第十二讲 杂环化合物.ppt

第十二讲 杂环化合物;杂环化合物;脂杂环：没有芳香特征的杂环化合物称为脂杂环。;芳杂环 具有芳香特征的杂环化合物称为芳杂环;一、分类和命名;furan;3;?-甲基噻吩;互变异构;无特定名称的稠杂环母环的命名规则;（一）吡啶：;?=2.20D;吡啶与水能以任意比例混溶，同时又能溶解大多数极性及非极性有机化合物，它是一个良好的溶剂。 原因：吡啶具有极性；氮原子的未共用电子对未参与共轭体系，易与水形成氢键。;吡啶的弱碱性（pKa=5.19）;(1)氮原子上的反应;吡啶盐的十分重要的用途：;+Br2;+ HNO3;反 应 特 点;（3）吡啶的亲核取代反应;烷基化、芳基化反应;齐齐巴宾(Chichibabin, A.E.)反应——氨化;考研题; 置换易离去基团的亲核取代反应;(4)吡啶的氧化还原反应;吡啶可生成吡啶-N-氧化物。;*1 需要时，氧能提供电子，使整个环上的电荷密度增高； *2 不需要时，氧不提供电子，整个环系相当于吡啶盐； ;eg.;加氢反应;吡啶侧链α-H的反应;2、∏电子数为10，有芳香性;（1）亲电取代反应;（2）亲核取代反应;练p425;（3）氧化反应;（4）还原反应;考研题;3.喹啉和异喹啉的合成 ;该反应分成三步： ;练：p427；学习指导p186 （20）;嘧啶为无色液体或晶体，有刺激性气味，m.p=22.5 ℃，b.p=124 ℃。 可溶于水、乙醇、乙醚 ，主要用于合成药物。;胞嘧啶（C） Cytosine;亲电取代反应（发生在5位）;;反应最易在2位发生，其次是4,6位;氧化反应;侧链? -H反应;由?-二羰基化合物（或类似物）与1,1-二胺类化合物合成;;;（四）吡喃环系;三、五元杂环化合物;吡咯;呋喃;1、比苯容易发生亲电取代。 2、亲电取代反应一般发生α位，如果α位已取代，则发生在β位。;它们的芳香性由强到弱的顺序为： ;+ KOH;考研题;呋喃、噻吩、吡咯的质子化反应;（3）由于质子化反应，吡咯在强酸作用下会因 聚合而被破坏；;2、亲电取代反应;练习: ;*2 取代反应主要发生在α-C上；;（2） 呋喃、噻吩、吡咯的卤化反应;;（3）呋喃、噻吩、吡咯的硝化反应;（4）呋喃、噻吩、吡咯的磺化反应;S;（5） 呋喃、噻吩、吡咯的傅克酰基化反应;3、加氢反应;4、Diels-Alder反应;糠醛又叫?-呋喃甲醛 工业上利用玉米芯、大麦壳、??梁秆为原料，在酸作用下水解而得。 具有芳香醛的特征，可以发生亲核加成、银镜反应和歧化反应等。; ;吲哚的反应;可看作呋喃、噻吩或吡咯的“-CH=”被“-N=”取代，统称为“唑类”。 与吡咯等类似，同样具有闭合的6个电子共轭体系，所以也都具有一定的芳香性。;青霉素;咪唑结构;吡咯N(孤电子对参与共轭，所以碱性较弱);1. 1,2-唑与1,3-唑都有吡啶N，所以都有碱性。 ;化学反应——主要讨论亲电取代反应;互变异构;练习:;嘌呤为无色晶体。熔点216-217℃，易溶于水，能与强酸或强碱成盐。 嘌呤本身在自然界并不存在，但它的衍生物分布广，而且重要，如腺嘌呤、鸟嘌呤等都是核酸的组成成分。;嘌呤有两种异构体（互变异构）。 结晶态嘌呤为7H-嘌呤，在水溶液中二者以等比例共存。药物分子中一般多为7H-嘌呤衍生物，生物体中则9H-嘌呤更为常见。;腺嘌呤（Adenine）;咖啡碱（Caffeine）：又称咖啡因，存在于咖啡和茶叶中的一种生物碱。它为无色针状结晶或粉末，m.p=234-237 ℃，在178℃时升华，故可用升华法精制。它可溶于水、乙醇、氯仿、丙酮、乙酸乙酯，易溶于吡啶，难溶于石油醚，能兴奋中枢神经，可作为神经兴奋剂和利尿、强心药。; 6-巯基嘌呤是一种新型的抗癌药物。