考研有机化学综合复习
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?
(2)下列醇的氧化(A)比(B)快?
(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? 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。
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。
5.醋酸苯酯在AlCl3存在下进行Fries重排变成邻或对羟基苯乙酮:
(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:
8.RCOOCAr3型和RCOOCR3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CH3COOCPh3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。
(Ⅰ)
10.观察下列的反应系列:
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C7H13O2Br,不能形成肟及苯腙,其IR谱在2850~2950cm-1有吸收峰,但3000 cm-1以上无吸收峰,在1740 cm-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)苯乙酮与乙酯在氨基钠的作用下,生成一化合物A,C12H14O3,将A在室温下进行碱性水解,获得一固体的钠盐B,C10H9O3Na,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C9H10O,请推测A,B,C的结构式。
12.完成下列反应式,写出主要产物:
酒瓶盖13.写出下列各消去反应所生成的主要产物:
14.推断结构:
(1)化合物A(C7H15N)和反应得B(C8H18NI),B和AgOH水悬浮液加热得C (C8H17N),C再和和AgOH水悬浮液加热得D(C6H10)和三甲胺,D能吸收二摩尔H2而得E(C6H14),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(C4H9NO)与过量反应,再用AgOH处理后得到B(C6H15NO2),B加热后得到C(C6H13NO),C再用和AgOH处
理得化合物D(C7H17NO2),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(C14H12NOCl)和6mol·L-1HCl回流得到B(C7H5O2Cl)和C(C7H10NCl)。B在PCl3存在下回流后再与NH3反应得到D(C7H6NOCl),后者用NaOBr处理,再加热得到E(C6H6NCl),E在5℃与NaNO2/H2SO4反应后加热,得到F(C6H6ClO),F与FeCl3有显反应,其1H NMR在δ=7~8有两组对称的二重峰。化合物C与NaNO2/H2SO4反应得到黄油状物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(C5H11N),它被臭氧分解给出甲醛,A经催化氢化生成化合物B(C5H13N),B也可以由己酰胺加溴和氢氧化钠溶液得到。用过量处理A转变成一个盐C(C8H18NI),C用湿的氧化银处理随后热解给出D(C5H8),D与丁炔二酸二甲酯反应给出E(C11H14O4),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。
16. 有一旋光性化合物A(C6H10),能与硝酸银的氨溶液作用生成白沉淀B(C6H9Ag)。将A催化加氢生成C(C6H14),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。
安全带包17.预测下列化合物电环化时产物的结构:
18.某烃C3H6(A)在低温时与氯作用生成C3H6Cl2(B),在高温时则生成C3H5Cl(C)。使(C)与乙基碘化镁反应得C5H10(D),后者与NBS作用生成C5H9Br(E)。使(E)与氢氧化钾的乙醇溶液共热,主要生成C5H8(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)14CH3CH=CH2进行烯丙基游离基溴代。反应产物是否有标记的H2C=CHC14H2Br?解释
其原因。
双面绣是谁发明的(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)H2C=CHCH2CH3 (b)CH3CH=CHCH3 (c)H2C=CHCH=CH2
(d)CH3CH=CHCH=CH2 (e)H2C=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SN2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
(1)
(2)
(3)
(4)
21.完成下列反应。
(1)
(2)
局部镀锡(3)
(4)
(5)
(6)CH3CH=CHCOC6H5 + HCN (A)
(7)C6H5CHO+HOCH2CH2OH (A)
( 8)
(9)
(10)
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:
试解释这一现象。
答 案
1.
2.(1)醇分子中的羟基是高度极化的,能在分子间形成氢键,这样的羟基越多,形成的氢键越多,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MnO2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。
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:
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:
(2)和(3)的反应产物分别为:
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
8.AAL1酯水解反应机理:
9. 该水解反应的反应机理:
10.在Hofmann重排中,迁移的烃基的构型保持不变。
原料和产物都是S构型,但原料是右旋,产物是左旋。
11-1(1)C7H13O2Br,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)IR1740 cm-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:
1H NMR: 1.0 2.1 4.2 4.6 1.3
(δppm) (3H,t) (2H,m) (1H,t) (1H,m) (6H,d)
11-2.(1)化合物A(C12H14O3)的不饱和度为6,可能含有苯环、双键或环等。
(2)苯乙酮与乙酯在无水惰性溶剂中碱性缩合剂作用下,发生的是Darzens-Claisen反应:
综上所述,A,B,C的结构式为:
12.
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。
14.(1)(ⅰ)A,C7H15N,不饱和度为1,可能有双键或环;A彻底甲基化只能与1分子反应生成B,则A必为叔胺类化合物。
(ⅱ)由E的1H NMR知,E的结构为:(CH3)2CH-CH(CH3)2。
(ⅲ)D加二分子的H2,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:
有关的反应为:
(2)A,C4H9NO,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:
根据题意反应路线
可得到B、C、D的结构式为:
(3)(ⅰ)有关F的信息:与FeCl3有显反应,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:
由此倒推得B、D、E的结构分别为:
(ⅱ)由有关C的信息,可以给出C、G、H的结构式分别为:
综上所述,化合物A的结构式为:
有关的反应式为:
(4) (ⅰ)A,C5H11N,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Hofmann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,
A催化加氢生成B,可得出A的结构为:
(ⅳ)A用过量处理得季铵盐C,其结构式为:
(ⅴ)根据Hofmann消去反应和Diels-Alder反应的特点,
可推出D、E的结构分别为:
的反应机理:
(发生Diels-Alder反应的立体化学要求)
叶轮加工
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.
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H2C=CHC14H2Br和14CH2=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C12和C14是同样活泼的,Br2进攻游离基位置生成两种产物。
(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的相对反应速度是可用的。
(4)
20.(1)
(2)
(3)
(4)
21.(1)A:K2Cr2O7+H+ B: (与HCN亲核加成)
(2)A: B:
(3)A:(CH3)3CCH2OH B:HCOONa (Cannizzaro反应)
(4)A: (酮与2,4-二硝基苯肼加成后失去一分子水)
(5)A: B:
C: D:
E:
(6)(A) (α,β-不饱和醛的1,4-共轭加成)
(7) (A) (缩醛化反应)
(8)(A)
( Ph3P是很强的亲核试剂,与卤代烷亲核加成生成季鏻盐)
(B) (C4H9Li是强碱,消除烷基上一个α-氢,生成内鏻盐)
(C)
( Wittig反应,结果是羰基被=CR1R2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)
(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,-CH2COCH2CH3比
稳定。在酸催化下,进攻试剂是烯醇,CH3C(OH)=CHCH3比电子发声挂图
H2C=C(OH)CH2CH3稳定。