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1、有機化學(第五版,李景寧主編)習題答案第十二章1、命名下列化合物或?qū)懗鼋Y(jié)構(gòu)式。(2) (4) 3-甲基-3-對氯苯-丙酸 9,12-十八碳二烯酸(6) (8)2-hydroxybutanedioic acid 3,3,5-trimethyloctanoic acid2-羥基丁二酸 3,3,5-三甲基辛酸2、試以方程式表示乙酸與下列試劑的反應。3、區(qū)別下列各組化合物。4、完成下列轉(zhuǎn)變。5、怎樣由丁酸制備下列化合物?(2)(4)(5)6、化合物甲、乙、丙的分子式都是c3h6o,甲與碳酸鈉作用放出二氧化碳,乙和丙不能,但在氫氧化鈉溶液中加熱后可水解,在乙的水解液蒸餾出的液體有碘仿反應。試推測甲、乙、
2、丙的結(jié)構(gòu)。答:(乙醇被氧化為乙醛,再發(fā)生碘仿反應)。7、指出下列反應中的酸和堿。8、(1)按照酸性的降低次序排列下列化合物:(2)按照堿性的降低次序排列下列離子:9、分子式為c6h12o的化合物a,氧化后得b(c6h10o4)。b能溶于堿,若與乙酐(脫水劑)一起蒸餾則得化合物c。c能與苯肼作用,用鋅汞齊及鹽酸處理得化合物d,d分子式為c5h10。試寫出a、b、c、d的構(gòu)造式。答: 第十三章 羧酸衍生物1 說明下列名詞:酯、油脂、皂化值、干性油、碘值、非離子型洗滌劑。答案:酯:是指酸和醇之間脫水后的生成物,它包括無機酸酯和有機酸酯,如硫酸酯,磷酸酯和羧酸酯。油酯:是指高級脂肪酸與甘油之間形成的酸
3、類化合物,通常稱為甘油三酯。皂化值:是完全水解1克油脂所需的氫氧化鉀毫克數(shù)。油脂在堿催化下水解反應稱為皂化。干性:是指空氣中會逐漸就有韌性的固態(tài)薄膜的油脂。油的這種結(jié)膜牲叫做干性。干性油通常是由不飽和脂肪酸組成的甘油三酯。碘值:是指100克不飽和脂肪酸甘油酸通過c=c鍵的加成反應所能吸叫的碘的質(zhì)量(克)。碘值的大小反映了油脂的不飽和程度的高低,它是油脂分析的一項重要指標。非離子型洗滌劑:是指一類中性的具有結(jié)構(gòu)單元的即告醚表面活性劑。最常用的非離子型洗滌劑為2 試用方程式表示下列化合物的合成路線:(1) 由氯丙烷合成丁酰胺;(2) 由丁酰胺合成丙胺;(3) 由鄰氯苯酚、光氣、甲胺合成農(nóng)藥“害撲威
4、” 答案:(1)(2)(3)3 用簡單的反應來區(qū)別下列各組化合物: 答案:答案:答案:答案:答案: 答案:答案:答案:答案:答案:答案:答案:15某化合物a的熔點為85c,ms分子離子峰在480m/e,a不含鹵素、氮和硫。a的ir在1600cm-1以上只有30002900cm-1和1735cm-1有吸收峰。a用naoh水溶液進行皂化,得到一個不溶于水的化合物b,b可用有機溶劑從水相中萃取出來。萃取后水相用酸酸化得到一個白色固體c,它不溶于水,m.p.6263c,b和c的nmr證明它們都是直鏈化合物。b用鉻酸氧化得到一個中和當量為242的羧酸,求a和b的結(jié)構(gòu)。答案:15(注:此題有誤,中和當量為
5、242的羧酸改為中和當量為256)解:m/e=480,a的分子量為480。由題意,a可用naoh進行皂化,a為酯,1735cm-1是c=o的伸縮振動,30002900cm-1 為飽和烴基的c-h伸縮振動,ir沒有c=c雙鍵吸收峰,故a為飽和一元酸(c)和飽和一元醇(b)生成的酯。由題意知:b氧化得羧酸分子量應為256,故b的分子量為242,b為c16h33oh。因為羧酸的-cooh中-oh與醇-oh中的h失水而生成酯,所以c的分子量為256,故,c的結(jié)構(gòu)為c15h31cooh。綜上所述:a的結(jié)構(gòu)為:c15h31cooc16h33,b的結(jié)構(gòu)為c16h33oh。第十四章 含氮有機化合物1. 給出下
6、列化合物名稱或?qū)懗鼋Y(jié)構(gòu)式。 對硝基氯化芐 苦味酸 1,4,6-三硝基萘答案:3氨基戊烷 異丙胺 二甲乙胺 n乙基苯胺3甲基n甲基苯胺 2氰4硝基氯化重氮苯2. 按其堿性的強弱排列下列各組化合物,并說明理由。(1)(2) 答案:(1)b a c (2)b c a3.比較正丙醇、正丙胺、甲乙胺、三甲胺和正丁烷的沸點高低并說明理由。答案:正丙醇 正丙胺 甲乙胺 三甲胺 正丁烷分子間形成分子間氫鍵沸點高,醇分子中的羥基極性強于胺的官能團,胺三級大于二級又大于一級。 4. 如何完成下列的轉(zhuǎn)變: (1) (2) (3) (4)答案:(1) (2) (3) (4)5. 完成下列各步反應,并指出最后產(chǎn)物的構(gòu)型
7、是(r)或(s)。答案: 6. 完成下列反應:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)答案:(1) (注:書中有誤,改為) (2) (3) (4)(5).(6) (7)(8)(9)(10)7. 指出下列重排反應的產(chǎn)物:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8) 答案:解:(1)。 (2) (3) (4)(5) (6)(7) (8)8. 解釋下述實驗現(xiàn)象:(1)對溴甲苯與氫氧化鈉在高溫下反應,生成幾乎等量的對和間甲苯酚。(2)2,4二硝基氯苯可以由氯苯硝化得到,但如果反應產(chǎn)物用碳酸氫鈉水溶液洗滌除酸,則得不到產(chǎn)品。答案:9. 請判斷下述霍夫曼重排反應能否實現(xiàn),為什么?
8、答案:不能實現(xiàn),霍夫曼重排反應只能發(fā)生在氮原子上無取代的酰胺。10、從指定原料合成。(1)從環(huán)戊酮和hcn制備環(huán)己酮;(2)從1,3丁二烯合成尼龍66的兩個單體己二酸和己二胺;(3)由乙醇、甲苯及其他無機試劑合成普魯卡因();(4)由簡單的開鏈化合物合成答案:(1)(2)(3)(4)11、選擇適當?shù)脑辖?jīng)偶聯(lián)反應合成:(1)2,2二甲基4硝基4氨基偶氮苯;(2)甲基橙答案:12、從甲苯或苯開始合成下列化合物: (1)間氨基苯乙酮 (2)鄰硝基苯胺 (3)間硝基苯甲酸 (4)間溴甲苯 (5) (6)答案:(1)(2) (3) (4) (5) (6) 13、試分離phnh2、phnhch3和ph(
9、nh3)2答案:14、某化合物c8h9no2(a)在氫氧化鈉中被zn還原產(chǎn)生b,在強酸性下b重排生成芳香胺c,c用hno3處理,再與h3po2反應生成3,3二乙基聯(lián)苯(d)。試寫出a、b、c和d的結(jié)構(gòu)式。答案:15、某化合物a,分子式為c8h17n,其核磁共振譜無雙重峰,它與2mol碘甲烷反應,然后與ag2o(濕)作用,接著加熱,則生成一個中間體b,其分子式為c10h21n。b進一步甲基化后與濕的ag2o作用,轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸?,加熱則生成三甲胺,5-辛二烯和1,4-辛二烯混合物。寫出a和b的結(jié)構(gòu)式。答案:解: 16、 化合物a分子式為c15h17n用苯磺酰氯和koh溶液處它沒有作用,酸化該化合物
10、得到一清晰的溶液,化合物a的核磁共振譜如下圖所示,是推導出化合物a的結(jié)構(gòu)式。答案:解:(注:原圖可能有誤,在值1.2處應為3h,下邊橫坐標應為/ppm不是值)。 化合物a的結(jié)構(gòu)式是 第十五章 含硫和含磷有機化合物1 寫出下列化合物的結(jié)構(gòu)式:(1)硫酸二乙酯(2)甲磺酰氯(3)對硝基苯磺酸甲酯(4)磷酸三苯酯(5)對氨基苯磺酰胺(6)2,2-二氯代乙硫醚(7)二苯砜(8)環(huán)丁砜(9)苯基亞膦酸乙酯(10)苯基亞膦酰氯答案:2命名下列化物:答案:(1)巰基乙醇(2)巰基乙酸(3)對羧基苯磺酸(4)對甲苯環(huán)已基二甲基锍(5)乙硫革甲醇(6)碘化環(huán)已基二甲基锍(7)氯化四羥甲基磷(8)n-甲基對甲苯磺
11、酰胺(9)苯基膦酸二乙酯(10)甲基乙基氯膦3用化學方法區(qū)別下列化合物:答案:(1)可以用agno3-氨水處理,能產(chǎn)生沉淀的為c2h5sh(乙硫醇),不發(fā)生反應的是ch3sch3(二甲硫醚).(2)可以用nahco3水溶液處理,能產(chǎn)生co2氣泡的為ch3ch2so3h(乙基硫醇),不產(chǎn)生氣泡的為ch3so3ch3(甲基磺酸甲酯)。(3)可以用agno3-氨水處理,能產(chǎn)生沉淀的為hsch2ch2sch3(甲硫基乙硫醇),不產(chǎn)生氣泡的為hoch2ch2sch3(甲基硫基乙醇)。(4)可以用水處理,在室溫下發(fā)生劇烈反應,產(chǎn)生熱效應的為(對甲苯甲酰氯),而幾乎不發(fā)生明顯反應,出現(xiàn)水與油分層現(xiàn)象的為(對
12、甲苯磺酰氯).4. 試寫出下列反應的主要產(chǎn)物:答案:5 完成下列轉(zhuǎn)化:答案:6使用有機硫試劑或有機磷試劑,以及其他有關(guān)試劑,完成下列合成: 答案:第十六章 元素有機化合物1、解釋下列名詞,并舉例說明之:(1)金屬有機化合物 (2)絡合物 (3)金屬化合物(4)氫金屬化合物 (5)氧化加成反應 (6)羰基化反應答案:(1)金屬有機化合物:是指烴基直接以cm鍵與金屬相連接接而成的化合物。例如:(c2h5)2zn.(2)絡合物:是指有機化合物以鍵體系與金屬成鍵成的金屬有機化合物。例如:蔡塞(zeise)鹽kptcl3。c2h4(3)金屬化反應:是指某些具有活性氫的烴或雜不環(huán)化合物與金屬或金屬有機化合
13、物直接反應,形成活性氫被金屬置換后的金屬烴基化物。例如,(4)氫金屬化反應:是指aa元素的氫化物mh易與碳碳不飽和鍵進行加成而生成相應的烴化物的反應。例如,(5)氧化-加成反應:過渡金屬和a-b型的化合物反應時,a-b鍵發(fā)生斷裂,同時加成到過渡金屬上的反應,稱為氧化加成反應,例如,(6)羰基化反應:烷基過渡金屬與co插入到rm形成?;^渡金屬rcom的反應,稱為羰基化反應。例如,2、命名下列各化合物:答案:(1)六甲基二硅氧烷(2)三甲基乙烯基硅烷(3)三苯基硅醇(4)二甲基異丙基硼(5)二氯硼酸甲酯(6)二苯鉻3、寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式:(1)齊格勒納塔催化劑 (2)9bbn (3)三甲硅基烯
14、醇醚(4)三苯膦羰基鎳 (5)蔡塞鹽 (6)威爾金遜催化劑答案:(1)齊格勒-納塔(ziegler-natta)催化劑:ti + alet3(2)9-bbn: ,9-硼二環(huán)3.3.1壬烷 9-borobicyclo3.3.1nonane(3)三甲硅基烯醇醚(4)三苯膦羰基鎳:ph3pni(co)3(5)蔡塞(ziess)鹽:(6)威爾金遜(wilkinson)催化劑:rhcl(pph3)4、寫出下列各反應的主產(chǎn)物:答案:5、完成下列轉(zhuǎn)化:答案:6、對下列化合物,你能提出哪幾種合理的合成步驟。分別用反應式表示。答案:第十七章 周環(huán)反應1. 推測下列化合物的電環(huán)時產(chǎn)物的方法.答案:2.推測下列化合
15、物的環(huán)加成時產(chǎn)物的結(jié)構(gòu):答案:3.馬來酸酐和環(huán)庚三烯反應的產(chǎn)物如下,請說明這個產(chǎn)物的合理性。答案:4.說明下列反應過程所需的條件:答案:5.說明下列反應從反應物到產(chǎn)物的過程:答案:6.自選原料通過環(huán)加成反應合成下列化合物。答案:7.加熱下列化合物會發(fā)生什么樣的變化?答案:8.下面的反應按光化學進行時,反應產(chǎn)物可得到哪一種(或)?答案:9.通過怎樣的過程和條件,下列反應能得到給出的結(jié)果。答案:10.通過什么辦法把反-9,10-二氫萘轉(zhuǎn)化為-9,-10-二氫萘。答案:11.確定下列反應在加熱反應時所涉及的電子數(shù):答案:(1). 涉及的電子數(shù)為6個 (2). 涉及的電子數(shù)為4個(3). 涉及的電子數(shù)
16、為6個 (4). 涉及的電子數(shù)為16個12.解釋下列現(xiàn)象:(1).在狄爾斯-阿爾德反應中,2-丁叔基-,1,3-丁二烯反應速率比1,3-丁二烯快許多。答案:在狄爾斯-阿爾德反應中,1,3-丁烯為雙烯體。研究表明,雙烯體上連接給電子取代基時,可以提高其homo軌道的能量。從而使homo軌道 與親雙烯體的lumo能量更加接近,反應速遞加快。(2).在此-78時,下面反應中(b)的反應速率比(a)的快1022倍。答案:反應(a)屬于環(huán)加成2+2的逆反應,而反應(b)屬于2+4環(huán)加成的逆反應。根據(jù)前線軌道理論,2+2環(huán)加成的熱反應是禁阻的,而4+2環(huán)加成的熱反應是允許的。因此,在-78下反應(b)反應
17、速遞要比反應(a)的快很多。(3).化合物重排成甲笨放出大量的熱,但它本身卻相當穩(wěn)定。答案:化合物為線性共軛多烯,不具有芳香性,分子的能量水平要遠比芳香分子甲苯的高,因此它重排成甲苯時會釋放出大量的熱能。另一方面,該烯烴重排成甲苯時,主要通過分子內(nèi)1,3或1,7遷移反應來實現(xiàn)的。根據(jù)遷移反應的軌道對稱性原理,1,3和1,7同面遷移屬于禁不住陰反應,異面遷移則會受到分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的限制,因此,該重排反應的活化能很高,所以化合物本身相當穩(wěn)定。第十八章 雜環(huán)化合物1 .命名下列化合物: 答案:解:(1) 4-甲基-2-乙基噻唑 (2)2-呋喃-甲酸或糠酸 (3)n-甲基吡咯 (4)4-甲基咪唑 (5
18、),-吡啶二羧酸 (6)3-乙基喹啉(7)5-磺酸基異喹啉 (8)-吲哚乙酸 (9)腺嘌呤 (10)6-羥基嘌呤. 為什么呋喃能與順丁烯二酸酐進行雙烯合成反應,而噻吩及吡咯則不能?試解釋之。答案:解:五元雜環(huán)的芳香性比較是:苯噻吩吡咯呋喃。 由于雜原子的電負性不同,呋喃分子中氧原子的電負性(3,5)較大,電子共扼減弱,而顯現(xiàn)出共扼二烯的性質(zhì),易發(fā)生雙烯合成反應,而噻吩和吡咯中由于硫和氮原子的電負性較?。ǚ謩e為2.5和3),芳香性較強,是閉合共扼體系,難顯現(xiàn)共扼二烯的性質(zhì),不能發(fā)生雙烯合成反應。. 為什么呋喃、噻吩及吡咯容易進行親電取代反應,試解釋之。答案:解:呋喃、噻吩和吡咯的環(huán)狀結(jié)構(gòu),是閉合
19、共扼體系,同時在雜原子的p軌道上有一對電子參加共扼,屬富電子芳環(huán),使整個環(huán)的電子密度比苯大,因此,它們比苯容易進行親電取代反應。. 吡咯可發(fā)生一系列與苯酚相似的反應,例如可與重氮鹽偶合,試寫出反應式。答案:解:. 比較吡咯與吡啶兩種雜環(huán)。從酸堿性、環(huán)對氧化劑的穩(wěn)定性、取代反應及受酸聚合性等角度加以討論。答案:解:吡咯與吡啶性質(zhì)有所不同,與環(huán)上電荷密度差異有關(guān)。它們與苯的相對密度比較如下: 吡咯和吡啶的性質(zhì)比較: 性質(zhì) 吡咯 吡啶主要原因酸堿性是弱酸(ka=10-15,比醇強)。又是弱堿(kb=2.5*10-14,比苯胺弱)弱堿(kb=2.3*10-9),比吡咯強,比一般叔胺弱。吡啶環(huán)上n原子的
20、p電子對未參與共扼,能接受一個質(zhì)子環(huán)對氧化劑的穩(wěn)定性 比苯環(huán)易氧化,在空氣中逐漸氧化變成褐色 比苯更穩(wěn)定,不易氧化。 環(huán)上電子密度不降者穩(wěn)定。取代反應比苯易發(fā)生親電取代反應比苯難發(fā)生親電取代反應。 與環(huán)上電荷密度有關(guān),(吡啶環(huán)上電荷密度低)受酸聚合 易聚合成樹脂物。難聚合。與環(huán)上電荷密度及穩(wěn)定性有關(guān)。. 寫出斯克勞普合成喹啉的反應。如要合成6-甲氧基喹啉,需用哪些原料?答案:解:skramp法合成喹啉的反應:. 寫出下列反應的主要產(chǎn)物: 答案:.解:. 解決下列問題:(1)區(qū)別吡啶和喹啉; (2)除去混在苯中的少量噻吩;(3)除去混在甲苯中的少量吡啶; (4)除去混在吡啶中的六氫吡啶。答案:解
21、;(1)吡啶溶于水,喹啉不溶。 (2)噻吩溶于濃h2so4,苯不溶。(3)水溶解吡啶,甲苯不溶。 (4)苯磺酰氯與六氫吡啶生成酰胺,蒸出吡啶。. 合成下列化合物:(1) 由合成;(2) 由苯胺、吡啶為原料合成磺胺吡啶;(3) 由合成。答案:解: 10. 雜環(huán)化合物c5h4o2經(jīng)氧化后生成羧酸c5h4o3,把此羧酸的鈉鹽與堿石灰作用,轉(zhuǎn)變?yōu)閏4h4o,后者與鈉不起反應, 也不具有醛和酮的性質(zhì),原來的c5h4o2是什么?答案:解:11. 用濃硫酸將喹啉在220230c時磺化,得喹啉磺酸(a),把(a)與堿共熔,得喹啉的羥基衍生物(b)。(b)與 應用斯克勞普法從鄰氨基苯酚制得的喹啉衍生物完全相同,
22、(a)和(b)是什么?磺化時 苯環(huán)活潑還是吡啶環(huán)活潑?答案:12. 、-吡啶二甲酸脫羧生成-吡啶甲酸(煙酸):為什么脫羧在-位?答案:13. 毒品有哪幾類,它的危害是什么?答案:主要有三類:興奮劑,幻覺劑和抑制劑。興奮劑:能增強人的精神體力和敏感性。但易導致人過度興奮使心血管系統(tǒng)紊亂,甚至致癌?;糜X劑:易使人產(chǎn)生自我陶醉和興奮感經(jīng)常使用會抑制人體的免疫系統(tǒng),出現(xiàn)不安,憂慮,過敏和失眠等癥狀。抑制劑:會抑制中樞神經(jīng),使人精神狀態(tài)不穩(wěn)定,消沉,引起胃腸不適,事業(yè)心和嘔吐等反應。因此,吸毒等于慢性自殺。第十九章 糖類化合物1 寫出d-(+)-甘露糖與下列物質(zhì)的反應、產(chǎn)物及其名稱:(1)羥胺 (9)c
23、h3oh、hcl,然后(ch3)2so4、naoh(2)苯肼 (10)上述反應后再用稀hcl處理(3)溴水 (11)(10)反應后再強氧化(4)hno3 (12)h2、ni(5)hio4 (13)nabh4(6)乙酐 (14)hcn,然后水解(7)笨甲酰氯、吡啶 (15)上述反應后加na(hg),并通入co2(8)ch3oh、hcl答案: 解:d-(+)-甘露糖在溶液中存在開鏈式與氧環(huán)式(型和型)的平衡體系,與下列 物質(zhì)反應時有的可用開鏈式表示,有的必須用環(huán)氧式表示,在用環(huán)氧式表示時,為簡單起見,僅寫-型。 2d-(+)-半乳糖怎樣轉(zhuǎn)化成下列化合物的?寫出其反應式。(1) 甲基 d-半乳糖苷(
24、2) 甲基 2,3,4,6-四甲基-d-半乳糖苷(3) 2,3,4,6-四甲基-d-半乳糖(4) 塔羅糖(5) 異木糖(6) d-酒石酸答案: 解: 3有一戊糖c5h10o4與胲反應生成肟,與硼氫化鈉反應生成c5h12o4。后者有光學活性,與乙酐反應得四乙酸酯。戊糖(c5h10o4)與ch3oh、hcl反應得c6h12o4,再與hio4反應得c6h10o4。它(c6h10o4)在酸催化下水解,得等量乙二醛(cho-cho)和d-乳醛(ch3chohcho)。從以上實驗導出戊糖c5h10o4得構(gòu)造式。你導出的構(gòu)造式是唯一的呢,還是可能有其他結(jié)構(gòu)?答案: 解:推導過程。(1) 戊糖與胲反應生成肟,
25、說明有羰基存在。(2) 戊糖與nabh4反應生成(c5h12o4)說明是一個手性分子。(3) c5h12o4與乙酐反應得四乙酸酯說明是四元醇(有一個碳原子上不連有羥基)。(4) c5h10o4與ch3oh、hcl反應得糖苷c6h12o4,說明有一個半縮醛羥基與之反應。糖苷被hio4氧化得c6h10o4,碳數(shù)不變,只氧化斷鏈,說明糖苷中只有兩個相鄰的羥基,為環(huán)狀化合物,水解得和,說明甲基在分子末端,氧環(huán)式是呋喃型。遞推反應如下: c5h10o4可能的結(jié)構(gòu)式為: 4在甜菜糖蜜中有一三糖稱做棉子糖。棉子糖部分水解后得到雙糖叫做蜜二糖。蜜二糖是個還原性雙糖,是(+)-乳糖的異構(gòu)物,能被麥芽糖酶水解但不
26、能為苦杏仁酶水解。蜜二糖經(jīng)溴水氧化后徹底甲基化再酸催化水解,得2,3,4,5-四甲基-d-葡萄糖酸和2,3,4,6-四甲基-d-半乳糖。寫出蜜二糖的構(gòu)造式及其反應。答案: 解:推導過程:(1) 蜜二糖是還原性雙糖,說明它有游離的半縮醛羥基。(2) 蜜二糖是(+)-乳糖的異構(gòu)物,能被麥芽糖酶水解,說明它是由半乳糖和葡萄糖以-苷鍵結(jié)合的雙糖。(3)5柳樹皮中存在一種糖苷叫做糖水楊苷,當用苦杏仁酶水解時得d-葡萄糖和水楊醇(鄰羥基甲苯醇)。水楊苷用硫酸二甲酯和氫氧化鈉處理得五甲基水楊苷,酸催化水解得2,3,4,6-四甲基-d-葡萄糖和鄰甲氧基甲酚。寫出水楊苷的結(jié)構(gòu)式。答案:解:(1)糖水楊苷用苦杏仁
27、酶水解得d-葡萄糖和水楊醇,說明葡萄糖以-苷鍵與水醇結(jié)合。(2)水楊苷用(ch3)2so4和naoh處理得五甲基水楊苷,說明糖水楊苷有五個羥基,產(chǎn)物酸化水解得2,3,4,6-四甲基-d-葡萄糖和鄰甲氧基甲酚(鄰羥基芐甲醚),說明葡萄糖以吡喃式存在并以苷羥基與水楊醇的酚羥基結(jié)合。此糖水楊苷的結(jié)構(gòu)如下:6天然產(chǎn)紅色染料茜素是從茜草根中提取的,實際上存在于茜草根中的叫做茜根酸。茜根酸是個糖苷,它不與拖倫試劑反應。茜根酸小心水解得到茜素和一雙糖櫻草糖。茜根酸徹底甲基化后再酸催化水解得等量2,3,4-三甲基-d-木糖、2,3,4-三甲基-d-葡萄糖和2-羥基-1-甲氧基-9,10-蒽醌。根據(jù)上述實驗寫出
28、茜根酸的構(gòu)造式。茜根酸的結(jié)構(gòu)還有什么未能肯定之處嗎?答案: 解:推導過程:(1) 茜根酸不與拖倫試劑反應,說明無游離半縮醛羥基存在。 可見茜根酸的結(jié)構(gòu)未肯定之處在于:(1)d-木糖和葡萄糖的構(gòu)型(,型);(2)櫻草糖是否是還原糖,因此,櫻草糖出現(xiàn)兩種結(jié)構(gòu)式。7去氧核糖核酸(dna)水解后得一單糖,分子式為c5h10o4(i)。(i)能還原拖倫試劑,并有變旋現(xiàn)象。但不能生成脎。(i)被溴水氧化后得一具有光學活性的一元酸(ii);被hno3氧化則得一具有光學活性的二元酸(iii)。(i)被ch3oh-hcl處理后得和型苷的混合物(iv),徹底甲基化后得(v),分子式c8h16o4。(v)催化水解后
29、用hno3氧化得兩種二元酸,其一是無光學活性的(vi),分子式為c3h4o4,另一是有光學活性的(vii),分子式c5h8o5。此外還生成副產(chǎn)物甲氧基乙酸和co2。測證(i)的構(gòu)型是屬于d系列的。(ii)甲基化后得三甲基醚,再與磷和溴反應后水解得2,3,4,5-四羥基正戊酸。(ii)的鈣鹽用勒夫降解法(h2o2+fe3+)降解后,hno3氧化得內(nèi)消旋酒石酸。寫出(i)(vii)的構(gòu)造式(立體構(gòu)型)。答案: 解:可見,i是d-型還原性單糖,不成脎說明-位上無羥基,i經(jīng)氧化,甲基化,酸的-溴代,水解生成四羥基正戊酸說明了此點,i經(jīng)ruff降解得內(nèi)消旋的酒石酸,證明3,4-位上羥基同側(cè),所以i的結(jié)構(gòu)
30、為: 由題意,可推出iivii的結(jié)構(gòu): 8怎樣能證明d-葡萄糖、d-甘露糖、d-果糖這三種糖的c3、c4和c5具有相同的構(gòu)型?答案: 解:成脎反應發(fā)生在c1和c2上,這三種糖都能生成同一種脎d-葡萄糖脎,則可證明它們的c3,c4,c5具有相同的構(gòu)型:9有兩種化合物a和b,分字式均為c5h10o4,與br2作用得到了分子式相同的酸c5h10o5,與乙酐反應均生成三乙酸酯,用hi還原a和b都得到戊烷,用hio4作用都得到一分子h2co和一分子hco2h,與苯肼作用a能生成脎,而b則不生成脎,推導a和b的結(jié)構(gòu)。寫出上述反應過程。找出a和b的手性碳原子,寫出對映異構(gòu)體。答案: 解:推導過程: 10、棉
31、子糖是個非還原糖,它部分水解后除得蜜二糖(上題)外,還生成蔗糖。寫出棉子糖的結(jié)構(gòu)式。答案: 解:棉子糖是非還原性糖,水解得蜜二糖和蔗糖,說明蜜二糖中,葡萄糖的半縮醛羥基與果糖的半縮醛羥基相結(jié)合,故棉子糖結(jié)構(gòu)式:第二十章 蛋白質(zhì)和核酸1.寫出下列化合物的結(jié)構(gòu)式:(1)門冬酰門冬酷氨酸;(2)谷-半胱-甘三肽(習慣稱谷胱甘肽)(glutathiene,一種輔酶,生物還原劑);(3)運動徐緩素arg-pro-gly-phe-pro-phe-arg;(4)3-腺苷酸; (5)尿芏-2,3- 磷酸;6)一個三聚核苷酸,其序列為腺-胞-鳥.(7)苯丙氨酰腺苷酸;答案:2.寫下列化合物在標明 的ph時的結(jié)構(gòu)
32、式:(1)纈氨酸在ph8時; (2)絲氨酸在ph1時;(3)賴氨酸在ph10時; (4)谷氨酸在ph3時;(5)色氨酸在ph12時;答案:3.舉列說明下列名詞的定義:(1)-螺旋構(gòu)型;(2)變性;(3)脂蛋白; (4)三級結(jié)構(gòu); (5)-折疊型.答案:(1)-螺旋構(gòu)型:(-helix)是蛋白質(zhì)最常見,含量最豐富的二級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)分子是由氨基酸通過酰胺鍵連接而成的,其中由結(jié)構(gòu)單元組成的平面稱為肽平面,肽平面內(nèi)與及呈反式排列,肽鏈主鏈上,只有碳原子連接的兩個鍵及是單鍵,可以自由旋轉(zhuǎn)。繞旋轉(zhuǎn)的角度稱為角,繞鍵旋轉(zhuǎn)的角度稱為角,多肽主鏈可以通過與的旋轉(zhuǎn)形成螺旋結(jié)構(gòu),每一圈螺旋占3。6個氨基酸殘基,沿螺
33、旋軸放射上升0.54nm每一個殘基繞軸旋轉(zhuǎn)100 ,沿軸上升0.15nm。螺旋可以按右手放射或左手方向盤繞形成右手螺旋或左手螺旋。蛋白質(zhì)中的-螺旋幾乎都是右手螺旋的。(2)變性:變性作用是蛋白質(zhì)受物理或化學因素的影響,改變其分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的作用。能使蛋白質(zhì)變性的物理方法有干燥,加熱,高壓,激烈振蕩或攪拌,紫外線,超聲波等;化學方法是加入強酸,堿,尿素,重金屬鹽,三氯乙酸,乙酸,乙醇,丙酮等。(3)脂蛋白:由單純蛋白與脂類結(jié)合而成的物質(zhì)。(4)三級結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)單元通過氫鍵等各種作用力使其多肽鏈卷曲盤旋和折疊成更為復雜的構(gòu)象,這種側(cè)鏈構(gòu)象及各種主鏈構(gòu)象單元互相間的復雜的空間關(guān)系就是蛋
34、白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)。(5)-折疊型:-折疊型是一種肽鏈良好伸展的結(jié)構(gòu),它依靠兩條肽鏈,或一條肽鏈內(nèi)兩段肽鏈之間的與形成氫鍵而成,兩條肽鏈可以是平行的,也可以是反平行。前者兩條肽鏈人n端到c端是同方向的。后者是反方向的。由于這種肽鏈之間可形成氫鍵,從而使氨基酸殘基間保持最大的距離。4.寫出下列反應產(chǎn)物的結(jié)構(gòu):答案:5.在冷丙醛的醚溶液中,加入kcn,之后通往氣體hcl,反應混合物用氨處理,所得化合物再加濃鹽酸共沸。寫所發(fā)生各反應的方程式。答案:6.合成下列氨基酸:(1)從-烷氧基乙醇合成絲氨酸;(2)從苯甲醇通過丙二酸酯法結(jié)合加布里埃制第一胺的方法合成苯丙氨酸。答案: 7.預計四肽丙酰谷氨酰谷氨酰苷
35、按酰亮氨酸(ala-glu-gly-leu)的完全水解和部分水解的產(chǎn)物?答案:完全水解產(chǎn)物為 丙氨酸+谷氨酸+甘氨酸+亮氨酸部分水解產(chǎn)物為: (1) 丙氨酸 + glu-gly-leu (2) ala-glu-gly + 亮氨酸 (3) ala-glu + gly-leu (4) 丙氨酸 + glu-gly + 亮氨酸8.一個七肽是由甘氨酸,絲氨酸,兩個丙氨酸,兩個組氨酸和門冬氨酸構(gòu)成的,它的水解成三肽:gly-sser-asphis-ala-glyasp-his-ala試寫出引七肽氨基酸的排列順序。答案:根據(jù)水解產(chǎn)物和三肽的未端氨基酸殘基,可以判斷出該七肽的氨基酸排列順序為 his-ala-
36、gly-ser-asp-his-ala第二十一章 萜類和甾族化合物1 找出下列化合物的手性碳原子,并計算一下在理論上有多少對映異構(gòu)體?(1)-蒎烯 (2)2-氯菠(3)苧 (4)薄荷醇(5)松香酸 (6)可的松(7)膽酸答案:解: 2 找出下列化合物的碳干怎樣分割成異戊二烯單位:(1) 香茅醛(2) 樟腦(3) 蕃茄色素(4) 甘草次酸(5) -山道年答案:解: 3指出用哪些簡單的化學方法能區(qū)分下列各組化合物?(1) 角鯊烯、金合歡醇、檸檬醛和樟腦;(2) 膽甾醇、膽酸、雌二醇、睪丸甾酮和孕甾酮答案:解: 首先水解,各加鉬酸銨,黃色沉淀為金合歡醇,其余三者加tollen試劑,析出ag的為檸檬醛
37、,其余二者加溴水,褪色者為角鯊烯,最后為樟腦。 4萜類-環(huán)檸檬醛具有分子式c10h16o,在235nm處(=12500)有一吸收峰。還原則得c10h20,與拖倫試劑反應生成酸(c10h16o2);把這一羧酸脫氫得間二甲苯、甲烷和二氧化碳。把c10h20脫氫得1,2,3-三甲苯。指出它的結(jié)構(gòu)式。提示:參考松香酸的脫氫反應。答案:略 5-蛇床烯的分子式為c15h24,脫氫得1-甲基-7-異丙基萘。臭氧化得兩分子甲醛和c13h20o2。c13h20o2與碘和氫氧化鈉液反應時生成碘仿和羧酸c12h18o。指出-蛇床烯的結(jié)構(gòu)式。答案:解: 故此化合物含氫化萘的骨架,臭氧化得兩分子甲醛,必須具有兩,所以此
38、化合物的可能結(jié)構(gòu)式為: 6在薄荷油中除薄荷腦外,還含有它的氧化產(chǎn)物薄荷酮c10h18o。薄荷酮的結(jié)構(gòu)最初是用下列合成方法來確定的:-甲基庚二酸二乙酯加乙醇鈉,然后加h2o得到b,分子式為c10h16o3。b加乙醇鈉,然后加異丙基碘得c,分子式為c13h22o3。c加oh-,加熱;然后加h+,再加熱得薄荷酮。(1) 寫出上列合成法的反應式;(2) 根據(jù)異戊二烯規(guī)則,哪一個結(jié)構(gòu)式更與薄荷油中的薄荷酮符合?答案:解: 7溴對膽甾醇的反式加成能所生成的兩種非對映體產(chǎn)物是什么?事實上其中一種占很大優(yōu)勢(85%)。試說明之。答案:解: 8試用常見、易得化學試劑合成下列化合物:(1)異戊二烯 (2)薄荷醇(
39、3)苧答案:解: 第二十二章 合成高分子化合物1.高分子化合物與低分子化合物有何區(qū)別?答案: 高分子化合物與你分子化合物的最根本的區(qū)別在于兩者的相對而言分子質(zhì)量的大小不同,通常低分子化合物的相對分子質(zhì)量在1000以下,而高分子的相對分子質(zhì)量在5000以上,高分子化合物具有相對密度小,強度大,高彈性和可塑性特殊性質(zhì)。2 .解釋下列概念:單體,鏈節(jié),鏈鍛,聚合度,相對分子質(zhì)量的分散性,分子鏈的柔順性,分子鏈的兩種運動單元,加聚反應,鏈式聚合反應,逐步聚合反應。答案:單體:能聚合成高分子化合物的低分子化合物稱為單體(monomer)。鏈節(jié):組成高分子鏈的重復結(jié)構(gòu)單元稱為鏈節(jié)(chain unit)。
40、鏈段:所謂鏈段是指鏈節(jié)數(shù),這些鏈段中的鏈節(jié)在鏈中局部運動時作為整體參加,鏈段的大小是指包含的鏈節(jié)多少,是統(tǒng)計的結(jié)果。聚合度:聚合度是指高分子鏈中所包含的鏈節(jié)數(shù),它是衡量高分子化合物的相對分子質(zhì)量大小的一個指標。相對分子質(zhì)量的分散性:是指高分子化合物中相對分子質(zhì)量大小不等的現(xiàn)象,即高分子化合物的相對而言分子質(zhì)量肖有不均一性。分子的柔順性:線形高分子鏈在通常情況下處于卷曲狀態(tài),但可以通過單鍵自由旋轉(zhuǎn),鏈段的運動比整個分子鏈的運動容易發(fā)生得多。這種易運動性即為分子鏈的柔順性。分子鏈的兩種運動單元:鏈段和整個分子鏈。加聚反應:低分子單體通過加成反應合成高分子的反應??s聚反應:低分子單體通過縮合反應合成高分子的反應。鏈式聚合反應:是指由一種或兩種以上單體聚合成高聚物的反應。逐步聚合反應:是指單體通過官能團反應生成低聚物,然后由低聚物轉(zhuǎn)化為高聚物的反應。最典型的例子為縮聚反應。3.橡膠為什么有高彈性,低分子物質(zhì)有這種性能嗎?為什么?答案: 橡膠在室溫下處于高彈態(tài),高彈態(tài)是由于鏈段運動而整個分子鏈不能運動所表現(xiàn)出來的物理狀態(tài)。鏈段運動會使分子發(fā)生形變,在外力作用下,分子鏈
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