杂环化合物简化

关于杂环化合物简化第1页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三1、分类呋喃furan

吡咯pyrrole

噻吩thiophene

吡啶pyridine

一、杂化化合物的分类和命名重点单杂环:稠杂环:喹啉quinoline

吲哚indole

嘌呤purine

嘧啶pyrimidine

环上的其他原子(O、N、S)称为杂原子第2页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三根据有无芳香性,杂环化合物可分为非芳香性杂环和芳香性杂环。非芳香性杂环化合物具有与相应脂肪族化合物相类似的性质。例如:

四氢呋喃六氢吡啶四氢吡咯第3页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三2、命名3-甲基吡啶译音法:按照IUPAC推荐的普通名称,用2~3个

汉字音译,使用带口字旁的同音汉字。噻唑咪唑嘧啶

当环上有取代基时,以杂环为母体,一般从杂原子开始,顺着环编号。当环上有两个及两个以上的杂原子时,按O－S－N次序编号。1-甲基吡咯(N-甲基吡咯)4-甲基咪唑5-甲基噻唑第4页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三2-呋喃甲醛α-呋喃甲醛糠醛3-吡啶甲酸醛类、酸类化合物以醛或酸为母体,杂环为取代基。α-噻吩磺酸环上只有一个杂原子时,有时也将靠近杂原子的位置叫α位,其次是β位,再次为γ位。第5页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三由于6个π电子分布于5个原子上,整个环的π电子几率密度比苯大,是富电子芳环,因而环上反应比苯快得多。芳香性顺序:苯>噻吩>吡咯>呋喃

电负性:S－2.6;N－3.0;O－3.5芳香物质苯噻吩吡咯呋喃离域能150.3121.387.866.9二、五元杂环化合物1、吡咯、呋喃、噻吩的结构杂原子电负性越大,C-X键极性愈大,环上电子云分布愈不均,芳香性愈差。第6页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三2、呋喃、吡咯、噻吩的性质1)、物理性质(自学)2)、主要化学性质①、亲电取代反应:π电子云密度比苯环大。

吸电子诱导-I:O(3.5)>N(3.0)>S(2.6),供电子共轭+C:N>O>S,综合:贡献电子N最多,O其次,S最少。亲电取代反应的活性为:吡咯>呋喃>噻吩>苯第7页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三取代反应主要发生在α-位上。

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;

由于这些五元杂环容易被破坏,稳定性差,因而对试剂及反应条件应有所控制。

环碳上净电荷增加,有利于亲电;净电荷减少,有利于亲核。第8页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三A、卤代:碘不活泼,要用催化剂才能发生一元取代第9页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三

由于环的稳定性差,在强酸或强氧化剂的作用下环被破坏,不能用混酸硝化。因此,应在较低的温度下,使用温和的硝化剂乙酰硝酸酯。

B、硝化:第10页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三C、磺化:吡啶三氧化硫是一种温和的磺化试剂苯在室温下不能磺化第11页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三D、付克酰基化:第12页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三②、加成反应四氢呋喃(THF)吡咯烷(仲胺)催化加氢:第13页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三呋喃与顺丁烯二酸酐很容易加成,噻吩较难,吡咯一般不发生双烯合成。即呋喃具有共轭双烯性质.

D-A加成反应:重要第14页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三③、吡咯的弱酸性和弱碱性碱性:苯胺>吡咯吡咯分子中氮原子上孤对电子参与了环状π56的共轭,为整个环状共轭体系所共享,从而使氮上电子云密度降低,孤对电子难以给出去而表现碱性。所以,吡咯的碱性很弱,大大弱于苯胺的碱性。酸性:苯酚>吡咯>醇酚(pKa=10)吡咯(pKa=17)吡咯有弱酸性:第15页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三第16页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三糠醛(α-呋喃甲醛)重要

命名:最初由米糠与稀酸共热而得,故名糠醛。

性质:糠醛具有典型的无α－H的醛的性质:

第17页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三三、六元杂环化合物1、吡啶的结构电负性:N>C孤电子对在sp2杂化轨道上,不参与共轭,故碱性强。共轭效应和诱导效应都是吸电子第18页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三2、吡啶的化学性质

碱性由于氮上孤对电子与苯环共面,不参与环体系的共轭,所以吡啶有碱性和亲核性,且碱性大于苯胺:Kb:6.2×10-52.3×10-93.9×10-10吡啶盐酸盐第19页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三1)、亲电取代反应重要

反应特点:环不易发生亲电取代反应;但易发生亲核取代反应;发生亲电取代反应时,环上N起间位定位基的作用。第20页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三当原有基团为氨基、羟基等这样一些强邻对位定位基时,则它们的定位作用是占主导地位的。第21页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三2)、亲核取代反应易亲核取代,生成α-吡啶衍生物H2O+NaNH2100oCC6H5N(CH3)2第22页，讲稿共25页，2023年5月2日，星期三3)、氧化和还原