有机化学习题.pdf

1 A.有机命名有机命名 123 45 678 910 11 121314 151617 2 181920 212223 242526 272829 303132 333435 3 363738 394041 4243 4445 4647 484950 4 515253 5455 5657 5859 6061 5 6263 6465 6 B.化学方程式化学方程式 烯烃烯烃 例题 1 2 3 4 5 6 7 练习练习 1 2 7 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 8 11 14 15 16 9 炔烃和二烯烃炔烃和二烯烃 例题 1 2 3 4 5 6 习题 1 2 3 4 5 10 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 11 17 芳烃芳烃 例题 1 2 3 4 5 6 7 8 习题习题 1 2 3 12 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13 15 16 17 卤代烃卤代烃 例题 1 2 3 4 5 6 7 14 8 习题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 15 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 16 26 27 28 29 30 醇和酚醇和酚 例题 1 1 2 3 4 5 17 6 例题 2 1 2 3 4 习题 1 1 2 3 4 5 6 7 18 8 9 10 11 12 13 习题 2 1 2 3 4 5 6 19 7 8 9 10 11 12 13 14 醚和环氧化合物醚和环氧化合物 例题 1 2 3 4 5 练习 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 21 13 羰基化合物羰基化合物 例题 1 1 2 S-4-羟基戊醛在溶液中 3 4 5 6 例题 2 1 2 3 22 4 5 6 7 8 习题 1 1 2 3 4 5 6 7 8 23 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 24 21 习题 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 25 13 14 15 16 习题 3 1 2 3 4 5 6 26 7 8 9 10 11 12 13 羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸 例题 1 2 3 4 5 练习 27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 28 16 17 18 19 羧酸衍生物羧酸衍生物 例题 1 1 2 3 4 5 例题 2 1 29 2 3 4 习题 1 1 2 3 4 5 6 7 8 30 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 31 21 习题 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 32 11 12 13 14 15 例题 3 1 2 3 4 5 6 7 8 33 9 10 11 有机含氮化合物有机含氮化合物 例题 1 2 3 4 5 6 习题 34 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 35 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 36 23 24 25 26 27 28 29 30 31 37 杂环化合物杂环化合物 例题 1 1 2 3 4 5 6 例题 2 1 2 3 4 38 习题 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 39 13 14 15 16 17 18 19 习题 2 1 2 3 4 40 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 41 C.有机合成有机合成 有机合成设计的分析方法逆向合成原理逆向合成原理 单官能团的切断单官能团的切断。 有机合成的基础是各种官能团之间的反应， 因此切断也是围绕官能团进 行的。单官能团化合物一般切断 C-X 键或官能团附近的 C-C 键。 A.简单烯烃的切断 B.醇的切断 C.芳香酮的切断 D.简单酮的切断 E.羧酸和羧酸衍生物的切断 42 多官能团的切断。 A.1，1官能团的切断 B.1，2官能团的切断 C.1,3-官能团的切断 43 D1，5官能团的切断 E1，6官能团的切断 六元环的切断 例题： 44 45 46 7.将甲苯转变成 3,5-二溴苯胺 47 48 . 49 50 51 52 53 1.完成下列转化： 54 55 3.逆向分析&合成 56 57 4.由指定原料合成所需化合物 58 59 (9)由乙醇和乙酰乙酸乙酯合成 3-乙基-2,4-戊二醇 60 61 5.以不超过三个碳原子的有机物为原料合成下列化合物 62 6.用苯、甲苯、萘和不超过三个碳原子的有机物为原料合成下列化合物 63 64 65 66 D.有机化学结构推导有机化学结构推导 例题例题 I用光谱信息确定分子结构 1 有一中性化合物 C7H13O2Br，不能形成肟或苯腙衍生物。经 IR 谱分析，在 2950 2850cm-1有吸收峰， 在 3000cm-1以上无吸收峰， 在 1740cm-1处有强的吸收峰。 其 NMR 谱数据如下： =1.0(3H， 三重峰） ， =l. 3(6H， 双重峰)， =2.1 （2H， 多重峰） ， =4. 2(1H， 三重峰)，=4.6（1H，多重峰） 。试推测该化合物的结构式，并指明 NMR 数据所对应 的质子。 2 化合物(A)的化学式为 C6H12O3，其红外光谱的特征吸收峰为：2830cm-1、1720cm-1、 1125cm-1、1075cm-1处有强吸收。其核磁共振谱数据为：2.1(3H，s） ，3.3(6H，s)， 3.65(2H，d)， 4. 7(1H，t)。请推测该化合物的结构式。 67 3 化合物(A)的分子式为 C8H8O2，（A）不溶于 NaOH 溶液，亦不与 Na 作用。IR（cm-l） 为：2850，2700，1695 (s)，1613 (s)，1500 (s)，1250 (s)，1162 ( s)，830 ( s)。1H NMR() 为：9.8(1H，单峰） ，6. 927. 72 (4H，对称的多重峰)，3.83(3H，单峰)。试推测(A) 的结构。(药大，1999) 4 化合物(A)C22H27NO 不溶于酸和碱， 但能与浓盐酸加热得一清澈的溶液， 冷却后有苯 甲酸沉淀析出，过滤苯甲酸后的清液用碱处理，使呈碱性，有液体(B)分出。NMR 谱 显示(B)无甲基。如将(B)在吡啶中与苯甲酰氯反应，又得到(A)。( B)用 NaNO2/HCl 水溶液处理，无气体逸出，(B)与过量 CH3I 反应后，用 Ag2O 处理，再加热，得化合物 (C)C9H19N 和苯乙烯。化合物(C)再与过量 CH3I 反应后用 Ag2O 处理，再加热，得一 烯烃(D)。如用环己酮与叶立德-CH2-+PPh3反应，也得(D)。请推出(A)(D)的结构。 68 5 有一分子式为 C5H8O3的酸(A)，还原生成另一个酸(B)。(B)很易脱水生成一个中性化合 物(C) C5H8O2，(A)与羟胺反应生成一个中性化合物(D)。(D)用浓 H2SO4处理生成化合 物(E)。(E)经碱水解生成甲胺和一个稳定的二元酸盐。试写出(A)、(B)、(C)、(D)、(E) 的结构式。(药大，1995)。 6 从胡椒中得到一种生物碱(A)，称为胡椒碱，分子式为 C17H19NO3，经酸水解得到六氢 吡啶和胡椒酸 C12H10O4(B)，后者用 KMnO4,适当氧化可以得到两个分子乙二酸和化合 物 C8H6O4。用 HI 处理，C8H604变为 3,4-二羟基苯甲酸。请写出胡椒碱(A)和胡椒酸(B) 的结构式。 （药大，1997) 69 7 化合物( A) C10H16，经臭氧化和 Zn/H2O 处理，只生成一种化合物(B)。(B)的元素分析 数据：C 59. 8%，H 8.1%。 (B)的相对分子质量为 100。 ( B)能生成腙，并能与斐林 (Fehling)试剂反应。用异丙醇铝异丙醇处理(B)生成(C)。(C)与醋酐反应得到双醋酸 酯(D) C9H16O4。(C)与 HIO4不反应。(B)与 KMnO4反应生成(E) C5H8O4。(E)与过量的 CH2N2反应生成二甲基丙二酸二甲酯。试推测(A)、(B)、(C)、(D)、(E)的结构。 8 化合物(A) C4H9NO2为液体，有旋光性，不溶于水和稀酸，可溶于 NaOH 溶液，溶解 后旋光性消失，但重新酸化后的碱性溶液却不再得到旋光性的(A)，而是得到其外消旋 体。(A)经催化氢化可得到有旋光性的(B) C4H11N。试推测(A)、(B)的结构并写出相应 反应式。 70 9 化合物(A)为具有手性的仲醇，(A)与浓硫酸作用得(B)C7H12；(B)经臭氧分解得 (C)C7H12O2； (C)与 I2/NaOH 作用生成戊二酸钠盐及 CHI3， 试推测(A)、 (B)、 (C)的结构。 10 有一旋光性的化合物( A) C13H9O3N2Br 不溶于稀酸或稀碱。 (A)用 NaOBr 处理后得旋 光性的( B)C12H9O2N2Br，(B)溶于稀盐酸；(B)用冷的 NaNO2/H2SO4处理，再与 CuBr 反应得(C)，(C)无旋光性，不能分离出对映体。推测(A)、(B)、(C)的结构。 11 化合物( A)C10H12O3不溶于水、稀盐酸和稀 NaHCO3水溶液，但溶于 NaOH 水溶液 中将(A)和稀盐酸溶液煮沸后进行水蒸气蒸馏得到化合物(B) C8H8O2，(B)与碘及氢氧 化钠溶液作用后生成一种黄色沉淀和化合物(C) C7H6O3。(C)可溶于 NaHCO3水溶液， 试写出(A)、(B)和(C)的结构式 71 12 化合物(A)和(B)，其分子式均为 C5H8O2，均能使溴水褪色，均不溶于稀盐酸和氢氧成 化合物，化合物（A）可以水解生成化合物(C)C2H4O2和(D) C3H6O，化合物 (B）可 以水解生成化合物(C)和(E)C3H6O (C)能溶于氢氧化钠水溶液， 能与碳酸氢钠反应放出 气体(D)和(E)均能与 2，4-二硝基苯肼作用生成黄色沉淀，(D)能发生银镜反应，而(E) 不能发生银镜反应，(E)能与碘及氢氧化钠溶液作用生成黄色沉淀，试写出(A)、(B)、 (C)、(D)和(E)的结构式。 13 某卤代烷(A)，分子式为 C5H11Br，在干燥乙醚中与金属镁形成格氏试剂(B)，分子式为 C5H11MgBr。 (B)与甲醛加成得化合物(C)， 而(C)在酸性环境下水解得化合物(D)C6H14O。 (D)以 Al2O3为催化剂，加热失水后得(E) C6H12。化合物(E)的 IR 谱： 30953075cm-1 有吸收，2900cm-1有强吸收。NMR 谱：1.0（6H，双重峰） ，1.65（3H，单峰） ，2.2 （1H，多重峰） ，4.6（2H，单峰） 。试确定(A)(E)的结构。 72 14 化合物(A)的分子式为 C5H8O3， 它的 IR 谱： 1710cm-1、 1760cm-1有强吸收； 3400-2400cm-1 有宽而强的吸收。 (A)在 NaOH 和碘作用下生成(B)， (B)的分子式为 C4H6O4， 它的 NMR 谱：2. 3(4H，单峰)，12（2H，单峰） 。(A)在酸性条件下与甲醇反应得(C)，(C)的分 子式为 C8Hl6O4， 四氢产铝还原(C） 得(D） 。 (D)的分子式为 C7H16O3， 它的 IR 谱： 3400cm-1 有强吸收；1050cm-1, 1100cm-1有吸收。(D)在酸性条件下得(E)，(E)的 IR 谱中无 34003200cm-1的强吸收，它的 MS 谱显示分子离子峰为 116。试推出(A)(E)的结构。 15 分子式为 C5H10O 的具有旋光活性的两种醇(A)和(B)， 用 CrO3吡啶氧化得同样的具有 旋光性的酮(E)。(E)用 NaOD 十 D2O 处理，迅速消旋并得到一种含有三个重氢的化合 物。另有两个分子式同为 C5H10O 的醇(C)和(D)，证明都是非手性物质。氧化后都给出 非手性的酮(F)。(F)用 NaOD+D2O处理，生成一个含四个重氢的标记物质。(E）和(F） 的红外光谱都在 1775cm-1处有强吸收。(.E)和 (F)经 Wolf-Kishner 还原得同样的烃(G)。 写出(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)的结构式。 73 16 化合物(A) C9H17N，用铂催化不吸氢，(A)与 CH3I 作用后用潮湿的 Ag2O 处理并加热得 (B) C10Hl9N，(B)用上述方法处理得(C) C11H21N，(C)再如上处理得(D) C9H14。(D)不含 甲基， 紫外吸收显示不含共轭双键， (D)NMR 谱显示双键碳上有 8 个质子， 试写出(A)、 (B)、(C)和(D)的结构式。 17 化合物(A)、(B)、(C)，分子式均为 C8H11N。在-5时用 NaN02和盐酸处理， (A)、(B) 均放出气体，(C)无气体放出。(A)有光学活性，(B)、(C)均无光学活性，(B)用 KMnO4 氧化生成对苯二甲酸。 三种胺与对甲苯磺酰氯反应生成的相应酰胺均溶于碱。 (A)、 (B)、 (C)均有紫外吸收，它们的 1H-NMR 谱(60Hz)的值如下： (A) : 1. 29 (2H, s) , 1. 47 (3H, d) , 4. 01 (1H, q) , 7. 21 (5H, m) . (B):1.18 (2H,s),2.30 (3H,s),2.72 (2H,s)，7.04 (4H, s). (C)1. 14(3H，t)，2.49(2H，q)，3.20 (2H，s)，6.80 和 6.28 两个双重峰(4H)。 试推测(A)、(B)、(C)的结构。(药大，2001) 74 18 5氧代戊酸甲酯(HCOCH2CH2CH2CO2CU3)与 HCN 反应后用碱处理得到化合物(A)。 (A)的相对分子质量 125， 核磁共振氢谱只有 7 个质子， 红外光谱在 1735cm-1和 2130cm-1 处有吸收峰，试写出(A)的结构式。 练习： 1某化合物(A)C7H12O，可以加一分子 Br2，还能与羰基试剂作用；(A)经碘仿反应生成碘仿 和一个酸(B)，(B)的摩尔质量为 114 土 l，(B)也能加一分子 Br2，(B)氧化生成一个二元酸 (C)和一个中性化合物(D)；二元酸(C)受热生成乙酸和 C02，中性物(D)与 NaHSO3作用生成 白色结晶，(D)也能发生碘仿反应，生成黄色沉淀和乙酸。试写出(A)、(B)、(C)、(D)的结构 式。 75 2现有(A)、( B)、(C)、(D)四种化合物，分子式都为 C7H7NO2，均含有苯环，均有处于对 位的两个基团，其中(A)溶于酸，也溶于碱；(B)溶于酸，不溶于碱；(C)溶于碱，不溶于酸； (D)既不溶于酸，也不溶于碱，试写出(A)、(B)、(C)、(D)的结构式。 3.某化合物( A)的分子式为 C8H14，能使漠水褪色，能被高锰酸钾氧化得直链化合物 (B)C8H14O2，(B)能发生碘仿反应生成(C) C6H10O4，(C)加热到 300得(D) C5H8O，(D)的 1H NMR 谱有两组峰；(D)在碱性溶液中加热得化合物(E) C10H14O，(E)能与苯乙腈反应，也能 使溴水褪色，(E)与 CH3Li 反应再水解得化合物(F) C11H18O.试推出(A)(F)的构造式。 76 4分子式为 C6H8的链烃(A)，能与 AgN03 氨溶液反应生成白色沉淀，(A)在 Pd/BaSO4存在 下吸收与自身同摩尔氢气生成化合物(B)。(B)与顺丁烯二酸酐反应可生成化合物(C)；(B)经 臭氧化还原水解，则生成 2丁酮醛和甲醛。试写出(A)、(B)、(C)的结构式。 5分子式为 C4H10O 的化合物(A)，与 CrO3/H2SO4反应得产物(B)(A)经脱水只得到一种烯烃 (C)；(C)与 KMnO4稀溶液在冷却条件下反应得产物(D)；(D)与 HIO4反应则生成一种醛(E) 和一种(F)。试写出(A)(F)的结构式。 77 6 一种玫瑰提取物的分子式为 C10H18O，该化合物避光与 Br2/CC14反应可吸收 2mol 溴； 与金属钠作用慢慢放出气体；用 HNO3缓慢氧化可得到一含 10 个碳的酸；经剧烈氧化后则 生成丙酮、草酸和 CH3COCH2CH2COOH。根据上述事实，结合异戊二烯规则，该化合物的 可能结构是什么？ 7溴代烷(A)、(B)、(C)均具有分子式 C4H9Br。(A)与 NaOH 水溶液作用生成 C4H10O 的醇， (B)与 NaOH 水溶液作用生成分子式为 C4H8的烯烃，(C)与 NaOH 水溶液作用生成 C4H10O 和 C4H8的混合物。试写出(A)、(B)、(C)的可能结构式。 78 8 分子式为 C7H15Cl 的氯代烷(A)， 若用强碱处理可得到分子式为 C7H14的三种产物(B)、 (C)、 (D)，该三种产物经催化加氢后都得到 2甲基己烷；三种产物分别与 B2 H6 反应后再用 H2O2/OH-氧化，(B)几乎得到一种醇(E)，而(C)、(D)则几乎得到等量的醇(E)和醇(F) -根据上 述事实推滔(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)的结构。 9化合物(A) C8Hl4O，能使溴水褪色，能与苯肼反应生成黄色固体，与酸性高锰酸钾反应 生成酸性化合物(B) C5H8O3和(C) C5H6O，(A)不能发生银镜反应，(B)和(C)均能与碘及氢氧 化钠溶液作用生成黄色沉淀，(B)与碘及氢氧化钠溶液作用生成一个二元酸(D) C4H6O4，(D) 受热容易脱水生成化合物(E) C4H4O3，试写出(A)、(B)、(C)、(D)和(E)的结构式， 79 10.吡啶甲酸 C6H5O2N 存在三个异构体(A)、 (B)和(C)， 它们的熔点分别是 137、 234237、 317。 喹啉氧化时得到二元酸(D) C7H5O4N，D)加热生成(B)， 异喹啉氧化时生成二元酸(E)， C7H5O4N，(E)加热生成(B)和(C)，试写出(A)、(B)、(C)、(D)和(E)的结构式。 （沈 11.化合物(A) C5H8O 与甲基碘化镁反应，水解后生成化合物(B)和(C)，分子式均为 C6H12O， 用 Br2/NaOH 处理(B)得 3甲基丁酸的钠盐。 (C)与 KHSO4加热脱水生成(D) C6H10， (D)与乙 炔二羧酸反应生成( E) C10H12O4。 (E)用钯脱氢生成 3， 5二甲基邻苯二甲酸。 试推出(A)一(E) 的构造式。 80 12.某烃(A)实验式为 C9H12，经测定知其相对分子质量为 120，分子中含有苯环。(A)经硝 化可生成两种异构体(B)和(C)，(B)、(C)含氮均为 8.4%。(B)、 (C)分别在碱性 KMnO4溶液 中加热，滤除 MnO2沉淀，并分别将两个溶液酸化后，可得到结晶物(D)和(E)；(D)、(E)有 相同熔点，其二者等量混合物熔点也不变。试推测(A)、(B)、(C)、(D)、 （E)的结构式。 13.相对分子质量为 88 的化合物(A)，其 C、H、O 含量分别为 68. 18%、13. 63%和 18. 18%。 (A)的碘仿反应呈阳性。(A)被 KMnO4氧化生成分子式为 C5H10O 的化合物 (B） ， （B）与苯 肼反应生成腙。(A)与硫酸共热则生成分子式为 C5H10的化合物(C)，(C)的臭氧化还原水解产 物中有丙酮。试推测写出(A)、(B)、(C)的结构式。 81 14.有一个化合物(A)，分子式为 C3H6Br2，与 NaCN 反应得化合物(B)，(B)在酸性水溶液中 充分加热回流反应得化合物(C)，(C)与乙酸酐一起加热得化合物( D)和乙酸，(D)的红外光谱 在 1755cm-1和 1820cm-1处有吸收峰，其 1H NMR 谱：2.8（4H，三重峰） ，2.0（2H，五重 峰） 。请推导(A)、(B)、(C)、(D)的结构式，并注明化合物(D)的 IR 和、1HNMR 的吸收峰的 归属。 15.分子式为 C6H12O3的化合物(A)，在红外光谱中，1710cm-1有强吸收，用碘氢氧化钠溶 液处理，得一黄色沉淀；与杜伦试剂无反应；若先用含有几滴硫酸的水溶液处理，然后再与 杜伦试剂作用，有银镜生成。化合物(A)的 NMR: 2.l(s)，2. 6(d)，3. 2(6H，s)，4.7(t)。试推 出(A)的结构。 82 16在EtOH中用EtONa处理后， 加入得到一新化合物C7H10O3， 此化合物的光谱数据如下。IR：1745cm-1，1715cm-1，1H NMR：1.3（3H，单峰） ，1.7（2H， 三重峰） ，2.1（3H，单峰） ，3.9（2H，三重峰） 。写出产物的结构式，并注明峰的归属。 17.化合物(A) C9H12O，具有旋光性，不溶于氢氧化钠溶液，也不与三氯化铁水溶液发生显色 反应，能与碘及氢氧化钠溶液生成黄色沉淀，能够与氢溴酸水溶液反应生成化合物(B) C9H11Br 和(C)C9H11Br，(B)和(C)均具有旋光性，(B)和(C)在氢氧化钾醇溶液中加热均得到化 合物(D)，(D)可使溴水褪色，(A)与酸性高锰酸钾水溶液反应得到一种二元酸，该二元酸发 生硝化反应时，仅能够得勤一种单硝化产物，试写出(A)、(B)、(C)和(D)的结构式。 83 18.化合物(A)C10H12O3，不溶于水、稀盐酸和稀 NaHCO3水溶液，但溶于 NaOH 水溶液中。 将(A)和稀 NaOH 水溶液煮沸、蒸馏，收集馏出液得到化合物(B)，(B)能与碘及氢氧化钠溶 液生成黄色沉淀。将残留在蒸馏瓶中的剩余物用稀硫酸酸化，可得到固体沉淀物(C)C7H6O3。 (C)可用水蒸气蒸馏进行提纯，且可溶于 NaHCO3水溶液，试写出(A)、(B)和(C)的结构式。 19.碱性化合物(A)C7H17N， 具有旋光性， 与等摩尔的碘甲烷反应生成水溶性化合物(B)C8H20NI。 ( B)与湿的氧化银作用后受热生成三甲胺和唯一的烯烃(C) C5H10，(C)没有旋光性，(C)与等 摩尔的氢气加成生成 2-甲基丁烷，试写出(A)、(B)和(C)的结构式。 84 20.化合物(A)、 (B)、 (C)的分子式均为 C8H11N。 (A)的核磁共振数据为： 1.14 处有三重峰(3H)， 2.49 处有四重峰(2H)， 3.20 处有单峰(2H)， 6.406. 84 处有多重峰(4H)。 (A)先用 NaNO2、 H2SO4在 05处理，然后加热水解时有气体产生，产物是(D) C8H10O。(B)的核磁共振数据 为：1. 12 处有三重峰(3H)，3.03 处有四重峰(2H)，3.23 处有单峰(1H)，6. 327. 63 处有 多重峰(5H)。 (B)用NaNO2、 HCl处理得一既不溶于酸、 又不溶于碱的黄色油状物(E)C8H10N2O。 (C)的核磁共振数据为：2. 85 处有单峰(6H)，6.427.10 处有多重蜂(5H)。(C)用 HNO2处 理后碱化得一绿色结晶(F)C8H10N2O。请写出(A)一(F)的结构式及(A)(D)、(B)(E)、 (C)( F)的反应方程式。 21.某化合物(A) C6H10O4核磁共振有 a、b 两组峰，a 在1.35 处有三重峰，b 在4.25 处有四 重峰；其红外光谱在 1150cm-1、1190cm-1、1730cm-1均有强的特征吸收峰。化合物(B)由下面 的合成路线制备： (A)与(B)在乙醇钠的催化作用下得(C)C11H14O6，(C)先用 NaOH 水溶液处理，然后酸化加