有机化学课后习题答案 南开大学版 20 杂环化合物
(精选)有机化学课后习题答案 南开大学版 20 杂环化合物
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------(精选)有机化学课后习题答案南开大学版20 杂环化合物第二十章杂环化合物 1．写出下列化合物的结构式：NNCH3烟碱尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶哌啶NNOHOHNNOHNH2NNOHOHCH3NH2．写出吡啶与下列试剂反应的主要产物的结构（若有反应发生）NBr(1)(2)(3)(4)(5)NSO3HNNO2NCOCH3+[AlCl4]-NNH2(6)(7)(8)(9)NC6H5N+Cl-不反应NCOCH3+CH3COO-(10) 不反应NH(11)(12)(13)NO-NO2+NO-+ 3．试写出下列诸合成路线中所用的试剂和条件或中间产物的结构。
NCONOCH3(1)NCOOEtNOCH3+NaOC2H5H3+ONCOCHCH2CH2NHCH3COOHNCOCH 2CH2CH2NHCH3NaBH4NCHCH2CH2CH2NHCH3OHHBrNCHCH2CH2CH2NHCH3Br+ HBr-NaOHNNCH3（尼古丁）(2)NHOHH(1)(2)H+/CH3INCH3CH3INCH3CH3+I-Ag2O/NCH3CH3CH3IN(CH3)3I-+Ag2O/(3)H3+OCH2CH2OEt2NHHOCH2CH2NC2H5C2H5SOCl2ClCH2CH2NC2H5C2H5N aCHCOCH3COOEtCH3COCHCH2CH2NCOOEtC2H5C2H5CH3COCH2CH2CH2NC2H5 C2H5H2/PtCH3CHCH2CH2CH2NC2H5C2H5OHPBr3CH3CHCH2CH2CH2NC2H5C2 H5BrNO2NH2CH3O甘油硝基苯NNO2CH3OSn/HClNNH2CH3OQLMNOPQNNHCH3OCHCH2CH2CH2NC2H5C2H5CH31 / 3CH3OCH3OCH3OCH3ON(4)Pd/OCH3CH2ClCH3ONaCNH2/NiOCH3CH2CNCH3OO CH3CH2CH2NH2CH3OOCH3CH2CNCH3OH3O+OCH3CH2COOHCH3OPCl3OCH3CH2 COClCH3OUVWXYZAAVOCH3CH2CONHCH2CH2CH3OOCH3OCH3P2O5CH3ONCH3O CH3OCH3O200 C。
有机化学课件--第二十章杂环化合物
1
S
1
N
f u r a np y r r o l et h i o p h e n e p y r i d i n e
呋 喃 吡 咯噻 吩吡 啶
1
N H indole
吲哚
1
N
quinoline 喹啉
2019/8/23
课件
7
2. 杂环及环上取代基的编号 (1) 母体杂环的编号：杂原子的编号为“1”。
2019/8/23
课件
11
二、呋喃、噻吩、吡咯杂环的化学性质
1．亲电取代反应 从结构上分析，五元杂环为Π 56共轭体系，电
荷密度比苯大，发生亲电取代反应的速度也比苯快 得多。 如以苯环上碳原子的电荷密度为标准（作为 0），则五元杂环化合物的有效电荷分布为：
0
0
0
0
0
0
- 0.02
- 0.03
O
+0.1
DMF, POCl3
N H
20-30℃
吡啶 SO3 N H
NO2
N H CHO
N H SO3H
N H
3-硝基吲哚 3-吲哚甲醛 3-吲哚磺酸
含吲哚的生物碱广泛存在于植物中， 如麦角碱、马钱子碱、利血平等
2019/8/23
课件
34
C H 2C O O H
β -吲 哚 乙 酸 （ 植 物 生 长 调 节 剂 ） N H
CH3I O
△ N
CH3 N-甲 基 吡 咯
CH3CCl
△ N
COCH3 N-乙 酰 基 吡 咯
C H C l3/KO H
CHO N H α-吡 咯 甲 醛
课件
N
CH3
李艳梅有机化学-20 杂环化合物
SO
4
(CH
H
2
oC
CO)
3
H
25
95 %
PO
3
O
2
4
S SO3H
O S
CH3
20.2.2.2 加成反应
1、催化加氢
N2/Ni O
N2/Ni S
N2/Ni N H
N2/Ni
O
O
N2/Ni
S
S
N2/Ni
N
N
H
H
2、Diels-Alder反应
+ O
+ S
O
30oC
O
O
O
100oC
O
High pressure
氧(杂)茂
O
氮(杂)茂
N H
茂 硫(杂)茂
S
氮苯
N
N N
1,4-二氮苯
1,2-二氮苯
N N
N N
1,3-二氮苯
N 2-氮萘 萘 1-氮萘
N
环上只有一个杂原子时，有时也把靠近杂原子的位置叫α位，其 次是β位，再次为γ位。
β α O
β α
O
γ β α
N
γ β
Nα
20.1.3 杂环化合物的结构
1.44Å 1.35Å
N+ N
H
SO3
C2H4Cl2 3 days, r.t.
100oC
HCl
O SO3 N H
HCl
N SO3 N
H
H
+
C2H4Cl2
S
N
r.t.
SO3
Ba(OH)2
S SO3 Ba2+ 2
第十三章杂环化合物化合物习题答案
(1)
O H2 Ni2
H2 Ni O
HI
ICH2CH2CH 2CH 2I
KCN C 2H5OH
NCCH 2CH 2CH2 CH2CN
H 2NCH2(CH 2) 4CH2NH 2
(2)
N
KMnO4/H N COOCH2 C 6H 5 N
COOH SOCl 2 Et3N N
COCl
C 6 H5CH 2 OH
5. 用简单的化学方法区别下列化合物： （1）吡啶 γ-甲基吡啶 苯胺 （2）吡咯 四氢吡咯 N-甲基六氢吡啶
【解】
（1）苯 胺
（＋）白↓
吡 啶
（－） Br2 H2O （－） KMnO4 H+，
（－）
-甲基吡啶
（＋）紫色褪去
（2）吡 咯
（＋）显红色
四氢吡咯
HCl 松木片
（－） NaNO2HCl
洗涤 蒸馏 干燥
纯净苯
酸层：含 -噻吩磺酸 Na2CO3 洗涤 减压蒸馏 干燥 纯净吡啶
乙酸酐,回流 分离
固相：含1-乙酰基六氢吡啶 有机层 Na2CO3 洗涤 干燥 蒸馏 纯净甲苯
稀HCl
分离
水层：含吡啶盐酸盐
8．合成下列化合物（无机试剂任选）： （1）由呋喃合成己二胺 （2）由-甲基吡啶合成-吡啶甲酸苄酯 （3）由 -甲基吡啶合成 -氨基吡啶 （4）由 噻吩合成5-硝基噻吩
（＋）黄色油状物
N-甲基六氢吡啶
（－）
（＋）无明显现象
6. 使用简单的化学方法将下列混合物中的杂质除去。 （1）苯中混有少量噻吩 （2）吡啶中混有少量六氢吡啶 （3）甲苯中混有少量吡啶
【解】 （1）苯 噻吩 （2）吡 啶 六氢吡啶 （3）甲苯 吡啶
有机化学课后答案第十七章杂环化合物
有机化学课后答案第⼗七章杂环化合物第⼗七章杂环化合物⼀、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 4，β－氯代呋喃 5，α－噻吩磺酸6，糠醛，糠醇，糠酸 7，γ－吡啶甲酸 8，六氢吡啶9，β－吲哚⼄酸 10，8－羟基喹啉⼆、⽤化学⽅法区别下列各组化合物：1，苯，噻吩和苯酚解：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，吡咯和四氢吡咯解：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，苯甲醛和糠醛解：糠醛在醋酸存在下与苯胺作⽤显红⾊。
三、⽤化学⽅法，将下列混合物中的少量杂质除去。
1，苯中混有少量噻吩解：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解：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。
解：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。
四、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。
五、完成下列反应式：六、⽤箭头表⽰下列化合物起反应时的位置。
过量CH 3I溴化浓稀⼰⼆酸⼰⼆胺七、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：⼋、下列化合物那些具有芳⾹性？的溴化的碘化的硝化的溴化的硝化的硝化的硝化九、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。
⼗、合成题：1. 糠醛 1,4－丁⼆醇2. 吡啶 2-羟基吡啶3. 呋喃 5 －硝基糠酸4. 甲苯，⽢油 6－甲基喹啉5. 正丙醇，糠醛α－甲基－β－（2－呋喃）丙烯酸⼗⼀、杂环化合物C5H4O2经氧化⽣成羧酸C5H4O3。
有机化学 第二十章杂环化合物
2.加成反应 呋喃、吡咯催化氢化，失去芳香性，得到饱和 的杂环化合物:
四氢吡咯为有机碱，广泛存在于自然界中的某 些生物碱中。
四氢呋喃是重要的有机溶剂。
噻吩中含硫，会使一般的催化剂中毒，氢化时必 须采用特殊催化剂。
工业上通常用开链化合物合成四氢噻吩。四氢噻 吩氧化成四亚甲基砜（或环丁砜），它是一个重要的 溶剂。
(6 )取代呋喃、噻吩、吡咯的定位效应
一取代呋喃、噻吩及吡咯进一步取代，定位效 应应由环上杂原子的α定位效应及取代基共同决定。 例如，3位上有取代基，第二个基团进入环的1位或5 位（即α位），是1位还是5位又由环上原有取代基 的性质决定◦例如，噻吩-3-甲酸溴代，生成5-溴噻 吩-3-甲酸。羧基是间位定位基，因此第二个基团进 入5位即羧基的间位。
一、五元杂环
五元环中含两个或两个（至少有一个氮原子） 以上的杂原子的体系称唑（azole)。如果杂原子不 同，则按氧、硫、氮的顺序编号。
二、六元杂环 三、稠杂环
20.2 五元单杂环化合物
一、呋喃、噻吩、吡咯的物理性质和结构
呋喃、噻吩、吡咯是最重要的含一个杂原子的 五元杂环化合物。它们的重要性不在于它们的单体， 而是它们的衍生物。它们的衍生物不但种类繁多， 而且有些是重要的工业原料，有些具有重要的生理 作用。
叶绿素与蛋白质结合，存在于植物的叶和绿色 的茎中，叶绿素利用卟啉环的多共辗体系易吸收紫 外光，成为激发态，促进光合作用，使光能转变为 化学能。
血红素存在于哺乳动物的红血球中，它与蛋白 质结合成血红蛋白，血红素中的Fe2+具有空的d轨道， 可以可逆地络合氧，在动物体内起到输送氧气的作 用。一氧化碳会使人中毒，其原因之一是因为它与 血红蛋白结合的能力强于氧，从而阻止了血红蛋白 与氧的结合。
南开大学有机化学课后答案20概要
解：
(1)
S
H PO ＋ Ac2O 3 4
O
N
S
O ①CH3MgI CCH3 ② H +O
3
CH3 S C OH CH3
(2)
O
①
+ Br2
O
O 0o
Mg
O
Br 乙醚
O
MgBr
② H3+O
2018/11/16
O
OH
宁夏大学化学化工学院 20
(3)
O COC2H5 ①NaOC2H5 COC2H5 ② H+ O COOC2H5
2018/11/16
N H
N H
N
N H
N
25
宁夏大学化学化工学院
O O O (2) CH3CO- + H-CH2C-O-C-CH3 -CH3COH CH=O OH
+CH3COOH -CH3COO-
O
O O CH2COCCH3 O O OCH-CH2-C-O-CCH3 OH
-H2O
O O + -CH2COCCH3 OH O O CH-CH2-C-O-CCH3 OH
O
24
2018/11/16
12 .试写出下列反应的历程：
（1） NH2NH2 + CH2=CH-CHO (2) OH + Ac2O NaOAc CHO N H N O O
解：(1) CH-CHO
CH2
+ NH2-NH2 OH
1,4加成
CH2——CH=O CH2 NH
Pd -H2
NH2
-H2O
N H
CH3 NH2 NH2 + 甘油
有机化学答案(高占先版)—第13章 杂环化合物
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 有机化学答案（高占先版）—第13章杂环化合物第 13 章杂环化合物 13-1 命名下列化合物或写出结构式。
（1） 4-甲基-2-乙基噻唑（2） 2-呋喃甲酸（3） N-甲基吡咯（4） 2,3-吡啶二甲酸（5） 3-乙基喹啉（6） 5-异喹啉磺酸（7） 3-吲哚乙酸（8） 6-氨基嘌呤（9） 4-甲基-2-乙基咪唑知识点：杂环化合物的命名。
13-2 下列化合物是否是极性分子？若是，请标出分子偶极矩的方向。
它们都是极性分子，偶极矩方向如下：NHONHONH2N芳香结构知识点：偶极矩的判断。
13-3 下列化合物有无芳香性？（1）、（2）、（4）、（5）和（6）有芳香性；（3）无芳香性。
知识点：杂环化合物的芳香性判据。
13-4 指出下列各组化合物的碱性中心，按碱性由强到弱排列成序。
（1）氮原子为碱性中心， C＞B＞D＞A。
（2） A 的两性氮均为碱性中心； B 氮原子为碱性中心； C 中双键氮为碱性中心。
1 / 7A＞C＞B， B 由于孤对电子参与芳香性大键，故碱性极弱。
知识点：含氮化合物碱性比较。
13-5 判断下列化合物中每个氮原子的杂化状态并比较氮原子的碱性强弱。
NClNHCH2CH2CH2CH2N(CH3)2NNCH2CH2NH2HNNCH3CH3CH3OCOH3CHNABCABCABC (1)(2)(3) （1） A． sp3杂化 B. sp2 杂化 C.sp3杂化；碱性：C＞B＞A。
（2） A． sp2杂化 B. sp2 杂化 C.sp3杂化；碱性： C＞A＞B。
（3） A． sp2杂化 B. sp3 杂化 C.sp3杂化；碱性： C＞B＞A。
知识点：杂化类型判断，碱性判断。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二十章 杂环化合物
1．写出下列化合物的结构式：
N N
CH 3
烟碱
尿嘧啶
胞嘧啶胸腺嘧啶
哌啶
N N OH
OH
N N OH
NH 2
N N OH
OH CH 3
N H 2．写出吡啶与下列试剂反应的主要产物的结构（若有反应发生）
N
Br
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
N
SO 3H
N
NO 2
N
COCH 3
+
[AlCl 4]
-
N
NH 2
(6)
(7)
(8)
(9)
N
C 6H 5
N +
Cl
-
不反应N
COCH 3
+
CH 3COO -
(10)不反应
N H
(11)
(12)
(13)
N NO 2
O -+
N O -+
3．试写出下列诸合成路线中所用的试剂和条件或中间产物的结构。
N
C
O
N O
CH 3
(1)
N
COOEt
N O CH 3
+
2
5
3+N
COCHCH 2CH 2NHCH 3
COOH
N
COCH 2CH 2CH 2NHCH 3
4
N
CHCH 2CH 2CH 2NHCH 3
OH
N
CHCH 2CH 2CH 2NHCH 3Br
+
H
Br -N
N
CH
3
（尼古丁）
(2)
H 3N
CH
3
3
CH 3CH 3+I -N CH 3
CH
3CH 3I
N(CH 3
)3I -+
(3)
+CH 2
CH 2
O
2HOCH 2CH 2N
C 2H 5C 2H 5
SOCl 2
ClCH 2CH 2N
C 2H 5C 2H 5
NaCH
COCH 3CH 3COCHCH 2CH 2N
COOEt
C 2H 5C 2H 5
CH 3COCH 2CH 2CH 2N
C 2H 5C 2H 5
H 2/Pt
CH 3CHCH 2CH 2CH 2N
C 2H 5C 2H 5
OH
PBr 3
CH 3CHCH 2CH 2CH 2N
C 2H 5C 2H 5
Br
NO 2
NH 2
CH 3O
N NO 2
CH 3O
Sn/HCl
N NH 2
CH 3O
Q
L
M
N O
P
N
NH CH 3O
CHCH 2CH 2CH 2N
C 2H 5C 2H 5
3
CH 3O
CH 3O
CH 3O CH 3O
N
(4)
Pd/OCH 3
2Cl
CH 3O
NaCN
2OCH 32CN
CH 3O
OCH 3CH 2CH 2NH 2
CH 3O
OCH 3
2CN
CH 3O
H 3O +
OCH 3CH 2COOH
CH 3O
3
OCH 3CH 2COCl
CH 3O
U
V
W
X
Y
Z
AA
V
OCH 3
CH 2CONHCH 2CH 2CH 3
O
OCH 3
OCH 325
CH 3O N
CH 3O
CH 3O CH 3O
200 C。
（一种鸦片生物碱 Papaverine)
4．写出下列杂环合成产物的结构式。
(1)CH 2
COOC 2H 5COOC 2H 5
C O
H 2N NH 2
+N N OH
OH
HO
(2)
+
O
O
NH 2NH 2
N
CH 3
CH
3
H
(3)
+COOH
NH 2
ClCH 2COOH
COOH NHCH 2COOH
N H
COOH
O
(4)
+
NH 2
NH 2
CH 2OH CHOH CH 2OH
N
N
(2)
5. (1)
N
CH 3
N
CH 3
or
N
NH 2
CH 3
N
CH 3
H G
6.
N N H CH 2CH 2NH 2
(1)
(2)(3)
（组胺分子中氮原子的碱性顺序）
7．解决下列问题：
（1）用浓硫酸洗涤除去混在苯中的少量噻吩； （2）用稀盐酸洗涤除去混在甲苯中的少量吡啶；
（3）加入稀盐酸，分层的为N-氧化-2，6-二甲基吡啶，可溶解的为2，6-二甲基-4-吡啶酮； （4）加入NaH ，放出氢气的为2-乙基吲哚，无现象的为1-乙基吲哚； 8．用箭头表示下列化合物进行指定反应时的位置：
(1)
(2)
(3)
S N
2CH 3
与苯基锂作用
溴化
硝化
N O _
溴化
(4)
9．合成下列化合物：
3+(1)
S
+Br 2
HAc S
Br
33
S
C CH 3
CH 3
OH
3+(2)
+
Br 2
O
O
O
O
Br
O
HO
(3)(CH 2)5
COOC 2H 5
COOC 2H 5
O
COOC 2H 5
NaOC H 32O
COOC 2H 5
CH 2COCH 3
OH 2+
O
CH 2COCH 325
O
CH 3
(4)
+
CH 3I 3
HNO 3H 2SO 4
CH 3
H 2N 2CH 2NH CH 3
N
CH
3
C 6H 5
C 6H 5
CH 3
N
10．罂粟碱可以用下列途径合成：
OH -
CH 2CH 2NH 2
CH 3O
CH 3O +
CH 2COCl
CH 3O
CH 3O
CH 2CH 2NH 2CH 3O
CH 3O COCH 2
OCH 3
OCH 3
CH 3O
CH 3
O
N
OCH 3
OCH 3
CH 3O CH 3O
CH 3O CH 3O
N
11．在合成吗啡时有下列重要的一步，试写出如何完成此步反应：
CH 3O CH 3O NCCH 2
O O
CH 3O
CH 3O O
O
Y
H
Y=CH 2CN
12．试写出下列反应的历程：
(1)
NH 2NH 2
CH 2=CH C O
+CH 2CH=C H
O -HNNH 2
CH 2CH 2C O
H
HNNH 2
N
N H
OH H N
N
H
(2)
C O
O CH 3
C O
CH 3
C
O O CH 3
C O
C O O 3
C O
CH 2C
H OH
HO OH
CH=CHCOOH
H 2O
O
O。