第八章 立体化学 作业参考答案

第八章 立体化学 作业（P229）： （七）；（十）；（十四）；（十七）；（十九） 【追加（十二）；（十三）；（十五）题解答】
（七）Fischer 投影式CH 3
CH 2CH 3
Br H
是R 型还是S 型？下列各结构式，哪些同上面这个
投影式是同一化合物？
C 2H 5
3
Br H
3H 3(1)(4)
(3)
(2)H
C 2H 5
CH 3
H 3
【参考答案】
CH 3CH 2CH 3
Br H
的构型是S 型。

（1）的构型是R 型； （2）的构型是S 型；
（3）改画成Fischer 投影式为C 2H 5
H
Br H 3C
，其构型是S 型； （4）改画成Fischer 投影式为Br
2H 5
H CH 3，其构型是S 型； 所以（2）、（3）、（4）和CH 3
CH 2CH 3
Br H
是同一化合物：(S)-2-溴丁烷。

（十）（1）写出3-甲基-1-戊炔分别与下列试剂反应的产物。

（A ）Br 2, CCl 4 （B ）H 2, Lindlar 催化剂 （C ）H 2O, H 2SO 4, HgSO 4 （D ）HCl （1mol ） （E ）NaNH 2, CH 3I
（2）如果反应物是有旋光性的，哪些产物有旋光性？ （3）哪些产物同反应物的手性中心有同样的构型关系？ （4）如果反应物是左旋的，能否预测哪个产物也是左旋的？ 【参考答案】 （1）
(A)(B)CH C CHCH 2CH 3
Br
Br Br CH 3CH 2
CHCHCH 2CH 33
(C)(D)CH 3
C CHCH 2CH 3
O
3
CH 2
CCHCH 2CH 3Cl
CH 3
(E)CH 3C CCHCH 2CH 3
CH 3
（2）以上反应都没有涉及手性碳上共价键的断裂，产物不会外消旋化，所以所有产物都有旋光性。

（3）同（2）中的原因，所有产物与反应物都有相同的构型。

例如，若反应物构型是（R ）型，则所有产物的构型都是（R ）型。

（4）旋光性是实测的，不能依据结构来预测，所以所有产物的旋光方向都不能预测。

（十二）根据给出的四个立体异构体的Fischer 投影式，回答下列问题：
(I)
(II)
2OH
OH H
OH H CHO 2OH H HO
H HO CHO
2OH OH H
H HO CHO
2OH H HO
OH H CHO
(III)
(IV)
（1）（Ⅱ）和（Ⅲ）是否是对映体？ （2）（Ⅰ）和（Ⅳ）是否是对映体？ （3）（Ⅱ）和（Ⅳ）是否是对映体？ （4）（Ⅰ）和（Ⅱ）的沸点是否相同？ （5）（Ⅰ）和（Ⅲ）的沸点是否相同？
（6）把这四种立体异构体等量混合，混合物有无旋光性？ 【参考答案】
（1）否。

是非对映异构体。

（2）否。

是非对映异构体。

（3）否。

是非对映异构体。

（4）相同。

因为（Ⅰ）和（Ⅱ）是对映异构体。

（5）不同。

因为（Ⅰ）和（Ⅲ）是非对映异构体。

（6）无旋光性。

因为（Ⅰ）和（Ⅱ）组成外消旋体；（Ⅲ）和（Ⅳ）组成外消旋体。

（十三）预测CH 3CH=C=CHCH=CHCH 3有多少立体异构体，指出哪些是对映体、非对映体和顺反异构体。

【参考答案】累积双键存在对映异构体，另一个双键存在顺反异构体，二者组合，整个分子存在四个立体异构体：
(1)
(2)C H 3H C
H
C
C CH 3
H H C
3
H C H C C
H 3C H H (3)(4)C H 3H C H
C
C H
CH 3
H C 3H
C H C C H H 3C
H
（1）和（2），（3）和（4）是对映异构体； （1）和（3），（2）和（4）是顺反异构体。

（1）和（3）或（4），（2）和（3）或（4）是非对映异构体。

（十四）写出CH 3CH=CHCH(OH)CH 3的四个立体异构体的透视式。

指出在这些异构体中哪两组是对映体？哪几组是非对映体？哪两组是顺反异构体？
【参考答案】分子中存在1个双键和1个手性碳。

双键存在顺反异构体，手性碳存在对映异构体，二者组合，整个分子存在四个立体异构体：
C C
H
CH 3
H C
CH 3
(1)
(2)
C C H
H 3C
H C CH 3
C C
H
H CH 3C
CH 3
(3)
(4)
C C H H
H 3C C CH 3
（1）和（2），（3）和（4）是对映异构体； （1）和（3），（2）和（4）是顺反异构体。

（1）和（3）或（4），（2）和（3）或（4）是非对映异构体。

【注】本题要求写出立体异构体的透视式，解答时不要写成Fischer 投影式，如：
CH 3
H HO
C
H C H CH 3
(2)
CH 3OH H
C H C H CH
3
(1)
（十五）环戊烯与溴进行加成反应，预期将得到什么产物？产品是否有旋光性？是左旋体、右旋体、外消旋体，还是内消旋体？
【参考答案】烯烃加溴是反式亲电加成，产物是等量左旋体与右旋体的混合物，即外消旋体：
Br
2
外消旋体
Br
Br
Br
Br (50%)
(50%)
（十七）用高锰酸钾处理顺-2-丁烯，生成一个熔点为32℃的邻二醇，处理反-2-丁烯，生成熔点为19℃的邻二醇。

它们都无旋光性，但19℃的邻二醇可拆分为两个旋光度相等、方向相反的邻二醇。

试写出它们的结构式、标出构型以及相应的反应式。

【参考答案】32℃的邻二醇为内消旋体；熔点为19℃的邻二醇为一对对映异构体（组成外消旋体）。

（内消旋体）S R
(m.p. 32℃)
C C
H
CH 3
CH 3
H
KMnO CH 3
OH
H
OH H CH
3
S
R S
R
(m.p. 19℃)
（外消旋体）C C
H 3C
H
CH 3
H
KMnO CH 3
H
HO
OH H CH 3
CH 3
OH
H
H HO CH 3
（十九）化合物C 8H 12（A ），具有光学活性。

（A ）在Pt 催化下加氢生成C 8H 18（B ），（B ）无光学活性。

（A ）在部分毒化的钯催化剂催化下，小心加氢得到产物C 8H 14（C ），（C ）具有光学活性。

试写出（A ）、（B ）和（C ）的结构式。

（提示：两个基团构造相同但构型不同，属于不同基团。

）
【参考答案】本题由于遗漏条件，导致（A ）的可能结构式有10种；（B ）的可能结构式有3种；（C ）的可能结构式有7种。

（A ）、（B ）和（C ）一共有10种可能的组合。

(1)(A)
(B)
(C)
CH 3CH 2C C C H
CH
C CH 3
H
H CH 3CH 2C CH 2CH 3
CH 2CH 2CH 3
H CH 3CH 2C CH C H C CH 3
H H CH 2
反-3-乙基-4-己烯-1-炔 3-乙基己烷 反-3-乙基-1, 4-己二烯
(2)CH 3CH 2C C C CH
C H
CH 3
H CH 3CH 2C CH C C H
CH 3
H CH 2(A)
(B)
(C)
CH 3CH 2C CH 2CH 3
CH 2CH 2CH 3
顺-3-乙基-4-己烯-1-炔 3-乙基己烷 顺-3-乙基-1, 4-己二烯
(3)CH 3CH 2C
CH CH 2CH CH 2
CH 2
CH 3CH 2C
CH 2CH 3
CH 2CH 2CH 3
(A)
(B)
(C)
CH 3CH 2C
C
CH 2CH CH
CH 2
4-乙基-1-己烯-5-炔 3-乙基己烷 3-乙基-1, 5-己二烯
(4)CH 3CH 2C C
C H CH
CH 2
H 3C CH 3CH 2C CH 2CH 3
CH 3CHCH 3
H CH 3CH 2C CH C H CH 2
H 3C CH 2
(A)
(B)
(C)
2-甲基-3-乙基-1-戊烯-4-炔 2-甲基-3-乙基戊烷 2-甲基-3-乙基-1, 4-戊二烯
(5)CH 3C CH 2CH 2CH 3
CH 2CH 2CH 3
(A)
(B)
(C)
CH 3C C C CCH 3
C CH 3
H H CH 3C C C C CH 3
H H C CH 3
反-4-甲基-2-庚烯-5-炔 4-甲基庚烷 顺, 反-4-甲基-2, 5-庚二烯
(6)CH 3C CH 2C C H C CH 3
H H CH
CH 3C CH 2CH 2CH 3
CH 2CH 2CH 3
H (A)
(B)
(C)
CH 3C CH 2CH C H C CH 3
H
H CH 2
反-4-甲基-5-庚烯-1-炔 4-甲基庚烷 反-4-甲基-1, 5-庚二烯
(7)CH 3C CH 2C C H C H
CH 3
H CH
CH 3C CH 2CH 2CH 3
CH 2CH 2CH 3
H (A)
(B)
(C)
CH 3C CH 2CH C H C H
CH 3
H CH 2
顺-4-甲基-5-庚烯-1-炔 4-甲基庚烷 顺-4-甲基-1, 5-庚二烯
(8)CH 3C C CH 2CH H CCH 3
CH 2
CH 3C CH 2CH 2CH 3
CH 2CH 2CH 3
H (A)
(B)
(C)
CH 3C CH 2CH C H C H
CH 3
H CH 2
4-甲基-1-庚烯-5-炔 4-甲基庚烷 顺-4-甲基-1, 5-庚二烯
(9)CH 3CH 2C CH CH 2CH H CH 2
CH 2
CH 3CH 2C CH 2CH 3
CH 2CH 2CH 3
H (A)
(B)
(C)
CH 3CH 2C CH CH 2C H CH 2
CH
3-乙基-1-己烯-5-炔 3-乙基己烷 3-乙基-1, 5-己二烯
(10)CH 3CH 2C CH C CH 2C
H CH 3
H
CH 3CH 2C CH 2CH 3
CH 2CH 2CH 3
(A)
(B)
(C)
CH 3CH 2C CH C CH 2
CCH 3
3-乙基-1-己烯-4-炔 3-乙基己烷 顺-3-乙基-1, 4-己二烯
【注】本题在国外教材里的原题（此处翻译成中文，红字部分是教材遗漏的内容）：化合物C 8H 12（A ），具有光学活性。

（A ）在Pt 催化下加氢生成C 8H 18（B ），（B ）无光学活性。

（A ）
在部分毒化的钯催化剂催化下，小心加氢得到产物C 8H 14（C ），（C ）具有光学活性。

（A ）在液NH 3中用金属Na 还原，得到产物（D ），（D ）与（C ）分子式相同，但（D ）无光学活性。

试写出（A ）、（B ）、（C ）和（D ）的结构式。

【参考答案】本题条件下（A ）、（B ）、（C ）、（D ）的结构式均只有一种。

CH 3C C
C C CH 3
H H CCH 3
CH 3C CH 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 3
(A)
(B)
CH 3C C C H C CH 3
H H C CH 3
H H CH 3C C C H C CH 3
H H C H H CH 3(C)
(D)。