第十八章杂环化合物1.pptVIP

工业上吡啶主要有从糠醛制备法和乙炔制备法中制得。 NH3 500℃ 2CH≡CH+2HOCH2-OCH3+NH3 Al2O3-SiO2 实验室合成法为汉茨施合成法：用乙酰乙酸酯与甲醛和氨进行类似羟醛缩合的反应，先生成1,4-二氢吡啶衍生物，再氧化而成吡啶环。见P217 物理性质：无色液体，能与水、醇、醚互溶。能溶解大部分有机化合物和许多无机盐类，为一个很好的溶剂。吡啶能与无水CaCl2络合，所以吡啶的干燥一般用KOH 吡啶环上的C,N 以sp2 杂化成键。五个C和一个N各供一个p 电子参与共轭，形成具有6个p 电子的闭合的共轭体系，具有芳香性。 2. 吡啶的结构 · · N · · · · · · 孤电子对在sp2杂化轨道上。 分子中p电子云分布： N的电负性比C强，N上的孤对电子对未参与共轭， 环上电子云向N转移。 -0.58 +0.15 +0.05 +0.18 a. C上电子云密度降低，在邻对位降低多 b. 环上亲电比苯难，取代时发生在间位 3. 吡啶的碱性及其盐的性质 N上孤电子对未参与共轭，能与质子结合，呈碱性。 为弱碱，碱性比苯胺强，但比脂肪胺弱。 (CH3)3N NH3 pKb 4.2 4.8 8.8 9.4 16.6 吡啶环上有给电子基团时，碱性加大； 有吸电子基团时，碱性减弱。 pKa 0.73 5.20 6.5 * * 第十八章 杂环化合物 目的要求 1、掌握杂环化合物的分类和命名； 2、掌握五元杂环化合物的结构和化学性质，了解它们的制法； 3、掌握糠醛的性质，了解一些含五元杂环化合物的用途； 4、掌握吡啶的结构和化学性质，了解一些含六元杂环化合物的用途； 5、了解生物碱的一般性质和提取方法。 杂环化合物:是指一类环状有机化合物中，构成环的原子除碳原子外还有其它原子（杂原子）。 结构特点：有闭合共轭体系，p电子数符合4n+2， 具有芳香性。 通常杂原子有：O 、N 、S 等 从形式上看，它们都是含杂原子的环状化合物，但其性质与相应的开链化合物的衍生物相似，不属于杂环化合物讨论的范畴。 O O 内酯 O NH 内酰胺 O O O 环状酸酐 CH2—CH2 O 环氧化合物 第一节　杂环化合物的分类和命名 一 、分类 分类 单杂环 稠杂环 五元杂环 六元杂环 O S N N N N N N 苯环与单杂环稠并 两个以上单杂环稠并 H H 二、命名 1、利用杂环英文名称译音成汉语同音字，加口字旁以表示 杂环化合物，做为母体。 音译法 O S N N O N N furan pyridine pyrrole thiophene pyran pyrimidine 呋喃 吡啶 吡咯 吡喃 嘧啶 噻吩 2、环上有取代基时，从杂原子开始编号，取代基位 次尽小，取代基位次、名称写在杂环母体前； 3、 环上含两个以上相同杂原子时，从连有取代基或 氢原子的杂原子开始编号，并使另一个杂原子位 次尽小。 3-甲基吡啶 或β-甲基吡啶 1 2 3 4 5 6 α β N-甲基吡咯 或1-甲基吡咯 2 3 4 1 5 N -CH3 N CH3 2 3 4 1 5 2,5-二甲基噻吩 a,a-二甲基噻吩 4-甲基咪唑 2 3 4 1 5 CH3- N N N N -NH2 2-氨基嘧啶 1 2 3 4 5 6 H 4、环上有不同杂原子时，按O、S、N的顺序编号 5、稠杂环共用碳不编号，嘌呤除外，杂原 子的位次尽小。 N S CH3- 5-甲基噻唑 1 2 3 4 5 8-羟基喹啉 2 3 4 5 6 7 8 1 N OH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6-氨基嘌呤 6、杂环有复杂活泼的取代基时，杂环为取代基。 3-吲哚乙酸 或β-吲哚乙酸 2 3 4 5 6 7 1 α β N -CH2COOH 2-呋喃甲醛 H 第二节　五元杂环化合物 典型的五元杂环是呋喃、噻吩、吡咯。 呋喃 吡咯 噻吩 一、 呋喃、噻吩、吡咯杂环的结构 物理方法证明：呋喃、噻吩、吡咯都是平面结构，环上所有原子均以sp2 杂化轨道重叠形成s键。 碳未杂化的 p 轨道中有一个电子，杂原子的 p 轨道中有一对电子，p 轨道互相平行重叠，形成闭合的共轭体系。 O · · · · · · · · 呋喃