有机化学__习题答案___陈宏博

《有机化学》习 题 解 答

——陈宏博主编. 大连理工大学出版社. 2005.1第二版

第一章

1-1 有机化合物一般具有什么特点？ 答：（1）有机化合物分子中，原子之间是以共价键相连；

（2）在有机化合物中，碳原子之间以及碳原子和其他非金属原子之间可形成不同类型共价键；两碳原子间可以单键、双键或叁键相连，碳原子间可以是链状，也可以是环状，且分子骨架中可以掺杂其他元素的原子；

（3）大多数有机物不易溶于水，易燃烧；液体易挥发；固体熔点低； （4）有机化合物的化学反应速率一般较小；有机反应常伴有副反应。

1-2 根据键能数据，判断乙烷分子CH3CH3在受热裂解时，哪种共价键易发生平均断裂？ 答：在乙烷分子中，C–C间键能为347.3 kJ/mol, 而C–H间键能为414.2 kJ/mol. 由于C–C间键能小于C–H间键能，所以乙烷受热裂解时，C-C键易发生平均断裂。

1-3根据电负性数据，以δ+或δ-标注形成下列极性共价键的原子上所带的部分正电荷或负电荷。 O-H , N-H , H3C-Br , O═C═O ,C─O, H2C═O 答： O?H

???? N?H

????

H3C?Br

????O?C?O

??????

H2C?O

????1-4 指出下列化合物的偶极矩大小次序。

CH3CH2Cl, CH3CH2Br, CH3CH2CH3, CH3C≡N, CH3CH≡CH2 答：

CH3 C?N > CH3CH2Cl > CH3CH2Br > CH3CH=CH2 > CH3CH2CH3

1-5 解释下列术语。

键能，键的离解能， 共价键，σ键，π键，键长，键角，电负性，极性共价键，诱导效应，路易斯酸(碱), 共价键均裂，共价键异裂，碳正离子，碳负离子，碳自由基，离子型反应，自由基型反应 答案略，见教材相关内容

1-6 下列各物种，哪个是路易斯酸？哪个是路易斯碱？

..++BF3 ,:NH3,(C2H5)2O ,NO2 ,CH3CH2 ,CHCH32,AlCl3..I ,H2O..-

..CH3CH2OH,..H3+O,+-NH4,NC,HCC-Br+ , Br-

..HO , SO3 ,CH3SCH..3,- ...C6H5NH2 ,(C6H5)3P.+

++答: 路易斯酸： BF3 ，NO2 ，CH3CH2 ，AlCl3 , H3O , NH4 , SO3 , Br+

+....路易斯碱： :NH3，(C2H5)2O ，CH3CH2 , I ，H2O ， CH3CH2OH ，....

..

CN,C....CH ,Br , HO ,CH3 S CH..3 , C6H5NH2 , (C6H5)3P:

1-7 指出下列化合物所含官能团的名称和化合物所属类别。

CH3CH2SH , C2H5OC2H5 , CH3CH2CH═CH2 , HOOCCH═CHCOOH CH3≡CH , ClCH2CH2Cl , CH3CHO , CH3CH2COCH3

COOHOHSO3HNH2NO2NHCOCH2 ,

OH,

O,

CN ,

COCl ,

COOCH3

N.. , , , , ,

O ,

化合物 官能团名称 化合物类别 化合物 官能团名称 化合物类别 化合物 化合物 化合物

羟基 酚

COOHOHCH3CH2SH C2H5OC2H5 CH3CH2CH=CH2 HOOCCH=CHCOOH

巯基 硫醇

烷氧基 醚 ClCH2CH2Cl

卤基 卤代烃

烯基（双键）

烯烃 CH3CHO 醛基 醛

羧基（双键）

烯酸 酮基 酮

CH3CCH

炔基（叁键）

炔烃

NH2SO3HNO2NHCOCH2

羧基 羧酸

磺基 磺酸

O

氨基 胺

硝基 硝基 化合物

CN

乙酰氨基 酰胺

OHCOClN..

羟基 醇

酮基 环酮

氰基 腈

卤代甲酰基 酰卤

O

杂环化合物 吡啶环

COOCH3杂环化合物 呋喃环

酯

第二章

2-1 用系统命名法命名分子式为C7H16的所有构造异构体。 答： 不饱和度 N =1 + 7 - 16/2 =0 属饱和烷烃

CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3 正庚烷 ，

CH3CHCH2CH2CH2CH3|CH32-甲基己烷

CH3CH2CHCH2CH2CH3|CH33-甲基己烷 ，

CH3|CH3CCH2CH2CH3|CH3|

CH3CH CHCH2CH3||CH3CH3 2，3-二甲基戊烷

CH3|CH3CH2CCH2CH3|CH3| 2，2-二甲基戊烷

3，3-二甲基戊烷

CH3CHCH2CHCH3||CH3CH3| 2，4-二甲基戊烷

CH3CH2CHCH2CH3|CH2CH33-乙基戊烷

C|C-C- C-C||CC 2，2，3-三甲基丁烷

2-2 试将下列各化合物按其沸点由高到低排列成序。

答： 正癸烷 > 正辛烷 > 正庚烷 > 正己烷 > 2-甲基戊烷 > 2，2-二甲基丁烷

2-3 用纽曼式表示下列各化合物的优势构象。

H(1)ClClHCH3CH3CH3H(3)HCH3

HH(2)CCH3CH3HCBrH

CH3ClHHClCH3CH3HHHCH3BrCH3CH3答：（1） （2） （3）

H

2-4 给出自由基稳定性次序。

(1) A. CH3CHCH2C H2 B. CH3CHC HCH3 C. CH3C CH2CH3CH3CH3CH3...

(2) A..CH H32.B..CH3C.CH3

答： （1） C > B > A （2）B > C > A

2-5下面的反应中，预计哪个产物较多？

CH3CH2CH2CH2CH3 + Br2hv(CH3CH2)2CHBr + CH3(CH2)3CH2Br + CH3CH2CH2CHBrCH3

答：（CH3CH2）2CHBr 比较多，因为氢的活泼性：3oH> 2oH> 1oH

CH3CH2CH2CHBrCH3最多,因2oH数量多,活性也比较大(4×2.5=10)

2-6 乙烷和2,2－二甲基丙烷等摩尔量混合后与少量的氯反应，得到的一氯代产物中氯乙烷与新戊基氯的摩尔比为1：2.3。问：在乙烷和2,2－二甲基丙烷中，哪个伯氢反应活性较高？ 答：氢原子的反应活性比为：

12.3乙烷：2,2－二甲基丙烷＝6:12＝20 : 23

所以2,2－二甲基丙烷的伯氢反应活性高。

2-7写出环己烷与Br2在光照下生成一溴环己烷的反应机理。 答：自由基引发阶段：Br-Br

?光照??2Br

H+.

Br链增长阶段：+HBrBrBr+Br+Br

链终止阶段：

Br+BrBrBr Br+

.Br

+

2-8 用化学方法区别1,2－二甲基环丙烷和环戊烷。

答：用溴的四氯化碳溶液，能使溴水褪色的为1,2－二甲基环丙烷，不能使溴水褪色的为环戊烷。

2-9命名下列化合物：

CH3(2)CH3(3)CH3HC2H5

（1）？

H答：（1）2,7,7－三甲基双环［2,2,1］庚烷 （2）2,5－二甲基螺［3,5］壬烷 （3）反―1―甲基-4-乙基环己烷

2-10完成下列化学反应：

(1)CH3+ Br2hv?(2)+ O2钴催化剂? + ?

?(4)+ H2Ni? + ?

(3)H3C+ HI

OCH3Br答：（1）

|OH，HBr （2）

,

CH3CHCH2CH3（3）

I （4）

CH2CH3,

2-11写出乙基环己烷与氯气反应生成的所有一氯代产物的构造异构体、顺反异构体、构象异构体。

ClCCH3HClCH3CC2H5答：

C2H5CH2CH2Cl，

(S)

(R)H，

Cl

HClHClC2H5

C2H5H|Cl

|H

ClC2H5HH

C2H5H H

H

ClClHC2H5HClHHHCHCl25|HC2H5

Cl

HH

HH|C2H5ClHHC2H5

HClC2H5ClHC2H5

H

2-12举例说明分子中的角张力、扭转张力、非键张力，并比较下列各对化合物的稳定性。

CH3CH3HCH3CH3(2)(1)和

CH3H3CHH和HHCH3CH3HCH3CH3

CH3H3C(3)和HH

(4)和

答： 角张力 扭转张力 非键张力（略，见教材）

CH3CH3(7)

CH3CCHCH2COHCH2Cl (8)

H3CCHCH3CH2OH (9) (CH3)3C-Br , (CH3)3C-OCH3

CH2CCHCH2Br3O3 (10) (11) (CH3)2CH-CH2-C(CH3)3 (12)

4-3比较顺－2－丁烯和反－2－丁烯的沸点、熔点、偶极距、氢化热的大小，写出它们与KMnO4稀溶液在低温、碱性条件下反应产物的立体化学结果。 答：

沸 点 熔 点 偶极距 氢化热

H3CHCH3H3CHCH3C=CHH3CHC=CCH3

> < > >

H

KMnO4CH3HOHOHH

C=CHOH-,冷CH3 内消旋体

CH3H3CHHC=CCH3KMnO4OH-,冷HOHHOHCH3HHOCH3OHHCH3 外消旋体

4-4比较碳正离子稳定性的大小：

(1) A.CH3CHCHCH2CH2CH2 B.CH3CHCHCH2CHCH3C.CH3CHCHCHC2H5

(2) A.CH3CHCH3 B.Cl3C CHCH3 C.(CH3)3C

答：（1）C > B > A （2）C > A > B

4-5用化学方法区别下列各化合物 （1）答：

CH3CHCHCHCH2

（2）(CH3)2CHCH=CH2（3）CH3(CH2)2CCH（4）

Ag(NH3)2NO3

(CH3)2CHCH=CH2

CH3(CH2)2C

CHCH3CHCHCHCH2

白

OOO

KMnO4 /HO-

4-6完成下列反应：

(1) CH3CH2CCH + H2OHgSO4H2SO4

白 褪色

褪色 褪色

(2) F3CCHCH2 + HBr

CH2 + HBr(3) CH3C(5) CH3CHCH + HCNCuCl (4) C2H5CH2Pd-CaCO3 ,喹啉CC2H5 + Br2(6)CH2CHCCH3HOBrCHCH2C(E)CCH3

①O3②H2O , Zn

(写出稳定的构象式)(7)CHC(CH3)2KMnO4H3O(8)CH3(9)

答：

OCH3C=CH2CNHCH3（1）CH3CH2CCH3 （2）F3CCH2CH2Br （3）

C2H5Br

C=CBr（4）

BrC2H5CH3 （5）

H3CHC=CHHCH2C=C

OCH2=CHCBrCH2-CH=C ，

OCH3（6）

OCH3CH3COOH（7）

HOHBrH，

HHOBrCH3CCH3

（8）CH3CCH2CH2CH2CH2CH（9）

H

4-7完成下列转化：

(1)(2)C2H5CH+NaNH2△?①O3? + ?

H2O?

?BrC2H5?HgSO4/H2SO4(3)CH3CH(4)+CHCl2高温?NaCHCH?△Br(1mol)?

COOH3CHccCOOCH3?CH3CO3H?

(5)HCCH+HCCH?H2CCHCCH(6)+△?KMNO4H3O.

?

答：（1）

OHCCHCHOCH3，,OHCCH2CHO

O(2 ) C2H5CCNa, C2H5CCC2H5 , C2H5CCH2C2H5

(3)

CH2CHCH2Cl , CH2CHCH2CCOOCH3HHCOOCH3OCOOCH3HHCOOCH3CH2CCH2CCHCH , BrBr

(4) ,

CH2=CHC=CH2Cl(5) Cu2Cl2 / NH4Cl , ,

HOOC(6)

,

CH2CH=CCH2nCl

CH3CHCOOHHOOCCCHCH3COOH

4-8 试写出下面反应所得产物的反应机理：

OHH3CCHCH2H2OH2SO4H3COHCH3H3C+CHCH3+HOCH(CH3)2

答：

+CH3CH=CH2CH3+OH2CHCH3OHCH3CHCH3CHCH3CH3H+H2OH+扩环重排+CH3CH3CH3H2O+OH2CH3H++CH3OHCH3CH3迁移+CHCH3CH3H2OOH2CH3CHCH3H+OHCH(CH3)2

4-9比较下列各化合物进行亲电加成反应的活性：

(1) A. CH2CCCH2B. CH2CHCHCHCH3C. H2CCHCH2CHCH2CH3CH3

(2)A. CH2═C(CH3)2 B. CH3CH═CH2 C. CH2═CHCl

(3)A.CH3CH2CH═CH2 B. CH3CH2C≡CH C. CH3CH═CHCH3

答： （1）A > B > C （2）A > B > C （3）C > A > B

4-10比较化合物的热力学稳定性：

(1)CH2═CH―CH2―CH═CH2 (2)CH2═CH―CH═CH―CH3 (3)CH3CH═CHCH2CH3 (4)CH2═CHCH2CH2CH3 答：（3）>（4）>（2）>（1）

4-11合成化合物(试剂任选)。

（1）由乙炔出发合成CH3CH2CH2CH2OH及H2C=CH－Ｏ－C2H5

CN （2）由乙炔出发合成

及顺式3－己烯

ClCH2CHCH2O （3）由CH3CH=CH2合成ClCH2－CHBr－CH2Br及

CH2COCH3

（4）由乙炔和丙烷为原料，合成答：（1）A：

CH〔法一〕

CHH2LindlarCH2CH2HClCH3CH2Cl

CH

NaNH2CHCH液 NH3CHC2H5CNaCH3CH2ClHCCC2H5H2Lindlar

CH2

① BH3② H2O2/OH-CH3CH2CH2CH2OH

2CH〔法二〕

CHCuCl2NH4ClCHCCHCH2HBrCHROORCCH2CH2Br

H2NiCHCH3CH2CH2CH2BrH2CHLindlarCH2CH2H2OCH3CH2CH2CH2OHOH-

B：

H2OCHCHCH2CHOC2H5CH3CH2OHH2SO4,△20℅KOH,△,P,T

2CH（2）A：

CHCu2Cl2NH4ClCHCCHH2CH2Pd/BaSO,喳林CH24CHCHCH2

CHCu2Cl2CH+HCNNHClCH24CHCHH2CH2LindlarNaCCH2CHCHCHCNHBrCH2CN

B：

CH2CH3CH2Br

CHCH2NaNH4液 NH3C2H5HCNa2CH3CH2BrC2H5CCC2H5

H2Lindlar（3）

C=CC2H5H

ClCH2ClClOHOHClCHCH2+CH2CHCH2CH2ClCHBrCH2BrCa(OH)2-HClHOClA：CH3CHCH2Cl2>500℃Cl2CH2CHCH2ClBr2CCl4B:CH3CHCH2>500℃CH2CHCH2ClO2Ag/250℃CH2CHCH2ClO

CHCNaCH3CH（4）

CH2>500℃Cl2CH2CHCH2ClCHCHNaNH2液NH3，

2CHCHCu2Cl2NH4ClCHCCHCH2H2LindlarCH2CHCHCH2

CH2CHCH2ClCH2ClH2NiH2OH2SO4,HgSO4,△CH2ClCHCNa

CH2CCHCH2COCH3

4-12选择适当构型的2－丁烯及相关试剂，合成下列化合物：

BrOHH(1)HH3CCH3BrH(2)HH3CCH3ClH(3)H3CCOCH3(4)HHOHOHCH3CH

CH3

BrCH3HCCHCH3+Br2CH3-Br-HCCBrCH3Br-H3CHBr答：（1）

CH3HHCH3HCH3H OHCC+HOClCH3-OH-CHClCHCH3OH-H3CHClCH3H（2）

CH3（3）

HCCCH3CH3CO3HHCH3HKMnO4OH-HCH3HHHCOCH3OHOHCH3

CCH3

CH3HCC（4）

4-13排列化合物与1,3－丁二烯进行双烯合成反应的活性次序

CH3（1）

（2）

CH2Cl (3)

CHO

(4)

OCH3

答： (3) > (2) > (1) > (4)

4-14 化合物A分子式为C7H14，A经KMnO4/H+ 氧化或经O3/H2O、Zn作用都生成B和C，写出A的构造式。

CH3CCCH2CH3CH3

A：H3C

4-15 分子式为C6H10的化合物A，能加成两分子溴，但不与氯化亚铜氨溶液起反应；在HgSO4/H2SO4 存在下加一分子水可生成4－甲基－2－戊酮和２－甲基－３－戊酮。写出A的构造式。

CH3A： CH3CCCHCH3

4-16下列化合物或离子哪个属于π－π共轭体系、р－π共轭体系、σ－π共轭体系？

O(1)NHCCH3(2)CH3(3)Cl(4)NO2(5)OCH3(6)COCH3(7)CH2(8)

π－π：(4) (6) (7)

р－π：(1) (3) (5) (8) < (5)中可有σ－р> σ－π：（1） （2） （6） （7）

4-17 写出下列各物种的共振极限结构

(1)CHCH2(2)..OH..(3)CH2HCCHO

HNO2O(5)(4)+..CH(6)(7)答案（略）

4-18 试写出异丁烯二聚的反应机理。答案（略）

CCCC+H+CCC+HCCCCCCCCCHCC↓-H+CCH

第五章

5-1 分子式为C10H14的烷基苯有几个构造异构体？ 哪个有旋光活性？

CHCH2CH3有22个构造异构体，其中

5-2命名下列化合物。

HCH3CCHCH3CH3有旋光活性

(1)CH(CH2CH3)2(2)CH2(3)CH3

ClBrCH3(4)

NO2(5)(6)Cl

答：（1）3－（4－环丙基）苯基戊烷 （2）（E）－1－苯基－2－丁烯

（3）1,5－二甲基萘 （4）4－硝基－2－氯甲苯（5）9－溴蒽 （6）2－氯萘

5-3比较下列各组化合物进行亲电取代反应的活泼性。

（1）A苯 B甲苯 C氯苯 D硝基苯 E间二甲苯 F苯甲醛 G苯酚

OO(2)ACNH2BNHCCH3CNH0C2H5

(3)ACH3BOCH3COHCH3

O(4)ANO2BCO2HCOCH2CH3

答：(1) G > E > B > A > C > F > D (2) C>B>A (3) C>B>A (4) C>B>A

5-4 完成反应，写出主产物或反应物的构造式。

(1)+CH3CH2CHCH2CH3ClAlCl3(2)

CH3CH3+H2S04

(3)CHCH2+HBrROOR(4)2+CH2Cl2AlCl3

(5)OCH3

HNO3H2SO4(6) (8)NO2+(CH3)2CH2CCH2HF

(7)CH2COClAlCl3CH3

H2SO4△

(9)(H3C)2HCCH2O,HClZnCl2CH3(10)

H2SO4165℃.+Br2FeBr3

(11)NO2KMnO4H+(12)H3+OHSO3ClNaOHADBC300℃.

CH3CH3CCH2CH3CH3CH2CH2Br答：（1）

CH3CH2 （2）

SO3HNO2 （3）

OCH3

C(CH3)3（4） （5）O2NCO （6）CH3SO3H

（7）

O（8）

Br（9）

(CH3)2CHCH2Cl （10）

SO3H（11）

O2NCOOHONa （12）A：

B：

SO3HOHOHC：D：

5-5 写出下面反应的机理。

SO3H + H3+OH + H（1）2SO4

H3CCH3CH6H5CCH2SO4C2CH2CHC3CH（2）

3C6H5

+ H3+O+ H2O+H2SO4答：(1)

SO3-SO3---H+--H2OHSO3-H

CCH3CCHCH3CH22H+C+CH3CH3CCH3CH3CH+2CC（2）

6H5CH3

CH3CHCH33CH3亲电取代C+CCH-H2CH2CCC6H5CH3CH3C6H5

5-6合成化合物（试剂任选）

ONO2CH（1）由苯合成：

Br2CH2CH2CH2OH和

、

H5C2CCBrCO2HOCH2CH2CHOCH2CHCHCH2（2）由甲苯合成：

NO2和、E） （

答：（1）A：

BrBr2FeBr浓H2SO4HNO3BrNO2SO3HH3+O浓HSO4BrNO2SO3HOOO B：[法一]

OCCH2CH2COOHZn/Hg浓HClCH2CH2CH2COOHLiAlH4CH2CH2CH2CH2OH [法二]

OClCCH2CHCH2AlCl3①OCCH2CH2CH2Zn/Hg浓HClCH2CH2CHCH2

BH3②H2O2/OH-CH2CH2CH2CH2OH

C2H5BrAlCl3C2H5C.

OO2V2O5/K2SO4OOC2H5AlCl3C2H5HOOCH2SO4

OC2H5

CH3FeBr2OCH3

COOHKMnO4H+BrBrHNO3浓H2SO4BrCOOHNO2(2) A:

B．[法一]

CH3Cl2hν

CH2ClHCCNaCH2CCH

6-7下列化合物中，各有几个磁不等价质子？

H（1）HCCBrHCCl （2）3Cl （3）

NO2CH3

CH （6）H3CCH3 （4）CH2CH=CH2 （5）CH3CH2C (顺或反) 答：（1）2种 （2）3种 （3）3种 （4）4种 （5）3种 （6）顺式2种 ，反式4种

6-8下面的两张1HNMR谱图，哪个代表乙酸苯甲醇酯，哪个代表对甲基苯甲酸甲酯？ 答：A代表对甲基苯甲酸甲酯 B代表乙酸苯甲醇酯

6-9下面给出了化合物C10H14和C9H12O的IR谱、1HNMR谱。试写出这两个化合物的构造式。

C2H5C2H5 （2）

HCCH2CH3OH

答：（1）

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