金属有机化学第二章 (2)

有机化学课后习题答案第⼆章2章思考题2.1 分析共轭效应和超共轭效应的异同点，重点阐述σ-π和p-π共轭。

2.2 请举例说明同分异构体中各种异构体的定义及其异同点。

2.3解释甲烷氯化反应中观察到的现象：（1）（1）甲烷和氯⽓的混合物于室温下在⿊暗中可以长期保存⽽不起反应。

（2）（2）将氯⽓先⽤光照射，然后迅速在⿊暗中与甲烷混合，可以得到氯化产物。

（3）（3）将氯⽓⽤光照射后在⿊暗中放⼀段时期,再与甲烷混合，不发⽣氯化反应。

（4）（4）将甲烷先⽤光照射后，在⿊暗中与氯⽓混合，不发⽣氯化反应。

（5）（5）甲烷和氯⽓在光照下起反应时，每吸收⼀个光⼦产⽣许多氯化甲烷分⼦。

2.4 3-氯-1,2-⼆溴丙烷是⼀种杀根瘤线⾍的农药，试问⽤什么原料，怎样合成？2.5 写出烯烃C5H10的所有同分异构体，命名之，并指出哪些有顺反异构体。

2.6 找出下列化合物的对称中⼼.(1)⼄烷的交叉式构象(2)丁烷的反交叉式构象(3)反-1,4-⼆甲基环已烷(椅式构象)(4)写出1,2,3,4,5,6-六氯环已烷有对称中⼼的异构体的构象式(椅式)。

2.7 ⼀个化合物的氯仿溶液的旋光度为+10o, 如果把溶液稀释⼀倍, 其旋光度是多少? 如化合物的旋光度为-350o, 溶液稀释⼀倍后旋光度是多少?2.8 ⼄烯、丙烯、异丁烯在酸催化下与⽔加成，⽣成的活性中间体分别为、、，其稳定性＞＞, 所以反应速度是＞＞。

解答2.1 答：在离域体系中，键长趋于平均化，体系能量降低⽽使分⼦稳定性增加。

共轭体所表现出来的这种效应叫共轭效应。

共轭体系分为π-π共轭体系和p-π共轭体系。

超共轭效应是当C—H键与相邻的π键处于能重叠位置时，C—H键的轨道与π轨道也有⼀定程度的重叠，发⽣电⼦的离域现象，此时，键向π键提供电⼦，使体系稳定性提⾼。

它分为-p 和-π超共轭。

超共轭效应⽐共轭效应⼩。

异构现象异同点举例构造异构分了中原互相联结的⽅式和次序不同1. 碳链异构碳链不同2. 位置异构取代基在碳链或环上的位置不同3.官能团异构官能团不同⽴体异构分⼦中原⼦在空间2.3 答：（1）⽆引发剂⾃由基产⽣（2）光照射，产⽣Cl·，氯⾃由基⾮常活泼与甲烷⽴即反应。

金属有机化学1．序言2．主族金属有机化学3．过渡金属有机化学4．稀土金属有机化学5．有机合成中的金属有机化学6．金属有机化学催化反应一、序言1． 定义：金属有机化学是研究含有金属－碳键的化合物的化学，包括合成、结构、反应性质及催化性能等。

其中金属包括硼、硅、砷等类金属。

严格区分：有机金属化合物 M －C金属有机化合物 M －O ，M －N ，M －C金属有机化学是无机化学和有机化学的交叉学科，既可以归属于无机化学，也可以归属于有机化学。

2． 发展史1760年 合成第一个金属有机化合物1827年 合成第一个过渡金属有机化合物（第一个含烯烃的金属有机化合物）Zeise’s 盐，Na[Pt(C 2H 4)Cl 3]1849年 E. Frankland 用氢气作保护气体3C 2H 5I + 3Zn → (C 2H 5)2Zn + C 2H 5ZnI + ZnI 21890年 第一个有工业应用价值的金属有机化合物Ni(CO)4，可用于提纯金属镍。

1901年 格氏试剂的发现，V . Grignard （1912年诺贝尔奖）RX + Mg → RMgX1919年 H. Hein, CrCl 3 + PhMgBr → Ph 2Cr1925年 Fischer-Tropsch 反应的发现，其机理的研究目前仍然是金属有机化学的一个重要研究领域，可能是先生成M －C 或者M ＝C 。

1938年 O.Roelen 发现氢甲酰化反应(Hydroformylation, oxo process)。

PdCl 2催化乙烯水合生成乙醛。

1938～1945年 Reppe 合成的发展CO + H 2 + CH 2=CH 2 → CH 3CH 2CHO1951年 二茂铁的发现 FeCl 2 + C 5H 5- → Fe(C 5H 5)2，导致烯烃－金属π络合物理论的提出。

1953年 Wittig 反应的发现，利用膦叶立德合成烯烃的方法1955年 Ziegler-Natta 催化剂的发现 MCl 3/AlR 3催化烯烃低压聚合 "Cadet's fuming liquid" [(CH 3)2A s]2O A s 2O 3 + 4CH 3COOK1956年H. C. Brown 硼氢化反应的发现，符合反马可夫尼可夫原则，R 2B 接在最少取代的碳原子上。

第2章 习题及答案1．写出下列化合物的构造式。

（烷烃）（1）3-甲基-3-乙基-6-异丙基壬烷 （2）2,2,3,3-四甲基戊烷 （3）2,3-二甲基庚烷 （4）2,4-二甲基-4-乙基庚烷 （5）2-甲基-3-乙基己烷 （6）三乙基甲烷（7）甲基乙基异丙基甲烷 （8）乙基异丁基叔丁基甲烷 （9）5-甲基螺[3.4]辛烷 （10）1,7,7-三甲基环[2.2.1]庚烷 解：(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)CH 3CH 22CH 22CH 2CH 32CH 3CH 3CH(CH 3)2(1)(9)(10)CH 3CCCH 2CH 33CH 33CH 3CH 3CHCHCH 2CH 2CH 2CH 3CH 33CH 322CH 2CH 3CH 3CH 3CH 2CH 3CH 3CHCHCH 2CH 2CH 32CH 3CH 3CH 3CH 2CH 2CHCH 3C(CH 3)33CH 3CHCH(CH 3)22CH 3CH 3CH 2CHCH 2CH 32CH32．将下列化合物用系统命名法命名。

（烷烃）(1)(CH 3CH 22CH 2CH 3)3CH3CH 3(2)CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 2CH 33)3(CH 3)3CCH 2CH(CH 2CH 3)2(3)CH 3CH 2CHCH 2CHCH 2CHCH 33CHCH 2CH 3CH 33(4)(5)(6)332解：（1）3,3,11,11-四甲基-7-(4,4-二甲基己基)十三烷；（2）4-叔丁基庚烷；（3）2,2-二甲基-4-乙基己烷；（4）2,6-二甲基-4-仲丁基辛烷；（5）反-1-甲基-3-异丙基环己烷；（6）1-甲基螺[2.4]庚烷；3．用系统命名法命名下列化合物（烯烃 炔烃 二烯烃）。

CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 2CH 3CH 2CH 3CHCH 2CH 2C3(1)(2)(3)(4)(5)CHCH 2CH 3CH 3C CCH 2CH 3CH 3(H 3C)3CH 3CC C C H H 3C HCHC 2H 5H(6)C CH(7)(8)(9)(10)(11)(12)CH 2CH 3CH 2CCHH H 3CH 3(CH 3)2CCHCHCH2PhCH CHCHCH 2ClCl解：（1）3-正丙基-1-己烯；（2）5-甲基-1-己炔；（3）1-甲基-5-乙基-1,3-环己烯；（4）(E)-2,2,3,4-四甲基-3-己烯；（5）(2E, 4E)-2,4-庚二烯；（6）环丙基乙炔；（7）1-乙基-2-炔丙基环己烯；（8）(E, E)-2,4-己二烯；（9）2-甲基-2,4-己二烯；（10）1-苯基-1,3-丁二烯；（11）苯乙烯；（12）2,3-二氯环[2.2.1]庚-2-烯。

《金属有机化学教案》课件第一章：金属有机化学概述1.1 金属有机化学的定义1.2 金属有机化学的发展简史1.3 金属有机化学的研究方法1.4 金属有机化学的应用领域第二章：金属有机化合物的结构与性质2.1 金属有机化合物的结构特点2.2 金属有机化合物的键合理论2.3 金属有机化合物的物理性质2.4 金属有机化合物的化学性质第三章：金属有机化合物的制备方法3.1 金属有机化合物的合成策略3.2 金属有机化合物的制备方法概述3.3 常见金属有机化合物的制备实例3.4 金属有机化合物的结构表征方法第四章：金属有机化学在材料科学中的应用4.1 金属有机化学在材料合成中的应用4.2 金属有机化学在材料加工中的应用4.3 金属有机化学在功能材料研究中的应用4.4 金属有机化学在新型材料探索中的应用第五章：金属有机化学在有机合成中的应用5.1 金属有机化学在有机合成中的催化作用5.2 金属有机化学在有机合成中的模板作用5.3 金属有机化学在有机合成中的活化作用5.4 金属有机化学在有机合成中的区域选择性控制第六章：金属有机化学在药物化学中的应用6.1 金属有机化学在药物合成中的作用6.2 金属有机化学在药物设计中的应用6.3 金属有机化学在生物活性分子研究中的应用6.4 金属有机化学在药物化学领域的挑战与展望第七章：金属有机化学在有机催化中的应用7.1 金属有机催化原理7.2 金属有机催化剂的设计与合成7.3 金属有机催化在有机合成中的应用实例7.4 金属有机催化的未来发展第八章：金属有机化学在超分子化学中的应用8.1 金属有机超分子的定义与特点8.2 金属有机超分子的设计与合成8.3 金属有机超分子在材料科学中的应用8.4 金属有机超分子研究的挑战与展望第九章：金属有机化学在环境化学中的应用9.1 金属有机化合物在环境污染治理中的应用9.2 金属有机化学在环境监测中的应用9.3 金属有机化学在环境友好材料制备中的应用9.4 金属有机化学在环境保护领域的挑战与展望第十章：金属有机化学实验操作安全10.1 金属有机化学实验操作中的安全问题10.2 金属有机化学实验中的安全操作规范10.3 实验室事故的预防与处理10.4 金属有机化学实验操作的安全教育与培训重点和难点解析一、金属有机化学的定义与研究方法难点解析：金属有机化合物的结构与性质之间的关系，研究方法的原理与实际应用。

第二章分类及命名2-1 用系统命名法命名下列烷烃。

(1)2,2,5-三甲基已烷; (2)3,6-二甲基-4-正丙基辛烷; (3)4-甲基-5-异丙基辛烷;(4)2-甲基-3-乙基庚烷; (5)5-正丙基-6-异丙基十二烷;(6)3,3-二甲基-4-乙基-5-(1,2-二甲基丙基)壬烷; (7)4-异丙基-5-正丁基癸烷;(8)3,6,6-三甲基-4-正丙基壬烷。

2-2 用系统命名法命名下列不饱与烃。

(1)4-甲基-2-戊炔; (2)2,3-二甲基-1-戊烯-4-炔; (3)1-已烯-5-炔;(4)3-异丁基-4-己烯-1-炔; (5)3-甲基-2,4-庚二烯; (6)2,3-已二烯;(7)2-甲基-2,4,6-辛三烯; (8)4-甲基-1-已烯-5-炔; (9)亚甲基环戊烷;(10)2,4-二甲基-1-戊烯; (11)3-甲基-4-(2-甲基环已基)-1-丁烯。

2-3 用系统命名法命名下列化合物。

(1)3-甲基环戊烯; (2)环丙基乙烯; (3)4,4-二氯-1,1-二溴螺[2、4]庚烷;(4)3-烯丙基环戊烯; (5)1-甲基-3-环丙基环戊烷; (6)3,5-二甲基环已烯;(7)螺[4、5]-1,6-癸二烯; (8)1-甲基螺[3、5]-5-壬烯;( 9)2-甲基-1-环丁基戊烷;(10)2,2-二甲基-1-环丁基二环[2、2、2]辛烷; (11)5,7,7-三甲基二环[2、2、1]-2-庚烯; (12)二环[4、2、0]-7-辛烯;(13)1-甲基-4-乙基二环[3、1、0]已烷。

2-4 写出下列化合物的构造式。

(1) 3-甲基环己烯(2) 3,5,5-三甲基环己烯(3) 二环[2、2、1]庚烷(4) 二环[4、1、0]庚烷(5) 二环[2、2、1]-2-庚烯(6)二环[3、2、0]-2-庚烯(7) 螺[3、4]辛烷(8) 螺[4、5]-6癸烯(9) 2-甲基二环[3、2、1]-6-辛烯(10) 7,7-二甲基二环[2、2、1]-2,5-庚二烯33 H33H3H3(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2-5 用系统命名法命名下列化合物。

第二章、硫化锌的生产工艺与方法2.1 硫化锌的质量指标表2.1 硫化锌企业标准沪Q/HG 22-744-672.2 硫化锌的主要生产方法硫化锌的制法可采用复分解法。

将硫酸锌溶液加入反应器中，在搅拌下缓慢加入硫化胺进行复分解反应，生成硫化锌和硫酸铵，经过滤除去硫酸铵，再经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离，制得硫化锌成品，其反应式如下：ZnSO4 + (NH4)2S == ZnS + (NH4)2SO4ZnS的优异性能大都依赖于颗粒的大小和分布及形貌，因此，如何实现对其尺寸大小、粒径分布的控制以及形貌和表面的修饰是研究的关键。

迄今为止，大量文献报道了ZnS的合成，基本的反应路线和制备方法如下:2.2.1 室温一步固相反应利用锌盐(硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐、氯化物)、氢氧化锌与Na2S·9H2O、硫代乙酰胺（TAA）室温玛瑙研钵中充分研磨，得到纳米ZnS。

该方法作为一种新的合成方法，无需溶剂，产率高，无污染，但得到的纳米颗粒分布不均匀，形貌不规整，难实现对颗粒大小、形貌的控制。

2.2.2 元素直接反应利用Zn单质与S单质在高温下气相/固相反应而制备ZnS，得到的ZnS粒径较大，且由于硫的低熔点性和易挥发性，使产物难以保持其化学计量比。

也可通过微波辐射或机械研磨而得到产物。

若以单晶硅或无定型玻璃为基质，利用分子束外延法可以得到ZnS薄膜。

在吡啶溶剂中混合过量的锌粉和硫粉，180℃溶剂热反应5-22h，得到了3-18nm的立方ZnS，该法可以在一定范围内控制粒径的大小。

2.2.3 气/液相沉淀反应直接将H2S气体通入到Zn2+溶液中进行沉淀反应，通过改变溶液的pH值、反应物浓度以及反应时间等可控制粒子的最终平均尺寸。

但反应需要毒性较大的H2S 气体。

2.2.4 液相交换反应如果在液相中辅助以不同的制备方法，可得到不同形貌、尺寸的ZnS。

2.2.4.1 均相、非均相沉淀直接将锌的可溶性盐与硫源（NaS、NaHS、(NH4)2S、Na2S2O3、TAA、SC(NH2)2等）在很稀的水溶液中混合沉淀，得到球形、分散性较好的微米级、亚微米级粉体，通过调节反应液的浓度和pH值，可控制粒径大小。