高等有机化学 课件 -酸碱理论与活泼中间体-习题
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练习题一、名词解释1、三线态卡宾(Triplet carbene)卡宾是H2C: 及其取代衍生物的通称,也叫碳烯,含有一个电中性的二价碳原子,该碳原子上有两个未成键的电子,属于中性活泼中间体,通常由含有容易离去基团的分子消去一个中性分子而形成。
三线态卡宾的碳原子为sp杂化,生成的两个杂化轨道分别与其他原子形成σ键,而未参与杂化的两个p轨道中各有一个未成键电子,自旋平行。
2、前线分子轨道(Frontier Molecular Orbital)原子轨道线性组合形成分子轨道,在填充有电子的分子轨道中,能量最高的轨道叫最高占有分子轨道(HOMO);在未填充电子的分子轨道中,能量最低的分子轨道叫最低未占分子轨道(LUMO)。
HOMO与LUMO能量接近,HOMO上的电子被束缚得最松弛,最容易激发到能量最低的LUMO中去,组成新轨道,HOMO和LUMO是决定一个体系发生化学反应的关键,被称为前线分子轨道。
3、协同反应(Concerted reaction)是指反应过程中旧键的断裂和新键的形成同步进行,反应的过程中不产生离子或自由基等活性中间体,只有过渡态的动力学基元反应。
如周环反应、协同亲核取代反应(S N2)、协同消除反应(E2)等。
4、逆合成分析(Retrosynthesis)有机合成路线设计的基本方法,其实质是将目标化合物(Target Molecule)合理地分割成简单的合成子(Synthon),反推出合成所需的基本化学原料。
基本要求是反应步骤少,反应产率高,起始原料简便易得,有合适且合理的反应方法和反应机理作保证。
5、合成砌块(Synthetic block)带有较复杂官能团的合成原料称合成砌块。
6、不对称合成(Asymmetric synthesis)不对称合成即手性合成,将一种含前手性中心、前手性轴或前手性面的非手性化合物,与光学纯的化合物(手性试剂)反应形成新的光活性化合物,是对映选择合成的一种有效方法,文献上常叫“不对称合成”,属于立体选择反应。
加成与消除反应5.1 试指出下列各对化合物中哪一个与所列出的世界反应较快 (1)醋酸中1—己烯(Ⅰ)与顺—3—己烯(Ⅱ)同溴反应。
(2)CH 3CH(CH 2)3CH 3(Ⅰ)CH 3CH(CH 2)3CH 3(Ⅱ)SO 2C 6H 5OSO 2C 6H 5与在叔丁醇中与叔丁氧基钾反应5.2 试预测下列反应产物的结构,包括立体化学。
如果产物多于一个,试指出哪个是主要产物,哪个是次要产物。
(1)HCH 3CH 3CH 3Br 2HOAc(2)Cl CH 3K +-OC(C H )xylene(3) C(H 3C)2N +(CH 3)2CH 322(4)H 31)B H 2)H 2O 25.3 解释下列事实,顺—2—丁烯和溴的加成产物是一对对映的2,3—二溴丁烷。
反—2—丁烯和溴的加成产物是一个无光学活性的内消旋体2,3—二溴丁烷,光照下,它们与Br 2反应的产物如何?5.4用反应机理说明鞋类反应 (1)OClLiCl ,DMF回流15h(2)OCO 2HKOH+5.54—叔丁基环己基氯化铵的顺式及反式异构体同特丁氧基钾(在特丁醇溶液中)的反应已作过比较,其中顺式可生成90%的4—特丁基环己烯及10%N,N —二甲基—4—特丁基环己基胺,而反式仅生成(定量地)后一产物。
试解释两者的差异。
5.6曾研究1,2—二芳基乙醇酸催化脱水反应的Hammett 关系式。
ArCH OHCH 2Ar'H+ArCH =CHAr'把Ar 环和Ar ’环取代结果得到的数据联系起来的方程式是: Logk=-3.78(σ+Ar +0.23σAr ’)-3.18试对此关系式的形式进行合理解释?关于Ar ’环参与定速步骤的问题,此关系式能给出什么启示?5.7在碱存在时(t-BuOK/BuOH ),2-苯基-乙基磺酸酯经过消除反应得到苯乙烯,反应机理是E2。
CH 2CH 2OSO 2CH=CH2HOSO 2+ABαβ在环A 上固定同样的取代基,而在环B 上有不同的取代基时,对反应速率的动力学研究得到一条很好的哈密特线,斜率为ρ。