邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)课后习题-立体化学(圣才出品)
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)课后习题-立体化学(圣才出品)
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)课后习题-⽴体化学(圣才出品)⼗万种考研考证电⼦书、题库视频学习平台圣才电⼦书/doc/154854400b12a21614791711cc7931b765ce7bfb.html第3章⽴体化学习题3-1请⽤球棍模型画出下列化合物的⽴体结构。
解:习题3-2请⽤伞形式、锯架式和Newman 式画出丙烷的极限构象。
解:习题3-3⽤锯架式画出下列分⼦的优势构象式:(i)异丁烷(ii)新戊烷(iii)3-甲基戊烷(iv)2,4-⼆甲基⼰烷解:习题3-4⽤Newman式画出下列分⼦的优势构象式:(i)2-氟⼄醇(ii)2-羟基⼄醛解:习题3-5⽤伞形式画出(2R,3S)-3-甲基-1,4-⼆氯-2-丁醇的优势构象式(只考虑C2-C3键的旋转)。
解:习题3-6画出以异丁烷分⼦中某根C-C键为轴旋转360°时各种构象的势能关系图。
解:由丁烷重叠型的能垒为14.6kJ·mol-1,可知,异丁烷的重叠型的能垒也为14.6kJ·mol-1。
故以某根C—C键为轴旋转360°时各构象的势能关系图如图3-1所⽰:图3-1习题3-7请分析:环丙烷内能升⾼是由哪⼏种因素造成的?解:(1)环丙烷中C—C—C的键⾓不能保持正常的109°,故环内存在⾓张⼒。
(2)环内六个氢原⼦都为重叠型,且氢原⼦间距⼩于两个原⼦的范德华半径之和,故存在斥⼒。
(3)轨道没有按轴向重叠,导致键长缩短,斥⼒增⼤。
以上因素都使环丙烷内能升⾼。
习题3-8写出下列化合物椅型构象的⼀对构象转换体,计算直键取代与平键取代的平衡常数K及百分含量(25℃)。
(i)⼄基环⼰烷(ii)溴代环⼰烷(iii)环⼰醇解:查表知,⼄基在环⼰烷中直键取代与平键取代构象的势能差为-7.5kJ·mol-1,故,查表知,溴在环⼰烷中直键取代与平键取代构象的势能差为-1.7kJ·mol-1,同理,可计算查表知,羟基在环⼰烷中直键取代与平键取代构象的势能差为-3.3kJ·mol-1,同理,习题3-9写出下列化合物椅型构象的⼀对构象转换体,并指出哪⼀个是优势构象,计算它们的势能差。
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)课后习题-烯烃 亲电加成 自由基加成共轭加成(圣才出品)
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书 第8章烯烃亲电加成自由基加成共轭加成习题8-1写出分子式为C 5H 6ClBr 和具有共轭结构的所有链形化合物的同分异构体及它们的中英文系统命名。
解:十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书习题8-2烯烃的顺反异构体在一定条件下可以相互转化,请设想三种使顺反异构体转换的方法,写出相应的反应式并阐明理由。
解:(1)在酸性条件下,与水加成,再脱水;(2)在500℃左右的高温下加热,烯短π键可断裂,发生构型转化;(3)与溴加成,后再在强碱作用下,脱除2分子HBr变成炔烃,最后用不同方法还原成烯烃。
反应式及理由略。
习题8-3写出溴与(Z)-2-戊烯加成的主要产物及相应的反应机理,分别用伞形式、锯架式、纽曼式费歇尔投影式来表示主要产物,该主要产物是苏型的还是赤型的?解:反应机理为:该产物是苏型的,其各种表示式如下:习题8-4写出(R)-4-甲基环己烯和溴加成的主要产物,并简述原因。
解:主要产物为:反应机理为:习题8-5写出(S)-3-甲基环己烯和溴加成的主要产物,并简述原因。
解:主要产物为:反应历程为:双邻位交叉构象是一种能量很高的禁阻构象,因此构型反转,得到热力学稳定的产物。
习题8-6写出1-甲基环己烯和溴加成的主要产物,并简述原因。
解:主要产物为:原因:双直键和双平键的构象相等,因为双直键的二溴化物有1,3—双直键的相互作用,但双平键的二溴化物中Br—C—C—Br为邻交叉型,有偶极—偶极的排斥作用,以上两种力能量几乎相等,互相抵消。
习题8-7完成下面的反应式,写出下列反应的反应机理。
解:反应机理如下:习题8-8写出下列化合物与溴的加成产物。
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)配套题库【课后习题】第1章~第3章【圣才出品】
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(ii)哪些化合物分子中的原子都在一条直线上? (iii)哪些化合物分子中的原子处在两个相互垂直的平面中? (iv)哪些化合物分子中的碳原子都是 sp3 杂化轨道? 解:(i)乙炔、乙烯、苯分子中的原子都在同一平面中。 (ii)乙炔分子中的原子都在同一直线上。 (iii)丙二烯分子中的原子处在两个相互垂直的平面中。 (iv)甲烷、环己烷分子中的原子都是 sp3 杂化。
;极性化合物为:
;非极性化合
物为:
。
习题 1-6 结合教材(P18)表 1-3 中的数据回答下列问题:
(i)甲烷、乙烯、乙炔中的C—H键键长为什么不同?
(ii)乙烷、乙烯、乙炔中碳碳键键长为什么不同?
(iii)卤甲烷中的碳卤键的键长为什么不同?
解:(i)甲烷、乙烯、乙炔中,碳原子的杂化方式不同,甲烷中碳为 sp3 杂化,乙烯中
习题 1-8 将下列各组化合物按键解离能(只考虑下划线的键)由大到小排列成序。 (i)
(ii) (iii)
解:参考教材表(P19)1-5 中的一些常见键的解离能,可知:
(i)
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习题 1-9 按酸碱的质子论,下列化合物哪些为酸?哪些为碱?哪些既能为酸,又能为 碱?
HI NH2OH SO42- H2O HCO3- NH4+ HClO4 HS- I- CN- 解:根据酸碱质子论,酸是质子的给予体,碱是质子的接受体。根据该理论,所以:
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)章节题库-烷烃 自由基取代反应(圣才出品)
第4章烷烃自由基取代反应一、选择题1.下列自由基中最稳定的是()。
【答案】B【解析】p-π共轭使自由基稳定。
2.下列1,2,3-三氯环己烷的三个异构体中,最稳定的异构体是()?【答案】(c)3.下列化合物按沸点由高到低排列(不要查表)()。
a.3,3-二甲基戊烷b.正庚烷c.2-甲基庚烷d.2-甲基己烷A.d>a>b>cB.b>c>d>aC.c>b>d>aD.a>d>c>b【答案】C4.反应的反应类型属于()。
A.碳正离子重排B.亲核加成C.亲电加成D.自由基反应【答案】D5.分子式为的三元环化合物,其可能的异构体总数为()?A.6个B.5个C.4个D.3个【答案】B二、填空题1.两环烷烃的分子式均为,燃烧热较大的是。
【答案】(a)2.比较环丁烷、环己烷、环庚烷分子中1mol的燃烧值大小。
【答案】环丁烷>环庚烷>环己烷3.写出烷烃中熔点与沸点最接近的一个异构体。
【答案】4.排列自由基稳定顺序(由高到低)。
A.B.C.D.【答案】A>B>C>D三、简答题1.以环己烷、乙炔为原料(其他试剂任选)合成答:2.某化合物A的分子式为,A在其同分异构体中熔点和沸点差距最小,A的一溴代物只有一种B,B进行反应都很慢,但在Ag+的作用下,可以生成烯烃C。
试写出A、B、C的构造式。
答:3.用普通命名法与系统命名法给下列化合物和烷基命名。
答:(1)异丁基;2-甲基丙基(2)二级丁基;1-甲基丙基(3)3-甲基-4-乙基辛烷(4)2-甲基-4-叔丁基庚烷;2-甲基-4-(1,1-二甲基乙基)庚烷4.利用17中得到的烷烃中伯、仲、叔氢在氯化时的活性比,求氯化时得到的各种一氯化产物的相对含量。
答:不同一氯化产物的相对含量与它们相应的原子数和活性比有关。
原子数之比为伯氢:仲氢=6:4=3:2其活性比为伯氢:仲氢=1:4所以1-氯丁烷的相对含量为2-氯丁烷的相对含量为5.如何用试管测试快速地鉴别下列化合物,写出反应结果:己烷,答:己烷很容易与其他3种物质区分出来,它不能使溴水褪色,用溶液处理以测定的存在,己烷的反应呈阴性。
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)章节题库-有机化合物的分类 表示方法 命名(圣才出品)
第2章有机化合物的分类表示方法命名一、选择题化合物2-氯-5,5-二甲基二环[2.2.1]-2-庚烯的结构式为()。
【答案】B二、填空题写出下列化合物最稳定的构象式。
(1)用Newman投影式表示为:;(2)反式十氢化萘用构象式表示为:;(3)(S)-2-丁醇用Fischer投影式表示为:。
【答案】三、简答题1.用溴处理(Z)-3-己烯,然后在乙醇中与KOH反应可得(Z)-3-溴-3-己烯。
但用同样试剂,相同顺序处理环己烯却不能得到1-溴环己烯。
用反应式表示这两种烯烃在反应中的行为(注意中间体和产物的立体结构)。
答:产物围绕C3~C4旋转的纽曼投影式为:这时,C3的Br与C4的H处于反式,在KOH/EtOH作用下发生消除反应,生成而其构象式为:由于反式双竖键是有利于消除反应的立体位置,因此式中Br只能与相邻亚甲基的竖键H发生消去反应而生成环己二烯。
2.用系统命名法命名下列化合物。
答:(1)N,N-二甲基-4-甲基苯甲酰胺(2)1-甲基-6-羟基异喹啉(3)4,4'-二硝基联苯(4)(S)-2-氯丙酸乙酯(5)6-甲基-3-溴二环[3.2.0]庚烷(6)4-甲氧基苯乙酮缩乙二醇(7)三环癸烷(8)4-甲基-4'-甲氧基二苯甲醇(9)2-巯基苯并噻唑(10)3-(2-呋哺基)-丙烯酸3.写出下列化合物最稳定的构象式。
(1)HOCH2CHF(2)苏式-2-(N,N-二甲氨基)-1,2-二苯乙醇答:4.我国盛产一种植物,称为薄荷草,其茎、叶中富含薄荷醇,它有局部止痛和消炎的功效,内服有安抚胃部及止吐解热的功效,所以是痱子粉、痱子水及某些糖果和清凉饮料等不可缺少的配料。
薄荷醇的化学名和结构式如下:试问:(1)以上结构式(键线式)只表示了薄荷醇分子中的构造关系(分子内原子的连接次序),并未表示构型关系(原子在空间的排列方式),它是饱和脂肪环醇,应该有多少构型异构,即请回答它理论上有多少个手性碳原子?应该有多少几何异构?有多少对映异构?请用三维空间式表示出来。
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)名校考研真题-苯和芳香烃 芳香亲电取代反应(圣才出品)
第11章苯和芳香烃芳香亲电取代反应一、选择题1.下面的化合物进行硝化反应的速度顺序是()。
[华中科技大学2000研]A.(3)>(4)>(2)>(1)B.(3)>(2)>(4)>(1)C.(4)>(2)>(3)>(1)D.(4)>(3)>(1)>(2)【答案】A【解析】给电子基的给电子能力越强,苯环上的硝化反应越快;吸电子基的吸电子能力越强,硝化反应越慢。
2.下面化合物的正确名称是()。
[华中科技大学2000研]A.对甲基苯磺酰胺B.N-甲基对甲苯磺酰胺C.对甲苯甲基苯磺酰胺D.甲氨基对甲苯磺酰胺【答案】B【解析】取代基中含磺酰胺基,要以苯磺酰胺作为主体命名。
3.苯甲醚在邻位进行硝化反应时,其中间体的极限结构对共振杂化体贡献最大的是()。
[天津大学2000;大连理工大学2004研]【答案】C【解析】(C)中的正电荷位于与甲氧基相连的碳原子上,甲氧基的给电子效应使正电荷分散,因此该极限结构比其他三种极限结构相对稳定,对共振杂化体的贡献最大。
4.反应的主要产物是()。
[武汉大学2001研](D)(A),(B)等量(E)(A),(C)等量【答案】B【解析】氯原子为邻、对位定位基,因生成(A)时的空间位阻较大,故主要产物为(B)。
5.下列化合物,芳环上起亲核取代反应速率最快的是()。
[南京大学2003研]【答案】C【解析】与氯原子相连的碳原子带的正电荷越多,则亲核取代反应速率越快。
硝基为吸电子基,使苯环上邻、对位电子云密度降低,正电荷增多,故(C)亲核反应速率最快。
6.下列化合物有芳香性的是()。
[华中科技大学2000研]【答案】B,C【解析】(B)项分子中有6个π电子,符合休克尔规则;(C)项中的七元环带一个单位正电荷,五元环带一个单位负电荷,这样七元环和五元环的π电子数都为6个,且在同一平面内,都符合休克尔规则。
7.下列化合物中有芳香性的是()。
[中国科学院-中国科学技术大学2001研]【答案】A【解析】(A)中有10个π电子数,符合休克尔规则。
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)章节题库-卤代烃 有机金属化合物(圣才出品)
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书 第7章卤代烃有机金属化合物一、选择题1.下列化合物与AgNO 3-EtOH 溶液发生S N 1反应,速率最快的是()【答案】B【解析】乙烯式卤代烃最难反应,烯丙基式卤代烃最易反应,故答案为B。
2.下列化合物中,可用于制备格氏试剂的是()。
【答案】D3.下列化合物中最容易与进行反应的是()。
【答案】D4.在NaI 丙酮溶液中,下列化合物的反应活性次序是()。
a.3-溴丙烯十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书B.溴乙烯C.1-溴丁烷D.2-溴丁烷A.a>b>c>dB.b>c>d>aC.a>c>d>bD.d>c>a>b【答案】C5.下列化合物与AgNO 3的乙醇溶液作用,产生沉淀最快的是()。
【答案】A6.下列卤代烃在反应中反应速率最慢的是()?【答案】(d)7.为加快1-溴丁烷与氰化钾反应的速度,最好在下列哪种条件下进行反应()。
A.环己烷为溶剂B.水为溶剂C.乙醇为溶剂D.水和18-冠-6为混合溶剂【答案】D8.下列卤代烃在溶液不能发生消除反应的是()?【答案】(c)9.下列氯代烃与溶液反应速率最快的是()?【答案】(c)10.下列化合物中最容易与NaOH水溶液发生水解反应的是(),最难发生水解反应的是()。
【答案】C二、填空题1.将下列化合物按E1消除HBr的反应速率快慢排列成序。
【答案】C>B>A2.将下列化合物与NaI丙酮溶液反应按速率快慢排列成序。
A.3-溴丙烯B.溴乙烯C.1-溴丁烷D.2-溴丁烷【答案】A>D>C>B3.下列卤代烃在溶液中消除卤化氢速率快的是。
【答案】(a)4.比较下列卤代烃按E1机理消除时的反应速率顺序。
【答案】(c)>(a)>(b)5.【答案】三、简答题1.某化合物A与Br-CCl4溶液作用生成一个三溴化合物B。
A很容易与氢氧化钠水溶液作用,生成两种同分异构体的醇C和D。
A与氢氧化钾乙醇溶液作用,生成一种共轭二烯烃E。
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)课后习题-烷烃 自由基取代反应(圣才出品)
第4章烷烃自由基取代反应习题4-1查阅下列化合物的沸点,将它们按大小排列成序,并对此作出解释。
解:对于正烷烃及其卤代物,相对分子质量越高,其沸点也越高。
对于分子式相同的烷烃,正烷烃的沸点最高,叉链烷烃的分子沸点较低;碳原子相同的链烷烃沸点低于环烷烃的沸点。
习题4-2化合物A转为化合物B时的焓变为一7kJ·mol-1(25℃),可忽略不计,请计算平衡常数,并指出A与B的百分含量。
解:根据热力学,平衡常数与势能变化的关系为可忽略不计,得所以,设A的百分含量为a,B的百分含量为b,则解得,习题4-3下列反应在某温度的反应速率常数k=4.8×10-6mol-1·L·s-1,请根据已给的浓度计算反应速率。
解:习题4-4将下列自由基按稳定性顺序由大到小排列。
解:因为既是烯丙型自由基,又是苯甲型自由基,离域范围很大,比单纯的烯丙型自由基和单纯的额苯甲型自由基更稳定;解离能越低的碳自由基越稳定,因此有。
习题4-5溶剂的极性、酸或碱性催化剂对自由基反应有无影响?为什么?解:没有影响。
因为自由基的反应是由于键的均裂产生自由基而引起的,而溶剂的极性、酸性催化剂、碱性催化剂利于键的异裂,而对键的均裂没有影响,所以对自由基反应也不会产生影响。
习题4-6写出新戊烷在光作用下溴化产生溴代新戊烷的反应机理。
解:链引发:链转移:链终止:习题4-7写出C5H11Br的所有可能异构体的结构式(如有构型问题,须用伞形式表示),写出每个异构体的中英文系统名称。
指出与溴原子相连的碳原子的级数。
解:习题4-8定性画出溴与甲基环己烷反应生成1-甲基-1-溴代环己烷链转移反应阶段的反应势能变化图。
标明反应物、中间体、生成物、过渡态的结构及其相应位置,并指出反应的速控步是那一步。
(溴的键解离能:192.5kJ﹒mol-1,三级碳氢键的键解离能:389.1kJ ﹒mol-1)解:查表得知键的键解离能为192.5kJ·mol-1,所以H—Br键的键解离能为366.1kJ·mol-1,三级碳氢键的键解离能为389.1kJ·mol-1所以,三级碳溴键的键解离能为280.3kJ·mol-1,所以,为放热反应,反应势能变化图如图4-1所示:图4-1因为第一过渡态势能比第二过渡态势能高,因此步(2)是慢的一步,是甲基环己烷溴化反应中决定速率的一步。
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)章节题库-醛和酮 亲电加成 共轭加成(圣才出品)
1.将下列化合物亲核加成反应活性由大到小排列成序
。
A.丙酮
B.丁酮
C.环己烷甲醛
D.苯甲醛
【答案】C>D>A>B
2. 【答案】
3. 【答案】
。 。
4.
。
【答案】
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5.
。
【答案】 【解析】此反应为维蒂希反应,考点为维蒂希试剂只与酮羰基反应而不与酯羰基反应。
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第 12 章 醛和酮 亲电加成 共轭加成
一、选择题 1.苯甲醛不能进行下述哪个反应( )。 A.Cannizzaro 反应 B.自身羟醛缩合反应 C.Perkin 反应 D.Wittig 反应 【答案】B
2.在下列化合物与氢氰酸反应时,具有最活泼羰基的化合物是( )。
乙醚提取后的水溶液在搅拌下加入浓盐酸,至刚果红试纸变蓝。冷却,结晶,抽滤。粗
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产品用水重结晶,得到产品 B。 问题: (1)写出产品 A 和 B 的名称。 (2)蒸馏产品 A 之前需要蒸除乙醚,画出蒸馏乙醚的装置图。 (3)干燥产品 A 的乙醚溶液选用无水氯化钙是否可以,为什么? (4)蒸馏产品 A 时,169~172℃馏分,采用什么方式冷凝?为什么? (5)简述重结晶 8 时的操作过程及注意事项。 答:(1)A 称为呋喃甲醇,B 称为呋喃甲酸。 (2)蒸馏乙醚装置如图 12-1 所示。
答:
11.(1)以简单的醛、酮和 1,3-二硫环己烷负离子为原料合成 2-羟基-2,4-二甲基
-3-戊酮。(2)由
合成
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)课后习题-炔烃(圣才出品)
第9章炔烃习题9-1(i)请将下面分子中的碳碳键按键长由大到小的次序排列,并阐明理由。
(ii)请将下面分子中的碳氢键按键长由大到小的次序排列,并阐明理由。
解:(i)碳-碳键按键长由大到小的排列顺序为:依据键长的大小为:单键>双键>三键;单键中又有:。
(ii)碳—氢键按键长由大到小的顺序为:依据碳-氢键按键长的大小为:习题9-2用化学方法鉴别下列化合物:解:(i)取5支洁净试管,分别加入上述五种化合物,滴加溴水,使溴水褪色的为CH3CH2CH=CH2和CH3CH2C≡CH,另三种化合物不能使溴水褪色。
(ii)另取2支洁净试管,分别加入能使溴水褪色的两种化合物,滴加银氨溶液,产生白色沉淀的为CH3CH2C≡CH,不产生沉淀的为CH3CH2CH=CH2。
(iii)另取3支洁净试管,分别加入不能使溴水褪色的3种化合物,滴加AgNO3的乙醇溶液,立即产生黄色沉淀的为CH3CH2CH2CH2I,温热几分钟后才产生白色沉淀的是CH3CH2CH2CH2Cl,不产生沉淀的是CH3CH2CH2CH3。
习题9-3请用乙炔或丙炔为起始原料,选用其它合适的试剂制备下列化合物。
解:习题9-4完成下列转换:(i)将3-己炔转变为(a)(Z)-3-己烯(b)(E)-2-己烯(c)己烷(ii)将(Z)-2-丁烯转变成(E)-2-丁烯(iii)将(E)-2-丁烯转变成(Z)-2-丁烯解:习题9-5选用合适的试剂鉴别下列各组的化合物:解:(i)滴加银氨溶液,产生白色沉淀的是;另外两种滴加溴水,使溴水褪色的是;剩下一种化合物是。
(ii)滴加银氨溶液,产生沉淀的是,另外一种是(左端第一个C-C键为双键)习题9-6(i)为什么与1mol Br2加成时,是碳碳双键首先与溴加成,而与1mol Br2加成时,却是碳碳三键首先与溴加成?与2mol Br2加成,生成什么产物?解:(i)HC≡C-CH2一CH=CH2分子中碳碳三键与碳碳双键不共轭,由于sp碳原子的电负性比sp2碳原子的电负性强,使π电子与sp碳原子结合更为紧密,因而碳碳三键的亲电加成反应活性比碳碳双键差;而在HC≡C-CH=CH2分子中,碳碳三键中有一个π键与碳碳双键共轭,而另一个π键不共轭,因为共轭体系较稳定,故碳碳三键中不共轭的π键先与Br2发生加成反应。
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)课后习题-羧酸(圣才出品)
第13章羧酸习题13-1通过查阅资料,列举与人类生活密切相关的一元饱和脂肪酸、一元不饱和脂肪酸、芳香羧酸、二元羧酸、多元羧酸各一种,并简单阐明它们在人们日常生活中的用途。
解:一元饱和羧酸:乙酸,CH 3COOH,食用醋的主要成分,也可用作杀菌剂。
一元不饱和酸:亚油酸,CH 3(CH 2)4CH=CHCH 2CH=CH(CH 2)7COOH,用于制肥皂,在医药上用于治疗动脉硬化症。
芳香羧酸:苯甲酸,COOH ,苯甲酸和它的钠盐是重要的防腐剂。
二元羧酸:草酸,HOOC—COOH,可除去衣物上的墨迹和铁锈。
多元羧酸:柠檬酸,HOOCCH 2CH2CH 2COOH COOHOH ,广泛用于食品工业,如饮料、食品等。
习题13-2将下列化合物按沸点由大至小排列。
讨论相对分子质量、结构和沸点的关系。
解:沸点高低:对于结构相似的化合物,相对分子质量越大,沸点越高;对于同分异构体,叉链化合物的沸点低于直链化合物的沸点;分子中含羟基越多,分子间形成的氢键越多,沸点越高;由于羧酸可形成二缔合体,一元羧酸的沸点高于碳原子数相同的一元醇的沸点。
习题13-3将下列各组化合物,按酸性从强到弱的顺序编号:解:习题13-4将下列各组化合物,按碱性从强到弱的顺序编号:解:负电荷处在电负性大的原子上较稳定,碱性相对较弱。
轨道的杂化状态影响原子的电负性,例如呈不同杂化状态的碳原子电负性大小的顺序为:Csp>Csp2>Csp3。
习题13-5请解释邻、间、对A基苯甲酸的酸性大小顺序(参见表13-4)。
解:邻位取代苯甲酸由于有邻位效应,其酸性一般比间位和对位取代苯甲酸的酸性强,也比苯甲酸的酸性强。
由于氯的吸电子诱导效应大于给电子共轭效应,所以上述三个化合物的酸性均比苯甲酸强。
由于氯原子在邻位时吸电子诱导效应最强,在对位时最弱,所以邻氯苯甲酸酸性最强,对氯苯甲酸酸性最弱。
甲氧基对间位羧基只有吸电子的诱导效应,而对对位羧基主要显示给电子的共轭效应,因此对氯苯甲酸的酸性比间氯苯甲酸的酸性弱。
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)章节题库-绪论(圣才出品)
顺序为:
。这是由于芳胺 p-π共轭的结果,造成苯环分散氮
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上的负电荷。
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取代芳胺的碱性强弱与取代基的性质和在苯环上的位置有关,若苯环上有供电子基时,
碱性增大,若有吸电子基时碱性降低。
对于酰胺化合物,由于酰胺分子中 N 原子 p 轨道上的电子对与羰基的π键形成 p-π共
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(2)下列化合物的碱性大小: 答: 同一周期原子,其酸性由左向右依次升高。 同一主族原子,其酸性由上向下依次升高,其共轭碱的碱性依次降低。 5.解释下列各对化合物的偶极矩大小与方向。 (1)3,5-二甲基硝基苯与 2,5-二甲基硝基苯 (3)吡咯μ=1.80D,吡啶μ=2.25D,但它们极性相反。 答:
二、简答题 1.哪个化合物的偶极矩大?并用图示解释答案。
答:A 的偶极矩大于 B,其图示为
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2.写出下列化合物的电子式。 答: 3.写出下列化合物的缩写式或键线式。
答:
4.比较下列化合物的酸碱性大小。 (1)下列化合物的酸性大小:
中碱性强弱顺序为:
。这主要是
它们的共轭酸与水的溶剂化作用的影响。在这些共轭酸的铵阳离子中,氮上连接的氢原子越
多,则由于氢键而产生的溶剂化作用越强,共轭酸越稳定,碱性应越强。由此看来,胺在水
溶液中的碱性强弱是电子效应、溶剂化效应和空间效应的共同结果。
芳香胺在水溶液中碱性比氨弱。而在芳胺中第一胺碱性最强,第三胺最弱,即碱性强弱
2.下列各酚中,酸性最强的是( )。
【答案】B 3.共轭三烯在基态时 HOMO(最高占据)轨道可能是( )。
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)课后习题-卤代烃 有机金属化合物(圣才出品)
第7章卤代烃有机金属化合物习题7-11,1,2-三氯乙烷有A,B,C三种较稳定的构象异构体,A与B稳定性相等,与C在气相中的势能差为10.9kJ·mol-1。
(i)写出A,B,C的构象。
(ii)哪些构象更稳定?(iii)C在液相中势能差降低到0.8kJ·mol-1,请解释原因。
(iv)A,B两种构象互相转化约需转动能垒8.4kJ·mol-1,A或B转为C约需20.9 kJ·mol-1。
请解释为什么转动能垒不同。
解:(i)1,1,2-三氯乙烷的三种构象分别为:(ii)因为C中的三个氯原子均为邻交叉构象,不稳定;相比之下,A、B更稳定。
(iii)C在液相中降低了邻交叉的偶极—偶极相互作用,排斥力降低,故势能差降低。
(iv)A,B互相转化需要经过部分重叠型构象,而A或B转化为C需经过全重叠型构象,全重叠构象势能比部分重叠型要高,故所需能垒也高。
习题7-2根据一般规律,将下列各组化合物按沸点由高到低排序,简述按此排列的理由,并查阅手册进行核对。
解:(i)烷基相同时,卤代烷的沸点随分子的相对分子质量的增加而升高,所以,沸点由高到低排列为:(ii)当碳架和卤素相同时,随分子中卤原子数增多,卤代烷相对分子质量和分子极性增大,卤代烷的沸点升高,故沸点由高到低排列为:(iii)对于碳链异构体,支链越多,分子间作用力越小,沸点越低,故沸点由高到低排列为:(iv)对于直链同系物,分子量越大,沸点越高;对于构造异构体,支链越多,沸点越低,故沸点由高到低排列为:习题7-3将习题7-2中的各组化合物按极性由大至小排序,并简述按此排列的理由。
解:(i)极性由大到小的排列为:,因为电负性,电负性越大,其对共用电子的吸引能力越强,容易形成极性较强的共价键。
(ii)极性由大到小的排列为:因为同一碳上连的氯原子数越多,吸电子能力越强,故极性越大。
(iii)在溶液中极性由大到小的排列为:因为在溶液中,烷基的推电子作用强弱为:(iv)理由同(iii)。
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)课后习题-苯和芳香烃 芳香亲电取代反应(圣才出品)
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解:
苯:
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甲苯:
CH3
邻二甲苯:
CH3 CH3
间二甲苯:
CH3 CH3
对二甲苯:
CH3
H3C
六甲基苯:
H3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
乙苯:
CH2CH3
解:稳定性由强到弱排列为:
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习题 11-9 为什么三苯甲基正离子、自由基、负离子都具有很好的稳定性?请用极限 式和离域式表达它们。
解:三苯甲基正离子的极限式为:
离域式为:
三苯甲基自由基、负离子的极限式和离域式在此从略。 习题 11-10 写出菲的 5 个主要的极限式,其中哪个极限式最稳定?阐明理由。 解:菲的 5 个主要的极限式为: 其中最为稳定的是第一种,因为这种极限式中有两个稳定的苯环结构。
解:在苯的 Birch 反应中,有三个活泼中间体:
①
②
③
①保持了封闭的环状共轭体系,在该中间体的反键分子轨道上有一个单电子。
习题 11-17 写出异丙烯基苯经 Birch 还原生成 1-异丙基-1,4-环己二烯的反应机理。 解:
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双键交替出现,碳碳键键长和键能都不相等,具有一般共轭烯烃的化学性质。
习题 11-5 从分子式分析,苯环是一个高度不饱和的体系,为什么它易发生取代反应 而不易发生加成反应?
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)课后习题-醇和醚(圣才出品)
第10章醇和醚习题10-1低级醇的熔点和沸点比碳原子数相同的烷烃的熔点和沸点高得多,请加以解释。
解:因为醇分子间有氢键的缔合作用。
习题10-2(i)比较正丙醇、正丁醇和正戊醇的沸点高低,并对实验数据加以解释。
(ii)比较正戊醇、异戊醇、环戊醇和新戊醇的沸点高低。
并对实验数据加以解释。
(iii)比较正戊烷、正丙基氯、正丁醇和1,3-丙二醇的沸点高低,并对实验数据加以解释。
(iv)结合(i)(ii)(iii)归纳影响沸点的因素有哪些?解:(i)沸点:正戊醇(138.0℃)>正丁醇(117.8℃)>正丙醇(97.2℃)解释:对于支链一元醇,分子质量越大,范德华引力越大,沸点越高。
(ii)沸点:环戊醇(140℃)>正戊醇(138.0℃)>异戊醇(131.5℃)>新戊醇(113.4℃)解释:环戊醇分子间排列紧密,分子间作用力比碳原子数相同链状醇的作用力大,故沸点高;含支链的醇的沸点比碳原子数相同的支链醇的沸点低。
(iii)沸点:1,3-丙二醇(215℃)>正丁醇(117.8°C)>正丙基氯(47℃)>正戊烷(38℃)解释:正丙基氯极性比正戊烷大,相对分子质量也比正戊烷大,故沸点比正戊烷高;正丁醇分子间有氢键,沸点高于分子间无氢键的正丙基氯;1,3-丙二醇分子有两个羟基,分子间氢键比正丁醇还多,故沸点也比正丁醇高。
(iv)影响沸点的因素主要有氢键,偶极—偶极间的相互作用,以及范德华引力。
其中,氢键的影响最大,范德华引力和分子质量有关,相对分子质量越大,范德华引力也就越大;分子间有氢键的物质的沸点高于分子间无氢键的物质的沸点;对于结构相似的物质,相对分子质量越大,沸点也越高。
习题10-3请分别用伞形式、锯架式、纽曼式画出(S,S)-2,3-丁二醇的各稳定构象式.判断其中哪个构象为优势构象(以C(2)-C(3)键为旋转轴),并阐明确定优势构象的理由。
解:(ii)为优势构象,因为其两个甲基处于对位,两个羟基处于邻交叉位,又可形成分子内氢键,故分子的能量最低,最稳定。
邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)笔记和课后习题(含考研真题)详解(5-7章)【圣才出品】
第5章紫外光谱红外光谱核磁共振和质谱5.1复习笔记一、紫外光谱(UV)1.紫外光谱的产生紫外光的波长范围是100~400nm,它分为两个区段。
波长在100~200nm称为远紫外区,这种波长能够被空气中的氮、氧、二氧化碳和水所吸收,因此只能在真空中应用,这个区域称为真空紫外区。
目前真空紫外区在有机化学中用途不大。
波长在200~400nm 称为近紫外区,一般的紫外光谱是指这个区域的吸收光谱。
波长在400~800nm范围的称为可见光谱。
常用的分光光度计一般包括紫外及可见两部分,波长在200~800nm(或200~1000nm)。
分子内部的运动有转动、振动和电子运动,相应地,分子具有转动能级、振动能级和电子能级。
电子能级的跃迁所需能量最大,大致在1~20eV(电子伏特)之间。
根据量子理论,相邻能级间的能量差ΔE、电磁辐射的频率ν、波长λ符合下面的关系式ΔE=hν=h×c/λ式中h是普朗克常量,为6.624×10-34J·s=4.136×10-15eV·s;c是光速,为2.998×1010cm·s-1。
2.电子的跃迁有机化合物分子中主要有三种电子:σ电子、π电子和未成键的孤对电子(也称n电子)。
基态时,σ电子、π电子分别处在σ成键轨道和π成键轨道上,n电子处于非键轨道上。
仅从能量的角度看,处于低能态的电子吸收合适的能量后,都可以跃迁到任一个较高能级的反键轨道上。
跃迁时吸收能量的大小顺序为n→π*<π→π*<n→σ*<π→σ*<σ→π*<σ→σ*对于一个非共轭体系来讲,所有这些可能的跃迁中,只有n→π*。
跃迁的能量足够小,相应的吸收光波长落在近紫外-可见光区。
其他的跃迁能量都太大,它们的吸收光波长均在200nm以下,无法观察到紫外光谱。
3.紫外光谱图紫外光谱图是以波长(单位nm)为横坐标,以化合物对电磁辐射的吸收强度或透过率为纵坐标的吸收曲线图。
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第3章立体化学
习题3-1请用球棍模型画出下列化合物的立体结构。
解:
习题3-2请用伞形式、锯架式和Newman 式画出丙烷的极限构象。
解:
习题3-3用锯架式画出下列分子的优势构象式:
(i)异丁烷(ii)新戊烷(iii)3-甲基戊烷(iv)2,4-二甲基己烷解:
习题3-4用Newman式画出下列分子的优势构象式:
(i)2-氟乙醇(ii)2-羟基乙醛
解:
习题3-5用伞形式画出(2R,3S)-3-甲基-1,4-二氯-2-丁醇的优势构象式(只考虑C2-C3键的旋转)。
解:
习题3-6画出以异丁烷分子中某根C-C键为轴旋转360°时各种构象的势能关系图。
解:由丁烷重叠型的能垒为14.6kJ·mol-1,可知,异丁烷的重叠型
的能垒也为14.6kJ·mol-1。
故以某根C—C键为轴旋转360°时各构象的势能关系图如图3-1所示:
图3-1
习题3-7请分析:环丙烷内能升高是由哪几种因素造成的?
解:(1)环丙烷中C—C—C的键角不能保持正常的109°,故环内存在角张力。
(2)环内六个氢原子都为重叠型,且氢原子间距小于两个原子的范德华半径之和,故存在斥力。
(3)轨道没有按轴向重叠,导致键长缩短,斥力增大。
以上因素都使环丙烷内能升高。
习题3-8写出下列化合物椅型构象的一对构象转换体,计算直键取代与平键取代的平衡常数K及百分含量(25℃)。
(i)乙基环己烷(ii)溴代环己烷(iii)环己醇
解:
查表知,乙基在环己烷中直键取代与平键取代构象的势能差为-7.5kJ·mol-1,故,
查表知,溴在环己烷中直键取代与平键取代构象的势能差为-1.7kJ·mol-1,同理,可计算
查表知,羟基在环己烷中直键取代与平键取代构象的势能差为-3.3kJ·mol-1,同理,
习题3-9写出下列化合物椅型构象的一对构象转换体,并指出哪一个是优势构象,计算它们的势能差。
解:
碘直键取代和平键取代的势能差为1.7kJ·mol-1,甲基的为7.1kJ·mol-1,故左式与右式的势能差为:1.7-7.1=-5.4kJ·mol-1,左式比右式稳定,所以,左式为优势构象。
溴和甲氧基在环己烷中的平键取代与直键取代的势能差分别为-1.7kJ·mol-1和-2.9 kJ·mol-1,故左式与右式的势能差为:-1.7+(-2.9)=-4.6kJ·mol-1,左式比右式稳定,所以,左式为优势构象。
氰基和羟基在环己烷中平键取代与直键取代的势能差分别为-0.8kJ·mol-1和-3.3 kJ·mol-1,故左式与右式的势能差为-0.8+(-3.3)=-4.1kJ·mol-1,左式比右式稳定,所以,左式为优势构象。
羧基和甲氧基在环己烷中平键取代与直键取代的势能差分别为-5.0kJ·mol-1和-2.9 kJ·mol-1,故左式与右式的势能差为:-2.9-(-5.0)=2.1kJ·mol-1,右式比左式稳定,所以,右式为优势构象。
习题3-10画出下列化合物的优势构象:
解:
习题3-11比较下列两个化合物的稳定性(提示:计算甲基对两个环的作用,再考虑顺和反十氢化萘的稳定性。