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文檔簡介
第1章緒論1.5.1什么是有機化合物?什么是有機化學?解:有機化合物是指碳、氫化合物及其衍生物。僅由碳、氫兩種元素組成的有機物稱為烴類化合物,若還含有其他元素,則稱為烴的衍生物。有機化學是研究有機物的組成、結構、性質(zhì)及其相互轉化的一門科學。1.5.2有機化合物的兩種分類方法是什么?解:有機化合物一般是按分子基本骨架特征和官能團不同兩種方法進行分類。1.5.3σ鍵和π鍵是如何形成的?各自有何特點?解:由兩個成鍵原子軌道向兩個原子核間的聯(lián)線(又稱對稱軸)方向發(fā)生最大重疊所形成的共價鍵叫σ鍵;由兩個p軌道彼此平行“肩并肩”重疊所形成的共價鍵叫π鍵。σ鍵和π鍵主要的特點σ鍵π鍵存在可以單獨存在不能單獨存在,只與σ鍵同時存在生成成鍵軌道沿鍵軸重疊,重疊程度大成鍵p軌道平行重疊,重疊程度較小性質(zhì)=1\*GB3①鍵能較大,較穩(wěn)定;=2\*GB3②電子云受核約束大,不易極化;=3\*GB3③成鍵的兩個原子可沿鍵軸自由旋轉。=1\*GB3①鍵能小,不穩(wěn)定;=2\*GB3②電子云核約束小,易被極化;=3\*GB3③成鍵的兩個原子不能沿鍵軸自由旋轉。1.5.4什么是鍵長、鍵角、鍵能及鍵的離解能?解:鍵長是指成鍵原子核間的平衡距離;鍵角當把一摩爾雙原子分子AB(氣態(tài))的共價鍵斷裂成A、B兩原子(氣態(tài))時所需的能量稱為A-B鍵的離解能,也就是它的鍵能。但對于多原子分子來說,鍵能與鍵的離解能是不同的。鍵的離解能的數(shù)據(jù)是指解離某個特定共價鍵的鍵能。多原子分子中的同類型共價鍵的鍵能應該是各個鍵離解能的平均值。鍵能是化學鍵強度的主要標志之一,在一定程度上反映了鍵的穩(wěn)定性,相同類型的鍵中鍵能越大,鍵越穩(wěn)定。1.5.5用“部分電荷”符號表示下列化合物的極性。解:1.5.6鍵的極性和極化性有什么區(qū)別?解:極性是由成鍵原子電負性差異引起的,是分子固有的,是永久性的;鍵的極化只是在外電場的影響下產(chǎn)生的,是一種暫時現(xiàn)象,當除去外界電場后,就又恢復到原來的狀態(tài)。1.5.7指出下列結構中各碳原子的雜化軌道類型解:1.5.7磺胺噻唑的結構式為(1)指出結構式中兩個環(huán)狀結構部分在分類上的不同。(2)含有哪些官能團,各自的名稱是什么?解:(1)結構式中的苯環(huán)屬于芳香環(huán)類,另一環(huán)為雜環(huán)類。(2)NH2-(氨基),-SO2NH-(磺酰胺鍵)
第2章鏈烴2.5.1用IUPAC法命名下列化合物或取代基。解:(1)3,3-二乙基戊烷 (2)2,6,6-三甲基-5-丙基辛烷(3)2,2-二甲基-3-己烯 (4)3-甲基-4-乙基-3-己烯(5)4-甲基-3-丙基-1-己烯 (6)丙烯基(7)1-甲基乙烯基 (8)2,2,6-三甲基-5-乙基癸烷(9)3-甲基丁炔 (10)2,4-二甲基-1,3,5己三烯(11)順,順-2,4-庚二烯 (12)3-乙基-4-己烯-1-炔2.5.2寫出下列化合物的結構式(1)2-methyl-4-isopropylheptane (2)5-ethyl-3,3-dimethylheptane(3)2,5,5-trimethyl-2-hexene (4)1-methylspiro[3.5]nonane(5)(E)-3-methyl-2-pentene (6)4-methyl-2-pentyne(7)5-methyl-2-octen-6-yne (8)(Z)-3-ethyl-4-methyl-1,3-hexdiene(9)1,4–己二炔 (10)環(huán)丙基乙炔(11)3,3–二甲基–1–己炔 (12)3–乙基–1–戊烯–4–炔解2.5.3化合物2,2,4-三甲基己烷分子中的碳原子,各屬于哪一類型(伯、仲、叔、季)碳原子?解:2.5.4命名下列多烯烴,指出分子中的π—π共軛部分。(1)(2)(3)(4)(5)(6)解:(1)2–乙基–1,3–丁二烯(2)3–亞甲基–1,5–己二烯(3)3–亞甲基環(huán)戊烯(4)2.4.6–辛三烯(5)5–甲基–1.3–環(huán)己二烯(6)4–甲基–2.4–辛二烯2.5.5將下列化合物按沸點降低的順序排列:(1)丁烷(2)己烷(3)3-甲基戊烷(4)2-甲基丁烷(5)2,3-二甲基丁烷(6)環(huán)己烷解:(2)﹥(6)﹥(3)﹥(5)﹥(4)﹥(1)2.5.6寫出4碳烷烴一溴取代產(chǎn)物的可能結構式。解:2.5.7畫出2,3-二甲基丁烷以C2—C3鍵為軸旋轉,所產(chǎn)生的最穩(wěn)定構象的Newman投影式。解:2.5.8將下列自由基按穩(wěn)定性從大到小的次序排列:(1)(2)(3)(4)解:(3)>(2)>(1)>(4)2.5.9按穩(wěn)定性增加的順序排列下列物質(zhì),指出最穩(wěn)定者分子中所含的共軛體系。(1)a.CH2=C=CHCH2CH2CH3b.CH2=CH—CH=CHCH2CH3c.CH2=CHCH2CH=CHCH3d.CH3CH=CH—CH=CHCH3(2)a.CH2=CHCH2CH2CH2CH3b.CH3CH=CHCH2CH2CH3d.c.d.c.(3)a.b.c.d.c.d.(4)a.b.d.c.d.c.解:(1)d>b>c>aCH3CH=CH—CH=CHCH3(2)d>c>b>aCH3—C=C—CH3(3)d>c>b>a(4)d>c>b>a2.5.10的反應機理與甲烷氯代相似。(1)寫出鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止的各步反應式,并計算鏈增長反應的反應熱。(2)試說明該反應不太可能按方式進行的原因。解:(1)鏈引發(fā):鏈增長:-21kJ·mol-1-96kJ·mol-1鏈終止:(2)反應如按的方式進行,鏈增長的第一步即為,+59kJ·mol-1,由于產(chǎn)物能量較反應物的能量高,活化能大,是吸熱反應。同時較難形成,所以該反應不可能進行。2.5.11用結構式或反應式表示下列術語:(1)親電試劑(2)溴鎓離子(3)烯丙基(4)異丙基碳正離子(5)馬氏加成(6)過氧化物效應解:2.5.12下列化合物有無順反異構現(xiàn)象?若有,寫出它們的順反異構體。(1)2–甲基–2–己烯(2)2–戊烯(3)1–氯–1–溴己烯(4)1–溴–2–氯丙烯(5)CH3CH=NOH(6)3,5–二甲基–4–乙基–3–己烯解:(1)無(2)有(3)有(4)有(5)有(6)有2.5.13按與HBr加成活性增加次序排列下列化合物。(1)CH2=CH2(2)(CH3)2C=CH2(3)CH3CH=CH2(4)CH2=CHCl解:(2)>(3)>(1)>(4)2.5.14烯烴經(jīng)高錳酸鉀氧化后得到下列產(chǎn)物,試寫出原烯烴的結構式。(1)CO2和HOOC—COOH(2)CO2和(3)和CH3CH2COOH(4)只有CH3CH2COOH(5)只有HOOCCH2CH2CH2CH2COOH解:(1)CH2=CH—CH=CH2(2)(3)(4)CH3CH2CH=CHCH2CH3(5)2.5.15完成下列反應式(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)解:(1)(2)(3)(4)(5)CH3CH2CH=CHBr(6)(7)2.5.16寫出1mol丙炔與下列試劑作用所得產(chǎn)物的結構式(1)1molH2,Ni(2)H2/Lindlar催化劑(3)1molBr2(4)1molHCl(5)NaNH2(6)[Ag(NH3)2]NO3解:2.5.17試給出經(jīng)臭氧氧化,還原水解后生成下列產(chǎn)物的烯烴的結構式。(1)CH3CH2CH2CHO和HCHO(2)和CH3CHO(3)只有(4)解:(1)CH3CH2CH2CH=CH2(2)(3)(4)2.5.18在溫度較高時,1mol共軛二烯與1molBr2加成,1,3–丁二烯以1,4加成為主,而1–苯基–1,3–丁二烯則以1,2–加成為主,試解釋之。解:CH2=CH—CH=CH2+Br2(1mol)CH2BrCH=CHCH2Br2.5.19乙炔中的氫很容易被Ag+、Cu+、Na+等金屬離子所取代,而乙烯和乙烷就沒有這種性質(zhì),試說明原因。解:烷、烯、炔碳原子的雜化狀態(tài)不同,隨著雜化狀態(tài)中s成份的增大,原子核對電子束薄力增加,增加了C—H鍵極性,使氫原子的解離度發(fā)生變化,當碳氫鍵斷裂后,形成碳負離子,三種不同雜化狀態(tài)的碳負離子穩(wěn)定性有較大區(qū)別,碳負離子的一對電子處在s成份愈多的雜化軌道中,愈靠近原子核,因而也愈穩(wěn)定,它的堿性也就愈弱,而相應的共軛酸就愈強,因此乙炔中的氫很容易被Ag+、Cu+、Na+等金屬離子所取代,而乙烯、乙烷則不行。2.5.20如何檢驗庚烷中有無烯烴雜質(zhì)?如有,怎么除去?解:用Br2/CCl4檢驗,若有Br2褪色,加入H2SO4,烯烴溶解在酸中。2.5.21用化學方法鑒別下列各組化合物(1)1–庚炔1.3–己二烯庚烷(2)1–丁炔2–丁炔1.3–丁二烯(3)丙烷丙炔丙烯(4)2–甲基丁烷、2–甲基丁烯和2–甲基–2–丁烯解:(1)(2)(3)(4)2.5.22下列各不飽和化合物與1分子溴的選擇性加成產(chǎn)物是什么?(1)CH3CH=CHCH2CH=CHCF3(2)(CH3)2C=CHCH2CH=CH2解:(1)(2)2.5.23某化合物A(C7H14),能使Br2/CCl4褪色,A與冷的KMnO4稀溶液作用生成B(C7H16O2)。在500℃時,A與氯氣作用生成C(C7H13Cl),試推斷A的可能結構式,并寫出有關反應。解:A.2.5.24具有相同分子式的兩種化合物,分子式為C5H8,經(jīng)氫化后都可以生成2–甲基丁烷。它們可以與兩分子溴加成,但其中一種可使硝酸銀氨溶液產(chǎn)生白色沉淀,另一種則不能。試推測這兩個異構體的結構式,并寫出各步反應式。解:(1)CH3CHC≡CH(2)CH2=C—CH=CH22.5.25化合物A(C6H12)與Br2/CCl4作用生成B(C6H12Br2),B與KOH的醇溶液作用得到兩個異構體C和D(C6H10),用酸性KMnO4氧化A和C得到同一種酸E(C3H6O2),用酸性KMnO4氧化D得二分子的CH3COOH和一分子HOOC—COOH,試寫出A、B、C、D和E的結構式。解:A.CH3CH2CH=CHCH2CH3B.CH3CH2CHCHCH2CH3C.CH3CH2C≡CCH2CH3D.CH3CH=CH—CH=CHCH3E.CH3CH2COOH2.5.26某化合物的相對分子質(zhì)量為82,1mol該化合物能吸收2molH2,它與Cu2Cl2氨溶液不生成沉淀。如與1molH2反應時,產(chǎn)物主要是3–己烯,此化合物的可能結構式是什么?解:CH3CH2C≡CCH2CH3或CH3CH=CH-CH=CHCH3
第3章環(huán)烴3.5.1命名下列化合物:解:(1)2-甲基-5-環(huán)丁基己烷 (2)反-1,4-二乙基環(huán)丁烷(3)1-甲基-3-乙基環(huán)戊烷 (4)環(huán)丙基環(huán)戊烷(5)2,6-二甲基二環(huán)[2.2.2]辛烷 (6)1,6-二甲基螺[3.4]辛烷3.5.2寫出C6H12所代表的脂環(huán)烴的各構造異構體(包括六元環(huán),五元環(huán),四元環(huán))的構造式。解:3.5.3寫出下列化合物的優(yōu)勢構象:解:3.5.4用簡單的化學反應區(qū)別下列化合物:解:3.5.5寫出下列反應的產(chǎn)物解:注釋(4)題由于反應物分子中有三元環(huán)和四元環(huán)結構,力較大,極不穩(wěn)定,易發(fā)生開環(huán)反應。3.5.6寫出下列芳香烴的名稱:解:(1)甲苯(2)對-異丙基甲苯(3)2,4-二硝基甲苯(4)對-丙烯基甲苯(5)2-甲基-6-乙基萘(6)2-甲基菲3.5.7指出下列化合物硝化時導入硝基的位置:解:3.5.8以苯和氯甲烷為原料合成下列化合物:(1)苯甲酸(2)間硝基苯甲酸(3)鄰硝基苯甲酸解:3.5.9根據(jù)Hückel規(guī)則判斷下列化合物是否具有芳香性解:Hückel規(guī)則:π電子數(shù)為4n+2。(1)有(n=0);(2)無;(3)有(n=1);(4)無;(5)無;(6)有(n=2);(7)有(n=1);(8)無3.5.10用化學方法區(qū)別下列化合物(1)苯與甲苯(2)環(huán)戊二烯和環(huán)戊二烯負離子解:3.5.11有三種化合物A,B,C分子式相同,均為C9H12,當以KMnO4的酸性溶液氧化后,A變?yōu)橐辉人?,B變?yōu)槎人?,C變?yōu)槿人?。但?jīng)濃硝酸和濃硫酸硝化時,A和B分別生成兩種一硝基化合物,而C只生成一種一硝基化合物。試寫出A,B,C的結構和名稱。解:丙苯對乙基甲苯均三甲苯3.5.12試解釋下列化合物的酸性順序:乙炔>苯>正戊烷解:因為乙炔中的C原子是以sp雜化軌道與H原子成鍵,在sp軌道中,s成分占1/2,比苯中C原子(sp2)及正戊烷中C原子(sp3)s成分都大。軌道s成分越大,電子云越靠近原子核,使得乙炔中C-H鍵極性增加,使氫原子有一定的酸性,因此酸性乙炔>苯>正戊烷。3.5.13某一化合物A(C10H14)有5種可能的一溴衍生物(C10H13Br)。A經(jīng)KMnO4酸性溶液氧化生成化合物C8H6O4,硝化反應只生成一種硝基取代產(chǎn)物,試寫出A的結構式。解:3.5.14寫出下列化合物的苯環(huán)硝化活性順序:(a)苯,1,3,5-三甲苯,甲苯,間二甲苯,對二甲苯;(b)苯,溴苯,硝基苯,甲苯;解:(a)間二甲苯>對二甲苯>甲苯>苯>1,3,5-三甲苯(b)甲苯>苯>溴苯>硝基苯
第4章對映異構4.5.1用*號標出下列化合物中的手性碳原子。解:4.5.2用R/S標記下列化合物的絕對構型。解:(1)R(2)S(3)S(4)R(5)R(6)S(7)S(8)2S,3R4.5.3寫出分子式為C5H12O醇的所有構造異構體,并指出那些存在對映異構體。解:分子式為C5H12O的醇有以下7個構造異構體,其中(2)、(4)、(6)存在對映異構體。4.5.4請判斷下列各對化合物中哪個是手性的。解:4.5.5L-谷氨酸單鈉鹽(味精的主要成分)的結構如下所示,其絕對構型是R型?還是S型?將其轉化為Fischer投影式。解:(S構型)4.5.6寫出下列化合物的Fischer投影式。(1)(R)-1-苯基-2-氯丁烷 (2)(2R,3S)-3-氯-2-戊醇(3)(S)-3-苯基-1-丁烯 (4)(R)-3-羥基-2-氨基丙酸解:4.5.7某化合物A(C6H10)含有一個五元環(huán)。A與Br2加成后可得到一對非對映體二溴化合物。請寫出A和Br2加成產(chǎn)物的可能結構式。解:A的結構為:加成產(chǎn)物的可能結構為:4.5.8下列敘述哪些是正確的?哪些是錯誤的?所有手性分子都存在非對映體。具有手性碳的化合物都是手性分子。構象異構體都沒有旋光性。(4)某S-構型光學異構體經(jīng)過化學反應后得到R-構型的產(chǎn)物,所以反應過程中手性碳的構型一定發(fā)生了變化。(5)消旋體和外消旋體都是非手性分子,因為它們都沒有旋光性。(6)由一種異構體轉變?yōu)槠鋵τ丑w時,必須斷裂與手性碳相連的化學鍵。解:(1)(×)(2)(×)(3)(×)(4)(×)(5)(×)(6)(√)4.5.9有一旋光性溴代烴的分子式為C5H9Br(A),A能與Br2/CCl4反應。A與酸性高錳酸鉀作用放出二氧化碳,生成具有旋光性的化合物B(C4H7O2Br);A與氫反應生成無旋光性的化合物C(C5H11Br),試寫出A、B和C的結構式。解:A能與Br2/CCl4反應說明含有雙鍵;與酸性高錳酸鉀作用放出二氧化碳說明是端基烯;A與氫反應生成無旋光性的化合物C說明雙鍵加氫后手性碳上連有相同基團。所以A、B和C的結構式為:第5章鹵代烴5.5.1比較鹵代烷親核取代反應SN1機理與SN2機理的特點。解:單分子反應(SN1)機理雙分子反應(SN2)機理反應速率僅與鹵代烷的濃度有關與鹵代烷及親核試劑的濃度都有關步驟兩步進行一步完成中間體碳正離子無中間體產(chǎn)物消旋化、重排構型完全轉化RX的活性3°>2°>1°>CH3XCH3X>1°>2°>3°5.5.2列舉叔丁基碳正離子、烯丙基碳正離子穩(wěn)定的原因。解:叔丁基碳正離子:3個甲基的斥電子誘導效應和9個C—H鍵的σ-p超共軛效應分散正電荷。烯丙基碳正離子:p-π共軛,電子離域分散正電荷。5.5.3比較鹵代烷親核取代反應和β-消除反應,二者有何聯(lián)系?又有什么不同?解:聯(lián)系:鹵代烷親核取代反應和β-消除反應都是由碳鹵極性鍵引起的,二者平行存在,相互競爭;又都有單分子和雙分子過程。不同:親核取代反應(SN)是親核試劑進攻中心碳原子,而β-消除反應是堿進攻鹵原子的β-氫原子。5.5.4命名下列化合物(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)解:(1)2-甲基-3-溴丁烷 (2)2-甲基-2-溴丁烷(3)2,3,3-三甲基-1-溴戊烷 (4)4-溴-2-戊烯(5)5-氯-1,3-環(huán)己二烯 (6)3-苯基-1-氯丁烷(7)(1R,3R)-1-叔丁基-3-氯環(huán)己烷 (8)間甲基芐基氯5.5.5寫出下列化合物的結構(1)4-bromo-2-pentene (2)1-甲基-2,4-二氯環(huán)己烷(3)對溴芐基溴 (4)2-甲基-6-氯-4-碘辛烷(5)3-chloro-1-cychexene (6)間氯甲苯(7)反-4-甲基-5-碘-2-戊烯 (8)(S)-4-氯-3-溴-1-丁烯解:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)5.5.6完成下列反應式(寫出主要產(chǎn)物)(1)(2)(3)(4)(5)(6)解:(1)(2)(3)(4)(5)(6)5.5.7用簡單的化學方法鑒別下列各組化合物(1)1-溴-1-戊烯、3-溴-1-戊烯、4-溴-1-戊烯(2)對氯甲苯、芐基氯、β-氯乙苯解:(1)試劑、反應條件1-溴-1-戊烯3-溴-1-戊烯4-溴-1-戊烯AgNO3/醇溶液,室溫不反應AgBr黃色沉淀不反應AgNO3/醇溶液,加熱不反應AgBr黃色沉淀(2)試劑、反應條件對氯甲苯芐基氯β-氯乙苯AgNO3/醇溶液,室溫不反應AgBr黃色沉淀不反應AgNO3/醇溶液,加熱不反應AgBr黃色沉淀5.5.8寫出1-溴丁烷與下列試劑反應的主要產(chǎn)物。(1)NaOH水溶液(2)KOH醇溶液,加熱(3)Mg,無水乙醚(4)NaCN醇溶液(5)AgNO3醇溶液,加熱(6)NaOC2H5解:(1)(2)(3)(4)(5)(6)5.5.9排列下列各組化合物發(fā)生SN2反應的活性順序(1)(2)(3)解:(1)(2)(3)5.5.10排列下列各組化合物發(fā)生SN1反應的活性順序(1)(2)(3)解:(1)(2)(3)5.5.11比較下列各組化合物在KOH醇溶液中脫HBr的相對反應速率。(1)(2)解:(1)(2)5.5.12寫出下列鹵代烷進行β-消除反應的可能產(chǎn)物,并指出主要產(chǎn)物。(1)2-甲基-3-溴戊烷(2)2,3-二甲基-3-溴戊烷(3)2-甲基-4-苯基-3-溴戊烷解:(1)(2)(3)5.5.13指出下列反應是否正確,并簡述理由。(1)(2)解:(1)不正確。鹵代烴發(fā)生消除反應有多種取向時,應以生成穩(wěn)定的烯烴為主要產(chǎn)物。題中給出的產(chǎn)物兩個碳碳雙鍵獨立存在,沒有形成共軛體系,因此其穩(wěn)定性不如共軛體系,產(chǎn)物應為。(2)不正確。HOCH2CH2CH2Br分子中有一個活潑的羥基H,形成的Grignard試劑遇活潑H會發(fā)生分解。5.5.14解釋下列反應現(xiàn)象(1)CH3CH2CH2CH2Cl在含水的乙醇中進行堿性水解時,若增加水的比例,使反應速度減慢;(2)(CH3)3CCl在含水的乙醇中進行堿性水解時,若增加水的比例,使反應速度加快。解:(1)CH3CH2CH2CH2Cl在堿性的乙醇水溶液中進行水解為SN2機理,反應速率與鹵代烷及親核試劑OH-的濃度都有關。若增加水的比例,OH-的濃度都有所降低,使反應速度減慢。(2)(CH3)3CCl在堿性的乙醇水溶液中進行水解為SN1機理,反應速率與親核試劑OH-的濃度無關。若增加水的比例,溶劑的極性增大,有助于C—Cl鍵的斷裂,穩(wěn)定中間體碳正離子,從而使反應速度加快。5.5.15分子式為C5H10的化合物A,不與溴水反應,在光照下被溴單取代得到產(chǎn)物B(C5H9Br),B在KOH的醇溶液中加熱得到化合物C(C5H8),C能被酸性KMnO4氧化為戊二酸。試寫出A,B、C的可能結構式及各步反應式。解:A:B:C:
第6章醇、酚6.5.1分別用中英文命名下列化合物:(1)(2)(3)(4)解:(1)4,5-二甲基-2-己醇(2)3-乙基-3-丁烯-2-醇4,5-dimethyl-2-hexanol3-ethyl-3-butene-2-ol(3)1,2-二苯基-2-丙醇(4)2-苯基-2-丙醇1,2-diphenyl-2-propanol2-phenyl-2-propanol6.5.2寫出下列化合物的結構:(1)(S)-3-甲基-2-乙基-1-丁醇(2)(E)-2-丁烯-1-醇(3)反-1,3-環(huán)己二醇(4)二環(huán)[2.2.1]-2-庚醇(5)ethanediol(6)cyclohexanol解:(1)(2)(3)(4)(5)(6)6.5.3完成下列反應:(1)(2) (3)(4)(5)(6)解:(1)(2)(3)(4)(5)(6)6.5.4寫出下反應的主產(chǎn)物并推測反應機理。解:(主產(chǎn)物)機理:6.5.5用簡單的化學方法鑒別下列各組化合物:(1)3-甲基-2-丁醇、2,3-二甲基-2-丁醇、3,3-二甲基-1-丁醇;(2)1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、叔丁醇。解:(1)3-甲基-2-丁醇2,3-二甲基-2-丁醇3,3-二甲基-1-丁醇Lucas數(shù)分鐘反應立即反應短時間不反應(2)1,3-丙二醇1,2-丙二醇叔丁醇Cu(OH)2沉淀絳藍色溶液沉淀KMnO4褪色不褪色6.5.6將下列化合物的沸點由高到低排列,并解釋原因:環(huán)己烷、環(huán)己醇、1,2-環(huán)己二醇、環(huán)己六醇解:環(huán)己六醇>1,2-環(huán)己二醇>環(huán)己醇>環(huán)己烷原因:醇羥基形成氫鍵的能力越大,沸點越高。6.5.7將乙醇、丁醇及癸醇分別與水混合,會出現(xiàn)何種現(xiàn)象?解釋原因。解:醇的水溶性與羥基和烴基的相對大小有關,乙醇與水完全混溶,為透明溶液;丁醇溶解度下降,溶液出現(xiàn)渾濁;癸醇溶解度較小,溶液出現(xiàn)分層。6.5.8完成下面反應:解:KMnO4(中性,室溫);C6H5CHO+C6H5COCH3;6.5.9命名或寫出結構式::(1)(2)(3)(4)(5)兒茶酚(6)γ-蒽酚(7)2,4-dinitrophenol(8)o-chlorophenol解:(1)4-甲基-1,3-苯二酚(2)2-烯丙基苯酚(3)3-甲基-5-甲氧基苯酚(4)1,2,3-苯三酚(連苯三酚)(5)(6)(7)(8)6.6.10按酸性大小排列下列各組化合物:(1)丁醇、2-氟丁醇、2-氯丁醇、3-氯丁醇(2)苯酚、對甲基苯酚、對硝基苯酚、卞醇、碳酸解:(1)2-氟丁醇>2-氯丁醇>3-氯丁醇>丁醇(2)碳酸>對-硝基苯酚>苯酚>對甲基苯酚>芐醇6.5.11用簡單的化學方法鑒別下列化合物:解:FeCl3(-)(-)(紫色)(-)AgNO3(醇)(-)AgCl↓(-)Na(-)H2↑6.5.12寫出間甲苯酚與下列試劑的反應式:(1)稀HNO3(2)NaOH水溶液(3)Br2/H2O解:6.5.13將下列碳正離子按穩(wěn)定性大小順序排列:(1)(2)(3)(4)(5)解:(4)>(3)>(2)>(1)>(5)6.5.14將下列醇按與金屬鈉的反應的快慢順序排列:(1)(2)(3)(4)(5)解:(3)>(4)>(1)>(2)>(5)6.5.15完成下面的轉化:6.5.16某化合物A的分子式為C10H12O3,能溶于NaOH水溶液,但不溶于NaHCO3水溶液。如用CH3I堿性水溶液處理A,得到分子式為C11H14O3的化合物B,B不溶于NaOH水溶液,但可與金屬鈉反應,也能和KMnO4反應,并能使Br2/CCl4褪色。A經(jīng)O3氧化后還原,可得到p-羥基-m-甲氧基苯甲醛。試寫出A、B的結構式。解:
第7章醚和環(huán)氧化合物7.5.1命名下列化合物:解:(1)乙基異丁基醚(2)4-甲基-1-乙氧基-2-己醇(3)丙基環(huán)戊基醚(4)4-甲基氧化環(huán)戊烯(5)丙基氯甲基醚(6)1,3-二氧六環(huán)7.5.2寫出下列化合物的結構式:(1)二芐醚(2)乙基叔丁基醚(3)二烯丙基醚(4)反-2-甲氧基環(huán)戊醇(5)2-硝基苯甲醚(6)3-甲基-3,4-環(huán)氧-1-丁烯(7)4-烯丙基-2-甲氧基苯酚(8)氧化苯乙烯解:(1)(2)(3)CH2=CHCH2OCH2CH=CH2 (4)(5)(6)
(7)(8)7.5.3左邊化合物的IUPAC名稱為1,4-環(huán)氧環(huán)己烷,依據(jù)此法,命名右邊的化合物。1,4-環(huán)氧環(huán)己烷(1,4-Epoxycyclohexane)解:1,5-環(huán)氧環(huán)辛烷7.5.4完成下列反應式:解:(1)(2)
(3)(4)(5)7.5.5解釋下列實驗事實:(1)(2)(3)解:(1)這個反應的反應機理可描述如下:環(huán)氧化合物和氯代烴都可以和親核試劑發(fā)生親核取代反應,但由于環(huán)氧化合物的反應活性高于氯代烴,所以強親核試劑甲氧基負離子通過SN2反應機理首先進攻空間阻礙小的14C原子,發(fā)生開環(huán)反應生成氧負離子中間體;氧負離子作為親核試劑取代氯原子生成新的環(huán)氧化合物。(2)在酸性條件下,環(huán)氧化合物首先生成氧鎓離子;然后親核試劑Cl—進攻相對比較穩(wěn)定的芐基正碳離子,生成較高產(chǎn)率的產(chǎn)物。(3)通常芳醚在酸性條件下不易發(fā)生醚鍵的斷裂反應,但當醚鍵的鄰、對位上有強吸電子基團(如-NO2)時,硝基所在苯環(huán)的醚鍵就較容易發(fā)生斷裂反應生成相應的碘代烴。7.5.6用化學方法鑒別下列各組化合物:(1)丁烷與乙醚(2)異丙醚和甲基烯丙基醚(3)苯甲醇、苯甲醚和對-甲基苯酚解:(1)利用乙醚能溶解在濃硫酸這一特性,可將丁烷與乙醚鑒別出來。(2)異丙醚是飽和醚而甲基烯丙基醚是不飽和醚。因此可用中性KMnO4或飽和溴水來鑒別。(3)這三種化合物分別屬于醇、醚和酚,因此可利用它們性質(zhì)上的差異加以鑒別。7.5.7完成下列化合物的轉化(1)(2)解:(1)目標分子碳原子個數(shù)為兩個反應物碳原子個數(shù)之和,因此利用所學過的增長碳鏈反應將兩個反應物聯(lián)系起來。第一步:合成格氏試劑第二步:合成環(huán)氧乙烷第三步:合成目標產(chǎn)物(2)目標分子與反應物具有相同的碳原子個數(shù),因此只需通過官能團的轉換即可。由烯烴變成連二醇我們學過兩種方法:一種是用堿性高錳酸鉀氧化得到順式產(chǎn)物(與目標產(chǎn)物不一致);另一種是通過環(huán)氧化合物的水解可得到反式產(chǎn)物(與目標產(chǎn)物一致——符合要求),因此轉化途徑可設計如下(不考慮光學異構):7.5.8化合物A(C9H12O)與氫氧化鈉、高錳酸鉀均不反應,遇碘化氫生成B(C6H6O)和C(C3H7I),B遇溴水立即生成白色沉淀,C與硝酸銀溶液共熱產(chǎn)生黃色沉淀。試寫出A、B、C的結構式和相應的反應方程式。解:解:
第8章醛、酮、醌8.5.1命名下列各化合物(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)解:(1)2,3-二甲基丁醛 (2)芐基異丙基甲酮或3-甲基-1-苯基-2-丁酮(3)1,4-戊二烯-3-酮 (4)5-甲基-2-異丙基環(huán)己酮(5)4-羥基-3-甲氧基苯甲醛 (6)二芐基甲酮或1,3-二苯基丙酮(7)3-己烯-2,5-二酮 (8)2-甲基-1,4-萘醌(9)反-2-甲基環(huán)己基甲醛 (10)順-2,5-二甲基環(huán)己酮8.5.2寫出下列各化合物的結構式(1)對羥基苯乙酮 (2)鄰甲氧基苯甲醛(3)芐基苯基甲酮 (4)4-甲基-3-戊烯-2-酮(5)3-甲基環(huán)已酮 (6)檸檬醛((E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛)(7)3-methyl-3-butenal (8)benzaldehyde(9)4-chloro-2-pentanone (10)2,2-dimethylcyclohexanecarbaldehyde解:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)8.5.3寫出分子式為C5H10O的所有醛酮的結構式和名稱解:2-戊醛甲基丁醛3-甲基丁醛2,2-二甲基丙醛甲基丙基甲酮或2-戊酮甲基異丙基甲酮或3-甲基-2-丁酮二乙酮或3-戊酮8.5.4試用下列各試劑分別與苯乙醛和苯乙酮進行反應,寫出產(chǎn)物的結構和類別(1)a.硼氫化鈉;b.H3O+(2)a.溴化甲基鎂;b.H3O+(3)甲醇/H+(4)苯肼(5)氰化鈉+硫酸(6)Tollens試劑解:(1)(伯醇);(仲醇)(2)(仲醇);(叔醇)(3)(縮醛);(縮醛或縮酮)(4)(苯腙);(苯腙)(5)(α-氰醇);苯乙酮不反應(6)(羧酸);苯乙酮不反應8.5.5完成下列反應,寫出主要產(chǎn)物(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)解:(1)(2)(3);(4);(5)(6)(7)(8)8.5.6下列化合物中,哪些既可與HCN加成,又能起碘仿反應?(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)解:與HCN加成的是醛、脂肪族甲基酮和8個碳以下的環(huán)酮;發(fā)生碘仿反應的是有三個α-H的羰基化合物或含三個β-H的醇。所以只有(3),(8)既可與HCN加成,又能起碘仿反應。8.5.7將下列羰基化合物按發(fā)生親核加成反應的難易順序排列。CH3CHO;CH3COCH3;CF3CHO;CCl3CHO解:羰基碳所帶的正電荷程度越高,越容易反應;羰基碳所連基團的體積越小,空間位阻越小,越容易反應。所以,它們的活性順序是:CF3CHO>CCl3CHO>CH3CHO>CH3COCH38.5.8已知鎮(zhèn)咳藥苯哌丙醇(diphepanol)的結構如下,其制備反應的最后一步涉及使用Grignard試劑,試寫出完成此步反應所需的可能反應物的結構式。解:苯哌丙醇為叔醇,但連羥基的碳原子上有兩個相同不基團苯基,所以,可能的反應物有兩種:(1);(2)8.5.9給出采用不同羰基化合物與Grignard試劑反應生成下列各醇的可能途徑,并指出哪些醇尚可用醛或酮加以還原制得。(1)(2)(3)解:(1)仲醇,由Grignard試劑反應,有兩種可能的途徑:或還可由還原制得;(2)伯醇,由Grignard試劑反應,只有一種途徑:(CH3)3CMgX+HCHO;還可由(CH3)3CCHO還原制得(3)叔醇,由Grignard試劑反應,有三種可能的途徑:或或8.5.10化合物A、B和C的分子式均為C3H6O,其中A和B能與2,4-二硝基苯肼作用生成黃色沉淀,試寫出A、B和C的結構式。解:A和B能與2,4-二硝基苯肼作用生成黃色沉淀,說明A和B為醛或酮,即或。C可能是不飽和醇、環(huán)醇或環(huán)氧化合物,即、或。8.5.11化合物A的分子式為C10H12O,可與溴的氫氧化鈉溶液作用,再經(jīng)酸化得產(chǎn)物B(C9H10O2);A經(jīng)Clemmensen還原法還原得化合物C(C10H14)。在稀堿溶液中,A與苯甲醛反應生成D(C17H16O)。A、B、C和D經(jīng)強烈氧化都可以得到同一產(chǎn)物鄰苯二甲酸。試寫出A、B、C和D的可能結構式。解:A可與溴的氫氧化鈉溶液作用,說明它屬于甲基酮,含有結構單位CH3CO—C;A、B、C和D經(jīng)強烈氧化都得到鄰苯二甲酸,說明苯環(huán)的兩個鄰位碳上都有側鏈,且與苯環(huán)相連的側鏈碳原子上有氫,即有結構單位。綜合以上分析,再結合其他條件,可推得:A為,B為,C為,D為。8.5.12分子式同為C6H12O的化合物A、B、C和D,其碳鏈不含支鏈。它們均不與溴的四氯化碳溶液作用;但A、B和C都可與2,4-二硝基苯肼生成黃色沉淀;A和B還可與HCN作用,A與Tollens試劑作用,有銀鏡生成,B無此反應,但可與碘的氫氧化鈉溶液作用生成黃色沉淀。D不與上述試劑作用,但遇金屬鈉能放出氫氣。試寫出A、B、C和D的結構式。解:不與溴的四氯化碳溶液作用,說明它們的結構中不含碳碳不飽和鍵;A、B和C都可與2,4-二硝基苯肼生成黃色沉淀,說明A、B、C是醛或酮(D不是);A和B可與HCN作用,說明A和B為醛或脂肪族甲基酮(C不是);A與Tollens試劑作用,說明A是醛(則B是甲基酮)。結合其他條件,可推知:A為,B為,C為,D為。8.5.13化合物A的分子式為C9H10O2,能溶于NaOH溶液,并可與FeCl3及2,4-二硝基苯肼作用,但不與Tollens試劑作用。A用LiAlH4還原生成化合物B(C9H12O2)。A和B均可與碘的氫氧化鈉溶液作用,有黃色沉淀生成。A與(Zn-Hg)/HCl作用,得到化合物C(C9H12O)。C與NaOH成鹽后,與CH3I反應得到化合物D(C10H14O),后者用KMnO4處理,得到對甲氧基苯甲酸。試寫出A、B、C和D的結構式。解:A能溶于NaOH溶液,并可與FeCl3及2,4-二硝基苯肼作用,但不與Tollens試劑作用,說明A含有酚羥基和酮羰基;A可與碘的氫氧化鈉溶液作用,說明它是甲基酮,含有結構單位CH3CO—C。C由A的羰基還原為亞甲基而得,其中的氧為酚羥基氧;與NaOH反應生成酚鈉。D由酚鈉與CH3I反應親核取代反應生成,其苯環(huán)上必含甲氧基;氧化后生成對甲氧基苯甲酸,說明甲氧基的對位有側鏈,且側連與苯環(huán)相連的碳上有氫。則A、B、C均為對位有側鏈的苯酚。綜合各種條件,可推知:A為,B為,C為,D為。8.5.14試用簡便的化學方法鑒別下列各組化合物:(1)甲醛、丁醛、2-丁酮(2)2-戊酮、3-戊酮和環(huán)己酮(3)苯甲醛、苯乙酮和1-苯基-2-丙酮解:(1)(2)(3)8.5.15寫出完成下列變化所需的試劑A、B、C、D:解:A:a./無水乙醚,b.H3O+;B:PCC;C:Br2/FeBr3;D:CH3OH/干燥HCl。
第9章羧酸及其衍生物9.5.1命名下列化合物。(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)解:1.2-甲基丙酸2.順-3-苯基-2-丙烯酸3.β-氯丙酸苯酯4.N-甲基-3-甲基戊酰胺5.N-甲基-β-甲基-δ-戊酰胺6.反-1,2-環(huán)己二羧酸7.1,1-環(huán)丙烷二羧酸9.5.2寫出下列化合物的結構式。(1)順-2-丁烯酸 (2)α-苯丙酸苯酯(3)N-甲基-N-乙基-對溴苯甲酰胺 (4)鄰乙酰氧基苯甲酸(5)己酰胺 (6)α-甲基丙烯酸甲酯(7)N-乙基-1,2-環(huán)己烷二甲酰亞胺解:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)9.5.3完成下列反應(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)解:(1),,(2)(3)(4)(5)(6)(7)(9)(10)(11)9.5.4為什么α,β-不飽和酸的酸性比相應碳原子數(shù)的飽和酸的酸性強?解:原因有二:其一是飽和酸羥基碳為sp3雜化,不飽和酸的羥基不飽和碳為sp2或sp雜化。sp3雜化軌道中s成分少于sp2和sp,s成分多的碳碳鍵吸電子能力強利于羧酸解離出H+;其二是α,β-不飽和酸解離出H+后,共軛體系有所延長,該羧酸根負離子穩(wěn)定性大于飽和羧酸根負離子,所以α,β-不飽和酸的酸性強于相應碳數(shù)的飽和酸。9.5.5將下列化合物按酸性由強到弱的順序排列(1)乙酸、丙二酸、草酸、苯酚(2)乙酸、α-三氟乙酸、α-溴乙酸、α-二溴乙酸解:(1)草酸>丙二酸>乙酸>苯酚(2)α-三氟乙酸>α-二溴乙酸>α-溴乙酸>乙酸9.5.6.按要求排序:(1)按水解活性排出下列化合物的順序:乙酸酐、乙酸乙酯、乙酰胺、乙酰氯(2)按酯化反應由易到難排出下列化合物的順序:(3)按與苯酚反應由快到慢排出下列化合物的順序:丙酸、丙酰氯、丙酸酐(4)按水解反應速度排出下列化合物的順序:CH3COOC2H5Cl3CCOOC2H5ClCH2COOC2H5解:1.乙酰氯>乙酸酐>乙酸乙酯>乙酰胺2.3.丙酰氯>丙酸酐>丙酸、4.9.5.7用化學方法鑒別下列化合物(1)甲酸、草酸、乙酸(2)丁酮、乙酸乙酯、3-丁酮酸、丁酰胺(3)安息香酸、肉桂酸、苯乙酸(4)苯甲酸,對甲苯酚酸、芐醇(5)丁酮、草酰乙酸乙酯、乙酸乙酯解:(1)(2)
(3)(4)(5)9.5.8完成下列轉變(1)正丙醇→丙酰氯(2)正丁醇→丁酸正丁酯(3)苯→苯甲酰胺(4)甲苯→苯甲酸酐(5)丙烯→丙酸異丙酯解:1.9.5.9某液體物質(zhì),分子式為C6H12O2,酸性水解生成酸(A)和醇(B),用鉻酸氧化(B)生成(A),原來化合物的結構是什么?寫出每一步的反應式。解:酸性水解生成酸與醇的化合物是酯,由生成的醇氧化后得到酸,碳原子數(shù)不改變。據(jù)此,可以確定原來的化合物是丙酸丙酯(CH3CH2COOCH2CH2CH3)。9.5.10有一未知的酯,分子式為C5H10O2,酸性水解生成酸(A)和醇(B),用PBr3處理(B),生成溴代烷(C),當(C)用KCN處理,則生成(D),酸性條件下水解(D)生成酸(A),原來的酯的結構與名稱是什么?試推測(A)、(B)、(C)、(D)的結構并寫出反應方程式。解: 按題意,原來的酯是丙酸乙酯()。反應式為:9.5.11有三種化合物的分子式均為C3H6O2,其中(A)能與NaHCO3反應放出CO2,(B)和(C)則不能。(B)和(C)在NaOH溶液中加熱均可發(fā)生水解,(B)的水解溶液蒸餾出的液體能發(fā)生碘仿反應,而(C)的則不能。試推測(A)、(B)、(C)的結構。解:
第10章羥基酸和酮酸10.5.1命名或寫出下列化合物的結構式: (1)乙酰乙酸(2)草酰琥珀酸(3)檸檬酸(4)乙酰乙酸乙酯解:5.α-戊酮二酸 6.β-羥基戊酸 7.α-丁酮二酸氫乙酯(草酰乙酸乙酯)10.5.2寫出下列各反應的主要產(chǎn)物:解:10.5.3用化學方法鑒別下列各組化合物。(1).乙酰水酸、水酸、水酸甲酯和乙酰乙酸乙酯(2).丙酮酸、草酰乙酸甲酯、2,4-戊二酮和丙酮解: 10.5.4按要求排出下列各組化合物的次序。(1)按烯醇化程度由大到小的次序排列 (2)脫羧反應由易到難A.α-丁酮酸; B.β-丁酮酸; C.丁酸解:1.B>A>C>D2.B>A>C10.5.5下列化合物中,哪些能形成穩(wěn)定的烯醇型?試寫出它們的酮型和烯醇型互變平衡式。1.CH2OHCH2COOH2.C6H5COCH(COOCH3)23.HOOCCOCH2COOH4.CH3COC(CH3)2COOCH3解:1和4不能形成穩(wěn)定的烯醇型。2和3存在酮型和烯醇型互變平衡:10.5.6化合物A(C13H16O3)能使溴水褪色,與FeCl3水溶液生成紫色物質(zhì),不與NaHCO3水溶液反應,A與40%NaOH水溶液共熱后酸化并加以分離,得到三個化合物B(C8H8O2)、C(C2H4O2)、D(C8H8O)。B和C能溶解于冷的NaOH水溶液和NaHCO3水溶液,B經(jīng)熱的高錳酸鉀氧化生成苯甲酸。D與盧卡斯試劑的混合物在室溫下放置不渾濁分層.只有加熱才渾濁分層,試推測A~D的結構式。解:A:2一苯基一3一丁酮酸丙酯B:苯乙酸C:乙酸D:2一丙醇第11章胺11.5.1寫出下列化合物的結構或名稱:(1)N,N-二甲基苯胺(2)磺胺(3)methylammoniumiodide(4)(5)(6)(7)解:(1)(2)(3)CH3NH3I(4)鄰甲基-N-乙基苯胺(5)N-乙基甲酰胺(6)δ-戊酰胺(7)對氨基偶氮苯14.5.2比較下列化合物的堿性強弱。(1)苯胺、對甲基苯胺與間硝基苯胺(2)脲、乙酰胺、乙胺與丙二酰脲(3)氨、二甲胺、三乙胺解:(1)對甲基苯胺>苯胺>間硝基苯胺(2)乙胺>脲>乙酰胺>丙二酰脲(3)二甲胺>三乙胺>氨14.5.3寫出下列反應的主要產(chǎn)物。(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)苯胺(8)(9)解:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)14.5.4試從苯開始,用適當?shù)脑噭┲苽湎铝谢衔铮海?)(2)(3)(4)解:(1)(2)(3)(4)14.5.5一化合物的分子式為C7H7O2N,無堿性,還原后變?yōu)镃7H9N,有堿性;使C7H9N的鹽酸鹽與亞硝酸作用,生成C7H7N2Cl,加熱后能放出氮氣而生成對-甲苯酚。在堿性溶液中上述C7H7N2Cl與苯酚作用生成具有鮮艷顏色的化合物C13H12ON2。寫出原化合物C7H7O2N的結構式,并寫出各有關反應式。解:結構式為:14.5.6在進行重氮化反應時,往往加入NaNO2,然后在用淀粉碘化鉀試紙檢查有過量NaNO2存在時,加入脲,將過量的亞硝基出去,才進行下一步反應,請解釋這一系列的變化。解:第12章含硫、磷、砷有機化合物12.5.1命名下列化合物。1. 2.3.4. 5. 6.7. 8.解: 1.對甲基苯硫酚2.對甲硫基苯酚 3.2,4-二甲基-2-戊硫醇4.苯乙硫醚 5.O-乙基-O-乙烯基磷酰胺6.甲苯胂7.丙磺酸8.O,O-二丙基-O-對甲硫苯基磷酸酯12.5.2寫出下列化合物的結構。1.二乙砜 2.O,O-二甲基苯膦酸酯 3.O-乙基二磷酸酯4.氯化三甲基苯基鏻 5.丙硫酮 6.3-膦基丁酸7.苯磺酰氯 8.三丙基亞甲基膦解:1. 2.3.4.6.7.8.12.5.3完成下列反應式。1.2.3.4.5.6.解:1.2.3.4.5.6.12.5.4治療有機磷磷農(nóng)藥中毒的膽堿酯酶復活劑分子中含有什么基團?它可對有機磷的磷原子發(fā)生什么反應?解:治療有機磷磷農(nóng)藥中毒的膽堿酯酶復活劑是解磷定(1-甲基-2-甲醛肟吡啶碘化物)或氯磷定(1-甲基-2-甲醛肟吡啶氯化物)分子中都含有肟基,可以對有機磷的磷原子發(fā)生親核取代反應,奪取已與膽堿酯酶結合的磷?;?,而解除有機磷對酶的抑制作用而使酶復活。12.5.5可作用重金屬或路易氏氣中毒的解毒劑是什么化合物?試寫出重金屬或路易氏氣與此化合物的反應式。解:二巰基丙醇
第13章雜環(huán)化合物13.5.1命名下列化合物(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)解:(1)2-(α-噻吩)乙醇(2)4-羥基嘧啶(3)5-甲基咪唑(4)4-甲基-2-乙基噻唑(5)3-吲哚乙酸(6)2-吡嗪甲酰胺(7)6-氨基嘌呤(8)5-硝基喹啉13.5.2寫出下列各化合物的結構式:(1)4,6-二甲基-2-吡喃酮(2)糠醛(3)8-溴異喹啉(4)β–吡啶甲酰胺(5)α–甲基–5–苯基吡嗪(6)4–氯噻吩–2–羧酸(7)溴化N,N–二甲基四氫吡咯(8)尿酸解:13.5.3試比較吡咯與吡啶的結構特點及主要化學性質(zhì)。解:吡咯結構吡啶結構吡咯為五原子六電子的閉合共軛體系,氮原子的一對未共用電子對參與環(huán)的共軛,環(huán)上電子云密度較苯環(huán)高,比苯易發(fā)生親電取代(主要取代在2-位和4-位),環(huán)的穩(wěn)定性較苯差,易開環(huán)氧化。由于一對未共用電子對參與共軛,吡咯表現(xiàn)不出堿性,并由于氮原子的電負性較大,還可表現(xiàn)出一定的酸性。吡啶為六原子六電子的閉合共軛體系,氮原子的一對未共用電子沒參與環(huán)的共軛,并由于氮原子電負性較大的原故,環(huán)上電子云密度較苯低,較苯難于發(fā)生親電取代反應(主要取代在3-位),但可發(fā)生親核取代反應(主要取代在2-位和4-位);環(huán)的穩(wěn)定性比苯好,環(huán)難發(fā)生氧化反應,主要氧化側鏈烷基,但吡啶環(huán)易被還原;此外,氮上的未共用電子對,使吡啶表現(xiàn)出堿性和親核性。13.5.4為什么吡啶的堿性比六氫吡啶弱?解因為哌啶中N原子是sp3雜化,而吡啶中氮原子是sp2雜化,未成鍵的電子對所在的分子軌道的s成份越少,其堿性越強。所以吡啶的堿性比六氫吡啶弱13.5.5將下列化合物按堿性由強到弱排列成序(1)(2)解:(1)D>A>C>B(2)C>A>B13.5.6寫出下列各反應的主產(chǎn)物結構和名稱。(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)解:
第14章油脂和磷脂14.5.1命名下列化合物:(1)(2)解:(1)甘油α-軟脂酸-β-油酸-αˊ-硬脂酸酯或α-軟脂酰-β-油酰-αˊ-硬脂酰甘油(2)Sn-甘油-1-硬脂酸-2-油酸-3-磷脂酰膽堿14.5.2寫出下列化合物的結構式:(1)18:2ω6,9(2)16:1Δ9(3)α-腦磷脂(4)α-卵磷脂解:(1)CH3(CH2)4CH=CH-CH2-CH=CH(CH2)7COOH(2)CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH(3)(4)14.5.3Δ9,12,15-十八碳三烯酸,簡寫符號18:3Δ9,12,15和ω3,6,9-十八碳三烯酸,簡寫符號18:3ω3,6,9是同一脂肪酸嗎?它的俗名是什么?寫出結構式。解:是同一脂肪酸,它的俗名是γ-亞麻酸,結構簡式是:CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH14.5.4室溫下油和脂肪的存在狀態(tài)與其分子中的脂肪酸有何關系?解:室溫下,油為液態(tài),脂肪為固態(tài)或半固態(tài),這是因為油中的脂肪酸多為不飽和脂肪酸,其分子中的雙鍵具有順式結構,使分子呈彎曲狀,彼此不能靠近,排列比較松散,因此熔點較低,室溫下為液態(tài);而脂肪中多為飽和脂肪酸,鋸齒形的長鏈使分子間能緊密排列,分子間吸引力較大,故熔點高,室溫下為固態(tài)或半固態(tài)。14.5.5油脂中的脂肪酸結構上有何特點?解:油脂中脂肪酸的結構特點是:絕大多數(shù)脂肪酸碳鏈為偶數(shù)碳原子,很少帶支鏈。飽和脂肪酸多為12―18個碳原子,不飽和脂肪酸分子的雙鍵大多為順式結構。14.5.6卵磷脂比脂肪易溶于水還是難溶于水?為什么?解:卵磷脂的結構如下:脂肪的結構中沒有極性部分,根據(jù)“相似相溶”規(guī)律,可以得知卵磷脂比脂肪易溶于水。14.5.7有一磷脂,完全水解可得到鞘氨醇,脂肪酸,磷酸和含氮的醇類,它屬于那種磷脂?寫出其結構通式。解:根據(jù)其完全水解的產(chǎn)物,可以得知是鞘磷脂。其結構通式為:
第15章糖類15.5.1試解釋下列名詞=1\*GB2⑴變旋光現(xiàn)象=2\*GB2⑵端基異構體=3\*GB2⑶差向異構體=4\*GB2⑷苷鍵=5\*GB2⑸還原糖與非還原糖解:=1\*GB2⑴糖在水溶液中自行改變比旋光度的現(xiàn)象稱變旋光現(xiàn)象。=2\*GB2⑵例如α-D-葡萄糖和β-D-葡萄糖,二者只是半縮醛羥基的構型不同,其余手性碳的構型均相同,互稱為端基異構體或異頭物。=3\*GB2⑶含多個手性碳原子,僅有一個手性碳原子構型不同的非對映異構體稱差向異構體。例如D-葡萄糖和D-甘露糖互為C2差向異構體。=4\*GB2⑷糖苷中連接糖與非糖部分的鍵稱為苷鍵。=5\*GB2⑸能被弱氧化劑(Tollens、Fehling、Benedict試劑)氧化的糖稱還原糖;反之則為非還原糖。15.5.2寫出下列化合物的Haworth式,并指出有無還原性及變旋光現(xiàn)象,能否水解。=1\*GB2⑴β-D-呋喃-2-脫氧核糖=2\*GB2⑵β-D-呋喃果糖-1,6-二磷酸酯=3\*GB2⑶α-D-吡喃葡萄糖=4\*GB2⑷N-乙?;?α-D-氨基半乳糖=5\*GB2⑸β-D-甘露糖芐基苷解:15.5.3寫出D-甘露糖與下列試劑反應的主要產(chǎn)物=1\*GB2⑴Br2/H2O=2\*GB2⑵稀HNO3=3\*GB2⑶CH3OH+HCl(干燥)=4\*GB2⑷NaBH4=5\*GB2⑸過量苯肼=6\*GB2⑹乙酐/吡啶解:15.5.4寫出β-D-吡喃半乳糖的優(yōu)勢構象式。解:15.5.5用簡便化學方法鑒別下列各組化合物=1\*GB2⑴葡萄糖和果糖=2\*GB2⑵蔗糖和麥芽糖=3\*GB2⑶淀粉和纖維素=4\*GB2⑷β-D-吡喃葡萄糖甲苷和2-O-甲基-β-D-吡喃葡萄糖解:15.5.6寫出麥芽糖的鏈式結構和環(huán)式結構的互變平衡體系。解:15.5.7寫出下列戊糖的名稱、構型(D或L),哪些互為對映體?哪些互為差向異構體?解:=1\*GB2⑴D-核糖=2\*GB2⑵D-阿拉伯糖=3\*GB2⑶L-核糖=4\*GB2⑷D-木糖=1\*GB2⑴和=3\*GB2⑶互為對映體;=1\*GB2⑴和=2\*GB2⑵、=1\*GB2⑴和=4\*GB2⑷互為差向異構體。15.5.8單糖衍生物(A),分子式為(C8H16O5),沒有變旋光現(xiàn)象,也不被Bnedict試劑氧化,(A)在酸性條件下水解得到(B)和(C)兩種產(chǎn)物。(B)分子式為(C6H12O6),有變旋光現(xiàn)象和還原性,被溴水氧化得D-半乳糖酸。(C)的分子式(C2H6O),能發(fā)生碘仿反應,試寫出(A)的結構式及有關反應。解:15.5.9試比較淀粉和纖維素在組成及結構上的異同。解:見15.2基本知識點中表15-2。
第16章天然生物活性有機化合物16.5.1膽甾酸與膽汁酸的涵義有何不同?解:膽酸XE"膽酸"、脫氧膽酸XE"脫氧膽酸"、鵝脫氧膽酸和石膽酸等存在于動物膽汁中,它們都屬于5β-系甾族化合物,并且分子結構中含有羧基,故總稱它們?yōu)槟戠匏?。膽甾酸在人體可以以膽固醇為原料直接生物合成。膽甾酸在膽汁中分別與甘氨酸和牛磺酸通過酰胺鍵結合,形成各種結合膽甾酸,這些結合膽甾酸總稱為膽汁酸。指出下列化合物屬于哪類活性有機化合物?(1)(2)(3)(4)解:(1)香豆素類(七葉酯)(2)生物堿(苦參堿)(3)萜類(薄荷醇)(4)甾體激素(炔諾酮)用系統(tǒng)命名法命名下列萜類化合物解:(1)3,7,11,15-四甲基-2-十六烯醇(2)3,8-二甲基-2,7-壬二烯醛(3)4-甲基-1-異丙基-3-羥基二環(huán)[3.1.0]己烷(4)5-甲基-2-異丙基環(huán)己酮16.5.4填空題(1)天然甾醇在C3上有一個,并且絕大多數(shù)都是構型。(2)膽甾酸在膽汁中分別與和通過鍵結合,形成各種結合膽甾酸,這些結合膽甾酸總稱膽汁酸。(3)根據(jù)C5-H構型不同,甾族化合物可分為系和系兩大類。(4)香豆素的結構類型主要有、、、四大類。(5)環(huán)狀單萜又分為和二種。(6)蘆丁屬于化合物。補骨脂酯屬于化合物。(7)皂苷水溶液大多能破壞而有作用。(8)小蘗堿又稱,屬于生物堿。(9)甾體皂苷又稱皂苷。三萜皂苷又稱為皂苷。解:(1)羥基、β;(2)氨酸、?;撬?、酰胺;(3)5β、5α;(4)簡單香豆素類、呋喃香豆素類、吡喃香豆素類及其他香豆素類;(5)單環(huán)單萜、雙環(huán)單萜;(6)黃酮類、香豆素類;(7)紅細胞、溶血;(8)黃連素、異喹啉類;(9)中性、酸性。
第17章氨基酸和肽17.5.1組成天然蛋白質(zhì)的氨基酸有哪些?寫出其結構式和名稱,它們在結構上有何共同點?解:組成天然蛋白質(zhì)的氨基酸有20種,其結構式和名稱見教材表17-1。它們在結構上共同點是:除脯氨酸為-亞氨基酸外其余都為-氨基酸;除甘氨酸外都有旋光性;具有旋光性的19種氨基酸其構型均為L型,如用R/S法標記,則除半胱氨酸為R構型外,其余皆為S構型。17.5.2寫出丙氨酸與下列試劑反應的產(chǎn)物:(1)NaNO2+HCl(2)NaOH(3)HCl(4)CH3CH2OH/H+(5)(CH3CO)2O解:(1)CH3-CH-COOH+NaNO2+HClCH3-CH-COOH+N2NH2OH(2)CH3-CH-COOH+NaOHCH3-CH-COONaNH2NH2(3)CH3-CH-COOH+HClCH3-CH-COOHNH2+NH3(4)CH3-CH-COOH+CH3CH2OH/H+CH3-CH-COOCH2CH3NH2NH2(5)CH3-CH-COOH+(CH3CO)2OCH3-CH-COOH+CH3COOHNH2NHCOCH317.5.3回答下列問題:(1)味精是谷氨酸的單鈉鹽,寫出其結構式。(2)若某氨基酸溶于純水中的pH值為6,它的pI應大于6、小于6、還是等于6?為什么?解:(1)谷氨酸有兩個羧基,由于氨基的-I效應,使得與氨基近的羧基酸性強于與氨基較遠的羧基的酸性,則其單鈉鹽的結構式為:HOOCCH2CHCOONa。NH2(2)-COOH電離度較-NH2稍大,也即-COOH電離出來的H+多于-NH2接受的H+,此時[陰離子]>[陽離子],溶液pH>pI,需在溶液中加少量酸才能使它達到等電點,故該氨基酸的pI小于6。17.5.4組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸中
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