《杂环化合物》课件

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1、第十八章杂环化合物(Heterocycliccompounds)构成环的原子除碳原子外还有其它原子的一类环状化合物。最常见的杂原子：氧、氮和硫。一.分类和命名[命名]音译名编号从杂原子开始。遇两相同杂原子,则由带取代基(或H)的杂原子开始。含多个不同杂原子,则按OSN顺序编号。咪唑噻唑噁唑嘧啶稠杂环的编号吲哚嘌呤喹啉5-硝基-2-呋喃甲醛N,N-二乙基-3-吡啶甲酰胺1,3,7-三甲基嘌呤-2,6-二酮将取代基名称连同位号置杂环名前或名后。[环上有取代基的杂环]噻吩并吡咯萘并呋喃5-苯基咪唑并[2,1-b]噻唑噻吩并[3,2-b]吡咯萘并[

2、1,2-b]呋喃二.五元杂环化合物1.含一个杂原子的五元杂环化合物1)呋喃、吡咯、噻吩的结构与物理性质碳原子P轨道中有一个电子，杂原子P轨道中有两个电子，形成环状离域大键。电子数:6有芳香性。离域能环上氢核的化学位移出现在低场。偶极矩[酸碱性]吡咯没有碱性,具有一定程度的酸性(pka=17.5)(1)亲电取代反应杂原子具有+C效应，活化杂环。亲电取代反应活性顺序：吡咯>呋喃>噻吩>苯。2)呋喃、噻吩、吡咯的反应试推断呋喃、吡咯、噻吩发生亲电取代反应，比苯容易发生还是难发生？位比位活泼。亲电取代主要发生在位。亲电取代发生在位还是

3、位？[分析]中间体共振结构杂化体的稳定性取代呋喃、噻吩、吡咯的定位效应试写出5-甲基-2-甲氧基噻吩和3-硝基吡咯的一硝化产物的结构式并解释之。(2)加成反应3)呋喃、噻吩、吡咯的制备1,4-二羰基化合物。TsOH(或P2O5)，P2S5，NH3。4)呋喃、吡咯、噻吩的衍生物(1)糠醛给出下列反应的产物结构、名称及反应类型。灵菌红素卟吩胆色素原卟吩由四个吡咯和四个次甲基(=CH)交替相连组成的共轭体系。卟吩呈平面结构，环中间的空隙里四个氮原子可分别以共价键、配价键与不同的金属离子结合。(2)叶绿素、血红素和维生素B122.含两个杂原子的五元

4、杂环化合物吡唑噻唑噁唑异噁唑(3)电致发光材料1).结构与物理性质[碱性]试推测噁唑与咪唑及1,2唑与相应的1,3唑的碱性大小。<试比较咪唑与吡咯酸碱性的不同，并指出咪唑哪一个N原子是碱性中心。[互变异构]2)唑的亲电取代反应1,2-唑亲电取代发生在C-4位；1,3-唑主要发生在C-4位。试分析中间体正离子的稳定性教材p8883)唑的衍生物维生素B1青霉素G三.六元杂环化合物1)结构与物理性质1.吡啶A.吡啶有无芳香性？B.吡啶是否具有碱性？C.吡啶盐有无芳香性？D.为什么哌啶的碱性比吡啶强？问题环氮的碱性与亲核性2)吡啶环上的亲电取代反应

5、反应发生在位。、位不发生反应。问题吡啶的亲电取代反应活性是大于苯还是小于苯？若发生亲电取代,则反应发生在哪一个位？试通过共振式分析中间体正离子的稳定性。教材p8983)吡啶环上的亲核取代反应吡啶环容易发生亲核取代反应。、位，以位为主。[分析中间体的共振结构]亲核试剂进攻位：教材：901[问题]3-氯吡啶和CH3ONa能发生亲核取代反应吗？4)氧化与还原烟碱(尼古丁)烟酸烟酰胺γ-吡啶甲酸哌啶(六氢吡啶)2.嘧啶N(sp2)。成环的碳、氮都以一个P电子参与共轭。易发生亲核取代，不易进行亲电取代。尿嘧啶胞嘧啶胸腺嘧啶脱氧胸苷四.吲

6、哚、嘌呤、喹啉、异喹啉[试分析]亲电取代发生在苯环还是杂环上?并指出具体位置。亲电取代主要发生在杂环3位1.吲哚利血平-吲哚丁酸色氨酸2.嘌呤两个互变异构体的平衡体系9H-嘌呤7H-嘌呤核酸中存在的嘌呤环系：腺嘌呤鸟嘌呤腺嘌呤核苷（腺苷）3.喹啉、异喹啉1)亲电取代反应试推测亲电试剂进入的位置2)亲核取代反应3)氧化及还原衍生物扑疟喹啉10-羟基喜树碱