第二章
习题2.1 写出分子式为C6H14烷烃和C6H12环烷烃的所有构造异构体,用短线式或缩简式表示。(P26)
解:C6H14共有5个构造异构体:
CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CH3CH3CHCHCH3CH3CH3CCH2CH3CH3C6H12的环烷烃共有12个构造异构体:
CH3CH2CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3
CH2CH2CH3CH9CH3)2CH3CH2CH3CH3CH2CH3CH3CH3CH3CH3习题2.2 下列化合物哪些是同一化合物?哪些是构造异构体?(P26)
(1) CH3C(CH3)2CH2CH3 2,2-二甲基丁烷 (2) CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 3-甲基戊烷 (3) CH3CH(CH3)(CH2)2CH3 2-甲基戊烷 (4) (CH3)2CHCH2CH2CH3 2-甲基戊烷 (5)
CH3(CH2)2CHCH3CH3(6) (CHJ3CH2)2CHCH3 3-甲基戊烷
2-甲基戊烷
解:(3)、(4)、(5)是同一化合物;(2)和(6)是同一化合物;(1)与(3)、(6)互为构造异构体。
习题2.3将下列化合物用系统命名法命名。(P29)
1234CH3CHCH(1)
6CHCH2CH23CH2CH3 2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷
CH3CH35CHCH37CHCH3CHCH(2)
1123CHCH2CH3CH2CHCH34545CH26CH3 2,3-二甲基-4-异丙基庚烷
7CH3CH3CHCH3CH3CHCHCH3CH323(3)
CH36 2,3,5-三甲基己烷
习题2.4 下列化合物的系统命名是否正确?如有错误予以改正。(P30)
(1)
CH3CHCH2CH3C2H5 2-乙基丁烷 ╳ 3-甲基戊烷
CH3(2) CH3CH2CHCHCH3 2,3-二甲基戊烷 √
CH3CH3CH2CH2CHCH2CH2CH3(3)
CHCH3 4-异丙基庚烷 √
(4)
CH3CH3CHCH2CHCHCH2CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CHCH2CH3CHCH3 4,6-二甲基-乙基庚烷 ╳ 2,4-二甲基-5-乙基庚烷
(5) 3-异丙基庚烷 ╳ 2-甲基-3-乙基己烷
(6)
CH3CH3CH2CH2CHCH2CHCH2CH2CH3C2H5CH2CH2CH3 6-乙基-4-丙基壬烷 ╳ 4-乙基-6-丙基壬烷
习题2.5 命名下列化合物:(P30)
215CH2CH334(1) CH3CHCH2CHCH2CH3 3-甲基-5-乙基辛烷
6CH2CH2CH378(2) CH3121CH3CH3234CHCCH2CH2CH2CCH3 2,3,3,7,7-五甲基辛烷
CH33455678CH3CH3CH3CHCHCH2CHCH2CH3(3)
CH3CH3CH2CHCH3 2,3,7-三甲基-5-乙基辛烷
678(4) CH3CHCH2CH12345CH36CH3789CH31011CCH2CH2CH2CHCHCH3 2,4,5,5,9,10-六甲基十一烷
CH3CH3CH3CH3习题2.6 命名下列各化合物:(P31)
1CH323CH3(1)
654C2H5CH(CH3)2 (2)
CH3
CH3CH31-甲基-2-乙基-3-异丙基环己烷 1,1,2,3-四甲基环丁烷 (3)
(4)
正戊基环戊烷 2-甲基-3-环丙基庚烷 (5)
(6)
C2H5CH2(CH2)4CH31-甲基-3-环丁基环戊烷 1-乙基-4-正己基环辛烷
习题2.7 命名下列化合物:(P33)
456(1)
CH37172823
321 (2)
65CH34 (3)
345198CH3
676-甲基双环[3.2.0]庚烷 8-甲基双环[3.2.1]辛烷 8-甲基双环[4.3.0 ]壬烷
CH3(4)
678549312CH3 (5)
231985467C2H5CH3 (6)
78965412 3CH3CH36-甲基螺[3.5]壬烷 1,3,7-三甲基螺[4.4]壬烷 1-甲基-7-乙基螺[4.5]癸烷
习题2.8 下列化合物中,哪个的张力较大,能量较高,最不稳定?(P 37)
(1)(2)(3) 稳定性:2>3>1习题2.9 已知正丁烷沿C2与C3的键旋转可以写出四种典型的构象式,如果C2和C3之间不旋转,只沿C1和C2之间的σ键旋转时,可以写出几种典型构象式?试以Newman投影式表示。(P 44)
解:可以写出2种典型构象式:
HHHHCH2CH3HHHHHCH2CH3H
交叉式 重叠式
习题2.10 构造和构象有何不同?判断下列各对化合物是构造异构、构象异构,还是完全相同的化合物。(P24)
解:构造异构——分子中原子或原子团的排列顺序不同;从一种构造转变成另一种构造必须
断裂化学键。
构象异构——分子中原子或原子团的排列顺序相同,但由于C—C单键自由旋转所引起
的原子或原子团的相对位置不同;从一种构象转变成另一种构象不需要断裂化学键。
ClH(1)
CH3CH3ClClHCH3H (2)
ClBrClBrHHClClBrBrH
HClCH3H构象异构体(实际上是同一化合物) 构造异构体
BrCl(3)
HClHBrClHBr (4)
BrHClBrClHClHClBrH
BrHClBr构象异构体(实际上是同一化合物) 同一化合物(构象也相同)
习题2.11 写出下列每一个构象式所对应的烷烃的构造式。(P44)
H(1)
CH3HCH3 (2)
HHCH3CH3H
HHCH3CH3CH3CH2CHCH3
解: (1)
CH3CH3CHCH3 (2)
习题2.12 写出2,3-二甲基丁烷沿C2—C3 σ键旋转时,能量最低和能量最高的构象式。(P45)
解:2,3-二甲基丁烷的典型构象式共有四种:
CH3CH3HCH3( I )最稳定构象能量最低HCH3CH3HHHCH3CH3CH3CH3( III )HCH3
H3CCH3( II )CH3CH3H3CCH3( IV )HHCH3CH3CH3CH3( III )HHH3CCH3HCH3( II )HCH3
最不稳定构象能量最高习题2.13 写出下列化合物最稳定的构象式:(P45)
(1) 异丙基环己烷HH(2) 1,3-二甲基环己烷CH3CH(CH3)2H
HCH3(顺)CH3CH3H(反)
(3) 1-甲基-4-叔丁基环己烷CH3CH3HHC(CH3)3(反)
C(CH3)3(顺)
习题2.14 比较下列各组化合物的沸点高低,并说明理由。(P 48)
(1) 正丁烷和异丁烷
解:b.p: 正丁烷>异丁烷 (含支链越多的烷烃,相应沸点越低) (2) 正辛烷和2,2,3,3-四甲基丁烷
解:b.p: 正辛烷>2,2,3,3-四甲基丁烷 (含支链越多的烷烃,相应沸点越低) (3) 庚烷、2-甲基己烷和3,3-二甲基戊烷
解:b.p: 庚烷>2-甲基己烷>3,3-二甲基戊烷 (含支链越多的烷烃,相应沸点越低)