吉林大学《有机化学》课件-第13章 杂环化合物.pptVIP

a 或 g 卤代吡啶的亲核取代 反应易进行 13-32 13-33 氧化还原反应 氧化反应 比苯难 由于氮原子的吸电子作用，使吡啶环上电子云密度降低，难氧化，易还原。 1, 2, 3, 4-四氢喹啉 十氢喹啉 还原反应 比苯容易 13-34 13-35 含两个杂原子的六元杂环化合物 嘧啶 尿嘧啶(U) 胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T) 2,4-二氧嘧啶 4-氨基-2-氧嘧啶 5-甲基-2,4-二氧嘧啶 13-36 13-37 含两个杂原子的五元杂环化合物 具有两个或两个以上杂原子（其中至少有一个是N原子）的五元杂环化合物叫唑。 唑可以看作是呋喃、噻吩、吡咯环上2-位或3-位的CH被N原子取代的化合物。 13-38 唑的结构 唑环具有6个p电子的环状共轭体系，有一定程度的芳香性。 异噁唑、异噻唑、吡唑 （Z=O、S、NH） 吡啶中的N 吡咯中的N 噁唑、噻唑 （Z=O、S） 咪唑 13-39 吡唑、咪唑的酸碱性与互变异构： 4-甲基咪唑 5-甲基咪唑 咪唑：两性化合物，既可以作为质子的受体，又可以作为质子的供体。 5-甲基吡唑 3-甲基吡唑 13-40 稠杂环——嘌呤 嘌呤易溶于水，其水溶液显中性，能与强酸或强碱成盐。其酸性(pKa=8.9)比苯酚(pKa=10)强，碱性(pKb=11.6)比吡啶(pKb=8.8)弱。在水溶液中易于发生互变异构。 9H-嘌呤 7H-嘌呤 13-41 腺嘌呤(A) (6-氨基嘌呤) 鸟嘌呤(G) (2-氨基-6-羟基嘌呤) 咖啡碱 茶碱 可可碱 13-42 尿酸为白色晶体，难溶水，具有弱酸性(pKa=5.75)，可与碱成盐。尿酸是鸟类和爬虫类动物体内蛋白质的代谢产物，由尿排出。人的血液和尿液中含量较少，在代谢发生障碍时，尿液中的尿酸量增加而形成尿结石，血液中的尿酸含量过高时，可沉淀在关节外形成痛风石。 13-43 生物碱 生物体内一类含氮的具有一定生理活性的有机碱性化合物。由于这类物质主要来源于植物，因此又叫做植物碱。生物碱结构复杂，种类很多。 概念： 生物碱在植物体内是由氨基酸转化来的，可与有机酸（如苹果酸、柠檬酸、草酸、琥珀酸）成盐，常以盐的形式存在于植物体内。 13-44 性质： 氮、碱、苦、毒、晶、溶、旋、沉、色 常用的生物碱沉淀剂 苦味酸、 磷钼酸H3PO4.12MoO3.XH2O、碘化铋钾BiI3.KI、 碘化汞钾HgI2.2KI等。 常用的生物碱显色剂 5%钼酸铵(NH4)6Mo7O24.4H2O的浓H2SO4、 甲醛、浓H2SO4、浓HNO3等。 在分离、提纯、精制生物碱时，可先将样品在酸存在下用水提取，再将提取液调节至碱性，后用有机溶剂提取。 13-1 在环状化合物中，构成环的原子除碳原子外还含有非碳原子的化合物 杂原子（O、S、N） 易开环，性质与链状相似 芳杂环： 具有芳香性，环稳定 第13章 杂环化合物 13-2 分类和命名 五元杂环 吡咯 呋喃 噻吩 咪唑 噁唑 噻唑 吡唑 异噁唑 六元杂环 稠杂环 吡啶 嘧啶 吡喃 嘌呤 吲哚 喹啉 13-3 以杂环的英文谐音汉字，加“口”字旁来表示杂环母环的名称。 特定杂环的命名常采用音译法： 13-4 从杂原子开始； 如有两个杂原子，按O、S、NH、N的顺序确定最小编号位置，并使另一个杂原子的编号尽可能小； 杂环的命名与芳香族化合物相似。若环上连有取代基，需对环进行编号，编号原则如下： 2-乙基吡咯 α-乙基吡咯 2-呋喃甲醛 α-呋喃甲醛 3-吡啶甲酸 β-吡啶甲酸 13-5 4-甲基咪唑 4-乙基噻唑 5-羟基嘧啶 6-氨基嘌呤 稠杂环固定编号。 8-羟基喹啉 6-溴-3-吲哚甲酸 13-6 存在异构体时，标氢（H）区别。 4H-吡喃 2H-吡喃 1H-吲哚 3H-吲哚 9H-嘌呤 7H-嘌呤 1H-吡咯 2H-吡咯 13-7 含一个杂原子的五元杂环化合物 富电子，易亲电取代 吡咯（C4H5N）的结构 吡咯中所有成环原子均为sp2杂化，形成 5 中心、6 电子的大π键，具有芳香性。 13-8 (kJ/mol) 150 122 90 68 共振能对比 芳香性：苯 噻吩 吡咯 呋喃 杂原子的性质——吡咯的酸碱性 芳香性——亲电取反应代 不饱和性——加氢还原 共轭二烯性质——Diels-Alder反应 吡咯、呋喃、噻吩的化学性质 亲电取代反应相对活性 3×1018