有机化学-第五版-下册-第十八章答案

第十八章杂环化合物（答案）
1.命名下列化合物。

N
S C2H5
H3C
O COOH
N
3
N
N
H3C
N COOH
COOH
N
C2H5
N
SO3H
N
CH2COOH
N
N N
N
NH2
N
N N
N
OH
(1)(2)(3)(4) (5)(6)(7) (8)(9)(10)
1．解：
（1）4-甲基-2-乙基噻唑（2）2-呋喃-甲酸或糠酸（3）N-甲基吡咯
（4）4-甲基咪唑
（5）α,β-吡啶二甲酸
（6）3-乙基喹啉
（7）5-异喹啉磺酸
（8）β-吲哚乙酸
（9）腺嘌呤
（10）6-羟基嘌呤
２.为什么呋喃能与顺丁烯二酸酐进行双烯合成反应，而噻吩及吡咯则不能？试解释之。

2．解：五元杂环的芳香性比较是：苯>噻吩>吡咯>呋喃。

由于杂原子的电负性不同，呋喃分子中氧原子的电负性（3.5）较大，π电子共扼减弱，而显现出共扼二烯的性质，易发生双烯合成反应，而噻吩和吡咯中由于硫和氮原子的电负性较小（分别为2.5和3），芳香性较强，是闭合共扼体系，难显现共扼二烯的性质，不能发生双烯合成反应。

O +O
O
O
△
O
O
O
O
３. 为什么呋喃、噻吩及吡咯容易进行亲电取代反应？试解释之。

3．解：呋喃、噻吩和吡咯的环状结构，是闭合共扼体系，同时在杂原子的P轨道上有一对电子参加共扼，属富电子芳环，使整个环的π电子密度比苯大，因此，它们比苯容易进行亲电取代反应。

４. 吡咯可发生一系列与苯酚相似的反应，如可与重氮盐偶合。

试写出反应式。

解：
吡咯分子中N 原子上的一对 p电子参与了大π键的形成，使碳环部分电子云密度升高，而N 上电子云密度有所降低，由于 N 原子的电负性比 H 原子的电负性大，所以诱导作用的结果使N—H 的氢原子具有弱酸性。

因而，吡咯分子具有与苯酚类似性的性质。

例如：
N (1)
N Na
+ H 2O
OH
ONa
+ H 2O
(2)
OH
+N 2+
NaO 3S
N N OH
NaO 3S
N +N 2+
NaO 3S
N N
N NaO 3S
５. 比较吡咯与吡啶两种杂环。

从酸碱性、环对氧化剂的稳定性、取代反应及受酸聚合性等角度加以讨论。

5．解：吡咯与吡啶性质有所不同，与环上电荷密度差异有关。

它们与苯的相对密度比较如下：
吡咯和吡啶的性质比较：
６. 写出斯克劳普合成喹啉的反应。

如要合成6-甲氧基喹啉，需用哪些原料？
6．解：Skramp 法合成喹啉的反应：
NH 2
(84%~91%)
+ HOCH 2－CH －CH 2OH OH
若想合成 6-甲氧基喹啉，需要
对甲氧基苯胺、甘油、浓 H 2SO 4 和硝基苯为原料，其中浓H 2SO 4为脱水剂及催化剂，硝基苯为溶剂。

NH 2
+ HOCH 2－CH －CH 2OH OH
CH 3
７. 写出下列反应的主要产物。

O +(CH3CO)2O
BF3
(1)
S 95%H2SO4
(2)
O +Br2
(3)
O O
N
(4)CH3MgI
S +O
O
O
AlCl3
(5)
O CHO+ Cl
浓NaOH
(6)解：
O +(CH3CO)2O
BF3
(1)
Et2O,0℃
O
COCH3
S 95%H2SO4
(2)
S
SO3H
O
+Br 2
(3)
O
O
O
Br
80%
N H
(4)
CH 3MgI
N
S
+
O O
O
AlCl 3
C HOOC
(5)
O
CHO O
CHO
+ Cl (6)
O
CHO Cl
浓NaOH
+O
COOH O
CH 2OH
Cl
８. 用化学方法解决下列问题。

（1） 区别吡啶和喹啉 （2） 除去混在苯中的少量噻吩
（3） 除去混在甲苯中的少量吡
啶
（4）除去混在吡啶中的六氢吡啶8．解:
（1）吡啶溶于水，喹啉不溶。

（2）噻吩溶于浓H
2SO
4
，苯不溶。

（3）水溶解吡啶，甲苯不溶。

（4）苯磺酰氯与六氢吡啶生成酰胺，蒸出吡啶。

９. 合成下列化合物。

N CH3
N
C
O
(1) 由合成;
H 2N SO 2NH
N
（2）由苯胺、吡啶为原料合成磺胺吡啶 ； 由
合成
CH 3
(3)N
2
HOOC。

(4) 由 和上HOCH 2CH 2N （CH 2CH 3）2合成盐酸普鲁卡因：
CH 3
H 2N COOCH 2CH 2N(CH 2CH 3)2HCl
(5) 由胡椒醛和乙酰乙酸乙酯合成
N
O
O
COOCH 2CH 3
3
(6)　以糠醛、乙醛、异丙胺为原料合成抗血吸虫药物－呋喃丙胺：
O
O 2N
C H
CHCONHCH(CH 3)2
解:
N
CH
(1)
N
CH
3
SOCl 2
3
N
O
N
NaNH 2
(2)
N
NH 2NH 浓H 2SO 4
180℃
NH 2
SO 3
2N
NH 2
H 2N
SO 2NH
N
NH N
NH 2
H 2N
SO 2NH
N
或
CH 3COCl
NHCOCH ClSO 3H
CH 3CONH SO 2Cl
H 3+O
2SO 2Cl
CH 3
(3)
HNO 3H 2SO 4
CH 3
2
23
HNO 3H 2SO 4
CH 3
3
NO
2
2
2
甘油24
N
2
H 3C
N
2
HOOC
[O]
CH 3
(4)
HNO 3H 2SO 4
CH 3
2
KMnO 4H 2SO 4
COOH
2
NH 4HS
COOH
2
HOCH 2CH 2N(CH 2CH 3)2
2
COOCH 2CH 2N(CH 2CH 3)2
HCl
H2N COOCH2CH2N(CH2CH3)2HCl （5）
O O
O Br2
Fe
Br
O
O
O NH
2
O
O
N
O
COOCH2CH3
CH3
O
O
32
H5
(6)
O
CHO
CH3COONO2
O
CHO
2
N
CH3CHO
-O
C
H
O2N32
+
O C H
2
N CHCOOH
322
O C H
2
N CHCONHCH(CH3)2
10. 杂环化合物C5H4O2经氧化后
生成羧酸C5H4O3，把此羧酸的钠盐与碱石灰作用，转变为C4H4O，后者与钠不起反应，也不具有醛和酮的性质，原来的C5H4O2是什么？
解: 原来的C5H4O2是O CHO 12. 用浓硫酸将喹啉在220～230°C时磺化，得喹啉磺酸（A），把（A）与碱共熔，得喹啉的羟基衍生物（B）。

（B）与应用斯克劳普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？磺化时苯环活泼还是吡啶环活泼？
解:（A）
N
3
H（B）
N
13. α,β-吡啶二甲酸脱羧生成β-吡啶甲酸（烟酸）：
N
COOH COOH
为什么脱羧在α-位？
这是因为a-位羧基与环上氮原子间易形成五元环过渡态：
N COOH
COOH
△
N O N
H
14. 毒品有哪几类，它的主要危害是什么？
14．解：毒品主要有3类：兴奋剂、
幻觉剂和抑制剂。

兴奋剂能增强人的精神、体力和敏感性，但易导致人过度兴奋，使心血管系统紊乱，甚至致癌。

幻觉剂易使人产生自我陶醉和兴奋感，经常使用会抵制人体的免疫系统，出现不安、忧虑、过敏和失眠等症状。

抑制剂会抵制中枢神经，使人精神状态不稳定，消沉，引起胃肠不适、恶心和呕吐等反应。

因此，吸毒等于慢性自杀。