第十五章 杂环化合物
1. 指出下列化合物的偶极距方向
解答:吡咯分子中氮原子上的孤对电子已参与形成环上闭合共轭体系,且氮的给电子共轭效应远大于吸电子诱导效应,所以吡咯的偶极距方向为。而吡啶氮原子上的孤对电子未参与环上闭合大π键,加上氮原子为电负性原子,所以吡啶的偶极矩方向为。
2. 比较吡啶和吡咯产生芳香性的原因 。
解答:吡啶和吡咯分子中的氮原子都是SP2杂化,组成环的所有原子位于同一平面上,彼此以
3. 比较的芳香性大小。
解答:芳香性大小为
由于五元杂环分子中,五个原子共用六个π电子,而苯则是六个碳原子共用六个π电子,所以五元杂环化合物的π电子分布不均匀,它们的芳香性比苯的差,但是它们的亲电取代反应活性比苯的www.lindalemus.com强。由于电负性O > N > S,提供电子对构成芳香性的芳环的能力与此电负性的关系相反,因此,芳香性为:呋喃 < 吡咯 < 噻吩。
4. 吡啶()的碱性比哌啶()的小,比苯胺的大,这是为什么?
解答:因为吡啶中的氮为sp2杂化,哌啶中的氮为sp3杂化,碱性顺序为sp3>sp2,与烷烃中的碳类似。苯胺中的氮接近于sp2杂化,由于氮原子上未共用电子对可与苯环共轭,电子分散在苯环上,故碱性减弱。
5. 吲哚()中含有氮,但它不显碱性,这是为什么?
解答:这是因为吲哚中氮原子上的未共用电子对与环共轭,形成一个10电子的芳香体系,故无碱性。
6. 推测吲哚 () 进行亲电取代,反应主要发生在哪个位置?为什么?
解答:亲电取代主要发生在吡咯环上www.lindalemus.com/hushi/,因为吡咯环上5个原子共用6个电子,电子云密度比苯环大,故吡咯环比苯环容易发生亲电取代反应。
7. 完成反应式
解答:
喹啉分子中吡啶环的电子云密度比苯环低,而氧化反应是失去电子的反应,所以喹啉分子发生氧化反应生成吡啶-2,3-二甲酸;在吡啶2,3-二甲酸脱羧时涉及到碳-碳键的异裂,吡啶环持有负电荷,负电荷处在
解答: