有机化学课后习题及答案
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第一章绪论习题参考答案1.什么是有机化合物?它有那些特性?有机化合物是指碳氢化合物及其衍生物。
有机化合物的特性:1、数目众多、结构复杂;2、易燃;3、熔沸点较低3、难溶于水,易溶于有机溶剂;4.反应慢、副反应多。
2.什么是σ键和π键?沿着轨道对称轴方向重叠形成的键叫σ键。
其特点为电子云可以达到最大程度的重叠,所以比较牢固。
另外σ键旋转时不会破坏电子云的重叠,所以σ键可以沿对称轴自由旋转。
P轨道“肩并肩”平行重叠形成的共价键叫π键,其特点为电子云重叠程度小,键能低;电子云分布呈块状分布于σ键所在平面的上下,受核的束缚小,易受极化;成键的两个原子不能沿键轴自由旋转。
3.指出下列化合物所含的官能团名称:(1) (2) (3) (4) (5)NO2CH3CH3H3C CCH3CH3CH2Cl OH苯环、硝基苯环卤代烃酚环烯(6) (7) (8) (9)O CHO NH2OH环酮环醛苯环、胺环、醇4.根据键能的数据,当乙烷分子受热裂解时,那一个共价键首先破裂?为什么?这个过程是吸热还是放热?乙烷分子受热裂解时,分子中的碳碳首先破裂,因为C—C键能为376 KJ·mol-1,而C—H 键能为439 KJ·mol-1。
这个过程是吸热。
5.指出下列各化合物分子中碳原子的杂化状态:(1)(2)(3)H3C CH CHCHO sp3sp2sp2sp2CH3sp3CH CH2sp2sp2苯环上的碳原子是sp2 杂化环己烷上的碳原子是sp3杂化(4)(5)(6)HC CCH2CH CH2sp3sp sp sp2sp2H2C C CHCH3sp2sp sp2sp3H3C COOHsp3sp2第二章烷烃习题参考答案1.解:(1)CH3CH2CHCH2CH2CH2CH3CH2CH3(2)CH32CHCH3CH333(3)CH3CH2CH2CHCHCH2CH2CH3CH3CH2CH3(4)CH3CH2CCHCHCH2CH2CH3CH23CH(CH3)2H3CCH2CH2CH32.解:(不匹配)(1) 2,3-二甲基辛烷(2) 2,7-二甲基-4-乙基壬烷 (3) 3,6-二甲基壬烷 3.解:(1)C CH 3CH 3H 3C CH 3(2) CH 32CH 3CH 3(3)CH 3CH 2CH 2CH 2CH 34.解:(1)CH 3CH 2CH 2CH 2CH(CH 3)2,(CH 3)2CHCH 2CH(CH 3)2,CH 3CH 2CHCHCH 3CH 3CH 3,H 3C C HC CH 3H 3H 3CCH 3(2)CH 3CH 2CH 2CHCH 3CH 3,CH 3CH 2CHCH 2CH 3CH 3(3)H 3C C HC CH 3H 3H 3CCH 35.解:(不匹配)(1)CH 2CH 2CH 3,CH 2CH 2CH 3( 正戊烷绕C 1-C 2σ键旋转产生的交叉式和重叠式构象)(2)C 2H 5H 3C ,C 2H 5CH 3,C 2H 5CH 3,C 2H 5CH 3(正戊烷绕C 2-C 3σ键旋转产生的全重叠式、邻位交叉式、部分重叠式、对位交叉式构象)(3)CH 3C 2H 5,CH 3C 2H 5(异戊烷绕C 1-C 2σ键旋转产生的交叉式和重叠式构象)(4)H 3CCH 3CH 3H 3C CH 3CH 3H 3C CH 3H 3CH 3CCH 3CH 3(异戊烷绕C 2-C 3σ键旋转产生的全重叠式、邻位交叉式、部分重叠式、对位交叉式构象) (5)CH(CH 3)2CH(CH 3)2(异戊烷绕C 3-C 4σ键旋转产生的交叉式和重叠式构象) (6)H 3CCH 3H 3CCH 3CH 3H 3C(新戊烷绕C 1-C 2σ键旋转产生的交叉式和重叠式构象) 6.解:(3)>(2)>(4)>(1) 7.解: 1°H =12;2°H =0;3°H =0 8.解:FF F9.解:310.解: 链引发:Cl 2hvCl ·+Cl ·链增长:Cl ·+CH 3CH 3CH 3CH 2·+HCl Cl 2+CH 3CH 2Cl ·+CH 3CH 2Cl 链终止:Cl ·+Cl ·2 Cl ·+CH 3CH 2·3CH 2Cl CH 3CH 2·+CH 3CH 2CH 3CH 2CH 2CH 3第三章 烯烃 炔烃 二烯烃习题参考答案1.(不匹配) (1)5–甲基–1–己烯 (2)3–甲基–1–丁炔 (3)4–甲基–1,3–戊二烯(4)2,7–二甲基–2,7–壬二烯 (5)3–乙基–4–己烯–1–炔 (6)5–甲基–1,3–环己二烯 (7)( Z )–3–甲基 –3–庚烯 (8)顺,反–2,4–庚二烯(或(2Z,4E )–2,4–庚二烯) 2.CH 3C H CCH(CH 3)2HH 3CH C3)CH 2CH 3CH 3CCl Br C CH 2CH 2CH 3HClHC C C(CH 3)2CH 2CH 2CH 3CH CHH 2C C 2H 5C CH(1)(2)(3)(4)(5)(6)3.(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)CH 3CH 3CH 2CH 2COOH + CO 2CH 3CCH 2CH 2CH 33BrCH 2ClCH 2CF 3CH 3CH CH 33HCH 3CH CH 3COOC 2H 5COOC 2H 5CH 3CH 2CH 2CH 2BrCH 3CH 2CHCCH 3OCuCCCH 34.答案不唯一,只要方法可行都可以。
《有机化学》习题第一章 烷烃1.下列化合物分子中,含有季碳原子的是( )。
A .戊烷B .2-甲基丁烷C .2,2-二甲基丙烷D .丙烷答案:C2.下列化合物分子中,含有叔碳原子的是( )。
A .3,3-二甲基戊烷B .异戊烷C .戊烷D .癸烷答案:B3.化合物2,2-二甲基-4-乙基己烷分子中( )。
A .只含伯和仲碳原子B .只含伯、仲和叔碳原子C .含有2个季碳原子D .含有3个仲碳原子答案:D4.在化合物2,2,3-三甲基戊烷分子中,含有( )仲氢原子。
A .15个B .1个C .2个D .12个答案:C5.下列各组物质中,属于相同的化合物的是( )。
A . 和B . 和C . 和D . 和CH 3CH 2CH 3CH 2CH2CH 3CH 3CH 3CH CH 2CH 3(CH 3)2CH CH 2CH 3CH (CH 3)(CH 3)2CH CH 3CH CH 3CH 3CH 3CH CH 3CH 3CH C 2H 5CH 2CHCH (CH 3)2(CH 3)2(CH 2)2CH 3CH (CH 3)2答案:C6.下列各组化合物中,属于同分异构体的是( )。
A . 和B . 和C . 和D . 和 答案:B7.下列化合物按沸点降低的顺序排列正确的是( )。
A . 2,3-二甲基丁烷>2-甲基丁烷>己烷>丁烷B .2-甲基丁烷>2,3-二甲基丁烷>丁烷>己烷C .丁烷>己烷>2,3-二甲基丁烷2-甲基丁烷D .己烷>丁烷>2-甲基丁烷>2,3-二甲基丁烷答案:D8.卤素与烷烃反应的相对活性顺序是( )。
A .F 2>Cl 2>Br 2>I 2B .Br 2>I 2> F 2>Cl 2C .Cl 2>F 2>I 2>Br 2D .I 2>Br 2>Cl 2>F 2答案:A9.分子式为C 6H 14的烷烃的异构体数目是( )。
A .2 个B .3 个C .4 个D .5个答案:D10.不同氢原子被卤原子取代时,由易到难的次序是( )。
第二章 饱和烃习题2.1 写出分子式为C 6H 14烷烃和C 6H 12环烷烃的所有构造异构体,用短线式或缩简式表示。
(P26) 解:C 6H 14共有5个构造异构体:C 6H 12的环烷烃共有12个构造异构体:习题2.2 下列化合物哪些是同一化合物?哪些是构造异构体?(P26) (1) CH 3C(CH 3)2CH 2CH 3 2,2-二甲基丁烷 (2) CH 3CH 2CH(CH 3)CH 2CH 3 3-甲基戊烷 (3) CH 3CH(CH 3)(CH 2)2CH 3 2-甲基戊烷 (4) (CH 3)2CHCH 2CH 2CH 3 2-甲基戊烷 (5)CH 3(CH 2)2CHCH 332-甲基戊烷(6) (CHJ 3CH 2)2CHCH 3 3-甲基戊烷解:(3)、(4)、(5)是同一化合物;(2)和(6)是同一化合物;(1)与(3)、(6)互为构造异构体。
习题2.3将下列化合物用系统命名法命名。
(P29)(1)CH 3CH CHCH CH 2CH 2CH 33CH CH 3CH 2331234567 2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷(2)1234567CH 3CH CHCH CH 2CH 2CH 33CH CH 3CH 33 2,3-二甲基-4-异丙基庚烷(3)123456CH 3CH CHCH 2CHCH 33332,3,5-三甲基己烷习题2.4 下列化合物的系统命名是否正确?如有错误予以改正。
(P30) (1)CH 3CHCH 2CH 3C 2H 52-乙基丁烷 ╳ 3-甲基戊烷(2) CH 3CH 2CHCHCH 3CH 3CH 32,3-二甲基戊烷 √(3)CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 2CH 3CHCH 3CH 34-异丙基庚烷 √(4)CH 3CHCH 2CH CHCH 2CH 3CH 3CH 3CH 2CH 3 4,6-二甲基-乙基庚烷 ╳ 2,4-二甲基-5-乙基庚烷(5)CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 3CHCH 3CH 33-异丙基庚烷 ╳ 2-甲基-3-乙基己烷(6)CH 3CH 2CH 2CHCH 2CHCH 2CH 2CH 32H 52CH 2CH 36-乙基-4-丙基壬烷 ╳ 4-乙基-6-丙基壬烷习题2.5 命名下列化合物:(P30)(1) CH 32CHCH 2CH 3CH 2CH 3CH 2CH 2CH 3123456783-甲基-5-乙基辛烷(2) 12345678CCH 2CH 2CH 2CCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3 2,3,3,7,7-五甲基辛烷(3)CH 3CH CHCH 2CHCH 2CH 3CH 3CH 3CH 2CHCH 3CH 3123456782,3,7-三甲基-5-乙基辛烷(4) CH 3CHCH 2CHCCH 2CH 2CH 2CHCHCH 333CH 333CH 391012345678112,4,5,5,9,10-六甲基十一烷习题2.6 命名下列各化合物:(P31)(1)CH 3C 2H 5CH(CH 3)2123456 (2)CH 3CH 3CH 3CH 31-甲基-2-乙基-3-异丙基环己烷 1,1,2,3-四甲基环丁烷(3) (4)正戊基环戊烷 2-甲基-3-环丙基庚烷(5)(6)C 2H 5CH 2(CH 2)4CH 31-甲基-3-环丁基环戊烷 1-乙基-4-正己基环辛烷 习题2.8 下列化合物中,哪个的张力较大,能量较高,最不稳定?(P 37)习题2.9 已知正丁烷沿C 2与C 3的键旋转可以写出四种典型的构象式,如果C 2和C 3之间不旋转,只沿C 1和C 2之间的σ键旋转时,可以写出几种典型构象式?试以Newman 投影式表示。
《有机化学》习题参考答案引 言这本参考答案是普通高等教育“十二五”规划教材《有机化学》(周莹、赖桂春主编,化学工业出版社出版)中的习题配套的。
我们认为做练习是训练学生各种能力的有效途径之一,是对自己所学内容是否掌握的一种测验。
因此,要求同学们在学习、消化和归纳总结所学相关知识的基础上完成练习,即使有些可能做错也没有关系,只要尽心去做就行,因为本参考答案可为读者完成相关练习后及时核对提供方便,尽管我们的有些参考答案(如合成题、鉴别题)不是唯一的。
北京大学邢其毅教授在他主编的《基础有机化学习题解答与解题示例》一书的前言中写道:“解题有点像解谜,重在思考、推理和分析,一旦揭开了谜底,就难以得到很好的训练。
” 这句话很符合有机化学解题的特点,特摘录下来奉献给同学们。
我们以为,吃透并消化了本参考答案,将会受益匪浅,对于报考研究生的同学,也基本够用。
第一章 绪论1-1解:(1)C 1和C 2的杂化类型由sp 3杂化改变为sp 2杂化;C 3杂化类型不变。
(2)C 1和C 2的杂化类型由sp 杂化改变为sp 3杂化。
(3)C 1和C 2的杂化类型由sp 2杂化改变为sp 3杂化;C 3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:硫原子个数 n=5734 3.4%6.0832..07⨯=1-4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 >(CH 3)2NH >(CH 3)3N1-5解: 32751.4%1412.0Cn ⨯==,327 4.3%141.0H n ⨯==,32712.8%314.0N n ⨯==,3279.8%132.0S n ⨯==, 32714.7%316.0O n ⨯==, 3277.0%123.0Na n ⨯==甲基橙的实验试:C 14H 14N 3SO 3Na 1-6解: CO 2:5.7mg 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:(1)CH3CHCH3CH3CH3CHCH3CH3C(2)CH3CHCH3CH2CH2CH2CH3C2H5(3)CH3CHCH3CHCH2C2CH3C2H525 (4)C2H5HCH3H(5) H2252CH2CH3(6)(7)HCH3HCH3HH(8)3(9)52H5 (10)(11) CH3NO2NO2 (12)H3(13) (14)OHCOOHBr(15) BrCHOCH3CH3 (16)CH3CH2OH(17) OH (18)OH BrBr(19)OHSO3HNO2(20)OO O(21) O(22)O(23)HCH3HCHO(24)H33(25)NHCH3O(26)NH2NH(27)NHO(28)S(29)NCH2H5OCH2H5(30) CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH(31)NH2ONH2(32)H2N-CONH-C-NH2(33) OOO(34)OCHO2-4解:(1)C H3CH2CH3CH3CHCH3CH3C命名更正为:2,3,3-三甲基戊烷(2)C H3CH2CHCHCH3CH3CH3(3)(4)(5)(6)(7)(8)2-5解:可能的结构式2-6解:(1)(2)CH3C2H5CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH3(3)CH3CH3CH2CH2CH3CH3C2H5C2H5C2H5CH2CH2CH3 2-7解:1,3-戊二烯 1,4-戊二烯H2CH2CH32CH3H31-戊炔 2-戊炔H2C2H5CH3CH CH31,2-戊二烯 2,3-戊二烯H2333-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:(1)H3332CH3(2)(3) H333(4)(5) (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:BrHH HHBr BrHHHHBrBrHHBrHHBrHB rHH(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。
第一章绪论习题参考答案1. 某化合物的分子量为60,含碳%、含氮%、含氧%,确定该化合物的分子式;解:①由各元素的百分含量,根据下列计算求得实验式该化合物实验式为:CH2O②由分子量计算出该化合物的分子式该化合物的分子式应为实验式的2倍,即:C2H 4 O22. 在C—H、C—O、O—H、C—Br、C—N等共价键中,极性最强的是哪一个解:由表1-4可以查得上述共价键极性最强的是O—H键;3. 将共价键⑴ C—H ⑵ N—H ⑶ F—H ⑷ O—H按极性由大到小的顺序进行排列;解:根据电负性顺序F > O > N > C,可推知共价键的极性顺序为:F—H > O—H > N—H > C—H4. 化合物CH3Cl、CH4、CHBr3、HCl、CH3OCH3中,哪个是非极性分子解:CH4分子为高度对称的正四面体空间结构,4个C—H的向量之和为零,因此是非极性分子;5. 指出下列化合物所含官能团的名称和该化合物所属类型;碳碳三键,炔烃羟基 ,酚酮基 ,酮羧基 ,羧酸醛基 ,醛羟基 ,醇氨基 ,胺6. 甲醚CH3OCH3分子中,两个O—C键的夹角为°;甲醚是否为极性分子若是,用表示偶极矩的方向;解:氧原子的电负性大于碳原子的电负性,因此O—C键的偶极矩的方向是由碳原子指向氧原子;甲醚分子的偶极矩是其分子中各个共价键偶极矩的向量之和,甲醚分子中的两个O—C键的夹角为°,显然分子是具有极性的,其偶极矩的方向如下图所示;7. 什么叫诱导效应什么叫共轭效应各举一例说明之;研读教材第11~12页有关内容8. 有机化学中的离子型反应与无机化学中的离子反应有何区别解:无机化学中的离子反应是指有离子参加的反应,反应物中必须有离子;而有机化学中的离子型反应是指反应物结构中的共价键在反应过程中发生异裂,反应物本身并非一定是离子;第二章链烃习题参考答案1. 写出分子式为C6H14的化合物的所有碳链异构体的构造式,并按系统命名法命名;解:①所有可能的碳架如下:②所有异构体的构造式及名称:己烷 2—甲基戊烷 3—甲基戊烷2,3—二甲基丁烷 2,2—二甲基丁烷2. 写出下列化合物的结构式或名称,并指出分子中的1°、2°、3°、4°碳原子;3. 将下列化合物的结构式改写成键线式4. 写出分子式为C5H10的所有开链异构体的结构式,并用系统命名法命名;5. 完成下列反应式6. 用化学方法鉴别下列各组化合物1 乙烷、乙烯、乙炔解答:分别将三种气体通入溴水中,不能使溴水褪色的是乙烷;将能使溴水褪色的两种气体分别通入银氨溶液中,能使之产生白色沉淀的气体是乙炔,另一个是乙烯;2 丁烷、1—丁炔、2—丁炔解答:分别将三种待测物分别与高锰酸钾酸性溶液混合,不能使高锰酸钾紫红色褪色的是丁烷;将能使高锰酸钾褪色的两种待测物分别与银氨溶液混合,能使之产生白色沉淀的是1—丁炔,另一个是2—丁炔;3 1,3—丁二烯、1—丁炔解答:分别将两种待测物与氯化亚铜氨溶液混合,能使之产生棕红色色沉淀的是1—丁炔,另一个是1,3—丁二烯;7. 以乙炔、丙炔为原料,合成下列化合物其他试剂任选;1 1,2—二氯乙烷2 异丙醇3 2,2—二氯丙烷4 乙烯基乙炔5 丙酮6 苯7 乙烯基乙醚8. 如何除去乙烷中含有的少量丙烯解答:将含有少量丙烯的乙烷气体通入硫酸溶液中,其中的丙烯杂质因与硫酸发生加成反应而被吸收;9. 丁烷和异丁烷分子中哪个氢原子最容易发生卤代反应为什么解答:异丁烷分子中的叔氢原子最易发生卤代反应;有大量实验结果表明,在取代反应中,各种类型氢原子的反应活性顺序为:3°H > 2°H > 1°H ;10. 用杂化轨道理论简述甲烷、乙烯、乙炔的分子结构;解答:1 甲烷的结构根据杂化轨道理论,甲烷分子中的碳原子采取sp3杂化,4个价电子分别位于4个sp3杂化轨道中;4个sp3杂化电子云在空间呈正四面体排布,各个sp3杂化电子云的大头分别指向四面体的四个顶点;C与H成键时,4个H原子的s电子云沿着4个sp3杂化电子云的大头重叠形成4个s-sp3σ键,因此形成的甲烷分子是正四面体型的,键角为109°28/ ;2乙烯的结构乙烯分子中的碳原子采取sp2杂化,4个价电子中有3个分别位于3个sp2杂化轨道中,1个位于2p轨道中;3个sp2杂化电子云在空间呈平面三角形分布,各sp2杂化电子云的大头指向三角形的3个顶点,2p电子云对称轴垂直穿过3个sp2杂化电子云所在的平面;11. 乙烯和乙炔都能使溴水褪色,两者的反应速度有何区别为什么会有此不°同解答:乙烯使溴水褪色的速度较乙炔的快;乙炔碳碳键长较乙烯碳碳键的键长短,因此乙炔分子中的π键较乙烯的π键稳定,反应活性低、反应速度慢;12. 乙烯既能使高锰酸钾溶液褪色,也能使溴水褪色;这两个实验的本质有无区别解答:这两个实验有着本质的区别,乙烯使高锰酸钾溶液褪色是因为乙烯与高锰酸钾发生了氧化还原反应,乙烯使高锰酸钾还原而褪色;乙烯使溴水褪色是因为乙烯与溴发生了加成反应,生成了无色的溴代烷烃;13. 写出分子式C4H6的开链构造异构体的结构式,并用系统命名法命名;1—丁炔 2—丁炔 1,3—丁二烯 1,2—丁二烯14. A,B 两化合物的分子式都是C 6H 12 ,A 经臭氧化并与锌和酸反应后的乙醛和甲乙酮,B 经高锰酸钾氧化只得丙酸,写出A 和B 的结构式;解答:顺—3—甲基—2—戊烯 反—3—甲基—2—戊烯顺—3—己烯 反—3—己烯15. 化合物A 和B 互为同分异构体,二者都能使溴水褪色,A 能与硝酸银的氨溶液反应而B 不能;A 用酸性高锰酸钾溶液氧化后生成CH 32CHCOOH 和CO 2,B 用酸性高锰酸钾溶液氧化后生成CH 3COCOOH 和CO 2;试推测A 和B 的结构式和名称,并写出有关的反应式;解答:化合物A 的有关反应式: 化合物B 的有关反应式:16. 某化合物分子量为82,每摩尔该化合物可吸收2摩尔氢,不与硝酸银的氨溶液反应,当他吸收1摩尔氢时,生成2,3—二甲基—1—丁烯;试写出该化合物的结构式;解答:A. B. CH 2 C CH CH 2CH 3(CH 3)2CHC CH 3—甲基—1—丁炔2—甲基—1,3—丁二烯 CH 2 C C CH 2CH 3CH 3第三章脂环烃习题参考答案1. 命名下列化合物2. 写出下列化合物的结构1 3—甲基环丁烯2 5—甲基二环2.2.2—2—辛烯 3. 用化学方法鉴别下列各组化合物解答:将上述三种试剂分别通入溴水中,不能使溶液棕红色褪色的是CH3CH2CH3;将能使溴水褪色的两种试剂分别通入高锰酸钾酸性溶液中,能使溶液紫红色褪色的是CH3CH=CH2;2 1,1—二甲基环丙烷和环戊烯解答:将两种试剂与高锰酸钾酸性溶液混合,能使溶液紫红色褪色的是环戊烯,不能使溶液褪色的是1,1—二甲基环丙烷;4. 完成下列反应式5. 完成苯基环丙烷与下列试剂的反应;1 HCl2 Cl2Cl43 Br2FeBr34 H2SO46. 回答下列问题:1 在环丙烷中含有少量杂质丙烯,在提纯环丙烷时如何去除杂质解答:将含有少量丙烯杂质的环丙烷气体通入高锰酸钾溶液,丙烯因为与高锰酸钾反应而被溶液吸收去除,然后用排水集气法收集得到不含丙烯的环丙烷气体;2 解释环丙烷的稳定性解答:环丙烷的3个碳原子在同一平面上,其每一个碳原子的sp3杂化电子云夹角为°;因此,当成键时,两个成键电子云是以弯曲方式重叠,形成“弯曲σ键”;与以“头对头”方式正面重叠形成的一般σ键相比,弯曲σ键重叠程度低,而且具有恢复正常重叠方式的自在趋势力——张力,因此不稳定;环丙烷的3个“弯曲σ键”的不稳定决定了环丙烷分子的不稳定性,它容易发生开环加成反应;7. 有一化合物分子式为C7H14,此化合物发生如下反应:1 可以催化加氢,产物分子式为C7H16;2 在室温下不能使高锰酸钾溶液褪色;3 能与HBr反应得产物2—溴—2,3—二甲基戊烷;写出该化合物的结构;解答:CH3CH3或H3CH3C CH3CH3第四章芳香烃习题参考答案1. 命名下列化合物;对乙基甲苯对异丙基甲苯 4—乙基—2—溴甲苯2—环戊基甲苯对二氯苯三苯甲基游离基6—溴—1—萘磺酸 2,4—二硝基甲苯2. 写出下列化合物的结构;1 间甲乙苯2 β-萘酚3 4-氯-2,3-二硝基甲苯4 环戊二烯负离子5 间二乙烯苯6 邻二异丙苯7 6-氯-1-萘磺酸 8 环丙烯正离子3. 完成下列反应;4. 写出下列反应所需试剂,并完成反应,1 苯→甲苯→氯苄2 甲苯→苯甲酸→邻、对硝基苯甲酸3 硝基苯→间硝基氯苯4 萘→邻苯二甲酸5. 用化学方法鉴别下列各组化合物;1 甲苯、1-甲基环己烯、甲基环己烷解答:取三种待测物少许,分别与溴水混合,能使溴水迅速褪色的是1-甲基环己烯;将不能使溴水褪色的两种待测物分别与高锰酸钾溶液混合加热,能使高锰酸钾紫红色褪色的是甲苯,余者为甲基环己烷;2 苯、1,3-己二烯解答:取两种待测物少许,分别与高锰酸钾酸性溶液混合,能使溶液紫红色褪色的是1,3-己二烯;6. 二甲苯的邻、间、对位三个异构体,在进行硝化时,分别得到一个一硝基产物,二个一硝基产物和三个一硝基产物,写出相对应的二甲苯结构;解答:得一个硝基产物的是对二甲苯:得二个硝基产物的是邻二甲苯:得三个硝基产物的是间二甲苯:7. 按照亲电取代反应活性由强到弱的顺序排列下列化合物;1 甲苯、苯、氯苯、硝基苯、苯酚解答:亲电取代反应活性顺序为苯酚 > 甲苯 > 苯 > 氯苯 > 硝基苯2 溴苯、苯甲酸、间二甲苯、甲苯、间硝基苯甲酸解答:亲电取代反应活性顺序为间二甲苯 > 甲苯 > 溴苯 > 苯甲酸 > 间硝基苯甲酸8. 判断下列化合物有无芳香性;1 环戊二烯解答:环戊二烯分子中没有闭合的共轭大π健结构,故不具有芳香性;2 环戊二烯负离子解答:环戊二烯负离子具有闭合的6电子共轭大π健结构,且π电子数6符合“4n+2”;因此根据休克尔规则,环戊二烯负离子具有芳香性;3 环戊二烯正离子解答:环戊二烯正离子具有闭合的4电子共轭大π健结构,但其π电子数4不符合“4n+2”;因此根据休克尔规则,环戊二烯正离子不具有芳香性;4 1,2,3,4-四氢萘解答:1,2,3,4-四氢萘保留了一个完整的苯环,因此具有芳香性;5 1,3,5,7-环辛四烯解答:1,3,5,7-环辛四烯π电子数8不符合“4n+2”;因此根据休克尔规则,1,3,5,7-环辛四烯不具有芳香性;6 环丙烯正离子解答:环丙烯正离子具有闭合的2电子共轭大π健结构,且π电子数2符合“4n+2”;因此根据休克尔规则,环丙烯正离子具有芳香性;9. 以苯为主要原料合成下列化合物;1 叔丁基苯2 2,4-二硝基苯甲酸3 间硝基苯甲酸4 2-甲基-5-硝基苯磺酸5 环戊基苯10. 某芳烃A分子式为C8H10,被酸性高锰酸钾氧化生成分子式为C8H6O4的B;若将B进一步硝化,只得到一种一元硝化产物而无异构体,推出A、B的结构并写出反应式;解答:A和B的结构分别为:相关反应式如下:第五章芳香烃习题参考答案1. 简述卤代烃的结构特点、分类,并举例说明;参见教材第62页2. 写出分子式为C4H9Br所有异构体及名称,并指出它们分别属于伯、仲、叔卤烃的哪一种解答:所有可能的碳链如下所有异构体如下1-溴丁烷 2-溴丁烷 2-甲基-1-溴丙烷 2-甲基-2-溴丙烷伯卤烃仲卤烃伯卤烃叔卤烃3. 解释下列名词并举例说明:1 亲核试剂2 亲核取代反应3 反应底物4 中心碳原子5 离去基团6 消除反应参见教材4. 叙述卤代烷的单分子亲核取代反应SN 1机理和双分子亲核取代反应SN2机理;参见教材解答:1.单分子亲核取代反应SN1以叔溴丁烷的水解反应为例加以讨论;叔溴丁烷的水解反应的分两步进行;第一步:叔丁基溴的C—Br键发生异裂,生成叔丁基碳正离子和溴负离子,此步反应的速率很慢;第二步:生成的叔丁基碳正离子很快地与进攻试剂结合生成叔丁醇;2. 双分子亲核取代反应SN2实验证明,溴甲烷水解反应的机制为SN2,反应一步完成:该反应的反应速率与溴甲烷和碱的浓度有关,称为双分子亲核取代反应,用SN22代表决定反应速率所涉及的两种分子表示;在该反应过程中,OH-从Br的背面进攻带部分正电荷的α-C,C—O键逐渐形成,C—Br键逐渐变弱形成一个过渡状态;然后C—Br 键迅速断裂,C—O键形成,完成取代;5. 简述卤代烷的消除反应和亲核取代反应及二者之间的关系;参见教材6. 用系统命名法命名下列化合物;(1)(2)(3)CH3C(CH3)2CH2Br CH3CH2CHBrCH2I CH2CHCH2CH3Cl 2,2-二甲基-1-溴丙烷 2-溴-1-碘丁烷 1-苯基-2-氯丁烷 3-甲基-3-碘-1-戊烯 3-氯环己烯 2-甲基-1-溴萘间溴甲苯 1-环戊基-2-溴乙烷7. 写出下列化合物的结构式;1 二碘二溴甲烷2 叔丁基溴3 烯丙基氯4 氟烷5 1-溴-1-丙烯6 2,4-二氯甲苯7 苄基氯8 5-溴-1,3-环己二烯8. 完成下列反应式9. 完成下列转变解答:解答:解答:解答:10. 用化学方法鉴别下列各组化合物;1 氯苯、苄基氯、1-苯基-2-氯丙烷解答:各取待测物少许分别与硝酸银醇溶液混合,室温下立即产生白色沉淀的为苄基氯;加热后产生白色沉淀的为1-苯基-2-氯丙烷,余者为氯苯;2 溴苯、溴乙烯、异丙基溴解答:各取待测物少许分别与硝酸银醇溶液混合加热,产生淡黄色沉淀的为异丙基溴;将剩余2种待测物分别与高锰酸钾酸性溶液混合,能使高锰酸钾紫红色褪色的是溴乙烯,余者为溴苯;3 2-氯丙烯、2-氯丙烷、3-氯丙烯、3-碘环戊烯解答:各取待测物少许分别与硝酸银醇溶液混合,立即产生黄色沉淀的为3-碘环戊烯,立即产生白色沉淀的为3-氯丙烯,加热后产生白色沉淀的为2-氯丙烷,余者为2-氯丙烯;4 4-溴-1-丁炔、2-溴-2-丁烯、3-溴环戊烯解答:各取待测物少许分别与硝酸银醇溶液混合,立即产生淡黄色沉淀的为3-溴环戊烯,立即产生白色沉淀的为4-溴-1-丁炔,余者为2-溴-2-丁烯;11. 下列卤代烃与氢氧化钾醇溶液发生消除反应,按反应速率由大到小排列顺序;2-甲基-1-氯丁烷、2-甲基-2-氯丁烷、2-甲基-3-氯丁烷解答:2-甲基-2-氯丁烷 > 2-甲基-3-氯丁烷 > 2-甲基-1-氯丁烷12. 下列卤代烃与硝酸银醇溶液反应,按生成沉淀的快慢顺序排列; 1-溴环己烯、4-溴环己烯、溴化苄、1-甲基-1-溴环己烷解答:溴化苄 > 1-甲基-1-溴环己烷 > 4-溴环己烯 > 1-溴环己烯1. 写出下列化合物的名称或结构简式2,2-二甲基-3-戊烯-1-醇甲基异丙基醚2. 完成下列反应式3. 用化学方法区别下列化合物1 正丁醇、仲丁醇和叔丁醇解答:各取待测物少许分别与卢卡斯试剂浓盐酸+无水ZnCl2混合,室温下立即出现沉淀的是叔丁醇,过5~10分钟出现沉淀的是仲丁醇,无沉淀的是正丁醇;2 苯甲醇和对甲苯酚解答:各取待测物少许分别与FeCl3混合,出现显着颜色变化的是对甲苯酚;3 1,3-丁二醇和2,3-丁二醇解答:各取待测物少许分别与新制CuOH2混合并振摇,CuOH2溶解并得到深蓝色溶液的是2,3-丁二醇,余者为1,3-丁二醇;4. 苯甲醇和苯酚都含有苯环和羟基,为什么他们性质有很大差别解答:苯酚中的羟基与苯环发生了p-π共轭,而苯甲醇中的羟基与苯环相隔一个碳原子没有共轭发生,因此他们的性质大相径庭;5. 推导结构化合物AC9H12O与NaOH、KMnO4均不反应,遇HI生成B和C,B遇溴水立即变为白色浑浊,C经NaOH水解,与Na2Cr2O7的H2SO4溶液反应生成酮D,试写出A、B、C、D的结构简式与相应反应式;解答:A、B、C、D的结构简式为相关反应式如下:A B CD1. 写出下列化合物的结构式14-甲基-3-戊烯-2-酮 2α,γ-二甲基己醛 3甲基异丁基酮43-硝基苯乙酮 5环己酮腙2. 命名下列化合物2,4-戊二酮对甲氧基苯甲醛 3-环己基丙醛 3-戊烯-2-酮 2,8-二羟基-9,10-蒽醌对苯醌单肟3. 写出苯甲醛和环己酮分别与下列化合物的反应如果有的话所得产物的结构式;1 托伦试剂苯甲醛与托伦试剂作用的产物是:环己酮与托伦试剂不反应;,H+,加热2 KMnO4环己酮一般条件下不易被氧化;3 2,4-二硝基苯肼4 NaHSO35 LiAlH46 浓NaOH苯甲醛与之作用的产物为:环己酮与之不反应;7 乙醇,HCl苯甲醛与之作用的产物为:环己酮与之不反应;8 乙基溴化镁苯甲醛与之作用的产物为:环己酮与之作用的产物为:9 稀NaOH苯甲醛和环己酮与稀碱均不作用;4. 完成下列反应式;5. 按照与HCN反应的活性,由高至低顺序排列下列各组化合物;解答:空间位阻的不同造成上述顺序;解答:硝基的吸电子作用增加了羰基碳原子的正电荷有利于亲和加成反应;甲氧基通过p,π-共轭效应供电子使羰基碳原子的正电荷降低不利于亲核加成反应;解答:空间位阻的不同是造成上述顺序的主要因素;6. 用简单方法区别下列各组化合物;1 苯甲醛、苯乙酮、环己酮解答:分别取上述待测物质少许与托伦试剂混合后水浴加热,出现银镜的为苯甲醛;将剩余两种待测物分别与碘的碱溶液混合,出现黄色沉淀的为苯乙酮,余者为环己酮;2 乙醛、丙醛、丁酮、二乙酮解答:取上述待测物少许分别与托伦试剂混合后水浴加热,出现银镜的是乙醛和丙醛,未有银镜出现的是丁酮和二乙酮;将乙醛和丙醛少许分别与碘的氢氧化钠溶液混合,出现黄色沉淀的乙醛,另一个溶液,出现白色结晶的为丁酮,未为丙醛;将丁酮和二乙酮少许分别滴入饱和NaHSO3有沉淀的是二乙酮;3 甲醛、仲丁醇、丁醛、3-戊酮解答:取上述待测物少许分别与西夫试剂混合,出现紫红色的是甲醛和丁醛,然后加入浓硫酸,紫色不退色的为甲醛,紫色褪去的为丁醛;与西夫试剂混合后未有颜色变化的是仲丁醇和3-戊酮;各取它俩少许分别与2,4-二硝基苯肼混合,出现黄色结晶沉淀的为3-戊酮,余者为仲丁醇;4 2-丁烯醛、异丁醛、3-戊酮、异丁醇解答:各取上述待测物少许,分别与溴水混合,能使溴水棕色褪至无色的是2-丁烯醛;将剩余3待测物少许分别与托伦试剂混合后水浴加热,产生银镜的是异丁醛;将最后2个待测物少许分别与2,4-二硝基苯肼混合,出现黄色结晶沉淀的是3-戊酮;7. 用6个碳以下的直链醛或酮合成下列化合物,无机试剂任选;请写出各步反应式;1 2-辛醇2 3-甲基-3-己醇3 正庚醇4 异己烷解答:1合成2-辛醇的方法首先制得格氏试剂己基溴化镁:然后用己基溴化镁与乙醛反应制得2-辛醇: 2合成3-甲基-3-己醇的方法 首先制得格氏试剂丙基溴化镁:然后用丙基溴化镁与丁酮反应制得3-甲基-3-己醇: 3合成正庚醇的方法首先制得格氏试剂己基溴化镁见前题;然后用己基溴化镁与甲醛作用制得正庚醇:4合成异己烷的方法 首先制得2-甲基-3-戊酮:然后用克莱门森还原法制得异己烷:8. 某化合物化学式为C 5H 12OA,A 氧化后得一产物C 5H 10OB;B 可与亚硫酸氢钠饱和溶液作用,并有碘仿反应;A 经浓硫酸脱水得一烯烃C,C 被氧化可得丙酮;写出A 可能的结构式及有关反应式;解答:A 的结构式为: 有关反应式如下:9. 某化合物AC 6H 10O 2可使溴水褪色,可与2,4-二硝基苯肼产生沉淀,并能与三氯化铁显色,无银镜反应;试写出A 的结构式;解答:A 的结构式为:CH 3CHCH(CH 3)2OH第八章 羧酸及其衍生物习题参考答案1. 命名下列化合物β-甲基丁酸 对苯二甲酸 3-苯基丁酸3,7—壬二烯酸 丙酰氯对甲基苯甲酰氯 乙丙酐 二甲基丙二酸二乙酯 乙酸异丙酯 丙酰胺2. 写出下列化合物的结构式1 2,3-二甲基戊酸2 反-2-甲基-2-丁烯酸当归酸3 α,α-二氯丁酸4 丙二酸甲乙酯5 邻苯二甲酸酐6 丙烯酰氯 3. 比较下列化合物酸性的强弱 1 丙酸 丙二酸 乙二酸 解答:乙二酸 > 丙二酸 > 丙酸2 α-氯丙酸 α,α-二氯丙酸 丙酸 β-氯丙酸 解答:α,α-二氯丙酸 >α-氯丙酸>β-氯丙酸> 丙酸 4. 写出乙酸与下列试剂的反应方程式;1 乙醇2 五氯化磷3 氨4 氢化锂铝5. 用化学方法鉴别下列各组化合物 1 甲酸 乙酸 乙醛解答:取上述待测物少许,分别与石蕊试剂混合,不出现红色的是乙醛;将能使石蕊变红的两个化合物分别与高锰酸钾溶液混合,能使高锰酸钾紫红色褪色的是甲酸,余者为乙酸;解答:取上述待测物少许,分别与2,4-二硝基苯肼混合,能使之出现黄色结晶状沉淀的是对-羟基苯乙酮;将余下两种待测物分别与溴水混合,能使溴水褪色的是乙烯基对苯二酚,余者为对甲基苯甲酸;6. 写出下列反应的主要产物或反应所需的条件7. 完成下列转化+CH 3COOH CH 3CH 2CH 3COOC 2H 5+H 2O +CH 3COOH CH 3COCl +HCl PCl +POCl 3+CH 3COOH CH 3COONH NH 3+CH 3CONH 2H 2O CH 3LiAlH4CH 3CH 2OH1 由异丁烯制备2,2-二甲基丙酸解答: 2 由乙炔制乙酸乙酯解答:3 由丙二酸二乙酯制丁酸 解答:8. 写出分子式为C 5H 6O 4的不饱和二元羧酸的各种异构体的结构式,如有顺反异构,则注明Z 、E 构型;解答:9.有三种化合物的分子式均为C 3H 6O 2,其中A 能与NaHCO 3反应放出CO 2,B 和C 则不能;B 和C 在NaOH 溶液中加热均可发生水解,B 的水溶液蒸馏出的液体能发生碘仿反应,而C 的则不能;试推测A 、B 、C 的结构式;解答:MgCO 2H 2O CH 3C CH 2CH 3HBrCH 3C CH 3CH 3Br(CH 3)3(CH 3)3CCOOH KMnO 4 , H H 2O , Hg 2+HC CH CH 3CH 3COOH +CH 3COOC 2H 51. 命名下列化合物;β-羟基丁酸γ-戊酮酸 3-甲基-4-羟基丁酸 2-氨基-3-4-羟基苯基丙酸α-甲基-γ-戊酮酸 4-甲基-3-氯戊酸2. 写出下列化合物的结构式;3. 完成下列反应式;4. 用简单化学方法鉴别下列每组化合物;解答:各取三种待测物少许分别与FeCl3溶液混合,没有出现显色现象的是乳酸;将与FeCl3溶液显色的2种待测物分别与2,4-二硝基苯肼试剂作用,出现黄色结晶的是乙酰乙酸乙酯,余者为水杨酸;解答:各取2种待测物少许分别与FeCl3溶液混合,出现显色现象的是2,4-戊二酮,另一个就是丙酮;3 丙二酸二乙酯与乙酰乙酸乙酯解答:各取2种待测物少许,分别与2,4-二硝基苯肼试剂作用,出现黄色结晶的是乙酰乙酸乙酯,另一个为丙二酸二乙酯;5. 将下列化合物按其酸性从大到小次序排列;6. 将下列化合物写成酮式与烯醇式的互变平衡体系;7. 用乙酰乙酸乙酯及其他必要的试剂合成下列化合物;解答:解答:解答:解答:8. 化合物AC9H10O3,它不溶于水,稀盐酸及稀碳酸氢钠溶液,但能溶于氢氧化钠溶液;A与稀氢氧化钠共热后,冷却酸化得一沉淀BC7H6O3,B能溶于NaHCO3溶液,并放出气体,B遇FeCl3溶液产生紫色,B的一种衍生物是常用药物APC的成分之一;试写出A、B 的结构式及各步反应式;解答:A、B的结构式为:有关反应式如下:1. 下列化合物中,哪些是旋光性物质哪些是非旋光性物质为什么解答:1是非旋光性物质,因为以其结构中的碳原子和2个氯原子所确定的平面是分子的对称面,具有对称面的分子不具有手性;2、3、4、5和6均是旋光性物质,其中2、3、4分子中均含有多个不同的手性碳原子,属于手性分子;5和6两个化合物的空间结构不含有对称面和对称中心等对称因素,因而属于手性分子;2. 下列各对化合物哪些互为对映异构体哪些互为非对映异构体哪些为同一化合物同一个化合物互为对映体互为对映体互为非对映体3. 写出下列旋光性物质所有的光学异构体的费歇尔投影式,并指出它们之间的关系;解答:1的所有光学异构体的费歇尔投影式如下:Ⅰ与Ⅱ互为对映体;Ⅲ是内消旋体,不具有旋光性;Ⅰ与Ⅲ、Ⅱ与Ⅲ的关系为非对映体;2的所有光学异构体的费歇尔投影式如下:Ⅰ与Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ互为对映体;Ⅰ和Ⅱ中的任意一个与Ⅲ和Ⅳ中的任意一个互为非对映体;4. 用R、S构型标示方法标示下列化合物中手性碳原子的构型;R S R2R,3S S5. 写出下列光学活性药物的费歇尔投影式,并指出是赤型还是苏型;1 1R,2S---2-甲氨基-1-苯基-1-丙醇左旋麻黄碱2 1R,2R---1-对硝基苯基-2-二氯乙酰氨基-1,3-丙二醇左旋氯霉素6. 写出下列化合物的费歇尔投影式,用R、S构型标示方法标出手性碳原子的构型;S 2R,3R 2S,3R 1R,2R7. 解释下列名词;略8. 某蔗糖溶液在20℃及2dm长的盛液管中测得旋光度为+°,求该蔗糖溶液的浓度;。
目录第一章绪论 0第二章饱和烃 (1)第三章不饱和烃 (5)第四章环烃 (13)第五章旋光异构 (23)第六章卤代烃 (28)第七章波谱法在有机化学中的应用 (33)第八章醇酚醚 (43)第九章醛、酮、醌 (52)第十章羧酸及其衍生物 (65)第十一章取代酸 (73)第十二章含氮化合物 (79)第十三章含硫和含磷有机化合物 (87)第十四章碳水化合物 (90)第十五章氨基酸、多肽与蛋白质 (102)第十六章类脂化合物 (107)第十七章杂环化合物 (116)Fulin 湛师第一章 绪论1.1扼要归纳典型的以离子键形成的化合物与以共价键形成的化合物的物理性质。
答案:CH 4及CCl 4各1mol 混在一起,与CHCl 3及CH 3Cl 各1mol 的混合物是否相同?为什么? 答案:NaCl 与KBr 各1mol 与NaBr 及KCl 各1mol 溶于水中所得溶液相同。
因为两者溶液中均为Na +,K +,Br-, Cl -离子各1mol 。
由于CH 4与CCl 4及CHCl 3与CH 3Cl 在水中是以分子状态存在,所以是两组不同的混合物。
1.3碳原子核外及氢原子核外各有几个电子?它们是怎样分布的?画出它们的轨道形状。
当四个氢原子与一个碳原子结合成甲烷(CH 4)时,碳原子核外有几个电子是用来与氢成键的?画出它们的轨道形状及甲烷分子的形状。
答案:C+624H CCH 4中C 中有4个电子与氢成键为SP 3杂化轨道,正四面体结构CH 4SP 3杂化2p y2p z2p xH1.4写出下列化合物的Lewis 电子式。
a.C 2H 4b.CH 3Clc.NH 3d.H 2S e.HNO 3 f.HCHO g.H 3PO 4 h.C 2H 6 i.C 2H 2 j.H 2SO 4 答案:a.C C H H H HCC HH HH 或 b.H C H c.H N H Hd.H S H e.H O NOf.OC H Hg.O P O O H H Hh.H C C HHH H HO P O O H HH或i.H C C Hj.O S O HH OS H H或1.5下列各化合物哪个有偶极矩?画出其方向。
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(第二版)课后习题参考答案第一章绪论1-1 扼要解释下列术语.(1)有机化合物(2) 键能、键的离解能(3) 键长(4) 极性键(5) σ键(6)π键(7) 活性中间体(8) 亲电试剂(9) 亲核试剂(10)Lewis碱(11)溶剂化作用(12) 诱导效应(13)动力学控制反应(14) 热力学控制反应答:(1)有机化合物-碳氢化合物及其衍生物(2) 键能:由原子形成共价键所放出的能量,或共价键断裂成两个原子所吸收的能量称为键能。
)键的离解能:共价键断裂成两个原子所吸收的能量称为键能。
以双原子分子AB为例,将1mol 气态的AB拆开成气态的A和B原子所需的能量,叫做A—B键的离解能。
应注意的是,对于多原子分子,键能与键的离解能是不同的。
分子中多个同类型的键的离解能之平均值为键能E。
(3) 键长:形成共价键的两个原子核之间距离称为键长。
(4) 极性键: 两个不同原子组成的共价键,由于两原子的电负性不同, 成键电子云非对称地分布在两原子核周围,在电负性大的原子一端电子云密度较大,具有部分负电荷性质,另一端电子云密度较小具有部分正电荷性质,这种键具有极性,称为极性共价键。
(5) σ键:原子轨道沿着轨道的对称轴的方向互相交叠时产生σ分子轨道, 所形成的键叫σ键。
(6) π键:由原子轨道侧面交叠时而产生π分子轨道,所形成的键叫π键。
(7) 活性中间体:通常是指高活泼性的物质,在反应中只以一种”短寿命”的中间物种存在,很难分离出来,,如碳正离子, 碳负离子等。
(8) 亲电试剂:在反应过程中,如果试剂从有机化合物中与它反应的那个原子获得电子对并与之共有形成化学键,这种试剂叫亲电试剂。
、(9) 亲核试剂:在反应过程中,如果试剂把电子对给予有机化合物与它反应的那个原子并与之共有形成化学键,这种试剂叫亲核试剂。
(10) Lewis碱:能提供电子对的物种称为Lewis碱。
(11)溶剂化作用:在溶液中,溶质被溶剂分子所包围的现象称为溶剂化作用。
《有机化学》课程习题集一、单选题1.某纯(-)-化合物M的[α]D25=-25°,若将M的(+)-化合物与M的(-)-化合物以物质的量比3﹕1混合后,所得混合物的比旋光度为()A、0°B、+50°C、+25°D、-25°2.化合物CH3CH=CHCH2CH(NH2)CH2CH3的手性碳为S构型,该化合物的立体异构体数目为:( )A、2个B、4个C、6个D、8个3. 2个苯环共用2个碳原子而形成的双环化合物属于()A、多苯代脂肪烃B、桥环烃C、稠环芳烃D、联苯类化合物4.下列化合物中无顺反异构体的是()A、2-丁烯B、2-氯-2-丁烯C、2-戊烯D、3-乙基-2-戊烯5.环丙烷具有下列哪种性质?()A、有张力,难发生开环加成B、无张力,易发生开环加成C、有张力,易发生开环加成D、无张力,难发生开环加成6.邻氯苯胺发生苯环上的亲电取代反应,新基团主要进入()A、氯原子的邻或对位B、氯原子的邻或间位C、氨基的邻或对位D、氨基的间或对位7.下列化合物酸性最强的为()A、CH2OHB、CH3CH2OHC、OHD、OHNO28.蒸馏乙醚前应检验是否含有()A、过氧化物B、碘化钾C、硫酸亚铁D、亚硫酸钠9.能被斐林试剂氧化的化合物为()A、CH3COCH3B、OC、CHOD、CH3COCH2CH310.下列化合物最易发生水解的为()A、(CH3CO)2OB、CH3COClC、CH3COOC2H5D、CH3CONH211.醛、酮分子中羰基碳、氧原子的杂化状态是()A. spB. sp2C. sp3D. sp2和sp312. (CH3)2CHCH2CH(CH3)2的一氯代产物有()A. 1种B. 2种C. 3种D. 4种13.氯乙烯分子中存在的共轭体系是()A. p-π共轭B. π-π共轭C. σ-π超共轭D. σ-p超共轭14. 下列分子中有sp 2杂化碳原子的是( )A. CH 3CH 2CH 3B. (CH 3)2C =CH 2C. (CH 3)3CCH 2OCH 2CH 3D. CH≡CH 15. 关于化合物具有芳香性的正确叙述是( )A. 易加成难取代B. 易取代难加成C. 具有芳香味D. π电子数要满 16. 化合物CH 3CH =CHCH 2CHOHCHOHCH 3的构型异构体的数目是( )A. 4种B. 8种C. 16种D. 32种17. 下列化合物能被氧化生成正丁酸的是( )A. CH 3COCH 2CH 3B. CH 3CH 2CH 2CHOC. CH 3CH 2CHOHCH 3D. CH 3CH 2CH=CH 2 18. 在下列化合物中,与金属钠反应最快的是( )A. 2-丁醇B. 2-甲基乙醇C. 乙醇D. 叔丁醇19. 下列化合物中最易发生脱羧反应的是( )A. 环己烷羧酸B. 2,2-二甲基丙酸C. 3-丁酮酸D. 3-羟基丁酸20. 室温下与HNO 2反应放出N 2的是( )A. HOCH 2CH 2NHCH 3B. CH 3NHCH 2CH 2NHCH 3C. N,N-二甲基苯胺D. 叔丁基胺 21. 下列化合物能发生羟醛缩合反应的是( )A. 叔戊醛B. 甲醛C. 苯甲醛D. 1-丙醛22. 下列化合物中不能与饱和NaHSO 3溶液生成白色沉淀的是( )A. CH 3CH 2COCH 2CH 3B. CH 3COCH 2CH 3C. C 6H 5CHOD. CH 3CH 2CH 2CH 2CHO 23. 下列碳正离子中最稳定的是( )A. CH 2CH 2+(CH 3)2B. CHCH 3+CH (CH 3)2C. C 2H 5+C (CH 3)2D. CH +C 6H 5C 6H 5 24. 下列化合物能发生碘仿反应的是( )A. CH 3CH 2COCH 3B. O (CH 3CH 2)2CC. CHOD. (CH 3)3COH 25. 下列羰基化合物对NaHSO 3加成反应速率由快到慢的顺序为( )1.苯乙酮2.苯甲醛3.2-氯乙醛4.乙醛A. 1234B. 1243C. 4321D. 342126. 下列化合物不可形成分子内氢键是( )A..NO 2OH b.NO 2OH CH 3COCH 2CHCH 3OH c. d.OH OB. a.NO 2OH b.NO 2OH CH 3COCH 2CHCH 3OH c. d.OH OC.a.NO 2OHb.NO 2OH CH 3COCH 2CHCH 3OHc.d.OH OD. NO 2OH b.NO 2OH CH 3COCH 2CHCH 3OH c. d.OH O 27. 下列各对化合物属于官能团异构的是( )A.CH 3CH 2CH 2CH 3与(CH 3)2CH 2CH 3B. CH 3CH 2CH 2OH 与CH 3CHOHCH 3C.CH 3CH 2CHO 与CH 3CH =CHOHD. CH 3CH 2CH 2OH 与CH 3CH 2OCH 3 28. 下列烷烃中沸点最低的是( )A. 新戊烷B. 异戊烷C. 正己烷D. 正辛烷29. 下列化合物具有旋光性的是( )A. COOH COOH Br Br HO HOB. C CH 3H 3C H H C CC.D. Cl H 3C H 3C F 30. 分子具有手性的一般判据是分子中不具有( )A. 对称轴B. 对称面C. 对称中心D. 对称面和对称中心 31. 叔丁基正碳离子比异丙基正碳离子稳定,可用于解释的理论是( )。
有机化学第五版课后习题答案有机化学是化学科学中的一个重要分支,研究有机化合物的结构、性质、合成和反应机理等。
在学习有机化学的过程中,课后习题是检验学习效果和提高理解能力的重要手段。
本文将针对《有机化学第五版》的课后习题,给出一些答案和解析,帮助读者更好地理解和掌握有机化学知识。
一、反应机理和结构分析题1. 以下化合物的分子式为C5H12O,请给出它们的结构式。
答案:(1)2-甲基丁醇;(2)异戊醇;(3)2-甲基-2-丁醇。
解析:根据分子式C5H12O,可以推测出这是一个醇类化合物。
醇的通式为CnH2n+2O,根据这个规律,我们可以确定它们的结构式。
2. 以下反应中,哪一个是亲核取代反应,哪一个是亲电取代反应?请给出反应机理。
答案:(1)亲核取代反应;(2)亲电取代反应。
解析:亲核取代反应是指亲核试剂攻击亲电中心,形成新的化学键。
亲电取代反应是指亲电试剂攻击亲核中心,形成新的化学键。
根据反应机理和试剂的性质,可以判断出哪个是亲核取代反应,哪个是亲电取代反应。
二、合成题1. 请用适当的试剂合成以下化合物。
答案:(1)苯甲醛:苯基甲醇经过氧化反应得到苯甲醛;(2)苯甲酸:苯基甲醇经过氧化反应得到苯甲酸;(3)苯甲醚:苯基甲醇和H2SO4反应得到苯甲醚。
解析:根据目标化合物的结构和反应条件,可以选择合适的试剂和反应条件进行合成。
合成的关键在于选择适当的反应,根据反应机理进行推导。
三、解析题1. 以下化合物的IR光谱图中,哪一个峰代表羟基的伸缩振动?答案:(2)。
解析:根据IR光谱图的特征峰和波数范围,可以判断出哪个峰代表羟基的伸缩振动。
羟基的伸缩振动一般在3200-3600 cm-1的波数范围内。
2. 以下化合物的NMR光谱图中,哪一个峰代表甲基的化学位移?答案:(3)。
解析:根据NMR光谱图的特征峰和化学位移范围,可以判断出哪个峰代表甲基的化学位移。
甲基的化学位移一般在0-2 ppm的范围内。
四、机理题1. 以下反应的机理是什么?请给出反应步骤和中间体。
有机化学1.用系统命名法(IUPAC)命名下列化合物(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2.写出下列化合物的构造式,若命名有错误,请予以改正。
(1) 2-甲基-2-乙基丙烷(2) 2,3-二甲基戊烷(3) 2,2-二甲基-4-异丙基己烷(4) 3-甲基-1-环丙基环戊烷(5) 1,5,8-三甲基螺[3,5]壬烷(6) 2,8-二甲基二环[]癸烷(7) 3-乙基-2,4-二甲基己烷3.将下列化合物按其沸点由高到低排列成序① 2-甲基丁烷② 戊烷③ 己烷④ 2,3-二甲基丙烷4.将下列自由基按稳定性大小排序① ② ③ ④5.写出由一个异丙基和一个异丁基组成的烷烃的构造式。
6.写出一个含有7个碳原子的烷烃,分子中有3组等性氢,其比值为6∶1∶1。
7.写出下列化合物的优势构象(1) 异丙基环己烷(2) (3) 顺-1-甲基-4-异丙基环己烷8.下列各对化合物是构造异构还是构象异构?(1)与(2)与9.完成下列反应(写主要产物)(1)(2)10.写出相对分子质量为100,并含有伯、叔、季碳原子的烷烃的可能构造式。
11.饱和烃的分子式为C7H14,写出符合下列条件的可能结构:(1)没有伯碳原子;(2)含有一个伯碳原子和一个叔碳原子;(3)含有两个伯碳原子,没有叔碳原子。
12.某烷烃的相对分子质量为72,溴化时,(1)只得一种一溴代产物;(2)得到三种一溴代产物;(3)得到四种一溴代产物。
分别写出相应烷烃的结构。
第三章1.命名下列化合物。
(1)(2) (3)(4) (5) (6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)2.写出下列化合物的结构式。
(1) E- 2, 5-二甲基-3-己烯(2) E-3-乙基-4-氯-2-己烯(3) 异戊二烯(4) 2, 2, 5-三甲基-3-己炔(5)(2E, 4Z)-6-甲基-2, 4-庚二烯(6) 1-己烯-5 -炔(7) (Z)-3-乙基-4-丙基-1, 3-己二烯-5-炔3.写出下列反应式。
(1) 与浓H2SO4(2) 与HBr(3) 与1 molHBr(4) 与H2SO4/HgSO4水溶液(5) 与氯水(6) 与HBr在H2O2存在下反应(7) 在Ag存在下与O2反应(8)与Br2反应(9)与冷的KMnO4水溶液反应(10) 环己烯与酸性KMnO4反应(11) 与O3反应后经Zn/H2O分解(12)与NBS在光照下反应4.写出下列反应的主要产物。
(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)5.比较下列烯烃与浓硫酸的反应活性大小,说明理由。
(1)(2)(3)(4)6.用化学方法鉴别下列各组化合物(1) 2,2—二甲基丙烷,1,1—二甲基环丙烷,2—甲基丙烯(2) ,,7.比较下列碳正离子的稳定性并用σ超共轭效应解释。
⑴. ⑵.⑶. ⑷.8. 试根据有关性质推导下列化合物的结构。
(1) 有一化合物A(分子式C5H10Cl2), A与锌粉反应生成B,B和酸性高锰酸钾反应生成丙酮和乙酸。
B经臭氧氧化,锌粉还原可以生成C和D写出 A、B、C、D的结构式。
(2) 某不饱和烃A经高锰酸钾/硫酸氧化可得到含三个碳原子的羧酸和含四个碳原子的酮。
(3) 一摩尔分子式为C6H10的化合物,催化氢化时可吸收一摩尔H2,该化合物经热的酸性KMnO4氧化后可得到含六个碳的直链二元羧酸;(4) 一种化合物经催化加氢可得正己烷,经臭氧化/锌粉还原性水解只生成一种醛。
9. 雌性家蝇的性引诱剂分子式为C23H46,催化加氢生成分子式为C23H48的烷烃,而臭氧化/还原性水解得到CH3(CH2)7CHO和CH3(CH2)12CHO,试推测其结构式。
第四章1. 用系统命名法命名下列化合物:2. 写出下列化合物的构造式:(1) 2-苯基-3-溴丁烷(2) 5-甲基-1-萘胺(3) 5-硝基-2-溴甲苯(4) 4-硝基溴苄(5) 2-溴-3-硝基-5-羟基苯甲酸3. 完成下列反应:4. 根据休克尔规则,判断下列化合物哪些具有芳香性?并简要说明理由。
5. 用化学方法鉴别下列化合物;(1)苯、环已烷,苯乙烯(2)环已烯,苯已炔,乙苯6. 用苯或甲苯为原料合成下列化合物:7. A、B、C三种芳香烃的分子式都是C9H12,用KMnO4溶液氧化时,A生成一元羧酸,B生成二元羧酸,C生成三元羧酸。
将它们分别硝化后,A和B分别得到两种一元硝基化合物,而C只能得到一种一元硝基化合物。
试推测A、B、C的结构。
8. 比较下列每组化合物哪一个较容易硝化?并用箭头指出硝基进入的部位。
第五章1.写出下列化合物的费歇尔投影式。
(1)(S)—2—羟基丙醛(2)(R)—3—溴—3—甲基戊烯(3)(2R,4S)—2—氨基—4—氯戊酸(4)(R)—3—甲基—3—甲氧基—4—戊烯—2—酮2.用系统命名法命名下列化合物(包括用R,S标明手性碳原子的构型)。
3.下列化合物哪些有旋光性?哪些没有旋光性?说明理由。
4.某葡萄糖溶液置10cm长的盛样管中,在20℃时测得其旋光度为+42°,求该溶液的浓度(已知葡萄糖的[α]D20=+52.5°)。
5.有一化合物C5H8O2和NaHCO3作用放出CO2,它本身可以存在两种立体异构,但都无旋光性。
催化氢化后都生成C5H10O2,为一对对映体,试写出原化合物的构型式和该对映体的费歇投影式。
6.4—甲基—3—乙基—2—已烯有几个立体异构体?加氢后有几个立体异构体,写出这些异构体的平面投影式并指出各自的构型。
7.将下列化合物的透视式写成费歇投影式和纽曼投影式,或将纽曼投影式写出费歇投影式(提示:先用R/S法标记其构型)。
第六章1.用系统命名法命名下列化合物。
2.写出下列化合物的结构式。
(1)1-溴-丙烯(2)间硝基氯苯(3)氯仿(4)3-甲基-2-氯-1-戊烯⑸对氯苯基溴甲烷⑹反-2-苯基-1-氯环已烷(7)乙基溴化镁(8)3-碘-1-己炔3.完成下列反应式。
4.用化学方法鉴别下列各组化合物。
⑴己烷和溴乙烷⑵苄氯和对氯甲苯⑶1-氯丁烷1-氯-1-丁烯1-氯-2-丁烯5.按要求将下列各组化合物排序。
⑴SN1反应:CH3CH2CH2BrCH3CH BrCH3C6H5CHBrC6H5⑵SN2反应:1-溴丁烷2-溴丁烷2-甲基-2-溴丙烷⑶卤原子活性:① ②③ ④6.试判断在下列各种情况下卤代烷水解是属于SN2机理还SN1机理?(1)产物的构型完全转化(2)反应分两步进行(3)碱的浓度增大反应速率加快(4)叔卤代烷水解7.完成下列转化。
⑴(2)8.某化合物(A),分子式为C4H8,加溴后的产物与KOH醇溶液共热后生成分子式为C4H6的化合物(B)。
(B)能和银氨溶液反应生成沉淀。
试写出(A)和(B)的结构式和有关反应式。
9.某卤代烃C3H7Br(A)与KOH醇溶液作用生成C3H6(B),(B)氧化后得到具有两个碳原子的羧酸(C)、CO2和水,(B)与溴化氢作用正好得到(A)的异构体(D)。
试推测(A)、(B)、(C)、(D)的结构式。
第二章1.(1)2,2,8-三甲基-6-乙基壬烷;(2)甲基环庚烷;(3)2,3-二甲基戊烷;(4)2,2,6-三甲基-5-异丙基庚烷;(5)顺-1,4-二乙基环己烷;(6)4,5-二甲基螺【2.3】己烷;(7)1,7,7-三甲基-2-乙基二环【】庚烷;(8)反式-1,3-二甲基环戊烷。
2.3. ③②①④4. 稳定性顺序为:②>④>③>①5.6. 。
提示:通式为C7H14,因而,三组氢原子个数为12,2,2。
其中12个氢原子必然为伯氢原子。
7. ;;8. (1)构象异构;(2)构造异构。
9.10.11. ;;12.;;第三章1.(1)2-乙基-1-戊烯;(2)3-乙基环己烯;(3)2,2-二甲基-3-庚炔;(4)3-乙基-1,6-庚二烯;(5)2-甲基-1,3-丁二烯;(6)(2顺,4反)-2,4-己二烯;(7)E-2-氯-2-戊烯;(8)(Z)-2-甲基-1-氯-1-丁烯;(9)(E)-1-氯-1-溴-3,3-二甲基-1-丁烯;(1 0)1,5-二甲基环戊二烯;(11)1,4-环己二烯;(12)1-异丙基环丁烯。
2.3.,5.反应活性:⑷>⑴>⑵>⑶烯烃与浓硫酸发生亲电加成反应,烯烃双键上电子云密度越大,反应活性越高。
双键碳上不同烷基的推电子效应对双键电子云密度影响不一样,一般认为中心碳上所连烷基越多,推电子效应越强,从而导致烯烃发生亲电加成反应的活性有差异。
7.稳定性:⑴>⑵>⑶>⑷.中心碳上所连烷基较多时,σ-p超共轭效应也较强,正电荷被进一步分散,因而稳定性也较强。
8.9.第四章1.(1)4-硝基-2-氯甲苯(3)4-甲基-3-氯苯酚(4)4-硝基-2-氯苯甲酸(1)(3)(4)属于取代芳香族化合物的命名,常常根据芳环上所含主要官能团确定类别,然后对芳环正确编号进行命名的。
主要官能团的确定方法是:—COOH,—SO3H,—CN,—CHO, C=O(酮基),—OH,—NH2,—R,—X(卤素),—NO2。
在选择主要官能团时,若苯环上有多个官能团同时存在,在此排序中前面的官能团优先于后面的官能团,则命名时应选排序靠前的官能团作为主要官能团(即为母体),定出类名,其余基团则作为取代基。
(2)E-2-苯基-2-戊烯(当苯环上连有不饱和烃基或所连烃基比较复杂时,常以脂肪烃作母体,苯基作取代基。
)(5)5-硝基-2-萘酚。
萘分子中十个碳原子是不等同的,为了区别,对碳原子的编号相对固定:在给萘的衍生物命名时,要在符合萘的固定编号位次的前提下,给取代基以最小位次,按取代基在环上的位次来命名。
二元或多元取代物要用数字标明取代基的位次;并按最小系列原则和取代基的顺序规定(同苯取代基的顺序规定)列出。
(6)4,10-二溴菲(同萘相似,有固定编号)2.(1)(2)(3)(4)(5)3.(1)(2)(3)(4)(5)(6)第一步:第二步:解析:(1)光照条件下发生的反应为侧链的取代反应,为游离基的反应机理。
在异丙基中存在两种氢:伯氢和叔氢。
根据反应活性伯氢〉叔氢,故主产物为叔氢被取代的产物。
(2)侧链上含有α—H的苯同系物(烃基直接与苯环相连的碳原子称α—碳原子,α—碳连的氢称α—H或称苄基氢),不论其侧链长短、有无分枝、饱和或不饱和,在较高温度下,均可被K2Cr2O7/H2SO4或KMnO4等氧化剂氧化成羧基,而苯环不受影响。
(3)考查傅---克酰基化反应,又考查定位规律的应用。
根据定位规律,若苯环上原有两个定位基,对于引入第三个取代基的定位作用一致时,定位效应得到加强,第三个取代基进入共同确定的位置。
两个甲基都属于邻对位定位基,且处于间位,引入的第三个取代基(乙酰基)处于一个甲基的邻位,正好又是另一个甲基的对位;而两个甲基之间的位置虽是它们共同的邻位,但由于空间位阻较大,并非反应的主产物。