第二章飽和烴習題(p60)
(一) 用系統命名法命名下列各化合物,並指出這些化合物中的伯、仲、叔、季碳原子。
(二) 寫出相當於下列名稱的各化合物的構造式,如其名稱與系統命名原則不符,予以改正。
(三) 以c2與c3的σ鍵為旋轉軸,試分別畫出2,3-二甲基丁烷和2,2,3,3-四甲基丁烷的典型構象式,並指出哪乙個為其最穩定的構象式。
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。
(1)(2)(3)(4)(5)(五) 用透視式可以畫出三種ch3-cfcl2的交叉式構象:
它們是不是ch3-cfcl2的三種不同的構象式?用newman投影式表示並驗證所得結論是否正確。
解:它們是ch3-cfcl2的同一種構象——交叉式構象!
從下列newman投影式可以看出:
將(i)整體按順時針方向旋轉60可得到(ii),旋轉120可得到(iii)。同理,將(ii)整體旋轉也可得到(i)、(iii),將(iii)整體旋轉也可得到(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。
(123)
(456)
解是同一化合物:2,3-二甲基-2-氯丁烷;
⑹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己烷的構象中,試問甲基環己烷有幾個構象異構體?其中哪乙個最穩定?哪乙個最不穩定?為什麼?
解:按照題意,甲基環己烷共有6個構象異構體:
其中最穩定的是(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於交叉式構象;
最不穩定的是(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) 不參閱物理常數表,試推測下列化合物沸點高低的一般順序。
(1) (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) 環丙烷 (c) 正丁烷 (d) 環丁烷 (e) 環戊烷 (f) 環己烷
(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) 甲基環戊烷 (b) 甲基環己烷 (c) 環己烷 (d) 環庚烷
解:沸點由高到低的順序是:d>b>c>a
(九) 已知烷烴的分子式為c5h12,根據氯化反應產物的不同,試推測各烷烴的構造,並寫出其構造式。
(1)一元氯代產物只能有一種2)一元氯代產物可以有三種
(3)一元氯代產物可以有四種4)二元氯代產物只可能有兩種
解:(12)
(34)
(十) 已知環烷烴的分子式為c5h10,根據氯化反應產物的不同,試推測各環烷烴的構造式。
(1) 一元氯代產物只有一種2) 一元氯代產物可以有三種
解: (12)
(十一) 等物質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溴進行一取代反應,其最多的一取代物分別是哪一種?通過這一結果說明什麼問題?並根據這一結果**異丁烷一氟代的主要產物。
解:2,2,4-三甲基戊烷的構造式為:
氯代時最多的一氯代物為;溴代時最多的一溴代物為
這一結果說明自由基溴代的選擇性高於氯代。即溴代時,產物主要取決於氫原子的活性;而氯代時,既與氫原子的活性有關,也與各種氫原子的個數有關。
根據這一結果**,異丁烷一氟代的主要產物為:fch2ch2ch3
(十三) 將下列的自由基按穩定性大小排列成序。
解:自由基的穩定性順序為:⑶>⑷>⑵>⑴
(十四) 在光照下,甲基環戊烷與溴發生一溴化反應,寫出一溴代的主要產物及其反應機理。
解:反應機理:
引發:增長:
… …終止:
(十五) 在光照下,烷烴與二氧化硫和氯氣反應,烷烴分子中的氫原子被氯磺醯基取代,生成烷基磺醯氯:
此反應稱為氯磺醯化反應,亦稱reed反應。工業上常用此反應由高階烷烴生產烷基磺醯氯和烷基磺酸鈉(r-so2ona)(它們都是合成洗滌劑的原料)。此反應與烷烴氯化反應相似,也是按自由基取代機理進行的。
試參考烷烴鹵化的反應機理,寫出烷烴(用r-h表示)氯磺醯化的反應機理。
解:引發:
增長:… …
終止:… …
第三章不飽和烴習題(p112)
(一) 用系統命名法命名下列各化合物:
(二) 用z,e-標記法命名下列各化合物:
(三) 寫出下列化合物的構造式,檢查其命名是否正確,如有錯誤予以改正,並寫出正確的系統名稱。
(四) 完成下列反應式:
解:紅色括號中為各小題所要求填充的內容。
(1)(2)(3)(4)(硼氫化反應的特點:順加、反馬、不重排)
(5)(6)(硼氫化反應的特點:順加、反馬、不重排)
(7)(8)(9)(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(五) 用簡便的化學方法鑑別下列各組化合物:
(1)解:(2)
解:(六) 在下列各組化合物中,哪乙個比較穩定?為什麼?
(1) (a) , (b)
解:(b)中甲基與異丙基的空間擁擠程度較小,更加穩定。
(2) (a) , (b)
解:(a)中甲基與碳-碳雙鍵有較好的σ-π超共軛,故(a)比較穩定。
(3) (a) , (b) , (c)
解:(c)的環張力較小,較穩定。
(4) (a) , (b)
解:(a)的環張力較小,較穩定。
(5) (a) , (b) , (c)
解:(c)最穩定。
(6) (a) , (b)
解:(a)的環張力很大,所以(b)較穩定。
(七) 將下列各組活性中間體按穩定性由大到小排列成序:
(1)(2)解:(1)c>a>b2)b>c>a
(八) 下列第乙個碳正離子均傾向於重排成更穩定的碳正離子,試寫出其重排後碳正離子的結構。
(12)
(34)
解:題給碳正離子可經重排形成下列碳正離子:
(12)
(34)
(九) 在聚丙烯生產中,常用己烷或庚烷作溶劑,但要求溶劑中不能有不飽和烴。如何檢驗溶劑中有無不飽和烴雜質?若有,如何除去?
解:可用br2/ccl4或者kmno4/h2o檢驗溶劑中有無不飽和烴雜質。
若有,可用濃硫酸洗去不飽和烴。
(十) 寫出下列各反應的機理:
(1)解: (2)
解:(3)解:該反應為自由基加成反應:
引發:增長:
… …終止: 略。
(4)解:箭頭所指方向為電子雲的流動方向!)
(十一) **下列反應的主要產物,並說明理由。
解:(1)
雙鍵中的碳原子採取sp2雜化,其電子雲的s成分小於採取sp雜化的叄鍵碳,離核更遠,流動性更大,更容易做為乙個電子源。
所以,親電加成反應活性:>
(2)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,叄鍵的吸附速度大於雙鍵。
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