有机化学第章作业.docx

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有机化学第章作业

第1章绪论

思考题1–1典型有机物和典型无机物性质上有何不同？

举例说明。

有机物易燃烧，不易溶于水，熔点和沸点都比较低。

如：

有机物的熔点一般低于300℃，通常在40～300℃之间，而食盐的熔点为808℃。

思考题1–2解释为何C=C的键能比C–C的键能的2倍要小。

σ键的键能比π键的键能大得多。

如C–C键能为348kJ·mol-1，而C=C键能为610kJ·mol-1，这表明π键的键能只有264kJ·mol-1。

表1–1是一些常见共价键的键能。

思考题1–3用δ+和δ－分别表示下列化合物的正负极

思考题1–4下列化合物哪些是极性化合物，哪些是非极性化合物？

极性化合物：

CH3Cl，CH3OH非极性化合物：

CCH4,CCl4,CH3COCH3

思考题1–5酸碱的质子理论中，下列化合物中哪些为酸？

哪些为碱？

哪些既为酸，又能为碱？

酸：

NH4+,HI

碱：

CN–

既为酸，又能为碱：

HS–，H2O

思考题1–6按酸碱的电子理论下列反应中，哪个反应物为酸，哪个反应物为碱？

AlCl3为酸，COCl2为碱

思考题1–7下列化合物沸点由高到低的顺序为：

c>a>d>b

思考题1–8矿物油（相对分子质量较大的烃的混合物）能溶于己烷，但不溶于乙醇和水，说明原因。

根据“相似相溶”原理，矿物油是非极性分子，而水和乙醇是极性分子，故不宜互溶。

习题

1．下列化合物各属于有机化合物还是无机化合物，分别属于哪一类别？

有机化合物：

（1）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）

无机化合物：

（2）

2．写出甲烷CH4分子的一个C–H键均裂产生的自由基结构。

CH3·和H·

3．写出氯甲烷CH3Cl的C–Cl键异裂产生的离子结构。

CH3+和Cl-

4．比较CCl4与CHCl3熔点的高低，说明原因。

熔点：

CCl4>CHCl3，因为CCl4的分子量比CHCl3的分子量高，CCl4比CHCl3的对称性好。

5．指出下列化合物哪些可以通过氢键缔合？

哪些不能缔合，但能与水形成氢键？

（1）（5）可以通过氢键缔合

（2）（3）（7）能与水形成氢键

6．比较下列化合物的水溶性和沸点。

水溶性：

（1）CH3CH2OH>CH3CH2Cl；

（2）CH3COOH>CH3（CH2）16COOH

（3）C2H5OH>CH3（CH2）4OH>CH3（CH2）3CH3

沸点：

（1）CH3CH2OH>CH3CH2Cl；

（2）CH3（CH2）16COOH>CH3COOH

（3）CH3（CH2）4OH>C2H5OH>CH3（CH2）3CH3

7．比较下列各组化合物的沸点高低。

（1）C7H16

（2）C2H5Cl

（3）C6H5–CH2CH3

8．为什么丁醇CH3（CH2）4OH的沸点117.3℃比它的异构体乙醚CH3CH2OCH2CH3的沸点34.5℃高得多，但两者在水中的溶解度均约为8g/100g水，试说明原因。

两者在水中的溶解度相似，因为都可以和水形成氢键，但是丁醇可以分子间成氢键，分子间作用力增大，所以沸点要比乙醚高。

9．写出分子式为C3H6O的化合物的某几个符合下列条件的异构体结构式：

10．按照酸碱质子理论，下列化合物中哪些是酸，哪些是碱？

哪些既是酸又是碱？

酸：

C2H5OH，NH4+

碱：

CN-

既是酸又是碱：

NH3，HCO3+，H2O

11．下列酸碱反应中，哪些反应物为酸，哪些反应物为碱？

反应物为酸：

HCl，BF3，H2O，AlCl3

反应物为碱：

CH3COO-，（C2H5）2O，CH3NH2，COCl2

第2章烷烃

思考题2–1写出分子式为C6H14烷烃的所有构造异构体。

思考题2–2下列化合物哪些是同一化合物？

哪些是构造异构体？

（2）（6）同一化合物；（3）（4）（5）同一化合物；

（1）

（2）（3）构造异构体

思考题2–3已知正丁烷沿C2和C3之间的σ间旋转可以写出四种典型的构象式，如果改为沿C1和C2之间的σ键旋转，可以写出几种典型的构象式？

试用Newmann投影式表示。

思考题2–4写出下列每一个构象式所对应的烷烃的构造式。

（1）CH3CH（CH3）2

（2）（CH3）CHCH2CH3（3）CH3CH2CH（CH3）CH（CH3）CH2CH3

思考题2–5写出下列化合物最稳定的构象式，分别用伞形式和Newmann投影式表示。

思考题2–6用系统命名法命名下列化合物。

（1）2,2,4-三甲基戊烷

（2）3,6-二甲基-4-乙基-5-丙基辛烷（3）2,3,4-三甲基-4-乙基辛烷

思考题2–7写出下列化合物的构造式。

思考题2–8比较下列各组化合物的沸点高低，并说明理由。

（1）正丁烷>异丁烷

（2）正辛烷>2,2,3,3–四甲基丁烷

（3）庚烷>2–甲基己烷>3,3–二甲基戊烷

烷烃异构体中，直链烷烃的沸点比支链烷烃沸点高。

思考题2–9已知烷烃分子式为C5H12，根据氯代反应产物的不同，试推测各烷烃的结构并写出结构式。

（1）（CH3）4C

（2）CH3CH2CHCH2CH3（3）（CH3）2CHCH2CH3（4）（CH3）4C

思考题2–10甲烷氯化时观察到下列现象，试解释之。

（1）氯气光照能引发自由基反应，产生氯自由基，在黑暗中放置一段时间后，氯自由基相互结合成氯气，链引发终止。

（2）光照能引发自由基反应。

（3）甲烷氯化反应由氯自由基引发，该反应缺少链引发，故不能发生甲烷氯化反应。

思考题2–11以等物质的量的甲烷和乙烷混合物进行一元氯代反应时，产物中氯甲烷与氯乙烷之比为1:

400，试问：

⑴如何解释实验事实？

⑵根据这样的事实，你认为CH3·和CH3CH2·哪一个更稳定？

氯乙烷更容易在光照下产生CH3CH2·自由基更稳定，故乙烷发生氯代反应速度更快，产物中氯乙烷所占比例高。

习题

1．写出C7H16的所有异构体，并用系统命名法命名每个化合物。

2．写出下列基团的结构。

（1）CH3CH2-

（2）（CH3）2CH-（3）（CH3）3C-（4）CH3·

（5）CH3CH2CH（CH3）-（6）（CH3）3C·（7）CH3CH2CH2·

3．用系统命名法命名下列化合物。

（1）2,2,5-三甲基-3-乙基己烷

（2）2-甲基-3,5-二乙基庚烷

（3）2,2,5-三甲基-3-乙基-3-异丙基己烷（4）2,6-二甲基-3-乙基辛烷

（5）2,3-二甲基-3-乙基戊烷（6）3-甲基-3-乙基庚烷

4．写出下列化合物的结构式，标出伯、仲、叔、季碳原子。

5．写出符合下列条件的烷烃的结构。

6．排列下列自由基的稳定性顺序。

稳定性顺序：

（2）>（4）>（3）>

（1）

7．以C2和C3的σ键为轴旋转时，试分别画出2,3–二甲基丁烷和2,2,3,3–四甲基丁烷的典型构象式，并指出哪一个为其最稳定的构象式。

交叉式更稳定。

8．试指出下列化合物中，哪些所代表的是相同的化合物而只是构象式表示式不同，哪些是不同的化合物。

（1）

（2）（4）（5）是相同的化合物，（3）、（6）与

（1）是不相同的化合物。

9．将下列化合物的沸点由高到低排列成序。

沸点由高到低顺序：

（2）>

（1）>（3）>（4）

10．试写出下列反应生成的一卤代烷。

11．写出乙烷溴代（日光下）反应生成溴乙烷的历程。

第3章烯烃

思考题3–1写出分子式为C6H12的烯烃的各种构造异构体，并命名。

思考题3–2指出下列化合物有无顺反异构体，若有，写出其构型式并用Z-E命名法命名。

（2）和（3）有顺反异构体

思考题3–3写出丙烯与溴的氯化钠水溶液反应的方程式及反应历程。

思考题3–4完成下列反应。

思考题3–5比较下列烯烃与HBr加成反应的相对速率。

6>3>4>2>5>1

思考题3–6用诱导效应判断HBr与CH3CH＝CHNO2加成反应的主要产物。

CH3CHBrCH2NO2

思考题3–7写出下列反应的主要产物。

思考题3–8完成下列反应。

思考题3–9以1–丁烯为原料分别合成1–丁醇和2–丁醇。

思考题3–10完成下列氧化反应。

思考题3–11某化合物A，经臭氧化、锌还原水解或用酸性KMnO4溶液氧化都得到相同的产物，A的分子式为C7H14，推测其结构式。

思考题3–12根据诱导效应和氢化热解释为什么反–2–丁烯比顺–2–丁烯更稳定。

反式烯烃比顺式稳定，可能是由于反式烯烃两个大的基团倾向于相互远离的原因。

烯烃双键上取代基越少，烯烃越容易吸附在催化剂表面上，氢化反应的速度也越快。

思考题3–13写出氯气在500℃时与1–丁烯反应的反应历程。

习题

1．解释下列名词。

凡是由亲电试剂进攻的反应称为亲电反应，如果这个反应是加成反应，则称为亲电加成反应。

具有亲电性能的试剂称为亲电试剂（electrophilicreagent）

碳正离子:

过程中生成的活性中间体

聚合反应：

由低相对分子质量的有机化合物相互作用生成高分子化合物的反应称为聚合反应

硼氢化–氧化反应：

硼烷与烯烃加成，生成的烷基硼化合物不用分离，直接在碱的存在下用过氧化氢氧化，得到醇。

总的结果相当于给烯烃双键加上一分子水。

聚合反应中，参加反应的低相对分子质量的化合物称为单体

诱导效应：

键的极性可以通过静电作用力沿着碳链在分子内传递，使分子中成键电子云向某一方向发生偏移，这种效应称为诱导效应

马氏规则：

不对称烯烃与HX等极性试剂发生加成反应时，氢原子总是加到含氢较多的双键碳原子上，卤原子或其他原子及基团加在含氢较少的双键碳原子上。

这个规则称为Markovnikov规则，简称马氏规则。

2．写出下列化合物或基团的结构式。

3．命名下列化合物，如有顺反异构现象，写出顺反或Z–E名称。

（1）3,3-二甲基丁烯

（2）3-甲基2-乙基-2-丁烯（3）2-甲基-3-乙基-2-己烯

（4）（Z）2-氟-1-溴-1-氯丁烯（5）（E）-3,4-二甲基-3-庚烯（6）（E）-2-甲基3-氯-4-溴-3-己烯

（7）（Z）-3-甲基-3-庚烯（8）（E）-3,5-二甲基-3-辛烯

4．2,5–庚二烯CH3CH＝CHCH2CH＝CHCH3有无顺反异构现象？

如有，写出它们的顺反异构体，并以顺反和Z/E两种命名法命名。

5．分别写出2–甲基–2–戊烯与下列试剂反应的主要产物。

6．完成下列反应式。

7．写出下列反应中的产物、原料或试剂。

（1）HOBr

（2）HI（3）HBr，过氧化物

8．试用化学方法鉴别：

丁烷、丁烯和2–丁烯

9．某化合物分子式为C6H12，能使溴水褪色，能溶于浓硫酸，加氢生成C6H14，与过量酸性KMnO4氧化可得两种不同的羧酸。

试写出其可能的结构式。

CH3CH2=CHCH=CH2CH3

10．两种烯烃互为同分异构体，分子式为C5H10，与溴化氢加成后得同一种卤代烃，写出两种烯烃的结构式。

（CH3）2CH=CHCH3；CH2=C（CH3）CH2CH3

11．一化合物的分子式为C19H38，催化加氢后生成2,6,10,14–四甲基十五烷；臭氧化和还原水解后得到丙酮和一个十六碳醛，试推导该化合物的结构。

12．某工厂要生产杀根瘤线虫的农药二溴氯丙烷，BrCH2CH2BrCH2Cl，试问要用何原料？

如何进行合成？

13．推测下列反应的机理。

第4章二烯烃和炔烃

思考题4–1下列化合物有无顺反异构体？

若有写出其构造式并命名。

思考题4–2写出1mol2–甲基–1,3–丁二烯与1molHCl反应，低温时生成的主要产物。

思考题4-3写出1mol1,3,5-己三烯与1molBr2反应生成的热力学控制产物。

思考题4–4完成下列反应式。

思考题4–5用化学方法鉴别下列化合物：

1–戊烷、2–戊炔、1–戊炔

思考题4–6标出完成下列反应的条件。

思考题4–7由丙炔及必要的原料合成2–庚炔。

思考题4–8完成下列反应式。

思考题4–9试将1–己炔和3–己炔的混合物分离成各自的纯品。

解：

思考题4–10写出下列化合物在5%HgSO4的稀硫酸中反应的主要产物。

思考题4–11写出下列反应的主要产物。

思考题4–12写出乙炔与HCN加成的反应产物。

思考题4–13在C2H5ONa的催化下，CH3C≡CH可与C2H5OH反应，产物是CH2＝C（CH3）OC2H5，而不是CH3CH＝CHOC2H5，为什么？

该反应是亲核加成反应：

习题

1．用系统命名法命名下列化合物。

（1）3-甲基-1-丁炔

（2）4,4-二甲基-3-异丙基1-戊炔（3）5-甲基-1,3-戊二烯

（4）（Z）-1,3-戊二烯（5）2-甲基-1,3,5-己三烯（6）（E）-3-甲基-2-己烯-4-炔

2．写出下列化合物的结构式，如命名有误，予以更正。

3．下列化合物有无顺反异构现象？

若有，写出其顺反异构体并用Z/E标记法命名。

（1）2–甲基–1,3–丁二烯

（2）3,5–辛二烯（3）1,3–戊二烯（4）1,3,5–己三烯

4．写出下列反应的主要产物。

5．用简便的化学方法区别下列各组化合物。

6．指出下列化合物可由哪些原料通过双烯合成制得。

（1）CH2=CHCH=CH2

（2）CH2=CHCH=CH2和CH2=CHCH2Cl

（3）CH2=CHCH=CH2，CH2=CHCH2COOH（4）CH2=CHCH=CH2，CH2=CHCH2CH3

7．完成下列转化。

8．以丁炔和2个碳的有机物为原料合成顺–3–己烯和反–3–己烯。

9．一个烃分子式为C6H10，能与2molBr2反应，也能与银氨溶液作用生成沉淀，氢化后得到2–甲基戊烷，推测该烃可能的结构。

10．分子式为C6H10的化合物A和B，均能使溴的四氯化碳溶液褪色，催化加氢后得到相同的产物正己烷，A可与银氨溶液作用生成沉淀，B经臭氧化还原水解，得到乙醛（CH3CHO）和乙二醛（CHOCHO）。

推测A和B的结构。

11．三个化合物A、B和C，其分子式均为C5H8，都可以使溴的四氯化碳溶液褪色，在催化下加氢都得到正戊烷。

A与氯化亚铜碱性氨溶液作用生成棕红色沉淀，B和C则不反应。

C可以与顺丁烯二酸酐反应生成固体沉淀物，A和B则不能。

试写出A、B和C可能的结构式。

12．写出下列反应可能的机理。