有机化学复习题(2012期末考试)答案

一、推断化合物的结构 1、 一个化合物 A，最简式为 C3H4，相对分子质量为 120，经测定，分子中含有苯环。A 经硝化得到两个一硝基化合物，将它们分别在碱性 KMnO4 溶液中加热氧化，除去 MnO2 沉淀，再酸化，分别得到沉淀 B 和 C。B 和 C 提纯后测得熔点相同，B ，C 混合后熔点仍 不变。试推断 A，B，C 的结构式并写出有关反应式。 结构式：A： B、C（同一物质）： C2H5H3C COHCOHNO2 反应式： C2H5H3C NO32S4 , CH3C2H5NO2+CH3C2H5NO2O COHCOHN2+COHCOHN2 2、 有一化合物分子式为 C7H6O3（），能与 NaHCO3 作用，与 FeCl3 水溶液有颜色反 应，与乙酸酐作用生成 C9H8O4（），与 CH3OH 能生成 C8H8O3（），（）只有一种 一硝基衍生物，试推测（）、（）、（）的结构，并写出各有关反应式。 结构式：() ： ()： ()： COHHO COHH3COCO COCH3HO 反应式： COHHOCOH3HO COHH 3CONaCO3 CONaHOCH3OCOH3HO2N ()( ) (C3)2O() 3、 化合物 A（C 4H9O2N）有旋光性，能与 HCl 作用生成盐酸盐，能与 HNO2 作用放出 N2。A 经水解得氨基酸 B（C 3H7NO2）和甲醇。B 具有旋光性，与 HNO2 作用得到乳酸。 试写出 A，B 的结构式及有关反应式。结构式：A： B： *CH3COCH3NH2 *CH3COHN2 反应式： 2 * *CH3COCH3NH2 CH3COHNH2HNO 2 HNO2 CH3COCH3OH+ N2(A) (B) H2O /H+ CH3COHOH HClCH3COCH3NH3+Cl- + CH3O ()+ N2 * * 4、 某化合物 A 经测定含 C、H、O、N 四种元素，A 与 NaOH 溶液共煮放出一种刺激性 气体，残余物经酸化后得到一个不含氮的物质 B，B 与 LiAlH4 反应后得到 C，C 用浓 H2SO4 处理后得到一烯烃 D，该烯烃的相对分子质量为 56，经臭氧化并还原水解后得到一 个醛和一个酮。试推测 A、B、C、D 的结构。结构式：A： B、 H3CHH3CONH2 H3CHH3COH C： D、 H3CHH3C2OH H3CH3C2 5、有一化合物 A，分子式为 C5H8O2，存在顺反异构。A 和 NaHCO3 作用放出 CO2，氢化 后生成 B（C 5H10O2），B 可以分离出一对对映体。 要求：（1）写出化合物 A 和 B 的结构式。 （2）写出化合物 A 的顺反异构体。 （3）用费歇尔投影式表示出化合物 B 的一对对映体。 A、B 的结构式：A： B： CH3OHCH3 CH32CH3COH A 的顺反异构： (顺)， (反) CCCH3 CH3COHH CCCH3 CH3COHH 3 B 的对映体： ， COH3C2H5H(R) COHH3C2H5(S) 6、 某烃 A 与 Br2 反应生成二溴衍生物 B，B 用 NaOH-乙醇溶液处理得到 C（C 5H6），将 C 催化加氢生成环戊烷。试写出 A，B，C 的结构式及有关反应式。 结构式：A： B： C： Br Br 反应式： BrBrBr2 NaOHEt H2Pt 7、 某化合物 A 分子式为 C4H8O3，与 NaHCO3 溶液反应有 CO2 气体产生，与卢卡斯试剂 反应，则产生 B，B 与 Na2CO3 及 KCN 反应后，再经酸性水解得产物 C，将 C 加热得到异 丁酸，试写出 A，B，C 的结构式。结构式： A： B： COHOHH3H3 ClOHH3H3 C： COHOH3H3 8、 旋光性化合物(A)的分子式为 C5H10O3N2，用 HNO2 处理再经水解得到 -羟基乙酸和 - 氨基丙酸，试写出 A 的结构式以及有关反应式。 结构式：A：CH 2（NH 2）CONHCH（CH 3）COOH 反应式： H2NH2COHNC3OHNO2OH2COHNC3OH2O+HO2COHH2NCH3OH+ 9、 某化合物 A 分子式为 C9H9OBr，不能发生碘仿反应，但能与 2,4-二硝基苯肼作用。A 经还原得到 B(C9H11OBr)，B 与浓 H2SO4 共热得到化合物 C(C9H9Br)，C 具有顺反异构体， 且氧化可得到对溴苯甲酸。试推断 A，B，C 的结构式并写出反应式。 结构式：A： B： C：C OBr H2C3 CHOHBr 2CH3 CHBr HC3 反应式： 4 COBr H2C3CHOBr 2CH3 CHBr CH3 NO2O2NNH2 NO2O2NCNHBr H23H H 2SO4 , O COHBr + CH3OH 10、分子式为 C8H8O 的未知物 A，经下列试验得出实验结果为： A 与托伦试剂不反应； A 可与苯肼反应； A 可与 I2/NaOH 反应生成碘仿； 。 A.Zn/HgHCl B.KMnO4H+ 试写出 A、B 的结构式及有关反应式。 结构式：A： B： COH3 H2CCH3 反应式： COH3H 2CH3 NH2 NHCH3I2NaOHCONa+ CHI3 Zn-Hg / HClKMnO 4 /H+ COH 二、合成题 1、由甲苯合成 O2NCH3 COH3 CH3 + (CH3O)2AlCl3CH3COH3HNO32S4CH3COH3NO2 2、由乙酰乙酸乙酯合成 COCH2CH2COCH3 5 C6H5OCH2BrCH3OCH2O2EtNaEt CH3OCHO2Et2C6H5NaOHHClC6H5OCH22COH3 3、由丙烯合成 2-甲基丁二酸酐CH3=CH2Br2CH3BrCH2BrNaCEtOHCH3CNH2CNH 2O+CH3COH2 CH3C2OOO 4、由甲苯合成 CH3Br BrCH 3 O2NCH3N32S4 Zn/HClH2NCH3Br2H2NCH3BrBr NO2H3PO2 CH3BrBr 5、由 1-丁炔合成 2-溴丁烷HCCH23 HBrCH3CH23BrH2or / H2CHC23 6、由甲苯合成 CH3 NO2O2NCH3H3CHN32S4 Zn/HClAc2ONaHH3CNHAc H3CNHAcNO2 NaO2/H+3PO2H3CNO2HNO32S4 NaOH 6 7、由丙二酸二乙酯合成 C6H5C2HCOHC23C 6H5C2Br + CH2(CO2Et)2NaOEtC6H5C2H(CO2Et)2NaOEtCH3IC6H5C2(CO2Et)2H31,NaOH2,ClC6H5C2HCO2H3 8、由苯合成对苯二胺 NO2 NHAcHNO32S4 Zn/HClAc2ONaH NHAcO2N HNO32S4Zn/HClNaOH NH22N 三、简答题 1. 芳环亲电取代反应定位基分为哪几类？并用反应式各举一例。 答：芳环亲电取代反应定位基分邻、对位定位基（又称第一类定位基）和间位定位基（又 称第二类定位基） 。 +CH3H2SO4 CH3 SO3HCH3SO3H 甲基是邻、对位定位基 硝基是间位定位基 NO2 一HNO 3 NO2 NO2一H2SO4 2. 试述 Lindlar 催化剂氢化炔烃的特点，并写出 2-丁炔用 Lindlar 催化剂加氢还原的反应 式。 答：林德拉（Lindlar）催化剂，可使氢化反应停留在烯烃阶段。另外，使用这种催化剂还 可以控制产物的构型，得到顺式烯烃。 CH3C CH3 Lindlar+ H2 H3CC CCH3H H 3、环戊二烯负离子是否具有芳香性？试根据休克尔规则分析其理由。 1）环戊二烯负离子具有芳香性。 （2）理由：环戊二烯负离子中，碳均为 sp2 杂化，未杂化的 p 轨道平行相邻组成单环闭合 共轭体系，体系的 电子总数为 6，符合休克尔规则，具有芳香性。 4、试述 Na / 液 NH3 试剂还原炔烃的特点。并举一个简单例子。 炔烃可以在液氨中用碱金属还原，主要得到反式烯烃。 例如： CH3CCCH3 C CH3CH HCH3 + 2NaNH2+ 2 Na + 2NH3 7 5、什么叫路易斯酸？什么叫路易斯碱？请指出下列物质中哪些是路易斯酸？哪些是路易 斯碱？ Ag+，OH -，R +，H 2O ，AlCl 3 答：能提供空的原子轨道并接受电子对的物质叫路 易斯酸；能提供电子对的物质叫路易斯碱。路易斯酸：Ag +，R +，AlCl 3 路易斯碱：OH - ，H 2O 6、由水杨酸经酰化反应制备乙酰水杨酸，如何检查酰化反应是否完全, 并简述实验原理。 答：水杨酸经酰化反应后生成乙酰水杨酸， 酚羟基变成酯键，酯遇 FeCl3 溶液没有明显现 象。而没有反应的酚羟基遇 FeCl3 溶液极易显现出紫色或蓝紫色，因此可以用 FeCl3 溶液检 查酰化反应是否完全。 7、化合物 中的三个 Cl 在碱性水溶液中水解，哪一个反应速度最快？为什么？ CH2lCH22Cll 答： 1 号 Cl 水解反应速度最快， 3 号 Cl 水解反应速度其次， 2 号 Cl 水解反应 CH2Cl CH2CH2ClCl 12 3 速度最慢。该化合物在碱性水溶液中水解属于卤代烃的亲核取代反应，1 号 Cl 是苄氯，无 论 SN1 还是 SN2 历程，反应速度都是最快。 8、醇的沸点为什么比分子质量相近的醚高？举一个简单例子。 由于醇分子间能借氢键缔合的缘故，因此醇的沸点很高，醚分子间不能形成氢键，无缔合 现象，所以沸点和分子量相同的醇相比要低很多。例如，乙醇的沸点为 78.5,甲醚为- 23。 9、蔗糖是否具有还原性？为什么？ 没有还原性，因为蔗糖分子中没有半缩醛羟基，不能由环状结构转变成开链结构。 10. 什么叫外消旋体，并举例说明。 答：如果把等量的左旋体和右旋体放在一起，则该混合物对偏振光不起作用，即无旋光性， 该混合物就称为外消旋体。外消旋体一般用（）表示，也可写成（RS）、dl 。 如乳酸除了可以从肌肉中和细菌发酵分别得到（+）、（-）体外，还可以用合成方法 制得，后者得到的乳酸没有旋光性。这是由于用人工合成方法制得的乳酸是等量的右旋和 左旋乳酸的混合物，它们对偏振光的作用相互抵消，所以没有旋光性。我们称这种乳酸为 外消旋乳酸。外消旋体和相应的左旋或右旋体除旋光性能不同外，其他物理性质也有差异。 如：（+）乳酸 m.p. 53C, （）乳酸 m.p. 18C 11、学了有机化学，哪些人名反应给你的印象最深？试举三个相关反应的例子。 （1）克莱门森还原 O Zn/Hg 一一一 （2）康尼扎罗反应 O CHO 一NaOH O CH2OHO COH+2 （3）库切洛夫反应 H2SO4Hg+ O 8 四、简单的化学方法鉴别化合物题 1、苯胺、苯甲酸、苯酚 CO 2C6H5N2C6H5OC6H5COHNaCHO3 FeCl3 紫 色 2、丙甘肽、苯丙氨酸、谷胱甘肽 黄 色丙 甘 肽苯 丙 氨 酸谷 胱 甘 肽 Cu2/OH紫 红 色 HNO3 3、丙醛、丙酮和丙酸 AgNO3 AgNaHCO3CO2H3 2. 4、 ,CH2CHCH2l Cl CH3CH2=CH2C2Cl,AgNO 3AgBr2 /H2OCH2CHCH2lClCH32=2H2Cl 5、 CH3CH2CH2CH2OH CHOHH3C C2H5 H3CCCH3OHCH3 CH3CH2CH2CH2OH COHH3C C2H5 H3CCH3OHCH3 H 浓 盐 酸无 水 氯 化 锌 很 快 出 现 浑 浊加 热 以 后 出 现 浑 浊 很 长 时 间 出 现 浑 浊 6、苯酚、苯甲醇、苯甲醚 9 OH CH2OH OCH3 FeCl3一一 一一一 Na 7、乙胺、二乙胺、三乙胺乙 胺 二 乙 胺 三 乙 胺 SO2ClH3C 白 色 沉 淀白 色 沉 淀 NaOH溶 液 白 色 沉 淀白 色 沉 淀 消 失 8、甘氨酸、色氨酸、苯丙氨酸 HNO3 9、 CCH CCH3 CH2CH2CH3 CCH CCH3 CH2CH2CH3 一一一一一一一一 一一 一一 一一一一 一一一一 五、分离题 1、如何分离苯胺和 N-甲基苯胺 ?(+) (- ) 1.C6H5SO2Cl2.N- ()(N-) 2、如何分离乙醚（b.p. 34.6）和溴乙烷（b.p. 38.4）? H2SO4(, )(, ) 1(2) 1 3、如何分离苯酚和苯甲酸? 10 NaHCO3 水 层分 液 漏 斗 加 盐 酸 4、如何分离出水中的少量乙酸? (+) 5、苯酚硝化后得到邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物，如何分离两种产物? 并简述分离的 实验原理 OHNO2OH NO2一一一一一一 一一一一一一 一一 邻硝基苯酚具有分子内氢键，沸点较低，并且难溶于水，可以随水一起蒸出，与对硝基苯 酚分开。对硝基苯酚没有分子内氢键，但可以分子间形成氢键，与水也可形成氢键，沸点 较高，与水有一定可溶性 6、如何将乙酰胺中混有的少量尿素除去? 2.1. / / 六、 完成下列反应 1、 CH32BrMg O1.2. H2O/+CH32MgBrCH32CH22OH 2 NaOHCH32NH2 SO2ClSO2NHC2H3 SO2NCH23a 11 3、 C6H5NH2 CHOCH2O CH=NHC6565CH2O 4、 OHOHHHOCH2 CH3Ol干 OHOH CH3HOCH2 5、 ONa+Br Cu210 oC O 6、 N HNO3() + H2SO4()30 NNO2 7、 + 8、 CH32CHOHO O OO OH3CH2C CH2CH3 9、 （ ， 05NH2NaO2, HCl KCNu2()2 N+Cl- ） CN+ N2 10、 NaOC2H5/C2H5OH 2CH3COC2H5 CH3=CHOC2H5OCH3OCH2OC2H5 11、 + OCH3 HI+CH3IOH 12、 CH2CHCOHN2 Ba(OH)2 CH2CH2NH2+ CO2 12 七、选择题 1. 下列化合物中具有还原性的是