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
CH3+
NHNCH3CH3I-O
(4) β-氯代呋喃 (5)α-噻吩磺酸 (6) 糠醛,糠醇,糠酸
ClCHOSO3HOSO (7)γ-吡啶甲酸 (8)六氢吡啶
COOH
NNH
(9)β-吲哚乙酸 (10) 8-羟基喹啉
CH2COOHNOH
NH2.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
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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。
5. 完成下列反应式: 解: 1.OCHOOH-OOH-O3.+CH3CHOCH=CHCHO浓NaOH 2.CHOOCOOH+OCH2OHH2/PtNOC+NH 过 量CH3I过量CH+3I I-NCH3CH34.SOCOAlCl3S2HClHOOCCO5.H2/PtO2Cl(CH2)4ClOH2O,H+己二酸 HOOC(CH2)4COOH己二胺 NaCNNC(CH2)4CN
H2/Pt 兰州交通大学化学与生物工程学院 有机化学习题集
6.用箭头表示下列化合物起反应时的位置。
解:
1. 的溴化 S
COOH2.S
的溴化 SCOOHS3. NNCH3的碘化 NNCH34.O2NSNO2CH3的硝化 的溴化 O2NSNO2SCH3SCH35.SCH36. 的硝化 S7.CH38.SOCH3CH3的硝化 的硝化 CH3SOCH3CH3NHNH
7.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:
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CH2NH2>NH3>N>NH2>NH
8.下列化合物那些具有芳香性? 解:具有芳香性的:
NsCH3NONCH3NHNON
9.螵呤分子中,四个氮原子那些属于吡啶型?那些属于吡咯型? 解:1,2,3-氮原子属于吡啶型,4-氮原子属于吡咯型。
32NN1NNH4
10.合成题:
解:(1)糠醛 1,4-丁二醇:
OCHO+H2OCat400~4500COH2O,H+HOCH2CH2CH2CH2OH
H2,CatOO(2)吡啶 2-羟基吡啶:
KNH2N50%+NaNO2,H2SO4NH2NNN2HSO4NOH
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(3)呋喃 5 -硝基糠酸:
+CH3COClSnCl4OO2N(CH3CO)2OHNO3COCH3OBr2,NaOHCOOH
OOCOOH
94)甲苯,甘油 6-甲基喹啉:
CH3HNO3H2SO4NO2CH2CHOHCH3CH2=CHCHONH2CH3NHC6H5NO2CH3NOHCH2OHH2SO4CH2=CHCHONH2CH3[H]CH3
(5)正丙醇,糠醛 α-甲基-β-(2-呋喃)丙烯酸:
CH3CH=CCOOHOCH3CH2CH2OH[O]CH3CH2COOHKCO3O(CH3CO)2O(CH3CH2CO)2OCH3CH=CCOOKCHOOH3O++(CH3CH2CO)2OCH3CH=CCOOHO
11.杂环化合物C5H4O2经氧化生成羧酸C5H4O3。把此羧酸的钠盐与碱石灰作用,转变为C4H4O,后者与金属钠不起作用,也不具有醛酮性质。原来的C5H4O2的结构是什么?