1、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
2、C 间键能为 347.3 kJ/mol, 而 CH 间键能为 414.2 kJ/mol. 由于 CC 间键能小于CH 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 +或 -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 , OCO ,C O, H 2CO答: Br321-4 指出下列化合物的偶极矩大小次序。CH3CH2Cl, CH3CH2Br, CH3CH2CH3, CH3CN, CH3CHCH 2答: CH3 C N CH3CH2Cl CH3CH2Br CH3CH=CH2 CH3CH2CH31-5 解释下列术语
3、。键能,键的离解能, 共价键, 键, 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 ,+CH32 ,NH3BF3 , , . CH32+AlCl3, I- ,H2O.:CH32OH. H3+O, ,NH4+, ,NC- HCC- Br+ , Br-HO- , SO3 ,CH3SCH3. ,C6H5N2 ,. (C6H5)3P.: BF3 NO2 CH32 AlCl3 , H3O , NH4 ,SO
4、3 ,Br+ +2 :NH3(C2H5)2O CH32 ,I H2O CH32OH . . .CN, Br , HO ,CH3 S CH3 ,C6H5N2 ,(C6H5)3P:.CH ,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 , CH3CH2CHCH 2 , HOOCCHCHCOOHCH3CH , ClCH2CH2Cl , CH3CHO , CH3CH2COCH3, , , , , OH COH SO3H NH2 NO2 NHCO2, , , , , , N.OHOCNCOl OCOH3化合物 CH3CH2SH C2H5OC2H5 CH
5、3CH2CH=CH2 HOOCCH=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 CH3CHClCH2CH2Cl CH3CHO 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OH COHSO3HNH2 NO2 NHCO2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.OH O CN COl O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COH3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
6、: 不饱和度 N =1 + 7 - 16/2 =0 属饱和烷烃CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3 正庚烷 , 2-甲基己烷|CH332CH22CH33-甲基己烷 , 2,2-二甲基戊烷|CH3CH322CH23 CH3|32CH23|CH3|2,3-二甲基戊烷 3,3-二甲基戊烷CH3 CH2CH33|3| CH3|CH322CH3|CH3|2,4-二甲基戊烷 3-乙基戊烷|CH3CH3233 | CH32CH2CH323|2,2,3-三甲基丁烷|C- -C|C|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-
7、3 用纽曼式表示下列各化合物的优势构象。CH3HCl CH3HCl(1) (2) CCH3HBrHHCH3 (3) CH3HCH3答:(1) (2) (3)CH3Cl HC3ClH BrHHC3CH3H HHCH32-4 给出自由基稳定性次序。4(1) A. CH3CH2 H2 B. CH3C H3 C. H3C H2C3CH3 CH3 CH3. . . .(2) A. B. C.CH3 2 CH3 CH3答: (1) C B A (2)B C A2-5 下面的反应中,预计哪个产物较多?CH32CH22CH3 + Br2 (CH32)CHBr + CH3(C2)3CH2Br + CH32CH2
8、BrCH3hv答:(CH 3CH2) 2CHBr 比较多,因为氢的活泼性:3H 2H 1HCH3CH2CH2CHBrCH3 最多,因 2H 数量多,活性也比较大(42.5=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: 2,1.:620 :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 2Br. 光 照 HBrH+Br + Br+ Br+Brr
9、 Br+Br rBrr+ 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 ? + ?(3) + HI ?H3C (4) + H2 ? + ?Ni答:(1) ,HBr (2) , CH3Br OHO(3) (4) , CH3CH23I|
10、 CH232-11 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: , , CH22Cl CCH3Cl H(S) CCl HH3(R) C2H5lC2H5HClH HC2H5|ClH HC2H5H|Cl Cl HHC2H5C2H5HCl Cl HC2H5H HHC2H5l C2H5|ClHHHHC2H5|Cl HC2H5HCl ClHHC2H5 C2H5HHCl2-12 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) (2) CH3H CH3CH3CH3HH CH3CH3CH3 3HH3CHC3CH3(3) HH3C H
11、 (4)答: 角张力 扭转张力 非键张力(略,见教材)6稳定性:(1) (2)(3) HH3C H(4) 2-13 写出菲烷的稳定构象式。答: |H2-14 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:Cl HC2l HCl CH2l+CH2l+CH3 CH32Cl及: +CH3CH3 CH3CH3Cl +CH3CH3 HClC2H5Cl2 +Cl+C2H5 Cl2H5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
12、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) CH3CHO2H (2) HO2CCHCHCO2HBrr BrBr CO2HCO2H(3)答:(1)N = 22 = 4COHHBrCH3rSR COHBrCH3rRS COHBrCH3HBrRR COHHBrCH3BrSS 与,与为对映体(2)N = 3COHBrCOHHBrRR COHHBrCOHBrSS COHHBrCOHr COHBrCOHrRS SR 与为对映体,
13、与是同一化合物。(3)N = 3COHHCOHRS COHHCOHSS HCOHCOHRR 为内消旋体,与对映体。3-2 指出下列几对投影式是否是同一化合物。CH3CO2H CO2HHOOH C6H5CH3C65(1) (2) CHO CHOCH2OCH2OHOHH H(3) CH3 CH3HHBr BrC2H5C2H5 (4) H HCH3C6H5 C6H5CH3NH2 NH2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)CBrC2H5lH(2)CCH3 lH3HCl (3)CHl FBr (4) CCC
14、2H5 H3C3BrO(5) CCH3 H3OHH (6) HCH3HBrBrC25 (7)HBrCH3HHC3(8)HClH3HClC3答:(1) (2) (3) (4)HClBrC2H5(R) CH3ClCH3HlRR HFCl Br(S) CH3H3 BrC2H5OR(5) (6) (7) (8)H(S)C2H3CH3OC2H5HBrCH3BrSS CH3HCH3BrS(S) CH3ClCH3lSR3-4 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) CH3HBrCH3l CH3HlCH3Br (2)HBrCH3HCl HCH33H
15、ClC3 Br(3) CH3 (4) HC2H5C2H5H HC2H5HC2H5(5) HBrCH3HBrC2H5 HBrCH3HBrH3C (6) CH3H3C H3C CH3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。CHCHCH3OHNHC39答: CH3H3CNC6H5HOC6H5HOHNHC3C3 CH3 HOC65HNHC3 NHC3CH3C6H5HOH33-6 判断下列化合物是否有手性。 BrBrNO2NO2(
16、1) (2) CO2HHHO2C CH3(3) ICH3ClH3C(4)H3C3 ClNO2 NO2NO22N2(5) (6)CCCHl Hl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: OHHCH3HCH3 HOHCH3HCH33-9 考查下面列出的 4 个 Fischer 投影式,回答问题:CHOHCH2O CHOHOC
17、H2O CHOHOCH2O CHOHCH2OO(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 甲基环丙烷和甲基环己烷的一氯代产物中哪个有旋光活性?答: , Cl*CH3, ClHH3ClHH3 HClCH3HClC3 Cl*CH3第四章4-1 命名下列化合物:(1) CH32CH(C
18、3)2CH2 (2) (CH3)2CHCH(C3)2(3)CCH3lBr(4) CCH3llH3 (5) CCH2C2H323HH3 (6) CH2CH22CCH2CH2CHCH3(7) CHCH3H3C2H5 (8) CCH3HHH2ClH3H (9)CH2CCH25(10) CC2H5CHH3H (1)CH3CH3(12)答:(1)3-甲基- 2-乙基- 1-丁烯 (2)2,5-二甲基- 3-己炔 (3) (Z) - 1-氯- 1-溴丙烯(4) (E)- 2,3-二氯- 2-丁烯 (5) (E)- 3-乙基-2-己烯 (6) 2-甲基- 5-丙烯基- 1,5-己二烯(7) (R)- 4-甲
19、基 - 2-己烯 (8) (2E,5S)-5-氯- 2-己烯 (9) 1,2-戊二烯(10) (2E,4Z)- 2,4-庚二烯 (11) 1,6-二甲基环己烯 (12) 3-环丙基环丙烯4-2 写出异丁烯与下列试剂反应的产物:(1)Br2/CCl4 (2)HBr/过氧化物 (3) H 2SO4 , 加热水解 (4) KMnO 4/H+ (5)H2O/ H+(6) O 3, H2O/Zn 粉 (7) Cl2+H2O (8) (BH 3)2, H 2O2/HOH 2O(9)HBr/CH3OH (10)CH3CO3H (11)(CH3)2CCH 2/ H+ (12)NBS/hv答:(1) (2) (3)CH3 CH2BrBrCH3C CH3 CH2BrCH3CH CH3CH3CCH3OH(4) , CO2+H2O (5) (6) , COCH3CH3 CH3CH3CCH3OH COCH3CH3 HCHO(7) (8) CH3OHCCH2ClCH3 (9) (CH3)3C-Br , CHH3CCH3CH2OH(CH3)3C-OCH3