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第一部分名??佳姓骖}第2章有機化合物的分類表示方式命名第3章立體化學第4章烷烴自由基取代反應(yīng)第5章紫外光譜紅外光譜核磁共振和質(zhì)譜第6章脂肪族飽和碳原子上的親核取代反應(yīng)β-消除反應(yīng)第7章鹵代烴有機金屬化合物第8章烯烴親電加成自由基加成共軛加成第10章醇和醚第11章苯和芳香烴芳香親電取代反應(yīng)第12章醛和酮親核加成共軛加成第二部分課后習題第2章有機化合物的分類表示方式命名第3章立體化學第4章烷烴自由基取代反應(yīng)第5章紫外光譜紅外光譜核磁共振和質(zhì)譜第7章鹵代烴有機金屬化合物第8章烯烴親電加成自由基加成共軛加成第10章醇和醚第11章苯和芳香烴芳香親電取代反應(yīng)第12章醛和酮親核加成共軛加成第三部分章節(jié)題庫第2章有機化合物的分類表示方法命名第3章立體化學第4章烷烴自由基取代反應(yīng)第5章紫外光譜紅外光譜核磁共振和質(zhì)譜第6章脂肪族飽和碳原子上的親核取代反應(yīng)β-消除反應(yīng)第7章鹵代烴有機金屬化合物第8章烯烴親電加成自由基加成共軛加成第10章醇和醚第11章苯和芳香烴芳香親電取代反應(yīng)第12章醛和酮親電加成共軛加成第四部分模擬試題邢其毅《基礎(chǔ)有機化學》(第3版)配套模擬試題及詳解第一部分名校考研真題1.下列不屬于Lewis酸的有()。[中山大學2009研]2.下列物質(zhì)酸性最小的是()。[中山大學2009研]3.下列化合物酸性由大到小的次序是()。[首都師范大學2010研]a.苯酚b.戊醇c.對硝基苯酚d.間硝基苯酚4.下列自由基的穩(wěn)定性從大到小的次序是()。[中山大學2010研]d【答案】C查看答案【解析】自由基與其周圍的基團的共軛作用越強,或超共軛作用越強,越穩(wěn)定。1.比較下列四種離去基離去能力的大?。?。[華中科技大學2004研]【答案】(B)>(C)>(A)>(【解析】離去基團越穩(wěn)定,離去能力越強。2.將下列化合物按碳正離子穩(wěn)定性排序:。[武漢理工大學2004研](A)對甲氧基苯甲基正離子(B)苯甲基正離子(C)對硝基苯甲基正離子(D)對甲基苯甲基正離子【答案】(A)>(D)>(B)>(C)查看答案【解析】給電子基使碳正離子穩(wěn)定,吸電子基使碳正離子不穩(wěn)定。其中(A)項,甲氧基是強給電子基;(D)項,甲基是弱給電子基;(C)項,硝基是吸3.將下列化合物按沸點高低排序:。[武漢理工大學2004研]【答案】(B)>(D)>(C)>(E)>(A)查看答案【解析】氫鍵>偶極一偶極作用力>范德華力,且這些分子間力是決定物質(zhì)的沸點的重要因4.按堿性增強的順序排列以下各化合物:。[武漢大學2002研]【答案】(B)>(A)>(C)查看答案【解析】碳負離子越不穩(wěn)定,則堿性越強。雙鍵碳為為sp3雜化,雜化軌道中含s成分越多,則吸引電子能力越強,其碳負離子越穩(wěn)定,堿性越第2章有機化合物的分類表示方式命名1.給出下列化合物的名稱:。[華中科技大學2004研]【答案】2,6-二甲基-3,6-二乙基辛烷查看答案【解析】取最長碳鏈為主鏈,當兩條碳鏈碳原子數(shù)相同時,則選擇取代基多的碳鏈為主2.命名化合物。[大連理工大學2002研]【答案】(3S,4R)-2,2,3,4,5-五甲基己烷查看答案【解析】注意手性碳原子R,S的規(guī)定?!窘馕觥恳匀┳鳛橹黧w進行命名,取代基的列出順序按順序規(guī)則,小基團優(yōu)5.命名一。[華中科技大學2002研]【答案】1,2-環(huán)氧丁烷查看答案【解析】命名環(huán)醚即環(huán)氧化合物時,要將與氧原子相連的碳原子用編號標出。二、簡答題1.寫出甘油的結(jié)構(gòu)式。[南京航空航天大學2012研]2.寫出2R,3S-二羥基丁二酸(Fischer投影式)。[華南理工大學2011研]3.寫出水楊酸的結(jié)構(gòu)式。[華南理工大學2011研]4.寫出THF的結(jié)構(gòu)式。[南京航空航天大學2012研]6.寫出反式1-甲基-4-叔丁基環(huán)己烷的穩(wěn)定構(gòu)象。[南京航空航天大學2012研]7.寫出嘧啶的結(jié)構(gòu)式。[南京航空航天大學2012研]1.下列化合物中,有旋光活性的為()。[華中科技大學2002研]【答案】BC查看答案【解析】(A)、(D)分子中有對稱中心或?qū)ΨQ面,為非手性分子,無光學活性;(B)分子中兩個四元環(huán)互相垂直;(D)分子中兩個π鍵也互相垂直,它們都沒有對稱中心或?qū)?.下列化合物沒有旋光性的是()。[華中科技大學2000研]手性分子,無旋光性;而(B)、(C)、(D)無對3.下列化合物中沒有光學活性的是()。[上海大學2003研]【解析】本題(B)項分子中有對稱面(羰基所在的平面為對稱面),為非手性分子,無光學活性;(A)項、(D)項很明顯為手性分子;(C)項表面看來好像為對稱分子,但要故(C)項為手性分子,有光學活性。1.化合物A(0.25g),溶于10mL丙酮,在25℃時,用5cm長的盛液管,鈉光下測得旋【解析】利用公式計算,式中故2.計算下列每一化合物的比旋光度值:(1)0.13M的Strychnine(馬錢子堿,分子量為334.4)乙醇溶液在10cm長的盛液管中測_(2)3.2g蔗糖(分子量為342.3)的15mL水溶液盛裝在5cm長的盛液管中測得的旋光讀數(shù)為該化合物的比旋光度值為。[上海交通大學1999研]【解析】利用公式計算.大學2002研]【答案】4個;16個查看答案分子中含有4個手性碳原子,分別為C?,C?,C4,Cs,因此在理論上具有的立體異構(gòu)體數(shù)1.用紐曼(Newman)投影式畫出下列化合物最穩(wěn)定的構(gòu)象,并按照C—C鍵旋轉(zhuǎn)時需克服的能壘大小次序排序。[武漢理工大學2004研]按C—C鍵旋轉(zhuǎn)時需克服的能壘大小次序為:(C)>(B)>(A)>(D)2.用費歇爾(Fischer)投影式表示下列化合物的構(gòu)型,并用R/S標明所有手性碳的構(gòu)型。[武漢理工大學2004研]3.指出化合物有幾組不等性質(zhì)子,并說明為什么?[北京大學2000轉(zhuǎn),故其亞甲基一==中的兩個氫原子屬不等性質(zhì)子。4.怎樣用酒石酸來拆分外消旋苯乙胺?[華東理工大學2004研]答:外消旋體一般用相應(yīng)的手性試劑來拆分。用對映異構(gòu)體酒石酸「苯乙胺鹽,結(jié)晶分離后再水解。1.比較下列化合物構(gòu)象的穩(wěn)定性大?。骸華中科技大學2004研]【解析】對于取代環(huán)己烷,取代基相同時,取代基位于e鍵的構(gòu)象穩(wěn)定,位于a鍵的構(gòu)象不2.將正戊烷(A)、新戊烷(B)、異戊烷(C)、丁烷(D)按沸點高低排列成序_o[華中科技大學2004研]【答案】(A)>(C)>(B)>(D)查看答案3.[華中科技大學2004研]4.。[大連理工大學2003研]【解析】小環(huán)烷烴加HBr方式符合馬氏規(guī)則,即加成的位置發(fā)生在連接最少和最多烷基的碳原子間。6.。[北京理工大學2000研]【解析】,易使環(huán)丙烷開環(huán)。7.。[北京理工大學2001研]【答案】查看答案【解析】環(huán)丙烷分子中角張力較大,電子云比較暴露,易受親電試劑的進攻,生成碳正離子。碳正離子的穩(wěn)定性決定了加HBr的位置,此處三級碳正離子最穩(wěn)定。1.畫出(S)-2-甲基-1-氯丁烷的結(jié)構(gòu)式,其在光激發(fā)下與氯氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物中含有2-甲基-1,2-二氯丁烷和2-甲基-1,4-二氯丁烷,寫出反應(yīng)方程式,說明這兩個產(chǎn)物有無光學活性,為什么?[華東理工大學2003研]答:自由基為平面結(jié)構(gòu),氯原子可從自由基平面的上、下兩個方位進攻自由基,幾率相等,生成外消旋體。前者2-甲基-1,2-二氯丁烷為外消旋體,無光學活性,而后者2-甲基-1,4-二氯丁烷有光學2.一種據(jù)信是當今最烈性的非核爆炸品的新型炸藥的化學式為C?N?O16,同種元素的原子(1)請畫出該分子的結(jié)構(gòu)式;(2)請給出該化合物的IUPAC名稱;(3)請寫出其爆炸的反應(yīng)方程式。[北京大學2003研]答:C的價鍵數(shù)為4,N的價鍵數(shù)為3,O的價鍵數(shù)為2,題中“同種元素的原子在分子中是好組成8個—NO?。(1)該分子的結(jié)構(gòu)式為:第5章紫外光譜紅外光譜核磁共振和質(zhì)譜1.下列四個酮中,紅外光譜中吸收頻率最高的是()。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2003研]【答案】(A)查看答案【解析】紅外光譜中吸收頻率與鍵的力常數(shù)有關(guān),力常數(shù)越大,吸收頻率越高.(A)中碳2.在IR譜中氫鍵締合的-COOH吸收出現(xiàn)在()。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2002【答案】(C)查看答案【解析】由于氫鍵的影響,吸收位置向低波數(shù)位移,且吸收峰比較寬。3.化合物,其中Ha的核磁共振峰預(yù)計為()。[武漢大學2000研]B.雙峰C.四重峰D.三重峰【答案】D查看答案4.分子式為C?H??Br?的化合物,其'HMNR只有兩個單峰,峰的面積比為2:3,其結(jié)構(gòu)式應(yīng)為()。[武漢大學2001研]生偶合裂分.從題意可知,化合物中有兩種化學等價的氫原子,且彼此間不發(fā)生偶合裂分,5.下列哪一組化合物能用UV光譜區(qū)別?()。[上海大學2004研]【答案】(A)查看答案【解析】(A)中兩化合物的官能團不同,所以紫外吸收頻率不相同,而(B),(C),(D)中兩化合物均含有同類官能團,紫外吸收頻率相同,不能用紫外光二、填空題1.比較下面四個化合物UV吸收帶的波長。[中山大學2003研]【答案】(D)>(C)>(B)>(A)查看答案【解析】用Woodward和Fieser規(guī)則估算底的長短.共軛雙鍵碳原子上取代基越多,則越長;多一個延伸雙鍵,一增大30nm。2.比較下列三種二鍵在紅外光譜中吸收波數(shù)的大?。篲。[大連理工大學2003研]【答案】(A)>(B)>(C)查看答案1.簡要解釋紅移現(xiàn)象的概念。[復(fù)旦大學2004研]2.某醛的分子式為一=試根據(jù)下列MS信息推測結(jié)構(gòu),并說明這些碎片是怎么產(chǎn)生的?[上海大學2004研]答:分子式為一的醛只有正丁醛和異丁醛,根據(jù)基峰的峰值(m/z44),可知,該醛只可能是正丁醛,因為基峰所對應(yīng)的碎片離子是由正丁醛的分子離子經(jīng)六元環(huán)過渡態(tài)使同轉(zhuǎn)移到帶有正電荷的氧原子上,同時在-F原子間發(fā)生裂解產(chǎn)生的.而異丁醛不可能產(chǎn)生m/z44的碎片離子。該醛的結(jié)構(gòu)為其中3.預(yù)測下面的化合物中各質(zhì)子共振峰的化學位移大小次序,并說明理由。[中山大學2004'HNMR:(1)1.1(6H,s),為兩個脂肪族甲基質(zhì)子的特征位移。(2)7.7(1H,dt,J=6and3Hz),6.2(1H,dt,J=6and2Hz),提示有相鄰的烯氫,且與-CH?相連。(3)2.2 (2H,dd,J=3and2Hz),為CH?上的H,與烯烴鍵相連,由于不飽和度為3,因此考慮5.某未知物分子式為C?H??O?,核磁共振碳譜數(shù)據(jù)(ppm)如下:14.3(四重峰),17.4(四重峰),60.0(三重峰),123.2(二重峰),144.2(二重峰),166.4(單峰)。試推導(dǎo)其(1)14.3(四重峰)為CH?,17.4(四重峰)為CH?,說明分子式中有兩個不等價的甲基。(2)60.0(三重峰)為CH?,從化學位移值可知,應(yīng)該與氧原子相連。(3)123.2(二重峰),144.2(二重峰),為CH,可能為兩個烯碳原子,含有-CH=CH-(4)166.4(單峰)為C,很可能存在酯羰基。的最強吸收峰在1600和1500波數(shù)處:氫譜數(shù)據(jù)(ppm)為8.05(3H,s),7.64(6H,d,J=6Hz),7.50-7.30(9H,m);碳譜數(shù)據(jù)(ppm)為142,141,129,127,126,125。試第6章脂肪族飽和碳原子上的親核取代反應(yīng)β-消除反應(yīng)把1-溴己烷轉(zhuǎn)變成1-己烯,最好的堿是()。[武漢大學2003研]【答案】【解析】TsCl為對甲苯磺酰氯的英文名稱縮寫。醇3.完成下列化合物的合成(可用其他必需試劑)()。[復(fù)旦大學2001研]【答案】技術(shù)大學2002研]5.。[北京理工大學2000研]【解析】炔鈉的親核性很強,易與鹵代烷發(fā)生親核取代反應(yīng)。6.。[北京大學2001研]【解析】氨先取代其中的一個溴原子生成溴代烷基胺,然后再進行分子內(nèi)的親核取代反應(yīng)得到產(chǎn)物。若二溴代烷過量,還可繼續(xù)反應(yīng)生成季銨鹽。7.寫出下列轉(zhuǎn)變的機理:。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2003研]【解析】對于本題,要認真分析反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)特點和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)變化,可發(fā)現(xiàn)碳架沒有發(fā)生變化,而醇羥基在堿性條件下有一定的親核性,可知反應(yīng)物先發(fā)生分子內(nèi)的親核取代反應(yīng)生成橋環(huán)醚,橋環(huán)醚與氫離子作用生成烊鹽,溴離子從烊鹽的反面進攻,即生成兩種產(chǎn)物。8.對下列反應(yīng)提出合理的機理:_。[南京大學2002研]9.給出下列反應(yīng)的反應(yīng)機理:。[武漢理工大學2003研]【解析】烯丙基鹵的親核取代反應(yīng)為Sn1反應(yīng),中間體碳正離子會發(fā)生重排。10.試為下面反應(yīng)提出合理歷程。[云南大學2004研]1.鹵代烷與氫氧化鈉在含水乙醇溶液中進行反應(yīng),指出下列情況哪些屬于SN2機理?哪些屬于SNI機理?(1)產(chǎn)物的絕對構(gòu)型完全轉(zhuǎn)化;(2)有重排產(chǎn)物;(3)堿的濃度增加,反應(yīng)速度加快;(4)三級鹵代烷反應(yīng)速度大于二級鹵代烷;(5)增加溶劑的含水量,反應(yīng)速度明顯增加;(6)反應(yīng)歷程只有一步;(7)進攻試劑親核性愈強,反應(yīng)速度愈快。[上海大學2004研]2.解釋由正丁醇制備正溴丁烷的實驗中除了加入溴化鈉外,還需加入硫酸的原因。[清華大學2000研]3.芥子氣是一種由環(huán)氧乙烷及H?S等合成得到的糜爛性毒劑,其主要特征是使人體內(nèi)一些重要的代謝酶烷基化而失活,從而破壞細胞(1)請解釋該毒劑極易使酶烷基化的原因(提示:將酶結(jié)構(gòu)簡化為=(2)使用某些漂白劑(如NaOCl)能使芥子氣失活,請解釋其原因。[復(fù)旦大學2004研](1)致毒機理:(2)使酶失活機理:第7章鹵代烴有機金屬化合物1.下列化合物中SN1和SN2都比較容易的是()。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學20012.下列化合物與(A)成對映體的是()。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2002研]對映體。3.下列化合物在水-乙醇(8:2)溶劑中,最難發(fā)生水解反應(yīng)的是()。[天津大學2000取代反應(yīng)。4.下列鹵代烴,在按EI機理消去時的反應(yīng)速度由快到慢的順序為()。[華中科技大學2001研]【解析】生成的碳正離子越穩(wěn)定,El反應(yīng)速度越快。硝基是吸電子基,使鄰、對位電子云5.下列化合物哪個在進行Snl反應(yīng)時最快()。[上海大學2003研]6.在進行Sn2反應(yīng)時最慢的是()。[上海大學2003研]【解析】位阻越大,則SN2反應(yīng)越慢。7.在制備格氏試劑時,一般溴代烴的加入采用()。[上海大學2003、2004研]A.一次性加入,促使反應(yīng)進行B.緩緩滴人,保持反應(yīng)溶液微沸C.在短時間內(nèi)很快滴入,使反應(yīng)溶液回流D.分批加入,維持室溫反應(yīng)【答案】B查看答案8.1mol甲基碘化鎂與反應(yīng)的主要產(chǎn)物是()。[武漢大學2002研]9.下列化合物中,可用于制備格氏試劑的是()。[華中科技大學2002研]【答案】AD查看答案【解析】(B)項中含有羰基,格氏試劑易與羰基反應(yīng);(C)項中叁鍵碳上的氫具有酸性,10.按親核性從強到弱的次序排列,哪一個是對的?()[上海大學2004研]【答案】B查看答案【解析】由于(d)的性質(zhì)大家不熟悉,所以本題用排除法做較好。比較有機鋰化合物的親二、填空題大學2002研]項的要小,故比(A)易于翻轉(zhuǎn)。2.比較下列化合物進行SNl反應(yīng)的速度。[北京交通大學2004研]【解析】SNl反應(yīng)的速度主要與生成的中間體碳正離子的穩(wěn)定性3.【解析】芐溴的取代反應(yīng)活性比溴乙烯強?!窘馕觥繛镾N2反應(yīng),構(gòu)型翻轉(zhuǎn)。5.。[復(fù)旦大學2002研]【解析】由于剛性較強、位阻較大,橋頭碳上的溴原子不易被取代。6.。[北京大學2001研]【解析】氨先取代其中的一個溴原子生成溴代烷基胺,然后再進行分子內(nèi)的親核取代反應(yīng)得到產(chǎn)物。若二溴代烷過量,還可繼續(xù)反應(yīng)生成季銨鹽??茖W院-中國科學技術(shù)大學2002研]【解析】由鹵代烴可制備磷葉立德,而磷葉立德是一種很好的將醛、酮制備成烯烴的試劑。江大學2004研]9.根據(jù)下列敘述,判斷哪些反應(yīng)屬于SNl機理?哪些反應(yīng)屬于SN2機理?(1)反應(yīng)速度取決于離去基團的性質(zhì);(2)反應(yīng)速度明顯地取決于親核試劑的親核性;(3)中間體是碳正離子;(4)親核試劑濃度增加,反應(yīng)速度加快。[廈門大學2004研](1)、(3)為Snl反應(yīng)機理;(2)、(4)為SN2反應(yīng)機理。1.化合物有幾個構(gòu)型異構(gòu)體()。[大連理工大學2002研]個【答案】D查看答案就有4個構(gòu)型異構(gòu)體。2.烯烴與鹵素在高溫或光照下進行反應(yīng),鹵素進攻的主要位置是()。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2003研]A.雙鍵碳原子D.叔C原子【答案】B查看答案3.在過氧化物存在下,烯烴與HBr的反應(yīng)屬于()。[云南大學2003研]A.親電加成B.親核加成C.自由基加成D.取代反應(yīng)【答案】C查看答案【解析】在過氧化物存在下,HBr先變成Br·自由基,Br·再進攻烯烴雙鍵π電子生成碳自由基,反應(yīng)屬自由基歷程。1.。[北京理工大學2000研]查看答案【解析】注意烯烴的硼氫化反應(yīng)特點:順式加成,得反馬產(chǎn)物,硼化氫可分別從烯烴平面的兩面進攻雙鍵,故得到不同立體異構(gòu)產(chǎn)物。2.。[北京理工大學2000研]【答案】查看答案【解析】烯烴與卡賓反應(yīng),取代基的相對立體構(gòu)型不變。3.。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2002研]【答案】【解析】烯烴與NBS發(fā)生的是α-H取代反應(yīng),在過氧化物存在下與溴化氫發(fā)生的是自由基加成反應(yīng),且為反馬氏加成。答:注意觀察反應(yīng)物至產(chǎn)物的變化,由烯烴轉(zhuǎn)變成醚,應(yīng)先將烯烴臭氧化成酮,再將酮還原成醇,進一步轉(zhuǎn)變成鹵代烴,最后利用鹵代烴與甲醇鈉反應(yīng)合成目標產(chǎn)物。得碳原子數(shù)增加2的醇。4.以叔丁醇為原料(其他試劑任選)合成下列物質(zhì)。[華中科技大學2003研]5.寫出科技大學2002研]答:碳碳雙鍵與Br?生成溴離子中間體,溴自由基從反面進攻,且進攻兩個C的幾率相等,故生成等量的對映體,即外消旋體。的反應(yīng)歷程。[北京交通大學2004研]答:反應(yīng)中碳正離子發(fā)生了重排,甲基1,2遷移成叔碳正離子,叔碳正離子比仲碳離子穩(wěn)定,因而可得兩種產(chǎn)物。10.化合物 用臭氧氧化后用處理得:(1)提出A的可能結(jié)構(gòu);(3)提出A的正確結(jié)構(gòu),寫出各反應(yīng)。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2004研]反應(yīng)即可確定A的結(jié)構(gòu)。(1)A的可能結(jié)構(gòu)為:(2)化合物A與反應(yīng)得Diels—Alder產(chǎn)物,說明A的結(jié)構(gòu)為己三烯與1mol溴加成,最不易形成的產(chǎn)物是()。[華中科技大學2000研]【答案】(C)>(A)>(D)>(B)查看答案【解析】1-取代的雙烯體與單取代的親雙烯體能發(fā)生Diels-Alder反應(yīng),主要生成鄰位產(chǎn)物。學2004研]【解析】炔烴與一應(yīng)生成反式烯烴,烯烴與鹵素加成為反式加成,又因為二鹵代烴的兩個手性碳原子相同,故生成的是內(nèi)消旋產(chǎn)物。4.。[復(fù)旦大學2002研]【解析】環(huán)狀雙烯體與取代親雙烯體反應(yīng)主要生成內(nèi)向型產(chǎn)物,但本題中親雙烯體為二取代炔烴,生成的產(chǎn)物無內(nèi)外向型之分。。[華中科技大學2004研]【解析】炔烴中叁鍵碳上的氫有一定的酸性,易被其他強堿性基團奪去。6.。[北京交通大學2004研]【解析】連有給電子基的雙烯體與連有吸電子基的親雙烯體之間易發(fā)生雙烯合成反應(yīng)。三、簡答題1.以乙炔為原料(無機試劑任選)合成下列物質(zhì)。[華中科技大學2003研]自身聚合生成再利用后者分子中碳碳叁鍵與水的加成反應(yīng),碳碳雙3.以乙炔、乙烯或丙烯為原料,合成-(無機試劑任選)。[大連理工大學2002研]4.一種化合物的相對分子量為64,其中碳的含量為93.8%,氫為6.2%;1mol該化合物在催化氫化時吸收了4mol的氫氣變成飽和烷烴,同時實驗證明該化合物含有三種碳碳鍵。(1)請寫出其分子式;(2)寫出其可能的結(jié)構(gòu)式;(3)請給出該化合物的IUPAC名稱;(4)根據(jù)您所寫的結(jié)構(gòu)式請說明分子中有幾種化學環(huán)境不同的氫原子、有幾種化學環(huán)境不同的碳原子。[北京大學2003研]答:根據(jù)相對分子質(zhì)量及分子中碳、氫的含量可求出該化合物的分子式,進一步可求出分子的不飽和度,再結(jié)合其他條件即可推導(dǎo)出其結(jié)構(gòu)式。(2)可能的結(jié)構(gòu)式為:(3)該化合物名稱為:1,2-戊二烯-4-炔;(4)分子中有三種化學環(huán)境不同的氫原子,有五種化學環(huán)境不同的碳原子。5.某化合物A的分子式為一在液氨中與NaNH?作用后,再與1-溴丙烷作用,生成分子 與稀水溶液作用,可生成酮試寫出A~E的構(gòu)造式。[大連理 工大學2004研]答:A的不飽和度為2,根據(jù)題意可知A為末端炔烴,再根據(jù)“用氧化B可得分子式為的兩種不同的酸”即可推出B的結(jié)構(gòu),進一步可推出其他分子的結(jié)構(gòu)。構(gòu)造式分別為:6.寫出下列反應(yīng)的合理反應(yīng)機理[南開大學2000研]答:注意觀察反應(yīng)物與產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)差異,很明顯,甲基發(fā)生了遷移,雙鍵位置發(fā)生了變化??紤]到烯烴的親電性和共軛烯烴電荷的傳遞性以及碳正離子的穩(wěn)定性可推出反應(yīng)機理。1.2,3-丁二醇與()反應(yīng)得到[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2001研]【答案】D查看答案【解析】一分子的鄰二醇與一分子HIO?作用生成二分子的酮或醛。2.反應(yīng)的主要產(chǎn)物是()。[武漢大學2000研]【解析】醇在酸作用下生成碳正離子,碳正離子重排成較穩(wěn)定的三級碳正離子,再脫去一個氫離子后變成烯烴3.分子式為C?H??O?的二醇有()個化合物是具有手性的。[武漢大學2000研]【解析】先寫出所有的同分異構(gòu)體,再判斷手性分子的個數(shù)。4.實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)換應(yīng)選擇()。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2003研]【解析】新制備的=可使一日不飽和一級醇、二級醇氧化成一不飽和醛或酮,而碳碳【答案】B查看答案6.完成下列反應(yīng)所用的氧化劑是()。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2004研]【答案】D查看答案1.寫出二乙二醇單丁醚的構(gòu)造式_。[大連理工大學2004研]學2000研]2.用系統(tǒng)命名法命名下列化合物:_。[廈門大學2002研]【解析】以含羥基的最長鏈為主鏈,編號從離羥基最近的一端編起。3.寫出(2R,3S)-2,3-T二醇的最穩(wěn)定構(gòu)象式(用Newman投影式表示)_。[大連理工大學2004研]【答案】【解析】鄰位交叉構(gòu)象由于存在氫鍵效應(yīng)而使該構(gòu)象最穩(wěn)定。4.命名。[華中科技大學2002研]【答案】1,2-環(huán)氧丁烷查看答案【解析】命名環(huán)醚即環(huán)氧化合物時,要將與氧原子相連的碳原子用編號標出。三、簡答題1.解釋說明酚中的C-O鍵長比醇中的C-0鍵長短。[華東理工大學2004研]答:抓住酚的結(jié)構(gòu)與醇的結(jié)構(gòu)差異進行比較,酚是羥基與苯環(huán)直接相連的化合物,氧原子與苯環(huán)間存在共軛效應(yīng)。酚中氧原子的孤對電子與苯環(huán)有共軛效應(yīng),其C-0鍵帶部分雙鍵性質(zhì),故鍵長較醇中的C-O鍵長短。2.解釋下面化合物的外消旋體具有很強的分子內(nèi)氫鍵,而內(nèi)消旋體卻沒有分子內(nèi)氫鍵。[清華大學2001研]答:既要考慮空間位阻的影響,又要考慮分子內(nèi)的氫鍵效應(yīng)。空間位阻使分子不穩(wěn)定,而分子內(nèi)氫鍵使分子更穩(wěn)定,應(yīng)綜合考慮。外消旋體可采取鄰位交叉構(gòu)象,因兩叔丁基處于對位,空間位阻不大,而由于分子內(nèi)兩羥基問存在較強的氫鍵,使該構(gòu)象最為穩(wěn)定。內(nèi)消旋體若采取鄰位交叉構(gòu)象兩叔丁基間的空間位阻較大,不穩(wěn)定,因此內(nèi)消旋體一般采取對位交叉構(gòu)象,此時不存在分子內(nèi)氫鍵。3.解釋由正丁醇制備正溴丁烷的實驗中除了加入溴化鈉外,還需加入硫酸的原因。[清華大答:醇與溴化鈉制備溴代烷的反應(yīng)可看成是醇的親核取代反應(yīng),與醇羥基相連的碳原子帶正電性越多,越易發(fā)生親核取代反應(yīng)。醇與酸作用可生成烊鹽,這樣可增加其親核反應(yīng)活性,有利于溴離子的進攻。4.用不超過四個碳的有機化合物為原料合成:[武漢大學2000研]答:用不超過四個碳的有機化合物為原料合成,目標產(chǎn)物是一個二級醇,可以考慮用兩次格氏試劑與醛的反應(yīng)來增長碳鏈,水解后得二級醇。第11章苯和芳香烴芳香親電取代反應(yīng)一、選擇題1.下面的化合物進行硝化反應(yīng)的速度順序是()。[華中科技大學2000研]【答案】A查看答案【解析】給電子基的給電子能力越強,苯環(huán)上的硝化反應(yīng)越快;吸電子基的吸電子能力越強,硝化反應(yīng)越慢。2.下面化合物的正確名稱是()。[華中科技大學2000研]A.對甲基苯磺酰胺B.N-甲基對甲苯磺酰胺C.對甲苯甲基苯磺酰胺D.甲氨基對甲苯磺酰胺【答案】B查看答案【解析】取代基中含磺酰胺基,要以苯磺酰胺作為主體命名。3.苯甲醚在鄰位進行硝化反應(yīng)時,其中間體的極限結(jié)構(gòu)對共振雜化體貢獻最大的是()。[天津大學2000;大連理工大學2004研]【解析】(C)中的正電荷位于與甲氧基相連的碳原子上,甲氧基的給電子效應(yīng)使正電(D)(A),(B)等量(E)(A),(C)等量5.下列化合物,芳環(huán)上起親核取代反應(yīng)速率最快的是()。[南京大學2003研]基,使苯環(huán)上鄰、對位電子云密度降低,正電荷增多,故(C)親核反應(yīng)速率最快。6.下列化合物有芳香性的是()。[華中科技大學2000研]【解析】(B)項分子中有6個π電子,符合休克爾規(guī)則;(C)項中的七元環(huán)帶一個單位正電荷,五元環(huán)帶一個單位負電荷,這樣七元環(huán)和五元環(huán)的7.下列化合物中有芳香性的是()。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2001研]【解析】(A)中有10個π電子數(shù),符合休克爾規(guī)則。8.奠的親核取代反應(yīng)容易發(fā)生在哪些位置上?()[上海大學2004研]【答案】D查看答案性。七元環(huán)顯正電性,易受親核試劑的進攻,同時親核反應(yīng)發(fā)生在4、6和8位時,活性中9.如果奠進行親電取代反應(yīng),那么容易發(fā)生在哪些位置上呢?()[上海大學2004研]【答案】B查看答案應(yīng)發(fā)生在1和3位時,活性中間體碳正離子較穩(wěn)定。1.比較下列化合物磺化反應(yīng)速度快慢。[北京理工大學2003研](C)硝基苯(D)N,N-二甲基苯胺【解析】給電子基使苯環(huán)活性增大,而吸電子基使苯環(huán)活性減弱。2.比較下列化合物在Fe催化下溴化反應(yīng)的活性。[大連理工大學2003研]【解析】苯環(huán)上的溴化反應(yīng)屬于親電取代反應(yīng),給電子基給電子能力越強,反應(yīng)活性越強。1.氯代苯的芳香親電取代反應(yīng)的活性比苯低,但氯取代基又屬于鄰、對位取代基,請說明原因。[華東理工大學2003研]上的電子云密度比苯低;而一共軛效應(yīng),使鄰、對位活性比間位大。2.杯烯具有較大的偶極矩(5.8D),為何?[上海大學2004研]環(huán)F電子數(shù)為6,三元環(huán)F電子數(shù)為2,都符合休克爾規(guī)則,為穩(wěn)定的芳香結(jié)構(gòu)。該杯烯3.下列化合物中哪些有芳香性?[廈門大學2004研]4.環(huán)戊二烯顯示異常的酸性,試說明這一事實。[上海大學2003研]1.下列化合物中,不能發(fā)生碘仿反應(yīng)的是()。[天津大學2000研]【解析】若醛或酮分子中含有多個一,則這些一后都可以被鹵素取代,生成各種多鹵代物,若果含有三個,則可鹵代生成三鹵衍生物,所生成的三鹵衍生物在堿性溶液中易分解為三鹵甲烷(俗稱鹵仿),這就是鹵仿反應(yīng)。故只有含有或能被次鹵酸鈉氧化而成結(jié)構(gòu)的化合物才能發(fā)生鹵仿反應(yīng)?!敬鸢浮緼查看答案3.有一羰基化合物,分子式為C?H??0,核磁共振譜只有兩個單峰,其結(jié)構(gòu)式是()。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2003研]4.從庫房領(lǐng)來的苯甲醛,瓶口常有一些白色固體,該固體為()。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2003研]A.苯甲醛聚合物B.苯甲醛過氧化物C.苯甲醛與CO?反應(yīng)產(chǎn)物D.苯甲酸5.下列化合物分別與HCN反應(yīng),()的活性最大。[大連理工大學2004研]【答案】B查看答案6.指出下列反應(yīng)中何者為主要產(chǎn)物?()[清華大學2000研]二、填空題學2003研]4.【解析】在堿作用下具有α-H的酮形成碳負離子,與苯甲醛發(fā)生羥醛縮合反應(yīng),生成α,β-不飽和酮。5.比較下列化合物的親核加成反應(yīng)活性。[浙江大學2004研]【解析】從羰基碳的缺電子程度及空間位阻兩方面考慮。甲基為供電子基,能削弱羰基碳的缺電子程度,苯環(huán)和羰基共軛,而且空間位阻大,所以缺電子程度大為降低,故親核反應(yīng)活性最低。【答案】(C)>(A)>(B)查看答案【解析】羰基與強吸電子基相連,則羰基的親電性增加,更易形成水合物。(B)的羰基與苯環(huán)共軛,親電性減弱。1.寫出的反應(yīng)機理。[復(fù)旦大學2003研]答:羥基先進攻其中的一個酮羰基,接著發(fā)生碳原子的遷移,生成α-羥基酸。22.寫出的反應(yīng)機理。[天津大學2000研]答:酮羰基具有一定的堿性,可與氫離子結(jié)合生成烊鹽,烊鹽發(fā)生共振變成另一碳正離子極限式,碳正離子與芳環(huán)發(fā)生親電取代反應(yīng)。3.推測下列反應(yīng)的機理:[浙江大學2003研]1.下面物質(zhì)中,酸性最強的是(),最弱的是()。[云南大學2004研]A.丙炔酸C.丙酸D.丙氨酸【答案】A;D查看答案【解析】叁鍵碳為sp雜化,雙鍵碳為sp2,而飽2.植物油中含有的脂肪酸為()。[大連理工大學2002研]A.較多的飽和直鏈B.較多不飽和直鏈C.較多不飽和偶數(shù)碳直鏈D.較多不飽和奇數(shù)碳直鏈【解析】植物油中含有較多的不飽和碳,且碳原子數(shù)一般都是偶數(shù)。3.下列化合物酸性最強的是()。[大連理工大學2004研]【解析】(B)電離產(chǎn)生的羧酸跟離子與鄰位羥基之間存在氫鍵而穩(wěn)定,故(B)的酸性最4.加熱時可以生成內(nèi)酯的羥基酸是()。[華中科技大學2002研]C.γ-羥基酸5.下列各物質(zhì)中,飽和脂肪酸含量最高的為()。[華中科技大學2002研]A.棕櫚油B.花生油C.桐油D.牛油【答案】D查看答案 6.三應(yīng)該用()。[武漢大學2001研] 7.以下化合物,酸性最強的是()。[武漢大學2002研]8.下列反應(yīng)用何種試劑完成()。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2003研]【答案】A查看答案9.下列化合物酸性的強弱順序是()。[上海大學2004研]位甲氧基對羧基只有吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng),而無給電子的共軛效應(yīng),故(3)的酸性強于(1);氟的吸電子能力比氧強,故(2)的酸性強于(3)。10.羧酸的沸點比分子量相近的烴,甚至比醇還高,主要原因是()。[中國科學院-中國科學技術(shù)大學2003研]A.分子極性B.酸性C.分子內(nèi)氫鍵D.形成二締合體【答案】D查看答案【解析】羧酸中羰基氧的電負性較強,使電子偏向氧,可以接近質(zhì)1.比較下列化合物的酸性強弱。[大連理工大學2003研](A)苯甲酸(B)鄰羥基苯甲酸(C)對羥基苯甲酸(D)對甲基苯甲酸【答案】(B)>(A)>(D)>(C)查看答案2.比較下列羧酸的酸性,并由強到弱排列_。[南京大學2002研]【答案】(C)>(A)>(B)查看答案【解析】(C)項中的甲氧基對羧基只有吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng),無給電子的共軛效應(yīng),故其酸性較苯甲酸強;而(B)項中的甲氧基對羧基的給電子共軛效應(yīng)大于吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng),故 3.將下列化合物按酸性由強到弱排列成序_。[廈門大學2004研](C)2,4-二硝基苯甲酸(D)4-甲氧基苯甲酸(E)苯甲酸【答案】(C)>(B)>(A)>(D)>(E)查看答案【解析】苯環(huán)上有強吸電子基時,芳香酸的酸性增強;有給電子基時,芳香酸的酸性減弱。4.比較下列各組化合物酸性大小_。[浙江大學2004研]【解析】吸電子基的吸電子能力越強,羧酸的酸性就越強。吸電子誘導(dǎo)效(A)氰基乙酸(B)氯乙酸(C)2-甲氧基乙酸(D)乙酸(E)丁酸【答案】(A)>(B)>(D)>(E)>(C)查看答案【解析】吸電子基使羧酸酸性增強,給電子基使羧酸酸性減弱。吸電子基吸電子誘導(dǎo)效應(yīng):【解析】在酸的催化下,4-羥基酸、5-羥基酸可發(fā)生分子內(nèi)的酯化反應(yīng),分別生成五元環(huán)、1.丁烯二酸有兩個H+可以離解,分別用自和莊表示。為什么順丁烯二酸的一底較反丁烯二酸的廣小,而一三恰恰相反?[同濟大學2000研]離較反丁烯二酸容易,其pKa較反丁烯二酸的pKa小,又由于電離一個氫離子后其羧基與羧酸根離子間存在氫鍵,故繼續(xù)電離出一個氫離子較反丁烯二酸困難,其較反丁烯二酸2.B的酸性比A強,為什么?排出C、D和E的堿性強弱次序。[華東理工大學2004研]穩(wěn)定性越差,則堿性越強。因為推電子能力:=故穩(wěn)軛而使電荷分散,故=一最穩(wěn)定,其堿性最弱。B的酸性比A強是因為電離后B中第二部分課后習題習題1-1寫出C?H?4,C?H?6的鏈形碳架異構(gòu)體。C?H?6為庚烷,其碳架異構(gòu)共有9個:習題1-2用傘形式表達下列化合物的兩個立體異構(gòu)體。解:題中每一個化合物分子中均含有一個手性碳原子,因此每個化合物均有兩個立體異構(gòu)體。習題1-3寫出下列分子或離子的一個或幾個可能的Lewis結(jié)構(gòu)式,如有孤電子對,請用黑點習題1-4根據(jù)八隅規(guī)則,在下列結(jié)構(gòu)式上用黑點標明所有的孤電子對。習題1-5下列化合物中,哪些是離子化合物?哪些是極性化合物?哪些是非極性化合物?NaCl,Cl?,CH?,CH?Cl,CH?OH,CH?CH?,Li離子化合物為:;極性化合物為:;非極性化合物為:習題1-6結(jié)合教材(P18)表1-3中的數(shù)據(jù)回答下列問題:(i)甲烷、乙烯、乙炔中的C—H鍵鍵長為什么不同?(ii)乙烷、乙烯、乙炔中碳碳鍵鍵長為什么不同?(iii)鹵甲烷中的碳鹵鍵的鍵長為什么不同?解:(i)甲烷、乙烯、乙炔中,碳原子的雜化方式不同,甲烷中碳為sp3雜化,乙烯中為sp2雜化,乙炔中為sp雜化,碳的雜化軌道中s成分的含量不同,使碳的電負性有所不同(含s成分多的電負性大)。電負性大的碳原子對電子對的吸引力大,相應(yīng)的碳氫鍵的鍵長會短一些,因此,甲烷、乙烯、乙炔中碳氫鍵的鍵長依次減小。(ii)乙烷是碳碳單鍵(乙烯是碳碳雙鍵乙炔是碳碳三鍵,由于鍵級不同,且形成鍵的碳的雜化軌道也不同,所以它們的鍵長不相等,碳碳單鍵比雙鍵長,雙鍵又比三鍵長。(iii)不同的鹵甲烷中,因鹵原子的電負性不同,電負性越大,對電子的吸引能力越強,原子半徑越小,所以,碳鹵鍵的鍵長不相等。其中鹵原子的電負性按F、Cl、Br、I的順序遞減,故鍵長依次增加。習題1-7結(jié)合教材(P18)表1-4的數(shù)據(jù)回答下列問題:(i)哪些化合物分子中的原子都在同一平面中?(ii)哪些化合物分子中的原子都在一條直線上?(iii)哪些化合物分子中的原子處在兩個相互垂直的平面中?(iv)哪些化合物分子中的碳原子都是sp3雜化軌道?解:(i)乙炔、乙烯、苯分子中的原子都在同一平面中。(ii)乙炔分子中的原子都在同一直線上。(iii)丙二烯分子中的原子處在兩個相互垂直的平面中。(iv)甲烷、環(huán)己烷分子中的原子都是sp3雜化。習題1-8將下列各組化合物按鍵解離能(只考慮下劃線的鍵)由大到小排列成序。HINH?OHSO?2?H?OHCO??NH?+HC習題1-11下面是10位諾貝爾化學獎獲得者。請問:他們各是哪國科學家?分別于哪一年獲諾貝爾化學獎?獲獎的原因是什么?(i)EmilFischer(ii)victorGr(iii)ADolfWindaus(iv)SirWalterHaworth(vii)GiulioNatta(viii(ii)法國有機化學家,1912年獲諾貝爾獎,獲獎原因:發(fā)明==(iii)=國化學家,1928年獲諾貝爾獎,獲獎原因:研究膽固醇的組成及(vi)德國化學家,1950年獲諾貝爾獎,獲獎原因:發(fā)現(xiàn)雙烯合成反應(yīng)。(vii)意大利化學家,1963年獲諾貝爾獎,獲獎原因:研究(x)美國化學家,2000年獲諾貝爾獎,獲獎原因:成功開發(fā)了導(dǎo)習題1-12下列12個有機化合物,哪些互為同分異構(gòu)體?(xi),(xii)互為同分異構(gòu)體,分子式均為C?H??O;(iv)與(v),(x)互為同分異構(gòu)體,分子式均為C?H?O;(ix)的分子式為C?H?O,沒有同分異構(gòu)體。習題1-13(i)根據(jù)教材(P18)表1-3,推測下面化合物分子中各碳氫鍵和各碳碳鍵的鍵長數(shù)據(jù)(近似值)。(ii)根據(jù)教材(P18)表1-4,推測下面化合物分子中各鍵角的數(shù)據(jù)(從左至右排列)(近似值)。(iii)根據(jù)教材(P19)表1-5,推測下面化合物分子中各碳氫鍵和各碳碳鍵的鍵解離能數(shù)據(jù)。(近似值)。解:(i)教材(P18)表1-3中列有一些共價鍵的鍵長,根據(jù)這些數(shù)據(jù)可知:(ii)教材(P18)表1-4中列有一些烴類化合物的鍵角,根據(jù)這些數(shù)據(jù)可知:(iii)教材(P19)表1-5中列有一些常見鍵的鍵解離能,根據(jù)這些數(shù)據(jù)可知:習題1-14回答下列問題:(i)在下列反應(yīng)中,液NH?是酸還是堿?為什么?(ii)為什么NH?的堿性比H?O強?(iii)為什么下列四種溶劑都可以看做是Lewis堿性溶劑?二甲亞砜(DMSO)二甲基甲酰胺(DMF)丙酮吡啶(py)(iV)在下列反應(yīng)中,哪個反應(yīng)物是Lewis酸?哪個反應(yīng)物是Lewis堿?試分析該反應(yīng)易于解:(i)根據(jù)酸堿電子理論:液NH?既是酸又是堿,因為有一部分NH?反應(yīng)時給出一對孤對電子,所以是堿;另一部分NH?接受一對孤對電子,所以是酸。(ii)NH?分子中的N原子和O?分子中的O原子都有未共享的電子對,但N原子半徑比O原子半徑大,而電負性比O小,即O對電子的吸引力大于N,故N上的孤對電子比較容易砜、二甲基甲酰胺、丙酮上的氧原子,及吡啶上的N原子上都含有為共享的孤對電子,可作為電子的給予體,故都可以看作Lewis堿性試劑。(iv)I可提供電子對,是典型的Lewis堿,而I?雖然是閉殼層分子,但其反鍵軌道的能級第2章有機化合物的分類表示方式命名習題2-1將下列化合物由鍵線式改寫成結(jié)構(gòu)簡式。解:鍵線式中的節(jié)點和端點表示碳原子,短線表示共價鍵。再根據(jù)碳四價理論補齊氫原子即可得相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式,結(jié)果如下:習題2-2寫出分子式為C?H??的所有的構(gòu)造異構(gòu)體。解:C?H?4為己烷,其異構(gòu)現(xiàn)象主要是碳架異構(gòu),共有五個,如下所示:習題2-3寫出分子式為C?H??O的所有的構(gòu)造異構(gòu)體。解解:C?H??O含有位置異構(gòu)體及官能團異構(gòu)體共七個,如下所示:習題2-4下列構(gòu)造式中有幾個一級碳原子?幾個二級碳原子?幾個三級碳原子?幾個四級碳原子?與一個碳相連是一級碳原子,與兩個碳相連是二級碳原子,與三個碳相連是三級碳原子,與四個碳相連是四級碳原子。可知,此構(gòu)造式,有5個一級碳原子,5個二級碳原子,3個三級碳原子,1個四級碳原子。習題2-5將下列基團按順序規(guī)則由大到小的順序排列:解:按順序規(guī)則由大到小的順序排列為:習題2-6請寫出下列化合物的中、英文系統(tǒng)名稱。解:(i)4—甲基—6—乙基癸烷,(ii)4—丙基—8—異丙基十一烷,(iii)4,7—二甲基—7—(2—甲基丁基)十二烷,(iv)3—甲基—5—乙基—4—丙基庚烷,(v)2,5—二甲基—4—異丁基庚烷,(vi)2,7,9—三甲基—6—二級丁基十一烷,習題2-7用IUPAC命名法(中英文)命名下列化合物,并指出1°,2°,3°,4°碳原子,如有丙基、異丙基、正丁基、二級丁基、異丁基、三級丁丙基、異丙基、正丁基、二級丁基、異丁基、三級丁基請圈出。解:命名如下:級碳原子,及丙基、異丙基、正丁基、二級丁基、異丁基、三級丁基如下標出:習題2-9當分子中有大環(huán)和小環(huán)時,常以大環(huán)作為母體,小環(huán)作取代基,根據(jù)這一原則寫出下列化合物的中、英文名稱。習題2-10若分子是兩個相同的環(huán)連接在一起形成的,可以用聯(lián)(bi)+環(huán)烷烴的名稱來命名,解:(i)聯(lián)環(huán)丙烷(ii)聯(lián)環(huán)丁烷(ii)聯(lián)環(huán)戊烷習題2-11用中英文命名下列化合物:習題2-12用IUPAC命名下列化合物(用中英文)。習題2-13寫出下列化合物或基的構(gòu)造式:(ii)亞甲基環(huán)戊烷(iv)異丁烯基習題2-14用中英文命名下列化合物或基:習題2-15寫出分子式符合C?H?0。的所有共軛二烯烴的同分異構(gòu)體,及這些同分異構(gòu)體的中英文系統(tǒng)名稱。解:若不考慮立體異構(gòu),則有六種同分異構(gòu)體,這些異構(gòu)體及其中英文名稱如下:習題2-16寫出下列二烯烴的構(gòu)造式,它們分別是哪種類型的二烯烴?(i)2-甲基-1,4-辛二烯(ii)(2Z,4Z)-2,4-己二烯(iii)1,2-戊二烯(iv)3,5-癸二烯解:二烯烴根據(jù)兩個雙鍵的相對位置的不同可以分為孤立二烯烴、共軛二烯烴及累積二烯烴。兩個雙鍵之間含有兩個以上碳原子的二烯烴稱為孤立二烯烴;兩個雙鍵之間只有一個碳碳單鍵的稱為共軛二烯烴;兩個雙鍵處于相鄰位置則為累積二烯烴。(孤立二烯烴)(共軛二烯烴)(累積二烯烴)(共軛二烯烴)習題2-17應(yīng)用IUPAC規(guī)則,寫出下列化合物的中英文系統(tǒng)名稱。習題2-18應(yīng)用IUPAC規(guī)則,用中英文命名下列化合物:習題2-19寫出下列化合物的中英文名稱。習題2-20寫出下列化合物的構(gòu)造式和中文名稱。(i)1-phenylhexane(ii)4-iso(iii)2-tertbutylmesitylene(iv)3-ethyl-4-benzylheptane(V)2,3-diethyl-1-p-methylphenyl-1-octene(vi)3-phenyl-1-butyne習題2-21寫出下列化合物的構(gòu)造式。習題2-22用IUPAC命名法命名下列化合物(用中英文)。習題2-23寫出下列化合物的鍵線式和英文名稱。(i)3-甲基-3-戊醇(ii)2,2-二甲基-3-異丙基己醛(iii)2-甲基-3-辛酮(iv)環(huán)丙基甲酸(v)2,3-二乙基戊酸(vi)乙酸環(huán)己酯(vii)三乙胺(viii)丁酰溴(ix)甲丁酐(x)N,2-二甲基戊酰胺習題2-24用IUPAC命名法命名下列化合物(中英文)。習題2-25在分子式為C?H??O?的構(gòu)造異構(gòu)體中任選15個,寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式,并用中英文系統(tǒng)命名法命名之。解:分子式為C?H??O?的物質(zhì)可以含有的官能團有酸酐,一個羰基和一個一個羥基和一個羧基或兩個羥基與一個羰基等,結(jié)構(gòu)簡式與命名如下:習題2-26寫出下列化合物的結(jié)構(gòu)簡式:(i)5-甲基-1,3-環(huán)氧-2-氯庚烷(ii)5-乙基-3,4-環(huán)氧-1-庚烯-6-炔(iii)苯并-15-冠-5(iv)1,2-epoxy-1,2,3,4-tetrahydr習題2-27用普通命名法命名下列化合物(用中英文)。習題2-28用鍵線式寫出分子式為C?H??O的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)式,并用普通命名法命名這些化合物(用中英文)。解:分子式為C?H??O的物質(zhì)中不含有不飽和鍵,氧原子可能成醚或存在于羥基中。習題2-29用鍵線式寫出分子式為C?H?Cl的所有同分異構(gòu)體.并用普通命名法命名這些化解:分子式為C?H?CI的物質(zhì)為一氯代烷,主要是碳架異構(gòu)。習題2-30寫出分子式為C?H?O且不含累積雙鍵的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式,并用系統(tǒng)命名法命名這些化合物(用中英文)。解:分子式為C?H?O且不含累積雙鍵可能的結(jié)構(gòu)為:①無環(huán),含有兩個雙鍵或一個三鍵,氧原子可以存在于醚鍵、羥基、羰基中。②有一個環(huán),此外還會有一個雙鍵,氧原子可能存在于羰基、醚鍵、羥基中。由此即可寫出其全部的同分異構(gòu)體:習題2-31寫出符合下列要求的同分異構(gòu)體,并用系統(tǒng)命名法命名這些化合物(用中英文)。(i)分子式為CH?o(ii)鏈形結(jié)構(gòu)(iii)分子中只能有一個雙鍵習題2-32寫出分子式為C?H??的所有芳香烴的結(jié)構(gòu)簡式,并用系統(tǒng)命名法命名這些化合物解:由分子式知只可能存在一個苯環(huán),剩下三個碳原子為飽和碳,可以組成:①三個甲基;②一個乙基,一個甲基;③一個丙基(正丙基或異丙基)。此外這些基團因在苯環(huán)所占的位次不同,還會有位置異構(gòu)。習題2-33寫出順-1,2-二甲基環(huán)己烷的結(jié)構(gòu)簡式,在它的同分異構(gòu)體中,屬于單環(huán)化合物的異構(gòu)體有幾種?寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式,并用中英文系統(tǒng)命名法命名這些化合物。在其同分異構(gòu)體中,屬于單元(六元)環(huán)的化合物有:習題2-35寫出下列化合物的結(jié)構(gòu)式。(i)(R)-2-甲基-4-溴壬烷氯-3-碘戊烷乙基-5-異丙基-1-氯癸烷二氯環(huán)己烷甲基-4-羥基戊醛(vi)(3R)-3-甲基-4-氧代戊酸(vii)α-甲基順丁烯二酸酐(viii)(R)-β-甲基丁內(nèi)酯(ix)N-乙基丁二酰亞胺(x)(1S,4R)-4-甲?;?3-氧代環(huán)己-1-甲酸習題2-36寫出下列化合物的結(jié)構(gòu)式,并用中文命名。(ii)(3R,5S)-3-bromo-5-m(iii)trans-1-chloro-4-chlorometh(iv)(2R,3S)-2-chloro-3(vii)N-methyl-N'-vinyl(xii)3-benzoyloxypropi(xiii)1-methoxy-4-(1-prop(xvi)1-ethoxymethyl-4-metho習題3-1請用球棍模型畫出下列化合物的立體結(jié)構(gòu)。(i)2-氟乙醇(ii)2-羥基乙醛習題3-5用傘形式畫出(2R,3S)-3-甲基-1,4-二氯-2-丁醇的優(yōu)勢構(gòu)象式(只考慮C?-C3鍵的旋轉(zhuǎn))。習題3-6畫出以異丁烷分子中某根C-C鍵為軸旋轉(zhuǎn)360°時各種構(gòu)象的勢能關(guān)系圖。解:由丁烷重疊型的能壘為14.6kJ·mol?1,可知,異丁烷的重疊型的能壘也為14.6kJ·mol?1。故以某根C—C鍵為軸旋轉(zhuǎn)360°時各構(gòu)象的勢能關(guān)系圖如圖3-1所示:圖3-1習題3-7請分析:環(huán)丙烷內(nèi)能升高是由哪幾種因素造成的?(2)環(huán)內(nèi)六個氫原子都為重疊型,且氫原子間距小于兩個原子的范德華半徑之和,故存在(3)軌道沒有按軸向重疊,導(dǎo)致鍵長縮短,斥力增大。以上因素都使環(huán)丙烷內(nèi)能升高。習題3-8寫出下列化合物椅型構(gòu)象的一對構(gòu)象轉(zhuǎn)換體,計算直鍵取代與平鍵取代的平衡常數(shù)K及百分含量(25℃)。(i)乙基環(huán)己烷(ii)溴代環(huán)己烷(ii)環(huán)己醇查表知,乙基在環(huán)己烷中直鍵取代與平鍵取代構(gòu)象的勢能差為-7.5kJ·mol?1,故,查表知,溴在環(huán)己烷中直鍵取代與平鍵取代構(gòu)象的勢能差為-1.7kJ·mol?1,同理,可計算查表知,羥基在環(huán)己烷中直鍵取代與平鍵取代構(gòu)象的勢能差為-3.3kJ.mol?1,同理,習題3-9寫出下列化合物椅型構(gòu)象的一對構(gòu)象轉(zhuǎn)換體,并指出哪一個是優(yōu)勢構(gòu)象,計算它們的勢能差。碘直鍵取代和平鍵取代的勢能差為1.7kJ.mol-1,甲基的為7.1kJ.mol?1,故左式與右式的勢能差為:1.7-7.1=-5.4kJ.mol?1,左式比右式穩(wěn)定,所以,左式為優(yōu)勢構(gòu)象。溴和甲氧基在環(huán)己烷中的平鍵取代與直鍵取代的勢能差分別為-1.7kJ·mol?1和-2.9kJ·mol-1,故左式與右式的勢能差為:-1.7+(-2.9)=-4.6kJ·mol?1,左式比右式穩(wěn)定,所以,左式為優(yōu)勢構(gòu)象。氰基和羥基在環(huán)己烷中平鍵取代與直鍵取代的勢能差分別為-0.8kJ·mol1和-3.3kJ.mol?1,故左式與右式的勢能差為-0.8+(-3.3)=-4.1kJ·mol1,左式比右式穩(wěn)定,所以,左式為優(yōu)勢構(gòu)象。羧基和甲氧基在環(huán)己烷中平鍵取代與直鍵取代的勢能差分別為-5.0kJ·mol?1和-2.9kJ·mol-1,故左式與右式的勢能差為:-2.9-(-5.0)=2.1kJ·mol?1,右式比左式穩(wěn)定,所以,右式為優(yōu)勢構(gòu)象。習題3-10畫出下列化合物的優(yōu)勢構(gòu)象:習題3-11比較下列兩個化合物的穩(wěn)定性(提示:計算甲基對兩個環(huán)的作用,再考慮順和反十氫化萘的穩(wěn)定性。甲基對兩個環(huán)總共有6個鄰交叉作用,使體系能量共升高6×3.8kJ·mol?1=22.8kJ·mol?1,故(i)比(ii)的能量高22.8kJ·mol?1+7.6kJ·mol?1-11.4kJ·mol?1-7.6kJ·mol?1=11.4kJ·mol?1,習題3-12請通過判斷分子的對稱因素來確定下列分子是否有手性:有手性;(iii)和(iv)分子中既無對稱面也無對稱中心(或Sn軸),故具有手性。習題3-13寫出下列四式的關(guān)系,并標明分子中不對稱碳原子的構(gòu)型:圖3-2習題3-14寫出(2S,3R)-3-氯-2-溴戊烷的Fischer投影式,并寫出其優(yōu)勢構(gòu)象的鋸架式、傘習題3-15下面的分子中有幾個手性碳原子?每個手性碳原子的構(gòu)型是什么?該分子有幾個旋光異構(gòu)體?其中有幾對對映體?每一個化合物有幾個非對映體?因為是三個不同的手性碳原子,所以,有23=8個旋光異構(gòu)體,共有四對對映體,每個對映體有6個非對映體。習題3-16在含有兩個不對稱碳原子的分子的Fischer投影式中,兩個不對稱碳原子的相同解:化合物中有兩個不同的手性碳原子,故共有4個對映異構(gòu)體,它們的習題3-17指出下列分子中不對稱碳原子的構(gòu)型,并指出(A),(B),(C),(D),(E)之間的關(guān)互為位置異構(gòu)體,習題3-18用中英文寫出下列各化合物的系統(tǒng)名稱。指出(A)與(B),(C),(D),(E)的關(guān)系,并指出哪個化合物不是手性分子,為什么?習題3-19將下列各式改為Fischer投影式,用中英文寫出下列化合物的系統(tǒng)名稱,并判別哪個分子是非手性的,闡明原因。(C)含有分子對稱面,是非手性的。習題3-20將組中各化合物改寫成Fischer投影式,判斷它們的關(guān)系,分別寫出每一個化合物的一個差向異構(gòu)體。解:(i)兩化合物為同一化合物,其Fischer投影式分別如下:其中一個差向異構(gòu)體為:(ii)兩化合物為一對對映異構(gòu)體,其Fischer投影式分別如下:其中一個差向異構(gòu)體為:習題3-21判斷下列化合物是否有光活性?請標明不對稱碳原子的構(gòu)型。(i)、(ii)有對稱面,無光活性;(iii)、(iv)無對稱面,無對稱中心,有光活性。習題3-22寫出下列化合物的立體異構(gòu)體,標明不對稱碳原子的構(gòu)型,并用中英文命名。解:(i)有兩個不相同的手性碳原子,應(yīng)該有四個旋光異構(gòu)體:(ii)有兩個相同的手性碳原子,應(yīng)該有三個旋光異構(gòu)體:(iii)有三個不同的手性碳原子,應(yīng)該有8個旋光異構(gòu)體:習題3-23指出下列化合物有否光活性?習題3-23指出下列化合物有否光活性?光活性。習題3-24指出下列化合物有無光活性:習題3-25下列化合物是否有光活性?解:有光活性,無光活性。習題3-26具有下列結(jié)構(gòu)的分子,當n=8時,可析解到一對穩(wěn)定的光活性異構(gòu)體。當n=9時,在室溫時可析解到一對光活性體,純旋光化合物在95.5℃放置7h24min,體系的旋光度變?yōu)?。當n=10時,在室溫時未析解到光活異構(gòu)體。n=9時,環(huán)內(nèi)腔仍不夠大,但隨著溫度升高,分子內(nèi)能升高,苯環(huán)可以穿過內(nèi)腔,但速度習題3-27隨著n、m由小至大,化合物(i)和(ii)的旋光性會發(fā)生什么變化?為什么?m的增大,環(huán)內(nèi)腔增大,苯環(huán)可以通過環(huán)內(nèi)腔自由旋轉(zhuǎn),所以旋光性逐漸習題3-28指出下面化合物有無光活性:解:(i)、(ii)分子內(nèi)都有一個扭曲的面,所以有光活性;(iii)具有平面對稱性,無光活性。習題3-29寫出:在酸催化作用下發(fā)生外消旋化的過程;在堿作用下發(fā)生外消旋化的過程。習題3-30在植物中提取到的D-(一)-麻黃素有強心、舒張支氣管、治氣管炎哮喘和增加血壓的作用,D-(一)-麻黃素在25%HCI溶液中加熱微沸60h,部分轉(zhuǎn)化為藥效僅為其1/5的L-(+)-假麻黃素,已知D-(一)-麻黃素的學名為(1R,2S)-1-苯基-2-甲氨基-1-丙醇。請寫出轉(zhuǎn)化過程。其轉(zhuǎn)化過程為:習題3-31寫出乳酸薄荷酯所有的光活性異構(gòu)體,用構(gòu)象式表示之。解:天然的(一)-薄荷醇結(jié)構(gòu)式如下:該分子有三個不同的手性碳,可形成8個旋光異構(gòu)體。乳酸分子有一個手性碳,可形成一對對映異構(gòu)體:因此,一共可形成16種乳酸薄荷酯,其構(gòu)象式如下:習題3-32用Fischer投影式表達下列化合物的立體異構(gòu)體。標明分子中手性碳原子的構(gòu)型,(i)2,3-二氯丁酸(ii)2,3-二羥基丁二酸習題3-33寫出下面化合物的所有旋光異構(gòu)體,其中哪些化合物互為差向異構(gòu)體?解:共有8個旋光異構(gòu)體習題3-34下列的聯(lián)苯衍生物哪一個有可能拆分為光活性對映體?習題3-35α-蒗烯和萜品醇具有下列的結(jié)構(gòu),它們的分子中各有幾個不對稱碳原子?有幾個光活性異構(gòu)體存在?寫出這些光活性異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)式(或構(gòu)象式),并標明手性碳原子的構(gòu)型。解:α-蒗烯有兩個手性碳原子,但由于橋環(huán)的影響,兩個手性碳原子的構(gòu)型必須同時改變,所以,只能產(chǎn)生兩個光活性異構(gòu)體,它們互為對映異構(gòu)體:萜品醇只有一個手性碳原子,只能產(chǎn)生兩個光活性異構(gòu)體,它們互為對映異構(gòu)體:習題3-36斑醇具有下列結(jié)構(gòu),寫出它所有的光活性異構(gòu)體。并指出這些異構(gòu)體中哪一個化合物的俗名稱為冰片,哪一個為異冰片?它們各有什么用處?(自查文獻)解:玖醇分子中有三個手性碳原子,但有兩個碳原子互相制約,故其光活性異構(gòu)體共有四個:習題3-374-甲基-2-氯環(huán)己烷羧酸有多少可能的立體異構(gòu)體?畫出一對最穩(wěn)定的構(gòu)象式。分子中有三個不同的手性碳原子,故有8個可能的旋光異構(gòu)體:習題3-38下列化合物能否拆分為光活性對映體?解:(i)、(iv)沒有對稱面和對稱中心,可以拆分出光活性異構(gòu)體;(iii)沒有對稱面和習題3-39寫出下列轉(zhuǎn)化過程。習題3-40寫出下列兩個化合物的構(gòu)象式。第4章烷烴自由基取代反應(yīng)習題4-1查閱下列化合物的沸點,將它們按大小排列成序,并對此作出解釋。習題4-2化合物A轉(zhuǎn)為化合物B時的焓變?yōu)橐?kJ.mol?1(25℃),F可忽略不計,請設(shè)A的百分含量為a,B的百分含量為b,則習題4-3下列反應(yīng)在某溫度的反應(yīng)速率常數(shù)k=4.8×10??mol?1·Ls-1,請根據(jù)已給的濃度計算反應(yīng)速率。習題4-4將下列自由基按穩(wěn)定性順序由大到小排列。比單純的烯丙型自由基和單純的額苯甲型自由基更穩(wěn)定;解離能越低的碳自由基越穩(wěn)定,因此有習題4-5溶劑的極性、酸或堿性催化劑對自由基反應(yīng)有無影響?為什么?解:沒有影響。因為自由基的反應(yīng)是由于鍵的均裂產(chǎn)生自由基而引起的,而溶劑的極性、酸性催化劑、堿性催化劑利于鍵的異裂,而對鍵的均裂沒有影響,所以對自由基反應(yīng)也不會產(chǎn)習題4-6寫出新戊烷在光作用下溴化產(chǎn)生溴代新戊烷的反應(yīng)機理。習題4-7寫出C?H?/Br的所有可能異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)式(如有構(gòu)型問題,須用傘形式表示),寫出每個異構(gòu)體的中英文系統(tǒng)名稱。指出與溴原子相連的碳原子的級數(shù)。習題4-8定性畫出溴與甲基環(huán)己烷反應(yīng)生成1-甲基-1-溴代環(huán)己烷鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)階段的反應(yīng)勢能變化圖。標明反應(yīng)物、中間體、生成物、過渡態(tài)的結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)位置,并指出反應(yīng)的速控步是那一步。(溴的鍵解離能:192.5kJ·mol?1,三級碳氫鍵的鍵解離能:389.1kJ·mol-1)H—Br鍵的鍵解離能為366.1kJ·mol?1,三級碳氫鍵的鍵解離能為389.1kJ·mol?1所以,三級碳溴鍵的鍵解離能為280.3kJ.mol?1,所以,反應(yīng)勢能變化圖如圖4-1所示:圖4-1因為第一過渡態(tài)勢能比第二過渡態(tài)勢能高,因此步(2)是慢的一步,是甲基環(huán)己烷溴化反應(yīng)中決定速率的一步。習題4-9在下列反應(yīng)中,選用Cl?或Br?哪一種鹵化試劑比較合適,為什么?性好的試劑,溴化反應(yīng)選擇性高,且為所以,該反應(yīng)應(yīng)選用溴(ii)選用Cl?,因為反應(yīng)物中只有一種氫,不必考慮選擇性問題,且氯化反應(yīng)的習題4-10下列反應(yīng)可以得到幾種一溴取代物(包括立體異構(gòu)體)?假如1級氫和2級氫的反應(yīng)速率比為1:82,請估算各種產(chǎn)物的相對含量?×50%=2/12,同樣,生成③的概率為(4/12)×50%=2/12,生成④的概率為2/12,而1H和習題4-11異戊烷在某條件下氯化生成一氯代產(chǎn)物時,可產(chǎn)生六種可能的異構(gòu)體(包括立體異構(gòu)體),請寫出這六種異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)式。若在反應(yīng)中,1級氫、2級氫和3級氫的反應(yīng)速異戊烷共有9個1H,2個2°H,1個3°H,故六種產(chǎn)物的相對百分含量為:習題4-122,2,4-三甲基戊烷中有四種C-C鍵,在熱裂反應(yīng)中,可形成哪些自由基(一次斷裂)?根據(jù)鍵解離能,推算哪一種斷裂優(yōu)先。鍵解離能越小,形成的自由基越穩(wěn)定,根據(jù)鍵解離能數(shù)據(jù)判斷自由基穩(wěn)定性排序為:
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