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有机化学课后习题答案

第二章 饱和烃习题2.1 写出分子式为C 6H 14烷烃和C 6H 12环烷烃的所有构造异构体,用短线式或缩简式表示。

(P26) 解:C 6H 14共有5个构造异构体:CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3CH 3CHCH 2CH 2CH 3CH 3CH 3CH 2CHCH 2CH 3CH 3CH 3CCH 2CH 3CH 3CH 3CH 3CH CHCH 3CH 3CH 3C 6H 12的环烷烃共有12个构造异构体:CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 2CH 3CH 3CH 3CH 3CH 2CH 3CH 3CH 2CH 3CH 2CH 2CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 9CH 3)2习题2.2 下列化合物哪些是同一化合物?哪些是构造异构体?(P26) (1) CH 3C(CH 3)2CH 2CH 3 2,2-二甲基丁烷 (2) CH 3CH 2CH(CH 3)CH 2CH 3 3-甲基戊烷 (3) CH 3CH(CH 3)(CH 2)2CH 3 2-甲基戊烷 (4) (CH 3)2CHCH 2CH 2CH 3 2-甲基戊烷 (5)CH 3(CH 2)2CHCH 332-甲基戊烷(6) (CHJ 3CH 2)2CHCH 3 3-甲基戊烷解:(3)、(4)、(5)是同一化合物;(2)和(6)是同一化合物;(1)与(3)、(6)互为构造异构体。

习题2.3将下列化合物用系统命名法命名。

(P29)(1)CH 3CH CHCH CH 2CH 2CH 3CH 3CH CH 3CH 23CH 31234567 2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷(2)1234567CH 3CH CHCH CH 2CH 2CH 3CH 3CH CH 3CH 3CH 3 2,3-二甲基-4-异丙基庚烷(3)123456CH 3CH CHCH 2CHCH 33332,3,5-三甲基己烷习题2.4 下列化合物的系统命名是否正确?如有错误予以改正。

(P30)(1)CH 3CHCH 2CH 32H 52-乙基丁烷 ╳ 3-甲基戊烷(2) CH 3CH 2CHCHCH 3CH 3CH 32,3-二甲基戊烷 √(3)CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 2CH 3CHCH 334-异丙基庚烷 √(4)CH 3CHCH 2CH CHCH 2CH 3CH 3CH 3CH 2CH 3 4,6-二甲基-乙基庚烷 ╳ 2,4-二甲基-5-乙基庚烷(5)CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 3CHCH 333-异丙基庚烷 ╳ 2-甲基-3-乙基己烷(6)CH 3CH 2CH 2CHCH 2CHCH 2CH 2CH 3C 2H 5CH 2CH 2CH 36-乙基-4-丙基壬烷 ╳ 4-乙基-6-丙基壬烷习题2.5 命名下列化合物:(P30)(1) CH 32CHCH 2CH 3CH 2CH 3CH 2CH 2CH 3123456783-甲基-5-乙基辛烷(2) 12345678CCH 2CH 2CH 2CCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3 2,3,3,7,7-五甲基辛烷(3)CH 3CH CHCH 2CHCH 2CH 3CH 3CH 3CH 2CHCH 33123456782,3,7-三甲基-5-乙基辛烷(4) CH 3CHCH 2CHCCH 2CH 2CH 2CHCHCH 333CH 333CH 391012345678112,4,5,5,9,10-六甲基十一烷习题2.6 命名下列各化合物:(P31)(1)CH 3C 2H 5CH(CH 3)2123456 (2)CH 3CH 3CH 3CH 31-甲基-2-乙基-3-异丙基环己烷 1,1,2,3-四甲基环丁烷(3)(4)正戊基环戊烷2-甲基-3-环丙基庚烷(5) (6)C 2H 5CH 2(CH 2)4CH 31-甲基-3-环丁基环戊烷1-乙基-4-正己基环辛烷 习题2.8 下列化合物中,哪个的力较大,能量较高,最不稳定?(P 37)(1)(2)(3)稳定性:2>3>1习题2.9 已知正丁烷沿C 2与C 3的键旋转可以写出四种典型的构象式,如果C 2和C 3之间不旋转,只沿C 1和C 2之间的σ键旋转时,可以写出几种典型构象式?试以Newman 投影式表示。

(P 44) 解:可以写出2种典型构象式:2CH 32CH 3交叉式 重叠式习题2.10 构造和构象有何不同?判断下列各对化合物是构造异构、构象异构,还是完全相同的化合物。

(P24) 解:构造异构——分子中原子或原子团的排列顺序不同;从一种构造转变成另一种构造必须断裂化学键。

构象异构——分子中原子或原子团的排列顺序相同,但由于C —C 单键自由旋转所引起的原子或原子团的相对位置不同;从一种构象转变成另一种构象不需要断裂化学键。

(3)HClBr(4)构象异构体(实际上是同一化合物) 同一化合物(构象也相同) 习题2.11 写出下列每一个构象式所对应的烷烃的构造式。

(P44)(1)3(2)33解: (1)CH 3CH CH 3CH 3(2)CH 3CH 2CH CH 3CH 3习题2.12 写出2,3-二甲基丁烷沿C 2—C 3 σ键旋转时,能量最低和能量最高的构象式。

(P45) 解:2,3-二甲基丁烷的典型构象式共有四种:能量最低( I )( II )( III )CH 33CH 333CH 33CH 最稳定构象( IV )最不稳定构象( III )( II )CH 33H 3CH 3H3H CH 3HCH 能量最高习题2.14 比较下列各组化合物的沸点高低,并说明理由。

(P 48)(1) 正丁烷和异丁烷解:b.p: 正丁烷>异丁烷 (含支链越多的烷烃,相应沸点越低) (2) 正辛烷和2,2,3,3-四甲基丁烷解:b.p: 正辛烷>2,2,3,3-四甲基丁烷 (含支链越多的烷烃,相应沸点越低) (3) 庚烷、2-甲基己烷和3,3-二甲基戊烷解:b.p: 庚烷>2-甲基己烷>3,3-二甲基戊烷 (含支链越多的烷烃,相应沸点越低) 习题2.15 比较下列各组化合物的熔点高低,并说明理由。

(P 48)(1) 正戊烷、异戊烷和新戊烷解:m.p: 新戊烷>正戊烷>异戊烷 (分子的对称性越高,晶格能越大,熔点越高) (2) 正辛烷和2,2,3,3-四甲基丁烷解:m.p: 2,2,3,3-四甲基丁烷>正辛烷 (分子的对称性越高,晶格能越大,熔点越高)习题 2.16 在己烷(C 6H 14)的五个异体中,试推测哪一个熔点最高?哪一个熔点最低?哪一个沸点最高?哪一个沸点最低?(P48)解:熔点最高?CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3CH 3CHCH 2CH 2CH 3CH 3熔点最低沸点最高CH 3CH 2CHCH 2CH 3CH 3CH 3CCH 2CH 3CH 3CH 3CH 3CH CHCH 3CH 3CH 3熔点最高?沸点最低习题2.17 试比较下列各组化合物的相对密度高低, 并说明理由。

(P48)(1) 正戊烷和环戊烷 (2) 正辛烷和环辛烷解:相对密度:正戊烷(0.626)<环戊烷(0.745);正辛烷(0.703)<环辛烷(0.836)。

解释:分子中所含碳原子相同时,环状结构比链状结构的对称性更高。

(正如“圆圈”比“长棍”的对称性更高一样)习题2.18 甲烷氯化时观察到下列现象,试解释之。

(P55)(1)将氯气先用光照,在黑暗中放置一段时间后,再与甲烷混合,不生成甲烷氯代产物。

解:在黑暗中放置一段时间后,氯气经光照而产生的氯自由基已销毁。

此时再将氯气与甲烷混合,没有自由基引发反应,不生成甲烷氯代产物。

(2)将氯气先用光照,立即在黑暗中与甲烷混合,生成甲烷的氯代产物。

解:氯气经光照后可产生自由基,立即在黑暗中与甲烷混合,氯自由基来不及销毁,可引发反应,生成甲烷的氯代产物;(3)甲烷用光照后,立即在黑暗中与氯气混合,不生成甲烷氯代产物。

解:甲烷分子中C─H键较强,不会在光照下发生均裂,产生自由基。

习题2.19 环己烷和氯气在光照下反应,生成(一)氯环己烷。

试写出其反应机理。

h解:链引发:ClCl链增长:Cl H+HCl ++ Cl2Cl+ ClH+HCl +……链终止:Cl Cl+Cl22习题2.21 以等物质量的甲烷和乙烷混合物进行一元氯化反应时,产物中氯甲烷与氯乙烷之比为1∶400,试问:(1) 如何解释这样的事实?(2) 根据这样的事实,你认为CH3·和CH3CH2·哪一个稳定?(P55)解:(1) 这样的事实说明:乙烷自由基取代的活化能比甲烷自由基取代的活化能低;乙基自由基比甲基自由基稳定;乙烷中的氢原子被取代的机率大于甲烷中的氢;(2) 稳定性:CH3CH2·>CH3·习题2.22 甲基环己烷的一溴代产物有几种:试推测其中哪一种较多?哪一种较少?(P55) 解:甲基环己烷的一溴代产物有5种:CH 3Br CH 3BrCH 3BrCH 2Br CH 3Br较多较少习题2.23 写成各反应式:(P59)(1)CH 3+ HICH 3CH 2CH 3I(2)CH3H SO CH 3CH 2CHCH 3OSO 2OHCH 3CH=CHCH 3++主要产物次要产物(3)CH3CH 3BrCH 2CH 2CCH 3Br CH 3(4)2o第二章 饱和烃习题(P60)(一) 用系统命名法命名下列各化合物,并指出这些化合物中的伯、仲、叔、季碳原子。

(1) 1234567(2)123453-甲基-3-乙基庚烷 2,3-二甲基-3-乙基戊烷(3)123456(4) 101234567892,5-二甲基-3,4-二乙基己烷 1,1-二甲基-4-异丙基环癸烷(5)(6)1234 乙基环丙烷2-环丙基丁烷(10)(CH 3)3CCH 2新戊基(11)H 3C(12)CH 3CH 2CH 2CH 2CHCH 32-甲基环丙基2-己基 or (1-甲基)戊基(二) 写出相当于下列名称的各化合物的构造式,如其名称与系统命名原则不符,予以改正。

(1) 2,3-二甲基-2-乙基丁烷(2) 1,5,5-三甲基-3-乙基己烷(3) 2-叔丁基-4,5-二甲基己烷CH 3CCHCH 3CH 3CH 32CH 32CH 2CHCH 2C CH 3CH 33CH 32H 5CH 32CH C(CH 3)333CH 32,3,3-三甲基戊烷 2,2-二甲基-4-乙基庚烷 2,2,3,5,6-五甲基庚烷(4) 甲基乙基异丙基甲烷(5) 丁基环丙烷(6) 1-丁基-3-甲基环己烷CH CH 3CH 2CH 3CHCH 3CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3CH 32,3-二甲基戊烷1-环丙基丁烷1-甲基-3-丁基环己烷(三) 以C 2与C 3的σ键为旋转轴,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。

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