有机化学高鸿宾第四版答案第六章立体化学.docx

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有机化学高鸿宾第四版答案第六章立体化学

第六章立体化学

（一）在氯丁烷和氯戊烷的所有异构体中，哪些有手性碳原子？

解：

氯丁烷有四种构造异构体，其中2-氯丁烷中有手性碳：

氯戊烷有八种构造异构体，其中2-氯戊烷（C2*），2-甲基-1-氯丁烷（C2*），2-甲基-3-氯丁烷（C3*）有手性碳原子：

（二）各写出一个能满足下列条件的开链化合物：

（1）具有手性碳原子的炔烃C6H10；

（2）具有手性碳原子的羧酸C5H10O2（羧酸的通式是CnH2n+1COOH）。

解：

（1）

（2）

（三）相对分子质量最低而有旋光性的烷烃是哪些？

用Fischer投影式表明它们的构型。

解：

和

和

（四）

是一个具有旋光性的不饱和烃，加氢后生成相应的饱和烃。

不饱和烃是什么？

生成的饱和烃有无旋光性？

解：

不饱和烃是

或

，生成的饱和烃无旋光性。

（五）比较左旋仲丁醇和右旋仲丁醇的下列各项：

（1）沸点

（2）熔点（3）相对密度（4）比旋光度

（5）折射率（6）溶解度（7）构型

解：

（1）、

（2）、（3）、（5）、（6）相同；

（4）大小相同，方向相反；

（7）构型互为对映异构体。

（六）下列Fischer投影式中，哪个是同乳酸

一样的？

（1）

（2）

（3）

（4）

解：

（1）、（3）、（4）和题中所给的乳酸相同，均为R-型；

（2）为S-型。

提示：

①在Fischer投影式中，任意两个基团对调，构型改变，对调两次，构型复原；任意三个基团轮换，构型不变。

②在Fischer投影式中，如果最小的基团在竖键上，其余三个基团从大到小的顺序为顺时针时，手性碳的构型为R-型，反之，为S-型；如果最小的基团在横键上，其余三个基团从大到小的顺序为顺时针时，手性碳的构型为S-型，反之，为R-型；

（七）Fischer投影式

是R型还是S型？

下列各结构式，哪些同上面这个投影式是同一化合物？

（1）

（2）

（3）

（4）

解：

S-型。

（2）、（3）、（4）和它是同一化合物。

（八）把3-甲基戊烷进行氯化，写出所有可能得到的一氯代物。

哪几对是对映体？

哪些是非对映体？

哪些异构体不是手性分子？

解：

3-甲基戊烷进行氯化，可以得到四种一氯代物。

其中：

3-甲基-1-氯戊烷有一对对映体：

3-甲基-2-氯戊烷有两对对映体：

（1）

（2）（3）（4）

（1）和

（2）是对映体，（3）和（4）是对映体；

（1）和（3）、

（2）和（3）、

（1）和（4）、

（2）和（4）、是非对映体。

（九）将10g化合物溶于100ml甲醇中，在25℃时用10cm长的盛液管在旋光仪中观察到旋光度为+2.30°。

在同样情况下改用5cm长的盛液管时，其旋光度为+1.15°。

计算该化合物的比旋光度。

第二次观察说明什么问题？

解：

第二次观察说明，第一次观察到的α是+2.30°，而不是-357.7°。

（十）

（1）写出3-甲基-1-戊炔分别与下列试剂反应的产物。

（A）Br2，CCl4（B）H2，Lindlar催化剂（C）H2O，H2SO4，HgSO4

（D）HCl（1mol）（E）NaNH2,CH3I

（2）如果反应物是有旋光性的，哪些产物有旋光性？

（3）哪些产物同反应物的手性中心有同样的构型关系？

（4）如果反应物是左旋的，能否预测哪个产物也是左旋的？

解：

（1）（A）

（B）

（C）

（D）

（E）

（2）以上各产物都有旋光性。

（3）全部都有同样的构型关系。

（4）都不能预测。

（十一）下列化合物各有多少立体异构体存在？

（1）

（2）

（3）

解：

（1）四种：

（2）八种；（3）八种

（十二）根据给出的四个立体异构体的Fischer投影式，回答下列问题：

（1）（Ⅱ）和（Ⅲ）是否是对映体？

（2）（Ⅰ）和（Ⅳ）是否是对映体？

（3）（Ⅱ）和（Ⅳ）是否是对映体？

（4）（Ⅰ）和（Ⅱ）的沸点是否相同？

（5）（Ⅰ）和（Ⅲ）的沸点是否相同？

（6）把这四种立体异构体等量混合，混合物有无旋光性？

解：

（1）Yes

（2）No（3）No（4）Yes（5）No（6）No，四种立体异构体等量混合物无旋光性

（十三）预测

有多少立体异构体，指出哪些是对映体、非对映体和顺反异构体。

解：

有四种立体异构体：

（A）

（B）

（C）

（D）

（A）和（C），（B）和（D）是对映异构体；

（A）和（D）或（B），（B）和（C）或（A）是非对映异构体；

（A）和（B），（C）和（D）是顺反异构体。

（十四）写出CH3CH=CHCH（OH）CH3的四个立体异构体的透视式。

指出在这些异构体中哪两组是对映体？

哪几组是非对映体？

哪两组是顺反异构体？

解：

分子中有两处可产生构型异，一处为双键，可产生顺反异构，另一处为手性碳，可产生旋光异构。

其中：

（I）和（II）、（II）和（IV）是对映体；

（I）和（III）、（I）和（IV）、（II）和（III）、（II）和（IV）是非对映体；

（I）和（III）、（II）和（IV）是顺反异构体。

（十五）环戊烯与溴进行加成反应，预期将得到什么产物？

产品是否有旋光性？

是左旋体、右旋体、外消旋体，还是内消旋体？

解：

（十六）某烃分子式为C10H14，有一个手性碳原子，氧化生成苯甲酸。

试写出其结构式。

解：

C10H14的结构式为：

（十七）用高锰酸钾处理顺-2-丁烯，生成一个熔点为32℃的邻二醇，处理反-2-丁烯，生成熔点为19℃的邻二醇。

它们都无旋光性，但19℃的邻二醇可拆分为两个旋光度相等、方向相反的邻二醇。

试写出它们的结构式、标出构型以及相应的反应式。

解：

（十八）某化合物（A）的分子式为C6H10，具有光学活性。

可与碱性硝酸银的氨溶液反应生成白色沉淀。

若以Pt为催化剂催化氢化，则（A）转变C6H14（B），（B）无光学活性。

试推测（A）和（B）的结构式。

解：

（A）

（B）

（十九）化合物C8H12（A），具有光学活性。

（A）在Pt催化下加氢生成C8H18（B），（B）无光学活性。

（A）在部分毒化的钯催化剂催化下，小心加氢得到产物C8H14（C）,（C）具有光学活性。

试写出（A）、（B）和（C）的结构式。

（提示：

两个基团构造相同但构型不同，属于不同基团。

）

解：

（A）

（B）

（C）

（注：

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）