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第5章 有机反应活性中间 习题答案
5-1 解 (ⅰ)芳烃的亲电取代反应,活性中间体为σ络合物,即离域的碳正离子
(ⅱ)SN1反应,有重排产物。有两种碳正离子,
(ⅲ) E1cb反应,活性中间体为碳负离子。
(ⅳ)芳环的亲核取代反应,消除-加成历程,活性中间体为为苯炔。
(ⅴ)霍夫曼重排反应,活性中间体为酰基氮烯即乃春。
5-2 解 (ⅰ)c>b>a
(ⅱ)a>c>d>b>e
5-3 解 根据反应条件和反应物与产物对比,该反应是醇在酸的作用下的脱水反应。反应是E1反应,有活性中间体碳正离子。反应有碳骼的变化,说明反应过程中发
2、生了碳正离子的重排。历程如下:
5-4 解 (ⅰ)考察2-甲基吡啶和3-甲基吡啶的共轭碱,共轭碱稳定的,则碱性弱,其共轭酸的酸性则强。
2-甲基吡啶的α-H在强碱的作用下生成的碳负离子具有如下共振结构:
N的电负性比C大,负电荷在N上,共振式较稳定。
3-甲基吡啶的α-H在强碱的作用下生成的碳负离子具有如下共振结构:
所有共振式的负电荷都在C上。
上述分析说明2-甲基吡啶的α位的负离子比3-甲基吡啶的α位的负离子稳定,碱性弱,共轭酸的酸性则强。
(ⅱ)用杂化效应解释。中氧SP2杂化,是SP3杂化。SP2杂化S的成分较多,氧上的未共用电子对在SP2杂化轨道中,
3、离核较近,氧对未共用电子对的吸引力较大,未共用电子对质子的吸引力较小,酸性 比 强。
5-5 解
反应产物为:
反应历程:
3-甲基吡啶不能发生上面的反应。
5-6 解 (ⅰ)c>b>a>d
(ⅱ) b>c>a 它们的离解能分别是163.2kJ/mol 、200.8 kJ/mol、330.5 kJ/mol。
5-7 解 反应产物:
反应的可能历程:
5-8 解
(ⅰ)
(ⅱ)
5-9 解 苯炔中的叁键碳原子仍为杂化状态,叁键的形成基本上不影响苯环中离域的π体系,苯环的稳定性保持不变,而新的“π键”是由两个杂化轨道,在环平面内,侧面交盖而形成很弱的键,如(1)所示。这样的结构是与苯炔高度的化学活性一致的,也是经物理方法所证实的。在(2)中,两个叁键碳原子处于SP杂化状态,各以一个SP杂化轨道交盖形成一个σ键,又各以两个P轨道交盖形成两个π键,一个π键垂直于苯环平面,另一个π键平行于苯环平面。这样的碳-碳叁键是线型结构,键角180O。叁键碳原子的SP杂化轨道与环中其它碳原子的杂化轨道交盖成键时张力太大,而且也破坏了苯环的结构。显然这种结构是不大可能的。
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解 (ⅰ)苯炔的亲核加成,产物为
(ⅱ),苯炔的亲电加成 ,产物为
(ⅲ) 苯炔的环加成,产物为