(十九) 乙酰苯胺(C6H5NHCOCH3)溴化时,主要得到2-和4-溴乙酰苯胺,但2,6-二甲基乙酰苯胺溴化时,则主要得到3溴乙酰苯胺,为什么?(P180)
解:乙酰苯胺溴化时,溴原子引入2-或4-所形成的活性中间体σ-络合物的稳定性大于上3-时:
BrHNHCOCH3BrHNHCOCH3BrHNHCOCH3BrHNHCOCH3... ...NHCOCH3
稳定NHCOCH3NHCOCH3NHCOCH3... ...BrH稳定BrHBrHBrH
NHCOCH3BrHNHCOCH3CHCH33BrHNHCOCH3CHCH33HBr+2 CoNHCOCH3BrHNHCOCH3CHCH33Br3 Co+NHCOCH3BrHNHCOCH3CHCH33BrH3 Co+... ...
2,6-二甲基乙酰苯胺溴化时,溴原子引入3-所形成的活性中间体σ-络合物的稳定性更强:
... ...
HNHCOCHNHCOCHNHCOCH333CHHCHCHHCH3C333C33HBrHBr+2 Co... ...HBr
(二十) 四溴邻苯二甲酸酐是一种阻燃剂。它作为反应型阻燃剂,主要用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS树脂等。试分别由萘、邻二甲苯及必要的试剂合成之。
OO2解:
VO , ?25C过量Br2OFe , ?COBrBrBrOC OCBrOBrBrBrOCO CBrOCH3过量BrBrBrBrBrCH3KCrO227CH3HSO242Fe , ?CH3(二十一) 某烃的实验式为CH,相对分子质量为208,强氧化得苯甲酸,臭氧化分解产物得苯乙醛,试推测该烃的结构。
解: 由实验式及相对分子质量知,该烃的分子式为 C16H16,不饱和度为9,故该烃分子中可能含有2个苯环和一个双键。
CHCH=CHCH22 由氧化产物知,该烃的结构为:
(二十二) 某芳香烃分子式为C9H12,用重铬酸钾氧化后,可得一种二元酸。将原来的芳香烃进行硝化,所得一元硝基化合物有两种。写出该芳香烃的构造式和各步反应式。
H解:C9H12的构造式为:C25COOHKCrO227各步反应式:
CH3CH3HNO3HSO24CH3+NO2CH25CH3HBr
CHCHp-643(S)-CH3NO2
HSO24COOHCH25CH912CH25CH3BrH (C) 的一对对映体:
p-CHCH643(R)-(二十三) 某不饱和烃(A)的分子式为C9H8,(A)能和氯化亚铜氨溶液反应生成红色沉淀。(A)催化加氢得到化合物C9H12(B),将(B)用酸性重铬酸钾氧化得到酸性化合物C8H6O4(C),(C)加热得到化合物C8H4O3(D)。.若将(A)和丁二烯作用,则得到另一个不饱和化合物(E),(E)催化脱氢得到2-甲基联苯。试写出(A)~(E)的构造式及各步反应式。
解:
CCH(A)CH3(B)CHCH23CH3
COOH(C)COOHOC(D)CO各步反应式略。
O(E)CH3(二十四) 按照Huckel规则,判断下列各化合物或离子是否具有芳香性。
(1)
Cl- (2)
(3) 环壬四烯负离子
(4) (5) (6)
(7)
+ (8)
解:(1)、(3)、 (6)、(8)有芳香性。
(1)、(3)、 (8) 中的π电子数分别为:6、10、6,符合Huckel规则,有芳香性;
(6)分子中的3个苯环(π电子数为6)及环丙烯正离子(π电子数为2)都有芳香性,所以整个分子也有芳香性; (2)、(4)、 (7)中的π电子数分别为:8、12、4,不符合Huckel规则,没有芳香性;
(5)分子中有一个C是sp3杂化,整个分子不是环状的离域体系,也没有芳香性。
(二十五)下列各烃经铂重整会生成那些芳烃?
(1) 正庚烷 (2) 2,5-二甲基乙烷 解:(1)
CH3 (2) HC3 CH3
第六章 立体化学
(一) 在氯丁烷和氯戊烷的所有异构体中,哪些有手性碳原子? 解:氯丁烷有四种构造异构体,其中2-氯丁烷中有手性碳:
ClCHCH33*CHCHCHCHClCHCHCHCHHCCH3222HCCHClC323C3332
氯戊烷有八种构造异构体,其中2-氯戊烷(C2),2-甲基-1-氯丁烷(C2*),2-甲基-3-氯丁烷(C3*)有手性碳原子:
*
ClCl*CH(CH)ClCHCHCHCHCH3243223*CHCHCHCH323CHCl2CH3CHCCHCH323ClClCHCHCHCHCH3223CH3CHCHCHCHCl322CH3*CHCHCHCH33ClCH3CHH3CC3CHCl2
(二) 各写出一个能满足下列条件的开链化合物:
(1) 具有手性碳原子的炔烃C6H10;
(2) 具有手性碳原子的羧酸C5H10O2 (羧酸的通式是CnH2n+1COOH)。 解: (1)
*CH3CH2CHCCHCH3 (2)
*CH3CH2CHCOOHCH3
(三) 相对分子质量最低而有旋光性的烷烃是哪些?用Fischer投影式表明它们的构型。
CH2CH3CH2CH3HCH3 和 H 解: CH3CH2CH2CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH3CH2CH3HCH3 和 HCH(CH3)2CH(CH3)2(四) C6H12是一个具有旋光性的不饱和烃,加氢后生成相应的饱和烃。C6H12不饱和烃是什么?生成的饱和烃有无旋光性? 解:C6H12不饱和烃是CH3CH2CH3CH2CH3HCH3,生成的饱和烃无旋光性。 或HCH=CH2CH=CH2(五) 比较左旋仲丁醇和右旋仲丁醇的下列各项:
(1) 沸点 (2) 熔点 (3) 相对密度 (4) 比旋光度
(5) 折射率 (6) 溶解度 (7) 构型 解: (1)、(2)、(3)、(5)、(6)相同;
(4)大小相同,方向相反; (7)构型互为对映异构体。
COOHOH一样的? (六) 下列Fischer投影式中,哪个是同乳酸HCH3OHCOOHCH3CH3COOH (3) COOHCH3 OH (4) HOH (2) H (1) HOCH3COOHHH解: (1)、(3)、(4)和题中所给的乳酸相同,均为R-型;(2)为S-型。
提示:
① 在Fischer投影式中,任意两个基团对调,构型改变,对调两次,构型复原;任意三个基团轮换,构型不变。
② 在Fischer投影式中,如果最小的基团在竖键上,其余三个基团从大到小的顺序为顺时针时,手性碳的构型为R-型,反之,为S-型;如果最小的基团在横键上,其余三个基团从大到小的顺序为顺时针时,手性碳的构型为S-型,反之,为R-型;
CH3Br是R型还是S型?下列各结构式,哪些同上面这个投影(七) Fischer投影式HCH2CH3式是同一化合物?
C2H5HHC2H5 (3) Br (2) CH3(1) HCH3CH3BrBrCH3HH (4)
CH3HCH3HHBr
解: S-型。(2)、(3)、(4)和它是同一化合物。
(八) 把3-甲基戊烷进行氯化,写出所有可能得到的一氯代物。哪几对是对映体?哪些是非对映体?哪些异构体不是手性分子?
解:3-甲基戊烷进行氯化,可以得到四种一氯代物。其中:
3-甲基-1-氯戊烷有一对对映体:
HCHCH32HCHlClCHHCHCHCH2C2C2223CHCH33
CHHH
CH3CH3C2H53
3-甲基-2-氯戊烷有两对对映体:
CHClH3CHClH3CH3ClCH3
HHC2H5
ClCH3C2H5HH
C2H5 (1) (2) (3) (4)
(1)和(2)是对映体,(3)和(4)是对映体;
(1)和(3)、(2)和(3)、(1)和(4)、(2)和(4)、是非对映体。
(九) 将10g化合物溶于100ml甲醇中,在25℃时用10cm长的盛液管在旋光仪中观察到旋光度为+2.30°。在同样情况下改用5cm长的盛液管时,其旋光度为+1.15°。计算该化合物的比旋光度。第二次观察说明什么问题?
?]?解:[?2.3????23.0?
gC?L10?1dm100ml?第二次观察说明,第一次观察到的α是+2.30°,而不是-357.7°。 (十) (1) 写出3-甲基-1-戊炔分别与下列试剂反应的产物。
(A) Br2,CCl4 (B) H2,Lindlar催化剂 (C) H2O,H2SO4,HgSO4
(D) HCl(1mol) (E) NaNH2,CH3I
(2) 如果反应物是有旋光性的,哪些产物有旋光性? (3) 哪些产物同反应物的手性中心有同样的构型关系? (4) 如果反应物是左旋的,能否预测哪个产物也是左旋的?
BrBrOBrBrCH3解: (1) (A) CHCCHCH2CH3 (B)
CH=CHCHCHCH223CH3ClCH3
HHCHHHHCHH3CC2C3 (D) C2CC2C3 (C) CCH3CHCCCHCHCH323 (E)
CH3
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