(7)化合物A和B与溴水反应,这些反应产物之一是非极性的(该分子的偶极矩事实上为零),并无光学活性,画出该产物的立体化学结构;写出生成该产物的反应式。确定该分子中手性原子的绝对构型,并用R或S来表示。
烯烃与过氧酸反应,将氧加到双键上,而生成含氧的三元环。这种环氧化反应具有高的立体选择性,而保持与氧原子相连接的键上的各构成部分相对位置不变。
A跟过氧酸反应产生单一化合物K。在同样条件下,B产生异构体L1和L2的混合物(1︰1)。
(8)说明化合物K是否具有光学活性。画出K的立体结构式。说明单一的化合物L1
和L2是否具有光学活性,画出L1和L2的结构。
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参考答案(F9)
1 A
2 N2H2分子中N=N为双键,不能自由旋转(因双键中π轨道叠加有方向性),故有顺式
和反式两种异构体,它们的结构式如下:
2
两种异构体中N原子都用sp杂化轨道成键,分子呈平面形。顺-N2H2分子属C2v。点群,反-N2H2分子属C2h点群。两者皆无旋光性。
C2H2分子的C原子采用sp杂化轨道成键,分子呈直线形,属D∞h点群,因而它无同分异构体。C2H2分子的结构如下图。
3 (1)32 (2)6mol (3)A、C 4 C 5 C 6 A 7
和
8 (1)4 (2)7 (3)11 (4)6 9
10 (1)3 (2)2 (3)4 (4)9 (5)8 (6)5 (7)9 11 乙烷的重叠式构象
;交叉式构象
(1)乙烷的重叠式构象和交叉式构象不是乙烷仅有的两种构象,它们仅是乙烷的两个极端构象,介于它们二者之间还有无数个中间状态的构象。
(2)室温下乙烷的优势构象是交叉式构象。在C-C键旋转的过程中,相邻碳原子上
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C-H键的电子云互相排斥,交叉式中两个碳原子上的C-H键相距最远,排斥力最小。因此,该构象体系的能量最低,稳定性增加,为乙烷的优势构象。
(3)分子在不停地运动,温度越高,C-C键旋转的速度越快,重叠式等能量较高的构象出现的概率增加。 12 (1)A:
B:
C:
稳定性A>B,C;B,C的稳定性相同。 (2)A:
B:
C:
稳定性A,B>C;A,B的稳定性相同。 13
14 (1)和
(2)无顺反异构体 (3)
(4)15 C 16 ①
④ ⑦ 11 ○
② ⑤ ⑧ ○12
③ ⑥ ⑨
○13
⑩ ClCH2CH2CH=CH2 ○14
15 ○17 (1)C4H6Br2
○16 ○17 ○18
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(2)B1:
CH3BrC CCH3Br;B2:
CH3BrC CBr CH3(3)CH3CH=CHCHBr2(顺反异构体)、CH3CH=CBrCH2Br(顺反异构体)、 CH3CBr=CHCH2Br(顺反异构体)、CH2BrCH=CHCH2Br(顺反异构体)、 CHBr2CH2CH=CH2、CH2BrCHBrCH=CH2(对映异构体)、CH2BrCH2CBr=CH2、 CH2BrCH2CH=CHBr(顺反异构体)、CH3CBr2CH=CH2、 CH3CHBrCBr=CH2(对映异构体)、CH3CHBrCH=CHBr(顺反异构体)、 CH3CH2CBr=CHBr(顺反异构体)、CH3CH2CH=CBr2 (4)B:CH3COOH、C:
、D:
、E:
18 (1)在X=N中有π键,因而当原来的x=0上连有不同的基因时,得到的后有顺、
反异构体:
和
(2)
19 (1)CH≡C-C≡C-CH3 CH≡C-CH2-C≡CH
(2) 或
2
(3)中间三个碳原子sp杂化,两端两个碳原子sp杂化 共平面π键是?5和?3(互4相垂直);不共平面π键是两个?4(互相垂直)
(4)②不共平面,4位碳原子sp杂化,两端两个π键只能垂直 ③也不共平面,中间碳原子sp杂化,两个三角形面垂直
2
(5)④相对更稳定些,三元环的张力比⑤小(sp对sp)
(6)、、、、、、、、
20 B 21 C
5322 a b c d e f
其能量顺序为f>(e=d)>(c=b)>a
23 环己烷的构象(椅式)可知无论是1,2-二甲基环己烷,1,3-二甲基环己烷还是1,4-
二甲基环己烷,均有顺、反式两种不同的结构,其结果如下:
(顺-1,2一二甲基环己烷)、
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(反-1,2一二甲基环己烷);
(反-1,3一二甲基环己烷)、
(顺-1,3一二甲基环己烷);
(顺-1,4一二甲基环己烷)、
(反-1,4一二甲基环己烷)。
很明显,反-1,2-顺-1,3-和反-1,4-异构体的构象为aa型,环翻转之后变为ee型,
因此是它们各自的稳定构象。
24 薄荷醇和新薄荷醇的最稳定构象(优势构象)如下:
薄荷醇:
新薄荷醇:
从它们的优势构象中可知,薄荷醇的-OH和邻位的-CH(CH3)2是反式构型,为e,e型。新薄荷醇的-OH和邻位的-CH(CH3)2是顺式构型,为e,a型,-CH(CH3)2体积较大,处于e键,而-OH则处于a键。酯化时,-OH处于a键上,空间位阻较大,相对来说,-OH处于e键上易受到试剂的进攻,因此薄荷醇的酯化速度比新薄荷醇的酯化速度快。
25 顺-1-异丙基-4-氯环己烷和它的反式异构体的稳定构象为
在反应中OH从氯的相反方向进攻而取代氯原子生成醇。羟基进攻反-1-异丙基-4-氯环己烷将受到3,5位键的空间位阻而难于发生反应,它必须从其稳定构象变为不稳定构象以满足立体化学的要求:
-
反式(稳定) 反式(不稳定) 这种翻转不仅需要能量,也需要时间,因此其反应速度较慢。
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