[医用有机化学]课后习题答案
医用有机化学课后习题答案(冯敬骞)
第1章 绪 论
习 题
7 指出下列结构中各碳原子的杂化轨道类型 解:
(1) (2)
sp
3
sp
3
sp
3
sp
3
3
sp
2
sp
2
CH 3CH 2OCH
3
CH 3C H =CH
sp
2
2
sp sp sp
sp
2
sp
2
(3)CH 3C H 2≡
CH (4)C H 3CH =CH-O H
第2章 链 烃
习 题
1 用IUPAC 法命名下列化合物或取代基。
解:(1)3,3-二乙基戊烷 (2)2,6,6-三甲基-5-丙基辛烷 (3)2,2-二甲基-3-己烯 (4)3-甲基-4-乙基-3-己烯 (5)4-甲基-3-丙基-1-己烯 (6)丙烯基 (8)2,2,6-三甲基-5-乙基癸烷 (9)3-甲基丁炔
3 化合物2,2,4-三甲基己烷分子中的碳原子,各属于哪一类型(伯、仲、叔、季)碳原子? 解:
1°
1°
C H 3
C H 3
1°
C H 3
2°
C
C H 2
C H
3°
C H 2CH 3
2°
1°
C H 31°
4 命名下列多烯烃,指出分子中的π—π共轭部分。 解:
(1)
2–乙基–1,3–丁二烯
(3) 3–亚甲基环戊烯
(4) 2.4.6–辛三烯
(5) 5–甲基–1.3–环己二烯
(6)
4–甲基–2.4–辛二烯
8 将下列自由基按稳定性从大到小的次序排列: 解:(3)>
(2)>(1)>(4)
9 按稳定性增加的顺序排列下列物质,指出最稳定者分子中所含的共轭体系。 解:(1)d >b >c >a (2)d >c =b >a (3)d>c >b >a (4) d>c >b >a 12下列化合物有无顺反异构现象?若有,写出它们的顺反异构体。 解:(1)无 (2)有
C H 3
=H C 2H 5
C H 3
=H
2H 5
(3)有
H
C l
=Br
4H 9Br
=C C l
H 4H 9
(4)有
Br
=C H
C l H 3
Br
=C H
C H 3l
(6)有
C 2H 5
=C C H 2H 5C HCH C H 3
C 2H 5
3
H 3C HCH
=C C H 2H 5
3
14 经高锰酸钾氧化后得到下列产物,试写出原烯烃的结构式。 解:(1)CH 2=CH —CH =CH 2 (2) (5)
15 完成下列反应式 解:(1)
C H 3
C H 3C H 2
C H 3
3CH 3 (4)CH 3CH 2CH =CHCH 2CH 3 (3) C H 2 C H CH 2 C H
(3)CH 3CH 2C(Br)2CHBr 2 (5) CH 3CH 2CH=CHBr
17 试给出经臭氧氧化,还原水解后生成下列产物的烯烃的构成式。 解:(1)CH 3CH 2CH 2CH =CH 2 (2) C H 3CH 2
21 用化学方法鉴别下列各组化合物 (1)1–庚炔 1.3–己二烯 庚烷 (3)丙烷 丙炔 丙烯 解:(1)
C H 3C H 3
C H 3
H C H 3C H 3C H 3
(3) C H
H 3 (4) 3C
(3)
丙烷(一)
丙炔褪色白↓
24 解:(1) CH 3≡CH (2)CH 2=—CH =CH 2
C H 3C H C H + [Ag(NH 3) 2]NO 3
C H 3
丙烯褪色(一)
C H 3
C H 3Br 2CHBr
C H 3
C H 2H H 2
C H 3
Br
2
C H 3
C H 3H C H
C H 3
(1)
C H 2H H 2
C H 3
(2)
C H 3H 2CH 3
C H 3
C H 3C H Ag
C H 3
25 解:A .CH 3CH 2CH =CHCH 2CH 3 B .CH 3CH 2CH(Br)CH(Br)CH2CH 3
C .CH 3CH 2C ≡CCH 2CH 3 D .CH 3CH =CH —CH =CHCH 3 E. CH 3CH 2COOH
26 解:CH 3CH 2C ≡CCH 2CH 3
第3章 环 烃
习 题
1 命名下列化合物:
解: (1)2-甲基-5-环丁基己烷 (2)反-1,3-二乙基环丁烷
(3)1-甲基-3-乙基环戊烷 (5)2,6-二甲基二环[2.2.2]辛烷 (6)1,6-二甲基螺[3.4]辛烷 5 写出下列反应的产物: 解:
(5)CH3CH 2CH(Cl)CH3 6 写出下列芳香烃的名称:
解: (1)甲苯 (2)对异丙基甲苯 (1-甲基-4-异丙基苯) (3)2,4-二硝基甲苯
9 根据Hückel 规则判断下列化合物是否具有芳香性:
解:Hückel 规则:π电子数为4n +2。(1)有(n=0);(2)无;(3)有(n=1);(4)无;(5)无;(6)有(n=2);
(7)有(n=1);(8)无; 10 用化学方法区别下列化合物 解:
11 解:
13 解:
14 写出下列化合物的苯环硝化活性顺序:
解:(2) 甲苯>苯>溴苯>硝基苯
第
4章 对映异构
习 题
2 用R/S构型标记法标出下列各化合物的绝对构型: 解: (5)R -3-溴戊烯 (6)S -2-溴丁烷
(7)S -2-羟基丙酸 (8)(2S ,3R )-2-羟基-3-氯丁酸 4 请判断下列各对化合物中哪种是有手性的。
解:(2)第一个是非手性分子,第二个手性分子(有1个手性碳原子) (3)第一个是手性分子,第二个非手性分子(内消旋体) 6 写出下列化合物的Fischer 投影式: 解:
(1)
H
H 2
C l 2H 5
(3)
(4)
2
(2)
HO C l
H 3
H C 2H 5C OO H H
NH 2C H 2OH
C H=CHC H 3
8 解: (1)错误;(2) 错误;(3) 错误;(4)错误; (5) 错误 9 解:
A
H
C H=CHBr C 2H 5
2
B H
C OO H Br C 2H 5
C H
2H 5
Br C 2H 5
第5章 卤代烃
习题
1 在卤代烷的亲核取代反应中,S N l 反应与S N 2反应各有哪些特点?
解:S N 1机理的特点可总结为:①反应是分步进行的;②单分子反应,一级反应;③有碳正离子中间体,可
能发生分子重排;④产物部分外消旋化。
S N 2反应的特点可总结如下:① 反应不分步连续完成;②双分子反应,二级反应;③构型完全转化。 4 命名下列化合物:
解:(1)2-甲基-3-溴丁烷 (2)2-甲基-2-溴丁烷 (3)2,3,3-三甲基-1-溴戊烷 (4)4-溴-2-戊烯 (6)3-苯基-1-氯丁烷 6 完成下列反应式(写出主要产物):
解:(1)
H 3H 3
(2)
B r
+
H 3
O H
H 3
(3)
H 3
8 写出1-溴丁烷与下列试剂反应的主要产物。
解: (1)C H 3C H 2C H 2C H 2O H (2) C H 3C H 2C H =CH 2
(4)C H 3C H 2C H 2C H 2C N (5)C H 3C H 2C H 2C H 2O N O 2
10 比较下列化合物的进行S N 1反应的速率大小。 解:
(1)②>③>①; (2)③>①>②; (3)②>③>①
11 比较下列各组化合物在KOH 醇溶液中脱HBr 的相对反应速率。
解:
B r |
C H 3C H 2C C H 3
| C H 3
Br |
CH 3CH 2CHCH 3
(1) >
> CH 3CH 2CH 2Br
12 写出下列卤代烷进行β-消除反应的可能产物,并指出主要产物。 解:
(1)CH 3C=CHCH 2CH 3 和
|CH 3
CH 3CH CH =CHCH 3
|CH 3
(主产物)
C H 3
|
(2)C H 3C =CC H 2C H 3
|C H 3
和
C H 3|
C H 3C H C =CH C H 3
|C H 3
(主产物)
(3)CH 3CH CH =CCH 3 和 CH 3C=CHCH CH 3
|CH 3
|C 6H 5
|CH 3
|C 6H 5
(主产物)
注释:主产物应该是最稳定的烯烃,(1)、(2)生成Saytzeff 烯烃;(3)生成共轭烯烃。
13 指出下列反应是否正确,并简述理由。 (1)
2CHCH 2CH 3
|Br
2CH=CHCH 3
解:(1)的反应是错误的,消除产物应该生成更稳定的共轭烯烃,即:
=CHCH 2CH 3
15 解:
COOH
(A )
(B ) (C )
第6章 醇和酚
习题
1命名下列化合物(中文):
解:(1)4,5-二甲基-2-己醇 (2)3-乙基-3-丁烯-2-醇 (4)2-苯基-2-丙醇
3 完成下列反应: 解:
(1) (CH3) 23) 2
(C H 3) 2C ==C (C 3) H 2
+H
(2)
H 3
+
H 3
(4)
H H 3
H 3
5 用简单的化学方法鉴别下列各组化合物:
(1)3-甲基-2-丁醇、2,3-二甲基-2-丁醇、3,3-二甲基-1-丁醇; (2)1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、叔丁醇。 解答:
(1) 3-甲基-2-丁醇 2,3-二甲基-2-丁醇 3,3-二甲基-1-丁醇
Lucas 数分钟反应 立即反应 短时间不反应 (2) 1,3-丙二醇 1,2-丙二醇 叔丁醇
Cu(OH)2 沉淀 绛蓝色溶液 沉淀 KMnO 4 褪色 不褪色 6 将下列化合物的沸点由高到低排列,并解释原因: 环己烷、环己醇、1,2-环己二醇、环己六醇 解: 环己六醇 > 1,2-环己二醇 > 环己醇 > 环己烷
原因:醇羟基形成氢键的能力越大,沸点越高。 9 命名或写出结构式: 解: (2)2-烯丙基苯酚
(4)1,2,3-苯三酚(连苯三酚) 10 按酸性大小排列下列化合物:
解: (2)碳酸 > 对硝基苯酚 > 苯酚 > 对甲基苯酚 > 苄醇 11 用简单的化学方法鉴别下列化合物: 解:
H
H 2O H
l
FeCl 3 (-) (紫色) (-) (-) AgNO 3(醇) (-) (-) A gCl ↓ Na (-) H 2↑ 12 写出间甲苯酚与下列试剂的反应式: 解:
H 3C
H
+O 2
H 3C
H 3C
O 2N
H 3C
H
N a
H 3C Br
Br |
H Br
14 将下列醇按与金属钠的反应的快慢顺序排列: 解:(3)>(4)>(1)>(2)>(5)
第7章 醚和环氧化合物
习 题
1 命名下列化合物:
解: (1) 乙基异丁基醚 (3)丙氧基环戊烷
2 写出下列化合物的结构式: 解:
4完成下列反应式: 解:
6 用化学方法鉴别下列各组化合物:
解: (1)丁烷加浓硫酸不溶解;乙醚溶解于浓硫酸
8 解
:
A
O
CH 2C H 2CH 3CH 2C H 2CH 3
Br
Br
Br
CH 3C H 2CH 2I +Ag NO 3
Ag I +CH 3C H 2CH 2ON O
B
C
CH 3C H 2CH 2I
O
+CH 3C H 2CH 2I
+Br
第8章 醛、酮、醌
习题
1 用系统命名法命名下列各化合物:
解:(1)2,3-二甲基丁醛 (2)3-甲基-1-苯基-2-丁酮
(6)1,3-二苯基丙酮
4试用下列各试剂分别与苯乙醛和苯乙酮进行反应,写出反应产物的结构和类别: (1)还原反应 (3)亲核加成反应 (4)亲核加成反应
(5)亲核加成反应(苯乙酮不反应) (6)氧化反应(苯乙酮不反应) 5 完成下列反应写出主要产物: 解:
6 下列化合物中,哪些化合物既可与HCN 加成,又能起碘仿反应? 解:(3)和(8)既可与HCN 加成,又能起碘仿反应。 7将下列羰基化合物按发生亲核加成反应的难易顺序排列: 解:
11解:
3
3
CH 2COO H
;
3
O
A 为
CH
2
C
CH
3
B 为;
C 为
CH 2CH 2C H 3
3
O
D 为
CH
2
C
CH 。
12 解:
O
A 为 CH 3C H 2C H 2C H 2C H 2C H O
;
O
B 为CH 3
C
CH 2C H 2CH 2C H 3
;
C 为
CH 3C H 2
C
CH 2C H 2CH 3
;
D 为
OH
。
13解:
O
A 为
HO
H 2
C
H 3;
B 为HO
H 2
C
C H 3
C 为HO
H 2C H 2CH 3
;
D 为C H 3O
C H 2C H 2CH 3
14 试用简便的化学方法鉴别下列各组化合物: 解:
(1)
甲醛
+
Ag
2
(—)黄色沉淀
Ag
乙醛
2-丁酮
(—)
第9章 羧酸及其衍生物
习题
1 命名下列化合物
解:(1) 2-甲基丙酸 (2) 顺-3-苯基丙烯酸 (6)反-1,2环己基二甲酸 (7)1,1-环丙基二甲酸 3完成下列反应:
H C ) 22 解: 2. ( C 3 C H 2 C H O O
3. (CH3) 3CCH 2CH 2OH
4. (CH 3) 3CCH 2COOH +CH3OH
O
C H 3
5.
10.HOCH(CH3)CH 2CH 2COO -
5 将下列化合物按酸性增强的顺序排列。 解:1. 乙二酸>丙二酸>乙酸>苯酚
2.α-三氟乙酸>α-二溴乙酸>α-溴乙酸>乙酸 6按指定性质由小到大排列成序。
解:1. 乙酰氯>乙酸酐>乙酸乙酯>乙酰胺
3.丙酰氯>丙酸酐>丙酸
(解释:丙酸和苯酚发生酯化反应需在硫酸作催化剂且需加热条件下进行)
C
O C H 2C H C H 2C H 3
7 用化学方法鉴别下列化合物: 解:4.
9解: 该化合物结构为CH 3CH 2COOCH 2CH 2CH 3(A )CH 3CH 2COOH (B )CH 3CH 2CH 2OH 11解:(A )CH 3CH 2COOH (B )HCOOCH 2CH 3 (C )CH 3COOCH 3
第10章 羟基酸和酮酸
习题
1 命名或写出下列化合物的结构式: 解:
(1)CH 3COCH 2COOH (4)CH 3COCH 2COOCH 2CH 3 (5)草酰丙酸 (6)β-羟基戊酸 (7)草酰乙酸乙酯 2 写出下列各反应的主要产物: 解:
1. C H 3HC H 2C O O H
1.
C H 3HC H 2C O Br
Br
O
C C H
C O
O H
2.C 6H 5COCH 3+CO2;C 6H 5COONa+CH3COONa
O
C O O H
C
C O 2
O
3. ;
4. CH3COCOOH + CO2
;
3 用化学方法鉴别下列各组化合物。 解:
4按要求排出下列各组化合物的次序。 解: (2).B>A>C
5 下列化合物中,哪些能形成稳定的烯醇型?试写出它们的酮型和烯醇型互变平衡式。
1.
乙酰水杨酸水杨酸水杨酸甲酯乙酰
乙酸乙酯
C O 2C O
2(-)
(-)
(-)色(-)色
解:1和4不能形成稳定的烯醇型。2和3 存在酮型和烯醇型互变平衡:
3. 2.
O H
C H 3C O C H(CO O C H 3)
2HO O C
C O C H 2C O O H
C H 3C
C (CO O C H 3) 2O H
HO O C C
C HC O O H
第11章 胺
习 题
1 写出下列化合物的结构或名称:
CH
3
(1)解:
3
(4) 邻甲基 - N - 乙基苯胺 (5)N - 乙基甲酰胺
(7)对氨基偶氮苯
2 比较下列化合物的碱性强弱。
(1)对甲基苯胺 〉苯胺 〉间硝基苯胺 解:
(2)乙胺 〉脲 〉乙酰胺 〉丙二酰脲
3 写出下列反应的主要产物。
解:(1)
N NO
(2)
N
CH 3
(3)
-+
K OH
(4
)H 3C (7)
N NC l
H 3C
(低温:前者;室温:后者)
N NH 2 (8)
5 解:结构式为:NO 2
H 3
NO 2
2
CH 3
H 3
H 3
N 2C l
OH
H 3
+
N 2C l
C H 3
N =N
OH
第13章 杂环化合物
习 题
1命名下列化合物
解:(1)2-噻吩乙醇 (2) 4-羟基嘧啶
3 试比较吡咯与吡啶的结构特点及主要化学性质。 解:
吡咯
吡啶 1
一对sp 2电子 弱碱 活性弱
sp 2(等性) sp 2(不等性) 无 弱酸 活性强
结 N 原子杂化状态 构 N 上有无未用电子对
性 酸碱性
状 取代活性(与苯相比)
5 碱性:(1)D>A>C>B
6 写出下列各反应的主要产物的结构和名称
C O O H
N 上几个p 电子参与共轭成环 2
(8)
N
C O O H
第14章 油脂和磷脂
习题
4 室温下油和脂肪的存在状态与其分子中的脂肪酸有何关系?
解:室温下,油为液态,脂肪为固态或半固态,这是因为油中的脂肪酸多为不饱和脂肪酸,其分子中的双
键具有顺式结构,使分子呈弯曲状,彼此不能靠近,排列比较松散,因此熔点较低,室温下为液态;而脂肪中多为饱和脂肪酸,锯齿形的长链使分子间能紧密排列,分子间吸引力较大,故熔点高,室温下为固态或半固态。 5油脂中的脂肪酸结构上有何特点?
解:油脂中脂肪酸的结构特点是:绝大多数脂肪酸碳链为偶数碳原子,很少带支链。饱和脂肪酸多为12―
18个碳原子,不饱和脂肪酸分子的双键大多为顺式结构。
第15章 糖 类
习题
1 试解释下列名词
解:⑴ 糖在水溶液中自行改变比旋光度的现象称变旋光现象。
⑵ 例如α-D 葡萄糖和β-D-葡萄糖,二者只是半缩醛羟基的构型不同,其余手性碳的构型均相同,互称为端基异构体或异头物。
⑶ 仅有一个手性碳原子构型不同的非对映异构体称差向异构体。例如D-葡萄糖和D-甘露糖互为C 2差向异构体。
⑷ 糖苷中连接糖与非糖部分的键称为苷键。
⑸ 能被弱氧化剂(Tollens 、Fehling 、Benedict 试剂)氧化的糖称还原糖;反之则为非还原糖。 3 写出D-甘露糖与下列试剂反应的主要产物 解:⑴ ⑵ ⑶ (4)⑸
CH=NNH-CC=NNH-C
HO H H
H OH OH CH 2OH 2OH HO HO H H
6H 5
COOH
6H 5
HO H H OH OH CH 2OH
CHO
HO HO H
HO H H
H OH OH CH 2OH
H H OH OH CH 2OH
H
COOH HO HO H H
H H OH OH COOH
5 用简便化学方法鉴别下列各组化合物 解:
第17章 氨基酸和肽
习题
7 将组氨酸、酪氨酸、谷氨酸和甘氨酸混合物在pH=6时进行电泳,哪些氨基酸留在原点?哪些向正极泳动?
哪些向负极泳动?
解:留在原点:甘氨酸; 向正极泳动:酪氨酸、谷氨酸; 向负极泳动:组氨酸 8 解:
(A)
HOOCCHCH
NH 2
(C)HOOCCHCH
O
(E) CH 2COOH
CH 2COOH
2CH 2COOH 2CH 2COOH
(B)HOOCCHCH
OH
(D)
CH 2CHO CH 2COOH
2CH 2COOH