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第八章羧酸、羧酸衍生物和取代酸

第八章羧酸、羧酸衍生物和取代酸问题八9-1按酸性次序排列下列化合物:COOHNH 2COOHOCH3COOHCH3COOHBr(1) (2) (3) (4)解:9-2由乙醇合成α-氯代丁酸(无机试剂任选)。

解:9-3按照水解活性的大小次序排列下列化合物,并说明原因。

(1)乙酰胺(2)醋酸酐(3)乙酰氯(4)乙酸乙酯解:题中给出的四种羧酸衍生物的水解反应是双分子酰氧键断裂的亲核加成-消除机理,用下列通式表示这四种化合物:CH3COY Y=Cl,OCCH3,OC2H5,NH2如果C=O基团中碳原子的正电性越强,离去基团的离去倾向越大,反应物的活性也就越大。

综合诱导效应和共轭效应,C=O基团中碳原子的正电性和离去基团的离去倾向次序为:乙酰氯>乙酸酐>乙酸乙酯>乙酰胺,所以水解反应的活性次序为:乙酰氯>乙酸酐>乙酸乙酯>乙酰胺。

9-4以丙腈为原料合成乙胺(无机试剂任选)。

解:9-5试完成由丙酸→α-氯代丙酸→α-羟基丙酸→丙酮酸的转化。

解:习题八1. 用系统命名法命名下列化合物:(1)CH 2OH COOH(2)(8)(7)(5)(6)(4)(3)(9)(10)OCH 2COOH ClClCOOH(11)(12)C = C BrCl COOH C 2H 5CH 3CHCH 2CH 2CHCOOHCH 3C 2H 5CH 3 CH CH COOHO HCOOH HC HOO O C CH 3OCOOHH C OCH 2OCH 2 CHCH 2COOHCH 3OHCH 2COOHO C NHCH 3O解:(1) 2,5-二甲基庚酸 (2) (2E , 4E )-2,4-己二烯酸 (3) (E )-2-乙基-3-氯-3-溴丙烯酸(4) 3-羟甲基苯甲酸 (5) 2,3-环氧丁酸 (6) 2-(2,4-二氯苯氧基)乙酸 (7) (1S ,2S )-1,2-环丙基二甲酸 (8) 乙酸-2-羧基苯酯 (乙酰水杨酸) (9) 甲酸苯甲酯(甲酸苄酯) (10) 3-甲基-4-环己基丁酸 (11) 5-羟基-1-萘乙酸 (12) N-甲基氨基甲酸苯酯 2. 写出下列化合物的结构式:(1)2,3-二甲基戊酸 (2)对苯二甲酸 (3)延胡索酸(4)(S )-α-溴丙酸 (5)顺-12-羟基-9-十八碳烯酸 (6)3-甲基邻苯二甲酸酐 (7)异丁酸异丙酯 (8)丁酸酐 (9)丁二酸酐 (10)间硝基苯乙酰溴 (11)乙二醇二乙酸酯 (12)己二酸单酰胺 解:3. 请排出下列化合物酸性由强到弱的顺序: (1) 醋酸 三氯乙酸 苯酚和碳酸CH 3CHCOOHFCH 3CHCOOHCl CH 3CHCOOHBr CH 3CHCOOHI (2)(3)CH 3CH2CCOOHOCH 3CH 2CHCOOH OH CH 3CHCH 2COOH OHCH 2CH 2CH 2COOH OH(4)COOHH 2CO 3 H 2O OH解:(1) 三氯乙酸 > 醋酸 > 碳酸 > 苯酚(2) (4)(3)>>>CH 3CHCOOHFCH 3CHCOOH ClCH 3CHCOOHBr CH 3CHCOOHI >>>COOH > H 2CO 3 > H 2O >OHCH 3CH 2CHCOOHOCH 3CH 2CHCOOH OHCH 3CHCH 2COOH OHCH 2CH 2CH 2COOHOH4. 完成下列反应方程式:5. 用化学方法分离下列混合物:(1)苯甲醇 苯甲酸 苯酚 (2)异戊酸 异戊醇 异戊酸异戊酯 解:(1)(2)6. 用化学方法鉴别下列化合物:(1) 甲酸 乙酸 草酸 (2) 草酸 丙二酸 丁二酸 (3) 乙酰氯 乙酸酐 乙酸乙酯 解:(1)(2)(3)苯甲醇 苯甲酸 苯 酚NaOH H 2O有机相水相苯甲醇苯甲酸钠 苯酚钠CO 2有机相水相苯 酚苯甲酸钠 HCl甲酸 乙酸 草酸Tollon 试剂√ Ag ↓ × ×△×√ CO 2↑草酸√ CO 2↑ √ CO 2↑ ×△√ ↓ ×Ca 2+ 乙酰氯乙酸酐 乙酸乙酯√ 白↓××I 2-NaOH /△AgNO 3H 2O× √黄色↓异戊酸 异戊醇 异戊酸异戊酯Na 2CO 3 H 2O有机相水相异戊酸钠 异戊酸异戊酯 异戊醇CaCl 2有机相无机相异戊酸异戊酯CaCl 2醇合物H 2OHCl异戊酸水相有机相异戊醇7.完成下列合成(其它原料任选):(1)由CH3CH2CH2OH合成CH3CH2CHOHCOOH (2) 由CH3CH2CH2OH合成(CH3)2CHCOOH(3) 由CH3CHO合成HOOCCH2COOH (4) 由CH3CH2CH2CN合成CH3CH2CH2NH2解:8. 某化合物C5H8O4,有手性碳原子,与NaHCO3作用放出CO2,与NaOH溶液共热得(A)和(B)两种都没有手性的化合物,试写出该化合物所有可能的结构式。

解:9. 一个有机酸(A),分子式为C5H6O4,无旋光性,当加1molH2时,被还原为具有旋光性的(B),分子式为C5H8O4。

(A)加热容易失去1molH2O变为分子式C5H4O3的(C),而(C)与乙醇作用得到两个互为异构体的化合物,试写出(A),(B),(C)的结构式。

解:10. 某化合物分子式为C7H6O3,能溶于NaOH及NaHCO3,它与FeCl3有颜色反应,与(CH3CO)2O 作用生成C9H8O4,在H2SO4催化下,与甲醇作用生成具有杀菌作用的物质C8H8O3,此物质硝化后仅得一种一元硝化产物,试推测该化合物的结构式,并写出有关的反应式。

解:11.有一含C, H, O的有机物(A),经实验有以下性质:①(A)呈中性,且在酸性溶液中水解得(B)和(C);②将(B)在稀硫酸中加热得到丁酮;③(C)是甲乙醚的同分异构体,并且有碘仿反应。

试推导出(A)的结构式。

解:同步练习八1.命名下列化合物:解:(1)3-苯基丙烯酸(2)5-硝基-2-萘乙酸(3)甲基丙二酸(4)2,4-二氯苯氧乙酸(5)3-戊酮二酸(6)(5R,3Z)-4-甲基-5-氯-3-己烯酸(7)N-甲基乙酰胺(8)3-羟甲基苯甲酸(9)甲基丁烯二酸酐(10)3-甲基-4-丁内酯(11)S-2-(2-环戊烯基)丙酸(12)邻乙酰氧基苯甲酸(13)N-甲基-2-羟基-4-氯丁酰胺(14)4-苯基-3-丁酮酸甲酯2.写出下列化合物的结构式:(1)α,α,β-三甲基丁酸(2)氨基甲酸甲酯(3)β-环戊基丙酸(4)乙酰溴(5)DMF (6)邻苯二甲酰亚胺(7)NBS (8)甲基丙烯酸甲酯(9)(Z)-9-十八碳烯-12-酮酸解:3.回答下列问题:(1)为什么羧酸的沸点比分子量相近的醇高?(2)醇酸脱水能生成哪几类产物?为什么醇酸的脱水产物视羟基与羧基的相对位置而定?解:(1)羧酸分子间氢键缩合比醇分子间氢键稳定。

(2)四种,分别是交酯,α、β-不饱和酸,内酯及链状聚酯。

脱水产物视羟基与羧基位置定是由于脱水方式取决于产物的稳定性,以生成稳定产物的方式脱水。

4.按酸性大小顺序排列下列化合物:(1)A. CH2ClCOOH B. CCl3COOH C. CHCl2COOH D. CH3COOH COOHO2N NO2A.B.COOHC.CH3OCH3D.COOHNO2E.COOHCH3(2)(3)COOHA. B. (CH3)3CCOOH C. CH3COOH D. HCOOH (4)A. H2O B. CH3CH2OH C. CH3COOHD. CH CHE. C6H5OHF. H2CO3(5)A. CH3COOH B. HOOCCH2COOH C. HOOCCOOH D. HCOOH解:(1)B>C>A>D (2)A>D>B>E>C (3)D>A>C>B>E (4)C>F>E>A>B>D (5)B>C>D>A5.完成下列反应式:解:6.完成下列转化:(1)(CH 3)2CHCH 2OH —→(CH 3)3CCOOH (2)CH 3CH 2CH 2OH —→CH 3CH 2CH 2COOH(5)CH 3CH 2CH 2CHO —→CH 3CH 2COOH (6)CH 3CH 2OH —→CH 3CH=CHCOOH 解:(CH 3)2CHCH 2OH2SO 4(CH 3)2C=CH 2HBr(CH 3)3CBrMg(1)(CH 3)3CMgBrCO 2H 3O +(CH 3)3CCOOH(2)CH 3CHO227+CH 3COOHPBr 2CH 2COOH Br CN -H +3OCH 2(COOH)2(3)CH 3CH 2CH 2OHSOCl 2CH 3CH 2CH 2ClNaCN H +3OCH 3CH 2CH 2COOH O + HCNOH -OH CNH 3O +OH COOH(4)(5)CH 3CH 2Br AlCl 3CH 2CH 3KMnO 4/H+COOH(6)CH 3CH 2CH 2CHONaBH 4CH 3CH 2CH=CH 2KMnO 4H +CH 3CH 2COOH (7)CH 3CH 2OHCu o CH 3CHO 稀OH-CH 3CH=CHCHOAg(NH 3)+2CH 3CH=CHCOONH 4H +CH 3CH=CHCOOHCH 3CH 2CH 2CH 2OH H +,,7.用化学方法鉴别下列化合物:(1)乙醇,乙酸,乙醛 (2)乙酸,草酸,丙二酸 (3)苯甲酸,对甲苯酚,苯甲醇解:(4)COOH FeCl 3显色显色NaHCO 3CO 2(5)CH 3COCH 2COOCH 3OH COOHCH 3CHCOOHOHFeCl 3显色显色23CO 2OHCOOH OH8.用化学方法分离苯甲醚、苯甲醛、苯甲酸。

解:9.用反应式表示乙酰胺与下列试剂的反应:(1)H 2O ,H +,Δ (2)H 2O ,OH -,Δ (3)P 2O 5,Δ (4)NaOBr ,OH -解:(2)CH 3CNH 2OH 2O,OH -CH 3CO -O + NH 3(3)CH 3CNH 2OP 2O 5CH 3CN + H 2O(4)CH 3CNH 2O NaOBr,OH-CH 3NH 2 + Na 2CO 3 + Na X + H 2O10.用适当的方法除去下列物质中的少量杂质:(1)乙酸乙酯中的少量乙醇和乙酸 (2)苯酚中的少量苯甲酸和苯甲醛(1)CH 3CNH 2O H 2O,H+CH 3COH O + NH 4+解:(1)将混合物先用饱和Na 2CO 3洗涤除去乙酸。

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