chapt16雜環(huán)化合物課件

第十六章雜環(huán)化合物Heterocycliccompounds

環(huán)狀化合物，環(huán)上除碳，還有雜原子（N、O、S等）環(huán)具有芳香結(jié)構(gòu)和一定的穩(wěn)定性（閉合共軛體系）根據(jù)以上定義，酸酐、環(huán)氧、內(nèi)酯、內(nèi)酰胺不屬雜環(huán)化合物核酸堿基：自然界分布

血紅素、葉綠素

B=

生物堿、天然或合成藥成分維生素、植物色素、植物染料

一、雜環(huán)化合物的分類和命名單環(huán)

五元環(huán)

含一個(gè)雜原子

呋喃吡咯噻吩含兩個(gè)雜原子

噁唑咪唑噻唑異噁唑

吡唑

異噻唑

稠雜環(huán)

喹啉異喹啉蝶啶吖啶吲哚嘌呤咔唑音譯名—根據(jù)外文譯音選用同音漢字

加“口”字旁表示命名：2.當(dāng)作碳環(huán)芳香化合物的衍生物,如：3.環(huán)上原子的編號順序

①從雜原子開始1，2，3，4……

②不止一個(gè)雜原子，按O，S，N順序編號

③雜原子位次之和最小原則ONS3.53.02.5雜原子電負(fù)性比C大，周圍電子云密度較大。

環(huán)上電子云分布不均，芳香性不如苯。

O電負(fù)性最大，呋喃芳香性最差b.芳香性順序：電負(fù)性①NMR化學(xué)位移低

環(huán)電流的存在，各向異性去屏蔽②偶極矩：

芳香性證據(jù)：2.呋喃、噻吩、吡咯的反應(yīng)a.親電取代活性：

以苯的反應(yīng)速度為1若以則反應(yīng)活性太高，環(huán)穩(wěn)定性差，

需在溫和條件下進(jìn)行，否則產(chǎn)物復(fù)雜取代一般發(fā)生在α-位b.親電取代的定位規(guī)則p-π共軛——鄰位電子云密度最大

生成的中間體正離子穩(wěn)定性大小α-位取代：

β-位取代：i.雜原子的定位效應(yīng)——鄰位定位效應(yīng)c.Diels-Alder反應(yīng)d.加氫還原e.吡咯的酸堿性p-π共軛，堿性極弱，pKb＝13.6N上的H有酸性，pKa＝15三、含一個(gè)雜原子的六元環(huán)化合物1.吡啶的結(jié)構(gòu)5C、1N共面，都是sp雜化，6個(gè)p軌道側(cè)面交疊形成閉合大π鍵。2①N上一對未成鍵電子在sp2雜化軌道上，未參與形成環(huán)上共軛體系，可接受H＋——堿性②可發(fā)生親電取代，活性不如苯，主要在間位③鄰對位可發(fā)生親核取代④鄰對位的側(cè)鏈α-H有酸性⑤

比苯難氧化，但易還原

N的電負(fù)性>C，吸電子使環(huán)上電子云密度降低（性質(zhì)與硝基苯相似）2.吡啶的化學(xué)反應(yīng)a.堿性b.親電取代還原比苯易e.側(cè)鏈α-H的反應(yīng)性：

2,4,6-位有烷基取代，其α-H有酸性四、含兩個(gè)雜原子的雜環(huán)化合物

1.五元雙雜環(huán)化合物a.物理性質(zhì)分子間形成氫鍵，b.p.(m.p.)高ii.親電取代反應(yīng)活性比相應(yīng)的單雜化合物差。反應(yīng)條件要求比較劇烈。1,2唑4位1,3唑5位唑的間位定位效應(yīng)1,2唑：1,3唑：iii.側(cè)鏈的氧化（環(huán)的穩(wěn)定性）iv.互變異構(gòu)現(xiàn)象含兩個(gè)N原子的雜環(huán)化合物，這兩個(gè)雜原子的電子結(jié)構(gòu)不同，在一定的條件下可以互變：2.雙雜六元雜環(huán)化合物食用香精20多種……結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性環(huán)上引入第二個(gè)N原子，相當(dāng)于一個(gè)NO2的吸電子效應(yīng)。使另一個(gè)N上的電子云密度降低堿性變?nèi)?/p>

環(huán)上電子云密度降低親電取代變難（不能發(fā)生硝化、磺化，只發(fā)生鹵代）親核取代變易：穩(wěn)定性增加:（嘧啶空氣中不氧化，而吡啶則變色）五、稠雜環(huán)化合物和生物堿1.吲哚2.喹啉性質(zhì)與相似pKb=8.8親電取代較難：主要發(fā)生在異環(huán)α-位pKb=9.06也能發(fā)生鄰、對位的親核取代：3.嘌呤核酸DNA中的兩種堿基六、雜環(huán)化合物的合成

1、五元單雜環(huán)化合物的合成：2、六元單雜環(huán)化合物（吡啶）的合成：3.吲哚的制備—Ficher合成法要制備吲哚本身：4.