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第十一章杂环化合物
在吡咯分子中,由于氮原子上的未共用电子对参与了大π键的形成,难以与质子结合,因而降低了其碱性。 第十一章 杂环化合物 酸碱性 吡咯、呋喃和噻吩在室温分别与氯(或溴)激烈反应,得到多卤代产物。 第十一章 杂环化合物 卤代反应 与硝酸乙酰酯(CH3COONO2),在低温下进行反应。吡咯和噻吩分别得比例不同的2-和3-硝基物,而呋喃几乎全为2-硝基产物 第十一章 杂环化合物 硝化反应 吡咯和呋喃的磺化反应也需要在比较缓和的条件下进行,常用非质子性的吡啶三氧化硫作为磺化试剂。噻吩比较稳定,可直接在室温下进行磺化反应,生成可溶于水的α-噻吩磺酸。 第十一章 杂环化合物 磺化反应 四氢吡咯相当于脂肪族仲胺 四氢呋喃相当于脂肪族醚 杂环化合物的氢化产物,因为破坏了杂环上的共轭体系而失去了芳香性,成为脂杂环化合物 四氢噻吩相当于脂肪族硫醚 第十一章 杂环化合物 还原反应 当吡啶环上有氨基或羟基时,很容易形成分子间氢键,从而会减弱与水形成氢键的能力,使其溶解度减小。 3-羟基吡啶 2,4-二羟基吡啶 2-氨基吡啶 2,6-二氨基吡啶 第十一章 杂环化合物 溶解性 (1:30) (1:106) (1:1) (1:10) 第十一章 杂环化合物 碱性强弱比较 碱性 因为氮原子的电负性大于碳原子,吡啶环中氮原子的存在,降低了环上碳原子的电子云密度,所以亲电取代反应困难。 第十一章 杂环化合物 取代反应 当环上有烃基时,烃基容易被氧化 吡啶比苯容易还原,在常压下用化学还原或催化加氢的方法都可以将吡啶还原成六氢吡啶。 第十一章 杂环化合物 氧化反应 * 第十一章 杂环化合物 杂环化合物是由碳原子和非碳原子共同组成环状骨架结构的一类有机化合物。环中的非碳原子称为杂原子,常见杂原子有氧、硫、氮等。 本章所讨论的杂环化合物,是那些环系比较稳定,在性质方面和苯相似,也就是说他们都具有不同程度的芳香性,常被称为芳杂环。 本章学习要求 本章同步测试参考答案 第十一章 杂环化合物 学习要求: 1.理解杂环化合物的的定义和分类 2.掌握杂环化合物的命名 3.掌握五员、六员杂环化合物的结构特点 4. 掌握杂环化合物性质与结构的关系 5. 了解重要的杂环化合物 知识目标: 能力目标: 1.能对杂环化合物命名 2.能运用化学方法鉴别常见杂环化合物 一、杂环化合物的分类、命名 (一)分类 第十一章 杂环化合物 杂环化合物是以杂环母环结构为基础进行分类的。 此外还可以根据所含杂原子的种类和数目进一步细分。 表11-1列出了常见杂环母环的 结构与名称。 第十一章 杂环化合物 (二)命名 1.杂环母环的命名 杂环母环的名称通常采用音译法,即根据杂环化合物的英文名称,选用与译音同音的汉字,再加上“口”旁组成音译名。例如:“Furan”的名称为呋喃,“Pyridine”的名称为吡啶等。 2.杂环母环的编号 当杂环上有取代基时,为了标明取代基的位置,需将杂环母环编号。编号的原则为: (1)含1个杂原子的杂环 (2)含2个相同杂原子的杂环 一、杂环化合物的分类、命名 第十一章 杂环化合物 2.杂环母环的编号 (3)含2个不同杂原子的杂环 (4)有特定编号的稠杂环母环 3.取代杂环化合物的命名 的命名,可以选杂环为母体,将取代基的位次、数目及名称写在杂环母环名称前有时也将杂环作取代基,以 来命名。 连有取代基的杂环化合物 侧链的官能团作母体 (二)命名 一、杂环化合物的分类、命名 命名下列化合物: N-甲基-4-吡啶甲酰胺 4-吡啶甲酸 第十一章 杂环化合物 课堂练习 4-吡啶甲酰胺 4-吡啶甲酸甲酯 命名下列化合物: 5-甲基-2-呋喃甲醛 2-甲基-5-甲氧基吡咯 第十一章 杂环化合物 4 课堂练习 5-甲基-2-噻吩磺酸 4-甲基咪唑 第十一章 杂环化合物 二、杂环化合物的结构与性质 (一)吡咯、呋喃和噻吩的分子结构 在吡咯、呋喃和噻吩分子中,碳原子与杂原子均以sp2杂化轨道和相邻的原子彼此以σ键构成五元环,成环的5个原子处于同一平面上。每个碳原子及杂原子都有1个垂直于该平面的未杂化的p轨道,碳原子的p轨道中各有1个电子,杂原子的
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