《有机化学》(第五版,李景宁主编)习题答案 第十二章
1、命名下列化合物或写出结构式。
CH3ClCHCH2COOH(2)
(4)
CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
3-甲基-3-对氯苯-丙酸 9,12-十八碳二烯酸
(6) (8)
2-hydroxybutanedioic acid 3,3,5-trimethyloctanoic acid 2-羟基丁二酸 3,3,5-三甲基辛酸
2、试以方程式表示乙酸与下列试剂的反应。
3、区别下列各组化合物。
4、完成下列转变。
5、怎样由丁酸制备下列化合物?
(
2
)
CH3CH2CH2COOH (
LiCH3NH2CH3CH2CH2CH=NCH3H+H2OCH3CH2CH2CHO4)
CH3CH2CH2COOHNaCN(
LiAlH4CH3CH2CH2CH2OHSOCl2CHCHCHCHCl3222CH3CH2CH2CH2CN5
)
CH3CH2CH2COOH
LiAlH4CH3CH2CH2CH2OHH+,-H2OCH3CH2CH=CH26、化合物甲、乙、丙的分子式都是C3H6O,甲与碳酸钠作用放出二氧化碳,乙和丙不能,但在氢氧化钠溶液中加热后可水解,在乙的水解液蒸馏出的液体有碘仿反应。试推测甲、乙、丙的结构。 答:
(乙醇被氧化为乙醛,再发生碘仿反应 )。
7、指出下列反应中的酸和碱。
8、(1)按照酸性的降低次序排列下列化合物:
(2)按照碱性的降低次序排列下列离子:
9、分子式为C6H12O的化合物A,氧化后得B(C6H10O4)。B能溶于碱,若与乙酐(脱水剂)一起蒸馏则得化合物C。C能与苯肼作用,用锌汞齐及盐酸处理得化合物D,D分子式为C5H10。试写出A、B、C、D的构造式。 答
:
第十三章 羧酸衍生物
1. 说明下列名词:
酯、油脂、皂化值、干性油、碘值、非离子型洗涤剂。 答案:
酯:是指酸和醇之间脱水后的生成物,它包括无机酸酯和有机酸酯,如硫酸酯,磷酸酯和羧酸酯。 油酯:是指高级脂肪酸与甘油之间形成的酸类化合物,通常称为甘油三酯。 皂化值:是完全水解1克油脂所需的氢氧化钾毫克数。油脂在碱催化下水解反应称为皂化。 干性:是指空气中会逐渐就有韧性的固态薄膜的油脂。油的这种结膜牲叫做干性。干性油通常是由不饱和脂肪酸组成的甘油三酯。 碘值:是指100克不饱和脂肪酸甘油酸通过C=C键的加成反应所能吸叫的碘的质量(克)。碘值的大小反映了油脂的不饱和程度的高低,它是油脂分析的一项重要指标。
非离子型洗涤剂:是指一类中性的具有
即告醚表面活性剂。最常用的非离子型洗涤剂为
OCH2CH2nOH结构单元的
C8H17OCH2CH2nOH
2. 试用方程式表示下列化合物的合成路线: (1) 由氯丙烷合成丁酰胺; (2) 由丁酰胺合成丙胺;
(3) 由邻氯苯酚、光气、甲胺合成农药“害扑威” 答案: (1)
CH3CH2CH2ClCH3CH2CH2ClNH3
CH3CH2CH2CONH2Mg乙醚CH3CH2CH2MgCl(1)CO2(2)H3OCH3CH2CH2COOHCH3CH2CH2COONH4CH3CH2CH2CONH2+(2)
CH3CH2CH2CONH2CH3CH2CH2CONH2Br2NaOHH2O
CH3CH2CH2NH2CH3CH2CH2CONHNaNaOHCH3CH2CH2CONHBr-HBrCH3CH2CH2CONH3O+CH3CH2CH2NCOO(3)
COCl2+CH3NH2ClOHClCNHCH3CH3CH2CH2NH2
ClOCONHCH3
3. 用简单的反应来区别下列各组化合物:
答案:
(1)CH3CHCH2COOH+ClCH3CH2CH2COCl+
ClH2OCH3CHCH2COO+H3O无明显热效应H2OCH3CH2CH2COOH+HCl+C2H5OH(2)CH3CH2CH2COOC2H5+NH2OH.HClCH3CH2CH2COONHOHOFeCH3CH2CH2COONHOH+FeCl3CH3CH2CONH2+NH2OH.HClC3CH2CNHO+3HCl3无反应无反应CH3OCH2COONa+CO2CH3COONa+CH3CONHNa+2CH3COOH(3)CH3COOC2H5+NaHCO3NaHCO3NaOHNaOHH2OH2OCH3OCH2COOH+(4)CH3COONH4CH3CONH2++++NH3H2O(5)(CH3CO)2OCH3COOC2H5放热反应无反应
答案:
CH2+
HBr过氧化物CH2BrNaCNCH2CN 答案:
CH3COCH3MgTiCl3OHCH3OHCOHCH3OCOHHCH3CC(CH3)3Br2,NaOH(CH3)3CCOOH+CHBr3
答案:
(CH3)2CHBrMg乙醚
(CH3)2CHMgBr环氧乙烷(CH3)2CH2CH2OMgBrPBr3HCNaNH2(CH3)2CHCH2CH2BrCNa+CH3CH2CH2CH2BrHCCCH2CH2CH2CH3NaCCCH2CH2CH2CH3(CH3)2CHCH2CH2Br(CH3)3HCH2CH2CH2,Pd-BaSO4CCH2CH2CH2CH3HCCCH2CH2CH2CH3H
(CH3)3CHCH2CH2
答案:
HBrCH2CH(CH2)8COOH过氧化物BrCH2(CH2)9COOHCH3COCH2COOEt2BuLi°-78 CLiCH2COCHLiCOOEt(1)BrCH2(CH2)9COOH(2)NaBH4H3O+EtOOCCH2COCH2CH2(CH2)9COOHEtOOCCH2CH(CH2)11COOHOH-H2OEtOOCCHCH(CH2)11COOHH2,NiEtOOC(CH2)11COOHEtOHHEtOOC(CH2)11COOEt
答案:
COOHCOOH
OCOOC2H5OHCHOONa25COOC2H5OHCOOC2H5C2H5OOHH+OOC2H5COOC2H5C2H5OONaCOOC2H5OC2H5COOHC2H5Br(1)OH-(2)H3O+O
C2H5
答案:
2CH2(COOC2H5)2C2H5ONa
2NaCH2(COOC2H5)2CHC(COOC2H5)2CH2C(COOC2H5)2BrC2H5BrCH2CH(COOC2H5)22C2H5ONaBrC2H5BrCH2CH(COOC2H5)2OH5C2OCCOOC2H5COOH(1)OH-(2)H3O+,H5C2OCOCOOC2H5COOH
答案:
CH3COOHCH2OHKMnO4LiAlH4CH3CH2BrCOOHCH2CNCH2OHCH2COOC2H5PBr3NaCNC2H5OHHClCH2BrCH2CNCH2COOC2H5C2H5ONaO(1)OH-(2)H3O+OCOOC2H5
答案:
HOOHClSO3H
HOOHHO3SNO2HOHNO3OHH3O+SO3HNO2HOOHH2SO4
HO3SSO3H
答案:
CH3OCH3+OAlCl3多聚磷酸COOHOCH3CH3CH3NaBH4OOHH3O+OHO
答案:
C2H5ONaONaOOCH3CH2CCHCH2OOC2H3OOCHCH3O
答案:
OO+OAlCl3Zn(Hg)HClCOOHCOOHO多聚磷酸MgBrOOMgBrH3O+Pd/C 15.某化合物A的熔点为85°C,MS分子离子峰在480m/e,A不含卤素、氮和硫。A的IR在1600cm-1以上只有3000~2900cm-1和1735cm-1有吸收峰。A用NaOH水溶液进行皂化,得到一个不溶于水的化合物B,B可用有机溶剂从水相中萃取出来。萃取后水相用酸酸化得到一个白色固体C,它不溶于水,m.p.62~63°C,B和C的NMR证明它们都是直链化合物。B用铬酸氧化得到一个中和当量为242的羧酸,求A和B的结构。 答案:
15.(注:此题有误,中和当量为242的羧酸改为中和当量为256) 解:∵m/e=480,∴A的分子量为480。
由题意,A可用NaOH进行皂化,∴A为酯,1735cm-1是>C=O的伸缩振动,3000~2900cm-1 为饱和烃基的C-H伸缩振动,IR没有C=C双键吸收峰,故A为饱和一元酸(C)和饱和一元醇(B)生成的酯。
由题意知:B氧化得羧酸分子量应为256,故B的分子量为242,∴B为C16H33OH。因为羧酸的-COOH中-OH与醇-OH中的H失水而生成酯,所以C的分子量为256,故,C的结构为C15H31COOH。 综上所述:A的结构为:C15H31COOC16H33,B的结构为C16H33OH。
第十四章 含氮有机化合物
1. 给出下列化合物名称或写出结构式。
(CH3)2CHNH2NHCH2CH3CH3O2N(CH3)2NCH2CH3
N+NHCH3NCNCl-O2NOHNNOHH3CHNH2H
对硝基氯化苄 苦味酸 1,4,6-三硝基萘 答案:
3-氨基戊烷 异丙胺 二甲乙胺 N-乙基苯胺 3-甲基-N-甲基苯胺 2-氰-4-硝基氯化重氮苯
NO2NO2O2NCH2CLO2NOHNO2NO2NO2
2. 按其碱性的强弱排列下列各组化合物,并说明理由。
(1)
NH2NH2NH2abNO2cCH3
(2)
OaCH3CNH2bCH3NH2cNH3
答案:
(1)b > a > c (2)b > c > a
3.比较正丙醇、正丙胺、甲乙胺、三甲胺和正丁烷的沸点高低并说明理由。 答案:
正丙醇 > 正丙胺 > 甲乙胺 > 三甲胺 > 正丁烷
分子间形成分子间氢键沸点高,醇分子中的羟基极性强于胺的官能团,胺三级大于二级又大于一级。
4. 如何完成下列的转变: (1)
CH2CHCH2BrCH2CHCH2NH2
(2)
ONHCH3
(3)
(CH3)3CCOOH(CH3)3CCOCH2Cl
(4)
CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CHCH3NH2
答案:
CH2NaCNCH2CHCH2CNLiAlH4CHCH2BrCH3CH2OHCH2CHCH2NH2(1)
(2)
ONH3+(H)NH2CH3BrNHCH3 (3) (4)
CH3CH2CH2CH2BrKOH,CH3CH2OHNH2CH3CH2CHCH3
CH3CH2CHCH2HBrBrCH3CH2CHCH32NH3
5. 完成下列各步反应,并指出最后产物的构型是(R)或(S)。
CH3C6H5CH2CHCOOH(1)SOCl(2)NH3(3)Br2,OH-CH3C6H5CH2CHNH2S-(+)(-)
答案:
6. 完成下列反应: (1)
((()))加热(1)CH3I(CH3(2)Ag2O,H2O过量)加热??1CH3I
NH2Ag2O,H2O3?
(2)
CH3CH3?混酸Fe+HClNO2H+,H2O?NaNO2HCl(CH3CO)2O????
(3)
CH3OCH3ONH2
(4)
CH3_+CH2N(CH3)3Cl (5)
O2N
(6)
CH3CH3O2NNH2
(7)
BrNHCH2CH2NH2
COHNO3AcOH?CH3
(8)
O2NFNO2H3C+ HN2ONH?
(9)
OH3C+ NHH+?CH2CHCOOEt?H+?
(10)
H3CNCH3CH3O-
答案: (1)
(注:书中有误,改为)
(2)
(3)
(4)
(5).
(6)
(7)
BrNHNO2OCCH3
(8) (9)
CH3NCH3NCHCHCOOEtCH3NCH2CH2COOEt
(10)
CH3
7. 指出下列重排反应的产物:
DRHR?DHDD
答案:
H2R31D1,3DD1,3RDHHRDD
6.自选原料通过环加成反应合成下列化合物。
O(1)(2)OCHOO
答案:
OO(1)+OO(2)O+OOCHO
7.加热下列化合物会发生什么样的变化?
R(1)(2)
答案:
RR(1)(2)
8.下面的反应按光化学进行时,反应产物可得到哪一种(Ⅰ或Ⅱ)?
(1)hv(2)或???hv或???
答案:
(1)hv?对旋(2)hv顺旋??
9.通过怎样的过程和条件,下列反应能得到给出的结果。
PhPhOOOOOPhPhO
答案:
PhPhPhOOhv对旋OOOPhPhPhO
10.通过什么办法把反-9,10-二氢萘转化为-9,-10-二氢萘。
反-9,10-二氢萘顺-9,10-二氢萘
答案:
hv顺旋反-9,10-二氢萘对旋顺-9,10-二氢萘
11.确定下列反应在加热反应时所涉及的电子数:
H-(1)-HCH3(2)H++CH3_(3)NCH3CH3HCHCCH3H2CCHCHCH3CH3+NCH2+H3C(4)NCCN+NCCNNCCNCNCN
答案:
(1). 涉及的π电子数为6个 (2). 涉及的π电子数为4个 (3). 涉及的π电子数为6个 (4). 涉及的π电子数为16个 12.解释下列现象:
(1).在狄尔斯-阿尔德反应中,2-丁叔基-,1,3-丁二烯反应速率比1,3-丁二烯快许多。
答案:在狄尔斯-阿尔德反应中,1,3-丁烯为双烯体。研究表明,双烯体上连接给电子取
代基时,可以提高其HOMO轨道的能量。从而使HOMO轨道 与亲双烯体的LUMO能量更加接近,反应速递加快。
(2).在此-78℃时,下面反应中(b)的反应速率比(a)的快10倍。
22
(a)NN+N2(b)NN+N2
答案:
反应(a)属于环加成[2+2]的逆反应,而反应(b)属于[2+4]环加成的逆反应。根据前线轨道理论,[2+2]环加成的热反应是禁阻的,而[4+2]环加成的热反应是允许的。因此,在-78℃下反应(b)反应速递要比反应(a)的快很多。
(3).化合物定。 答案:化合物
CH2重排成甲笨放出大量的热,但它本身却相当稳
CH2为线性共轭多烯,不具有芳香性,分子的能量水平要远比芳香
分子甲苯的高,因此它重排成甲苯时会释放出大量的热能。另一方面,该烯烃重排成甲苯时,主要通过分子内[1,3]或[1,7]ζ迁移反应来实现的。根据ζ迁移反应的轨道对称性原理,1,3]和[1,7]同面迁移属于禁不住阴反应,异面迁移则会受到分子的环状结构的限制,因此,该重排反应的活化能很高,所以化合物
CH2本身相当稳定。
第十八章 杂环化合物
1 .命名下列化合物:
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