杂环化合物.ppt

14.3 六元杂环化合物 14.3.1 吡啶的结构和性质 14.3.2 喹啉的结构和性质 吡啶存在于煤焦油、页岩油和骨焦油中。 吡啶是具有特殊臭味的无色液体，沸点115℃，熔点42℃，相对密度0.982。 吡啶可与水、乙醇和乙醚等混溶，是一种很好的溶剂，能溶解多种有机物和无机物。 吡啶环上的氮原子的一对未共用电子对处于sp2杂化轨道上，它并不参与环上的共轭体系，因此能与质子结合，具有弱碱性。其碱性弱于脂肪胺强于苯胺。 吡啶可与卤代烷或酰卤结合生成相当于季胺盐的产物。 氮原子的电负性比碳原子大，所以氮原子附近电子密度较高，环上碳原子的电子密度有所降低。因此，吡啶与硝基苯相似，亲电取代比苯困难，并且主要发生在β位上，反应条件要求较高。另外，吡啶不能进行付氏反应。 吡啶比苯稳定，不易被氧化，一般都是侧链被氧化，而杂环不被破坏，结果生成吡啶甲酸。 喹啉是苯环与吡啶环稠合而成的化合物，存在于煤焦油和骨焦油中，可用稀硫酸提取，也可用合成方法制得。 喹啉是无色油状液体，有特殊气味，沸点238℃，相对密度1.095，难溶于水，易溶于有机溶剂，如乙醚等。它在空气中放置逐渐变成黄色。 若其他芳胺或不饱和醛代替苯胺或丙烯醛，便可制得各种喹啉的衍生物。 喹啉与吡啶很相似，也具有弱碱性（pKb＝9.1）。喹啉与酸作用生成盐，例如它与重铬酸形成难溶于水的复盐。 喹啉可发生亲电取代反应，但由于吡啶环难发生亲电取代反应，所以取代基多进入苯环（5或8位）。喹啉与吡啶一样，也能发生亲核取代反应，取代基则进入吡啶环（2或4位）。 　 喹啉对氧化剂较稳定，用强氧化剂如高锰酸钾氧化时，通常是苯环破裂，生成2,3-吡啶二甲酸。 * 下页 退出 sp2杂化 未共用电子对占据sp2杂化轨道，与环共平面，不能参与环系的共轭 p轨道与环平面垂直，相互重叠形成六个原子在内的闭合共轭体系 (1)吡啶的结构 12.4.1 吡啶的结构和性质 吡啶和吡咯的结构比较 孤对电子在sp2杂化轨道上 孤对电子在p轨道上 课堂练习 下列化合物哪些具有芳香性？ (2)吡啶的性质 14.3.1 吡啶的结构和性质 弱 碱 性 取代反应 氧 化 还 原 pKb＝8.8 弱碱性 良好的酰化剂 亲电取代 取代反应 亲核取代 吡啶可与强的亲核试剂起亲核取代反应，主要生成α取代产物。 氧 化 吡啶比苯易被还原，经催化氢化或用乙醇和钠还原，可得六氢吡啶。 还 原 六氢吡啶 14.3.2 喹啉的结构和性质 斯克洛浦法 (1)制　取 加成 亲电取代 (2)化学性质 弱 碱 性 取代反应 氧 化 还 原 可用此法精制喹啉。 弱碱性 碱性小结： R4NOH 脂肪胺 NH3 + 有机化合物碱性小结： 中性 弱酸性 酸性 取代反应 亲核取代 亲电取代 取代反应 氧 化