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文檔簡介

1、(1)(2)(3)(4)(5)(6)(8)(9)極性鍵 官能團 實驗式 構造式大,一頭小”的形狀,這種形狀更有利于形成(T鍵。(1。)誘導效應:由于成鍵原子的電負性不同而引起的電子云的轉(zhuǎn)移。誘導效應只能通過 隨著碳鏈增長,誘導效應迅速減弱。b鍵傳遞,并且(11)氫鍵:由氫原子在兩個電負性很強的原子之間形成“橋梁”而導致的類似化學鍵的分子間或分子內(nèi)(作用力。氫鍵具有飽和性和方向性,但作用力比化學鍵小得多,一般為 Lewis酸:能夠接受的電子的分子或離子。2030kJ/mol。(二)下列化合物的化學鍵如果都為共價鍵,而且外層價電子都達到穩(wěn)定的電子層結(jié)構,同時原子之間可以共用一對以上的電子,試寫出化

2、合物可能的Lewis結(jié)構式。 CH3-NH2(2) CH3OCH3CH3 C 0HII0(4) ch3ch=ch2(5)CH3c三CH(6)解:分別以表示氫原子核外電子,以“”表示碳原子核外電子,以“CH2O ”表示氧原子核外電子,第一章習(一)用簡單的文字解釋下列術語:有機化合物:碳氫化合物及其衍生物。鍵能:形成共價鍵時體系所放出的能量。成鍵原子的電負性相差為0.51.6時所形成的共價鍵。決定有機化合物的主要性質(zhì)的原子或原子團。能夠反映有機化合物元素組成的相對比例的化學式。能夠反映有機化合物中原子或原子團相互連接順序的化學式。均裂:共價鍵斷裂時,兩個成鍵電子均勻地分配給兩個成鍵原子或原子團,

3、形成兩個自由基 異裂:共價鍵斷裂時,兩個成鍵電子完成被某一個成鍵原子或原子團占有,形成正、負離子sp2雜化:由1個s軌道和2個p軌道進行線性組合,形成的 3個能量介于s軌道和p軌道之間 的、能量完全相同的新的原子軌道。sp2雜化軌道的形也不同于s軌道或p軌道,而是“一頭 ”表示氮原子核外電子,題給各化合物的Lewis結(jié)構式如下:H. 0H 'C;N : Ho 。小H HH H 0 + 0 . H、C:O©H0 . . . 。H HH 0 HC:C:O* HOBH* * *0H H。 p OH°C C.C.C-HH 0 H:C:C:C:H0 .H(6)H:C"

4、;O:(三)試判斷下列化合物是否為極性分子。 HBr 是(4) CH2CI2 是(四)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù),乙烷分子 個過程是吸熱還是放熱?I2(5) CH 30H(6)CC14CH3OCH(CH3CH3)在受熱裂解時,哪種鍵首先斷裂?為什么?這解:乙烷分子受熱裂解時,首先斷CC鍵;因為鍵能:CH(414kJ/mol) > CC(347kJ/mol)。這個過程是一個吸熱過程。(五)H2O的鍵角為105 ,試問水分子的氧原子用什么類型的原子軌道與氫原子形成等價 的單鍵?解:105。與109.5。比較接近,說明水分子中的氧原子采取不等性sp3雜化。所以氧采用 sp3雜化軌道與氫原子成鍵。(六)正丁醇

5、(CH 3CH 2CH 2CH 2OH)的沸點(117 C )比它的同分異構體乙醴(CH3CH2OCH2CH3)的沸點(34.5 C)高得多,但兩者在水中的溶解度均為 8g/100g水,試 解釋之。解:正丁醇分子之間可以形成分子間氫鍵,而乙醴分子之間不能形成氫鍵,所以正丁醇的的沸點遠高于乙醴。但二者均可水分子形成氫鍵,所以它們在水中都有一定的溶解度(8g/100g水)。(七)礦物油(相對分子質(zhì)量較大的爛的混合物)能溶于正己烷,但不溶于乙酸或水。試解釋 之。解:礦物油是非極性分子,而水和乙醇都是極性分子。根據(jù)“相似相溶”的原則,非極性的礦物油在極性 溶劑中不可能有好的溶解度。(八)下列各反應均可

6、看成是酸堿的反應,試注明哪些化合物是酸?哪些化合物是堿?CH3COOH + H2O - H3O+ + CH3COO- 酸 堿酸 堿CH3COO- + HCl _: CH3COOH + Cl-(2),堿 酸酸 堿+ _ _ _ _ _ H2O + CH3NH2 - CH3NH3 + OH酸 堿酸 堿(4) H2O + CH3NH2 _CH3NH3 + OH酸 堿酸 堿(九)按照不同的碳架和官能團,分別指出下列化合物是屬于哪一族、哪一類化合物CH3 CH3(1) CH3C一C ClCH3 CH3脂肪族鹵代烷姓 CHHC、C OCH3HC. CHCH芳香(族)醴CH3(7) CH3C-NH2CH3脂

7、肪族伯胺CH3 CH3 OII(2) CH3-C一 C-C-OHCH3 CH3脂肪族竣酸、開鏈竣酸HC、CCHO(5)HC- CHCH芳香(族)醛H I(8) CH3C C三 CHCH3脂肪族快姓、開鏈快燒CH2-CH2 I;C=OCH2-CH2脂環(huán)(族)酮HCCHIIIIHCCH(6)NIH雜環(huán)類化合物(叱咯)CH2 CH2CH2CH-OH脂環(huán)(族)醇(十)根據(jù)官能團區(qū)分下列化合物,哪些屬于同一類化合物?稱為什么化合物?如按碳架 分,哪些同屬一族?屬于什么族?CH20HC00HOH(6)COOHCOOHOH(8)COOH屬于醇類化合物屬于脂環(huán)族(O=15.7%121.該化合物的分子式為6飽和

8、燒習題并指出這些化合物中的伯季碳原子95431046(十二) 為78。N按官能團分nCnH按碳架分:、屬于芳香族(一)用系統(tǒng)命名法命名下列各化合物1 21 . 2 3C=92.1% , H=7.9% ;經(jīng)測定相對分子質(zhì)量2/1,、屬于脂肪族;屬于雜環(huán)類化合物。C=70.4% , H=13.9%,試計算并寫出實驗式8671 2 3 4 5 6 70.92 78 =5.87 :.6COOH>5OH碳和氫的含量加起來只有84.3% ,說明該化合物含氧該化合物的實驗式為C6H14O。0.79 78日=6.16 : 61,1-_甲基-4-異丙基環(huán)癸2,5-二甲基-3,4-二乙基己(6)乙基環(huán)丙烷(

9、8)2-環(huán)丙基丁烷1,7-二甲基-4-異丙基雙環(huán)4.4.0癸烷2-甲基螺3.5壬烷(9)(10)(CH3)3CCH2(11)5-異丁基螺2.4庚烷H3c2-甲基環(huán)丙基(12)新戊基CH3CH2CH2CH2CHCH32-己基 or (1-甲基)戊基(二)寫出相當于下列名稱的各化合物的構造式,如其名稱與系統(tǒng)命名原則不符,予以改正。(1) 2,3-二甲基-2-乙基丁烷1,5,5-三甲基-3-乙基己 烷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)甲基乙基異丙基 甲烷(5) 丁基環(huán)丙烷(6) 1-丁基-3-甲基環(huán)己烷2,3-二甲基

10、戊烷1-環(huán)丙基丁烷(三)以C2與C3的°鍵為旋轉(zhuǎn)軸,試分別畫出1-甲基-3-丁基環(huán)己2,3-二甲基丁烷和2,2,3,3-四甲基丁烷的典型構象式,并指出哪一個為其最穩(wěn)定的構象式。解:2,3-二甲基丁烷的典型構象式共有四種:2,2,3,3-四甲基丁烷的典型構象式共有兩種:(四)將下列的投影式改為透視式,透視式改為投影式。CH3ClClHClClH3cClHH3cClHBrHHHBr(五)HCH3CH3Cl ClH HBr BrHHCH3CH3HCCl(CH3)2HClCH3CH3CH3CH3CH37H CH3HH3CCH3產(chǎn)-CH CH3CH3 CH3Br;HBrBrCH3CH3 CH3

11、CH3 .CHCH3-k Br它們是不是CH3- CFC%的三種不同的構象式?用 Newman投影式表示并驗 證所得結(jié)論是否正確。解:它們是CH3-CFQ2的同一種構象一一交叉式構象!從下列Newman投影式可以看出:將整體按順時針方向旋轉(zhuǎn)60o可得到(II),旋轉(zhuǎn)120o可得到(山)。同理, 將(II)整體旋轉(zhuǎn)也可得到(I)、(III),將(山)整體旋轉(zhuǎn)也可得到(I)、(II)。(六)試指出下列化合物中,哪些所代表的是相同的化合物而只是構象表示式之不同,哪些是不同的化合物。CH3用透視式可以畫出三種 CH 3- CFCl 2的交叉式構象7 C l HCH3 ,、CHch3 CH3CH3 (6

12、) ClCH3 HH一、.Cl、丁 HCH(CH3)2H HH /332,3-二甲基-2-氯丁烷;解:、是同一化合物:、-HCH3是另一種化合物:2,2-二甲基-3-氯丁烷 (七)如果將船型和椅型均考慮在環(huán)己烷的構象中,試問甲基環(huán)己烷有幾個構象異構體?其中哪一個最穩(wěn)定?哪一個最不穩(wěn)定?為什么?解:按照題意,甲基環(huán)己烷共有 6個構象異構體:(A)(B)(C)(D)(E)(F)其中最穩(wěn)定的是(A)。因為(A)為椅式構象,且甲基在e鍵取代,使所有原 子或原子團都處于交叉式構象;最不穩(wěn)定的是(C)。除了船底碳之間具有重疊式構象外,兩個船頭碳上的 甲基與氫也具有較大的非鍵張力。(八)不參閱物理常數(shù)表,試

13、推測下列化合物沸點高低的一般順序。 (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:沸點由高到低的順序是: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)環(huán)丙烷 (C)正丁烷 (D)環(huán)丁烷 (E)環(huán)戊烷 (F)環(huán)己烷(G)正己烷 (H)正戊烷解:沸點由高到低的順序是:F>G>E>H>D>C>B>A(3) (A)甲基環(huán)戊烷(B)甲基環(huán)己烷(C)環(huán)己烷 (D)環(huán)庚烷解:沸點由高到低的順序是:D > B >C > A(九)已知烷炫的分子式為C5H12

14、,根據(jù)氯化反應產(chǎn)物的不同,試推測各烷炫的構造,并寫出其構造式。(1) 一元氯代產(chǎn)物只能有一種(3)一元氯代產(chǎn)物可以有四種CH3CH3-C-CH3CH3CH3CHCH2CH3CH3種解:(2) 一元氯代產(chǎn)物可以有三種(4)二元氯代產(chǎn)物只可能有兩(2) CH3CH2CH2CH2CH3CH3(4) CH3-C-CH3CH3(十)已知環(huán)烷炫的分子式為C5H10,根據(jù)氯化反應產(chǎn)物的不同,試推測各環(huán) 烷炫的構造式。(1) 一元氯代產(chǎn)物只有一種(2) 一元氯代產(chǎn)物可以有三種解: 1(2) CH3CH3(十一)等物質(zhì)的量的乙烷和新戊烷的混合物與少量的氯反應,得到的乙基氯和新戊基氯的摩爾比是1 : 2 3。試比

15、較乙烷和新戊烷中伯氫的相當活性。解:設乙烷中伯氫的活性為1,新戊烷中伯氫的活性為x,則有:.新戊烷中伯氫的活性是乙烷中伯氫活性的1.15倍。(十二)在光照下,2,2,4-三甲基戊烷分別與氯和澳進行一取代反應,其最多 的一取代物分別是哪一種?通過這一結(jié)果說明什么問題?并根據(jù)這一結(jié)果預 測異丁烷一氟代的主要產(chǎn)物。CH3 CH3解:2,2,4-三甲基戊烷的構造式為:CH3CCH 2CHCH 3CH3CH3 CH3氯代時最多的一氯代物為BrCH 2CCH2CHCH3;澳代時最多的一澳代物為 CH3CH3 CH3CH 3cCH 2CCH 3CH3 Br這一結(jié)果說明自由基澳代的選擇性高于氯代。即澳代時,產(chǎn)

16、物主要取決 于氫原子的活性;而氯代時,既與氫原子的活性有關,也與各種氫原子的個 數(shù)有關。根據(jù)這一結(jié)果預測,異丁烷一氟代的主要產(chǎn)物為:FCH2CH2CH3(十三)將下列的自由基按穩(wěn)定性大小排列成序。 CH3 CH3CHCH2CH2 CH3CCH2CH3 CH3CHCHCH3CH3CH3CH3解:自由基的穩(wěn)定性順序為:(十四)在光照下,甲基環(huán)戊烷與澳發(fā)生一澳化反應,寫出一澳代的主要產(chǎn)物 及其反應機理。BrBr解:,CH3+B2CH3+Br CH3+ CH3 + _. CH2Br主要產(chǎn)物反應機理:弓發(fā)Br2匚2 Br增長:,CH3+ Br-: CH3Br終止::CH3 + Br» . *(

17、十五)在光照下,烷炫與二氧化硫和氯氣反應,烷炫分子中的氫原子被氯磺?;〈赏榛酋B龋捍朔磻Q為氯磺?;磻喾Q Reed反應。工業(yè)上常用此反應由高級烷炫 生產(chǎn)烷基磺酰氯和烷基磺酸鈉(R- SO2ONa)(它們都是合成洗滌劑的原料)。此 反應與烷炫氯化反應相似,也是按自由基取代機理進行的。試參考烷炫鹵化 的反應機理,寫出烷炫(用R-H表示)氯磺?;姆磻獧C理。解:引發(fā):Cl2上* 2 Cl增長:R H + Cl » R + HCl終止:rSo2 + Cl A RSO2cl第三章不飽和燒習題用系統(tǒng)命名法命名下列各化合物:234 CH3CH2C-CHCH31CH2cH33-甲基-

18、2-乙基-1-丁烯6543 21(3) (CH3)2CHC三CC(CH3)32,2,5-三甲基-3-己快(一)用乙E-標記法命名下列各化合物:Cl,CH3(1);尸、TCH3Cl(2)對稱甲基異丙基乙烯4-甲基-2-戊烯321CH3cHCH2cHe三 CH(4)CH3 CH=CHCH34563-異丁基-4-己烯-1-快F、3H3 T產(chǎn)c、TClCH2CH3(Z)- 2-甲基-1-氟-1-氯-1-丁烯(E)-2,3-二氯-2-丁烯FBr TC=CfClI(Z)-1-氟-1-氯-2-澳-2-碘乙烯HCH2cH2cH3T'c=cCH3/、CH(CH3)2(Z)-3-異基-2-己烯(二)寫出下

19、列化合物的構造式,檢查其命名是否正確,如有錯誤予以改正, 并寫出正確的系統(tǒng)名稱。(1) 順-2-甲基-3-戊烯(2) 反-1-丁烯順-4-甲基-3-戊烯1-丁烯(無順反異構)(3) 1-澳異丁烯(4) (E)-3-乙基-3-戊烯2-甲基-1-澳丙烯3-乙基-2-戊烯(無順反異構)(A)(B)(三)完成下列反應式:解:紅色括號中為各小題所要求填充的內(nèi)容。CH3CH3CH2C=CH2+ HClCH3CH3CH2C-CH3CF3CH=CH2 +6- 6+HClClCF3CH2-CH2CI(CH3)2C=CH2 + Br2NaCl水溶液» CH3cH2cH2cHO(硼氫化反應的特點:順加、反

20、馬、不重排)(6)(硼氫化反應的特點:順加、反馬、不重排C12- H OH -| I ICH3cH2C=CH(1) 1/2(BH3)2CH3CH2c 三 CH (2) H2O2, OH-CHCH2500oCCl CH3HBrCH2 ROORBr(8) (CH3)2CHC 三 CHHBr過量(CH3)2CH-C-CH3IBr CH3cH2c 三 CH + H2OOHgSO4IIH2SO4ACH3cH2 - 3(10)KMnO4>-COOH + CH3COOH,CH=CHCH3(12)(13)(14)(五)H、,C6H5C=CC6H5HCH3CO3HH/ C一C6H5O26H5 c、.用簡便

21、的化學方法鑒別下列各組化合物:(C)(2) (A) (C2H5)2C=CHCH3(B) CH3(CH2)4C CH(C)CH3解:(A) (B) (C)褪色褪色xAg(NH3)2NO3(六)在下列各組化合物中,哪一個比較穩(wěn)定?為什么?解:H H CH產(chǎn)C'cH(CH3)2H,CH(CH3)2, chLch(B)中甲基與異丙基的空間擁擠程度較小,更加穩(wěn)定(A)CH3CH3(B)解:(A)中甲基與碳-碳雙鍵有較好的(T-兀超共鈍,故(A)比較穩(wěn)定。網(wǎng)Q0,Q0 , © co解:(C)的環(huán)張力較小,較穩(wěn)定。(A)Qn ,解:(A)的環(huán)張力較小,較穩(wěn)定。(A) 口 ,(B) ,(C)

22、。解:(C)最穩(wěn)定。(6)(A) *CH3 ,(B)=ch2解:(A)的環(huán)張力很大,所以(B)較穩(wěn)定。(七)將下列各組活性中間體按穩(wěn)定性由大到小排列成序:4 + -+(1) (A) CH3CHCH3(B) C13cCHCH3(C) (CH3)3C(2) (A) (CH3)2CHCH2CH2 (B) (CH3”CcH2CH3 (C) (CH3)2ChChCH3解:(1)C>A>B(2)B>C>A(八)下列第一個碳正離子均傾向于重排成更穩(wěn)定的碳正離子,試寫出其重排 后碳正離子的結(jié)構。 CH3CH2CH2(2)(CH3)2CHCHCH3(3) (CH3)3CCHCH3 | &

23、#39;CH3解:題給碳正離子可經(jīng)重排形成下列碳正離子: +4(1) CH3CHCH 3(2) (CH3)2CCH2cH3(3) (CH3)2CCH(CH3)2-CH3(九)在聚丙烯生產(chǎn)中,常用己烷或庚烷作溶劑,但要求溶劑中不能有不飽和炫。如何檢驗溶劑中有無不飽和炫雜質(zhì)?若有,如何除去?解:可用B2心C14或者KMnOJHzO檢驗溶劑中有無不飽和炫雜質(zhì)。 若有,可用濃硫酸洗去不飽和炫。(十)寫出下列各反應的機理:解:HBrCH=CH2 aCH2CH3Br(1) 1/2(BH3)2CH3解:解:.CH3(2)H2O2,OH-*| HOHCH3CH33 H2O2 , OH -CH3H OH該反應為

24、自由基加成反應:引發(fā):h or :ROOR2 RO*增長:CH3+ BrCH3;3B終止:CHCH3VCH3(CH3)2C=CHCH2CHCH=CH2CH3H+解:(CH3)2C=CHCH2CHCH=CH2CH3A (CH3)2CCH2CH2CHCH=CH2CH3(箭頭所指方向為電子云的流動方向!)預測下列反應的主要產(chǎn)物,并說明理由。Cl解: CHCHCHCmCH 曄12A CH3CHCH2c 三 CH雙鍵中的碳原子采取sp2雜化,其電子云的s成分小于采取sp雜化的叁鍵 碳,離核更遠,流動性更大,更容易做為一個電子源。所以,親電加成反應活性:C=C > C= C八 八 八 八 一 H2C

25、H2=CHCH2cH=CH2(2) CH2=CHCH2c三 CH 1Lindlar解釋:在進行催化加氫時,首先是 H2及不飽和鍵被吸附在催化劑的活性 中心上,而且,叁鍵的吸附速度大于雙鍵。所以,催化加氫的反應活性:叁鍵雙鍵。OC2 H5(3)C2H50HI(3) CH2=CHCH2c三 CHch2=chch2c=ch2KO H1解釋:叁鍵碳采取sp雜化,其電子云中的s成分更大,離核更近,導致 其可以發(fā)生親核加成。而雙鍵碳采取sp2雜化,其電子云離核更遠,不能發(fā) 生親核加成。CH2CHCH2c三 CH2 /OC6H5CO3H/八 CH2=CHCH2c三 CH 6 5 03 解釋:雙鍵上電子云密度

26、更大,更有利于氧化反應的發(fā)生CH3CO3H /(5) I I IA ( I OI解釋:氧化反應總是在電子云密度較大處。(6)濃HI(CH3)3CC H=CH2 I CH3CH3CC HC H3CH3解釋:重排,C+穩(wěn)定性:3 C+>2 C+(十二)寫出下列反應物的構造式:(1) C2H4(2) C6H12(3) C6H12(4) C6H10(5) C8H12(6) C7H12KMnO4, H +4, a 2CO2 + 2H2OH2O(1) KMnO4, OH-, H2OH +(1) KMnO4, OH-, H2OH +(1) KM nO4, OH-, H2O(CH3)2cHCOOH +

27、CH3COOH(CH3)2co + C2H5cOOH2CH3CH2cOOHKMnO4,H » (CH3)2CO + HOOCCH2CH2COOH + CO2 + H2OH2OI 2H2, Pt a CH3CH2cH2cH2cH2cH2cH3AgNO3由 C7H11Ag(十三)根據(jù)下列反應中各化合物的酸堿性,試判斷每個反應能否發(fā)生?(pKa 的近似值:ROH 為 16, NH3為 34, RC=CH 為 25, H2O 為 15.7)(1) RC三 CH + NaNH2* RC三 CNa + NH3強酸強堿弱堿 弱酸所以,該反應能夠發(fā)生。(2) RC三CH + RONa »

28、RC三CNa + ROH 弱酸強酸所以,該反應不能發(fā)生。(3) CH3c 三 CH + NaOH * CH3c 三 CNa + H2O 弱酸強酸所以,該反應不能發(fā)生。(4) ROH + NaOH a RONa + H2O 弱酸強酸所以,該反應不能發(fā)生。(十四)給出下列反應的試劑和反應條件:1-戊快一戊烷解:CH3cH2cH2c三 CHH 2» CH3cH2cH2cH2cH3N i3-己快一順-3-己烯H2CH3CH2CH2CH3解:CH3cH2c 三CCH2cH3 lindiar-zC=C(or P-2)HH2 -戊快一反-2-戊烯解:CH3cH2cH2c三 CCH3NaNH3(l)

29、”CH3cH2cH2Hc二c、H、CH3(4) (CH3”CHCH2CH=CH2,(CH3)2CHCH2cH2cH20H B2H6解:(CH3)2CHCH2CH=CH2(CH3)2CHCH2cH2cH20H H2O2,OH-(十五)完成下列轉(zhuǎn)變(不限一步):(1) CH3cH=CH2a CH3cH2cH2BrHBr解:CH3CH=CH2 H202 A CH3CH2CH2Br(2) CH3cH2cH2cH20H* CH3CH2CCQH3BrBrH2SO4Br2ICH3CH2CH2CH2OH. » CH3CH2CH=CH2CH3cH2cH CH2BrCC14(3) (CH3)2CHCHB

30、rCH3- (CH3)2CCHBrCH3OH解:(4) CH3CH2CHCl2» CH3CCl2CH3NaOH2HClCH3CH2CHCl2A CH3c三CHC CHsCCbCH?C2H5OH3(十六)由指定原料合成下列各化合物(常用試劑任選):(1)由1-丁烯合成2-丁醇OSO20HOHH2SO4H2OCH3CH2CH=CH2» CH3cH2cH CH3, a CH3cH2cH CH3(2)由1-己烯合成1-己醇解:CH3CH2CH2CH2CH=CH2 B2H6CH3cH2cH2cH2cH2cH20H H2O2QH-3 2 2 2 2 2ch3ch3II(3) CH3C=

31、CH2A ClCH2c CH2OCH3I解:CH3C=CH2CH3Cl2(1mol)1CH3CO3HoClCH2C=CH2 500 CCH3ICICH2C-CH2 /O(4)由乙快合成角軍:HC三CH3-己快需了 NaC三 CW 2c2H5、CH3cH2c三CCH2cH3(5)由1-己快合成正己醛解:CH3cH2cH2cH2c 三 CH(1) B 2H 6(2) H2O2,OH-(6)由乙快和丙快合成丙基乙烯基醍H2解:CH3c 三 CH 2院 CH3cH = CH2CH3cH2cH2cH2cH=CH(1) B 2H 6(2) H2O2, OH-a CH3cH2cH20H(十七)解釋下列事實:

32、(1) 1-丁煥、1-丁烯、丁烷的偶極矩依次減小,為什么?解:電負性:csp> csp2>csp3CH 鍵的極性: 三 CH>=CH> CH分子的極性:1-丁快>1-丁烯>丁烷(即:1-丁煥、1-丁烯、丁烷的偶極 矩依次減小) 普通烯炫的順式和反式異構體的能量差為4.18kJ?mol-1,但4,4-二甲基-2-戊烯順式和反式的能量差為15.9 kJ?mol-1,為什么?CH3CH3-C解:3CH3ch3 C = CHH順-4,4-二甲基-2-戊烯”3CH3-CHCH3 c= c/ 、HCH3反-4,4-二甲基-2-戊烯由于叔丁基的體積大,空間效應強,導致在順

33、-4,4-二甲基-2-戊烯中,叔口基與甲基處于雙鍵同側(cè),空間障礙特別大,能量更高。(3)乙快中的C-H鍵比相應乙烯、乙烷中的C-H鍵鍵能增大、鍵長縮短,但酸性卻增強了,為什么?解:快炫分子中的叁鍵碳采取 sp雜化。與sp2、sp3雜化碳相比,sp雜化s成 分更多,電子云離核更近,受核的束縛更強,電負性更大。由于sp雜化碳的電子云離核更近,使乙快中的 C-H鍵鍵能增大、鍵長 縮短;由于sp雜化碳的電負性更大,使CspH中的電子云更偏向碳原子一邊, 導致乙快分子中氫原子更容易以 H +的形式掉下來,酸性增強。(4)快炫不但可以加一分子鹵素,而且可以加兩分子鹵素,但卻比烯炫加鹵素困難,反應速率也小,

34、為什么?解:烯炫、快炫與鹵素的加成反應是親電加成,不飽和鍵上的電子云密度越 大,越有利于親電加成。由于快炫中的叁鍵碳采取sp雜化,電負性較大。所以,煥炫與鹵素加 成時,比烯炫加鹵素困難,反應速率也小于烯炫。(5)與親電試劑B2、CL HCl的加成反應,烯炫比快炫活潑。然而當快炫 用這些試劑處理時,反應卻很容易停止在烯炫階段,生成鹵代烯炫,需要更 強烈的條件才能進行第二步加成。這是否相互矛盾,為什么? 解:不矛盾。烯炫與B2、C» HCl的加成反應都是親電加成。由于雙鍵碳的電負性 小于叁鍵碳,導致雙鍵上的 兀電子受核的束縛程度更小,流動性更大,更有 利于親電加成反應。所以,與親電試劑

35、B2、CI2、HCl的加成反應,烯炫比 快炫活潑而一Cl、一Br都是吸電子基,它們的引入,導致雙鍵上電子云密度降低,不利于親電加成反應的進行。所以,當煥炫用親電試劑B2、C» HCl處理時,反應卻很容易停止在烯炫階段,生成鹵代烯燒,需要更強烈的條件 才能進行第二步加成(6)在硝酸鈉的水溶液中,澳對乙烯的加成,不僅生成 1,2-二澳乙烷,而且 還產(chǎn)生硝酸-(3 -澳代乙酯(BrCH 2CH2ONO2),怎樣解釋這樣的反應結(jié)果?試 寫出各步反應式。解:澳與乙烯的加成是親電加成反應,首先生成活性中間體一一環(huán)狀澳翁正 離子。后者可與硝酸根負離子結(jié)合得到硝酸 -(3 -澳代乙酯(BQH2CH2

36、ONO2):(CH 3)3CCH=CH 2在酸催化下加水,不僅生成產(chǎn)物(CH3)3CQHCH3 (A),而 OH且生成(CH3)2CCH(CH3)2 (B),但不生成(CH3)3CCH2CH2OH (C) o 試解釋為什么。 OH解:該實驗現(xiàn)象與烯燒酸催化下的水合反應機理有關:(2° C+)(3 C+)與(C)相關的C+為(CH3)3CCH2CH2 (1° C+),能量高,不穩(wěn)定,因此產(chǎn)物(C) 不易生成。(8)丙烯聚合反應,無論是酸催化還是自由基引發(fā)聚合,都是按頭尾相接的 方式,生成甲基交替排列的整齊聚合物,為什么?解:以自由基聚合為例。若按頭尾相接的方式,生成甲基交替排

37、列的整齊聚 合物,則與之相關的自由基都是二級自由基:二級自由基二級自由基二級自由基C”CHC上頭尾相接、甲基交替排列的整齊聚合物反之,則會生成穩(wěn)定性較差的一級自由基:二級自由基一級自由基丙烯在酸催化下進行聚合反應,其活性中間體為碳正離子,其穩(wěn)定性順 序同樣為:三級)二級)一級碳正離子。(十八)化合物(A)的分子式為C4H8,它能使澳溶液褪色,但不能使稀的高鎰酸鉀溶液褪色。1 mol (A)與1mol HBr作用生成(B), (B)也可以從(A)的同分 異構體(C)與HBr作用得到。(C)能使澳溶液褪色,也能使稀和酸性高鎰酸鉀 溶液褪色。試推測(A)、(B)和(C)的構造式。并寫出各步反應式。解

38、:(A) I CH3(C) CH3cH2cH=CH2 反應式略。(B)BrCH3cH2cHCH3或CH3cH=CHCH3(十九)分子式為C4H6的三個異構體(A)、(B)、(C),可以發(fā)生如下的化學反 應:(1)三個異構體都能與澳反應,但在常溫下對等物質(zhì)的量的試樣,與(B)和(C)反應的澳量是(A)的2倍;(2)三者都能HCl發(fā)生反應,而(B)和(C)在Hg2+催化下與HCl作用得到的 是同一產(chǎn)物;(3) (B)和(C)能迅速地與含HgSO4的硫酸溶液作用,得到分子式為 C4H8。 的化合物;(4) (B)能與硝酸銀的溶液反應生成白色沉淀。試寫出化合物(A)、(B)和(C)的構造式,并寫出有關

39、的反應式。解:(A) (B) CH3CH2c 三 CH(C) CH3c三 CCH3有關的反應式略。(二十)某化合物(A)的分子式為C7H14,經(jīng)酸性高鎰酸鉀溶液氧化后生成兩個 化合物(B)和(C)。(A)經(jīng)臭氧化而后還原水解也得相同產(chǎn)物(B)和(C)。試寫出 (A)的構造式。CH3解:(CH3)2C=CCH2CH3(A)(二十一)鹵代炫C5HiiBr(A)與氫氧化鈉的乙醇溶液作用,生成分子式為C5Hio的化合物(B)。(B)用高鎰酸鉀的酸性水溶液氧化可得到一個酮 (C)和一 個竣酸(D)。而(B)與澳化氫作用得到的產(chǎn)物是(A)的異構體(E)。試寫出(A)、 (B)、(C)、(D)和(E)的構造

40、式及各步反應式。解:各步反應式:(二十二)化合物C7H i5Br經(jīng)強堿處理后,得到三種烯炫(C7H14)的混合物(A)、(B)和(C)。這三種烯炫經(jīng)催化加氫后均生成 2-甲基己烷。(A)與B2H6作 用并經(jīng)堿性過氧化氫處理后生成醇(D)。(B)和(C)經(jīng)同樣反應,得到(D)和另 一異構醇(E)。寫出(A)(E)的結(jié)構式。再用什么方法可以確證你的推斷?CH3解:C7Hi5Br 的結(jié)構為:CH3CHCHCH2CH2CH3Br(A)(E)的結(jié)構式:將(A)、(B)、(C)分別經(jīng)臭氧化-還原水解后,測定氧化產(chǎn)物的結(jié)構,也可 推斷(A)、(B)、(C)的結(jié)構:(二十三)有(A)和(B)兩個化合物,它們互

41、為構造異構體,都能使澳的四氯化 碳溶液褪色。(A)與Ag(NH02NO3反應生成白色沉淀,用 KMnO4溶液氧化 生成丙酸(CH3CH2COOH)和二氧化碳;(B)不與Ag(NH3)2NO3反應,而用 KMnO 4溶液氧化只生成一種竣酸。試寫出(A)和(B)的構造式及各步反應式。 解:(A) CH3CH2c 三 CH(B) CH3c三CCH3各步反應式:(二十四)某化合物的分子式為C6H10。能與兩分子澳加成而不能與氧化亞銅 的氨溶液起反應。在汞鹽的硫酸溶液存在下,能與水反應得到4-甲基-2-戊酮和2-甲基-3-戊酮的混合物。試寫出C6Hio的構造式。-CH3解:CH3CHC 三 CCH3(二

42、十五)某化合物(A),分子式為C5H8,在液氨中與金屬鈉作用后,再與 1- 澳丙烷作用,生成分子式為 C8H14的化合物(B)。用高鎰酸鉀氧化(B)得到分 子式C4H8。2為的兩種不同的竣酸(C)和(D)。(A)在硫酸汞存在下與稀硫酸作 用,可得到分子式為C5H ioO的酮(E)。試寫出(A)(E)的構造式及各步反應 式。CH3CH3解:(A) CH3cHe三四 CH3cHe三 CCH2cH2cH3各步反應式:第四章 二烯姓和共軻體系習題()用系統(tǒng)命名法命名下列化合物:(2)CH3CH=C=C(CH3)22-甲基-2,3-戊二烯(1)CH2=CHCH=C(CH3)24-甲基-1,3-戊二烯CH

43、3(3) CH2=CHCH=CHC=CH32-甲基-1,3,5-己三烯CH3/CH=CH2C=c:H H(3Z)-1,3-戊二烯(二)下列化合物有無順反異構現(xiàn)象:若有,寫出其順反異構體并用乙E-命名法命名解:(1)無;(2)有;(3E)-1,3-戊二烯,(3Z)-1,3-戊二烯;(3)有;(3Z,5Z)-3,5-辛二烯,(3Z,5E)-3,5-辛二烯,(3E,5E)-3,5-辛二烯;(4)有;(3E)-1,3,5-己三烯,(3Z)-1,3,5-己三烯;(5)無(三)完成下列反應式:解:紅色括號中為各小題所要求填充的內(nèi)容。+ HOOCCH=CHCOOHCHC HH COOCH3COOH COOH

44、33,COOCH :H H COOCHH COOCH3H COOCHCH3OOCHCOOCHH 一 HCOOCH(6)+(8)CH3JCH3CH3(10)CH3MgX + RH+O/HO+ RMgXCOCH3CHOCH2C1KM nO4H+ ,(A)CH2CIhCH3CH3刈3"1HCH3HCH3HCH3HCH3CH3HOOCCH2cHCH2cH2cOOHCH2cl(B)(四)給出下列化合物或離子的極限結(jié)構式,并指出哪個貢獻最大?十(1) CH3-C-N(2) (CH3)2C=CH-C(CH3)2(3) CH2=CH-CH2(5)ch2cch3IIOCH3CCH=CH2 O解: CH

45、3CNt a CH3C=N. aCH3C二 N貢獻最大(非電荷分離)(2) (CH3)2C=CH C(CH3)2 . A (CH3)2c CH=C(CH3)2結(jié)構相似,二者貢獻一樣大 CH2=CHC H2TA ch2ch=ch2 結(jié)構相似,二者貢獻一樣大(4) -各共振結(jié)構式結(jié)構相似,能量相同,對真實結(jié)構的貢獻相同。CH2一C一CH3 . c CH2= C CH3 » ch3-Cch2(5) 23IIOO-O貢獻最大(與電負性預計相同)+ +CH3 C CH=CH2 y A CH3-C=CH-CH2CH3CCH=CH2(6) * 4_OOO貢獻最大(共價鍵最多)(五)化合物CH2=C

46、HNO2和CH2=CH OCH3同CH2=CH2相比,前者c=c雙鍵的電子 云密度降低,而后者 C=C雙鍵的電子云密度升高。試用共振論解之。解:CH2=CH NO2的真實結(jié)構可用共振論表示如下:其中(II)對真實結(jié)構的貢獻就是使C=C雙鍵帶部分正電荷,電子云密度降低。CH2=CHOCH3的真實結(jié)構可用共振論表示如下:其中(II)對真實結(jié)構的貢獻就是使C=C雙鍵帶部分負電荷,電子云密度升高。NBSCC14, ,:yCH2BrAB2NBS -A 少量Br2a 2 Br*(六)解釋下列反應:(七)某二烯姓與一分子澳反應生成 2, 5-二澳-3-己烯,該二烯姓若經(jīng)臭氧化再還原分解 則生成兩分子乙醛和一

47、分子乙二醛(O=CH-CH=O)。試寫出該二烯姓的構造式及各步反應式。由 、六一 K 以的.、正CH3CH=CH-CH=CH-CH3一陛解:該一烯姓:的構造式為:332,4-己二烯各步反應式略。(八)3-甲基-1,3-丁二烯與一分子氯化氫加成,只生成3-甲基-3-氯-1-丁烯和3-甲基-1-氯-2-丁烯,而沒有2-甲基-3-氯-1-丁烯和3-甲基-1-氯-2-丁烯。試簡單解釋之,并寫出可能的 反應機理。CH3CH3解:由于C+穩(wěn)定性:CH3-C-CH=CH2ch2=c-chch3所以,只有與十CH3CHq C_CH = CH J目關的產(chǎn)物生成:十4-(九)分子式為C7H io的某開鏈姓(A),

48、可發(fā)生下列反應:(A)經(jīng)催化加氫可生成3-乙基戊 烷;(A)與硝酸銀氨溶液反應可產(chǎn)生白色沉淀;(A)在Pd/BaSO4催化下吸收1 mol H2生成 化合物(B), (B)能與順丁烯二酸酊反應生成化合物(C)。試寫出(A)、(B)、(C)的構造式。CH2CH3CH2CH3解.CH3CH=CC 三 CH CH3CH=CC H = CH2(A)(B)(十)下列各組化合物分別與 HBr進行親電加成反應,哪個更容易?試按反應活性大小 排列順序。(1) ch3ch=chch3ch2=ch-ch=ch2(2) 1,3-丁二烯,2-丁烯,2-丁快解:(1)反應活性順序:CH3 CH3CH3CH=CH-CH

49、= CH2I I>CH3CH = CH-CH=CH2 >CH2=CH-CH=CH2 >CH3CH=CHCH3CH2=CC=CH2(考慮C+穩(wěn)定性!)反應活性順序為:1,3-丁二烯> 2-丁烯> 2-丁快(考慮C+穩(wěn)定性!)(H一)下列兩組化合物分別與1,3-丁二烯(1)組或順丁烯二酸酊(2)組進行Diels-Alder 反應,試將其按反應活性由大到小排列成序。(1) (A).CH3.CN(B)(C)ch2=c ch=ch2(2) (A) CH3(B) CH2=CH-CH=CH2CH2clCH2=C C=CH2(C) (CH3)3c C(CH3)3解:反應活性:(1

50、) B>C>A;解:己烷,1-己烯,庚烷,1-庚快,CH 三 C(CH2)3CH3CH2=CH(CH2)3CH3Br2/CCl4 »或 KMnO4褪色灰白色沉淀CH3CH=CHCH=CHCH3 ,Ag(NH3%NO3 _ .»xX順酊X白色沉淀(2) A>B >C (C難以形成s-順式構型,不反應)(十二)試用簡單的化學方法鑒別下列各組化合物:1-己快,2,4-己二烯1,3-庚二烯,1,5-庚二烯CH3(CH2)4CH3CH2CICH3(CH2)5CH3CH 三 C(CH2)4CH3CH2=CHCH=CH(CH2)2CH3CH2=CH(CH2)CH=CHCH3(十三)選用適當原料,BWCC14/艮色)或KMnO4根色卜根色灰白色沉淀Ag(NH3)2NO3X 順酊白色譏流X I ”

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