单杂原子五元杂环化合物研究报告.ppt

* * 第四章 单杂原子的五元杂环化 合 物 在1960年以来，许多具有重要生理活性的天然存在的五员杂环化合物的发现 ，研究工作发展迅速，如每年研究吡咯化合物的论文就有几百篇(CA)，有人称之为吡咯化学的复兴时代。 一、环戊二烯型杂环体系 1、结构与物性 从稻草、玉米棒等植物茎料中制取呋喃衍生物------糠醛、糠酸 2、一般合成方法 （1）[2+3]型的环合反应 a. α-氨基酮和含活性亚甲基的羰基化合物的缩合反应(knorr反应) 50% b. α-卤代醛(或酮)与β-羰基酯的缩合反应 95% c. α-羟基酮与炔二酸酯的缩合反应 80% d. αβ-不饱和酮或醛与α-氨基酸酯(或巯基乙酸酯), 在醇碱催化下反应生成吡咯. e. α-二羰基化合物与与活泼的硫醚二羧酸酯作用(Hinsberg)反应制取取代噻吩. （2）[1+4]型的环合反应 是一个杂原子或含杂原子的官能团与含四个碳原子的链状化合物发生关环反应. a. 1,4-二羰基化合物与与氨、碳酸铵、烷基伯胺、芳胺、杂环取代伯胺、肼、取 代肼和氨基酸等关环得到取代吡咯. Paal-knorr反应 反应机理：加成十消除机理 b. 1,4-二羰基化合物与与P2S5反应生成相应的噻吩. 工业上合成取代噻吩的方法. （3）通过环重排反应 a. 缩环重排 （4）尤里耶夫反应 b. 扩环重排 某些三员杂环在加热或催化剂作用下，能发生扩环重排反应，生成相应的吡咯等五员杂环。 对于有吸电子取代基的呋喃，一般产率很低。 3 化学性质和反应 （1）芳香性与亲电取代反应 由于五员杂环体系是芳香性的，并且比苯的亲电取代反应活性还要大些，因为杂原子上的孤对电子参与共轭，并“流向”环碳原子。 亲电取代反应活性: 主要发生在α-位上 呋喃、吡咯与HNO3反应，环本身被破坏，要用弱硝化试剂。 硝酸乙酰酯 环上有吸电子基团时，环被钝化而稳定 与溴反应十分剧烈，得多溴产物。 温和溴化试剂，二氧六环溴化物 傅-克反应 （2）不饱和性与加成反应 A。催化加氢反应 B。[4+2] 型的环加成反应 C。光激加成反应 D。[2+1] 型加成反应 二、环戊烷型饱和杂环体系 1、四氢呋喃： 环状的醚， 优良的溶剂 工业上生产尼龙66 2、四氢吡咯： 环状的二级胺，是合成药物、杀虫剂、杀菌剂的原料。 降压药物---五吡咯烷 胃长宁 四氢吡咯在合成中的一个重要用途，是与各种醛、酮反应，生成烯胺。这是醛、酮化合物进行烷基化和酰基化反应的中间体 3、四氢噻吩及其砜衍生物 环丁砜，优良溶剂