有机化学课后习题答案第13章

第十三章羧酸及其衍生物
一、用系统命名法命名下列化合物：
1 . CH3 (CH 2) 4COOH 2.CH 3 CH(CH 3)C(CH 3) 2COOH 3 .CH 3CHClCOOH
己酸2，2，3－三甲基丁酸2－氯丙酸
4 . COOH 5. CH
2 =CHCH2COOH 6
. COOH 2－萘甲酸3－丁烯酸环己烷甲酸
7 .
CH3 COOCH38.
HOOC
COOH 9 .
CH2COOH
对甲基甲酸甲酯对苯二甲酸1－萘乙酸
10 . (CH 3CO) 2 O 11. CO
CH .
HCON(CH
3) 2
O
CO
乙酸酐2－甲基顺丁烯二酸酐N,N-2 －甲基甲酰胺
O2N
13. COOH 14. CO
NH
O2N CO
3，5－二硝基苯甲酸邻苯二甲酰亚胺
CH3
15. CH3CHCHCOOH 16. OH
OH
COOH
2－甲基－3－羟基丁酸1－羟基－环己基甲酸
二、写出下列化合物的构造式:
1.草酸2，马来酸3，肉桂酸4，硬脂酸
H
HOOCCOOH
C C OOH
C H=CHCOOH CH
3(CH 2) 16 COOH
C
H
COOH
5． α －甲基丙烯酸甲酯 6，邻苯二甲酸酐 7，乙酰苯胺 8，过氧化苯甲酰胺
O
O
CH 3 CH 2=C
COOCH 3
C O
O
C OO
NHCOCH 3
C
CO
9． ε－己内酰胺 10，氨基甲酸乙酯 11，丙二酰脲 12，胍
O
H NCOOC H 2 2 5
C
NH
C O
H 2 N C NH 2
NH
O C
NH
C NH
O 13，聚马来酸酐
14，聚乙酸乙烯酯
[ ] CH 2
CH
n
CO O
C O
n
O C O
CH 3
三、写出分子式为 C 5H 6O 4 的不饱和二元酸的所有异构体 （包括顺反异构） 的结构式，并指出那些容易生成酸酐：
解：有三种异构体： 2－戊烯－1，5－二酸；2－甲基－顺丁烯二酸； 2 －甲基－反丁烯二酸。

其中 2－甲基－顺丁烯二酸易于生成酸酐。

HOOC CH=CHCH 2 COOH
C H 3
HOOC
CH 3
COOH
C
C
H C COOH
C
H
COOH 2－戊烯－ 1，5－二酸； 2－甲基－顺丁烯二酸； 2－甲基－反丁烯二酸
四、比较下列各组化合物的酸性强度：
1，醋酸， 丙二酸，
草酸，
苯酚，
甲酸
, , OH ,
HCOOH CH3COOH, HOOCCH HOOCCOOH
2 COOH
酸性强度顺序：
OH
> > > >
HOOCCOOH HOOCCH2COOH HCOOH CH3COOH
2. C6H5OH , CH3COOH, F3CCOOH , ClCH 2COOH , C2 H5 OH
酸性强度顺序为：
F3CCOOH > ClCH 2COOH > CH3COOH > C6H5OH > C2 H5 OH
3. COOH COOH COOH OH OH
NO2 NO2
酸性强度顺序为：
COOH COOH COOH OH OH
> > > >
NO2
NO2
五、用化学方法区别下列化合物:
1．乙醇，乙醛，乙酸
乙醇乙醛乙酸
I2, NaOH HCI3 CHI3 不变
Tollens试剂不变银镜
2．甲酸，乙酸，丙二酸
甲酸乙酸丙二酸Tollens试剂银镜不变不变
加热不变CO2
3．草酸，马来酸，丁二酸
草酸马来酸丁二酸溴水不变褪色不变高锰酸钾褪色——不变
4,
COOH COOH CH2OH
OH
2－羟基苯甲酸苯甲酸苯甲醇
2－羟基苯甲酸苯甲酸苯甲醇三氯化铁水溶液显色不变不变
氢氧化钠水溶液——溶解不溶5．乙酰氯，乙酸酐，氯乙烷
乙酰氯乙酸酐氯乙烷
硝酸银水溶液立即生成氯化银沉淀不反应加热才有氯化银沉淀
六、写出异丁酸和下列试剂作用的主要产物：
1. Br 2/P
CH3
CH3CHCOOH
Br 2/P
CH3
CH3CCOOH
Br CH3
LiAlH 4/H 2 O
2 . LiAlH 4/H 2O CH
3 CHCOOH
CH3
CH3CHCH2OH
3. SOCl 2
CH 3
CH3CHCOOH
SOCl 2
CH
3
CH3CHCOCl
CH3(CH3C O)2O/CH3
4.(CH3C O)2O/CH3CHCOOH(O+CH3COOH
CH3CHCO)2
5.PBr3
CH
3
CH3CHCOOH
PBr3
(CH3)2CHCOBr
6.CH3CH2OH/H2SO4
CH3
CH3CHCOOH
C H3CH2OH/H2SO4
(CH3)2CHCOOC2H5
7.NH3/
CH3
CH3C HCOOH
N H3/
(CH3)2CHCONH2
七、分离下列混合物：
用氢氧化钠水溶液处理，再酸化分出丁酸
CH3CH2C OCH2CH3,CH3C H2CH2CHO,CH
3CH2C H2CH2OH ,CH
3CH2CH2COOH
CH3CH2C H2COOH
CH3CH2C H2CH2OH CH3CH2CH2CHO CH3CH2COCH2CH3N aOHaq
加饱和NaHSO3
CH3C H2CH2COONa
HCl
CH3CH2CH2C OOH
CH3CH2C H2CH2OH CH3CH2C H2CHO
OH
CH3CH2CH2C HSO3Na
+,H2O
H
CH3CH2C H2CHO
CH3CH2C OCH2CH3
CH3CH2CH2C H2O H N H23N HOH
CH3C H2CCH2C H3
H Cl
CH3C H2COCH2CH3
CH3CH2COCH2CH3
NNHOH 八、写出下列化合物加热后生成的主要产物：
(CH3)2CCOOH 1，1，2－甲基－2－羟基丙酸
OH CH
3
CH3
C
O
O
C
O C
C
CH3
CH
3
O
2，2，β－羟基丁酸C H3CHC H2COOH
OH
CH3CH=CHCOOH
3，3，β－甲基－γ－羟基戊酸
CH3
CH3C HCHCH2COOH
C H3
C O
O OH
4，4，δ－羟基戊酸
C O
5，5，乙二酸HOCH2CH2CH2C H2COOH O
HOOCCOOH HCOOH+CO2
九、完成下列各反应式（写出主要产物或主要试剂）
(A)H2O,H+
CH3CH2COOH
1.CH3C H2CN
NH3
(D)P2O5
(B)SOCl2
(
E
) CH3C H2CONH2
(F)
NaOBr,NaOH NH3
(C)
CH3C H2COCl
(G)H2,Pd/BaSO4 CH3C H2NH2C H3C H2CHO
2.
C=O 1.C2H5MgBr
2,H3O+
OH
C2H5
PBr31.Mg,(C2H5)2O
+
2.CO2,H3O
C2H5
COOH
3.Cl C Cl
O 2NH3
H2N C NH2
O
H2N C NH2
O H2N C
O
NH C NH2
O
4.
C=O NaCN,H2S O4OH+
H3O
O H
CN
COOH O
O
C
O C
O
十、完成下列转变：
1.CH3CH2COOH CH3CH2C H2C OOH
CH3CH2COOH [H]
CH3C H2CH2OH
P Br3
CH3C H2CH2Br
NaCN
CH3CH2C H2CN
+
H3O CH3C H2CH2COOH
2.CH3CH2C H2COH CH3CH2COOH
CH3C H2CH2COOH C l2/P
CH3C H2C HCOOH
-OH C H3CH2C HCOOH
Cl OH
+
KMnO4,H C H3CH2C OOH
3.
C=CH2CH2C OOH
C=CH2+HBr R OOR
CH2Br
Mg,(C2H5)O
CH2MgBr
1,CO2C H2COOH
2,H3O
4.CH3COCH2CH2CBr(CH3)2CH
3COCH2CH2C(CH3)2C OOH
+
HOCH2CH2OH/H
O O
CH3C OCH2CH2C Br(CH3)2CH3C CH2CH2CBr(CH3)2 Mg,(C2H5)O O
O CH 3
CH3C CH2C H2CMgBr
CH3
1.CO2
+
2.H3O
CH3COCH2CH2C(CH3)
2COOH
十一、试写出下列反应的主要产物：
6．（R ）－2－溴丙酸 + (S)－2－丁醇
H
+/⊿ OH
Br
CH 3
COOH
CH 3CH 2
+
C H 3
H
H
+
H
Br CH 3
C O
H O
C 2H 5
CH 3 H
7.
CH 3 CH 2 COONa
+
CH 3 CH 2 CH 2COCl
CH 3CH 2CH 2CO O CCH 2CHCH 3
O
O
8. CH
2
CH 2
C
C
O
+ 2
C 2H 5OH
C 2H 5 OC
CH 2CH 2 COC 2H 5
O
O
O
9.
C H 3
+
NaOBr
-
OH
CH 3 CONH 2
NH 2
10 .
CONH 2
+ P 2 O 5
CN
十二、预测下列化合物在碱性条件下水解反应的速度顺序。

1 .
CH 3COOCH 3 CH 3COOC 2H 5 CH 3COOCH(CH 3 ) 3
CH
3COOC(CH 3) 3 HCOOCH 3
HCOOCH 3
> CH 3
COOCH 3
> CH 3
COOC 2 H 5
> CH 3
COOCH(CH 3) 3
> CH 3
COOC(CH 3 ) 3
酯的羰基上亲核加成－消除反应活性由诱导效应和立体效应决定，也由 离去基团的离去能力来决定，离去基团离去能力越强活性越强。

离去基 团的离去能力与其碱性强度成反比，碱性越强越不易离去，因为碱性强 度顺序为：
-
CH 3O -
>C 2H 5O -
-
>(CH 3 ) 2 CHO >(CH 3) 3CO
所以水解反应速度顺序如前所述。

2.
C OOCH3COOCH3COOCH3
COOCH3
NO2Cl OCH3
COOCH3COOCH3COOCH3COOCH
3
>>>
NO2Cl O CH
3
十三、由指定原料合成下列化合物（无机原料可任选）。

1，乙炔丙烯酸甲酯
CH CH+H2O
++
Hg,H2S O4
CH3CHO
HCN
OH
CH3CHCN
CH3OH,H2S O4
CH2=CHCOOCH3
PBr
3
CH3CHCH3CH3C HCH3
Br OH M g,(C2H5)2O
(CH3)2CHMgBr
CO2H2O,H+
(CH3)2CHCOOH 3．甲苯苯乙酸（用两种方法）
CH3
Cl2C H2Cl CH
2C OOH
CH2CN
NaCN H2O,H
+
hv
CH3CH2Cl
Cl2
Mg,(C2H5)2O
C H2M gCl
hv
CO2H2O,H+CH2C OOH
4．由丁酸合成乙基丙二酸
NaCN
Cl 2,P
CH3CH2 CHCOOH CH3CH2 CH2COOH
CH3CH2 CHCOOH
Cl
+
H2O,H
C
H
C
H
C
H
C
O
O
H
3 2
CN
COOH
CH2 =CH2 + HOCl HOCH2CH2 Cl NaCN
HOCH2 CH2
CN
+
H2O,H
HOCH2 CH2 COOH
6．对甲氧基苯甲醛α－羟基对甲氧基苯乙酸
CHO
HO CHCOOH
OCH3OCH
3
CHO HO CHCN
HO CHCOOH
NaCN +
H2 O,H
OCH3 OCH3
OCH3
7．乙烯α－甲基－β－羟基戊酸（用雷福马斯基反应合成）
[O] HCN
CH3CHO CH3CHCN
H2O,H + CH2=CH2 CH3CHCOOH
OH OH
+
Cl ,P Zn,C H
C H OH,H
CH3CHCOOH CH3CHCOOC2 H5
CH3 CHCOOC2 H5 Cl Cl
ZnCl
Cat
CH2 =CH2 + CO + H2 CH3 CH2CHO
CH3CHCOOC2 H5
ZnCl H2O,H +
CH3
CH3 CH2CHCHCOOH
OH
8，对甲氧基苯乙酮和乙醇β－甲基－β－羟基对甲氧基苯丙酸乙酯
CH3
CCH3
C CH2 COOC2H5
O , C2H5 OH OH
CH3O
CH3O
C2H5OH [O]
CH3COOH
Cl 2 ,P
ClCH 2COOH
+
C2 H5 OH,H ClCH 2
COOC2H5
Zn,C 6H6CCH3 ClZnCH 2 COOC2 H5 +
O
H2 O,H +
CH3
CH3 O
C CH2 COOC2 H5
OH
CH3O
9．环戊酮，乙醇β－羟基环戊烷乙酸
C2H5OH [O]
CH3COOH
Cl 2,P
ClCH 2COOH
+
C2H5 OH,H C lCH 2 COOC2
H5
Zn,C 6H6
ClZnCH 2COOC2 H5
ClZnCH 2 COOC2H5 H
2 O,H + OH
C=O
CH2COOH 十四、在3－氯己二酸分子中所含两个羧基中那个酸性强？
解：HOOCCH 2CHCH2CH2COOH
酸性强Cl
因为这个羧基离吸电基团氯原子距离近。

十五、下列各组物质中，何者碱性较强？试说明之。

- 1. CH3CH2O
- CH3COO
> CH
- 共轭酸酸性强度顺序为：
-
3 COOH
> CH CH3CH2O CH3COO 3CH2OH - CH3CH2 COO-
2. ClCH 2CH2COO
CH3CH2COO
>
共轭酸酸性强度顺序为：- ClCH 2CH2COO-
ClCH
>
2 CH2COOH CH
3 CH2 COOH
3. - CH -
ClCH 2 CH2COO 3 CHCOO
Cl 共轭酸的酸性越强，其碱性越弱。

>
- CH3CHCOO- ClCH 2
CH2COO
Cl
4, -
FCH2COO
- F2 CHCOO
-
FCH2COO > -
F2 CHCOO
5. HC CCH
-
2COO
- CH3CH2COO
>
- HC CCH -
CH3CH2COO 2COO
十六、水解10Kg 皂化值为183.5的油脂，问需要多少公斤氢氧化钾？
解：需要氢氧化钾数为：(183.5/1000)*10Kg=1.835Kg
十七、某化合物(A)的分子式为C7H12O4,已知其为羧酸，依次与下列试剂作用：①SOCl2 ②C2H5OH③催化加氢（高温）④与浓硫酸加热⑤用高锰酸钾氧化后，得到一个二元酸（B）, 将（B）单独加热则生成丁酸，试推测（A）的结构，并写出各步反应式。

解：化合物（A）的结构式及各步反应如下：
COOH
CH2COOH
(B):CH3CH2C HCOOH (A):CH3C H2C HCH2COOH
CH2C OOH SOCl
2
CH2COCl C
2H5O H CH3C H2CHCH2COCl
CH3CH2CHCH2COOH
CH2C H2O H CH2COOC2H5
H2,Cat
CH3CH2CHCH2COOC2H5CH3CH2CHCH2CH2OH
H2S O4
CH=CH2
CH3CH2CHCH=CH2KMnO4
COOH
CH3C H2CHCOOH
CH3C H2CH2COOH+CO2
十八、化合物（A）的分子式为C4H6O2,它不溶氢氧化钠溶液，和碳酸钠没有作用，可使溴水褪色。

它有类似于乙酸乙酯的香味。

（A）与氢氧化钠溶液共热后变为CH3COONa,和CH3CHO。

另一化合物（B）的分子式与（A）相同。

它和（A）一样，不溶于氢氧化钠，和碳酸钠不作用。

可
使溴水褪色，香味于（A）类似，但（B）和氢氧化钠水溶液共热后生成醇，羧酸盐，这种盐用硫酸酸化后蒸馏出的有机物可使溴水褪色，问（A）,(B)为何物？
解：
(A):CH3COOCH=CH2
(B):CH2=CHCOOCH3
CH3COOCH=CH2H2O,NaOH-
CH3COO
+CH3CHO Br2
CH3COOCH=CH2
CH3COOCHCH2Br
Br
CH2=CHCOOCH3H2O,NaOH-H2SO4
CH3OH+CH2=CHCOO
CH2=CHCOOH
B r2B rCH2
C HCOOH
Br
十九、化合物（A）的分子式为 C
5H6O3,它能与乙醇作用得到两个互为异构的化合物（B）,(C),(B)和(C)分别与二氯亚碸作用后再加入乙醇，则两者都得到同一化合物（D）,试推测（A）,(B),(C),(D)的结构。

解：O
CH3C2H5OH
(A):CH C
CH2C
O
O
CH3
CHCOOC2
H5
CH COOH
2
(B
)
CH3CHCOOH(C) CH2COOC2H5
SOCl2CH3C HCOOC2H5
CH COCl
2
C2H5O H C H3CHCOOC2H5(D) CH3CHCOCl
C H2C OOC2H5
CH2C OOC2H5。