第十四章杂环化合物ppt课件.ppt

我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 第十四章 杂环（芳香族）化合物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1. 杂环芳香族化合物（类型，命名）2.五员芳杂环的亲电取代（活性比较，反应取向，已 有取代基对亲电取代取向的影响）；还原反应和Diels-Alder反应；呋喃的酸性开环，呋喃的加成反应及其应用；吡咯的酸性聚合，吡咯钾盐的反应3.吡啶的碱性和亲核性亲电取代，亲电取代活性和取向； 吡啶的亲核取代；吡啶的还原和氧化（氧化剂及氧化产物） N-氧化吡啶的性质（亲电性和亲核性）；吡啶2和4位侧链上的反应（亲核加成和取代）4.苯并五员杂环的亲电取代5.喹啉和异喹啉的性质（亲电取代，亲核取代，取代的取向，氧化和还原及取向，侧链上的反应）；喹啉的Skraup合成法及机理学习要求我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 杂环化合物（heterocyclic compounds）是指构成环的原子除碳原子外还有其它原子的环状有机化合物。

碳原子以外的原子，称为杂原子（heteroatoms），常见的杂原子有氧、硫、氮等在自然界存在大量的杂环化合物，加上人工不断合成新的杂环，实际上杂环化合物是有机化合物中数量最庞大的一类，此类化合物已引起化学家越来越多的重视我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 大多数杂环化合物具有芳香性，符合Hckel规则，是一种稳定的环状共轭体系，但也有些杂环化合物不具有芳香性，如： 四氢呋喃 六氢吡啶 二噁烷 -吡喃 咪唑啉对于一些从形式上看是含杂原子的有机化合物，但其性质与相应的开链化合物极相似，则不看作是杂环化合物如环状内酯，环状酰胺成环状酰亚胺等NHOOONNHO我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 杂环化合物分类: 单杂环与稠杂环两大类； 根据是几元环可以把杂环分为三元、四元、五元、六元等杂环； 根据杂原子数目又可以分为含一个杂原子、含两个杂原子或含三个杂原子等杂环； 还可以根据杂原子种类分为含氧杂环、含硫杂环、含氮杂环和含磷杂环等。

我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物含一个杂原子 呋喃 噻吩 吡咯 含二个杂原子 含一个杂原子 含二个杂原子 单杂环 五元杂环 六元杂环 咪唑 吡唑 噻唑 噁唑 吡啶 r-吡喃 -吡喃嘧啶 吡嗪 哒嗪OSNHNNHNHNNSNONOONNNNNN我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物苯并呋喃 吲哚 苯并噻唑五元杂环与苯环稠合体系 六元杂环与苯环稠合体系 杂环与杂环稠合体系 喹啉 异喹啉 嘌呤 蝶呤稠杂环 常见杂环化合物的分类、命名 (indole)ONHSNNNNNNNNNNHN我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 当环上连有烷基、硝基、卤素、羟基、氨基等取代基时，以杂环为母体； 当环上连有醛基、羧基、磺酸基等时，将杂环作为取代基，取代基位置用数字编号，杂原子编号应最小，如有不同种类杂原子，则按O，S，N的顺序由小到大编号。

例如：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 5-乙基噻唑 4-氨基嘧啶 2-甲基-5苯基噁唑2-呋喃甲醛 3-吡啶甲酸NOCH3C6H5NSNNC2H5NH2NCOOHOCHO我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 芳香族杂环本章重点NHNNONNHNNS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 符合Hckel规则（1. 环状, 2. 共平面, 3. 垂直平面的p轨道, 4. 4n+2 p电子） 共振能：1629 千卡/mol 均能发生芳香族化合物的典型反应亲电取代反应 1H NMR在 d=69ppm处有芳香族化合物的特征吸收杂环芳香族化合物的芳香性：NNN: sp2杂化H我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第一节 含一个杂原子的五员芳杂化合物 杂原子的性质 杂原子对环的影响 芳香性 共轭二烯性质 不饱和性我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 由于在氧、氮、硫三种原子中，氧原子电负性较大，呋喃环中氧原子周围电子云密度较大，削弱了电子的共轭，故呋喃的芳香性最小，实际上它已表现出部分二烯的性质。

硫原子电负性较小，原子半径又大，硫原子对电子的吸引力因而较小，故噻吩环上电子共轭程度增强，电子云分布较均匀，所以具有较强的芳香性，氮原子介于氧和硫之间，使得吡咯的芳性也介于呋喃和噻吩之间从以上分析可知有下面的芳香性顺序：芳香性：苯 噻吩 吡咯 呋喃我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1 五员芳杂化合物的亲电取代反应反应相对活性a-取代b-取代主要产物 取代位置我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物对取代位置的解释（分析反应中间体的相对稳定性）i. 取代在a位中间体有三个主要共振式中间体较稳定我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 ii. 取代在b位中间体只有二个主要共振式中间体较不稳定我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 对亲电取代反应活性的解释 i. 由五员杂环的结构分析杂原子起给电子基的作用，环上的电荷密度比苯环大我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 ii. 由中间体的稳定性分析比较：苯的亲电取代满足八隅体（较稳定）未满足八隅体（较不稳定）我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 亲电取代反应举例注意：五员杂环较活泼，遇酸不稳定硝化：HNO3/H2SO4磺化：H2SO4用温和试剂代替我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（1） 五员杂环的硝化反应硝化试剂 吡咯和噻酚发生正常亲电取代反应我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 呋喃发生加成反应（特殊，共轭烯烃性质）机理：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物磺化试剂：（2） 五员杂环的磺化反应我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物噻吩还可直接用硫酸磺化（活性大，较稳定）应用：除去苯或甲苯中的噻吩我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（3）其它亲电取代 卤代 FriedelCrafts反应 与重氮盐偶联我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2 环上已有取代基对亲电取代取向的影响四种单取代情况我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 反应举例a 位给电子基a 位吸电子基我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物b 位给电子基b 位吸电子基我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 (i) a 位有给电子基从中间体稳定性分析取代基对反应取向的影响 二个共振式 推电子基使 稳定 二个共振式 推电子基未 起作用 三个共振式 推电子基使 稳定较稳定不稳定最稳定我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 (ii) a 位有吸电子基 二个共振式 吸电子基使 不稳定 二个共振式 吸电子基未 起作用 三个共振式 推电子基使 不稳定较稳定不稳定最稳定我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 (iii) b 位有给电子基 三个共振式 推电子基使 稳定 二个共振式 推电子基未 起作用 三个共振式 推电子基未 起作用较稳定不稳定最稳定我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 (iv) b 位有吸电子基 三个共振式 吸电子基使 不稳定 二个共振式 吸电子基未 起作用 三个共振式 吸电子基未 起作用较稳定不稳定最稳定我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3. 五员芳杂环的其它反应（1） 还原成饱和杂环化合物使用特殊催化剂（噻吩能使常用氢化催化剂中毒）THF（常用溶剂）吡咯烷我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 用Raney Ni催化氢化使噻酚还原脱硫其它脱硫的例子一种还原羰基至亚甲基的方法我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（2） Diels-Alder反应（共轭二烯性质）我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（3） 呋喃的几个特殊反应(i) 2, 5-二取代呋喃的酸性开环反应（成 1, 4-二酮）合成上进一步应用制备环戊烯酮衍生物 呋喃的芳香性较小我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 呋喃酸性开环机理:我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美。