杂环化合物 (8)课件.ppt

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1、关于杂环化合物(8)第1页，此课件共41页哦 在环上含有杂原子（非碳原子）的有机物在环上含有杂原子（非碳原子）的有机物称为杂环化合物。称为杂环化合物。呋喃呋喃噻吩噻吩吡咯吡咯OSNH(-丙内酯丙内酯)(顺丁烯二酸酐顺丁烯二酸酐)O(环氧乙烷环氧乙烷)OOOOO第2页，此课件共41页哦第一节第一节 杂环化合物的分类和命名杂环化合物的分类和命名一、分类一、分类 单环按环上的原子数目分三三元元环环 四四元元环环五五元元环环六六元元环环 按环的数目及连接方式分单杂环稠杂环苯并杂环两个杂环稠合第3页，此课件共41页哦1.1.母环命名母环命名二、命名二、命名 2.2.有取代基的杂环命名有取代基的杂环命名O

2、CH3123452-甲基呋喃甲基呋喃NSCH3123455-甲基噻唑甲基噻唑第4页，此课件共41页哦NCH2COOH1234563-3-吡啶乙酸吡啶乙酸第5页，此课件共41页哦第二节第二节 五元杂环化合物五元杂环化合物一、呋喃、噻吩、吡咯杂环的结构一、呋喃、噻吩、吡咯杂环的结构OSNHSONH56为共轭体系电子=6符合4n+2具有芳性富电子芳环O芳香性：苯芳香性：苯 噻吩噻吩 吡咯吡咯 呋喃呋喃共轭能：共轭能：152 125.5 90.4 71.1 kJ/mol第6页，此课件共41页哦二、呋喃、噻吩、吡咯的化学性质二、呋喃、噻吩、吡咯的化学性质1 1亲电取代反应亲电取代反应亲电取代反应的活性为

3、：亲电取代反应的活性为：吡咯吡咯 呋喃呋喃 噻吩噻吩 苯苯，主要进入，主要进入-位。位。第7页，此课件共41页哦（1 1）卤代反应）卤代反应OOOClClClCl2-40+OBrOOBr2,0稀释(86%)不需要催化剂，要在较低温度和进行。不需要催化剂，要在较低温度和进行。P206P206第8页，此课件共41页哦Br2,0NHNHClNHBrBrBrBrEtOHSOCl2(1 mol)Et2O,0(80%)Br2,0NHNHClNHBrBrBrBrEtOHSOCl2(1 mol)Et2O,0(80%)SSBrSIBr2AcOHI2,HgOC6H6,0(78%)室温室温P207SSBrSIBr2

4、AcOHI2,HgOC6H6,0(78%)P207P207第9页，此课件共41页哦（2 2）硝化反应）硝化反应CH3COCCH3 +HNO3O OCH3CONO2 +CH3COOHOSAcONO2O oCAc2O/AcOHSNO2SNO2+NHAcONO2O oCAc2O/AcOHNHNO2NHNO2+60%10%51%13%CH3COCCH3 +HNO3O OCH3CONO2 +CH3COOHOSAcONO2O oCAc2O/AcOHSNO2SNO2+NHAcONO2O oCAc2O/AcOHNHNO2NHNO2+60%10%51%13%CH3COCCH3 +HNO3O OCH3CONO2

5、+CH3COOHOSAcONO2O oCAc2O/AcOHSNO2SNO2+NHAcONO2O oCAc2O/AcOHNHNO2NHNO2+60%10%51%13%70%5%CH3COCCH3 +HNO3O OCH3CONO2 +CH3COOHOSAcONO2O oCAc2O/AcOHSNO2SNO2+NHAcONO2O oCAc2O/AcOHNHNO2NHNO2+60%10%51%13%CH3COCCH3 +HNO3O OCH3CONO2 +CH3COOHOSAcONO2O oCAc2O/AcOHSNO2SNO2+NHAcONO2O oCAc2O/AcOHNHNO2NHNO2+60%10%5

6、1%13%P207P207第10页，此课件共41页哦ONHNO2OOHNO2HNO2HAcOAcONO2-5-30oC+PyridineONHNO2OOHNO2HNO2HAcOAcONO2-5-30oC+PyridineONO235%第11页，此课件共41页哦（3 3）磺化反应）磺化反应O+NSO3ClCH2CH2Clr.t.3 daysOSO3-NHOSO3-O3SNHNHO+NSO3ClCH2CH2Clr.t.3 daysOSO3-NHOSO3-O3SNHNHP206OSO3H+NHCl+HClN+SO3CH2Cl2室温NSO3N+SOOONSOOO_+第12页，此课件共41页哦S+H2S

7、O4(浓)室温SSO3H70%（4 4）傅克酰基化反应）傅克酰基化反应OBF3+Ac2OOCCH3OP206OBF3+Ac2OOCCH3O第13页，此课件共41页哦2.2.加成反应加成反应双键特征强弱次序：双键特征强弱次序：苯苯 噻吩噻吩 吡咯吡咯 ，位位N1.430.841.010.87电荷分布亲电取代亲核取代N ，位位1.1.吡啶的结构吡啶的结构第21页，此课件共41页哦2.2.吡啶的化学性质吡啶的化学性质(1).(1).碱性碱性CH3NH2NH3NNH2pKb3.384.768.809.42N+HClN HClNNH3N+SO3CH2Cl2N SO3(90%)此反应常用于在反应中吸收生成

8、的气态酸室温吡啶三氧化硫络合物是常用的缓和磺化剂缚酸剂缚酸剂(CH3)3N3.24CH3NH2NH3NNH2pKb3.384.768.809.42CH3NH2NH3NNH2pKb3.384.768.809.42NHNHNH2Kb3.8 10-102 10-42.5 10-14原因：上的未共用电子对参与了环的共轭体系，减弱了与 的结合力。NH13.60CH3NH2NH3NNH2pKb3.384.768.809.42第22页，此课件共41页哦NN+CORN+CH3I-CH3IRCOCl石油醚石油醚NH+H+缚酸剂缚酸剂第23页，此课件共41页哦(2).(2).吡啶的亲电取代反应吡啶的亲电取代反应N

9、浓 H2SO4，HgSO4220 oCNSO3H70%P219P219NBr2，浮石300 oCNBr39%第24页，此课件共41页哦N浓HNO3，H2SO4300 oC，1dNNO26%P219NCH3CH3浓H2SO4,KNO3100 oC66%NCH3CH3NO2 不能发生傅克反应不能发生傅克反应第25页，此课件共41页哦(3).(3).吡啶的亲核取代反应吡啶的亲核取代反应一般机制：一般机制：NNu-(亲核取代)NNHNuNuZ (负氢接受体)+ZH-NNu-(亲核取代)NNHNuNuZ (负氢接受体)+ZH-H-第26页，此课件共41页哦NNNH-Na+NNH2H2O+NaNH2100

10、oCC6H5N(CH3)2+H2NBrNH3,1802000CNNH2第27页，此课件共41页哦(4).(4).吡啶的氧化还原反应吡啶的氧化还原反应NCH3NCOOHO2,DMFt-BuOK,室温NCH3NCOOHO2,DMFt-BuOK,室温第28页，此课件共41页哦N30%H2O2-HOAcNONNHH2,Pt,25,3atmor Na+C2H5OHN30%H2O2-HOAcNON30%H2O2-HOAcNONNHH2,Pt,25,3atmor Na+C2H5OHNNHH2,Pt,25,3atmor Na+C2H5OHHAc第29页，此课件共41页哦(5).(5).吡啶侧链吡啶侧链-H-H

11、的反应的反应2,4,6-2,4,6-位烷基的位烷基的 -HH与羰基与羰基 -H H相似相似NCH3+CO(1)NaNH2(2)H2O醇醛缩合型醇醛缩合型CH2COHC6H5C6H5N第30页，此课件共41页哦二、喹啉二、喹啉1 1喹啉的性质喹啉的性质H+NNH8 82 23 34 45 56 67 71 1碱性：喹啉碱性：喹啉 喹啉喹啉 吡啶吡啶亲核取代反应亲核取代反应主要在吡啶环上发生主要在吡啶环上发生第31页，此课件共41页哦（1）亲电取代反应）亲电取代反应NNNNNNNO2NO2BrBrNSO3HNHNaNNH2+H2O浓HNO3H2SO4浓浓+H2SO4浓+Br2Ag2SO4H2SO4

12、,220KNH2.二甲苯1000NNNNNNNO2NO2BrBrNSO3HNHNaNNH2+H2O浓HNO3H2SO4浓浓+H2SO4浓+Br2Ag2SO4H2SO4,220KNH2.二甲苯1000NNNNNNNO2NO2BrBrNSO3HNHNaNNH2+H2O浓HNO3H2SO4浓浓+H2SO4浓+Br2Ag2SO4H2SO4,220KNH2.二甲苯1000NNNNNNNO2NO2BrBrNSO3HNHNaNNH2+H2O浓HNO3H2SO4浓浓+H2SO4浓+Br2Ag2SO4H2SO4,220KNH2.二甲苯1000NNNNNNNO2NO2BrBrNSO3HNHNaNNH2+H2O浓H

13、NO3H2SO4浓浓+H2SO4浓+Br2Ag2SO4H2SO4,220KNH2.二甲苯1000P222第32页，此课件共41页哦（2）亲核取代反应）亲核取代反应NNNNNNNO2NO2BrBrNSO3HNHNaNNH2+H2O浓HNO3H2SO4浓浓+H2SO4浓+Br2Ag2SO4H2SO4,220KNH2.二甲苯1000NNNNNNNO2NO2BrBrNSO3HNHNaNNH2+H2O浓HNO3H2SO4浓浓+H2SO4浓+Br2Ag2SO4H2SO4,220KNH2.二甲苯1000NNNNNNNO2NO2BrBrNSO3HNHNaNNH2+H2O浓HNO3H2SO4浓浓+H2SO4浓+

14、Br2Ag2SO4H2SO4,220KNH2.二甲苯1000P222第33页，此课件共41页哦（3 3）氧化反应）氧化反应NNNH100KMnO4CH3CH2OH,NaCOOHCOOHNNNH100KMnO4CH3CH2OH,NaCOOHCOOHNNNH100KMnO4CH3CH2OH,NaCOOHCOOHH2SO4第34页，此课件共41页哦（4 4）还原反应）还原反应NNNH100KMnO4CH3CH2OH,NaCOOHCOOHNH2,Pt,AcOH,40NHNH+HHHH十氢喹啉十氢喹啉NHNNNH100KMnO4CH3CH2OH,NaCOOHCOOHNNNH100KMnO4CH3CH2O

15、H,NaCOOHCOOHP222HAc第35页，此课件共41页哦2喹啉环的合成法喹啉环的合成法斯克劳普斯克劳普（Skraup）法法NNH2 CH2-CH-CH2OHOH OH+H2SO4硝基苯8491%NNH2 CH2-CH-CH2OHOH OH+H2SO4硝基苯8491%P223浓浓第36页，此课件共41页哦CH2CHOHOHCH2OH浓H2SO42H2OCH2CHCHOCH2CHCHONH2+NHCH2CHCHO2NHCH2CHCHHOHNHCH2CHCHN硝基苯2H反应机理：反应机理：H2OH+P223第37页，此课件共41页哦eg 1H+,氧化剂NH2(主)H3CO+CHOHCH2OHCH2OHNH3COH+,氧化剂NH2(主)H3CO+CHOHCH2OHCH2OHNH3CO合成合成浓H2SO4硝基苯第38页，此课件共41页哦(73%)NH2+CH2=CHC CH3OZnCl2FeCl3NCH3eg2(73%)NH2+CH2=CHC CH3OZnCl2FeCl3NCH3NCH3合成第39页，此课件共41页哦三、卟啉化合物三、卟啉化合物P21512345678NHNHNN卟吩卟吩第40页，此课件共41页哦感谢大家观看感谢大家观看第41页，此课件共41页哦