杂环化合物有机化学实用教案

1、会计学1杂环化合物有机化学杂环化合物有机化学(yu j hu xu)第一页，共59页。第1页/共59页第二页，共59页。第2页/共59页第三页，共59页。单杂环稠杂环五员杂环六员杂环碳环母核碳环母核重要(zhngyo)的杂环ONSNNNNNNNHON返回(fnhu)第3页/共59页第四页，共59页。OSNHN呋喃噻吩吡咯吡啶Furan thiophenepyrrolepyridine第4页/共59页第五页，共59页。NSN喹啉噻唑puinolinethiazoleNNNH咪唑吲哚imidazoleindole第5页/共59页第六页，共59页。下页退出(tuch)上页OCHONNCH3HSNCH

2、31234512345123452呋喃甲醛4甲基咪唑5甲基噻唑第6页/共59页第七页，共59页。OCH3CH3NCH3,-二甲基呋喃甲基吡啶， 返回(fnhu)第7页/共59页第八页，共59页。返回(fnhu)第8页/共59页第九页，共59页。4n2(guz)。因此具有芳香性。第9页/共59页第十页，共59页。OSNHOSNH.苯噻吩吡咯(blu)呋喃杂原子杂原子(yunz)为为sp2杂杂化化芳香性大小：第10页/共59页第十一页，共59页。呋喃(fnn)、噻吩和吡咯的结构下页退出(tuch)上页返回(fnhu)动画第11页/共59页第十二页，共59页。第12页/共59页第十三页，共59页。第

3、13页/共59页第十四页，共59页。对酸很不稳定，稀酸就可使其破坏生成不稳定的二醛，然后聚合成树脂状物。(1)对氧化剂、酸及碱的稳定性第14页/共59页第十五页，共59页。呋喃、噻吩和吡咯环中的杂原子上的未共用电子对参与了环的共轭体系，使环上的电子云密度增加，故它们(t men)都比苯容易发生亲电取代反应，取代通常发生在位上。磺 化硝 化卤 代付氏反应(fnyng)第15页/共59页第十六页，共59页。ONSO3OSO3HNSO3NHNSO3HHSSSO3HH2SO430磺 化第16页/共59页第十七页，共59页。硝 化OOHNO3NO2CH3COOH(CH3CO)2O+-5-30 硝基呋喃S

4、HNO3SNO2CH3COOH(CH3CO)2O+-10硝基噻吩NHHNO3NNO2HCH3COOH(CH3CO)2O+-10 硝基吡咯第17页/共59页第十八页，共59页。卤 代OOBrBr2BrH+二噁烷0SBr2SBrCH3COOHBrH+室温NHNIIIIHI2NaOHNaIOH2+4+444+第18页/共59页第十九页，共59页。SSnCl4Cl-C-CH3OSC-CH3OOSnCl4OC-CH3O(CH3CO)2OCH3COOH+付氏反应(fnyng)第19页/共59页第二十页，共59页。OSNHH2,NiH2,NiH2,NiOSNH125，10MPaMPa180200，压力，20

5、MPa四氢呋喃四氢吡咯四氢噻吩第20页/共59页第二十一页，共59页。第21页/共59页第二十二页，共59页。NHKOHNKOH2+(固体)+弱碱性(jin xn)弱酸性NHNHNC2H5HpKb 13.6 2.7 3.6第22页/共59页第二十三页，共59页。(5)呋喃(fnn)的共轭双烯性OHCHCOOOOOOOCC+CC返回(fnhu)第23页/共59页第二十四页，共59页。 糠醛是无色(w s)透明的液体，沸点162，熔点-36.5，相对密度1.160。在空气中放置时逐渐变为黄色至棕色，能溶于水中，并与乙醇、乙醚混溶。(1)制备(zhbi)(C5H8O4)nOH2H2SO4C5H10O

6、5CHCHOHHOCHCHCHOOHOHHH2SO4OH2OCHO+n3加热稀 稀 糠糠 醛醛戊醛糖戊醛糖第24页/共59页第二十五页，共59页。显色(xin s)反应催化(cu hu)加氢氧化反应康尼扎罗反应柏琴反应脱羰反应第25页/共59页第二十六页，共59页。OCHONH2CH3COOHOH2NHNCHCHCHCCHOH糠醛+2-显红色显色(xin s)反应第26页/共59页第二十七页，共59页。OCHOHCuO,Cr2O3OCH2OHOCHOHOCH2OH糠醛+150, 10MPa糠醇糠醛+骨架镍170180710MPa四氢糠醇22催化(cu hu)加氢第27页/共59页第二十八页，共

7、59页。氧化(ynghu)反应OCHOKMnO4OCOOH糠醛中性或碱性糠酸第28页/共59页第二十九页，共59页。OCHONaOHOCH2OHOCOONa糠醛+糠醇+康尼扎罗反应(fnyng)第29页/共59页第三十页，共59页。柏琴反应(fnyng)OCHO(CH3CO)2OCH3COONaOCHCHCOOHCH3COOH糠醛+呋喃丙烯酸第30页/共59页第三十一页，共59页。脱羰反应(fnyng)OCHOOH2OCO2H2ZnO-Cr2O3-MnO2糠醛+400-415第31页/共59页第三十二页，共59页。返回第32页/共59页第三十三页，共59页。第33页/共59页第三十四页，共59

8、页。sp2杂化未共用电子对占据sp2杂化轨道，与环共平面(pngmin)，不能参与环系的共轭p轨道与环平面垂直，相互重叠形成(xngchng)六个原子在内的闭合共轭体系(1)吡啶(bdng)的结构12.4.1 吡啶的结构和性质N.N.第34页/共59页第三十五页，共59页。吡啶(bdng)的结构动画第35页/共59页第三十六页，共59页。孤对电子孤对电子( du din z)在在sp2杂杂化轨道上化轨道上孤对电子孤对电子( du din z)在在p轨道上轨道上第36页/共59页第三十七页，共59页。下列(xili)化合物哪些具有芳香性？SNNNCH3CH3NNOCH3CH3NNNNNNOHH第

9、37页/共59页第三十八页，共59页。(2)吡啶(bdng)的性质弱 碱 性取代(qdi)反应氧 化还 原第38页/共59页第三十九页，共59页。NClHNHClNSO3NSO3+.-+-弱碱性(jin xn)第39页/共59页第四十页，共59页。NCH3INCH3INCH3IHNCH3IHNC6H5COClNCOC6H5Cl+-.+-封管300石油醚20良好(lingho)的酰化剂第40页/共59页第四十一页，共59页。NNBrNBrBrNSO3HNNO2Br2H2SO4+300350混酸30024h3-溴吡啶3，5二溴吡啶3吡啶磺酸3-硝基吡啶亲电取代亲电取代取代(qdi)反应第41页/共

10、59页第四十二页，共59页。亲核取代亲核取代(qdi) 吡啶可与强的亲核试剂起亲核取代反应，主要生成(shn chn)取代产物。NNaNH2NNH2+NLiN+第42页/共59页第四十三页，共59页。氧 化NCH3KMnO4,OHNCOOH3吡啶甲酸（烟酸）NCH3NCOOHV2O5空气4吡啶甲酸（异烟酸）第43页/共59页第四十四页，共59页。 吡啶比苯易被还原(hun yun)，经催化氢化或用乙醇和钠还原(hun yun)，可得六氢吡啶。还 原六氢吡啶六氢吡啶NNHPtCH3COOH2返回(fnhu)第44页/共59页第四十五页，共59页。12.4.2 喹啉的结构(jigu)和性质第45页

11、/共59页第四十六页，共59页。CH2OHCHOHCH2OHCHOCHCH2NCH2HCH2CHONCH2HCH2CHHO NHNH2SO4OH2C6H5NH2H2SO4OH2OC6H5NO2浓(1)制取第46页/共59页第四十七页，共59页。NH2OHCCHCH2HONOH+8羟基喹啉CH3NH2CCHCH2HONCH3NCH3+7甲基喹啉（主）+5甲基喹啉第47页/共59页第四十八页，共59页。(2)化学性质(huxu xngzh)弱 碱 性取代(qdi)反应氧 化还 原第48页/共59页第四十九页，共59页。(C8H7N)2 H2Cr2O7.可用此法精制可用此法精制(jngzh)喹啉。喹

12、啉。弱碱性(jin xn)第49页/共59页第五十页，共59页。取代(qdi)反应NNNH2NaNH2二甲苯1002氨基喹啉第50页/共59页第五十一页，共59页。NNNO2NNO2NBrNBrNSO3HH2SO4HNO3Br2H2SO4Ag2SO4H2SO4+浓浓浓浓0加热2205硝基喹啉8硝基喹啉5溴喹啉8溴喹啉8喹啉磺酸取代(qdi)反应第51页/共59页第五十二页，共59页。NKMnO4NCOOHCOOHCO2NCOOH140氧 化第52页/共59页第五十三页，共59页。NSn+HClNa+C2H5OHH2,PtCH3COOHHPdNNH+或401,2 ,3,4四氢喹啉十氢喹啉2还 原返回(fnhu)第53页/共59页第五十四页，共59页。第54页/共59页第五十五页，共59页。12.4.1 生物碱的物理性质(wl xngzh)第55页/共59页第五十六页，共59页。12.4.2 生物碱的化学性质(huxu xngzh) 生物碱分子中的氮原子一般结合在环状结构中，以仲胺、叔胺和季铵碱3种形式存在，显弱碱性(jin xn)。能与酸作用生成盐。其盐一般易溶于水、乙醇，难溶于其他有机溶剂。NClHNaOHN HCl生物碱 生物碱 +(水中析出水中析出)(溶于水中溶于水中)第56页/共59页第五十七页，共59页。(2)氧化(ynghu)反应NNCH3KMnO4HNO3NCOOHo