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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流有机化学高鸿宾第四版答案第11-20章.精品文档.第十一章 醛、酮合醌(一) 写出丙醛与下列各试剂反应时生成产物的构造式。(1) NaBH4,NaOH水溶液(2) C2H5MgBr,然后加H2O(3) LiAlH4 , 然后加H2O(4) NaHSO3(5) NaHSO3 , 然后加NaCN(6) OH - , H2O(7) OH - , H2O , 然后加热(8) HOCH2CH2OH , H+(9) Ag(NH3)2OH(10) NH2OH解:(1)、 (2)、 (3)、(4)、 (5)、 (6)、 (7)、 (8)、 (9)、(10)、
2、(二) 写出苯甲醛与上题各试剂反应时生成产物的构造式,若不反应请注明。(1)、 (2)、 (3)、 (4)、 (5)、 (6)、不反应 (7)、不反应 (8)、 (9)、 (10)、(三) 将下列各组化合物按其羰基的活性排列成序。(1) , , ,(2) 解:(1) (2) (四) 怎样区别下列各组化合物?(1)环己烯,环己酮,环己烯 (2) 2-己醇,3-己醇,环己酮(3) 解:(1) (2) (3) (五) 化合物(A)的分子式C5H120,有旋光性,当它有碱性KMnO4剧烈氧化时变成没有旋光性的C5H10O(B)。化合物(B)与正丙基溴化镁作用后水解生成(C),然后能拆分出两个对映体。试
3、问化合物(A)、(B)、(C)的结构如何?解:(A) (B) (C) (六) 试以乙醛为原料制备下列化合物(无机试剂及必要的有机试剂任选):(1) (2) 解: (1) (2) (七) 完成下列转变(必要的无机试剂及有机试剂任用):(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12)(13) (14) 解:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 或者: (8) (9) (10) (11)(12) (13) (14) (八) 试写出下列反应可能的机理:(1) (2) 解:(1) (2) (九) 指出下列加成反应产物的构型式:(1)
4、(2) (3) (4) 解:单线态Carbene与烯烃进行反应,是顺式加成,具有立体选择性,是一步完成的协同反应。所以,单线态carbene与顺-3-己烯反应时,其产物也是顺式的(内消旋体);而与反3-己烯反应时,其产物也是反式的(外消旋体)。由于三线态Carbene是一个双自由基,它与烯烃进行反应时,是按自由基加成分两步进行,所生成的中间体有足够的时间沿着碳碳单键放置。因此,三线态carbene与顺-3-己烯及反-3-己烯反应时,得到两种异构体的混合物。(1) (2) + (3) + (4) + (十) 由甲苯及必要的原料合成。解:(十一) 某化合物分子式为C6H12O,能与羟氨作用生成肟,
5、但不起银镜反应,在铂的催化下进行加氢,则得到一种醇,此醇经过脱水、臭氧化、水解等反应后,得到两种液体,其中之一能起银镜反应,但不起碘仿反应,另一种能起碘仿反应,而不能使Fehling试剂还原,试写出该化合物的构造式。解:该化合物的构造式为: (十二) 有一个化合物(A),分子式是C8H140,(A)可以很快地使水褪色,可以与苯肼反应,(A)氧化生成一分子丙酮及另一化合物(B)。(B)具有酸性,同NaOCl反应则生成氯仿及一分子丁二酸。试写出(A)与(B)可能的构造式。解:(A) 或 (B) (十三) 化合物C10H12O2(A)不溶于NaOH溶液,能与2,4-二硝基苯肼反应,但不与Tollen
6、s试剂作用。(A)经LiAlH4还原得C10H14O2(B)。(A)和(B)都进行碘仿反应。(A)与HI作用生成C9H10O2(C),(C)能溶于NaOH溶液,但不溶于Na2CO3溶液。(C)经Clemmensen还原生成C9H12O(D);(C)经KMnO4氧化得对羟基苯甲酸。试写出(A)(D)可能的构造式。解:(A) (B) (C) (D) (十四) 化合物(A)的分子式为C6H12O3,在1710cm-1处有强吸收峰。(A)和碘的氢氧化钠溶液作用得黄色沉淀,与Tollens试剂作用无银镜产生。但(A)用稀H2SO4处理后,所生成的化合物与Tollens试剂作用有银镜产生。(A)的NMR数
7、据如下:=2.1 (3H,单峰);=2.6(2H,双峰);=3.2(6H,单峰);=4.7(1H,三重峰)。写出(A)的构造式及反应式。解:C6H12O3的结构式为:a=2.1 (3H,单峰);b=2.6 (2H,双峰);c=4.7(1H,三重峰);d=3.2 (6H,单峰)。有关的反应式如下:(十五) 根据下列两个1H NMR谱图,推测其所代表的化合物的构造式。解:化合物A:化合物B:(十六) 根据化合物A、B和C的IR谱图和1H NMR谱图,写出它们的构造式。解:化合物A吸收峰位置/cm-1峰的归属吸收峰位置/cm-1峰的归属1688C=O(共轭)11621601、1580、1500苯环呼
8、吸振动820苯环上对二取代1259C-O(芳香醚)化合物B吸收峰位置/cm-1峰的归属吸收峰位置/cm-1峰的归属1670C=O(共轭)11711590苯环呼吸振动1021Ar-O-C(芳香醚,脂肪部分)1258Ar-O-C(芳香醚,芳香部分)833苯环上对二取代化合物C吸收峰位置/cm-1峰的归属吸收峰位置/cm-1峰的归属1689C=O(共轭)12271450705苯环上单取代第十二章 羧酸(一) 命名下列化合物:(1) (2) (3) (4) (4) (6) 解:(1) -甲氧基乙酸 2-甲氧基乙酸(2) 3-环己烯甲酸 -环己烯甲酸(3) (E)-4-甲基-2-戊烯二酸(4) 2-甲酰
9、基-4-硝基苯甲酸(5) 对氯甲酰基苯甲酸 对苯二甲酸单酰氯(6) 2,4-二氯苯氧乙酸(二) 写出下列化合物的构造式:(1) 2,2-甲基丁酸 (2) 1-甲基环己基甲酸 (3) 软脂酸 (4) 2-己烯-4-炔-1,6-二酸 (5) 3-苯基-2-羟基苯甲酸 (6) 9,10-蒽醌-2-甲酸解:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (三) 试比较下列化合物的酸性大小:(1) (A) 乙醇 (B) 乙酸 (C) 丙二酸 (D) 乙二酸(2) (A) 三氯乙酸 (B) 氯乙酸 (C) 乙酸 (D) 羟基乙酸解:(1) 酸性:(2) 酸性: (四)用化学方法区别下列化合物:(1) (A
10、) 乙酸, (B) 乙醇, (C) 乙醛, (D) 乙醚, (E) 溴乙烷(2) (A) 甲酸, (B) 草酸, (C) 丙二酸, (D) 丁二酸, (E) 反丁烯二酸解:(1) (2) (五)完成下列反应式:解:红色括号中为各小题所要求填充的内容。(1) (2) (3) (4) (5) (6) (六) 试写出在少量硫酸存在下,5-羧基己酸发生分子内酯化反应的机理。解:(七)完成下列转化:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 解:(1) (2) (3) 方法一:方法二:(4) (5) (6) (7) 方法一:方法二:(8) (八)用反应式表示如何把丙酸转化为下列化合物
11、:(1) 丁酸 (2) 乙酸 (3) 2-甲基-3-羟基戊酸乙酯解:(1) 方法一:方法二,采用Arndt-Eistert(阿恩特-艾司特)反应:(2) 方法一:方法二:(3) (九)由指定原料合成下列化合物,无机试剂任选。(1) 由 合成 (2) 由不超过三个碳的有机物合成 (3) 由乙烯合成丙烯酸 (4) 由乙炔和苯合成 解:(1) 方法一:方法二:(2) (3) (4) (十) 苯甲酸与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应。试设计一个从反应混合物中获得纯的苯甲酸乙酯的方法(产物沸点212.4)。解: (十一) 化合物(A),分子式为C3H5O2Cl,其NMR数据为:1=1.73(双峰,3H),
12、2=4.47(四重峰,1H),3=11.2(单峰,1H)。试推测其结构。化合物A的结构式为: (十二) 化合物(B)、(C)的分子式均为C4H6O4,它们均可溶于氢氧化钠溶液,与碳酸钠作用放出CO2,(B)加热失水成酸酐C4H4O3;(C)加热放出CO2生成三个碳的酸。试写出(B)和(C)的构造式。解:(B) (C) (十三) 某二元酸C8H14O4(D),受热时转化成中性化合物C7H12O(E),(E)用浓HNO3氧化生成二元酸C7H12O4(F)。(F)受热脱水成酸酐C7H12O3(G);(G)LiAlO4用还原得C8H18O2(H)。(H)能脱水生成3,4-二甲基-1,5-己二烯。试推导
13、(D)(H)的构造。解:(D) (E) (F) (G) (H) 第十三章 羧酸衍生物习题(一) 命名下列化合物(1) (2) (3) (4) (5) (6) 解:(1)间甲(基)苯甲酰氯 (2) -烯丙基丙二酰二氯 or 2-氯甲酰基-4-戊烯酰氯(3) 乙(酸)丙(酸)酐 (4) 3-甲基邻苯二甲酸酐 (5) 丙酸对甲基苯甲醇酯 (6) 乙丙交酯(二) 写出下列化合物的结构式:(1) 甲基丙二酸单酰氯 (2) 丙酸酐 (3) 氯甲酸苄酯(4) 顺丁烯二酰亚胺 (5) 乙二酰脲 (6) 异丁腈解:(1) (2) (3) (4) (5) (6)(三) 用化学方法区别下列各化合物:(1) 乙酸 (
14、2) 乙酰氯 (3) 乙酸乙酯 (4) 乙酰胺 解:(四) 完成下列反应:解:红色括号中为各小题所要求填充的内容。(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (五) 完成下列转变:(1) (2) (3) (4) (5) (6) 解:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (六) 比较下列酯类水解的活性大小。(1) (A) (B) (C) (D) (2) (A) (B) (C) (D) 解:(1) 水解活性:(A) (D) (B) (C)酯基的邻、对位上有吸电子基(NO2、Cl)时,可使酯基中的酰基碳更正,更有利于酯的水解; 酯基的邻、对位上有给电子基(CH3O)时,
15、可使酯基中的酰基碳上电子云密度增大,不利于酯的水解;(2) 水解活性:(B) (A) (C) (D)酯基的邻、对位上有吸电子基(NO2)时,可使酯基中的酰基碳更正,更有利于酯的水解;酯基的邻、对位上有给电子基(NH2、CH3)时,可使酯基中的酰基碳上电子云密度增大,不利于酯的水解;(七) 把下列化合物按碱性强弱排列成序。(A) (B) (C) (D) (E) 解:碱性由强到弱顺序:(B) (C) (A) (D) (E)由于氧的电负性较大,导致酰基是吸电子基,所以氮原子上连的酰基越多,氮原子上电子云密度越小,分子的碱性越弱;而甲基是给电子基,因此,氮原子上连的甲基越多,氮原子上电子云密度越大,分
16、子的碱性越强。(八) 按指定原料合成下列化合物,无机试剂任选。(1) 由 合成 (2) 由 合成 (3) 以萘为原料合成邻氨基苯甲酸(4) 由C4以下有机物为原料合成 (5) 以C3以下的羧酸衍生物为原料合成乙丙酸酐解:(1) (2) 或者:(3) (4) (5) (九) 某化合物的分子式为C4H8O2,其IR和1H NMR谱数据如下。IR谱:在30002850cm-1,2725 cm-1,1725 cm-1(强),12201160 cm-1(强),1100 cm-1处有吸收峰。1H NMR谱:=1.29(双峰,6H),=5.13(七重峰,1H),=8.0(单峰,1H)。试推测其构造。解:C4
17、H8O2的构造为:IRNMR吸收峰归属吸收峰归属30002850cm-1CH (饱和)伸缩振动=8.0 (单峰,1H)Ha2725 cm-1CH (醛)伸缩振动=5.13 (七重峰,1H)Hb1725(cm-1强)C=O (醛)伸缩振动=1.29(双峰,6H)Hc12201160 cm-1 (强)CO (酯)伸缩振动(反对称)1100 cm-1CO (酯)伸缩振动(对称)(十) 有两个酯类化合物(A)和(B),分子式均为C4H6O2。(A)在酸性条件下水解成甲醇和另一个化合物C3H4O2(C),(C)可使Br2-CCl4溶液褪色。(B)在酸性条件下水解成一分子羧酸和化合物(D),(D)可发生碘
18、仿反应,也可与Tollens试剂作用。试推测(A)D)的构造。解: 推测:(A)在酸性条件下水解成甲醇,说明(A)是甲醇与羧酸生成的酯;(C)可使Br2-CCl4溶液褪色,说明(C)分子中有双键,是CH2=CHCOOH;(D)可发生碘仿反应,说明(D)分子中含有或结构片断,考虑到(B)的分子式为C4H6O2,(D)应该是CH3CHO。所以: (A) (B) (C) (D) 第十四章 -二羰基化合物(一) 命名下列化合物:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 解:(1) 3-甲基-4-羟基丁酸 (2) 4-甲基-3-戊酮酸甲酯(3) 3-氧代戊醛 or 3-戊酮醛 (4
19、) 5-甲基-4-己烯-2-醇(5) 丙二酸单酰氯or 氯甲酰基乙酸 (6) 4-羟基-3-甲氧基苯甲醛(7) 2-硝基苯甲醚 (8) 2-间氯苯乙醇 or 2-(3-氯苯基)乙醇(二) 下列羧酸酯中,那些能进行酯缩合反应?写出其反应式。(1) 甲酸乙酯 (2) 乙酸正丁酯 (3) 丙酸乙酯(4) 2,2-二甲基丙酸乙酯 (5) 苯甲酸乙酯 (6) 苯乙酸乙酯解:(2)、(3)、(6)能进行酯缩合反应。反应式如下:(2) (3) (6) (三) 下列各对化合物,那些是互变异构体?那些是共振杂化体?(1) (2) (3) (4) 解:(1)、(4)两对有氢原子核相对位置的移动,是互变异构体,(2
20、)、(3)两对中只存在电子对的转移,而没有原子核相对位置的移动,是共振杂化体。(四) 写出下列化合物分别与乙酰乙酸乙酯钠衍生物作用后的产物。(1) 烯丙基溴 (2) 溴乙酸甲酯 (3) 溴丙酮 (4) 丙酰氯 (5) 1,2-二溴乙烷 (6)-溴代丁二酸二甲酯解:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (五) 以甲醇、乙醇及无机试剂为原料,经乙酰乙酸乙酯合成下列化合物。(1) 3-甲基-2-丁酮 (2) 2-己醇 (3) ,-二甲基丁酸(4)-戊酮酸 (5) 2,5-己二酮 (6) 2,4-戊二酮解:先合成乙酰乙酸乙酯(1) 分析:解:(2) 分析:解:正丙基溴可由所给的甲醇和乙醇变化
21、而得:(3) 分析:解: (4) 分析:解: (5) 分析:解: (6) 分析:解: (此处用NaH取代醇钠,是为了避免反应中生成的醇与酰氯作用)(六) 完成下列反应:解:红色括号中为各小题所要求填充的内容。(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (七) 用丙二酸二乙酯法合成下列化合物:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (1) 分析:解:(2) 目标化合物为1,5-二羰基化合物,可经Michael加成制得:解: (3) 分析: 解: (4) 目标化合物是内酯,应首先制备4-羟基戊酸:解1:或者,将4-戊酮酸还原得到4-羟基戊酸:解2:(5) 目标分子可看作乙酸的二
22、烷基取代物:解: (6) 分析: 解: 或者: (八) 写出下列反应的机理:解: (九) 完成下列转变:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 解:(1) 分析:解: (2) 分析:解: (3) 分析:解:(4) 分析:解:(5) 分析:解:(6) 分析:解:(7) 分析:解:第十五章 有机含氮化合物(一) 写出下列化合物的构造式或命名:(1) 仲丁胺 (2) 1,3-丙二胺 (3) 溴化四正丁铵 (4) 对氨基-N,N-二甲苯胺 (5) (6) (7) (8) (9) 解:(1) (2) (3) (4) (5) 2-二甲氨基乙醇 (6) N-苄基对苯二胺(7) 氢氧化三甲基(
23、1-甲基2苯基乙基)铵 (8) 2-对氨甲基苯基乙胺(9) 2-(-萘基)乙胺(二) 两种异构体(A)和(B),分子式都是C7H6N2O4,用发烟硝酸分别使它们硝化,得到同样产物。把(A)和(B)分别氧化得到两种酸,它们分别与碱石灰加热,得到同样产物为 C6H4N2O4,后者用Na2S还原,则得间硝基苯胺。写出(A)和(B)的构造式及各步反应式。解:(A) (B) (三) 完成下列转变: (1) 丙烯异丙胺 (2) 正丁醇正戊胺和正丙胺 (3) 3,5-二溴苯甲酸3,5-二溴苯甲胺 (4) 乙烯1,4丁二胺 (5) 乙醇,异丙醇乙基异丙基胺 (6) 苯,乙醇乙氨基乙苯解:(1) (2) 制正戊
24、胺:制正丙胺:(3) (4) (5) (6) (四) 把下列各组化合物的碱性由强到弱排列成序:(1) (A) (B) (C) (2 ) (A) (B) (C) (D) (3 ) (A) (B) (C) (D) 解:(1) (A)(C)(B) (2) (A)(B)(D)(C) (3)(D) (C) (A) (B)(五) 试拟一个分离环己基甲酸、三丁胺和苯酚的方法。解:(六) 用化学方法区别下列各组化合物:(1) (A) (B) (C) (2) (A) (B) (C) (D) 对甲基苯胺 (E) N,N-二甲苯胺(3) (A) 硝基苯 (B) 苯胺 (C) N-甲基苯胺 (D) N,N- 二甲苯胺
25、解: (1) (2) (3) (七) 试分别写出正丁胺、苯胺与下列化合物作用的反应式。(1) 稀盐酸 (2) 稀硫酸 (3) 乙酸 (4) 稀溶液 (5) 乙酐 (6) 异丁酰氯(7) 苯磺酰氯+(水溶液) (8) 溴乙烷(9) 过量的,然后加湿 (10) (9)的产物加强热(11) (12) (即),0(13)邻苯二甲酸酐 (14)氯乙酸钠解:1、与正丁胺的反应产物:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) 2、与苯胺的反应产物:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (
26、11) (12) (13) (14) (八) 写出下列反应的最终产物:(1) (2) (3) (4) 解:(1) (2) (3) (4) (九) 解释下列实验现象: 解:在K2CO3存在的碱性条件下,氨基亲核性强,因此,氨基更容易被酰化。在HCl存在的酸性条件下,氨基形成NH3+Cl-,无亲核性,此时羟基更容易被酰化。用K2CO3处理后,游离的氨基具有亲核性,可发生如下反应:(十) 由指定原料合成下列化合物(其它试剂任选)。(1) 由3-甲基丁醇分别制备:,和(2) 由苯合成 和 (3) 由和1,5-二溴戊烷合成 解: (1) (TM) (TM) (TM)(2) (TM) (TM)(3) (T
27、M)(十一) 由苯、甲苯或萘合成下列化合物(其它试剂任选)。(1) (2)(3) (4)(5)(6)(7)解:(1) 或者:(2) (3) (4) (5) -萘酚的制法:(6) (7) (十二) 2,4,4-三氯-2-羟基二苯醚,其分子式如下,商品名称“卫洁灵”,对病菌尤其是厌氧菌具有很强的杀伤力,被广泛用于牙膏、香皂等保洁用品中。试由苯为起始原料合成之。解: 或者:(十三) “心得安”具有抑制心脏收缩力、保护心脏及避免过渡兴奋的作用,是一种治疗心血管病的药物,其构造式如下。试由萘酚合成之(其它试剂任选)。解:(十四) 是合成紫外线吸收剂Tinuvin P的中间体,请由邻硝基氯苯、甲苯为原料合
28、成之(无机试剂任选)。解:(十五) 脂肪族伯胺与亚硝酸钠、盐酸作用,通常的得到醇、烯、卤代烃的多种产物的混合物,合成上无实用价值,但氨基醇与亚硝酸作用可主要得到酮。例如: 五元环 六元环这种扩环反应在合成七九元环状化合物时,特别有用。(1) 这种扩环反应与何种重排反应相似?扩环反应的推动力是什么?(2) 试由环己酮合成环庚酮。解: (1) 与频哪醇重排相似。扩环的动力是N2非常容易离去:(2) (十六) 化合物(A)是一个胺,分子式为C7H9N。(A)与对甲苯磺酰氯在KOH溶液中作用,生成清亮的液体,酸化后得白色沉淀。当(A)用NaNO2和HCl在05处理后再与-萘酚作用,生成一种深颜色的化合
29、物(B)。(A)的IR谱表明在815cm-1处有一强的单峰。试推测(A)、(B)的构造式并写出各步反应式。解:(A) 的构造式为:。IR谱在815cm-1有强峰表明有苯环上对位二取代。(B)的构造式为:相关的反应式如下:(十七) 化合物(A)的分子式为C15H17N,用对甲苯磺酰氯和KOH溶液处理后无明显变化。这个混合物酸化后得一澄清的溶液。(A)的PMR谱如下图所示。写出(A)的构造式。(十八) 毒芹碱(coniine, C8H17N)是毒芹的有毒成分,毒芹碱的核磁共振谱图没有双峰。毒芹碱与2molCH3I反应,再与湿Ag2O反应,热解产生中间体C10H21N,后者进一步甲基化转变为氢氧化物
30、,再热解生成三甲胺、1,5-辛二烯和1,4-辛二烯。试推测毒芹碱和中间体的结构。解:第十六章 有机含硫、含磷含硅化合物 (一) 命名下列化合物:(1) (2) 2,2,6-三甲基-4-庚硫醇2-硝基苯硫酚(3) (4) 异丙基环己基硫醚1,2-二甲硫基苯(5) (6) 4-硝基-3-氯苯磺酸对硝基苯磺酰氯(7) (8) 6-甲基-2-萘磺酸N-(4-氨基苯磺酰基)乙酰胺(二) 选择正确的2-丁醇的对映体,由它通过使用对甲苯磺酸酯的方法制备(R)-2-丁硫醇,写出反应式。解:应选择(S)-2-丁醇制备(R)-2-丁硫醇:(三) 给出下列反应的产物:(1) 解:(2) 解:(3) 解:(4) 解:
31、(5) 解:(四) “芥子气”是一种高效的发泡剂,在第一次世界大战中被用于化学武器中。它可由环氧乙烷经下列步骤合成:写出各步反应式。解:(五) 半胱氨酸是氨基酸的一种,其构造式如下所示:(1) 它在生物氧化中生成胱氨酸(C6H12N2O4S2),试写出胱氨酸的构造式。 (2) 生物体中通过代谢作用,先将胱氨酸转化成半胱亚磺酸(C3H7NO4S),然后再转化成磺基丙氨酸(C3H7NO3S)。写出这些化合物的构造式。解: 胱氨酸 半胱亚磺酸 磺基丙氨酸 (六) 给出下列化合物A、B、C的构造式:(1) (2) 解: (七) 以2-甲基环己酮为原料,选择适当的硅试剂和其它试剂制备下列化合物:解:第十
32、七章 杂环化合物 (一) 写出下列化合物的构造式 (1) -呋喃甲醇 (2) ,-二甲基噻吩 (3) 溴化N,N-二甲基四氢吡咯 (4) 2-甲基-5-乙烯基吡啶 (5) 2,5-二氢噻吩 (6) N-甲基-2-乙基吡咯解:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (二) 如何鉴别和提纯下列化合物? (1) 区别萘、喹啉和8-羟基喹啉 (2) 区别吡啶和喹啉 (3) 除去混在苯中的少量噻吩 (4) 除去混在甲苯中的少量吡啶 (5) 除去混在吡啶中的少量六氢吡啶解:(1) 8-羟基喹啉中苯环上连有OH,易和FeCl3发生显色反应。喹啉环能被KMnO4氧化,使KMnO4褪色,萘不会发生上述反
33、应;喹啉与萘的另一差别是喹啉有有碱性,可溶于稀酸中,而萘没有碱性,不溶解于稀酸中。 (2) 可从水溶液的差异区分。吡啶易溶于水,而喹啉难溶于水(喹啉较吡啶多一个疏水的苯环)。 (3) 噻吩的亲电取代反应比苯容易进行,在室温时同浓硫酸作用即可磺化,生成-噻吩磺酸,后者能溶于浓硫酸;而苯在室温下较难磺化,利用该特性,可除去苯少量的噻吩。 (4) 吡啶易溶于水,而甲苯不溶于水。 利用吡啶的碱性。向混合物中加入稀HCl,吡啶呈盐溶于盐酸中,与甲苯分层。 (5) 六氢吡啶的氮上有氢,可被磺酰化,而吡啶中的氮上无氢,不能被磺酰化。向混合物中加入对甲苯磺酰氯/NaOH溶液,六氢吡啶形成不溶于水的磺酰胺固体,
34、经过滤可除去。 (三) 下列各杂环化合物哪些具有芳香性?在具有芳香性的杂环中,指出参与体系的未共用电子对。解:有芳香性的是下列化合物,参与体系的未共用电子对如结构式所示 。(四) 当用盐酸处理吡咯时,如果吡咯能生成正离子,它的结构将是怎样的?请用轨道表示。这个吡咯正离子是否具有芳香性?解:用盐酸处理吡咯时,如果吡咯能生成正离子,它的结构将应该是 用轨道表示如下: 由于电子体系只有4个电子,不符合Huckle规则,所以它没有芳香性。(五) 写出下列反应的主要产物。解: 红色括号中为各小题所要求填充的内容。(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)
35、(12) (13) (六) 怎样从糠醛制备下列化合物?(1) (2) 解:(1) (2) (七) 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,后者与金属钠不起作用,也不具有醛和酮的性质。原来的C5H4O2是什么?解:原来的C5H4O2是糠醛。(八) 溴代丁二酸乙酯与吡啶作用生成不饱和的反丁烯二酸乙酯。吡啶在这里起什么作用?它比通常使用的氢氧化钾乙醇溶液有什么优点?解:这是一个E2反应。吡啶具有一定的碱性,它可以进攻溴原子的-H,使溴代丁酸乙酯消除一分子HBr,形成稳定的产物。吡啶的优点是它的碱性小于氢氧化钾/乙醇溶液,不会使酯皂化,而KOH
36、/乙醇则会使酯皂化。(九) 为什么吡啶进行亲电溴化反应时不用Lewis酸,例如FeBr3?解:吡啶与Lewis酸作用,生成吡啶-Lewis酸络合物,后者对亲电试剂很不敏感。 (十) 奎宁是一种生物碱,存在于南美洲的金鸡纳树皮中,一次也叫金鸡纳碱。奎宁是一种抗疟药,虽然多种抗疟药已人工合成,但奎宁仍被使用。奎宁的结构式如下:分子中有两个氮原子,哪一个碱性大些?解:(十一) 用浓硫酸在220230时使喹啉磺化,得到喹啉磺酸(A)。把(A)与碱共熔,得到喹啉的羟基衍生物(B)。(B)与应用Skraup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? 喹啉在进行亲电取代反应时,苯环活泼
37、还是吡啶环活泼?解:(A)和(B)的结构分别为:(A) (B) 进行亲电取代反应时,苯环比吡啶环活泼。因为苯环上电子云密度大于吡啶环。 (十二) 解释1-甲基异喹啉甲基上的质子的酸性比3-甲基异喹啉甲基上的质子的酸性强的原因。解:根据共振论,1-甲基异喹啉负离子的结构可表示如下 :共振结构式(B)具有特殊的稳定性:负电荷分散到电负性较大的N上的同时,还保持了一个完整的苯环;另外,1-甲基异喹啉负离子有三个共振结构式保持了完整的苯环,使真实结构较稳定性。3-甲基异喹啉负离子的结构可表示如下 :共振结构式(III)的稳定性不如(B):虽然负电荷分散到电负性较大的N上,但却不能保持完整的苯环。另外,在3-甲基异喹啉负离子中,只有两个共振结构式保持了完整的苯环,使得3-甲基异喹啉负离子的稳定性不如1-甲基异喹啉负离子。所以,1-甲基异喹啉甲基上质子的酸性比3-甲基异喹啉甲基上质子的酸性大。(十三) 喹啉和异喹啉的亲核取代反应主要分别发生在C2和C1上,为什么不分别以C4和C3为主?解:喹啉与亲核试剂反应时,进攻C2可形成更稳定的负离子中间体,使反应活化能降低,反应速度加快:异喹啉与亲核试剂反应时,进攻C1可形成更稳定的负离子中间体,使反应活化能降低,反应速度加快:(十四) 2,3-吡啶二甲酸脱羧生成-吡啶甲酸,为什么脱羧反应发生在位?解:2,3-吡啶二甲