有机化学高鸿宾第四版答案.pdf

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1、第 一 章(-)用 简 单 的 文 字 解 释 下 列 术 语:(1)有 机 化 合 物:碳 氢 化 合 物 及 其 衍 生 物。(2)键 能:形 成 共 价 筵 时 体 系 所 放 出 的 能 量。(3)极 性 键:成 余 建 原 子 的 电 负 性 相 差 为 0.51.6时 所 形 成 的 共 价 维。(4)官 能 团:决 定 有 机 化 合 物 的 主 要 性 质 的 原 子 或 原 子 团。(5)实 验 式:能 够 反 映 布 机 化 合 物 元 素 组 成 的 相 对 比 例 的 化 学 式。(6)构 造 式:能 够 反 映 有 机 化 合 物 中 原 子 或 原 子 团 相 互

2、连 接 顺 序 的 化 学 式。(7)均 裂:共 价 键 断 裂 时,两 个 成 维 电 子 均 匀 地 分 配 给 两 个 成 维 原 子 或 原 子 团,形 成 两 个 自 由 基。(8)异 裂:共 价 维 断 裂 时,两 个 成 维 电 子 完 成 被 某 一 个 成 维 原 子 或 原 子 团 占 有,形 成 正、负 离 子。(9)sp2杂 化:由 I 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。sp?杂 化 轨 道 的 形 状 也 不 同 于

3、 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。键。(1 0)诱 导 效 应:由 于 成 键 原 子 的 电 负 性 不 同 而 引 起 的 电 子 云 的 转 移。诱 导 效 应 只 能 通 过。键 传 递,并 且 随 着 碳 链 增 长,诱 导 效 应 迅 速 减 弱。(1 1)氢 键:由 氢 原 子 在 两 个 电 负 性 很 强 的 原 子 之 间 形 成 桥 梁”而 导 致 的 类 似 化 学 键 的 分 子 间 或 分 子 内 作 用 力。氢 键 具 有 饱 和 性 和 方 向 性,但 作 用 力 比 化 学 键 小

4、得 多,一 般 为 2030kJ/mol。(12)Lewis酸:能 够 接 受 的 电 子 的 分 子 或 离 子。(二)下 列 化 合 物 的 化 学 键 如 果 都 为 共 价 键,而 且 外 层 价 电 子 都 达 到 稳 定 的 电 子 层 结 构,同 时 原 子 之 间 可 以 共 用 一 对 以 上 的 电 子,试 写 出 化 合 物 可 能 的 L ew is结 构 式。(1)CH3 NH2(2)CH30cH3CH3 C OH g(4)CH3CH=CH2(5)CH3c三 CH(6)CH2O解:分 别 以“O”表 示 氢 原 子 核 外 电 子,以“”表 示 碳 原 子 核 外 电

5、 子,以“”表 示 氧 原 子 核 外 电 子,以“”表 示 氮 原 子 核 外 电 子,题 给 各 化 合 物 的 Lewis结 构 式 如 下:H H H(1)H?CJNH(2)H?C;O:C?HH H H HH H?C:C:O:H*H OH(6)0*H o c cHC:HH 00C o H CHHccHb:”HH o(三)试 判 断 下 列 化 合 物 是 否 为 极 性 分 子。(1)HBr 是 12 杏(3)CC14 否(4)CH2C12 是(5)CH30H 是(6)CH30cH 是(四)根 据 键 能 数 据,乙 烷 分 子(CH3CH3)在 受 热 裂 解 时,哪 种 键 首 先

6、 断 裂?为 什 么?这 个 过 程 是 吸 热 还 是 放 热?解:乙 烷 分 子 受 热 裂 解 时,首 先 断 c-c;因 为 维 能:C-H(414kJ/mol)C-C(347kJ/mol)o这 个 过 程 是 一 个 吸 热 过 程。(五)M O 的 键 角 为 105,试 问 水 分 子 的 氧 原 子 用 什 么 类 型 的 原 子 轨 道 与 氢 原 子 形 成 等 价 的 单 键?解:105与 109.5比 较 接 近,说 明 水 分 子 中 的 氧 原 子 采 取 不 等 性 sp3杂 化。所 以 氧 采 用 sd杂 化 轨 道 与 氢 原 子 成 键。(六)正 丁 醇(C

7、H3cH2cH2cH2OH)的 沸 点(117)比 它 的 同 分 异 构 体 乙 醍(CH3cH20cH2cH3)的 沸 点(34.5)高 得 多,但 两 者 在 水 中 的 溶 解 度 均 为 8g/100g水,试 解 释 之。解:正 丁 醇 分 子 之 间 可 以 形 成 分 子 间 氢 键,而 乙 域 分 子 之 间 不 能 形 成 氢 键,所 以 正 丁 醇 的 的 沸 点 远 高 于 乙 醛。但 二 者 均 可 水 分 子 形 成 氢 键,所 以 它 们 在 水 中 都 有 一 定 的 溶 解 度(8g/100g水)。(七)矿 物 油(相 对 分 子 质 量 较 大 的 燃 的 混

8、 合 物)能 溶 于 正 己 烷,但 不 溶 于 乙 酸 或 水。试 解 释 之。解:矿 物 油 是 非 极 性 分 子,而 水 和 乙 醇 都 是 极 性 分 子。根 据“相 似 相 溶”的 原 则,非 极 性 的 矿 物 油 在 极 性 溶 剂 中 不 可 能 有 好 的 溶 解 度。(八)下 列 各 反 应 均 可 看 成 是 酸 碱 的 反 应,试 注 明 哪 些 化 合 物 是 酸?哪 些 化 合 物 是 碱?CH3COOH+H2O H3O+C H 3cocr 酸 碱 酸 碱 CH3C00-+H C I C H3C O O H+c r 碱 酸 酸 碱(3)H2O+CH3NH2 CH3

9、NH3+OH酸 碱 酸 碱(4)H2O+CH3NH2酸 碱 CH3NH3+O H 酸 碱(九)按 照 不 同 的 碳 架 和 官 能 团,分 别 指 出 下 列 化 合 物 是 属 于 哪 一 族、哪 一 类 化 合 物。CH3 CH3(1)CH3 C C C1CH3 CH3脂 肪 族 卤 代 烷 煌 CHH C,、C-O C H 3(4)I IIH C、/HCH芳 香(族)酸 CH3(7)CH3C-NH2CH3脂 肪 族 伯 胺 CH3 CH3 O(2)CH3 C C C OHCH3 CH3脂 肪 族 竣 酸、开 链 竣 酸 CHH C,、C-C H O I I IH C s j C HCH

10、芳 香 嗾)醛 HI(8)CH3 C C三 CHCH3CH2-CH2(3)I)C=。CH2-CH2脂 环(族)酮 H C CHII IIHC CH(6)/NIH杂 环 类 化 合 物(毗 咯)CH2-CH2(9)1 1CH2 C H-O H脂 肪 族 焕 煌、开 链 焕 煌 脂 环(族)醇(十)根 据 官 能 团 区 分 下 列 化 合 物,哪 些 属 于 同 一 类 化 合 物?称 为 什 么 化 合 物?如 按 碳 架 分,哪 些 同 属 一 族?属 于 什 么 族?解:按 官 能 团 分;、(8)属 于 醇 类 化 合 物;、(7)、属 于 竣 酸 类 化 合 物。按 碳 架 分:、属

11、于 芳 香 族;、属 于 脂 环 族;、属 于 脂 肪 族;属 于 杂 环 类 化 合 物。(H一)一 种 醇 经 元 素 定 量 分 析,得 知 C=70.4%,H=13.9%,试 计 算 并 写 出 实 验 式。解:碳 和 氢 的 含 量 加 起 来 只 有 8 4.3%,说 明 该 化 合 物 含 氧,即 0=15.7%。70.4 u or,nr=-=5.87 x 6c 12该 化 合 物 的 实 验 式 为 C6HI4OO 厂 里。14H 115.7,n0=-1 16(十 二)某 碳 氢 化 合 物 元 素 定 量 分 析 的 数 据 为:C=92.1%,H=7.9%;经 测 定 相

12、对 分 子 质 量 为 78。试 写 出 该 化 合 物 的 分 子 式。5 0.92 x78 u or u解:nr=-=5.87=6,12 该 化 合 物 的 分 子 式 为 C6H6。H”密=6.1 6,61第 二 章 饱 和 煌 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)53-甲 基-3-乙 基 庚 烷 2,3-二 甲 基-3-乙 基 戊 烷(4)2,5-二 甲 基-3,4-二 乙 基 己 1,1-二 甲 基 4 异 丙 基 环 癸 烷 烷(6)4乙 基 环 丙 烷 32-环 丙 基 丁

13、烷 1,7-二 甲 基 4 异 丙 基 双 环 4.4.0 癸 烷(9)5-异 丁 基 螺 2.4 庚 烷(11)2-甲 基 环 丙 基 2-甲 基 螺 3.5 壬 烷(10)(CH3)3CCH2新 戊 基(CH3cH2cH2cH2cHe为 2-己 基 or(1-甲 基)戊 基(-)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 CH3 CH3CH3C CHCH3CH2cH32,3,3-三 甲 基 戊 烷(4)甲 基 乙 基 异 丙 基 甲 烷 CH3 CH

14、3CH3cH2C H-C H O 1,5,5-三 甲 基-3-乙 基 己 烷 CH3 CH3CH2CH2CHCH2C-CH3c2H5 CH32,2-二 甲 基-4-乙 基 庚 烷(5)丁 基 环 丙 烷 CH2cH2cH2cH32,3-二 甲 基 戊 烷 1-环 丙 基 丁 烷 2-叔 丁 基-4,5-二 甲 基 己 烷 C(CH3)3 CH3CH3CCH2CH-CHCH3CH32,2,3,5,6 五 甲 基 庚 烷(6)1-丁 基-3-甲 基 环 己 烷 CH2cH2cH2cH3C iX cH3L 甲 基 _3-丁 基 环 己 烷(三)以 C2与 C3的。键 为 旋 转 轴,试 分 别 画

15、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:(1)(最 稳 定 构 象)(I I)CH3C H 3 y、HCH3人 J HCH3(III)HH3CCH3(IV)(最 不 稳 定 构 象)2,2,3,3-四 甲 基 丁 烷 的 典 型 构 象 式 共 有 两 种:CH3H 3 C y、CH3H3c 人 J C H3C H3(I)(最 稳 定 构 象)(III)CH3/、CH3C H3H3CCH3(H)(四)将 下

16、列 的 投 影 式 改 为 透 视 式,透 视 式 改 为 投 影 式。CH3(五)用 透 视 式 可 以 画 出 三 种 CH3-CFC12的 交 叉 式 构 象:它 们 是 不 是 CH3-CFC12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-CFC12的 同 一 种 构 象 交 叉 式 构 象!从 下 列 Newman投 影 式 可 以 看 出:将 整 体 按 顺 时 针 方 向 旋 转 60。可 得 到(H),旋 转 120。可 得 到(III)。同 理,将(II)整 体 旋 转 也 可 得

17、 到、(I I I),将(III)整 体 旋 转 也 可 得 到(I)、(II)o(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)CH3CC1-CH-CH3CH3 CH3(6)是 同 一 化 合 物:2,3-二 甲 基-2-氯 丁 烷;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

18、 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: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。(A)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

19、己 烷(C)2-甲 基 戊 烷(D)2,2-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 煌 的 分 子 式 为 C5H

20、1 2,根 据 氯 化 反 应 产 物 的 不 同,试 推 测(2)一 元 氯 代 产 物 可 以 有(4)二 元 氯 代 产 物 只 可 能 各 烷 煌 的 构 造,并 写 出 其 构 造 式。(1)一 元 氯 代 产 物 只 能 有 一 种 三 种(3)一 元 氯 代 产 物 可 以 有 四 种 有 两 种 CH3解:(1)CH3-C-CH3CH3CH3cHeH2cH3(3)-CH3(十)已 知 环 烷 烧 的 分 子 式 为 C5H10,测 各 环 烷 烧 的 构 造 式。(1)一 元 氯 代 产 物 只 有 一 种 三 种(2)CH3cH2cH2cH2cH3CH3(4)CH3-C-C

21、H3CH3根 据 氯 化 反 应 产 物 的 不 同,试 推(2)一 元 氯 代 产 物 可 以 有解:(1)Q CH3 C 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:-=x=L156 12x新 戊 烷 中 伯 氢 的 活 性 是 乙 烷 中 伯 氢 活 性 的 1.15倍。(十 二)在 光

22、 照 下,2,2,4-三 甲 基 戊 烷 分 别 与 氯 和 溟 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。CH3 CH3解:2,2,4-三 甲 基 戊 烷 的 构 造 式 为:CH3CCH2CHCH3CH3CH3 CH3氯 代 时 最 多 的 一 氯 代 物 为 BrCH2CCH2CHCH3;溟 代 时 最 多 的 一 滨 代 CH3CH3 CH3物 为 CH3CCH2CCH3CH3 Br这 一 结 果 说 明 自 由 基

23、滨 代 的 选 择 性 高 于 氯 代。即 溟 代 时 一,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:FCH2cH2cH 3(十 三)将 下 列 的 自 由 基 按 稳 定 性 大 小 排 列 成 序。(1)CH3(2)CH3CHCH2CH2(3)CH3CCH2CH3(4)CH3 CH3CH3CHCHCH3CH3解:自 由 基 的 稳 定 性 顺 序 为:(4)(1)(十 四)在 光 照 下,甲 基 环

24、 戊 烷 与 溟 发 生 一 溟 化 反 应,写 出 一 溟 代 的 主 要 产 物 及 其 反 应 机 理。反 应 机 理:Br+Br-Br2(十 五)在 光 照 下,烷 煌 与 二 氧 化 硫 和 氯 气 反 应,烷 烧 分 子 中 的 氢 原 子 被 氯 磺 酰 基 取 代,生 成 烷 基 磺 酰 氯:光 R-H+S 02+Cl2.R-SO 2C I+HC1常 温此 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 嫌 生 产 烷 基 磺 酰 氯 和 烷 基 磺 酸 钠(R-SO2ONa)(它 们 都 是 合 成 洗 涤 剂

25、的 原 料)。此 反 应 与 烷 煌 氯 化 反 应 相 似,也 是 按 自 由 基 取 代 机 理 进 行 的。试 参 考 烷 烧 卤 化 的 反 应 机 理,写 出 烷 煌(用 R-H 表 示)氯 磺 酰 化 的 反 应 机 理。解:引 发:c i2?*2C1增 长:R-H+C 1 R+HC1R+S 02 RSO2RSO2+Cl2 RSO2C1+Cl终 止:RSO2+Cl RSO2C 1R+Cl RC1Cl+Cl Cl2R+R-a R R第 三 章 不 饱 和 煌 习 题 用 系 统 命 名 法 命 名 下 列 各 化 合 物:2 3 4 CH3CH2C C H C H3I CH2 cH

26、33-甲 基 2 乙 基-1-丁 烯 6 5 4 3 2 1(3)(CH3)2C H C=C C(C H3)32,2,5-三 甲 基-3-己 快(2)对 称 甲 基 异 丙 基 乙 烯 1 2 3 4 5CH3cH=CHCH(CH3)24-甲 基-2-戊 烯 3 2 ICH3cHeH2cHe 三 CHC H3 C H=C H C H34 5 63-异 丁 基-4-己 烯-1-焕(一)用 Z,E-标 记 法 命 名 下 列 各 化 合 物:C l CH3I/C=C:tCH3 Cl(E)-2,3-二 氯-2-丁 烯 F Br f/C 氟-1-氯-2-滨-2-碘 乙 烯 F、/但 t 产、fCl C

27、H2cH3(Z)-2-甲 基-1-氟-1-氯-1-丁 烯 H CH2cH2cH3(4)tCH3/CH(CH3)2t(Z)-3-异 基-2-己 烯(二)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 CH3I 1CH3-C Hx3 J/CH3 CH2=CHCH2CH3c=c/H H顺-4-甲 基-3-戊 烯 1-丁 烯(无 顺 反 异 构)3)CIC32H B H cl2-甲 基-1-溟 丙 烯(4)(E)-3-乙 基-3-戊 烯 CH2c

28、H3CH3CH2C=CHCH35 4 3 2 13-乙 基-2-戊 烯(无 顺 反 异 构)3H3(三)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。CH3,CH3(1)CH3CH2C=CH2+HC1-CH3CH2C-CH3 Cl CF3CH=CH2+HC1-c F 3 c H 2 CH2cl)8-8+NaCl(CH3)2C-C H2Br-Br1 解 释:(CH3)2C C H2+/Br(1)I/2(BH3)2/r(4)CH3cH2c三 C H-)(2)H p2,OH-I C H(CH3)2C-C H2C 1+(CH3)2C-C H2OHB

29、r Br“B F or C f or H2O a 方 式 空 间 障 碍 小,产 物 占 优 1H O H-i 3 c H 2 l/H CH3cH2cH2CHO)(硼 氢 化 反 应 的 特 点:顺 加、反 马、不 重 排)C CH3+Cl2+H2O-(6)f rC H 3 BH3)2 J C H 3(2)H2O2,OH-(硼 氢 化 反 应 的 特 点:p c2 a)C H 2 5。0了(/c、HBr(8)(CH3)2CHC=CHOH ClT 公)C H3(O4:)顺 加、反 马、不 重 排)CH3 Cl C H3(A)(B)Br(CH3)2C H-C-C H3 Br/0(9)CH3cH2c

30、三 CH+H2O 口 4 A/(10)-C H=C H C H3 上*(C0何)0 0 工(广 CH3cH2 C-C H 3)A C O O H+CH3COOHQ)(五)用 简 便 的 化 学 方 法 鉴 别 下 列 各 组 化 合 物:(1)(A)0(B)Q(C)Q(A)Br r X解:(B)褪 色 KMnO、褪 色(c)j 4 褪 色 j x(2)(A)(C2H5)2C=CHCH3(B)CH3(CH2)4CCH(A)褪 色 1 Ag(NH3)2NO3 X解:田)谷 褪 色 j(银 镜(C)J lx(六)在 下 列 各 组 化 合 物 中,哪 一 个 比 较 稳 定?为 什 么?H H H

31、CH(CH3)2(A)C=C,(B)C=C:CH3 CH(CH3)2 CH3Z H解:(B)中 甲 基 与 异 丙 基 的 空 间 拥 挤 程 度 较 小,更 加 稳 定。(A),(B)U解:(A)中 甲 基 与 碳-碳 双 键 有 较 好 的。-n 超 共 粗,故(A)比 较 稳 定。0 0,c o,CO解:(C)的 环 张 力 较 小,较 稳 定。(A)Q n,(B)Q n解:(A)的 环 张 力 较 小,较 稳 定。(5)(A)口,(B),(C)Q解:(C)最 稳 定。(6)(A)C H 3,(B)|=CH2解:(A)的 环 张 力 很 大,所 以(B)较 稳 定。(七)将 下 列 各

32、组 活 性 中 间 体 按 稳 定 性 由 大 到 小 排 列 成 序:解+(A)CH3CHCH3(B)CI3CCHCH3(C)(CH3)3C(A)(C H3)2C H C H2C H 2(B)C G C H 2cH3(C)(CH3)2CHCHCH3(1)CAB(2)BCA(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)CH3cH2dH2(2)(CH3)2CHCHCH3+(CH3)3CCHCH3(4)Q C H3解:题 给 碳 正 离 子 可 经 重 排 形 成 下 列 碳 正

33、离 子:(1)C H3C H C H3(3)(CH3)2CCH(CH3)2(2)(CH3)2CCH2CH3(4)Q-C H3(九)在 聚 丙 烯 生 产 中,常 用 己 烷 或 庚 烷 作 溶 剂,但 要 求 溶 剂 中 不 能 有 不 饱 和 烧。如 何 检 验 溶 剂 中 有 无 不 饱 和 煌 杂 质?若 有,如 何 除 去?解:可 用 Bo/CCL或 者 KM11O4/H2O检 验 溶 剂 中 有 无 不 饱 和 烧 杂 质。若 有,可 用 浓 硫 酸 洗 去 不 饱 和 烧。(十)写 出 下 列 各 反 应 的 机 理:解:+0 cH 5-g H C J)H7 C y C H 3*W

34、(2)(2)H2O2,OH-V _ MOH-CH2cH3 生*2(BH3)2解:S C%,匚 CH33 H 2。2,叫 gOH CH、/、C%CR O O R解:该 反 应 为 自 由 基 加 成 反 应 过 1心 hv or A切 瓦:ROORRO-CH3_ _(0 _)3BBH2小 BrA 2 RO*f ROH+Br.Br+B 立 BrCH3、A+HBr T T J+Br.CH3 cH 3CH3(箭 头 所 指 方 向 为 电 子 云 的 流 动 方 向!)CH3 CH3 c H 3-H+分 子 内 亲 电 加 成(十 一)预 测 下 列 反 应 的 主 要 产 物,并 说 明 理 由。C

35、 1解:(1)CH2=CHCH2CHCH 台 A(CH3CHCH2CHCH)双 键 中 的 碳 原 子 采 取 sp2杂 化,其 电 子 云 的 S成 分 小 于 采 取 s p 杂 化 的 叁 键 碳,离 核 更 远,流 动 性 更 大,更 容 易 做 为 一 个 电 子 源。所 以,亲 电 加 成 反 应 活 性:C=C C三 C(2)CH2=CHCH2CHCH Lia(CH2=CHCH2cH=CH2)解 释:在 进 行 催 化 加 氢 时,首 先 是 H 2及 不 饱 和 键 被 吸 附 在 催 化 剂 的 活 性 中 心 上,而 且,叁 键 的 吸 附 速 度 大 于 双 键。所 以,

36、催 化 加 氢 的 反 应 活 性:叁 键 双 键。oc2H 5 CH2=CHCH2CHCH C氏;a(CH2=CHCH2C=CH2)解 释:叁 键 碳 采 取 s p杂 化,其 电 子 云 中 的 S成 分 更 大,离 核 更 近,导 致 其 可 以 发 生 亲 核 加 成。而 双 键 碳 采 取 sp2杂 化,其 电 子 云 离 核 更 远,不 能 发 生 亲 核 加 成。CH2=CHCH2c三 CH c6H5CO3HA(CH2-CH-CH2C=CH2)解 释:双 键 上 电 子 云 密 度 更 大,更 有 利 于 氧 化 反 应 的 发 生。CH3co3H解 释:氧 化 反 应 总 是

37、在 电 子 云 密 度 较 大 处。(6)浓 HI(CH3)3C-C H=C H2/I 产 A I CH3 CCHCH3CH3解 释:重 排,c+稳 定 性:3 0 2 C+(十 二)写 出 下 列 反 应 物 的 构 造 式:(I)C2H4 H:2CO2+2H2O(CH2=CH2)(1)KMnO4,0H-,H20(2)C6H,2-丁(CH3)2CHCOOH+CH3COOHCH3(CH3CHCH=CHCH3)(1)KMnO4,OH,H)O(3)C6H12-(CH3)2CO+C 2H 58O H(2)H+(CH3)2C=CHCH2cH3)(1)KMnO4,0 H H20(4)C6H10-2cH3

38、cH2coOH 7 H+(CH3cH2c三 CCH2cH3)(5)c8H 1 2 K M;:;H A 3)2 8+HOOCCH2CH2COOH+C 02+H20(CH3)2C=CHCH2cH2cH=5)2 H,Pta CH3cH2cH2cH2cH2cH2cH3(6)C7H12 AgNO3N H Q H C7H“Ag(CH3cH2cH2cH2cH2c三 CH)(十 三)根 据 下 列 反 应 中 各 化 合 物 的 酸 碱 性,试 判 断 每 个 反 应 能 否 发 生?(p K a的 近 似 值:R O H为 16,N%为 34,RC三 C H为 25,H2O为 15.7)R C=C H+Na

39、NH2-R C=CN a+NH3强 酸 强 碱 弱 碱 弱 酸 所 以,该 反 应 能 够 发 生。(2)RC 三 CH+RONa RC 三 CNa+ROH弱 酸 强 酸所 以,该 反 应 不 能 发 生。(3)CH3c三 CH+NaOH-CH3c三 CNa+H2O弱 酸 强 酸 所 以,该 反 应 不 能 发 生。(4)ROH+NaOH-RONa+H2O弱 酸 强 酸 所 以,该 反 应 不 能 发 生。(十 四)给 出 下 列 反 应 的 试 剂 和 反 应 条 件:1-戊 快 一 戊 烷 解:CH3cH2cH2c三 CH CH3cH2cH2cH2cH3(2)3-己 快 一 顺-3-己 烯

40、 H,CH3cH2、CH2cH3解:CH3cH2c三 CCH2cH3 加 了(or P-2)H H(3)2-戊 块 f 反-2-戊 烯 Na CH3cH2cH2、H解:CH3cH2cH2c三 CCH3 而 旷 产 C、H CH3(4)(CH3)2CHCH2CH=CH2(CH3)2CHCH2cH2cH20H B汨 6傕.(CH3)2CHCH2CH=CH2-=-(CH3)2CHCH2cH2cH20H加 1,(2)H2O2,OH-(十 五)完 成 下 列 转 变(不 限 一 步):(1)CH3CH=CH2-CH3CH2CH2BrHBr解:CH3CH=CH2-CH3cH2cH2Brn2u2(2)CH3

41、cH2cH2cH20H-CH3CH2CC1CH3BrBr解:CH3cH2cH2cH20H CH3cH2cH=CH2 CH3CH2C H-C H2Br CC14Cl Cl_ NaOH_A CH3CH2CH=CH2 CH3CH2C-CH3C2H50H 1Br(3)(CH3)2CHCHBrCH3(CH3)2CCHBrCH3OH解:(CH3)2CHCHBrCH3 a(CH3)2C=CHCH3 一 呢 a(CH3)2CCHBrCH3CHcOHOH(4)CH3cH2cHeb-CH3CC12CH3解:CH3cH2cHe1 2 黑 广 CH3c三 CH 空;CH3CCI2cH3(十 六)由 指 定 原 料 合

42、 成 下 列 各 化 合 物(常 用 试 剂 任 选):(1)由 1-丁 烯 合 成 2-丁 醇 OSO20H 0H肿 薛:.C HH,SO4 I H20 I3C H2C H=C H2-C H3C H2C H-C H3 CH3CH2CH-CH3(2)由 1-己 烯 合 成 1-己 醇“B2H6解:CH3cH2cH2cH2cH=CH2.2 CH3cH2cH2cH2cH2cH20HC H3 C H3(3)C H3C=C H2-C1CH2C-C H2oC H3 C H3 C H35 1 Cl2(lmol)1 CH3co3H I解:CH3C=CH2;o,C1CH2C=CH2 3 3 C1CH2C-C

43、H2o(4)由 乙 快 合 成 3-己 快 2Na 2c2HBr解 1.HC三 CH NaCHCNa CH3cH2c三 CCH2cH3NH3 由 1-己 快 合 成 正 己 醛 E _ B2H6 9H解:CH3cH2cH2cH2C=CH.o,,。产 CH3cH2cH2cH2cH=CHA CH3(CH2)3CH2CHO(6)由 乙 焕 和 丙 快 合 成 丙 基 乙 烯 基 酸 H2(1)B2H6解:CH3c三 C H C H 3 c H=CH2。尸 CH3cH2cH20HHC=CHKOH H CH3cH2cH20cH=CH2(十 七)解 释 下 列 事 实:(1)1-丁 快、1-丁 烯、丁 烷

44、 的 偶 极 矩 依 次 减 小,为 什 么?解:电 负 性:cs p csp2csp3C-H 键 的 极 性:三 C-H=C-H C-H分 子 的 极 性:1-丁 块 1-丁 烯 丁 烷(即:1-丁 焕、1-丁 烯、丁 烷 的 偶 极 矩 依 次 减 小)普 通 烯 煌 的 顺 式 和 反 式 异 构 体 的 能 量 差 为 4.18山 111。,但 4,4-二 甲 基-2-戊 烯 顺 式 和 反 式 的 能 量 差 为 15.9kJ.mor1,为 什 么?CH3C H 3 T HCH3、C=C/H CH3顺-4,4-二 甲 基-2-戊 烯 反-4,4-二 甲 基-2-戊 烯 由 于 叔 丁

45、 基 的 体 积 大,空 间 效 应 强,导 致 在 顺-4,4-二 甲 基-2-戊 烯 中,叔 丁 基 与 甲 基 处 于 双 键 同 侧,空 间 障 碍 特 别 大,能 量 更 高。(3)乙 快 中 的 C-H 键 比 相 应 乙 烯、乙 烷 中 的 C-H 键 键 能 增 大、键 长 缩 短,但 酸 性 却 增 强 了,为 什 么?解:焕 烧 分 子 中 的 叁 键 碳 采 取 S p杂 化。与 SR?、Sp3杂 化 碳 相 比,S p杂 化 S成 分 更 多,电 子 云 离 核 更 近,受 核 的 束 缚 更 强,电 负 性 更 大。由 于 s p杂 化 碳 的 电 子 云 离 核 更

46、 近,使 乙 烘 中 的 C-H 键 键 能 增 大、键 长 缩 短;由 于 s p杂 化 碳 的 电 负 性 更 大,使 CspH中 的 电 子 云 更 偏 向 碳 原 子 一 边,导 致 乙 快 分 子 中 氢 原 子 更 容 易 以 H+的 形 式 掉 下 来,酸 性 增 强。(4)狭 煌 不 但 可 以 加 一 分 子 卤 素,而 且 可 以 加 两 分 子 卤 素,但 却 比 烯 煌 加 卤 素 困 难,反 应 速 率 也 小,为 什 么?解:烯 烧、焕 煌 与 卤 素 的 加 成 反 应 是 亲 电 加 成,不 饱 和 键 上 的 电 子 云 密 度 越 大,越 有 利 于 亲 电

47、 加 成。由 于 快 煌 中 的 叁 键 碳 采 取 sp杂 化,电 负 性 较 大。所 以,焕 烧 与 卤 素 加 成 时,比 烯 煌 加 卤 素 困 难,反 应 速 率 也 小 于 烯 煌。(5)与 亲 电 试 剂 B=、C L、H C 1 的 加 成 反 应,烯 煌 比 焕 煌 活 泼。然 而 当 焕 煌 用 这 些 试 剂 处 理 时,反 应 却 很 容 易 停 止 在 烯 煌 阶 段,生 成 卤 代 烯 烧,需 要 更 强 烈 的 条 件 才 能 进 行 第 二 步 加 成。这 是 否 相 互 矛 盾,为 什 么?解:不 矛 盾。烯 嫌 与 Br2、C b、H C 1 的 加 成 反

48、 应 都 是 亲 电 加 成。由 于 双 键 碳 的 电 负 性 小 于 叁 键 碳,导 致 双 键 上 的 n 电 子 受 核 的 束 缚 程 度 更 小,流 动 性 更 大,更 有 利 于 亲 电 加 成 反 应。所 以,与 亲 电 试 剂 B n、C b、H C 1 的 加 成 反 应,烯 煌 比 快 烧 活 泼 而 一 Cl、一 Br都 是 吸 电 子 基,它 们 的 引 入,导 致 双 键 上 电 子 云 密 度 降 低,不 利 于 亲 电 加 成 反 应 的 进 行。所 以,当 焕 燃 用 亲 电 试 剂 B。、C L HC1处 理 时,反 应 却 很 容 易 停 止 在 烯 燃

49、阶 段,生 成 卤 代 烯 烧,需 要 更 强 烈 的 条 件 才 能 进 行 第 二 步 加 成(6)在 硝 酸 钠 的 水 溶 液 中,漠 对 乙 烯 的 加 成,不 仅 生 成 1,2-二 滨 乙 烷,而 且 还 产 生 硝 酸-B-溟 代 乙 酯(BrCH2cH2ONO2),怎 样 解 释 这 样 的 反 应 结 果?试 写 出 各 步 反 应 式。解:澳 与 乙 烯 的 加 成 是 亲 电 加 成 反 应,首 先 生 成 活 性 中 间 体 环 状 溟 翁 正 离 子。后 者 可 与 硝 酸 根 负 离 子 结 合 得 到 硝 酸-B-澳 代 乙 酯(BrCH2C H2O N O2)

50、:HONO2+H2O H30+0 N 02-Br,-CH2Br CH2BrCH2=CH2+Br2 C H2 5:H 2BrCH2Br CH2ONO2(CH3)3CCH=CH2在 酸 催 化 下 加 水,不 仅 生 成 产 物(CH3)3CfHCH3(A),而 且 生 成(CH3)2,CH(CH3)2(B),但 不 生 成(C E h C C H 2 cH 2 0 H(C)o 试 解 释 为 什 么。解:该 实 验 现 象 与 烯 烧 酸 催 化 下 的 水 合 反 应 机 理 有 关:(CH3)3CCH=CHL J+甲 基 讦 移+2 4(CH3)3C C H-C H3(CH3)2C C H-

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