第十四章雜環(huán)化合物.

1、第十四章第十四章 雜環(huán)化合物雜環(huán)化合物 構(gòu)成環(huán)的原子除碳原子外還有構(gòu)成環(huán)的原子除碳原子外還有O、S、N、P等等雜原子的一類環(huán)狀化合物稱為雜環(huán)化合物。雜原子的一類環(huán)狀化合物稱為雜環(huán)化合物。 90%以上的藥物和以上的藥物和60%以上的有機以上的有機化合物為雜環(huán)化合物?；衔餅殡s環(huán)化合物。 正是由于雜環(huán)化合物的存在，正是由于雜環(huán)化合物的存在，自然萬物才有了勃勃生機。自然萬物才有了勃勃生機。 碳水化合物碳水化合物 它為生命提供能量它為生命提供能量 葉綠素葉綠素 它為植物提供綠色它為植物提供綠色 血紅素血紅素 它賦予血液以鮮紅的顏色，體內(nèi)輸氧它賦予血液以鮮紅的顏色，體內(nèi)輸氧 核酸核酸 （嘧啶和嘌呤）對（

2、嘧啶和嘌呤）對DNA的復(fù)制起著至關(guān)的復(fù)制起著至關(guān) 重要的作用，并使生命得以代代相傳重要的作用，并使生命得以代代相傳 雜環(huán)化合物通常是雜環(huán)化合物通常是酶和輔酶酶和輔酶中催化生化反應(yīng)中催化生化反應(yīng) 的活性部位。的活性部位。 雜環(huán)化合物在生命體中具有極其重要的作用雜環(huán)化合物在生命體中具有極其重要的作用H3CH3CMgC20H39OOCCH2CH2OOCH3CHHONNNNCH3CH=CH2C2H5HCH3葉綠素葉綠素-a(R=CH3) 葉綠素葉綠素-b(R=CHO) CH3R=(CH3)2CHCH2CH2(CH2CHCH2CH2)CH2C=CCH2CH3H3CNSHCH3H3CCH3OHCH3H3C

3、OOOOOHREpothilone A(R=H) B(R=CH3)；1993年發(fā)現(xiàn)的一種高效抗癌物質(zhì)年發(fā)現(xiàn)的一種高效抗癌物質(zhì) 14.1 雜環(huán)的分類和命名雜環(huán)的分類和命名14.1.1 分類分類 1. 非芳香性雜環(huán)非芳香性雜環(huán)OOONNHHNNOHH2SeSi四氫呋喃四氫呋喃1,4-二氧六環(huán)二氧六環(huán)四氫吡咯四氫吡咯六氫吡咯六氫吡咯硅雜硅雜-2,4-環(huán)戊二烯環(huán)戊二烯1-氧氧-4-氮雜環(huán)氮雜環(huán)己烷己烷(嗎啡啉嗎啡啉)奎寧環(huán)奎寧環(huán)硒雜環(huán)丁烷硒雜環(huán)丁烷2. 芳香性雜環(huán)芳香性雜環(huán)NNNH吡咯吡咯 吡啶吡啶 喹啉喹啉Pyrrole pyridine quinoline呋喃呋喃 噻吩噻吩 噻唑噻唑 Furan

4、thiophene thiazoleSNSO 雜環(huán)化合物雜環(huán)化合物的命名多采用的命名多采用英文譯音英文譯音, 在同音漢字在同音漢字前加前加“口口”旁旁, 從雜原子開始編號從雜原子開始編號, 如果有多個雜原子如果有多個雜原子, 按按O、S、N次序編號。次序編號。 NSH3CNOH3CO1122334455675-甲基噻唑甲基噻唑6-甲氧基苯并噁唑甲氧基苯并噁唑N123456O12345 14.1.2 命名原則命名原則呋喃呋喃吡啶吡啶Furan pyridine OSNH 呋喃呋喃 噻吩噻吩 吡咯吡咯Furan Thiophene Pyrrole NNHNNHNONS 吡唑吡唑 咪唑咪唑 噁唑噁唑

5、 噻唑噻唑Pyrazole Imidazole Oxazole Thiazole 常見芳香性五元雜環(huán)化合物（常見芳香性五元雜環(huán)化合物（單環(huán)單環(huán)）OSNH 苯并呋喃苯并呋喃 苯并噻吩苯并噻吩 苯并吡咯苯并吡咯Benzofuran Thionaphene IndoleSNONNNH 苯并噁唑苯并噁唑 苯并噻唑苯并噻唑 苯并咪唑苯并咪唑Benzoxazole Benzothiazole Benzoimidazole常見芳香性五元稠雜環(huán)化合物（常見芳香性五元稠雜環(huán)化合物（稠環(huán)稠環(huán)）14.2 六元雜環(huán)化合物六元雜環(huán)化合物 吡啶是典型六元芳香雜環(huán)化合物。吡啶是典型六元芳香雜環(huán)化合物。 N+-1、 電子結(jié)構(gòu)

6、與芳香性電子結(jié)構(gòu)與芳香性7.N7.8.551652NN1.17D2.22DH14.2.1 吡啶吡啶N0.134nm0.139nm0.140nm 吡啶具有和苯非常相似的骨架結(jié)構(gòu)和吡啶具有和苯非常相似的骨架結(jié)構(gòu)和電電子結(jié)構(gòu)子結(jié)構(gòu) 吡啶環(huán)上的碳原子和氮原子均以吡啶環(huán)上的碳原子和氮原子均以SP2 雜化成鍵，每雜化成鍵，每個原子上有一個個原子上有一個P軌道，軌道，P軌道中有一個軌道中有一個P電子，共有電子，共有4n+2個個p電子形成環(huán)型封閉的共軛體系，有芳香性。電子形成環(huán)型封閉的共軛體系，有芳香性。 氮原子上還有一對未共用電子，不參與氮原子上還有一對未共用電子，不參與-體系，這對體系，這對電子可與質(zhì)子結(jié)

7、合而顯堿性。因此吡啶的堿性電子可與質(zhì)子結(jié)合而顯堿性。因此吡啶的堿性（pKb=8.8）較吡咯強，也比苯胺（）較吡咯強，也比苯胺（pKb=9.3）略強。）略強。N吡啶存在較大的偶極，其取代物的沸點較高。吡啶存在較大的偶極，其取代物的沸點較高。苯苯 吡啶吡啶 2-甲基吡啶甲基吡啶 3-甲基吡啶甲基吡啶 4-甲基吡啶甲基吡啶沸點沸點 80.4 115 128 144 1442、 物理性質(zhì)物理性質(zhì)NNCH3NCH3NCH3 2 2）吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)和吸電子共軛效應(yīng)共存，方向一致。）吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)和吸電子共軛效應(yīng)共存，方向一致。鍵長不象苯鍵長不象苯(0.140nm)(0.140nm)一樣完全平均化。一樣完全

8、平均化。 3 ) 3 ) 缺缺“”芳雜環(huán)芳雜環(huán)氮原子使環(huán)上碳原子的電子云密氮原子使環(huán)上碳原子的電子云密度降低，親電取代反應(yīng)比苯難進(jìn)行的一類芳雜環(huán)。度降低，親電取代反應(yīng)比苯難進(jìn)行的一類芳雜環(huán)。NNH0.130nm0.140nm0.134nm=7.4 10-30c.m=3.9 10-30c.m吸吸電電子子誘誘導(dǎo)導(dǎo)六氫吡啶六氫吡啶吡啶吡啶 吸電子誘導(dǎo)吸電子誘導(dǎo) 吸電子共軛吸電子共軛 1 1）C-CC-C鍵長與苯近似，鍵長與苯近似，C-NC-N鍵長則處于鍵長則處于C-NC-N鍵長和鍵長和C=NC=N鍵長鍵長之間。說明吡啶環(huán)系具有與苯相似的結(jié)構(gòu)。之間。說明吡啶環(huán)系具有與苯相似的結(jié)構(gòu)。吡啶環(huán)的特點吡啶環(huán)的

9、特點: :pKa 9.8 9.3 5.19 4.6pKa 9.8 9.3 5.19 4.6(CH3)3NNH3NNH2 SP2P吡啶N吡啶的弱堿性吡啶的弱堿性 （pKa=5.19pKa=5.19） 氮原子上有一對未共用電子，不參與氮原子上有一對未共用電子，不參與-體系，體系，這對電子可與質(zhì)子結(jié)合而顯堿性。因此吡啶的堿性這對電子可與質(zhì)子結(jié)合而顯堿性。因此吡啶的堿性（pKb=8.8）較吡咯和苯胺（）較吡咯和苯胺（pKb=9.3）略強。）略強。3、 吡啶的堿性和親核性吡啶的堿性和親核性吡啶形成的吡啶形成的N-?；}酰基鹽吡啶與路易斯酸形成的絡(luò)合物吡啶與路易斯酸形成的絡(luò)合物NHClN + HClN H

10、Cl 或可與強酸作用成鹽?？膳c強酸作用成鹽。NNSO3NO2BF4吡啶與吡啶與過氧酸過氧酸形成的形成的N-氧化物氧化物 4. 吡啶環(huán)上的親電取代反應(yīng)吡啶環(huán)上的親電取代反應(yīng) 由于氮原子的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，吡啶環(huán)上的電由于氮原子的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，吡啶環(huán)上的電子云密度較低，其親電取代反應(yīng)子云密度較低，其親電取代反應(yīng)與硝基苯類似與硝基苯類似，一，一般需要強烈條件，且主要發(fā)生在般需要強烈條件，且主要發(fā)生在-位。位。NNOCH3COOHO進(jìn)攻 位位進(jìn)攻+EN+EEHEHNHNN不穩(wěn)定極限結(jié)構(gòu)+EHEHNNNEH+N，H2SO4Co，230HgSO470%NSO3H+-吡啶的親電取代主要在吡啶的親電取代主要在

11、-位位吡啶的親電取代反應(yīng)示例吡啶的親電取代反應(yīng)示例（a ）磺化）磺化NH2SO4KNO3Fe 330Co，22%NNO2CoNBr2300+NBrBrNBrCoN+ 3H2NNi180H（b ）硝化）硝化（c ）鹵化）鹵化 （d）還原）還原 吡啶可被催化加氫為六氫吡啶（哌吡啶可被催化加氫為六氫吡啶（哌啶）。六氫吡啶的堿性（啶）。六氫吡啶的堿性（PKb=2.7）與一般脂肪族）與一般脂肪族仲胺相近。仲胺相近。NNaNH2NNHNaH2ONNH2NC6H5LiNC6H5NCH3+ C6H5CHOKOH/DMFCo120NC=CHH72%C6H5吡啶吡啶2-和和4-位上甲基具有酸性（類位上甲基具有酸性

12、（類羥醛縮合羥醛縮合）。）。5 、 吡啶環(huán)上的親核取代吡啶環(huán)上的親核取代 非質(zhì)子的硝化試劑、磺化試劑、鹵代烷、酰非質(zhì)子的硝化試劑、磺化試劑、鹵代烷、酰氯等與吡啶反應(yīng)，生成相應(yīng)的吡啶鹽，因此吡啶氯等與吡啶反應(yīng)，生成相應(yīng)的吡啶鹽，因此吡啶可用作可用作堿性溶劑和脫酸劑（縛酸劑）堿性溶劑和脫酸劑（縛酸劑）。NCH3N NCH3NO2NNO2 BF4Et2O, 室溫CH2Cl2,室溫( N-磺酸吡啶 )SO3BF4NSO3路易斯酸路易斯酸NSO3 吡啶是良好的親核試劑，與鹵代烷、酰鹵等反應(yīng)吡啶是良好的親核試劑，與鹵代烷、酰鹵等反應(yīng)形成吡啶鹽，都是很好的固體，形成吡啶鹽，都是很好的固體，有芳香性有芳香性（

13、反應(yīng)時并（反應(yīng)時并未破壞它的環(huán)狀封閉共軛體系），未破壞它的環(huán)狀封閉共軛體系），是活性強而溫和的是活性強而溫和的硝化、磺化、烷基化或?；噭Ｏ趸?、磺化、烷基化或酰基化試劑。OOSO3NSO3ClCH2CH2Cl,1000CHClOSO3H (41%)NH 與鹵代烷結(jié)合成的吡啶鎓鹽相當(dāng)于季銨鹽，受熱重排，烷基從與鹵代烷結(jié)合成的吡啶鎓鹽相當(dāng)于季銨鹽，受熱重排，烷基從N N上轉(zhuǎn)移到上轉(zhuǎn)移到和和碳原子上，生成吡啶同系物。碳原子上，生成吡啶同系物。吡啶鹽是一種溫和的吡啶鹽是一種溫和的烷基化試劑。烷基化試劑。 碘化碘化N-N-甲基吡啶甲基吡啶NNCOPhNClHClPhCOClROH+ PhCOORNN

14、CH3NCH3 NCH3CH3IHIIHI3000C+ 吡啶是很好的離去基團，用吡啶是很好的離去基團，用N-N-?；拎}做?；瘎┍弱Ｂ群退狒；拎}做?；瘎┍弱Ｂ群退狒?。更好。氯化氯化N-N-苯甲酰基吡啶苯甲?；拎?、 吡啶環(huán)的合成吡啶環(huán)的合成Hantzsch 漢棲合成法漢棲合成法Et2NHOOH3CCH3CO2EtEtO2CNCO2EtEtO2CH3CCH3HNO3/H2SO4HCHO + H2CCOOEtCOOEtEt2NHCH2CCOOEtCOOEtNH3 , EtOHNCOOEtEtOOCH3CCH3HNCONH2NCONHNH2HOH3CNCH2OHCH2OH 煙酰胺煙酰胺

15、 (維生素維生素p) 異煙酰肼異煙酰肼（雷米封雷米封） 抗結(jié)核藥抗結(jié)核藥維生素維生素B B6 6NCON(C2H5)2煙酰二乙胺煙酰二乙胺（可拉明可拉明）中樞神經(jīng)興奮藥中樞神經(jīng)興奮藥7、 吡啶衍生物吡啶衍生物 14.2.2 喹啉和異喹啉喹啉和異喹啉 與吡啶類似與吡啶類似, 喹啉和異喹啉都有弱堿性（喹喹啉和異喹啉都有弱堿性（喹啉：啉：pKb=9.15；異喹啉；異喹啉pKb=8.86）。）。 喹啉喹啉 異喹啉異喹啉NN12345678N1458910吖啶吖啶Quinoline Isoquinoline Acridine （1）親電取代反應(yīng)親電取代反應(yīng) 喹啉和異喹啉的硝化、磺化、溴化等，喹啉和異喹啉

16、的硝化、磺化、溴化等，比吡啶比吡啶容易容易，親電試劑主要進(jìn)攻苯環(huán)部分，即，親電試劑主要進(jìn)攻苯環(huán)部分，即5-位和位和8-位位上。上。1、喹啉和異喹啉喹啉和異喹啉反應(yīng)反應(yīng)No，HNO3H2SO40C濃濃+NNO2NNO248%50%NH2SO4濃220CoSO3HN54%，濃H2SO4N，Br2AgSO4NBrNBr+1:1N濃濃C0H2SO4HNO3，oNO2NNO2N+8%72%喹啉與異喹啉的親電取代反應(yīng)喹啉與異喹啉的親電取代反應(yīng)Ba(NH2)2, 液NH3Co20NNNH280%N25 CoKNH2, 液NH3NNH283%（2）喹啉與異喹啉喹啉與異喹啉的親核取代反應(yīng)的親核取代反應(yīng) 親核取代

17、反應(yīng)親核取代反應(yīng)發(fā)生在發(fā)生在吡啶環(huán)吡啶環(huán)上，其中喹啉主上，其中喹啉主要在要在2-位取代，而異喹啉主要在位取代，而異喹啉主要在1-位。位。（3）氧化反應(yīng)）氧化反應(yīng)NNCOOHCOOHNCO2HKMnO4CO2NNCOOHCOOHNCO2HKMnO4CO2電子云密度較大電子云密度較大的環(huán)被氧化的環(huán)被氧化2、 喹啉和異喹啉的合成喹啉和異喹啉的合成 （1）Skraup 斯克洛浦合成法斯克洛浦合成法機理機理NH2NCH2CHCH2OH OHOHH2SO4,As2O3HOCH2CH(OH)CH2OHHCH2CHCHOH2ONH2CHONHCHONOHHNH2OO丙烯醛丙烯醛 （2）Doebner-Mill

18、er 多布納多布納-米勒合成法米勒合成法 （3）Bischler-Napieralski 比西勒納皮斯大林基合成法比西勒納皮斯大林基合成法3、 喹啉和異喹啉衍生物喹啉和異喹啉衍生物奎寧奎寧 氯奎氯奎罌粟堿罌粟堿4、 吖啶吖啶 acridineNN12345678N1458910吖啶吖啶NNNNNNN 吡啶吡啶 噠嗪噠嗪 嘧啶嘧啶 吡嗪吡嗪Pyridine Pyridazine Pyrimidine Pyrazine 2NN1345678910NN123 酞嗪酞嗪 Phthalazine 1,10-菲咯啉菲咯啉 1,10phenanthroline14.2.3 含兩個以上氮雜原子的六元雜環(huán)含兩個

19、以上氮雜原子的六元雜環(huán)1,3,5-三嗪三嗪1,3,5-triazine1. 結(jié)構(gòu)和性質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 氮原子數(shù)目增加，不易起親電取代反應(yīng)，氮原子數(shù)目增加，不易起親電取代反應(yīng)，而親核反應(yīng)較易進(jìn)行。而親核反應(yīng)較易進(jìn)行。相當(dāng)于硝基氯苯的親核取代反應(yīng)。相當(dāng)于硝基氯苯的親核取代反應(yīng)。含氮雜環(huán)含氮雜環(huán)酸堿性酸堿性比較比較它們的共軛酸它們的共軛酸 的的pKa為為-3.6 7.00 5.23 1.23堿性次序堿性次序4 1 2 3 這四種雜環(huán)中堿性最大的是咪唑，這四種雜環(huán)中堿性最大的是咪唑，酸性最大的是吡咯，嘧啶居中。酸性最大的是吡咯，嘧啶居中。2. 嘧啶嘧啶尿嘧啶尿嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶 胞嘧啶胞嘧啶 5-氟嘧

20、啶氟嘧啶Uracil thymine cytosine嘧啶類為遺傳物質(zhì)核酸的組成部分。嘧啶類為遺傳物質(zhì)核酸的組成部分。H3CNH2NNCH2SNCH3CH2CH2OH+Cl-PhCH2CONHNSOHCH3COOHCH3HH維生素維生素B1 青霉素青霉素G14.2.4 含氧的六元雜環(huán)含氧的六元雜環(huán)1、 吡喃翁鹽吡喃翁鹽 pyrylium salts制備制備1,5-二酮二酮2、a-吡喃酮吡喃酮制備制備反應(yīng)反應(yīng)r-吡喃酮吡喃酮 3、 苯并含氧六元雜環(huán)苯并含氧六元雜環(huán)苯并吡喃苯并吡喃 香豆素香豆素 色酮色酮香豆素類化合物的合成香豆素類化合物的合成1 1、結(jié)構(gòu)和芳香性、結(jié)構(gòu)和芳香性O(shè)12 45S12

21、45N12 45 吡咯pyrrole 呋喃furan 噻吩thiopheneH14.3.1 14.3.1 呋喃、噻吩和吡咯呋喃、噻吩和吡咯Z Z= O S NHsp2 碳原子碳原子P軌道中有一個電子，軌道中有一個電子， 雜原子雜原子P軌道中有兩個電子，軌道中有兩個電子， 形成環(huán)狀離域大形成環(huán)狀離域大 鍵。鍵。 電子數(shù)電子數(shù): 6個個 有芳香性。有芳香性。14.3 五元雜環(huán)化合物五元雜環(huán)化合物SP2P吡啶NSP2P吡咯NSP2P呋喃O(噻吩S)SP2PCNNH “多多”芳雜環(huán)芳雜環(huán)六個六個 電子由五個原子分配，每個碳電子由五個原子分配，每個碳原子的電子云密度比苯環(huán)高，故原子的電子云密度比苯環(huán)高，

22、故親電取代比苯容易親電取代比苯容易。 ONSH2.33 10-30C.m 1.70 10-30C.m 6.03 10-30C.m N N原子原子給電子共軛給電子共軛吸電子誘導(dǎo)。吸電子誘導(dǎo)。吡啶吡啶N N：吸電子誘導(dǎo)：吸電子誘導(dǎo)+ +吸電子共軛吸電子共軛 五元雜環(huán)的芳香性五元雜環(huán)的芳香性 呋喃、吡咯和噻吩都是典型的五元芳雜環(huán)化合物。呋喃、吡咯和噻吩都是典型的五元芳雜環(huán)化合物。1、離域能分別為、離域能分別為67、88、117 kJ/mol(苯為苯為150.5)；2、軌道中都有軌道中都有4n+2個個電子；電子；3、容易發(fā)生、容易發(fā)生親電親電取代反應(yīng)；取代反應(yīng)；4、碳碳鍵長趨于、碳碳鍵長趨于平均化平均

23、化；5、環(huán)上質(zhì)子受離域電子環(huán)流、環(huán)上質(zhì)子受離域電子環(huán)流去屏蔽效應(yīng)去屏蔽效應(yīng) 影響出現(xiàn)在低場。影響出現(xiàn)在低場。 2. 物理性質(zhì)物理性質(zhì)吡咯、呋喃和噻吩都有偶極矩吡咯、呋喃和噻吩都有偶極矩吡咯的偶極矩方向與四氫吡咯的方向相反吡咯的偶極矩方向與四氫吡咯的方向相反3. 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)a、呋喃、吡咯和噻吩容易進(jìn)行親電取代反、呋喃、吡咯和噻吩容易進(jìn)行親電取代反應(yīng)。應(yīng)。b、它們的親電取代反應(yīng)都比苯活潑、它們的親電取代反應(yīng)都比苯活潑 (吡咯吡咯呋喃呋喃噻吩噻吩苯苯吡啶吡啶)，其活潑性同，其活潑性同苯酚、苯胺相似。苯酚、苯胺相似。c、由于它們的高度活潑性以及呋喃和吡咯、由于它們的高度活潑性以及呋喃和吡咯對于無

24、機強酸的敏感性，其親電取代反應(yīng)需對于無機強酸的敏感性，其親電取代反應(yīng)需要比較溫和的條件。要比較溫和的條件。五元雜環(huán)化合物的化學(xué)性質(zhì)五元雜環(huán)化合物的化學(xué)性質(zhì)(1) 吡咯吡咯氮原子上的取代反應(yīng)氮原子上的取代反應(yīng)吡咯吡咯 吡咯鉀吡咯鉀N-烴基吡咯烴基吡咯2-吡咯甲酸吡咯甲酸2-?；量；量╀寤拎ゆV溴化吡啶鎂2-烴基吡咯烴基吡咯 3-烴基吡咯烴基吡咯 +HN100 CoNSO3+-90%HNSO3H2-吡咯磺酸吡咯磺酸NH+Ac2O150200Co60%NCOCH3H2-乙酰吡咯乙酰吡咯（2）吡咯碳原子上的加成反應(yīng)）吡咯碳原子上的加成反應(yīng)吡咯與親雙烯體不起吡咯與親雙烯體不起DA反應(yīng)，只生成加成產(chǎn)

25、物反應(yīng)，只生成加成產(chǎn)物（3）碳原子上的取代反應(yīng)）碳原子上的取代反應(yīng) 主要生成主要生成 2- 取代物取代物2-溴吡咯溴吡咯2-硝基吡咯硝基吡咯3-硝基吡咯硝基吡咯2-吡咯甲醛吡咯甲醛 呋喃的化學(xué)性質(zhì)呋喃的化學(xué)性質(zhì)O+Br21,4-二氧六環(huán)25CoOBr75%稀酸使呋喃水解為二醛稀酸使呋喃水解為二醛 丁二醛丁二醛2-硝基呋喃硝基呋喃 呋喃的芳香性比較弱呋喃的芳香性比較弱, 除進(jìn)行親電取代反除進(jìn)行親電取代反應(yīng)外應(yīng)外;還容易進(jìn)行親電加成和還容易進(jìn)行親電加成和Diels-Alder反應(yīng)。反應(yīng)。+CoOOOO30OHHOOO%90+OBr2CH3COOKCH3OHCH3OHOHBrHBrOHHOCH3CH

26、3O 噻吩的化學(xué)性質(zhì)噻吩的化學(xué)性質(zhì)S+CH3COONO2oC0Ac2O AcOHSNO2SNO2+66%10%OOOSoC+1001500MPaSHHOOO%47Vilsmeyer 反應(yīng)反應(yīng)吡咯、噻吩和呋喃取代反應(yīng)活性比較吡咯、噻吩和呋喃取代反應(yīng)活性比較XE+X=O,S,NH23進(jìn)攻位位進(jìn)攻+XEHXEH+XEH+XEH+XEH+1、親電取代速率：、親電取代速率：2、取代位置：、取代位置： 吡咯環(huán)的合成吡咯環(huán)的合成1、Knorr 克諾爾吡咯合成法克諾爾吡咯合成法a-氨基酮氨基酮二羰基物二羰基物吡咯環(huán)吡咯環(huán)改變原料的結(jié)構(gòu)可得到各種吡咯環(huán)改變原料的結(jié)構(gòu)可得到各種吡咯環(huán)2、Paal-Knorr 帕爾

27、帕爾-克諾爾吡咯合成法克諾爾吡咯合成法1,4-二酮二酮 氨氨1,4-二酮二酮 伯胺伯胺3、Hantzsch 漢棲吡咯合成法漢棲吡咯合成法酮酸酯酮酸酯 伯胺伯胺a-鹵代酮鹵代酮 呋喃環(huán)和噻吩環(huán)的合成呋喃環(huán)和噻吩環(huán)的合成1,4-二羰基化合物二羰基化合物1,4-二羰基化合物二羰基化合物(C5H8O4)nH+,H2O(-H2O3CHOCHOH)CH2OH3CHOO400oCZnO Cr2O3-MnO2，OH2, NiOOCHONaOHOCH2OHOCOONa+戊聚糖戊聚糖 戊醛糖戊醛糖 糠醛糠醛H+OCH2OCH2OCH2OHn 吡咯、呋喃和噻吩衍生物吡咯、呋喃和噻吩衍生物 卟啉環(huán)卟啉環(huán) 血紅素血紅素

28、具有生理活性具有生理活性O(shè)CH=O2NN NOOO2NOCH=CHCNHCH(CH3)2O呋喃唑酮（呋喃唑酮（痢特靈痢特靈）呋喃丙胺呋喃丙胺（抗血吸蟲藥抗血吸蟲藥）HHOOCCH2CH2NCH2COOHCH2NH2卟吩膽色素原，卟吩膽色素原， 通過生物體內(nèi)特定酶的作用可轉(zhuǎn)變通過生物體內(nèi)特定酶的作用可轉(zhuǎn)變成卟啉、葉綠素和維生素成卟啉、葉綠素和維生素B12等重要生物活性物質(zhì)等重要生物活性物質(zhì)卟吩膽色素原卟吩膽色素原14.3.2 吲哚吲哚1. 吲哚的性質(zhì)吲哚的性質(zhì)2 . 吲哚環(huán)的合成吲哚環(huán)的合成苯乙酮苯腙苯乙酮苯腙P(guān)PA： polyphosphoric acid 多聚磷酸多聚磷酸3. 吲哚衍生物吲哚

29、衍生物NCH2COOHH3-吲哚乙酸吲哚乙酸(植物生長促進(jìn)劑植物生長促進(jìn)劑)色胺酸色胺酸色胺色胺 5-羥色胺羥色胺NH3COOCNOHC2H5HOCOCH3COOCH3NC2H5HH3CONRHO長春堿長春堿(R=CH3);長春新堿長春新堿(R=CHO); 抗癌藥抗癌藥14.3.3 含兩個以上雜原子的五元環(huán)含兩個以上雜原子的五元環(huán)1. 命名命名吡咯吡咯 吡唑吡唑 咪唑咪唑 1,2,3-三唑三唑Pyrrole pyrazole imidazole 1,2,3-triazole1,2,4-triazole tetrazol benzimidazole benzotriazole1,2,4-三唑三唑

30、 四唑四唑 苯并咪唑苯并咪唑 苯并三唑苯并三唑呋喃呋喃 wu唑唑 異異wu唑唑 苯并苯并wu唑唑Furan oxazole isoxazole benzoxazole thiophene thiazole benzothiazole噻吩噻吩 噻唑噻唑 苯并噻唑苯并噻唑這些雜環(huán)統(tǒng)稱為吡咯系雜環(huán)。這些雜環(huán)統(tǒng)稱為吡咯系雜環(huán)。2. 吡咯環(huán)系雜環(huán)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)吡咯環(huán)系雜環(huán)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1、吡咯環(huán)系雜環(huán)的堿性比吡咯強，其中咪唑的堿性最強；、吡咯環(huán)系雜環(huán)的堿性比吡咯強，其中咪唑的堿性最強；2、含、含NH的吡咯系雜環(huán)的酸性都比吡咯強；的吡咯系雜環(huán)的酸性都比吡咯強；3、含、含NH的吡咯系雜環(huán)分子間可形成氫鍵而締合；的吡咯系雜環(huán)分子間可形成氫鍵而締合；4、雜原子在、雜原子在1,2位時對親電取代反應(yīng)發(fā)生在位時對親電取代反應(yīng)發(fā)生在4-位上，位上， 其活性次序為其活性次序為吡唑吡唑 異噻唑異噻唑