含氮化合物习题解答

含氮化合物习题解答一、比较碱性大小1、2、ONHNH2NHCOCH3CCO [(CH3)4N]+OH-3、二甲胺、甲胺、三甲胺4、乙醇胺,乙胺,乙酰胺,苯胺中碱性最强的( )5、甲胺，二甲胺，三甲胺，苯胺，二苯亚胺中碱性最强的是( )，最弱的是( ) 解：1、2、ONHNH2NHCOCH3CCO [(CH3)4N]+OH-> > >3、二甲胺>甲胺>三甲胺4、乙胺5、二甲胺，二苯亚胺二、推断题1、A(C6H15N)+HCl→溶解，+HNO2→N2+B，B+I2/OH-→黄↓，B+浓硫酸共热→C(C6H12)，C+KMnO4/H+→乙酸+2-甲基丙酸。

求ABC结构。

解：（1）A含N，遇亚硝酸放出氮气，可知A为R-NH2(伯胺)，并可知A不饱和度=0 （2）R-NH2+HNO2→N2+B，则B为R-OH，且为甲基醇（可碘仿反应）；（3）B与浓硫酸共热→烯C→氧化得到CH3COOH+CH3CH(CH3)COOH，可反推出C：CH3CH=CHCHCH33（4）由C可反推出B（甲基醇）：CH33 CH32CHOH（5）由B 反推出A ：CH 3CH 3CH 32CHNH 22、旋光性A(C 4H 9O 2N)+HCl →溶解，+HNO 2→N 2，A 可水解→甲醇+旋光性B ，B 可溶于酸和碱，B+HNO 2→乳酸。

求AB 结构。

解：（1）A 含O 和N ，可溶于盐酸，则A 为胺（非酰胺，酰胺近似中性），A 遇亚硝酸放出氮气，则A 为伯胺，计算知A 的Ω=1；（2）A 可以水解得到甲醇和可溶于酸碱的B ，推知A 应该是含氨基的酯，水解得到甲醇和氨基酸B （可溶于酸碱）；（3）B （氨基酸）+HNO 2→乳酸（CH 3CH(OH)COOH ），可推知B ：NH 2CH 3CHCOOH*（4）由A 水解得到甲醇和B 可反推出A ：*NH 2CH 3CHCOOCH 33、碱性A(C 7H 9N)，其盐酸盐+HNO 2→B(C 7H 7N 2Cl)，B 加热→N 2+对甲苯酚，B+苯酚/OH -→有色化合物C(C 13H 20ON 2)。

求ABC 结构。

解：（1）由不饱和度可推知A 含苯环，此外A 含有一个N ，与亚硝酸反应得到的B 是含2个N 的盐，且B 受热放氮得到对甲苯酚，可推知B 是重氮盐，且重氮基与甲基处于对位： H 3CN 2+Cl -（2）A 与亚硝酸形成对位重氮化合物，可推知A 是对甲基芳伯胺：NH 2H 3C（3）B+苯酚/OH -→有色化合物C(C 13H 20ON 2)，可知C 为重氮盐偶联反应的产物：H 3CN N OH4、A 含CHON ，与NaOH 共热→刺激性气体，反应液酸化得B(B 不含N)，B+LiAlH 4→C ，C+浓H 2SO 4共热→M=56的烯D ，D 臭氧化得醛＋酮。

求A-D 结构。

解：（1）A （含O 、N ）与碱共热放出刺激性气体，产物不含N ，可推知A 为酰胺； （2）A 酰胺碱性水解得到氨气和酸，则B 为酸；（3）B 还原得到醇C ，C 脱水成烯D （M=56，可推知含有4C ），D 臭氧化得醛和酮，可反推出烯烃D ：3CH 2=CCH 3（4）由D 反推醇C （C 中羟基由酸还原得到，故应位于链端）：OH 3CH 2CHCH 3（5）由C 可反推出B ：3HOOC CHCH 3（6）由B 反推出A ：O 3H 2N C CHCH 35、旋光性A 的分子式为C 5H 10O 3N 2，HNO 2处理后水解可得到α-羟基乙酸和β-氨基丙酸，试写出A 的结构式。

解：A 经亚硝酸处理后的水解产物为：CH 2COOHCH 2CH 2COOH2，则可知-OH 来源于A 中独立的伯氨基，而-NH 2在A 中应是结合态（若是独立的氨基经亚硝酸处理亦变成羟基）且可水解出氨基，推断为酰胺。

则A 为：CH 2CO 2NHCH 2CH 2COOH，N 为手性原子，符合题意。

6、A （C 5H 13N ）有旋光性，与亚硝酸作用得B （C 5H 12O ），B 可拆分，氧化得C （C 5H 10O ）， C 与次卤酸钠反应得到异丁酸。

试推A ，B ，C 的结构。

解：（1）A 含氮,与亚硝酸反应消去NH 2成OH 可推知A 含伯胺基；（2）A 与亚硝酸反应得B 可知：B 为手性醇；B 氧化得C ，C 据组成推测为醛或酮； （3）C 可卤仿反应推得：C 应为甲基酮，且C 卤仿反应得到异丁酸，可推知C 为：(CH 3)2CH 2COCH 3（4）由C 可推知：CH 33)2OHB:*，*CH 33)2NH 2A:7、A ，B ，C （C 7H 7NO 2），都含苯环。

A 能溶于酸和碱；B 能溶于强碱而不溶于酸；C 不 溶于酸和碱。

试推A 、B 、C 结构。

解：（1）A 能溶于酸和碱 →两性 （2）B 能溶于强碱 →酸性 （3）C 不溶于酸碱 →中性 故推得：CO 2H NH 2A:OHCONH 2B:NO 2CH 3C:8、旋光性A(C 5H 9NO 4)既可形成内酯，也可水解；A 水解→B(C 2H 4O 3)+旋光C ；B[O]→草酸，C+HNO 2→N 2+D ，D[O]→丙酮酸。

求A-D 的结构。

解：（1）A(C 5H 9NO 4)可形成内酯，推断含COOH 、OH ；可水解，推断剩余的一个氧和氮应该是酰胺形式，即A 含COOH 、OH 、CONH 2； （2）酰胺A 水解得到酸和氨（胺），产物B 中不含氮，应该是水解后产生的酸，则推断B 中2个氧是酰胺水解产生的COOH （不是A 中固有的羧基），另1个氧是固有的；根据B 分子不饱和度且可继续氧化，推知该氧应是羟基，即B 是羟基酸（含有2个碳）：CH 2OH-COOH ，氧化得到草酸，符合题意；（3）酰胺A 水解得到另一个产物C 是胺（且应该含有原来A 中固有的COOH ），C+HNO 2放氮，推知C 含有NH 2，即C 应该是氨基酸； （4）C+HNO 2→N 2+D ，则D 为羟基酸（NH 2转换为OH ）,D[O]→丙酮酸，可推得D ：CH 3-CHOH-COOH ；（5）由D 可反推C ：CH 3-CHNH 2-COOH （具有旋光性，符合题意）；（6）由B 和C 可推知A ：CH 2OH-CO-NH-CHCH 3-COOH （具有旋光性，符合题意）9、旋光性的A(C 4H 7NO 4)可溶于酸和碱，+HNO 2→N 2+旋光性B ，B[O]→C ，C 有互变异构体D ；B 脱水→E ，E 有顺反异构体F 。

求A-F 的结构。

解：（1）A 不饱和度=2；A 可溶于酸碱，故为两性物质，且A 遇亚硝酸放氮，再根据分子组成推断A 应含有-COOH 和-NH 2（排除酰胺，酰胺为中性），亦即氨基酸； （2）A 遇亚硝酸放氮，产物B 应是氨基转换为羟基，故B 为羟基酸；（3）羟基酸B 氧化得C ，则C 为羰基酸，且C 具有互变异构，考虑是酮式-烯醇式互变异构，则C 应含有-CO-CH-COOH片段；因此B 应含有OH-C-CH-COOH片段；（4）羟基酸B 脱水→E ，则E 为烯酸，具有顺反异构，则羟基不可能位于链端，由此推断分子中剩余的一个C 应该连接在羟基碳上，即B 含有C-C-CH 2-COOH OH片段；（5）由B 分子片段可反推A 含有C-C-CH 2-COOH NH 2片段，根据A 的分子式和不饱和度可推知A ：HOOC-CHNH 2-CH 2-COOH *，且具有旋光性； （6）由A 可推知BCDEF 分别为：*B:C:E/F:HOOC-CHOH-CH 2-COOHHOOC-CO-CH 2C=CH HOOCHC=CCOOH HHOOCH三、合成1、由苯合成ClBr解：（1）卤素属于邻对位基团，因此不能通过卤代反应直接得到间位产物，考虑通过间位基团的转化；（2）间位基团常见的有硝基、羧基等，考虑硝基可以转换为氨基，然后经重氮化、放氮反应再转换为其他官能团，因此采用先上硝基来合成； （3）因为两个卤原子不相同，因此需要分别进行两次转化：NO 2NO 2NH 2NO 242N 2ClNO 2NaNO HCl ClNO 2ClNH 2ZnHClClN 2Br HBrTM2、由苯合成对苯二胺NH 2H 2N解：（1）氨基不易直接引入，但可以通过硝基还原；（2）产物为对位，因此考虑先合成一个氨基后再引入第二个（也通过硝基还原）； （3）引入第二个硝基时第一个氨基也会被氧化，因此第一个氨基需要保护，采用酰化方法，且酰化后使二取代主要进入对位：NO 23243Zn NHCOCH 3O 2N 324Zn/HCl NaOHNH 2H 2N △NH 23、由苯合成BrBrBr解：考虑产物取代位置，可以由苯胺与溴水反应后再脱去氨基，现原料为苯，氨基不易直接引入，则考虑通过硝化还原制得苯胺：NH 2Zn/HCl 2NH 2BrBr1)HNO 232BrBr4、由甲苯合成CH 3BrBr 解：甲基是邻对位基，与产物相比，需要在间位引入两个Br ，因此考虑首先在甲基对位引入另一个更活泼的邻对位基，溴代后再脱去，故考虑氨基，氨基可由硝基还原：CH 3O 2N CH 3324Zn/HClH 2N CH 32H 2NCH 3Br BrHNO 2H 3PO 2CH 3BrBr分离5、由甲苯合成CH 3NO 2解：硝化在间位，考虑在甲基的对位（邻位则后续反应的位置副产物多）先引入更活泼的邻对位基，进行硝化后再脱去，可以考虑氨基（通过硝基还原，且氨基在后续的硝化中易被氧化，需要酰化保护，酰化也能使氨基致活性降低只上一个硝基）：O 2NCH 3H 3C324Ac 2ONaOH H 3CNHAc ZnH 3CNHAcNO 2324NaNO 2H 3PO 2H 3CNO 2NaOH H +（还原）（酰化）分离6、由甲苯合成H 3COH BrBr解：（1）由产物取代基位置分析，应该先在甲基对位引入羟基，可以在接下来的反应中同时引入Br ，但直接引入OH 较难，考虑通过NH 2转换成OH ； （2）引入NH 2可通过硝基还原：CH 31)HNO 324CH 3O 2N 2）分离CH 3H 2N Zn 2CH 3H 2NBrBrNaNO 2N 2SO 4H -+Br Br324CH 3HO Br Br2427、由甲苯合成CO 2H BrBrBr解：（1）从原料和产物取代位置考虑，应该先溴代再氧化成酸；（2）甲基的邻对位同时溴代很困难，考虑在甲基对位引入间位基，这个间位基使剩余的2个甲基邻位成为活化位置而便于溴代，之后这个间位基又能转换为溴，因此考虑硝基（硝基是间位基，之后又能经由氨基转换为溴）：O 2N CH 3CH HNO 3H 2SO 42O 2NCH 3Br2HBr BrCO 2H BrKMnO 4+Zn 还原重氮化放氮氧化8、由甲苯为原料合成OHH 2NCOOH解：（1）原料中甲基是邻对位基，因此考虑在其邻位先引入羟基，再氧化为羧基（羧基是间位基），最后引入氨基；（2）羟基难以直接引入，考虑通过硝基经由氨基转换，转换过程中氨基也是活性邻对位基，可以借此先硝化（目的是在对位引入硝基而最终转换为氨基），但硝化时氨基需要酰化来保护，且酰化氨基可使后续硝化主要进入对位；CH 3CH 3NO HNO 324分离CO 2HNO 21)Zn/H +2-CO 2HNHCOCH 3CO 2HNHCOCH 3O 2NHNO H 2SO 4注：1）还原 2）酰化NaOHCO 2HNH 2O 2NNaNO 2/H +CO 2H OHO 2N△2TM9、苯为原料合成NO2 BrBr解：（1）产物取代位置看出应先引入硝基后引入溴；（2）硝基苯较难直接进行二溴代，可以考虑在产物硝基的对位引入邻对位基而便于二溴代，之后再脱去该基团，考虑氨基适合；（3）硝基是间位基团，难以在对位引入氨基，因此考虑反过来合成，原料苯先引入氨基，再硝化引入对位硝基，接着溴代，最后脱去氨基；（4）引入氨基后硝化时，氨基需要保护（乙酰氨基又能使硝化进入对位）；（5）引入氨基可通过硝基还原：NO2H2SO4NHAcZn/HCl Ac2ONaOHAcHN NO2HNO324H2N NO2NaOH Br2/H2OH2N NO2BrBr232NO2BrBr10、由苯合成对硝基苯胺NO2H2N解：应先上氨基（硝基还原），但后续硝化需要保护氨基，考虑酰化，且酰化降低氨基的致活性，使硝化进入对位：NO2324Zn/HCl NH2Ac2O/NaOH NHAcHNOH2SO4NHAc2NaOHNO2H2N△11、乙醇合成2-氨基丁烷CH3CH2OH CH3CH23NH2解：胺的制备主要有：氨的烃基化、霍夫曼消除（得叔胺）、硝基还原等，根据题意采用氨的烃基化较为合理：NH3 +CH3CH2CHCH3Cl；卤代烃可由醇转换：CH3CH2CHCH3OH；此醇与原料联系看，可通过格式试剂来制备：CH3CH2MgBr + CH3CHO，两反应物均可由原料制得。