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有机化学第三章

2020-05-18 来源:乌哈旅游


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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