第13章杂环化合物
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名词解释第十一章1.振动光谱——分子振动能级间的能量差比同一振动能级中转动能级之间能量差大100倍左右,他们大多在近红外区域内,因此称为红外光谱。
2.转动光谱——分子转动能级之间的能量差很小,转动光谱位于电磁波谱中的远红外及微波区域内。
3.红外吸收峰的位置——分子振动的频率决定分子所吸收的红外光频率。
4.红外吸收光谱——分子吸收红外光引起的振动和转动能级跃迁产生的信号。
5.红外光谱产生的条件——当一定频率的红外光照射物质时,如果分子中某一基团的振动频率正好与其相同,物质就能吸收这一频率的红外光从低能级跃迁到较高的能级,产生红外吸收光谱。
6.叁键和累积双键区——2500~2000 cm-1各种叁键基团和累积双键的伸缩振动区域7.氢键区——4000~2500cm-1含氢基团的伸缩振动区。
8.双键区——2000~1500 cm-1各种双键基团包括共轭双键以及苯基伸缩振动区域。
9.特征吸收峰——用于鉴定官能团存在的吸收峰。
10.特征谱带区——氢键,双键,叁键区的特征性强,所以4000~1500 cm-1的区域称为官能团特征频率区。
11.核磁共振谱——记录原子核对射频区电磁波的吸收,简称NMR。
12.质子磁共振谱——氢原子核共振谱,简称PMR。
13.化学位移——由于化学环境所引起的核磁共振信号位置的变化。
14.自旋偶合——相邻碳上氢核的相互影响。
15.硝基化合物的还原——硝基苯在强酸介质中,用金属还原时,总是得到苯胺,用催化加氢也可得到同样的结果。
16.胺的碱性——胺与氨相似,氮原子上的未共用电子对能与质子结合,形成带正电的铵离子。
17.胺——可看作氨的衍生物,即氨分子中的氢原子被烃基取代的产物。
18.胺的烃基化——与卤代烃(通常为伯卤代烃和具有活泼卤原子的芳卤化物),醇等烃基化试剂作用,胺基上的氢原子被烃基取代。
19.胺的酰基化——伯胺和仲胺作为亲核试剂可与酰卤,酸酐等酰基化试剂反应,生成N-取代酰胺和N,N-二取代酰胺。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 有机化学答案(高占先版)—第13章杂环化合物第 13 章杂环化合物 13-1 命名下列化合物或写出结构式。
(1) 4-甲基-2-乙基噻唑(2) 2-呋喃甲酸(3) N-甲基吡咯(4) 2,3-吡啶二甲酸(5) 3-乙基喹啉(6) 5-异喹啉磺酸(7) 3-吲哚乙酸(8) 6-氨基嘌呤(9) 4-甲基-2-乙基咪唑知识点:杂环化合物的命名。
13-2 下列化合物是否是极性分子?若是,请标出分子偶极矩的方向。
它们都是极性分子,偶极矩方向如下:NHONHONH2N芳香结构知识点:偶极矩的判断。
13-3 下列化合物有无芳香性?(1)、(2)、(4)、(5)和(6)有芳香性;(3)无芳香性。
知识点:杂环化合物的芳香性判据。
13-4 指出下列各组化合物的碱性中心,按碱性由强到弱排列成序。
(1)氮原子为碱性中心, C>B>D>A。
(2) A 的两性氮均为碱性中心; B 氮原子为碱性中心; C 中双键氮为碱性中心。
1 / 7A>C>B, B 由于孤对电子参与芳香性大键,故碱性极弱。
知识点:含氮化合物碱性比较。
13-5 判断下列化合物中每个氮原子的杂化状态并比较氮原子的碱性强弱。
NClNHCH2CH2CH2CH2N(CH3)2NNCH2CH2NH2HNNCH3CH3CH3OCOH3CHNABCABCABC (1)(2)(3) (1) A. sp3杂化 B. sp2 杂化 C.sp3杂化;碱性:C>B>A。
(2) A. sp2杂化 B. sp2 杂化 C.sp3杂化;碱性: C>A>B。
(3) A. sp2杂化 B. sp3 杂化 C.sp3杂化;碱性: C>B>A。
知识点:杂化类型判断,碱性判断。
第13章杂环化合物本章重点介绍杂环化合物的分类和命名;五元杂环化合物的结构特点、芳香性、亲电取代反应,六元杂环化合物的结构特点、芳香性、亲核取代反应;五元、六元杂环化合物的衍生物及其生物活性;稠杂环化合物的结构特点等。
在环状有机化合物中,构成环系的原子除碳原子外,还含有一个或多个非碳原子时,叫做杂环化合物(heterocyclic compound);环上除碳以外的原子称为杂原子,常见的杂原子有氧、硫、氮等。
大多数杂环化合物具有不同程度的芳香性,环也比较稳定。
因此,杂环化合物是有机化合物中数量最庞大的一类,约占总数的三分之二以上。
自然界中最具有强烈生物活性的天然有机化合物,绝大多数正是杂环化合物。
例如:对核酸(nucleic acid)的活性起决定作用的碱基就是嘌呤(purine)和嘧啶(pyrimidine)的衍生物。
又如叶绿素(chlorophyll)、氨基酸(amino acid)、维生素(vitamin)、血红素(haeme)、核酸(nucleic acid)、生物碱(alkaloid)等,大多数都在生命的生长、发育、遗传和衰亡过程中起着关键作用。
在现有的药物中,杂环类化合物占了相当大的比重。
它们应用于各种疾病和医疗领域,其数量之大和种类之多,是难以想象的,比如我们非常熟悉的青霉素(benzylpenicillin)、头孢菌素(先锋霉素cephalosporin)、喹喏酮(Quinolone)类以及治疗肿瘤的5–Fu(5–Fluorouracil)、喜树碱(comptothecin)、紫杉醇(Taxol)等,都是含有杂环的化合物。
内酯、交酯、环状酸酐、内酰胺性质上与相应的开链化合物相似,它们不列入杂环化合物中讨论。
本章将着重讨论五元和六元具有芳香性的化合物。
你在学完本章后,应该能回答以下问题:1.你能写出一些常见杂环化合物的结构和名称吗?2.为什么吡咯有一定的酸性而吡啶却显碱性?3.为什么吡啶可以任意比例溶于水,同时又能溶于其它有机化溶剂?4.为什么吡啶既能起亲电取代反应又可进行亲核取代反应?5.你能写出青霉素、头孢菌素、咖啡因、尼群地平、雷米封等常用药物的结构及英文名称吗?13.1 杂环化合物的分类和命名法杂环化合物的分类是以杂环的骨架为基础,按环的形状分为单杂环和稠杂环,最有意义的是五元杂环和六元杂环,详见表13–1。
第13章13.1 基本要求●●13.2 基本知识点13.2.1由碳原子和非碳原子所构成的环状有机化合物称为杂环化合物,环中的非碳原子称为杂原子,最常见的杂原子有氧、硫、氮等。
通常将环系比较稳定,具有一定程度的芳香性,且符合H ückel 规则的杂环化合物称为芳杂环。
杂环化合物按环的数目不同,可分为单杂环和稠杂环两大类。
单杂环按环的大小不同又可分为五元杂环和六元杂环。
稠杂环通常由苯与单杂环或单杂13.2.2杂环化合物的命名比较复杂,目前我国常使用“音译法”,即按英文的读音,用同音汉字(1) 五元杂环:(2) 六元杂环 (3) 稠杂环环上有取代基的杂环化合物的名称是以杂环为母体,并注明取代基的位置、数目和名称,杂环编号,除个别稠杂环外,一般从杂原子开始,顺环编号,环上有不同杂原子时,按O ,S ,O5234S 5234N5234111S 52341N N 52341N N 52341 噻吩thiaphene吡咯pyrrole噻吩thiazole 吡咯pyrrole咪唑imidazole呋喃furanN 123456N N 234561N N 234561N N234561O 123456吡啶pyridine哒嗪pyridazine嘧啶pyrimidine吡嗪pyrazine吡喃pyranN 12345678喹啉quinolineN 234567异喹啉isoquinoline (编号特殊)吲哚indole N N 123105678 吖啶 acridine (编号特殊)N N 1234567 嘌呤 purine (编号特殊)N N 89942NH ,N 的顺序编号;某些杂环可能有互变异构现象,为区别各异构体,需用大写斜体“H ”及其位置编号标明一个或多个氢原子所在的位置。
例如:13.2.3.1. 吡咯、呋喃、噻吩的结构和性质吡咯、呋喃和噻吩均为五原子六电子的富电子闭合共轭体系,符合H ǖckel 的4n +2规则,具有芳香性(芳香性的强弱次序为:苯>噻吩>吡咯>呋喃)。
医用有机化学课后习题答案(冯敬骞)第1章 绪 论习 题7 指出下列结构中各碳原子的杂化轨道类型 解:第2章 链 烃习 题1 用IUPAC 法命名下列化合物或取代基。
解:(1)3,3-二乙基戊烷 (2)2,6,6-三甲基-5-丙基辛烷 (3)2,2-二甲基-3-己烯 (4)3-甲基-4-乙基-3-己烯 (5)4-甲基-3-丙基-1-己烯 (6)丙烯基 (8)2,2,6-三甲基-5-乙基癸烷 (9)3-甲基丁炔3 化合物2,2,4-三甲基己烷分子中的碳原子,各属于哪一类型(伯、仲、叔、季)碳原子? 解:4 命名下列多烯烃,指出分子中的π—π共轭部分。
解:(1) 2–乙基–1,3–丁二烯 (3) 3–亚甲基环戊烯 (4) 2.4.6–辛三烯 (5) 5–甲基–1.3–环己二烯 (6) 4–甲基–2.4–辛二烯 8 将下列自由基按稳定性从大到小的次序排列: 解:(3)>(2)>(1)>(4)9 按稳定性增加的顺序排列下列物质,指出最稳定者分子中所含的共轭体系。
解:(1)d >b >c >a (2)d >c =b >a (3)d >c >b >a (4) d >c >b >a 12下列化合物有无顺反异构现象?若有,写出它们的顺反异构体。
解:(1)无 (2)有(3)有 (4)有 (6)有14 经高锰酸钾氧化后得到下列产物,试写出原烯烃的结构式。
解:(1)CH 2=CH —CH =CH 2 (2) (3) (4)CH 3CH 2CH=CHCH 2CH 3 (5) 15 完成下列反应式解:(1)CH 3CH 3C CH 2CH 3CH 3CH 2C CHCH 2CH 3(3)CH 3CH 2C(Br)2CHBr 2 (5) CH 3CH 2CH=CHBr17 试给出经臭氧氧化,还原水解后生成下列产物的烯烃的构成式。
解:(1)CH 3CH 2CH 2CH =CH 2 (2) (3) (4)21 用化学方法鉴别下列各组化合物 (1)1–庚炔 1.3–己二烯 庚烷 (3)丙烷 丙炔 丙烯 解:(1) (3)24 解:(1) CH 3CHC ≡CH (2)CH 2=C —CH =CH 225 解:A .CH 3CH 2CH =CHCH 2CH 3 B .CH 3CH 2CH(Br)CH(Br)CH2CH 3 C .CH 3CH 2C ≡CCH 2CH 3 D .CH 3CH =CH —CH =CHCH 3 E. CH 3CH 2COOH26 解:CH 3CH 2C ≡CCH 2CH 3第3章 环 烃习 题1 命名下列化合物:解: (1)2-甲基-5-环丁基己烷 (2)反-1,3-二乙基环丁烷(3)1-甲基-3-乙基环戊烷 (5)2,6-二甲基二环[2.2.2]辛烷 (6)1,6-二甲基螺[3.4]辛烷 5 写出下列反应的产物: 解:(5)CH 3CH 2CH(Cl)CH 3 6 写出下列芳香烃的名称:解: (1)甲苯 (2)对异丙基甲苯 (1-甲基-4-异丙基苯) (3)2,4-二硝基甲苯9 根据Hückel 规则判断下列化合物是否具有芳香性:解:Hückel 规则:π电子数为4n +2。