有机化学--习题答案---陈宏博

1《有机化学》习题解答——陈宏博主编.大连理工大学出版社.2005.1第二版第一章1-1有机化合物一般具有什么特点？答：（1）有机化合物分子中，原子之间是以共价键相连；（2）在有机化合物中，碳原子之间以及碳原子和其他非金属原子之间可形成不同类型共价键；两碳原子间可以单键、双键或叁键相连，碳原子间可以是链状，也可以是环状，且分子骨架中可以掺杂其他元素的原子；（3）大多数有机物不易溶于水，易燃烧；液体易挥发；固体熔点低；（4）有机化合物的化学反应速率一般较小；有机反应常伴有副反应。1-2根据键能数据，判断乙烷分子CH3CH3在受热裂解时，哪种共价键易发生平均断裂？答：在乙烷分子中，C–C间键能为347.3kJ/mol,而C–H间键能为414.2kJ/mol.由于C–C间键能小于C–H间键能，所以乙烷受热裂解时，C-C键易发生平均断裂。1-3根据电负性数据，以δ+或δ-标注形成下列极性共价键的原子上所带的部分正电荷或负电荷。O-H,N-H,H3C-Br,O═C═O,C─O,H2C═O答：HOHNBrCH3OCOOCH21-4指出下列化合物的偶极矩大小次序。CH3CH2Cl,CH3CH2Br,CH3CH2CH3,CH3C≡N,CH3CH≡CH2答：CH3CNCH3CH2ClCH3CH2BrCH3CH=CH2CH3CH2CH31-5解释下列术语。键能，键的离解能，共价键，σ键，π键，键长，键角，电负性，极性共价键，诱导效应，路易斯酸(碱),共价键均裂，共价键异裂，碳正离子，碳负离子，碳自由基，离子型反应，自由基型反应答案略，见教材相关内容1-6下列各物种，哪个是路易斯酸？哪个是路易斯碱？(C2H5)2O,NO2,+CH3CH2,NH3BF3,,..CH3CH2+AlCl3,I-,H2O....:CH3CH2OH....H3+O,,NH4+,,NC-HCC-Br+,Br-HO-,SO3,CH3SCH3....,C6H5NH2,..(C6H5)3P..答:路易斯酸：BF3，NO2，CH3CH2，AlCl3,H3O,NH4,SO3,Br+++++2路易斯碱：:NH3，(C2H5)2O，CH3CH2,I，H2O，CH3CH2OH，..........CN,Br,HO,CH3SCH3,C6H5NH2,(C6H5)3P:......CCH,1-7指出下列化合物所含官能团的名称和化合物所属类别。CH3CH2SH,C2H5OC2H5,CH3CH2CH═CH2,HOOCCH═CHCOOHCH3≡CH,ClCH2CH2Cl,CH3CHO,CH3CH2COCH3OH,COOH,SO3H,NH2,NO2,NHCOCH2N..,OH,O,CN,COCl,O,COOCH3化合物CH3CH2SHC2H5OC2H5CH3CH2CH=CH2HOOCCH=CHCOOH官能团名称巯基烷氧基烯基（双键）羧基（双键）化合物类别硫醇醚烯烃烯酸化合物CH3CCHClCH2CH2ClCH3CHO官能团名称炔基（叁键）卤基醛基酮基化合物类别炔烃卤代烃醛酮化合物OHCOOHSO3HNH2NO2NHCOCH2羟基羧基磺基氨基硝基乙酰氨基酚羧酸磺酸胺硝基化合物酰胺化合物N..OHOCNCOClO杂环化合物羟基酮基氰基卤代甲酰基杂环化合物吡啶环醇环酮腈酰卤呋喃环3化合物COOCH3酯第二章2-1用系统命名法命名分子式为C7H16的所有构造异构体。答：不饱和度N=1+7-16/2=0属饱和烷烃CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3正庚烷，|CH3CH3CHCH2CH2CH2CH32-甲基己烷|CH3CH3CH2CHCH2CH2CH33-甲基己烷，CH3|CH3CCH2CH2CH3|CH3|2，2-二甲基戊烷CH3CHCHCH2CH3CH3|CH3|2，3-二甲基戊烷CH3|CH3CH2CCH2CH3|CH3|3，3-二甲基戊烷|CH3CH3CHCH2CHCH3CH3||2，4-二甲基戊烷CH3CH2CHCH2CH3CH2CH3|3-乙基戊烷|CC-C-C-C|CC|2，2，3-三甲基丁烷2-2试将下列各化合物按其沸点由高到低排列成序。答：正癸烷正辛烷正庚烷正己烷2-甲基戊烷2，2-二甲基丁烷2-3用纽曼式表示下列各化合物的优势构象。CH3HClCH3HCl(1)(2)CCCH3HBrHHCH3(3)CH3HHCH3答：（1）CH3ClHCH3ClH（2）BrHHCH3CH3H（3）HHCH3CH32-4给出自由基稳定性次序。4(1)A.CH3CHCH2CH2B.CH3CHCHCH3C.CH3CCH2CH3CH3CH3CH3......(2)A.B.C.CH3H2CH3CH3答：（1）CBA（2）BCA2-5下面的反应中，预计哪个产物较多？CH3CH2CH2CH2CH3+Br2(CH3CH2)2CHBr+CH3(CH2)3CH2Br+CH3CH2CH2CHBrCH3hv答：（CH3CH2）2CHBr比较多，因为氢的活泼性：3ºH2ºH1ºHCH3CH2CH2CHBrCH3最多,因2ºH数量多,活性也比较大(4×2.5=10)2-6乙烷和2,2－二甲基丙烷等摩尔量混合后与少量的氯反应，得到的一氯代产物中氯乙烷与新戊基氯的摩尔比为1：2.3。问：在乙烷和2,2－二甲基丙烷中，哪个伯氢反应活性较高？答：氢原子的反应活性比为：乙烷：2,2－二甲基丙烷＝123.2:61＝20:23所以2,2－二甲基丙烷的伯氢反应活性高。2-7写出环己烷与Br2在光照下生成一溴环己烷的反应机理。答：自由基引发阶段：Br-Br光照2Br.链增长阶段：HBrH+Br+Br+Br+BrBr链终止阶段：Br+BrBrBrBr+Br.+2-8用化学方法区别1,2－二甲基环丙烷和环戊烷。答：用溴的四氯化碳溶液，能使溴水褪色的为1,2－二甲基环丙烷，不能使溴水褪色的为环戊烷。2-9命名下列化合物：（1）？CH3CH3(2)(3)HC2H5HCH3答：（1）2,7,7－三甲基双环［2,2,1］庚烷（2）2,5－二甲基螺［3,5］壬烷（3）反―1―甲基-4-乙基环己烷2-10完成下列化学反应：5(1)CH3+Br2?hv(2)+O2?+?钴催化剂(3)+HI?H3C(4)+H2?+?Ni答：（1）CH3Br，HBr（2）OH,O（3）CH3CHCH2CH3I|（4）CH2CH3,2-11写出乙基环己烷与氯气反应生成的所有一氯代产物的构造异构体、顺反异构体、构象异构体。答：CH2CH2Cl，CCH3ClH(S)CClHH3C(R)，C2H5ClC2H5HClHHC2H5|ClHHC2H5H|ClClHHC2H5C2H5HHClClHC2H5HHHC2H5ClC2H5|ClHHHHC2H5|ClHC2H5HClClHHC2H5C2H5HHCl2-12举例说明分子中的角张力、扭转张力、非键张力，并比较下列各对化合物的稳定性。(1)和(2)和CH3HCH3CH3CH3HHCH3CH3CH3CH3HHH3CHCH3CH3和(3)HH3CH和(4)答：角张力扭转张力非键张力（略，见教材）6稳定性：（1）（2）CH3HCH3CH3CH3HHCH3CH3CH3CH3HHH3CHCH3CH3(3)HH3CH（4）2-13写出菲烷的稳定构象式。答：|||HHHH2-14试分析在甲烷氯代反应中生成极少量的氯乙烷的原因。答：甲烷的氯代反应，经过自由基引发阶段、链增长阶段、链终止阶段，生成大量的CH3Cl，生成的CH3Cl作为反应物，进行下面反应：ClHCH2ClHClCH2Cl++CH2Cl+CH3CH3CH2Cl及：+CH3CH3CH3CH3Cl++CH3CH3HClC2H5Cl2+Cl+C2H5ClC2H5所以甲烷氯代反应中可生成极少量的氯乙烷。2-15比较下列各化合物完全燃烧时所放出热量的大小次序。CH3HH,,,CH3答：CH3HHCH37第三章3-1写出下列化合物立体异构体数目，用Fischer投影式或立体透视式表示它们的立体结构，指出立体异构体的关系，并用R、S表示手性碳原子的构型。(1)CH3CHCHCO2H(2)HO2CCHCHCO2HBrBrBrBrCO2HCO2H(3)答：（1）N=22=4COOHHBrCH3HBrSRCOOHBrHCH3BrHRSCOOHBrHCH3HBrRRCOOHHBrCH3BrHSS①②③④①与②，③与④为对映体（2）N=3COOHBrHCOOHHBrRRCOOHHBrCOOHBrHSSCOOHHBrCOOHHBrCOOHBrHCOOHBrHRSSR①②③④①与②为对映体，③与④是同一化合物。（3）N=3COOHHCOOHHRSCOOHHHCOOHSSHCOOHCOOHHRR①②③①为内消旋体，②与③对映体。3-2指出下列几对投影式是否是同一化合物。和CH3CO2HCO2HHOOHC6H5CH3C6H5(1)和(2)CHOCHOCH2OHCH2OHOHOHHH和(3)CH3CH3HHBrBrC2H5C2H5和(4)HHCH3C6H5C6H5CH3NH2NH2答：（1）同一化合物（2）同一化合物（3）对映体3-3写出下列化合物的Fischer投影式，并用R、S标注构型。8(1)CBrC2H5ClH(2)CCH3CClHCH3HCl(3)CHClFBr(4)CCC2H5CH3CH3HBrO(5)CCH3CCH3HOHHH(6)HCH3HBrBrC2H5(7)HBrCH3HHCH3(8)HClCH3HClCH3答：（1）HClBrC2H5(R)（2）CH3ClHCH3HClRR（3）HFClBr(S)（4）CH3H3CBrC2H5HOR（5）H(S)CH2CH3CH3OH（6）C2H5HBrCH3BrHSS（7）CH3HHCH3BrHS(S)（8）CH3ClHCH3ClHSR3-4下列各对化合物属于非对映异构体、对映异构体、顺反异构体、构造异构体还是同一化合物或不同化合物？(1)和CH3HBrCH3HClCH3HClCH3HBr(2)HBrCH3HClHCH3CH3HClCH3Br和(3)和CH3(4)和HC2H5C2H5HHC2H5HC2H5(5)和HBrCH3HBrC2H5HBrCH3HBrH3C和(6)CH3H3CH3CCH3答：（1）对映体（2）非对映体（3）对映异构体（4）顺反异构体（5）不同化合物（6）同一化合物3-5麻黄素构造式为，请写出（R,R）构型的透视式、锯架式、Fischer投影式、Newman投影式。CHCHCH3OHNHCH39答：CH3H3CHNHC6H5HOHC6H5HOHHNHCH3CH3CH3HHOC6H5HNHCH3NHCH3CH3C6H5HOHCH33-6判断下列化合物是否有手性。BrBrNO2NO2(1)(2)CO2HHHO2CCH3(3)ICH3ClH3C(4)H3CH3CCClNO2NO2NO2NO2NO2(5)(6)CCCHClHCl答：（1）有（2）有（3）有（4）无（5）无（6）有3-7某化合物分子式为C4H8O，没有旋光性，分子中有一环丙烷环，在环上有一甲基和一羟基，写出该化合物的结构式。答：CH3OH3-8某化合物分子式为C5H10O，没有旋光性，分子中有一环丙烷环，在环上有两甲基和一羟基，写出该化合物可能的结构式。答：OHHCH3HHCH3HOHCH3HHCH33-9考查下面列出的4个Fischer投影式，回答问题：CHOHOHCH2OHHOHCHOHOHCH2OHHOHCHOHOHCH2OHHOHCHOHOHCH2OHHOH（A）（B）（C）（D）（1）（B）和（C）是否为对映体？（2）（A）和（C）的沸点是否相同？（3）（A）和（D）是否为对映体？（4）有无内消旋体存在？（5）（A）和（B）的沸点是否相同？（6）（A）、（B）、（C）、（D）四者等量混合后有无旋光性？答：（1）否（2）否（3）相同（4）不同（5）无（6）无103-10甲基环