高等有機(jī)化學(xué) 考試試題答案.doc

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2005級(jí)碩士研究生 高等有機(jī)化學(xué)期末考試答案 1．試推測(cè)6，6-二苯基富烯的親電取代發(fā)生于哪個(gè)環(huán)，哪個(gè)位置？親核取代發(fā)生于哪個(gè)位置？（4分） 6，6-二苯基富烯的共振式如下： 2．計(jì)算烯丙基正離子和環(huán)丙烯正離子π分子軌道的總能量，并比較兩者的穩(wěn)定性。烯丙基的分子軌道的能量分別為：Ψ1=α+1.414β, Ψ2=α, Ψ3=α-1.414β; 環(huán)丙烯的分子軌道的能量分別為：Ψ1=α+2β, Ψ2=α-β。(5分) 烯丙基正離子有兩個(gè)電子在成鍵軌道上其總能量為 E烯丙基正離子=2E1=2(α+1.414β)=2α+2.828β 環(huán)丙烯正離子有兩個(gè)電子在成鍵軌道上其總能量為 E環(huán)丙烯正離子=2E1=2(α+2β)=2α+2β 能量差值為 E烯丙基正離子- E環(huán)丙烯正離子=(2α+2.828β)- (2α+2β)=0.828β 因此，環(huán)丙烯正離子比烯丙基正離子穩(wěn)定。 3．富烯分子為什么具有極性？其極性方向與環(huán)庚富烯的相反，為什么？（4分） 富烯分子中環(huán)外雙鍵的流向五員環(huán)形成穩(wěn)定的6π體系的去向，從而環(huán)外雙鍵中的末端碳原子帶有部分正電荷，五員環(huán)接受電子后變成負(fù)電荷的中心，因此分子具有極性。 另外，七員環(huán)的環(huán)上電子流向環(huán)外雙鍵，使得環(huán)外雙鍵的末端碳原子帶有部分負(fù)電荷，而七員環(huán)給出電子后趨于6π體系。因此，極性方向相反。 4．下列基團(tuán)按誘導(dǎo)效應(yīng)方向（-I和+I）分成兩組。（4分） 答： 5．烷基苯的紫外吸收光譜數(shù)據(jù)如下： 試解釋之。（3分） 答：使得波長(zhǎng)紅移的原因是s-p超共軛效應(yīng)，s-p超共軛效應(yīng)又與a-碳上的C-H鍵的數(shù)目有關(guān)。因此，甲基對(duì)波長(zhǎng)的影響最大，而叔丁基的影響最小。 6．將下列溶劑按負(fù)離子溶劑化劑和正離子溶劑化劑分成兩組。(3分) 負(fù)離子溶劑化劑：水 聚乙二醇 乙酸 乙醇 正離子溶劑化劑：N,N-二甲基乙酰胺 二甲亞砜 18-冠-6 7．以下反應(yīng)用甲醇座溶劑時(shí)為SN2反應(yīng)：（3分） CH3O- + CH3-I CH3-O-CH3 + I- 當(dāng)加入1，4二氧六環(huán)時(shí)，該反應(yīng)加速，為什么？ 答：二氧六環(huán)是正離子溶劑化劑，當(dāng)反應(yīng)體系中加入二氧六環(huán)時(shí)，把正離子甲醇鈉中的鈉離子溶劑化，使得甲氧基負(fù)離子裸露出來(lái)，增強(qiáng)了其親和性，故加速反應(yīng)。 8．比較下列各對(duì)異構(gòu)體的穩(wěn)定性。（6分，每題2分） 1．反-2-丁烯 〉 順-2-丁烯 2. 順-1，3-二甲基環(huán)己烷 〉反-1，3-二甲基環(huán)己烷 3．鄰位交叉1，2-丙二醇 〉對(duì)位交叉1，2-丙二醇 9．寫(xiě)出下列化合物的立體結(jié)構(gòu)表示式。（4分，每題2分） 10． （6分，每題2分） 能 不能 能 11．從（1R,2S）-二苯基丙醇的乙酸酯進(jìn)行立體專(zhuān)一性順式消去乙酸。（4分） 12．預(yù)測(cè)下列反應(yīng)中生成的產(chǎn)物的構(gòu)型。（3分） 13．指出下列化合物的構(gòu)型，R還是S?（4分，每題2分） S R 14．已知苯甲酸、苯乙酸和苯酚的pKa值分別為4.20、4.31和9.98，試計(jì)算下列化合物的pKa值。（6分，每題2分） 1) 對(duì)氯苯甲酸 由公式pKa0- pKa=rs - pKa=- pKa0+rs 兩邊乘負(fù)號(hào)得，pKa= pKa0-rs 答：pKa= pKa0-rs = 4.20-(1 x 0.23)=3.97 2) 對(duì)氯苯乙酸 答：pKa= pKa0-rs = 4.31-(0.56 x 0.23)=4.18 3) 對(duì)硝基苯酚 答：pKa= pKa0-rs = 9.98-(2.26 x 1.23)=7.20 15．判斷下列反應(yīng)的 r值，說(shuō)明哪個(gè)r值適合于哪個(gè)反應(yīng)？，r值分別為2.46、0.75、-2.39、-7.29。（8分，每題2分） 16．指出下列反應(yīng)機(jī)理。（6分,每題3分） 17．下列反應(yīng)具有相同的反應(yīng)速度，并遵循相同的動(dòng)力學(xué)歷程，請(qǐng)解釋之。 （4分） 18．解釋下列反應(yīng)產(chǎn)物的形成。（3分） 19．完成下列反應(yīng)。 （8分，每題2分） 1） 2） 3） 4） 20．完成下列反應(yīng)。(12分，每個(gè)空2分) 1） 2) 3) 4)