含氮化合物习题解答.docx
- 文档编号:26711733
- 上传时间:2023-06-22
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:18.17KB
含氮化合物习题解答.docx
《含氮化合物习题解答.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《含氮化合物习题解答.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
含氮化合物习题解答
含氮化合物习题解答
一、比较碱性大小
1、
NH2[(CH3)4N]+OH-NHCOCH3OCCO
NH2、
3、二甲胺、甲胺、三甲胺
4、乙醇胺,乙胺,乙酰胺,苯胺中碱性最强的()
5、甲胺,二甲胺,三甲胺,苯胺,二苯亚胺中碱性最强的是(),最弱的是()
解:
1、
NH2[(CH3)4N]+OH-NHCOCH3OCCO
>>>NH2、
3、二甲胺甲胺三甲胺4、乙胺
5、二甲胺,二苯亚胺
二、推断题
-1、A(C6H15N)+HCl→溶解,+HNO2→N2+B,B+I2/OH→黄↓,B+浓硫酸共热→C(C6H12),C+KMnO4/H+→乙酸+2-甲基丙酸。
求ABC结构。
解:
(1)A含N,遇亚硝酸放出氮气,可知A为R-NH2(伯胺),并可知A不饱和度=0
(2)R-NH2+HNO2→N2+B,则B为R-OH,且为甲基醇(可碘仿反应);(3)B与浓硫酸共热→烯C→氧化得到CH3COOH+CH3CH(CH3)COOH,
CH3CH3CH=CHCHCH3可反推出C:
OHCH3CH3CHCH2CHCH3(4)由C可反推出B(甲基醇):
NH2CH3CH3CHCH2CH(5)由B反推出A:
CH3
2、旋光性A(C4H9O2N)+HCl→溶解,+HNO2→N2,A可水解→甲醇+旋光性B,B可溶于酸和碱,B+HNO2→乳酸。
求AB结构。
解:
(1)A含O和N,可溶于盐酸,则A为胺(非酰胺,酰胺近似中性),A遇亚硝酸放出
氮气,则A为伯胺,计算知A的Ω=1;
(2)A可以水解得到甲醇和可溶于酸碱的B,推知A应该是含氨基的酯,水解得到甲醇和氨基酸B(可溶于酸碱);
(3)B(氨基酸)+HNO2→乳酸(CH3CH(OH)COOH),
某CH3CHCOOH可推知B:
NH2
某CH3CHCOOCH3(4)由A水解得到甲醇和B可反推出A:
NH2
3、碱性A(C7H9N),其盐酸盐+HNO2→B(C7H7N2Cl),B加热→N2+对甲苯酚,B+苯酚/OH-→有色化合物C(C13H20ON2)。
求ABC结构。
解:
(1)由不饱和度可推知A含苯环,此外A含有一个N,与亚硝酸反应得到的B是含2
个N的盐,且B受热放氮得到对甲苯酚,可推知B是重氮盐,且重氮基与甲基处
于对位:
(2)A与亚硝酸形成对位重氮化合物,可推知A是对甲基芳伯胺:
(3)B+苯酚/OH→有色化合物C(C13H20ON2),可知C为重氮盐偶联反应的产物:
H3CN2+Cl-H3CNH2H3CNNOH
4、A含CHON,与NaOH共热→刺激性气体,反应液酸化得B(B不含N),B+LiAlH4→C,C+浓H2SO4共热→M=56的烯D,D臭氧化得醛+酮。
求A-D结构。
解:
(1)A(含O、N)与碱共热放出刺激性气体,产物不含N,可推知A为酰胺;
(2)A酰胺碱性水解得到氨气和酸,则B为酸;(3)B还原得到醇C,C脱水成烯D(M=56,可推知含有4C),D臭氧化得醛和酮,可
CH3CH2=C反推出烯烃D:
CH3
CH3CH2CH(4)由D反推醇C(C中羟基由酸还原得到,故应位于链端):
OHCH3
CH3HOOCCH(5)由C可反推出B:
CH3OCH3H2NCCH(6)由B反推出A:
CH3
5、旋光性A的分子式为C5H10O3N2,HNO2处理后水解可得到α-羟基乙酸和β-氨基丙酸,试写出A的结构式。
CH2CONHCH2CH2COOH且可水解出氨基,推断为酰胺。
则A为:
NH2符合题意。
,N为手性原子,
6、A(C5H13N)有旋光性,与亚硝酸作用得B(C5H12O),B可拆分,氧化得C(C5H10O),C与次卤酸钠反应得到异丁酸。
试推A,B,C的结构。
解:
(1)A含氮,与亚硝酸反应消去NH2成OH可推知A含伯胺基;
(2)A与亚硝酸反应得B可知:
B为手性醇;B氧化得C,C据组成推测为醛或酮;(3)C可卤仿反应推得:
C应为甲基酮,且C卤仿反应得到异丁酸,可推知C为:
(CH3)2CH2COCH3
NH2OH某某A:
CHCHCH(CH)CHCHCH(CH3)2B:
3323(4)由C可推知:
,
7、A,B,C(C7H7NO2),都含苯环。
A能溶于酸和碱;B能溶于强碱而不溶于酸;C不溶于酸和碱。
试推A、B、C结构。
解:
(1)A能溶于酸和碱→两性
(2)B能溶于强碱→酸性(3)C不溶于酸碱→中性故推得:
CO2HA:
NH2B:
OHCONH2C:
NO2CH38、旋光性A(C5H9NO4)既可形成内酯,也可水解;A水解→B(C2H4O3)+旋光C;B[O]→草酸,C+HNO2→N2+D,D[O]→丙酮酸。
求A-D的结构。
解:
(1)A(C5H9NO4)可形成内酯,推断含COOH、OH;可水解,推断剩余的一个氧和氮应
该是酰胺形式,即A含COOH、OH、CONH2;
(2)酰胺A水解得到酸和氨(胺),产物B中不含氮,应该是水解后产生的酸,则推断
B中2个氧是酰胺水解产生的COOH(不是A中固有的羧基),另1个氧是固有的;根据B分子不饱和度且可继续氧化,推知该氧应是羟基,即B是羟基酸(含有2个碳):
CH2OH-COOH,氧化得到草酸,符合题意;
(3)酰胺A水解得到另一个产物C是胺(且应该含有原来A中固有的COOH),
C+HNO2放氮,推知C含有NH2,即C应该是氨基酸;(4)C+HNO2→N2+D,则D为羟基酸(NH2转换为OH),
D[O]→丙酮酸,可推得D:
CH3-CHOH-COOH;
(5)由D可反推C:
CH3-CHNH2-COOH(具有旋光性,符合题意);
(6)由B和C可推知A:
CH2OH-CO-NH-CHCH3-COOH(具有旋光性,符合题意)
9、旋光性的A(C4H7NO4)可溶于酸和碱,+HNO2→N2+旋光性B,B[O]→C,C有互变异构体D;B脱水→E,E有顺反异构体F。
求A-F的结构。
解:
(1)A不饱和度=2;A可溶于酸碱,故为两性物质,且A遇亚硝酸放氮,再根据分子
组成推断A应含有-COOH和-NH2(排除酰胺,酰胺为中性),亦即氨基酸;
(2)A遇亚硝酸放氮,产物B应是氨基转换为羟基,故B为羟基酸;
(3)羟基酸B氧化得C,则C为羰基酸,且C具有互变异构,考虑是酮式-烯醇式互变
OH异构,则C应含有
-CO-CH-COOH片段;因此B应含有
-C-CH-COOH片段;
(4)羟基酸B脱水→E,则E为烯酸,具有顺反异构,则羟基不可能位于链端,由此推
OH断分子中剩余的一个C应该连接在羟基碳上,即B含有C-C-CH2-COOH片段;
NH2(5)由B分子片段可反推A含有C-C-CH2-COOH片段,根据A的分子式和不饱和度可
某HOOC-CHNH2-CH2-COOH,且具有旋光性;推知A:
(6)由A可推知BCDEF分别为:
B:
某HOOC-CHOH-CH2-COOHC:
HOOC-CO-CH2-COOHD:
HOOC-COH=CH-COOHE/F:
三、合成
ClBrHHOOCC=CCOOHHHOOCHC=CCOOHH
1、由苯合成
解:
(1)卤素属于邻对位基团,因此不能通过卤代反应直接得到间位产物,考虑通过间位基团的转化;
(2)间位基团常见的有硝基、羧基等,考虑硝基可以转换为氨基,然后经重氮化、放氮
反应再转换为其他官能团,因此采用先上硝基来合成;
(3)因为两个卤原子不相同,因此需要分别进行两次转化:
NO2浓HNO3浓H2SO4NO2ClZnNO2HClClNaNO2NH2HBrN2BrClHBrCuBrTM(NH4)2SNH2NaNO2HClNO2N2ClNO2HClCuCl
2、由苯合成对苯二胺
H2NNH2
解:
(1)氨基不易直接引入,但可以通过硝基还原;
(2)产物为对位,因此考虑先合成一个氨基后再引入第二个(也通过硝基还原);(3)引入第二个硝基时第一个氨基也会被氧化,因此第一个氨基需要保护,采用酰化方
法,且酰化后使二取代主要进入对位:
HNO3H2SO4HNO3H2SO4NO2ZnHClNH2Ac2ONaOHNHCOCH3O2NNHCOCH3Zn/HClNaOH△H2NNH2
BrBrBr
3、由苯合成
解:
考虑产物取代位置,可以由苯胺与溴水反应后再脱去氨基,现原料为苯,氨基不易直接
引入,则考虑通过硝化还原制得苯胺:
BrHNO3Zn/HClH2SO4NH2Br2BrBrNH21)HNO22)H3PO2BrBrBr
CH3Br4、由甲苯合成Br解:
甲基是邻对位基,与产物相比,需要在间位引入两个Br,因此考虑首先在甲基对位引
入另一个更活泼的邻对位基,溴代后再脱去,故考虑氨基,氨基可由硝基还原:
CH3HNO3H2SO4分离BrH2NBrCH3O2NCH3Zn/HClH2NBrHNO2H3PO2BrCH3CH3Br2
CH3NO25、由甲苯合成
解:
硝化在间位,考虑在甲基的对位(邻位则后续反应的位置副产物多)先引入更活泼的邻
对位基,进行硝化后再脱去,可以考虑氨基(通过硝基还原,且氨基在后续的硝化中易被氧化,需要酰化保护,酰化也能使氨基致活性降低只上一个硝基):
H3CHNO3H2SO4分离NO2H3CNHAcNaOHNaNO2H+H3PO2H3CO2NCH3Ac2OH3CHClNaOH(还原)(酰化)ZnNHAcNO2HNO3H2SO4
BrH3C6、由甲苯合成
OHBr
解:
(1)由产物取代基位置分析,应该先在甲基对位引入羟基,可以在接下来的反应中同时
引入Br,但直接引入OH较难,考虑通过NH2转换成OH;
(2)引入NH2可通过硝基还原:
CH31)HNO3H2SO42)分离BrH2NBrCH3O2NCH3ZnHClH2NCH3Br2NaNO2H2SO4Br+BrN2SO4H-BrH2SO4/H2OHOCH3BrCH3
BrBrCO2HBr7、由甲苯合成
解:
(1)从原料和产物取代位置考虑,应该先溴代再氧化成酸;
(2)甲基的邻对位同时溴代很困难,考虑在甲基对位引入间位基,这个间位基使剩余的
2个甲基邻位成为活化位置而便于溴代,之后这个间位基又能转换为溴,因此考虑硝基(硝基是间位基,之后又能经由氨基转换为溴):
CH3HNO3H2SO4O2NCH3Br2FeBrBrO2NCH3BrZnHCl还原HNO2HBrKMnO4CuBr重氮化放氮H+氧化BrCO2HBr
COOHH2NOH8、由甲苯为原料合成解:
(1)原料中甲基是邻对位基,因此考虑在其邻位先引入羟基,再氧化为羧基(羧基是间位基),最后引入氨基;
(2)羟基难以直接引入,考虑通过硝基经由氨基转换,转换过程中氨基也是活性邻对位
基,可以借此先硝化(目的是在对位引入硝基而最终转换为氨基),但硝化时氨基需要酰化来保护,且酰化氨基可使后续硝化主要进入对位;
CH3HNO3H2SO4分离CH3NO2[O]CO2HNO21)Zn/H+2)Ac2O/OH-注:
1)还原2)酰化CO2HNHCOCH3HNO3H2SO4O2NCO2HNHCOCH3NaOHO2NCO2HNH2NaNO2/H+△O2NCO2HSnCl2OHHClTM
BrNO29、苯为原料合成Br
解:
(1)产物取代位置看出应先引入硝基后引入溴;
(2)硝基苯较难直接进行二溴代,可以考虑在产物硝基的对位引入邻对位基而便于二溴代,之后再脱去该基团,考虑氨基适合;(3)硝基是间位基团,难以在对位引入氨基,因此考虑反过来合成,原料苯先引入氨基,再硝化引入对位硝基,接着溴代,最后脱去氨基;
(4)引入氨基后硝化时,氨基需要保护(乙酰氨基又能使硝化进入对位);(5)引入氨基可通过硝基还原:
HNO3H2SO4NaOHH2NNO2Zn/HClAc2ONaOHBr2/H2ONHAcHNO3H2SO4BrH2NBrNO2AcHN1)HNO22)H3PO2NO2BrNO2BrNO2
10、由苯合成对硝基苯胺
H2NNO2
解:
应先上氨基(硝基还原),但后续硝化需要保护氨基,考虑酰化,且酰化降低氨基的致
活性,使硝化进入对位:
HNO3H2SO4HNO3H2SO4NHAcNaOH△NO2H2NNO2NO2Zn/HClNH2Ac2O/NaOHNHAc
NH211、乙醇合成2-氨基丁烷CH3CH2OHCH3CH2CHCH3
解:
胺的制备主要有:
氨的烃基化、霍夫曼消除(得叔胺)、硝基还原等,根据题意采用氨
合成路线:
CH3CH2OHHBrMgEt2OCH3CH2MgBrCr2O3CH3CH2OHCH3CHO;OHHClN;ClNH3CH3CH2MgBr+CH3CHOH3O+CH3CH2CHCH3CH3CH2CHCH3TM
BrN=NNH212、由硝基苯合成
BrBrBr2NaNO2NO2N2+Cl-NO2HClFeBr3;
NO2BrN2+Cl-FeHClNH2;
Br+NH2N=NNH2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 氮化 习题 解答
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)