第十七章 杂环化合物v3

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1、17.1杂环化合物的分类和命名第十七章杂环化合物含一个杂原子五元杂环OSNH单含二个杂原子NN主要内容杂NNOSOS§五元芳杂环的亲电取代（活性比较，反应取向，环含一个杂原子六元杂环已有取代基对亲电取代取向的影响）N含二个杂原子NO§五元芳杂环的还原反应和Diels-Alder反应，呋NNN喃的酸性开环，吡咯的弱酸性n吡啶环上的亲电取代（亲电取代活性和取向）苯骈五元环稠n吡啶的亲核取代，吡啶N的碱性和亲核性，SON杂H环N苯骈六元环NNn杂环化合物的命名OO•杂环化合物的命名多采用英文译音,O,O,NHOOO杂环化合物不包括极易开环的含杂原子的环状化合物.NOSNH(py

2、rrole)(furan)(thiophene)(pyridine)•杂环化合物是一大类有机物，占已知有机物的三分之一。吡咯呋喃噻吩吡啶NNNNNNNNHH(pyrimidine)(quinoline)(indole)(purine)嘧啶喹啉吲哚嘌呤•带有取代基的杂环化合物，以杂环为母体.n杂环化合物在自然界分布很广、功用很多。编号:从杂原子开始；①环上含有两个或以上相同的杂原子时……；②环上有不同杂原———杂环染料，有机导体、超导体，贮能材料，生物活性、广泛子时，按O、S、N的次序编号;连有H原子或取代基的杂原子位次最存在于生物体中。小；③a位，b位，g位。SSPhCH

3、CH33hrCH3NNNNCH3SSCH3PhCHCHONCHO有机导体、超导体，贮能材料2532OON2-甲基-5-乙基呋喃4-甲基吡啶5-硝基-2-呋喃甲醛OOα-甲基-α`-乙基呋喃γ-甲基吡啶α`-硝基-α-呋喃甲醛CH3HNCNHCH2CH2SCH2C6H5CH2CNHHCHHCS33NCH3CHNH3NNNCOHBrNO2CHCimentidineHH3SCH3Antiulceragent（抗溃疡药）AntibPieonticic（illi抗nG生素）5-甲基噻唑Cimetidine（甲氰咪胍）Penicillin（青霉素）1,4-二甲基-5-溴咪唑1PDF文

4、件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建¤www.fineprint.com.cn17.2杂环化合物的结构与芳香性n含一个杂原子的五元芳杂化合物NHOS232：N：2S2PSP杂化242O(S)：2S2PSP杂化一对未共用电子对占据未杂化P轨道，另2一对未共用电子对占据未杂化P轨道，另一一个未共用电子占据一个SP杂化轨道2对未共用电子对占据一个SP杂化轨道6Π5，富电子的芳环6HΠ5，富电子的芳环NOØ含一个杂原子的五元芳杂化合物的结构及性质分析•五元芳杂化合物芳香性分析及比较环上的原子均为sp2杂化，平面结构；π电子数符合4n+2规则；闭•芳香性环共轭体系具有方

5、香性。呋喃、吡咯、噻吩都有芳香性；环上的电子密度比苯高；亲电取代•共轭二烯性质反应活性顺序：•不饱和性NHHHCCCHCH>>>>HHNOSAHOA•杂原子的性质S•杂原子对环的影响n吡啶（六元芳杂化合物）Ø吡啶（六元芳杂化合物）的结构及性质分析sp2轨道有未共用N与苯相似电子对有芳香性不饱和性HH：可加氢还原可亲电取代CCN：2S22P32SP杂化HCN一对未共用电子对占据未杂化P轨道，另一个CC2未共用电子占据一个SP杂化轨道NHHΠ6，缺电子的芳环HH象叔胺有亚胺片断共振能：23卡/mol6CC有亲核性和碱性有亲电性HCNN可被氧化与亲核试剂反应CCHH2PDF文件

6、使用"pdfFactoryPro"试用版本创建昳www.fineprint.com.cnn含两个杂原子的芳杂化合物•芳香性分析及比较N22NSP杂化，P轨道：1eSP杂化，P轨道：1e＞＞＞＞NNNNHHNNNNN＞＞NSOHNNH6Π6*芳香性强弱与杂原子的数目、杂原子的电负性及杂原子中参与Π56共轭的P电子数有关。22SP杂化，P轨道：2eSP杂化，P轨道：1e17.3五元芳杂化合物n对取代位置的解释（分析反应中间体的相对稳定性）1.亲电取代反应i.取代在a位n取代位置EHHHEEAAEAEAE+-H+AAEA哪个共振式贡献最大？AEa-取代b-取代主要产物中间体有三

7、个主要共振式，较稳定ii.取代在b位EEEn亲电取代反应相对活性HHE-H>>>AAAANOSH中间体有二个主要共振式，较不稳定3×10186×10115×1091n对亲电取代反应活性的解释n亲电取代反应举例i.由五元杂环的结构分析提示：五元杂环较活泼，遇酸不稳定AAAAAHNO3/H2SO4（硝化）环上的电荷密度比苯环大氧化或H2SO4（磺化）聚合ii.由反应中间体的稳定性分析A强酸分解-H+EHA=NH,O,S反应剧烈AAEAE满足八隅体解决办法：用温和试剂替代对比：苯环亲电取代中间体的稳定性3PDF文件使用"pdfFac