有机化学第二版 高占先著 第十三章课后答案.docVIP

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 （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： 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。 A＞C＞B，B由于孤对电子参与芳香性大π键，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。 （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。 13-6 用简便合理的方法除去下列化合物中的少量杂质。 （1）苯中少量的噻吩 （2）甲苯中少量的吡啶 （3）吡啶中少量的六氢吡啶 解：（1）向混合物中加入浓H2SO4，振摇、静止，使生成的2-噻吩磺酸溶于下层的硫酸中得以分离。 （2）用稀HCl洗涤，吡啶成盐溶于盐酸中，与甲苯分层得以分离。 （3）加入对甲苯磺酰氯；则六氢吡啶生成磺酰胺沉淀，过可除去。或利用吡啶与六氢吡啶碱性的差异与酸反应除去。 知识点：利用物理、化学性质提纯。 13-7 试比较下列化合物的亲电取代反应活性及芳香性的大小。 解：亲电取代反应活性：（2）＞（）＞（）＞（）；芳香性：＞（）＞（）＞（）。13-8 完成下列反应式。 知识点：杂环化合物的化学性质。 完成下列转化。 知识点：吡啶亲核取代反应；重氮化反应。 知识点：醛羰基保护；杂环化合物的亲电取代反应。 知识点：吡啶的亲电取代反应。 知识点：Skroup法合成喹啉环。 知识点：呋喃的亲电取代反应；利用格氏试剂制备叔醇。 知识点：五元芳杂环化合物的亲电取代反应；卤仿反应。 选择适当原料合成下列化合物。 氧化反应；羧酸转变为酰氯的反应；傅-克酰基化反应。 （酰胺比磺酰胺理易水解） 苯胺的性质；磺酰化反应；氨反应。 亲电取代反应及定位规则；喹啉环的合成。 双喹啉环的合成。 喹啉环的合成。 推测化合物构造式。 糠醛和糠酸的性质。 13-12 尼古丁（nicotine）的全合成路线，自查文献填写各步反应所需试剂，并指出各步反应的类型。 提示：酯缩合；酰胺水解反应；脱羧反应；还原反应；亲核取代反应。 13-13 举例说明下列各组化合物在化学性质上的区别。 （1）后者有互变异构，可以溶于NaOH，前者没有互变异构，不溶于NaOH。 （2）右式是吡啶，不易发生亲电取代反应，若发生，取代基主要进入β位；吡啶较易发生亲核取代反应，取代基进入α、γ位。左式是吡啶氮氧化物，既容易发生环上亲电取代反应；也容易发生亲核取代反应，取代基均进入α、γ位。13-14请查阅文献用咪唑、吡啶为原料合成下列室温下离子液体。 提示：咪唑和吡啶是胺，可以形成季铵盐。 13-15如何用1H NMR谱区分苯胺、吡啶和哌啶。 苯胺中苯环上的氢原子化学位移δ=6.5~7.0（由于氨基的给电子效应，环上电子密度增加，化学位移比苯中H略小）。 吡啶中氮原子的吸电子作用，使环上氢原子所受屏蔽减弱，化学位移增大，其化学位移δ=7.5~8.0 哌啶不具有芳香性，在这一区域无信号。 苯胺 吡啶 哌啶 影响化学位移的因素。 7