《有机化学》第四版高鸿宾课后习题答案高等教育出版社.doc

1、思路岛教育网 整理提供 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) 1 2 3 4 5 6 7 (2) 1 2 3 4 5 3-甲基 -3-乙基庚烷 2,3-二甲基 -3-乙基戊烷 (3) 123456(4) 10 12 3 4567892,5-二甲基 -3,4-二乙基己烷 1,1-二甲基 -4-异丙基环癸烷 (5) (6) 12 3 4乙基环丙烷 2-环丙基丁烷 (7) 1 2 345678910(8) 1 2345678 9C H 3 1,7-二甲基 -4-异丙基双环 4.4.0癸烷 2-甲基螺 3.5壬烷

2、(9) 12 34 567(10) (CH 3)3CCH 2 5-异丁基螺 2.4庚烷 新戊基 (11) H3C(12) C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 C H C H 3 2-甲基环丙基 2-己基 or (1-甲基 )戊基 (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 思路岛教育网 整理提供 CH 3C CH CH 3CH 3 CH 3CH 2CH 3 C H 2 C H 2 C H C H 2 C C H

3、3C H 3C H 3C H 3C 2 H 5 C H 3 C C H 2 C HC ( C H 3 ) 3C H 3C H C H 3C H 32,3,3-三甲基戊烷 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 C HC H 3 C H 2C H 3C H C H 3C H 32C H 2C H 2C H 3C H 2C H 2C H 2C H 3C H 3 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 的键为旋转轴，试分别画出 2,3-二甲

4、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： ( I ) ( I I ) ( I I I )HC H 3C H 3C H 3HC H 3HC H 3C H 3C H 3CHH 3HC H 3C H 3C H 3C H 3H( 最 稳 定 构 象 )( I V ) ( 最 不 稳 定 构 象 ) ( I I I ) ( I I )HC H 3C H 3C H 3HH 3 CHC H 3C H 3HCC H 3H 3HC H 3C H 3HC H 3C H 32,2,3,3-四甲基丁烷的典型构象式共有两种： C

5、H3H 3 CC H 3C H 3H 3 CC H 3 C H3C H 3C H 3C H 3CC H 3H 3( 最 稳 定 构 象 )( I ) ( I I )(四 ) 将下列的投影式改为透视式，透视式改为投影式。 (1) HClCH3ClHCH3ClCH3HH3CClH思路岛教育网 整理提供 (2) ClHCH3HCH3ClH ClCH3CH3 HCl(3) ClCH 3HClHCH 3ClClH3CHHH3C(4) B rB rC H 3HHC H 3BrHCBrCH3HH3(5) Br HCH3H BrCH3H BrCH3Br HCH3(五 ) 用透视式可以画出三种 CH3-CFC

6、l2 的交叉式构象： HHHFC lC lHHHC lFC lHHHC lC lF 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： HHHC lC lFHHHFC lC lHHHC lFC l( I ) ( I I ) ( I I ) 将 (I)整体按顺时针方向旋转 60可得到 (II)，旋转 120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

7、) 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) C H 3 C C lC H3C H C H 3C H3(2) C lC H 3C H (C H 3)2HHH(3) CH3CH3HClCH3CH3思路岛教育网 整理提供 (4) C H 3HC H 3H 3 CC lC H 3(5) HHHHC C l(C H 3)2C H 3(6) CH3CH 3CH3HClCH3解： 、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

8、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： C H 3 CH3CH 3H H(A) (B) (C) H C H 3CH3H CH3H(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。 (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

9、 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 (

10、4)二元氯代产物只可能有两种 解： (1) CH3 C CH3CH3CH3(2) C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 C H 3 (3) CH 3CHCH 2CH3CH 3(4) CH3 C CH3CH3CH3思路岛教育网 整理提供 (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) CH3CH3(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 12.3。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

11、性为 1，新戊烷中伯氢的活性为 x，则有： x123.261 15.1x 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： C H 3C C H 2C H C H 3C H 3C H 3C H 3氯代 时最多的一氯代物为 B rC H 2 C C H 2 C H C H 3C H 3C H 3C H 3； 溴代 时最多的一溴代物为 CH3CCH2CCH3CH3CH3CH3Br

12、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。 CH3 CH3CHCH2CH2CH3 CH3CCH2CH3CH3 CH3CHCHCH3CH3解：自由基的稳定性顺序为： (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：C H 3 + B r 2 h C H 3B rC H 3B r C H 3B rC H 2 B r+主 要 产 物反应机理： 引

13、发： B r2 h 2 B r增长： C H 3C H 3 B r+ C H 3B r+ B r2C H 3 B r+ 思路岛教育网 整理提供 终止：C H 3B rC H3 B r+ B r2B r+B r C H 32 C H 3 C H 3 (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： R H + S O 2 + C l 2 R S O 2 C l + H C l光常 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

14、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： Cl2 2 Cl光 增长： R H + C l R + H C l R + S O 2 R S O 2 R S O 2 + C l 2 R S O 2 C l + C l 终止： R S O 2 + C l R S O 2 C l R + Cl RCl C l + C l C l2 R + R R R 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) C H 3 C H 2 C C H C H 3C H 3C H 212 3

15、 4 (2) 对称甲基异丙基乙烯 1 2 3 4 5C H 3 C H = C H C H (C H 3 )2 3-甲基 -2-乙基 -1-丁烯 4-甲基 -2-戊烯 (3) (C H 3 ) 2 C H C C C (C H 3 ) 35 12346 (4) C H 3 C H C H 2 C H C C HC H 3 C H = C H C H 351234 62,2,5-三甲基 -3-己炔 3-异丁基 -4-己烯 -1-炔 思路岛教育网 整理提供 (二 ) 用 Z,E-标记法命名下列各化合物： (1) C=C CH3CH3 ClCl (2) C =C C H 3C l C H 2C H

16、 3F (E)-2,3-二氯 -2-丁烯 (Z)- 2-甲基 -1-氟 -1-氯 -1-丁烯 (3) C=C BrCl IF (4) C = C C H 2 C H 2 C H 3C H 3 C H ( C H 3 ) 2H (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 C = CC H 3HC HC H 3HC H 3 12345 CH 2=CH CH 2CH 3 顺 -4-甲基 -3-戊烯 1-丁烯 (

17、无顺反异构 ) (3) 1-溴异丁烯 (4) (E)-3-乙基 -3-戊烯 CH3C=CHBrCH3123C H3C H 2C = C H C H 3C H 2C H 3123452-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) C H 3 C H 2 C = C H 2 + H C lC H 3C H 3 C H 2 CC H 3C H 3C l(2) C F 3 C H = C H 2 + H C l C F 3 C H 2 C H 2 C l (3) ( C H 3 ) 2 C = C H 2 +

18、 B r 2 N a C l水 溶 液 ( C H 3 ) 2 C C H 2 B rB r( C H 3 ) 2 C C H 2 C lB r( C H 3 ) 2 C C H 2 O HB r+ +abB r( C H 3 ) 2 C C H 2B r - o r C l - o r H 2 Oa 方 式 空 间 障 碍 小 ， 产 物 占 优解 释 ： 思路岛教育网 整理提供 (4) C H3 C H 2 C C H C H 3 C H 2 C H 2 C H OC H 3 C H 2 C C HO HH( 1 ) 1 / 2 ( B H 3 ) 2( 2 ) H 2 O 2 , O

19、H -(硼氢化反应的特点：顺加、反马、不重排 ) (5) C H3 + C l 2 + H 2 O C H3O HC lC H 3C lO H+ (6) C H 3C H 3O HC H 3C H 3( 1 ) 1 / 2 ( B H 3 ) 2( 2 ) H 2 O 2 , O H -(硼氢化反应的特点：顺加、反马、不重排 ) (7) C H 3C H 2C l 25 0 0 Co( A ) ( B )C H 3C H 2C l H B rR O O RC H 3C H 2 B rC l(8) ( C H 3 ) 2 C H C C H H B r过 量 ( C H 3 ) 2 C H C

20、C H 3B rB r(9) C H3 C H 2 C C H + H 2 O H g S O 4H 2 S O 4 C H 3 C H 2 C C H 3O (10) C O O H + C H 3 C O O HK M n O 4C H = C H C H 3(11) ( 1 ) O 3( 2 ) H 2 O , Z nOO(12) B r+ B r2 3 0 0 Co (13) B r + N a C C H (14) C = CC 6 H 5C 6 H 5 HH C H3 C O 3 H C COH C 6 H 5HC 6 H 5(五 ) 用简便的化学方法鉴别下列各组化合物： (1)

21、( A ) ( B ) ( C ) 思路岛教育网 整理提供 解：( A )( B )( C )K M n O 4B r 2C C l 4 褪 色褪 色 xx褪 色 (2) ( A ) ( B ) ( C ) C H 3( C2 H 5 ) 2 C = C H C H 3 C H 3 ( C H 2 ) 4 C C H解：( A )( B )( C )B r 2C C l 4褪 色褪 色xxA g ( N H 3 ) 2 N O 3银 镜 (六 ) 在下列各组化合物中，哪一个比较稳定？为什么？ (1) (A) C = CH HC H (C H 3 ) 2C H 3， (B) C = CH C

22、H (C H 3 ) 2HC H 3解： (B)中甲基与异丙基的空间拥挤程度较小，更加稳定。 (2) (A) CH3 ， (B) CH3 解： (A)中甲基与碳 -碳双键有较好的 -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) CH3 ， (B) CH2 解： (A)的环张力很大，所以 (B)较稳定。 (七 ) 将下 列各组活性中间体按稳定性由大到小排列成序： (1) C H 3 C H C H

23、 3 C l 3 C C H C H 3 ( C H 3 ) 3 C( A ) ( B ) ( C ) (2) ( C H 3 ) 2 C H C H 2 C H 2 ( C H 3 ) 2 C C H 2 C H 3 ( C H 3 ) 2 C H C H C H 3( A ) ( B ) ( C ) 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) CH3CH2CH2 (2) (C H 3)2C H C H C H 3 (3) (CH3)3CCHCH3 (4) CH3思路岛教育网 整理提供 解：题

24、给碳正离子可经重排形成下列碳正离子： (1) CH3CHCH3 (2) (C H 3)2C CH 2C H 3 (3) (C H 3)2C C H (C H 3)2 (4) CH3 (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烃。如何检验溶剂中有无不饱和烃杂质？若有，如何除去？ 解：可用 Br2/CCl4 或者 KMnO4/H2O 检验溶剂中有无不饱和烃杂质。 若有，可用 浓硫酸 洗去不饱和烃。 (十 ) 写出下列各反应的机理： (1) C H = C H 2 H B r C H 2 C H 3B r解： C H = C H 2 C H 2 C H 3B rH + C H2 C H 3B r -C H C H 3H(2) C H 3C H 3O HHH( 1 ) 1 / 2 ( B H 3 ) 2( 2 ) H 2 O 2 , O H - 解： C H 3B H 21 / 2 ( B H 3 ) 2C H3C H 33 BC H 32C H 3O HHH3 H2O 2 , O H -(3) C H 3B rC H 3H B rR O O R解：该反应为自由基加成反应： 引发： R O O R 2 R Oho r + H B rR O R O H + B r 增长： C H 3B rC H 3+ B r