第二章 饱和烃2.2什么是伯、仲、叔、季碳原子,什么是伯、仲、叔氢原子?写出符合下列条件的烷烃构造式,并用系统命名法命名。
(1) 只含有伯氢原子的戊烷;(2) 含有一个叔氢原子的戊烷;(3) 只含有伯氢和仲氢原子的已烷;(4) 含有一个叔碳原子的已烷;(5) 含有一个季碳原子的已烷(6) 只含有一种一氯取代物的戊烷;(7) 只有三种一氯取代物的戊烷;(8) 有四种一氯取代物的戊烷;(9) 只有二种二氯取代物的戊烷。
解:在烷烃分子中,某碳原子仅与一个其它碳原子相连接时称该碳原子为伯碳原子,当与两个其它碳原子相连接时称该碳原子为仲碳原子,当与三个及四个其它碳原子相连接时,分别称为叔碳原子和季碳原子。
伯、仲、叔碳原子上所连接的氢原子分别称为伯氢、仲氢和叔氢。
2.3 试写出下列化合物的构造式。
(4)1,2-二甲基-4-乙基环戊烷 2.4 下列各结构式共代表几种化合物?分别用系统命名法命名之。
(1) (2) (3) (4) (5) (6)(7) (8) (9)CH 2CH CH 2CH 2CH 3CH 3CH 3CH 3CH CH 2C CH 2CH 2CH 3CH 3CH 2CH 3CH 3CH 3CH CH C-CH3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3C H 3CH 2CH 3(1)(2)(3)(4)(5)(6)a.CH 3CHCH 3CH 2CH3CH 3CH 3 b.CH 3CH3CH 2CH3CH CH 3CH 3c.CH 3CH 3CH CH 3CH 3CH CH 3CH 3d.CH 32CHCH 3CH 3CH H 3C CH 3e.CH 3CH CHCH 2CH CH 3CH 333f.CH 3CH CH 3CH CH3CH 3CHCH 33解:二种化合物。
A 、B 、D 、E 为同一化合物,名称为:2,3,5-三甲基己烷; C 、F 为同一化合物,名称为:2,3,4,5-四甲基己烷。
2.7将下列化合物的沸点或熔点排序(不查表)。
(1) 沸点:A .2,3-二甲基戊烷;B. 庚烷;C. 2,4-二甲基庚烷;D. 戊烷;E. 3-甲基己烷(2) 熔点:A .正戊烷;B. 异戊烷;C. 新戊烷解:(1) 烷烃的沸点随相对分子质量增大而升高,相对分子质量相同时,支链越多,沸点越低,因此, 沸点由高至低顺序为:(C )>(B )>(A )>(E )>(D )(2) 碳原子数相同烷烃的不同异构体,对称性较好的愅构体具有较高的熔点,因此, 沸点由高至低顺序为:(C )>(A )>(B )>2.8 用纽曼投影式画出1,2-二溴乙烷最稳定及最不稳定的构象,并写出该构象的名称。
解:最稳定构象:全交叉式,最不稳定构象:全重叠式2.12 写出反-1-甲基-3--1-甲基-4-象。
指出占优势的构象。
解:反-1-甲基2.15 某烷烃的相对分子质量为氯代物;(3)得四种一氯代产物;(4)二氯代物只有两种。
分别写出这些烷烃的构造式。
解: 设该烷烃的分子式为C X H 2X+2,则:12x+2x+2=72 x=5D.B. C.E. F. A.CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3CH 3CHCH 2CH 3CH 3CH 3C - CH 3CH 3CH 3CH 3C - CH 3CH 3CH 3(2)(3)(4)(1)2.17 将下列烷基自由基按稳定性从大到小排列。
A. ·CH3;B. ·CH(CH2CH3)2;C. ·CH2CH2CH2CH3;D. ·C(CH3)3解:D > B> C >A2.19 完成下列反应(仅写主要有机产物)。
解:不饱和烃3.1 命名下列化合物。
(1)CHCH2CH2CH3C CH2(3)CH3CH3CH2C C223CH3(5) CH3CH C CCH2CH3Br (7) CH2=CHCH2CH2CH2C≡CH(10)C CC CCH3HClCH2CH3CH3BrCH3CH3CH3CH CH2CH3CH3CH3C CH2CH2CH3Br BrCH3CH3BrCH3C CH2CH3CH3BrH,Ni,△解:(1)2-溴-3-己炔 (3)2-乙基-1,3-丁二烯 (5)(顺)-4-甲基-2-戊烯 (7)1-庚烯-6-炔(10)(2Z,4E)-4-乙基-3-氯-2-溴-2,4-己二烯 3.2 写出下列化合物的结构式。
(2)反-4-甲基-2-庚烯(4)(E)-1-氟-1-碘-2-氯-2-溴乙烯 (6)1-甲基-5-氯-1,3-环己二烯 解:(2)CH 3C CHCHCH 2CH 2CH 3H3(4)C CF IBrCl(6)CH 3Cl3.4 完成下列反应式: (1)CF 3CH CH 2HBr+ (2)CH 2 CHCH 3冷KMnO ,OHCH 3CH CH 2H SO 2(2)(3)(1)O 3(2)Zn / H O2(4)(5CH 3C CCH 3H / Pa BaSO Br /CClKOH喹啉(6)(A)(C)(7(8)CH 3CH 3+NBS(9)CH 33OHBr 2NaOHH ,Hg4醇溶液2++2(A)(B)(C)(D)解:(1) (2) (3)CF 3CH 2CH 2BrOH CH 2CHCH 3OHOHCH 3CHCH 3(4) (5)CH 32CH 2CHCCH 32CHOHCHOOO +CCOO(6)CH 3CH CHCH 3BrCH 3CH CHCH 3Br CH 2 CH CH CH 2(7)Cl CH 2 C CH CH 2n(8)CH 3Br(9)CH 3CH 2COCH(CH 3)COOC 2H 5ABCH 3CH 2COOC 2H 53.5 用化学方法区别下列各组化合物。
(1)2-己炔,1-戊炔, 1,3-戊二烯 (3)丁烷,丁烯,丁炔解:(1)能与氯化亚铜的氨溶液反应产生炔化亚铜沉淀的是1-戊炔,能与顺丁烯二酸酐反应生成白色沉淀的是1,3-戊二烯,余下的为2-己炔。
(3)能与硝酸银的氨溶液反应产生白色沉淀的是丁炔,能使溴的四氯化碳溶液褪色的是丁烯,不能反应的是丁烷。
3.9 写出1-戊炔与下列试剂作用的反应式。
(1)热的KMnO 4水溶液 (2)H 2/林德拉试剂 (3) 过量Cl 2/CCl 4,0℃ (4)AgNO 3氨溶液 (5) H 2O/H 2SO 4, Hg 2+解: (1)CH 3CH 2CH 2COOHHCOOH (2)CH 2 CHCH 2CH 2CH 3(3)ClCH CCH 2CH 2CH 3ClClCl(4)CH 3CH 2CH 2C CAg(5)OCH 3CH 2CH 2CCH 33.10 用化学方法提纯下列化合物。
(1)戊烯(含少量的丙炔) (2)环己烷(含少量的环己烯)解:(1)在将含有丙炔的戊烯中加入硝酸银的氨溶液,丙炔与之反应产生白色沉淀,而戊烯不反应且不溶解于氨溶液中,过滤、分离得到戊烯。
(2)将混合物中加入适量浓硫酸,环己烯溶于硫酸,而环己烷不反应,发生分层,经分离得到纯净的环己烷。
3.17 以丙烯为原料,并选用必要的无机试剂制备下列化合物。
(2)1-氯丙烷 (3)正丙醇 (5)1,2,3-三溴丙烷ClCH 3CH CH 2+C l CH 2 CHCH 2Pt2CH 3CH 2CH 2Cl hv(2)OHClCH 3CH CH 2+Cl CH 2 CHCH 2Pt2CH 3CH 2CH 2CH 3CH 2CH 2hv水溶液(3)(第一种方法)○2CH 3CH CH 226H 2O 2NaOHCH 3CH 2CH 2OH(第二种方法)OCH 3(B)3.23 某化合物A 的分子式为C 5H 8,在液NH 3中与NaNH 2作用后,再与1-溴丙烷作用,生成分子式为C 8H 14的化合物B ;用KMnO 4氧化B 得到分子式为C 4H 8O 2的两种不同的酸C 和D 。
A 在HgSO 4存在下与稀H 2SO 4作用,可得到酮E (C 5H 10O )。
试写出A ~E 的构造式,并用反应式表示上述转变过程。
解:CH 3CHC CHCH 3NaNH 2NH 3CH 3CHC CNaCH 3BrCH CH CH(A) CH3CHC CHCH3CH3CHC CCH2CH2CH3CH3KMnO4CH3CHCOOHCH3+CH3CH2CH2COOH(B) (C) (D )CH3CHC CHCH3OHgSO-H SOH O2CH3CH C CH3CH3(A) (E)3.24 分子式相同的烃类化合物A和B,它们都能使溴的四氯化碳溶液褪色,A与Ag(NH3)2NO3作用生成沉淀,氧化A得CO2、H2O和(CH3)2CHCH2COOH。
B与Ag(NH3)2NO3没有反应,氧化B得CO2、H2O、CH3CH2COOH和HOOC-COOH。
试写出A和B的构造式和各步反应式。
解:第四章芳烃4.3写出下列化合物的名称或构造式。
(6)间溴硝基苯(7)3,5-二甲基苯乙烯(8)邻溴苯酚(9)β-萘酚(10)二苯甲烷解:(1)邻碘苄氯(2)3-苯基-1-丙炔(3)邻羟基苯甲酸CH2ClICH2C CH OHCOOHNH2NH2NH2(1)(2)(3)(4)(5)(4)α-萘胺(5)联苯胺4.5 用化学方法区别各组下列化合物。
(1)甲苯、环己烷和环己烯(2)苯乙烯、苯乙炔和乙苯解:(1)加溴水,使溴水褪色的为环己烯,加高锰酸钾溶液褪色的为甲苯。
(2)加AgNO3氨溶液,有白色沉淀的为苯乙炔,剩下的两种化合物中加溴水,使溴水褪色的为苯乙烯。
4.6 把下列各组化合物按发生环上亲电取代反应的活性大小排列成序。
解:4.9NO2Br CH3CH=CH2CH3OHBr OH(6)(7)(8)(9)(10)CH23CCH O 3CH22CH323NH2NH CCH3O CCH3 O(3)>>> >>>(1)(4)4.102(5)解:4.18 由苯或甲苯制备下列物质(其他试剂任选)。
只看(1)(3)解:4.21水溶液反应生成红色沉淀,在温和条件下,A 氧化生成酸性物质,分子式为C8H 6O 4。
AA ~D 的结构式,NHCOCH 3CH 2CHClCH 3NO 2NHCOCH 3Br BrCHClCH 2CH 3NHCOCH 3NHCOCH 3Br(1)Br 2/FeBr 3△A Br 2/FeBr 3△B Cl 2Cl (1)(4)(5)2COOH Br CH 3NO 2CH 3NO 2(1)(2)(3)23△解: A 的不饱和度为(29+2-8)/2=6,除去苯环4个不饱和度,还有2个不饱和度,可以含炔键或二个烯键,或相应的碳环。