杂环化合物分析.ppt

b. 与卤代烷成季铵盐 2)亲电取代（不如苯活泼，活性类似于硝基苯； 发生于β –位，反应条件苛刻。） 注意： 不发生付氏反应 3)亲核取代（与强亲核试剂反应,主要在α –位） 4）氧化与还原 侧链氧化： （比苯稳定，环的氧化比苯难，吡啶同系物可被氧化） 3-吡啶甲酸 （烟酸） 还原： 六氢吡啶（哌啶） 溶于水，碱性大于吡啶 3-吡啶甲酸（烟酸） 维生素B族之一 （2o胺） 总结 1、杂环化合物命名 2、五元杂环具有芳香性 芳性大小： 3、双烯合成 掌握 4、碱性比较。 6、 5、亲核取代 作业：P427 1，（2）（3）（4）（5）； 2，（1）（4）； 3，（2）； 7，（3）； P459 1，（1）； 2，（1）（3）； 3，（1）； 8，（1）（2）（6）。 第十四章 杂环化合物 杂环化合物：形成环的原子除碳外， 还有O, S, N等杂原子。 丁二酸酐 丁二酰亚胺 δ-戊内酯 易开环，性质上与相应的开链化合物相似， 属于相应的脂肪族化合物。 本章所讨论的杂环化合物： 环系比较稳定，具有芳香性的杂环。 一. 分类和命名 （一）分类 1. 按环的大小分为：五元环，六元环 2. 按环的数目和连接方式分为： ①单杂环： ②稠杂环 :单杂环与苯环稠合而成 呋喃 喹啉 噻吩 （二）命名（其他国家多用习惯法 我国：音译法。同音汉字加“口”字） 1. 杂环母体的命名(掌握) 呋喃 Furan 吡咯 Pyrrole 噻吩 Thiophene 吡啶 Pyridine indole benzofuran benzothiophene 吲哚 苯并呋喃 苯并噻吩 quinoline （喹啉） carbazole dibenzofuran dibenzothiophene 咔唑 二苯并呋喃 二苯并噻吩 2. 取代杂环的命名 以杂环为母体，将杂环上的原子编号。 1）单杂环： 一般从杂原子开始，将杂原子编为1，依次为2、3、……,或与杂原子相邻的碳编为α，依次为β、γ……。并使取代基的位次尽可能小。 3-甲基吡啶 (β-甲基吡啶) 2，4 - 二甲基吡咯 (α,β’ -二甲基吡咯) 2-甲基呋喃 (α-甲基呋喃) 规则： 2）稠杂环：一般是编完杂原子所在的环， 再编另一环. 3-甲基喹啉 4-氯异喹啉 4-甲基-2-呋喃甲酸 2-呋喃甲醛 (α-呋喃甲醛) 糠醛 3-吡啶甲酸 (β-吡啶甲酸) 当杂环侧链较复杂或有-COOH,-CHO等 官能团时，杂环作取代基: 二. 五元杂环化合物的结构与性质 1. 结构 sp2杂化 O或S的p轨道有2个电子 X=O,S N原子采取sp2杂化 N的 p 轨道有2个电子 三者都符合4n+2规则，具有芳香性 芳香性的检测：环上的氢的化学位移分别是: 2. 芳香性比较：（掌握） 离域能: 66.8 87.8 117.04 150.7 KJ/mol 芳香性都比苯差（有一定程度的不饱和性及不稳定性）。 解释: 由于电负性：ONS。呋喃中的O原子最不愿提供电子给环构成共轭π键，故芳香性最差。 3. 性质 芳香性——亲电取代 呋喃表现出共轭二烯的性质 1）亲电取代 （速度比苯快，主要发生在α-位） A. 卤代 α-取代： 进攻α-位比进攻β-位所形成的中间体稳定，α-位中间体有三个共振式，β-位中间体有二个共振式： B. 硝化（硝化试剂：CH3COONO2 乙酰硝酸酯或硝酸乙酰酯） 因呋喃、吡咯环稳定性较差，遇强酸后质子参与反应，使杂环失去芳香性，表现出二烯的性质: 二烯分子间聚合生成焦油状聚合物； 通常用温和硝化剂和磺化剂，如：吡啶三氧化硫复合物、乙酰基硝酸酯等： C. 磺化（磺化试剂： 三氧化硫-吡啶） 应用：从苯中分离噻吩（噻吩主要存在于粗苯中） 分离 b.p 84℃ 80℃ (精馏法难分开) 油层 苯 浓H2SO4 酸层 H2O D. 付氏反应 （烷基化产率较低） 酰基化： 一般不用AlCl3