徐7.3杂环化合物教材.ppt

7.10 杂环化合物 ;内容概要 ;环系中可以含一个、两个或更多的相同的或不同的杂原子。 环可以是三元环、四元环或更大的环，也可以是各种稠合的环; 杂环化合物可按环的大小分类，其中最重要的是五元杂环和六元杂环两大类。;根据有无芳香性，可将杂环化合物分为非芳香性杂环和芳香性杂环。 ;2）命 名;---以杂环为母体，将杂环上的原子编号，编号原则： ;7.10.2 结构和芳香性 ;;共面的闭环共轭体系，π电子数符合4n+2. 具有一定的芳香性。 由于环上的5 个原子共享6个π电子，电子云密度比苯环大，称为富电芳杂环，发生亲电取代反应的速度也比苯快得多。;呋喃、噻吩、吡咯具有芳香性的实验依据; 它们的核磁共振吸收均出现在低场，芳香族化合物区域内： ;③ 离域能数据 ;(乙) 六元杂环的结构 ;①　由于吡啶环中有6中心6电子的大π键，符合休克尔4n+2规则，所以吡啶环亦有芳香性。;②　由于吡啶环中氮原子上的一对孤对电子与苯环共平面（填入sp2轨道中），不参与环状共轭体系，所以这一对孤对电子很容易给出去从而表现出碱性。;(1)亲电取代 (2) 加成反应 (3) 氧化反应 (4) 酸、碱性 (5) 颜色反应 ;(1) 亲电取代 ;比苯快，新引入基上α-位。 ;说明：① 噻吩环芳性比呋喃环和吡咯环强，较稳定； ② 噻吩环上电子云密度比苯环大，更容易磺化。 ;利用磺化反应可分离苯和噻吩： ;④付氏酰基化：由于烷基化反应产率较低并且选择性差，因此用处不大。但其酰基化反应用途较大。;(2) 加 成 ; 五元杂环属于富电子的芳杂环，容易发生氧化反应，从而导致环的破裂或发生聚合作用得到焦油状聚合物；所以无实际意义。;(4) 吡咯的弱碱和弱酸性 ;另一方面，吡咯有弱酸性： ;(5) 颜色反应 ;命名：最初由米糠与稀酸共热而得，故名糠醛。 性质：糠醛具有典型的无α－H的醛的性质：; 吲哚是由苯环和吡咯环稠合而成，也称为苯并吡咯。 它们在动、植物体内起着重要的生理作用。;（2）性质：吲哚为片状结晶，具有臭味，但纯吲哚的极稀溶液则有香味，可用于制造茉莉型香精。 ;（二）六元杂环化合物 ;(1) 亲电取代 ;;吡啶属于缺电子的芳杂环???不发生付—克反应，也难于发生其它亲电取代反应，但它容易发生亲核取代反应，取代基主要进入α位;(3) 氧化与还原 ; 由于氮上孤对电子与苯环共面，不参与环体系的共轭，所以吡啶有碱性，且碱性大于苯胺： ;;与酸成盐; 喹啉和异喹啉是由苯环与吡啶环稠合而成，它们互为同分异构体，存在于煤焦油和骨焦油中。;啉喹可以发生硝化、磺化、氨基化、氧化、氢化等反应;;（3） 喹啉的氧化和还原