(三) 相对分子质量最低而有旋光性的烷烃是哪些?用Fischer投影式表明它们的构型。
CH2CH3CH2CH3HCH3 和 H 解: CH3CH2CH2CH3CH2CH2CH3CH2CH3CH2CH3CH3HCH3 和 HCH(CH3)2CH(CH3)2(四)
C6H12是一个具有旋光性的不饱和烃,加氢后生成相应的饱和烃。C6H12不饱和烃是什么?生成的
CH2CH3CH2CH3HCH3,生成的饱和烃无旋光性。 或HCH=CH2CH=CH2饱和烃有无旋光性?
解:C6H12不饱和烃是CH3(五) 比较左旋仲丁醇和右旋仲丁醇的下列各项:
(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)相同;
(4)大小相同,方向相反; (7)构型互为对映异构体。
COOH(六) 下列Fischer投影式中,哪个是同乳酸HOH一样的?
CH3OHCH3COOHCH3 (1) HOCOOH (3) COOHOH (4) HOCH3 H (2) HCH3COOHHH解: (1)、(3)、(4)和题中所给的乳酸相同,均为R-型;(2)为S-型。
提示:
① 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。
② 在Fischer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;
CH3(七) Fischer投影式HBr是R型还是S型?下列各结构式,哪些同上面这个投影式是同一化合
CH2CH3物?
C2H5HHC2H5 (3) (1) HBr (2) CH3CH3CH3Br解: S-型。(2)、(3)、(4)和它是同一化合物。
BrCH3HH (4)
CH3HCH3HHBr
(八) 把3-甲基戊烷进行氯化,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-甲基戊烷进行氯化,可以得到四种一氯代物。其中:
3-甲基-1-氯戊烷有一对对映体:
HCH3CH2CH2CH2ClClCH2CH2CH3 3-甲基-2-氯戊烷有两对对映体:
CH3ClHHH
CH3CH3C2H5CH3ClHC2H5
HCH2CH3CH3CH3HHClCH3C2H5
CH3ClCH3HHC2H5
(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:
?C?L??2.3???23.0?10g?1dm100ml
第二次观察说明,第一次观察到的α是+2.30°,而不是-357.7°。 (十) (1) 写出3-甲基-1-戊炔分别与下列试剂反应的产物。
(A) Br2,CCl4 (B) H2,Lindlar催化剂 (C) H2O,H2SO4,HgSO4
(D) HCl(1mol) (E) NaNH2,CH3I (2) 如果反应物是有旋光性的,哪些产物有旋光性? (3) 哪些产物同反应物的手性中心有同样的构型关系? (4) 如果反应物是左旋的,能否预测哪个产物也是左旋的?
Br解: (1) (A) CHBrCCHCH2CH3 (B) BrCH3OCH2=CHCHCH2CH3CH3
Br(C) CH3ClCCHCH2CH3
CH3
CCHCH2CH3 (D) CH2 (E)
CH3CH3CCCHCH2CH3CH3 (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) 下列化合物各有多少立体异构体存在?
OH (1)
OHCHCH3 (2)
ClClClCH3CHCHCHC2H5 (3)
OHClClCH3CHCHCHCH3
CH3CH2CHC2H5HH解:(1) 四种:
C2H5OHOHCH3HH
C2H5HOHCH3OHH
C2H5OHHCH3HOH
OHOHCH3
(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,回答下列问题:
CHOHOHHOHCH2OHCHOHOHHOHCH2OHCHOCHOHOHHOHHOHHOHCH2OHCH2OH
(I) (II) (III) (IV) (1) (Ⅱ)和(Ⅲ)是否是对映体? (2) (Ⅰ)和(Ⅳ) 是否是对映体? (3) (Ⅱ)和(Ⅳ)是否是对映体? (4) (Ⅰ)和(Ⅱ)的沸点是否相同? (5) (Ⅰ)和(Ⅲ)的沸点是否相同?
(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CH3CH=C=CHCH=CHCH3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:CH3CH=C=CHCH=CHCH3有四种立体异构体:
H(A)
HC=C=CHC=CHHHC=CHCH3 (B)
HC=C=CH3CHC=CHHCH3H
H3CC=C=CCH3 (D)
CH3 (C)
CH3HC=C=CC=CHCH3HH
(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(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:CH3CH=CHCH(OH)CH3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。
*HC=CH(I)CH3HC=CHO(II)HCH3CH3HHC=CH(III)HCH3OHHC=CHO(IV)HCH3HCH3
HOHCH3CH3(2R, 3Z)-(2R, 3E)-3-戊烯-2-醇(2S, 3E)-(2S, 3Z)-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) 环戊烯与溴进行加成反应,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,还是内消旋体?
BrBr2解:
Br+
Br外消旋体Br(十六) 某烃分子式为C10H14,有一个手性碳原子,氧化生成苯甲酸。试写出其结构式。
解:C10H14的结构式为:
*CHCH2CH3CH3
(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。试写出它们的结构式、标出构型以及相应的反应式。
CH3H解:
HC=CCH3KMnO4H+HHOHOHCH3CH3内消旋体
(2S,3R-2,3-丁二醇)