第三章
问题3-1 写出分子式为C5H10(戊烯)的链状单烯烃的同分异构体的构造式和键线式。
解: 构造简式 键线式
H2CCHCH2CH2CH3H2CCHCHCH3CH3
H2CCCH2CH3CH3
H3CCHCHCH2CH3
HH3CHCCCH2CH3
H3CCCH3CHCH3
问题3-2 试排列下列基团的优先次序:-CH=CH2,-C(CH3)3,-CH(CH3)2,-C≡CH
解:基团的优先顺序:
CCH>C(CH3)3>CHCH2>CH(CH3)2
问题3-3
1. 命名下列各烯烃,构造式以键线式表示之,键线式以构造式表示之。
(CH33CCCH2CH3CH2 (2)
)C2H5CCH3CHCH3
(1)
(3) (4)
2. 试判断下列化合物有无顺反异构,如果有则写出其构型和名称:
异丁烯 (2)4-甲基-3-庚烯 (3)2-己烯
解:(1) 3,3-二甲基-2-乙基-1-丁烯
(2) (Z)-3-甲基-2-戊烯
H2CCCH2CHCH2CH3CH3CH3(3) 2,4-二甲基-1-己烯
(4) (E)-2,3-二甲基-3-己烯
(H3C)2HCCCHCH2CH3(CH3)2HCH3CHCCCH2CH3
2.
CH3H2CCCH3
解:(1)无顺反异构。
(2)
CH2CH2CH3 H2CH3CHCCCH3HH3CH2CCCCH3CH2CH2CH3(Z)-4-甲基
-3-庚烯 (E)-4-甲基-3-庚烯
(3)
CH2CH2CH3H3CHCCHH3CHHCCCH2CH2CH3
(Z)-2-己烯 (E)-2-己烯
或 顺-2-己烯 或 反-2-己烯
问题3-4 为什么顺-2-丁烯的沸点比反-2-丁烯高
解:液体沸点的高低决定于分子间作用力的大小,而分子间作用力即范德华引力包括了静电引力,诱导引力和色散力。烯烃是弱极性或非极性分子。引力主要由色散力所产生。色散力是由于原子核和电子在不断运动过程中,产生一瞬间的相对位移,使分子的正电荷中心暂时不相重合,从而产生分子间的一种很弱的吸引力。范-2-丁烯有较高的对称性,产生色散力的趋势较小,因此沸点比顺-2-丁烯低。
问题3-5 下列化合物与溴化氢起加成反应时,主要产物是什么
异丁烯,3-甲基-1-丁烯,2,4-二甲基-2-戊烯
解:不对称烯烃与溴化氢加成,加成取向符合马氏规则:
BrH2CCCH3CH3HBrH3CCCH3CH3 2-甲基-2-溴丙烷
H2CCHCHCH3CH3HBrCH3CHCHCH3BrCH3 2-甲基-3-溴丁烷
BrH3CCCH3CHCHCH3CH3HBrCH3CCH2CHCH3CH3CH3 2,4-二甲基-2-溴戊烷
问题3-6 以上面几个不同的烯烃与硫酸加成反应的条件,比较不同烯烃与酸加成的相对活性。
解:乙烯,丙烯,异丁烯与硫酸加成反应,硫酸的浓度分别为98%,80%,63%,由此可见,烯烃相对反应活性是:异丁烯 > 丙烯 >乙烯.因为烯烃双键上的电子云密度越大,越有利于亲电加成反应。异丁烯双键上有两个甲基推电子基,丙烯双键上有一个甲基推电子基,而乙烯则没有,双键上推电子基越多,其电子云密度越大,相对反应活性则越大。
问题3-7 为什么反式烯烃比顺式烯烃稳定
解:反式烯烃分子对称性比顺式烯烃高。双键电子云密度分布较均匀,不易极化,所以稳定。
问题3-8 有一化合物甲,分子式为C7H14,经臭氧化还原水解后得到一分子醛和一分子酮,推测化合物甲的结构。
甲 ( 1)O3(C7H14)CH3(2)Zn/H2OCH3CHO+CHCH3CCH3O
解:根据臭氧氧化还原水解产物,可以回推烯烃的双键结构。
H3CCHOOCCH3CH3CHCH3醛或酮的结构式
CH3H3CCHCCH3CHCH3双键结构
H3CHCCHCH3甲(C7H14)的构造式
CH3CH3
问题3-9 试写出1-丁烯高温氯化反应历程。
解:
Cl2高温H2CCHCH2CH3H2CCHCHCH3Cl
1- 丁烯高温氯代反应为自由基取代反应,其反应历程如下:
(1) 链引发: ClClhv2Cl
(2) 链传递:
ClH2C+ H2CCHCH2CH3+ Cl2 HCl + H2CH2CCHCHCH3+ ClCHCHCH3CHCHCH3Cl
·
(3) 链终止:
ClH2C+ ClCHCHCH3+ClClClH2CCHCHCH3Cl2H2CCHCHCH3H2CCHCHCHCHCH2CH3CH3
·
问题3-10 下列原子或基团按照-I效应的相对强度由大至小排序,并试总结规律。
(1)卤族元素;(2)-OR、-NR2、-F;(3)-SH、-OH、-CH3、-CH=CH2
解:(1)卤族元素-I效应的强度:—F>-Cl>-Br>-I
周期表中同一主族元素从上至下,原子半径增大,原子核对核外电子的吸引力减弱,
-I 效应的强度减弱。
(2)-I 效应强度:-F > -OR > -NR2
周期表中同一周期元素从左到右,原子半径减小,原子核对核外电子的吸引力增大,
-I 效应的强度增加。
(3)-I效应强度:-OH > -SH >
CHCH2>CH3
由于电负性越大,-I效应越强,电负性: O>S>Csp2>Csp3
问题3-11 为什么H+与烯烃双键加成不能生成环状正离子
解:因为氢原子半径很小,若形成环状正离子,则因轨道重叠度小,环张力较大而不稳定,破坏形成碳正离子。
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