第十五章杂环化合物.ppt

还原反应： （pKa＝11.2） 六氢吡啶（哌啶） 吡啶性质小结： 吡啶的芳香性比苯差，为“缺p”芳杂环 (2)亲电取代变难，主要进入3(b）-位 (3)亲核取代变易,主要进入2(a）-位 (4)氧化变难,还原变易 (1)吡啶的碱性(pKa5.19）比苯胺(pKa4.60） 强，比氨(pKa9.24)弱 （二）. 喹啉和异喹啉 N 1 2 3 4 5 6 7 8 N 1 2 3 4 5 6 7 8 喹啉 异喹啉 喹啉和异喹啉是同分异构体，都存在于煤焦油和骨油 中。1834年首次从煤焦油中分离出喹啉。许多天然或 合成的药物均具有喹啉环系结构 氯化小檗碱（盐酸黄连素） 1、结构与物理性质 结构类似于萘和吡啶（10个p电子 ） 2、喹啉的化学反应 亲电取代、亲核取代反应均比吡啶容易 喹啉在常温时是无色油状液体，具有类似于吡啶 的恶臭，沸点238℃； 异喹啉为低熔点固体，气味类似于苯甲醛，熔点 26℃，沸点243℃。 （1）亲电取代反应：进入5－、8－位 （2）亲核取代反应：主要发生在2－位 （3）氧化还原反应 苯环易氧化 吡啶环易还原 （三）. 含两个N原子的六元杂环（二嗪类） 1 2 3 4 5 6 N N N N 1 2 3 4 5 6 N N 1 2 3 4 5 6 哒嗪 嘧啶 吡嗪 都具有芳香性（6? 电子） （四）. 含O原子的六元杂环 4H－吡喃 2H－吡喃 v－吡喃酮 α －吡喃酮 O O O O O O 不饱和内酯 插烯内酯 吡喃酮与苯环的稠合产物: 色酮 香豆素 α －吡喃酮不稳定： 三、五元杂环化合物 (一). 吡咯、呋喃、噻吩 1. 结构和芳香性 特点：“多?”（或富电子）芳杂环 2. 物理性质 （1）五元杂环的偶极矩方向及数值如下： （2）水溶解度都小于六元杂环吡啶，它们的 水溶解度顺序为： 吡咯 ＞ 呋喃 ＞ 噻吩 (1). 酸碱性 吡咯虽具有仲胺结构，但几乎不具有碱性，吡咯氮上 的氢却因此变得较活泼，显示出弱酸性： N H + K O H N K + + H 2 O 3. 化学性质 pKa=17.5 (2). 亲电取代反应（进入2－（a）位） 苯 ＞ 噻吩 ＞ 吡咯 ＞ 呋喃 环的稳定性顺序： 比苯容易发生亲电取代反应，反应活性顺序： 吡咯 ＞ 呋喃 ＞ 噻吩 ＞＞ 苯 注意：吡咯和呋喃对酸、氧化剂敏感， 硝化、磺化使用较温和的非质子性试剂 a. 卤代反应 －－易生成多卤代物 低温 与苯胺相似 b. 硝化反应 采用非质子性试剂--－硝乙酐 c. 磺化反应 常用温和的非质子的磺化试剂：吡啶三氧化硫 噻吩比较稳定，可以直接磺化： 应用：除去苯中少量噻吩 d. 傅－克酰基化反应 傅-克烷基化：得到多烷基化产物（无实际意义） 傅-克酰基化时：可以得到一元取代的酰基产物 e. 吡咯的的特殊反应： 吡咯与苯酚的性质很相似 N H P h N 2 + C l - C H C l 3 2 5 % K O H E t O H , H 2 O N H N H C H O N H N N C 6 H 5 f. 呋喃的特殊反应 呋喃具有明显的共轭二烯性质，可以发生双烯 加成类型的反应（Diels-Alder反应） O N H H 2 / N i o r P d H 2 / P d O N H 四氢呋喃 (THF) 由于噻吩能使催化剂中毒，需使用特殊催化剂 (3). 催化加氢 四氢吡咯 (4). 呋喃甲醛的性质 又名：糠醛 （二）. 吲哚 吲哚 (indole) N H 吲哚为白色片状结晶，具有极臭的气味，但极稀 浓度的吲哚则有花香气味，可以作香料用。 色氨酸 5-羟色胺（5-HT) * * 杂环化合物 (Heterocyclic Compounds) 第十五章 杂环化合物 (Heterocyclic Compounds) 是指构成环的原子除了碳原子之外还有其它原子的环状化合物。杂环中除碳原子以外的原子都叫做杂原子。最常见的杂原子是氮、氧和硫。 本章讨论比较稳定、具有一定程度芳香性 （π电子数：4n＋2）的杂环化合物，这类 化合物具有芳香性，通称为芳杂环化合物 （aromatic heterocycles） 苯 吡啶 吡咯 呋喃 N N H O 一、分类和命名 按环的大小： 五元杂环和六元杂环 按杂环中杂原子数目的多少： 含有一个、