第7章习题及参考答案7.1 命名下列化合物。
OH OHO CH 3CH 3PhCHCH 2CH 2CH 3OHC 2H 5OCH 2CH 2O C 2H 5(7)(8)(9)(10)CH 3OHNO 2OCH 2OHCH 3OCH 2CH 3CH 3CH 3H O HO CH 3(11)(12)(13)(14)解:(1) 4-丙基-4-庚醇 (2) 2-甲基-3-戊炔-2-醇(3) 3-氯-2-溴-1-丁醇 (4) (E )-2,3-二甲基-4-溴-2-戊烯-1-醇 (5) (2R ,3R )-3-甲基-4-戊烯-2-醇 (6) (E )-2-丁烯-1,4-二醇 (7) 4-环戊烯-1,3-二醇 (8) 3-甲基-5-甲氧基苯酚 (9) 1-苯基-1-丁醇 (10) 乙二醇二乙醚 (11) 2-硝基-1-萘酚 (12) 4-甲氧基环己基甲醇 (13) 1,2-环氧丁烷 (14) (2S ,3R )-2,3-二甲氧基丁烷7.2 写出下列化合物的结构式。
(1) 3,3-二甲基环戊醇 (2) 肉桂醇(3) 环戊基叔丁基醚 (4) 3-环己烯基异丙基醚 (5) 顺-1,2-环己二醇 (6) 2,3-二巯基-1-丙醇 (7) 4-丁基-1,3-苯二酚 (8) 二苯并-18-冠-6 解:CH CHCH 2OHOHC H 3CH 3(1)(2)OOC(CH 3)3CH(CH 3)2(3)(4)SHSHCH 2CH CHOH(5)(6)OHOHC(CH 3)3O OOOO (7)(8)7.3 将下列化合物按沸点降低的顺序排列成序。
(1)丙三醇,乙二醇二甲醚,乙二醇,乙二醇单甲醚 (2)3-己醇,正己醇,正辛醇,2-甲基-2-戊醇解:(1)丙三醇>乙二醇>乙二醇单甲醚>乙二醇二甲醚 (2)正辛醇>正己醇>3-己醇>2-甲基-2-戊醇7.4 将下列各组化合物按与卢卡斯试剂作用的速率快慢排列成序。
(1)1-丁醇,2-丁烯-1-醇,3-丁烯-2-醇,2-丁醇 (2)叔丁醇,正丁醇,环己醇 (3)对甲氧基苄醇,对硝基苄醇,苄醇解:(1)3-丁烯-2-醇>2-丁烯-1-醇>2-丁醇>1-丁醇 (2)叔丁醇>环己醇>正丁醇(3)对甲氧基苄醇>苄醇>对硝基苄醇7.5 写出环戊醇与下列试剂反应(如能反应)的主要产物。
⑴ 冷的浓硫酸 ⑵ 浓硫酸,加热 ⑶ 浓HBr 水溶液 ⑷ CrO 3 + H 2SO 4 ⑸ 金属K ⑹ C 6H 5COOH + H + ⑺ C 2H 5MgBr ⑻ KOH 水溶液 解: OH2(1)(2)+BrO(3)(4)COKO O(5)(6)⑺ C 2H 5H ⑻ 不反应7.6 写出邻甲苯酚与下列试剂反应(如能反应)的主要产物。
⑴ (CH 3)2SO 4 + NaOH ⑵ Br 2 + H 2O ⑶ CH 3COOH + H 2SO 4 ⑷ 浓硫酸,室温 ⑸ 冷、稀的硝酸 ⑹ 醋酸酐 解:OH CH 3BrBrO CH 3CH 3(1)(2)(3) 不反应CH 3OHHO 3SCH 3OHSO 3H(4)(5) 不反应OCCH 3CH 3O(6)7.7 完成下列反应。
OH+42(6)( )( )ABHRCOOOHHOCH CH OH(7)( )( )ABHIO OH OH(8)OHAlCl 3CH3COCl+165℃(9)OClHAB (10)( )( )OOHOCH 2CH 2OH(7)解:CCHCH 3CH 3CH 3CH 3C H 3Cl(1)(2)OCH 3OCH 2(3)(4)OHICH 2CH 3I(5)(6)OOHOCH 2CH 2OH(A)(B)(7)OHC(CH 2)4CHOCOCH 3OH(8)(9)HOCH 2CH 2CH 2CH 2ClHOCH 2CH 2CH 2CH 2CN(A)(B)(10)7.8 将下列各组化合物按指定的性质从大到小排序。
(1)酸性OH OH NO 2OHNO 2OHNO 2NO 2A.B. D.C.(2)与HBr 反应的活性CH 2OH CH 2OH CH 3CH 2OH NO 2CHOH CH 3C H 3A.B. D.C.(3)分子内脱水的活性CHOHNO 2C H 3CHOH C H 3CHOHNH 2C H 3A.B.C.(4)与CH 3COOH 进行酯化反应的速率CH 3OHCH 3CH 2OH (CH 3)2CHOH (CH 3)3COHA. B.D.C.解:(1)D > B > C > A ;(2)D > B > A > C ;(3)B > A > C ;(4)A > B > C > D7.9 用化学方法分离下列各组化合物。
(1)2,4,6-三甲基苯酚和2,4,6-三硝基苯酚。
(2)氯苯、苯甲醚和对甲苯酚 解:OHNO 2O 2NNO 2OHCH 3CH 3ONaO 2NNO 2ONaCH CH 3C3233OHNO 2O 2N NO 2OHCH 3C H 3CH 33强酸+OHCH3 O23CH3ClOHCH3Cl24O CH3HClO CH3+,+7.10 用化学方法鉴别下列各组化合物。
(1)正丁醇、仲丁醇和叔丁醇(2)正丙醇、异丙醇和2-丁烯-1-醇(3)1,4-丁二醇和2,3-丁二醇(4)苄醇,邻甲苯酚,苯甲醚(5)丙醇,烯丙醇,丙炔醇(6)苯甲醚,甲苯,苯酚,1-苯基乙醇解:(1)室温下分别加入Lucas试剂,立即出现浑浊的是叔丁醇,片刻后才出现浑浊的是仲丁醇,室温下无明显现象的是正丁醇。
(2) 室温下分别加入Lucas试剂,立即出现浑浊的是2-丁烯-1-醇,片刻后才出现浑浊的是异丙醇,室温下无明显现象的是正丙醇。
(3) 分别加入含有少量硝酸的HIO4溶液,摇匀后加入AgNO3水溶液,有AgIO3白色沉淀者为2,3-丁二醇。
(4) 首先用稀的氢氧化钠溶液试验,能溶于稀的氢氧化钠溶液者为邻甲苯酚;然后在不与氢氧化钠溶液作用的两者加入1~2粒绿豆大小的金属钠,发生反应并有气体冒出者为苄醇,不反应者为苯甲醚。
(5) 首先在三者中分别加入稀的溴水,不褪色者为丙醇;然后对褪色的两者再用硝酸银的氨溶液试验,能够生成白色炔化物者为丙炔醇,无此现象者为烯丙醇。
(6) 首先在四者中用绿豆大小的金属钠试验,发生反应并冒出气体者为苯酚、1-苯基乙醇,不作用者为苯甲醚、甲苯,这样便分成了两组;然后在苯酚、1-苯基乙醇中分别加入稀的氢氧化钠溶液,溶于氢氧化钠溶液者为苯酚,不反应者为1-苯基乙醇;在苯甲醚、甲苯中分别加入高锰酸钾溶液,加热后出现褪色者为甲苯,无此现象者为苯甲醚。
7.11 推测下列反应的机理。
OH 2H+CHCH 3OHCH 3+(1)H+OH OHO(2)H+CHPh 2CH 3C CPh 2CH 3CH (3)OH 24(4)解:CH-CH 3OHH+CH-CH 3OH 22CH-CH 33H CH 3CH 3H+++重排消 除 (1)+OH 2H+OH OHOH OHO+(2)+H+H+CPh 2CH 3CH CHPh 2CH 3C CH 3CH PhPhCH 3CPh PhC HCH 3CHPh Ph+重排(3)++H+OH 2H+OHHH 2O ++(4)7.12 在叔丁醇中加入金属钠,当钠被消耗后,在反应混合物中加入溴乙烷,这时可以得到C 6H 14O 的化合物;如果在乙醇与金属钠反应的混合物中加入2-甲基-2-溴丙烷,则有气体产生,在留下的混合物中仅有一种有机物——乙醇。
根据以上实验现象,⑴写出所有的反应方程式;⑵解释这两个实验结果为什么不同? 解:(CH 3)3COH Na(CH 3)3CONaH (CH 3)3CONa CH 3CH 2Br (CH 3)3COC 2H 5NaBrCH 3CH 2OH NaCH 3CH 2ONa H (CH 3)3CBrCH 3CH 2ONaCCH 2C H 3CH 3BrH CH 3CH 2ONa BrH CH 3CH 2OHNaBr(1)+12+++++12+++(2) 这两个反应都是卤代烷与醇钠的作用,根据卤代烷构造的不同存在取代(生成醚)和消除(生成烯烃)丙个竞争反应。
在前一个实验中,伯卤代烷以取代反应为主,生成醚;而在后一个实验中,叔卤代烷在强碱醇钠的作用下只发生消除反应成成烃(气体),留下了乙醇。
7.13 旋光活性的(2S ,3R )-3-溴-2-丁醇(A )与KOH/CH 3OH 反应产生一个旋光性环氧化物B ,B 随后用KOH 水溶液处理得到2,3-丁二醇(C )。
(1)写出A 、B 和C 的立体结构;(2)C 是否具有旋光性,并解释之。
解:CH 3CH 3OH H Br HKOH/CH OHCH 33OH HH OH 3H CH 33OHOH(2S ,3R )-3-溴-2-丁醇 (2S ,3S )-丁二醇(有旋光性)7.14 将下列化合物按分子内脱水反应的相对活性排列成序。
(1)A .正丁醇 B .PhCH(OH)CH3 C .环己醇 D .PhC(OH)(CH3)2 (2)A .CCl3CH2CH2OH B .CH3CH2CH2OHC .CH2=CHCH(OH)CH3D .(CH3)2CHOH 解:(1)D>B>C>A (2)C>D>A>B 7.15 试解释实验中所遇到到的下列问题。
(1)金属钠可用于除去苯中所含量痕量H2O ,但不能用于除去乙醇中所含的水。
(2)为什么制备格利雅试剂时用作溶剂的乙醚 需要除去水分,而且必须除净乙醇(乙醇是制取乙醚的原料,常掺杂于产物乙醚中)。
(3)在使用LiAlH 4的反应中,为什么不能用乙醇或甲醇作溶剂? 解:(1)因为乙醇可以与金属钠反应生成乙醇钠。
(2)因为水会分解格氏试剂,乙醇中羟基上的质子具有酸性,也会分解格氏试剂。
(3)因为LiAlH 4是负氢离子还原剂,水及含有活泼氢的化合物都会将其分解。
7.16 叔丁醚(CH 3)3C-O-C(CH 3)3的制备既不能用威廉森法,也不能用浓硫酸脱水法制备,为什么?可采用什么方法制备?解:因为叔卤代烃在醇钠溶液中很容易发生消除反应生成烯烃;叔醇在酸催化下很容易发生分子内脱水生成烯烃而得不到醚。
叔丁醚可用下面的方法制备:(CH 3)2C=CH 2+(CH 3)3COHH(CH 3)3COC(CH 3)37.17 选择适当的醛、酮和格利雅试剂合成下列化合物。
(1)3-苯基-1-丙醇 (2)2-苯基-2-丙醇 (3)2,4-二甲基-3-戊醇 解:C 6H 5CH 2MgClC 6H 5CH 2CH 2CH 2OMgClC 6H 5CH 2CH 2CH 2OHC 6H 5MgBr CH 3CHOCH 3C 6H 5CCH 3CH 3C 6H 5C CH 3CH 3(CH 3)2CHMgBr (CH 3)23)2CHCHCH(CH 3)(CH 3)2CHCHCH(CH 3)2+++无水乙醚无水乙醚H 3O H 3OH 3O(1)(2)(3)7.18 选择最佳合成路线,完成下列合成反应。