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σ键相连。在吡啶分子中，环上由4n+2（n=1)个p电子构成芳香π体系，氮原子上还有一对未共用电子处在未参与共轭的SP²杂化轨道上，并不与π体系发生作用；而在吡咯分子中，杂原子的未共用电子对在p轨道上，六个π电子（碳原子四个，氮原子两个)组成了4n+2（n=1)个π电子的离域体系而具有芳香性。

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.med126.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.med126.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α-位能被电负性大的氮所分散，负电荷处在β-位时则不能被有效分散，因此脱羧在α-位。

8. 用化学方法分离化合物。

解答：