杂环化合物练习及答案

杂环化合物练习及答案
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
H
CH 3
N O
N CH 3
CH 3
+
I -
(4) β－氯代呋喃(5)α－噻吩磺酸(6) 糠醛，糠醇，糠酸For personal use only in study and research; not for commercial use Cl
O S SO 3H
O
CHO
(7)γ－吡啶甲酸 (8)六氢吡啶
COOH
N
N H
(9)β－吲哚乙酸 (10) 8－羟基喹啉
N H
CH 2COOH
N OH
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.
O
O
CHO
+
CH 3CHO
O
CH=CHCHO 2.
O
CHO
O
O
COOH
CH 2OH
+
3.
N
H /Pt
N H
4.
S
C
O C +
O O
AlCl 3
S
C O
HOOC 5.H 2/Pt O
2
HCl
Cl(CH 2)4Cl
2
NaCN
NC(CH 2)4CN
H 2O,H +
-OH - 过量CH I N CH 3
3
I -
+
HOOC(CH 2)4COOH
6．用箭头表示下列化合物起反应时的位置。

解：
1.
S
S
2.
S COOH
3.
N
N CH 3 N CH 3 4.
S O 2N
O 23
5.
NO
2
S
2
6.
S
CH 3
7.
CH 3
OCH 3CH 3
38.
N H CH
3
H
3
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：
CH 2NH 2
N
NH 2
N H
>
>
>
>
8．下列化合物那些具有芳香性？解：具有芳香性的：
s N N O
N
CH 3
CH 3
N N
O
N
H
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。

N N
N
N H
4
1
2
3
10．合成题：
解：（1）糠醛
1,4－丁二醇：
O
CHO
+
H 2O
Cat
400450
O O
H ,Cat
O
2+
HOCH 2CH 2CH 2CH 2OH （2）吡啶 2-羟基吡啶：
N
+
KNH 2
N
NH 2
NaNO ,H SO N
N 2HSO 4
50%
N
OH
（3）呋喃 5 －硝基糠酸：O +
CH 3COCl
SnCl 4
O
COCH 3
Br ,NaOH
O
COOH
HNO 3
(CH 3CO)2O O
O 2N
COOH
94）甲苯，甘油 6－甲基喹啉：
CH 3
CH 3
CH 3
2
HNO H 2SO 4
NO 2
CH 2CH CH 2OH OH
OH
24
CH 3
2
CH 2=CHCHO
2N H
CH 3
C H NO N
CH 3
（5
）正丙醇，糠醛α－甲基－β－（2－呋喃）丙烯酸：O O CH=CCOOH
CH 3CH 3CH 2CH 2OH
[O]
CH 3CH 2COOH
(CH 3CO)2O
(CH 3CH 2CO)2O CHO (CH 3CH 2CO)2O
+
O
CH=CCOOK
CH 3H 3O
+
O
CH=CCOOH
CH 3
11．杂环化合物C 5H 4O 2经氧化生成羧酸C 5H 4O 3。

把此羧酸的钠盐与碱石灰作用，转变为C 4H 4O ，后者与金属钠不起作用，也不具有醛酮性质。

原来的C 5H 4O 2的结构是什么？
解：原化合物的结构及各步反应式如下：
O
CHO O
CHO
O COOH
O [O]
CaO(NaOH)
C 5H 4O 2
C 5H 4O 3
C 4H 4O。