有机化学课后习题及答案(第三章)

3章

思考题

1、1、什么叫张力能和角张力能？

2、2、试举例说明桥环化合物和螺环化合物的命名规则。

3、3、在烷烃和环戊烷或更大的环烷烃中，每一个―CH2―单位的燃烧热约为

664.0kJ·mol-1。对于环丙烷和环丁烷来说，这个值分别为697.1和682.4。试解释这些值的差别。

4、4、举例说明环丙烷化合物的不稳定性。

5、5、什么是直立键和平伏键？

解答

1、答：环的实际角度与碳原子正四面体所需要的角度不一致，导致分子的热力学能高于正常烷烃的热力学能，这种高出的能量叫张力能。这种张力是由于键角的偏差所引起的，所以叫张角张力。

2、答：命名螺环化合物时，根据组成环的碳原子总数，命名为“某烷”，加上词头“螺”。再把连接于螺原子的两个环的碳原子数目，按由小到大的次序写在“螺”和“某烷”之间的方括号内，数字用圆点分开。例如

命名桥环化合物时，根据组成环的碳原子总数命名为“某烷”，加上词头“双环”，再把各“桥”所含碳原子的数目，按由大到小的次序写在“双环”和“某烷”之间的方括号里，数字用圆点分开。注意编号顺序。例如

3.3 答：环烷烃越不稳定，其燃烧热越大。这里环丙烷的张力最大，所以燃烧热最大。环丁烷的张力比环丙烷小，比环戊烷要大，所以其燃烧热值也居中，而环戊烷基本上无张力，所以燃烧热与烷烃的很相近。

3.4 答：环丙烷的张力最大，容易加氢、加卤素、加卤化氢等得到相应的开环产物。

3.5 答：在环已烷的构象中，每个碳原子上的两个碳氢键，可以分为两类：一类是垂直于碳环所在的平面，称为直立键(a键)。另一类是大体平行碳环的平面，称为“平伏键”(e键)。

习题

3.13.1写出下列化合物的结构式。

(1) 1, 1-二乙基环庚烷(2) 2, 3-二甲基环己烯(3) 1-环已烯基环已烯

(4) 双环[4.4.0]癸烷(5) 双环[3.2.1]辛烷(6) 螺[4.5]-6-癸烯

(7) 3-甲基-1，4-环已二烯

3.23.2命名下列各化合物

3.33.3写出分子式为C5H10的环烷烃的所有构造异构体和顺反异构体的结构式，并命名它

们。

3.43.4写出下列化合物最稳定的构象的透视式。

(1) 异丙基环已烷(2) 顺-1-甲基-2-异丙基环已烷

(3) 反-1-甲基-2-异丙基环已烷(4) 反-1-乙基-3-叔丁基环已烷

(提示：先写出中间的一个环的构象。)

3.5 1, 3-丁二烯聚合时，除生成高分子聚合物外，还得到一种二聚体。该二聚体能发生下列反应：

(1) 催化加氢后生成乙基环已烷；(2)和溴作用可加四个溴原子；

(3) 用过量的KMnO4氧化, 能生成β-羧基已二酸(HOOCCH2CH(COOH)CH2CH2COOH)。

根据以上事实，推测该二聚体的结构，并写出各步反应式。

3.6下列化合物是否有顺反异构体？若有，写出它们的立体结构式。

3.73.7某烃(A)，经臭氧化并在Zn粉存在下水解，只得到一种产物2,5-已二酮

，试写出该烃可能的构造式。

3.8完成下列反应式。

3.9分子式为C4H6的三个异构体(A)、(B)和(C)能发生如下的化学反应:

(1)(1)三个异构体都能与溴反应,对于等摩尔的样品而言,与(B)和(C)反应的溴量是(A)的2

倍。

(2)(2)三者都能和HCl发生反应，而(B)和(C)在Hg2+催化下和HCl作用得到的是同一种

产物。

(3)(3)(B)和(C)能迅速地和含HgSO4的硫酸溶液作用，得到分子式为C4H8O的化合物。

(4)(4)(B)能和硝酸银氨溶液作用生成白色沉淀。

试推测化合物(A), (B)和(C)的结构, 并写出有关反应式。

习题解析

3.1

3.2 解（1）1-甲基-3-异丙基-环已烯

（2）1-甲基-4-乙烯基-1.3-环已二烯

（3）1,3,5-环已三烯

（4）螺[2,5]-4-辛烯

（5）双环[2.2.2]-2-辛烯

（6）3,7,7-二甲基-4-乙基环戊烷

（7）1,2-二甲基-4-乙基环戊烷

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9