有机化学-第6章环状烃习题参考答案
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第6章烯烃一、选择题1.化合物中最稳定的是()。
A.CH3CH2CH=CH2B.顺-2-丁烯C.反-2-丁烯【答案】C【解析】连接在双键上的烃基越多越稳定,且反式比顺式稳定。
2.下列化合物与溴发生加成反应,活性最高的是()。
A.丙烯B.乙烯C.氯乙烯【答案】A【解析】当双键上连有给电子基时易加成,连吸电子基时难加成。
3.己三烯与1 mol溴加成,最不易形成的产物是()。
【答案】(C)【解析】考虑反应中间体碳正离子的稳定性,生成(C)的反应中间体碳正离子只能与一个碳碳双键共轭,稳定性较差,故其最不易生成。
二、填空题1.命名______。
【答案】(E)-3-戊烯酸【解析】要以羧酸作主体进行命名。
2.命名______。
【答案】(E)-3-甲基-4-叔丁基-3-辛烯-5-炔【解析】注意烯烃顺反异构的命名,烯炔烃的命名一般以烯烃作为主体进行命名。
3.。
【答案】【解析】环丙烷不发生硼氢化反应。
4.。
【答案】Br—CH3CH CH2;CH3CH2CH2Br5.某烯烃C6H12经酸性高锰酸钾氧化后得等量丙酮和丙酸,该烯烃结构为______。
【答案】B6.下列反应的主要产物______。
【答案】【解析】这是烯烃的汞化反应生成醇。
三、简答题1.按要求排序。
(1)将下列化合物按亲电加成反应活性从大到小排序。
(2)按下列化合物与Br2加成活性从大到小排序。
(3)将下列烯烃按氢化热从大到小排序。
(4)写出反应产物(比较同一分子中不同烯烃氧化快慢)。
答:(1)B>A>D>C(2)B>A>C>D(3)a.C>B>A b.C>B>A2.给出下列基的中、英文名称。
答:(1)乙烯基;vinyl(2)3-甲基丁基(异戊基);3-methylbutyl(isopentyl)(3)烯丙基;allyl(4)1,1-二甲基丙基(叔戊基);tert-pentyl ortert-amyl(5)丙烯基;1-propenyl(6)异丙烯基;isopropenyl3.指出下列化合物中哪一个有立体异构现象。
第6章 炔烃和二烯烃问题参考答案1.炔烃没有顺反异构体。
因为三键碳是sp 杂化,为直线形构型,故无顺反异构现象。
2.HC CCH 2CH 2CH 2CH 3H 3CC CCH 2CH 2CH 3H 3CH 2CC CCH 2CH 2CH 3HCCCHCH 2CH 3HCCCH 2CHCH 3HCCCCH 3H 3CC CCHCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 31-己炔2-己炔3-己炔3-甲基-1-戊炔4-甲基-1-戊炔3,3-二甲基-1-丁炔4-甲基-2-戊炔3.化)4. 表面上看来,碳碳三键更具不饱和性,那末怎样来理解这些事实呢? 解释烯烃比炔烃更容易亲电加成的原因,有以下三点:(1).由于三键和双键的碳原子的杂化状态不同三键碳原子的杂化状态为sp ,较双键(sp 2)的s 成份为多,由于s 成份的增加,使sp 杂化轨道比sp 2杂化轨道的直径短,因而造成碳碳三键较双键为短。
所以在炔烃中形成π键的两个p 轨道的重叠程度较烯烃为大,使炔烃中的π键更强些。
而且由于不同杂化状态的电负 性为sp >sp 2>sp 3,炔烃分子中的sp 碳原子和外层电子(π电子)结合得更加紧密,使其不易给出电子,因而使快烃不易发生亲电加成反应。
(2).由于电子的屏蔽效应不同炔烃和烯烃分子中,都存在着σ电子和π电子,可以近似地看成π电子是在σ电子的外围。
σ电子受原子核的吸引而π电子除受原子核的吸引外还受内层电子的排斥作用,因而就减弱了受核的束缚力,即为电子的屏蔽效应。
乙烯分子中有五个σ键,即有五对σ电子,而乙炔分子中只有三个σ键即只有三对σ电子,因而乙烯分子中的电子的屏蔽效应大于乙炔分子,所以乙烯分子中的π电子受原子核的吸引力小,易给出电子,也就容易发生亲电加成反心,而乙炔则较难。
(3).炔烃比烯烃的加成较难的原因,还可以从形成的中间体碳正离子的稳定性不同来说明:R CH CH 2+E+R +H C H 2C E RCCH+E +RC +C HE由于烷基正离了要比烯基正离子稳定些,所以烯烃的亲电加成较易。
有机化学课后习题及答案(第六章)6章思考题6.1 试解释实验中所遇到的下列问题:(1)(1)⾦属钠可⽤于除去苯中所含的痕量H2O,但不宜⽤于除去⼄醇中所含的⽔。
(2)(2)为什么制备Grignard试剂时⽤作溶剂的⼄醚不但需要除去⽔分,并且也必须除净⼄醇(⼄醇是制取⼄醚的原料,常参杂于产物⼄醚中)。
(3)(3)在使⽤LiAlH4的反应中,为什么不能⽤⼄醇或甲醇作溶剂?6.2 叔丁基醚[(CH3)3C]2O既不能⽤Williamson法也不能⽤H2SO4脱⽔法制得,为什么?6.3 苯酚与甲苯相⽐有以下两点不同的物理性质:(a)苯酚沸点⽐甲苯⾼;(b)苯酚在⽔中的溶解度较甲苯⼤。
你能解释其原因吗?6.4 解释下列现象(1)(1)从2-戊醇所制得的2-溴戊烷中总含有3-溴戊烷。
(2)(2)⽤HBr处理新戊醇(CH3)2C-CH2OH时只得到(CH3)2CBrCH2CH3。
解答6.1 答(1)⼄醇的活泼氢能与Na发⽣反应,苯与Na⽆反应。
(2)RMgX不仅是⼀种强的亲核试剂,同时⼜是⼀种强碱,可与醇羟基中的H结合,即RMgX可被具活性氢的物质所分解,如(3)LiAlH4既是⼀种强还原剂,⼜是⼀种强碱,它所提供H-与醇发⽣反应,如6.2叔丁基醚⽤H2SO4脱⽔法合成时,主要产⽣烯烃。
6.3 答甲苯和苯酚的相对分⼦质量相近,但是甲苯的沸点110.6℃,⽽苯酚的沸点181.8℃,这是由于苯酚可以形成分⼦间氢键;甲苯不溶于⽔,⽽苯酚易溶于⽔,是由于苯酚与⽔分⼦之间会形成氢键:6.4习题6.1⽐较下列各组化合物与卢卡斯试剂反应的相对速度:(1) 正戊醇, 2-甲基-2-戊醇, ⼆⼄基甲醇(2) 苄醇, 对甲基苄醇, 对硝基苄醇(3)(3)苄醇, α-苯基⼄醇, β-苯基⼄醇6.26.2区别下列各组化合物:(1) CH2=CHCH2OH, CH3CH2CH2OH , CH3CH2CH2Br, (CH3)2CHI(2) CH3CH(OH)CH3, CH3CH2CH2OH , C6H5OH , (CH3)3COH , C6H5OCH3(3) α-苯基⼄醇, β-苯基⼄醇, 对⼄基苯酚, 对甲氧基甲苯6.36.3写出下列各反应主要产物:6.4合成题:(1)(1)甲醇, 2-丁醇→ 2-甲基丁醇(2)(2)正丙醇, 异丙醇→ 2-甲基-2-戊醇(3)(3)甲醇, ⼄醇→正丙醇, 异丙醇(4)(4)2-甲基丙醇, 异丙醇→ 2,4-⼆甲基-2-戊烯(5)(5)丙烯→⽢油→三硝酸⽢油酯(6)(6)苯, ⼄烯, 丙烯→ 3-甲基-1-苯基-2-丁烯(7)(7)⼄醇→ 2-丁醇(8)(8)叔丁醇→ 3, 3-⼆甲基-1-丁醇(9)(9)⼄烯→三⼄醇胺(10)(10)丙烯→异丙醚(11)(11)苯, 甲醇→ 2,4-⼆硝基苯甲醚(12)(12)⼄烯→正丁醚(13)(13)苯→间苯三酚(14)(14)苯→对亚硝基苯酚(15)(15)苯→ 2,6-⼆氯苯酚(16)(16)苯→对苯醌⼆肟6.5某醇C5H12O氧化后⽣成酮,脱⽔则⽣成⼀种不饱和烃, 将此烃氧化可⽣成酮和羧酸两种产物的混合物, 试推测该醇的结构.6.6有⼀化合物(A)的分⼦式为C5H11Br, 和NaOH⽔溶液共热后⽣成C5H12O(B). B具有旋光性.能和钠作⽤放出氢⽓, 和浓硫酸共热⽣成C5H10(C). C经臭氧化和在还原剂存在下⽔解, 则⽣成丙酮和⼄醛. 试推测A, B, C的结构, 并写出各步反应式.6.7新戊醇在浓硫酸存在下加热可⽣成不饱和烃. 将这不饱和烃经臭氧化后, 在锌粉存在下⽔解, 可得到⼀种醛和⼀种酮. 试写出反应历程及各步反应产物的构造式.6.8分离下列各组化合物:(1)(1)⼄醚中混有少量⼄醇(2)(2)戊烷, 1-戊炔和1-甲氧基-3-戊醇6.9 下列各醚和过量的浓氢碘酸反应, 可⽣成何种产物?(1)(1)甲丁醚(2)(2)2-甲氧基⼰烷(3)(3)2-甲基-1-甲氧基戊烷6.10有⼀化合物的分⼦式为C6H14O, 常温下不与⾦属钠反应, 和过量的浓氢碘酸共热时⽣成碘烷, 此碘烷与氢氧化银作⽤则⽣成丙醇. 试推测此化合物的结构, 并写出反应式.6.11 有⼀化合物的分⼦式为C7H16O, 并且:(1)(1)在常温下它不和⾦属钠反应;(2)(2)它和过量浓氢碘酸共热时⽣成C2H5I和C5H11I . 后者与氢氧化银反应⽣成的化合物的沸点为138℃.试推测原化合物的结构, 并写出各步反应式.6.12有⼀化合物的分⼦式为C20H21O4N, 与热的浓氢碘酸反应可⽣成碘甲烷. 当此化合物4.24 mg与氢碘酸反应, 所⽣成的碘甲烷通⼈硝酸银的醇溶液, 得到11.62mg碘化银. 问此化合物含有⼏个甲氧基?6.13 写出环氧⼄烷与下列试剂反应的⽅程式:(1)(1)有少量硫酸存在下的甲醇(2)(2)有少量甲醇钠存在下的甲醇6.14 推测下列反应的机理。
第六章 单环芳烃参考答案习题A一、 1. 甲苯2. 对溴苯酚3. 邻硝基甲苯4. 间硝基苯磺酸5. 3-乙基甲苯6. 苯胺7. 1,3,5-三甲苯(均三甲苯) 8. 3-苯基丙烯 9. 3-碘苯酚 10. 苯甲醚 二、1.2.CH CH 23.CH 24.5.CH 2CH 2CH 36.HONO 27.Cl2Br8.CH 3NO 2Cl9.OHNO 2NO 2O 2N10.H 2N三、1. CH3ClCH3Cl+2. CH2CH33. COOHCOOH 4.O2N NO25. CH3NO2CH3NO2+6.CH2Cl7. CH2CH3SO3H CH2CH3SO3H+8. C2H5CH3H3C9.OC(CH3)3,OC(CH3)3Cl10.,Cl11. CH2CH3,COOH,COOHNO212. ONO2四、1. B2. C3.A4.A5.B五、1.(1)CH 2CH 3CHCH 2CCH_++_(白色沉淀)(2)C 3H7CH CH2_+(褪色)(褪色)_⎽(3)_+(褪色)(褪色)_⎽环己烷环己烯甲苯(4)_+(褪色)(褪色)_+⎽1,3,5-三甲苯叔丁基苯1-苯基丙烯2.在苯和甲苯的混合物中加入浓硫酸,甲苯亲电取代活性比苯强,发生磺化反应生成甲基苯磺酸,溶于浓硫酸中;而苯常温不能用浓硫酸磺化,且与浓硫酸不相容,通过分液将苯分离。
然后再将下层浓硫酸层加水水解,使对应的苯磺酸发生逆磺化反应脱去磺酸基,重新转变成甲苯而分层,最后再分液将甲苯分离。
六、322AlCl3Cl 光Cl2.第一步硝基苯不发生傅克烷基化反应。
NO 2CH 2CH 34NO 2COOH3. 第一步得到硝基苯,第二步不反应。
4.32AlCl 3Cl COCH 3COCH 3CH 2CH 3FeCOCH 3CH 2CH 3Cl COCH 3CH 2CH 3Cl+七、 1. (1)CH 3CH 3(2)BrBrBr2. (1)(2)2(3)(4)3(5)(6)(7)(8)3. (1) A > D > B > C (2) B > C > A4. (1) B > D > E > C > A (2) D > A > B > C1. 甲苯的硝化和硝基苯的硝化都属于苯环上的亲电取代反应,但甲基是供电子基团,使苯环上电子云密度增加有利于亲电取代反应的进行;硝基是强吸电子基团,使苯环上电子云密度下降,不利于反应进行。
第一章习题1.填空题(1)有机化合物分子中碳原子三种杂化轨道类型分别是、和。
(2)sp2杂化是由一个轨道和两个轨道进行杂化;三个sp2杂化轨道的对称轴处在同一个平面上,对称轴间的夹角是。
(3)在有机化合物中原子之间主要是通过键相结合的,共价键的基本类型有键和键两种。
(4)乙烯、氨离子和三氯化铝三种化合物中,属于路易斯碱的是。
(5)水、碳酸和苯酚三种化合物按酸性由强到弱排序。
2. 什么是有机化合物?有机化合物有哪些一般特性?3. 共价键有哪些属性?这些属性对我们认识有机化合物有何意义?4. 某相对分子质量为80的有机化合物,元素组成为:C=45%,H=7. 5%,F=47. 5%,求该化合物的分子式,并写出所有可能的异构体的结构简式(相对原子质量H=1,C =12,F=19)。
5. 指出下列化合物所含的官能团名称及所属类别。
(1)CH3Br (2)CH3CH2COCH3(3)C6H5NO2(4)CH3NH2CH COOH(5)O C2H5第二章习题1.选择题(1)同时含有伯、仲、叔、季碳原子的化合物是()。
A.2,2,4-三甲基戊烷B.2,3,4-三甲基戊烷C.2,2,3,3-四甲基戊烷D.2,2,4,4-四甲基戊烷(2)1-甲基-4-叔丁基环己烷最稳定的异构体是()。
A.顺式B.反式C.a,a-型D.a,e-型(3)下列化合物同时含有伯、仲、叔氢原子的是()。
A.2,2,4,4-四甲基戊烷B.2,3,4-三甲基戊烷C. 2,2,4-三甲基戊烷D. 正戊烷(4)2,2,4-三甲基戊烷在光照条件下进行氯代反应,相对含量最高的是()。
CH 3C3CH 3CHClCHCH 3CH 3A B C CH 2ClCH 33CH 2CHCH 33C CH 3CCH 2CCH 3CH 3CH 33D CH 3CCH 23CH 3CHCH 2Cl CH 3Cl ....(5)顺-1-甲基-4-乙基环己烷的构象中最稳定的是( )。
第六章卤代烃1.回答下列问题(1).在CH3CH2Cl(I),CH2═CHCl(II),CH≡CCl(III),C6H5Cl(IV)四种一氯代烃中,按C-X 键键长次序排列,并讨论其理由。
解: IV< II < III <I(2).将四种化合物(A) CH3CH2CH2F,(B) CH3CH2CH2I ,(C) CH3CH2CH2Br ,(D) CH3CH2CH2Cl 的沸点从最高到低排列,并讨论其理由。
解: B> C> D> A(3).四种化合物(A) CH3CHClCH2OH,(B) CH3CHNH2CH2Br ,(C) HC≡CCH2Cl,(D) CH3CONHCH2CH2Cl中,哪些能生成稳定的格氏试剂为什么解: D(4).比较(A) CH3CH2CH2CH2Cl,(B) (CH3)2CHCH2Cl,(C) CH3CH2CH(Cl)CH3,(D) (CH3)3CCl 四个氯代烃,它们发生S N2反应情况如何。
解: A> B> C> D(5).将①苄溴,②溴苯,③1–苯基–1–溴乙烷,④1–溴–2–苯基乙烷四个化合物按S N 1 反应的反应活性顺序排列,并讨论其理由。
解: ③>①>④>②(6).不活泼的乙烯型卤代烃能否生成格氏试剂为什么解:由于卤原子与双键间的 p-π共轭效应,使C-X键之间的键能增加,难以断裂。
(7).化合物:(A)正溴戊烷,(B)叔溴戊烷,(C)新戊基溴,(D)异戊基溴分别与水反应生成相应的醇,讨论它们的反应速率的差异解: A> D> C> B(8).用极性溶剂代替质子溶剂对(A) S N1,(B) S N2,(C) 烯的亲电加成, (D) 醇的失水反应有何影响解: 极性溶剂有利于S N1反应和烯的亲电加成反应的进行,不利于S N2反应和醇的失水反应的发生。
(9). 2–氯环己醇的反式异构体可以跟碱反应转化成环氧化物, 但顺式异构体却不能, 为什么解: 2–氯环己醇的反式异构体跟碱反应时,进行反式消除,热力学能量低,反应速率快, 顺式异构体则不能。
6章思考题6.1 试解释实验中所遇到的下列问题:(1)(1)金属钠可用于除去苯中所含的痕量H2O,但不宜用于除去乙醇中所含的水。
(2)(2)为什么制备Grignard试剂时用作溶剂的乙醚不但需要除去水分,并且也必须除净乙醇(乙醇是制取乙醚的原料,常参杂于产物乙醚中)。
(3)(3)在使用LiAlH4的反应中,为什么不能用乙醇或甲醇作溶剂?6.2 叔丁基醚[(CH3)3C]2O既不能用Williamson法也不能用H2SO4脱水法制得,为什么?6.3 苯酚与甲苯相比有以下两点不同的物理性质:(a)苯酚沸点比甲苯高;(b)苯酚在水中的溶解度较甲苯大。
你能解释其原因吗?6.4 解释下列现象(1)(1)从2-戊醇所制得的2-溴戊烷中总含有3-溴戊烷。
(2)(2)用HBr处理新戊醇(CH3)2C-CH2OH时只得到(CH3)2CBrCH2CH3。
解答6.1 答(1)乙醇的活泼氢能与Na发生反应,苯与Na无反应。
(2)RMgX不仅是一种强的亲核试剂,同时又是一种强碱,可与醇羟基中的H结合,即RMgX可被具活性氢的物质所分解,如(3)LiAlH4既是一种强还原剂,又是一种强碱,它所提供H-与醇发生反应,如6.2叔丁基醚用H2SO4脱水法合成时,主要产生烯烃。
6.3 答甲苯和苯酚的相对分子质量相近,但是甲苯的沸点110.6℃,而苯酚的沸点181.8℃,这是由于苯酚可以形成分子间氢键;甲苯不溶于水,而苯酚易溶于水,是由于苯酚与水分子之间会形成氢键:6.4习题6.1比较下列各组化合物与卢卡斯试剂反应的相对速度:(1) 正戊醇, 2-甲基-2-戊醇, 二乙基甲醇(2) 苄醇, 对甲基苄醇, 对硝基苄醇(3)(3)苄醇, α-苯基乙醇, β-苯基乙醇6.26.2区别下列各组化合物:(1) CH2=CHCH2OH, CH3CH2CH2OH , CH3CH2CH2Br, (CH3)2CHI(2) CH3CH(OH)CH3, CH3CH2CH2OH , C6H5OH , (CH3)3COH , C6H5OCH3(3) α-苯基乙醇, β-苯基乙醇, 对乙基苯酚, 对甲氧基甲苯6.36.3写出下列各反应主要产物:6.4合成题:(1)(1)甲醇, 2-丁醇→ 2-甲基丁醇(2)(2)正丙醇, 异丙醇→ 2-甲基-2-戊醇(3)(3)甲醇, 乙醇→正丙醇, 异丙醇(4)(4)2-甲基丙醇, 异丙醇→ 2,4-二甲基-2-戊烯(5)(5)丙烯→ 甘油→ 三硝酸甘油酯(6)(6)苯, 乙烯, 丙烯→ 3-甲基-1-苯基-2-丁烯(7)(7)乙醇→ 2-丁醇(8)(8)叔丁醇→ 3, 3-二甲基-1-丁醇(9)(9)乙烯→ 三乙醇胺(10)(10)丙烯→ 异丙醚(11)(11)苯, 甲醇→ 2,4-二硝基苯甲醚(12)(12)乙烯→ 正丁醚(13)(13)苯→ 间苯三酚(14)(14)苯→ 对亚硝基苯酚(15)(15)苯→ 2,6-二氯苯酚(16)(16)苯→ 对苯醌二肟6.5某醇C5H12O氧化后生成酮,脱水则生成一种不饱和烃, 将此烃氧化可生成酮和羧酸两种产物的混合物, 试推测该醇的结构.6.6有一化合物(A)的分子式为C5H11Br, 和NaOH水溶液共热后生成C5H12O(B). B具有旋光性.能和钠作用放出氢气, 和浓硫酸共热生成C5H10(C). C经臭氧化和在还原剂存在下水解, 则生成丙酮和乙醛. 试推测A, B, C的结构, 并写出各步反应式.6.7新戊醇在浓硫酸存在下加热可生成不饱和烃. 将这不饱和烃经臭氧化后, 在锌粉存在下水解, 可得到一种醛和一种酮. 试写出反应历程及各步反应产物的构造式.6.8分离下列各组化合物:(1)(1)乙醚中混有少量乙醇(2)(2)戊烷, 1-戊炔和1-甲氧基-3-戊醇6.9 下列各醚和过量的浓氢碘酸反应, 可生成何种产物?(1)(1)甲丁醚(2)(2)2-甲氧基己烷(3)(3)2-甲基-1-甲氧基戊烷6.10有一化合物的分子式为C6H14O, 常温下不与金属钠反应, 和过量的浓氢碘酸共热时生成碘烷, 此碘烷与氢氧化银作用则生成丙醇. 试推测此化合物的结构, 并写出反应式.6.11 有一化合物的分子式为C7H16O, 并且:(1)(1)在常温下它不和金属钠反应;(2)(2)它和过量浓氢碘酸共热时生成C2H5I和C5H11I . 后者与氢氧化银反应生成的化合物的沸点为138℃.试推测原化合物的结构, 并写出各步反应式.6.12有一化合物的分子式为C20H21O4N, 与热的浓氢碘酸反应可生成碘甲烷. 当此化合物4.24 mg与氢碘酸反应, 所生成的碘甲烷通人硝酸银的醇溶液, 得到11.62mg碘化银. 问此化合物含有几个甲氧基?6.13 写出环氧乙烷与下列试剂反应的方程式:(1)(1)有少量硫酸存在下的甲醇(2)(2)有少量甲醇钠存在下的甲醇6.14 推测下列反应的机理。
高鸿宾 (主编 )有机化学(第四版)习题解答化学科学学院 罗尧晶 编写第二章 烷烃和环烷烃 习题解答(一)题答案:(1) 3-甲基-3-乙基庚烷 (2)2,3 -二甲基-3-乙基戊烷 (3)2,5-二甲基-3,4 -二乙基己烷 (4)1,1-二甲基-4-异丙基环癸烷 (5)乙基环丙烷 (6)2-环丙基丁烷 (7)1,5-二甲基-8-异丙基二环[4.4.0]癸烷(8)2-甲基螺[3.5]壬烷 (9)5-异丁基螺[2.4]庚烷 (10)新戊基 (11)2′-甲基环丙基 (12)1′-甲基正戊基(四)题答案:(1)的透视式: (2)的透视式: (3)的透视式:Cl HCH 3H 3C ClHCH 3CH 3ClClHHCH 3ClClCH 3H H(4)的投影式: (5)的投影式:BrBr CH 3HH H 3CBrBr CH 3CH 3HH(五)题解答:都是CH 3-CFCl 2的三种不同构象式; 对应的投影式依次分别如下:ClClCl ClClCl FFF H HHH H H H H ( )( )( )123验证如下:把投影式(1)的甲基固定原有构象位置不变,将C-C 键按顺时针方向分别旋转前面第一碳0°、60°、120°、180°、240°得相应投影式如下:ClClClClClClClCl ClClFF FF F H HH H H HHH H H H H HH H ( )( )( )( )( )ab c de各投影式对应的能量曲线位置如下:由于(a )、(c )、(e )则为(1)、(2)、(3)的构象,而从能量曲线上,其对应能量位置是一样的,所以前面三个透视式只是CH 3-CFCl 2的三种不同构象式。
(六)题解答:(1)、(2)、(3)、(4)、(5)所代表的都是相同的化合物(2,3-二甲基-2-氯丁烷),只是构象表示式之不同,而(6)代表的则为2,2-二甲基-3-氯丁烷,是不同于(1)~(5)的另一个化合物。
第六章环状烃习题参考答案1. 举例说明什么叫扭转张力和角张力?答:扭转张力见教材P134下面,角张力见教材P133下面。
2. 1, 3-丁二烯聚合时,除生成高分子聚合物外,还得到一种二聚体。
该二聚体能发生下列反应:(1) 催化加氢后生成乙基环已烷;(2)和溴作用可加四个溴原子;(3) 用过量的KMnO 4氧化,能生成β-羧基已二酸(HOOCCH 2CH(COOH)CH 2CH 2COOH )。
根据以上事实,推测该二聚体的结构,并写出各步反应式。
答:该二聚体的结构为,反应式同学自己完成。
3. 某烃(A),经臭氧化并在Zn 粉存在下水解,只得到一种产物2,5-已二酮,试写出该烃可能的构造式。
答: CH 3H 3C4. 完成下列反应式。
(1)(4)(3)(2)+ Br 2???????????CH 3CH 3CH 3答:(1)CH 3CH 3CH 2CH 2CH 3BrCH 2CH 2CHBrCH 3CH 3CH 2CHICH 3(2)+ Br 2CH 3CH 3Br(3)CH 3CH 3CH 3Br BrCH 3Br O OOH 3C(4)Br Br2CH 55. 分子式为C 4H 6的三个异构体(A)、(B)和(C)能发生如下的化学反应:(1) 三个异构体都能与溴反应,等摩尔的三个异构体,与(B)和(C)反应的溴量是(A)的2倍。
(2) 三者都能和HCl 发生反应,(B)和(C)在Hg 2+催化下和HCl 作用得到的是同一种产物。
(3) (B)和(C)能迅速地和含HgSO 4的硫酸溶液作用,得到分子式为C 4H 8O 的化合物。
(4) (B)能和硝酸银氨溶液作用生成白色沉淀。
试推测化合物(A), (B)和(C)的结构,并写出有关反应式。
答:CH 3CH 2CCHCH 3CCCH 3A.B. C.CH 3CH 2C CH CH 3CCCH 3+HClClCH 3CH 2CCl 2CH 3Hg 2+CH 3CH 2C CHCH 3CCCH 3+H 2OCH 3CH 234O其余反应式略,同学自己完成。
6. 举例说明Friedel-Crafts烷基化反应的主要特征。
答:见教材P145下面。
7. 什么叫定位基?有哪写类型?为什么氯原子为邻、对位定位基但又是钝化基团?答:见教材P148-1518. 简单说明芳香化合物亲电取代反应的机理。
答:见教材P401、P142-146。
从反应物到产物,经过两个过渡中间体,中间体为π-络合物和σ-络合物。
9. 甲苯和对二甲苯相比,哪个侧链游离基卤代反应更活泼?试说明理由。
答:对二甲苯中甲基与苯环大π键的σ-π超共轭效应,能使苄基自由基更稳定,因此在游离基卤代反应中更活泼。
10. 用KMnO4或K2CrO7/H+ 使PhCH3氧化成PhCOOH的反应产率很差,而由p-O2N-C6H4CH3氧化成p-ONC6H4COOH,同样的氧化反应却有较好的产率。
解释原因。
2答:甲苯为富电子苯环,对硝基甲苯受硝基的吸电子作用,苯环上电子密度相对较低。
可能由于富电子苯环本身易被强氧化剂氧化而导致苯甲酸的产率降低。
11. 回答下列问题。
(1)环丁二烯只在较低温度下才能存在,高于35K即(如分子间发生双烯合成)转变为二聚体,已知它的衍生物二苯基环丁二烯有三种异构体。
上述现象说明什么?写出二苯基环丁二烯三种异构体的构造式。
(2)1,3,5,7-环辛四烯能使冷高锰酸钾水溶液迅速褪色,和溴的四氯化碳溶液作用得到C8H8Br8。
a . 它应具有什么样的结构? b. 金属钾和环辛四烯作用即得到一个稳定的化合物2K+C8H82-(环辛四烯二负离子)。
这种盐的形成说明了什么? 预期环辛四烯二负离子将有怎样的结构?解:(1)环丁二烯π-电子为四个,具有反芳香性,很不稳定,电子云不离域。
三种二苯基环丁二烯结构如下:(2)a. 具有右式结构,不是平面的b. 这种盐的形成说明了环辛四烯二负离子具有芳香性,热力学稳定,其结构为:12. 用化学方法区别各组下列化合物。
(1)环己烷、环己烯和苯 (2)乙苯、苯乙烯和苯乙炔 解:(1)环己环苯退色退色x(2)Br 2苯乙炔苯乙烯乙苯CCl 4褪色褪色不褪色Ag (NH 3)2NO 313. 预测下列化合物进行卤化反应时,什么产物占优势?O 2NCOOHH 3CCH 3(a)(b)解:O 2H 3CCH 3(a)(b)14. 试将下列各组化合物按环上硝化反应的活泼性顺序排列。
(1)苯,乙苯,间二乙苯,对二乙苯 (2)苯,氯苯,硝基苯,丙苯(3)对苯二甲酸,甲苯,对甲苯甲酸,间二甲苯 (4)氯苯,对氯硝基苯,2,4-二硝基氯苯解:(1)间二乙苯 > 对二乙苯 > 乙苯 > 苯 (2)丙苯>苯>氯苯>硝基苯(3)间二甲苯>甲苯>对甲苯甲酸>对苯二甲酸 (4)氯苯>对氯硝基苯>2,4-二硝基氯苯15. 把下列各组化合物按发生环上亲电取代反应的活性大小排列成序。
A B CDEA BCD(1)(2)CH 3Cl OHNO 2NH 2CCH 3ONHCCH 3O解:(1)D >B >A >C >E (2)B >D >A >C16. 以构造式表示下列各化合物经硝化后可能得到的主要一硝基化合物(一个或几个)。
(1)C 6H 5COOH (2)C 6H 5NHCOCH 3 (3)C 6H 5C 2H 5 (4)邻甲苯磺酸 (5)р-CH 3C 6H 4COCH 3 (6)o -C 6H 4(OCH 3)COOH (7)C 6H 5Cl (8)对甲苯酚 (9)m -C 6H 4(OCH 3)2 (10)m -C 6H 4(NO 2)COOH (11)o -C 6H 4(OH)Cl (12)间甲苯酚解:单取代,每个箭头表示一种可能:(1(2)3O)(3CH 3)(4)H H 3(5)CCH 3O 3(6)CH 3 (7(8OH 3(93(102(11))(12))317. 完成下列各反应式。
CH 3?+ CH 3Cl?(1)CH 32ClCH(CH 3)2+ ?(2)?3424??(3)3CH 3CH 2Cl?+ 3H 2(4)C 2H 5?+ BrCH 2CH 2F(5)3?OCH 33(6)O C CH 22COO3(7)??+?+H 2COCH 232(8)解:CH 3+ CH 3Cl(1)CH 32ClAlCl 3ClSO 3HCOOHCH(CH 3)2+(2)AlCl 3KMnO 24CH 3CH 2CH 2Cl(3)AlCl 3CH 3CH 2Cl2CH 2+ 3H 2(4)C 2H 5C 2H 5CH 2CH 2F + BrCH 2CH 2F(5)BFOCH 3HNO 3H SO (6)OCH 32OC CH 22COOAlCl (7)+CCH 2H 2COOHOCCH 2H 2COOHOCH 2CH 2OH +H 2COCH 2AlCl H O(8)18. 试扼要写出下列合成步骤,所需要的脂肪族或无机试剂可任意选用。
(1)甲苯→4-硝基-2-氯苯甲酸,3-硝基-4-氯苯甲酸 (2) 苯→间溴苯甲酸(3)对二乙苯→2-硝基-1,4-苯二甲酸 (4)邻硝基乙苯→2-硝基-4-氯苯甲酸 (5)间二乙苯→5-硝基-1, 3-苯二甲酸 (6)苯甲醚→4-硝基-2,6-二氯苯甲醚 解:(1)KMnO H 2SO 4HNO 3H SO CH 324CH 33H 100℃CH 3SO 3H Cl ClCH 3ClH O 180℃CH 3Cl2COOHCl 2KMnO H 2SO 4HNO 3H SO CH 3CH 3Cl COOHCOOHNO 2(2)+ CH 3ClAlCl 3KMnO H 2SO 4CH 3Br FeCOOHCOOH Br(3)KMnO H 2SO 4HNO 3H SO CH 2CH 32CH 3CH 2CH 32CH 3NO 2COOHCOOHNO 2(4)KMnO H 2SO 4Cl 2FeCH 2CH 3CH 2CH 3NO 2COOH NO 2NO 2(5)HNO 3H SO CH 2CH CH COOHCOOHO 2N(6)2HNO 24OCH 32OCH 3FeOCH 32Cl19. 指出下列反应中的错误。
CH 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 2Cl 32232(1)32232(2)COCH 3CH 2CH 3COCH 3COCH 3CHCH 3Cl22,H 24(3)NO 2NO 2CH 2CH 34NO 2CH 2COOH解:(1)(A )步错在丙基将发生重排生成异丙苯;(B )步错在氯代反应应发生在α碳上。
(2)(A )步错三处:羰基取代苯环很难发生付-克烷基化反应、即使能发生也应该取代在羰基的间位上、取代上的烷基少了一个亚甲基。
(B )步错在Fe 催化的氯代反应应该发生在苯环上。
(3)(A )步错在硝基取代的苯环很难发生付-克烷基化反应。
(B )步错在苯环上无论什么带有α-H 的取代烃基,被氧化后都生成一个羧基,而不能保留亚甲基。
20. 三种三氯苯经过硝化后,分别得到三种,二种和一种一元硝基化合物。
试推测原来三氯苯的结构,并写出它们的硝化产物。
解:ClClClCl NO 2ClClClClO 2NO 2NClCl Cl2Cl ClCl ClO 2NClClClNO 2ClClCl ClCl21. 以苯,甲苯及其他必要的试剂合成下列化合物。
(1)(2)CH 2ClClH 3C CH 2CH 3(3)(4)C HCH 3O解:(1)CH 2ClClCH 3CH 2Cl22 (2)H 3CCH 2CH 33CH 3CH 2Cl+HCHO HCl +260℃CH 3CH 3(3)C H CH 3++CH 3CHCl 2AlCl 3(4)O C CH 22COOAlCl CCH 2H 2COOHO2CH 2CH 2H 2COClHg-Zn/HClCH 2CH 2H 2COOH22. 某不饱和烃A 的分子式为C 9H 8,它能和氯化亚铜氨溶液反应产生红色沉淀。
化合物A催化加氢得到B(C 9H 12)。
将化合物B 用酸性重铬酸钾氧化得到酸性化合物C(C 8H 6O 4)。
将化合物C 加热得到D(C 8H 4O 3)。
若将化合物A 和丁二烯作用则得到另一个不饱和化合物E 。
将化合物E 催化脱氢得到2-甲基联苯。
写出化合物A 、B 、C 、D 和E 的构造式及各步反应方程式。
解:C CH 3CH CH 2CH 3CH 3COOH COOH C CO OO CH 3ABCDE反应方程式请同学参考教材自己完成23. 根据氧化得到的产物,试推测原料芳烃的结构。
(1)(2)C 8H 10K Cr O 24COOHC 9H 12COOHCOOH(3)C 10H 14COOHHOOCCOOH(4)(5)C 8H 10COOHCOOHC 9H 12COOHCOOH(6)C 9H 12COOH解:CH 2CH 3CH 2CH 3CH 3CH 2CH 3H 3CCH 3CH 2CH 33CH 2CH 3CH 3CH(CH 3)2(1)(2)(3)(4)(5)(6)24. 写出萘与下列化合物反应所得的主要产物的构造式和名称。