《有机化学-结构和性质相关分析与功能》第三版 课本答案全.doc 30页

'第一章           绪论问题一部分参考答案1-4CO2分子中，虽然碳-氧键为极性键，但由于分子几何形状为线型，单个键矩相互抵消：，所以μ=0。1-5价线式简化式缩写式习题一参考答案1.(1)sp3(2)sp(3)sp2(4)sp(5)sp3(6)sp22.(1)，(3)，(6)互为同分异构体；(2)，(4)，(5)，(7)互为同分异构体。3.(1)醇类(2)酚类(3)环烷烃(4)醛类(5)醚类(6)胺类4.π键的成键方式：成键两原子的p轨道沿着与连接两个原子的轴垂直的方向“肩并肩”重叠而形成。π键特点：①电子云平面对称；②与σ键相比，其轨道重叠程度小，对外暴露的态势大，因而π键的可极化度大，在化学反应中易受到亲电试剂的进攻而发生共价键的异裂；③由于总是与σ键一起形成双键或叁键，所以其成键方式必然限制σ键单键的相对旋转。5.(1)(2)(5)易溶于水；(5)(4)(6)难溶于水。 6.C6H67.C3H6F28.第三章开链烃 问题三参考答案3-1   (1)3,3-二甲基己烷(2)2,2,4,9-四甲基癸烷3-4(1)2,4,4-三甲基-1-戊烯(2)4,6-二甲基-3-庚烯3-52-己烯有顺反异构：3-8在较高温度和极性溶剂条件下，1,3-戊二烯同溴化氢主要发生1,4加成：习题三参考答案1.(1)2-甲基-4,5-二乙基庚烷(2)3-甲基戊烷(3)2,4-二甲基-3-乙基戊烷(4)(顺)-3-甲基-3-己烯orZ-3-甲基-3-己烯(6)(Z)-3,5-二甲基-3-庚烯(7)2,3-己二烯(8)3-甲基-2-乙基-1-丁烯(9)2,5,6-三甲基-3-庚炔(10)1-丁炔银(11)3-甲基-1,4-戊二炔(12)3-甲基-1-庚烯-5-炔2. 3.4.(Z)-2-戊烯(E)-2-戊烯(Z)-3-甲基-3-己烯(E)-3-甲基-3-己烯(Z)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯(E)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯(Z)-5-甲基-3-乙基-2-己烯(E)-5-甲基-3-乙基-2-己烯(Z)3-甲基-1,3-戊二烯(E)3-甲基-1,3-戊二烯5.2,3,3-三甲基戊烷2,3-二甲基-3-乙基戊烷 2,3-二甲基-1-戊烯6-甲基-5-乙基-2-庚炔2,3-二乙基-1-己烯-4-炔6.(1)和(3)(2)和(4)(5)和(6)7. 8.1-庚烯2-庚烯3-庚烯2-甲基-1-己烯3-甲基-1-己烯4-甲基-1-己烯5-甲基-1-己烯2-甲基-2-己烯3-甲基-2-己烯4-甲基-2-己烯5-甲基-2-己烯2-甲基-3-己烯3-甲基-3-己烯2,3-二甲基-1-戊烯2,4-二甲基-1-戊烯3,5-二甲基-1-戊烯3,3-二甲基-1-戊烯2-乙基-1-戊烯3-乙基-1-戊烯2,3-二甲基-2-戊烯2,4-二甲基-2-戊烯3,4-二甲基-2-戊烯3-乙基-2-戊烯3-甲基-2-乙基-1-丁烯9.(1)官能团位置异构(2)顺反异构(3)碳胳异构(4)官能团异构(5)碳胳异构(6)碳胳异构10.该化合物的分子式为C14H3011. 12. 13.(CH3)2CHCH2CH3＞CH3CH2CH3＞C(CH3)4＞CH4烷烃的卤代反应机理为自由基取代反应。对反应物来说，每取代一个氢原子包括两个基元反应，即共价键的断裂和形成分两步完成。其中第一步涉及C—H键均裂生成自由基中间体，为反应定速步骤，共价键的均裂所需活化能越小，整个取代反应速率就越快，相应的烷烃反应活性也就越大。而共价键的均裂所需活化能越小，生成的自由基中间体相对稳定性就越大，所以可以用中间体稳定性的大小判断相应C—H键均裂的活性。因为自由基相对稳定性次序为：3°＞2°＞1°＞·CH3°，所以有上述反应活性次序，而且在前两个化合物中，红色标记的C—H键首先断裂。14.(5)＞(3)＞(2)＞(1)＞(4)即：CH2=CHC+HCH3＞(CH3)3C+＞CH3CH2C+HCH3＞CH3CH2CH2C+H2＞(CH3)2CHC+H2正己烷 3-己烯浓H2SO4有机层酸层正己烷 硫酸酯15.(1)   3-庚烯 1-己炔  Ag(NH3)2+液相固相3-庚烯 1-己炔银   (2) 1-戊烯1-戊炔戊烷Br2/CCl4室温,避光√溴褪色√溴褪色×Ag(NH3)2+×√灰白色↓16.(1)   1-丁炔2-丁炔丁烷Br2/CCl4室温,避光√溴褪色×Ag(NH3)2+√灰白色↓×× (2)  1,3-丁二烯1-己炔2,3-二甲基丁烷Br2/CCl4√溴褪色√溴褪色×Ag(NH3)2+×√灰白色↓   (3)    17.. 10．（1）CH3-CH=CH2CH3COOH（2）CH3-C≡CH+HBr（2mol）CH3CBr2CH3（3）CH3-C≡CHCH3-C=CH2CH3CBr2CH2BrBr11．(CH3)2CHCH2C≡CH12．（1）CH3CH=CH-CH=CHCH3（2）CH3CHBrCHBrCHBrCHBrCH3 第四章环烃 问题四参考答案4-13-1                                 二环[4.3.0]壬烷螺[4.5]癸烷4-23-2                                 2-戊烯环戊烷Br2/CCl4室温,避光√溴褪色×    反式稳定性大3-4①苯的邻位二取代物无异构体②苯的化学特性是：难加成、难氧化、易发生苯环上氢原子被取代的反应，即易发生苯环体系保持不变的反应。因而其结构不应当是Kelulé式所表示的1,3,5-环己三烯。③苯环具有特殊的安定性：苯的氢化热（208.5kJ·mol-1）比环己烯氢化热的三倍（3×119.3kJ·mol-1=357.9kJ·mol-1）低得多。由此可知，凯库勒结构式不能代表苯的真实结构。习题三参考答案1.(1)2,3-二甲基环戊烷(2)1,1-二甲基-2-异丙基环丙烷(3)3-甲基-1-环己基-1-丁烯(4)4-苯基-1,3-戊二烯(5)4-硝基-3-氯甲苯（或：4-甲基-1-硝基-2-氯苯）(6)5-氯-2-萘磺酸(7)2,4-二甲基-4-苯基己烷2. 3.反-顺-反-4.(8)1molCl2/hn,苯/无水AlCl35.(1)C6H5OCH3>C6H6>C6H5Cl>C6H5COCH3 苯环己烷1,3-环己二烯Br2/CCl4室温,避光××√溴褪色混酸，D√黄色油状液体× 6.(1)    1-己烯1-己炔己烷Br2/CCl4室温,避光√溴褪色√溴褪色×Ag(NH3)2+×√灰白色↓(2)   2-戊烯1,1-二甲基环丙烷环戊烷Br2/CCl4室温,避光√溴褪色√溴褪色×KMnO4H+√紫色退去×(3)3-甲基环己烯甲苯甲基环己烷Br2/CCl4室温,避光√溴褪色××KMnO4H+D√紫色退去×(4)     7.(2)有芳香性10.甲基上的氢原子易被氧化，控制反应条件可使反应停留在甲基被氧化阶段，但最好用 其它方法。例如：思路2*镉酰氯氧化反应（带*者为超出教学大纲范围）思路3见第六章第五章旋光异构问题五参考答案5-1    5-2    (3)代表图4-5中乳酸(B)的构型。习题五参考答案1.（1）旋光性：使偏振光振动平面发生旋转的性质。（2）比旋光度：一定波长和一定温度下，测得单位浓度、单位盛液管长度某物质的旋光度。（3）手性：实物和镜像不能完全重合的特征。（4）手性碳原子：连有不相同的四个原子或基团的饱和碳原子。（5）外消旋体：一对对映体的等量混合物。（6）对映体：两种不同构型的分子互为实物和镜像不能重合的关系（7）立体选择性反应在有机化学反应中，如果有产生几种立体异构体的可能性，而以其中一种立体异构体为主要产物。（8）立体专一性反应；选择性为100％的立体选择性反应，即在有机化学反应中，从一种构型的反应物只得到一种构型的产物；或指在反应机理上具有特定立体方向性的反应。2.(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√3.(1)(S)-3-羟基-2-溴丙醛(2)(R)-2-氯环己酮(3)(2S,3S)-2-氯-3-溴戊烷(4)(顺)-1,3-二甲基环己烷或(1R,3S)-1,3-二甲基环己烷 5.(1)无(2)有(3)有(4)无(1)和(4)分子内部有对称面，所以分子无手性，对应的化合物无旋光活性。(2)和(3)分子内部无对称因素，所以分子有手性，对应的化合物就有旋光活性。6.（1）1,2-二苯基-2-溴乙醇：四种（2）1,2-二氯环戊烷：三种（3）*2,3,4-三溴戊烷：该题超出大纲范围，C-3为假手性碳原子（用r/s表示，比较其所连四个基团大小时，构型为R的原子或基团优先于构型为S的原子或基团）。四种（一对对映异构体，两个内消旋体）（2S,4S）（2R,4R）（2S,3s,4R）(2R,3r,4S)（4）四种7. 第六章卤代烃问题六参考答案伯仲伯叔1-溴丁烷2-溴丁烷2-甲基-3-溴丙烷1,1-二甲基-1-溴乙烷2-溴甲苯3-溴甲苯4-溴甲苯苄基溴6-3氯仿溶液在上层，因为氯仿的相对密度大于水。6-4       因为卤代烃中碳卤键的可极化度顺序为C—Cl＜C—Br＜C—I，而共价键的断裂活性顺序与键的可极化度顺序一致，所以在进行SN反应时，反应活性顺序与键的极性顺序相反。习题六参考答案1.(1)3-甲基-2-溴戊烷(2)4-甲基-5-氯-2-戊炔(3)3-溴环戊烯(4)1-氯-4-溴环己烷(5)1-叔丁基-3-溴环己烷(6)2-甲基-3-苯基-1-溴-1-丁烯(7)1-苯基-3-溴-1,3-丁二烯(8)苄基溴 3.(1)   CH3(CH2)2CHBrCH＝CH2CH3(CH2)3CH＝CHBrCH3CH2CHBrCH2CH＝CH2AgNO3/乙醇,室温白↓××AgNO3/乙醇,Δ×白↓       AgNO3/乙醇,室温白↓ × ×AgNO3/乙醇,Δ白↓ ×4.(1)1-苯基-1-氯丙烷＞1-苯基-2-氯丙烷＞1-苯基-3-氯丙烷5.(1)SN2(2)SN1(3)SN2(4)SN16.主要产物为(2)，产物双键碳上所连的取代基越多，稳定性越强。第七章醇、酚、醚问题七参考答案7-0(1)4-甲基-1-戊醇(2)1-(4-氯苯基)乙醇(3)4-苯基-1,6-庚二烯-4-醇7-1因为CaCl2能与乙醇生成醇合物，所以不能用CaCl2作干燥剂除去乙醇中的水分。7-2醇中C—OH键的可极化度小于卤代烃中的C—X键，所以醇羟基是一个很难离去的基团，要在酸催化下使醇氧质子化，形成盐，从而促使碳氧键异裂，并以水的形式离去，所以醇的消除反应基本上是H+催化下的E1机理：生成碳正离子后，只能消去b-位氢原子得到烯烃。a-位氢原子虽然比b-位氢原子酸性大，但仍属于弱酸，只有a-位上有多个强吸电子且容易离去基团的多卤代烷（最好不存在b-位氢原子），在强碱存在下才能先消去a-位氢原子，再消去卤素，得到瞬时存在而不能分离的活性中间体。7-3由于硝基是极强的致钝间位定位基，所以2,4-二硝基苯酚和2,4,6-三硝基苯酚与大多数的酚不同，其酸性比碳酸强，所以能溶于碳酸氢钠水溶液。7-4得到的仲丁醇构型与原料相同。因为该反应机理为SN2，空间位阻小反应活性大的CH3—O键异裂，生成溴甲烷，不涉及O—CH(CH3)CH2CH3的断裂，所以仲丁醇构型构型不变。习题七参考答案1.(1)3-甲基-3-戊烯-1-醇(2)2-甲基苯酚(3)2,5-庚二醇(4)4-苯基-2-戊醇(5)2-溴-1-丙醇(6)1-苯基乙醇(7)2-硝基-1-萘酚(8)3-甲氧基苯甲(9)1,2-二乙氧基乙烷（乙二醇二乙醚） 4.(1)√分子间(2)×(3)√分子间(4)√分子内(5)√分子内(6)√分子内(7)×(8)√分子间第八章　醛、酮、醌问题八参考答案8-2加饱和NaHSO3溶液，己醛产生白色沉淀，过滤，酸水解，洗涤，干燥，蒸馏，得纯净己醛。习题八参考答案1.(1)3-甲基戊醛(2)(Z)-3-甲基-3-戊烯-2-酮(3)2-甲基-1,4-苯醌(4)4-甲基-2-羟基苯甲醛(5)丙酮缩二乙醇(或2,2-二乙氧基丙烷)(6)2-甲基-3-异丙基-1,4-萘醌(7)3-(4-甲基苯基)-2-丁酮 4.*无机试剂和一个碳的有机试剂任选（溶剂例外）或 (5)用(1)的中间产物和最终产物合成5.能发生碘仿反应的是：(2)(4)(5)(8)(10)；能与NaHSO3加成的是：(1)(6)(8)(9)(10)；能被斐林试剂氧化的是：(1)(6)(8)(9)；能与羟胺生成肟的是：(1)(5)(6)(7)(8)(9)(10)。丙醛丙酮丙醇异丙醇2,4-二硝基苯肼√黄↓√黄↓××I2/OH- ×√黄↓ ×√黄↓7.(1)     甲醛丙醛苯甲醛斐林试剂√砖红色↓√砖红色↓×本尼迪试剂×√砖红色↓  (2)    苯乙醛苯乙酮1-苯基-1-丙酮 托伦试剂√Ag↓↓××I2/OH- √黄↓×  (3)   环己醇环己酮饱和NaHSO3乙醚液相固相环己醇/乙醚a-羟基磺酸钠H2OH+环己酮蒸馏环己醇 8.   第九章羧酸、羧酸衍生物和取代酸问题九参考答案9-3 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：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。习题九参考答案1.(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3．(1)三氯乙酸>醋酸>碳酸>苯酚 5.(1)苯甲醇苯甲酸苯酚NaOHH2O有机相水相苯甲醇苯甲酸钠苯酚钠CO2有机相水相苯酚苯甲酸钠HCl       异戊酸 异戊醇 异戊酸异戊酯Na2CO3H2O有机相水相异戊酸钠异戊酸异戊酯 异戊醇CaCl2有机相无机相异戊酸异戊酯CaCl2醇合物H2OHCl异戊酸水相有机相异戊醇(2)         甲酸乙酸草酸Tollon试剂√Ag↓××△×√CO2↑6.(1)  草酸丙二酸丁二酸√CO2↑√CO2↑×△√↓×Ca2+ (2)  乙酰氯乙酸酐乙酸乙酯√白↓××I2-NaOH/△AgNO3H2O×√黄色↓  (3)    第十章含氮有机化合物问题十参考答案10-1（1）N-甲基苯胺（2）碘化二甲基二乙基铵（3）3-甲基-2-氨基戊烷苯胺N-甲基苯胺三苯胺             苯磺酰氯NaOH蒸馏馏出液三苯胺             残液过滤固体滤液N-甲基-N-苯基苯磺酰胺             N-苯基苯磺酰胺钠             H3O+/ΔH3O+/ΔN-甲基苯胺            苯胺            碱化，洗涤，干燥，蒸馏碱化，洗涤，干燥，蒸馏洗涤，干燥，蒸馏10-2                  习题十参考答案 1.(1)二甲基乙基胺(2)N-甲基-N-乙基环己胺(3)氢氧化二甲基二乙基铵(4)氯化对甲基重氮苯(5)N,N-二甲基对溴苯胺(6)2,3-二甲基-2-氨基丁烷2.(1)HOCH2CH2NH2(2)[HOCH2CH2N(CH3)3]+OH-3.原题有误，环己胺与开链伯胺无可比性(1)己胺>对甲氧基苯胺>苯胺(2)戊胺>苯胺>乙酰苯胺(3)甲胺>尿素>甲酰胺>邻苯二甲酰亚胺(6)(CH3CH2)2N+(CH3)2I-(CH3CH2)2N+(CH3)2OH-(CH3)2N+C2H5I-+CH2＝CH26.(1) C6H5CH2NH2C6H5CH2NHCH3C6H5CH2N(CH3)2             苯磺酰氯NaOH√不分层√↓×可溶于酸   C6H5CH2NH2C6H5CH2NHCH3C6H5CH2N(CH3)2             NaNO2HCl√N2↑√黄色↓√无明显现象  或：  苯胺环己基胺环己基甲酰胺             Br2H2O√白↓××NaNO2HCl√N2↑×(2)     苯胺苯酚环己基胺             Br2H2O√白↓√白↓×FeCl3H2O ×√显色(3)    7．苯甲醇苯甲胺对甲苯酚NaOHH2O有机相水相对甲苯酚钠苯甲醇苯甲胺CO2有机相水相苯酚苯甲胺盐酸盐HClH2O NaOHH2O苯甲醇         第十二章杂环化合物及生物碱问题十二参考答案12-1        碱性：四氢吡咯＞吡啶＞苯胺＞吡咯12-2        亲电取代反应活性：a-甲基呋喃＞噻吩＞苯＞b-硝基吡啶习题十二参考答案1.⑴3-甲基吡咯⑵3-吡咯甲醇⑶3-噻吩甲醇⑷3-吡啶乙酮（3-乙酰基吡啶）⑸4-甲基-2-硝基嘧啶⑹5-溴-3-吲哚甲酸⑺2,6,8-三羟基嘌呤⑻6-氨基-8-甲氧基嘌呤4.⑴六氢吡啶＞吡啶＞苯胺＞吡咯⑵四氢吡咯＞甲胺＞氨＞苯胺苯胺吡啶g-甲基吡啶             Br2H2O√白↓××KMnO4H+，D ×√KMnO4褪色5.⑴    吡咯四氢吡咯N-甲基六氢吡啶             HCl松木片√显红色××√黄色油状物√无明显现象NaNO2HCl⑵    6.干燥粉碎后的麻黄草稀盐酸浸泡，过滤，浓缩浓缩酸性水溶液氨水碱化碱性水溶液氯仿等有机溶剂萃取有机层浓缩含麻黄碱的生物碱粗品纯化麻黄碱7.(1)             (2)嘧啶碱有：胞嘧啶，尿嘧啶和胸腺嘧啶；嘌呤碱有：鸟嘌呤和腺嘌呤。 第十三章碳水化合物问题十三参考答案13-1       D／L构型是以甘油醛为相对标准派生出来的，右旋／左旋是用旋光仪测定出来的，二者之间没有必然的联系。13-2       D构型的2-己酮糖有8个立体异构体。13-3       D-半乳糖与塔罗糖能生成相同的糖脎，因为二者互为2-差向异构体。13-4       因为该化合物属于糖苷，分子中没有半缩醛羟基，在碱性条件下比较稳定，不可能通过互变平衡转化为开链式，因而不能被托伦试剂等弱氧化剂氧化，没有还原性。13-5       还原性二糖分子中有半缩醛羟基，在水溶液中存在两种环状结构和开链式的互变平衡。 13-7淀粉整个分子的末端仍保留有醛基（或半缩醛羟基），但在整个分子中所占比例极小，所以不显还原性。13-8将淀粉和纤维素彻底水解，以D-葡萄糖为标样，用色谱法鉴定水解液。习题十三参考答案Br2H2O葡萄糖果糖甲基葡萄糖苷淀粉            √Ag↓√Ag↓××I2 √溴褪色×Tollen试剂×√显兰色4.⑴     巴弗试剂甘露糖麦芽糖乳糖蔗糖            √Ag↓√Ag↓√Ag↓×√砖红色↓××
Tollen试剂①麦芽糖酶②巴弗试剂√砖红色↓×   ⑵  5.甘露糖属于醛糖，醛糖在碱性条件下异构化→酮糖 10.a-：43%b-：57%第十四章氨基酸、蛋白质和核酸问题十四参考答案14-1       酸性氨基酸羧基数目多于氨基数目，所以其水溶液的pH值＜7，碱性氨基酸氨基数目多于羧基数目，所以其水溶液的pH值＞7，虽然中性氨基酸羧基数目等于氨基数目，但羧基给出质子的能力略大于氨基接受质子的能力，所以水溶液中有多余的质子，其pH值略小于7。14-2       氨基酸分子中既有酸性基团又有碱性基团，为两性化合物，在不同的pH介质中能以不同离子状态存在。当溶液的pH值达到某一值时，正负离子的量相等，氨基酸在电场中不发生迁移，此时的pH值称为某一氨基酸的等电点。但此时溶液中的［H＋］≠[OH-]，所以不是中性也不是中和的概念。14-3        氨基酸在结晶状态是以两性离子存在，所以属于离子型晶体，而以共价键结合的一般有机化合物属于分子型晶体。在晶体中前者靠正负离子间的静电引力结合，后者靠分子间作用力结合，即前者晶格能大，熔融时破坏晶体所需能量多，熔点就高。习题十四参考答案1.⑴天门冬氨酸⑵L-苯丙氨酸⑶鸟嘌呤核苷⑷半胱氨酰丙氨酸⑸谷氨酰甘氨酰半胱氨酸4.⑴CH3CH(NH2)COO—⑵H2NCH2CH2CH2CH2CH(NH2)COO- 5.酪氨酸：pI＝5.66＜pH，向阳极移动；苏氨酸pI＝6.53＞pH，向阴极移动；丙氨酸pI＝6.00＝pH，不移动。6.甘—丙—亮即：7.(A)丙—甘—甘即：二肽葡萄糖蛋白质             二缩脲反应××√紫红色斐林试剂×√砖红色↓8.⑴   三肽半胱氨酸淀粉             二缩脲反应√紫红色×× 水合茚三酮√兰紫色×    ⑵三肽酪氨酸丙氨酸             二缩脲反应√紫红色×× FeCl3√显色×    ⑶  9.⑴甘氨酸︰丙氨酸︰酪氨酸︰脯氨酸︰丝氨酸︰精氨酸＝4︰1︰2︰6︰7︰49（摩尔比）⑵75×4＋89×1＋181×2＋115×6＋105×7＋174×49－18×68＝10702－1224＝947810.粗蛋白含量： '