有机化学--张金梅--..pptVIP

亲电取代： 亲核取代： 氧化反应： 还原反应： 80完 实验室合成，Paal-Knorr合成法： ５ 卟啉化合物 卟吩 prophine 血红素 叶绿素a R=CH3 叶绿素b R=CHO 维生素B12 ６ 噻唑和咪唑 噻唑 thiazole 咪唑 imidazole 噻唑易与水混溶，具有弱碱性，它的许多衍生物是重要的药物或生理活性物质。 青霉素G 咪唑易溶于水，碱性比噻唑强，也有弱酸性，它氮上的氢像吡咯一样，能和碱金属作用生成盐。 六元杂环化合物中重要的有吡啶、嘧啶和吡喃等。 吡啶 pyridine 嘧啶 pyrimidine 吡喃 pyran １ 吡啶的来源和制法 许多生物碱、维生素、辅酶Ⅰ及辅酶Ⅱ都含有吡啶环。 工业制法： 80转结构 实验室制法：Hantzsch合成法。 反应过程： ２ 吡啶的结构 结构特点：杂原子的共轭效应和诱导效应都是吸电子的；未成键电子对在sp2杂化轨道上，不参与共轭。 sp2杂化 五元环的结构 下列化合物哪些具有芳香性 ３ 吡啶的化学性质 (1) 亲电取代反应 特点： 反应比苯难，不能发生傅氏烷基化、酰基化反应； 硝化、磺化、卤化必须在强烈条件下才能发生； 吡啶环上有供电子基团时，反应活性增高； 吡啶N原子可以看作是一个间位定位基。 反应特点：碱性较强；环不易发生亲电取代反应但易发生亲核取代反应；发生亲电取代反应时，环上N起间位定位基的作用。 用箭头表示下列化合物起反应时的位置 (2) 氧化和还原 吡啶环对氧化剂稳定，比苯环难氧化。 用过氧化氢氧化，可得N-氧化吡啶，N-氧化吡啶较易发生亲电取代，取代基主要进入对位。 吡啶比苯易还原。 (3) 亲核取代： (4) 弱碱性 碱性强弱的顺序： 下列化合物哪个可溶于酸，哪个可溶于碱，或既溶于酸也溶于碱 γ-吡啶甲酸 异烟肼 ４ 吡啶的衍生物 维生素B6 ： (or CHO or CH2NH2) ５ 嘧啶及其衍生物 嘧啶是1,3-位各为一个氮原子的六元杂环化合物。 嘧啶的碱性比吡啶弱得多，亲电取代反应也比吡啶更难，原因是氮原子的吸电子作用。 脲嘧啶 胸腺嘧啶 胞嘧啶 嘧啶本身不存在于自然界，但它的衍生物在自然界分布很广，脲嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶是遗传物质核酸的重要组成部分。 喹啉 吲哚 嘌呤 quinoline indole purine １ 吲哚 色氨酸 β-甲基吲哚 吲哚环的衍生物广泛存在于动植物体内，与人类的生命、生活有密切的关系。 5-羟基色胺 β-吲哚乙酸 脑白金 吲哚的化学性质和吡咯相似，具有极弱的碱性，吡咯环比苯环活泼，亲电取代反应发生在β-位。 Vilsmeier甲酰化反应： ２ 喹啉 (1) 结构和性质 喹啉的亲电取代反应发生在电子云密度较大的苯环上，取代基主要进入5或8位。 亲核取代主要发生在吡啶环的2或4位。 * 课程名称： 有机化学(Organic Chemistry) 第十五章 杂环化合物 任课教师： 张金梅 教学目标 ?杂环化合物的分类和命名； ?五元、六元杂环化合物的结构和芳香性及化学性质； *稠杂环化合物，喹啉的制法； ?了解生物碱、毒品的种类与危害。 教学重点 ?杂环化合物的命名原则； ?呋喃、糠醛、吡咯、噻吩、吡啶、吲哚的结构和性质。 教学难点 ?杂环化合物的命名原则； ?五元、六元杂环化合物的结构与芳香性。 非芳香杂环： 常见的杂原子：O、N、S。 芳香杂环： １ 分类 单杂环： 呋喃 furan 吡咯 pyrrole 噻吩 thiophene 噻唑 thiazole 咪唑 imidazole 吡啶 pyridine 嘧啶 pyrimidine 稠杂环： 喹啉 quinoline 吲哚 indole 嘌呤 purine 苯并吡喃盐 benzopyran (1) 杂环母核 ２ 命名 音译法：按照IUPAC推荐的普通名称，用2~3个汉字音译，使用带口字旁的同音汉字。 系统命名法：根据相应的碳环命名。 氧杂-2,4-环戊二烯 （茂） oxacyclopent-2,4-diene 呋喃 (2) 编号 3-甲基吡啶 β 3-methylpyridine 2-呋喃甲醛 α 2-furaldehyde 含有一个杂原子的单杂环，让杂原子的位号尽可能小，其次考虑取代基；编号也可使用希腊字母。 含有两种以上杂原子时： 1 2 3 4 5 1,2,3-噁二唑 1,2,3-oxadiazole ①让杂原子的位号尽可能小； ②当两个杂原子不相同时，按O,S,NH(NR),N顺序依次编号 4-甲基咪唑 4-methylimidazole