第十四章芳香杂环化合物(药学、临药).ppt

无特定名称的稠杂环母环的命名规则 物理性质 呋喃 无色液体，难溶于水，有氯仿的气味。与盐酸浸过的松木片反应，显绿色。 吡咯 无色液体，难溶于水，有苯胺的气味。与盐酸浸过的松木片反应，显红色。 噻吩无色液体，不溶于水。在硫酸存在下与吲哚醌作用，显蓝色。 邓健 制作 罗美明 审校 三、芳香五元杂环 (一) 呋喃、噻吩、吡咯的结构 4C 1O 共面；都有一个垂直于分子平面的 p 轨道, 侧面交叠形成环闭大π 键，其中四个碳原子各贡献 1个 p 电子，氧原子则贡献2个 p电子, 形成 6电子环状共轭大π键。 与苯环比较, 呋喃、噻吩、吡咯为 5原子共用6个π电子, 故环上π电子云密度比苯环大,属于“富π芳杂环”。 上页 下页 首页 人民卫生电子音像出版社 上述杂环中的π电子云不象苯环那样分布均匀，因而环的稳定性不如苯。O的电负性(3.5)较大, 故呋喃环π电子共轭程度较弱, 芳香性最小。S 的电负性(2.5)在三者中为最小, 且S原子半径较大，原子核对共轭π电子的吸引力较小，故噻吩环π电子共轭程度较大，芳香性在三者中最大。N的电负性(3.0) 在O、S之间，故吡咯的芳香性介于呋喃与噻吩之间。 芳香性 (环的稳定性): 苯 噻吩 吡咯 呋喃 呋喃 噻吩 吡咯 上页 下页 首页 邓健 制作 罗美明 审校 这些化合物键长的平均化程度远不如苯(苯环上的碳碳键均为139 pm)，环的稳定性不如苯。在化学性质上, 既有与苯相似之处, 又有一些差别。 共轭能：117(Kj·mol-1) 88 67 (苯环150) 上页 下页 首页 人民卫生电子音像出版社 （二）吡咯、呋喃和噻吩的性质 1．吡咯的酸碱性 吡咯N上孤电子对因参与环的共轭, 故碱性极弱, 比苯胺还弱得多, 不能与酸形成稳定的盐。 pKb: 3.7 4.7 9.6 13.6 上页 下页 首页 邓健 制作 罗美明 审校 另一方面，吡咯 N上的H 却有微弱的酸性(pKa=17.5 ), 与醇相当，而比酚弱。吡咯在无水条件下可以与固体氢氧化钾加热生成钾盐。 上页 下页 首页 人民卫生电子音像出版社 2. 亲电取代反应 由于环上的电子云密度比苯大，因此吡咯、呋喃和噻吩亲电取代反应比苯容易发生。吡咯的活泼度与苯胺或苯酚相当。亲电取代反应主要发生在?位。 上页 下页 首页 邓健 制作 罗美明 审校 吡咯和呋喃遇强酸时, 杂原子能质子化, 使芳香大?键破坏, 所以不能用强酸进行硝化和磺化反应, 需选用较温和的非质子性试剂。例如吡咯硝化需用硝酸乙酰基酯（硝乙酐）。 上页 下页 首页 * 第十四章 杂环化合物 §14-1 分类和命名 §14-2 芳香六元杂环 §14-2-1 吡啶的结构 §14-2-2 吡啶的性质 §14-2-3 嘧啶及其衍生物 §14-3 芳香五元杂环 一、吡咯、呋喃和噻吩的结构 二、吡咯、呋喃和噻吩的性质 三、吡咯衍生物 四、咪唑的结构和功能 五、稠杂环化合物 人民卫生电子音像出版社 “杂环”就是组成环的原子除 C 外，还含有其它元素的原子，这些非碳原子统称为杂原子。原则上二价以上的元素都可成为杂原子, 但最常见的是 O、S和N。 前面学过的环氧化合物、环状酸酐、内酯、内酰胺等: 因其性质与相应的脂肪族化合物较相似，因此并入脂肪族化合物中讨论, 而不列为杂环化合物。 第十四章 杂环化合物 上页 下页 首页 邓健 制作 罗美明 审校 本章讨论的杂环化合物主要指环系较稳定，包括杂原子在内的环是平面型，环内有4n+2个p电子处于环闭共轭体系中，统称为芳(香)杂环化合物。 呋喃 噻唑 嘧啶 嘌呤 其它不具芳香性的杂环化合物，统称为非芳香杂环化合物或杂脂环化合物。 杂脂环 上页 下页 首页 人民卫生电子音像出版社 一、分类和命名 六元杂环: 五元杂环: 第一节 芳香杂环化合物 上页 下页 首页 邓健 制作 罗美明 审校 命名原则：译音＋“口”旁 Furan Thiophene Pyrrole Thiazole Imidazole Pyrazole Oxazole 呋喃 噻吩 吡咯