-1-第十八章杂环化合物1.命名下列化合物:答案:(1)4-甲基-2-乙基噻唑(2)2-呋喃-甲酸或糠酸(3)N-甲基吡咯(4)4-甲基咪唑(5)α,β-吡啶二羧酸(6)3-乙基喹啉(7)5-磺酸基异喹啉(8)β-吲哚乙酸(9)腺嘌呤(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。答案:五元杂环的芳香性比较是:苯噻吩吡咯呋喃。由于杂原子的电负性不同,呋喃分子中氧原子的电负性(3,5)较大,π电子共扼减弱,而显现出共扼二烯的性质,易发生双烯合成反应,而噻吩和吡咯中由于硫和氮原子的电负性较小(分别为2.5和3),芳香性较强,是闭合共扼体系,难显现共扼二烯的性质,不能发生双烯合成反应。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。答案:呋喃、噻吩和吡咯的环状结构,是闭合共扼体系,同时在杂原子的P轨道上有一对电子参加共扼,属富电子芳环,使整个环的π电子密度比苯大,因此,它们比苯容易进行亲电取代反应。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。答案: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。答案:吡咯与吡啶性质有所不同,与环上电荷密度差异有关。它们与苯的相对密度比较如下:-2-吡咯和吡啶的性质比较:性质吡咯吡啶主要原因酸碱性是弱酸(Ka=10-15,比醇强)。又是弱碱(Kb=2.5*10-14,比苯胺弱)弱碱(Kb=2.3*10-9),比吡咯强,比一般叔胺弱。吡啶环上N原子的P电子对未参与共扼,能接受一个质子环对氧化剂的稳定性比苯环易氧化,在空气中逐渐氧化变成褐色比苯更稳定,不易氧化。环上π电子密度不降者稳定。取代反应比苯易发生亲电取代反应比苯难发生亲电取代反应。与环上电荷密度有关,(吡啶环上电荷密度低)受酸聚合易聚合成树脂物。难聚合。与环上电荷密度及稳定性有关。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?答案:Skramp法合成喹啉的反应:7.写出下列反应的主要产物:-3-答案: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。答案:(1)吡啶溶于水,喹啉不溶。(2)噻吩溶于浓H2SO4,苯不溶。(3)水溶解吡啶,甲苯不溶。(4)苯磺酰氯与六氢吡啶生成酰胺,蒸出吡啶。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。答案:-4-10.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?答案: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?答案:-5-12.α、β-吡啶二甲酸脱羧生成β-吡啶甲酸(烟酸):为什么脱羧在α-位?答案:13.毒品有哪几类,它的危害是什么?答案:主要有三类:兴奋剂,幻觉剂和抑制剂。兴奋剂:能增强人的精神体力和敏感性。但易导致人过度兴奋使心血管系统紊乱,甚至致癌。幻觉剂:易使人产生自我陶醉和兴奋感经常使用会抑制人体的免疫系统,出现不安,忧虑,过敏和失眠等症状。抑制剂:会抑制中枢神经,使人精神状态不稳定,消沉,引起胃肠不适,事业心和呕吐等反应。因此,吸毒等于慢性自杀。14、从定义、结构、性状和功用上简略描述生物碱。答案:生物碱:(1)定义:生物碱是一类存在于植物体内(偶亦在动物体发现)。对人和动物有强烈生理作用的含氮碱性有机化合物。(2)结构:生物碱中大多数含有氮杂环而显碱性,但也有少量非杂环的生物碱,生物碱在植物体内常与有机酸(果酸、柠檬酸、草酸、琥珀酸、醋酸、丙酸、乳酸……),结合成盐而存在。也有和无机酸(磷酸、硫酸,盐酸)结合的。(3)生物碱的性状:生物碱一般是无色固体结晶,有色的很少,液体的也很少,有苦味,分子中有手性碳原子,具有旋光性,能溶于氯仿、乙醇、醚等有机溶剂中,多半不溶或难溶于水,能与无机酸或有机酸结合成盐,这种盐一般易溶于水。生物碱的中性或酸性水溶液遇一些试剂能发生沉淀。生物碱与某些浓酸试剂(如:Mnadtlin,Frohcle,Marguis试剂),呈现各种颜色,用于对生物碱的检验。(4)功能:各种生物碱在生理作用及疗效上不同。15、写出古柯碱酸性水解产物的结构式。答案:古柯碱的结构和酸性水解后产物的结构为: