雜環(huán)化合物簡化

關(guān)于雜環(huán)化合物簡化1、分類呋喃furan

吡咯pyrrole

噻吩thiophene

吡啶pyridine

一、雜化化合物的分類和命名重點單雜環(huán):稠雜環(huán):喹啉quinoline

吲哚indole

嘌呤purine

嘧啶pyrimidine

環(huán)上的其他原子(O、N、S)稱為雜原子第2頁,共25頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)有無芳香性,雜環(huán)化合物可分為非芳香性雜環(huán)和芳香性雜環(huán)。非芳香性雜環(huán)化合物具有與相應(yīng)脂肪族化合物相類似的性質(zhì)。例如:

四氫呋喃六氫吡啶四氫吡咯第3頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2、命名3-甲基吡啶譯音法:按照IUPAC推薦的普通名稱,用2~3個

漢字音譯,使用帶口字旁的同音漢字。噻唑咪唑嘧啶

當(dāng)環(huán)上有取代基時,以雜環(huán)為母體,一般從雜原子開始,順著環(huán)編號。當(dāng)環(huán)上有兩個及兩個以上的雜原子時,按O－S－N次序編號。1-甲基吡咯(N-甲基吡咯)4-甲基咪唑5-甲基噻唑第4頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2-呋喃甲醛α-呋喃甲醛糠醛3-吡啶甲酸醛類、酸類化合物以醛或酸為母體,雜環(huán)為取代基。α-噻吩磺酸環(huán)上只有一個雜原子時,有時也將靠近雜原子的位置叫α位,其次是β位,再次為γ位。第5頁,共25頁，2024年2月25日，星期天由于6個π電子分布于5個原子上,整個環(huán)的π電子幾率密度比苯大,是富電子芳環(huán),因而環(huán)上反應(yīng)比苯快得多。芳香性順序:苯>噻吩>吡咯>呋喃

電負性:S－2.6;N－3.0;O－3.5芳香物質(zhì)苯噻吩吡咯呋喃離域能150.3121.387.866.9二、五元雜環(huán)化合物1、吡咯、呋喃、噻吩的結(jié)構(gòu)雜原子電負性越大,C-X鍵極性愈大,環(huán)上電子云分布愈不均,芳香性愈差。第6頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2、呋喃、吡咯、噻吩的性質(zhì)1)、物理性質(zhì)(自學(xué))2)、主要化學(xué)性質(zhì)①、親電取代反應(yīng):π電子云密度比苯環(huán)大。

吸電子誘導(dǎo)-I:O(3.5)>N(3.0)>S(2.6),供電子共軛+C:N>O>S,綜合:貢獻電子N最多,O其次,S最少。親電取代反應(yīng)的活性為:吡咯>呋喃>噻吩>苯第7頁,共25頁，2024年2月25日，星期天取代反應(yīng)主要發(fā)生在α-位上。

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;

由于這些五元雜環(huán)容易被破壞,穩(wěn)定性差,因而對試劑及反應(yīng)條件應(yīng)有所控制。

環(huán)碳上凈電荷增加,有利于親電;凈電荷減少,有利于親核。第8頁,共25頁，2024年2月25日，星期天A、鹵代:碘不活潑,要用催化劑才能發(fā)生一元取代第9頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

由于環(huán)的穩(wěn)定性差,在強酸或強氧化劑的作用下環(huán)被破壞,不能用混酸硝化。因此,應(yīng)在較低的溫度下,使用溫和的硝化劑乙酰硝酸酯。

B、硝化:第10頁,共25頁，2024年2月25日，星期天C、磺化:吡啶三氧化硫是一種溫和的磺化試劑苯在室溫下不能磺化第11頁,共25頁，2024年2月25日，星期天D、付克?；?第12頁,共25頁，2024年2月25日，星期天②、加成反應(yīng)四氫呋喃(THF)吡咯烷(仲胺)催化加氫:第13頁,共25頁，2024年2月25日，星期天呋喃與順丁烯二酸酐很容易加成,噻吩較難,吡咯一般不發(fā)生雙烯合成。即呋喃具有共軛雙烯性質(zhì).

D-A加成反應(yīng):重要第14頁,共25頁，2024年2月25日，星期天③、吡咯的弱酸性和弱堿性堿性:苯胺>吡咯吡咯分子中氮原子上孤對電子參與了環(huán)狀π56的共軛,為整個環(huán)狀共軛體系所共享,從而使氮上電子云密度降低,孤對電子難以給出去而表現(xiàn)堿性。所以,吡咯的堿性很弱,大大弱于苯胺的堿性。酸性:苯酚>吡咯>醇酚(pKa=10)吡咯(pKa=17)吡咯有弱酸性:第15頁,共25頁，2024年2月25日，星期天第16頁,共25頁，2024年2月25日，星期天糠醛(α-呋喃甲醛)重要

命名:最初由米糠與稀酸共熱而得,故名糠醛。

性質(zhì):糠醛具有典型的無α－H的醛的性質(zhì):

第17頁,共25頁，2024年2月25日，星期天三、六元雜環(huán)化合物1、吡啶的結(jié)構(gòu)電負性:N>C孤電子對在sp2雜化軌道上,不參與共軛,故堿性強。共軛效應(yīng)和誘導(dǎo)效應(yīng)都是吸電子第18頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2、吡啶的化學(xué)性質(zhì)

堿性由于氮上孤對電子與苯環(huán)共面,不參與環(huán)體系的共軛,所以吡啶有堿性和親核性,且堿性大于苯胺:Kb:6.2×10-52.3×10-93.9×10-10吡啶鹽酸鹽第19頁,共25頁，2024年2月25日，星期天1)、親電取代反應(yīng)重要

反應(yīng)特點:環(huán)不易發(fā)生親電取代反應(yīng);但易發(fā)生親核取代反應(yīng);發(fā)生親電取代反應(yīng)時,環(huán)上N起間位定位基的作用。第20頁,共25頁，2024年2月25日，星期天當(dāng)原有基團為氨基、羥基等這樣一些強鄰對位定位基時,則它們的定位作用是占主導(dǎo)地位的。第21頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2)、親核取代反應(yīng)易親核取代,生成α-吡啶衍生物H2O+NaNH2100oCC6H5N(CH3)2第22頁,共25頁，2024年2月25日，星期天3)、氧化和還原掌握

第23頁,共25頁，