有機(jī)化學(xué)高鴻賓第四版答案第11-20章_第1頁(yè)
有機(jī)化學(xué)高鴻賓第四版答案第11-20章_第2頁(yè)
有機(jī)化學(xué)高鴻賓第四版答案第11-20章_第3頁(yè)
有機(jī)化學(xué)高鴻賓第四版答案第11-20章_第4頁(yè)
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1、第十一章 醛、酮合醌寫(xiě)出丙醛與下列各試劑反應(yīng)時(shí)生成產(chǎn)物的構(gòu)造式。(1) NaBH4,NaOH水溶液(2) C2H5MgBr,然后加H2O(3) LiAlH4 , 然后加H2O(4) NaHSO3(5) NaHSO3 , 然后加NaCN(6) OH - , H2O(7) OH - , H2O , 然后加熱(8) HOCH2CH2OH , H+(9) Ag(NH3)2OH(10) NH2OH解:(1)、 (2)、 (3)、(4)、 (5)、 (6)、 (7)、 (8)、 (9)、(10)、(二) 寫(xiě)出苯甲醛與上題各試劑反應(yīng)時(shí)生成產(chǎn)物的構(gòu)造式,若不反應(yīng)請(qǐng)注明。(1)、 (2)、 (3)、 (4)、

2、(5)、 (6)、不反應(yīng) (7)、不反應(yīng) (8)、 (9)、 (10)、(三) 將下列各組化合物按其羰基的活性排列成序。(1) , , ,(2) 解:(1) (2) (四) 怎樣區(qū)別下列各組化合物?(1)環(huán)己烯,環(huán)己酮,環(huán)己烯 (2) 2-己醇,3-己醇,環(huán)己酮(3) 解:(1) (2) (3) (五) 化合物(A)的分子式C5H120,有旋光性,當(dāng)它有堿性KMnO4劇烈氧化時(shí)變成沒(méi)有旋光性的C5H10O(B)。化合物(B)與正丙基溴化鎂作用后水解生成(C),然后能拆分出兩個(gè)對(duì)映體。試問(wèn)化合物(A)、(B)、(C)的結(jié)構(gòu)如何?解:(A) (B) (C) (六) 試以乙醛為原料制備下列化合物(無(wú)

3、機(jī)試劑及必要的有機(jī)試劑任選):(1) (2) 解: (1) (2) (七) 完成下列轉(zhuǎn)變(必要的無(wú)機(jī)試劑及有機(jī)試劑任用):(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12)(13) (14) 解:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 或者: (8) (9) (10) (11)(12) (13) (14) (八) 試寫(xiě)出下列反應(yīng)可能的機(jī)理:(1) (2) 解:(1) (2) (九) 指出下列加成反應(yīng)產(chǎn)物的構(gòu)型式:(1) (2) (3) (4) 解:?jiǎn)尉€態(tài)Carbene與烯烴進(jìn)行反應(yīng),是順式加成,具有立體選擇性,是一步完成的協(xié)同反

4、應(yīng)。所以,單線態(tài)carbene與順-3-己烯反應(yīng)時(shí),其產(chǎn)物也是順式的(內(nèi)消旋體);而與反3-己烯反應(yīng)時(shí),其產(chǎn)物也是反式的(外消旋體)。由于三線態(tài)Carbene是一個(gè)雙自由基,它與烯烴進(jìn)行反應(yīng)時(shí),是按自由基加成分兩步進(jìn)行,所生成的中間體有足夠的時(shí)間沿著碳碳單鍵放置。因此,三線態(tài)carbene與順-3-己烯及反-3-己烯反應(yīng)時(shí),得到兩種異構(gòu)體的混合物。(1) (2) + (3) + (4) + (十) 由甲苯及必要的原料合成。解: (十一) 某化合物分子式為C6H12O,能與羥氨作用生成肟,但不起銀鏡反應(yīng),在鉑的催化下進(jìn)行加氫,則得到一種醇,此醇經(jīng)過(guò)脫水、臭氧化、水解等反應(yīng)后,得到兩種液體,其中之

5、一能起銀鏡反應(yīng),但不起碘仿反應(yīng),另一種能起碘仿反應(yīng),而不能使Fehling試劑還原,試寫(xiě)出該化合物的構(gòu)造式。解:該化合物的構(gòu)造式為: (十二) 有一個(gè)化合物(A),分子式是C8H140,(A)可以很快地使水褪色,可以與苯肼反應(yīng),(A)氧化生成一分子丙酮及另一化合物(B)。(B)具有酸性,同NaOCl反應(yīng)則生成氯仿及一分子丁二酸。試寫(xiě)出(A)與(B)可能的構(gòu)造式。解:(A) 或 (B) (十三) 化合物C10H12O2(A)不溶于NaOH溶液,能與2,4-二硝基苯肼反應(yīng),但不與Tollens試劑作用。(A)經(jīng)LiAlH4還原得C10H14O2(B)。(A)和(B)都進(jìn)行碘仿反應(yīng)。(A)與HI作用

6、生成C9H10O2(C),(C)能溶于NaOH溶液,但不溶于Na2CO3溶液。(C)經(jīng)Clemmensen還原生成C9H12O(D);(C)經(jīng)KMnO4氧化得對(duì)羥基苯甲酸。試寫(xiě)出(A)(D)可能的構(gòu)造式。解:(A) (B) (C) (D) (十四) 化合物(A)的分子式為C6H12O3,在1710cm-1處有強(qiáng)吸收峰。(A)和碘的氫氧化鈉溶液作用得黃色沉淀,與Tollens試劑作用無(wú)銀鏡產(chǎn)生。但(A)用稀H2SO4處理后,所生成的化合物與Tollens試劑作用有銀鏡產(chǎn)生。(A)的NMR數(shù)據(jù)如下:=2.1 (3H,單峰);=2.6(2H,雙峰);=3.2(6H,單峰);=4.7(1H,三重峰)。

7、寫(xiě)出(A)的構(gòu)造式及反應(yīng)式。解:C6H12O3的結(jié)構(gòu)式為:a=2.1 (3H,單峰);b=2.6 (2H,雙峰);c=4.7(1H,三重峰);d=3.2 (6H,單峰)。有關(guān)的反應(yīng)式如下:(十五) 根據(jù)下列兩個(gè)1H NMR譜圖,推測(cè)其所代表的化合物的構(gòu)造式。解:化合物A: 化合物B: (十六) 根據(jù)化合物A、B和C的IR譜圖和1H NMR譜圖,寫(xiě)出它們的構(gòu)造式。解:化合物A吸收峰位置/cm-1峰的歸屬吸收峰位置/cm-1峰的歸屬1688C=O(共軛)11621601、1580、1500苯環(huán)呼吸振動(dòng)820苯環(huán)上對(duì)二取代1259C-O(芳香醚) 化合物B吸收峰位置/cm-1峰的歸屬吸收峰位置/cm

8、-1峰的歸屬1670C=O(共軛)11711590苯環(huán)呼吸振動(dòng)1021Ar-O-C(芳香醚,脂肪部分)1258Ar-O-C(芳香醚,芳香部分)833苯環(huán)上對(duì)二取代 化合物C吸收峰位置/cm-1峰的歸屬吸收峰位置/cm-1峰的歸屬1689C=O(共軛)12271450705苯環(huán)上單取代 第十二章 羧酸命名下列化合物:(1) (2) (3) (4) (4) (6) 解:(1) -甲氧基乙酸 2-甲氧基乙酸(2) 3-環(huán)己烯甲酸 -環(huán)己烯甲酸(3) (E)-4-甲基-2-戊烯二酸(4) 2-甲酰基-4-硝基苯甲酸(5) 對(duì)氯甲酰基苯甲酸 對(duì)苯二甲酸單酰氯(6) 2,4-二氯苯氧乙酸(二) 寫(xiě)出下列化

9、合物的構(gòu)造式:(1) 2,2-甲基丁酸 (2) 1-甲基環(huán)己基甲酸 (3) 軟脂酸 (4) 2-己烯-4-炔-1,6-二酸 (5) 3-苯基-2-羥基苯甲酸 (6) 9,10-蒽醌-2-甲酸解:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (三) 試比較下列化合物的酸性大小:(1) (A) 乙醇 (B) 乙酸 (C) 丙二酸 (D) 乙二酸(2) (A) 三氯乙酸 (B) 氯乙酸 (C) 乙酸 (D) 羥基乙酸解:酸性:酸性: (四)用化學(xué)方法區(qū)別下列化合物:(1) (A) 乙酸, (B) 乙醇, (C) 乙醛, (D) 乙醚, (E) 溴乙烷(2) (A) 甲酸, (B) 草酸, (C)

10、丙二酸, (D) 丁二酸, (E) 反丁烯二酸解:(1) (2) (五)完成下列反應(yīng)式:解:紅色括號(hào)中為各小題所要求填充的內(nèi)容。(1) (2) (3) (4) (5) (6) (六) 試寫(xiě)出在少量硫酸存在下,5-羧基己酸發(fā)生分子內(nèi)酯化反應(yīng)的機(jī)理。解: (七)完成下列轉(zhuǎn)化:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 解:(1) (2) (3) 方法一: 方法二:(4) (5) (6) (7) 方法一: 方法二: (8) (八)用反應(yīng)式表示如何把丙酸轉(zhuǎn)化為下列化合物:(1) 丁酸 (2) 乙酸 (3) 2-甲基-3-羥基戊酸乙酯解:(1) 方法一:方法二,采用Arndt-Eis

11、tert(阿恩特-艾司特)反應(yīng):(2) 方法一:方法二:(3) (九)由指定原料合成下列化合物,無(wú)機(jī)試劑任選。由 合成 由不超過(guò)三個(gè)碳的有機(jī)物合成 由乙烯合成丙烯酸 由乙炔和苯合成 解:(1) 方法一:方法二: (2) (3) (4) (十) 苯甲酸與乙醇在濃硫酸催化下發(fā)生酯化反應(yīng)。試設(shè)計(jì)一個(gè)從反應(yīng)混合物中獲得純的苯甲酸乙酯的方法(產(chǎn)物沸點(diǎn)212.4)。解: (十一) 化合物(A),分子式為C3H5O2Cl,其N(xiāo)MR數(shù)據(jù)為:1=1.73(雙峰,3H),2=4.47(四重峰,1H),3=11.2(單峰,1H)。試推測(cè)其結(jié)構(gòu)。化合物A的結(jié)構(gòu)式為: (十二) 化合物(B)、(C)的分子式均為C4H6

12、O4,它們均可溶于氫氧化鈉溶液,與碳酸鈉作用放出CO2,(B)加熱失水成酸酐C4H4O3;(C)加熱放出CO2生成三個(gè)碳的酸。試寫(xiě)出(B)和(C)的構(gòu)造式。解:(B) (C) (十三) 某二元酸C8H14O4(D),受熱時(shí)轉(zhuǎn)化成中性化合物C7H12O(E),(E)用濃HNO3氧化生成二元酸C7H12O4(F)。(F)受熱脫水成酸酐C7H12O3(G);(G)LiAlO4用還原得C8H18O2(H)。(H)能脫水生成3,4-二甲基-1,5-己二烯。試推導(dǎo)(D)(H)的構(gòu)造。解:(D) (E) (F) (G) (H) 第十三章 羧酸衍生物習(xí)題(一) 命名下列化合物(1) (2) (3) (4) (

13、5) (6) 解:(1)間甲(基)苯甲酰氯 (2) -烯丙基丙二酰二氯 or 2-氯甲酰基-4-戊烯酰氯(3) 乙(酸)丙(酸)酐 (4) 3-甲基鄰苯二甲酸酐 (5) 丙酸對(duì)甲基苯甲醇酯 (6) 乙丙交酯(二) 寫(xiě)出下列化合物的結(jié)構(gòu)式:(1) 甲基丙二酸單酰氯 (2) 丙酸酐 (3) 氯甲酸芐酯(4) 順丁烯二酰亞胺 (5) 乙二酰脲 (6) 異丁腈解:(1) (2) (3) (4) (5) (6)(三) 用化學(xué)方法區(qū)別下列各化合物:(1) 乙酸 (2) 乙酰氯 (3) 乙酸乙酯 (4) 乙酰胺 解:(四) 完成下列反應(yīng):解:紅色括號(hào)中為各小題所要求填充的內(nèi)容。(1) (2) (3) (4)

14、 (5) (6) (7) (8) (五) 完成下列轉(zhuǎn)變:(1) (2) (3) (4) (5) (6) 解:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (六) 比較下列酯類(lèi)水解的活性大小。(1) (A) (B) (C) (D) (2) (A) (B) (C) (D) 解:(1) 水解活性:(A) (D) (B) (C)酯基的鄰、對(duì)位上有吸電子基(NO2、Cl)時(shí),可使酯基中的酰基碳更正,更有利于酯的水解; 酯基的鄰、對(duì)位上有給電子基(CH3O)時(shí),可使酯基中的酰基碳上電子云密度增大,不利于酯的水解;(2) 水解活性:(B) (A) (C) (D)酯基的鄰、對(duì)位上有吸電子基(NO2)時(shí),可使

15、酯基中的酰基碳更正,更有利于酯的水解;酯基的鄰、對(duì)位上有給電子基(NH2、CH3)時(shí),可使酯基中的酰基碳上電子云密度增大,不利于酯的水解;(七) 把下列化合物按堿性強(qiáng)弱排列成序。(A) (B) (C) (D) (E) 解:堿性由強(qiáng)到弱順序:(B) (C) (A) (D) (E)由于氧的電負(fù)性較大,導(dǎo)致酰基是吸電子基,所以氮原子上連的酰基越多,氮原子上電子云密度越小,分子的堿性越弱;而甲基是給電子基,因此,氮原子上連的甲基越多,氮原子上電子云密度越大,分子的堿性越強(qiáng)。(八) 按指定原料合成下列化合物,無(wú)機(jī)試劑任選。由 合成 (2) 由 合成 (3) 以萘為原料合成鄰氨基苯甲酸(4) 由C4以下有

16、機(jī)物為原料合成 (5) 以C3以下的羧酸衍生物為原料合成乙丙酸酐解:(1) (2) 或者: (3) (4) (5) (九) 某化合物的分子式為C4H8O2,其IR和1H NMR譜數(shù)據(jù)如下。IR譜:在30002850cm-1,2725 cm-1,1725 cm-1(強(qiáng)),12201160 cm-1(強(qiáng)),1100 cm-1處有吸收峰。1H NMR譜:=1.29(雙峰,6H),=5.13(七重峰,1H),=8.0(單峰,1H)。試推測(cè)其構(gòu)造。解:C4H8O2的構(gòu)造為:IRNMR吸收峰歸屬吸收峰歸屬30002850cm-1CH (飽和)伸縮振動(dòng)=8.0 (單峰,1H)Ha2725 cm-1CH (醛

17、)伸縮振動(dòng)=5.13 (七重峰,1H)Hb1725(cm-1強(qiáng))C=O (醛)伸縮振動(dòng)=1.29(雙峰,6H)Hc12201160 cm-1 (強(qiáng))CO (酯)伸縮振動(dòng)(反對(duì)稱(chēng))1100 cm-1CO (酯)伸縮振動(dòng)(對(duì)稱(chēng))(十) 有兩個(gè)酯類(lèi)化合物(A)和(B),分子式均為C4H6O2。(A)在酸性條件下水解成甲醇和另一個(gè)化合物C3H4O2(C),(C)可使Br2-CCl4溶液褪色。(B)在酸性條件下水解成一分子羧酸和化合物(D),(D)可發(fā)生碘仿反應(yīng),也可與Tollens試劑作用。試推測(cè)(A)D)的構(gòu)造。解: 推測(cè):(A)在酸性條件下水解成甲醇,說(shuō)明(A)是甲醇與羧酸生成的酯;(C)可使Br

18、2-CCl4溶液褪色,說(shuō)明(C)分子中有雙鍵,是CH2=CHCOOH;(D)可發(fā)生碘仿反應(yīng),說(shuō)明(D)分子中含有或結(jié)構(gòu)片斷,考慮到(B)的分子式為C4H6O2,(D)應(yīng)該是CH3CHO。所以: (A) (B) (C) (D) 第十四章 -二羰基化合物(一) 命名下列化合物: (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 解:(1) 3-甲基-4-羥基丁酸 (2) 4-甲基-3-戊酮酸甲酯(3) 3-氧代戊醛 or 3-戊酮醛 (4) 5-甲基-4-己烯-2-醇(5) 丙二酸單酰氯or 氯甲酰基乙酸 (6) 4-羥基-3-甲氧基苯甲醛(7) 2-硝基苯甲醚 (8) 2-間氯苯乙

19、醇 or 2-(3-氯苯基)乙醇(二) 下列羧酸酯中,那些能進(jìn)行酯縮合反應(yīng)?寫(xiě)出其反應(yīng)式。(1) 甲酸乙酯 (2) 乙酸正丁酯 (3) 丙酸乙酯(4) 2,2-二甲基丙酸乙酯 (5) 苯甲酸乙酯 (6) 苯乙酸乙酯解:(2)、(3)、(6)能進(jìn)行酯縮合反應(yīng)。反應(yīng)式如下:(2) (3) (6) (三) 下列各對(duì)化合物,那些是互變異構(gòu)體?那些是共振雜化體?(1) (2) (3) (4) 解:(1)、(4)兩對(duì)有氫原子核相對(duì)位置的移動(dòng),是互變異構(gòu)體,(2)、(3)兩對(duì)中只存在電子對(duì)的轉(zhuǎn)移,而沒(méi)有原子核相對(duì)位置的移動(dòng),是共振雜化體。(四) 寫(xiě)出下列化合物分別與乙酰乙酸乙酯鈉衍生物作用后的產(chǎn)物。(1)

20、烯丙基溴 (2) 溴乙酸甲酯 (3) 溴丙酮 (4) 丙酰氯 (5) 1,2-二溴乙烷 (6)-溴代丁二酸二甲酯解:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (五) 以甲醇、乙醇及無(wú)機(jī)試劑為原料,經(jīng)乙酰乙酸乙酯合成下列化合物。(1) 3-甲基-2-丁酮 (2) 2-己醇 (3) ,-二甲基丁酸(4)-戊酮酸 (5) 2,5-己二酮 (6) 2,4-戊二酮解:先合成乙酰乙酸乙酯(1) 分析:解:(2) 分析:解:正丙基溴可由所給的甲醇和乙醇變化而得:(3) 分析:解: (4) 分析:解: (5) 分析:解: (6) 分析:解: (此處用NaH取代醇鈉,是為了避免反應(yīng)中生成的醇與酰氯作用)(

21、六) 完成下列反應(yīng):解:紅色括號(hào)中為各小題所要求填充的內(nèi)容。(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (七) 用丙二酸二乙酯法合成下列化合物:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (1) 分析:解:(2) 目標(biāo)化合物為1,5-二羰基化合物,可經(jīng)Michael加成制得:解: (3) 分析: 解: (4) 目標(biāo)化合物是內(nèi)酯,應(yīng)首先制備4-羥基戊酸:解1:或者,將4-戊酮酸還原得到4-羥基戊酸:解2:目標(biāo)分子可看作乙酸的二烷基取代物:解: (6) 分析: 解: 或者: (八) 寫(xiě)出下列反應(yīng)的機(jī)理:解: (九) 完成下列轉(zhuǎn)變:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7

22、) 解:(1) 分析:解: (2) 分析:解: (3) 分析:解: (4) 分析:解: (5) 分析:解:(6) 分析:解: (7) 分析:解: 第十五章 有機(jī)含氮化合物(一) 寫(xiě)出下列化合物的構(gòu)造式或命名:(1) 仲丁胺 (2) 1,3-丙二胺 (3) 溴化四正丁銨 (4) 對(duì)氨基-N,N-二甲苯胺 (5) (6) (7) (8) (9) 解:(1) (2) (3) (4) (5) 2-二甲氨基乙醇 (6) N-芐基對(duì)苯二胺(7) 氫氧化三甲基(1-甲基2苯基乙基)銨 (8) 2-對(duì)氨甲基苯基乙胺(9) 2-(-萘基)乙胺(二) 兩種異構(gòu)體(A)和(B),分子式都是C7H6N2O4,用發(fā)煙硝

23、酸分別使它們硝化,得到同樣產(chǎn)物。把(A)和(B)分別氧化得到兩種酸,它們分別與堿石灰加熱,得到同樣產(chǎn)物為 C6H4N2O4,后者用Na2S還原,則得間硝基苯胺。寫(xiě)出(A)和(B)的構(gòu)造式及各步反應(yīng)式。解:(A) (B) (三) 完成下列轉(zhuǎn)變: (1) 丙烯異丙胺 (2) 正丁醇正戊胺和正丙胺 (3) 3,5-二溴苯甲酸3,5-二溴苯甲胺 (4) 乙烯1,4丁二胺 (5) 乙醇,異丙醇乙基異丙基胺 (6) 苯,乙醇乙氨基乙苯解:(1) (2) 制正戊胺: 制正丙胺: (3) (4) (5) (6) (四) 把下列各組化合物的堿性由強(qiáng)到弱排列成序:(1) (A) (B) (C) (2 ) (A)

24、(B) (C) (D) (3 ) (A) (B) (C) (D) 解:(1) (A)(C)(B) (2) (A)(B)(D)(C) (3)(D) (C) (A) (B) (五) 試擬一個(gè)分離環(huán)己基甲酸、三丁胺和苯酚的方法。解:(六) 用化學(xué)方法區(qū)別下列各組化合物:(1) (A) (B) (C) (2) (A) (B) (C) (D) 對(duì)甲基苯胺 (E) N,N-二甲苯胺(3) (A) 硝基苯 (B) 苯胺 (C) N-甲基苯胺 (D) N,N- 二甲苯胺解: (1) (2) (3) (七) 試分別寫(xiě)出正丁胺、苯胺與下列化合物作用的反應(yīng)式。(1) 稀鹽酸 (2) 稀硫酸 (3) 乙酸 (4) 稀

25、溶液 (5) 乙酐 (6) 異丁酰氯(7) 苯磺酰氯+(水溶液) (8) 溴乙烷(9) 過(guò)量的,然后加濕 (10) (9)的產(chǎn)物加強(qiáng)熱(11) (12) (即),0(13)鄰苯二甲酸酐 (14)氯乙酸鈉解:1、與正丁胺的反應(yīng)產(chǎn)物:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) 2、與苯胺的反應(yīng)產(chǎn)物:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (八) 寫(xiě)出下列反應(yīng)的最終產(chǎn)物:(1) (2) (3) (4) 解:(1) (2) (3) (4) (九

26、) 解釋下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象: 解:在K2CO3存在的堿性條件下,氨基親核性強(qiáng),因此,氨基更容易被酰化。在HCl存在的酸性條件下,氨基形成NH3+Cl-,無(wú)親核性,此時(shí)羥基更容易被酰化。用K2CO3處理后,游離的氨基具有親核性,可發(fā)生如下反應(yīng):(十) 由指定原料合成下列化合物(其它試劑任選)。(1) 由3-甲基丁醇分別制備:,和(2) 由苯合成 和 (3) 由和1,5-二溴戊烷合成 解: (1) (TM) (TM) (TM)(2) (TM) (TM)(3) (TM)(十一) 由苯、甲苯或萘合成下列化合物(其它試劑任選)。(1) (2)(3) (4)(5)(6)(7)解:(1) 或者:(2) (3) (

27、4) (5) -萘酚的制法:(6) (7) (十二) 2,4,4-三氯-2-羥基二苯醚,其分子式如下,商品名稱(chēng)“衛(wèi)潔靈”,對(duì)病菌尤其是厭氧菌具有很強(qiáng)的殺傷力,被廣泛用于牙膏、香皂等保潔用品中。試由苯為起始原料合成之。解: 或者:(十三) “心得安”具有抑制心臟收縮力、保護(hù)心臟及避免過(guò)渡興奮的作用,是一種治療心血管病的藥物,其構(gòu)造式如下。試由萘酚合成之(其它試劑任選)。解: (十四) 是合成紫外線吸收劑Tinuvin P的中間體,請(qǐng)由鄰硝基氯苯、甲苯為原料合成之(無(wú)機(jī)試劑任選)。解:(十五) 脂肪族伯胺與亞硝酸鈉、鹽酸作用,通常的得到醇、烯、鹵代烴的多種產(chǎn)物的混合物,合成上無(wú)實(shí)用價(jià)值,但氨基醇與

28、亞硝酸作用可主要得到酮。例如: 五元環(huán) 六元環(huán)這種擴(kuò)環(huán)反應(yīng)在合成七九元環(huán)狀化合物時(shí),特別有用。這種擴(kuò)環(huán)反應(yīng)與何種重排反應(yīng)相似?擴(kuò)環(huán)反應(yīng)的推動(dòng)力是什么?試由環(huán)己酮合成環(huán)庚酮。解: (1) 與頻哪醇重排相似。擴(kuò)環(huán)的動(dòng)力是N2非常容易離去:(2) (十六) 化合物(A)是一個(gè)胺,分子式為C7H9N。(A)與對(duì)甲苯磺酰氯在KOH溶液中作用,生成清亮的液體,酸化后得白色沉淀。當(dāng)(A)用NaNO2和HCl在05處理后再與-萘酚作用,生成一種深顏色的化合物(B)。(A)的IR譜表明在815cm-1處有一強(qiáng)的單峰。試推測(cè)(A)、(B)的構(gòu)造式并寫(xiě)出各步反應(yīng)式。解:(A) 的構(gòu)造式為:。IR譜在815cm-1有

29、強(qiáng)峰表明有苯環(huán)上對(duì)位二取代。(B)的構(gòu)造式為:相關(guān)的反應(yīng)式如下:(十七) 化合物(A)的分子式為C15H17N,用對(duì)甲苯磺酰氯和KOH溶液處理后無(wú)明顯變化。這個(gè)混合物酸化后得一澄清的溶液。(A)的PMR譜如下圖所示。寫(xiě)出(A)的構(gòu)造式。 (十八) 毒芹堿(coniine, C8H17N)是毒芹的有毒成分,毒芹堿的核磁共振譜圖沒(méi)有雙峰。毒芹堿與2molCH3I反應(yīng),再與濕Ag2O反應(yīng),熱解產(chǎn)生中間體C10H21N,后者進(jìn)一步甲基化轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸铮贌峤馍扇装贰?,5-辛二烯和1,4-辛二烯。試推測(cè)毒芹堿和中間體的結(jié)構(gòu)。解:第十六章 有機(jī)含硫、含磷含硅化合物 (一) 命名下列化合物:(1) (

30、2) 2,2,6-三甲基-4-庚硫醇2-硝基苯硫酚(3) (4) 異丙基環(huán)己基硫醚1,2-二甲硫基苯(5) (6) 4-硝基-3-氯苯磺酸對(duì)硝基苯磺酰氯(7) (8) 6-甲基-2-萘磺酸N-(4-氨基苯磺酰基)乙酰胺(二) 選擇正確的2-丁醇的對(duì)映體,由它通過(guò)使用對(duì)甲苯磺酸酯的方法制備(R)-2-丁硫醇,寫(xiě)出反應(yīng)式。解:應(yīng)選擇(S)-2-丁醇制備(R)-2-丁硫醇:(三) 給出下列反應(yīng)的產(chǎn)物:(1) 解:(2) 解:(3) 解:(4) 解:(5) 解:(四) “芥子氣”是一種高效的發(fā)泡劑,在第一次世界大戰(zhàn)中被用于化學(xué)武器中。它可由環(huán)氧乙烷經(jīng)下列步驟合成:寫(xiě)出各步反應(yīng)式。解:(五) 半胱氨酸是

31、氨基酸的一種,其構(gòu)造式如下所示:(1) 它在生物氧化中生成胱氨酸(C6H12N2O4S2),試寫(xiě)出胱氨酸的構(gòu)造式。 (2) 生物體中通過(guò)代謝作用,先將胱氨酸轉(zhuǎn)化成半胱亞磺酸(C3H7NO4S),然后再轉(zhuǎn)化成磺基丙氨酸(C3H7NO3S)。寫(xiě)出這些化合物的構(gòu)造式。解: 胱氨酸 半胱亞磺酸 磺基丙氨酸 (六) 給出下列化合物A、B、C的構(gòu)造式:(1) (2) 解: (七) 以2-甲基環(huán)己酮為原料,選擇適當(dāng)?shù)墓柙噭┖推渌噭┲苽湎铝谢衔铮航猓旱谑哒?雜環(huán)化合物 (一) 寫(xiě)出下列化合物的構(gòu)造式 (1) -呋喃甲醇 (2) ,-二甲基噻吩 (3) 溴化N,N-二甲基四氫吡咯 (4) 2-甲基-5-乙

32、烯基吡啶 (5) 2,5-二氫噻吩 (6) N-甲基-2-乙基吡咯解:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (二) 如何鑒別和提純下列化合物? (1) 區(qū)別萘、喹啉和8-羥基喹啉 (2) 區(qū)別吡啶和喹啉 (3) 除去混在苯中的少量噻吩 (4) 除去混在甲苯中的少量吡啶 (5) 除去混在吡啶中的少量六氫吡啶解:(1) 8-羥基喹啉中苯環(huán)上連有OH,易和FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)。喹啉環(huán)能被KMnO4氧化,使KMnO4褪色,萘不會(huì)發(fā)生上述反應(yīng);喹啉與萘的另一差別是喹啉有有堿性,可溶于稀酸中,而萘沒(méi)有堿性,不溶解于稀酸中。 (2) 可從水溶液的差異區(qū)分。吡啶易溶于水,而喹啉難溶于水(喹啉較吡啶

33、多一個(gè)疏水的苯環(huán))。 (3) 噻吩的親電取代反應(yīng)比苯容易進(jìn)行,在室溫時(shí)同濃硫酸作用即可磺化,生成-噻吩磺酸,后者能溶于濃硫酸;而苯在室溫下較難磺化,利用該特性,可除去苯少量的噻吩。 (4) 吡啶易溶于水,而甲苯不溶于水。 利用吡啶的堿性。向混合物中加入稀HCl,吡啶呈鹽溶于鹽酸中,與甲苯分層。 (5) 六氫吡啶的氮上有氫,可被磺酰化,而吡啶中的氮上無(wú)氫,不能被磺酰化。向混合物中加入對(duì)甲苯磺酰氯/NaOH溶液,六氫吡啶形成不溶于水的磺酰胺固體,經(jīng)過(guò)濾可除去。 (三) 下列各雜環(huán)化合物哪些具有芳香性?在具有芳香性的雜環(huán)中,指出參與體系的未共用電子對(duì)。解:有芳香性的是下列化合物,參與體系的未共用電子

34、對(duì)如結(jié)構(gòu)式所示 。(四) 當(dāng)用鹽酸處理吡咯時(shí),如果吡咯能生成正離子,它的結(jié)構(gòu)將是怎樣的?請(qǐng)用軌道表示。這個(gè)吡咯正離子是否具有芳香性?解:用鹽酸處理吡咯時(shí),如果吡咯能生成正離子,它的結(jié)構(gòu)將應(yīng)該是 用軌道表示如下: 由于電子體系只有4個(gè)電子,不符合Huckle規(guī)則,所以它沒(méi)有芳香性。(五) 寫(xiě)出下列反應(yīng)的主要產(chǎn)物。解: 紅色括號(hào)中為各小題所要求填充的內(nèi)容。(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (六) 怎樣從糠醛制備下列化合物?(1) (2) 解:(1) (2) (七) 雜環(huán)化合物C5H4O2經(jīng)氧化后生成羧酸C5H4O3。把此

35、羧酸的鈉鹽與堿石灰作用,轉(zhuǎn)變?yōu)镃4H4O,后者與金屬鈉不起作用,也不具有醛和酮的性質(zhì)。原來(lái)的C5H4O2是什么?解:原來(lái)的C5H4O2是糠醛。(八) 溴代丁二酸乙酯與吡啶作用生成不飽和的反丁烯二酸乙酯。吡啶在這里起什么作用?它比通常使用的氫氧化鉀乙醇溶液有什么優(yōu)點(diǎn)?解:這是一個(gè)E2反應(yīng)。吡啶具有一定的堿性,它可以進(jìn)攻溴原子的-H,使溴代丁酸乙酯消除一分子HBr,形成穩(wěn)定的產(chǎn)物。吡啶的優(yōu)點(diǎn)是它的堿性小于氫氧化鉀/乙醇溶液,不會(huì)使酯皂化,而KOH/乙醇則會(huì)使酯皂化。(九) 為什么吡啶進(jìn)行親電溴化反應(yīng)時(shí)不用Lewis酸,例如FeBr3?解:吡啶與Lewis酸作用,生成吡啶-Lewis酸絡(luò)合物,后者對(duì)

36、親電試劑很不敏感。 (十) 奎寧是一種生物堿,存在于南美洲的金雞納樹(shù)皮中,一次也叫金雞納堿。奎寧是一種抗瘧藥,雖然多種抗瘧藥已人工合成,但奎寧仍被使用。奎寧的結(jié)構(gòu)式如下:分子中有兩個(gè)氮原子,哪一個(gè)堿性大些?解:(十一) 用濃硫酸在220230時(shí)使喹啉磺化,得到喹啉磺酸(A)。把(A)與堿共熔,得到喹啉的羥基衍生物(B)。(B)與應(yīng)用Skraup法從鄰氨基苯酚制得的喹啉衍生物完全相同。 (A)和(B)是什么? 喹啉在進(jìn)行親電取代反應(yīng)時(shí),苯環(huán)活潑還是吡啶環(huán)活潑?解:(A)和(B)的結(jié)構(gòu)分別為:(A) (B) 進(jìn)行親電取代反應(yīng)時(shí),苯環(huán)比吡啶環(huán)活潑。因?yàn)楸江h(huán)上電子云密度大于吡啶環(huán)。 (十二) 解釋1-

37、甲基異喹啉甲基上的質(zhì)子的酸性比3-甲基異喹啉甲基上的質(zhì)子的酸性強(qiáng)的原因。解:根據(jù)共振論,1-甲基異喹啉負(fù)離子的結(jié)構(gòu)可表示如下 :共振結(jié)構(gòu)式(B)具有特殊的穩(wěn)定性:負(fù)電荷分散到電負(fù)性較大的N上的同時(shí),還保持了一個(gè)完整的苯環(huán);另外,1-甲基異喹啉負(fù)離子有三個(gè)共振結(jié)構(gòu)式保持了完整的苯環(huán),使真實(shí)結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定性。3-甲基異喹啉負(fù)離子的結(jié)構(gòu)可表示如下 :共振結(jié)構(gòu)式(III)的穩(wěn)定性不如(B):雖然負(fù)電荷分散到電負(fù)性較大的N上,但卻不能保持完整的苯環(huán)。另外,在3-甲基異喹啉負(fù)離子中,只有兩個(gè)共振結(jié)構(gòu)式保持了完整的苯環(huán),使得3-甲基異喹啉負(fù)離子的穩(wěn)定性不如1-甲基異喹啉負(fù)離子。所以,1-甲基異喹啉甲基上質(zhì)子的酸

38、性比3-甲基異喹啉甲基上質(zhì)子的酸性大。(十三) 喹啉和異喹啉的親核取代反應(yīng)主要分別發(fā)生在C2和C1上,為什么不分別以C4和C3為主?解:喹啉與親核試劑反應(yīng)時(shí),進(jìn)攻C2可形成更穩(wěn)定的負(fù)離子中間體,使反應(yīng)活化能降低,反應(yīng)速度加快: 異喹啉與親核試劑反應(yīng)時(shí),進(jìn)攻C1可形成更穩(wěn)定的負(fù)離子中間體,使反應(yīng)活化能降低,反應(yīng)速度加快:(十四) 2,3-吡啶二甲酸脫羧生成-吡啶甲酸,為什么脫羧反應(yīng)發(fā)生在位?解:2,3-吡啶二甲酸是以偶極離子的形式存在的,而且N原子上的正電荷可以共振到2-、4-、6-位,但不能共振到3-位:其中正電荷帶在2-位上的(II),有利于在2-上發(fā)生脫羧反應(yīng): (十五) 古液堿C8H15

39、NO(A)是一種生物堿,存在于古柯植物中。它不溶于氫氧化鈉水溶液,但溶于鹽酸。它不與苯磺酰氯作用,但與苯肼作用生成相應(yīng)的苯腙。(A)與NaOI作用生成黃色沉淀和一個(gè)羧酸C7H13NO2(B)。 (B)與CrO3強(qiáng)烈氧化,轉(zhuǎn)變成古液酸C6H11NO2,即N-甲基-2-吡咯烷甲酸。寫(xiě)出(A)和(B)的結(jié)構(gòu)式。解:(A)和(B)的結(jié)構(gòu)式分別為: (A ) (B) 第十八章 類(lèi)脂類(lèi)習(xí)題(一) 下列化合物均存在于天然植物中,可從天然精油中分離得到,很多亦可人工合成,是重要的萜類(lèi)香料,用來(lái)配制香精。它們均有俗名,試用系統(tǒng)命名法命名之,并分別指出它們分別屬于幾萜(單萜、倍半萜、二萜等)類(lèi)化合物。(1) (2

40、) (3) 芳樟醇橙花叔醇香茅醇3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇3,7,11-三甲基-1,6,10-十二碳三烯-3-醇3,7-二甲基-6-辛烯醛單萜倍半萜單萜(4) (5) (6) -甜橙醛薄荷酮d 葑酮2,6-二甲基-10-亞甲基2,6,11-十二碳三烯醛5-甲基-2-異丙基環(huán)己酮1,3,3-三甲基雙環(huán)庚-2-酮倍半萜單萜單萜(二) 2-油酰-1,3-二硬脂酰甘油水解后將得到什么脂肪酸?什么三酰甘油水解后,能得到與2-油酰-1,3-二硬酯酰甘油水解后相同的脂肪酸?解: 可見(jiàn),1-油酰-2,3-二硬脂酰甘油水解后,能得到與2-油酰-1,3-二硬酯酰甘油水解后相同的脂肪酸。(三) 油脂、蠟

41、、磷脂在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是什么?解:油脂是高級(jí)脂肪酸與甘油形成的酯;蠟是高級(jí)脂肪酸與高級(jí)脂肪醇形成的酯;磷脂是二羧酸甘油磷酸酯。(四) 試用化學(xué)方法鑒別下列各組化合物:(1) -蒎烯、冰片和樟腦(其結(jié)構(gòu)見(jiàn)教材)(2) 三油酸甘油酯和三硬脂酸甘油酯(3) 鯨蠟和石蠟解:(1) -蒎烯、冰片和樟腦的結(jié)構(gòu)分別為: (2) (3) 鯨蠟為高級(jí)脂肪酸的高級(jí)脂肪醇酯,可以水解;石蠟是相對(duì)分子質(zhì)量較高的飽和烴,不能水解。(五) 下列化合物分別屬于幾萜類(lèi)化合物?試用虛線分開(kāi)其結(jié)構(gòu)中的異戊二烯單位。 (六) 完成下列各反應(yīng)式:(1) (2) (3) (七) 寫(xiě)出下列反應(yīng)可能的反應(yīng)機(jī)理:(1) 解: (2) 解:

42、 (八) 某單萜分子式為C10H18(A),催化加氫生成分子式為C10H22(B)。用高錳酸鉀氧化(A),則得到乙酸、丙酮和4-氧代戊酸。試推測(cè)(A)和(B)的構(gòu)造式。解:(九) 11-十八碳烯酸是油酸的構(gòu)造異構(gòu)體,它可以通過(guò)下列一系列反應(yīng)合成。試寫(xiě)出11-十八碳烯酸和各中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式。解:第十九章 碳水化合物寫(xiě)出D-(+)-葡萄糖的對(duì)映體。和的-氧環(huán)式D-(+)-葡萄糖是否是對(duì)映體?為什么?解:D-(+)-葡萄糖的對(duì)映體為 (L- (-)-葡萄糖)。和的-氧環(huán)式D-(+)-葡萄糖不是對(duì)映體,因?yàn)楹偷?氧環(huán)式D-(+)-葡萄糖之間不具有實(shí)物與鏡像的關(guān)系。和的-氧環(huán)式D-(+)-葡萄糖分子中均

43、含有五個(gè)手性碳原子,其中有四個(gè)手性碳的構(gòu)型相同,只有苷原子的構(gòu)型不同,所以它們互為差向異構(gòu)體或異頭物。寫(xiě)出下列各化合物立體異構(gòu)體的投影式(開(kāi)鏈?zhǔn)?: (1) (2) (3) 解:(1) (2) (3) (三) 完成下列反應(yīng)式:(1) (2) (3) 內(nèi)消旋酒石酸(4) 旋光性丁四醇(5) (6) (7) (8)(四) 回答下列問(wèn)題:(1) 單糖是否均是固體?都溶于水?都不溶于有機(jī)溶劑?都有甜味?都有變旋光現(xiàn)象?答:一般一般情況下,是。(2) 下列兩個(gè)異構(gòu)體分別與苯肼作用,產(chǎn)物是否相同?(A) (B) 答:產(chǎn)物不同。(A)與苯肼作用只能生成腙;(B)與過(guò)量苯肼作用可生成脎。(3) 糖苷既不與Fe

44、hling試劑作用,也不與Tollens試劑作用,且無(wú)變旋光現(xiàn)象,試解釋之。答:糖苷是穩(wěn)定的縮醛結(jié)構(gòu),不能形成氧環(huán)式和開(kāi)鏈?zhǔn)降膭?dòng)態(tài)平衡,因而不能通過(guò)開(kāi)鏈?zhǔn)桨l(fā)生差向異構(gòu)化和逆羥醛縮合反應(yīng)。所以,糖苷既不與Fehling試劑作用,也不與Tollens試劑作用。糖苷無(wú)變旋光現(xiàn)象的原因同樣歸結(jié)為它不能形成氧環(huán)式和開(kāi)鏈?zhǔn)降膭?dòng)態(tài)平衡。什么叫差向異構(gòu)體?它與異頭物有無(wú)區(qū)別?答:兩個(gè)含有多個(gè)手性碳原子手性分子中,構(gòu)造相同,只有一個(gè)手性碳的構(gòu)型不同,而其它手性碳的構(gòu)型均相同時(shí),這兩個(gè)旋光異構(gòu)體互為差向異構(gòu)體;兩個(gè)末端手性碳的構(gòu)型不同的差向異構(gòu)體互為異頭物。酮糖和醛糖一樣能與Tollens試劑或Fehling試劑

45、反應(yīng),但酮不與溴水反應(yīng),為什么?答:因?yàn)橥强梢栽趬A性介質(zhì)中發(fā)生差向異構(gòu)化反應(yīng)及逆羥醛縮合反應(yīng),使原來(lái)的酮糖轉(zhuǎn)化為醛糖,達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,從而使原來(lái)的酮糖被氧化。而溴水不是堿性介質(zhì),不能使酮糖發(fā)生差向異構(gòu)及逆羥醛縮合反應(yīng),所以溴水不能氧化酮糖。寫(xiě)出D-吡喃甘露糖(A)和D-吡喃半乳糖(B)最穩(wěn)定的構(gòu)象式(-或-吡喃糖)。答: (A) (B) 用化學(xué)方法區(qū)別下列各組化合物:(1) 解: (2) 葡萄和蔗糖解: 或 (3) 麥芽糖和蔗糖解: 或 (4) 蔗糖和淀粉解: (六) 有兩個(gè)具有旋光性的丁醛糖(A)和(B),與苯肼作用生成相同的脎。用硝酸氧化,(A)和(B)都生成含有四個(gè)碳原子的二元酸,但前者有旋光性,后者無(wú)旋光性。試推測(cè)(A)和(B)的結(jié)構(gòu)式。解:(A)的結(jié)構(gòu)式為: 或 (B)的結(jié)構(gòu)式為: 或 (七) 化合物C5H10O5(A),與乙酐作用給出四乙酸酯,(A)用溴水氧化得到一個(gè)酸C5H10O6,(A)

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