有机化学-习题课
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第一章习题(一) 用简单的文字解释下列术语:(1)键能:形成共价鍵的过程中体系释放出的能量,或共价鍵断裂过程中体系所吸收的能量。
(2)构造式:能够反映有机化合物中原子或原子团相互连接顺序的化学式。
(3)sp2杂化:由1 个s轨道和2个p轨道进行线性组合,形成的3个能量介于s轨道和p轨道之间的、能量完全相同的新的原子轨道。
sp2杂化轨道的形状也不同于s轨道或p轨道,而是“一头大,一头小”的形状,这种形状更有利于形成σ键。
(4)相转移催化剂:在非均相反应中能将反应物之一由一相转移到另一相的催化剂。
第二章饱和烃习题(一) 用系统命名法命名下列各化合物,并指出这些化合物中的伯、仲、叔、季碳原子。
(1) 1234567(2)123453-甲基-3-乙基庚烷2,3-二甲基-3-乙基戊烷(3)123456(4) 101234567892,5-二甲基-3,4-二乙基己烷1,1-二甲基-4-异丙基环癸烷(5) (6)1234乙基环丙烷2-环丙基丁烷(7)12345678910(8)123456789CH3 1,7-二甲基-4-异丙基双环[4.4.0]癸烷2-甲基螺[3.5]壬烷(9)1234567(10) (C H3)3C C H25-异丁基螺[2.4]庚烷新戊基(11)H3C (12)C H3C H2C H2C H2C H C H32-甲基环丙基2-己基or (1-甲基)戊基(十) 已知环烷烃的分子式为C5H10,根据氯化反应产物的不同,试推测各环烷烃的构造式。
(1) 一元氯代产物只有一种(2) 一元氯代产物可以有三种解:(1) (2)C H3C H3(十一) 等物质的量的乙烷和新戊烷的混合物与少量的氯反应,得到的乙基氯和新戊基氯的摩尔比是1∶2.3。
试比较乙烷和新戊烷中伯氢的相当活性。
解:设乙烷中伯氢的活性为1,新戊烷中伯氢的活性为x ,则有:x123.261=15.1=x ∴ 新戊烷中伯氢的活性是乙烷中伯氢活性的1.15倍。
《有机化学》周莹主编习题参考答案第一章绪论1-1 解:( 1)C1和 C2的杂化类型由sp3杂化改变为sp2杂化; C3杂化类型不变。
( 2)C1和 C2的杂化类型由sp 杂化改变为sp3杂化。
( 3)C1和 C2的杂化类型由sp2杂化改变为sp3杂化; C3杂化类型不变。
1-2 解:(1) Lewis 酸H +, R+,R- C+= O, Br +, AlCl 3,BF 3, Li +这些物质都有空轨道,可以结合孤对电子,是Lewis 酸。
(2)Lewis 碱x-, RO-, HS-, NH 2, RNH 2, ROH , RSH这些物质都有多于的孤对电子,是Lewis 碱。
1-3 解:5734 3.4%硫原子个数n= 6.081-4 解:甲胺、二甲胺和三甲胺都能与水形成氢键,都能溶于水。
综合考虑烷基的疏水作用,以及能形成氢键的数目( N 原子上 H 越多,形成的氢键数目越多),以及空间位阻,三者的溶解性大小为:CH 3NH 2 >( CH3)2NH >( CH 3)3N1-5解:n C 327 51. 4%, n H327 4.3%14 , n N327 12.8% 141.03 ,12.014.0n S3279.8%32714.7%3277.0%1 ,n O 3 ,n Na132.016.023.0甲基橙的实验试: C14H14N3SO3Na1-6解:CO2: 5.7mg H 2O: 2.9mg第二章有机化合物的分类和命名2-1 解:(1) 碳链异构(2)位置异构(3)官能团异构(4)互变异构2-2 解:( 1) 2,2,5,5-四甲基己烷(2 ) 2,4- 二甲基己烷(3)1-丁烯-3-炔( 4) 2-甲基 -3-氯丁烷(5)2-丁胺(6)1-丙胺(7)(E) -3,4-二甲基 -3- 己烯(8)(3E,5E)-3-甲基-4,5-二氯-3,5-辛二烯( 9) 2,5-二甲基- 2,4-己二烯( 10)甲苯( 11)硝基苯( 12)苯甲醛(13) 1-硝基 -3- 溴甲苯( 14)苯甲酰胺( 15) 2-氨基 -4- 溴甲苯(16) 2,2,4-三甲基 -1-戊醇( 17) 5-甲基 -2- 己醇(18)乙醚( 19)苯甲醚(20) 甲乙醚(21) 3- 戊酮(22 ) 3-甲基 -戊醛( 23) 2,4-戊二酮( 24)邻苯二甲酸酐( 25)苯乙酸甲酯( 26)N,N- 二甲基苯甲酰胺 ( 27) 3-甲基吡咯 ( 28) 2-乙基噻吩( 29) α-呋喃甲酸 ( 30) 4-甲基 -吡喃(31) 4-乙基 -吡喃( 32)硬脂酸( 33)反 -1,3-二氯环己烷 ( 34)顺 -1-甲基 -2-乙基环戊烷( 35)顺 -1,2-二甲基环丙烷2-3 解:H CH 3 CH 3C 2H 5CCCH 3HH 3CCH 3C CC CCCH 3H(1)CH 3 CH 3CH H 2 H 2 H 23( 2)C 2H 5CH 3H 3CC 2H 5HH 3CCCCCCCCH 3H H 2H 2 H 2(4)H(3)CH 3 C 2H 5HH 2CCCH 2CH 2CH 3C2H5(6)(5)HH 3CCH 3CH3CH 3H(7)HH(8)C 2 H 5C 2H5(10)(9)CH 3NO 2H 3CC CHNO 2(12)(11)COOHHO(13)(14)BrCH 3CHOBr CH 3 (15)(17)OHSO3H HO(19)NO2O(21)H 3C CHO(23)H HOCH 3NHH3 C CH 2OH (16)BrOHBr (18)O O(20)OO(22)CH 3H3C C CHO (24)CH 3H2N NH(25)ONH (27)(26) (28)SOCH 2H5NCH 2H5(29)(30) CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOHOH 2N H2 N-C NH-C-NH 2NH2(32)O O(31)OOCHO(33)O(34)O2-4 解:(1)CH 3CH 3H3CCC C CH3H 2HCH 3命名更正为:2,3,3- 三甲基戊烷(2)HCH 3H3CCC C CH3H 2HCH 3(3)(4)(5)(6)(7)(8)2-5 解:可能的结构式2-6 解:(1)(2)CH3C2H5CH2CH2CH3CH 2CH2 CH2CH 3(3)CH 3CH 2CH 2CH 3C2 H5C2 H5CH 3CH3C2H CH2CH2CH352-7 解:1,3-戊二烯1,4-戊二烯HC C CH 2CH 2CH 3H3 C CC CH2CH31-戊炔2-戊炔H C C CH C2H5HCCC CH CH323H1,2-戊二烯2,3-戊二烯CH 3H 2C C CCH 33-甲基 -1,2- 丁二烯第三章饱和烃3-1 解:(1)2,3,3,4- 二甲基戊烷(2)3-甲基 -4- 异丙基庚烷(3)3,3- 二甲基戊烷(4)2,6- 二甲基 -3,6- 二乙基辛烷(5)2,5- 二甲基庚烷(6)2-甲基 -3- 乙基己烷(7)2-甲基 -4-环丙基自己烷(8)1-甲基 -3- 乙基环戊烷3-2 解:CH 3 CH 3H 3CCC CH 2CH 3CH 3 CH 3(1)CH 3CH 3H 3C CCH 2CH CH 3CH 3(3)(5)(2)(4)(6)3-3 解:(1) 有误,更正为: 3-甲基戊烷 (2) 正确(3) 有误,更正为: 3-甲基十二烷 (4) 有误,更正为: 4-异丙基辛烷 (5) 4,4-二甲基辛烷(6) 有误,更正为: 2,2,4-三甲基己烷3-4 解:(3) > (2) > (5) > (1) > (4)3-5 解:HBrHBrBr BrBrBrHHHBrHHHHBrH HH(A) 对位交叉式(B) 部分重叠式(C) 邻位交叉式(D) 全重叠式A >C>B>D3-6 解:(1)相同(2)构造异构(3)相同(4)相同(5)构造异构体(6) 相同3-7 解:由于烷烃氯代是经历自由基历程,而乙基自由基的稳定性大于甲基自由基,故一氯甲烷的含量要比一氯乙烷的含量要少。
5章思考题5.1 在不饱和卤代烃中,根据卤原子与不饱和键的相对位置,可以分为哪几类,请举例说明。
5.2 试比较S N2和S N1历程的区别。
5.3 什么叫溶剂化效应?5.4 说明温度对消除反应有何影响?5.5 卤代芳烃在结构上有何特点?5.6 为什么对二卤代苯比相应的邻或间二卤代苯具有较高的熔点和较低的溶解度?5.7 芳卤中哪种卤原子最能使苯环电子离域,为什么?解答5.1 答:可分为三类:(1)丙烯基卤代烃,如CH3CH=CHX(2)烯丙基卤代烃,如CH2=CH-CH2X(3)孤立式卤代烃,如CH2=CHCH2CH2X5.2 答:(略)5.3 答:在溶剂中,分子或离子都可以通过静电力与溶剂分子相互作用,称为溶剂化效应。
5.4 答:增加温度可提高消除反应的比例。
5.5 答:在卤代芳烃分子中,卤素连在sp2杂化的碳原子上。
卤原子中具有弧电子对的p轨道与苯环的π轨道形成p-π共轭体系。
由于这种共轭作用,使得卤代芳烃的碳卤键与卤代脂环烃比较,明显缩短。
5.6 答:对二卤代苯的对称性好,分子排列紧密,分子间作用力较大,故熔点较大。
由于对二卤代苯的偶极矩为零,为非极性分子,在极性分子水中的溶解度更低。
5.7 答:(略)习题5.15.1命名下列化合物。
5.25.2写出下列化合物的构造式。
(1)烯丙基溴(2)苄氯(3)4-甲基-5-溴-2-戊炔(4)偏二氟乙浠(5)二氟二氯甲烷(6)碘仿(7)一溴环戊烷(环戊基溴) (8)1-苯基-2-氯乙烷(9)1,1-二氯-3-溴-7-乙基-2,4-壬二烯(10)对溴苯基溴甲烷(11)(1R,2S,3S)-1-甲基-3-氟-2-氯环己烷(12)(2S,3S)-2-氯-3-溴丁烷5.3 完成下列反应式。
5.4用方程式表示CH3CH2CH2Br与下列化合物反应的主要产物。
(1)KOH(水)(2)KOH(醇)(3)(A)Mg ,乙醚;(B) (A)的产物+HC≡CH (4)NaI/丙酮(5)NH3 (6)NaCN (7)CH3C≡CNa(8)AgNO3(醇) (9) Na (10) HN(CH3)25.5用化学方法区别下列各组化合物。
一、 饱和烃 一、选择题1. 环己烷(Ⅰ)、正己烷(Ⅱ)、2-甲基戊烷(Ⅲ)的沸点由高到低的次序为: (A )Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ (B)Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ (C) Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ (D) Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ2. 3,3-二甲基戊烷(Ⅰ)、正庚烷(Ⅱ)、2-甲基庚烷(Ⅲ)、正戊烷(Ⅳ)、2-甲基己烷(Ⅴ)的沸点由高到低的次序为:(A)Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ (B)Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ>Ⅰ (C)Ⅲ>Ⅱ>Ⅴ>Ⅰ>Ⅳ (D)Ⅳ>Ⅴ>Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ 3. 烷烃分子中,σ键之间的夹角一般最接近于: (A) 109.50 (B) 1200 (C) 1800 (D) 9004.下列各式中,含有5个伯C 、1个仲C 、1个叔C 、1个季C 的结构式是:(A) CH 3C CHCH 2CH 3CH 3CH 3CH 3(B) CH 3CHCH CHCH 3CH 3CH 3CH 3(C) CH 3CCH 2CH 2CH 2CH 3CH 33(D) CH 3CH 2CHCHCH 2CH 3CH 3CH 35.2-甲基丁烷与溴在光照下反应的主要产物是:(A) CH 32CH 2BrCH 3(B) (CH 3)2CHCHCH 3Br(C) CH 22CH 3BrCH 3(D) (CH 3)22CH 3Br6.在下列哪种条件下能发生甲烷氯代反应?(A)甲烷与氯气在室温下混合 (B)先将氯气用光照射再迅速与甲烷混合 (C)甲烷与氯气均在黑暗中混合 (D)甲烷用光照射,在黑暗中与氯气混合 7.下面四个氯代反应哪个不宜用作实验室制取纯净的氯代化合物?(A)环丙烷的氯代 (B)乙烷的氯代 (C)异丁烷的氯代 (D)新戊烷的氯代 8.烷烃分子中碳原子中的几何形状是:(A )四面体形 (B)平面四边形 (C)线形 (D)金字塔形 9.下列己烷的同分异构体中哪种能得到5种单氯代产物? (A) (CH 3)2CHCH(CH 3) (B) CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3(C) CH 3CH 22CH 3CH 3(D) CH 3CH 2CH 2CH(CH 3)210.(CH 3)2CHCH 2CH 3+ Br 2光最易被溴代的氢原子为:(A)伯氢原子 (B)仲氢原子 (C)叔氢原子 (D)没有差别 11.石油醚是实验室中常用的有机溶剂,它的成分是什么?(A )一定沸程的烷烃混合物 (B) 一定沸程的芳烃混合物 (C)醚类混合物 (D)烷烃和醚的混合物12.光照下,烷烃卤代反应的机理是通过哪一种中间体进行的?(A )碳正离子 (B)自由基 (C)碳负离子 (D)协同反应,无中间体 13. 分子式为C 6H 14的烷烃的异构体数目为: (A)4种 (B)5种 (C)6种 (D)7种14. 三元环力很大,甲基环丙烷与5%KMnO 4水溶液或Br 2/CCl 4反应,现象是:(A)KMnO 4和Br 2都褪色 (B)KMnO 4褪色,Br 2不褪色 (C)KMnO 4和Br 2都不褪色 (D)KMnO 4不褪色,Br 2褪色15.下列环烷烃中加氢开环最容易的是:(A)环丙烷 (B)环丁烷 (C)环戊烷 (D)环己烷 16. 甲基环戊烷在光照下一元溴代的主产物是:Br Br3CH 3(A)(B)(C)(D)17.分子式为C 5H 10的环烷烃的构造异构体数目是: (A)4种 (B)5种 (C)6种 (D)7种18.正庚烷(Ⅰ)、正己烷(Ⅱ)、正辛烷(Ⅲ)、2-甲基戊烷(Ⅳ)、2,2-二甲基丁烷(Ⅴ)、正癸烷(Ⅵ)的沸点由高到低的次序为:(A) Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ>Ⅵ (B)Ⅱ>Ⅵ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅴ>Ⅰ (C) Ⅵ>Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ>Ⅳ>Ⅴ (D)Ⅳ>Ⅴ>Ⅰ>Ⅵ>Ⅱ>Ⅲ19.下列几种烷烃中,沸点最低的是:( )(A) 正己烷 (B) 2-甲基戊烷 (C) 2,2-二甲基丁烷 (D) 正庚烷二、完成下列反应式1.2CH 3?+Br 2 CH 3+HBr?3、(CH 3)3CH +Br 2hv127C ?4、CH 3光照?+ Br 2+ H 2Ni?05、6、+ H2? + ?7.三、推测结构题分子式为C 5H 12的烃,其三种异构体在300o C 时分别氯代,(A)得到三种不同的一氯代物,(B)只得到一种一氯代物,(C)可得到四种不同的一氯代物,试推测A 、B 、C 的构造式。
四、鉴别题用化学方法区别1,2-二甲基环丙烷和环戊烷二、 不饱和烃一、选择题CH 3CH 2CH 2CH 2 (I) ,CH 3CHCH 2CH 3(II), (CH 3)3C (III)三种碳正离子稳定性由大到小的顺序是:+++1、(A)Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ (B)Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ (C)Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ (D)Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ2、三种碳正离子稳定性由大到小的顺序是:+CH 3CH=CHCH 2CHCH 3(II)+、、CH 3CH=CHCHC 2H 5(III)+CH 3CH=CHCH 2CH 2CH 2(I) (A)Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ (B)Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ (C) Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ (D) Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ3、下列化合物具有对称中心的应是:CH 3CH 3C=CC=CCH 33CH 3CH 3HHH H(1)(2)(3)(4)33H 3(A)(1)(2) (B)(1)(3) (C)(2)(4) (D)(1)(4) 4.下列化合物哪个有Z 、E 异构体?(A)2-甲基-2-丁烯 (B)2,3-二甲基-2-丁烯 (C)2-甲基-1-丁烯 (D)2-戊烯 5. (R)-2-氯丁烷与(S)-2-氯丁烷的哪种性质不同? (A )熔点 (B)沸点 (C)折射率 (D)比旋光度 6、在下列化合物中,属于手性分子的是:36H 56H 56H 5222(A)(B)(C)(D)7.下列自由基的稳定性次序是:CH 22(I),CH 2=CHCHCH 3(II),(CH 3)3C(III),CH 3CH 2(IV),(CH 3)2CH(V)(A)Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅴ>Ⅳ (B) Ⅲ>Ⅰ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅱ (C)Ⅰ>Ⅲ>Ⅴ>Ⅳ>Ⅱ (D)Ⅱ>Ⅳ>Ⅴ>Ⅰ>Ⅲ8. C=CCH 3CH 3CH 2CH 3(CH 3)2CH的Z ,E 及顺,反命名是:CH 3C 3(A)Z ,顺 (B) E ,顺 (C) Z ,反 (D) E ,反9.下列试剂在过氧化物存在下与不对称烯烃反应,能得到反马氏加成产物的是: (A)HF (B)HI (C)HBr (D)HCl10. 烯烃经臭氧化然后用Zn 粉还原、再水解后可得到的产物是:( ) (A)过氧化物 (B)醛或酮 (C)环氧化物 (D)羧酸 11. 下列几种碳正离子中,稳定性最高的是:( ) (A) CH 3CH 2+ (B) (CH 3)3C + (C) (CH 3)2CH + (D) CH 3+ 12. 下列化合物中具有顺反异构现象的是: ( )(A) CH 3CH=C(CH 3)2 (B) CH 3CH=CHCH 3(C) CH 3CH 2CH=CH 2 (D) 13. 下列叙述中错误是:( )(A) 手性分子中一定找不到对称中心和对称面 (B) 具有不对称碳原子的分子一定是手性分子 (C) 凡是手性分子都具有旋光异构体 (D) “外消旋体”是指对映异构体的等量混合物14.丙炔与H 2O 在硫酸汞催化作用下生成的主要产物是:(A) CH 3CH 2CHO (B)CH 3COCH 3 (C)CH 3CHCH 2OH (D)CH 3CHCHOOH OH15. 下列几种烯烃中,氢化热最低、稳定性最高的是:( )(A) CH 2=CH 2 (B) CH 2=CHCH 2CH 3(C)CC H 3CH3 (D)CCH 3CCH 316. 下列几种碳的自由基中,稳定性最高的是:( )(A) CH 22 (B) (CH 3)3C (C) CH 3CH 2 (D) (CH 3)2 17、手性分子是指:( )(A) 含有手性碳原子的分子 (B) 分子中有一个对称面的分子 (C) 与自己的镜像不能完全重合的分子 (D) 与自己的镜像能完全重合的分子 18、下列几种碳正离子中,稳定性最高的是:( )(A) CH 3CH 2+ (B) C 6H 5CH 2+ (C) (CH 3)2CH + (D) CH 3+二、完成下列反应式2.=CH 2(1)1/2(BH 3)2(2)H 2O 2, OH??(CH 3)2C=CHCH(CH 3)2过氧化物CH 3CH 3CH=C(CH 3)2?1.3.4.CH=CHCH 3+ HBr?CH 3C CHCH 3KMnO 4++5.6.CH 3CH CH 2+HBrROOR7.+CH 2CH3CH 38.1.O 32LiAlH 29.CHO2CH 34+10.CH 3CNa/NH CH 3Cl11.C 2H 5Br +CH 3CH 2CH 2CCNa12、1.O 32.Zn,H 2o13、C H 2OHgSO ,H SO CH+14、CH 3CH=CH 2Cl 2高温?NaCCH2?三、合成题1、1-丁烯 CH 2BrCH 2CHBrCH 32、HCCH 3COCH 3. CH 33.CH 2=CHCH 3CH 3CH 2CH 2C3CH 3OH4.ClOH5、CH 3CH=CH 2CH 2CHCH 2四、推测结构题1.有四种化合物A 、B 、C 和D ,分子式都是C 5H 8,他们都能使溴的四氯化碳溶液褪色。
A 能与AgNO 3的氨溶液作用生成沉淀,B 、C 和D 则不能。
当用热的高锰酸钾氧化时,A 得到CO 2和CH 3CH 2CH 2COOH ;B 得到CH 3COOH 和CH 3CH 2COOH ;C 得到HOOCCH 2CH 2CH 2COOH ;D 得到HOOCCH 2COOH 和CO 2。
试写出A 、B 、C 和D 的结构式。
2.有(A)、(B)、(C)三个化合物,其分子式都是C 5H 8,都可以使Br 2-CCl 4溶液褪色,在催化下加氢都得到戊烷。
(A)与Tollen 试剂生成白色沉淀,(B)和(C)则不反应,(B)可以与顺丁烯二酸酐反应生成白色沉淀,(A)和(C)则不能,(C)在Hg2+存在下,与H2SO4-H2O反应得到二个酮,试推测(A)、(B)、(C)的构造式。