《有机化学》习题参考答案
引 言
这本参考答案是普通高等教育“十二五”规划教材《有机化学》(周莹、赖桂春主编,化学工业出版社出版)中的习题配套的。我们认为做练习是训练学生各种能力的有效途径之一,是对自己所学内容是否掌握的一种测验。因此,要求同学们在学习、消化和归纳总结所学相关知识的基础上完成练习,即使有些可能做错也没有关系,只要尽心去做就行,因为本参考答案可为读者完成相关练习后及时核对提供方便,尽管我们的有些参考答案(如合成题、鉴别题)不是唯一的。
北京大学邢其毅教授在他主编的《基础有机化学习题解答与解题示例》一书的前言中写道:“解题有点像解谜,重在思考、推理和分析,一旦揭开了谜底,就难以得到很好的训练。” 这句话很符合有机化学解题的特点,特摘录下来奉献给同学们。我们以为,吃透并消化了本参考答案,将会受益匪浅,对于报考研究生的同学,也基本够用。
第一章 绪论
1-1解:
(1)C 1和C 2的杂化类型由sp 3
杂化改变为sp 2
杂化;C 3杂化类型不变。 (2)C 1和C 2的杂化类型由sp 杂化改变为sp 3
杂化。
(3)C 1和C 2的杂化类型由sp 2
杂化改变为sp 3杂化;C 3杂化类型不变。 1-2解:
(1) Lewis 酸 H +
, R +
,R -C +
=O ,Br +
, AlCl 3, BF 3, Li +
这些物质都有空轨道,可以结合孤对电子,是Lewis 酸。 (2)Lewis 碱 x -
, RO -
, HS -
, NH 2, RNH 2, ROH , RSH
这些物质都有多于的孤对电子,是Lewis 碱。
1-3解:
硫原子个数 n=5734 3.4%
6.0832..07
?=
1-4解:
甲胺、二甲胺和三甲胺都能与水形成氢键,都能溶于水。
综合考虑烷基的疏水作用,以及能形成氢键的数目(N 原子上H 越多,形成的氢键数目越多),以及空间位阻,三者的溶解性大小为:
CH 3NH 2 >(CH 3)2NH >(CH 3)3N
1-5解: 32751.4%1412.0C
n ?=
=,327 4.3%141.0H n ?==,
32712.8%
314.0N n ?==,
3279.8%132.0S n ?==, 32714.7%316.0O n ?==, 3277.0%123.0
Na n ?==
甲基橙的实验试:C 14H 14N 3SO 3Na 1-6解: CO 2: H 2O :
第二章 有机化合物的分类和命名
2-1解:
(1) 碳链异构(2)位置异构(3)官能团异构(4)互变异构
2-2解:
(1) 2,2,5,5-四甲基己烷 (2 ) 2,4-二甲基己烷(3)1-丁烯-3-炔(4)2-甲基-3-氯丁烷(5)2-丁胺(6)1-丙胺
(7)(E)-3,4-二甲基-3-己烯(8)(3E,5E)-3-甲基-4,5-二氯-3,5-辛二烯(9)2,5-二甲基-2,4-己二烯(10)甲苯(11)硝基苯
(12)苯甲醛(13)1-硝基-3-溴甲苯(14)苯甲酰胺(15)2-氨基-4-溴甲苯(16)2,2,4-三甲基-1-戊醇
(17)5-甲基-2-己醇(18)乙醚(19)苯甲醚
(20) 甲乙醚 (21) 3-戊酮 (22 ) 3-甲基-戊醛(23)2,4-戊二酮(24)邻苯二甲酸酐(25)苯乙酸甲酯(26)N,N-二甲基苯甲酰胺(27)3-甲基吡咯(28)2-乙基噻吩(29)α-呋喃甲酸(30)4-甲基-吡喃(31)4-乙基-吡喃(32)硬脂酸(33)反-1,3-二氯环己烷
(34)顺-1-甲基-2-乙基环戊烷(35)顺-1,2-二甲基环丙烷
2-3解:
(1)
C
H
3
C
H
CH
3
CH
3
CH
3
C
H
CH
3
CH
3
C
(2)
C
H
3
C
H
CH
3
C
H
2
C
H
2
C
H
2
CH
3
C
2
H
5
(3)
C
H
3
C
H
CH
3
C
H
C
H
2
2
CH
3
C
2
H
5
25 (4)
C
2
H
5
H
C
H
3
H
(5) H
2
25
2
CH
2
CH
3
(6)
(7)
H
C
H
3
H
CH
3
H
H
(8)
3
(9)
5
2
H
5
(10)
(11) CH
3
NO
2
NO
2 (12)
H
3
(13) (14)
O
H
COOH
Br
(15) Br
CHO
CH
3
CH
3 (16)
C
H
3
CH
2
OH
(17) OH (18)
OH Br
Br
(19)
O
H
SO
3
H
NO
2
(20)
O
O O
(21) O
(22)
O
(23)
H
C
H
3
H
CHO
(24)
H
3
3
(25)
N
H
CH
3
O
(26)
N
H
2
N
H
(27)
N
H
O
(28)
S
(29)
N
CH
2
H
5
O
CH
2
H
5
(30) CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
(31)
NH
2
O
N
H
2
(32)
H
2
N-C
O
NH-C-NH
2
(33) O
O
O
(34)
O
CHO
2-4解:
(1)
C H
3C
H
2
CH
3
CH
3
C
H
CH
3
CH
3
C
命名更正为:2,3,3-三甲基戊烷
(2)
C H
3C
H
2
C
H
C
H
CH
3
CH
3
CH
3
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
2-5解:可能的结构式
2-6解:(1)
(2)
CH
3C
2
H
5
CH
2
CH
2
CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
(3)
CH
3
CH
3
2
CH
2
CH
3
CH
3
C
2
H
5
C
2
H
5
C
2
H
5
CH
2
CH
2
CH
3 2-7解:
1,3-戊二烯 1,4-戊二烯
H
2
CH
2
CH
32
CH
3
H
3
1-戊炔 2-戊炔
H
2
CH C
2
H
5
C
H
3
CH CH
3
1,2-戊二烯 2,3-戊二烯
H
2
3
3
3-甲基-1,2-丁二烯
第三章饱和烃
3-1解:
(1) 2,3,3,4-二甲基戊烷 (2) 3-甲基-4-异丙基庚烷
(3) 3,3-二甲基戊烷 (4) 2,6-二甲基-3,6-二乙基辛烷 (5) 2,5-二甲基庚烷 (6) 2-甲基-3-乙基己烷
(7)2-甲基-4-环丙基自己烷(8)1-甲基-3-乙基环戊烷
3-2解:
(1)
H
3
33
2
CH
3
(2)
(3) H
3
3
3
(4)
(5) (6)
3-3解:
(1) 有误,更正为:3-甲基戊烷
(2) 正确
(3) 有误,更正为:3-甲基十二烷
(4) 有误,更正为:4-异丙基辛烷
(5) 4,4-二甲基辛烷
(6) 有误,更正为:2,2,4-三甲基己烷
3-4解:
(3) > (2) > (5) > (1) > (4)
3-5解:Br
H
H H
H
Br Br
H
H
H
H
Br
Br
H
H
Br
H
H
Br
H
B r
H
H
(A)对位交叉式 (B)部分重叠式 (C)邻位交叉式 (D)全重叠式
A>C>B>D
3-6解:
(1)相同 (2)构造异构
(3)相同(4)相同
(5)构造异构体 (6)相同
3-7解:
由于烷烃氯代是经历自由基历程,而乙基自由基的稳定性大于甲基自由基,故一氯甲烷的含量要比一氯乙烷的含量要少。
3-8解:
(1)
CH
3CHCH
3 Cl
(2)
H
3
3
CH
3
(3)
H
3
3
3-9解:
a.链引发(自由基的产生)
hv
b.链增长
H
3
2
CH
3
CH
3
Cl
2
CH
3
2
Cl
CH
3
CH
3
CHCl
2
CH
2
Cl Cl
2
CH
3
c.链终止
Cl
2
CH
3
CH
2
CH
3
CH
2
Cl
ΔH=D H-Cl + D C-Cl-D C-H =+-=360KJ/mol
3-10解:
(4) >(2) > (3) > (1)
3-11解:
(1) 正丙基n-propyl (2) 异丙基 isopropyl (3) 异丁基 isobutyl
(4) 叔丁基tert-butyl (5) 甲基methyl (6) 乙基 ethyl
3-12解:
叔氢与伯氢的比例为1:9,但叔氢被取代的比例占绝对多数,说明反应主要由氢原子的活性决定。3-13解:
(1) ClCH2CH2CH2Cl (2)
(3) CH3CH2CH2Cl (4) BrCH2CH2CH2CH2Br
第四章不饱和烃
4-1解:
Cl
(1)
C H 3C +
H 2
(2)
C
H 3C +
H
CH 3
(3)
C
H 3C
+
CH 3
CH 3
(4)
H 3
H 3+
稳定性顺序: (3) >(2) > (1) > (4) 4-2解: (1)
CH 3
Cl
(2)
CH 3COOH
CH 3CH 2CH 2COOH
(3)
C
H 3CH 3
O
(4)
C
H 3C H
CH 3
CHBr
(5)
CHO CHO CH 3
C 2H 5
(6)
3
H 3
(7)
O
O
O
(8)
(9)
H 33
(10)
H 33
3
2
H
4-3解: (1)
没有明显现象
丙烷丙烯
丙炔
环丙烷
A B
C D KMnO 4/H
+
D
褪
色
A
B
C
D
A B
C
没有明显现象
红棕色沉淀
(2)
环己烷
环己烯
乙基环丙烷
A B
C 褪 色
A
Br 2
CCl
4没有明显现象
C
A 褪 色
C
4-4解:
CH Cu Cl CH 2=CH-CN
C
H CH
Cu 2Cl 2 ,NH 4Cl C H CH
CH 2
270~80℃
C
H 2CH
CH CH 2
C
H CH
Cu 2Cl 2 ,NH 4Cl
C H CH
CH 2H 2
Pa/CaCO +270~80℃
CH 2=CH-CN
C
H 2CH
CH CH
2
NC
4-5解:
C
H CH
Cu 2Cl 2 ,NH 4Cl
C
H CH
2
HgSO H 2SO 4
O
270~80℃
4-6
解:
A B
Br
C
4-7解:
4-8解:
A
H C H 2
CH 3
B
CH
H 3
CH 3
C D
4-9解:
H C H CH 3
CH 3
4-10解:
A B
第五章 芳香烃
5-1解:
(1) O (2)
CHCH2CH3 Cl
(3) SO
3
H
(4)
CH
3
(5)
H
3
3
3
(6)
NHCOCH3
NO2
Cl
(7)O
OH
(8)
OH
NO
2
OH
NO
2
5-2解:
(1)
3
3
(2) 2
(3)
(4)
CHO
5-3解:
(2)、(5)、(7)、(8)能发生傅-克反应。5-4解:
(1)
没有明显现象
苯
甲苯
环己烯
A B
C
B
Br 2CCl 4
没有明显现象
C
B 褪 色
C
(2)
没有明显现象
乙苯
苯乙烯
苯乙炔
A B
C
A
B
Br 2
CCl 4
没有明显现象
A B
褪
色
红棕色沉淀
5-5解:
(1)
HNO H 2SO 4
FeCl 3
Cl Cl
Cl
NO 2
FeCl 3
2Cl
NO 2
Cl
CH 3
CH 3
NO
2
COOH
Cl
NO 2
KMnO 4HNO H 2SO 4
H
FeCl 3
Cl CH 3
NO 2
Cl
(2)
HNO H 2SO 4
CH 3
CH 3
CCl
O
CH O
C
H 3CH 3
O
C
H 3O 2N
+
无水AlCl 3
5-6解:
(1)
CH 3
Cl NO 2
>
>
>
(2)
>
>
>
OCH 3
CH 3
COOH
CH 3
COOH
5-7解:
(3)、(4)、(5)、(7)、(8)具有芳香性 5-8解:
A CH 3
CH 2CH 3
5-9解:
C H C
H 3C H
CH 3
5-10解: 略
第六章 卤代烃
6-1解:
(1) 2-甲基-7-溴辛烷 (2) 1-甲基-7-溴甲基环己烷 (3) 4-甲基-2-氯-6-溴庚烷 (4) 2-氯-二环[庚烷 (5) 5-溴-螺[]辛烷 (6) r-1,反1,3-二甲基-1,3-二溴环己烷
(7) 1,3-二环丙基-2-氯丙烷 (8)1-氯-二环[癸烷 (9)顺-1-叔丁基-3-氯-环己烷 (10) 7,7-二甲基-1-氯二环[庚烷 6-2解:
(1)
CH 3CH 2CH 2CH 2OH
(2)
CH 3CH CHCH 3
(3)
CH 3CH 2CH 2CH 2
Mg Br
(4)
CH 3CH 2CH 2CH 2
D
(5)
CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3
(6)
CH 3CH 2CH 2
3
(7)
CH 3CH 2CH 2CH 2NHCH 3
(8)
CH 3CH CHCH 3
(9) CH 3CH 2CH 2CH 2
CN
(10)
CH 3CH 2CH 2CH 2
ONO 2
6-3解:
(1)
CH 3CH 2O CH 2CH 2CN
(2)
Mg
Br
(3)
CH 3CHCH 2CH 3
OH
(4)
CH 3CH CHCH 3
(5)
CH 3
CH 3
ONO 2
C
H 3C (6)
ClCH=CH-CHCH 3
OH
(7) C
H 3CH 2Br
6-4解: (1)
CH 3CH 2CH 2CH 2
CH 3CH 2CH 2CH 2Br
Na
(2)
CH 3CH 2CH 2CH 2
Mg
CH 3CH 2CH 2CH 2Br
Mg
CH 3CH 2CH 2CH 3
(3)
CH 3CH 2CH 2CH
2
OH
CH 3CH 2CH 2CH 2Br (CH 3)2CuLi CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3
(4)
CH 3CH 2CH 2CH 2OH
CH 3CH 2CH 2CH 2Br (C 2H 5)2CuLi CH 3CH 2CH 2CH 2C 2H
5
6-5解: (1)
正庚烷
A
B
C
乙醇
褪 色
A
B
没有明显现象
B
A
白色沉淀
CH 3(CH 2)4CH 2
Cl
AgNO 3
(2)
A
B
C
A
B
室温出现白色沉淀
H 2C
C CH 3Cl
H 2C
C H
CH 2Cl CH 3
CH 2CH 2Cl
C
(3)
A
B
C
A
B
室温出现白色沉淀
C
CH 3Cl
Cl
CH 2Cl
较快
6-6解:
(1)
CH 3
CH 3
CH 2Cl
C
H 3CH 3
CH
3
CH 2MgCl
C
H 3CH 3
CH 3
CH 2D
C
H 3C C C
(2) (3)
CH
2
CH
2
CH
2
CH C
2
H
5
Cl
D
(4)
O
(5)
CH
3
Cl
CH
2
CH
2
OH
C
H
3
C
(6)
CH
3
H
CN
(7)
CH
3
(8)
C
H
3
C
H
CH
3
CH
3
Br
CH
3
C
(9)
Cl
(10)
6-7解:
(4) >(2) > (1) > (3)
6-8解:
(3) > (4) > (1) > (2)
6-9解:
(2) > (1) > (3)
6-10解:
(3) > (2) > (4) > (1)
6-11解:
(4) > (1) > (2) > (3)
6-12解:
(1)
CH
3CH CH
3
Br
CH
3
CH CH
2
CH
3
CH
2
OH Cl CH
2
CH CH
2
CH
2
CH CH
Cl
Cl
2
4
(2)
C
H 3C
H 3Cl
CH 3
CH 3
Cl 2hv C
H 3CH 3CH 3
Cl
CH 3CH 2OH C
3CH 3CH 2
CH
+无水AlCl 3
CH
CH 3
CH 3
C
C
(3)
CH 3CH
CH 2
Cl 2
hv
CH 2CH CH 2
Cl
CH 2CH
CH
2
Li
CuI
2CH
CH
Cl
CH 2CH CH 2
(4)
Mg
CH
2
CH 3
Br CH 3
D
6-13解:
A
B
Br
C
6-14解:
D E F
或
D E F
第七章 旋光异构
7-1解:略7-2解:略7-3解:略7-4解:
(1)正确7-5解:
(1)
C
2
H
5
Br
Cl
CH
3
(2)
C
2
H
5
H
Br
COOH
(3)
C
6
H
5
NH
2
H
COOH
(4)
Br
H
H
Br
COOH
COOH
(5)
Br
H
CH
3
Br
CH
3
2
H
5
(6)
H
Br
H
Br
CH
3
3
7-6解:
(1) 具有光学活性,(2R,3S) (2) 没有光学活性,(2R,3R)
(3) 具有光学活性,(2R,4S) (4) 具有光学活性,(1S,3S)
(5) 具有光学活性,(R) (6) 没有光学活性
7-7解:
(1) 相同化合物 (2) 相同化合物 (3) 不是同一化合物 (4) 不是同一化合物
7-8解:略
7-9解:
H
3
3
7-10解:
C
H
2
3
3
第八章醇、酚、醚