有机化学专题训练4.docx
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有机化学专题训练4
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有机化学综合测试(四)
第一题、将1g一种甲酚异构体A溶解在热水中后加入过量的溪水,这时沉淀出3.93g非芳香性物质B,将沉淀进行洗涤后放入过量的酸性碘化钾中,析出的碘用1mol/LNa2S2O3溶液返滴定,消耗Na2S2O318.5mL。
1.试确定用酚A及物质B的结构;
2.写出物质B和碘化钾的反应方程式。
第二题、分子式为C9H12O的化合物对一系列试验有如下反应:
1.Na→慢慢产生气泡2.乙酸酐→生成有香味的产物
3.CrO3+H2SO4→立即生成绿色溶液4.热的KMnO4溶液生成苯甲酸
5.Br2+CCl4溶液不褪色6.I2+NaOH生成黄色固体化合物
试推测此化合物的结构式,并写出上述有关的反应式(只要写出主要产物)。
第三题、信息素是由昆虫和一些动物分泌出的、起传递信息作用的化学物质或化学物质的混合物。
它们能引起同种类其它昆虫或动物的响应,在下述题目中,列出了一系列信息素以及确定它们结构的化学反应。
在每种情况下,写出含碳产物的结构(一种或几种)。
在出现两个箭头的地方只写出最终产物。
第四题、从松树中分离得到的松柏醇,其分子式为C10H12O3。
1.松柏醇既不溶于水,也不溶于NaHCO3水溶液。
但当Br2的CCl4溶液加入松柏醇后,溴溶液的颜色消失而形成A(C10H12O3Br2);当松柏醇进行臭氧化及还原反应后,生成香荚醛(4一羟基—3一甲氧基苯甲醛)和B(C2H4O2)。
在碱存在下,松柏醇与苯甲酰氯(C6H5COCl)反应,形成化合物C(C24H20O5),此产物使KMnO4(aq)褪色,它不溶于稀NaOH溶液。
松柏醇与冷的HBr反应,生成化合物D(C10H12O2Br)。
热的HI可使ArOR转变为ArOH和RI,而松柏醇与过量的热HI反应,得到CH3I和化合物E(C9H9O2I)。
在碱水溶液中,松柏酸与CH3I反应,形成化合物F(C11H14O3),该产物不溶于强减,但可使Br2/CCl4溶液褪色。
请写出化合物B、C、D、E、F及松柏醇的结构。
2.化合物A可有几种立体异构体,请画出化合物A的结构,用*号标出A中的手征中心。
对其全部立体异构体,画出它们的费歇尔(Fischer)投影(以右图为例),并用R或S来表示它们结构中手征中心的绝对构型。
第五题、具有R-CO-CH3结构的化合物与I2在强碱溶液中反应(碘仿反应):
RCOCH3+3I2+4NaOH===RCOONa+CHI3+3H2O+3NaI
(相对原子量:
Ar(H)==1,Ar(C)==12,Ar(O)==16,Ar(Br)==80,Ar(I)==127)
1.某纯聚合物X经分析后知,含C为88.25%,含H为11.75%。
它在稀溶液中分别与溴和臭氧反应。
X热降解生成挥发性液体Y,收率为58%。
Y的沸点为307K,含C为88.25%,含H为11.75%(还生成许多高沸点产物,其中有些来自X的裂解,有些来自Y的狄耳斯一阿德耳型环化作用(Diels-Alder-typecyclizationofY)),Y的蒸气密度为氢的34倍。
Y与溴的反应产物含82.5%Br(质量百分数),Y经臭氧分解后再进行温和反应,生成A和B两产物,其物质的量之比A:
B≈2:
1,只有化合物B有碘访反应。
(l)确定Y的分子式和摩尔质量
.
(2)写出Y、A和B的结构式;
(3)写出Y与Br2的反应方程式 .
2.13.6gX在催化氢化中消耗了0.2molH2,X先臭氧分解,接着温和还原,生成化合物Z(含60%C,80%H)。
请写出Z的分子式及X的不饱和度。
3.化合物Z与费林氏(Fehlings)溶液进行正反应(即有正结果的反应),Z的温和氧化生成酸C,用KOH水溶液滴定C溶液,以酚酞作指示刑,0.116gC中和了0.001molKOH,在碘仿反应中,2.90gC可生成9.85g碘仿(CHI3)。
另外,碱性滤液酸化后生成化合物E。
(l)求化合物C的摩尔质量
(2)Z分子中有什么官能团?
.
4.当加热时,化合物E很容易脱水形成F,当用过量酸化了的乙醇回流时,E和F生成同一化合物G(C8H14O4)。
(l)写出化合物C、E、F、G和Z的结构式;
(2)写出这些变化的反应历程图(不必配平方程式):
E→F→G
第六题、质子核磁共振谱(PMR)是研究有机化合物结构的最有力手段之一。
在所研究化合物的分子中,每一种结构类型的等价(或称为等性)H原子,在PMR谱中都给出相应的峰(信号)。
谱中峰的强度是与分子中给定类型的H原子数成比例的。
例如,乙醇的PMR谱中有三个信号,其强度比为8:
2:
1。
1.在80℃测得的N,N一二甲基甲酰胺的PMR谱上,观察到两种质子给出的信号;而在-70℃测定时却能看到三种质子给出的信号,试解释这种差异。
2.在-70℃和80℃所测得的N,N一二甲基甲酰胺的PMR谱上,峰的强度比各为多少?
3.怎样解释N一甲基甲酰胺的PMR谱上,存在着来自6种H原子的信号?
第七题、1.苯的一个同分异构体为五面体棱晶烷,其二元取代物有几个异构体?
写出其结构简式。
2.试举例说明酒精、甘油、苯酚三种化合物中,羟基性质的异同点。
3.天然橡胶是高聚物,结构为
,它是由(写结构式);结构单元以1,4碳原子首尾相连生成的。
它经臭氧氧化,再与H2O2反应后,其降解产物的结构式为:
。
4.氯化氢与3一甲基一1—丁烯加成,写出其产物的结构简式。
第八题、有机分子的构造式中,四价的碳原子以一个、二个、三个或四个单键分别连接一个、二个、三个或四个其它碳原子时,被分别称为伯、仲、叔或季碳原子(也可以分别称为第一、第二、第三或第四碳原子),例如化合物A中有5个伯碳原子,仲、叔、季碳原子各1个。
请回答以下问题:
1.化合物A是汽油燃烧品质抗震性能的参照物,它的学名是。
它的沸点比正辛烷的(填写下列选项的字母)A高;B.低;C.相等。
D.不能肯定。
2.用6个叔碳原子和6个伯碳原子(其余为氢原子)建造饱和烃的构造式可能的形式有种
(不考虑顺反异构和光学异构)。
请尽列之。
3.只用8个叔碳原子(其余的为氢原子)建造一个不含烯、炔健的烃的结构式。
第十题、1964年Eaton和Cole报道了一种称为立方烷的化合物,它的分子式为C8H8,核磁共振谱表明其中的碳原子和氢原子的化学环境均无差别。
若用四个重氢(氘)原子取代氢原子而保持碳架不变,则得到的四氘立方烷C8H4D4有异构体。
1.用简图画C8H4D4的所有立体异构体,并用编号法表明是如何得出这些异构体的。
给出异构体的总数。
2.常见的烷的异构体通常有几种类型?
画出的异构体是否都属于同种类型?
3.用五个氘原子取代立方烷分子里的氢原子得到五氘立方烷C8H3D5,其异构体有多少个?
第十一题、文献报道:
l,2—二羟基环丁烯二酮是一个强酸。
1.写出它的结构式和电离方程式:
.
2.为什么它有这么强的酸性?
.
3.它的酸根C4O42-是何种几何构型的离子?
四个氧原子是否在一平面上?
简述理由;
4.1,2-二氨基环丁烯二酮是由氨基取代上述化合物中两个羟基形成的。
它的碱性比乙二胺强还是弱?
简述理由;
5.二氯二氨合铂有两个几何异构体,一个是顺式,一个是反式,简称顺铂和反铂。
顺铂是一种常用的抗癌药,而反铂没有抗癌作用。
如果用1,2一二氨基环丁烯二酮代管两个NH3与铂配位,生成什么结构的化合物?
有无顺反异构体?
6.若把1,2一二氨基环丁烯二酮上的双键加氢,然后再代替两个NH3与铂配位,生成什么化合物(写出化合物的结构式即可)?
第十二题、新近发现了烯烃的一个新反应,当一个H取代烯烃(I)在苯中,用一特殊的
催化剂处理时,歧化成(Ⅱ)和(Ⅲ):
对上述反应,提出两种机理(a和b)。
机理a,转烷基化反应。
机理b,转亚烷基化反应:
试问进行怎样的实验能够区分这两种机理?
答案与提示
二、
三、C9H12O分子不饱和度为3,由4.知含苯环;由l.2.知含醇羟某;由6.知羟基在2位碳上。
四、
五、Br2/CCl4溶液是鉴定双键的常用试剂,进而从其臭氧化及还原产物即可基本推断出松柏醇的结构。
这是本题的“突破口”。
C、D、E、F则分别是醇和酚与酰卤反应、醇与氢卤酸反应、芳基烷基醚和醇羟基与氢卤酸反应以及酚钠与卤代烷反应的产物。
六、l.(l)X和Y中C:
H==5:
8
Y的蒸气密度为氢的34倍,故Y的摩尔质量为68g/mol,从而,Y的分子式为C5H8
(2)C5H8分子中不饱和度为2,Y经臭氧分解再温和反应,生成A和B,且其物质的量之比为A:
B≈2:
1。
只有B有碘仿反应,故B中应合3个碳原子,具有CH3—CO—结构,从而可推出结构式:
(3)(略)
2.化合物Z中C:
H:
O==5:
8:
2
X的最简式为C5H8,X是纯聚合物,其热降解可生成C5H8。
C5H8是择发性液体,是X热降解产物中沸点最低的,故可认为C5H8是X的最小结构单元。
13.6gX相当于0.2molC5H8,其在催化氢化中消耗了0.2molH2,故X分子中的每个单元有一个双键。
X经臭氧分解,再温和还原,生成Z,可推出Z的分子式为C5H8O2。
3.Z的不饱和度为2,Z与费林氏溶液能反应,说明Z中含—CHO。
又C可发生碘仿反应,C又是由Z温和氧化而生成,故Z中含有CH3—CO—结构,从而可知C为一元酸。
(l)0.116gC中和了0.001molKOH,说明0.116gC中含0.001molH+,又C是一元酸,故C的摩尔质量为116g/mol。
(2)Z分子中含醛基和羰基,是酮醛。
2.90gC的物质的量为0.025mol,9.85g碘仿的物质的量为0.025mol,符合题意。
4.(l)据题意可知:
七、1.在80℃时,N,N—二甲基甲酰胺分子中的甲基是等价的:
(CH3)2N—CHO,即其分子中有两种类型的氢原子,其数目比为6:
1.在-70℃时,由于甲基围绕N—C键的旋转发生困难(
),所以有三种不等价氢原子,其数目比为3:
3:
1。
2.80℃时,两个峰的强度比为6:
1;-70℃时,3个峰的强度比为3:
3:
1。
3.对于CH3NHCHO来说,在低温下同时存在两种不同的结构:
每种结构中都有3种不同类型的氢原子,故在混合物中就有6种不同类型的氢,给出6种信号。
八、
2.三种化合物中羟基性质相同点,是羟基上的氢原子都可以被钠还原置换。
不同点是羟基上氢原子活泼的程度不同,苯酚中羟基上的氢原子较活泼,它可与碱起反应,它在水溶液中还能电离出一定数量的氢离子而显弱酸性;甘油只与某些金属氢氧化物起反应;乙醇中羟基上的氢原子的活设性更弱。
4.
九、1.2,2,4—三甲基戊烷;B;2.8种:
十、C8H4D4有7个异构体。
2.其中(3)、(4)属对映异构体,其余均属非对映异构体,烷无顺反异构体。
3.C8H3D5有3个异构体,其中
(2)有对映异构体。
十一、1.l,2—二羟基环丁烯二酮。
2.强酸性的原因在于:
(1)(A)中—OH属于烯醇式,H+易电离;
(2)(A)中H+电离后形成的酸根(B)是一共轭体系,有利于O-上负电荷的分散,增加(B)的稳定性。
(3)C=O的拉电子性使得(A)中O—H易电离,(B)中O-易分散。
3.平面型构型,四个氧原子应与碳环在同一平面上。
原因是要构成共轭体系其先决条件就是原
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