雜環(huán)化合物課件-002

第十三章雜環(huán)化合物雜環(huán)化合物是指由碳原子和氧、硫、氮等雜原子共同組成的，具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物。環(huán)醚、內(nèi)酯、內(nèi)酐和內(nèi)酰胺等，不屬雜環(huán)化合物。第十三章雜環(huán)化合物雜環(huán)化合物是指由碳原子和氧、硫11．掌握常見雜環(huán)化合物的命名；2．掌握五元雜環(huán)化合物呋喃、吡咯、噻吩的化學(xué)性質(zhì)；3.掌握六元雜環(huán)化合物吡啶的化學(xué)性質(zhì)；4.了解糠醛的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，了解稠雜環(huán)化合物喹啉。【學(xué)習(xí)目的與要求】第十三章雜環(huán)化合物1．掌握常見雜環(huán)化合物的命名；【學(xué)習(xí)目的與要求】第十三章2第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名第二節(jié)五元雜環(huán)化合物第四節(jié)生物堿第三節(jié)六元雜環(huán)化合物第十三章雜環(huán)化合物第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名第二節(jié)五元雜環(huán)化合物第四節(jié)3第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名

一、雜環(huán)化合物的分類

環(huán)的形式雜原子的數(shù)目雜環(huán)單雜環(huán)稠雜環(huán)含一個雜原子雜環(huán)含兩個雜原子雜環(huán)五元雜環(huán)六元雜環(huán)第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名一、雜環(huán)化合物的分類環(huán)的4二、雜環(huán)化合物的命名1.音譯法

根據(jù)雜環(huán)化合物的英文名稱，選擇帶“口”字偏旁的同音漢字來命名。

呋喃噻吩吡咯咪唑噻唑(furan)(thiophene)(pyrrole)(imidazole)(thiazole)第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名

二、雜環(huán)化合物的命名1.音譯法呋喃52.系統(tǒng)命名法

(1)選母體與芳香族化合物命名原則類似，當(dāng)雜環(huán)上連有－R、－X、－OH、－NH2等取代基時，以雜環(huán)為母體；如果連有－CHO、－COOH、－SO3H等時，把雜環(huán)作為取代基。

(2)雜環(huán)編號雜環(huán)上連有取代基時，需要給雜環(huán)編號，編號規(guī)則如下：第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名

2.系統(tǒng)命名法(1)選母體與芳香族化合物6①從雜原子開始，依次用1，2，3……示，標(biāo)明取代基所在的位次數(shù)，并使取代基的位次和盡量小為原則。當(dāng)環(huán)上只有一個雜原子時，也可把與雜原子直接相連的碳原子稱為α位，其次為β位和γ位。在五元雜環(huán)中只有α和β位，六元雜環(huán)則有α、β和γ位。2-呋喃甲醛8-羥基喹啉(α-呋喃甲醛)（不叫8-喹啉酚）第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名

①從雜原子開始，依次用1，2，3……示，標(biāo)明取代基所在的位7（4-氯噻唑）

②若環(huán)上含有兩個及兩個以上的雜原子，按O、S、N的次序編號，并使雜原子的位次和盡量小為原則。例如：第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名

（4-氯噻唑）②若環(huán)上含有兩個及兩個以上的雜原子，按O、S8第二節(jié)五元雜環(huán)化合物由于呋喃、噻吩、吡咯環(huán)中的雜原子上的未共用電子對參與了環(huán)的共軛體系，使環(huán)上的電子云密度增大

，所以稱為富電子芳雜環(huán)或多π電子芳雜環(huán)。......................活性順序為：吡咯＞呋喃＞噻吩＞苯。第二節(jié)五元雜環(huán)化合物由于呋喃、噻吩、吡咯環(huán)中的9

一、呋喃呋喃存在于松木焦油中，其蒸氣遇到浸過鹽酸的松木片時呈綠色，叫做松木片反應(yīng)。此現(xiàn)象可用來鑒定呋喃。1.親電取代反應(yīng)

第二節(jié)五元雜環(huán)化合物α-呋喃磺酸一、呋喃呋喃存在于松木焦油中，其10

一、呋喃呋喃存在于松木焦油中，其蒸氣遇到浸過鹽酸的松木片時呈綠色，叫做松木片反應(yīng)。此現(xiàn)象可用來鑒定呋喃。1.親電取代反應(yīng)

第二節(jié)五元雜環(huán)化合物2．加成反應(yīng)

一、呋喃呋喃存在于松木焦油中，其11二、糠醛

易被空氣氧化逐漸變成黑褐色?？啡┛砂l(fā)生銀鏡反應(yīng)，在醋酸存在下與苯胺作用顯紅色，可用來檢驗糠醛。第二節(jié)五元雜環(huán)化合物糠醛在強堿作用下可發(fā)生歧化反應(yīng)（坎尼扎羅反應(yīng)），例如：二、糠醛易被空氣氧化逐漸變成黑褐色?？啡┛砂l(fā)12三、噻吩

噻吩存在于煤焦油的粗苯及石油中，在濃硫酸存在下，與靛紅一同加熱顯示藍(lán)色?？捎脕頇z驗噻吩。1.親電取代反應(yīng)

第二節(jié)五元雜環(huán)化合物三、噻吩噻吩存在于煤焦油的粗苯131.親電取代反應(yīng)

第二節(jié)五元雜環(huán)化合物2．加成反應(yīng)

三、噻吩

噻吩存在于煤焦油的粗苯及石油中，在濃硫酸存在下，與靛紅一同加熱顯示藍(lán)色?？捎脕頇z驗噻吩。

1.親電取代反應(yīng)第二節(jié)五元雜環(huán)化合物2．加成反應(yīng)14四、吡咯吡咯存在于煤焦油和骨焦油中，其蒸氣或其醇溶液能使浸過鹽酸的松木片呈紅色，此反應(yīng)可用來鑒定吡咯。1.親電取代反應(yīng)

第二節(jié)五元雜環(huán)化合物四、吡咯吡咯存在于煤焦油和骨焦油中，151.親電取代反應(yīng)

第二節(jié)五元雜環(huán)化合物2．加成反應(yīng)

四、吡咯

吡咯存在于煤焦油和骨焦油中，其蒸氣或其醇溶液能使浸過鹽酸的松木片呈紅色，此反應(yīng)可用來鑒定吡咯。1.親電取代反應(yīng)第二節(jié)五元雜環(huán)化合物2．加成反應(yīng)四16五、吲哚第二節(jié)五元雜環(huán)化合物吲哚是由苯環(huán)和吡咯環(huán)稠合而成的稠雜環(huán)化合物，因此也可叫做苯并吡咯。苯并吡咯類化合物有吲哚和異吲哚兩類。吲哚存在于煤焦油中，為片狀結(jié)晶。吲哚的親電取代反應(yīng)發(fā)生在β位上，加成和取代都在吡咯環(huán)上進(jìn)行。吲哚也能使浸有鹽酸的松木片顯紅色。五、吲哚第二節(jié)五元雜環(huán)化合物吲哚是由苯環(huán)17第三節(jié)六元雜環(huán)化合物

一、吡啶吡啶具有芳香性,吡啶的芳香性比苯弱。........(一)吡啶的結(jié)構(gòu)第三節(jié)六元雜環(huán)化合物一、吡啶吡啶具18(二)吡啶的性質(zhì)堿性

吡啶氮原子上有一對孤對電子沒有參與共軛，可與質(zhì)子結(jié)合，因此具有堿性。

吡啶可用來吸收反應(yīng)中所生成的酸，工業(yè)上稱為縛酸劑。第三節(jié)六元雜環(huán)化合物

(二)吡啶的性質(zhì)堿性吡啶氮原子上有一對192.取代反應(yīng)

主要發(fā)生在β位，反應(yīng)比苯困難。吡啶不發(fā)生傅－克反應(yīng)。(二)吡啶的性質(zhì)第三節(jié)六元雜環(huán)化合物

2.取代反應(yīng)主要發(fā)生在β位，反應(yīng)比苯困難。(二)吡啶的性質(zhì)203．氧化與還原(二)吡啶的性質(zhì)第三節(jié)六元雜環(huán)化合物

3．氧化與還原(二)吡啶的性質(zhì)第三節(jié)六元雜環(huán)化合物21第三節(jié)六元雜環(huán)化合物

二、喹啉1．取代反應(yīng)(1)親電取代反應(yīng)反應(yīng)發(fā)生在喹啉環(huán)的5、8位上.(2)親核取代反應(yīng)反應(yīng)發(fā)生在喹啉環(huán)的2位上。第三節(jié)六元雜環(huán)化合物二、喹啉1．取代反應(yīng)(1)親電取代22第三節(jié)六元雜環(huán)化合物

二、喹啉2．氧化還原反應(yīng)第三節(jié)六元雜環(huán)化合物二、喹啉2．氧化還原反應(yīng)23第四節(jié)生物堿

一、煙堿煙堿又名尼古丁，屬吡啶類生物堿。煙堿是無色或微黃色液體，沸點246℃，易溶于水。少量煙堿能刺激神經(jīng)興奮，使血壓升高，大量可抑制中樞神經(jīng)，使呼吸停止，心臟麻痹而死亡。煙堿可用做農(nóng)用殺蟲劑。第四節(jié)生物堿一、煙堿煙堿又名尼古丁，屬24第四節(jié)生物堿

二、奎寧奎寧是喹啉類衍生物，又稱金雞納堿，從金雞納樹皮提取而得?？鼘幨窃缙诘目汞懰帯５谒墓?jié)生物堿二、奎寧奎寧是喹啉類衍生物，又稱金雞25第四節(jié)生物堿

三、咖啡堿咖啡堿又可稱為咖啡因，是從茶葉、咖啡果中提煉出來的一種生物堿。熔點238℃，溶于水、乙醇、丙酮和氯仿?？Х葔A在醫(yī)藥上可用作心臟和呼吸興奮劑，是利尿合劑的成分之一。第四節(jié)生物堿三、咖啡堿咖啡堿又可稱為咖啡因26第十三章雜環(huán)化合物雜環(huán)化合物是指由碳原子和氧、硫、氮等雜原子共同組成的，具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物。環(huán)醚、內(nèi)酯、內(nèi)酐和內(nèi)酰胺等，不屬雜環(huán)化合物。第十三章雜環(huán)化合物雜環(huán)化合物是指由碳原子和氧、硫271．掌握常見雜環(huán)化合物的命名；2．掌握五元雜環(huán)化合物呋喃、吡咯、噻吩的化學(xué)性質(zhì)；3.掌握六元雜環(huán)化合物吡啶的化學(xué)性質(zhì)；4.了解糠醛的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，了解稠雜環(huán)化合物喹啉?！緦W(xué)習(xí)目的與要求】第十三章雜環(huán)化合物1．掌握常見雜環(huán)化合物的命名；【學(xué)習(xí)目的與要求】第十三章28第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名第二節(jié)五元雜環(huán)化合物第四節(jié)生物堿第三節(jié)六元雜環(huán)化合物第十三章雜環(huán)化合物第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名第二節(jié)五元雜環(huán)化合物第四節(jié)29第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名

一、雜環(huán)化合物的分類

環(huán)的形式雜原子的數(shù)目雜環(huán)單雜環(huán)稠雜環(huán)含一個雜原子雜環(huán)含兩個雜原子雜環(huán)五元雜環(huán)六元雜環(huán)第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名一、雜環(huán)化合物的分類環(huán)的30二、雜環(huán)化合物的命名1.音譯法

根據(jù)雜環(huán)化合物的英文名稱，選擇帶“口”字偏旁的同音漢字來命名。

呋喃噻吩吡咯咪唑噻唑(furan)(thiophene)(pyrrole)(imidazole)(thiazole)第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名

二、雜環(huán)化合物的命名1.音譯法呋喃312.系統(tǒng)命名法

(1)選母體與芳香族化合物命名原則類似，當(dāng)雜環(huán)上連有－R、－X、－OH、－NH2等取代基時，以雜環(huán)為母體；如果連有－CHO、－COOH、－SO3H等時，把雜環(huán)作為取代基。

(2)雜環(huán)編號雜環(huán)上連有取代基時，需要給雜環(huán)編號，編號規(guī)則如下：第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名

2.系統(tǒng)命名法(1)選母體與芳香族化合物32①從雜原子開始，依次用1，2，3……示，標(biāo)明取代基所在的位次數(shù)，并使取代基的位次和盡量小為原則。當(dāng)環(huán)上只有一個雜原子時，也可把與雜原子直接相連的碳原子稱為α位，其次為β位和γ位。在五元雜環(huán)中只有α和β位，六元雜環(huán)則有α、β和γ位。2-呋喃甲醛8-羥基喹啉(α-呋喃甲醛)（不叫8-喹啉酚）第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名

①從雜原子開始，依次用1，2，3……示，標(biāo)明取代基所在的位33（4-氯噻唑）

②若環(huán)上含有兩個及兩個以上的雜原子，按O、S、N的次序編號，并使雜原子的位次和盡量小為原則。例如：第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名

（4-氯噻唑）②若環(huán)上含有兩個及兩個以上的雜原子，按O、S34第二節(jié)五元雜環(huán)化合物由于呋喃、噻吩、吡咯環(huán)中的雜原子上的未共用電子對參與了環(huán)的共軛體系，使環(huán)上的電子云密度增大

，所以稱為富電子芳雜環(huán)或多π電子芳雜環(huán)。......................活性順序為：吡咯＞呋喃＞噻吩＞苯。第二節(jié)五元雜環(huán)化合物由于呋喃、噻吩、吡咯環(huán)中的35

一、呋喃呋喃存在于松木焦油中，其蒸氣遇到浸過鹽酸的松木片時呈綠色，叫做松木片反應(yīng)。此現(xiàn)象可用來鑒定呋喃。1.親電取代反應(yīng)

第二節(jié)五元雜環(huán)化合物α-呋喃磺酸一、呋喃呋喃存在于松木焦油中，其36

一、呋喃呋喃存在于松木焦油中，其蒸氣遇到浸過鹽酸的松木片時呈綠色，叫做松木片反應(yīng)。此現(xiàn)象可用來鑒定呋喃。1.親電取代反應(yīng)

第二節(jié)五元雜環(huán)化合物2．加成反應(yīng)

一、呋喃呋喃存在于松木焦油中，其37二、糠醛

易被空氣氧化逐漸變成黑褐色?？啡┛砂l(fā)生銀鏡反應(yīng)，在醋酸存在下與苯胺作用顯紅色，可用來檢驗糠醛。第二節(jié)五元雜環(huán)化合物糠醛在強堿作用下可發(fā)生歧化反應(yīng)（坎尼扎羅反應(yīng)），例如：二、糠醛易被空氣氧化逐漸變成黑褐色?？啡┛砂l(fā)38三、噻吩

噻吩存在于煤焦油的粗苯及石油中，在濃硫酸存在下，與靛紅一同加熱顯示藍(lán)色?？捎脕頇z驗噻吩。1.親電取代反應(yīng)

第二節(jié)五元雜環(huán)化合物三、噻吩噻吩存在于煤焦油的粗苯391.親電取代反應(yīng)

第二節(jié)五元雜環(huán)化合物2．加成反應(yīng)

三、噻吩

噻吩存在于煤焦油的粗苯及石油中，在濃硫酸存在下，與靛紅一同加熱顯示藍(lán)色?？捎脕頇z驗噻吩。

1.親電取代反應(yīng)第二節(jié)五元雜環(huán)化合物2．加成反應(yīng)40四、吡咯吡咯存在于煤焦油和骨焦油中，其蒸氣或其醇溶液能使浸過鹽酸的松木片呈紅色，此反應(yīng)可用來鑒定吡咯。1.親電取代反應(yīng)

第二節(jié)五元雜環(huán)化合物四、吡咯吡咯存在于煤焦油和骨焦油中，411.親電取代反應(yīng)

第二節(jié)五元雜環(huán)化合物2．加成反應(yīng)

四、吡咯

吡咯存在于煤焦油和骨焦油中，其蒸氣或其醇溶液能使浸過鹽酸的松木片呈紅色，此反應(yīng)可用來鑒定吡咯。1.親電取代反應(yīng)第二節(jié)五元雜環(huán)化合物2．加成反應(yīng)四42五、吲哚第二節(jié)五元雜環(huán)化合物吲哚是由苯環(huán)和吡咯環(huán)稠合而成的稠雜環(huán)化合物，因此也可叫做苯并吡咯。苯并吡咯類化合物有吲哚和異吲哚兩類。吲哚存在于煤焦油中，為片狀結(jié)晶。吲哚的親電取代反應(yīng)發(fā)生在β位上，加成和取代都在吡咯環(huán)上進(jìn)行。吲哚也能使浸有鹽酸的松木片顯紅色。五、吲哚第二節(jié)五元雜環(huán)化合物吲哚是由苯環(huán)43第三節(jié)六元雜環(huán)化合物

一、吡啶吡啶具有芳香性,吡啶的芳香性比苯弱。........(一)吡啶的結(jié)構(gòu)第三節(jié)六元雜環(huán)化合物一、吡啶吡啶具44(二)吡啶的性質(zhì)堿性

吡啶氮原子上有一對孤對電子沒有參與共軛，可與質(zhì)子結(jié)合，因此具有堿性。

吡啶可用來吸收反應(yīng)中所生成的酸，工業(yè)上稱為縛酸劑。第三節(jié)六元雜環(huán)化合物

(二)吡啶的性質(zhì)堿性吡啶氮原子上