第13章 杂环化合物习题
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CH2=CH H
(2) 区别吡啶和喹啉 (4) 除去混在甲苯中的少量吡啶
HO CH3O
H H C
N
N
奎宁分子中有两个氮原子，哪一个碱性大些?
20．用浓硫酸在 220～230℃时使喹啉磺化，得到喹啉磺酸(A)。把(A)与碱共熔，得到喹啉的 羟基衍生物(B)。(B)与应用 Skraup 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? 喹啉在进行亲电取代反应时，苯环活泼还是吡啶环活泼?
（2）亲电取代反应活性由强至弱： A: 苯 B: 呋喃 C: 吡啶 D: 吡咯 E: 噻吩
9.完成下列反应
2
10. 怎样从糠醛制备下列化合物?
(1)
O
CH=C CHO CH3
(2)
O
CH=C COOH CH3
11. 在酸性溶液中咪唑哪一个氮原子将被质子化？ 12. 完成下列反应
13．写出下列反应的主要产物。
O
N
CH=CH C6H5
(11)
+ O
CCOOCH3 CCOOCH3
COOCH3 COOCH3
4
H+
(12)
N
NH3
CH3 KMnO4
N
COOH
PCl5
O N C Cl
O N C NH2
Cl2 , NaOH
N
NH2
CH3
CH3I
CH3
CH2=CHCN
CH2CH2CH2CN 。
N
(13)
N ICH3
N HO3S S
S
AcONa
Hale Waihona Puke Baidu(7)
O
CHO Ac2O
O
CH=CHCOOH
CH3I
(8)
N H
60 C
N CH3
PCl5 H5C2OC2H5
CH3
(9)
O H 3C C N H S
S
O
(Beckman重排产物）
(10)
CH3 N H3C N
活泼氢！
CH3
KOH DMF
CH3
+ C6H5CHO
N CH3
CH3
(6)
OH
N
N H
(7)
N H3C N H
(8)
OH
O
N CH3
(9)
(10)
H3C N
(11)
N N
N S OH N H N
3. 请解释： （1）为什么呋喃、噻吩和吡咯的亲电取代反应活性比苯高？ （2）为什么吡啶的亲电取代反应活性比苯低？
1
4. 下列各杂环化合物哪些具有芳香性?在具有芳香性的杂环中，指出参与π 体系的未共用电 子对。
N S CH3 N N CH3 CH3
N N O CH3 N
N H N H
N N
5．当用盐酸处理吡咯时，如果吡咯能生成正离子，它的结构将是怎样的 ?请用轨道表示。这 个吡咯正离子是否具有芳香性? 6. 为什么六氢吡啶的碱性比吡啶强很多？ 7.在呋喃、噻吩、吡咯、咪唑、噻唑中，咪唑的熔点和沸点最高，为什么？ 8. 排序： （1）碱性由强至弱： A: 吡啶 B: 苯胺 C: 吡咯 D: 六氢吡啶 E: 氨 F: 苄胺
(1)
CH3O S
HNO3 H2SO4
CH3O O2N
CH3O
S
NO2
(2) CH3O
S
HNO3 H2SO4
S
3
HNO3
(3) CH3O
S
NO2
CH3 H2SO4
Br2
O2N CH3O
S
NO2
CH3
(4)
S
AcOH
Br
S
CH3
(5)
Br2 AcOH
N H
N H
CH3 Br
N
(6)
HgSO4 H2SO4
5
21．解释 1-甲基异喹啉甲基上的质子的酸性比 3-甲基异喹啉甲基上的质子的酸性强的原因。
N (V)
CH2 N (VI)
CH2
... ...
22．古液碱 C8H15NO(A)是一种生物碱，存在于古柯植物中。它不溶于氢氧化钠水溶液，但溶于 盐酸。它不与苯磺酰氯作用，但与苯肼作用生成相应的苯腙。(A)与 NaOI 作用生成黄色沉淀 和一个羧酸 C7H13NO2(B)。 (B)与 CrO3 强烈氧化，转变成古液酸 C6H11NO2，即 N-甲基-2-吡咯烷甲 酸。写出(A)和(B)的结构式。 23．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， 后者与金属钠不起作用，也不具有醛和酮的性质。原来的 C5H4O2 是什么?
(C2H5)3N , C2H5OH , 75 C
N ICH3
14. 喹啉和异喹啉的亲核取代反应主要分别发生在 C2 和 C1 上，为什么不分别以 C4 和 C3 为主? 15. 2,3-吡啶二甲酸脱羧生成β -吡啶甲酸，为什么脱羧反应发生在α 位? 16．溴代丁二酸乙酯与吡啶作用生成不饱和的反丁烯二酸乙酯。吡啶在这里起什么作用?它比 通常使用的氢氧化钾乙醇溶液有什么优点? 17．为什么吡啶进行亲电溴化反应时不用 Lewis 酸，例如 FeBr3? 18．如何鉴别和提纯下列化合物? (1) 区别萘、喹啉和 8-羟基喹啉 (3) 除去混在苯中的少量噻吩 (5) 除去混在吡啶中的少量六氢吡啶 19．奎宁是一种生物碱，存在于南美洲的金鸡纳树皮中，也叫金鸡纳碱。奎宁是一种抗疟药， 结构式如下：
6
习题
1.写出下列化合物的构造式 (1) α -呋喃甲醇 (3) 溴化 N,N-二甲基四氢吡咯 (5) 2,5-二氢噻吩 2.命名下列化合物
Br
(2) α ,β ＇-二甲基噻吩 (4) 2-甲基-5-乙烯基吡啶 (6) N-甲基-2-乙基吡咯
(1)
N H CH3
(2)
CHO O
(3)
S
(4)
CH3
(5)
(2) 区别吡啶和喹啉 (4) 除去混在甲苯中的少量吡啶
HO CH3O
H H C
N
N
奎宁分子中有两个氮原子，哪一个碱性大些?
20．用浓硫酸在 220～230℃时使喹啉磺化，得到喹啉磺酸(A)。把(A)与碱共熔，得到喹啉的 羟基衍生物(B)。(B)与应用 Skraup 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? 喹啉在进行亲电取代反应时，苯环活泼还是吡啶环活泼?
（2）亲电取代反应活性由强至弱： A: 苯 B: 呋喃 C: 吡啶 D: 吡咯 E: 噻吩
9.完成下列反应
2
10. 怎样从糠醛制备下列化合物?
(1)
O
CH=C CHO CH3
(2)
O
CH=C COOH CH3
11. 在酸性溶液中咪唑哪一个氮原子将被质子化？ 12. 完成下列反应
13．写出下列反应的主要产物。
O
N
CH=CH C6H5
(11)
+ O
CCOOCH3 CCOOCH3
COOCH3 COOCH3
4
H+
(12)
N
NH3
CH3 KMnO4
N
COOH
PCl5
O N C Cl
O N C NH2
Cl2 , NaOH
N
NH2
CH3
CH3I
CH3
CH2=CHCN
CH2CH2CH2CN 。
N
(13)
N ICH3
N HO3S S
S
AcONa
Hale Waihona Puke Baidu(7)
O
CHO Ac2O
O
CH=CHCOOH
CH3I
(8)
N H
60 C
N CH3
PCl5 H5C2OC2H5
CH3
(9)
O H 3C C N H S
S
O
(Beckman重排产物）
(10)
CH3 N H3C N
活泼氢！
CH3
KOH DMF
CH3
+ C6H5CHO
N CH3
CH3
(6)
OH
N
N H
(7)
N H3C N H
(8)
OH
O
N CH3
(9)
(10)
H3C N
(11)
N N
N S OH N H N
3. 请解释： （1）为什么呋喃、噻吩和吡咯的亲电取代反应活性比苯高？ （2）为什么吡啶的亲电取代反应活性比苯低？
1
4. 下列各杂环化合物哪些具有芳香性?在具有芳香性的杂环中，指出参与π 体系的未共用电 子对。
N S CH3 N N CH3 CH3
N N O CH3 N
N H N H
N N
5．当用盐酸处理吡咯时，如果吡咯能生成正离子，它的结构将是怎样的 ?请用轨道表示。这 个吡咯正离子是否具有芳香性? 6. 为什么六氢吡啶的碱性比吡啶强很多？ 7.在呋喃、噻吩、吡咯、咪唑、噻唑中，咪唑的熔点和沸点最高，为什么？ 8. 排序： （1）碱性由强至弱： A: 吡啶 B: 苯胺 C: 吡咯 D: 六氢吡啶 E: 氨 F: 苄胺
(1)
CH3O S
HNO3 H2SO4
CH3O O2N
CH3O
S
NO2
(2) CH3O
S
HNO3 H2SO4
S
3
HNO3
(3) CH3O
S
NO2
CH3 H2SO4
Br2
O2N CH3O
S
NO2
CH3
(4)
S
AcOH
Br
S
CH3
(5)
Br2 AcOH
N H
N H
CH3 Br
N
(6)
HgSO4 H2SO4
5
21．解释 1-甲基异喹啉甲基上的质子的酸性比 3-甲基异喹啉甲基上的质子的酸性强的原因。
N (V)
CH2 N (VI)
CH2
... ...
22．古液碱 C8H15NO(A)是一种生物碱，存在于古柯植物中。它不溶于氢氧化钠水溶液，但溶于 盐酸。它不与苯磺酰氯作用，但与苯肼作用生成相应的苯腙。(A)与 NaOI 作用生成黄色沉淀 和一个羧酸 C7H13NO2(B)。 (B)与 CrO3 强烈氧化，转变成古液酸 C6H11NO2，即 N-甲基-2-吡咯烷甲 酸。写出(A)和(B)的结构式。 23．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， 后者与金属钠不起作用，也不具有醛和酮的性质。原来的 C5H4O2 是什么?
(C2H5)3N , C2H5OH , 75 C
N ICH3
14. 喹啉和异喹啉的亲核取代反应主要分别发生在 C2 和 C1 上，为什么不分别以 C4 和 C3 为主? 15. 2,3-吡啶二甲酸脱羧生成β -吡啶甲酸，为什么脱羧反应发生在α 位? 16．溴代丁二酸乙酯与吡啶作用生成不饱和的反丁烯二酸乙酯。吡啶在这里起什么作用?它比 通常使用的氢氧化钾乙醇溶液有什么优点? 17．为什么吡啶进行亲电溴化反应时不用 Lewis 酸，例如 FeBr3? 18．如何鉴别和提纯下列化合物? (1) 区别萘、喹啉和 8-羟基喹啉 (3) 除去混在苯中的少量噻吩 (5) 除去混在吡啶中的少量六氢吡啶 19．奎宁是一种生物碱，存在于南美洲的金鸡纳树皮中，也叫金鸡纳碱。奎宁是一种抗疟药， 结构式如下：
6
习题
1.写出下列化合物的构造式 (1) α -呋喃甲醇 (3) 溴化 N,N-二甲基四氢吡咯 (5) 2,5-二氢噻吩 2.命名下列化合物
Br
(2) α ,β ＇-二甲基噻吩 (4) 2-甲基-5-乙烯基吡啶 (6) N-甲基-2-乙基吡咯
(1)
N H CH3
(2)
CHO O
(3)
S
(4)
CH3
(5)