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1、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) 各写出一个能满足以下条件的开链化合物:(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H2n+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投影式说明它们的构型。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
2、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) 比拟左旋仲丁醇和右旋仲丁醇的以下各项:(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)一样;(4)大小一样,方向相反;(7)构型互为对映异构体。(六) 以下Fischer投影式中,哪个是同乳酸一样的.(1) (2) (3) (4) 解: (1)、(3)、(4)和题中所给的乳酸一样,均为R-型;(2)为S-型。提示: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。在F
3、ischer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.以下各构造式,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-甲基戊烷进展氯化,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-甲基戊烷进展氯化,可以得到四种一氯代物。其中:3-甲基-1-氯戊烷有一对对
4、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,第一次观察到的是+2.30,而不是-357.7。(十) (1) 写出3-甲基-1-戊炔分别与以下试剂反响的产物。 (A) Br2,CCl4 (B) H2,Lindlar催化
5、剂 (C) H2O,H2SO4,HgSO4(D) HCl(1mol) (E) NaNH2,CH3I (2) 如果反响物是有旋光性的,哪些产物有旋光性.(3) 哪些产物同反响物的手性中心有同样的构型关系.(4) 如果反响物是左旋的,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) 以下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,答复以下问题: (1) ()
6、和()是否是对映体. (2) ()和() 是否是对映体. (3) ()和()是否是对映体. (4) ()和()的沸点是否一样. (5) ()和()的沸点是否一样. (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(
7、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) 环戊烯与溴进展加成反响,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,还是消旋体.解:(十六) *烃分子式为C10H14
8、,有一个手性碳原子,氧化生成苯甲酸。试写出其构造式。解:C10H14的构造式为: (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。试写出它们的构造式、标出构型以及相应的反响式。解:(十八) *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响生成白色沉淀。假设以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)的构造式。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)在局部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)的构造式。(提示:两个基团构造一样但构型不同,属于不同基团。)解:(A) (B)(C)