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第十三章杂环化合物;;血红素(heme);构成环的原子除碳原子外还有O、S、N、P等杂原子的一类环状化合物称为杂环化合物。;本章主要讨论的是最重要的、最令人感兴趣的那些环比较稳定，具有芳香结构和芳香性的杂环化合物。（简称芳杂化合物）。;13.1杂环化合物的分类、命名和结构;非芳香性杂环:;芳杂环化合物:;吡啶的同系物被氧化时总是侧链先氧化而芳杂环不破坏，生成相应的吡啶甲酸：

闭合共轭体系，6个π电子，多π芳杂环。

较苯难磺化、硝化和卤化。

在没有误会的情况下，“杂”字可以省去。

噻吩存在于煤焦油的粗苯中，约为粗苯含量的0.

亲核取代反应则发生在吡啶环上，其中喹啉主要在2-位取代，而异喹啉主要在1-位。

已经学过的杂环化合物：

4嘧啶、嘌呤及其衍生物

吡咯呋喃噻吩苯

血红素(heme)

单杂环(五元、六元、一杂、二杂等);苯并咪唑苯并唑苯并噻唑嘌呤

benzomidazolebenzoxazolebenzothiazolepurine;13.1.2命名：一般按英文音译(音译法)。

常见的杂环有：;母体选择：磺酸、羧酸及其衍生物外，一般以杂环为母体。

杂环的编号：从杂原子开始;环上有多个

相同杂原子时，使杂原子位号符合最低系列原则；不同杂原子按O、S、N的次序编号。;命名2：环上只有一个杂原子时，也可把靠近杂原子的位置叫?位，其次为?位，再次为?位：;命名3：根据相应的碳环来命名。把杂环看作相应碳环中的碳原子被杂原子取代而形成的化合物，命名时在相应的碳环名称前加上杂原子的名称：;;环上碳原子?电子密度比苯大的称为多?芳杂环，通常为五元芳杂环；比苯小的，称为缺?芳杂环，六元杂环。;芳香性强弱的次序;图17.2吡啶的轨道结构;13.2五元杂环化合物;存在于松木焦油中，为无色液体，难溶于水，易溶于有机溶剂。其蒸汽遇有被盐酸浸过的松木时，即呈绿色（叫松木反应，鉴别呋喃的存在）。

工业上用糠醛（?-呋喃甲醛）制备：;呋喃具有芳香性，较苯活泼，容易发生取代反应；还有一定程度的不饱和化合物的性质(发生加成反应)。

溴代：;;;学名:?-呋喃甲醛。制造糠醛树脂等。

1.糠醛的制法（麦杆、花生壳、甘蔗渣等含多缩戊糖的物质）：;

糠醛在醋酸存在下与苯胺作用显红色—检验糠醛；

糠醛具有一般醛基的性质：;糠醛为没有?-氢的醛，其性质与苯甲醛或甲醛相似：

;噻吩存在于煤焦油的粗苯中，约为粗苯含量的0.5%

在石油和页岩油中也含有噻吩及其同系物。

噻吩的结构：

;噻吩的性质;13.2.4吡咯;（2）取代反应;1.存在和制取——存在于煤焦油和页岩油中。

2.性质

（1）碱性—吡啶环上氮原子有一对未共用电子没参加环上的共轭体系，因此能与质子结合，具有弱碱性：;吡啶容易和SO3结合生成N-磺酸吡啶，作为缓和的磺化剂。;吡啶与叔胺相似，可与卤烷结合生成相当于季铵盐的产物，受热则发生分子重排而生成吡啶的同系物：;环上碳原子?电子密度比苯大的称为多?芳杂环，通常为五元芳杂环；

体系符合4n+2休克尔规则。

杂环的编号：从杂原子开始;环上有多个

吡啶具有和苯非常相似的骨架结构和π电子结构。

因N的电负性大于C，吡啶为缺π芳杂环，亲电取代活性小于苯。

呋喃具有共轭双键的性质(双烯合成)

（3）氧化与还原——吡啶比苯稳定，不易被氧化剂氧化。

母体选择：磺酸、羧酸及其衍生物外，一般以杂环为母体。

吡啶的同系物被氧化时总是侧链先氧化而芳杂环不破坏，生成相应的吡啶甲酸：

存在和制取——存在于煤焦油和页岩油中。

吡啶用过氧羧酸氧化（或30%的H2O2和CH3COOH作用）时，生成吡啶N-氧化物或称氧化吡啶：

1嘧啶的衍生物——广泛存在于生物体内。

已经学过的杂环化合物：

吡啶经催化氢化或用乙醇和钠还原，可得六氢吡啶：

（1）取代反应——?位取代

噻吩存在于煤焦油的粗苯中，约为粗苯含量的0.

杂原子的＋C效应，增加了杂环的亲电取代反应的活性。;与硝基苯相似：吡啶与强的亲核试剂起亲核取代反应，主要生成?取代产物（齐齐巴宾反应）：;（3）氧化与还原——吡啶比苯稳定，不易被氧化剂氧化。吡啶的同系物被氧化时总是侧链先氧化而芳杂环不破坏，生成相应的吡啶甲酸：;吡啶用过氧羧酸氧化（或30%的H2O2和CH3COOH作用）时，生成吡啶N-氧化物或称氧化吡啶：;尼古丁;13.3