含氮化合物习题解答
一、比较碱性大小
1
、
NH 2
[(CH3) 4N]+OH -NHCOCH 3
O C
NH
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、
NH 2
[(CH3) 4N]+OH -NHCOCH 3
O C
NH
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(C6H 15N)+HCl→溶解,+HNO2→N 2+B,B+I2/OH→黄↓,B+浓硫酸共热→C(C6H 12) , 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-NH 2(伯胺) ,并可知A 不饱和度=0 (2)R-NH 2+HNO2→N 2+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CH 3COOH+CH3CH(CH3)COOH ,
3
CH 33 可反推出C :
3
CH 323 (4)由C 可反推出B (甲基醇):
NH 2CH 3
CH 32(5)由B 反推出A :
3
2、旋光性A(C4H 9O 2N)+HCl→溶解,+HNO2→N 2,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(CH 3CH(OH)COOH),
*
CH 3CHCOOH
可推知B :
2
*
CH 3CHCOOCH 3
(4)由A 水解得到甲醇和B 可反推出A :
2
3、碱性A(C7H 9N) ,其盐酸盐+HNO2→B(C7H 7N 2Cl) ,B 加热→N 2+对甲苯酚,B+苯酚/OH-→有色化合物C(C13H 20ON 2) 。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(C13H 20ON 2) ,可知C 为重氮盐偶联反应的产物:
-
H 3C
N 2+Cl -
H 3C NH 2
H 3C
N N OH
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H 2SO 4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
3
CH 2反推出烯烃D :
3
32(4)由D 反推醇C (C 中羟基由酸还原得到,故应位于链端):3
3
(5)由C 可反推出B :
3 3
H 2(6)由B 反推出A :
3
5、旋光性A 的分子式为C 5H 10O 3N 2,HNO 2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。
CH 2COOH
CH 2CH 2COOH
2
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-NH 2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)
2CO NHCH 2CH 2COOH
且可水解出氨基,推断为酰胺。则A 为:2符合题意。
,N 为手性原子,
6、A (C 5H 13N )有旋光性,与亚硝酸作用得B (C 5H 12O ),B 可拆分,氧化得C (C 5H 10O ), 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NH 2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) 2CH 2COCH 3
NH 2**A:CH ) CH 3) 2 B:3323 (4)由C 可推知:,
7、A ,B ,C (C 7H 7NO 2),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:
CO 2H A:
NH 2
B:
OH
CONH 2
C:
NO 2
CH 3
8、旋光性A(C5H 9NO 4) 既可形成内酯,也可水解;A 水解→B(C2H 4O 3)+旋光C ;B[O]→草酸,C+HNO2→N 2+D,D[O]→丙酮酸。求A-D 的结构。 解:(1)A(C5H 9NO 4) 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 、CONH 2; (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):CH 2OH-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NH 2,即C 应该是氨基酸; (4)C+HNO2→N 2+D,则D 为羟基酸(NH 2转换为OH ),
D[O]→丙酮酸,可推得D :CH 3-CHOH-COOH ;
(5)由D 可反推C :CH 3-CHNH 2-COOH (具有旋光性,符合题意);
(6)由B 和C 可推知A :CH 2OH-CO-NH-CHCH 3-COOH (具有旋光性,符合题意)
9、旋光性的A(C4H 7NO 4) 可溶于酸和碱,+HNO2→N 2+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-NH 2(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
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2-COOH 片段;
NH 2
(5)由B 分子片段可反推A 含有2-COOH 片段,根据A 的分子式和不饱和度可
*
HOOC-CHNH 2-CH 2-COOH ,且具有旋光性; 推知A :
(6)由A 可推知BCDEF 分别为:
B:
*
HOOC-CHOH-CH 2-COOH
C:HOOC-CO-CH 2
E/F:
三、合成
Cl
Br
H C=C
COOH H
HOOC
H
C=C
COOH H
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
NO 2
Zn
NO 2
HCl
Cl
NH 2
N 2Br Cl
TM
NH 2
NaNO NO 2
N 2Cl
NO 2
HCl
2、由苯合成对苯二胺
H 2N NH 2
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:
2
424
NO 2
NH 2
3
O 2N NHCOCH 3
H 2N NH 2
Br
Br
Br
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:
NH 2
Br
NH 2
32
Br
3
Br 4、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:
CH 3
24分离Br H 2N
CH 3O 2N
CH 3
H 2N Br
CH 3
CH 3
Br
CH 3
NO 2 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):
H 3C
分离
NO 2
H 3C
NHAc
H 3C
O 2N
CH 3
H 3C
(还原)(酰化)NHAc NO 2
24
H 3C
6、由甲苯合成
OH
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NH 2转换成OH ; (2)引入NH 2可通过硝基还原:
CH 3
2)分离Br H 2N
CH 3
O 2N
CH 3
H 2N
CH 3
2
4
Br
+Br N 2SO 4H -Br HO CH 3
CH 3
Br
Br
CO 2H Br
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):
CH O 2N CH 3
Br
O 2N
CH 3还原
重氮化
放氮
氧化
Br
CO 2H
H 2N
OH
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;
CH 3
分离
CH 3
NO CO 2H
NO 2
注:1)还原 2)酰化
3
HNO H 2SO 4
O 2N
CO 2H
NHCOCH 3O 2N
2H
NH 2
+
O 2N
CO 2H OH
TM
Br
NO 2
9、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:
HNO 24
H 2N
NO 2
NHAc
H 2SO 4Br H 2N
NO 2
AcHN 32
NO 2Br
NO 2
NO 2
10、由苯合成 对硝基苯胺
H 2N NO 2
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:
24
24
NHAc
2
H 2N
NO 2
NO 2NH 2NHAc
NH 2
11、乙醇合成2-氨基丁烷 CH 3CH 23CH 23
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
的烃基化较为合理:NH 3 +CH 3CH 2CHCH 3;卤代烃可由醇转换:CH 3CH 2CHCH 3; 此醇与原料联系看,可通过格式试剂来制备:CH 3CH 2MgBr + CH3CHO ,两反应物均可由原料制得。
合成路线:
CH 3CH 2OH
2CH 3CH 2MgBr
CH 3CH 2
3CHO
;; CH 3CH 2MgBr + CH3CHO
+
CH 3CH 2CHCH 3CH 3CH 2CHCH 3
Br
N=N
NH 2
12、由硝基苯合成
解:产物偶氮官能团应来源于硝基,考虑在间位引入溴之后还原硝基得氨基,再重氮化;并 与硝基苯还原得到的苯胺进行偶联:
Br Br NO 2N 2+Cl -NO 2
3
;
NO 2
Br
N 2+Cl -
NH 2
;
Br
+
NH 2
N=N
NH 2
含氮化合物习题解答
一、比较碱性大小
1
、
NH 2
[(CH3) 4N]+OH -NHCOCH 3
O C
NH
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、
NH 2
[(CH3) 4N]+OH -NHCOCH 3
O C
NH
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(C6H 15N)+HCl→溶解,+HNO2→N 2+B,B+I2/OH→黄↓,B+浓硫酸共热→C(C6H 12) , 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-NH 2(伯胺) ,并可知A 不饱和度=0 (2)R-NH 2+HNO2→N 2+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CH 3COOH+CH3CH(CH3)COOH ,
3
CH 33 可反推出C :
3
CH 323 (4)由C 可反推出B (甲基醇):
NH 2CH 3
CH 32(5)由B 反推出A :
3
2、旋光性A(C4H 9O 2N)+HCl→溶解,+HNO2→N 2,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(CH 3CH(OH)COOH),
*
CH 3CHCOOH
可推知B :
2
*
CH 3CHCOOCH 3
(4)由A 水解得到甲醇和B 可反推出A :
2
3、碱性A(C7H 9N) ,其盐酸盐+HNO2→B(C7H 7N 2Cl) ,B 加热→N 2+对甲苯酚,B+苯酚/OH-→有色化合物C(C13H 20ON 2) 。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(C13H 20ON 2) ,可知C 为重氮盐偶联反应的产物:
-
H 3C
N 2+Cl -
H 3C NH 2
H 3C
N N OH
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H 2SO 4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
3
CH 2反推出烯烃D :
3
32(4)由D 反推醇C (C 中羟基由酸还原得到,故应位于链端):3
3
(5)由C 可反推出B :
3 3
H 2(6)由B 反推出A :
3
5、旋光性A 的分子式为C 5H 10O 3N 2,HNO 2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。
CH 2COOH
CH 2CH 2COOH
2
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-NH 2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)
2CO NHCH 2CH 2COOH
且可水解出氨基,推断为酰胺。则A 为:2符合题意。
,N 为手性原子,
6、A (C 5H 13N )有旋光性,与亚硝酸作用得B (C 5H 12O ),B 可拆分,氧化得C (C 5H 10O ), 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NH 2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) 2CH 2COCH 3
NH 2**A:CH ) CH 3) 2 B:3323 (4)由C 可推知:,
7、A ,B ,C (C 7H 7NO 2),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:
CO 2H A:
NH 2
B:
OH
CONH 2
C:
NO 2
CH 3
8、旋光性A(C5H 9NO 4) 既可形成内酯,也可水解;A 水解→B(C2H 4O 3)+旋光C ;B[O]→草酸,C+HNO2→N 2+D,D[O]→丙酮酸。求A-D 的结构。 解:(1)A(C5H 9NO 4) 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 、CONH 2; (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):CH 2OH-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NH 2,即C 应该是氨基酸; (4)C+HNO2→N 2+D,则D 为羟基酸(NH 2转换为OH ),
D[O]→丙酮酸,可推得D :CH 3-CHOH-COOH ;
(5)由D 可反推C :CH 3-CHNH 2-COOH (具有旋光性,符合题意);
(6)由B 和C 可推知A :CH 2OH-CO-NH-CHCH 3-COOH (具有旋光性,符合题意)
9、旋光性的A(C4H 7NO 4) 可溶于酸和碱,+HNO2→N 2+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-NH 2(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
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2-COOH 片段;
NH 2
(5)由B 分子片段可反推A 含有2-COOH 片段,根据A 的分子式和不饱和度可
*
HOOC-CHNH 2-CH 2-COOH ,且具有旋光性; 推知A :
(6)由A 可推知BCDEF 分别为:
B:
*
HOOC-CHOH-CH 2-COOH
C:HOOC-CO-CH 2
E/F:
三、合成
Cl
Br
H C=C
COOH H
HOOC
H
C=C
COOH H
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
NO 2
Zn
NO 2
HCl
Cl
NH 2
N 2Br Cl
TM
NH 2
NaNO NO 2
N 2Cl
NO 2
HCl
2、由苯合成对苯二胺
H 2N NH 2
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:
2
424
NO 2
NH 2
3
O 2N NHCOCH 3
H 2N NH 2
Br
Br
Br
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:
NH 2
Br
NH 2
32
Br
3
Br 4、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:
CH 3
24分离Br H 2N
CH 3O 2N
CH 3
H 2N Br
CH 3
CH 3
Br
CH 3
NO 2 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):
H 3C
分离
NO 2
H 3C
NHAc
H 3C
O 2N
CH 3
H 3C
(还原)(酰化)NHAc NO 2
24
H 3C
6、由甲苯合成
OH
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NH 2转换成OH ; (2)引入NH 2可通过硝基还原:
CH 3
2)分离Br H 2N
CH 3
O 2N
CH 3
H 2N
CH 3
2
4
Br
+Br N 2SO 4H -Br HO CH 3
CH 3
Br
Br
CO 2H Br
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):
CH O 2N CH 3
Br
O 2N
CH 3还原
重氮化
放氮
氧化
Br
CO 2H
H 2N
OH
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;
CH 3
分离
CH 3
NO CO 2H
NO 2
注:1)还原 2)酰化
3
HNO H 2SO 4
O 2N
CO 2H
NHCOCH 3O 2N
2H
NH 2
+
O 2N
CO 2H OH
TM
Br
NO 2
9、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:
HNO 24
H 2N
NO 2
NHAc
H 2SO 4Br H 2N
NO 2
AcHN 32
NO 2Br
NO 2
NO 2
10、由苯合成 对硝基苯胺
H 2N NO 2
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:
24
24
NHAc
2
H 2N
NO 2
NO 2NH 2NHAc
NH 2
11、乙醇合成2-氨基丁烷 CH 3CH 23CH 23
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
的烃基化较为合理:NH 3 +CH 3CH 2CHCH 3;卤代烃可由醇转换:CH 3CH 2CHCH 3; 此醇与原料联系看,可通过格式试剂来制备:CH 3CH 2MgBr + CH3CHO ,两反应物均可由原料制得。
合成路线:
CH 3CH 2OH
2CH 3CH 2MgBr
CH 3CH 2
3CHO
;; CH 3CH 2MgBr + CH3CHO
+
CH 3CH 2CHCH 3CH 3CH 2CHCH 3
Br
N=N
NH 2
12、由硝基苯合成
解:产物偶氮官能团应来源于硝基,考虑在间位引入溴之后还原硝基得氨基,再重氮化;并 与硝基苯还原得到的苯胺进行偶联:
Br Br NO 2N 2+Cl -NO 2
3
;
NO 2
Br
N 2+Cl -
NH 2
;
Br
+
NH 2
N=N
NH 2