高等有機(jī)化學(xué)

1、高等有機(jī)化學(xué)化學(xué)工程于敬文有機(jī)化學(xué)中雜環(huán)化合物摘要雜環(huán)化合物是分子中含有雜環(huán)結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物。構(gòu)成環(huán)的原子除碳原子外，還至少含有一個(gè)雜原子。本文闡述了雜環(huán)化合物的命名規(guī)則，雜環(huán)化合物的化學(xué)性質(zhì)，并介紹了一些常見的雜環(huán)化合物。關(guān)鍵字:雜環(huán)化合物;雜原子；雜環(huán)結(jié)構(gòu)一、 命名:雜環(huán)化合物的命名規(guī)則一般采用國際上通用的英文名稱的音譯法呋喃 噻吩 吡咯 吡啶嘧啶 喹啉 吲哚2雜環(huán)化合物的命名規(guī)則如雜環(huán)上有取代基，應(yīng)從雜原子開始編號，并盡可能使取代基的位次較小。2-甲基-5-乙基呋喃 4-甲基吡啶 5-硝基-2-呋喃甲醛-甲基-乙基呋喃 -甲基吡啶 -硝基-呋喃甲醛 如含有兩個(gè)不同雜原子，則兩雜原子的編號

2、盡可能小，并使雜原子上連有H原子或取代基的雜原子位次最小。1,4-二甲基-5-溴咪唑若兩雜原子不同，則按O、S、N的順序編號5-甲基噻唑3 五元雜環(huán)化合物 呋喃、噻吩、吡咯1、 結(jié)構(gòu)和芳香性一個(gè)閉合的環(huán)狀共軛體系符合休克爾4n+2規(guī)則，都具有芳香性離域能呋喃、吡咯和噻吩的離域能分別為：67 kJmol-1、 88 kJmol-1和117 kJmol-1比苯的離域能（150.5 kJmol-1 ）低，但比大多數(shù)共軛二烯烴的離域能（約1228 kJmol-1 ）要大得多。 2、 呋喃、噻吩和吡咯化學(xué)性質(zhì)1）親電取代反應(yīng)親電取代反應(yīng)活性: 吡咯 呋喃 噻吩 苯反應(yīng)主要發(fā)生在-位烯丙型較穩(wěn)定（1）鹵化

3、呋喃、噻吩在室溫與氯或溴反應(yīng)很激烈，得到多鹵代物。 若在溫和條件下，如用溶劑稀釋及采用低溫，可得到一鹵代物，不活潑的碘則需在催化劑作用下進(jìn)行。吡咯極易鹵化生成四鹵吡咯。（2）硝化 呋喃和吡咯很易被氧化，遇無機(jī)酸容易發(fā)生聚合，因而不能用硝酸硝化。通常用比較溫和的非質(zhì)子硝化試劑，如用硝酸乙酰酯 （3）磺化 吡咯和呋喃也不能用硫酸直接磺化，要用溫和的非質(zhì)子磺化試劑。噻吩是這些五元雜環(huán)化合物中最穩(wěn)定的一個(gè), 可在室溫下直接磺化：應(yīng)用：苯和噻吩的分離（4）烷基化和酰基化 吡咯烷基化反應(yīng)時(shí)易得混合物，因此用途不大。吡咯可用乙酐進(jìn)行?；?。（5）呋喃的特殊反應(yīng)2吡咯的特殊反應(yīng) 堿性極弱，比苯胺的堿性還要弱得

4、多。含氮化合物的堿性順序：仲胺伯胺叔胺氨苯胺吡咯酸性比醇強(qiáng)而比酚弱酸性比醇強(qiáng)而比酚弱3 糠醛糠醛具有一般醛基的性質(zhì)，如可以發(fā)生銀鏡反應(yīng) 三、 咪唑、吡唑和噻唑 四、一些具有生理活性五元雜環(huán)化合物呋喃唑酮（痢特靈） 呋喃丙胺（抗血吸蟲藥）卟吩膽色素原; 通過生物體內(nèi)特定酶的作用可轉(zhuǎn)變成卟啉、葉綠素和維生素B12等重要生物活性物質(zhì)五、 六元雜環(huán)化合物1、結(jié)構(gòu)和芳香性sp2雜化具有芳香性包括一個(gè)閉合的共軛體系 符合休克爾4n+2規(guī)則 2、 吡啶的性質(zhì)）弱堿性（pKb=8.8）堿性: 仲胺伯胺叔胺氨吡啶苯胺吡咯吡啶及其衍生物能溶于強(qiáng)酸，用于鑒別、分離與提純2） 親電取代反應(yīng)親電取代反應(yīng)發(fā)生在位注意: 1）親電取代反應(yīng)活性:吡啶 苯環(huán)噻吩呋喃吡咯2） 吡啶環(huán)不能發(fā)生傅氏反應(yīng)。3）親電取代反應(yīng)發(fā)生在位。3親核取代反應(yīng)齊齊巴賓反應(yīng)4. 氧化還原反應(yīng)吡啶比苯穩(wěn)定，不易被氧化側(cè)鏈可氧化生成相應(yīng)的吡啶甲酸。例如：吡啶可被催化加氫或用乙醇和鈉還原而成為六氫吡啶。常見吡啶衍生物煙酰胺 維生素B6 異煙酰肼 煙酰二乙胺六、喹啉和異喹啉吡啶類似, 喹啉和異喹啉都有弱堿性（喹啉：pKb=9.15；異喹啉pKb=8.86）。 喹啉和異喹啉的親電取代反應(yīng)（如硝化、磺化、溴化等）比吡啶容易，親電試劑主要進(jìn)攻苯環(huán)部分。 親核取代反應(yīng)則發(fā)生在吡啶環(huán)