14-杂环化合物习题答案
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医用有机化学课后习题答案(2009)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(1)CH 3CH 2OCH 3 (2)CH 3CH=CH 2 (3)CH 3CH 2≡CH (4)CH 3CH=CH-OH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:CH 3CCH 3CH 3CH 2CHCH 3CH 2CH 31°4°1°2°1°3°2°1°1°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(2) 2–乙烯基–1,4–戊二烯(3) 3–亚甲基环戊烯(4) 2.4.6–辛三烯spsp2sp 3sp 2sp 2spsp 2CH 3CH=CH 2sp 2(1) (2)(3)CH 3CH 2≡CH (4)CH 3CH=CH-OH CH 3CH 2OCH 3sp 3sp3sp 3sp 3(5)5–甲基–1.3–环己二烯(6)4–甲基–2.4–辛二烯9 将下列自由基按稳定性从大到小的次序排列: 解:(3)>(2)>(1)>(4)10 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 >a12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C=CCH 3HH 2H 5C =CCH 3HHC 2H 5(3)有C =CHC =CH BrCl C 4H 9Br ClC 4H 9(4)有3C =CBrCl HCH 3C =CBr ClH(6)有C =CC 2H 5CH 3C 2H 5CHCH 3CH 3C =CC 2H 5CH 32H 5CHCH 3CH 314 经高锰酸钾氧化后得到下列产物,试写出原烯烃的结构式。
---------------------------------------------------------------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。
第十四章β-二羰基化合物宇文皓月一、 命名下列化合物:三、试用化学方法区别下列各组化合物:解:分别加入饱和亚硫酸氢钠水溶液,3-丁酮酸生成晶体,而丙二酸不克不及。
四、下列各组化合物,那些是互变异构体,那些是共振杂化体?互变异构体五、完成下列缩合反应: 六、完成下列反应式: 七、写出下列反历程:八、以甲醇,乙醇为原料,用丙二酸酯法合成下列化合物:1.α-甲基丁酸3. 3-甲基己二酸4.1,4-环己烷二甲酸5.环丙烷甲酸共振杂化体互变异构解:反应历程:九、以甲醇、乙醇以及无机试剂为原料,经乙酰乙酸乙酯合成下列化合物:(1) 3-乙基-2-戊酮(2)α-甲基丙酸(3)γ-戊酮酸(4) 2,7-辛二酮(5)甲基环丁基甲酮十、某酮酸经硼氢化钠还原后,依次用溴化氢,碳酸钠和氰化钾处理后,生成腈。
腈水解得到2-甲基戊二酸。
试推测此酮酸的结构,并写出各步反应式。
解:十一、某酯类化合物A(C5H10O2),用乙醇钠的乙醇溶液处理,得到另一个酯B(C8H14O3),B能使溴水褪色,将B用乙醇钠的乙醇溶液处理后,再与碘乙烷反应,又得到另一个酯C(C10H18O3).C和溴水在室温下不反应。
把C用稀碱水解再酸化,加热,即得一个酮D(C7H14O),D不发生碘仿反应。
用锌汞齐还原则生成3-甲基己烷,试推测A,B,C,D的结构,并写出各步反应式。
解:A,B,C,D的结构及各步反应式如下:(完)第十五章硝基化合物和胺一、命名下列化合物:N, N-二甲基-4-亚硝基苯胺丙烯腈二、写出下列化合物的构造式:1, 间硝基乙酰苯胺 2,甲胺硫酸盐 3,N-甲基-N -乙基苯胺4,对甲基苄胺 5, 1,6-己二胺 6,异氰基甲烷7,β-萘胺 8,异氰酸苯酯三、用化学方法区别下列各组化合物:1,乙醇,乙醛,乙酸和乙胺2、邻甲苯胺 N-甲基苯胺 N,N-二甲基苯胺解:分别与亚硝酸钠+盐酸在低温反应,邻甲苯胺反应产品溶解,N-甲基苯胺生成黄色油状物, N,N-二甲基苯胺生成绿色固体。
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1页 第13章 杂环化合物 答案
1.(1)浓硫酸+靛红一同加热显蓝色的是噻吩,与溴水作用立即产生白色沉淀的是苯酚。
(2)在醋酸存在下与苯胺作用显红色的是糠醛。
(3)使KMnO 4溶液褪色的是α-甲基吡啶。
(4)其蒸气能使浸过浓盐酸的松木片变成红色的为吡咯。
2.(1)室温下用少量浓硫酸洗去噻吩。
(2)用稀盐酸洗去吡啶。
(3)加入苯磺酰氯,六氢吡啶与之作用生成苯磺酰胺,吡啶不发生反应,通过蒸馏蒸出
吡啶。
(5)H 2/Ni,100ºC,5MPa ;浓HCl ,0.4 MPa ,140ºC ;NC(CH 2)4CN ;H 2O/H +,H 2/Pt
5. (1) d >c >a >b ; (2) a >c >b
6. 2位N 原子碱性最强。
7.(1)有;(2)无;(3)有;(4)无;(5)有。
8.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
9.
(1) CH 3CH 33242CH 32
CH 3CH=CHCHO N 3H 3
C
(2)
324
NO 2NH 2CH 2=CHCOC 6H 5N
10.。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------有机化学各章练习题及答案20杂环化合物一写出下列化合物的构造式: 1.-呋喃甲醇2.,-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5.2,5-二氢噻吩二命名下列化合物:1. NCH3C2H52.SNCH33.NHCH2COOH4.NCON(CH3)25.NSCSH 三将下列化合物按碱性强弱排列成序:1.N2.NNH23.NCH34.NCN 四将下列化合物按碱性强弱排列成序: 1.NH 2.N 3.NF4. ONH5.NH 五、完成下列反应式,写出主要反应产物:1.O COOEtCOOEt2.NKMnO4KOHH3O3.SCH3OHNO3H2SO44. SCOCH3HNO3H2SO45.SNO2Br2HOAc6.Br2HOAcNCH2OH7.NCOOHCOOHCO2 8.NCH31)PhCHO,2)H2,NiOH9.NNaNH2 10.NKMnO4NaOHH3O 11.NHNO3H2SO412.NaOHEtOHOCHOCl2浓六化合物 A. B.O C. NH D.SE.N 1.稳定性顺序是:2。
亲电取代反应活性顺序是:第二十章杂环化合物答案一.1.OCH2OH 2.SCH3CH33.NCH3CH3Br4.NCH35. S 二.1.N-甲基--乙基吡咯1 / 22.5-甲基噻唑3.-吲哚乙酸4.N, N-二甲基烟酰胺 5.2-巯基苯并噻唑三.2>3>1>4 四.5>4>2>3>1五.1.OCOOEtCOOEt 2.NCOOH 3.SO2NOCH34.SCOCH3O2N5.SNO2Br6.NHBrCH2OH7.NCOOH8.NHCH2CH2Ph9.NNH2 10.NCOOHCOOH 11.NNO2 ,NNO212.OClCH2OH,OClCOOH 六 1.E>A>D>C>B 2.B>C>D>A>E。
15 杂环化合物习题参考答案1.N HSSO 3H H NCH 2COOHNCH 3H 3CI -+NCOOHCOOHONN CH 3NNH 2N OH(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2.(1) 苯并吡嗪 (2) 5-羟基嘧啶 (3) N-甲基吡咯(4) 2-噻吩磺酸 (5) 4-氯-6-甲氧基-8-氨基喹啉 (6) 2-噻吩乙酮 3.N COOHCOOHNC C ON HN H 3CCH 3I +OCOCH 3(1)(2)(3)OONCH 3NC O (4)KMnO 4NCOOHNCOClNCNH 2NNH 2NCOClPCl 5NH 3NaOH+Br 2+AlCl 3+HClO OOOH (5)+Br 2CH 3COOH室温O OOBrMgBrOMgBrH 2OO无水乙醚Mg4.OCHO+催化剂400-415℃O OH 2/Ni(1) HX(2)NaOH/H 2OHOOHCH 3COOEt EtONaCH 3COCH 2COOEt(1)EtONa(2)I 2P 2S 3OO EtO 2C H 3CCO 2EtCH 3(1)OH /H 2O(2)H +/OO H 3CCH 3SCH 3H 3CSNCOCH 3Cl++SCH 3OCH 3MgClS H 3COH CH 3S H 3COMgCl CH 3H 2O(1)(2)(3)H 2CCH 2CH 2COOC 2H 5CH 2CH 2COOC 2H 5ClCH 2CCH 3CH 2OCH 3C 2H 5ONaCOOC 2H 5OH 2O H +O 3Zn,H 2OP 2O 5OCH 3O C 2H 5ONaO COOC 2H 5CH 3CH 2O CH 3CH 2(4)OCHO400-415℃H 2O Zn-Cr 2O 3-MnO 2OH 2NiO浓HCl2NaCN140℃,0.4MPaH 2Ni H 3+On H 2N CH 2NH 2n CH 2HOOC COOHH NH CH 2NHCOCH 2CO OH(n-1)H 2OCH 2CH 2CN CH 2CH 2CN6H 2N CH 2NH 2CH 2HOOC COOH64+催化剂缩聚4n+(5)645.(1) 在两者中分别加入浓硫酸,在室温下溶于浓硫酸者为噻吩,不溶者为苯。
第十七章 杂环化合物【重点难点】1.掌握杂环化合物命名的音译法;并注意以下几个问题: (1)环上原子的编号顺序;(2)环上连有-NO 2、-X 、-R 、-NH 2、-OH 、-COR 时,它们作为取代基;连有-CHO 、-SO 3H 、-COOH 时,杂环作为取代基。
(3)记一些化合物的俗名:糠醛,糠酸,糠醇,烟酸,异烟酸。
2.掌握一些基本概念 (1)五元杂环的芳香性:ON HS>>>(2)碱性强弱次序:NH 2>NNH 3脂肪胺N >>>(3)应用休克尔规则判断杂环化合物是否具有芳香性。
(4)喹啉衍生物的合成——Skraup 法:要求能找出合成某一喹啉衍生物所用的芳胺和不饱和醛、酮;或根据芳胺和不饱和醛、酮的结构判断合成的喹啉衍生物的结构。
3.掌握杂环化合物的主要化学性质 (1)五元杂环①亲电取代比苯容易;取代发生在α-位;特别注意硝化、磺化反应的试剂及反应条件。
②注意以下特殊性质:OOOOCC OO+ON +N 2+Cl-N N N(偶合反应)O CHO2OHOCOO-C CHOC COOH+(2)六元杂环①吡啶的亲电取代:比苯困难且发生在β-位。
无烷基化、酰基化反应。
②吡啶的亲核取代:发生在α-位。
(3)喹啉①喹啉的亲电取代:发生在苯环(5,8-位)。
②喹啉的氧化反应:发生在苯环。
③喹啉的亲核取代:发生在吡啶环(2-位)。
④喹啉的还原反应:发生在吡啶环。
【同步例题】例17.1写出下列各化合物的结构式:(1)碘化N,N-二甲基四氢吡咯(2) γ-吡啶甲酸(3) β-吲哚乙酸(4) 8-羟基喹啉N+ H3C CH3I-NCOOHNHCH2COOHNOH(1)(2)(3)(4)解:例17.2完成下列反应:O CHO O +CH3CH2稀NaOH NaOH(1)(2)(3)() ()()+(4)OCHO+(CH3CH2CO)2OCH3CH2COONa()NHCH3COONO2+32-10℃()NH+N2+Cl-3C2H5OH()(5)OHO CH 2OH(1)(2)(3)(4)N HN H(5)CCHO 3OCOONaOC HC COOH 3NO 2N N解:例17.3用箭头表示下列化合物起反应时的位置:(1)(2)S SCOOH的溴化的溴化NNH 3C的碘化N H 3CH的硝化(3)(4)(3)N H 3H(4)(1)例17.4比较下列化合物碱性的大小: (1) 苯胺、苄胺、吡咯、氨NH NN N OHHNH 2(A)(B)(C)(D)(E)(2)解:(1) 苄胺>氨>吡啶>苯胺>吡咯(2) (C)>(D)>(B)>(E)>(A) 【分析】(C )为饱和的环烷烃胺,N 原子和供电子的烃基相连使得电子云密度增加,故碱性最强;(D)的结构类似于(C),但(D)的环中有电负性较大的O ,故碱性不及(C)。
练习14-1:命名下列杂环化合物:
(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
答:略
练习14-2:
(1)为什么呋喃能与顺丁烯二酸酐进行双烯合成反应,而噻吩及吡咯不能?
(2)为什么呋喃、噻吩及吡咯比苯容易进行亲电取代反应?
(3)呋喃在溴的甲醇溶液中反应,没有得到溴化产物,而是得2,5-二甲氧基二氢呋喃,请
写出相应的反应方程式并解释原因。
答:(1)因为呋喃的芳香性较弱,呋喃及其衍生物可以容易地进行 Diels-Alder反应,吡
咯只能和极活泼亲双烯体发生Diels-Alder反应,而噻吩则难于发生Diels-Alder反应。
(2)呋喃、噻吩、吡咯具有芳香的共轭体系,因此可以发生芳香的亲电取代反应,由于这
些环上的杂原子有给电子的共轭效应,能使杂环活化,与苯比较,反应较易进行。
(3)
反应过程首先是甲醇与溴反应,生成次溴酸甲酯,次溴酸甲酯很不稳定,形成后立即与具有
共轭双烯性质的呋喃进行反应。
练习14-3: 2,5-二甲氧基二氢呋喃经催化氢化后再用酸性水溶液处理,得到什么化合物,
请写出相应的反应方程式并标明反应类别。
答:琥珀醛
练习14-4: 2-氨基吡啶能在比吡啶温和的条件下进行硝化或磺化,取代主要发生在5位,
说明其原因。
答:氨基是强供电子基,使吡啶环上电子云密度提高,所以2-氨基吡啶能在比吡啶温和的
条件下进行硝化或磺化。5位是氨基的对位和吡啶氮原子的间位,亲电试剂进攻5位时,所
产生正电荷能够离域到氨基氮原子上,活化能低。进攻3位的电子效应与5位类似,但存在
一定空间效应。所以2-氨基吡啶进行硝化或磺化取代主要发生在5位。
练习14-5:如何理解γ-甲基吡啶的甲基的酸性比β-甲基吡啶的强这一事实?
答:可以从共轭碱的稳定性去解释,γ-甲基吡啶共轭碱的负电荷可以离域到电负性大的氮
原子上,而β-甲基吡啶的共轭碱则不能。因此,γ-甲基吡啶甲基上的氢更容易电离,酸性
O
CH2COOH
S
CH
3
O
CH2COOH
N
H
CH2CH2OH
S
N
H3C
HOH2CH2C
N
NO
2
O
+Br
2
CH3COOKCH3OHOHBrHBrCH3OHOHOCH3H
H3CO
O
HOCH3H
H3CO
催化加氢
O
HOCH3H
H3CO
H+, H2O
CH2H2C
CHO
CHO
更强。
练习14-6:完成下列反应:
(1)
(2)
(3)
(4)
答:(1) (2)
(3) (4)
N
CH2CH
3
+
H2SO
4
△
N
Cl
NO
2
CH3ONa
CH3OH,△
N
OH
H3C
+
Cl
2
NaOH
N
Br
Br
OCH2CH
3
+
KNH
2
NH
3
N
CH2CH3HO3S
N
NO
2
OCH
3
N
OH
ClH3C
N
OCH2CH
3
Br
NH
2
习 题
1、命名下列化合物:
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
答:略
2、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)四氢呋喃 (4)β-氯代呋喃
(5)溴化N,N-二甲基四氢吡咯 (6)N-甲基-2-乙基吡咯
(7)8-羟基喹啉 (8)烟酸、异烟酸
答:略
3、用化学方法区别下列两组化合物:
(1) 苯、噻吩和苯酚 (2) 吡咯和四氢吡咯
答:(1)噻吩在浓硫酸中与靛红一同加热显蓝色,苯酚与溴水作用立即产生白色沉淀。
(2)吡咯蒸汽能使浸过浓盐酸的松木片变成红色。
4、用适当的化学方法,将下列混合物中的少量杂质除去。
(1)甲苯中混有少量吡啶 (2)苯中混有少量噻吩
(3)吡啶中有少量六氢吡啶
答:(1)用稀盐酸洗去吡啶。
(2)室温下用少量浓硫酸洗去噻吩。
(3)加入苯磺酰氯,六氢吡啶与之作用生成苯磺酰胺,吡啶不发生反应,蒸出吡啶。
5、试比较下列化合物的亲电取代反应活性及芳香性的大小。
(1) (2) (3) (4)
答:芳香性大小为:(1)>(3)>(4)>(2)
由于五元杂环分子中,五个原子共用六个π电子,而苯则是六个碳原子共用六个π
电子,所以五元杂环化合物的π电子分布不均匀,它们的芳香性比苯的差,但是它们的
亲电取代反应活性比苯的强。由于电负性O > N > S,提供电子对构成芳香性的芳环的
能力与此电负性的关系相反,因此,芳香性为:呋喃 < 吡咯 < 噻吩。
活性大小:(4)>(2)>(3)>(1)
N
CH
3
CH
3
S
COCH
3
O
COOH
N
CH
3
N
CH
3
N
NH
2
O
S
N
H
因为这些化合物环上的杂原子有给电子的共轭效应,能使杂环活化。
6、完成下列反应,写出主要产物。
(1)
( )
(2)
( )
(3)
( )
(4)
( )
(5)
( )
(6)
( )
(7)
(8)
答:(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
(7)
S
H3CO
HNO
3
H2SO
4
S
HNO
3
H2SO
4
H3CO
O
H3C
(CH3CO)2O/BF
3
O
CHO
CH3CHO/稀OH
-
S
NO
2
Br
2
HOAc
N
H
CH3I
60℃
N
CH
3
KMnO4/H
+
( )
PCl5( )NH
3
( )
Cl2/浓NaOH
( )
N
浓H
2SO4/HNO3
( ) + ( )
N
COOH
N
COCl
NCONH2N
NH
2
SH3COO2N
S
H3CONO
2
SNO2Br
N
CH
3
O
CH2OH
O
H3CCOCH
3
(8)
7、将苯胺、苄胺、吡咯、吡啶、氨按其碱性由强至弱的次序排列。
答: 苄胺>氨>吡啶>苯胺>吡咯
8、吡啶分子中氮原子上的未共用电子对不参与π体系,这对电子可与质子结合。为什
么吡啶的碱性比脂肪族胺小得多?
答:吡啶中氮原子参与了芳环的构造,氮原子上的孤对电子处于sp2杂化轨道中,离核
较近,不易给出,碱性较弱。而脂肪族胺的氮原子为sp3杂化,有一对未参与杂化的孤对电
子处于sp3杂化轨道中,离核较远,容易给与,碱性较强。
9、合成题:
(1)吡啶 → 2-羟基吡啶
(2)呋喃 → 5-硝基糠酸
答:(1)
(2)
10、完成下列反应式,并写出相应的反应机理。
答:
11、毒芹的活性成分是一种叫毒芹碱的生物碱,从下面的反应过程中推测毒芹碱
(C8H17N)的结构。
(C8H17N)
2CH3I
湿 Ag2O△CH3I湿 Ag2O
△
O
3
Zn
H2O
HCHO+CH2(CHO)2+
CH3CH2CH2CHO
N
Cl
+
CH3ONaNaOH△( )
N
NO
2
N
NO
2
N
NNH2N
OH
① NaNH
2/NH3② H2ONaNO2 , H2SO4<5℃H2SO4
H2O
O
+
CH3COCCH
3
OO
BF
3
OCOCH
3
Br2 + NaOH
OCOOH
AcONO
2
OCOOHO2N
N
OCH
3
答:
N
H
CH2CH2CH
3