有機(jī)化學(xué)(環(huán)境)-12雜環(huán)化合物【竹菊書苑】

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1、山東大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院劉嘉麗1向上教學(xué)第第1212章雜環(huán)化合物章雜環(huán)化合物 （Heterocyclic CompoundsHeterocyclic Compounds ）1 雜環(huán)化合物的分類和命名雜環(huán)化合物的分類和命名 2 結(jié)構(gòu)與芳香性結(jié)構(gòu)與芳香性 3 3 重要的五元雜環(huán)化合物的性質(zhì)重要的五元雜環(huán)化合物的性質(zhì) 4 重要的六元雜環(huán)化合物的性質(zhì)重要的六元雜環(huán)化合物的性質(zhì)2向上教學(xué)1 雜環(huán)化合物的分類和命名雜環(huán)化合物的分類和命名一、分類一、分類雜環(huán)化合物雜環(huán)化合物單雜環(huán)單雜環(huán)稠雜環(huán)稠雜環(huán)五元雜環(huán)化合物五元雜環(huán)化合物六元雜環(huán)化合物六元雜環(huán)化合物苯環(huán)與單雜環(huán)稠并化合物苯環(huán)與單雜環(huán)稠并化合物兩個(gè)以上單雜環(huán)

2、稠并化合物兩個(gè)以上單雜環(huán)稠并化合物二、命名二、命名（音譯法）（音譯法）呋喃呋喃噻吩噻吩吡咯吡咯吡啶吡啶Furan ThiophenePyrrolePyridineOSNHN3向上教學(xué)含取代基雜環(huán)的命名：含取代基雜環(huán)的命名：從雜原子開始編號，并盡可能使取代基的位次較小。從雜原子開始編號，并盡可能使取代基的位次較小。N-NO2SCH3H5C22-甲基甲基-5-乙基噻吩乙基噻吩O(shè)-CHO2-呋喃甲醛（糠醛）呋喃甲醛（糠醛）3-硝基吡啶硝基吡啶4向上教學(xué)2 結(jié)構(gòu)與芳香性結(jié)構(gòu)與芳香性 五元環(huán)：五元環(huán)：有芳香性；有芳香性；OSNHSONH56為共 軛 體 系電 子=6符 合4n+2具 有 芳 性富 電 子

3、 芳 環(huán)親電取代比苯容易；親電取代比苯容易；位活潑。位活潑。5向上教學(xué)六元環(huán)：六元環(huán)：n有芳香性（有芳香性（電子電子6 6，符合符合4n+24n+2）nN N上的孤對電子沒有參與共軛，堿性；上的孤對電子沒有參與共軛，堿性；n活性：吡啶苯活性：吡啶苯 ；n-位活潑。位活潑。6向上教學(xué)SS-BrBr2CH3COOHS-NO2HNO3H2SO4S-SO3HCH3COClSnCl4催化催化95%H2SO4S-COCH3H2OS3 3 重要的五元雜環(huán)化合物的性質(zhì)重要的五元雜環(huán)化合物的性質(zhì)3.1 親電取代反應(yīng)親電取代反應(yīng)7向上教學(xué)乙酰基硝酸酯乙?；跛狨ィ睾拖趸瘎睾拖趸瘎┻拎と趸蜻拎と趸?/p>

4、（溫和磺化劑）（溫和磺化劑）O-BrOBr20/二噁烷二噁烷O-NO2HNO3低溫低溫(CH3CO)2OPySO3O-SO3H(CH3CO)2OBF3催化催化O-COCH3CH3-C-ONO2O吡咯、呋喃不太穩(wěn)定，所以須用溫和的硝化和磺化試劑吡咯、呋喃不太穩(wěn)定，所以須用溫和的硝化和磺化試劑。8向上教學(xué)NHHNO3低溫低溫(CH3CO)2ON-NO2HPySO3N-SO3HH(CH3CO)2O150200N-COCH3HBr2N-BrBr-Br-BrH較難控制在較難控制在一鹵代階段一鹵代階段9向上教學(xué) 親電取代總結(jié)：親電取代總結(jié)：親電取代反應(yīng)的活性為：親電取代反應(yīng)的活性為：吡咯吡咯、呋喃呋喃、噻

5、吩噻吩 苯苯（噻吩、吡咯的芳香性較強(qiáng)，所以易取代而不易加（噻吩、吡咯的芳香性較強(qiáng)，所以易取代而不易加成；呋喃的芳香性較弱，有共軛雙烯的性質(zhì)，可與成；呋喃的芳香性較弱，有共軛雙烯的性質(zhì)，可與順酐發(fā)生雙烯合成反應(yīng)。）順酐發(fā)生雙烯合成反應(yīng)。）親電試劑主要進(jìn)入：親電試劑主要進(jìn)入：-位位吡咯、呋喃對酸及氧化劑比較敏感，吡咯、呋喃對酸及氧化劑比較敏感，選擇試劑時(shí)要注意。選擇試劑時(shí)要注意。10向上教學(xué) 3.2 加成反應(yīng)加成反應(yīng)ONHSH2,Ni or PdH2,Ni or PdH2,NiONHS四氫呋喃四氫吡咯(THF)不能用 催化因噻吩能 使中毒PdPd11向上教學(xué)3.3 糠醛的性質(zhì)糠醛的性質(zhì)1、銀鏡反應(yīng)

6、、銀鏡反應(yīng) 2、坎尼扎羅反應(yīng)、坎尼扎羅反應(yīng)O-CHO濃濃NaOH2O-CH2OHO-COO-+O-CO2NH4+Ag稀稀H2SO4H+脫水脫水O-CHO(C5H8O4)n多縮戊糖多縮戊糖nC5H10O5戊糖戊糖3、脫羰基反應(yīng)、脫羰基反應(yīng)H2O催化劑催化劑O-CHOO12向上教學(xué)濃HCl140ClCH2CH2CH2CH2ClOH2/NiO1000C已二胺已二胺已二酸已二酸尼龍尼龍66聚合聚合？應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例:尼龍尼龍66的制備的制備13向上教學(xué)4 重要的六元雜環(huán)化合物的性質(zhì)重要的六元雜環(huán)化合物的性質(zhì)特點(diǎn)：特點(diǎn)：1.堿性較強(qiáng)，堿性較強(qiáng)，吡啶的堿性小于氨大于苯胺；吡啶的堿性小于氨大于苯胺；2.環(huán)上

7、不易發(fā)生親電取代反應(yīng)，但可發(fā)生親環(huán)上不易發(fā)生親電取代反應(yīng)，但可發(fā)生親核取代反應(yīng)；核取代反應(yīng)；3.發(fā)生親電取代反應(yīng)時(shí)，環(huán)上發(fā)生親電取代反應(yīng)時(shí)，環(huán)上N起間位定位基起間位定位基的作用；的作用；4.發(fā)生親核取代反應(yīng)時(shí)，環(huán)上發(fā)生親核取代反應(yīng)時(shí)，環(huán)上N起鄰對位定位起鄰對位定位基的作用?；淖饔?。14向上教學(xué) 4.1 親電取代親電取代發(fā)生在發(fā)生在 位位:*1 不能發(fā)生傅克烷基化、?；磻?yīng)；不能發(fā)生傅克烷基化、酰基化反應(yīng)；*2 硝化、磺化、鹵化必須在強(qiáng)烈條件下才能發(fā)生；硝化、磺化、鹵化必須在強(qiáng)烈條件下才能發(fā)生；*3 吡啶環(huán)上有給電子基團(tuán)時(shí)，反應(yīng)活性增高。吡啶環(huán)上有給電子基團(tuán)時(shí)，反應(yīng)活性增高。NBr2/浮石3

8、000CNBr鹵化：N混酸3000C/1天NNO2硝化：NSO3/硫酸HgSO4NSO4H磺化：15向上教學(xué) 4.2 親核取代親核取代發(fā)生在發(fā)生在位：位：N.+NaNH2PhN(CH3)2回流H2ON-NH2NaNO2/H2SO405N-N2HSO4H2ON-OH2-羥基吡啶羥基吡啶16向上教學(xué)六氫吡啶六氫吡啶NH2/Pt250C 4.3 加成和氧化加成和氧化N-CH3HNO3KMnO4/OH-N-COOH側(cè)鏈被氧化側(cè)鏈被氧化吡啶環(huán)穩(wěn)定吡啶環(huán)穩(wěn)定N17向上教學(xué) 4.4 喹啉的性質(zhì)喹啉的性質(zhì)1、親電取代發(fā)生在苯環(huán)的、親電取代發(fā)生在苯環(huán)的5或或8位上；位上；3、喹啉環(huán)的氧化發(fā)生在苯環(huán)上。、喹啉環(huán)的氧化發(fā)生在苯環(huán)上。2、親核取代發(fā)生在吡啶環(huán)的、親核取代發(fā)生在吡啶環(huán)的2位上；位上；N18向上教學(xué)作業(yè)：作業(yè)：復(fù)習(xí)：雜環(huán)化合物 習(xí)題：P252 1,2,3,4,519向上教學(xué)20向上教學(xué)