医用有机化学问题详解

第1章绪论

1.5.1什么是有机化合物？什么是有机化学？

解：有机化合物是指碳、氢化合物及其衍生物。仅由碳、氢两种元素组成的有机物称为烃类化合物，若还含有其他元素，则称为烃的衍生物。有机化学是研究有机物的组成、结构、性质及其相互转化的一门科学。

1.5.2 有机化合物的两种分类方法是什么？

解：有机化合物一般是按分子基本骨架特征和官能团不同两种方法进行分类。 1.5.3 σ键和π键是如何形成的？各自有何特点？

解：由两个成键原子轨道向两个原子核间的联线（又称对称轴）方向发生最大重叠所形成的共价键叫σ键；由两个p 轨道彼此平行“肩并肩”重叠所形成的共价键叫π键。

σ键和π键主要的特点

σ键 π键

存在可以单独存在

不能单独存在，只与σ键同时存在生成成键轨道沿键轴重叠，重叠程度大成键p 轨道平行重叠，重叠程度较小性质

①键能较大，较稳定；

②电子云受核约束大，不易极化； ③成键的两个原子可沿键轴自由旋转。

①键能小，不稳定；

②电子云核约束小，易被极化；

③成键的两个原子不能沿键轴自由旋转。

1.5.4 什么是键长、键角、键能及键的离解能？

解：键长是指成键原子核间的平衡距离；键角是指两个共价键之间的夹角；当把一摩尔双原子分子AB （气态）的共价键断裂成A 、B 两原子（气态）时所需的能量称为A-B 键的离解能，也就是它的键能。但对于多原子分子来说，键能与键的离解能是不同的。键的离解能的数据是指解离某个特定共价键的键能。多原子分子中的同类型共价键的键能应该是各个键离解能的平均值。键能是化学键强度的主要标志之一，在一定程度上反映了键的稳定性，相同类型的键中键能越大，键越稳定。

1.5.5 用“部分电荷”符号表示下列化合物的极性。解：

(1) CH 3Br

(2) CH 3CH 2OH

CH 3

OCH 2CH 3C ||

(3)

(1) CH 3-Br

δ-δ+ (2) CH 3CH 2-O-H

δδ-+δ+

CH 3

OCH 2CH 3C ||O (3)δ

+δ-δ-δ

1.5.6 键的极性和极化性有什么区别？

解：极性是由成键原子电负性差异引起的，是分子固有的，是永久性的；键的极化只是在外电场的影响下产生的，是一种暂时现象，当除去外界电场后，就又恢复到原来的状态。 1.5.7 指出下列结构中各碳原子的杂化轨道类型

(1) CH 3CH 2OCH 3 (2)CH 3CH=CH 2 (3) CH 3C

(4) CH 3CH=CH-OH

解：

1.5.7磺胺噻唑的结构式为

(1)

(2) 含有哪些官能团，各自的名称是什么？

解：(1) 结构式中的苯环属于芳香环类，另一环为杂环类。

(2) NH 2-(氨基), -SO 2NH-(磺酰胺键)

3sp 2

sp 2

第2章链烃

2.5.1用IUPAC 法命名下列化合物或取代基。

（1） (CH 3CH 2)4C

（2）CH 3CHCH 2CH 2CHCH 2CH 2CH 3

CH 3CCH 3

CH 3

CH 2CH 3

(CH 3)3CC CCH 2CH 3

（3）（4）

(CH 3CH 2)2C CCH 2CH 3

（5）（6）（7）

（8）

CH 3CH 2CH 2 C CHCH 3

CH CH 2

CH 2CH 3

CH 3CH CH

CH 3C CH 2

CH 3

H 3C CH 3CH 2CH 3

（9）

（10）（11）

（12）(CH 3)2CHC CH CH 2 CH C CH C CH 2

CH 3

C C

H H H

C C

CH 2CH 32CH 3

CH 3CH CHCHC CH

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（7）1-甲基乙烯基（8）2，2，6-三甲基-5-乙基癸烷

（9）3-甲基丁炔（10）2，4-二甲基-1，3，5己三烯（11）顺，顺-2，4-庚二烯（12）3-乙基-4-己烯-1-炔

2.5.2 写出下列化合物的结构式

（1）2-methyl-4-isopropylheptane （2）5-ethyl-3，3-dimethylheptane （3）2，5，5-trimethyl-2-hexene

（4）1-methyl spiro[3.5]nonane （5）（E ）-3-methyl-2-pentene （6）4-methyl-2-pentyne

（7）5-methyl-2-octen-6-yne （8）（Z ）-3-ethyl-4-methyl-1，

3-hexdiene

（9）1，4–己二炔

（10）环丙基乙炔

（11）3，3–二甲基–1–己炔（12）3–乙基–1–戊烯–4–炔解

CH 3CHCH 2CHCH 2CH 2CH 3

CH 3

CHCH 3CH 3

CH 3CHCCH 2CHCH 2CH 3

CH 3CH 3

CH 2CH 3

CH 3C

CHCH 2CCH 3

CH 3

（1）（3）（2）（4）

C H H 3C

CH 2CH 3CH 3

CH 3C

CHCH 3CH 3

（5）

（6）

CH 3CH CHCH 2CHC

CCH 3

C 2H 5

C C

C 2H 5

CH 3H 2C

（7）（8）CH 3

C C

CH 3

CH 2

CH （9）（10）

2.5.3 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：

CH 3

CH 3CH 2

CH 3

CH 2CH 3

1°

4°1°

2°

1°

3°

2°

1°

2.5.4 命名下列多烯烃，指出分子中的π—π共轭部分。

（1）（2）（3）

（4）（5）（6）解：

（1）2–乙基–1，3–丁二烯

（2）3–亚甲基–1，5–己二烯

（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

2.5.5 将下列化合物按沸点降低的顺序排列：

（1）丁烷（2）己烷（3）3-甲基戊烷（4）2-甲基丁烷（5）2，3-二甲基丁烷（6）环己烷解：（2）﹥（6）﹥（3）﹥（5）﹥（4）﹥（1） 2.5.6 写出4碳烷烃一溴取代产物的可能结构式。解：

CH 2BrCH 2CH 2CH 3CH 3CHBrCH 2CH 3CH 2BrCHCH 3

CH 3

CH 3CBrCH 3

CH 3

（1）（3）（2）（4）

2.5.7 画出2，3-二甲基丁烷以C 2—C 3键为轴旋转，所产生的最稳定构象的Newman 投影式。解：

H 3

2.5.8 将下列自由基按稳定性从大到小的次序排列：

（1）（2）（3）（4）

解：（3）>（2）>（1）>（4）

2.5.9 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。（1）a. CH 2=C =CHCH 2CH 2CH 3 b. CH 2=CH —CH =CHCH 2CH 3

c. CH 2=CHCH 2CH =CHCH 3

d. CH 3CH =CH —CH =CHCH 3

CH 3CHCH 2CH 2

CH 3CHCHCH 3

3CH 3CCH 2CH 3

（2）a. CH 2=CHCH 2CH 2CH 2CH 3 b. CH 3CH =CHCH 2CH 2CH 3

CH 2 C CH 2CH 2CH

CH 3CH 3 C C CH

（3）a. CH 2CH 2CH 2CH=C H 2+

b. +

CH 3CHCH 2CH=CH 2

（4）a.

CH 2CH 2CH 2CH=C H 2 b.

CH 3CH 2CHCH=CH 2 3CH 3 C C CH 2

解：（1）d ＞b ＞c ＞a

CH 3CH =CH —CH =CHCH 3

（2）d ＞c ＞b ＞a

CH 3—C =C —CH 3

（3）d ＞c ＞b ＞a

（4）d ＞c ＞b ＞a

CH 3CH 2CHCH=CH 2

CH 3CH 3 C C CH 2

CH 3

CH 3CHCH 2CH=CH 2

2.5.10 CH 3CH 3+Cl 2 CH 3CH 2Cl+HCl 光或热

的反应机理与甲烷氯代相似。

（1）写出链引发、链增长、链终止的各步反应式，并计算链增长反应的反应热。（2）试说明该反应不太可能按CH 3CH 3+Cl 2 2CH 3Cl 方式进行的原因。解：（1）链引发：

链增长：

CH 3CH 3+Cl CH 3CH 2+HCl =?θm

r H - 21 kJ ·mol -1

CH 3CH 2

+Cl 2

CH 3CH 2Cl +Cl =?θm

r H -96 kJ ·mol -1 链终止：

CH 3CH 2Cl CH 3CH 2CH 2CH 3

CH 3CH 2+Cl 2

CH 3CH 2

+CH 3CH 2

Cl +

（2）反应如按CH 3CH 3+Cl 2 2CH 3Cl 的方式进行，链增长的第一步即为

CH 3CH 3 + Cl

CH 3Cl

+CH 3

，=?θ

m r H + 59 kJ ·mol -1 ，由于产物能量较反应

物的能量高，活化能大，是吸热反应。同时较难形成，所以该反应不可能进行。 2.5.11 用结构式或反应式表示下列术语：

（1）亲电试剂（2）溴鎓离子（3）烯丙基（4）异丙基碳正离子（5）马氏加成（6）过氧化物效应解：

E +

CH 2CH 2

+CH 2=CH

CH 2

(1)(2)(3)

CH 3

3+(4)

Cl ： Cl

Cl +Cl

(5)CH 3CH =CH 2+HBr CH 3CHCH 2

Br (6)CH 3CH =CH 2+HBr

ROOR

3CH 2CH 2Br

2.5.12 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。（1）2–甲基–2–己烯（2）2–戊烯（3）1–氯–1–溴己烯（4）1–溴–2–氯丙烯

（5）CH 3CH=NOH （6）3，5–二甲基–4–乙基–3–己烯解：（1）无（2）有

C=C

CH 3

H C 2H 5

C =C

CH 3H

2H 5

（3）有

C =C

H Br

Cl C 4H 9Br Cl

4H 9

（4）有

CH 3

C =C

Cl H

CH 3C =C

Br Cl

（5）有

CH 3

C =H

CH 3C =H

（6）有

C =C

C 2H 5CH 3

C 2H 5CHCH 3CH 3

C =C

C 2H 5CH 3

2H 5

3CH 3

2.5.13 按与HBr 加成活性增加次序排列下列化合物。（1）CH 2＝CH 2 （2）（CH 3）2C ＝CH 2

（3）CH 3CH ＝CH 2 （4）CH 2＝CHCl 解：(2) > (3) > (1) > (4)

2.5.14 烯烃经高锰酸钾氧化后得到下列产物，试写出原烯烃的结构式。（1）CO 2和HOOC —COOH （2）CO 2和

（3）和CH 3CH 2COOH （4）只有CH 3CH 2COOH

（5

）只有HOOCCH 2CH 2CH 2CH 2COOH

解：（1）CH 2=CH —CH =CH 2 （2）

（3）（4）CH 3CH 2CH =CHCH 2CH 3

（5）

2.5.15 完成下列反应式

CH 3CCH 2CH 3

CH 3CH 2

C CH CH 3

CH 3CH 2C CHCH 2CH 3

（1）

（2）

（3）

（4）（5）（6）（7）

解：（1）

CH3

CH3CH2CHC CH + H2O

HgSO4

CH3CH2C CH + Br2 / CCl

+ HBr

HC CH + 2NaNH2CH3CH2Br CH2 C CH CH2 + HCl

CH 3CH 2

C CH CH 3

CH 3CH 2CCH 3

CH 3CH 3CH 2C CH 2

Br CH 3Br

CH 3CH 2CCH 2Br

3CH 3CH 2C CH 2

OH CH 3CH 3CH 2CCH 3 + HCHO O

CHCH 2Br

CH 3CH 2

CH 3

CH 3CH 2CCH 3

（2）

（3）（4）

（5） CH 3CH 2CH=CHBr （6） NaC CNa

CH 3CH 2C

CCH 2CH 3

（7）

CH 3CH 2C=CHBr

CH 3C=CHCH 2Cl

CH 3

CH 3CH 2CHCCH 3

CH 3

2.5.16 写出1mol 丙炔与下列试剂作用所得产物的结构式

（1）1mol H 2，Ni （2）H 2/Lindlar 催化剂（3）1mol Br 2 （4）1mol HCl （5）NaNH 2 （6）[Ag （NH 3）2]NO 3 解：

2.5.17 试给出经臭氧氧化，还原水解后生成下列产物的烯烃的结构式。

（1）CH 3CH 2CH 2CHO 和HCHO （2）和CH 3CHO

（3）只有（4）

解：（1）CH 3CH 2CH 2CH =CH 2 （2）

CH 3

CH 2CCH 3

O CCH 2CH 2CH 2C O

CH 3

CH 3CH 3 C CH

3CH CH 23CH CH 2

3C CH

Br Br 3C CH 2Cl 3C CNa 3C CAg

CH 3CH 2

C CHCH 3

CH 3

（3）（4）

2.5.18 在温度较高时，1mol 共轭二烯与1mol Br 2加成，1，3–丁二烯以1，4加成为主，而1–苯基–1，3–丁二烯则以1，2–加成为主，试解释之。

解：CH 2=CH —CH =CH 2 + Br 2（1mol ） CH 2BrCH =CHCH 2Br

2.5.19 乙炔中的氢很容易被Ag +、Cu +、Na +等金属离子所取代，而乙烯和乙烷就没有这种性质，试说明原因。

解：烷、烯、炔碳原子的杂化状态不同，随着杂化状态中s 成份的增大，原子核对电子束薄力增加，增加了C —H 键极性，使氢原子的解离度发生变化，当碳氢键断裂后，形成碳负离子，三种不同杂化状态的碳负离子稳定性有较大区别，碳负离子的一对电子处在s 成份愈多的杂化轨道中，愈靠近原子核，因而也愈稳定，它的碱性也就愈弱，而相应的共轭酸就愈强，因此乙炔中的氢很容易被Ag +、Cu +、Na +等金属离子所取代，而乙烯、乙烷则不行。 2.5.20 如何检验庚烷中有无烯烃杂质？如有，怎么除去？

解：用Br 2/CCl 4检验，若有Br 2褪色，加入H 2SO 4，烯烃溶解在酸中。 2.5.21 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（2）1–丁炔 2–丁炔 1.3–丁二烯（3）丙烷丙炔丙烯

（4） 2–甲基丁烷、2–甲基丁烯和2–甲基–2–丁烯解：（1）

CH CH CH CH 2

+ Br 2(1mol)

CH CH CH CH 2

CH CH CH CH 2Br

CH CH CHCH 2Br (更稳定)CH CH CHCH 2Br

CH 3C C CH 3

CH 3CH 3

1-庚炔1.3-己二烯庚烷

24 褪色白↓ 褪色

（一）

( )

Ag(NH 3)2

（2）

1-丁炔白↓

2-丁炔

褪色

1.3-丁二烯褪色+CO 2↑

[Ag(NH )]NO

（3）

323丙烷（一）

丙炔褪色白↓

丙烯褪色（一）

（4）

4Br 2(CCl 4)

2-甲基丁烷（一）

2-甲基丁烯 CO 2↑

2-甲基-2-丁烯（一）

2.5.22 下列各不饱和化合物与1分子溴的选择性加成产物是什么？

（1）CH 3CH ＝CHCH 2CH ＝CHCF 3 （2）（CH 3）2C ＝CHCH 2CH ＝CH 2

解：（1）

（2）

2.5.23 某化合物A （C 7H 14），能使Br 2/CCl 4褪色，A 与冷的KMnO 4稀溶液作用生成B

CH 3CH CHCH 2CH CHCF 3 + Br 2(1mol)

CH 3CH CHCH 2CH CHCF 3

(CH 3)2C CHCH 2CH CH 2 + Br(1mol)

(CH 3)2C CHCH 2CH CH 2

（C 7H 16O 2）。在500℃时，A 与氯气作用生成C （C 7H 13Cl ），试推断A 的可能结构式，并写出有关反应。解：A.

2.5.24 具有相同分子式的两种化合物，分子式为C 5H 8，经氢化后都可以生成2–甲基丁烷。它们可以与两分子溴加成，但其中一种可使硝酸银氨溶液产生白色沉淀，另一种则不能。试推测这两个异构体的结构式，并写出各步反应式。

解：（1） CH 3CHC ≡CH （2）CH 2＝C —CH ＝CH 2

CH 3CH 2CH 2CHCH CH 2 + Br 2(CCl 4)

CH 3

CH 3CH 2CH 2CHCH CH 2

CH 3

CH 3CH 2CH 2CHCH CH 2 + (冷稀)KMnO CH 3CH 2CH 2CHCH CH 2

CH 3

CH 3CH 2CH 2CHCH CH 2 + Cl 2

500℃

CH 3CH 2CH 2CCH CH

CH 3

CH 3CHCBr 2CHBr 2

CH 2Br C CH CH 2

Br Br

CH 3

(1)

CH 2 C CH CH 2

CH 3CHC CH

CH 3

(2)

2CH 3CHCH 2CH 3

CH 3

2.5.25 化合物A （C 6H 12）与Br 2 / CCl 4作用生成B （C 6H 12Br 2），B 与KOH 的醇溶液作用得到两个异构体C 和D （C 6H 10），用酸性KMnO 4氧化A 和C 得到同一种酸E （C 3H 6O 2），用酸性KMnO 4氧化D 得二分子的CH 3COOH 和一分子HOOC —COOH ，试写出A 、B 、C 、D 和E 的结构式。

解：A ．CH 3CH 2CH =CHCH 2CH 3 B ．CH 3CH 2CHCHCH 2CH 3

C ．CH 3CH 2C ≡CCH 2CH 3

D ．CH 3CH =CH —CH =CHCH 3 E. CH 3CH 2COOH

2.5.26 某化合物的相对分子质量为82，1 mol 该化合物能吸收2 mol H 2，它与Cu 2Cl 2氨溶液不生成沉淀。如与1 mol H 2反应时，产物主要是3–己烯，此化合物的可能结构式是什么？

解：CH 3CH 2C ≡CCH 2CH 3 或 CH 3CH=CH-CH=CHCH 3

CH 3CHC CH 3

+ [Ag(NH 3)2]NO 3

CH 3CH CAg

第3章环烃3.5.1 命名下列化合物：

CH3CHCH2CH2CHCH3

C2H5

（1）（2）（3）

（4）（5）（6）

CH3

解：（1）2-甲基-5-环丁基己烷（2）反-1,4-二乙基环丁烷

（3）1-甲基-3-乙基环戊烷（4）环丙基环戊烷

（5）2,6-二甲基二环[2.2.2]辛烷（6）1,6-二甲基螺[3.4]辛烷

3.5.2写出C6H12所代表的脂环烃的各构造异构体（包括六元环，五元环，四元环）的构造式。

解：

3.5.3 写出下列化合物的优势构象：

CH2CH3

CH3

(1)(2)(3)

解：

(1)

CH(CH 3)2

CH 3

(2)

(3)

C 2H 5

CH 3

3.5.4 用简单的化学反应区别下列化合物：

解：

Br 2

无变化

褪色

褪色+

褪色

无变化

3.5.5 写出下列反应的产物

2CH 3

+ Cl 2

NO 2+ HNO 3

CH 3

H 3C

H 3C + KMnO 4

(1)

(2)

(3)

+HCl

HC H 2C

C H 2

CH 3

(4)

(5)

H +

解：

(1)

CH 3

(2)

NO 2

O 2N

NO 2

COOH COOH

HOOC HOOC

(3)

CH 3CH 2CHClCH 3

(4)

(5)

注释（4）题由于反应物分子中有三元环和四元环结构，力较大，极不稳定，易发生开环反应。

3.5.6 写出下列芳香烃的名称：

CH 3

3)2

CH 3

NO 2

CH 3

CH=CHCH 3

H 3C

H 3

C C 2H 5

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)(6)

解：（1）甲苯（2）对-异丙基甲苯（3）2，4-二硝基甲苯

（4）对-丙烯基甲苯（5）2-甲基-6-乙基萘（6）2-甲基菲 3.5.7 指出下列化合物硝化时导入硝基的位置：

Cl OCH 3

CH 3

SO 3H

CH 3

NO 2

Cl CH(CH 3)2Cl (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

解：