第十七章 杂环化合物习题
(一) 写出下列化合物的构造式
(1) α-呋喃甲醇 (2) α,β＇-二甲基噻吩
(3) 溴化N,N-二甲基四氢吡咯 (4) 2-甲基-5-乙烯基吡啶
(5) 2,5-二氢噻吩 (6) N-甲基-2-乙基吡咯
解：(1) OCH2OH (2) SCH3CH3
(3) NCH3CH3Br- (4) NCH3CH2=CH
(5) SHH (6) NC2H5CH3
(二) 如何鉴别和提纯下列化合物?
(1) 区别萘、喹啉和8-羟基喹啉 (2) 区别吡啶和喹啉
(3) 除去混在苯中的少量噻吩 (4) 除去混在甲苯中的少量吡啶
(5) 除去混在吡啶中的少量六氢吡啶
解：(1) 8-羟基喹啉中苯环上连有—OH，易和FeCl3发生显色反应。喹啉环能被KMnO4氧化，使KMnO4褪色，萘不会发生上述反应；喹啉与萘的另一差别是喹啉有有碱性，可溶于稀酸中，而萘没有碱性，不溶解于稀酸中。
(2) 可从水溶液的差异区分。吡啶易溶于水，而喹啉难溶于水(喹啉较吡啶多一个疏水的苯环)。
(3) 噻吩的亲电取代反应比苯容易进行，在室温时同浓硫酸作用即可磺化，生成α-噻吩磺酸，后者能溶于浓硫酸；而苯在室温下较难磺化，利用该特性，可除去苯少量的噻吩。
(4) ①吡啶易溶于水，而甲苯不溶于水。
②利用吡啶的碱性。向混合物中加入稀HCl，吡啶呈盐溶于盐酸中，与甲苯分层。
(5) 六氢吡啶的氮上有氢，可被磺酰化，而吡啶中的氮上无氢，不能被磺酰化。向混合物中加入对甲苯磺酰氯/NaOH溶液，六氢吡啶形成不溶于水的磺酰胺固体，经过滤可除去。 (三) 下列各杂环化合物哪些具有芳香性?在具有芳香性的杂环中，指出参与π体系的未共用电子对。
第十七章 杂环化合物
一、写出下列化合物的构造式：
1，3－甲基吡咯 2，碘化N,N－二甲基四氢吡咯
3，四氢呋喃 4，β－氯代呋喃 5，α－噻吩磺酸
6，糠醛，糠醇，糠酸 7，γ－吡啶甲酸 8，六氢吡啶
9，β－吲哚乙酸 10，8－羟基喹啉
二、用化学方法区别下列各组化合物：
1，苯，噻吩和苯酚
解：加入三氯化铁水溶液，有显色反应的是苯酚。在浓硫酸存在下，与靛红一同加热显示蓝色的位噻吩。
2，吡咯和四氢吡咯
解：吡咯的醇溶液使浸过浓盐酸的松木片变成红色，而四氢吡咯不能。
3，苯甲醛和糠醛
解：糠醛在醋酸存在下与苯胺作用显红色。
三、用化学方法，将下列混合物中的少量杂质除去。
1，苯中混有少量噻吩
解：在室温下用浓硫酸处理，噻吩在室温与浓硫酸反应生成α－噻吩磺酸而溶于浓硫酸，苯不反应。
2，甲苯中混有少量吡啶
解：用浓盐酸处理，吡啶具有碱性而与盐酸生成盐溶于水相，分离出吡啶。
3，吡啶中有少量六氢吡啶。
解：六氢吡啶是仲胺，在氢氧化钠水溶液中与对甲基苯磺酰氯反应生成固体，过滤除去六氢吡啶。 四、试解释为什么噻吩，吡咯，呋喃比苯容易发生亲电取代反应而吡啶比苯难发生？
解：噻吩，吡咯，呋喃是五元杂环化合物，属于多л－电子杂环化合物，芳环上电子云密度比苯大，所以易于发生亲电取代。而吡啶是六元杂环化合物，是缺л－电子杂环化合物，芳环上电子云密度小于苯环，所以难于发生亲电取代反应。
五、完成下列反应式：
六、用箭头表示下列化合物起反应时的位置。
过量CH3I
溴化 浓稀己二酸
己二胺 七、将苯胺，苄胺，吡咯，吡啶，氨按其碱性由强至弱的次序排列：解：苯胺，苄胺，吡咯，吡啶，氨的碱性强度顺序：
八、下列化合物那些具有芳香性？
的溴化
的碘化
的硝化
的溴化
的硝化
的硝化
的硝化
九、螵呤 分子中，四个氮原子那些属于吡啶型？那些
1 第十一章 杂环化合物和生物碱
杂环化合物和生物碱广泛存在于自然界中，在动植物体内起着重要的生理作用。本章介绍杂环化合物的分类、命名、结构特点、性质及重要的杂环化合物，生物碱的一般性质、提取方法和重要的生物碱。
第一节 杂环化合物
环状有机化合物中，构成环的原子除碳原子外还含有其它原子，且这种环具有芳香结构，则这种环状化合物叫做杂环化合物。组成杂环的原子，除碳以外的都叫做杂原子。常见的杂原子有氧、硫、氮等。前面学习过的环醚、内酯、内酐和内酰胺等都含有杂原子，但它们容易开环，性质上又与开链化合物相似，所以不把它们放在杂环化合物中讨论。
杂环化合物种类繁多，在自然界中分布很广。具有生物活性的天然杂环化合物对生物体的生长、发育、遗传和衰亡过程都起着关键性的作用。例如：在动、植物体内起着重要生理作用的血红素、叶绿素、核酸的碱基、中草药的有效成分——生物碱等都是含氮杂环化合物。一部分维生素、抗菌素、植物色素、许多人工合成的药物及合成染料也含有杂环。
杂环化合物的应用范围极其广泛，涉及医药、农药、染料、生物膜材料、超导材料、分子器件、贮能材料等，尤其在生物界，杂环化合物几乎随处可见。 2 一、杂环化合物的分类和命名
为了研究方便，根据杂环母体中所含环的数目，将杂环化合物分为单杂环和稠杂环两大类。最常见的单杂环有五元环和六元环。稠杂环有芳环并杂环和杂环并杂环两种。另外，可根据单杂环中杂原子的数目不同分为含一个杂原子的单杂环、含两个杂原子的单杂环等。
杂环化合物的命名在我国有两种方法：一种是译音命名法；另一种是系统命名法。
译音法是根据IUPAC推荐的通用名，按外文名称的译音来命名，并用带―口‖旁的同音汉字来表示环状化合物。例如：
呋喃 咪唑 吡啶 嘌呤
furan imidazole pyridine purine
杂环上有取代基时，以杂环为母体，将环编号以注明取代基的位次，编号一般从杂原子开始。含有两个或两个以上相同杂原子的单杂环编号时，把连有氢原子的杂原子编为1，并使其余杂原子的位次尽可能小；如果环上有多个不同杂原子时，按氧、硫、氮的顺序编号。例如：
兰州交通大学化学与生物工程学院 有机化学习题集
第十七章 杂环化合物
1.写出下列化合物的构造式：
(1) 3－甲基吡咯 (2) 碘化N,N－二甲基四氢吡咯 (3) 四氢呋喃
HCH3NONCH3CH3+I-
(4) β－氯代呋喃 (5)α－噻吩磺酸 (6) 糠醛，糠醇，糠酸
ClOSSO3HOCHO
(7)γ－吡啶甲酸 (8)六氢吡啶
COOHNNH
(9)β－吲哚乙酸 (10) 8－羟基喹啉
NHCH2COOHNOH
2.用化学方法区别下列各组化合物：
解：(1)苯，噻吩和苯酚
加入三氯化铁水溶液，有显色反应的是苯酚。在浓硫酸存在下，与靛红一同加热显示蓝色的位噻吩。
(2) 吡咯和四氢吡咯
吡咯的醇溶液使浸过浓盐酸的松木片变成红色，而四氢吡咯不能。
(3) 苯甲醛和糠醛
糠醛在醋酸存在下与苯胺作用显红色。
3. 用化学方法，将下列混合物中的少量杂质除去。
解：(1) 苯中混有少量噻吩
在室温下用浓硫酸处理，噻吩在室温与浓硫酸反应生成α－噻吩磺酸而兰州交通大学化学与生物工程学院 有机化学习题集
溶于浓硫酸，苯不反应。
(2) 甲苯中混有少量吡啶
用浓盐酸处理，吡啶具有碱性而与盐酸生成盐溶于水相，分离出吡啶。
(3) 吡啶中有少量六氢吡啶。
六氢吡啶是仲胺，在氢氧化钠水溶液中与对甲基苯磺酰氯反应生成固体，过滤除去六氢吡啶。
4. 试解释为什么噻吩，吡咯，呋喃比苯容易发生亲电取代反应而吡啶比苯难发生？
解：噻吩，吡咯，呋喃是五元杂环化合物，属于多л－电子杂环化合物，芳环上电子云密度比苯大，所以易于发生亲电取代。而吡啶是六元杂环化合物，是缺л－电子杂环化合物，芳环上电子云密度小于苯环，所以难于发生亲电取代反应。
