第十三章雜環(huán)化合物及生物堿詳解

第十三章雜環(huán)化合物及生物堿詳解演示文稿當(dāng)前第1頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)優(yōu)選第十三章雜環(huán)化合物及生物堿當(dāng)前第2頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)（4）

稠雜環(huán)又分為芳環(huán)并雜環(huán)和雜環(huán)并雜環(huán)（3）單雜環(huán)根據(jù)雜原子的數(shù)目不同又分為含一個(gè)雜原子、含兩個(gè)雜原子的單雜環(huán)等芳環(huán)并雜環(huán)雜環(huán)并雜環(huán)當(dāng)前第3頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)

2.命名譯音命名法:

按外文名稱的譯音來命名，并用帶“口”旁的同音漢字來表示環(huán)狀化合物。呋喃噻吩吡咯咪唑噻唑(furan)(thiophene)(pyrrole)(imidazole)(thiazole)當(dāng)前第4頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)吡喃吡啶嘧啶(pyran)(pyridine)(pyrimidine)

吲哚喹啉嘌呤(indole)(quinoline)(purine)當(dāng)前第5頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)（1）雜環(huán)上有-R、-X、-NO2、-OH、-NH2等取代基時(shí)，以雜環(huán)為母體。環(huán)編號從雜原子開始。2,5-二甲基呋喃雜環(huán)上有取代基時(shí)命名原則2-羥基呋喃當(dāng)前第6頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)（2）含有兩個(gè)或兩個(gè)以上相同雜原子的單雜環(huán)編號時(shí)，把連有氫原子的雜原子編號為1，并使其余雜原子的位次盡可能小。4–甲基咪唑當(dāng)前第7頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)（3）如果環(huán)上有多個(gè)不同雜原子時(shí)，按氧、硫、氮的順序編號

4,5–二甲基噻唑當(dāng)前第8頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)

(4)當(dāng)只有1個(gè)雜原子時(shí)，也可用希臘字母編號，靠近雜原子的第一個(gè)位置是α-位，其次為β-位、γ-位等。α-甲基呋喃γ-甲基吡啶當(dāng)前第9頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)(5)當(dāng)環(huán)上連有-COOH、-SO3H、-CHO、CH2OH等基團(tuán)時(shí)，將這些基團(tuán)作母體，將雜環(huán)當(dāng)作取代基來命名。環(huán)編號仍從雜原子開始，并使作母體的基團(tuán)的位次盡可能的低。4-吡啶甲酸5-硝基-2-呋喃甲醛2-呋喃甲醇當(dāng)前第10頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)

二、雜環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)1.五元雜環(huán)呋喃吡咯噻吩呋喃、噻吩、吡咯π電子數(shù)（6）符合休克爾規(guī)則（4n+2），因此具有芳香性。當(dāng)前第11頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)在呋喃、噻吩、吡咯分子中，是由5個(gè)原子，6個(gè)π電子組成的共軛體系，使環(huán)上碳原子的電子云密度增加，所以稱為富電子芳雜環(huán)。呋喃、噻吩、吡咯分子中各原子間的鍵長并不完全相等，因此芳香性比苯差。電負(fù)性強(qiáng)弱順序是：氧>氮>硫，芳香性強(qiáng)弱順序是：苯＞噻吩＞吡咯＞呋喃。當(dāng)前第12頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)

2.六元雜環(huán)sp2雜化吡啶

吡啶π電子數(shù)（6）符合休克爾規(guī)則，具有芳香性。吡啶分子中，氮原子的電負(fù)性比碳大，使吡啶環(huán)上碳原子的電子云密度相對降低，所以此類雜環(huán)稱為缺電子芳雜環(huán)。吡啶的芳香性不如苯。當(dāng)前第13頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)三、雜環(huán)化合物的化學(xué)性質(zhì)

1.親電取代反應(yīng)富電子芳雜環(huán),親電取代反應(yīng)比苯容易,主要發(fā)生在α-位上；缺電子芳雜環(huán)，親電取代反應(yīng)比苯難,主要發(fā)生在β-位上。（1）鹵代反應(yīng)當(dāng)前第14頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)

β-溴代吡啶吡啶溴代反應(yīng)比苯難，不但需要催化劑，而且要在較高溫度下進(jìn)行。當(dāng)前第15頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)（2）硝化反應(yīng)五元雜環(huán)的硝化，一般用比較溫和的非質(zhì)子硝化劑-乙?；跛狨ィ⒃诘蜏叵逻M(jìn)行，硝基主要進(jìn)入α-位。當(dāng)前第16頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)吡啶的硝化反應(yīng)需在濃酸和高溫下才能進(jìn)行，硝基主要進(jìn)β-位。當(dāng)前第17頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)（3）磺化反應(yīng)吡咯,呋喃對酸很敏感，強(qiáng)酸能使它們開環(huán)聚合，常用溫和的非質(zhì)子磺化試劑：吡啶與SO3的加成物。當(dāng)前第18頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)

噻吩比苯容易磺化，因此可在室溫下用濃硫酸洗去苯中含的少量噻吩。吡啶在硫酸汞催化和加熱的條件下才能發(fā)生磺化反應(yīng)。當(dāng)前第19頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)（4）傅氏酰基化反應(yīng)吡啶一般不進(jìn)行傅氏?；磻?yīng)。當(dāng)前第20頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)吡啶是缺電子芳雜環(huán)，不易發(fā)生親電取代反應(yīng)。在一定條件下有利于親核試劑（如NH2-、OH-、R-）的進(jìn)攻而發(fā)生親核取代反應(yīng)，取代基主要進(jìn)入電子云密度較低的α-位。當(dāng)前第21頁\共有23頁\編于星期五\23點(diǎn)2.加成反應(yīng)呋喃、吡咯均可進(jìn)行催化加氫反應(yīng)，噻吩中的硫能使催化