杂环化合物的分类和命名

第一节：杂环化合物的分类和命名一、分类：１.按杂环的大小分五元杂环：OS－CHO六元杂环：NNNS呋喃甲醛噻吩吡啶哒嗪1杂环化合物的分类和命名2.按杂原子的不同分氧杂环：硫杂环：氮杂环：SNOOO－COOH－H3C－CH3N呋喃呋喃甲酸α，α‘－二甲基呋喃噻吩吡咯吡啶2杂环化合物的分类和命名3.按分子内所含环的数目分：单杂环稠杂环O－CHONNNNα－呋喃甲醛咪唑喹啉吲哚3杂环化合物的分类和命名二、杂环化合物的命名：1.音译法，即按照英文名称的译音，选用同音汉字，在加上“口”旁以表示环状化合物。如：ONSNN呋喃吡咯噻吩吡啶喹啉4杂环化合物的分类和命名２.当环上有取代基时：⑴以杂环为母体，编号时从杂原子开始，将杂原子编为１号，依次１，２，３······，或与杂原子相邻的碳原子遍为α，依次为α，β，γ······⑵当环上有两个或两个以上的杂原子时，应使杂原子所在的位次数字最小；当环上有不同杂原子时，按O→S→N的次序编号。⑶环上连有不同取代基时，编号时遵守次序规则及最低系列原则5杂环化合物的分类和命名O－BrO－O2N－CHON－CH3O－CH3CH3－NN－CH3SN－CH32－溴呋喃α－溴呋喃4－甲基吡啶γ－甲基吡啶5－硝基－2－呋喃甲醛α－硝基－α‘－呋喃甲醛2，4－二甲基呋喃2，β‘－二甲基呋喃4－甲基咪唑5－甲基噻吩6杂环化合物的分类和命名OSNNNNNN单杂环SNNN五元杂环六元杂环环戊二烯杂环分类碳环母核重要的杂环苯16543254321NN12233445561呋喃噻吩吡咯噻唑咪唑吡啶哒嗪嘧啶吡嗪7杂环化合物的分类和命名稠杂环杂环分类碳环母核重要的杂环N61234578910NNNONN茚蒽苯喹啉异喹啉吲哚苯并呋喃嘌呤吖啶8杂环化合物的分类和命名第三节：五元杂环化合物OS呋喃噻吩返回9杂环化合物的分类和命名呋喃:呋喃存在于松木焦油中,无色、易挥发的液体，难溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂沸点32℃，其蒸气遇被HCl浸过的松木片时呈绿色，此法可用于鉴定呋喃的存在。10杂环化合物的分类和命名１.制备⑴工业制法：将糠醛和H2O气，通过加热至400~415℃的催化剂（ZnO-Cr2O3-MnO2)脱羰基O－CHO+H2O400~415℃催化剂O+CO2+H2⑵实验室制法：糠酸在Cu催化下，在喹啉介质中，加热脱酸O－COOHCu，喹啉△O+CO2返回11杂环化合物的分类和命名2.呋喃的化学性质：⑴亲电取代O+2Br2+CH3COONO2+NSO3+(CH3CO)2OO－BrBr－+2HBr-5~-30℃O－NO2+CH3COOHClCH2CH2ClO－SO3-SnCl4O－C－CH3=O+CH3COOH返回12杂环化合物的分类和命名⑵加成反应：①催化加氢：O+H2Ni100℃，5MPaO②双烯合成：OH－C－C=O_H－C－C=O_O＝O－C=O_－C=O_O+13杂环化合物的分类和命名二、糠醛：糠醛是呋喃最重要的衍生物，是有机合成的重要原料，以它为原料可转变为其他的有用的化工产品。因为最初是从米糠中制得的，故俗名为糠醛１.制备原料：米糠、麦秆、玉米芯、甘蔗渣、高粱壳玉米壳等农产品，它们都含有缩戊糖(C5H8O4)n+nH2OH2SO4n(C5H10O5)－CC－－－－－－C－C－－－HHOHHOHOHOHHHCHOO－CHO返回14杂环化合物的分类和命名2.性质：O－CHO+H2100~200℃CuO－CH2OH170~180℃骨架镍O－CH2OHCu2O－HgO，55℃O2,NaOHO－COOHV2O5－TiO2－SiO2O2,320~350℃H－C－C=O_H－C－C=O_O＝15杂环化合物的分类和命名O－CHOO－CHOO－CH2OHO－COOH2+(CH3CO)2OO－CH=CH－COOH16杂环化合物的分类和命名三、噻吩：１.制法：⑴工业上：+4SS+3H2S①CH3CH2CH2CH3丁烷（或丁烯或二丁烯）②乙炔通过加热至300℃的铁矿（分解S），或H2S在Al2O3加热至400℃可制得2CH－－－CH+S300℃S2CH－－－CH+H2SAl2O3400℃S+H217杂环化合物的分类和命名⑵实验室制取：用丁二酸钠盐或１，４－二羰基化合物与P2S3作用NaOOC－CH2CH2－COONaSHOC－CH2CH2－COHSP2S3△P2S3△18杂环化合物的分类和命名2.性质：化性：①亲电取代反应SBr2，CH3COOH，0℃S－BrHNO3，(CH3CO)O2S－NO2H2SO4S－SO3HCH3－C－Cl，SNCl4＝OS－C－CH3=O19杂环化合物的分类和命名②加成反应：S+2H2T,P催S用途：许多药物中含有噻吩衍生物物性：无色液体，沸点84℃，不易水解，聚合反应。检验：S+H2SO4+靛蓝△兰色反应灵敏20杂环化合物的分类和命名四、吡咯１、制备：⑴工业上用Al2O3为催化剂，呋喃和氨气相反应O+NH3Al2O3450℃N+H2O⑵工业上还可用乙炔与NH3通过红热的管子2CH－－－CH+NH3△N+H2返回21杂环化合物的分类和命名2.性质：化学性质：⑴亲电取代反应：N4Ｉ2+NaOHNＩＩＩＩCH3COONO2－10℃N－NO2N－SO3N－SO3H(CH3CO)2OSnCl4N－C－CH3=O返回22杂环化合物的分类和命名⑵弱酸性：N+KOHN－K+H2ONZn+CH3COOHH2NH2，Ni200℃N⑶加成反应：⑷偶合反应：N－N2ClC2H5OH－H2O+CH3COONaN－N=N－+HCl23杂环化合物的分类和命名第四节六元杂环化合物一、吡啶1.存在和制取：工业制取：存在于煤焦油或页岩油中煤焦油分馏轻油（C6~C8)H2SO4N·H2SO4OH-N24杂环化合物的分类和命名2.性质：化学性质⑴亲电取代反应：比苯难，发生在β位。NBr2，300℃N－BrH2SO4，350℃N－SO3HH2SO4，350℃N－NO225杂环化合物的分类和命名⑵碱性：N+HClNCl-+SO3N－SO3+CH3ＩN－CH3Ｉ-C6H5－C－Cl=ON－COC6H5Cl-26杂环化合物的分类和命名⑶亲核取代反应：发生在α位①与强亲核试剂NaNH2N+NaNH2N－NH2②当吡啶的α位联－Cl时，易进行亲核取代，与N－Cl+KOHN－OHN－Cl+NH3ZnCl2220℃N－NH227杂环化合物的分类和命名⑷氧化还原：①吡啶比苯稳定，不易被氧化剂氧化②吡啶同系物氧化时总是侧链先氧化而芳杂环不破坏N－CH3氧化：KMnO4，OH-△N－COOH还原：NH2，Pt或C2H5OH+NaN28杂环化合物的分类和命名二、喹啉和异喹啉：存在：存在于煤焦油或骨焦油中１.制备——斯克洛浦合成法：CH2－CH－CH2－OH－OH－OH浓H2SO4－3H2OCH2=CH－CHO－NH2+－NH－CH2－CH2C－HO=__－NH－CH2－CH2C－HHO－＝H2SO4NNNC6H5NO2[O]CH2=CH－CHO29杂环化合物的分类和命名2.性质：喹啉是无色油状液体,有特殊臭味,难溶于水,是高沸点溶剂从结构上：有一吡啶环，因此有与吡啶相似的性质，如碱性NN的电负性使吡啶环电子云密度下降，所以亲电取代反应常发生在亲核取代发生在N上上NN亲电取代亲核取代30杂环化合物的分类和命名N浓HNO3，浓H2SO4N－NO2+N－NO2Br2，H2SO4－Ag2SO4N－Br+N－Br0℃△浓H2SO4，220℃N－SO3H+N－HO3SN浓HNO3，浓H2SO4N－NO2N－NO2+⑴亲电取代：3