精細有機合成化學與工藝學第十四章

精細有機合成化學與工藝學第十四章第1頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二概述重要的五、六元雜環(huán)化合物重要的環(huán)合反應舉例第2頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二

在有機化合物分子中形成新的碳環(huán)或雜環(huán)的反應叫做環(huán)合反應，也叫做閉環(huán)或成環(huán)縮合反應。14.1概述環(huán)合反應分子間環(huán)合分子內環(huán)合第3頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二1+2→三元環(huán)2+2→四元環(huán)2+3→五元環(huán)2+4→六元環(huán)分子間環(huán)合第4頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二親電反應親核反應，游離基反應

分子內環(huán)合δ+δ+δ+第5頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二14.2重要的五、六元雜環(huán)化合物含一個氧原子的雜環(huán)呋喃（氧茂）四氫呋喃苯并呋喃（氧茚，香豆酮）第6頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二6-甲基香豆素1,2-氧萘酮(1,2-吡喃酮，香豆素)4-羥基香豆素3-甲基香豆素合成方法已講*第7頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二含一個氮原子的雜環(huán)吡咯（氮茂）

四氫吡咯吡咯烷酮吲哚（苯并氮茂、氮茚）第8頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二含一個氮原子的雜環(huán)吡啶喹啉（1-氮萘）8-羥基喹啉第9頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二含兩個氮原子的雜環(huán)吡唑（二氮茂）吡唑酮第10頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二1-芳基-3-烷基-5-吡唑酮苯并咪唑酮苯并咪唑（間二氮茚）第11頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二嘧啶（2,4,6-三羥基嘧啶）巴比妥酸四氯嘧啶三氟一氯嘧啶第12頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二含三個氮的雜環(huán)三聚氰酰氯（三聚氯氰）第13頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二

含一個氮和一個硫原子的雜環(huán)噻唑（1,3-硫氮茂）苯并噻唑第14頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二14.3重要環(huán)合反應舉例蒽醌的制備（1）鄰苯二甲酸酐縮合法*第15頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二第16頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二（2）苯乙烯法第17頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二（3）萘醌法第18頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二（4）苯與一氧化碳縮合——羰基合成法第19頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二香豆素及其衍生物*3-甲基香豆素含氧雜環(huán)的合成第20頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二6-甲基香豆素第21頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二4-羥基香豆素第22頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二含氮雜環(huán)的合成1.NMP的合成（以1，4-丁二醇為原料，收率93-95%)第23頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二吲哚的合成1.鄰甲苯胺為原料2.苯肼為原料（Fischer法）3.磷葉立德第24頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential一對孤對電子很容易給出去從而表現(xiàn)出堿性。吡啶的結構可用共振論表示為：(1)吡啶環(huán)系的結構第25頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二（2)吡啶環(huán)系的合成

方法一:韓奇反應(HantzschDihydropyridineSynthesis(PyridineSynthesis))Confidential

用不同的β-羰基酸酯即得不同取代的吡啶第26頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential第27頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential

心臟病藥心痛定的合成第28頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential方法二：1,5-二羰基化合物與氨反應第29頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二方法三：β-二羰基化合物與氰乙酰氨的反應Confidential第30頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential維生素B6的合成第31頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential方法四：直接用乙醛與氨反應第32頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential方法五：擴環(huán)重排合成第33頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential（3)吡啶環(huán)系的反應

A.堿性與成鹽：因為有一個未公用的電子對吡啶環(huán)上有供電子基時將使堿性增強第34頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二吡唑酮及其衍生物第35頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential

吡啶既然是一個堿，遇酸便形成穩(wěn)定的鹽。

如果用非質子的硝化試劑、磺化試劑，或用鹵素、鹵代烷、酰氯與吡啶環(huán)進行反應，也將形成相應的吡啶鹽：第36頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二ConfidentialB.親電取代反應

吡啶的親電取代反應比恁難進行,原因：a.氮原子強吸電子作用；b.反應在強的親電性介質中進行，更加大了氮原子的吸電子能力，需在較強的條件下方可發(fā)生。第37頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential

顯然，當吡啶環(huán)上連有供電子基團時，將有利于親電取代反應的發(fā)生；反之，就更加難以進行親電取代反應。第38頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential39

吡啶環(huán)也象硝基苯一樣，不能發(fā)生F―C烷基化和?；磻?。

吡啶的親電取代反應所以發(fā)生在β-位，可以用中間體的穩(wěn)定性加以說明：第39頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二吡啶環(huán)發(fā)生取代反應的定位效應Confidential第40頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二ConfidentialC.親核取代反應

吡啶環(huán)的親核取代反應分兩類：a.置換氫的親核取代反應（加成-消除），b.置換易離去基團的親核取代反應（消除-加成）。第41頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential

吡啶的親核取代反應所以發(fā)生在α-位和γ-位，也可以用中間體的穩(wěn)定性加以說明：第42頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二D.氧化反應Confidential

吡啶比苯穩(wěn)定，不易被氧化劑氧化，但烷基吡啶可氧化成相應的羧酸或醛。第43頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential吡啶氮氧化物N-氧化吡啶親電取代容易親核取代在α-位和γ-位，但主要在γ-位活化吡啶第44頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二ConfidentialF占絕對多數(shù)第45頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential第46頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二ConfidentialE.還原反應第47頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential

α-甲基吡啶和γ-甲基吡啶

甲基吡啶的側鏈甲基的活潑性與硝基甲苯中的甲基相似，具有一定的酸性。因此，在強堿的催化下可進行縮合反應，且主要發(fā)生在α-位和γ-位。如：F.側鏈α-H的反應第48頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential那么為什么α-位、γ-位的側鏈氫酸性強？第49頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential

吡啶在有機化學中是一種常用的溶劑，它能溶解許多有機化合物和部分無機鹽；吡啶及其衍生物在自然界分布較廣，在藥物中也常見吡啶及其衍生物：第50頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二二嗪Confidential第51頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential第52頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二ConfidentialPyridazine：1,4-二羰基化合物＋肼（或取代的肼）（1)二嗪環(huán)系的合成

第53頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二ConfidentialPyrimidine：1,3-二羰基化合物＋下列化合物：丙二酸酯β－酮酸酯β－二酮氰乙酸酯第54頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Confidential第55頁，共57頁，2023年，2月20日，星期二Pyrazine：α-氨基酮或醛自行縮合

鄰二胺＋

1,4-二羰基化合物Confidential第56頁，共57頁，2023年，2月20