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专题辅导五 有机结构推定. 解题依据: 化合物的化学性质和光谱性质 题目类型: 类型一:只测一个化合物的结构 1. 只给出光谱数据和分子式,测定结构。 2. 给出化合物的某些特性,测定结构。 3. 给出光谱数据和分子式,再加上化合物的某些特性,测定结构。 类型二:测一系列化合物的结构 这类题目都会给出反应,通过反应将一系列化合物关联起来。 (而对于其中每个化合物,与类型一情况相同。). 类型一:只测一个化合物的结构. 1. 根据分子式,计算不饱和度。 不饱和度 =(2 n 4 + n 3 - n 1 +2) / 2
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专题辅导五 有机结构推定
解题依据: 化合物的化学性质和光谱性质 题目类型: 类型一:只测一个化合物的结构 1. 只给出光谱数据和分子式,测定结构。 2. 给出化合物的某些特性,测定结构。 3. 给出光谱数据和分子式,再加上化合物的某些特性,测定结构。 类型二:测一系列化合物的结构 这类题目都会给出反应,通过反应将一系列化合物关联起来。 (而对于其中每个化合物,与类型一情况相同。)
类型一:只测一个化合物的结构 1. 根据分子式,计算不饱和度。 不饱和度=(2n4+n3-n1+2) / 2 2. 根据光谱数据, 确定碎片。 3. 根据化学特性,确定有无特征官能团。 4. 合理拼接,确定分子结构。 5. 复核数据。 解题思路
类型二:测一系列化合物的结构 1. 用图列出一系列化合物的互相转换关系。 2. 根据分子式,计算各化合物的不饱和度。 不饱和度=(2n4+n3-n1+2) / 2 3. 找出突破口,根据给出的化学信息和光谱 数据,确定突破口化合物的分子结构。 4. 确定两个相邻化合物之间发生转变的反应 类型,从突破口化合物为起点,逐步推出 其它的一系列化合物。 5. 复核数据。 解题思路
1、分子式为C4H8O2的化合物,溶于CDCl3中,测得NMR谱,=1.35(双峰,3H),=2.15(单峰, 3H),=3.75(单峰, 1H), =4.25(四重峰, 1H )。如溶在D2O中测NMR谱,其谱图相同,但在3.75的峰消失。此化合物的IR在1720cm-1处有强吸收峰。请写出此化合物的结构式。 分析:1. 由分子式推出 =(2+24+0-8)/2=1 2. 由=2.15(单峰, 3H)推出有甲基 3. 由=3.75(单峰,1H),但在D2O中该峰消失推出有羟基 4. 由=1.35(双峰,3H),=4.25(四重峰,1H )推出有CH3CH- 答案:
2、某化合物的分子式为C3H7NO,其NMR谱为:6.5 (宽单峰,2H),2.2 (四重峰,2H),1.2 (三重峰,3H)请推出该化合物的结构式。 分析:1. 由分子式推出 =(23+1-7 +2)/2=1 2. 由=6.5(宽单峰, 2H)推出有-NH2 3. 由=2.2(四重峰, 2H),=1.2(三重峰, 3H),推出有CH3CH2-。 C3H7NO —(NH2)—(CH3CH2)= CO 答案:
3、某化合物的分子式为C8H10O,其NMR谱(在D2O中)为:7.2 (单峰,5H),3.7 (三重峰,2H),2.7 (三重峰,2H) IR:3350(宽),3090,3030,2900,1610,1500,1050,750,请推出该化合物的结构式。 分析:1. 由分子式推出 =(28-10+2)/ 2=4 2. 由= 7.2 (单峰,5H)推出有C6H5 3. 由= 3.7 (三重峰,2H),2.7 (三重峰,2H)推出有-CH2CH2-。 4. 由红外3350(宽)推出有OH,3090,3030,2900推出有C-H,1610, 1500推出有C6H5,1050推出有C-O,750推出为一取代。 C8H10O —(OH)—(C6H5)—(CH2CH2)= 0 答案: C6H5CH2CH2 OH
4. 卤代烷A分子式为C6H13Br,经KOH-C2H5OH处理后,将所得到的主要烯烃,用臭氧氧化及还原性水解后得到CH3CHO及(CH3)2CHCHO。试推出卤代烷A的结构。 分析:1. 由分子式推出 =0 2. 由用臭氧氧化及还原性水解后得到CH3CHO及(CH3)2CHCHO推出中间化合物烯烃的结构为:CH3CH=CHCH (CH3)2 3. 由C6H13Br,经KOH-C2H5OH处理后得到CH3CH=CHCH (CH3)2可推出A的结构。 答案:
5、A的化学式为(C4H6),被KMnO4氧化后得到一种产物为(CH3-COOH) 。 分析:1、A不饱和度为2,可能含有二个碳碳双键或一个碳碳三键; 2、A被KMnO4氧化后得到一种产物CH3-COOH,则A含有的是碳碳三键,且碳碳三键两侧连接的烃基应该是相同的。 答案:
6、有一烃A (C9H12),能吸收3 mol溴;与Cu(NH3)2Cl溶液能生成红色沉淀;A在HgSO4-H2SO4存在下能水合生成B (C9H14O);B与过量的饱和NaHSO3溶液反应生成白色结晶;B与NaOI作用生成一个黄色沉淀和一个酸C (C8H12O2),C能使Br2-CCl4溶液褪色,C用臭氧氧化然后还原水解,生成D (C7H10O3)。D能与羰基试剂反应,还能与Ag(NH3)2OH溶液发生银镜反应,生成一个无α-H的二元酸。确定A、B、C、D的构造,并写出有关的主要反应式。 分析:1、A不饱和度为4,吸收3 mol溴,有三π键及一环,无苯环;与Cu(NH3)2Cl生成红色沉淀,有端炔结构。 2、B不饱和度为3,与NaHSO3作用,有醛或甲基酮结构,能与NaOI作用,则是甲基酮。
3、C不饱和度为3,与Br2-CCl4作用,有碳碳π健。3、C不饱和度为3,与Br2-CCl4作用,有碳碳π健。 4、D不饱和度为3,与Ag(NH3)2OH作用,有醛基
【练 习】 1、化合物A分子式C7H12, 与AgNO3-NH3不反应,但能使KMO4、Br2-H2O褪色,催化氢化可吸收1 mole H2得甲基环己烷。A臭氧化锌粉还原水解得化合物B ( C7H12O2 )。 B能发生银镜反应,其1H NMR 谱上除其它位置的信号外,δ 2.2ppm (3H) 有一单峰。试推测A和B的结构。 答案:
2、某烃C3H6(A)在低温下与氯作用生成C3H6Cl2(B),在高温时则生成C3H5Cl(C)。使(C)与碘化乙基镁作用得C5H10(D),后者与NBS试剂作用生成C5H9Br(E)。将(E)与氢氧化钾的乙醇溶液共热,主要生成C5H8(F),后者又可与丁烯二酸酐发生双烯合成得(G),试推出(A)~(G)的构造式。2、某烃C3H6(A)在低温下与氯作用生成C3H6Cl2(B),在高温时则生成C3H5Cl(C)。使(C)与碘化乙基镁作用得C5H10(D),后者与NBS试剂作用生成C5H9Br(E)。将(E)与氢氧化钾的乙醇溶液共热,主要生成C5H8(F),后者又可与丁烯二酸酐发生双烯合成得(G),试推出(A)~(G)的构造式。 答案:
3、化合物C10H12O2(A)不溶于NaOH溶液,能与2,4—二硝基苯肼反应,但不与Tollens试剂作用。(A)经LiAlH4还原得C10H14O2(B)。(A)和(B)都进行碘仿反应。(A)与HI作用生成C9H10O2(C),(C)能溶于NaOH溶液,但不溶于Na2CO3溶液。(C)经Clemmensen还原生成C9H12O(D);(C)经KMnO4氧化得对羟基苯甲酸。试写出(A)~(D)可能的构造式。3、化合物C10H12O2(A)不溶于NaOH溶液,能与2,4—二硝基苯肼反应,但不与Tollens试剂作用。(A)经LiAlH4还原得C10H14O2(B)。(A)和(B)都进行碘仿反应。(A)与HI作用生成C9H10O2(C),(C)能溶于NaOH溶液,但不溶于Na2CO3溶液。(C)经Clemmensen还原生成C9H12O(D);(C)经KMnO4氧化得对羟基苯甲酸。试写出(A)~(D)可能的构造式。 答案:
4、某化合物A,分子式为C6H10O,能与Lucas试剂反应,易被KMnO4氧化,并能吸收1molBr2,A经催化加氢得B,将B氧化得C,分子式也为C6H10O,将B在加热下与浓H2SO4作用后得产物再催化加氢得化合物D,分子式为C6H12,它的光谱数据如下: IR:2900,2800cm-1 NMRH( ppm):1.3(单峰,12H),试推测A、B、C、D的结构式。 答案: