呋喃噻吩吡咯的反應(yīng)課件

第十二章雜環(huán)化合物和生物堿★雜環(huán)化合物是一類分子中含有碳原子和其他元素的原子共同組成環(huán)的化合物。★分子中所含的環(huán)狀骨架叫做雜環(huán)?！飬⑴c雜環(huán)組成的非碳原子稱為雜原子。第十二章★雜環(huán)化合物是一類分子中含有1環(huán)醚、內(nèi)酯、內(nèi)酐和內(nèi)酰胺不屬于雜環(huán)化合物。三元雜環(huán)四元雜環(huán)五元雜環(huán)(氮雜環(huán)丙烷)(β-丙內(nèi)酯)(β-丙內(nèi)酰胺)(順丁烯二酸酐)(環(huán)氧乙烷)環(huán)醚、內(nèi)酯、內(nèi)酐和內(nèi)酰胺三元雜環(huán)四元雜環(huán)五元雜環(huán)(氮雜環(huán)丙烷2

第一節(jié)分類和命名一、分類1.單雜環(huán)(五元雜環(huán)、六元雜環(huán))2.稠雜環(huán)(苯環(huán)并雜環(huán)、雜環(huán)并雜環(huán))

第一節(jié)分類和命名3苯并雜環(huán)雜環(huán)并雜環(huán)五元雜環(huán)六元雜環(huán)呋喃噻吩吡咯吡啶嘧啶吡喃(無芳香性)吲哚喹啉嘌呤常見重要的雜環(huán)化合物：苯并雜環(huán)雜環(huán)并雜環(huán)五元雜環(huán)六元雜環(huán)呋喃噻吩吡咯吡啶嘧啶吡喃(4二、雜環(huán)化合物的命名五元雜環(huán)五元雜環(huán)苯并體系呋喃(furan)噻吩(thiophene)吡咯(pyrrole)苯并呋喃(benzofuran)苯并噻吩(benzothiophene)苯并吡咯吲哚(indole)二、雜環(huán)化合物的命名五元雜環(huán)五元雜環(huán)苯并體系呋喃(fur5六元雜環(huán)吡啶(pyridine)吡喃(pyran)嘧啶(pyrimidine)六元雜環(huán)吡啶(pyridine)吡喃(pyran)嘧啶(py6雜環(huán)并雜環(huán)喹啉(quinoline)異喹啉(isoquinoline)苯并吡喃(benzopyran)嘌呤(purine)六元雜環(huán)苯并環(huán)系：雜環(huán)并雜環(huán)喹啉異喹啉苯并吡喃(benzopyran)嘌呤(p7吡咯的結(jié)構(gòu)孤電子對在p軌道上。共軛效應(yīng)是給電子的。誘導(dǎo)效應(yīng)是吸電子的。一、呋喃、噻吩、吡咯的結(jié)構(gòu)呋喃、噻吩的結(jié)構(gòu)請同學(xué)自己分析。第二節(jié)含有一個雜原子的五元雜環(huán)體系吡咯的結(jié)構(gòu)孤電子對在p軌道上。共軛效應(yīng)是給電子的。誘導(dǎo)效應(yīng)是8呋喃、噻吩、吡咯的親電取代反應(yīng)

五元雜環(huán)屬于多π電子體系，親電取代反應(yīng)比苯容易進(jìn)行。因此，一般在較緩和的條件下，弱的親電試劑可以取代雜環(huán)上的氫原子，并且取代主要發(fā)生在α-位。二、呋喃、噻吩、吡咯的反應(yīng)二、呋喃、噻吩、吡咯的反應(yīng)9（1）親電取代反應(yīng)的活性順序為：（2）取代反應(yīng)主要發(fā)生在α-C上；（3）吡咯、呋喃對酸及氧化劑比較敏感，選擇試劑時需要注意；（4）噻吩、吡咯的芳香性較強，所以易取代而不易加成；呋喃的芳香性較弱，雖然也能與大多數(shù)親電試劑發(fā)生親電取代，但在強親核試劑存在下，能發(fā)生親核加成。（1）親電取代反應(yīng)的活性順序為：（2）取代反應(yīng)主要發(fā)生在10呋喃、噻吩、吡咯的硝化反應(yīng)

呋喃,噻吩和吡咯易氧化,一般不用硝酸直接硝化;通常用比較溫和的非質(zhì)子硝化試劑，如：硝酸乙酰酯。反應(yīng)在低溫下進(jìn)行。呋喃、噻吩、吡咯的硝化反應(yīng)呋喃,噻吩和吡11呋喃、噻吩、吡咯的磺化反應(yīng)

吡咯、呋喃不太穩(wěn)定，所以須用溫和的磺化試劑磺化。常用的溫和的非質(zhì)子的磺化試劑有：吡啶與三氧化硫的加合化合物。

噻吩比較穩(wěn)定，既可以直接磺化（產(chǎn)率稍低），也可以用溫和的磺化試劑磺化。(固體，含量90%)呋喃、噻吩、吡咯的磺化反應(yīng)吡咯、呋喃不太穩(wěn)定12呋喃、噻吩、吡咯的鹵化反應(yīng)

反應(yīng)強烈，易得多鹵取代物。為了得一鹵代(Cl,Br)產(chǎn)物，要采用低溫、溶劑稀釋等溫和條件。碘不活潑，要用催化劑才能發(fā)生一元取代呋喃、噻吩、吡咯的鹵化反應(yīng)反應(yīng)強烈，易得多13呋喃、噻吩、吡咯的傅-克酰基化反應(yīng)呋喃、噻吩、吡咯的傅-克?；磻?yīng)142、吡咯的特殊反應(yīng)

吡咯的性質(zhì)與苯酚類似，都具有酸性，但吡咯的酸性比苯酚小。吡咯與苯胺也有類似性質(zhì)。吡咯成鹽后，使環(huán)上電荷密度增高，親電取代反應(yīng)更易進(jìn)行。2、吡咯的特殊反應(yīng)吡咯的性質(zhì)與苯酚類似，都具15

3.呋喃、吡咯、噻吩的加成反應(yīng)（1）加氫反應(yīng)（2）Diels-Alder反應(yīng)（呋喃最易發(fā)生Diels-Alder反應(yīng)）AlCl3NHCCH3H3CCOOCHCOOCHOCH3333.呋喃、吡咯、噻吩的加成反應(yīng)（1）加氫反應(yīng)（2）16第三節(jié)含有一個雜原子的六元雜環(huán)體系1.吡啶的結(jié)構(gòu)共軛效應(yīng)和誘導(dǎo)效應(yīng)都是吸電子的孤電子對在sp2雜化軌道上。=2.20D=1.17D第三節(jié)1.吡啶的結(jié)構(gòu)共軛效應(yīng)和誘導(dǎo)效應(yīng)都是吸電172.吡啶的親電取代反應(yīng)★

六元雜環(huán)屬于缺π電子體系，親電取代反應(yīng)比苯難于進(jìn)行，硝化、磺化、鹵化必須在強烈條件下才能發(fā)生?！?/p>

六元雜環(huán)不能發(fā)生傅-克烷基化、?；磻?yīng)?！锶〈饕l(fā)生在β-位?！镞拎可以看作是一個間位定位基。

2.吡啶的親電取代反應(yīng)★六元雜環(huán)屬于缺π電子體系，親183.吡啶的親核取代反應(yīng)親核取代優(yōu)先在α位上發(fā)生，如果α位上有取代基，則反應(yīng)在γ位上發(fā)生。H2O+NaNH2100oCC6H5N(CH3)23.吡啶的親核取代反應(yīng)親核取代優(yōu)先在α位上發(fā)生，如果194.吡啶的氧化還原反應(yīng)★氧化反應(yīng)：吡啶環(huán)本身不易被氧化，但它的側(cè)鏈很容易被氧化?！镞€原反應(yīng)：吡啶的堿性比苯胺強，但比NH3弱。4.吡啶的氧化還原反應(yīng)★氧化反應(yīng)：吡啶環(huán)本身不易被20第四節(jié)重要的雜環(huán)衍生物一、呋喃的衍生物（糠醛）二、吡咯的衍生物（葉綠素和血紅素）三、吡啶的衍生物（煙酸和煙酰胺）四、吲哚的衍生物（β-吲哚乙酸）五、嘧啶的衍生物（胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶及其互變異構(gòu)現(xiàn)象）六、嘌呤的衍生物（腺嘌呤和鳥嘌呤）第四節(jié)重要的雜環(huán)衍生物一、呋喃的衍生物（糠醛）21尿嘧啶(U)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)22嘌呤的兩個重要衍生物腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)(6-氨基嘌呤)(2-氨基-6-羥基嘌呤)嘌呤的兩個重要衍生物腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)(6-氨基嘌呤)23第五節(jié)生物堿概述一.定義生物體內(nèi)一類含氮的具有一定生理活性的有機堿性化合物。（又稱植物堿）二.存在形式生物堿廣泛存在于植物界，一種植物往往含有多種生物堿，它們在植物里常與有機酸或無機酸結(jié)合生成鹽的形式存在，也有少數(shù)生物堿以游離堿、糖苷、酰胺或酯的形式存在。第五節(jié)生物堿概述24三.生物堿的一般性質(zhì)1、物理性質(zhì)：大多數(shù)生物堿是無色、味苦、難溶于水、易溶于有機溶劑的固體，少數(shù)生物堿具有顏色，個別的是液體。2、生物堿試劑：能與生物堿生成沉淀，或發(fā)生顏色反應(yīng)的試劑。三.生物堿的一般性質(zhì)25沉淀試劑——它們大多是復(fù)鹽、雜多酸和某些有機酸等。不同的生物堿能與不同的沉淀試劑生成不同顏色的沉淀。例如：某些生物堿能與碘-碘化鉀溶液生成棕紅色沉淀；與磷鉬酸試劑生成黃褐色或藍(lán)色沉淀；與鞣酸生成白色沉淀等。沉淀試劑——它們大多是復(fù)鹽、雜多酸和某些有機酸等。不同的生物26顯色試劑——大多是氧化劑或脫水劑。它們能與不同的生物堿反應(yīng)生成不同的顏色。例如：重鉻酸鉀的濃硫酸溶液使嗎啡顯綠色；濃硫酸使秋水仙堿顯黃色；釩酸銨的濃硫酸溶液使莨菪堿顯紅色，使嗎啡顯棕色，而使奎寧顯淡橙色。顯色試劑——大多是氧化劑或脫水劑。它們能與不同的生物堿反應(yīng)生27第六節(jié)生物堿的代表化合物一、麻黃堿

麻黃堿又叫麻黃素，存在于麻黃中，是我國的特產(chǎn)。二、煙堿煙堿又叫尼古丁，存在于煙草中。三、茶堿、可可堿和咖啡堿存在于茶葉、可可豆和咖啡中，屬于嘌呤類生物堿。四、嗎啡堿嗎啡堿是鴉片果汁中含量最高的一種生物堿。五、秋水仙堿存在于百合科植物秋水仙中。它對細(xì)胞分裂有較強的的抑制作用，能制止癌細(xì)胞的增長。第六節(jié)生物堿的代表化合物28Theend!Theend!29第十二章雜環(huán)化合物和生物堿★雜環(huán)化合物是一類分子中含有碳原子和其他元素的原子共同組成環(huán)的化合物?！锓肿又兴沫h(huán)狀骨架叫做雜環(huán)?！飬⑴c雜環(huán)組成的非碳原子稱為雜原子。第十二章★雜環(huán)化合物是一類分子中含有30環(huán)醚、內(nèi)酯、內(nèi)酐和內(nèi)酰胺不屬于雜環(huán)化合物。三元雜環(huán)四元雜環(huán)五元雜環(huán)(氮雜環(huán)丙烷)(β-丙內(nèi)酯)(β-丙內(nèi)酰胺)(順丁烯二酸酐)(環(huán)氧乙烷)環(huán)醚、內(nèi)酯、內(nèi)酐和內(nèi)酰胺三元雜環(huán)四元雜環(huán)五元雜環(huán)(氮雜環(huán)丙烷31

第一節(jié)分類和命名一、分類1.單雜環(huán)(五元雜環(huán)、六元雜環(huán))2.稠雜環(huán)(苯環(huán)并雜環(huán)、雜環(huán)并雜環(huán))

第一節(jié)分類和命名32苯并雜環(huán)雜環(huán)并雜環(huán)五元雜環(huán)六元雜環(huán)呋喃噻吩吡咯吡啶嘧啶吡喃(無芳香性)吲哚喹啉嘌呤常見重要的雜環(huán)化合物：苯并雜環(huán)雜環(huán)并雜環(huán)五元雜環(huán)六元雜環(huán)呋喃噻吩吡咯吡啶嘧啶吡喃(33二、雜環(huán)化合物的命名五元雜環(huán)五元雜環(huán)苯并體系呋喃(furan)噻吩(thiophene)吡咯(pyrrole)苯并呋喃(benzofuran)苯并噻吩(benzothiophene)苯并吡咯吲哚(indole)二、雜環(huán)化合物的命名五元雜環(huán)五元雜環(huán)苯并體系呋喃(fur34六元雜環(huán)吡啶(pyridine)吡喃(pyran)嘧啶(pyrimidine)六元雜環(huán)吡啶(pyridine)吡喃(pyran)嘧啶(py35雜環(huán)并雜環(huán)喹啉(quinoline)異喹啉(isoquinoline)苯并吡喃(benzopyran)嘌呤(purine)六元雜環(huán)苯并環(huán)系：雜環(huán)并雜環(huán)喹啉異喹啉苯并吡喃(benzopyran)嘌呤(p36吡咯的結(jié)構(gòu)孤電子對在p軌道上。共軛效應(yīng)是給電子的。誘導(dǎo)效應(yīng)是吸電子的。一、呋喃、噻吩、吡咯的結(jié)構(gòu)呋喃、噻吩的結(jié)構(gòu)請同學(xué)自己分析。第二節(jié)含有一個雜原子的五元雜環(huán)體系吡咯的結(jié)構(gòu)孤電子對在p軌道上。共軛效應(yīng)是給電子的。誘導(dǎo)效應(yīng)是37呋喃、噻吩、吡咯的親電取代反應(yīng)

五元雜環(huán)屬于多π電子體系，親電取代反應(yīng)比苯容易進(jìn)行。因此，一般在較緩和的條件下，弱的親電試劑可以取代雜環(huán)上的氫原子，并且取代主要發(fā)生在α-位。二、呋喃、噻吩、吡咯的反應(yīng)二、呋喃、噻吩、吡咯的反應(yīng)38（1）親電取代反應(yīng)的活性順序為：（2）取代反應(yīng)主要發(fā)生在α-C上；（3）吡咯、呋喃對酸及氧化劑比較敏感，選擇試劑時需要注意；（4）噻吩、吡咯的芳香性較強，所以易取代而不易加成；呋喃的芳香性較弱，雖然也能與大多數(shù)親電試劑發(fā)生親電取代，但在強親核試劑存在下，能發(fā)生親核加成。（1）親電取代反應(yīng)的活性順序為：（2）取代反應(yīng)主要發(fā)生在39呋喃、噻吩、吡咯的硝化反應(yīng)

呋喃,噻吩和吡咯易氧化,一般不用硝酸直接硝化;通常用比較溫和的非質(zhì)子硝化試劑，如：硝酸乙酰酯。反應(yīng)在低溫下進(jìn)行。呋喃、噻吩、吡咯的硝化反應(yīng)呋喃,噻吩和吡40呋喃、噻吩、吡咯的磺化反應(yīng)

吡咯、呋喃不太穩(wěn)定，所以須用溫和的磺化試劑磺化。常用的溫和的非質(zhì)子的磺化試劑有：吡啶與三氧化硫的加合化合物。

噻吩比較穩(wěn)定，既可以直接磺化（產(chǎn)率稍低），也可以用溫和的磺化試劑磺化。(固體，含量90%)呋喃、噻吩、吡咯的磺化反應(yīng)吡咯、呋喃不太穩(wěn)定41呋喃、噻吩、吡咯的鹵化反應(yīng)

反應(yīng)強烈，易得多鹵取代物。為了得一鹵代(Cl,Br)產(chǎn)物，要采用低溫、溶劑稀釋等溫和條件。碘不活潑，要用催化劑才能發(fā)生一元取代呋喃、噻吩、吡咯的鹵化反應(yīng)反應(yīng)強烈，易得多42呋喃、噻吩、吡咯的傅-克?；磻?yīng)呋喃、噻吩、吡咯的傅-克?；磻?yīng)432、吡咯的特殊反應(yīng)

吡咯的性質(zhì)與苯酚類似，都具有酸性，但吡咯的酸性比苯酚小。吡咯與苯胺也有類似性質(zhì)。吡咯成鹽后，使環(huán)上電荷密度增高，親電取代反應(yīng)更易進(jìn)行。2、吡咯的特殊反應(yīng)吡咯的性質(zhì)與苯酚類似，都具44

3.呋喃、吡咯、噻吩的加成反應(yīng)（1）加氫反應(yīng)（2）Diels-Alder反應(yīng)（呋喃最易發(fā)生Diels-Alder反應(yīng)）AlCl3NHCCH3H3CCOOCHCOOCHOCH3333.呋喃、吡咯、噻吩的加成反應(yīng)（1）加氫反應(yīng)（2）45第三節(jié)含有一個雜原子的六元雜環(huán)體系1.吡啶的結(jié)構(gòu)共軛效應(yīng)和誘導(dǎo)效應(yīng)都是吸電子的孤電子對在sp2雜化軌道上。=2.20D=1.17D第三節(jié)1.吡啶的結(jié)構(gòu)共軛效應(yīng)和誘導(dǎo)效應(yīng)都是吸電462.吡啶的親電取代反應(yīng)★

六元雜環(huán)屬于缺π電子體系，親電取代反應(yīng)比苯難于進(jìn)行，硝化、磺化、鹵化必須在強烈條件下才能發(fā)生?！?/p>

六元雜環(huán)不能發(fā)生傅-克烷基化、酰基化反應(yīng)?！锶〈饕l(fā)生在β-位?！镞拎可以看作是一個間位定位基。

2.吡啶的親電取代反應(yīng)★六元雜環(huán)屬于缺π電子體系，親473.吡啶的親核取代反應(yīng)親核取代優(yōu)先在α位上發(fā)生，如果α位上有取代基，則反應(yīng)在γ位上發(fā)生。H2O+NaNH2100oCC6H5N(CH3)23.吡啶的親核取代反應(yīng)親核取代優(yōu)先在α位上發(fā)生，如果484.吡啶的氧化還原反應(yīng)★氧化反應(yīng)：吡啶環(huán)本身不易被氧化，但它的側(cè)鏈很容易被氧化?！镞€原反應(yīng)：吡啶的堿性比苯胺強，但比NH3弱。4.吡啶的氧化還原反應(yīng)★氧化反應(yīng)：吡啶環(huán)本身不易被49第四節(jié)重要的雜環(huán)衍生物一、呋喃的衍生物（糠醛）二、吡咯的衍生物（葉綠素和血紅素）三、吡啶的衍生物（煙酸和煙酰胺）四、吲哚的衍生物（β-吲哚乙酸）五、嘧啶的衍生物（胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶及其互變異構(gòu)現(xiàn)象）六、嘌呤的衍生物（腺嘌呤和鳥嘌呤）第四節(jié)重要的雜環(huán)衍生物一、呋喃的衍生物（糠醛）50尿嘧啶(U)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)51嘌呤的兩個重要衍生物腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)(6-氨基嘌呤)(2-氨基-6-羥基嘌呤)嘌呤的兩個重要衍生物腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)(6-氨基嘌呤)52第五節(jié)生物堿概述一.定義生物體內(nèi)一類含氮的具有一定生理活性的有機堿性化合物。（又稱植物堿）二.存在形式生物堿廣泛存在于植物界，一種植物往往含有多種生物堿