有机化学例题解析(1)

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1、,i处I位人冬,川悦一讹2日!有机化学 例题解析中央电大王淑霞有机化学主要研究有 机化合物的 命名、结构、性 质、制备、应 用等问题。有机化 合物种类繁 多、结构 各 异、反应多样.要学 好这门课程.必、须 多做练习题。为帮助同学们掌 握做 各类习题 的厅法和思路、一;面分 别举例进 行解 答和分析。一、给化合物命名命名是学习有 机 化学 的“语言”.是有 机 化学 的 重点 内容之一。有机化合物 种类繁 多.名称各 不相同.靠死记硬背的方 法是 不 行的.必须掌握各类 化合物的命名原 则和规 律。例1.CH。 I左结3之, :丫H“ 育书H 书H 叮H 万H 书H“万C H一弋H:,cH:C

2、H、 。达。3 达H3步骤及分析:() I选主链:牢记“最 长”和“最多”,即选 择构 造式 中最 长的碳链 为主链,如果 有几条相 同 的碳链 可供选 择时.选 择其 中支 链 最多 的碳 链 为主 链。上面化合物 分子中,9个碳 原子 的链为主链,其它 为支链 或取 代基。()给主链编 号牢记“最近”和“最低系列”,把主链 上的碳 原子 从离 取代 基最 近 的一端牙始编 号.当 有几种 可能 的 编号日、t,应遵循“最 低系列”原则.即按顺序逐项比较不同编号系列所遇f l j取 代甚的不同位次.第一个取代从位 次 丰1 1同时,比较第二个.首先匹到 位次最小者为“最低 系列”。上面化合物

3、 分子 中、从右边开始编 号,取代基的位次 数 为2.3.6.8,而从左 边开 始 编号.取代基的位次数为2.刁.7,8。在两种编 号 中.第一 个位 次数 是 相同的.都是2,而第二位 次数不同.3一C H:C 日,CH.一C日,C日一(、H、.两l、碳J,iJ几所连的较优从 日1了,:司侧.口J此 为z型(助 选 i二链、编 号:选择含子f双键的 最 长碳链 为主链.从离双键最 近 的一端 开 始编 号。( 3) 1子写 名 称:将化合物 的构型、取 代基的位 次数及名称依次 写在烯烃 名称 前而。仁面化合物被 命名 为:3一甲纂一4一异丙 荃一3一庚烯。COOH(、)l决;下分几斗仁J互

4、;Jl、犷.,万,亏垂)J砚j几士衍l纸t川前l自。从找!,;J几丈rll l按J护、少(i、,J小次J拼不矛三个夕 浅日1一Ir一一()(川 一一日 H:、是顺l、士 针广f向.!久I此勺R构甲)(5)分子l,含 有澳和脸 获.应以梭 酸 为母体、澳 为取 代丛、编 号从段毕开始。化合物被命名为:R一2一澳丁酸。二、鉴别化 合物O补. 3例O H步骤及分析:(l)确定 母体:此 化合物 中苯 环 上 含有 竣基、硝基、轻 基.是一个多 官能团化合物。按照次序规 则.梭基优于轻 基.而硝 基一 般都作 为取代基.因此应以苯 甲酸 为母体。(2 )编 号:应 从梭基开始编号.使 取代基 的位 次

5、数 尽可能 小。因此,化合物被命名为:3一硝基一个轻基 苯甲酸。CO O卜主召C 一H!+|C 例刁.H一分析:(l)化合物 是 用投影式表示的.中心碳 原子连 有四个 不 同的 原子和 基团.它 具有立体异构体,命名 时必须标 出其构型,一 般用R、s表示。2 )必须明 确,在投影式 中.竖 线所 连基团向后,横线 所连 基团向前。(3 )按照次 序规 则,判断手性 碳 原子 所连基团的 大 小次序一B一。一,)一鉴别是 银据 化合物 在化学反应 中的特殊现象.如颜 色 变 化、气体 或 沉 淀生成 等.确 定化 合物 中某官 能团或 某 种特 定结 构 的 存在.从而将一组 化合物区别开。

6、例1.用化学 方法 鉴别下列化合物:丙烷、丙烯、丙炔分 析:在三 种 化 合物 中,丙烯和丙炔分子 中都含有不 饱和键,可用澳 的四氯 化碳溶 液将它们与丙烷区别,再 利 用叁 键碳上的 氢原 子 可被金属置 换生 成炔 化物 沉 淀的性质,将丙烯和丙炔区分 开。鉴别方 法及步 骤:将三 种气体 分别通入澳的四氯化碳溶 液中.能使 红 色褪 去 的为丙烯和 丙炔,不能使红色褪去 的 为丙烷。将两种不饱和烃分别通入硝酸银的 氨溶液,有 白色 沉淀生成 的 为丙炔,无 沉淀生成 的 为丙烯。上面 的方法 及 步骤 也可 用 图解表示丙烷丙烯丙炔卜一红色不 褪 红色褪去一红色 褪去Ao N、)3敏济

7、 液 无奋一 白色 告例鉴别 下列化 合物一戊酮、3一戊酮、苯 甲醛、戊醛、戊醇。:rCHcH:CHH2.2曰i。析:了”1代l巨声、()J一抽 飞?tUi:f.】少化汁物,.丫l酮、巧 爷、醉几种戈烤,J.六!1私l约丫分J几1,都念有此杏从.:,丁)!碍;J六匕试) T 、把它们 与醉IK写11,然后 再用托记试寿!天别西.雌矛J药演.川碘仿叹J泞I(别两 种不(卜J i全,i构 的酮,用兰林 试6 1 1区别芳秀醛和月旨U 方 醛,旅别行法及步骤:!)将 化 合物 各取 少 量分 别放 在 五 支 试管中,各加入几 滴2.个二 硝 基 苯 拼试h f J,有 黄 色沉淀 生成的为碳 丛f

8、七合物.即2一戊 酮、3一戊酮、苯甲醛 和戊醛.兀黄 色沉淀生成的 为戊醇。(约将四种 碳基化合物 各取少量分别放 在四支试粉,卜,各加入氢氧 化银的氨溶液(托 伦试剂“,在 试管壁上有明亮银镜生成 的是 苯 甲醛和戈醛,没有 银镜生成 的是2一戊酮和3一戊酮。( 3少将两种酮 各取少量分别 放 在两 支 试管中、各加入碘的氢氧 化钠溶液,有黄色 沉淀生成的是冬戊酮,无黄色 沉淀生 成的 是3一戊酮。们将两 种 醛各 取 少量 分别放在两支试 管中,各 加入酒石酸钾钠、硫酸铜、氢 氧 化钠的 混合溶液(斐林 试 剂),有 红 色 沉 淀 或铜镜生成的是戊 醛,无红 色沉淀生 成的是 苯甲醛。上

9、面 的方法步 骤 用图解表示为:、推、l j J化含丫,.洲J例1.烯径八分f式为c、H!.经以试城 比再还以水解l。补乙得到一利,酮C比一刊;、一(卜 卜、日.拓,泄!八的结 构()分析:该烯 灶 经臭氧 氧化再还原水 解只得到一种瑞 旱化 合物.且产物的碳原P 数恰好是烯烃碳 原子数的一半、说明该烯烃双键 两端 匀对 称结构.写 出两分子酮的 构造 式.把碳基 放在中间相 付的 f亿置.然后把两个碳基氧原 子 去掉 写成双键,即可得出烯烃 的结 构式:广.一脚1州戈、卜1一一(,一巷OL_.一 CH3o丰(扁一c 卜 丑:CH、一J. A的结构 式 为:CH、CH乙C= -C一CH:CH3

10、2一戊酮3一戊酮苯 甲醛戊醛戊醇一黄色奋黄色 奋一 黄色奋黄 色 告一 无 奋一 无银镜一无银 镜一,有银 镜一 有银镜.浦一几硝 从苯脱Ag(N卜1、)212一Na0 H)生林试角一 黄色 杏一 无 斗一无 咨一红 色 杏C H、CH3例2芳香 化合物A,分子式为C,a Ho,不与金属 钠 反应.但能与浓氢碘酸作用生成两种化合物B和C,B能 溶于氢氧 化钠 溶 液,并与三氯 化铁 作 用显紫色。c能与硝 酸银 的乙醇 溶液作 用生 成黄 色沉淀。推测A、B、C的结 构,写出 有关 的反应方 程式。分 析;(l)A为芳 香族 化 合物,分子 式 为C7H、0.分子 中可能 有苯环。(2)A不与

11、金属钠反应,说明A不具 有酸性,分子 中 不含 有醇 经基和酚 轻基。A与氢碘酸作 用生 成两 种 化合物B和c.说明A为醚。( 3 )B能溶于氢氧 化钠 溶液.并与三 氯 化铁溶液 作 用显紫色.说 明B可能为苯 酚。(1 )C能与硝 酸银 的乙醇 溶液 作用生 成黄色沉 淀.说明C为碘代烷。根据A的 分子 式和B可能 的结 构,推知C为碘 甲烷。5 )根据B、结 构可判断为苯甲醚。结 论、B、的结构 分 别为11111CA:AC:()冬!1:.!之全(日“i代一t二土二竺7、 广/!权义/,)-代)丈日Z介戒,H(H厂一、,卜,(,、汁气、日、一气、(、()卜1一长()()日,乏5.:厂方

12、 程式:了一一 一只兀日十HI(浓) 一二/厂。 十仁卜1、1CH、l+AgN O3 一Agl奋十CH:、O N O:6 仁卜,H+FC ,3 一 F( 仁卜,卜“一+6H/+3C,-例3.化合物A.分子 式 为c! 。Hllo,.它不与托伦试利、斐林试剂及Hc N反应.也不与金属钠、氢氧化钠溶 液反 应.但 在稀盐酸存在下水解成 分 子式 为CoH:o的产物B,B能 与托伦试剂作用、但不与斐林试剂 反 应,强 烈氧 化时.B能 转变 为邻 苯二甲酸,推测A、B的结 构、用反应方程式表示转 变过程。分析:(l )A不与托 伦 试 剂、斐林试 剂及HC N作用,说明分子 中不含 有 碳基。(2

13、)A不与金属钠、氢氧 化钠 溶 液作 用,说明分子中不 含有羚 基和梭基。(3 )A在 稀盐酸 存 在下 水解 为B,B能 与托伦试 剂作 用而不与 斐林 试剂反应.分子 中具有与苯环直接相连的醛基.因此,A为缩醛。(们将B强 烈 氧 化能生成 邻苯二甲酸。说明A为芳 香 化 合物,苯环 上 有两个互 为邻 位 的侧链。(5)根 据A的分子式.推测A为B与两分子 甲醇形 成的缩 醛,邻位 有一个甲基侧链。结 论:A、B的结构分别为:(X)H、例1.化含物A.分 f式 为c、日,O,王 冬有旋光活州A与金属钠慢慢叹应 产生乙毛泡.与币铬酸钾的硫酸洛液 作用生成的 化 合物 能与笨饼反广,与热 的

14、高 锰酸 钾济液作用生成 苯 甲酸.与碘 的氢氧 化钠 溶液 作用有黄 色沉淀产 生。推测八的结 构.写出有 关的反应式。分析:(!)A与 金属钠慢 慢反应产生气泡.与教铬酸钾的 硫酸 溶液作 用生成的 化合物能 与苯 阱反应.说明A分子中含有醇羚 基。(2)A与热 的高 锰酸 钾溶液 作用生 成 笨甲酸.说明A为芳香 化合物,苯环上只有一个 侧链。(3 )A具有旋光 活性.分子中含有 手性 碳原子.能发生碘仿反应,推 测分子中 含有O H一代二 H一H:结构。根 据上面分析,A的结构为 护HZ一一C H一州CH,反 应方程式:万、/2入严、乍 一一C H声、一代二HO认二(H认认乒一CH。厂

15、关H、/ A一B 转变过 程:OC H3KzCr207 今卜 1250月比开比叭一让引4,引一C曰州3、H- - HH壮- - HH洲C HNC|O丈C|O一一一H卜妞,H- C10CIN引N H引刊(代|r刊C|O州一一又汗,/H、”,2HH了 产卜上 三兰 呱产代卜_( )3/ HHH-/C H竺褚、场代,杜人洲 州几第竺期口卜,冷/H(一卜1一(,HKMn().护。( 日、一( !H3OH护日2:份HZC+CH 13四、合成题例!.以乙快为原料合成丁酮。分 析:(1 )被合成物 是酮,官 能团碳 基可由炔烃 水 合或醇轻 基氧 化得到、由于 给定 原料是乙炔,分子中具有 叁键,因此可考虑

16、快烃水合的方法。(2 )四个碳 原 子的碳架可 由乙炔钠与卤代烃(卤乙烷)反应制得,卤乙烷可 由乙烯得到,而乙炔部分氢 化即得乙烯。因 此,合成路 线 为:Pd一下 沁 5 】,氧化得到。以甲苯 为!京料.是把 甲 氧先钱 化为羚 从.然后再弓l入澳与硝从,i土是了;l入澳利!硝纂之 后再试化呢2银据苯环L 基团的定位 规则.脸 基是间位定位从.而澳和硝纂分别在它的邻位和对位。因此.不能 先把甲基氧 化为梭荃。(2 )是先 引入澳还是先 引入硝 基?由于澳是在硝基的间 位而在 甲基的 邻位,如果先 引入硝基再 引入澳 原 子.可使 甲基的定位 效应增 强.而如先引入澳 原子,再 引入硝基时与甲基的定位 效应 发生 矛盾,使副产物 增加。因此,应先引入硝基。合成路线 为:H