考研有机化学机理题题库

  • 格式:doc
  • 大小:3.08 MB
  • 文档页数:59

考研有机化学机理题题库 2 1 螺戊烷在光照条件下与氯气反应是制备氯代螺戊烷的最好方法。 Cl2Cl

light

解释在该反应条件下,为什么氯化是制备这一化

合物的如此有用的方法并写出反应历程。

解: ClH.

.

该反应条件下螺戊烷氯化是自由基反应, 形成图示的平面型或近似于平面型的自由基中间体,中心碳原子为sp2杂化, 未参与杂化的p轨道只有一个未配对电子,垂直于三个sp2杂化轨道,并被另一个环丙烷的弯曲键所稳定,活化能低,反应速度快,是制备该化合物有效的方法。 链引发:

Cl2

light

2 Cl.

链传递:

ClClCl.+.+ HCl

.+ Cl

+ Cl

.

链终止: 3 4

键上,第二次是分子内加成(碳正离子加到烯键上), 每次都生成较稳定的碳正离子。

HHH+++- H+12345678123456781234567

8

5 CO2CH3

AcOHgCO2CH

3

Hg ( OAc)2

解 +HgOAc对烯键亲电加成后,接着经过一系列亲电加成, 再失去氢离子,得最终产物.

OAcCOOCH3

OAcCOOCH3

OAc

CO2CH3

HgOAc+

CO2CH

3

Hg+Hg

Hg

+

- H + 6 ClHCl

解 碳正离子1发生重排。 不重排的产物是1-异丙基-1-氯环己烷。本题碳正离子重排由氢迁移 5

造成。 ClClH

H++Cl

-

++

Cl

-1

1 7

ClHCl 解 发生碳正离子重排。第一步得到的碳正离子已是叔碳正离子,但分子中有五元环。重排时,碳正离子α-位环戊基的一条键带一对电子移到碳正离子上,生成六员环(1,2-迁移,碳正离子是1-位,2-位基团迁到1-位上)。

ClH++

+Cl

-

8 H2SO4

解 环外双键在质子酸催化下易重排为热力学更稳定的环内双键。 6

HH

H++- H+

加上的氢

原来的氢 9

CH2=CHCH2CH2CH2OHBr2

O

Br

OHBrOHBrOBrHOBrBr- Br-..++- H

+

10 解释 乙烯和异丁烯加溴各经过不一样的中间体 乙烯加溴得到溴翁离子,其稳定性大于开链的伯碳正离子。

BrBrBr

BrBr

Br++

异丁烯CH2=C(CH3)加溴后得到的开链叔碳正离子稳定。

BrBrBrBr

Br+Br-

11 解释:环戊二烯在室温时生成一个不带双键的聚合物,加热后又生成环戊二烯单体。 7

+ 环戊二烯室温下很容易二聚(Diels-Alder反应),得到的产物有双键,还可与环戊二烯反应,这样得到的聚合物只有单键。Diels-Alder反应可逆,加热时解聚。

2nn n 12 解释: 3-溴环己烯和HBr反应生成一个产物反-1,2-二溴环己烷,而3-甲基环己烯同样反应后生成四个产物顺-和反-1-溴2-甲基环己烷及顺-和反-1-溴-3-甲基环己烷。 解: 氢离子加到烯键的1-位碳原子时,正电荷在溴原子的β-位,溴孤对电子向碳正离子靠近可以形成稳定的环状溴翁离子,接下去溴负离子对溴翁离子进攻,得到反-1,2-二溴环己烷。

BrH

Br

Br

Br

Br+

+:+Br-

3-甲基环己烯与氢离子加成,得到两种碳正离子稳定性差不多,碳正离子平面结构,溴负离子可从环上下方进攻碳正离子,故可得4种产物。 8

CH3H

CH

3CH

3

Br

CH3

Br

CH3H

CH

3CH

3

Br

CH3

Br

++Br-

+

++Br-

+

13 4R- 甲基己烯与HBr反应后生成不等量的2S,4R-2-溴-4-甲基己烷和2R,4R-2-溴-4-甲基己烷。 解:

EtCH3HCH2

EtCH3HCH2

EtCH3HCH2

CH3

HBr

EtCH3HCH2

CH3

BrH

RRR+H+Br

+

-

SAB

溴负离子进攻平面三角形碳正离子, 从位阻小

的氢原子一侧容易些,所以得到产物以A占优势。 14 解释:在相同反应条件下,乙烯、丙烯和2-甲基丙烯发生水合反应的相对速率分别是1、1.6×106及2.5×1011。 解: 9

CH2CH2

HCH3CH2

CHCH2CH3

HCH3CHCH3

CH2

CH3

CH3

HCH3

CH3

CH3

++++

++

因为反应中间体分别是伯碳正离子,仲碳正离子,叔碳正离子,稳定性依次增大。 15

NH

NMe2

O

HH2SO

4

NH

NMe2

+

+

解: NHNMe

2

O

H

NH

NMe2

NMe2

O

H

H

NHOH

NMe2

HNHOH

NMe2

+

H++

+- H

+

..- OH-

16 苯肼与丁酮在Fischer吲哚合成法条件下反应,生成两个吲哚异构体,给出它们的结构并解释原因。 10

解: 丁酮羰基两侧都有α –氢,在Fischer吲哚合成法中都可用于成环,所以产物有两种异构体1和2。

NH

NH2N

H

N

CH2CH

3

CH3

HCH

3

CH3

NNHHH

CH3

CH3

NHNH

HH

H

CH3

CH3

NH

H

NH2

HNNH2

CH3

HCH

3

HH

NH4

NH

CH3

CH3

CH2

CH3

OCH3

HOAcheat

H

++

+重排

++

-+

H

1 NH

NH2N

H

N

CH2C2H

5

H

HH

C2H5

NNHHH

H

C2H5

NHNH

HH

H

H

C2H5

NH

H

NH2

HNNH2

C2H5

HH

HH

NH4

NH

HC2H5

CH2

H

OC2H5

HOAcheatH

+

+

+重排

++

-+

H

2 17 请比较α-皮考啉和β-皮考啉硝化反应活性并说明原因,给出硝化反应的主要产物。 解: 吡啶亲电取代反应发生在β-位。α-皮考啉硝化中间体的共振结构中,1和2 有给电子基甲基连在