有机化学习题 第五章立体化学
《有机化学》章节习题答案.docx
第一章习题1.何为共价键的饱和性和方向性？2.下列分子中哪些具有极性键？哪些是极性分子？(1)CH4 (2) CH2C12 (3) CH3Br (4) CH3OH (5) CH30CH3 (6) HC=CH3.按碳架形状分类，下列化合物各属哪一类化合物？第二章习题1.用系统命名法命名下列化合物:(1) (CH3CH2)2CHCH3C2H5 (2) CH3CCH2CH3CH2CH2CH3CH3CH2 CH2CH3(3)\ c // \(CH3)3C CH(CH3)2(4) (C2H5)2CHCH(C2H5)CH2CH(CH3)2CH(CH3)2(5)CH3—CH—CH2—CH—CH—CH3CH2CH3 CH3CH2CH34.指出下列每个分子中存在的官能团类型:⑺ H3C ----- < C(CH3)3 (8)2. 写出下列化合物的构造式:(1) 由一个叔丁基和异丙基组成的烷炷； (2) 含一侧链甲基，分子量为98的环烷炫(3) 分子量为114,同时含有1°、2°、3。
、4。
碳的烷炷。
3.写出下列化合物的结构式，如其名称与系统命名原则不符，请予以改正。
(1)3, 3-二甲基丁烷 (2)2, 3-二甲基-2-乙基丁烷 (3) 4 -异丙基庚烷(4) 3> 4-二甲基-3 -乙基戊烷(5)3, 4, 5-三甲基-4-正丙基庚烷 ⑹2 -叔丁基-4, 5 -二甲基己烷4. 相对分子质量为72的烷任进行高温氯化反应，根据氯化产物的不同，推测各种烷炷的结构式。
(1)只生成一种一氯代产物(2)可生成三种不同的一氯代产物(3) 生成四种不同的一氯代产物 (4)只生成二种二氯代产物 5.不查表将下列烷炷的沸点由高至低排列成序： (1)2, 3-二甲基戊烷 (2) 2-甲基己烷 (3)正庚烷 (4) 正戊烷(5)环戊烷6. 写出下列化合物的优势构象—( 「CH2CH3 (1) BrCH 2CH 2Cl (2) CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3 (3) '、'、—/(4)反-1-甲基-4-叔丁基环己烷7. 写出1, 3-二甲基环已烷和1-甲基-4-异丙基环已烷的顺、反异构体优势构象，并比较每组中哪个稳定。
yq有机Chapt-05立体化学
(Y) (C)
C Y as if it were C Y
C
Y as if it were
C
Y
(Y) (C)
(Y) (C)
View the molecule with the group of lowest priority pointing away from us.
H 1 OH CH3 3 C 1 4H 3 HO CH3 C COOH 2
H
2 CH2CH3 (R)-(−)-2-Butanol −
(S)-Alanine [(S)-(+)-2-Aminopropionic acid]
H
1 OH CH33 C
1 4H 3 HO CH3 C CH2CH3 2
1 4H 3 HO CH2OH C CHO 2
(S)-Glyceraldehyde [(S)-(–)-2,3-dihydroxypropanal]
Assign a priority at the first point of difference
2 or 3 CH3 H4 1 HO C 2 or 3 CH2 CH3
H C 3 (H, H, H) H4 1 HO C H H C 2 (C, H, H) C H H H H H
Groups containing double or triple bonds
Bromochlorofluoromethane is chiral
Cl Br H F Cl
Br H
F
CH3 H OH C2H5
CH3 OH CH3
CH3 HO H C2H5
CH3 H CH3
H3CC2H5 H OH H OH C2H5 CH3
《有机化学》练习题与参考答案
（4）苯酚分子中，羟基属于（ ）。 A．间位定位基 B．邻位定位基 C．对位定位基 D．邻、对位定位基
（5）苯分子中碳原子的杂化方式是（ ）。 A．sp 杂化 B．sp2 杂化 C．sp3 杂化 D．sp2d 杂化
6
（6）下列基团能活化苯环的是（ ）。 A．－NH2 B．－COCH3 C．－CHO D．－Cl
（7）
基团的名称是（ ）。
A．苄基 B．苯基 C．甲苯基 D．对甲苯基 （8）下列化合物中，在 Fe 催化下发生卤代反应最快的是（ ）。
A．乙苯 B．邻二硝基苯 C．苯酚 D．氯苯 （9）在苯分子中，所有的 C－C 键键长完全相同，是因为（ ）。
A．自由基加成反应 B．亲电取代反应 C．亲电加成反应 D．协同反应
2..判断题（对的打√，错的打×） （1）炔烃比烯烃的不饱和程度大，所以炔烃更容易发生加成反应。 （2）在卤化氢中，只有 HBr 与烯烃的加成才观察到过氧化物效应。 （3）凡是具有通式 CnH2n-2 的化合物一定是炔烃或环烯烃。 （4）顺-1,2-二氯-1-溴乙烯又可命名为（Z）-1,2-二氯-1-溴乙烯。
(7)
CC
H3CH2CH2C
CH3
4.写出下列化合物的结构式。
（2） CH3CH2CHCH2CH3 CH CH2
(4) H2C CH CH C(CH3)2
H
H
(6)
CC H
H3C
CC
H
CH2CH3
（1）3-甲基环戊烯
（2）3,3-二甲基-1-己炔
（3）2,4-二甲基-1,3-己二烯 （4）3-乙基-1-戊烯-4-炔
第五章 立体化学
四、判断对映体的方法
有三种方法可以用来判断一个分子是否 存在对映体: 1.建造一个分子和它的镜像的模型，如果 两者不能重合，就存在对映体。 2. 如果分子有对称面，那么它和其镜像 就能重合，就不存在对映体。 3.如果一个分子有一个手性碳原子，它就 具有对映异构现象，有一对对映体。
第二节 费歇尔(Fischer)投影式
D-(-)-甘油酸
D-(-)-乳酸
D.L命名法的使用有一定的局限性,它只适用与甘油醛结构 类似的化合物.目前，仍用于糖类和氨基酸的构型命名
二、 R.S构型命名法
R/S 构型标记法分为两步：
(1) 按次序规则确定与手性碳相连的四个原子 或基团的优先次序（或称为“大小” 次序）
3
CH3 C H4 Br1
对称面
内消旋酒石酸分子
问题：内消旋体是否显旋光性？为什么？ 答案：不显旋光性。因为内消旋体有一对 称面，互为对称的两部分对偏振光的影响 相互抵消，使整个分子不表现旋光性。
第六节 构型命名
一、D.L命名法 规则：以甘油醛为标准，Fischer投影式中C* 上羟基处于右侧的为D-构型;反之为L-构型
CH3 H C6H5
S构型
CH3
Br
HO H
S构型
C6H5
COOH HO H
R构型
COOH H3C Cl C6H5
R构型
CH2OH
问题：判断下列手性碳的R、S构型。
R
HO COOH C H
R
H H
CO2H OH OH CH3
CH3
R
R-乳酸
2R,3R-2,3-二羟基丁酸
实物与镜像不重合
不含 对称中心 对称面
CO2H H HO C C OH H HO H
有机化学章节习题参考答案(1-5)
第一章 绪论 习题答案1-1、 指出下列分子中官能团类型答案：（1）羟基；（2）羰基；（3）氨基、羧基；（4）酰胺；（5）羰基、双键；（6）羟基、羰基；（7）羧基；（8）羟基1-2、 下列化合物中标出的两根键哪个更短，为什么？答案：（1）a 小于b ，双键原因；（2）b 小于a ，sp 电负性大；（3）a 小于b ，共轭 1-4 答案：(1)C HHH 3COH(2)Na +O -CH 3(3)H 2C CH 2O(4)CH 3NH 2CH 2ClF3HHC CH H 2CCH2sp 23CH 333(5)CH 2SHCH 3OH 2CP(CH 3)3(6)Lewis 酸Lewis 碱(CH 3)2S BF 3Me 3N AlCl 3HCHOBF 31-4、第2章 烷烃和环烷烃习题及答案2-1 用中文系统命名法命名或写出结构式。
答案： （1）2,6,6-三甲基-3-乙基辛烷 （2）2,6,7-三甲基壬烷（3）1-甲基-1-氯环己烷 (4) 顺-1,2-二溴环己烷 （5（6）（7）CCCC CH 3CH 3CH 3CH 3H 3H 3(8) (CH 3)2CHCH 2CH 2CH 32-2 用不同符号标出下列化合物中伯、仲、叔、季碳原子，并给以命名。
答案： (1) CH 3CH CH 2C C CH 3CH 3CH 2CH 3CH 3CH 3CH 2CH 31o 1o 1o1o1o1oo 2o2o 21o o 3o4o 43,3,4,4,6-五甲基辛烷 (2) CH3CH(CH 3)CH 2C(CH 3)2CH(CH 3)CH 2CH31o1o1o1o1oo2o2o 3o 3o 42,4,4,5-四甲基庚烷2-3 指出下列四个化合物的命名中不正确的地方并给以重新命名。
答案： （1）主链选错。
应为：2,4,6-三甲基-6-乙基辛烷 （2）主链、碳原子编号错。
应为：2-甲基-3乙基己烷 （3）碳原子编号错。
有机化学习题册
【例 3】异丁烯分别和下列试剂反应，写出反应产物并用反应机理解释。
4
① Br2，CCl4；② Br2，H2O； ③ Br2，HOCH3 解：
【例 4】写出下列反应的产物并简单解释。
解：
烯烃和 HX、H2SO4 + H2O 的反应符合马氏规则，对于 HBr 来说，存在过氧化合物效应，但 只有与 HBr 的加成存在过氧化合物效应。烯烃和 Br2 的加成以及硼氢化氧化反应，具有立体 选择性，前者为反式加成，后者为顺式反马氏规则加成，至于产物的立体化学问题，可在第 5 章之后加以理解。
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第五章 立体化学
一．例题
[例 1] 判断下列叙述是否正确？ （1）具有 R 构型的化合物是右旋的。 （2）具有手性中心的化合物一定是有旋光性的。 （3）非手性化合物可以有手性中心。 （4）无光学活性的物质一定是非手性的化合物。 （5）在化学反应中，由 R 构型反应物变为 S 构型的产物，一定伴随构型的翻转。 解：（1）不对。旋光方向是通过旋光仪测定的，与 R、S 构型之间没有必然联系。R 构 型的化合物可以是右旋的或左旋的,其对映体 S 构型的化合物也可以是左旋的或右旋的。 （2）不对。内消旋体分子中含有手性原子，如内消旋酒石酸，但该化合物有对称面， 因而没有手性，故不具旋光性。
（1）
CH 3 （2）
CH 3 （3）
但只有（2）的氧化产物中含酮基，因此（A）的结构为：
（A）CH2==C—CH2—C≡CH
CH3 则(B)和(C)的结构分别为：
（B）CH2==C—CH2—CH==CH2 （C）O==C—CH2—COOH
CH3 [例 3] 将 1,3-丁二烯转变为：
Br
CH2Br
CH3
H3C Br
有机化学第五章知识点总结
第五章立体化学基础
1. 概述：
旋光异构与顺反异构都属于立体异构；
碳架异构，官能团异构和位置异构都属于构造异构；
立体异构和构造异构属于同分异构。
2. 右旋+d；左旋–l；
手性原子（即上面连有4个不同的原子或基团）是引起化合物产生手性最普遍的原因，但不能将是否含有手性原子作为产生手性分子的绝对条件，产生手性的必要和充分条件是分子与其镜像不能重叠（即分子的不对称性）。
有些分子虽然不含任何手性原子，但具有手性；
3. 凡具有对称面或对称中心，一定是非手性的，无对应异构体，无旋光性；
即无对称面又无对称中心的化合物，一定是手性化合物，具有旋光性。
4. 费歇尔投影式：与手性碳原子相结合的两个横键指向平面前方，两个竖键向后。
5. DL命名法：甘油醛，羟基在右边（费歇尔投影式中），右旋甘油醛，为D构型。
6. RS命名法：最次的放在后面，若剩下的由大到小顺时针为R；逆时针为S；
7. 赤藓糖：相同原子团在同侧为赤型；
苏阿糖：相同原子团在异侧为苏型；。
有机化学课后题答案chapter05
第五章 立体化学习题5-1 [α] = -17 / 1 / 0.8 = - 21.25习题5-2 甲烷 4个C 3对称轴 3个C 2对称轴 二氯甲烷 1个C 2对称轴 习题5-3 甲烷 6个对称面， 二氯甲烷 2个对称面， 三氯甲烷 3个对称面， 乙烯分子 3个对称面。
习题5-4(1)COOH Cl HCH 3CHO H OHHO H 3H OH C 2H 5H Cl C 4H 9n-(2)(3)习题5-5CH 2COOH H OH 3H 7n-(1)(2)CH 3H Br 3)3COOC 2H 5H OH COOC 2H 5H OH(4)(3)H习题5-6（1）R ；（2）R ；（3）S 。
习题5-7（1）2R ，3R ； （2）2R ，3S ； （3）2S ，3R ； （4）2S ，3S 。
（1）－（4），（2）－（3）对映 （1）－（2），（1）－（3），（2）－（4），（3）－（4）非对映。
习题5-8 R ，R 。
习题5-9 cis -1,4-二甲基环己烷不具有手性碳，是非手性分子； cis -1,2-二甲基环己烷具有两个手性碳，但是具有一个对称面，是非手性分子。
习题5-10（1）8个 （2）6个 （3）2个 习题5-11 （1）、（3）具有内消旋体。
CH 3H Br 3H Br CH 3H 3Br HCH 3H 3H (1)enantiomermeso-CH 3H C 3H 7H n-CH 3Br H C 3H 7Br H n-CH 3Br H C 3H 7H Br n-CH 3H Br C 3H 7Br H n-(2)CH 3H H H 3H CH 3H Br H 3Br CH 3Br H H H 3H Br (3)meso-CH 3H H C 2H 5H CH 3Br H H H C 2H 5Br HCH 3H Br H H C 2H 5Br HCH 3Br H H H C 2H 5H (4)习题5-12（1），（3），（4），（5）是内消旋体。
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2. 对映异构体
乳酸的结构
镜子 COOH
COOH
透视式 OH
C
H
OH
CH 3
（a）
COOH CH 3-
顺时针排列
C
HO
H
H3C
（b）
反时针排列
分子（a）和分子（b）的关系呢？
在空间的排列上，可以看出他们是不相同的:
H COOH
HO C CH3
H HOOC
C OH H3C
可见，这两个分子是互为物体与镜像 关系，但又不能重合，是两个不同的化合 物，故称为对映异构体，简称对映体。
第五章 立体化学基础
立体化学(Stereochemistry) —— 以三维空间研究分子结构和性质的科学
立体异构
由原子或基团空间排列或取向不同所产生的异构现象。
同分异构
构造异构
碳位官 互 链置能 变 异异团 异 构构异 构
构
立体异构
构型异构 构象异构
对顺 映反 异异 构构
第一节 概述
一、平面偏振光及比旋光度
Answer: 把该物质的浓度减小一倍再测，这时旋光仪读 数将变为以前的一半。
二、对映异构和手性
1. 手性现象
同型号锤 1
同型号锤 2
锤 1 & 锤 2 可以完全重合
锤1
锤 1 镜像
锤 2 & 锤 1 镜像可以完全重合
锤 1 与锤 2 之间的关系相当于锤 1 与其镜像之间的关系。
左手
右手
左右手不能完全重合
手性碳 —— 手性分子的特征
F
H
C Br
Cl
F H C*
Br
连有四个不同基团的碳原子
*
➢ 手性碳(chiral carbon)
➢ 手性中心 (Chiral center)
手性碳标记
Cl
例： CH3C* HC*HCH3 Cl Cl
CH3C* HC* HCH2CH3 Cl Cl
非手性分子
镜像
F
F
Cl
Cl C
H
H C
Cl
对称面
Propanoic acid 有对称面 非手性
CH3
H
H
C
COOH
Lactic acid 无对称面
手性
CH3
H
OH
C
COOH
A
B
C
D
E
A. 甲烷分子有四个对称面（只画了其中一个）； B. 一氯甲烷有类似的三个对称面（只画了其中一个）； C. 二氯甲烷只有两个对称面； D. 氯溴取代甲烷只有唯一的一个对称面； E. 氟氯溴取代甲烷没有对称面。
COOH
转 60o
H
Cl
Cl
Cl
H
Cl
非手性分子
两者 互相 重合
F
H
Cl
Cl
非手性分子：与镜像相重合 （非手性分子不含有手性碳）
非手性分子
Br Cl
Br
Cl
转 180o
Cl Br
Cl Br
两者完 全重合
Br Cl
Cl Br
三、分子结构的对称性与分子的手性关系
1. 对称轴 如果从通过分子中任何一条直线旋转 360°/n,能得到
一个与分子完全重合的图形，则称该直线为该分子的 n 重旋转对称轴。记为Cn
水分子能被一个平面切成互为实物和镜象关系的两
部分，此平面就是该分子的对称面,用σ表示。
H3C
CH3
H HO C COOH
HO C COOH H
H
对称面
C
CH3
Cl
Br2 CH3CH2CH2CH3
hv,
外消旋体性
(racemic mixture)
（旋光性相互抵消——消旋）
➢ 外消旋体表示方式
Br
（） CH3CHCH2CH3
CH3
CH3
H
Br + Br
H
C2H5
C2H5
50%
50%
产物无旋光性
(dl)-2-溴丁烷 ()-2-溴丁烷
光学纯的异构体与外消旋体的物理性质比较
左手
左手的镜像
右手
左手的镜像
可以完全重合
Some Chiral Objects in our Life
蝴蝶的四翅
长瓣兜兰
（每侧两个） (Paphiopedilum dianthum)
左右对称
两侧长瓣左右对称
卡特兰 (Cattleya labiata)
左右对称
这种像左右手互为镜像与实物关系，彼此又
不能重合的现象称为手性（Chirality）。
普通光光波在 各个方向振动
光学活性物质使 偏振光的平面 发生偏转
旋转了α 的角度
普通光变成只在 一个平面振动的 光，故为偏振光
左旋和右旋
➢右旋(dextrorotatory)：使偏振光向顺时针方向偏转，表示为(+)或“d” ➢左旋(levorotatory) ：使偏振光向逆时针方向偏转，表示为(–)或“l”
COOH
at : 实验观察到的旋光度 l : 样品管长度（dm, 分米） c : 样品浓度（g / cm3） t : 测试时温度 : 波长
[a]25D = +12o (水,20%)
( 钠光，D线，=589nm)
(R, R)-(+)-酒石酸
Question: 在旋光管为1dm的旋光仪中，化合物的旋光度 读数为 +45°，你如何确定此物质的旋光度是 +45°，-315° ， +405°（360 + 45°），还 是 +765°？
没有对称面和对称中心 的分子是手性分子，有旋 光性。
判断分子是否具手性的方法 （1）建造一个模型 （2）寻找有无对称面或对称中心 （3）寻找手性碳原子或手性中心
Question:
HOCH2CHCHCH2OH HO OH
第二节 对映异构和非对映异构
一、含一个手性碳原子的化合物
1. 外消旋体和对映异构体的理化性质
3. 手性分子和非手性分子
手性分子
镜像
F
H
Br
Br
Cl
F
转 180o
H Cl
手性分子
两者不 能重合
F
Cl
Br
H
手性分子（chiral molecules）： 有手性现象的分子
手性(chirality)：实物和 其镜像不能重叠的现象
Chiral is derived from the Greek word cheiros, meaning “hand”.
例：
COOH
H
OH
HO
H
COOH
(R, R)-(+)-酒石酸
COOH
HO
H
左旋
H
OH
COOH
(S, S)-(-)-酒石酸
入射光方向 右旋
aa
旋光性物质或光活性物质
光活性分子旋光能力的表示方式 —— 比旋光度 [a]t
[a]t =
a
t
lc
specific rotation
例：
COOH
H
OH
HO
H
具有对称面的分子是非手性分子，无旋光性。
3 对称中心
Br H
H
Cl H
H
Cl
Br
H
H
H3C
H
H CH3
H
H
如果从分子中的 任一原子或原子团 经中心 P 等距离延 长得到具有相同的 另一原子或原子团， 则称该分子具有对 称中心（i）。 具有对称中心的分 子为非手性分子。
中心P
4 结论：
分子的结构与分子手 性的关系——