考研有机化学综合复习
1.写出下列反应的主要产物:
(1).(3).
(5).
3
(7).
HO
H 2H 5
3(9).
2
(10).
33(2)Zn,H 2O
B
(6).
3
(8).
3
(2)H 3O OH
CH 2Cl 2
(CH3) 3CCH 2OH
(2).
(CH3) 23) 2
+
(4).
3
(11).
3
A
2.解释下列现象:
(1)为什么乙二醇及其甲醚的沸点随分子量的增加而降低?
2OH CH 2OH
2OCH 3CH 2OH
2OCH 3CH 2OCH 3
b.p.
(2)下列醇的氧化(A )比(B )快?
(A)
(B)
(3)在化合物(A )和(B )的椅式构象中,化合物(A )中的-OH 在e 键上,而化合物
(B )中的-OH 却处在a 键上,为什么?
OH
(A)
(B)
O
3.下列邻二醇类化合物能否用高碘酸氧化,为什么?若能,写出反应的产物。
3
(1)
3
(2)
(3)
(4)
4.写出下列化合物在酸催化下的重排产物,并写出(1)在酸催化下的重排反应机理。
(1).
6H 5) 2
(2).
(C6H 5) 23) 2
(3).
5.醋酸苯酯在AlCl 3存在下进行Fries 重排变成邻或对羟基苯乙酮:
3
CS 2
3
+
(1)这两个产物能否用水蒸汽蒸馏分离?为什么?
为什么在低温时(25℃)以生成对位异构体为主,高温时(165℃)以生成邻位7.推测下列反应的机理:
(1).
(2).
(3).
(4).
3
2CH
(5).
2
8.RCOOCAr 3型和RCOOCR 3型的酯,在酸催化水解时,由于可以生成稳定的碳正离子,可发生烷-氧键断裂。请写出CH 3COOCPh 3在酸催化下的水解反应机理。
9.光学活性物质(Ⅰ)在酸存在下水解,生成的醇是外消旋混合物。请用反应机理加以解释。
3
(Ⅰ)
10.观察下列的反应系列:
3
C 6H 5CH 2+(S)23-3)Br 2,OH
3
C 6H 5CH 22
根据反应机理,推测最终产物的构型是R 还是S ?
11.(1)某化合物C 7H 13O 2Br ,不能形成肟及苯腙,其IR 谱在2850~2950cm-1有吸收峰,但3000cm -1以上无吸收峰,在1740cm -1有强吸收峰,δH (ppm ):1.0(3H ,三重峰),4.6(1H ,多重峰),4.2(1H ,三重峰),1.3(6H ,双峰),2.1(2H ,多重峰),推断该化合物的结构式,并指出谱图上各峰的归属。
(2)苯乙酮与氯乙酸乙酯在氨基钠的作用下,生成一化合物A ,C 12H 14O 3,将A 在室温下进行碱性水解,获得一固体的钠盐B ,C 10H 9O 3Na ,用盐酸溶液酸化B ,并适当加热,最后
得一液体化合物C ,C 可发生银镜反应,分子式为C 9H 10O ,请推测A ,B ,C 的结构式。12.完成下列反应式,写出主要产物:
2CH 2Br
(1).
N H
(2).
(CH3CH 2) 2NH 3
(3).
+
2
23
A
B
C
D
+
CH 23) 2
(4).
CH 3CH 23) 2
2
H 2O
(5).
C 6H 5COCH 3+
32
HCHO +HN(CH3) 2CH 32
CO 2
2CH 3
+2
(6).
+CHO
+
A B
(7).
+
3
OH -CH
(8).
(9).
+CH 3O
H +
A
(CH (22B
(10).
3+
CH 3NCO
+
2C 2H 52C 2H 5EtOH
(11).
2
(12).
(13).
A
B
+
(14).
(H3C) 2
3) 2A
B
C
(15).
C 6H
5CH 2COCl
(16).
13.写出下列各消去反应所生成的主要产物:
(1).(CH3) 23OH -+3) 3
+
(2).(CH3CH 2) 3NCH 2CH 2COCH 3OH
+
+
(3).ClCH 2CH 23) 2OH 2CH 3
(5).PhCH 2
+
(4).
CH 2CH
23) 2OH -CH 2CH 3
-3) 2
3) 2
(6).
3
-
3
3) 3OH -(7).
+
3
(8).
H H 3C
3) 3OH -+
(9).
H 3C +
Ph 3
3) 2-
14.推断结构:
(1)化合物A(C7H 15N) 和碘甲烷反应得B(C8H 18NI) ,B 和AgOH 水悬浮液加热得C (C8H 17N) ,C 再和碘甲烷和AgOH 水悬浮液加热得D(C6H 10) 和三甲胺,D 能吸收二摩尔H 2而得E(C6H 14) ,E 的核磁共振氢谱只显示一个七重峰和一个双峰,它们的相对峰面积比是1:6,试推断A 、B 、C 、D 、E 的结构。
(2)化合物A(C4H 9NO) 与过量碘甲烷反应,再用AgOH 处理后得到B(C6H 15NO 2),B 加热后得到C(C6H 13NO ),C 再用碘甲烷和AgOH 处理得化合物D(C7H 17NO 2),D 加热分解后得到二乙烯基醚和三甲胺。写出A 、B 、C 、D 的构造式。
(3)某固体化合物A(C14H 12NOCl) 和6mol ·L -1HCl 回流得到B(C7H 5O 2Cl) 和C(C7H 10NCl) 。B 在PCl 3存在下回流后再与NH 3反应得到D(C7H 6NOCl) ,后者用NaOBr 处理,再加热得到E(C6H 6NCl) ,E 在5℃与NaNO 2/H2SO 4反应后加热,得到F(C6H 6ClO) ,F 与FeCl 3有显色反应,其1H NMR 在δ=7~8有两组对称的二重峰。化合物C 与NaNO 2/H2SO 4反应得到黄色油状物G 。C 与苯磺酰氯反应产生不溶于碱的化合物H 。写出A~H的构造式。
(4)一碱性化合物A(C5H 11N) ,它被臭氧分解给出甲醛,A 经催化氢化生成化合物B (C 5H 13N) ,B 也可以由己酰胺加溴和氢氧化钠溶液得到。用过量碘甲烷处理A 转变成一个盐C (C 8H 18NI ),C 用湿的氧化银处理随后热解给出D(C5H 8) ,D 与丁炔二酸二甲酯反应给出E(C11H 14O 4) ,E 经钯脱氢得3-甲基苯二酸二甲酯,试推出A~E的各化合物的结构,并写出由C 到D 的反应机理。
下列各对化合物哪些属于对映体、非对映体、顺反异构体、构造异构体或同一化合物。
3
( 1 )
H H
OH Br 3( 3 )
3
和和
H H
CH 3OH 333
( 2 )
H H Br Cl
和
3Br
32H 5
( 4 )
和2H 5
32H 5
2H 5
( 5 )
H H 3C
C C C
H CH 3
和
H H 3C
C C C
3H
( 6 )和
CH 3
( 7 )
H
2H 5
Br
3
Br
和
H
3
Br 2H 5
H
( 8 )
H 3C
CH 3
和
H 3C
CH 3
16.有一旋光性化合物A(C6H 10) ,能与硝酸银的氨溶液作用生成白色沉淀B(C6H 9Ag) 。将A 催化加氢生成C(C6H 14) ,C 没有旋光性。试写出B ,C 的构造式和A 的对映异构体的投影式,并用R -S 命名法命名。
17
(1) (4)
33
3
(3)
33
18.某烃C 3H
6(A)在低温时与氯作用生成C 3H
6Cl 2(B),在高温时则生成C 3H 5Cl(C)。使(C)与乙基碘化镁反应得C 5H 10(D),后者与NBS 作用生成C 5H 9Br(E)。使(E)与氢氧化钾的乙醇溶液共热,主要生成C 5H 8(F),后者又可与顺丁烯二酸酐反应得(G)。写出(A)至(G)的结构及各步的反应式。
19.(1)14CH 3CH=CH2进行烯丙基游离基溴代。反应产物是否有标记的H 2C=CHC14H 2Br ?解释其原因。
(2)下列化合物与HBr 进行亲电加成反应,请指出它们的相对活性:(a )H 2C=CHCH2CH 3(b )CH 3CH=CHCH3(c )H 2C=CHCH=CH2(d )CH 3CH=CHCH=CH2(e )H 2C=C(CH3)-C(CH3)=CH2
(3)如果你想测定一个直立键Br 和一个平伏键Br 在S N 2取代反应中的相对速度,你能否用以下化合物作对比:
(1)顺和反-1-甲基-4-溴环己烷(2)顺和反-1-叔丁基-4-溴环己烷(4)画出下列各二元取代环己烷最稳定的构象:
(1)顺-1-氯-2-溴环己烷(2)反-1-氯-4-碘环己烷(3)顺-1,3-二羟基环己烷(4)顺-1-甲基-4-叔丁基环己烷(5)反-1,3-二羟基环己烷20.以下列化合物为原料合成指定的化合物
3
CH 3COCH CH 33CH 3
(1)
(2)(3)(4)
C H 3C H =CH 2,H C
H
C H 3C H 2C H 3C H 2C H 2C H 2C H 3
3
F C H 2C O C H 3 , Br C H 2C H 2C O C H F C H 2C (C H 3) =CH C H 2C O C H
3
HO
21.完成下列反应。
(1)
C H 3HC H 2C H 3
H
H 3C H 2C H (2)(3)
(4)
H 3-
H O +C H 3C H O
)
(B)
(CH 3) 3C C H O +H C H O
CH 3CH 23+H 2NNH
(A)+(B)
(A)
NO 2
(5)
+CH 323(E)
(6)CH 3CH=CHCOC6H 5+HCN (A )
(7)C 6H 5CHO+HOCH2CH 2OH (8)
(A )
3
Ph 3P +C H 3C H 2(C)
(9)
C O C H (A)
(10)
(A)
22.甲基烷基酮和芳醛在碱催化时的羟醛缩合是在甲基处,而在酸催化时是在亚甲基处,例
如:
CHO
+CH 3COCH 2CH -
2CH=C
COCH 2CH 3COCH 3
3
CHO
+CH 3COCH 2CH 3
试解释这一现象。
(1).
(CH3) 2C
3
(2).
CH 33) 3
Br
(4).
CH 3(CH2) 3CH 2Br
3
(7).
H
2H 5
(8). (5).
3+5(6).
CH 3(CH2) 5CHO
(3).
antiomer
答
1.
H 3C (9).
CH 3CH 2
3
B
33
(10).
案
33
CH 32) 43
(11).A
2.
键越多,分子间的作用力越强,沸点越高。甲醚的形成导致形成氢键的能力减弱,从而沸点降低。
(2)从产物看,反应(A )得到的是共轭体系的脂芳酮,而(B )没有这样的共轭体系。另外,新制的MnO 2特别适于烯丙醇或苄醇氧化为醛酮,这可能与其机理和产物的稳定性有关。
(3)分子(A )不能形成氢键,羟基处于平伏键最稳定。分子(B )由于含氧原子,
羟基可以采用形成氢键的构象使分子稳定,只有羟基在直立键上,羟基才可能与氧原子形成氢键。
H
(A)
(B)
O
3. 高碘酸氧化邻二醇类化合物是可能是通过环状高碘酸酯进行的,二羟基必须处于顺式才能满足氧化反应的立体化学要求。因此(2)和(3)不能被高碘酸氧化,(1)和(4)的氧化产物如下:(1)
(4)
O
4.该重排反应即是频哪醇重排,反应机理为:羟基质子化;脱水生成碳正离子;重排;失去质子得到酮。本题的关键点在于要考虑脱去哪一个羟基能生成较稳定的碳正离子。
(1)的反应机理为:
6H 5) 2
OH OH
6H 5C 6H 5
+
(2)
+
6H 5) 2
26H 5C 6H 5
3(C6H 5) 2C 3
6H 5) 2
(3)
5.(1)邻羟基苯乙酮能形成分子内氢键,分子间作用力小,100℃时在水蒸汽中有一定的
分压,能用水蒸汽蒸馏分离出来。
(2)邻羟基苯乙酮能形成分子内氢键而使体系稳定,是热力学稳定的,但生成它所需的活化能较大,是平衡控制产物,高温时(165℃)邻羟基苯乙酮是主要产物;
生成对羟基苯乙酮时两个取代基没有空间位阻,所需活化能较低,故容易形成,它是速度控制产物,在低温时(25℃)以生成对位异构体为主。7
(1).
2
3
3
+
3
(2).
+
2
OH
(3).
OH 2
+
(4).
+
+
H
(5).
OCH 2CH 2+
3
H 3
3
(6).
HO
CH 3+
(CH3) 22Br
+
H 3C
3
2
(CH3) 22Br
8.A AL 1酯水解反应机理:
CH 3COOCPh 3
+
H CH 3O
+
CPh CH 3OH
+
+
3
H 2O
HOCPh 3
H 2O +3
9.该水解反应的反应机理:
C +H
+
3
+
+
OCH
3
2
(raceme)
OCH 3
) CO 2H
10.在Hofmann 重排中,迁移的烃基的构型保持不变。
C 6H 5CH
H 3
-S C 6H 5CH 3
S
原料和产物都是S 构型,但原料是右旋,产物是左旋。
NH 2
C 6H 5CH OH
Cl
S
C 6H 5CH CH 3
S
2
3
11-1(1)C 7H 13O 2Br ,不饱和度为1,可能含C=C、C=O或为单环分子。
(2)IR 谱显示,该化合物不含-OH 和C=C-H,即不是醇、酸类。
(3)IR1740cm -1有强吸收,表明A 可能为醛酮或酯;但该化合物不能形成肟及苯腙,那么它只可能为酯。
(4)该化合物为酯,而不饱和度为1,那么它必不含C=C。
(5)结合1H NMR 数据和上述推论,可给出该化合物的结构式为:
CH 32
1
O
3CH 3
H NMR :1.02.14.24.61.3(δppm )(3H,t)(2H,m)(1H,t)(1H,m)(6H,d)
11-2.(1)化合物A (C 12H 14O 3)的不饱和度为6,可能含有苯环、双键或环等。
(2)苯乙酮与氯乙酸乙酯在无水惰性溶剂中碱性缩合剂作用下,发生的是C CH
-+
ClCH 2COOC 2H
C H 3H COOH C H 3
COOC 2H 5
-
H COOC 2H 5
H 3H COONa H 33
+
综上所述,A ,B ,C 的结构式为:
A.
H COOC 2H 5H 3H CHO 3
3
3
B
NO
2
2
3
(4).CH 3CH 23) 2
(5).C 6H 5COCH 2CH 2N(CH3) 2
2
(CH3CH 2) 2NCH 2
3) 23
D
3
B.
H COONa H 3
C.
12.
(1).
3
(2).
(3).A
C
(6).
A
2CH 3
B
3(7).
CH 3
(11).CH 3NHCO 2Et
HO
+
(8).
2CH 3
(9).A
B
(10).
CH 2COCO 2C 2H 5
(12).
A.
(13).
H 2N 2
(14).
2(CH3) 2CCN +N 2
(15).A C 6H 5CH 2C
3
B C 6H 5CH 2N
C
C C 6H 5CH 2NH 2
(16).
13.在多数情况下,Hofmann 消去为反式消去β-氢,但在反式消去不可能时,也可以
发生顺式消去,但速度很慢。有β-氢的叔胺-N-氧化物在加热时,分解为烯烃和N ,N-二烷基羟胺,它是一种立体选择性很高的顺式消去反应。
(1).
(CH3) 2CHCH
2H CH 3
2
+
+
N(CH3) 3
(2).
CH 2CHCOCH 3
CH
3
+
(CH3CH 2) 3N
+
(3).ClCH
Ph H (7).
(CH3) 2NCH 2CH 3(4).CH 2(CH3) 2NCH 2CH
3
(5).
+
(CH3) 2NOH (6).
Ph H 3+
(CH3) 2NOH
3
+
N(CH3) 3
(8).
+
Ph
N(CH3)
3
(9).
Ph H 3C
3H
+
(CH3) 2NOH
14.(1)(ⅰ)A ,C 7H 15N ,不饱和度为1,可能有双键或环;A 彻底甲基化只能与1分子碘甲烷反应生成B ,则A 必为叔胺类化合物。
1
(ⅱ)由E 的H NMR 知,E 的结构为:(CH3) 2CH-CH(CH3) 2。(ⅲ)D 加二分子的H 2,那么D 的结构必为:
(ⅳ)根据Hofmann 消去反应的特征反应,综合上述推断,可以给出A 、B 、C 的结构如下:
2
A:
B:
3
N
3CH 3
I
C:
3
2
有关的反应为:
3
33
I
2
3
NMe 2(CH3) 2CHCH(CH3) 2
(2)A ,C 4H 9NO ,不饱和度为1,可能有双键或环;根据Hofmann 消去反应的特征及最终产物为二乙烯基醚和三甲胺,排除双键存在的可能并得出A 的结构式为:
O
A
H
根据题意反应路线
可得到B 、C 、D 的结构式为:
B H 3C
N
CH 3
C
(CH3) 2N
O
D HO (CH3) 3N
(3)(ⅰ)有关F 的信息:与FeCl 3有显色反应,说明有酚羟基;其1H NMR 在δ=7~8有两组对称的二重峰,说明苯环为对位二取代。其结构式为:
Cl
由此倒推得B 、D 、E 的结构分别为:
B
Cl
2H
D
Cl
CONH 2
E
Cl
2
(ⅱ)由有关C 的信息,可以给出C 、G 、H 的结构式分别为:
NHCH 3. HCl
3SO 2Ph 3
3
综上所述,化合物A 的结构式为:
Cl
有关的反应式为:
Cl
3CO 2H
reflux
23
Cl
Cl
CO 2H
+
3. HCl
Cl Cl
CONH 2Cl
NH 2
-
OH
H 3[Fe(O
6]
SO 2Ph 3
. NHCH 3
4
3
2
(4)(ⅰ)A ,C 5H 11N ,不饱和度为1,可能为不饱和胺或环胺。
(ⅱ)A 催化加氢生成B ,且B 可由己酰胺与溴和氢氧化钠溶液反应得到,结合酰胺
NH 2Hofmann 降解反应的特点,及B 的分子式,可得出B 的结构为:
(ⅲ)A 臭氧分解可得到HCHO ,
NH 2A 催化加氢生成B, 可得出A 的结构为:
3(ⅳ)A 用过量碘甲烷处理得季铵盐C
3(ⅴ)根据Hofmann 消去反应和Diels-Alder 2CH 3
可推出D 、E 的结构分别为:
CO 2CH 3
C
D
的反应机理:
NMe 3H 2O
CH 2
CH
2
(发生Diels-Alder 反应的立体化学要求)
15.(1)非对映异构体。(2)对映异构体。(3)非对映异构体。(4)非对映异构体(顺反异构体)。(5)非对映异构体。(6)构造异构体。(7)非对映异构体。(8)
同一化合物。16.
H
CH CH 32CH 3
( I ) ( R )-2-甲基-1-戊炔
H 3C
CH H 2
CH 3
( II ) ( S )-2-甲基-1-戊炔
A 为( I ) 或 ( II )
CH 3CH 2CAg
3B
H
(1)
H
(2)
CH 3CH 22CH 3
3C
CH 3H CH 3
H
(3)
3
H CH 3
33
(4)
H 3C
CH CH (A)H 3C (F)+
CH 2
(5)
H 3C ClH 2C
CHCl (B)
CH 2Cl H 3C
CH 2
CH 2(D)
H 3C
CH
CH (F)
(G)
CH CH 2CH CH 2
CH CH (C)CH CH 2
(D)CHBr (E)
3
18.(括号内的解释为提示或进一步的说明):
19(1)有。产物由数量相等的H 2C=CHC14H 2Br 和14CH 2=CHCH2Br 分子组成。除去H 产生两个贡献相等的共振杂化体,两个结构具有的C 12和C 14是同样活泼的,Br2进攻游离基位置生成两种产物。
Br +
14CH 3
CH HBr +14CH 214CH Br 14CH 2CH
14CH 2
+
CH 2
+Br
CHCH 2Br
(2)共轭二烯烃生成较稳定的烯丙基碳正离子中间体,因此它比烯烃更活泼。不饱和碳原
子上烷基越多,亲电加成反应的活性越大。相对活性是:(e)>(d)>(c)>(b)>(a)。
(3)1.反式取代基环己烷的最稳定构象为ee 型;顺式取代基为ea 型。对于反-1-甲基-4-溴环己烷,由一取代环己烷e 、a 键平衡的自由能可知,甲基呈e 键的优先性比溴大得多,但还是有相当数量的的溴可处于e 键。因此,不可用这样构象不固定的化合物来比较e 、a 键Br 的相对反应速度。
2.大体积的叔丁基只能在e 键。反式异构体的所有分子的取代基溴和叔丁基处于
e 键;顺式异构体中,由于叔丁基只能处于e 键,可把溴冻结在a 键上,阻止了构象的互相转变。因此,用该组化合物比较e 、a 键Br
H
(1).
(4).
(5).
HO
(2).
(3).
(4)
20.(1)
CH 3COCH
CH 333
CH 3CH 33
3CH 333
3
(2)
CH 3CH=CHHC NaC
3CH 2CH 2Br
3
(3)
CH 3CH 2CH 2C CCH 2CH 2CH 3
+2+
3CH 2CH 32CH 2CH 2CH 3
O BrCH 2CH 2COCH 2CH 23
+
_+Ph 3P CHCH
222
333
FCH 223
3
2CCH 2CH 2CH CCH 2CH 2CH 3
(4)
H 2
CH -
OH CHO
CH 2CH 321.(1)A :K 2Cr 2O 7+H+B:(与HCN 亲核加成)
H 3(2)A :
HC H 2C HO
H
B :H 3C
C H =CH C H O
(3)A :(CH3) 3CCH 2OH (4)A :去一分子水)(5)A :HO
B :HCOONa
N O 2
(Cannizzaro反应)
(酮与2,4-二硝基苯肼加成后失
O
CH 3CH 2N 3
B :
O 2
2H 5
2H 5
2H 5
C :E :
(6)(A )CH 32COC 6H 5
OH
D :
2H 5
(α,β-不饱和醛的1,4-共轭加成)
2
2
-
(7)(A )(8)(A )
((B )(C )
+
O (缩醛化反应)
PH 3PC H 2C H 3Br
_
Ph 3P 是很强的亲核试剂,与卤代烷亲核加成生成季鏻盐)
PH 3P
+
CHCH 3
H 3
(C4H 9Li 是强碱,消除烷基上一个α-氢,生成内鏻盐)
C H 3C H=C=CHC H 3
(Wittig 反应,结果是羰基被=CR1R 2取代,这是直接由醛、酮制备烯烃的好方法。)(9)(克莱门森还原法)
C H 2C H 3
l
(11)
(这是一个典型的酸催化羟醛缩合的例子。两分子醛在酸催化下缩合,而后羟基被氯取代。)22.根据羟醛缩合反应机理,在碱催化下,进攻试剂是负离子,-CH 2COCH 2CH 3比
-稳定。在酸催化下,进攻试剂是烯醇,CH 3C(O H )=C H C H 3比C H 3C O C H C H 3
H 2C=C(OH)CH2CH 3稳定。
CH 3COC H 2CH -
H 2CO CH 2C H -CH 3COC CO CH 2C H 3(A)主要产物CO CH 3
3
(B)
+
+
3
H 32
CH 2C H +
CH 3COC H 2CH (B)
主要产物
考研有机化学综合复习
1.写出下列反应的主要产物:
(1).(3).
(5).
3
(7).
HO
H 2H 5
3(9).
2
(10).
33(2)Zn,H 2O
B
(6).
3
(8).
3
(2)H 3O OH
CH 2Cl 2
(CH3) 3CCH 2OH
(2).
(CH3) 23) 2
+
(4).
3
(11).
3
A
2.解释下列现象:
(1)为什么乙二醇及其甲醚的沸点随分子量的增加而降低?
2OH CH 2OH
2OCH 3CH 2OH
2OCH 3CH 2OCH 3
b.p.
(2)下列醇的氧化(A )比(B )快?
(A)
(B)
(3)在化合物(A )和(B )的椅式构象中,化合物(A )中的-OH 在e 键上,而化合物
(B )中的-OH 却处在a 键上,为什么?
OH
(A)
(B)
O
3.下列邻二醇类化合物能否用高碘酸氧化,为什么?若能,写出反应的产物。
3
(1)
3
(2)
(3)
(4)
4.写出下列化合物在酸催化下的重排产物,并写出(1)在酸催化下的重排反应机理。
(1).
6H 5) 2
(2).
(C6H 5) 23) 2
(3).
5.醋酸苯酯在AlCl 3存在下进行Fries 重排变成邻或对羟基苯乙酮:
3
CS 2
3
+
(1)这两个产物能否用水蒸汽蒸馏分离?为什么?
为什么在低温时(25℃)以生成对位异构体为主,高温时(165℃)以生成邻位7.推测下列反应的机理:
(1).
(2).
(3).
(4).
3
2CH
(5).
2
8.RCOOCAr 3型和RCOOCR 3型的酯,在酸催化水解时,由于可以生成稳定的碳正离子,可发生烷-氧键断裂。请写出CH 3COOCPh 3在酸催化下的水解反应机理。
9.光学活性物质(Ⅰ)在酸存在下水解,生成的醇是外消旋混合物。请用反应机理加以解释。
3
(Ⅰ)
10.观察下列的反应系列:
3
C 6H 5CH 2+(S)23-3)Br 2,OH
3
C 6H 5CH 22
根据反应机理,推测最终产物的构型是R 还是S ?
11.(1)某化合物C 7H 13O 2Br ,不能形成肟及苯腙,其IR 谱在2850~2950cm-1有吸收峰,但3000cm -1以上无吸收峰,在1740cm -1有强吸收峰,δH (ppm ):1.0(3H ,三重峰),4.6(1H ,多重峰),4.2(1H ,三重峰),1.3(6H ,双峰),2.1(2H ,多重峰),推断该化合物的结构式,并指出谱图上各峰的归属。
(2)苯乙酮与氯乙酸乙酯在氨基钠的作用下,生成一化合物A ,C 12H 14O 3,将A 在室温下进行碱性水解,获得一固体的钠盐B ,C 10H 9O 3Na ,用盐酸溶液酸化B ,并适当加热,最后
得一液体化合物C ,C 可发生银镜反应,分子式为C 9H 10O ,请推测A ,B ,C 的结构式。12.完成下列反应式,写出主要产物:
2CH 2Br
(1).
N H
(2).
(CH3CH 2) 2NH 3
(3).
+
2
23
A
B
C
D
+
CH 23) 2
(4).
CH 3CH 23) 2
2
H 2O
(5).
C 6H 5COCH 3+
32
HCHO +HN(CH3) 2CH 32
CO 2
2CH 3
+2
(6).
+CHO
+
A B
(7).
+
3
OH -CH
(8).
(9).
+CH 3O
H +
A
(CH (22B
(10).
3+
CH 3NCO
+
2C 2H 52C 2H 5EtOH
(11).
2
(12).
(13).
A
B
+
(14).
(H3C) 2
3) 2A
B
C
(15).
C 6H
5CH 2COCl
(16).
13.写出下列各消去反应所生成的主要产物:
(1).(CH3) 23OH -+3) 3
+
(2).(CH3CH 2) 3NCH 2CH 2COCH 3OH
+
+
(3).ClCH 2CH 23) 2OH 2CH 3
(5).PhCH 2
+
(4).
CH 2CH
23) 2OH -CH 2CH 3
-3) 2
3) 2
(6).
3
-
3
3) 3OH -(7).
+
3
(8).
H H 3C
3) 3OH -+
(9).
H 3C +
Ph 3
3) 2-
14.推断结构:
(1)化合物A(C7H 15N) 和碘甲烷反应得B(C8H 18NI) ,B 和AgOH 水悬浮液加热得C (C8H 17N) ,C 再和碘甲烷和AgOH 水悬浮液加热得D(C6H 10) 和三甲胺,D 能吸收二摩尔H 2而得E(C6H 14) ,E 的核磁共振氢谱只显示一个七重峰和一个双峰,它们的相对峰面积比是1:6,试推断A 、B 、C 、D 、E 的结构。
(2)化合物A(C4H 9NO) 与过量碘甲烷反应,再用AgOH 处理后得到B(C6H 15NO 2),B 加热后得到C(C6H 13NO ),C 再用碘甲烷和AgOH 处理得化合物D(C7H 17NO 2),D 加热分解后得到二乙烯基醚和三甲胺。写出A 、B 、C 、D 的构造式。
(3)某固体化合物A(C14H 12NOCl) 和6mol ·L -1HCl 回流得到B(C7H 5O 2Cl) 和C(C7H 10NCl) 。B 在PCl 3存在下回流后再与NH 3反应得到D(C7H 6NOCl) ,后者用NaOBr 处理,再加热得到E(C6H 6NCl) ,E 在5℃与NaNO 2/H2SO 4反应后加热,得到F(C6H 6ClO) ,F 与FeCl 3有显色反应,其1H NMR 在δ=7~8有两组对称的二重峰。化合物C 与NaNO 2/H2SO 4反应得到黄色油状物G 。C 与苯磺酰氯反应产生不溶于碱的化合物H 。写出A~H的构造式。
(4)一碱性化合物A(C5H 11N) ,它被臭氧分解给出甲醛,A 经催化氢化生成化合物B (C 5H 13N) ,B 也可以由己酰胺加溴和氢氧化钠溶液得到。用过量碘甲烷处理A 转变成一个盐C (C 8H 18NI ),C 用湿的氧化银处理随后热解给出D(C5H 8) ,D 与丁炔二酸二甲酯反应给出E(C11H 14O 4) ,E 经钯脱氢得3-甲基苯二酸二甲酯,试推出A~E的各化合物的结构,并写出由C 到D 的反应机理。
下列各对化合物哪些属于对映体、非对映体、顺反异构体、构造异构体或同一化合物。
3
( 1 )
H H
OH Br 3( 3 )
3
和和
H H
CH 3OH 333
( 2 )
H H Br Cl
和
3Br
32H 5
( 4 )
和2H 5
32H 5
2H 5
( 5 )
H H 3C
C C C
H CH 3
和
H H 3C
C C C
3H
( 6 )和
CH 3
( 7 )
H
2H 5
Br
3
Br
和
H
3
Br 2H 5
H
( 8 )
H 3C
CH 3
和
H 3C
CH 3
16.有一旋光性化合物A(C6H 10) ,能与硝酸银的氨溶液作用生成白色沉淀B(C6H 9Ag) 。将A 催化加氢生成C(C6H 14) ,C 没有旋光性。试写出B ,C 的构造式和A 的对映异构体的投影式,并用R -S 命名法命名。
17
(1) (4)
33
3
(3)
33
18.某烃C 3H
6(A)在低温时与氯作用生成C 3H
6Cl 2(B),在高温时则生成C 3H 5Cl(C)。使(C)与乙基碘化镁反应得C 5H 10(D),后者与NBS 作用生成C 5H 9Br(E)。使(E)与氢氧化钾的乙醇溶液共热,主要生成C 5H 8(F),后者又可与顺丁烯二酸酐反应得(G)。写出(A)至(G)的结构及各步的反应式。
19.(1)14CH 3CH=CH2进行烯丙基游离基溴代。反应产物是否有标记的H 2C=CHC14H 2Br ?解释其原因。
(2)下列化合物与HBr 进行亲电加成反应,请指出它们的相对活性:(a )H 2C=CHCH2CH 3(b )CH 3CH=CHCH3(c )H 2C=CHCH=CH2(d )CH 3CH=CHCH=CH2(e )H 2C=C(CH3)-C(CH3)=CH2
(3)如果你想测定一个直立键Br 和一个平伏键Br 在S N 2取代反应中的相对速度,你能否用以下化合物作对比:
(1)顺和反-1-甲基-4-溴环己烷(2)顺和反-1-叔丁基-4-溴环己烷(4)画出下列各二元取代环己烷最稳定的构象:
(1)顺-1-氯-2-溴环己烷(2)反-1-氯-4-碘环己烷(3)顺-1,3-二羟基环己烷(4)顺-1-甲基-4-叔丁基环己烷(5)反-1,3-二羟基环己烷20.以下列化合物为原料合成指定的化合物
3
CH 3COCH CH 33CH 3
(1)
(2)(3)(4)
C H 3C H =CH 2,H C
H
C H 3C H 2C H 3C H 2C H 2C H 2C H 3
3
F C H 2C O C H 3 , Br C H 2C H 2C O C H F C H 2C (C H 3) =CH C H 2C O C H
3
HO
21.完成下列反应。
(1)
C H 3HC H 2C H 3
H
H 3C H 2C H (2)(3)
(4)
H 3-
H O +C H 3C H O
)
(B)
(CH 3) 3C C H O +H C H O
CH 3CH 23+H 2NNH
(A)+(B)
(A)
NO 2
(5)
+CH 323(E)
(6)CH 3CH=CHCOC6H 5+HCN (A )
(7)C 6H 5CHO+HOCH2CH 2OH (8)
(A )
3
Ph 3P +C H 3C H 2(C)
(9)
C O C H (A)
(10)
(A)
22.甲基烷基酮和芳醛在碱催化时的羟醛缩合是在甲基处,而在酸催化时是在亚甲基处,例
如:
CHO
+CH 3COCH 2CH -
2CH=C
COCH 2CH 3COCH 3
3
CHO
+CH 3COCH 2CH 3
试解释这一现象。
(1).
(CH3) 2C
3
(2).
CH 33) 3
Br
(4).
CH 3(CH2) 3CH 2Br
3
(7).
H
2H 5
(8). (5).
3+5(6).
CH 3(CH2) 5CHO
(3).
antiomer
答
1.
H 3C (9).
CH 3CH 2
3
B
33
(10).
案
33
CH 32) 43
(11).A
2.
键越多,分子间的作用力越强,沸点越高。甲醚的形成导致形成氢键的能力减弱,从而沸点降低。
(2)从产物看,反应(A )得到的是共轭体系的脂芳酮,而(B )没有这样的共轭体系。另外,新制的MnO 2特别适于烯丙醇或苄醇氧化为醛酮,这可能与其机理和产物的稳定性有关。
(3)分子(A )不能形成氢键,羟基处于平伏键最稳定。分子(B )由于含氧原子,
羟基可以采用形成氢键的构象使分子稳定,只有羟基在直立键上,羟基才可能与氧原子形成氢键。
H
(A)
(B)
O
3. 高碘酸氧化邻二醇类化合物是可能是通过环状高碘酸酯进行的,二羟基必须处于顺式才能满足氧化反应的立体化学要求。因此(2)和(3)不能被高碘酸氧化,(1)和(4)的氧化产物如下:(1)
(4)
O
4.该重排反应即是频哪醇重排,反应机理为:羟基质子化;脱水生成碳正离子;重排;失去质子得到酮。本题的关键点在于要考虑脱去哪一个羟基能生成较稳定的碳正离子。
(1)的反应机理为:
6H 5) 2
OH OH
6H 5C 6H 5
+
(2)
+
6H 5) 2
26H 5C 6H 5
3(C6H 5) 2C 3
6H 5) 2
(3)
5.(1)邻羟基苯乙酮能形成分子内氢键,分子间作用力小,100℃时在水蒸汽中有一定的
分压,能用水蒸汽蒸馏分离出来。
(2)邻羟基苯乙酮能形成分子内氢键而使体系稳定,是热力学稳定的,但生成它所需的活化能较大,是平衡控制产物,高温时(165℃)邻羟基苯乙酮是主要产物;
生成对羟基苯乙酮时两个取代基没有空间位阻,所需活化能较低,故容易形成,它是速度控制产物,在低温时(25℃)以生成对位异构体为主。7
(1).
2
3
3
+
3
(2).
+
2
OH
(3).
OH 2
+
(4).
+
+
H
(5).
OCH 2CH 2+
3
H 3
3
(6).
HO
CH 3+
(CH3) 22Br
+
H 3C
3
2
(CH3) 22Br
8.A AL 1酯水解反应机理:
CH 3COOCPh 3
+
H CH 3O
+
CPh CH 3OH
+
+
3
H 2O
HOCPh 3
H 2O +3
9.该水解反应的反应机理:
C +H
+
3
+
+
OCH
3
2
(raceme)
OCH 3
) CO 2H
10.在Hofmann 重排中,迁移的烃基的构型保持不变。
C 6H 5CH
H 3
-S C 6H 5CH 3
S
原料和产物都是S 构型,但原料是右旋,产物是左旋。
NH 2
C 6H 5CH OH
Cl
S
C 6H 5CH CH 3
S
2
3
11-1(1)C 7H 13O 2Br ,不饱和度为1,可能含C=C、C=O或为单环分子。
(2)IR 谱显示,该化合物不含-OH 和C=C-H,即不是醇、酸类。
(3)IR1740cm -1有强吸收,表明A 可能为醛酮或酯;但该化合物不能形成肟及苯腙,那么它只可能为酯。
(4)该化合物为酯,而不饱和度为1,那么它必不含C=C。
(5)结合1H NMR 数据和上述推论,可给出该化合物的结构式为:
CH 32
1
O
3CH 3
H NMR :1.02.14.24.61.3(δppm )(3H,t)(2H,m)(1H,t)(1H,m)(6H,d)
11-2.(1)化合物A (C 12H 14O 3)的不饱和度为6,可能含有苯环、双键或环等。
(2)苯乙酮与氯乙酸乙酯在无水惰性溶剂中碱性缩合剂作用下,发生的是C CH
-+
ClCH 2COOC 2H
C H 3H COOH C H 3
COOC 2H 5
-
H COOC 2H 5
H 3H COONa H 33
+
综上所述,A ,B ,C 的结构式为:
A.
H COOC 2H 5H 3H CHO 3
3
3
B
NO
2
2
3
(4).CH 3CH 23) 2
(5).C 6H 5COCH 2CH 2N(CH3) 2
2
(CH3CH 2) 2NCH 2
3) 23
D
3
B.
H COONa H 3
C.
12.
(1).
3
(2).
(3).A
C
(6).
A
2CH 3
B
3(7).
CH 3
(11).CH 3NHCO 2Et
HO
+
(8).
2CH 3
(9).A
B
(10).
CH 2COCO 2C 2H 5
(12).
A.
(13).
H 2N 2
(14).
2(CH3) 2CCN +N 2
(15).A C 6H 5CH 2C
3
B C 6H 5CH 2N
C
C C 6H 5CH 2NH 2
(16).
13.在多数情况下,Hofmann 消去为反式消去β-氢,但在反式消去不可能时,也可以
发生顺式消去,但速度很慢。有β-氢的叔胺-N-氧化物在加热时,分解为烯烃和N ,N-二烷基羟胺,它是一种立体选择性很高的顺式消去反应。
(1).
(CH3) 2CHCH
2H CH 3
2
+
+
N(CH3) 3
(2).
CH 2CHCOCH 3
CH
3
+
(CH3CH 2) 3N
+
(3).ClCH
Ph H (7).
(CH3) 2NCH 2CH 3(4).CH 2(CH3) 2NCH 2CH
3
(5).
+
(CH3) 2NOH (6).
Ph H 3+
(CH3) 2NOH
3
+
N(CH3) 3
(8).
+
Ph
N(CH3)
3
(9).
Ph H 3C
3H
+
(CH3) 2NOH
14.(1)(ⅰ)A ,C 7H 15N ,不饱和度为1,可能有双键或环;A 彻底甲基化只能与1分子碘甲烷反应生成B ,则A 必为叔胺类化合物。
1
(ⅱ)由E 的H NMR 知,E 的结构为:(CH3) 2CH-CH(CH3) 2。(ⅲ)D 加二分子的H 2,那么D 的结构必为:
(ⅳ)根据Hofmann 消去反应的特征反应,综合上述推断,可以给出A 、B 、C 的结构如下:
2
A:
B:
3
N
3CH 3
I
C:
3
2
有关的反应为:
3
33
I
2
3
NMe 2(CH3) 2CHCH(CH3) 2
(2)A ,C 4H 9NO ,不饱和度为1,可能有双键或环;根据Hofmann 消去反应的特征及最终产物为二乙烯基醚和三甲胺,排除双键存在的可能并得出A 的结构式为:
O
A
H
根据题意反应路线
可得到B 、C 、D 的结构式为:
B H 3C
N
CH 3
C
(CH3) 2N
O
D HO (CH3) 3N
(3)(ⅰ)有关F 的信息:与FeCl 3有显色反应,说明有酚羟基;其1H NMR 在δ=7~8有两组对称的二重峰,说明苯环为对位二取代。其结构式为:
Cl
由此倒推得B 、D 、E 的结构分别为:
B
Cl
2H
D
Cl
CONH 2
E
Cl
2
(ⅱ)由有关C 的信息,可以给出C 、G 、H 的结构式分别为:
NHCH 3. HCl
3SO 2Ph 3
3
综上所述,化合物A 的结构式为:
Cl
有关的反应式为:
Cl
3CO 2H
reflux
23
Cl
Cl
CO 2H
+
3. HCl
Cl Cl
CONH 2Cl
NH 2
-
OH
H 3[Fe(O
6]
SO 2Ph 3
. NHCH 3
4
3
2
(4)(ⅰ)A ,C 5H 11N ,不饱和度为1,可能为不饱和胺或环胺。
(ⅱ)A 催化加氢生成B ,且B 可由己酰胺与溴和氢氧化钠溶液反应得到,结合酰胺
NH 2Hofmann 降解反应的特点,及B 的分子式,可得出B 的结构为:
(ⅲ)A 臭氧分解可得到HCHO ,
NH 2A 催化加氢生成B, 可得出A 的结构为:
3(ⅳ)A 用过量碘甲烷处理得季铵盐C
3(ⅴ)根据Hofmann 消去反应和Diels-Alder 2CH 3
可推出D 、E 的结构分别为:
CO 2CH 3
C
D
的反应机理:
NMe 3H 2O
CH 2
CH
2
(发生Diels-Alder 反应的立体化学要求)
15.(1)非对映异构体。(2)对映异构体。(3)非对映异构体。(4)非对映异构体(顺反异构体)。(5)非对映异构体。(6)构造异构体。(7)非对映异构体。(8)
同一化合物。16.
H
CH CH 32CH 3
( I ) ( R )-2-甲基-1-戊炔
H 3C
CH H 2
CH 3
( II ) ( S )-2-甲基-1-戊炔
A 为( I ) 或 ( II )
CH 3CH 2CAg
3B
H
(1)
H
(2)
CH 3CH 22CH 3
3C
CH 3H CH 3
H
(3)
3
H CH 3
33
(4)
H 3C
CH CH (A)H 3C (F)+
CH 2
(5)
H 3C ClH 2C
CHCl (B)
CH 2Cl H 3C
CH 2
CH 2(D)
H 3C
CH
CH (F)
(G)
CH CH 2CH CH 2
CH CH (C)CH CH 2
(D)CHBr (E)
3
18.(括号内的解释为提示或进一步的说明):
19(1)有。产物由数量相等的H 2C=CHC14H 2Br 和14CH 2=CHCH2Br 分子组成。除去H 产生两个贡献相等的共振杂化体,两个结构具有的C 12和C 14是同样活泼的,Br2进攻游离基位置生成两种产物。
Br +
14CH 3
CH HBr +14CH 214CH Br 14CH 2CH
14CH 2
+
CH 2
+Br
CHCH 2Br
(2)共轭二烯烃生成较稳定的烯丙基碳正离子中间体,因此它比烯烃更活泼。不饱和碳原
子上烷基越多,亲电加成反应的活性越大。相对活性是:(e)>(d)>(c)>(b)>(a)。
(3)1.反式取代基环己烷的最稳定构象为ee 型;顺式取代基为ea 型。对于反-1-甲基-4-溴环己烷,由一取代环己烷e 、a 键平衡的自由能可知,甲基呈e 键的优先性比溴大得多,但还是有相当数量的的溴可处于e 键。因此,不可用这样构象不固定的化合物来比较e 、a 键Br 的相对反应速度。
2.大体积的叔丁基只能在e 键。反式异构体的所有分子的取代基溴和叔丁基处于
e 键;顺式异构体中,由于叔丁基只能处于e 键,可把溴冻结在a 键上,阻止了构象的互相转变。因此,用该组化合物比较e 、a 键Br
H
(1).
(4).
(5).
HO
(2).
(3).
(4)
20.(1)
CH 3COCH
CH 333
CH 3CH 33
3CH 333
3
(2)
CH 3CH=CHHC NaC
3CH 2CH 2Br
3
(3)
CH 3CH 2CH 2C CCH 2CH 2CH 3
+2+
3CH 2CH 32CH 2CH 2CH 3
O BrCH 2CH 2COCH 2CH 23
+
_+Ph 3P CHCH
222
333
FCH 223
3
2CCH 2CH 2CH CCH 2CH 2CH 3
(4)
H 2
CH -
OH CHO
CH 2CH 321.(1)A :K 2Cr 2O 7+H+B:(与HCN 亲核加成)
H 3(2)A :
HC H 2C HO
H
B :H 3C
C H =CH C H O
(3)A :(CH3) 3CCH 2OH (4)A :去一分子水)(5)A :HO
B :HCOONa
N O 2
(Cannizzaro反应)
(酮与2,4-二硝基苯肼加成后失
O
CH 3CH 2N 3
B :
O 2
2H 5
2H 5
2H 5
C :E :
(6)(A )CH 32COC 6H 5
OH
D :
2H 5
(α,β-不饱和醛的1,4-共轭加成)
2
2
-
(7)(A )(8)(A )
((B )(C )
+
O (缩醛化反应)
PH 3PC H 2C H 3Br
_
Ph 3P 是很强的亲核试剂,与卤代烷亲核加成生成季鏻盐)
PH 3P
+
CHCH 3
H 3
(C4H 9Li 是强碱,消除烷基上一个α-氢,生成内鏻盐)
C H 3C H=C=CHC H 3
(Wittig 反应,结果是羰基被=CR1R 2取代,这是直接由醛、酮制备烯烃的好方法。)(9)(克莱门森还原法)
C H 2C H 3
l
(11)
(这是一个典型的酸催化羟醛缩合的例子。两分子醛在酸催化下缩合,而后羟基被氯取代。)22.根据羟醛缩合反应机理,在碱催化下,进攻试剂是负离子,-CH 2COCH 2CH 3比
-稳定。在酸催化下,进攻试剂是烯醇,CH 3C(O H )=C H C H 3比C H 3C O C H C H 3
H 2C=C(OH)CH2CH 3稳定。
CH 3COC H 2CH -
H 2CO CH 2C H -CH 3COC CO CH 2C H 3(A)主要产物CO CH 3
3
(B)
+
+
3
H 32
CH 2C H +
CH 3COC H 2CH (B)
主要产物