医用有机化学答案

医用有机化学答案第1章绪论1.5.1什么是有机化合物？什么是有机化学？解：有机化合物是指碳、氢化合物及其衍生物。仅由碳、氢两种元素组成的有机物称为烃类化合物，若还含有其他元素，则称为烃的衍生物。有机化学是研究有机物的组成、结构、性质及其相互转化的一门科学。1.5.2有机化合物的两种分类方法是什么？解：有机化合物一般是按分子基本骨架特征和官能团不同两种方法进行分类。1.5.3σ键和π键是如何形成的？各自有何特点？解：由两个成键原子轨道向两个原子核间的联线（又称对称轴）方向发生最大重叠所形成的共价键叫σ键；由两个p轨道彼此平行―肩并肩‖重叠所形成的共价键叫π键。σ键和π键主要的特点存在可以单独存在σ键π键不能单独存在，只与σ键同时存在成键p轨道平行重叠，重叠程度较小①键能小，不稳定；②电子云核约束小，易被极化；③成键的两个原子不能沿键轴自由旋转。生成成键轨道沿键轴重叠，重叠程度大性质①键能较大，较稳定；②电子云受核约束大，不易极化；③成键的两个原子可沿键轴自由旋转。1.5.4什么是键长、键角、键能及键的离解能？解：键长是指成键原子核间的平衡距离；键角是指两个共价键之间的夹角；当把一摩尔双原子分子AB（气态）的共价键断裂成A、B两原子（气态）时所需的能量称为A-B键的离解能，也就是它的键能。但对于多原子分子来说，键能与键的离解能是不同的。键的离解能的数据是指解离某个特定共价键的键能。多原子分子中的同类型共价键的键能应该是各个键离解能的平均值。键能是化学键强度的主要标志之一，在一定程度上反映了键的稳定性，相同类型的键中键能越大，键越稳定。1.5.5用―部分电荷‖符号表示下列化合物的极性。(1)CH3Br解：(2)CH3CH2OH(3)CH3O||COCH2CH3δ-O-+||δδC+OCH2CH3δδ+δ-(1)CH3-Br-δ+δδ+(2)CH3CH2-O-H(3)CH31.5.6键的极性和极化性有什么区别？解：极性是由成键原子电负性差异引起的，是分子固有的，是永久性的；键的极化只是在外电场的影响下产生的，是一种暂时现象，当除去外界电场后，就又恢复到原来的状态。1.5.7指出下列结构中各碳原子的杂化轨道类型(1)CH3CH2OCH3(2)CH3CH=CH2(3)CH3CCH(4)CH3CH=CH-OH解：p2pp2(4)CH3CH=CH-OH(1)CH3CH2OCH3(2)CH3CH=CH2(3)CH3CCHp3p3p3p31.5.7磺胺噻唑的结构式为NNH2SO2NHS(1)指出结构式中两个环状结构部分在分类上的不同。(2)含有哪些官能团，各自的名称是什么？解：(1)结构式中的苯环属于芳香环类，另一环为杂环类。(2)NH2-(氨基),-SO2NH-(磺酰胺键)第2章链烃2.5.1用IUPAC法命名下列化合物或取代基。（1）(CH3CH2)4C（2）CH3CHCH2CH2CHCH2CH2CH3CH3CH3CCH3CH2CH3（3）(CH3)3CCCCH2CH3HHCHCH2（5）CH3CH2CH2CCHCH3H（7）CH3CCH2CH2CH3（4）(CH3CH2)2CCCH2CH3CH3（6）CH3CHCHH3CCH3CH3CH2CH3（8）CH3（9）(CH3)2CHCCHHCH3HCC（10）CH2CHCCHCCH2CH3CH2CH3H（11）CCH（12）CH3CHCHCHCCHCH2CH3解：（1）3，3-二乙基戊烷（2）2，6，6-三甲基-5-丙基辛烷（3）2，2-二甲基-3-己烯（4）3-甲基-4-乙基-3-己烯（5）4-甲基-3-丙基-1-己烯（6）丙烯基（7）1-甲基乙烯基（8）2，2，6-三甲基-5-乙基癸烷（9）3-甲基丁炔（10）2，4-二甲基-1，3，5己三烯（11）顺，顺-2，4-庚二烯（12）3-乙基-4-己烯-1-炔2.5.2写出下列化合物的结构式（1）2-methyl-4-iopropylheptane（2）5-ethyl-3，3-dimethylheptane（3）2，5，5-trimethyl-2-he某ene（4）1-methylpiro[3.5]nonane（5）（E）-3-methyl-2-pentene（6）4-methyl-2-pentyne（7）5-methyl-2-octen-6-yne（8）（Z）-3-ethyl-4-methyl-1，3-he某diene（9）1，4–己二炔（11）3，3–二甲基–1–己炔解（10）环丙基乙炔（12）3–乙基–1–戊烯–4–炔CH3CH2CH3（1）CH3CHCH2CHCH2CH2CH3CH3CHCH3CH3CH3（3）CH3CCH3（5）HCH3CC（2）CH3CHCCH2CHCH2CH3CH3CHCH2CCH3CH3CH2CH3CH3（4）CH3（6）CH3CCCHCH3CH3C2H5（7）CH3CHCHCH2CHCCH3CCH3（8）H2CCHCC2H5CCH3（9）CHCCH2CCCH3（10）CCH2.5.3化合物2，2，4-三甲基己烷分子中的碳原子，各属于哪一类型（伯、仲、叔、季）碳原子？解：CH3CH31°4°1°CH33°1°CCH22°CHCH2CH32°1°CH31°2.5.4命名下列多烯烃，指出分子中的π—π共轭部分。（1）（2）（3）（4）（5）（6）解：（1）2–乙基–1，3–丁二烯（2）3–亚甲基–1，5–己二烯（3）3–亚甲基环戊烯（4）2.4.6–辛三烯（5）5–甲基–1.3–环己二烯（6）4–甲基–2.4–辛二烯2.5.5将下列化合物按沸点降低的顺序排列：（1）丁烷（2）己烷（3）3-甲基戊烷（4）2-甲基丁烷（5）2，3-二甲基丁烷（6）环己烷解：（2）﹥（6）﹥（3）﹥（5）﹥（4）﹥（1）2.5.6写出4碳烷烃一溴取代产物的可能结构式。解：（1）CH2BrCH2CH2CH3（3）CH2BrCHCH3CH3（2）CH3CHBrCH2CH3（4）CH3CBrCH3CH32.5.7画出2，3-二甲基丁烷以C2—C3键为轴旋转，所产生的最稳定构象的Newman投影式。解：H3CHCH3CH3HCH32.5.8将下列自由基按稳定性从大到小的次序排列：（1）CH3CHCH2CH2（2）（3）（4）CH3CHCH3CHCHCH33CCH2CH3CH3CH3CH3解：（3）>（2）>（1）>（4）2.5.9按稳定性增加的顺序排列下列物质，指出最稳定者分子中所含的共轭体系。（1）a.CH2=C=CHCH2CH2CH3b.CH2=CH—CH=CHCH2CH3c.CH2=CHCH2CH=CHCH3d.CH3CH=CH—CH=CHCH3（2）a.CH2=CHCH2CH2CH2CH3b.CH3CH=CHCH2CH2CH3c.CH2CCH2CH2CH3d.CH3CCCH3CH3CH3CH3（3）a.CH2CH2CH2CH=CH2b.CH3CHCH2CH=CH2CH3CH2CHCH=CH2（4）a.c.+++d.+CH3CCCH2CH3CH3CH3CHCH2CH=CH2CH2CH2CH2CH=CH2b.c.解：（1）d＞b＞c＞aCH3CH=CH—CH=CHCH3（2）d＞c＞b＞aCH3—C=C—CH3CH3CH3（3）d＞c＞b＞a+d.CH3CCCH2CH3CH2CHCH=CH2CH3CH3CH3CCCH2CH3CH3（4）d＞c＞b＞aCH3CCCH2CH3CH3光或热2.5.10CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl的反应机理与甲烷氯代相似。（1）写出链引发、链增长、链终止的各步反应式，并计算链增长反应的反应热。（2）试说明该反应不太可能按CH3CH3+Cl22CH3Cl方式进行的原因。解：（1）链引发：Cl：热或光ClClCl+链增长：CH3CH3+ClCH3CH2+Cl2CH3CH2+HClH-21kJ·mol-1rmCH3CH2Cl+ClH-96kJ·mol-1rm链终止：CH3CH2Cl+Cl+Cl+CH3CH2Cl2CH3CH2ClCH3CH2CH2CH3CH3CH2（2）反应如按CH3CH3+Cl22CH3Cl的方式进行，链增长的第一步即为CH3CH3+ClCH3Cl+CH3，rHm+59kJ·mol-1，由于产物能量较反应物的能量高，活化能大，是吸热反应。同时CH3较CH3CH2难形成，所以该反应不可能进行。2.5.11用结构式或反应式表示下列术语：（1）亲电试剂（2）溴鎓离子（3）烯丙基（4）异丙基碳正离子（5）马氏加成（6）过氧化物效应解：(1)E+(2)CH2CH2+Br+CH(3)CH2=CHCH2(4)CH3CH3(5)CH3CH=CH2+HBr(6)CH3CH=CH2+HBrROORCH3CHCH2BrCH3CH2CH2Br2.5.12下列化合物有无顺反异构现象？若有，写出它们的顺反异构体。（1）2–甲基–2–己烯（2）2–戊烯（3）1–氯–1–溴己烯（4）1–溴–2–氯丙烯（5）CH3CH=NOH（6）3，5–二甲基–4–乙基–3–己烯解：（1）无（2）有CH3C=CHC2H5CH3HC=CC2H5H（3）有HClBrC=CC4H9HBrClC=CHC4H9CH3（4）有BrC=CClCH3BrHC=C（5）有HClCH3（6）有HC=NOHCH3HC=NOHCH3C2H5CH3C=CC2H5CHCH3CH3C2H5CH3C=CCHCH3C2H52.5.13按与HBr加成活性增加次序排列下列化合物。（1）CH2＝CH2（2）（CH3）2C＝CH2（3）CH3CH＝CH2（4）CH2＝CHCl解：(2)>(3)>(1)>(4)2.5.14烯烃经高锰酸钾氧化后得到下列产物，试写出原烯烃的结构式。（1）CO2和HOOC—COOH（2）CO2和CH3CCH3OCCH（3）CH32CH3和CH3CH2COOH（4）只有CH3CH2COOHO（5）只有HOOCCH2CH2CH2CH2COOH解：（1）CH2=CH—CH=CH2（2）CH3CCH2CH3CH（3）3CH2CH3（4）CH3CH2CH=CHCH2CH32CCHCHCH3（5）2.5.15完成下列反应式HClBr2NaCl溶液HOBr稀冷KMnO4CH3CH2OH－CCH2（1）CH3①O3②Zn+H2OHBrROOR′①H2SO4②H2OHgSO4（2）CH3CH2CHCCH+H2O稀H2SO4CH3（3）CH3CH2CCH+Br2/CCl4+HBr（4）CH3CH2CCH+HBrhν过氧化物（5）（6）（7）解：（1）2CH3CH2BrHCCH+2NaNH2CH2CCHCH2+HClCH3ClHClCH3CH2CCH3CH3BrBrBr2CH3CH2CCH2CH3OHHOBrCH3CH2CCH2BrCHCH33CH2CCH2OHOHCH3稀冷KMnO4OH-CH3CH2CCH2CHO3①O3②Zn+HCH2O3CH2CCH3+HCHOHBrROOR′CH3CH2CHCHCHBr32OH①H2SO4②H2OCH3CH2CCH3CH3O（2）CH3CH2CHCCH3CH3Br（3）CH3CH2C=CHBr（4）Br（5）CH3CH2CH=CHBr（6）NaCCNaCH3CH2CCCH2CH3（7）CH3C=CHCH2ClCH32.5.16写出1mol丙炔与下列试剂作用所得产物的结构式（1）1molH2，Ni（2）H2/Lindlar催化剂（4）1molHCl（5）NaNH2解：1molH2NiCH3CHCH2H2LindlarCH3CHCH21molBrBrBrCH23CCHCH3CCH1molHClClCHNaNH3CCH22CH3CCNa[Ag(NH3)2]NO3CH3CCAg3）1molBr26）[Ag（NH3）2]NO3（（2.5.17试给出经臭氧氧化，还原水解后生成下列产物的烯烃的结构式。O（1）CH3CH2CH2CHO和HCHO（2）和CH3CHOCH3CH2CCH3O（3）只有CHCCH（4）OCCH2CH2CH2CO33CH3CH3CH解：（1）CH3CH2CH2CH=CH2（2）3CH2CCHCH3CHCH3CH33（3）CCCH（4）CH3CH33CH32.5.18在温度较高时，1mol共轭二烯与1molBr2加成，1，3–丁二烯以1，4加成为主，而1–苯基–1，3–丁二烯则以1，2–加成为主，试解释之。解：CH2=CH—CH=CH2+Br2（1mol）CH2BrCH=CHCH2BrCHCHCHCH2CHCHCHCH2Br+Br2(1mol)CHCHCHCH2BrCHCHCHCH2BrBr(更稳定)BrCHCHCHCH2BrBr2.5.19乙炔中的氢很容易被Ag+、Cu+、Na+等金属离子所取代，而乙烯和乙烷就没有这种性质，试说明原因。解：烷、烯、炔碳原子的杂化状态不同，随着杂化状态中成份的增大，原子核对电子束薄力增加，增加了C—H键极性，使氢原子的解离度发生变化，当碳氢键断裂后，形成碳负离子，三种不同杂化状态的碳负离子稳定性有较大区别，碳负离子的一对电子处在成份愈多的杂化轨道中，愈靠近原子核，因而也愈稳定，它的碱性也就愈弱，而相应的共轭酸就愈强，因此乙炔中的氢很容易被Ag+、Cu+、Na+等金属离子所取代，而乙烯、乙烷则不行。2.5.20如何检验庚烷中有无烯烃杂质？如有，怎么除去？解：用Br2/CCl4检验，若有Br2褪色，加入H2SO4，烯烃溶解在酸中。2.5.21用化学方法鉴别下列各组化合物（1）1–庚炔1.3–己二烯庚烷（2）1–丁炔2–丁炔1.3–丁二烯（3）丙烷丙炔丙烯（4）2–甲基丁烷、2–甲基丁烯和2–甲基–2–丁烯解：（1）1-庚炔1.3-己二烯庚烷（2）褪色白↓Ag(NH)NOBr2(CCl4)323褪色（一）()1-丁炔白↓2-丁炔（一）褪色KMnO4H+[Ag(NH3)2]NO31.3-丁二烯（一）褪色+CO2↑（3）丙烷（一）[Ag(NH3)2]NO3丙炔褪色白↓Br2(CCl4)丙烯褪色（一）（4）2-甲基丁烷（一）Br2(CCl4)2-甲基丁烯褪色COKMnO42↑H+2-甲基-2-丁烯褪色（一）2.5.22下列各不饱和化合物与1分子溴的选择性加成产物是什么？（1）CH3CH＝CHCH2CH＝CHCF3（2）（CH3）2C＝CHCH2CH＝CH2Br解：（1）CH3CHCHCH2CHCHCF3+Br2(1mol)CH3CHCHCH2CHCHCF3BrBr（2）(CH3)2CCHCH2CHCH2+Br(1mol)(CH3)2CCHCH2CHCH2Br2.5.23某化合物A（C7H14），能使Br2/CCl4褪色，A与冷的KMnO4稀溶液作用生成B（C7H16O2）。在500℃时，A与氯气作用生成C（C7H13Cl），试推断A的可能结构式，并写出有关反应。解：A.CH3CH3CH3CH2CH2CHCHCH2+Br2(CCl4)CH3CH2CH2CHCHCH2BrBrCH3CH3CH3CH2CH2CHCHCH2CH3CH2CH2CHCHCH2+(冷稀)KMnO4OHOHCH3CH3500℃CH3CH2CH2CCHCH2CH3CH2CH2CHCHCH2+Cl2Cl2.5.24具有相同分子式的两种化合物，分子式为C5H8，经氢化后都可以生成2–甲基丁烷。它们可以与两分子溴加成，但其中一种可使硝酸银氨溶液产生白色沉淀，另一种则不能。试推测这两个异构体的结构式，并写出各步反应式。解：（1）CH3CHC≡CH（2）CH2＝C—CH＝CH2CH3CH3CH3CHCBr2CHBr2CH3CHCCHCH3CH3(1)BrBrH2CH3CHCH2CH3CH2CCHCH2CH2BrCCHCH2NiCH3CH3CH3Br(2)CH3CHCCH+[Ag(NH3)2]NO3CH3CHCAgCH3CH32.5.25化合物A（C6H12）与Br2/CCl4作用生成B（C6H12Br2），B与KOH的醇溶液作用得到两个异构体C和D（C6H10），用酸性KMnO4氧化A和C得到同一种酸E（C3H6O2），用酸性KMnO4氧化D得二分子的CH3COOH和一分子HOOC—COOH，试写出A、B、C、D和E的结构式。解：A．CH3CH2CH=CHCH2CH3B．CH3CH2CHCHCH2CH3BrBrC．CH3CH2C≡CCH2CH3D．CH3CH=CH—CH=CHCH3E.CH3CH2COOH2.5.26某化合物的相对分子质量为82，1mol该化合物能吸收2molH2，它与Cu2Cl2氨溶液不生成沉淀。如与1molH2反应时，产物主要是3–己烯，此化合物的可能结构式是什么？解：CH3CH2C≡CCH2CH3或CH3CH=CH-CH=CHCH3第3章环烃3.5.1命名下列化合物：（1）CH3CHCH2CH2CHCH3CH3H（5）（2）C2H5H（3）C2H5（4）（6）解：（1）2-甲基-5-环丁基己烷（2）反-1,4-二乙基环丁烷（3