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第十八章 杂环化合物 1命名下列化合物： 解： (1) 4-甲基-2-乙基噻唑 (2) 糠酸（α-呋喃甲酸） (3) N-甲基吡咯 (4) 4-甲基咪唑 (5) α,β-吡啶二甲酸（2,3-吡啶二甲酸） (6)β-乙基喹啉（3-乙基喹啉） (7) 5-异喹啉磺酸 (8)β-吲哚乙 （3-吲哚乙酸） (9) 6-氨基嘌呤 (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。 解：在呋喃、吡啶和噻吩中，杂原子分别是O、N和S。电负性是O＞N＞＞S ,提供电子对构成具有芳香性的芳环的能力与此电负性的关系相反。因此芳香性：呋喃＞吡啶＞噻吩。另一方面，反应出来的共轭二烯性：呋喃＞吡啶＞噻吩。因此，呋喃易与顺—丁烯二酸酐发生环加成反应而吡啶、噻吩则需反应性更强的双烯体，如苯炔、丁炔二酸脂等。 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。 解：在呋喃、噻吩和吡咯中，具有五原子环六个π电子芳香共轭体系，符合[4n+2]休克尔规则，都具有芳香性。因此芳香性大小是：呋喃＞吡啶＞噻吩。这些芳环又是富电子的芳香共轭体系，易发生亲电取代。 4、吡咯可发生一系列与苯酚相似的反应，例如可与重氮盐偶合，试写出反应式。 2—吡咯偶氮苯 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。 解: 吡咯和吡啶分子中的氮原子都是sp2杂化的。在吡啶中，有一对未共用电子对处在未参与共轭的sp2杂化轨道上，因此吡啶的碱性很强；另外吡啶氮上的未共用电子对能与水分子形成氢键，吡啶易溶于水，吡咯不具备与水形成氢键的结构特征，因此难溶于水。在吡咯中，氮原子提供一对未参与杂化的p轨道上电子参与芳香体系的形成，因此其碱性很弱；氮原子上的氢电离后形成的负离子未破坏其芳香性，因此，吡啶的性质类似于硝基苯；为一缺电子芳香性分子，对氧化剂较不稳定，亲电取代反应活性也较高。吡啶和强酸作用可生成盐，不破坏其芳香性；吡咯和酸作用时，氮原子提供一对p轨道上的电子和酸结合，破坏了其芳香性，生成聚合产物。 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？ 解： 合成6-甲氧基喹啉所需的原料： 7、写出下列反应的主要产物： 8、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。 解：（1）吡啶溶于水，喹啉在水中的溶解度很小(这是由于多了一个疏水性苯基的结果。) （2）向混合物中加入浓硫酸，振摇，使生成的2-噻吩磺酸溶于下层的硫酸中得以分离。 （3）向混合物中加入水，振摇，吡啶溶于下层的水中得以分离。 （4）苯磺酰氯与六氢吡啶生成酰胺，蒸出吡啶。或根据六氢吡啶的碱性比吡啶的碱性强得多，将混合物先溶于乙醚等有机溶剂，再向溶液中加入适量的酸，将六氢吡啶和酸生成的盐沉淀出来。 9、合成下列化合物： (1) 由合成 (2) 由苯胺、吡啶为原料合成磺胺吡啶 (3) 由合成 (1) 该题不能将两边反过来设计，因为吡啶环不能发生傅－克反应。 (2) (3) 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：C5H4O2 C5H4O3 11、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： 磺化时苯环比吡啶环更活泼。 12、α、β-吡啶二甲酸脱羧生成β-吡啶甲酸（烟酸）： 解：脱羧时涉及到碳—碳键异裂，吡啶环具有负电荷。碳—碳键异裂时，负电荷处在α-位能被电负性大的氮原子所分散，负电荷处在β-位则不能被有效的分散。因此脱羧在α-位。 13、毒品有哪几类，它的危害是什么？ 解：略，请参见教材229-232页。