有机化学习题答案(高等教育出版社)

第二章饱和烃习题(P60)(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)(2)3-甲基-3-乙基庚烷2,3-二甲基-3-乙基戊烷(3)(4)2,5-二甲基-3,4-二乙基己烷1,1-二甲基-4-异丙基环癸烷(5)(6)乙基环丙烷2-环丙基丁烷(7)(8)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)(10)5-异丁基螺[2.4]庚烷新戊基(11)(12)2-甲基环丙基2-己基or(1-甲基)戊基12345671234512345610123456789123412345678910123456789CH31234567(CH3)3CCH2H3CCH3CH2CH2CH2CHCH3(二)写出相当于下列名称的各化合物的构造式，如其名称与系统命名原则不符，予以改正。(1)2,3-二甲基-2-乙基丁烷(2)1,5,5-三甲基-3-乙基己烷(3)2-叔丁基-4,5-二甲基己烷2,3,3-三甲基戊烷2,2-二甲基-4-乙基庚烷2,2,3,5,6-五甲基庚烷(4)甲基乙基异丙基甲烷(5)丁基环丙烷(6)1-丁基-3-甲基环己烷2,3-二甲基戊烷1-环丙基丁烷1-甲基-3-丁基环己烷(三)以C2与C3的σ键为旋转轴，试分别画出2,3-二甲基丁烷和2,2,3,3-四甲基丁烷的典型构象式，并指出哪一个为其最稳定的构象式。解：2,3-二甲基丁烷的典型构象式共有四种：2,2,3,3-四甲基丁烷的典型构象式共有两种：CH3CCHCH3CH3CH3CH2CH3CH2CH2CHCH2CCH3CH3CH3CH3C2H5CH3CCH2CHC(CH3)3CH3CHCH3CH3CHCH3CH2CH3CHCH3CH3CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH3CH3(I)(II)(III)HCH3CH3CH3HCH3HCH3CH3CH3CHH3HCH3CH3CH3CH3H(最稳定构象)(IV)(最不稳定构象)(III)(II)HCH3CH3CH3HH3CHCH3CH3HCCH3H3HCH3CH3HCH3CH3CH3H3CCH3CH3H3CCH3CH3CH3CH3CH3CCH3H3(最稳定构象)(I)(II)(四)将下列的投影式改为透视式，透视式改为投影式。(1)(2)(3)(4)(5)(五)用透视式可以画出三种CH3-CFCl2的交叉式构象：它们是不是CH3-CFCl2的三种不同的构象式？用Newman投影式表示并验证所得结论是否正确。解：它们是CH3-CFCl2的同一种构象——交叉式构象!从下列Newman投影式可以看出：HClCH3ClHCH3ClCH3HH3CClHClHCH3HCH3ClHClCH3CH3HClClCH3HClHCH3ClClH3CHHH3CBrBrCH3HHCH3BrHCBrCH3HH3BrHCH3HBrCH3HBrCH3BrHCH3HHHFClClHHHClFClHHHClClFHHHClClFHHHFClClHHHClFCl(I)(II)(II)将(I)整体按顺时针方向旋转60º可得到(II)，旋转120º可得到(III)。同理，将(II)整体旋转也可得到(I)、(III)，将(III)整体旋转也可得到(I)、(II)。(六)试指出下列化合物中，哪些所代表的是相同的化合物而只是构象表示式之不同，哪些是不同的化合物。(1)(2)(3)(4)(5)(6)解：⑴、⑵、⑶、⑷、⑸是同一化合物：2,3-二甲基-2-氯丁烷；⑹是另一种化合物：2,2-二甲基-3-氯丁烷。(七)如果将船型和椅型均考虑在环己烷的构象中，试问甲基环己烷有几个构象异构体？其中哪一个最稳定？哪一个最不稳定？为什么？解：按照题意，甲基环己烷共有6个构象异构体：(A)(B)(C)(D)(E)(F)其中最稳定的是(A)。因为(A)为椅式构象，且甲基在e键取代，使所有原子或原子团都处于交叉式构象；最不稳定的是(C)。除了船底碳之间具有重叠式构象外，两个船头碳上的甲基与氢也具有较大的非键张力。CH3CClCH3CHCH3CH3ClCH3CH(CH3)2HHHCH3CH3HClCH3CH3CH3HCH3H3CClCH3HHHHCCl(CH3)2CH3CH3CH3CH3HClCH3CH3CH3CH3HHHCH3CH3HCH3H(八)不参阅物理常数表，试推测下列化合物沸点高低的一般顺序。(1)(A)正庚烷(B)正己烷(C)2-甲基戊烷(D)2,2-二甲基丁烷(E)正癸烷解：沸点由高到低的顺序是：正癸烷＞正庚烷＞正己烷＞2-甲基戊烷＞2,2-二甲基丁烷(2)(A)丙烷(B)环丙烷(C)正丁烷(D)环丁烷(E)环戊烷(F)环己烷(G)正己烷(H)正戊烷解：沸点由高到低的顺序是：F＞G＞E＞H＞D＞C＞B＞A(3)(A)甲基环戊烷(B)甲基环己烷(C)环己烷(D)环庚烷解：沸点由高到低的顺序是：D＞B＞C＞A(九)已知烷烃的分子式为C5H12，根据氯化反应产物的不同，试推测各烷烃的构造，并写出其构造式。(1)一元氯代产物只能有一种(2)一元氯代产物可以有三种(3)一元氯代产物可以有四种(4)二元氯代产物只可能有两种解：(1)(2)(3)(4)(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)(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：∴新戊烷中伯氢的活性是乙烷中伯氢活性的1.15倍。CH3CCH3CH3CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CCH3CH3CH3CH3CH3x123.26115.1x(十二)在光照下，2,2,4-三甲基戊烷分别与氯和溴进行一取代反应，其最多的一取代物分别是哪一种？通过这一结果说明什么问题？并根据这一结果预测异丁烷一氟代的主要产物。解：2,2,4-三甲基戊烷的构造式为：氯代时最多的一氯代物为；溴代时最多的一溴代物为这一结果说明自由基溴代的选择性高于氯代。即溴代时，产物主要取决于氢原子的活性；而氯代时，既与氢原子的活性有关，也与各种氢原子的个数有关。根据这一结果预测，异丁烷一氟代的主要产物为：FCH2CH2CH3(十三)将下列的自由基按稳定性大小排列成序。⑴⑵⑶⑷解：自由基的稳定性顺序为：⑶＞⑷＞⑵＞⑴(十四)在光照下，甲基环戊烷与溴发生一溴化反应，写出一溴代的主要产物及其反应机理。解：反应机理：引发：增长：……CH3CCH2CHCH3CH3CH3CH3BrCH2CCH2CHCH3CH3CH3CH3CH3CCH2CCH3CH3CH3CH3BrCH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CCH2CH3CH3CH3CHCHCH3CH3CH3+Br2hCH3BrCH3BrCH3BrCH2Br+++主要产物Br2h2BrCH3CH3Br+CH3Br+Br2CH3Br+终止：(十五)在光照下，烷烃与二氧化硫和氯气反应，烷烃分子中的氢原子被氯磺酰基取代，生成烷基磺酰氯：此反应称为氯磺酰化反应，亦称Reed反应。工业上常用此反应由高级烷烃生产烷基磺酰氯和烷基磺酸钠(R-SO2ONa)(它们都是合成洗涤剂的原料)。此反应与烷烃氯化反应相似，也是按自由基取代机理进行的。试参考烷烃卤化的反应机理，写出烷烃(用R-H表示)氯磺酰化的反应机理。解：引发：增长：……终止：……第三章不饱和烃习题(P112)(一)用系统命名法命名下列各化合物：(1)(2)对称甲基异丙基乙烯3-甲基-2-乙基-1-丁烯4-甲基-2-戊烯(3)(4)CH3BrCH3Br+Br2Br+BrCH32CH3CH3RH+SO2+Cl2RSO2Cl+HCl光常温Cl22Cl光RH+ClR+HClR+SO2RSO2RSO2+Cl2RSO2Cl+ClRSO2+ClRSO2ClR+ClRClCl+ClCl2R+RRRCH3CH2CCHCH3CH3CH2123412345CH3CH=CHCH(CH3)2(CH3)2CHCCC(CH3)3512346CH3CHCH2CHCCHCH3CH=CHCH35123462,2,5-三甲基-3-己炔3-异丁基-4-己烯-1-炔(二)用Z,E-标记法命名下列各化合物：(1)↓↑(2)↑↑(E)-2,3-二氯-2-丁烯(Z)-2-甲基-1-氟-1-氯-1-丁烯(3)↑↑(4)↑↑(Z)-1-氟-1-氯-2-溴-2-碘乙烯(Z)-3-异基-2-己烯(三)写出下列化合物的构造式，检查其命名是否正确，如有错误予以改正，并写出正确的系统名称。(1)顺-2-甲基-3-戊烯(2)反-1-丁烯顺-4-甲基-3-戊烯1-丁烯(无顺反异构)(3)1-溴异丁烯(4)(E)-3-乙基-3-戊烯2-甲基-1-溴丙烯3-乙基-2-戊烯(无顺反异构)(四)完成下列反应式：解：红色括号中为各小题所要求填充的内容。(1)(2)(3)C=CCH3CH3ClClC=CCH3ClCH2CH3FC=CBrClIFC=CCH2CH2CH3CH3CH(CH3)2HC=CCH3HCHCH3HCH312345CH2=CHCH2CH3CH3C=CHBrCH3123CH3CH2C=CHCH3CH2CH312345CH3CH2C=CH2+HClCH3CH3CH2CCH3CH3ClCF3CH=CH2+HClCF3CH2CH2Cl(CH3)2C=CH2+Br2NaCl水溶液(4)(硼氢化反应的特点：顺加、反马、不重排)(5)(6)(硼氢化反应的特点：顺加、反马、不重排)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(CH3)2CCH2BrBr(CH3)2CCH2ClBr(CH3)2CCH2OHBr++abBr(CH3)2CCH2Br-orCl-orH2Oa方式空间障碍小，产物占优解释：CH3CH2CCHCH3CH2CH2CHOCH3CH2CCHOHH(1)1/2(BH3)2(2)H2O2,OH-CH3+Cl2+H2OCH3OHClCH3ClOH+CH3CH3OHCH3CH3(1)1/2(BH3)2(2)H2O2,OH-CH3CH2Cl2500Co(A)(B)CH3CH2ClHBrROORCH3CH2BrCl(CH3)2CHCCHHBr过量(CH3)2CHCCH3BrBrCH3CH2CCH+H2OHgSO4H2SO4CH3CH2CCH3OCOOH+CH3COOHKMnO4CH=CHCH3(1)O3(2)H2O,ZnOOBr+Br2300CoBr+NaCCH(14)(五)用简便的化学方法鉴别下列各组化合物：(1)解：(2)解：(六)在下列各组化合物中，哪一个比较稳定？为什么？(1)(A)，(B)解：(B)中甲基与异丙基的空间拥挤程度较小，更加稳定。(2)(A)，(B)解：(A)中甲基与碳-碳双键有较好的σ-π超共轭，故(A)比较稳定。(3)(A)，(B)，(C)解：(C)的环张力较小，较稳定。(4)(A)，(B)解：(A)的环张力较小，较稳定。(5)(A)，(B)，(C)解：(C)最稳定。(6)(A)，(B)解：(A)的环张力很大，所以(B)较稳定。C=CC6H5C6H5HHCH3CO3HCCOHC6H5HC6H5(A)(B)(C)(A)(B)(C)KMnO4Br2CCl4褪色褪色xx褪色(A)(B)(C)CH3(C2H5)2C=CHCH3CH3(CH2)4CCH(A)(B)(C)Br2CCl4褪色褪色xxAg(NH3)2NO3银镜C=CHHCH(CH3)2CH3C=CHCH(CH3)2HCH3CH3CH3CH3CH2(七)将下列各组活性中间体按稳定性由大到小排列成序：(1)(2)解：(1)C＞A＞B(2)B＞C＞A(八)下列第一个碳正离子均倾向于重排成更稳定的碳正离子，试写出其重排后碳正离子的结构。(1)(2)(3)(4)解：题给碳正离子可经重排形成下列碳正离子：(1)(2)(