《有机化学》(第四版)第七章 卤代烃(习题答案)
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《有机化学》(第四版)第七章卤代烃(习题答案)第七章卤代烃相转移催化反应邻基效应思考题P235 习题7.1 用普通命名法命名下列各化合物,并指出它们属于伯、仲、叔卤代烷中的哪一种。
(1) (CH3)3CCH2Cl (2) CH3CH2CHFCH3 (3)CH2=CHCH2Br解:(1) 新戊基氯(伯卤代烷) (2) 仲丁基氟(仲卤代烷) (3) 烯丙基氯(伯卤代烷)习题7.2 用系统命名法命名下列各化合物,或写出结构式。
(1)3CH32332,3-二甲基-5-氯己烷(2)CH32332-甲基-3,3,5-三氯己烷(3) BrCH2CH22CH2CH3 (4) CHCHCH32232H53-乙基-1-溴己烷(5)2Cl3-氯甲基戊烷Cl1-环戊基-2-氯乙烷或??氯乙基环戊烷(6)ClCH31-甲基-1-氯环己烷(7)CHCH3CH2Cl(8)Cl1-氯双环[2.2.1]庚烷1,1-二甲基-2-氯甲基环戊烷(9)异戊基溴CH3CH3CH2CH2Br(10)(R)-2-溴戊烷CH3BrH2CH2CH3P236 习题7.3 命名下列各化合物:(1) ClCHCH=CH (2) CH (3)22333,3-二氯-1-丙烯(4)(5)4-氯-2-戊烯CH3Br1-甲基-4-溴-2-环戊烯ClBrCH=CHCH2CH2Br1-苯-4-溴-1-丁烯1-氯-4-溴苯(6)BrCH2CH=CH22-氯-4-溴烯丙基苯3-(2-氯-4-溴苯基)-1-丙烯P236 习题7.4 写出下列各化合物的构造式或结构式:(1)4-溴-1-丁烯-3-炔CH2=CHCCBr(2) 反-1,2-二氯-1,2-二苯乙烯PhC=CClClPh(3)对氯叔丁苯ClC(CH3)3(4)?-溴代乙苯3P239 习题7.5 试预测下列各对化合物哪一个沸点较高。
解:(1) 正戊基碘>正己基氯(2)正丁基溴>异丁基溴(3)正己基溴<正庚基溴(4) 间氯甲苯<间溴甲苯P239 习题7.6 指出下列各组化合物哪一个偶极矩较大。
解:(1) CH3CH2Cl>CH3CH2Br>CH3CH2I ??! (2) CH3Br<CH3CH2Br (3) CH3CH2CH3<CH3CH2F (4) Cl2C=CCl2<CH2=CHCl P242 习题7.7 试由卤代烷和醇及必要的无机试剂合成甲基叔丁基醚[CH3OC(CH3)3] (所用原料自选)。
解:(CH3)3(CH3)3CONa(CH3)3COCH3习题7.8 试用化学鉴别下列各组化合物:(1) 1-氯丁烷,2-氯丁烷,2-甲基-2-氯丙烷(2) 1-氯戊烷,1-溴丁烷,1-碘丙烷CH3CH2CH2CH2Cl解:(1)加热出现沉淀放置片刻出现沉淀立刻出现沉淀CH3CH23CH3CH33CH3CH2CH2CH2CH2Cl(2) CH3CH2CH2CH2BrNaCl(后出现沉淀)(先出现沉淀)CH3CH2CH2I不出现沉淀P242 习题7.9 写出异丁基溴和溴代环己烷分别与下列试剂反应时的主要产物:P245 习题7.10 写出下列反应的主要产物:(1) CH3CH2CHCHCH2CH3CH3CH2CCHCH2CH3CH3CH2=CHCH2CHCH3CH3 3BrCH2CH2CH2CHCH3CH3 (2)CH3(3) BrCH3 (4) CH32Br2BrBrH3C (5) BrCH32CH23+ 2NaOHCH3CH=CHCH=CHCH3 Cl(6) CH32CH2CH3 + 2NaOHCH3CCCH2CH3 (7) CH2=CHCH23)225CH2=CHCH=CHCH(CH3)2 (8) CHCHCH=CH322CH3CH2=CHCH=CH2 (9) C6H52Br3C6H5CCH(10) CH=CHCHCH+ ZnBr2 + H2P248 习题7.11 完成下列反应式:(1) (CH3)3CCl + Mg纯醚(CH3)3(2) CH3CH2MgI + CH3OHCH3CH3 + CH3OMgI(3)HH+C2H5MgBrHMgBr+C2H6(4) C2H5OCCH +RMgX纯醚C2H5OCCMgXP248 习题7.12 用下列化合物能否制备Grignard试剂?为什么?(1) HOCH2CH2Br (2) HCCCH2CH2Br(3)CH3CH2Br (4)CH3CH22Br3解:(1)不能。
因为醇羟基中的氢原子为活泼氢,能分解Grignard试剂。
(2) 不能。
因为炔氢也是活泼氢,能分解Grignard试剂。
(3) 不能。
因为其分子中含有羰基,能与Grignard试剂加成。
(4) 不能。
因为卤原子的β-C上连有甲氧基,会发生消除反应,生成烯烃。
P249 习题7.13 完成下列反应式:(1) CH3CH2Br + 2Li(2) CH3(CH2)3C(3) CH3CH2Li + LiBrCHCH3(CH2)3CCLi +CH3(CH2)HBr + 2LiBr+ (CH3)2CuLiBrLi + LiBrCH3CH3(4)(5) C5H11Br + [(CH3)3C]2CuLi [(CH)C]CuLiC5H11C(CH3)3(6) CH(CH)I329CH3(CH2)9CH3P253 习题7.14 完成下列反应式(用构型表示),并写出反应机理。
(1) n-C6H13Br-IBr#I(A)n-C6H1336H13-ISH#n-C6H13SH(B)6H13(2)Br(SN2,构型翻转)P255 习题7.15 完成下列反应式(用构型表示),并写出反应机理。
(1) n-CH373Br- Br-HO从左面或右面进攻,3H7机率相同C2253HOOHn-C3H7+n-C3H72H5C2外消旋体H3(2)3- Br-H3CH3HO从上面或下面进攻,机率不相同H33+H33非对映体P258 习题7.16完成下列反应式(1) H33-CH3(2) H22222HOHHBr-P263 习题7.17 在下列各组亲核试剂中,哪一个亲核性强?(1) Cl-和CH3S - √(2) CH3NH2和CH3NH- √(3) √H2O和HF(4) √HS - 和H2S (5) HO -和HS -√(6) √HSO3- 和HSO4- P263 习题7.18 下面所列的每对亲核取代反应,各按何种机理进行?哪一个反应更快?为什么?(1)(CH3)3CBr + HO。
3 RX主要进行SN1CH3SN1 (CH3)3COH + HBr更快!极性溶剂,有利于SN1CH3主要是SN1CH3CH22OCH3CH2。
2 RX进行SN1和SN2 极性溶剂,有利于SN1较慢(2) CH3CH2Cl + NaISN2CH3CH2I + NaCl更快(CH3)2CHCl + NaIN(CH3)2CHI + NaCl原因:I-的亲核性很强,且丙酮极性较小。
这种反应条件有利于SN2。
SN2反应速率:1oRX>2oRX>3oRX(3)CH3CH2CH2CH2CH2Br + NaOH。
1 RX,主要进行SN2反应SN2CH3CH2CH2CH2CH2OH + NaBr更快! 空间障碍小,过渡态稳定。
CH3CH3CH22Br + NaOH。
1 RX,主要进行SN2反应CH3CH3CH22OH + NaBr较慢! 空间障碍大,过渡态不稳定。
NP263 习题7.19 卤代烷与NaOH在水-乙醇溶液中进行反应,下列哪些是SN2机理?哪些是SN1机理?(1) 产物发生Walden转化;SN2(2) 增加溶剂的含水量反应明显加快;SN1 (3) 有重排反应;SN1(4) 叔卤代烷反应速率大于仲卤代烷;SN1 (5) 反应只有一步。
SN2习题7.20 指出下列各对反应中,何者较快。
(1)CH3CH3CH22Br + CN -较慢CH3(CH2)3Br + CN -较快CH3空间障碍大)CH3CH22CN + Br -((2) (3)CH3(CH2)3CN + Br -(空间障碍小)--(CH3)2CHCH2Cl(CH3)2CHCH2Br(CH3)2CHCH2OH(CH3)2CHCH2OH较慢较快(离去能力:Br >Cl )CH3I + NaOHCH3OH + NaI较慢CH3I + NaSH(4) CHI+(CH)NH332CH3SH + NaI(亲核性:SH >OH )--较快CH3N(CH3)2+HBr (空间障碍小)(空间障碍大)3CH3I+(CH32NH稍慢3(CH32NCH3+HBr(二甲胺的pKb=3.27, 二异丙胺的pKb=3.2?)P266 习题7.21 2-碘丁烷在进行E2消除脱去HI时,主要得到2-丁烯,其中反-2-丁烯占78%,顺-2-丁烯占22%,为什么?解:E2反应的立体化学是反式消除,要求离去的卤素原子与βII3HH33H3对位交叉式,较稳定红色的I与H处于“反式共平面”-H“反式共平面”。
33HHCH3(主要产物)H3H3H3I33HBaseICHHCH3H邻位交叉式,不如对位交叉式稳定粉色的I与H处于“反式共平面”(次要产物)P267 习题7.22 写出下列反应的机理:(CH3)3C3解:(CH3)2C=C(CH3)2 + (CH3)2CH(CH3)233CH3o +(CH3)3C3CH迁移3CH3CH3o +3(3C)(2C)+(CH3)2C=C(CH3)2(CH3)2CH(CH3)2P268 习题7.23 顺-和反-1-甲基-2-溴环己烷与乙醇钠(在乙醇溶液中)发生E2反应时,各生成什么产物?如果产物不止一种,哪一种是主要产物?(提示:利用构象式考虑。
)解:3主要产物+3次要产物325原因:3333CH33(主)(次)不能与Br“反式共平面”CH3Br33Br“反式共平面”P269 习题7. 24 将下列化合物按E1机理消除HBr的难易次序排列,并写出主要产物的构造式。
CH3(1) CH3CH3BrCH3Br (2) CH33 (3)CH3CH32CH2Br2CH3解:E1反应速率:(1)>(2)>(3) ;三个反应物的主要产物都是:CH33其中(3)的产物是这样形成的:3CH32CH2Br+-3CH32CH233+3CH32CH3CH3P272习题7.25 试预测下列各反应的主要产物,并简单说明理由。
(1) (CH3)3CBr + CN-3CH2CH3(3oRX易消除)-(2) CH3(CH2)4Br + CNCH3CH2CH2CH2CH2CN(1oRX易取代)(3) (CH3)3CBr + C2H5ONa3CH2CH3(3oRX易消除)3(4)(CH3)3CONa + C2H5ClCH3OCH2CH33(1oRX易取代)(5)CH3CH2CHCH3 + HS-CH3CH23(HS - 的亲核性强,碱性弱)-(6) CH3CH2CH2Br+ CH3OCH3CH2CH2OCH3 (1oRX易取代)P277 习题7.26 完成下列反应式:(1)F+ C4H9S -22SC4H9(2)O2NCl2Cl+Na2SO3O2NNHNH22SO3Na2(3)2(4) O2NCl-O2NOCH3P277 习题7.27 回答下列问题:(1) ON产物是什么?解:另一产物是ONN(CH3)2与KOH水溶液一起共热时,有(CH3)2NH放出,试问反应的另一OK(2) 下列化合物与C2H5ONa反应,按其活性由大到小排列,并说明理由。