有机化学第四版课后思考题答案

第二章烷嫌

甲2cH3

CH.CHCHCH.CHCH.

CHCH

1、用系统命名法命名下列化合物：⑴33⑵

(C.H.).CHCH(CMCH.CHCH.CH.

L0I।Li

CH(CH)2

3⑶CH3cH(CH2cH3)CH2c(CH3)2CH(CH2cH3QH3,n

*⑸⑹

答案：（1）2,5-二甲基-3-乙基己烷（2）2-甲基-3,5,6-三乙级辛烷（3）3,4,4,6-四甲基辛

烷（4）2,2"-三甲基戊烷（5）3,3,6,7-四甲基癸烷（6）4-甲基-3,3■•二乙基-5-异丙基辛烷

写出下列化合物的构造式和键线式，并用系统命名法命名之。

仅含有伯氢，没有仲氢和叔氢的仅含有一个叔氢的

仅含有伯氢和仲氢

答案:键线式构造式系统命

2,2,•二用基丙烷

CH3CH2CHCH3

2-甲基丁烷

CH3

CH3C1I2CH2CH2CII3戊烷

写出下列化合物的构造简式：

四甲基戊烷由一个丁基和一个异丙基组成的烷炸：含一个侧链和分子量为

的烷烧分子量为同时含有伯叔季碳原子的烷燃

答案：四甲拓戊烷简式：CH£H,（CHJ（CH,）3

由一个丁基和个•片内♦基组成的烷

CH3CH2CH2CH2—CH—CH3

简力CH3（CH2）3CH（CH3）2

CH3

含一个侧链和分子量为的烷烧因为所以该烷烧为，含一个支链甲

烷的异构体为:

CH3CH2CH2CHCH3（CH3（CH2CH（CH3）2）

CH3CH2CH2cH3（CH3CH（C2H5）2）

3

分子:量为同时含有伯叔季碳原子的烷燃

因为CnH2n+2=100n=7按题意，该烷妙为:

CH3

CH3

丁「(CH3)2CHC(CH3):

CH3

CH3cH(CHajCHGR)

CH3c(CH)。2cH(CH2cH2cH3)CH(CH3)CH2cH3

(CH^sCCH2c(C/'CH2cH7

CH3cH2cH2cH(qCH^QHCWCH2cH2cH2cH3

4.试指出下列各组化合物是否相同？为什么？

CCC

答案：。两者相同从四面体概念出发只有一种构型是一种构型两种不同的投影式()两者

相同均为己烷的锯架式若把其中i个翻转过来使可重叠

用轨道杂化理论阐述丙烷分子中和键的形式答案：解丙烷分子中键是两个以

杂化轨道沿键轴方向接近到最大重叠所形成的6化学键

0把下列三个透视式写成楔形透视式和纽曼投影式它们是不是不同的构象呢

()把卜列两个楔形式写成锯架透视式和纽曼投影式它们是不是同一构象

()把下列两个纽曼投影式，写成锯架透视式和楔形透视式，它们是不是同一构象

答案:

为同一构象。

H

为不同构

7、写出2,3-二甲基丁烷的主要构象式（用纽曼投影式表示）。答案:

试估计下列烷烽按其沸点的高低排列成序把沸点高的排在前面（）2甲基戊烷（2）正己烷

（）正庚（）十二烷答案：十二烷正庚烷正己烷2甲基戊烷因为烷媒的沸点随原子数的增

加而升高；同数原子的烷烧随着支链的增加而下降。

9.写出在室温时，将下列化合物进行一氯代反应预计到的全部产物的构造式：（1）.正己烷：（2）.异己烷:

（3）.2,2-2甲基丁烷：答案：（1）.正己烷：一氯代产物有3种CH2cH2cH2cH2cH2cH2cl

CH3c坨CH2cH2cHe/CH3cHkHCH2cHs

ClCl

（2）.异己烷：一氯代产物右种

（3）.2,22甲基丁烷：一氯代产物有种

CHj-O-CHy-CHjC^-r-CHrCH)

CH,ClCH)

10、根据以下浪代反应事实，推测相对分子质量为72的烷烽异构体的构造简式。（1）只生成一种

溟代产物：（2）生成三种澳代产物：（3）生成四种澳代产物。答案：

CnH,n+2=7212xnlx2xn2=72

n=5—C5Hi2

1CH3CCH22CH32CH3CH2CHCH2CH33CHCHCH3CH2CH3

11、写出乙烷氯代(日光下)反应生成氯乙烷的历程。

答案：解：02—2CCHCH+C1TCHCH2+HC1

CHCH+C1-CHCHC1+-C1

CHCH+-CI-»CHCHCI

12、试写出下列各反应生成的一卤代烷，预测所得异构体的比例：

⑴CH3cH2cH3+C12匹________⑵(CH)CCH(CH)宜言

333

室温

⑶唠H谷

答案:

CH3cH2cH3♦02——>CH3cH2cH2cl+CH4HCH?

（i）Cl

1工丙烷.伯氧全赤.伯如8?情性x1-

云彳丽一件第2M件氧相对话性241

2

Br

(CHJ£CH(CH弘——CHKCH92cCH&H6+(CH"q《H工+©HqHCHzBr

室温,CC14lrbrbH3

(A)(B)(c)

AC_伯氢总数伯氢力取寸活性.15]

飞一—救氢总数“叔氢相对活性—1'SW则：A:B:C=9:1600:6

Z.A%=9+(9+1600+6)x100%=0.6%B%=1600+(9+1600+6)x100%=99%

C%=6M9+1600+6)x100%=0.3%

CHJ-H+MpBr

CHaBr

(A)(B)

(3)

A=9=

B116001600

:.A%=9-?(9+1600)x100%=0.6%/.B%=1600+(9+1600)x100%=99.4%

13.试给出下列反应能量变化的曲线图.

4

HH+E-HF+H

解

△H

活

反应进程

答案：

定下列一系列反应步骤中

⑴-—F试回答：

哪些质点可以认为是反应物产物中间体写出总的反应式给出一张反应能量变化草图答案:

解：反应物：A,C.产物：D,F.中间体：B,E.b2A+C—D+2F

15、下列自由基按稳定性由大到小排列顺序

ongahiiaggoh,ohgtc,gh,

AC%B」

答案：C>A>B

第六章对映异构

、说明下列各名词的意义：ID旋光性⑵比旋光度⑶对应异构体：（4）非对应异构体⑸外消旋体⑹

内消旋体：

答案。旋光性：能使偏光振动平面的性质，称为物质的旋光性。。比旋光度：通常规定

含旋光性物质的溶液，放在长的成液管中测得的旋光度，称为该物质的比旋光度。

0对应异构体：构造式相同的两个分子由于原子在空间的排列不同，彼此互为镜象，不能重合

的分子，互称对应异构体。（）非对应异构体：构造式相同，构型不同，但不是实物与镜象关系

的化合物互称非对映体。（）外消旋体：一对对映体右旋体和左旋体的等量混合物叫外消旋体。

（）内消供体：分子内，含有构造相同的手性碳原子，但存在对称面的分子，称为内消旋体，用

表示。

、下列化合物中有无手性（用表示手性）

COOH/

DHH

CHCI

（）BrCH2—CHDCH2CI0COOH0Br（）3

答案：（）BrCH2^CTIDCH2cl（）无手性援原子

5

QH3

CHOH

013

、分子式为所有构造异构体的结构式，在这些化合物中那些具有手性？用投影式表示它们

的对应异构体。

答案：解：分子式为的化合物共有个构造异构体，其中个有对应异构体。

*

CHCHDCHCI

CH3CH2CHDC132cHHcla

（手性）：

CH3CDCICH3CHC1CH,CH

(无手性)

H-—|—D![)―I-HC®CHD

I)-----nH-——Cl

(CH

CH2C1I3;CII2CII3；(四J招

（1）丙烷氯化已分离出二氯化合物的四种构造异构体，写出它们的构造式：（2）从各个二

氯化物进一步氯化后，可得的三氯化物（）的数目己由气相色谱法确定。从得出一个三氯

化物，给出两个，和各给出三个，试推出，的结构。（3）通过另一合成方法得到有旋光性

的化合物，那么的构造式是什么？的构造式是怎样的？（4）有旋光的氯化时，所得到的三氯

丙烷化合物中有一个是有旋光性的，另两个无旋光性，它们的构造式怎样？

答案.(1)C12CHCH2CH3(2)CH3CC12CH3(3)QCH2CHCICH3

(4)CICH2CH2CH2Cl

解.：的构造式：的构造式：

C：CH&HClCHcl

D:CH3CH2CHC12

E

：CH3&4C1CHC1<

另两个无旋光性的为:

COOH

CH2CH2CH3

CH(CH3)z

CH3

CH2CH2CH3

CH(CH3)：

CH3

型型型型

、画出下列各化合物所有可能的光学异构体的构型式，标明成对的对映体和内消旋体，以

标定它们的构型。

（I）CH3CH2CHCH2CH,CH3

6

Br(2)CH3CHBr-CHOH-CH3

6

(3)C6H5—CH(CH3)CH(CH3)C6H:⑷CH3CWHCHOHCH3

⑸严一fHCl

CH2—ee

答案：

(1)CH012俨CH网2cH3

Br

滑5

Br--HH---Br

次

型型是一对对应体

(2)CH3CHBr-CHOH-CH3

H

CHjHsH33

Br-

H-BrBr-HH-BrH

HO-HH-OHH-OHH0--H

H3

(2S,3S)(2R,3R)2s,3R)(2R,3S)

(3)C6HS-CH(CH3)-CH(CH3

cHs

^3

H内

H-3CsHs;

^CHsH十砒-H消

%H

HC6Hs

CH3旋

H

3(2R,3S)体

(2S,3S)(2R,3R)

(4)CH3CHOH

CH33内

H

OH3消

HHH0--H

H0--H旋

HCH,

H3体

(2R,3S)

Cl

(1S,2S)(IR,2R)

歇尔投景

CL

/\OH

⑴C/CH/1⑵

7

、画出下列化合物的构型。

（l）CHCIBrF（R构型）

⑵CH3—CH2—CH=CH2（s构型

CL

⑶CH—CH3（R构型）⑷C2ID-CH—p—CH3（2R,3s构型:

OHBrRr

答案：

⑴CHClBrF（R构型）（2）CHfCH2HpH：H=（科（s构型）

、用费歇尔投影式画出下列化合物的构型式：（D）丁醇⑵氯溟戊

烯⑶内消旋，二硝基己烷

答案：

0

(2)在下列各构型式中那些是与上述化合物的构型相同那些是它的对映体

CH2CH3

Cl

CH3

答案:是对映体构型；与⑴为相同化合物；与(1)为相同化

与⑴为#1同化合物与⑴是对映体;与是对映体。

、将下列化合物的费歇尔投影式画成扭曼投影式顺叠和反叠并画出它们的对映体的相应式子

CH3

0H

C6H5

H3

9

、画出下列化合物可能有的异构体的构型

（1）⑵;6H

H3CCH（CH3）2

答案：

有三个立体构型:

（内消旋体）

应有即有个对映体未补齐以「的为原『）

H（CH»

H（CH3）2

H（CH3）2

10

、下列各队化合物那些属于对映体非对映体顺反异构体构造异构体或同一化合物

CH3

⑴H十OHH--CH3

H卜Br和H-OH

CH3CH3

答案：（1）非对映体（2）对映体（3）对映体（4）非对映体（5）顺反异构体（6）非对映体

（7）同一化合物（有对称面）（8）构造异构体

、下列化合物的构型式中那些是相同的那些是对映体那些是内消旋体

11

COOHCOOH

HOHH-OH

HOHH'OH

HOHH.OH

COOHCOOH

>XOHOOH

HO--HH--OH

HO-一-HH--OH

H---OHH--(DH

COOHCDOH

II

?OOHCOOH

COOHHJ—H

HOIIH--OH

H--OH

HOHHO——H

H-OHH--OHHO--H

COOH

COOHCOOH

v//VII

答案：i与（ii）,iin）与viv与（vi）,（VID与（vni）是相同的

I）与（II）,（vn）与vn是内消旋体

HI与V,VII与VI为对映体。

1、用与顺2丁烯反应，得到一个熔点为32c的邻二醉，而与反2丁烯反应得到的为19℃

的邻二附。

CH3CH=CHCH3.「04铝2。3"*CH干HCJHCH3

OH0H

两个邻二醇都是无旋光的，将熔点为19℃的进行拆分，可以得到两个旋光度绝对值相同，方向

相反的一对对映体。（1）试推测熔点为19c的及熔点为32的邻二醇各是什么构型。

（2）用羟基化的立体化学是怎样的？

答案：按题意，熔点为19℃的邻二醇可拆分为一对对映体，已知等量混合物构成无旋光性的外消

旋体，其构型如下：

（2R,3R）（2S,2S）

熔点为32c的邻二聘则是无旋光性的内消旋体，其构型如下:

12

(2S,3R)

羟基反应是一种经过五元环中间体的顺式加成过程其立体化学过程如下：

CHCH3

4小^C4X/]-•HoOH邛-OH

金+K则一[11

CH

CH<"HCH5H3

H-..CH"cd?o]CH3

CX3i-H20HO-I一H

工+N一[«H+OH

CH.

3

CH.、CH3H(A)

nClH

3\/_II3Cx/

CH3

%0..H-I-OH

4C

♦\H3°7XHO-|-H

H(:H3,CH3

、完成卜列反应式,产物以好形式表示之。

-_,0H厂―\c%

⑴O-C旷AUf+\

-CA!

xz'-CH.一

ClH

Cl—ClII-3BrBrJ-CCH3i

⑵H(^C=C-CHH」C-C叫蚱

33—I—Br+Br-1—11

CH..叫

O-冷溶%''1；+i.■■■»•、\

十

L

CH3

、下列化合物哪些有旋光性？哪些没有并简要说明之。

%

()0()0

解：⑴、（5）、（8）无旋光性，（2）、（3）、（4）、（6）、（7）有旋光性。

、用、标出卜.列化合物中手性碳原子的构型，并命名。

解：（1）（3R）—4—甲基一3一氯一1一戊烯⑵（2R）—2,3—二羟基丙醛

（3）（2S,3s）—3一氯一2—J爵（4）（1R,2R,4S）—2—甲基一4—乙基环己醇

、画出下列化合物的纽曼式和透视式。（））一一二苯基丁烷（）

一二氨基戊烷。（）一一二氯琥珀酸

解

、回答下列问题：（）（：——甲基——戊烯在中与加成可得到几种产物，写出产

物的构型。（）一滨一一羟基环己甲酸有多少可能的立体异构体？画出其最稔定的对映体的构

象。

解可得两种产物：

M

和

因有个，故有个立体异构体，最稳定的对映体构象为:

、写出一甲基一一戊块分别与下列试剂反应得产物

(l)Br2CC14(2)H2LindlarPd(3)NaNH2CHI

解:

、写出下列反应的立体构型

、从指定原料合成下列化合物(无机物任选)从乙块出发合成苏式和内消旋

二澳己烷；-甲基丁酸--------一丁氨基丁烷

——辛醇------A——甲基——氨基辛烷

15

环己烷一顺式-L2-二氯环己烷

解:

十

液氨

、推测结构：()化合物和的分子式都为都有旋光性，他们与反应放出

催化加氢得得和均无旋光性，是推测、、、的结构C()分子

式为的有使溟水褪色，无旋光性，用催化加水后得一有旋光性的醉若将

用氧化，得一内消旋的二元醇试推测、、、的结构。

解:

，=<

第七章芳煌

写出单环芳燃CgHi的同分异构体的构造式并命名之

2

16

正丙苯异丙苯邻甲基乙基苯间甲基乙基苯

y

对甲基乙基苯连三甲苯偏三甲苯对三甲苯

解:或1,2,3-三甲苯或1,2,4三甲苯或1,3,5-三甲苯

.写出下列化合物的构造式。（），二澳硝基甲苯（）二硝基甲氟,基甲苯0

硝基对甲苯磺酸（）三苯甲烷（）反二苯基乙烯：）环己基苯（）苯基戊烷（）间溟

苯乙烯。对浪苯胺（）氨基苯甲酸（）一氯一奈甲酸（）（）——苯基——丁烯答

案：

oH2

7]CH3-CH2-CH-CHrCH3(8l31

(9)Br—Q-NH2

COOH

（氨基位置不确定）

)

、写出下列化合物的结构式。000

()0()0

00()

()()(;()

()()答案：()()0000()0

0()()()()()()().在Y列各组结构中应使用“

或“”才能把它们正确地联系起来，为什么？

依与世

QH

(CH3)2C=0与CH3-C=CH2

CH3coeH2co0c2Hs

与CH3-c=CHCOOC2H5

答案:

[1]

两组结构都为烯丙型共振杂化体

⑵同⑴

[3](CH3)2C=O^^CH3­C=€H2两者为辞式与烽醉式互变异构衡体

?H

(4)CH3COCH2COOC2H5^CHj-C=CHCOOC2H5同⑶

招出卜列反应物始造式C8H1°△二C00H

KMQ曲很

CgH12匕・C6H5co0卜

KMM福m…-<

CgHio-H8c-\_/~COOH

COOH

KMQ溶液人

中12U-COOH

答案：解

[11⑵CH3\-CH3

⑶CH3)2—CH2cH2cH3

18

H3C.

⑷H2cH3

ALCL.;

：H9CH7CCL

__ll

0

、写出下列反应的主要产物的构造式和名称。

AICI

CH6+CH3cH2cH2cH2cl3

°6Iuuj

AICI3

nC6H4（CH3）2+（CH3）3CCI而「古

°IuuJ

（）PhH+CH3CHCICH3Ag-

答案：解

CH3

[1J^y-CHCH2CH3异丁基苯或2-苯基丁烷

产

U-CH3

[2]J（CH3）3（2.4-二甲基叔丁基苯）

⑶八-CH（CH3）2币为

⑹U（异丙本）

20

试解释下列傅克反应的实验事实。•）

PhH+CH3cH2cH2clA%aPh.CH2cH2cH3+HCI产率极差

△（）苯与在A1X3存

在下进行单烷基化需要使用过量的苯。

g行

答案：解：（1）付克烷基化反应中有分子重排现象反应过程巾CH3cH2cH2…CI…AlCb多排为

更稳定的产率极差主要生成.（2）加入过量苯后就有更多的苯分子与碰

撞从而减少了副产物二烷基苯及多烷基苯生成.

、怎样从和脂肪族化合物制取内苯？用反应方程式表示。

0

,CH3cH28QZn/H

0HCI

试用箭头表示硝基进入的位置（指主要产物）。

COOH

COCH

H33

^■COOH

N02

Br

H

甲苯、间二

甲苯（）苯、硝基苯、甲苯

基

0C6H5COCH3

COOHH3

d

0COOHCOOH

NO

2GH2C

0

答案：11解：⑴1,,三甲芸间二甲苯甲苯苯(2)甲苯苯硝基苯(3)CcC

苯ccc

OOHOOH

(4)

OOHOOH

CH2cH3CHNO

d>22

[5]

1.以甲苯为原料合成下列各化合物。请你提供合理的合成路线。

⑴O2N—Q-COOH⑵CH3^Q-CH(CH3)2

/」^CHa

用COOH2

(3)(4)BR

NO2

(6)间氯苯甲酸

⑸

pKMn^H^3<y<ooH

(II循化NO7

答案:1解：NO2

⑵/~CHqCH=^H2.

'AICI?微量HQ

KMn0

Br-Q>~CH3*Br-Q^-COOH^^^B

⑶00H

*8。<七彩+BYyCH2。

(4)

22

⑸

Cl

$tyCOOH

(6)

.某芳煌其分子式为CgH12,用K,cr,o7硫酸溶液氧化后得一种二元酸，将原来芳烧

进行硝化所得的一元硝基化合物主要有两种，问该芳煌的可能构造式如何？并写出各步反应式。答

案：解由题意芳嫌有种同分异构体，但能氧化成二元酸的只有邻，间，对三种甲基乙苯，

该三种芳煌经一元硝化得：

康要次要(少量)

只此两种

因将原芳煌进行硝化所得一元硝基化合物主要有两种，故该芳嫌

COOH

化后得二元酸J-COOH

.甲，乙，丙三种芳燃分子式同为cgH12，氧化时甲得一元拨酸，乙得二元酸，丙得三

元酸。但经硝化时甲和乙分别得到两种一硝基化合物，而丙只得一种一硝基化合物，求甲，乙，丙

三者的结构。答案：解由题H意甲乙丙三种芳燃分子式r同为i但经氧化得一元叛酸说明

苯环只有一个侧链煌基因此是2-CH2cH2cH3或y-CH(CH3)。两者一元硝化后

均得邻位和对位两种主要一稍基化合物故甲应为正丙苯或异丙苯

能氧化成二元竣酸的芳烧只能是邻间对甲基乙苯而这三种烷基苯中经硝化得两种

主要一硝基化合物的有对甲基乙苯和间甲基乙苯

能氧化成三元竣酸的芳烽在环上应有三个炫基只能是三甲苯的三种异构体而经硝化

只得一种硝基化合物则三个甲基必须对称故内为三甲苯即H

.比较下列碳正离子的稳定性。

23

Ar3cArC

R3C*AICH22CH3答案:

解:HH

.下列傅克反应过程中,哪一个产物是速率控制产物？哪一个是平衡控制产物？

6

ahOAicb丁

0*C

CH3

80eC

CH3CI-*-HCI

QH3

CH38AICI*

80*C

H3coe攸

H3（速率控制）

（平衡控制）

解释下列事实。以PhCH?硝化可得到邻位产物，而将股觥）3硝化则得的

邻位产物。（）用KCQ+H做氧化剂，使PhCH3氧化成PhCOOH/上率差，而

将p-NOz-CJUCIIa氧化成P-NO?-CJLCOOH的产率较好。答案：：解：⑴由于的

体积远大于11则基团进入邻位位阻较大而基团主要进攻空间位阻小的对位故硝化所得邻位产

物较少.（2）由于吸电子降低了苯环电子密度°2NJC》JCH21H从而促使甲基的

电子向苯环偏移使中的-H极化易为氧化剂进攻断裂犍故氧化所得

02M><00H产率高

、下列化合物在和存在下发生滨代反应，将得到什么产物？

24

0

答案：、解：(1)的n电子数为，不符合规则，无芳香性.

(2)当环戊二烯为负离子时原来杂化状态转化为杂化有了一个能够提供大n键体系的轨

道n电子数为符合规则故有芳香性.

⑶环庚三烯正离子有一空轨道，体系中各碳原子的P轨道就能形成•个封闭的大n键n电了•数符合

(4n+2)规则，故有芳香性.

第八章现代物理实验方法在

有机化学中的应用

指出下列化合物能量最低的电子跃迁的类型

CHjCH^CH-CH.强Hr3

(4).

答案：解：(1).nITM2).⑶.31*⑷.O*(5).nn*

.按紫外吸收波长长短的顺序，排列下列各组化合物。

(1).

(2).

⑷.3

(5).反二苯乙烯二苯乙烯

25

答案：解：(1).

(2).cHCHCHCH=CCHCHCH=CICHCH(3).CHCHCH

o^>cri>o

⑷(5).反1,2二苯乙烯顺I,2二苯乙烯

3.指出哪些化合物可在近紫外区产生吸收带.

CHEHgHC%Q

CH3C/CH£H3

⑴(2).CHCH,CH(CD(3).CHCHC=CH(4).

(5)CH=C=(6).CH=CH-CH=CH-CH,

答案：解：可在近紫外区产生吸收带的化合物是(4),(5),(6)

4、图832和图833分别是乙酸乙酯和1己烯的红外光谱图，试识别各图的主要吸收峰：

图8-32乙酸乙酯的1R图

朱聚/m

鹿8-331-己烯的1R图

答案：解：图832己酸乙酯的R图的主要吸收峰是：①.287020为CHCH的。/氢键

伸缩振动，②.1730cm为埃基伸缩振动，③.1380cm是CH的C弯曲振动，④.1025cm;1050C

为伸缩振动.

图833,1己烯的R图主要吸收峰是①.二CH伸缩振动，②.CHCH中CH伸缩振动，③

xc-cz

.伸缩振动，④.CH不对称弯曲振动.⑤CH对称弯曲振动.⑥.RCH=CH一取代烯.

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CHj-CH-Cl

指出如何应用红外光潜来区分下列各对称异构体0和cc=cc

H'CY融

H

cX、H