《12杂环化合物》-课件设计（公开）.ppt

12 杂环化合物 （Heterocyclic Compounds） 12 杂环化合物 12.1 杂环化合物的定义、分类和命名 12.2 杂环化合物的结构和芳香性 12.3 五元杂环化合物的性质 12.4 六元杂环化合物的性质 12.5 生物碱 12.1 杂环化合物的定义、分类和命名 12.1.3 杂环化合物的命名 用其他芳胺或不饱和醛代替苯胺或丙烯醛，也可制得各种喹啉的衍生物。 12.5 生物碱 (1)弱碱性 许多试剂能与生物碱作用，生成不溶性的沉淀或产生颜色反应，这些试剂称为生物碱试剂。可用这些试剂来检验生物碱的存在。 吡啶比苯稳定，和烷基苯相似，一般都是侧链氧化，而环不破裂，生成吡啶甲酸。 （3）氧化、加氢 返回 六氢吡啶 比苯易还原 返回 12.4.1 喹啉 喹啉是苯环与吡啶环稠合而成的化合物，存在于煤焦油和骨焦油中，可用稀硫酸提取，也可用合成方法制得。 斯克洛浦法 (1) 制法 返回 返回 12.4.1 喹啉 (2) 性质 喹啉是由一个苯环和吡啶环稠合而成。由于吡啶亲电取代比苯难，而亲核取代比苯易，因此喹啉亲电取代进入苯环（5或8位），亲核取代进入吡啶环（2或4位） ， 亲电取代 返回 亲核取代 氧 化 ?苯环破裂，说明吡啶环比苯环稳定 烟酸 返回 弱 碱 性 喹啉与吡啶很相似，也具有弱碱性（pKb＝9.1）。喹啉与酸作用生成盐，例如它与重铬酸形成难溶于水的复盐。 此性质可用来精制喹啉 ?碱性强弱： pKb 8.6 8.8 9.1 9.4 返回 　 生物碱是一类存在于生物体内含氮的碱性有机化合物。它们主要存在于植物中，具有很强的生理作用。 生物碱的结构一般都是比较复杂的多环化合物。 生物碱是人们研究得最早和最多的一类中草药有效成份。 12.5.1 生物碱的物理性质 　 生物碱一般为无色或白色结晶形固体，少数是有颜色的液体，难溶于水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯等有机溶剂。 生物碱大多都有旋光性，自然界中存在的一般都是左旋体。左旋体和右旋体的生理作用往往差别很大。 返回 * 下页 退出 上页 下页 退出 有机化学 返回 基本内容和重点要求 杂环化合物的分类和命名； 杂环化合物的结构和芳香性； 五元杂环化合物的化学性质； 六元杂环化合物的化学性质； 生物碱 重点要求掌握芳香性；五元、六元杂环化合物的化学性质，杂环化合物的亲电取代反应的活性及规律；酸碱性规律。 返回 返回 返回 12.1.1 定义 ?和以前我们遇见过的杂环化合物如环氧乙烷、顺丁烯二酸 酐不同，这些杂环化合物成环原子（包括杂原子）共平面， 有闭合的共轭体系，π电子数为4n+2 ，具有芳香性。我们所 说的杂环化合物指的是具有一定芳香性的芳杂环化合物。 有机环状化合物中，成环原子除碳原子外还有其它杂原子的化合物叫杂环化合物。 常见杂原子有： O、S、N 等 常见杂环化合物： （呋喃） （吡咯） （噻吩） （吡啶） 单环 稠环 五元杂环 返回 12.1.2 分类 杂环化合物数量很多，约占全部已知有机物的三分之一。 按环的大小可分为五元杂环和六元杂环两大类： 吡咯 咪唑 噻唑 吲哚 苯并呋喃 六元杂环 单环 稠环 吡啶 嘧啶 喹啉 异喹啉 返回 (1) 音译法 英文名称的中文音译。左边加一个“口”旁表示杂环化合物。 例如： 返回 ?环上有取代基的杂环化合物，命名时以杂环为母体，从杂原子开始编号；当环上有不同的杂原子时，按O、S、N的次序编号。 4-甲基吡啶 2-呋喃甲醛 4-甲基咪唑 5-甲基噻唑 2，5-二甲基呋喃 8-羟基喹啉 5 6 1 2 4 3 α β γ α β ＇ ＇ γ-甲基吡啶 α-呋喃甲醛 α α，α＇ -二甲基呋喃 2 5 4 3 1 例如： 2 5 4 3 1 （N上有R或H为1位） 下页 退出 上页 返回 （2）系统法：以相应的碳环为母体来命名。 碳环母体为： 茂 氧杂茂 硫杂茂 氮杂茂 氮杂苯 返回 12.2 杂环化合物的结构和芳香性 三个化合物结构上的共同点：成环原子共平面；有闭合的共轭体系；π 电子数为6（4个C上的p轨道各有一个电子、杂原子的p轨道上有一对未共用电子）；符合4n+2规则。因此，呋喃、吡咯、噻吩都具有芳香性。 12.2.1 五元杂环化合物：呋喃、吡咯、噻吩 碳原子、杂原子均为sp2杂化 呋喃 吡咯 噻吩 呋喃、噻吩和吡咯的结构 下页 退出 上页 返回 动画 返回 12.2.1 五元