有机化学杂环的命名

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1、１7．１杂环化合物的分类和命名　　１7．１．１分类１7．１．２命名1．音译法以口字傍为杂环标志。2．系统命名法　　3．取代杂环的命名　①杂环的编号从杂原子起依次1,2,3……（或：α,β,γ……）。　②如环上不止一个杂原子时，则从O、S、N的顺序依次编号。　③有两个相同杂原子的，应从连有H原子或取代基的开始编号。　　④编号时注意杂原子或取代基的位次之和最小。16１7．２五元杂环化合物　——　吡咯、呋喃、噻吩１7．２．１结构1．经典结构2．分子结构　　据现代物理方法证明：①呋喃、吡咯、噻吩是一个平面结构。②环上的C原子和杂原子都是以SP2杂化轨道成键的。③五个没有杂化的

2、P轨道垂直于环平面，形成闭合共轭体系。④属于富电子芳环。⑤环形π电子分布于杂环平面的上、下两方。⑥共轭能苯噻吩吡咯呋喃共轭能kJ/mol152125.590.471.13．芳香性①符合休克尔规则，π电子数为6。16②芳香性比较（易取代、难加成、难氧化）：苯＞噻吩＞吡咯＞呋喃③解释环的稳定性：苯　＞　噻吩　＞　吡咯　＞　呋喃１7．２．2呋喃、噻吩、吡咯的制备　　帕尔-诺尔合成法：用1,4-二酮合成。１7．２．3化学性质161．亲电取代反应①　卤代②硝化　　乙酰硝酸酯是较为温和的砂化剂，用时临时制备。16③磺化噻吩在室温下可直接磺化，生成溶于水的α-噻吩磺酸。这个反应常用

3、来除去粗苯中的噻吩。吡咯和呋喃对酸敏感，吡咯在酸性条件下易聚合；呋喃遇酸要开环，故需与吡啶三氧化硫为磺化剂。④乙酰化　⑤亲电取代反应小结　a．亲电取代反应的活性　　　　　　　　　　　　　吡咯＞　呋喃　＞　噻吩　＞＞　苯溴化相对速度：3*10186*10115*1011116五元杂环溴化(25℃)三氟乙酰化(75℃)乙酰化(75℃)甲醛化(75℃)呋喃111-吡咯4.6×1063.8×105--噻吩8.3×10-37.1×10-38.4×10-29.7×10-2　B．亲电基团一般进入杂原子的邻位静态时，α-位上的电子云密度较其它位大。2．加成反应　　　16呋喃加成反应的

4、较容易。3．特征反应①　呋喃的双烯特征②　吡咯的弱酸性和弱碱性弱酸性吡咯N原子上的H原子都有微弱的酸性　酸性比较：　苯酚　＞　吡咯　＞　乙醇　Ka：1.3*10-1010-1510-18弱碱性　　苯胺＞吡咯Kb3.8*10-102.5*10-144．鉴别反应①呋喃使盐酸浸过的松木片显绿色。②噻吩和吲哚醌在硫酸作用下发生兰色反应。噻吩在浓硫酸的作用下与松木片能呈现兰色反应。③浸盐酸的松木片遇吡咯蒸气显红色。１7．２．4糠醛（α—呋喃甲醛）1．制备16　2．化性①催化加氢②氧化顺丁烯二酸酐③歧化④安息香缩合　⑤合成四氢呋喃作为溶剂16　3．糠醛遇苯胺醋酸盐溶液显深红色。4

5、．用途：①糠醛是良好的溶剂；②广泛用于油漆及树脂工业；③合成苯酚糠醛塑料。１7．２．５噻唑和咪唑1．噻唑：是稳定的环，在空气中不会自动氧化。青霉素G中四元环内酰胺很不稳定，对酸、碱都很敏感，特别容易被酸水解。口服后在胃中水解，β内酰胺的四元环打开而失效，现口服青霉素就是将其中-CH2C6H5换为2．咪唑①碱性比噻唑强。可与强酸生成稳定的盐。②有微弱的酸性。16③易发生亲电取代反应。④互变异构现象１7．２．６吲哚1．结构靛蓝为蓝色固体，熔点391℃，不溶于水，是我国古代使用得很广泛的一种蓝色染料。医药上可用作清热解毒剂，治疗腮腺炎。由于靛蓝不溶于水，因此染色时应先用保险

6、粉(Na2S2O4)将它还原为靛白，靛白能溶于碱溶液，对纤维有很强的亲和力，可以附着于织物上。将浸过靛白溶液的织物，取出晾干，靛白在空气中很容易被氧化成靛蓝，并牢固地附着在织物纤维上。靛蓝现已由苯胺为原料合成。2．性质与吡咯相似①弱碱性②也有松木片反应呈红色。③在空气中颜色变深，渐渐变成树脂状。④亲电取代反应（β位）β位的电子云密度较α位大，故进β位　　吡咯亲电取代是进入α位。16１7．３　六元杂环化合物１7．３．１吡啶1．吡啶的来源和制取吡啶存在于煤焦油、页岩油、骨焦油中。吡啶的衍生物广泛存在于自然界。例维生素PP、维生素B6。辅酶Ⅰ及辅酶Ⅱ也含有吡啶环。工业上从煤

7、焦油提取吡啶和甲基吡啶。工业上大量的合成：重要的实验室合成法：（汉茨施Hantzsch合成法）162．结构　　　　　　吡啶的键合情况和苯相似。它们的碳原子和氮原子都认为是sp2杂化的，吡啶环中五个碳原子和一个氮原子各供一个p电子，它们的p轨道与环的平面垂直，互相重叠而成闭合共轭体系。3．性质①　碱性及其成盐　　　　　　　　　　　　吡啶＞　吡咯三甲胺＞吡啶＞苯胺PKb4.28.89.4苯胺分子中的氮原子上的未共用的电子对和苯环产生p-π，使N原子上的电子云密度减小，而吡啶分子中N原子上的未共用的电子对，不参与环上的共轭体系，所以吡啶的碱性比苯胺强。由于