《有機化學(xué)》習(xí)題解答

《有機化學(xué)》習(xí)題解答主編賀敏強副主編趙紅韋正友黃勤安科學(xué)出版社第1章烷烴1．解：有機化學(xué)是研究碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏慕M成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的一門學(xué)科。有機化合物的特性主要體現(xiàn)在化合物數(shù)目多、易燃、熔點低、易溶于有機溶劑、反應(yīng)速率慢且副反應(yīng)多等方面。2．解：布朗斯特酸堿概念為：凡能釋放質(zhì)子的任何分子或離子是酸；凡能與質(zhì)子結(jié)合的任何分子或離子都堿。而路易斯酸堿概念則為：凡能接受外來電子對的分子、基團或離子是酸；凡能給予電子對的分子、基團或離子是堿。3．解：（2），（3），（4）有極性。4．解：路易斯酸：H＋，R＋，AlCl3，SnCl2，＋NO2。路易斯堿：OH―，X―，HOH，RO―，ROR，ROH。5．解：6．解：樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=碳?xì)滟|(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100%，故不含其他元素。C:H=實驗式為CH2實驗式量=12×1+1×2=14。已知相對分子質(zhì)量為84，故該化合物的分子式為C6H12。第2章鏈烴解：（1）4，6-二甲基-3-乙基辛烷（2）3-甲基-6-乙基辛烷（3）5,6-二甲基-2-庚烯（4）5-甲基-4-乙基-3-辛烯（5）2-甲基-6-乙基-4-辛烯（6）（E）-3-甲基-4-乙基-3-庚烯（7）3-戊烯-1-炔（8）2-己烯-4-炔（9）（2E,4E）-2，4-己二烯（10）（5Z）-2，6-二甲基-5-乙基-2，5-辛二烯（11）2．解：（1）（2）3．解：（1）（2）4．解：（1）自由基是一個缺電子體（不滿足八電子結(jié)構(gòu)），有得到電子的傾向。分子中凡是有滿足這一要求的因素存在，均可使自由基的穩(wěn)定性增大。因烷基是給電子基團，自由基所在碳上連接的烷基越多，給電子能力越強，相應(yīng)的自由基越穩(wěn)定。（2）決定碳正離子穩(wěn)定性的主要因素是電荷的分散程度。能使正電荷分散的因素，均可使其穩(wěn)定性增大。因烷基是給電子基團，給電子的結(jié)果中和了正電荷，即正電荷得到了分散。正電荷所在碳上連的烷基越多，電荷越分散，相應(yīng)的碳正離子就越穩(wěn)定。烯丙基型正碳離子由于存在p-π共軛效應(yīng)，其穩(wěn)定性比一般正碳離子甚至比3oC+穩(wěn)定得多。5．解：6．解：7．解：8．解：（1）CH2=CH—CH=CH2（2）9．解：10．解：11．解：（1）（2）（3）（4）12．解：13．解：由分子組成可知該化合物可能為炔烴或二烯烴。因該化合物能與銀氨溶液生成白色沉淀，說明為端基炔烴。分子組成為C5H8的端基炔結(jié)構(gòu)式為：含氧化合物的結(jié)構(gòu)為：14．解：A：CH3CH2CH=CH2CH3CH=CHCH3CH2=C(CH3)2B：CH3CH2CH(OH)CH2(OH)CH3CH(OH)CH(OH)CH3CH2(OH)C(CH3)2OHC：CH3CHClCH=CH2CH3CH=CHCH2ClCH2=C(CH3)CH2Cl15．解：A.1－戊炔B.2－戊炔C.1，3－戊二烯第3章脂環(huán)烴1．解：(1)1-甲基-3-乙基環(huán)戊烷(2)1,1-二甲基-3-異丙基環(huán)戊烷(3)3-甲基-1-環(huán)丁基戊烷(4)2-甲基-3-環(huán)丙基庚烷(5)順-1,3-二甲基環(huán)戊烷(6)反-1-甲基-3-異丙基環(huán)己烷(7)螺[2.5]辛烷(8)螺[3.4]辛烷(9)二環(huán)[3.3.0]辛烷(10)6-甲基二環(huán)庚烷(11)二環(huán)己烷(12)2-乙基二環(huán)庚烷(13)1,2,4-三甲基二環(huán)癸烷(14)1,5-二甲基環(huán)己烯(15)1,3,4-三甲基二環(huán)癸烯2．解：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)()(9)()(10)()(11)(12)(13)(14)(15)(16)3．解：構(gòu)造異構(gòu)體共有5種：(1)環(huán)戊烷，(2)甲基環(huán)丁烷，(3)乙基環(huán)丙烷，(4)1,1-二甲基環(huán)丙烷，(5)1,2-二甲基環(huán)丙烷。(1)–(4)都沒有順反異構(gòu)體；(5)有，分別是，順式構(gòu)型；，反式構(gòu)型。4．解：順-1-甲基-4-叔丁基環(huán)己烷:反-1-甲基-3-異丙基環(huán)己烷:5．解：兩種:和6．解：八種順反異構(gòu)體的構(gòu)造式及其最穩(wěn)定的構(gòu)象式分別如下：(1)、，(2)、，(3)、，(4)、，(5)、，(6)、，(7)、，(8)、。最后一種，Cl全處在e鍵上，是最穩(wěn)定的。7．解：(1)(2)(3)8．解：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)9．解：10．解：A為環(huán)己烯。有關(guān)反應(yīng)式如下：11．解：12．解：A:，B:或，C:。反應(yīng)式：13．解：A的結(jié)構(gòu)：，名稱：順-二環(huán)[4.4.0]-2,4-癸二烯第4章芳香烴1．解：乙苯鄰二甲苯間二甲苯對二甲苯2．解：（1）對異丙基甲苯（2）2-硝基-4-氯甲苯（3）1-苯基丙烯（4）溴化芐（5）3-間甲苯基丙炔（6）β-萘磺酸3．解：4．解：5．解：6．解：7．解：8．解：9．解：（1）有，（2）無，（3）有，（4）無，（5）有，（6）無，（7）無，（8）有，（9）有，（10）有。10．解：第5章對映異構(gòu)1．解：2．解：不正確。如內(nèi)消旋酒石酸含兩個手性碳原子，但分子內(nèi)存在一個對稱面，整個分子不具有手性，沒有旋光活性。不正確。如2,3–戊二烯（丙二烯型化合物），整個分子沒有對稱面，也無對稱中心，為手性分子，無旋光活性。正確。旋光活性起因于分子與其鏡像不能重疊即手性現(xiàn)象，分子的手性是對映異構(gòu)體存在的必要條件。3．解：（1）(3R)-3,4-二甲基-1-戊烯（2）(2R,3R)-2,3-二羥基丁二酸（3）(S)-1-氯-1-溴丙烷（4）(1S,2R)-1,2-二溴環(huán)戊烷（5）(2S)-2-溴丁烷4．解：（2），（3）相同物質(zhì)。（4）對映體，等量混合是外消旋體。（1）非對映體5．解：（2），（4）有手性。6．解：（1）外消旋體，無旋光性。對映體（2）外消旋體，無旋光性。對映體（3）外消旋體，無旋光性。對映體（4）內(nèi)消旋體，無旋光性。7．解：不變。盡管產(chǎn)物的旋光方向發(fā)生改變，但與C*相連的鍵均未發(fā)生斷裂，因而其構(gòu)型不變。8．解：=+130.8°，1L溶液中含麥芽糖325克。9．解：（A）（B）10．解：A為或有旋光性。B為或11．解：根據(jù)C的分子式C7H16可知為烷烴，C有旋光活性，又具有兩個叔碳原子，故C為：由于A、B分子式為C7H14是烯烴，且均有旋光性，因此，A：B：第6章鹵代烴1．解： (1)2-甲基-5-氯甲基庚烷 (2)1-苯基-1-溴丙烷 (3)異丙基溴化鎂(4)(E)-2-甲基-3-乙基-1,4-二氯-2-戊烯 (5)(S)-2-溴丁烷 (6)反-1-溴-4-碘環(huán)己烷2．解： 3．解：4．解： 5．解：(1)SN1歷程，決定反應(yīng)速率的因素是碳正離子的穩(wěn)定性，生成的碳正離子越穩(wěn)定，則反應(yīng)速率就越大。碳正離子正電荷的分散程度越大則越穩(wěn)定。兩個反應(yīng)生成的碳正離子穩(wěn)定性次序是：。前者存在p-?共軛。(2)RCH2Cl水解成RCH2OH是SN2反應(yīng)。這里是利用I?先與底物中的氯發(fā)生交換，將底物轉(zhuǎn)化為碘代烷再進一步發(fā)生親核取代反應(yīng)。I-比H2O親核性強，I-又比Cl-離去傾向大，所以加了碘化鉀后反應(yīng)速度比加之前快得多。生成的I?可反復(fù)利用，所以碘化鉀的用量并不多。(3)1,2-二甲基-4-溴環(huán)戊烷消除后只生成一種產(chǎn)物3,4-二甲基環(huán)戊烯，而1,2-二甲基-3-溴環(huán)戊烷消除后除了會生成少量的3,4-二甲基環(huán)戊烯，主要生成2,3-二甲基環(huán)戊烯。6．解：(4)、(5)、(6)屬SN1機理，(1)、(2)、(3)屬SN2機理7．解：(1)CH3CH2CH2CH2Br>CH3CH2CH(CH3)Br>(CH3)3CBr(2)CH3CH2CH2Br>(CH3)2CHCH2Br>(CH3)3CCH2Br(3)(CH3)3CBr>CH3CH2CH(CH3)Br>CH3CH2CH2CH2Br(4)8．解：(1)(2)9．解：10．解： 11．解：第7章波譜知識簡介解：化合物A有共扼二烯系統(tǒng)，在200~400nm區(qū)間有吸收，其λmax(實際)≈235nm；而化合物B有兩個孤立雙鍵，故在近紫外區(qū)無吸收。2．解：（A）（B）（C）3．解：???*躍遷引起。因為乙醇的極性比正己烷強，在極性溶劑中λmax紅移是???*躍遷的特征。4．解：（A）在3500~3100cm-1沒有吸收，但在3000~2500cm-1有締合?OH（?COOH）的特征吸收，同時在1900~1650cm-1處有羰基吸收。（B）在3450~3200cm-1有一強的?OH吸收峰，在1900~1650cm-1處沒有羰基吸收。（C）1900~1650cm-1處有強的羰基吸收，沒有?OH吸收。5．解：(1)因為在3000cm-1以上無νC-H吸收峰，在1600±20cm-1，1500±15cm-1之間無芳核特征吸收峰，可認(rèn)為不是芳香化合物；（2）在3350cm-1有一強寬峰示有?OH基締合峰，在3000~2850cm-1區(qū)域的吸收峰示有亞甲基?CH2?及(或)甲基?CH3或次甲基。2970cm-1及1380cm-1峰足以說明有?CH3存在。沒有?C≡CH、、Ar?H、?C≡N、及不對稱?C≡C?基存在。綜上，該化合物可能為飽和脂肪醇類化合物。6．解：A：B：7．解：8．解：9．解：10．解：第8章醇酚醚1．解：（1）3-甲基-1-丁醇（2）乙基正丁基醚（3）乙二醇（4）3-甲基-2-乙基戊醇（5）苯乙醚（6）對-異丁基苯酚（7）5-甲基-4-己烯-2-醇（8）1-甲基-2-環(huán)戊烯-1-醇（9）3-甲氧基-2-戊醇2．解：解：4．解：5．解：（1）（2）（3）6．解：鹵代烴與稀堿發(fā)生親核取代反應(yīng)，生成相應(yīng)的醇。7．解：8．解：若A不能溶于NaOH溶液中，A可能結(jié)構(gòu)是：9．解：第9章醛酮醌1．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2．解：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)3．解：共7種，4種醛，3種酮，分別為：，戊醛；，2-甲基丁醛；，3-甲基丁醛；，2,2-二甲基丙醛；，2-戊酮；，3-甲基-2-丁酮；，3-戊酮。4．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(yīng)(6)(羧酸)；苯乙酮不反應(yīng)5．解：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)6．解：CF3CHO>CCl3CHO>CH3CHO>CH3COCH37．解：可能的反應(yīng)物有如下兩種組合：(1)；(2)8．解：(1)；(2)；(3)。9．解：(1)(2)(3)10．解：A，B，C，D11．解：A，B，C，D為。12．解：A1./無水乙醚，2.H3O+；BPCC；CBr2/FeBr3；DCH3OH/干燥HCl。第10章羧酸及其衍生物1．解：（1）(E)-3-苯基-2-丁烯酸（2）對甲氧基苯甲酸（3）間苯二甲酸（4）苯乙酰氯（5）乙丙酐 （6）丁二酸酐（7）甲酸芐酯 （8）乙二酸甲乙酯（9）β-甲基-δ-戊內(nèi)酯（10）α-丙酮酸（11）3，4，5-三羥基苯甲酸（12）（2R，3R）-2，3-二羥基丁二酸2．解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）3．解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）（12）（13）（14）（15）4．解：（1）（2）（3）（4）5．解：（1）（2）（3）a）乙二酸>甲酸>苯甲酸>乙酸>碳酸>苯酚>乙醇b）6．解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）7．解：（1）（2）（3）（4）（5）8．解：（1）正己酸：環(huán)丙烷甲酸：(a)同上制得丙二酸二乙酯。（2）3-乙基-2-戊酮：2，7-辛二酮：(a)同上制得乙酰乙酸乙酯。9．解：反應(yīng)式：10．解：11．解：第11章含氮有機化合物1．解：(1)3-氨基戊烷(2)2-氨基丙烷(3)N,N-二甲基乙胺(4)N-乙基苯胺(5)N-甲基鄰甲基苯胺(6)鄰苯二甲酰亞胺(7)(8)(9)(10)2．解：(1)(CH3)2NH>CH3NH2>(CH3)3N>NH3(2)CH3CH2NH2>NH3>PhNH2>Ph2NH(3)(4)3．解：(1)(2)(3)(4)(5)(6)4．解：(A)(B)(C)(D)(E)(F)5．解：A：CH3CH2COOH,B：CH3CH2COCH3,C：CH3CH2CONH26．解：(1)(2)(3)(4)(5)7．解：(1)(2)(3)(4)第13章甾族、脂類和萜類化合物1．解：（1）萜類化合物：萜類化合物是由異戊二烯（isoprene）作為基本骨架單元，可以看成是由兩個或兩個以上異戊二烯單位以頭尾相連或互相聚合而成，這種結(jié)構(gòu)特征稱為“異戊二烯規(guī)律”。因此，萜類化合物是異戊二烯的低聚合物以及它們的氫化物和含氧衍生物的總稱。（2）甾族化合物：甾族化合物廣泛存在于動植物組織中，是一類在生命活動中起著重要作用的化合物。這類化合物分子中都有一環(huán)戊烷并氫化菲骨架，絕大多數(shù)還含有三個側(cè)鏈，其中兩個側(cè)鏈都是甲基，另一個為含不同碳數(shù)的碳鏈或含氧基團。（3）皂化值：使1g油脂完全皂化所需要的氫氧化鉀的毫克數(shù)叫做皂化值。（4）碘值：100g油脂所能吸收碘的克數(shù)稱為油脂的碘值。（5）酸值：中和1g油脂中的游離脂肪酸所需要NaOH的毫克數(shù)稱為油脂的酸值。2．解：3．解：（1）（2）（3）4．解（1）（2）（3）（4）（5）（6）5．解：（1）13-乙基-11-亞甲基-17α-乙炔基-17β-羥基-4-雌甾烯（2）3,17β-二羥基-1,3,5(10)-雌甾三烯（3）膽甾-5-烯-3β-醇（4）17α,21-二羥基孕甾-4-烯-3,11,20-二酮6．解：（1）（2）7．解：由于樟腦的橋環(huán)結(jié)構(gòu)，固定了橋頭兩個手性碳原子所連的基團，使其C1所連的甲基與C5所連的氫只能處于順式構(gòu)型，故只有一對對映體。8．解：9．解：（1）屬于５β-系列，因為５位氫是β-型，A/B環(huán)是順式稠合。（2）三個-OH均為α-構(gòu)型，因為虛線表示在環(huán)平面下方，即α-構(gòu)型。（3）（4）甾環(huán)部分具有疏水性，側(cè)鏈具有親水性，故可起乳化劑作用，促進脂類水解。10．解：第14章糖類1．解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）2．略3．解：（1）.D-半乳糖在堿性條件下發(fā)生差向異構(gòu)化，所生成的混合物的C3~C6部分具有相同的結(jié)構(gòu)，與苯肼反應(yīng)生成的脎相同，故不能用成脎反應(yīng)來區(qū)分。（2）在酸性水溶液中，糖苷鍵水解成原來的糖和非糖配基，恢復(fù)原來的半縮醛（酮）羥基故有變旋光現(xiàn)象。（3）用稀硝酸氧化后，測其氧化產(chǎn)物的旋光活性，有光學(xué)活性的是葡萄糖，無光學(xué)活性的是半乳糖。4．解：（1）（2）5．解：（1）用Fehling（Benedict）或Tollens試劑，生成磚紅色沉淀或銀鏡的是葡萄糖；（2）用溴水，使溴水褪色的是葡萄糖；（3）用Fehling（Benedict）或Tollens試劑，有磚紅色沉淀或銀鏡生成的是麥芽糖。（4）用Fehling（Benedict）或Tollens試劑，有反應(yīng)并生成磚紅色沉淀或銀鏡的是D－葡萄糖。6．解：7．解：葡萄糖二酸（D或L構(gòu)型）8．解：海藻糖4-O-（α-D-吡喃葡萄糖基）-α-D-吡喃葡萄糖新海藻糖4-O-（β-D-吡喃葡萄糖基）-β-D-吡喃葡萄糖異海藻糖4-O-（α-D-吡喃葡萄糖基）-β-D-吡喃葡萄糖9．解：蜜二糖蜜二糖酸2，3，4，5-四-O-甲基-D-葡萄糖酸2，3，4，6-四-O-甲基-D-半乳糖10．解：11．解：（1）A與B互為對映體；（2）A與C、D；B與C、D互為非對映體；（3）A與D；A與C互為差向異構(gòu)體。第15章氨基酸、蛋白質(zhì)和核酸1．解：2．解：（1）(CH3)2CHCH2CH(NH2)COO－Na+；（2）(CH3)2CHCH2CH(NH3+)COOHCl－；（3）(CH3)2CHCH2CH(NHCOC6H5)COO－Na+；（4）(CH3)2CHCH2CH(OH)COOH+N2；3．解：4．解：α-氨基酸在水溶液中主要以兩性偶極離子的形式存在，其氨基主要以銨離子的形式存在，親核能力下降，難以發(fā)生親核加成，?；?/p>