有機(jī)化學(xué)典型習(xí)題及解答-胡宏紋

第二章烷烴1.由下列指定的化合物制備相應(yīng)的鹵代物，用Cl2還是Br2？為什么？

解答：(1)用Br2。因氫原子活性有差異，溴原子活性適中，反應(yīng)選擇性強(qiáng)，主要得到：(2)用Cl2。只有一種氫，氯原子反應(yīng)活性高。2.解釋等摩爾的甲烷和乙烷混合進(jìn)行一氯代反應(yīng)，得到CH3Cl和C2H5Cl的比例為1∶400。解答：CH3CH2·的穩(wěn)定性大于CH3·，易于生成。解答：3.試說明為什么甲烷氯代反應(yīng)機(jī)理不太可能按下述方式進(jìn)行：

重復(fù)(2)、(3)。ΔH=435-349=+86KJ/mol因為控制反應(yīng)的一步（2）高度吸熱，所以這種歷程可能性小。第三章烯烴1.解釋下列兩反應(yīng)的加成位置為何不同？解答：碳正離子穩(wěn)定性：-CF3基團(tuán)有強(qiáng)的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，使碳正離子不穩(wěn)定。氧原子未共用電子對的離域，使正電荷分散而體系穩(wěn)定性增加。2.寫出下列轉(zhuǎn)變的機(jī)理：解答：溴鎓離子中間體。Br-或Cl-從環(huán)鎓離子反面加成。3.寫出下列轉(zhuǎn)變的機(jī)理：解答：第四章炔烴二烯烴紅外光譜1.以丙烯為唯一碳源合成：

解答：利用炔鈉與鹵代烷的增碳反應(yīng)先生成相應(yīng)的炔烴，而后還原得到反式烯烴。

2.以所給的起始物為原料（其它化學(xué)試劑不限）完成下列合成：解答：產(chǎn)物為順式結(jié)構(gòu)，合成時必須考慮立體化學(xué)的控制，叁鍵還原時不能用Na/NH3還原，而應(yīng)用Lindlar催化劑進(jìn)行催化加氫。3.

以乙炔、丙烯為原料合成：解答：4.用化學(xué)方法區(qū)別下列化合物：解答：順丁稀二酸酐;Ag(NH3)2NO3。1-丁炔，2-丁炔和1,3-戊二烯第五章脂環(huán)烴1.命名解答：2,8,8-三甲基-雙環(huán)[3.2.1]-6-辛烯。根據(jù)雙環(huán)化合物命名原則，再考慮取代基位次盡可能小。2.用化學(xué)方法鑒別下列化合物，并寫出有關(guān)反應(yīng)：解答：A.B.

C.D.

3.寫出最穩(wěn)定的構(gòu)象。解答：環(huán)己烷最穩(wěn)定的構(gòu)象為椅式，大基團(tuán)在e鍵能量低。4.比較下列兩組化合物的穩(wěn)定性。解答：第六章單環(huán)芳烴1.判斷下列化合物苯環(huán)上親電取代反應(yīng)活性的大?。航獯穑篈＞B＞C＞D。硝基為吸電子基，甲基為供電子基。B中—NO2對苯環(huán)的作用為吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，比C、D中硝基對苯環(huán)的共軛吸電子作用弱得多。2.用箭頭標(biāo)出下列化合物硝化反應(yīng)主要產(chǎn)物位置：解答：硝基取代在電子云密度較大的環(huán)上，并結(jié)合定位規(guī)律。

3.完成反應(yīng)并提出合理的反應(yīng)機(jī)理

。解答：此反應(yīng)為芳環(huán)的烷基化反應(yīng)，為親電取代。反應(yīng)首先應(yīng)在無水AlCl3作用下產(chǎn)生烷基碳正離子，生成的烷基碳正離子可能重排成更加穩(wěn)定的叔碳正離子。4.已知光照下乙苯和氯氣反應(yīng)時氯自由基奪取α-H比奪取β-H的速度快14.5倍，試用反應(yīng)歷程解釋。解答：5.以甲苯為原料合成鄰硝基甲苯。解答：第八章立體化學(xué)1.考察下面的Fischer投影式，這兩種化合物互為（）。解答：（A）同一種化合物（B）對映體（C）非對映體（D）立體有擇A。將A或B任何一個化合物在紙面上翻轉(zhuǎn)180度后就變成了另一個化合物。2.命名解答：S-2-溴丁烷。首先分析構(gòu)造，為2-溴丁烷。根據(jù)Newman投影式分析構(gòu)型為S。3.寫出化合物(2E,4S)-3-乙基-4-溴-2-戊烯的構(gòu)型。解答：先寫出其結(jié)構(gòu)式：根據(jù)雙鍵所連接基團(tuán)，確定構(gòu)型為E型，根據(jù)手性碳原子，用Fischer投影式或透視式寫出其構(gòu)型。4.下列化合物中，有旋光活性的為（）。解答：C?；衔顰和B都有對稱中心，化合物D有對稱面和對稱中心。5.解答：此反應(yīng)為芳烴側(cè)鏈α-H鹵代。中間體碳自由基為平面結(jié)構(gòu)，產(chǎn)物各占50%。6.解答：中間體碳正離子為平面結(jié)構(gòu)，產(chǎn)物各占50%。第九章鹵代烴1.比較下列鹵代烴在2%AgNO3-乙醇溶液中反應(yīng)活性大小，簡述原因。解答：A>B>C>D。反應(yīng)為SN1，比較碳正離子穩(wěn)定性，苯環(huán)上有吸電子基不利于碳正離子的穩(wěn)定。A.B.C.D.2.下列化合物中哪一個最容易發(fā)生SN1反應(yīng)?解答：A.

B.C.C.3.下列離子與CH3Br進(jìn)行SN2反應(yīng)活性順序（）。A.C2H5O->OH->C6H5O->CH3COO-B.OH->C2H5O->CH3COO->C6H5O-C.CH3COO->C6H5O->OH->C2H5O-4.排列下列化合物發(fā)生SN2反應(yīng)活性順序（）。

A.溴甲烷B.溴乙烷C.2-溴丙烷D.2-溴-2-甲基丙烷解答：A>B>C>D。位阻越小反應(yīng)越易進(jìn)行。解答：A。若親核原子相同，則堿性與親核性一致。5.下列鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴速率最快的是：解答：B。叔鹵烷易消除，B能形成共軛烯烴。6.試解釋在3-溴戊烷的消除反應(yīng)中制得的反-2-戊烯比順式的產(chǎn)量高的原因？解答：在3-溴戊烷中，溴原子與β-H應(yīng)處于反式共平面消除。7.畫出cis-和trans-4-叔丁基環(huán)己基溴的穩(wěn)定的構(gòu)象結(jié)構(gòu)式，它們發(fā)生消除時何者較快，為什么？解答：消除時，cis-可直接與β-H反式共平面消除：trans-需構(gòu)型翻轉(zhuǎn)，Br與C(CH3)3均處于a鍵時方能消除，所需能量較大。順式快于反式。8.完成下列反應(yīng)：解答：8.完成下列反應(yīng)：解答：第十章醇和醚1.按下列醇在硫酸存在下脫水活性從大到小排序：

解答：D>A>B>E>C。醇在硫酸作用下脫水反應(yīng)，屬于E1歷程，反應(yīng)速度快慢由中間體碳正離子穩(wěn)定性決定。碳正離子愈穩(wěn)定，決定反應(yīng)速度的第一步就容易進(jìn)行。橋頭碳正離子不能滿足sp2平面結(jié)構(gòu)，存在較大的扭轉(zhuǎn)張力，最不穩(wěn)定。2.以所給的起始物為原料（其它化學(xué)試劑不限）完成下列合成：解答：利用Grignard試劑來進(jìn)行增碳。3.以所給的起始物為原料（其它化學(xué)試劑不限）完成下列合成：解答：在進(jìn)行Grignard反應(yīng)時，注意保護(hù)羥基。4.寫出下列轉(zhuǎn)變的機(jī)理：解答：

這是個SN1反應(yīng)，活性中間體是烯丙基型碳正碳離子，并且可寫出其共振式Ⅱ，所以親核試劑進(jìn)攻不同的碳正離子，得到兩種產(chǎn)物。第十一章酚和醌1.比較下列化合物的酸性大小：解答：d>c>a>b。苯酚具有弱酸性，當(dāng)苯酚鄰對位上有強(qiáng)吸電子基-NO2時，由于硝基的吸電子共軛效應(yīng)，酚羥基的氫更易離解，其酸性增強(qiáng)；吸電子基越多，酸性越強(qiáng)；當(dāng)-NO2在間位時，只有吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，所以a的酸性弱于c。2.用簡便化學(xué)法分離A：α-萘酚和B：α-甲基萘的混合物。解答：3.解釋下列現(xiàn)象：熔點(172℃)熔點(104℃)分別形成分子內(nèi)氫鍵、分子間氫鍵3.合成：解答：第十二章醛和酮核磁共振譜1.下述化合物與飽和NaHSO3反應(yīng)速度大小次序為（）。解答：a>b>c。醛酮與NaHSO3反應(yīng)為親核加成，醛的反應(yīng)速度大于酮，此外，減少了羰基碳的正電性，減慢了親核加成速度。。2.下列化合物中，哪個可發(fā)生Cannizzaro反應(yīng)（）。解答：D。只有不含α-H的醛在濃OH-條件下才能發(fā)生Cannizzaro反應(yīng)。3.下列化合物中不能與2,4-二硝基苯肼反應(yīng)的化合物是（）；不能發(fā)生碘仿反應(yīng)的是（）；不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的含羰基化合物是（）；不能發(fā)生自身羥醛縮合反應(yīng)的含羰基化合物是（）。解答：C,A,D,A。醛，酮與苯肼反應(yīng)脫去一分子水生成腙；甲基醛，甲基酮或含甲基的伯醇，仲醇能發(fā)生碘仿反應(yīng)；醛有銀鏡反應(yīng)，酮無銀鏡反應(yīng)；能發(fā)生自身羥醛縮合反應(yīng)的羰基化合物必須有α-H。4.用化學(xué)方法鑒別：解答：4.由合成解答：此題是一個增碳反應(yīng)，同時增碳的部分存在不飽和鍵。如果用格氏試劑增碳生成產(chǎn)物為醇，醇脫水有兩種β-H可消除，產(chǎn)物不單一，因而考慮用炔鈉和伯鹵烷反應(yīng)來增碳。但不論何種方法都涉及到羰基的保護(hù)問題。5.解答：產(chǎn)物為不飽和醇，可以通過羥醛縮合反應(yīng)先生成α,β-不飽和醛，而后還原得到產(chǎn)物。6.寫出下面反應(yīng)的機(jī)理：解答：8.利用什么波譜分析法可以區(qū)別化合物PhCH=CHCH2OH和PhCH=CHCHO，簡述原因。解答：可用紅外光譜鑒別，原因：前者OH在3200-3500cm-1處有強(qiáng)而寬的吸收峰；后者－CHO的羰基在1700cm-1處有一強(qiáng)吸收峰，在2720cm-1處有兩個弱而特征的吸收峰。7.寫出下面反應(yīng)的機(jī)理：解答：8.利用什么波譜分析法可以區(qū)別化合物PhCH=CHCH2OH和PhCH=CHCHO，簡述原因。解答：可用紅外光譜鑒別，原因：前者OH在3200-3500cm-1處有強(qiáng)而寬的吸收峰；后者－CHO的羰基在1700cm-1處有一強(qiáng)吸收峰，在2720cm-1處有兩個弱而特征的吸收峰。9.化合物A、B分子式均為C10H12O。IR在1720cm-1均有強(qiáng)吸收峰，1H-NMR（δ，ppm）：A：7.2(5H)，3.6(單峰，2H)，2.3(四重峰，2H)，1.0(三重峰，3H)；B：7.1(5H)，2.7(三重峰，2H)，2.6(三重峰，2H)，1.9(單峰，3H)。試寫出的構(gòu)造式，并指出1H-NMR化學(xué)位移的歸屬。解答：不飽和度f=5>4，有苯環(huán)；IR：1720cm-1有C=O；A：7.2(5H)為苯環(huán)單取代；3.6(單峰，2H)為－CH2—；2.3(四重峰，2H)及1.0(三重峰，3H)為－CH2CH3；結(jié)合化學(xué)位移可推斷A的結(jié)構(gòu)。B：7.1(5H)為苯環(huán)單取代；2.7(三重峰，2H)，2.6(三重峰，2H)為－CH2CH2—；1.9(單峰，3H)為CH3；結(jié)合化學(xué)位移可推斷B的結(jié)構(gòu)。A：B：第十三章羧酸及其衍生物1.比較下列兩組化合物的酸性大?。航獯穑海?）C>A>B。羧酸的酸性與羧基負(fù)離子COO-的穩(wěn)定性成正比，吸電子基團(tuán)使酸性增加，供電子基團(tuán)使酸性減弱。（2）C>B>A。羧酸酸性的大小與和羧基直接相連的碳原子的電負(fù)性大小成正比。不同雜化的碳的電負(fù)性大小為Csp>Csp2>Csp3。（1）B.C.

（2）A.2.比較下列兩組化合物酯化反應(yīng)速率大?。航獯穑海?）A>B>C>D（2）A>B>C>D有機(jī)羧酸與醇的酯化反應(yīng)的速率受酸和醇的烴基結(jié)構(gòu)的影響，烴基結(jié)構(gòu)越大，酯化反應(yīng)速率越小。這是由于烴基結(jié)構(gòu)越大，空間位阻越大，親核試劑進(jìn)攻羧基的碳原子受到的阻礙也越大，因而酯化反應(yīng)速率也越小。（1）

（2）3.比較下列兩組化合物發(fā)生水解反應(yīng)的速率大?。航獯穑海?）A>B>C>D。羧酸酯分子中烴基結(jié)構(gòu)位阻越大，水解反應(yīng)速率越小。（2）A>B>C>D>E。當(dāng)酯的羰基碳與吸電子基團(tuán)相連時，酯的水解速率加快，若與供電子基團(tuán)相連，則水解速率減慢?！狽O2和—Cl的吸電子作用使水解速率加速，—CH3和—OCH3的供電子作用使水解速率減慢。（1）

（2）4.下列化合物沸點最高者為（）。解答：D。碳鏈相當(dāng)?shù)幕衔锓悬c次序為：酰胺>羧酸>醇>酯。A.乙醇B.乙酸C.乙酸乙酯D.乙酰胺5.用化學(xué)方法分離下列化合物：解答：6.解答：第十四章β-二羰基化合物1.下列負(fù)離子哪一個親核性最強(qiáng)：解答：BA、C、D都是由二個活性基團(tuán)活化的亞甲基形成的負(fù)離子，比較穩(wěn)定。而B負(fù)離子只有一個活性基團(tuán)活化，故B親核性最強(qiáng)。

2.寫出下列反應(yīng)的機(jī)理：解答：反應(yīng)第一步α-鹵代酯在強(qiáng)堿作用下生成負(fù)離子，與醛羰基親核加成，再發(fā)生分子內(nèi)親核取代，形成環(huán)氧。3.以乙醇為唯一原料合成：解答：4.解答：5.解答：6.解答：第十五章硝基化合物和胺1.苯胺N,N-二甲基化后，其堿性增至3倍，而2,4,6-三硝基苯胺N,N-二甲基化后，其堿性增至40000倍，說明原因。解答：這是因為在苯胺和N,N-二甲苯胺中，氮上的孤對電子都跟苯環(huán)發(fā)生共軛，氮上甲基的供電子誘導(dǎo)效應(yīng)增加了氮上的電子云密度，因此，N,N-二甲苯胺的堿性比苯胺有一定程度的增加；而在N,N-二甲基-2,4,6-三硝基苯胺中，兩個鄰位硝基使-NMe2基不能和芳香環(huán)共平面，阻止了氮上孤對電子與芳環(huán)的共軛，使硝基不能通過共軛效應(yīng)吸引氮上的電子，跟2,4,6-三硝基苯胺相比，N,N-二甲基-2,4,6-三硝基苯胺的堿性大大增加。2.如何用化學(xué)方法分離環(huán)己基甲酸、三丁胺和辛烷的混合物，并將每一組分以相當(dāng)?shù)募兌然厥?？解答：用NaOH水溶液萃取、分液，水相用鹽酸中和，析出沉淀，抽濾得環(huán)己基甲酸；油相再用鹽酸萃取，分出油相——辛烷，水相用NaOH中和，有油狀物析出，分液，油相為三丁胺。

3.用簡單的化學(xué)方法鑒別：解答：用NaNO2/HCl分別反應(yīng)，a.在低溫時反應(yīng)可見有氮氣放出；b.低溫時反應(yīng)生成重氮鹽，加入a-萘酚后得紅色偶氮化合物；c.生成黃色對亞硝基N,N-二甲基苯胺鹽酸鹽，中和后成為綠色固體；d.生成黃色油狀物。a.b.c.d.第十五章硝基化合物和胺1.請解釋為什么和與苯酚發(fā)生偶合反應(yīng)時，前者的反應(yīng)活性小于后者。

解答：在偶合反應(yīng)中，重氮鹽正離子是作為親電試劑使用，所以在中，由于-NO2吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)和吸電子的共軛效應(yīng)，使得其親電能力大大提高，故其反應(yīng)活性大于。2.由和必要的有機(jī)試劑合成。解答：苯酚直接進(jìn)行溴代反應(yīng)得不到間位取代產(chǎn)物，所以必須引進(jìn)一個新的基團(tuán)改變芳環(huán)上定位情況，利用重氮鹽法是一種好的選擇。合成時，先保護(hù)酚羥基再進(jìn)行硝化反應(yīng)。氨基的鄰對位效應(yīng)強(qiáng)于羥基。3.

解答：第十七章雜環(huán)化合物1.吡啶（）的堿性比哌啶（）的小，比苯胺的大，這是為什么？解答：因為吡啶中的氮為sp2雜化，哌啶中的氮為sp3雜化，堿性順序為sp3>sp2，與烷烴中的碳類似。苯胺中的氮接近于sp2雜化，由于氮原子上未共用電子對可與苯環(huán)共軛，電子分散在苯環(huán)上，故堿性減弱。2.比較的芳香性大小。解答：芳香性大小為