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第十三章杂环化合物化合物习题答案

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《有机化学》第13章 杂环化合物和生物碱

《有机化学》第13章 杂环化合物和生物碱


4-甲基嘧啶
4-甲基噻唑
⑶ 连有取代基的杂环化合物命名时，也可将杂环作为取代基，以侧链为母体来命名。
4-嘧啶磺酸
β-吲哚乙酸（3-吲哚乙酸）
2-苯并咪唑甲酸乙酯
⑷ 为区别杂环化合物的互变异构体，需标明杂环上与杂原子相连的氢原子所在的位 置，并在名称前面加上标位的阿拉伯数字和大写H的斜体字。
2023/6/13
⑴ 卤代反应
在室温条件下，吡咯、呋喃和噻吩能与氯或溴发生激烈反应，得到多卤代物。将反应 物用溶剂稀释并在低温下进行反应时，可以得到一氯代物或一溴代物。碘化反应需要 在催化剂存在下进行。例如：
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6
（2）硝化反应
在低温条件下，吡咯、呋喃和噻吩能与比较缓和的硝化剂硝酸乙酰酯（CH3COONO2） 发生硝化反应，主要生成α-硝基化合物。例如：
3. 颜色反应
生物碱能与一些试剂发生颜色反应，比如钒酸铵的浓硫酸溶液、浓硝酸、浓硫酸、 甲醛、氨水等，利用此性质可鉴别生物碱。比如莨菪碱遇1％钒酸铵的浓硫酸溶液显 红色，可待因遇甲醛-浓硫酸试剂显紫红色等。
二、重要的生物碱 1. 烟碱 又叫尼古丁，主要以苹果酸盐及柠檬酸盐的形式存在于烟草中。其结构式
2023/6/13
13
血红素是卟啉环与Fe2+形成的配合物；叶绿素是卟啉环与Mg2+形成的配合物，它们的 结构式如下：
血红素在体内与蛋白质结合形成血红蛋白，存在于红细胞中，是人和其他哺乳动物 体内运输氧气的物质。叶绿素是植物进行光合作用不可缺少的物质。
2023/6/13
14
二、呋喃衍生物
呋喃甲醛是最常见的呋喃衍生物，又称为糠醛，它是一种无色液体，沸点为161.7℃， 在空气中易氧化变黑，是一种良好的溶剂。 糠醛是合成药物的重要原料，通过硝化可制得一系列呋喃类抗菌药物，如治疗泌尿 系统感染的药物呋喃坦丁、治疗血吸虫病的药物呋喃丙胺等。
有机化学 理论篇 第五版 第13章 杂环化合物

有机化学 理论篇 第五版 第13章 杂环化合物

烟碱又称尼古丁，属杂环化合物，化学式C10H14N2，化学 名称1-甲基-2-（3-吡啶基）吡咯烷，是一种存在于茄科植物中 的生物碱。尼古丁毒性剧烈，其高度成瘾性仅次于海洛因， 是导致吸烟成瘾的主要成份。尼古丁通过血液流向大脑，使 吸烟者产生愉快体验，但长期吸烟也会导致大脑神经麻木， 需要吸入更多以保持兴奋，长此以往，形成严重依赖。尼古 丁还引起血管收缩，心率增加，血压升高，冠状动脉痉挛， 血管内膜受损，诱发心绞痛和心肌梗死。
β-吲哚乙酸
呼吸系统疾病专家钟南山医生说：“大家都 知道防范新型冠状病毒的严重威胁，但别忘了， 吸烟和二手烟也是呼吸系统疾病主要的危险因素 之一，对于控烟，我们应该更加坚决。”人们往 往是在生命受到威胁的时候，才会更加重视健康 。但如果早一点看到威胁和其带来的后果，并采 取行动，就可以避免生命过早受到威胁或不可逆 了解吸烟有害健康的的病科变学和道死理亡，。知吸晓烟吸就烟是损最人好害的己例，子增。强自觉抵制 香烟诱惑的意识。远离香烟，营造清新的无烟世界；拒绝烟草，更好 地拥抱健康！
有机化学(理论篇)
第13章 杂环化合物
第13章 杂环化合物
有机化学(理论篇)
【课程思政】
拒绝烟草 拥抱健康
国家卫生健康委和世卫组织 共同发布的《中国吸烟危害健康 报告2020》报告显示，我国吸烟 人数超过3亿人，每年使我国100 多万人失去生命。烟草几乎损害 人体的所有器官，报告中充分列 举了吸烟及二手烟与四大慢性病 即慢性恶性肿瘤、呼吸疾病、心 血管疾病及糖尿病之间的关联，
13.3.1 呋喃 13.3.2 糠醛 13.3.3 噻吩 13.3.4 吡咯 13.3.5 噻唑、吡唑、咪唑及其衍生物 13.3.6 吲哚
13.4 六元杂环化合物
13.4.1 吡啶 13.4.2 喹啉和异喹啉
第13章杂环化合物3

第13章杂环化合物3


100－150℃
用强碱性的亲核试剂(氨基钠 用强碱性的亲核试剂 氨基钠NaNH2、有 氨基钠 机锂（ 机锂（RLi）)，能在吡啶的 位直接发生亲 ） ，能在吡啶的α位直接发生亲 核取代
当吡啶α-位 或 位 具有优良的离去基团 当吡啶 位(或γ-位)具有优良的离去基团 卤素） （如：卤素）时，较弱的亲核试剂也可取代
HNO3,H2SO4 N KNO3, 300℃
20%
因氮原子的电负性比碳大， 因氮原子的电负性比碳大，故亲电取代反 应比苯难。取代基进入β位 应比苯难。取代基进入 位。
3、吡啶的亲核取代反应 、
吡啶中氮原子的吸电子作用， 吡啶中氮原子的吸电子作用，使吡啶环可 发生亲核取代反应，发生在α位或 位或γ位 发生亲核取代反应，发生在 位或 位
180－200℃ － ℃
4、吡啶的氧化与还原反应 、 （1）烷基吡啶的氧化 ） H3
β－吡啶甲酸 －
吡啶比苯难氧化
γ－吡啶甲酸 －
或 25℃，0.3MPa ℃
H
哌啶 六氢吡啶） （六氢吡啶） 由于吡啶分子中氮原子的吸电子作 造成分子的对称性降低， 用，造成分子的对称性降低，及分子偶 极增加等一系列分子结构上的不均匀性， 极增加等一系列分子结构上的不均匀性， 吡啶比苯易加氢还原
碱性:四氢吡咯＞苯胺＞ 碱性 四氢吡咯＞苯胺＞吡咯 四氢吡咯
NH2 N H Kb 3.8 × 10-10 2.5 × 10-14 N H 2 × 10-4 原因： N 上的未共用电子对 参与了环的共轭体系， 减弱了与H 的结合力。
三、吡啶的结构和性质
（一）结构：
sp2轨道
环上氮原子和碳原子以sp 环上氮原子和碳原子以 2杂化轨道重叠 形成σ键 各有一个电子的p轨道相互重叠 轨道相互重叠， 形成 键，各有一个电子的 轨道相互重叠， 形成一个闭合的共轭体系,π电子数 电子数＝ 吡 形成一个闭合的共轭体系 电子数 ＝ 6,吡 啶中的氮原子令环上电子云密码降低， 啶中的氮原子令环上电子云密码降低，形 成“缺π”芳杂环 芳杂环
杂环化合物练习题及答案

杂环化合物练习题及答案

杂环化合物练习题及答案一、选择题A. 吡啶B. 吲哚C. 苯D. 咪唑A. 呋喃B. 吡咯C. 哒嗪D. 所有上述化合物A. 吡啶B. 吲哚C. 咪唑D. 呋喃二、填空题1. 杂环化合物是由碳原子和______原子组成的环状结构。

2. 常见的杂环化合物有______、______、______等。

3. 杂环化合物的命名通常以______为前缀，以______为后缀。

三、判断题1. 杂环化合物一定具有芳香性。

（）2. 所有杂环化合物都是有机化合物。

（）3. 杂环化合物的环状结构中只能含有一个杂原子。

（）四、简答题1. 简述杂环化合物的定义及其分类。

2. 举例说明杂环化合物在自然界中的存在形式。

3. 简述杂环化合物命名原则。

五、计算题1. 已知某杂环化合物的分子式为C6H6N2，求其不饱和度。

2. 已知某杂环化合物的分子式为C9H6O2，判断其是否具有芳香性，并说明理由。

六、结构题（1）咪唑（2）吡啶（3）吲哚（1）（2）（3）七、推断题1. 某杂环化合物A的分子式为C7H8N，其结构与苯环相似，但含有一个氮原子。

推测A的可能结构，并写出其系统命名。

2. 已知某杂环化合物B在酸性条件下能与铁(III)氯化物发生显色反应，推测B可能含有的官能团。

八、合成题1. 设计一个合成吡啶的路线，并简述每步反应的机理。

2. 如何通过简单的有机反应，将吲哚转化为咪唑？九、性质题1. 描述呋喃的化学性质，并说明其原因。

2. 解释为什么吡啶的碱性比苯酚强。

十、应用题1. 举例说明杂环化合物在药物合成中的应用。

2. 简述杂环化合物在材料科学领域的应用。

十一、综合题IR光谱：在1600 cm^1和1500 cm^1处有强吸收峰。

1H NMR光谱：δ 7.28.5 ppm范围内有多个芳香质子信号。

2. 已知某杂环化合物D的分子式为C13H10N2O，其在紫外光下有强烈荧光。

推测化合物D的可能结构，并说明其荧光性质的可能原因。

第十三章 杂环化合物

第十三章 杂环化合物


2.呋喃、吡咯、噻吩的化学性质 (1)亲电取代反应
特点：活性比苯大, 吡硌>呋喃>噻吩>>苯。 亲电试剂主要进入α-位。 遇强酸或氧化剂时容易使环破坏。
a.卤化
呋喃、噻吩、吡咯的卤化反应活性与苯胺和苯酚相 似，在室温与氯或溴反应很激烈，得到多卤代物。为了 避免多取代，反应一般在低温和稀溶液中进行。
吡啶比苯容易还原，在常温常压下可催化加氢得六 氢吡啶（哌啶，Piperidine）。
吡啶
六氢吡啶
六氢吡啶为无色具有特殊臭味的液体，沸点106°C， 熔点−7°C，具有一般二级胺的碱性，碱性比吡啶强，易 溶于水，常用作溶剂及有机合成原料。
(2)卟吩环系化合物
卟吩环是由四个吡咯和四个次甲基(-CH）交替相联组 成的共轭体系。卟吩环呈平面结构，环的中央空穴可以共 价键、配位键和不同的金属结合。在叶绿素中与镁结合， 血红素中与铁结合，维生素中与钴结合。
卟吩环 血红素
三、六元杂环化合物 1.吡啶结构与芳香性
结构特征：a.平面结构 b.成环的六个原子都为sp2杂化，杂原子上的 孤对电子在sp2杂化轨道不参与共轭构成。 c.π电子数符合休克尔规则，具有芳香性。
150-200℃
e.取代呋喃、噻吩、吡咯的定位效应
邻、对位定位基 间位位基
练习：P343，17.10
(2)加成反应
呋喃、吡咯、噻吩催化加氢，得饱和的杂环化合物。
200-250℃
四氢吡咯(有机碱)
50℃
四氢呋喃(有机溶剂)
四氢噻吩
(3)双烯合成
呋喃、吡咯、噻吩具有共轭双烯的性质，与亲双烯 体可进行Diels-Alder反应。
(4)吡咯的酸碱性
吡咯的碱性极弱（pKb=13.6），这是因为氮原子中 的未成键电子对参与了环的共轭，不能再与酸结合。
有机化学答案(高占先版)—第13章 杂环化合物

有机化学答案(高占先版)—第13章 杂环化合物

---------------------------------------------------------------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。

有机化学课后习题参考答案完整版(汪小兰第四版)

有机化学课后习题参考答案完整版(汪小兰第四版)

目录第一章绪论 (1)第二章饱和烃 (2)第三章不饱和烃 (6)第四章环烃 (14)第五章旋光异构 (23)第六章卤代烃 (28)第七章波谱法在有机化学中的应用 (33)第八章醇酚醚 (43)第九章醛、酮、醌 (52)第十章羧酸及其衍生物 (63)第十一章取代酸 (71)第十二章含氮化合物 (77)第十三章含硫和含磷有机化合物 (85)第十四章碳水化合物 (88)第十五章氨基酸、多肽与蛋白质 (99)第十六章类脂化合物 (104)第十七章杂环化合物 (113)Fulin 湛师第一章 绪论1.1扼要归纳典型的以离子键形成的化合物与以共价键形成的化合物的物理性质。

答案：1.2 NaCl 与KBr 各1mol 溶于水中所得的溶液与NaBr 及KCl 各1mol 溶于水中所得溶液是否相同？如将CH 4及CCl 4各1mol 混在一起，与CHCl 3及CH 3Cl 各1mol 的混合物是否相同？为什么？ 答案：NaCl 与KBr 各1mol 与NaBr 及KCl 各1mol 溶于水中所得溶液相同。

因为两者溶液中均为Na +,K +,Br －, Cl －离子各1mol 。

由于CH 4与CCl 4及CHCl 3与CH 3Cl 在水中是以分子状态存在，所以是两组不同的混合物。

1.3碳原子核外及氢原子核外各有几个电子？它们是怎样分布的？画出它们的轨道形状。

当四个氢原子与一个碳原子结合成甲烷（CH 4）时，碳原子核外有几个电子是用来与氢成键的？画出它们的轨道形状及甲烷分子的形状。

答案：C+624H CCH 4中C 中有4个电子与氢成键为SP 3杂化轨道,正四面体结构CH 4SP 3杂化2p y2p z2p x2sH1.4写出下列化合物的Lewis 电子式。

a.C 2H 4b.CH 3Clc.NH 3d.H 2Se.HNO 3f.HCHOg.H 3PO 4h.C 2H 6i.C 2H 2j.H 2SO 4 答案：a.C C H H HHCC HH HH或 b.H C H c.H N Hd.H S He.H O NO f.O C H Hg.O POO H H Hh.H C C HHH H HO P O O H HH或i.H C C Hj.O S O HH OH H或1.5下列各化合物哪个有偶极矩？画出其方向。

有机化学第二版答案第13章 杂环化合物

有机化学第二版答案第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：N HON HONH 2N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。

A ＞C ＞B ，B 由于孤对电子参与芳香性大π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。

NClNH CH 2CH 2CH 2CH 2N(CH 3)2N 2CH 22H33C OH 3CHN C(1)(2)(3)（1）A ．sp 3杂化 B. sp 2 杂化 C.sp 3杂化；碱性：C ＞B ＞A 。

（2）A ．sp 2杂化 B. sp 2 杂化 C.sp 3杂化；碱性：C ＞A ＞B 。

（3）A ．sp 2杂化 B. sp 3 杂化 C.sp 3杂化；碱性：C ＞B ＞A 。

知识点：杂化类型判断，碱性判断。

13-6 用简便合理的方法除去下列化合物中的少量杂质。

（1）苯中少量的噻吩 （2）甲苯中少量的吡啶 （3）吡啶中少量的六氢吡啶解：（1）向混合物中加入浓H 2SO 4，振摇、静止，使生成的2-噻吩磺酸溶于下层的硫酸中得以分离。

（2）用稀HCl 洗涤，吡啶成盐溶于盐酸中，与甲苯分层得以分离。

第13章 杂环化合物习题

第13章 杂环化合物习题


(C2H5)3N , C2H5OH , 75 C
N ICH3
14. 喹啉和异喹啉的亲核取代反应主要分别发生在 C2 和 C1 上，为什么不分别以 C4 和 C3 为主? 15. 2,3-吡啶二甲酸脱羧生成β -吡啶甲酸，为什么脱羧反应发生在α 位? 16．溴代丁二酸乙酯与吡啶作用生成不饱和的反丁烯二酸乙酯。吡啶在这里起什么作用?它比 通常使用的氢氧化钾乙醇溶液有什么优点? 17．为什么吡啶进行亲电溴化反应时不用 Lewis 酸，例如 FeBr3? 18．如何鉴别和提纯下列化合物? (1) 区别萘、喹啉和 8-羟基喹啉 (3) 除去混在苯中的少量噻吩 (5) 除去混在吡啶中的少量六氢吡啶 19．奎宁是一种生物碱，存在于南美洲的金鸡纳树皮中，也叫金鸡纳碱。奎宁是一种抗疟药， 结构式如下：
CH2=CH H
(2) 区别吡啶和喹啉 (4) 除去混在甲苯中的少量吡啶
HO CH3O
H H C
N
N
奎宁分子中有两个氮原子，哪一个碱性大些?
20．用浓硫酸在 220～230℃时使喹啉磺化，得到喹啉磺酸(A)。把(A)与碱共熔，得到喹啉的 羟基衍生物(B)。(B)与应用 Skraup 法从邻氨基苯酚制得的喹啉衍生物完全相同。 (A)和(B) 是什么? 喹啉在进行亲电取代反应时，苯环活泼还是吡啶环活泼?
(1)
CH3O S
HNO3 H2SO4
CH3O O2N
CH3O
S
NO2
(2) CH3O
S
HNO3 H2SO4
S
3
HNO3
(3) CH3O
S
NO2
CH3 H2SO4
Br2
O2N CH3O
S
NO2
CH3
(4)
有机化学13章课后答案

有机化学13章课后答案


COO
NO2
NH3
Fe+HCl (3)
NaOH
NH3
H HOOC(CH2)2 C
COO
NO2
NH2
NO2
NH2
(4) CH3CH2CH2CONH2 Cl2 NaOH
CH3CH2CH2CH2NH2
N NCl
OH
(5)
+
CH3
(6)
CH2CHCOOH NaNO2 H2O
NH2
O CH3
CH2CHCOOH N2OH
(3) (CH3CH2O)3P O + BrCH2COOC2H5
O CHO
命名下列化合物：
习题
(1) CH3CH2NCH2CH3
CH2CH3 Cl
(3) Cl
NH2
(2) CH3CHCH2CH2CHCH3
CH3
NH2 NH2
(4) H3C
COOH
Cl OH
(5)
NN
CH3 (6)
(7) CH3CH2CH2P(OCH2CH3)2
Tyr·Gly·Gly·phe·Met(或LeU)：
H
H
H
H
H
H2N CONH CONH CONH CONH COOH
H
H
CH2CH2SCH3
OH H
COHN COOH CH2CH(CH3)2
问题 14.17 合成三肽甘氨酰缬氨酰苯丙氨酸。 答案:
H H2N COOH
H
OCOCl
H
H
BnOOCHN CONH COOH
(8)
答案： （1）三乙基胺 （3）2，4，6－三氯苯胺 （5）4-甲基-2-羟基偶氮苯 （7）丙膦酸二乙酯
有机化学第五版第十三章答案

有机化学第五版第十三章答案


H
C (CH 3)2CHCH 2CH 2
N H
C CH 2CH2CH2CH 3
7.由 ω-十一烯酸 (CH 2=CH(CH 2)8COOH)
合成 H 5C2OOC(CH 2)13COOC 2H 5 。
解：
H2C
CH(CH 2)8CO2H
1) LiAlH 2) H 2O
4
H2C
HBr
CH(CH 2)8CH2OH ROOR BrCH 2CH2(CH 2)8CH2OH
。
COOH
解：
CH 2Br 2[CH(COOC 2H 5)2] -Na+ CH 2Br
CH 2CH(CO 2C2H5)2 1) EtONa
CH 2CH(CO 2C2H5)2
CH 2Br
2)
CH 2Br
EtOOC
COOEt
1) OH- ,H2O 2) H+;3)△
COOH
EtOOC COOEt
COOH
CH 3
13. 由OΒιβλιοθήκη 解：O合成
。
O
EtONa
+ CH2=CHCOCH 2CH3 Michael 反应
CH3CH2COCH2CH2 O
稀 OH -
TM
△,-H 2O
14. 由苯合成
。
解：
O
H2C ＋
C O AlCl 3
H2C C O
COCH2CH 2COOH
H2SO4 or多聚磷酸
COCH 2CH 2COOH
5. 由丙酮合成 (CH 3)3CCOOH 。
解：
O
2 H3C C
Mg-Hg
CH3 C6H6
H3+O H 3C

有机化学-第十三章


3.命名
取代基位号及名称加上母环的名称即为杂环化合物的 名称，例如：
课堂练习
1、命名下列杂环化合物： （1）
Br
(2)
CH3
N
O
NO2
2 – 硝基 – 4 –溴呋喃
3 – 甲基吡啶
杂环化合物的结构与芳香性
一、五元单杂环化合物的结构和芳香性
五元单杂环如呋喃、噻吩、吡咯，在结构上，都符 合 Huckel 的关于芳香性的规则，即环上原子共平面，彼 此以 σ 键相连接，四个碳原子各有一个电子在 p 轨道 上，杂原子有两个电子在 p 轨道上，这些 p 轨道都垂直 于σ 键所在的平面，相互重叠形成大 π 键——闭和的 共轭体系，π 电子数目为4n+2。结构如图所示：
亲电取代反应主要发生在 α 位上
二、定位规律
对五元杂环的亲电取代反应环上取代基有一定的定位 作用，以噻吩为例，说明如下： （1）当 α 位上有邻对位定位基(x)时，亲电试剂(E)主 要进入 5 位，3 位次之：
（2）当 α 位上有间定位基（Y）时，则 E 主要进入 4 位，少量进入 5 位：
近年发现不少天然存在的呋喃或氢化呋喃衍生物，具 有明显的生物活性或药用价值。例如，从重斑病感染的薯 类植物块根中分离的苦味成为含多种呋喃衍生物，如3-呋 喃甲酸，巴他酸（bacatic acid）,番薯酮等
二、α-呋喃甲醛
1.来源与制备 呋喃甲醛最初是从米糠中得来，故俗称糠醛，因为这 些农副产品中都含有戊聚糖，在稀酸作用下水解成戊醛糖 ，再进一步脱水环化，得到糠醛:
4）综上所述，它们的芳香性由强到弱的顺序为：
二、六元单杂环化合物的结构和芳香性
吡啶具有六元单杂环的典型结构和苯的结构很相似， 是苯中的一个碳原子被氮原子代替，氮原子以 sp2 杂化 轨道和两个相邻碳原子的 sp2 杂化轨道形成两个 σ 键 。环上每个原子均有一个 p 轨道垂直于环的平面，组成 闭合的6电子大 π 轨道，因此，吡啶环也有芳香性。吡 啶的结构如图所示：

第十三章 杂环化合物


OH N N OH N N OH H
尿酸
尿酸是嘌呤最重要的衍生物，人的血液内含少量尿酸， 是核蛋白的一种代谢产物。鸟类、爬虫类的生物，蛋白 质的代谢产和尿酸，而人和其他高级动物则是尿素，当 然尿内也含有少量尿酸。
OH N OH N i N N OH H O
尿酸
O N N ii N NH O
核酸的生命活动很重要，它决定生命的遗传及蛋白质的 合成作用的物质，核酸中存在的嘌呤环系是腺嘌呤和鸟 嘌呤。
S
+ I2
0℃ S I
S
+
CH3COOH Br2 室温
S
+ HBr Br
I I N H I I
+ 4I2 +4NaOH
N H
+ 4NaI + 4H2O
吡咯反应活性更高，常卤化得四卤化物，即使与 碘反应也不例外：
2. 加成反应 呋喃、噻吩、吡咯均可进行催化加氢反应，失 去芳香性而得饱和杂环化合物。呋喃、吡咯可用 一般催化剂，噻吩能催化剂中毒，需用特殊催化 剂：
+ CH3C
OH
+
O
O CH3C ONO2
50C ~ 300C O
+ CH COOH
3
NO2
+
S
O 00C CH3CONO2 S
100C N H
NO2 （主）
+
NO2 S
（次）
+
N H
CH3COONO2
NO2
（主）
+
N H
NO2
（次）
（2）磺化 呋喃、噻吩、吡咯也需避免直接用硫 + 酸磺化，常用温和的非质子磺化试剂（H 与杂原 子结合，就会破坏环的共轭体系），常用吡啶与 SO3加成物作为磺化剂进行反应：

有机化学第五版主编第十三章至二十二章参考答案

第十三章羧酸衍生物1．说明下列名词：酯、油脂、皂化值、干性油、碘值、非离子型洗涤剂。

答案：酯：是指酸和醇之间脱水后的生成物，它包括无机酸酯和有机酸酯，如硫酸酯，磷酸酯和羧酸酯。

油酯：是指高级脂肪酸与甘油之间形成的酸类化合物，通常称为甘油三酯。

皂化值：是完全水解1克油脂所需的氢氧化钾毫克数。

油脂在碱催化下水解反应称为皂化。

干性：是指空气中会逐渐就有韧性的固态薄膜的油脂。

油的这种结膜牲叫做干性。

干性油通常是由不饱和脂肪酸组成的甘油三酯。

碘值：是指100克不饱和脂肪酸甘油酸通过C=C键的加成反应所能吸叫的碘的质量（克）。

碘值的大小反映了油脂的不饱和程度的高低，它是油脂分析的一项重要指标。

非离子型洗涤剂：是指一类中性的具有OCH2CH2OHn结构单元的即告醚表面活性剂。

最常用的非离子型洗涤剂为C8H17OCH2CH2OHn2．试用方程式表示下列化合物的合成路线：（1）由氯丙烷合成丁酰胺；（2）由丁酰胺合成丙胺；（3）由邻氯苯酚、光气、甲胺合成农药“害扑威”答案：（1）CH3CH2CH2Cl CH3CH2CH2CONH2CH 3CH2CH2ClMg乙醚CH3CH2CH2MgCl(1)CO2(2)H3O CH3CH2CH2COOHNH3CH3CH2CH2COONH4CH3CH2CH2CONH2+H2O （2）CH 3CH 2CH 2CONH 2CH 3CH 2CH 2NH 2CH 3CH 2CH 2CONH2NaOHCH 3CH 2CH 2CONHNaBr 2CH 3CH 2CH 2CONHBrNaOH-HBrCH 3CH 2CH 2CONCH 3CH 2CH 2NC OH 3O +CH 3CH 2CH 2NH 2（3）COCl 2+CH 3NH 2ClCNHCH 3OClOCONHCH 3Cl OH3． 用简单的反应来区别下列各组化合物：答案：CH 3CHCH 2COOH Cl+H 2OCH 3CHCH 2COOCl+H 3O无明显热效应CH 3CH 2CH 2COCl +H 2OCH 3CH 2CH 2COOH +HCl(1)(2)CH 3CH 2CH 2COOC 2H 5+NH 2OH .HClCH 3CH 2CH 2COONHOH+C 2H 5OHCH 3CH 2CH 2COONHOH +FeCl 3C 3CH 2CONHOFe3+HCl 3CH 3CH 2CONH 2+NH 2OH .HCl无反应(3)CH 3COOC 2H 5+NaHCO 3无反应CH 3OCH2COOH +NaHCO 3CH 3OCH 2COONa +CO 2(4)CH 3COONH 4+NaOH CH 3COONa +NH 3CH 3CONH 2+NaOH CH 3CONHNa +H 2O(5)(CH 3CO)2O +H 2O 2CH 3COOH放热反应CH3COOC 2H 5+H 2O无反应答案：CH 2+HBr 过氧化物CH 2BrNaCNCH 2CN答案：CH 3COCH 3Mg TiCl 3COH OHCH 3C OH OHCH 3HCH 3CC(CH 3)3OBr 2,NaOH(CH 3)3CCOOH +CHBr 3答案：Mg 乙醚(CH 3)2CHBr(CH 3)2CHMgBr 环氧乙烷(CH 3)2CH 2CH 2OMgBrPBr 3(CH 3)2CHCH 2CH 2Br HCCNa +CH 3CH 2CH 2CH 2BrHC CCH 2CH 2CH 2CH 3NaNH 2NaC CCH 2CH 2CH 2CH 3(CH 3)2CHCH 2CH 2Br(CH 3)3HCH 2CH 2CCCH 2CH 2CH 2CH 3H 2,Pd-BaSO 4CCHCH 2CH 2CH 2CH 3H(CH 3)3CHCH 2CH 2答案：CH 2CH(CH 2)8COOHHBr过氧化物BrCH 2(CH 2)9COOHCH 3COCH 2COOEt2BuLi-78 C°LiCH 2COCHLiCOOEtBrCH 2(CH 2)9COOH (1)(2)H 3O +EtOOCCH 2COCH 2CH 2(CH 2)9COOHNaBH 4EtOOCCH 2CH(CH 2)11COOHOH-H 2OCH(CH 2)11COOHEtOOCCHH 2,NiEtOOC(CH 2)11COOHEtOHHEtOOC(CH 2)11COOEt答案：COOHCOOH C 2H 5OOHH +COOC 2H 5OHCOOC 2H 5OH C 2H 5OONaOCOOC 2H 5C 2H 5OONaOCOOC 2H 5C 2H 5BrOCOOC 2H 5C 2H 5(1)(2)OH -H 3O +OCOOHC 2H5OC 2H 5答案：CH 2(COOC 2H 5)22C 2H 5ONaNaCH 2(COOC 2H 5)22BrC 2H 5BrCH 2CH(COOC 2H 5)2CH 2CH(COOC 2H 5)2C 2H 5ONa2CHC(COOC 2H 5)2CH 2C(COOC 2H 5)2BrC 2H 5BrCOOC 2H 5CC COOC 2H 5OOH 5C 2OH 5C 2O(1)(2)OH -H 3O +,COOHCOOH答案：CH3CH3KMnO4COOHCOOHLiAlH4CH2OHCH2OHPBr3CH2BrCH2Br NaCNCH2CNCH2CNHClC2H5OHCH2COOC2H5CH2COOC2H5C2H5ONaOCOOC2H5O (1)OH-H3O+(2)答案：OHHOClSO3HOH HOHO3S SO3HHNO3 H2SO4OHHOHO3S SO3HNO2H3O+OHHONO2答案：H 3O +CH 3+OOOAlCl 3CH 3COOH多聚磷酸CH 3OONaBH 4CH 3HOOHCH 3答案：OC 2H 5ONaNaOCH 3CH2CCH OCH 2OO C 2H 3OO CHCH 3O答案：H 3O ++OOOAlCl 3OCOOHZn(Hg)HClCOOH多聚磷酸OMgBrOMgBrPd/C15．某化合物A 的熔点为85°C,MS 分子离子峰在480m/e,A 不含卤素、氮和硫。

《医用有机化学》课后习题答案

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。

《杂环化合物》习题及答案

《杂环化合物》习题及答案
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）1-甲基-2-乙基吡咯
【解答】
O
CH 2OH
S
CH 3H 3C
(1)
(2)
N +
H 3C
CH 3
Br -N
H 3C
H C
CH 2
(3)
(4)
S
N 3
CH 2CH 3
(5)
(6)
二、完成下列问题：
（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
【解答】 （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。

（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）吡啶易溶于水，而甲苯不溶于水。

利用吡啶的碱性，相混合物中加入稀盐酸，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。

五、写出下列反应的主要产物：
【解答】。

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(1)
O H2 Ni2
H2 Ni O
HI
ICH2CH2CH 2CH 2I
KCN C 2H5OH
NCCH 2CH 2CH2 CH2CN
H 2NCH2(CH 2) 4CH2NH 2
(2)
N
KMnO4/H N COOCH2 C 6H 5 N
COOH SOCl 2 Et3N N
COCl
C 6 H5CH 2 OH
5. 用简单的化学方法区别下列化合物： （1）吡啶 γ-甲基吡啶 苯胺 （2）吡咯 四氢吡咯 N-甲基六氢吡啶
【解】
（1）苯 胺
（＋）白↓
吡 啶
（－） Br2 H2O （－） KMnO4 H+，
（－）
-甲基吡啶
（＋）紫色褪去
（2）吡 咯
（＋）显红色
四氢吡咯
HCl 松木片
（－） NaNO2HCl
洗涤 蒸馏 干燥
纯净苯
酸层：含 -噻吩磺酸 Na2CO3 洗涤 减压蒸馏 干燥 纯净吡啶
乙酸酐,回流 分离
固相：含1-乙酰基六氢吡啶 有机层 Na2CO3 洗涤 干燥 蒸馏 纯净甲苯
稀HCl
分离
水层：含吡啶盐酸盐
8．合成下列化合物（无机试剂任选）： （1）由呋喃合成己二胺 （2）由-甲基吡啶合成-吡啶甲酸苄酯 （3）由 -甲基吡啶合成 -氨基吡啶 （4）由 噻吩合成5-硝基噻吩
（＋）黄色油状物
N-甲基六氢吡啶
（－）
（＋）无明显现象
6. 使用简单的化学方法将下列混合物中的杂质除去。 （1）苯中混有少量噻吩 （2）吡啶中混有少量六氢吡啶 （3）甲苯中混有少量吡啶
【解】 （1）苯 噻吩 （2）吡 啶 六氢吡啶 （3）甲苯 吡啶
浓H2SO4 ,室温 分离 分层Cl2 NH 3 N
CONH 2 Br 2/NaOH N
NH 2
(3)
N
KMnO4/H N
Et3N
N
(4)
S
(CH 3 CO)2 O AlCl3 S O OH O 2N S O
① I 2/NaOH
② H
OH S O
CH 3COONO2
9．化合物A的分子式为C12H13NO2，经稀酸水解可得到产物B和C。B可发生碘仿反应 而C不能，C能与NaHCO3作用放出气体而B不能。C为一种吲哚类植物生长激素，可与 盐酸松木片反应呈红色。试推导化合物A、B和C的结构式。 【解】 ①化合物A的分子式为C12H13NO2，＝7 A分子中可能有芳环或杂环 ②A经稀酸水解可得到产物B和C，B可发生碘仿反应而C不能，C能与NaHCO3作用 放出气体而B不能 C分子中有羧基，A属于酯类化合物，B是乙醇。 ③C为一种吲哚类植物生长激素，可与盐酸松木片反应呈红色 C为吲哚乙酸。 由此推得化合物A、B和C的结构式分别为：
(5) H3C
N
I CH3
(6) N HO N
CH3
3. 完成下列反应方程式：
(1) O (3) N (5) N KMnO4 H+ P2O5 (6) O CHO 浓 OH (2) S + HCl (4) N + CH3CONO2
-10℃
+ HNO3(浓) H2SO4(浓)
CH3 +
C O O
C O
1．命名下列有机化合物：
CH3 (1) N H (5) O2N N N CH3 Br (6) N H (2) N H COOH (7) HO CH2OH (3) S OH N N N H N OH (8) N N N H CH2OH (4) N NH2 N OCH3 COCH3
【解】 （1）3-甲基吡咯 （2）3-吡咯甲醇 （3）3-噻吩甲醇 （4）3-吡啶乙酮（5）4-甲基-2-硝基嘧啶 （6）5-溴-3-吲哚甲酸 （7）2,6,8-三羟基嘌呤 （8）6-氨基-8-甲氧基嘌呤
2. 写出下列化合物的结构式： （1）六氢吡啶 （2）2-溴呋喃 （3）3-甲基吲哚 （5）碘化N,N-二甲基四氢吡咯 （6）胸腺嘧啶 （7）尿嘧啶 （4）2-氨基噻吩 （8）鸟嘌呤
【解】
(1)
NH
(2) O OH Br
(3) N H OH (7) HO N N
CH3 (4) S NH2 OH (8) H2N N N N H N
O A: N H CH2COCH2CH3 B: CH3CH2OH C: N H CH2COOH
【解】 (1)
O NO2
CH2OH +
O
COO
(2)
S
NO2 O
(3)
N HCl CH3 O O O
(4) N
(5) N
O O
(6)
O
4. 将下列化合物按碱性强弱排序：
（1）六氢吡啶 吡啶 吡咯 苯胺
（2）甲胺 苯胺 氨 四氢吡咯
【解】 （1）六氢吡啶＞吡啶＞苯胺＞吡咯
（2） 四氢吡咯＞甲胺＞氨＞苯胺