第十二章 杂环化合物
12.1写出下列化合物的构造式
(1)3- 甲基吡咯 (2)α-噻吩磺酸 (3)γ-吡啶甲酸 (4)β-氯代
呋喃
(5)β-吲哚乙酸 (6)碘化N,N-二甲基四氢吡咯 (7)四氢呋喃 (8)
六氢吡啶
(9)糠醛,糠醇,糠酸(10)8-羟基喹啉
N
H
CH
3
S
SO
3
H
N
COOH
O
Cl
(1)
(2)
(3)
(4)
答:
N
CH
2
COOH
N
I
CH
3
CH
3
O
N
H
O
CHO
O
CH
2
OH
O
COOH
N
OH
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
+
12.2 命名下列化合物
O
CH
3
S
C
2
H
5
N
CH
3
CH
3
N
COOH
COOH
O
CH
3
N
H
CH
3
NH
2
N
CH
3
O
N
Cl
S
COCH
3
N
NH
2
(1)
(2) (3) (4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
答:(1)2-甲基呋喃 (2)3-乙基噻吩 (3)3,5-二甲基吡啶
(4)2-吡啶甲酸 (5)5-甲基-2-呋喃甲酸 (6)3-甲基吲哚
(7)6-甲氧基-8-氨基喹啉 (8)5-氯异喹啉 (9)2-噻吩乙酮 (10)2-氨基喹啉
12.3 写出下列各反应式的产物。
NaOH
CH
3
CH
2
CHO
NaOH
ZnCl
2
K C
2
H
5
I
(1)5-甲基糠醛
浓
(A)
(B)
+
(2)糠醛(A)
(B)
(3)噻吩+丙酰氯 (A)
(4)吡啶+2-碘丙烷(A)
(5)8-羟基喹啉+Br2 (A) (6) 吡咯
(A)
(B)
解:
O
CH
3
CH
2
OH
O
CH
3
COONa
O
CH CH
CH
3
CHO
OH
O
CH CH
CH
3
CHO
S
COCH
2
CH
3
N
CH(CH
3
)
2
I
N
Br
OH
N
N
C
2
H
5
K
(1)(A)
(B)
(2)(A)
(B)
(3)(A)
(4)(A)
+
(5) (A)
(6) (A)
(B)
12.4 从指定原料出发合成下列化合物。
糠醛尼龙-66(2)吡啶
2-羟基吡啶
(1)
(3)呋喃 5-硝基糠酸
(4)β-甲基吡啶
N
NH
2
N
C
O
和
(5)
O
O
OH
糠醛尼龙-66(1)
解:
O
CHO
OH
2
ZnO-Cr
2
O
3
-MnO
2
O
H
2
,Ni
O
ClH CH
2
CH
2
Cl
CH
2
CH
2
Cl
CH
2
CH
2
Cl
CH
2
CH
2
Cl
OH
3
+
OH
2
HCOOC
(CH
2
)
4
COOH
H
2
N (CH
2
)
6
NH
2
H
2
,Ni
HCOOC
(CH
2
)
4
COOH H
2
N (CH
2
)
6
NH
2
H NH(CH
2
)
6
NHCO(CH
2
)CO OH
OH
2
+
浓
2NaOH
n
n
+
缩聚
催化剂
[ ]
n
+
(2n-1)
NaNH
2
N
N
NHNa
OH
2
N
NH
2
NaNO
2
H
2
SO
4
N
N
2
HSO
4
OH
2
N
OH
(2)吡啶2-羟基吡啶
N,N-二甲基苯胺
回流
0~5℃
+
O
HNO
3
(CH
3
CO)
2
O
O
NO
2
Br
2
NO
2
O
Br
Mg
NO
2
O
BrMg
CO
2
NO
2
O
BrMgCOO
OH
2
NO
2
O
COOH
(3)呋喃 5-硝基糠酸
+
-5~-30℃
无水乙醚
N
NH
2
N
C
O
N
CH
3
KMnO
4
N
COOH
PCl
3
N
C
O
Cl
NH
3
N
C
O
NH
2
NaOH+Br
2
N
C
O
ClH
N
NH
2
N
C
O
Cl
AlCl
3
和β -甲基吡啶
+
+
(4)
O
O
OH
O
Br
2
CH
3
COOH
O
Br
Mg
O
MgBr
O
O
OMgBr
OH
2
O
OH
(5)
+
室温
无水乙醇
12.5 用化学方法区别下列各组化合物
(1)苯和噻吩 (2)苯,噻吩,苯酚 (3)吡咯和四氢吡咯
(4)苯甲醛和糠醛(5)吡咯和α-甲基吡咯
答:(1)在两者中分别加入浓硫酸,在室温下溶于浓硫酸者为噻吩,不溶者为苯。
(2)首先在三者中分别加入稀NaOH 溶液,溶解者为苯酚;然后把不溶解的两者分别
加入浓硫酸试验,溶于浓硫酸者为噻吩,无此现象者为苯。
(3)用浓盐浸过的松木片试验两者蒸气,能使松木片变红者为吡咯,无此现象者为四氢
吡咯。
(4)把两者分别加入苯胺和醋酸,显红色者为糠醛,无此现象者苯甲醛。
(5)把两者分别加入高锰酸钾碱性溶液,使高锰酸钾溶液褪色者为α-甲基吡咯,无此
现象者为吡咯。
12.6 把下列化合物按其碱性由强到弱排列成序。
甲胺、苯胺、吡咯、喹啉、吡啶、氨、乙睛
答:碱性由强到弱的顺序为:
甲胺>氨>吡啶>喹啉>苯胺>吡咯>乙腈
12.7 用化学方法除去下列化合物中的少量杂质。
(1)苯中混有少量噻吩;
(2)吡啶中混有少量六氢吡咯
(3)甲苯中混有少量吡啶
(4)β-吡啶乙酸乙脂中混有少量β-吡啶乙酸
答:(1)加入浓硫酸后进行振摇,噻吩在室温下溶于浓硫酸,苯浮于上层,除去下层酸液即
可。
(2)加入对甲苯磺酰氯、六氢吡啶于之作用生成固体沉淀,吡啶不作用,加热蒸出即可。
(3)加入稀盐酸溶液,吡咯溶于酸液,甲苯浮于上层,分离出甲苯即可。
(4)加入稀氢氧化钠溶液洗涤,β-吡啶乙酸溶于碱液而被除去。
12.8 吡啶甲酸三个异构体的熔点分别为(A)137℃,(B)234~137℃,(C)137℃。喹啉氧化时得
到二元酸(D)C
7
H
5
O
4
N,(D)加热时生成(B)。异喹啉氧化时得到二元酸(E)C
7
H
5
O
4
N,(E)加热
时生成(B)和(C)。据此推测(A)、(B)、(C)、(D)、(E)的构造式,并写出有关反应式。
解:各化合物的构造式为:
N
COOH
N
COOH
COOH
N
COOH
N
COOH
COOH
N
COOH
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
有关反应式如下:
KMnO
4
COOH
N
COOH
N
COOH
N
(O)
△
N
KMnO
4
COOH
N
COOH
N
COOH
COOH
N
(O)
+
△
12.9 某杂环化合物C
5
H
4
O
2
,经氧化生成分子式C
5
H
4
O
3
为的羧酸,这个羧酸的钠盐于碱石
灰作用则转变为C
4
H
4
O。后者不和金属钠作用,液没有醛和酮的反应。试推测原来化合物
C
5
H
4
O
2
的构造式,并写出有关反应式。
O
CHO
解:原来的构造式为
有关反应式如下:
O
CHO
O
COOH
KMnO
4
NaOH
O
COONa
NaOH(CaO)
O
(O)
△