含氮化合物习题解答.doc

含氮化合物习题解答一、比较碱性大小1、2、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、2、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，+HNO2N2+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+HNO2N2+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，可反推出C：（4）由C可反推出B（甲基醇）：（5）由B反推出A：2、旋光性A(C4H9O2N)+HCl溶解，+HNO2N2，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=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），可推知B：（4）由A水解得到甲醇和B可反推出A：3、碱性A(C7H9N)，其盐酸盐+HNO2B(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：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+LiAlH4C，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，可反推出烯烃D：（4）由D反推醇C（C中羟基由酸还原得到，故应位于链端）：（5）由C可反推出B：（6）由B反推出A：5、旋光性A的分子式为C5H10O3N2，HNO2处理后水解可得到-羟基乙酸和-氨基丙酸，试写出A的结构式。解：A经亚硝酸处理后的水解产物为：，则可知-OH来源于A中独立的伯氨基，而-NH2在A中应是结合态（若是独立的氨基经亚硝酸处理亦变成羟基）且可水解出氨基，推断为酰胺。则A为：，N为手性原子，符合题意。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： （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： 8、旋光性A(C5H9NO4)既可形成内酯，也可水解；A水解B(C2H4O3)+旋光C；BO草酸，C+HNO2N2+D，DO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+HNO2N2+D，则D为羟基酸（NH2转换为OH）,DO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，+HNO2N2+旋光性B，BOC，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-烯醇式互变异构，则C应含有片段；因此B应含有片段；（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，由此推断分子中剩余的一个C应该连接在羟基碳上，即B含有片段；（5）由B分子片段可反推A含有片段，根据A的分子式和不饱和度可推知A：，且具有旋光性；（6）由A可推知BCDEF分别为：三、合成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：2、由苯合成对苯二胺解：（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：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：4、由甲苯合成解：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：5、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）：6、由甲苯合成解：（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：7、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）：8、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；9、苯为原料合成解：（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：10、由苯合成 对硝基苯胺解：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