有机化学下册课后答案李景宁
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有机化学下册课后答案李景宁第⼗⼆章羧酸(P32-33) 1.命名下列化合物或写出结构式:
(1) 3-甲基丁酸 (2) 3-对氯苯基丁酸
(3) 间苯⼆甲酸 (4) 9,12-⼗⼋碳⼆烯酸
(5) 4-甲基⼰酸 CH
3CH
2
CH(CH
3
)CH
2
CH
2
COOH
(6) 2-羟基丁⼆酸 HOOCCH(OH)CH
2
COOH
(7) 2-氯-4-甲基苯甲酸
(8) 3,3,5-三甲基⾟酸
2.试以反应式表⽰⼄酸与下列试剂的反应
3.区别下列各组化合物:
4.指出下列反应的主要产物:(第四版保留)(1)C6H5CH2Cl ⼲醚
Mg
C6H5CH2MgCl
(1) CO2
(2) H2O
C6H5CH2COOH SOCl2C6H5CH2COCl
4.完成下列转变:
5、怎样由丁酸制备下列化合物?
6、解:
7、指出下列反应中的酸和碱。
按lewis酸碱理论:凡可接受电⼦对的分⼦、离⼦或基团称为酸,凡可给予电⼦对的分⼦、离⼦或基团成为碱。
8.(1)按酸性降低的次序排列下列化合物:
①酸性: ⽔>⼄炔>氨;
②酸性: ⼄酸>环戊⼆烯>⼄醇>⼄炔
(2)按碱性降低的次序排列下列离⼦:
①碱性:CH3HC C CH3O
>>
②碱性:(CH3)3CO>(CH3)2CHO>CH3O
9. 解:化合物A有⼀个不饱和度,⽽其氧化产物B含有两个不饱和度。
产物
DC
5H
10
有⼀个不饱和度。
从题意可知:D的结构式可能为环戊烷;C的结构为环戊
酮;B的结构为⼰⼆酸;A的结构式为环⼰醇。
10.解:
(1)由题意:该烃氧化成酸后,碳原⼦数不变,故为环烯烃,通式为CnH2n-2。
(2)该烃有旋光性,氧化后成⼆元酸,所以分⼦量=66*2=132。
故⼆元酸为
CH3CH(CH2COOH)COOH
11.由题意:m/e=179,所以马尿酸的分⼦量为179,它易⽔解得化合物D和E,D 的IR谱图:3200-2300cm-1为羟基中O-H键的伸缩振动。
1680为共扼羧酸的>C=O的伸缩振动;1600-1500cm-1是由⼆聚体的O-H键的⾯内弯曲振动和C-O 键的伸缩振动之间偶合产⽣的两个吸收带;750cm -1和700cm-1是⼀取代苯的 C-H 键的⾯外弯曲振动。
再由化学性质知D为羟酸,其中和当量为121±1,故D的分
⼦量为122,因此,⼜由题意:E为氨基酸,分⼦量为75,
所以E的结构为H
2NCH
2
COOH。
第⼗三章羧酸衍⽣物(P77-78)
1.说明下列名词:
酯、油脂、皂化值、⼲性油、碘值、⾮离⼦型洗涤剂。
酯:是羧酸分⼦和醇分⼦间脱⽔形成的产物。
油脂:是⾼级脂肪酸的⽢油醇酯。
皂化值:是指完全皂化1克油脂所需的KOH的质量(以mg为单位)。
⼲性油:是指那些在空⽓中放置后能逐渐变成有韧性的固态薄膜的油。
碘值:是指100克油脂完全加成时所能吸收的碘的质量(以克为单位)。
⾮离⼦型洗涤剂:此处实指⾮离⼦型表⾯活性剂,即在⽔溶液中不离解出正负离⼦的表⾯活性剂(此处的⾮离⼦型表⾯活性剂起主要的洗涤去污作⽤)。
2.试⽤⽅程式表⽰下列化合物的合成路线:
(1)由氯丙烷合成丁酰胺;
(2)由丁酰胺合成丙胺
(3)由邻氯苯酚、光⽓、甲胺合成农药“害扑威”
或先醇解后氨解也可。
3.⽤简单的反应来区别下列各组化合物:
(1)
解:前⼀化合物与⽔⼏乎不反应,⽽后⼀化合物因⽔解⽽冒烟。
(2) 丙酸⼄酯与丙酰胺
解:分别与氢氧化钠⽔溶液作⽤,并加热,有氨⽓放出(使红⾊⽯蕊试纸变蓝⾊)者为丙酰胺,否则为丙酸⼄酯。
(3) CH
3COOC
2
H
5
和 CH
3
CH
2
COCl
解:前⼀化合物与⽔不反应,⽽后⼀化合物因⽔解⽽冒烟。
(4) CH
3COONH
4
和CH
3
CONH
2
解:在常温下与氢氧化钠⽔溶液作⽤,有氨⽓放出(使红⾊⽯蕊试纸变蓝⾊)者为⼄酸铵,否则为⼄酰胺。
注:此试验不需加热,否则⼄酰胺因⽔解也有氨⽓放出。
(5) (CH
3CO)
2
O 和 CH
3
COOC
2
H
5
解:⽤适量热⽔试之,⼄酸酐因⽔解⽽溶解于⽔,⼄酸⼄酯因难以⽔解⽽不溶于⽔。
或⽤碱性⽔溶液彻底⽔解,再将⽔解液进⾏碘仿反应,呈阳性者为⼄酸⼄酯,呈
阴性者为⼄酸酐。
4.由合成解:
5.由丙酮合成 (CH
3)
3 CCOOH
解:种⽤酮的双分⼦还原,⽚呐醇重排反应和碘仿反应进⾏合成。
6.由五个碳原⼦以下的化合物合成:
解:顺式烯烃,最常⽤的合成⽅法是炔烃的顺式还原,⽤Lindlar催化剂最好。
7.由ω-⼗⼀烯酸(CH
2=CH(CH
2
)
8
COOH)合成H
5
C
2
OOC(CH
2
)
13
COOC
2
H
5。
解:⽬标产物⽐原料增加了碳原⼦,为此必须选⽤合适的增长碳链⽅向。
8、由⼰⼆酸合成
解:从6个碳缩成为5个碳,正好是⼀个α位碳进攻酯基碳的结果,宜⽤酯缩合反应。
⽬标分⼦中的⼄基酮的α位,可以⽤卤代烃引⼊。
9.由丙⼆酸⼆⼄酯合成
解:分析⼄酸单元后可见,⽬标产物只需在丙⼆酸分⼦中引⼊亚⼄基即可。
合成路线如下
10.由合成
解:
或
11.由合成
解:硝酸具有氧化性,易将酚类氧化,需先进⾏“保护”。
12、由合成
解:⽬标产物是在原甲基的邻位再导⼊烃基,显然要⽤上苯环上的烷基化反应或酰基化反应,即以Freidel-Crafts反应为主。
13.由合成
解:
14.由苯合成
解:
15.某化合物A的熔点为85°C,MS分⼦离⼦峰在480m/e,A不含卤素、氮和硫。
A的IR在1600cm-1以上只有3000~2900cm-1和1735cm-1有吸收峰。
A⽤NaOH ⽔溶液进⾏皂化,得到⼀个不溶于⽔的化合物B,B可⽤有机溶剂从⽔相中萃取出来。
萃取后⽔相⽤酸酸化得到⼀个⽩⾊固体C,它不溶于⽔,,B和C的NMR 证明它们都是直链化合物。
B⽤铬酸氧化得到⼀个中和当量为242的羧酸,求A 和B的结构。
解:(1) MS分⼦离⼦峰在480m/e,说明化合物分⼦量为480;
(2) 题⽬已知醇为直链醇,酸为直链酸;
(3) A能皂化,说明A为羧酸酯;
(4) B氧化后所得羧酸的分⼦量为242,则其式量符号下式关系:
C n H
2n+1
COOH = 242,解得: n = 14
所以B为: CH
3(CH
2
)
14
OH ,式量为228。
(5) C的分⼦量为480-227+17 = 270,则C的式量应符合:
C n H
2n+1
COOH = 270,解得: n = 16
所以C为: CH3(CH2)15COOH 。
综合起来,化合物A的结构为: CH3(CH
2
)15COO(CH2)14CH3
1735处为C=O伸缩振动吸收,3000~2900处为饱各C—H键伸缩振动吸收。
(注:此题有误,中和当量为242的羧酸改为中和当量为256)A C15H31COOC16H33 B的结构为C16H33OH
第⼗四章含氮有机化合物(P125-129)
1.给出下列化合物的名称或写出结构式:
(1)对硝基氯化苄(2)1,4,6-三硝基萘(3)苦味酸
(4)(6) 3-氨基戊烷(7)2-氨基丙烷或异丙胺
(8)⼆甲基⼄基胺或N,N-⼆甲基⼄胺(9)N-⼄基苯胺
(10)顺-4-甲基环⼰胺(11)N-甲基间甲苯胺
(12)2,4-⼆羟基偶氮对硝基苯或对硝基偶氮-2,4-⼆羟基苯
(13)3-氰基-5-硝基氯化重氮苯
2.按其碱性的强弱排列下列各组化合物,并说明理由:
(1) 吸电⼦基使碱性降低,供电⼦基使碱性增强,所以有:
(2) 吸电⼦基使碱性降低,供电⼦基使碱性增强,所以有:
2.⽐较正丙醇、正丙胺、甲⼄胺、三甲胺和正丁烷的沸点⾼低并说明理由:解:五种化合物中,按形成氢键的可能、能⼒可推知其沸点从⾼到低的次序是:正丙醇 > 正丙胺 > 甲⼄胺 > 三甲胺 > 正丁烷
4.如何完成下列转变:
(1)
(2)
(3)
(4)
5.完成下列反应,并指出最后产物的构型是(R)或(S):
解:反应的前两步都不涉及到⼿性碳,反应的第三步为Hofmann重排,转移基团在分⼦内转移,其构型保持不变。
由于分⼦组
成⽽变了,旋光性可能改变,也可能不变,此处测定结果为左旋。
6.完成下列反应:
(1)
该题如果改换⼀下甲基的位置,则情况不同,如下:
(2)
(3)
(4)
或
(5)利⽤Hofmann重排反应(降级反应)来完成缩碳:
(6)利⽤卤代烃的氰解来增加⼀个碳原⼦:
(7)
(8)芳环上的亲核取代反应,先加成后消去:
(9)不对称酮形成烯胺后,再进⾏烃基化时,烃基化主要发⽣在取代基较少的α位。
与普通碱催化反应正好相反。
(10)含β-H的氧化叔胺在加热时发⽣顺式消除反应(协同反应)⽣成烯烃和NOH:
R
2
7.指出下列重排反应的产物:
(1)碳正离⼦的形成及其重排:
(2)碳正离⼦的形成及其重排:
(3)碳正离⼦的形成及其重排:⽚呐醇重排反应:
(4)碳正离⼦的形成及其重排:⽚呐醇重排反应:
(5)碳正离⼦的形成及其重排:⽚呐醇重排反应:
(6)Wolff重排:
(7)Beckmann重排:
(8)Baeyer-Villiger重排:
8.解释下述实验现象:
(1)对溴甲苯与NaOH在⾼温下反应,⽣成⼏乎等量的对和间甲苯酚。
(2)2,4-⼆硝基氯苯可以由氯苯硝化得到,但如果反应产物⽤NaHCO3⽔溶液洗
涤除酸,则得不到产品。
解:(1)溴苯⼀般不易发⽣亲核取代反应,该反应是经过苯炔中间体历程进⾏的,表⽰如下:
解:(2)氯苯可以直接硝化⽣成2,4-⼆硝基氯苯,但2,4-⼆硝基氯苯因两个硝基的吸电⼦作⽤,使其很易⽔解,⽣成2,4-⼆硝基苯酚,所以得不到2,4-⼆硝
基氯苯的产物。
9.请判断下述霍夫曼重排反应能否实现,为什么?(原第四版)
解:该反应不能实现,因为仲胺分⼦中N原⼦上没有两个可被消去的基团,⽆法形成氮烯中间体.
9. 完成下列反应的反应历程。
(3)
解:
本题为Hofmann重排类型的题⽬。
只是反应体系发⽣了变化,NaOH⽔溶液改变了CH3ONa的甲醇溶液,所以最后形成的是较稳定的氨基甲酸甲酯,,⽽不是易分解的氨基甲酸。
10.从指定原料合成:
(1)从环戊酮和HCN制备环⼰酮;
(2)从1,3-丁⼆烯合成尼龙-66的两个单体-⼰⼆酸和⼰⼆胺;
(3)由⼄醇、甲苯及其他⽆机试剂合成普鲁卡因
(4)由简单的开链化合物合成
(1)解:
(2)解:
(3)解:
(4)解:
11.选择适当的原料经偶联反应合成:。