第九章--周环反应-习题答案

第九章 周环反应 习题答案9-1写出下列反应的反应产物。解 主要产物 位阻太大，不易生成9-2 写出下列反应的反应条件及产物的名称。解 （）加热 （Z）-二环420辛-7-烯（）光照 加热 （E,E）-辛-3，5-二烯9-3 完成 下列反应。解9-4 比较下列化合物与1，3-丁二烯发生D-A反应的活性大小顺序。解（）（）（）（）9-5 比较下列化合物与环己烯发生D-A反应的活性大小顺序。解（）（）（）（）9-6 写出下面反应的反应产物，用前线轨道理论予以解释。解 反应产物 ：反应物是取代的单烯烃，光照下发生2+2环加成反应。激发态下的前线轨道：激发态时的HOMO 基态时的LUMO对称性相合，可生成三种产物。9-7 写出下面反应的反应产物，用前线轨道理论予以解释为什么得此产物。解 反应产物：戊二烯基正离子的分子轨道和在基态时的电子排布如下： 9-8 用前线轨道理论分析下列反应是在加热下还是光照下发生。 解（）反应须在光照下进行。 基态电子的排布 丁二烯的分子轨道丁二烯的分子轨道 激发态电子的排布 根据前线轨道理论，环加成反应在光照下进行，必须是一分子的激发态的HOMO与另一分子的基态的LUMO相作用，由上图可以看出它们的对称性是相合的。 （）反应须在加热下进行。基态电子的排布 丁二烯的分子轨道 烯丙基正离子分子轨道 基态电子的排布 根据前线轨道理论，环加成反应在加热下进行，必须是一分子的基态的HOMO与另一分子的基态的LUMO相作用，由上图可以看出它们的对称性是相合的。9-9 完成下列反应。 解9-10 解释下列实验事实。 旋光体90% 10% 解 ee椅形过渡态 （E,E）90% aa椅形过渡态 （Z,Z）10% 船形过渡态 （Z,E）极少船形过渡态能量高，（Z,E）产物极少；ee椅形过渡态能量低， 90%的产物为E,E异构体。9-11 回答下面反应的有关问题：（）反应属于什么类型？（）反应通过什么过渡态完成的？（）写出详细的反应过程 ，并阐明产物为什么具有式中的构型。 解 （）反应是3,3移位反应，克莱森重排。 （）反应是通过椅型过渡态完成的。 （）反应的详细过程如下： 9-12 环丁烯开环生成1，3-丁二烯是1，3-丁二烯关环反应的逆反应，这一对可逆反应的能级相关图是否相同？为什么？根据能级相关图判断在加热时环丁烯通过什么方式开环？在光照时环丁烯通过什么方式开环？解 顺旋以c2 轴为对称要素。 1，3-丁二烯 环丁烯基态时顺旋，对称性允许 对旋以m2面为对称要素1，3-丁二烯 环丁烯基态时对旋，对称性禁阻 上图是1，3-丁二烯关环形成环丁烯的能级相关图，环丁烯开环形成1，3-丁二烯的能级相关图与此图相同，只是将反应物看作产物，产物看作反应物即可。电环化反应是可逆反应，根据微观可逆性原理，可逆反应是途径相同、方向相反的反应。 9-13写出反应产物，应用芳香过渡态理论解释此电环化反应。 解 反应产物： 开环反应对旋时的过渡态 开环反应顺旋时的过渡态 过渡态经0次变号，是休克尔体系 过渡态经1次变号，是莫比乌斯体系反应是在光照下进行的，过渡态必须是反芳香性的。反应体系有6个电子，属于4n+2体系，4n+2电子数只有在莫比乌斯体系才是反芳香性的。所以反应是经过莫比乌斯过渡态进行，即顺旋开环，产物是（Z，Z，E）-1，3，5-己三烯。9-14 完成下列周环反应的反应式，指出反应类型和反应方式。（） （）（） （） （） 解 （） 电环合反应，6电子，对旋 （） 电环化开环反应，4电子 ，顺旋 电环合反应，6电子，对旋 （） 电环化开环反应，4电子 ，顺旋电环合反应，4电子，对旋 （） 环加成反应的逆反应，4+2（） C1,3同面移位，移位碳构型翻转 9-15 完成下列合成。 （） 用 合成 （） 用 合成 （）从C6H5CH=CHCH2Cl和C6H5O 合成 （）以环戊二烯和顺丁烯二酸酐为原料，合成环戊烷