14 杂环化合物习题答案

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

C H 2C O O H S C H 3O

C H 2C O O H

N H

C H 2C H 2

O H S

N

H 3C H O H 2C H 2C

N

N O 2

O +Br 3C H 3OH O H B r H Br 3O H

O C H 3H H 3C O O

H C H 3

H

H 3C O

催化加氢

O

H C H 3

H H 3C O

H +, H 2O

C H 2H 2C

C H O

C H O

更强。

练习14-6：完成下列反应： （1）

（2）

（3）

（4）

答：（1） （2）

（3） （4）

N

C H 2C H 3

+H 2SO 4△

N

C l

N O 2

C H 3O N a C H 3O H ,△

N

O H

H 3C

+

C l 2

N

Br B r

C H 2C H 3

+

KN H 2

N H 3

N C H 2C H 3

H O 3S N

N O 2

O C H 3

N

O H l

H 3C

N

O C H 2C H 3

Br

N H 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

C H 3C H 3

S

COCH 3

O

C OO H N C H 3

N

C H 3

N N H 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

H 3C O 3H 2S O 4

S

3

H 2S O 4H 3CO O

H 3C 323

O

CHO 3-

S

NO 22

HO Ac N H 360℃

N

C H 3

K M nO /H +

( )P C l 5( )N H 3

( )2( )

N 浓H S O /HN O ( ) + ( )

N

C O O H

N

C O C l

N

C O N H 2

N

N H 2

S

H 3

C O

O 2N

S

H 3CO

NO 2

S

N O

2

Br

N

C H 3

O

C H 2O H

O H 3C C O C H 3