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) △