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十八章节杂环化合物十八章节杂环化合物(一) 杂环化合物的分类、命名和结构 (1)分类和命名 (2) 结构和芳香性 (甲) 五元杂环的结构 (乙) 六元杂环的结构 杂原子上的一对p电子与σ平面垂直，与未参与杂化的p轨道平行，形成 π56的大π键，这种大π键由于含有6个π电子，符合休克尔4n+2规则的要求，所以它们具有一定的芳香性（可发生环上的亲电取代反应）；由于环上的5 个原子共享6个π电子，电子云密度比苯环大，发生亲电取代反应的速度也比苯快得多 下列实验事实均说明呋喃、噻吩、吡咯具有芳香性： ① 键长数据　 呋喃、噻吩、吡咯都具有一定程度的键长平均化： 注：普通C＝C键长0.133nm；普通C－C键长0.154nm ② 环流效应 它们的核磁共振吸收均出现在低场： ③ 离域能数据 以上的数据或实验事实说明，芳香性： (乙乙) 六元杂环的结构六元杂环的结构 吡啶中氮原子采取不等性sp2杂化： ①　由于吡啶环中有6中心6电子的大π键，符合休克尔4n+2规则，所以吡啶环亦有芳香性但由于键长未完全平均化，其芳香性不及苯 吡啶分子的偶极矩数据(D＝7.4×10-30C•m ) 也表明吡啶分子中电子去不是完全平均分布的。

④ 吡啶环也有环流效应，说明吡啶有芳香性： ②　由于吡啶环中氮原子上的一对孤对电子与苯环共平面（填入sp2轨道中），不参与环状共轭体系，所以这一对孤对电子很容易给出去从而表现出碱性③　吡啶的结构可用共振论表示为：(二) 五元杂环化合物及其化学性质 (1)亲电取代 (2)(2) 加成 (3)(3) 吡咯的弱碱性和弱酸性 (4)(4) 糠醛（α－呋喃甲醛） (5)(5) 颜色反应 (二) 五元杂环化合物及其化学性质 (1) 亲电取代亲电取代 比苯快，新引入基上α－位 说明：① 噻吩环芳性比呋喃环和吡咯环强，较稳定； ② 噻吩环上电子云密度比苯环大，更容易磺化 利用磺化反应可分离苯和噻吩： 付氏酰基化： (2) 加成加成 (3) 吡咯的弱碱性和弱酸性吡咯的弱碱性和弱酸性 吡咯分子中氮原子上虽然带有孤对电子，但是由于其参与了环状π56的共轭，为整个环状共轭体系所共享，从而使氮上电子云密度降低，孤对电子难以给出去而表现碱性所以，吡咯的碱性很弱，甚至于大大弱于苯胺的碱性 ∴ 碱性：苯胺（Kb=3.8×10-10）>>吡咯（Kb=2.5×10-14） 能与强酸成盐 不能与强酸成盐，遇酸分解 另一方面，吡咯有弱酸性： 但是，吡咯（pKa=17）的酸性非常小，甚至远远小于酚(pKa=10)。

(4) 糠醛（糠醛（α－呋喃甲醛）－呋喃甲醛） 命名：命名：最初由米糠与稀酸共热而得，故名糠醛 性质：性质：糠醛具有典型的无α－H的醛的性质： (5) 颜色反应颜色反应 (三) 六元杂环化合物 (1)碱性与亲核性 (2)(2) 亲电取代 (3)(3) 亲核取代 (4)(4) 氧化与还原 (5)(5) 其他(三) 六元杂环化合物 由于氮上孤对电子与苯环共面，不参与环体系的共轭，所以吡啶有碱性和亲核性，且碱性大于苯胺： (1) 碱性与亲核性碱性与亲核性 (2) 亲电取代亲电取代 似硝基苯，新引入基上β－ 可见：可见： ①① 氮氮原原子子上上电电子子云云密密度度大大，，吡啶环上电子云密度小；吡啶环上电子云密度小； ②② N的的m-电子云密度比电子云密度比o-、、p-大 所以： 吡啶与苯相比较，吡啶不易发生芳环上的亲电取代反应；如果吡啶发生芳环上的亲电取代反应，新引入基上m- (3) 亲核取代亲核取代 (4) 氧化与还原氧化与还原 问题：吡啶、吡咯、苯、哌啶四种化合物碱性强弱顺序？ 吡啶在有机化学中是一种常用的溶剂，它能溶解许多有机化合物和部分无机盐；吡啶及其衍生物在自然界分布较广，在药物中也常见吡啶及其衍生物： 吡啶可由煤焦油中提取： (四) 稠杂环化合物（吲哚、喹啉） (1)化学性质 (2)(2) 喹啉及其衍生物的制法(3) ——Skraup合成法 (四) 稠杂环化合物（吲哚、喹啉） 吲哚在自然界中广泛存在。

如天然精油及动物粪便中）吲哚乙酸是一种植物生长调节剂8－羟基喹啉是一种常用的金属离子络合剂，可与“较硬的”离子如Al3+、Mg2+等络合 (1) 稠杂环的化学性质稠杂环的化学性质 ① 吲哚的碱性与吡咯相当；喹啉的碱性与吡啶相当 ② 亲电取代在苯环，亲核取代在吡啶环：  ③ 苯环比吡啶环更稳定，加氢还原在吡啶环： (2) 喹啉及其衍生物的制法喹啉及其衍生物的制法 ——Skraup合成法合成法 历程(以喹啉的制备为例)： 本章总结：本章总结： 1、 分子中有 ，环上电子云密度大 于 ，亲电取代反应活性大于苯，新引入基上α-位； 2、 分子中有 ，且电负性N＞C，环上电子 云密度小于 ，亲电取代反应活性小于苯，新引入 基上β-位 3、 化性似 ，碱性小于 ； 化性似 ，碱性大于 ；4、芳香性： 5、碱性：  结束语结束语谢谢大家聆听！！！谢谢大家聆听！！！43。