有機(jī)化學(xué)習(xí)題答案

1、第7章芳姓:及非苯芳姓：思考題答案思考題7-1苯具有什么結(jié)構(gòu)特征？它與早期的有機(jī)化學(xué)理論有什么矛盾？答案：苯分子具有高度的不飽和性，其碳?xì)浔认喈?dāng)于同分子量的煥煌，根據(jù)早期的有機(jī)化學(xué)理論，它應(yīng)具有容易發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)等特性。但事實(shí)上，苯是一種高度不飽和卻具異常穩(wěn)定性的化合物。因此，要能夠很好地解釋這一矛盾是當(dāng)時(shí)有機(jī)化學(xué)家所面臨的重大挑戰(zhàn)。知識(shí)點(diǎn)：苯的結(jié)構(gòu)特征思考題7-2早期的有機(jī)化學(xué)家對(duì)苯的芳香性認(rèn)識(shí)與現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)家對(duì)苯的芳香性認(rèn)識(shí)有什么不同？答案：早期的有機(jī)化學(xué)把那些高度不飽和的苯環(huán)類結(jié)構(gòu)并具有芳香氣味的化合物稱為芳香化合物，這些化合物所具有的特性具稱為芳香性。隨著對(duì)事物認(rèn)識(shí)的不斷深入，

2、人們已經(jīng)意識(shí)到，除了苯環(huán)以外還有一些其他類型的分子結(jié)構(gòu)也具有如苯一樣的特別性質(zhì)。現(xiàn)在仍然迫用芳香性概念，但其內(nèi)涵已超出了原來(lái)的定義范圍?，F(xiàn)在對(duì)芳香性的定義為：化學(xué)結(jié)構(gòu)上環(huán)狀封閉的共輾大兀鍵，不易被氧化，也不易發(fā)生加成反應(yīng)，但是容易起親電反應(yīng)的性質(zhì)。知識(shí)點(diǎn)：苯的芳香性思考題7-3關(guān)于苯分子的近代結(jié)構(gòu)理論有哪些？其中，由Pauling提出的共振結(jié)構(gòu)理論是如何解釋苯分子結(jié)構(gòu)？答案：現(xiàn)代價(jià)鍵理論：苯分子中的六個(gè)碳原子都以sp2雜化軌道和相鄰的碳和氫原子形成b鍵，此sp2雜化軌道為平面其對(duì)稱軸夾角為120°,此外每個(gè)碳原子還有一個(gè)和平面垂直的p軌道，六個(gè)p軌道相互平行重疊形成了一個(gè)閉合共輾體系

3、。分子軌道理論：基態(tài)時(shí)，苯分子的六個(gè)九電子都處在成建軌道上，具有閉殼層電子結(jié)構(gòu)。離域的兀電子使得所有的C-C鍵都相同，具有大兀鍵的特殊性質(zhì)因此相比孤立冗鍵要穩(wěn)定得多。Pauling提出的共振結(jié)構(gòu)理論：苯的每個(gè)1,3,5-環(huán)己三烯都是一種共振結(jié)構(gòu)體，苯的真實(shí)結(jié)構(gòu)是由這些共振結(jié)構(gòu)式疊加而成的共振雜化體?！局R(shí)點(diǎn)：苯近代結(jié)構(gòu)理論】思考題7-4什么是休克爾規(guī)則？如何利用休克爾規(guī)則判別有機(jī)分子的芳香性？答案：休克爾規(guī)則：?jiǎn)苇h(huán)化合物具有同平面的連續(xù)離域體系，且其兀電子數(shù)為4n+2,n為大于等于0的整數(shù)，就具有芳香性；如果冗電子數(shù)為芳香性，符合4n,為反芳香性，非平面的環(huán)狀共輾烯煌則為非芳香性。【知識(shí)點(diǎn)：休

4、克爾規(guī)則】思考題7-5為什么有些有機(jī)分子的冗電子數(shù)符合4n+2規(guī)則但卻不具備芳香性？答案：有些有機(jī)分子如10輪烯，其兀電子為10,滿足4n+2規(guī)則，但無(wú)芳香性。其原因在該分子內(nèi)由于空間擁擠，整個(gè)分子不共平面影響共輾，故無(wú)芳香性。具有芳香性必須是共輾的平面分子?！局R(shí)點(diǎn)：休克爾規(guī)則應(yīng)用條件】思考題7-6什么是親電取代反應(yīng)？為什么苯環(huán)上容易發(fā)生親電取代反應(yīng)而不是親核取代反應(yīng)？答案：缺電子或帶正電的親電試劑進(jìn)攻電子給予體（如苯）所發(fā)生的取代反應(yīng)叫親電取代反應(yīng)。由于苯環(huán)具有高度離域的大冗鍵，苯環(huán)上下都被離域的冗電子所籠罩，因此，苯成為良好的電子給予體，極易與缺電子或帶正電荷的原子或基團(tuán)發(fā)生親電取代反應(yīng)

5、?！局R(shí)點(diǎn)：苯環(huán)親電取代反應(yīng)】思考題7-7什么是傅-克反應(yīng)？傅-克烷基化反應(yīng)和傅-克?；磻?yīng)有什么區(qū)別？答案：傅克反應(yīng)即在無(wú)水三氯化鋁的催化下，芳環(huán)上的氫被烷基或酰基取代的反應(yīng)。在烷基化反應(yīng)中，易發(fā)生分子重排；在?；磻?yīng)中，無(wú)分子重排，但由于其反應(yīng)產(chǎn)物酮會(huì)與催化劑三氯化驢發(fā)生絡(luò)合，因此?；磻?yīng)的三氯化鋁必須過量?！局R(shí)點(diǎn)：傅克反應(yīng)】思考題7-8發(fā)生在苯環(huán)上的親電取代反應(yīng)歷程中有哪些過渡態(tài)？如何通過共振結(jié)構(gòu)式解釋苯環(huán)上發(fā)生親電取代反應(yīng)時(shí)的定位效應(yīng)？答案：苯環(huán)上的親電取代反應(yīng)要經(jīng)歷兀絡(luò)合物和°絡(luò)合物的中間態(tài)。苯環(huán)親電取代中間體的共振式有三種，當(dāng)含有鄰對(duì)位定位基時(shí)，由共振式可看出只有

6、取代基在鄰對(duì)位時(shí)，此定位基的推電子效應(yīng)使得與它相鄰的碳原子上的正電荷密度降低而變得穩(wěn)定。相反，含有間位定位基時(shí)，其吸電子效應(yīng)，使鄰、對(duì)位電子密度下降，相對(duì)而言，間位的電子密度要高一些，從而使間位及容易發(fā)生親電取代反應(yīng)?！局R(shí)點(diǎn)：苯環(huán)取代定位規(guī)則】思考題7-9為什么秦在低溫下發(fā)生磺化反應(yīng)主要產(chǎn)生a-秦磺酸而在高溫下反應(yīng)主要產(chǎn)生B-蔡磺酸？答案：由于磺酸基的體積較大與異環(huán)a-H會(huì)產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)，在低溫時(shí)，分子內(nèi)的原子振動(dòng)程度較低，其位阻效應(yīng)不明顯，有利于在活性大的a位生成a-蔡磺酸，但在高溫時(shí)，位阻效應(yīng)起主要作用，此時(shí)容易生成B-蔡磺酸?！局R(shí)點(diǎn)：紊的磺化反應(yīng)】思考題7-10具有取代基的蔡在什么

7、情況下發(fā)生同環(huán)取代？在什么情況下發(fā)生異環(huán)取代？答案：若蔡環(huán)上的原有取代基是鄰對(duì)位的活化取代基，由于其對(duì)所在環(huán)的活化作用，使得第二個(gè)取代基發(fā)生同環(huán)親電取代。若原有取代基是間位的鈍化取代基，則會(huì)發(fā)生異環(huán)取代。【知識(shí)點(diǎn)：秦環(huán)的取代規(guī)則】思考題7-11為什么奧（草頭奧）具有芳香性？請(qǐng)說明在奧分子結(jié)構(gòu)中為什么其中的五元環(huán)更容易發(fā)生親電取代反應(yīng)？其中的七元環(huán)更容易發(fā)生親核取代反應(yīng)？答案：奧分子中有10個(gè)兀電子，符合4n+2規(guī)則，具有芳香性。其中，五元環(huán)是在5個(gè)原子上6個(gè)兀電子形成的大兀鍵；其電子云密度大，易發(fā)生親電取代反應(yīng)，七元環(huán)是由7個(gè)原子上的6個(gè)冗電子形成的大冗鍵，顯然，其電子云密度小，更容易發(fā)生親核

8、取代反應(yīng)。【知識(shí)點(diǎn)：噢分子結(jié)構(gòu)】思考題7-12為什么10輪烯和14輪烯雖然符合休克爾規(guī)則，但卻不具有芳香性？答案：由于環(huán)內(nèi)氫原子之間強(qiáng)烈的排斥作用，使它們不能在同一平面很好地參與共輾?！局R(shí)點(diǎn)：輪烯的芳香性】思考題7-13請(qǐng)用休克爾規(guī)則解釋味喃、睡吩、叱咯和叱噬的芳香性答案：味喃、曝吩、叱咯由于雜原子上的未共用電子對(duì)參與環(huán)的共輾體系，有六個(gè)冗電子，符合4n+2規(guī)則。叱噬上的氮原子上的孤對(duì)電子沒有參與環(huán)上的共輾體系，是與苯相似的六兀電子體系。【知識(shí)點(diǎn)：雜環(huán)芳香性】思考題7-14請(qǐng)說明與苯相比為什么五元雜環(huán)更容易發(fā)生親電取代反應(yīng)？答案：五元雜環(huán)是由六個(gè)九電子分布在五個(gè)原子上形成的大冗鍵，六元環(huán)是六

9、個(gè)兀電子分布在六個(gè)原子上，相比之下五元環(huán)的電子密度要比六元環(huán)大，更有利于親電取代反應(yīng)?！局R(shí)點(diǎn)：五元雜環(huán)結(jié)構(gòu)】思考題7-15為什么口比呢更容易發(fā)生親核取代反應(yīng)？答案：在叱噬共輾體系中，會(huì)有6個(gè)兀電子，滿足4n+2規(guī)則，具有芳香性。由于氮原子的電負(fù)性比碳原子電負(fù)性大，因此，氮原子上的電子云密度要高一些，而環(huán)上其他碳原子上的電子密度顯得小，所以，六元雜環(huán)叱噬屬于缺電子芳雜環(huán)。缺電子芳雜環(huán)有利于親核取代反應(yīng)?！局R(shí)點(diǎn)：六元雜環(huán)結(jié)構(gòu)】思考題7-16雖然叱噬和叱咯都是含氮原子的雜環(huán)化合物，但是叱噬的堿性要強(qiáng)得多，為什么？答案：叱咯由于氮原子上的未共用電子對(duì)參與環(huán)的共輾體系，氮原子上的電子云密度降低，叱噬

10、分子氮原子上的孤對(duì)電子沒有參與環(huán)上的共輾體系，對(duì)質(zhì)子有較強(qiáng)的結(jié)合力，故其堿性較強(qiáng)?！局R(shí)點(diǎn)：雜環(huán)酸堿性】習(xí)題答案7-1寫出分子式為C9H2的單環(huán)芳煌所有異構(gòu)體，并命名止丙苯異丙苯2-甲基乙苯4-甲基乙苯1,2,3-二甲苯1,2,4-二甲苯7-2寫出卜列化合物的構(gòu)造式。(1)對(duì)漠硝基苯(2)間碘苯酚(4)2,4,6-二硝基甲苯(5)對(duì)氯米氯(7)B-蔡胺(8)B-虐、配磺酸(1)(2)(4)(5)(7)(8)7-3命名卜列化合物0c2。O廣之號(hào)/-CH2cH33-甲基乙苯(3)對(duì)羥基苯甲酸(6)3,5-二硝基苯磺酸(9)9-漠菲(3)(6)(9)-C=C-CH(CH3)2c=c-c=ch22HH

11、CH3(4)H3cnh2NO2ClSO3H(6)OO答案：（1）丁二烯二苯甲烷（2）3-甲基-1-環(huán)己基-1-丁烯（3）1-甲基-1-苯基-1,3-(4)4-甲基-2-硝基-苯胺（5）5-氯-2-紫磺酸（6）慈醍（一個(gè)或幾7-4以構(gòu)造式表示下列各化合物經(jīng)硝化后可能得到的主要一硝基化合物個(gè)）:(1)(4)(5)(6)(8)(9)7-5完成下列各反應(yīng)式:CH3CH3SO2ClCH(CH3)2答案：(1)(2)(3)7-6試將下列各組化合物按環(huán)上硝化反應(yīng)的活潑性順序排列(1)苯，甲苯，間二甲苯，對(duì)二甲苯(2)對(duì)苯二甲酸，甲苯,對(duì)甲苯甲酸，對(duì)二甲苯答案:abcD(1)d>c>b>aa

12、bcD(2)d>b>c>a7-7指出下列化合物中哪些具有芳香性?(7)答案：有芳性：(2),(7)有6個(gè)冗電子，符合4n+2規(guī)則。7-8試扼要寫出下列合成步驟，所需要的脂肪族或無(wú)機(jī)試劑可任意選用(1)甲苯-4-硝基-2-浪苯甲酸，3-硝基-4-浪苯甲酸(2)間二甲苯f5-硝基-1,3-苯二甲酸答案：1) )(2)7-9以苯為原料合成下列化合物(用反應(yīng)式表示)(1)對(duì)氯苯磺酸(2)間漠苯甲酸(3)對(duì)硝基苯甲酸(4)對(duì)葦基苯甲酸答案：(1)(3)7-10用簡(jiǎn)單的化學(xué)方法區(qū)別下列各組化合物：(1) 苯1,3-環(huán)己二烯環(huán)己烷(2) 己烷1-己烯1-己快(3) 2-戊烯1,1-二甲基環(huán)

13、丙烷環(huán)戊烷(4) 甲苯甲基環(huán)己烷3-甲基環(huán)己烯答案：(1)(2)(3)(4)7-11根據(jù)氧化得到的產(chǎn)物，試推測(cè)原料芳煌的結(jié)構(gòu)COOH(3)C9H12答案:(1)(2)(3)COOHHOOCk-COOHCOOHCOOH可能的結(jié)構(gòu)可能的結(jié)構(gòu)CH2CH2CH3CH(CH3)27-12三種三溟苯經(jīng)過硝化后，分別得到三種、二種和一種一元硝基化合物。試推測(cè)原來(lái)三溟苯的結(jié)構(gòu)并寫出它們的硝化產(chǎn)物答案:7-13A,B,C三種芳香煌的分子式同為GH2。把三種燒氧化時(shí)，由A得一元酸，由B得二元酸，由C得三元酸。但經(jīng)硝化時(shí)，A和B都得兩種一硝基化合物，而C只得到一種一硝基化合物。試推導(dǎo)出A,B,C三種化合物的結(jié)構(gòu)式。

14、7-14命名下列有機(jī)化合物(1)(2)(3)答案：(1)(5)(6)3-甲基此咯(2)3-口比咯甲醇(3)3-曝吩甲醇(4)3-口比呢乙酮(5)4-甲基-2-硝基口密唾(6)5-濱-3-口引噪甲酸(7)2,6,8-三羥基喋吟7-15寫出下列化合物的結(jié)構(gòu)式(1)六氫叱噬(2)2-漠味喃(3)3-甲基口引噪(4)2-氨基曝吩答案：(1(2(3(4)7-16完成下列反應(yīng)方程式(1)(2)(3)(4)(5)答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6) )7-17將下列化合物按堿性強(qiáng)弱排列(1)六氫叱咯叱噬叱咯苯胺(2)甲胺苯胺氨四氫叱咯答案:(1)六氫叱咯>叱噬>苯胺>叱咯(2)四氫叱

15、咯>甲胺>氨>苯胺7-18用簡(jiǎn)單的化學(xué)方法區(qū)別下列化合物叱噬丫-甲基叱噬苯胺答案：7-19使用簡(jiǎn)單的化學(xué)方法將下列混合物中的雜質(zhì)除去(1)叱噬中混有少量六氫叱噬(2) a-叱噬乙酸乙酯中混有少量叱噬答案：(1)先加苯磺酰氯，再抽濾除去六氫叱噬(2)加入鹽酸后除去水層7-20合成下列化合物(無(wú)機(jī)試劑任選)(1)由味喃合成己二胺(2)由B-甲基叱噬合成B-口比噬甲酸葦酯(3)由Y-甲基叱噬合成丫-氨基口比噬答案:（2）（3）7-21化合物（A）的分子式位C12Hl3NO,經(jīng)稀酸水解得到產(chǎn)物（B）和（C）。（B）可發(fā)生碘仿反應(yīng)而（C）不能，（C）能與NaHCO乍用放出氣體而（B）不

16、能。（C）為一種口引噪類植物生長(zhǎng)激素，可與鹽酸松木片反應(yīng)呈紅色。試推導(dǎo)（A）,（B）,（C）的結(jié)構(gòu)式。答案：CH3CH2OH(A)(B)(C)第8章鹵代煌思考題答案思考題8-1寫出下列化合物的結(jié)構(gòu)(1)3,4-二甲基-1-環(huán)戊基-5-氯己烷(2)(順)-3,6-二氯環(huán)己烯CH3IClCH2cH2cHCHCHCH3IICH3Cl思考題8-2命名下列化合物答案(1)(E)-1-濱-2-丁烯(2)(S)-1-苯基-1-濱乙烷室溫很快出沉淀思考題8-3如何鑒別下氯、氯苯和氯代環(huán)己烷答案AgNO3乙醇溶加熱出沉淀思考題8-4比較烯丙基鹵化物和正丙基鹵化物發(fā)生SnI或S2反應(yīng)的速率大小。答案對(duì)SnI反應(yīng)而

17、言，烯丙基鹵化物的反應(yīng)活性大于正丙基鹵化物，因?yàn)橹虚g體烯丙基碳正離子的穩(wěn)定性遠(yuǎn)大于正丙基碳正離子。對(duì)&2反應(yīng)而言，烯丙基鹵化物的反應(yīng)活性也高于正丙基鹵化物，因?yàn)橄┍u化物的不飽和鍵對(duì)過渡態(tài)有定的穩(wěn)定作用思考題8-5寫出QHOK的乙醇溶液與下列化合物發(fā)生E2消除的反應(yīng)的產(chǎn)物答案鹵代煌的E2消除反應(yīng)主要采用反式消除，同時(shí)E2消除反應(yīng)一般也遵守Saytzeff規(guī)則，生成取代基較多的烯煌。在第一個(gè)化合物中有兩個(gè)反式共平面的？-H,兩種消除產(chǎn)物，其中遵從有一個(gè)反式共平面的8-1命名下列各化合物答案(1)1,4-二氯丁烷(3)(R)-3-甲基-2-氯戊烷(5)4-甲基-3-浪苯磺酸8-2寫出下列

18、各化合物的構(gòu)造式(1)(R)?2?濱丁烷Saytzeff規(guī)則的產(chǎn)物為主；而第二個(gè)化合物只習(xí)題答案(2)2-甲基-3-氯-6-漠-1,4-己二烯(4)(S)-1-苯基-1-濱丙烷(6)3-對(duì)澳:苯-1-丙烯(2)新戊基漠(3)聚四氟乙烯(4)(Z)?1?浪？3?苯基？2?丁烯答案C2H5H","'SBrCH3CH3ICH3CCH2BrICH3(3)(CF2-CF2)CH2BrC6H5CHHCH38-3寫出1-溟丁烷與下列試劑反應(yīng)的主要產(chǎn)物。(1)Mg(干酚(2)Na(3) NH3(4) Nai/丙酮溶液(5) NaCN(6) 乙快鈉(7) (CH3)2CHONa答案(

19、1) CH3CH2CH2CH2MgBr(2) CH3CH2CH2CH2Na(3) CH3CH2CH2CH2NH2(4) CH3CH2CH2CH2I(5) CH3CH2CH2CH2CN(6) CH3CH2CH2CH2c三CH(7)CH3CH2CH2CH2OCH(CH3)28-4寫出正丙基漠化鎂與下列試劑反應(yīng)的主要產(chǎn)物。(1)NH3CHCHCCH(2)H2O(3)C2HOH(4)HBr(5)CH答案(1)CH3CH2CH3+MgBr(NH2)(2)CH3CH2CH3+MgBr(OH)(3)CH3CH2CH3+MgBr(OC2H5)(4)CH3CH2CH3+MgBr2(5)CH3CH2CH3+Br-

20、Mg-(C=CCHCHCH3)8-5將下列各組化合物按反應(yīng)速度的大小順序排列(2)按&2反應(yīng)CH3答案(1)(a)(CH3)3CBr>CH3cH2cHBr>CH3CH2CH2CH2Br(b)CHCH3>CH2Br>CfCfBrBr(2)(a)CH3cH2cH2Br>(CH3)2CHCH2Br>(CH3)3CCH2BrCH3(b)CH3cH2cH2cH2Br>CH3cH2CHBr>(CH3)3CBr8-6預(yù)測(cè)下列各對(duì)反應(yīng)中，哪一個(gè)較快？并說明理由。答案(1)CHsCHCHCHBr反應(yīng)較快。因甲基支鏈的空間位阻降低了&2反應(yīng)的速度。(

21、2) (CH3)3Br反應(yīng)較快，為41反應(yīng)。(CH)2CHBr首先進(jìn)行42反應(yīng)，但因水為弱親核試劑，故反應(yīng)慢。(3) SH-反應(yīng)快于OH,因S的親核性大于O(4) (CH3)2CHC2Br快，因?yàn)锽r比Cl易離去。8-7鹵烷與NaOH®水和乙醇混合物中進(jìn)行反應(yīng)，指出哪些屬于&2歷程，指出哪些屬于Sn1歷程？(1) 產(chǎn)物構(gòu)型完全轉(zhuǎn)化(2) 有重排產(chǎn)物(3) 堿濃度增加反應(yīng)速度增加(4) 叔鹵烷速度大于仲鹵烷(5) 增加溶劑的含水量反應(yīng)速度明顯增加(6) 反應(yīng)不分階段，一步完成(7) 試劑親核性愈強(qiáng)，反應(yīng)速度愈快。答案Sn1:2、4、5;Sn2:1、3、6、78-8下列三個(gè)化合物與硝酸銀的乙醇溶液反應(yīng)，其反應(yīng)速度快慢順序如何？為什么？答案1>2>3,Sn1