有机化学-第五版-华北师范大学等-李景宁-全册-课后习题答案完整版

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《有机化学》(第五版,李景宁主编)习题答案 第一章
3、指出下列各化合物所含官能团的名称。

(1) CH 3CH=CHCH 3 答:碳碳双键 (2) CH 3CH 2Cl 答:卤素(氯) (3) CH 3CHCH 3
OH 答:羟基
(4) CH 3CH 2 C=O 答:羰基 (醛基)
H
(5)
CH 3CCH 3 答:羰基 (酮基)
(6) CH 3CH 2COOH 答:羧基 (7)
NH 2
答:氨基
(8) CH 3-C ≡C-CH 3 答:碳碳叁键
4、根据电负性数据,用和标明下列键或分子中带部分正电荷和负电荷的原子。

答:
6、下列各化合物哪个有偶极矩?画出其方向
(1)Br 2 (2) CH 2Cl 2 (3)HI (4) CHCl 3 (5)CH 3OH (6)CH 3OCH 3 答:以上化合物中(2)、(3)、(4)、(5)、(6)均有偶极矩
(2)
H 2C Cl (
3)I (4
) Cl 3 (5)H
3C
OH
(6)H
3C
CH 3
7、一种化合物,在燃烧分析中发现含有84%的碳[Ar (C )=12.0]和16的氢[Ar (H )=1.0],这个化合物的分子式可能是
(1)CH 4O (2)C 6H 14O 2 (3)C 7H 16 (4)C 6H 10 (5)C 14H 22 答:根据分析结果,化合物中没有氧元素,因而不可能是化合物(1)和(2); 在化合物(3)、(4)、(5)中根据碳、氢的比例计算(计算略)可判断这个化合物的分子式可能是(3)。

第二章
习题解答
1、用系统命名法命名下列化合物 (1)2,5-二甲基-3-乙基己烷 (3)3,4,4,6-四甲基辛烷 (5)3,3,6,7-四甲基癸烷
(6)4-甲基-3,3-二乙基-5-异丙基辛烷
2、写出下列化合物的构造式和键线式,并用系统命名法命名之。

(3)仅含有伯氢和仲氢的C 5H 12
答:符合条件的构造式为CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3;
键线式为; 命名:戊烷。

3、写出下令化合物的构造简式 (2)由一个丁基和一个异丙基组成的烷烃
(4) 相对分子质量为100,同时含有伯、叔、季碳原子的烷烃
答:该烷烃的分子式为C 7H 16。

由此可以推测同时含有伯、叔、季碳原子的烷烃的构造式为(CH 3)3CCH(CH 3)2
(6) 2,2,5-trimethyl-4-propylnonane (2,2,5-三甲基-4-丙基壬烷)
CH 3CH 2CH 2CH 2CHCHCH 2CCH 3
3
CH 3CH 3
nC 3H 7
8、将下列烷烃按其沸点由高至低排列成序。

(1)2-甲基戊烷(2)正已烷(3)正庚烷(4)十二烷
答:对于饱和烷烃,随着分子量的逐渐增大,分子间的范德华引力增大,沸点升高。

支链的存在会阻碍分子间的接近,使分子间的作用力下降,沸点下降。

由此可以判断,沸点由高到低的次序为:十二烷>正庚烷>正己烷>2-甲基戊烷。

[(4)>(3)>(2)>(1)]
10、根据以下溴代反应事实,推测相对分子质量为72的烷烃异构式的构造简式。

答:相对分子质量为72的烷烃的分子式应该是C5H12。

溴化产物的种类取决于烷烃分子内氢的种类(指核磁共振概念中的氢),既氢的种类组与溴取代产物数相同。

(1)只含有一种氢的化合物的构造式为(CH3)3CCH3
(2)含三种氢的化合物的构造式为CH3CH2CH2CH2CH3
(3)含四种氢的化合物的构造式为CH3CH2CH(CH3)2
14、答:
(1)在此系列反应中,A和C是反应物,B和E为中间产物,D和F为产物。

(2)总反应式为2A + C→D + 2F -Q
(3)反应能量变化曲线草图如图2-2所示。

15、下列自由基按稳定性由大至小排列成序。

答:同一类型(如碳中心)自由基的稳定性大小直接取决与该中心原子与氢间的共价键的解离能大小。

解离能越低,产生的自由基越稳定。

因此,可以推测下列
自由基的稳定性次序为(3)>(2)>(1)
第三章
1、写出戊烯的所有开链烯异构体的构造式,用系统命名法命名之,如有顺反异构体则写出构型式,并标以Z、E。

解:CH2=CH-CH2CH2CH3
C=C
H H
H3CH2C CH3
C=C
H CH3
H3CH2C H 1-戊烯(Z)-2-戊烯(E)-2-戊烯
CH3
CH2=C-CH2CH3
CH3
CH2=CH-CHCH3
CH3
CH3-CH=C-CH3
2-甲基-1-丁烯3-甲基-1-丁烯2-甲基-2-丁烯。

2、命名下列化合物,如有顺反异构体则写出构型式,并标以Z、E。

(1) 2,4-二甲基-2-庚烯(5)Z-3,4-二甲基-3-庚烯
(6)E-3,3,4,7-四甲基-4-辛烯
3、写出下列化合物的构造式(键线式)。

(1) 2,3-dimethyl-1-pentene;
(3) (E)-4-ethyl-3-methyl-2-hexene
2,3-二甲基-1-戊烯(E)-3-甲基-4-乙基-2-己烯4、写出下列化合物的构造式。

(1) (E)-3,4-二甲基-2-戊烯
(2) 2,3-
二甲基-1-
己烯(5) 2,2,4,6-四甲基-5-乙基
-3-庚烯
5、对下列错误的命名给予更正:
(2) 2,2-甲基-4-庚烯 应改为:6,6-二甲基-3-庚烯
(4) 3-乙烯基-戊烷 应改为:3-乙基-1-戊烯
6、完成下列反应式
(1)
马氏方向加成
(2

Cl 2
450O C
Cl
α-氢取代
(4)
22
Br
HO
H 2H 2将Br -
氧化成了HOBr
(5)(CH 3)2C=CH 2
B 2H 6 [(CH 3)2C-CH 2]3B
(8) 马氏方向加成
(12)
2Ag
CH 2
CH 2
O
7、写出下列各烯烃的臭氧化还原水解产物。

(1) H 2C=CHCH 2CH 3 H 2C=O + O=CHCH 2CH 3 (2) CH 3CH=CHCH 3 2CH 3CH=O
(3) (CH 3)2C=CHCH 2CH 3 (CH 3)2C=O + O=CHCH 2CH 3
8、裂化汽油中含有烯烃,用什么方法能除去烯烃?
答:主要成份是分子量不一的饱和烷烃,除去少量烯烃的方法有:
用KMnO4洗涤的办法或用浓H2SO4洗涤。

9、试写出反应中的(a)和(b)的构造式。

( a ) + Zn ( b ) + ZnCl2
( b ) + KMnO4CH3CH2COOH + CO2 + H2O
解:a 为:CH3CH2CHClCH2Cl b 为:CH3CH2CH=CH2
12、某烯烃的分子式为C5H10,它有四种异构体,经臭氧化还原水解后A和B分别得到少一个碳原子的醛和酮,C和D反应后都得到乙醛,C还得到丙醛,而D 则得到丙酮。

试推导该烯烃的可能结构式。

答:A和B经臭氧化还原水解后分别得到少一个碳原子的醛和酮,说明A、B结构中的双键在边端,根据题意,
A为CH3CHCH
3
CH2

CH3CH2CH2CH2CH2B为
CH3CH2C CH2
CH3
C反应后得到乙醛和丙醛,说明C为CH3CH2CH=CHCH3
D得到乙醛和丙酮,说明D为:CH3C=CHCH3
CH3
该烯烃可能的结构为CH3CHCH
CH3
CH2

CH3CH2CH2CH2CH2
15、试用生成碳正离子的难易解释下列反应。

-----
解:碳正离子的稳定性次序是:三级> 二级> 一级
烯烃C=C 双键与H+在不同的碳上加成后,可以两个不同的碳正离子,本例中分别生成了一个三级碳正离子和一个二级碳正离子,由于三级碳正离子比二级碳正离子更稳定,所以反应优先按形成三级碳正离子的方向进行,随后再与反应体系
中的Cl-结合形成预期的符合马氏规则的产物为主,CH3CH2-C-CH3
CH3
Cl。

16、把下列碳离子稳定性的大小排列成序。

解:稳定性从大到小的次序为:(1) > (4) > (3) > (2)
21、用指定的原料制备下列化合物,试剂可以任选(要求:常用试剂)。

(1) 由2-溴丙烷制1-溴丙烷
CH3CHCH3
Br KOH
ROH
CH3CH=CH2
HBr
CH3CH2CH2Br
(3) 从丙醇制1,2-二溴丙烷
CH3CH2CH2OH24CH3CH=CH22CH
3
CHCH2Br 4
(5)由丙烯制备1,2,3-三氯丙烷
CH3CH=CH2
Cl2
500o C
CH2CH=CH22CH2CHCH2Cl
4
Cl
Cl Cl
第四章习题解答
2、(1) (CH3)3CC≡CCH2C(CH3)3 2,2,6,6-四甲基-3-庚炔
(3) HC≡C-C≡C-CH=CH2 1-己烯-3,5-二炔
(5)
(2E,4Z)-3-叔丁基-2,4-己二烯
3、写出下列化合物的构造式和键线式,并用系统命名法命名。

(1)丙烯基乙炔CH3-CH=CH-C CH3-戊烯-1-炔
(4)异丙基仲丁基乙炔
C-CH-CH2-CH3
CH3
CH3-CH-C
32,5-二甲基-3-庚炔
4、写出下列化合物的构造式,并用系统命名法命名之。

(1)5-ethyl-2-methyl-3-heptyne C-CH-CH 2-CH 3
CH 2CH 3
CH 3-CH-C CH 3
2-甲基-5-乙基-3-
庚炔
(3)(2E,4E )-hexadiene C=C
H
C=C
H 3C H
H CH 3H
(2E,4E )-己二烯
8
、写出下列反应的产物。

(1)
(2

(7)
9、用化学方法区别下列各化合物。

(1)2-甲基丁烷、3-甲基-1-丁炔、3-甲基-1-丁烯
14、从乙炔出发,合成下列化合物,其他试剂可以任选。

(1)氯乙烯
HC CH + HCl
2120-180C
CH 2=CHCl
(4)1-戊炔
HC CH + NaNH 2
CNa
CH 3CH 2CH 2Br
CH 3CH 2CH 2C CH
(6) 顺-2-丁烯
HC CH +2 NaNH NaC CNa
3CH 3C
CCH 3
2
3 C=C
H CH 3
H
H 3C
16、以丙炔为原料合成下列化合物 (2) CH 3CH 2CH 2CH 2OH
CH 3C
CH
H 2
3CH 3CH=CH 2
2622CH 3CH 2CH 2OH
(4) 正己烷
CH 3C CH + NaNH 2
CH 3C CNa
322CH 3CH 2CH 2C CCH 3
H 2CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2
CH 3
19
、写出下列反应中“?”的化合物的构造式 (2)
(3)(炔烃的酸
性比水弱)
(5)

6

第五章
2、写出顺-1-甲基-4-异丙基环己烷的稳定构象式。

CH 3H
H
CH(CH 3)2
3)2H H
H 3C
稳定构象
4、写出下列的构造式(用键线式表示)。

(1)1,3,5,7-四甲基环辛四烯 (3) 螺[5,5]十一烷
5、命名下列化合物
(1)反-1-甲基-3乙基环戊烷(2)反-1,3-二甲基-环己烷(3)2,6-二甲基二环[2,2,2]辛烷01(4)1,5-二甲基-螺[4,3]辛烷
6、完成下列反应式。

(2)C=CH2
CH3
KMnO4COCH
3+ CO2
(3

Cl
300C
Cl
(4

(6)
(7)
+
Cl Cl
(10)
(11

Br2/CCl4
CH2CH2CHCH3
Br
Br
8、化合物物A分子式为C4H8,它能是溴溶液褪色,但不能使烯的高锰酸钾溶液褪色。

1mol(A)与1molHBr作用生成(B),(B)也可以从(A)的同分异构体(C)与HBr作用得到。

化合物物(C)能使溴溶液褪色,也能使烯的高锰
酸钾溶液褪色。

试推论化合物(A )、(B )、(C )的构造式,并写出各步的反应式。

答:根据化合物的分子式,判定A 是烯烃或单环烷烃
9、写出下列化合物最稳定的构象式。

(1)反-1-甲基-3-异丙基环己烷
H CH(CH 3)2
|
CH 3
(2) 顺-1-氯-2-溴环己烷
第六章 对映异构
2、判断下列化合物哪些具有手性碳原子(用 * 表示手性碳原子)。

哪些没有手
Br Cl
性碳原子但有手性。

(1)BrCH 2-C *HDCH 2Cl 有手性碳原子
(3)
*
*Br OH
有手性碳原子
(8)CH=CH-CH=CH 2
无手性碳原子,无手性
(10
没有手性碳原子,但有手性
5、指出下列构型式是R 或S 。

6、画出下列化合物所有可能的光学异构体的构型式,标明成对的对映体和内消旋体,以R
、S 标定它们的构型。

(2)CH 3CHBrCHOHCH 3

5

H 2C
CHCl H 2C
CHCl
7、写出下列各化合物的费歇尔投影式。

(4)
CH3
Cl H
CH3
HO H
2S,3R(8)
CH3
Br H
C2H5
Br H
2R,3S
8、用费歇尔投影式画出下列各化合物的构型式。

(2)
(3)
2-氯-(4S)-4-溴-(E)-2-戊烯内消旋-3,4-二硝基己烷
12、下列化各对化合物哪些属于对映体、非对映体、顺反异构体、构造对映体或同一化合物?
(1)属于非对映体(2)属于非对映体(3)属于非对映体
(4)属于对映体(5)顺反异构体(6)属于非对映体
(7)同一化合物(8)构造异构体
16、完成下列反应式,产物以构型式表示。

17、有一光学活性化合物A(C6H10),能与AgNO3/NH3溶液作用生成白色沉淀B(C6H9Ag)。

将A催化加氢生成C(C6H14),C没有旋光性。

试写出B、C 的构造式和A的对映异构体的投影式,并用R、S命名法命名A。

答:根据题意,A是末端炔烃,且其中含有手性碳,因而推测A的结构为
A CH C-CH-CH2CH3
CH3 B
AgC C-CH-CH2CH3
CH3 C
CH3CH2CHCH2CH3
3 C2H5C
H
CH3
CH C C2H5
H
CH3
CH
(S)-3-甲基-1-戊炔(R)-3-甲基-1-戊炔
18、化合物A的分子式为C8H12,有光学活性。

A用铂催化加氢得到B(C8H18),无光学活性,用Lindlar催化剂小心氢化得到C(C8H14)。

有光学活性。

A和钠在液氨中反应得到D(C8H14),无光学活性。

试推断A、B、C、D的结构。

答:根据题意和分子组成,分析A分子中含炔和烯,又由于其有光学活性,说明其中含有手性碳,推断A、B、C、D的结构如下:
A 、CH 3C
C-CH-C=C
CH 3
H
H
3 有光学活性 B 、
CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 2CH 3
CH 3
无光
学活性
C 、
C=C
H
H 3C
H
CH-C=C CH 3
CH 3
H
H
有光学活性 D 、C=C
H 3C
H
H
CH-C=C CH 3
CH 3H
H
无光学
活性
注意:Lindlar 催化剂氢化炔,得到顺式烯烃,炔在钠的液氨中反应得到反式烯烃。

第七章 答案
2、写出下列化合物的构造式。

(1)2-硝基-3,5-二溴甲苯 (4)三苯甲烷 (8)间溴苯乙烯
CH 3
NO 2
Br
Br
CH=CH 2
Br
(11)8-氯-1-萘磺酸 (12)(E )-1-苯基-2-丁烯
SO 3H
Cl
C=C
H
H
H 3C
2
3、写出下列化合物的构造式。

(1)2-nitrobenzoic acid (2-硝基苯甲酸) (3)o-dibromobenzene (邻-二溴苯)
COOH NO 2
Br Br
(6)3-cloro-1-ethoxybenzene (7)2-methyl-3-phenyl-1-nutanol
OCH 2CH 3
CH 3CHCHCH 2OH
CH 3
2-甲基-3-苯基-1-丁

3-氯-1-苯乙醚
(8)p-chlorobenzenesulfonic acid (12)tert-butylbenzene (14)3-phenylcyclohexanol
SO 3H
Cl
C(CH 3)3
HO
对-氯苯磺酸 叔丁基苯
3-苯环己醇 (15)2-phenyl-2-butene
2-苯-2-丁烯
5、
写出下列反应的反应物构造式。

(2)
C 8H 10
4HOOC
COOH
C 8H 10
H 3C
CH 3
(3)
C 9H 12
4溶液
C 6H 5COOH
C9H12CH
2
CH2CH3or CHCH3
3 6、完成下列反应:
(1)+ ClCH2CH(CH3)CH2CH3AlCl3
C
CH3
3
CH2CH3
2-甲基丁基碳正离子重排成更稳定的叔戊基碳正离子后再进攻苯环,生成叔戊基苯。

8、试解释下列傅-克反应的实验事实。

(1)+ CH3CH2CH2
Cl
CH2CH2CH3
+ HCl
产率极差
11、试比较下列各组化合物进行硝化反应的难易。

(1)苯、1,2,3-三甲苯、甲苯、间二甲苯
硝化反应从易到难的顺序为:1,2,3-三甲苯、间二甲苯、甲苯、苯
(3)对苯二甲酸、对甲苯甲酸、苯甲酸、甲苯
硝化反应从易到难的顺序为:甲苯、对甲苯甲酸、、苯甲酸、对苯二甲酸
12、以甲苯为原料合成下列化合物。

请提供合理的合成路线。

13、某芳烃分子式为C9H10,用重铬酸钾的硫酸溶液氧化后得一种二元酸,将原来的芳烃进行硝化所得的一元硝基化合物主要有两种,问该芳烃的可能构造式如何?并写出各步反应。

答:根据题意,该化合物是一个二元取代物,其结构有邻、间、对三种,又因为芳烃进行硝化所得的一元硝基化合物主要有两种,所以该芳烃的可能构造式为对位结构,即:
C 2H
5
H 3
C
反应式为:
15、比较下列碳正离子的稳定性。

17、解释下列事实。

(2)用重铬酸钾的酸性溶液作氧化剂,使甲苯氧化成苯甲酸,反应产率差,而将对硝基甲苯氧化成对硝基苯甲酸,反应产率好。

答:因为甲基是第一类定位基,使苯环的活性增强,重铬酸钾在酸性溶液中有强氧化作用,使苯环发生氧化开环。

对硝基甲苯中的硝基有使苯环致钝的作用,与甲基的作用相互抵消,因而氧化成对硝基苯甲酸的反应产率好。

19、下列化合物或离子哪些具有芳香性,为什么?
(2) 有6个π电子,符合4n+2的结构特点,具有芳香性
(3)
+
有6个π电子,符合4n+2的结构特点,具有芳香性
(6) C 6H 5
C 6H 5C 6H 5+
有2个π电子,符合4n+2的结构特点,具有芳香性
20、某烃类化合物A ,分子式为C 9H 8,能使溴的CCl 4溶液褪色,在温和条件下就能与1mol 的H 2加成生成B (分子式为C 9H 10);在高温高压下,A 能与4mol 的H 2加成;剧烈条件下氧化A ,可得到一个邻位的二元芳香羧酸。

试推测A 可能的结构。

解:根据A 的分子式,推断A 含有一个芳环,又A 氧化后可得到一个邻位的二元芳香羧酸,说明A 的结构中具有二个邻位取代基。

又A 能使溴的CCl 4溶液褪色,说明其中含有一个碳-碳三键或两个碳-碳双键。

因为在温和条件下就能与1mol 的H 2加成生成B (分子式为C 9H 10),说明A 的结构中含碳-碳三键,推测A 的结构为:
C CH
CH 3
第十一章 醛和酮习题解答
1. 用系统命名法命名下列醛、酮。

C
O
CH 3CH 2
CH(CH 3)2(1) (2)
CH 3CH 2CHCH 2CH
CH 3
C 2H 5
CHO
H 3C H
H
CH 2CH 2CHO
(3)
C C H 3C
O
H
CH 3H 3C
(4)
CHO
OCH 3
(5)
COCH 3
3(6)
3
(7)
H
COCH 3
3
Br
(8)
OHCCH 2CHCH 2CHO
(9)
O
(10)
解:(1) 2-甲基-3-戊酮 (2)4-甲基-2-乙基己醛
(3)反-4己烯醛 (4)Z-3-甲基-2庚烯-5-炔-4-酮 (5)3-甲氧基-4-羟基苯甲醛 (6)对甲氧基苯乙酮 (7)反-2-甲基环己基甲醛 (8)3R-3-溴-2-丁酮 (9)3-甲酰基戊二醛 (10)螺[4.5]癸-8-酮
2. 比较下列羰基化合物与HCN 加成时的平衡常数K 值大小。

(1)Ph 2CO (2)PhCOCH 3 (3)Cl 3CHO (4)ClCH 2CHO (5)PhCHO (6)CH 3CHO 解:(1)<(2)<(5)<(6)<(4)<(3)
原因: HCN 对羰基加成是亲核加成,能降低羰基碳原子
上电子云密度的结构因素将会使K 值增大,故K 值顺序是:(6)<(4)<(3),而羰基碳原子的空间位阻愈小,则K 值增大,故K 值的顺序是:(1)<(2)<(5)<(6) ,综合考虑:则K 值顺序是:(1)<(2)<(5)<(6)<(4)<(3)。

6. 完成下列反应式(对于有2种产物的请标明主次产物)。

CHO +
H 2N
(1)
HC
CH +
2CH 2O
(2)
O
N +
(3)
苯 , 加热
O
+
(4)
NH 2
HCN/OH -
H 2O/H +
?
(5)
O
H 2O
2(6)
2Ph
O
(7)
O
CH 3
O
+
EtO -
(8)
O
O
+
EtO -
(9)
CH 32Br
O
(10)HOCH 2CH 2OH
O
CH 3
+ H Pd/C
(11)
O
CH 3
H 3C
H 3C
(12)
32+
O
(13)
+
+
Ph
O
(14)
O
(15)
+ Br 2
Ph Ph
O
(16)
+H 2C PPh 3
PhCHO + HCHO
(17)-
O + CH 3CO 3H
(18)
解:
CHO +
H 2N
(1)
C H
N
HC
CH +
2CH 2O
(2)C
C
CH 2OH HOCH 2
O
N +
(3)
N
苯 , 加热
O
+
(4)
NH 2N
OH
HCN/OH
-
H 2O/H +
(5)
OH
CN
OH
COOH
O
H 2O
2(6)
O
CH 3
HO Ph
(主)
(主)
2Ph
O
(7)
Ph
Ph
O
C 2H 5
Ph
OH
(主)
(主)
O
CH 3
+
-
(8)
O
O
O
O
+
EtO -
(9)
O O
CHO
CH 3CCH 2Br
O
(10)HOCH 2CH 2OH O
O CH 2Br
H 3C
O
CH 3
+ H Pd/C
(11)
O
CH 3
O
CH 3
H 3C
H 3C
(12)32+
CH 3
H 3C
H 3C
H
OH
O
(13)
+
OH
H
+
Ph
O
(14)
C Ph
Ph
3
C
CH 3
O
O
(15)
+ Br 2
O
Br
Ph Ph
O
(16)
+H 2C
PPh 3
Ph
Ph CH 2
PhCHO + HCHO
(17)-
PhCH 2OH + HCOONa
O + CH 3CO 3
H
(18)
O
O
7. 鉴别下列化合物:
(1)CH 3CH 2COCH 2CH 3 与 CH 3COCH 2CH 3
(2)PhCH 2CHO 与 PhCOCH 3
① CH 3CH 2CHO
C
O
H 3C
CH 3
②H
OH H 3C
CH 3
③④ CH 3CH 2Cl
(3)
解:
CH 3COCH 2CH 3
CH 3CH 2COCH 2CH 3
无黄色沉淀
黄)
(1)
PhCOCH 3
PhCH 2
CHO
无黄色沉淀
(黄)
(2)

PhCOCH 3
PhCH 2
CHO
银镜
( + )
CH 3CH 2CHO
C O
H 3C CH
H
OH
H 3C
CH 3 CH 3CH 2Cl
(3)
银镜
( )( )
( )
)黄
黄)
12. 如何实现下列转变?
(1)
CH 2CH 2CHO
2
CH 2CHO
COCH 3
(2)
(3)
O
解:
(1)
1)NaBH 2)H , -H 2O
O
32CHO
CHO
3
(2)
(3)
O
OH
+2
13. 以甲苯及必要的试剂合成下列化合物。

(1)
C C H
CH 3OH
H 3C
CH 3
CH 3
OH
(2)
2
HC
CHCHO
(3)
解:
(1)
CH 3
CH 3COCl AlCl 3
3C
CH 3
Cl 2h ν
CH 2Mg
Et 2
O
C C H
CH 3OH
H + , H 2O
(2)
由(1)得H 3C
COCH 3
CH 3
Br 23C
MgBr
3
C
H 3C
COCH 3
Mg
Et 2
O MgBr
H 3C
H + , H 2O
H 3C CH 3
CH 3
OH
CH 3
HNO 3
H 2SO 4
NO 2
H 3C CHO
O 2N
MnO 2 ,H +
CH 3CHO NO 2
HC
CHCHO
(3)
14. 以苯及不超过2个碳的有机物合成下列化合物。

(1)
C H
CHC
O
NO 2
CH 2CH 2CH 2
(2)
解:
AlCl 3
(1)
CHO
2CH 3
HNO 324
CH 2CH 3
2N 2
322
N CH O
稀 碱
C H
O
NO 2
(2)
CHO 由(1)得
CH 2CH 3

CH 2CH O 2
Mn(OCOCH 3)2
, 130℃
CH 3
O
稀 碱
C H
CHC
CH 3
O +
2CH 2CH 2
O
16. 以2-甲基环己酮及不超过3个碳的有机物合成 。

O
解:
稀 碱
C
O
H 3C
CH 3
2C H
C
CH 3CH 3
C
O
H 3C
O
O O
O
18. 化合物F ,分子式为C 10H 16O ,能发生银镜反应,F 对220 nm 紫外线有强烈吸收,核磁共振数据表明F 分子中有三个甲基,双键上的氢原子的核磁共振信号互相间无偶合作用,F 经臭氧化还原水解后得等物质的量的乙二醛、丙酮和化合物G ,G 分子式为C 5H 8O 2,G 能发生银镜反应和碘仿反应。

试推出化合物F 和G 的合理结构。

解:
C
C H
H 3C
H 3C
C H
C 3
CH 2CH 2CHO
F:
O H 3C
CH 2CH 2CHO
G:
19. 化合物A ,分子式为C 6H 12O 3其IR 谱在1710 cm -1有强吸收峰,当用I 2-NaOH 处理时能生成黄色沉淀,但不能与托伦试剂生成银镜,然而,在先经稀硝酸处理后,再与托伦试剂作用下,有银镜生成。

A 的I HNMR 谱如下: δ2.l (s,3H) ,δ2.6 (d , 2H) , δ3.2(s ,6H) , δ4.7(t ,1H)。

试推测其结构。

解:
C
H 3C
H 2
C
O
CH
OCH 3OCH 3
A:
20. 某化合物A ,分子式为C 5H 12O ,具有光学活性,当用K 2Cr 2O 7氧化时得到没有旋光的B ,分子式为 C 5H 10O ,B 与CH 3CH 2CH 2MgBr 作用后水解生成化合物C ,C 能被拆分为对映体。

试推测A 、B 、C 结构。

解:
C
H
CH(CH 3)2
A:
CH 3
﹡O
H 3C
CH(CH 3)2
B:C
H 3C
CH(CH 3)2
C:CH 2CH 2CH 3

第十二章 羧酸
命名下列化合物或写出结构式。

H C CH 2COOH
3
H 3C
(1) Cl
2COOH
CH 3
(2)
COOH
COOH (3)
(4) CH 3(CH 2)4CH=CHCH 2CH=CH(CH 2)7COOH
(5) 4-methylhexanoic acid (6) 2-hydroxybutanedioic acid (7) 2-chloro-4-methylbenzoic acid (8) 3,3,5-trimethyloctanoic acid
1. 解:(1)3-甲基丁酸 (2)3-对氯苯基丁酸 (3)间苯二甲酸 ( 4)9,12-十八二烯酸
(5) CH 3CH 2CHCH 2CH 2COOH
3
CHCOOH HO 2COOH (6)
COOH
H 3C
(7)
(8) CH 3CH 2CH 2CHCH 2CCH 2COOH
33
CH 3
2.试以方程式表示乙酸与下列试剂的反应。

(1)乙醇 (2)三氯化磷 (3)五氯化磷(4)氨 (5)碱石灰热熔 2.解:(1)
CH 3COOH + C 2H 5OH
H +
CH 3COOC 2H 5 + H 2O
(2)
CH 3COOH + PCl 3
CH 3COCl + H 3PO 3
(3)
CH 3COOH + PCl CH 3COCl + POCl 3 + HCl
(4)
(5)

CH 3碱石灰4
3.区别下列各组化合物。

甲酸、乙酸和乙醛; 乙醇、乙醚和乙酸;
乙酸、草酸、丙二酸; 丙二酸、丁二酸、己二酸 3 解:
(1) 甲
(+)
(+)(-)
有气体放出Tollens 试剂(+)银镜
(2)
(-)(-)
(+)
有气体放出
I 2 + NaOH
(+)△
(-)
(3)
草酸 乙酸 丙二酸KMnO 4/H +(+)(-)(-)紫色褪去(-)有气体放出(CO 2)△(+)
(4)
丁二酸 丙二酸 己二酸
(-)
(+)(+)(-)

(+)
有气体放出(CO 2

4.完成下列转变。

(1) CH2=CH2 CH3CH2COOH (2) 正丙醇 2-甲基丙酸 (3) 丙酸 乳酸 (4) 丙酸 丙酐
CH 3COOH + NH 3CH 3COONH 4
CH 3CONH 2 + H 2O
Δ
(5) 溴苯苯甲酸乙酯4. 解:
(1)
H2C CH HBr
3
CH21) Mg , Et2O
2) CO2 ; 3) H3+O3
CH2COOH
or
H2C CH HBr
3
CH2Br3CH2COOH
NaCN CH
3
CH2CN
H3+O
(2)
CH3CH2CH2OH H2SO4

C
H
CH
3
C HBr3)2CHBr
Mg 2(CH3)2
1) CO2
2) H2O
(CH3)2CHCOOH
(3)
CH3CH2Cl2
P
CH3OH
-
3
CH(OH)COOH
(4)
CH3CH2COOH SOCl23CH2COCl CH3CH2COONa
(CH3CH2CO)2O
(5)
Mg THF 1) CO2
2) H3+O
PhCOOH EtOH
H+
PhCOOEt
6. 化合物甲、乙、丙的分子式都是C3H6O2,甲与碳酸钠作用放出二氧化碳,乙和丙不能,但在氢氧化钠溶液中加热后可水解,在乙的水解液蒸馏出的液体有碘仿反应,试推测甲、乙、丙的结构。

6.解:
甲为CH3CH2COOH , 乙为HCOOC2H5 , 丙为CH3COOCH3 .
7. 指出下列反应中的酸和碱.
(1) 二甲醚和无水三氯化铝; (2) 氨和三氟化硼; (3) 乙炔钠和水
7.解: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。

Lewis碱: 二甲醚, 氨, 乙炔钠.
Lewis酸: 三氯化铝, 三氟化硼, 水.
8. (1) 按照酸性降低的次序排列下列化合物:
① 乙炔、氨、水; ② 乙醇、乙酸、环戊二烯、乙炔
(2) 按照碱性降低的次序排列下列离子: CH3- , CH3O-, HC ≡C- ;
CH3O- , (CH3)3CO-, (CH3)2CHO- 8. 解:
酸性: ① 水>乙炔>氨; ② 乙酸>环戊二烯>乙醇>乙炔 碱性: ①CH3- >HC ≡C- >CH3O-; ②(CH3)3CO->(CH3)2CHO->CH3O-
9.分子式为C6H12O 的化合物(A ),氧化后得(B )C6H10O4。

(B )能溶于碱,若与乙酐(脱水剂)一起蒸馏则得化合物(C )。

(C )能与苯肼作用,用锌汞齐及盐酸处理得化合物(D )。

后者的分子式为C5H10,写出(A ),(B ),(C ),(D )的构造式。

9. 解:根据题意,B 为二元酸,C 可与苯肼作用,为羰基化合物,D 为烃。

故A 可能为环醇或环酮。

依分子式只能为环醇。

所以
OH
(A)
COOH
COOH (B)
O
(C)
(D)
10.一个具有旋光性的烃类,在冷浓硫酸中能使高锰酸钾溶液褪色,并且容易吸收溴。

该烃经过氧化后生成一个相对分子质量为132的酸。

此酸中的碳原子数目与原来的烃中相同。

求该烃的结构。

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,相对分子质量132。

故二元酸为
H2
C
H
C COOH
3 HOOC
(3) 综上所述,该烃为有取代基的环烯烃即3-甲基环丁烯。

CH3
11.马尿酸是一个白色固体(m.p.190○C),它可由马尿中提取,它的质谱给出分子离子峰m/z=179,分子式为C9H9NO3。

当马尿酸与HCl回流,得到两个晶体D和E。

D的相对分子质量122,微溶于水,m.p.120○C,它的IR谱在3200~2300cm-1有一个宽谱带,在1680cm-1有一个强吸收峰,在1600、1500、1400、750和700cm-1有吸收峰。

D不使Br2的CCl4溶液和KMnO4溶液褪色。

但与NaHCO3作用放出CO2。

E溶于水,用标准NaOH滴定时,分子中有酸性和碱性基团,元素分析含N,相对分子质量为75,求马尿酸的结构。

11.由题意:m/z=179,所以马尿酸的相对分子质量为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,其相对分子质量为122,因此,D为PhCOOH.
又由题意:E为氨基酸,相对分子质量为75,所以E的结构为H2NCH2COOH。

綜上所述,马尿酸的结构为:C NHCH2COOH O.
第十三章羧酸衍生物
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。

答案:
酯:是指酸和醇之间脱水后的生成物,它包括无机酸酯和有机酸酯,如硫酸酯,磷酸酯和羧酸酯。

油酯:是指高级脂肪酸与甘油之间形成的酸类化合物,通常称为甘油三酯。

皂化值:是完全水解1克油脂所需的氢氧化钾毫克数。

油脂在碱催化下水解反应称为皂化。

干性:是指空气中会逐渐就有韧性的固态薄膜的油脂。

油的这种结膜牲叫做干性。

干性油通常是由不饱和脂肪酸组成的甘油三酯。

碘值:是指100克不饱和脂肪酸甘油酸通过C=C 键的加成反应所能吸叫的碘的质量(克)。

碘值的大小反映了油脂的不饱和程度的高低,它是油脂分析的一项重要指标。

非离子型洗涤剂:是指一类中性的具有OCH 2CH 2
OH
n
结构单元的即告醚表
面活性剂。

最常用的非离子型洗涤剂为
C 8H 17
OCH 2CH 2
OH
n
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”
答案: (1)
CH 3CH 2CH 2Cl CH 3CH 2CH 2CONH 2
CH
3CH 2CH 2Cl
乙醚
CH 3CH 2CH 2MgCl
CH 3CH 2CH 2COOH
3
CH 3CH 2CH 2COONH 4
CH 3CH 2CH 2CONH 2+
H 2O
(2)
CH 3CH 2CH 2CONH 2CH 3CH 2CH 2NH 2CH 3CH 2CH 2CONH
2
NaOH
CH 3
CH 2CH 2CONHNa
Br 2
CH 3CH 2CH 2CONHBr
NaOH
-HBr
CH 3CH 2CH 2CON
CH 3CH 2CH 2N
C O
H 3O +
CH 3CH 2CH 2NH 2
(3)
COCl 2+CH 3NH 2
ClCNHCH 3
O
Cl
OCONHCH 3Cl OH
3. 用简单的反应来区别下列各组化合物:
答案:
CH 3CHCH 2COOH Cl
+
H 2
O
CH 3CHCH 2COO
Cl
+
H 3O
无明显热效应
CH 3CH 2CH 2COCl +
H 2O
CH 3CH 2CH 2COOH +
HCl
(1)
(2)
CH 3CH 2CH 2COOC 2H 5+NH 2OH .HCl
CH 3CH 2CH 2COONHOH
+
C 2H 5OH
CH 3CH 2CH 2COONHOH +FeCl 3
C 3CH 2C
O
NH
O
Fe
3
+HCl 3CH 3CH 2CONH 2+NH 2OH .HCl
无反应(3)
CH 3COOC 2H 5
+
NaHCO 3无反应
CH 3OCH
2COOH +
NaHCO 3CH 3OCH 2COONa +CO 2(4)
CH 3COONH 4+NaOH CH 3COONa +NH 3CH 3CONH 2
+NaOH CH 3CONHNa +H 2O
(5)
(CH 3CO)2O +H 2O 2CH 3COOH
放热反应
CH
3COOC 2H 5
+
H 2O
无反应
答案:
CH 2+
HBr 过氧化物
CH 2
Br
NaCN
CH 2CN
答案:
CH 3COCH 3
Mg TiCl 3
C
OH OH
3
C OH OH
CH H
CH 3CC(CH 3)3
O
2,(CH 3)3CCOOH +CHBr 3
答案:
Mg 乙醚
(CH 3)2CHBr
(CH 3)2CHMgBr 环氧乙烷
(CH 3)2CH 2CH
2OMgBr
PBr 3(CH 3)2CHCH 2CH 2Br HC
CNa +CH 3CH 2CH 2CH 2Br
HC CCH 2CH 2CH 2CH 3
NaNH 2
NaC CCH 2CH 2CH 2CH 3
(CH 3)2CHCH 2CH 2Br
(CH 3)3HCH 2CH 2C
CCH 2CH 2CH 2CH 3
H ,Pd-BaSO C
C
H
CH 2CH 2CH 2CH 3H
(CH 3)3CHCH 2CH 2
答案:
CH 2
CH(CH 2)8COOH
BrCH 2(CH 2)9COOH
CH 3COCH 2COOEt
2BuLi
°LiCH 2COCHLiCOOEt
BrCH 2(CH 2)9COOH (1)H 3O +
EtOOCCH 2COCH 2CH 2(CH 2)9COOH
4
EtOOCCH 2CH(CH 2)11COOH
OH
-H 2O
CH(CH 2)11COOH
EtOOCCH
H 2,Ni
EtOOC(CH 2)11COOH
H
EtOOC(CH 2)11COOEt
答案:
COOH
COOH C 2H 5OOH
H COOC 2H 5OH
COOC 2H 5OH 25O
COOC 2H 5
25O
COOC 2H 5
25O
COOC 2H 5
C 2H 5(1)-H 3O
O
COOH
C 2H
5O
C 2H 5
答案:
CH 2(COOC 2H 5)2
2C 2H 5ONa
NaCH 2(COOC 2H 5)2
2BrC 2H 5Br
CH 2CH(COOC 2H 5)2
CH 2CH(COOC 2H 5)2
C 2H 5ONa
2CHC(COOC 2H 5)2CH 2C(COOC 2H 5)2
BrC 2H 5Br
COOC 2H 5
C
C COOC 2H 5
O
O
H 5C 2O
H 5C 2O
(1)(2)-H 3O COOH
COOH
答案:
CH3
CH3KMnO4
COOH
COOH
LiAlH4
CH2OH
CH2OH
3
CH2Br
CH2Br
CH2CN
CH2CN
C2H5OH
CH2COOC2H5
CH2COOC2H5 O
COOC2H
5
O (1)OH
H3O+
(2)
答案:
OH
HO
ClSO3H
OH HO
HO3S SO3H
HNO3
24
OH
HO
HO3
S SO3H
NO2
+
OH
HO
NO2
答案:
+
CH 3
+
O
O
O
3
CH 3
COOH
多聚磷酸
CH 3
O
O
NaBH 4
CH 3
HO
OH
CH 3
答案:
3
O
答案:
+
+
O
O
O
AlCl 3
O
COOH
多聚磷酸
O
MgBr
OMgBr。

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