呋喃噻吩吡咯的反应课件

第十二章杂环化合物和生物碱★杂环化合物是一类分子中含有碳原子和其他元素的原子共同组成环的化合物。★分子中所含的环状骨架叫做杂环。★参与杂环组成的非碳原子称为杂原子。环醚、内酯、内酐和内酰胺不属于杂环化合物。三元杂环四元杂环五元杂环(氮杂环丙烷)(β-丙内酯)(β-丙内酰胺)(顺丁烯二酸酐)(环氧乙烷)

第一节分类和命名一、分类1.单杂环(五元杂环、六元杂环)2.稠杂环(苯环并杂环、杂环并杂环)苯并杂环杂环并杂环五元杂环六元杂环呋喃噻吩吡咯吡啶嘧啶吡喃(无芳香性)吲哚喹啉嘌呤常见重要的杂环化合物：二、杂环化合物的命名五元杂环五元杂环苯并体系呋喃(furan)噻吩(thiophene)吡咯(pyrrole)苯并呋喃(benzofuran)苯并噻吩(benzothiophene)苯并吡咯吲哚(indole)六元杂环吡啶(pyridine)吡喃(pyran)嘧啶(pyrimidine)杂环并杂环喹啉(quinoline)异喹啉(isoquinoline)苯并吡喃(benzopyran)嘌呤(purine)六元杂环苯并环系：吡咯的结构孤电子对在p轨道上。共轭效应是给电子的。诱导效应是吸电子的。一、呋喃、噻吩、吡咯的结构呋喃、噻吩的结构请同学自己分析。第二节含有一个杂原子的五元杂环体系呋喃、噻吩、吡咯的亲电取代反应

五元杂环属于多π电子体系，亲电取代反应比苯容易进行。因此，一般在较缓和的条件下，弱的亲电试剂可以取代杂环上的氢原子，并且取代主要发生在α-位。二、呋喃、噻吩、吡咯的反应（1）亲电取代反应的活性顺序为：（2）取代反应主要发生在α-C上；（3）吡咯、呋喃对酸及氧化剂比较敏感，选择试剂时需要注意；（4）噻吩、吡咯的芳香性较强，所以易取代而不易加成；呋喃的芳香性较弱，虽然也能与大多数亲电试剂发生亲电取代，但在强亲核试剂存在下，能发生亲核加成。呋喃、噻吩、吡咯的硝化反应

呋喃,噻吩和吡咯易氧化,一般不用硝酸直接硝化;通常用比较温和的非质子硝化试剂，如：硝酸乙酰酯。反应在低温下进行。呋喃、噻吩、吡咯的磺化反应

吡咯、呋喃不太稳定，所以须用温和的磺化试剂磺化。常用的温和的非质子的磺化试剂有：吡啶与三氧化硫的加合化合物。

噻吩比较稳定，既可以直接磺化（产率稍低），也可以用温和的磺化试剂磺化。(固体，含量90%)呋喃、噻吩、吡咯的卤化反应

反应强烈，易得多卤取代物。为了得一卤代(Cl,Br)产物，要采用低温、溶剂稀释等温和条件。碘不活泼，要用催化剂才能发生一元取代呋喃、噻吩、吡咯的傅-克酰基化反应2、吡咯的特殊反应

吡咯的性质与苯酚类似，都具有酸性，但吡咯的酸性比苯酚小。吡咯与苯胺也有类似性质。吡咯成盐后，使环上电荷密度增高，亲电取代反应更易进行。

3.呋喃、吡咯、噻吩的加成反应（1）加氢反应（2）Diels-Alder反应（呋喃最易发生Diels-Alder反应）AlCl3NHCCH3H3CCOOCHCOOCHOCH333第三节含有一个杂原子的六元杂环体系1.吡啶的结构共轭效应和诱导效应都是吸电子的孤电子对在sp2杂化轨道上。=2.20D=1.17D2.吡啶的亲电取代反应★

六元杂环属于缺π电子体系，亲电取代反应比苯难于进行，硝化、磺化、卤化必须在强烈条件下才能发生。★

六元杂环不能发生傅-克烷基化、酰基化反应。★取代主要发生在β-位。★吡啶N可以看作是一个间位定位基。

3.吡啶的亲核取代反应亲核取代优先在α位上发生，如果α位上有取代基，则反应在γ位上发生。H2O+NaNH2100oCC6H5N(CH3)24.吡啶的氧化还原反应★氧化反应：吡啶环本身不易被氧化，但它的侧链很容易被氧化。★还原反应：吡啶的碱性比苯胺强，但比NH3弱。第四节重要的杂环衍生物一、呋喃的衍生物（糠醛）二、吡咯的衍生物（叶绿素和血红素）三、吡啶的衍生物（烟酸和烟酰胺）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、胸腺嘧啶及其互变异构现象）六、嘌呤的衍生物（腺嘌呤和鸟嘌呤）尿嘧啶(U)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)嘌呤的两个重要衍生物腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)(6-氨基嘌呤)(2-氨基-6-羟基嘌呤)第五节生物碱概述一.定义生物体内一类含氮的具有一定生理活性的有机碱性化合物。（又称植物碱）二.存在形式生物碱广泛存在于植物界，一种植物往往含有多种生物碱，它们在植物里常与有机酸或无机酸结合生成盐的形式存在，也有少数生物碱以游离碱、糖苷、酰胺或酯的形式存在。三.生物碱的一般性质1、物理性质：大多数生物碱是无色、味苦、难溶于水、易溶于有机溶剂的固体，少数生物碱具有颜色，个别的是液体。2、生物碱试剂：能与生物碱生成沉淀，或发生颜色反应的试剂。沉淀试剂——它们大多是复盐、杂多酸和某些有机酸等。不同的生物碱能与不同的沉淀试剂生成不同颜色的沉淀。例如：某些生物碱能与碘-碘化钾溶液生成棕红色沉淀；与磷钼酸试剂生成黄褐色或蓝色沉淀；与鞣酸生成白色沉淀等。显色试剂——大多是氧化剂或脱水剂。它们能与不同的生物碱反应生成不同的颜色。例如：重铬酸钾的浓硫酸溶液使吗啡显绿色；浓硫酸使秋水仙碱显黄色；钒酸铵的浓硫酸溶液使莨菪碱显红色，使吗啡显棕色，而使奎宁显淡橙色。第六节生物碱的代表化合物一、麻黄碱

麻黄碱又叫麻黄素，存在于麻黄中，是我国的特产。二、烟碱烟碱又叫尼古丁，