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1、山东大学化学与化工学院刘嘉丽1向上教学第第1212章杂环化合物章杂环化合物 （Heterocyclic CompoundsHeterocyclic Compounds ） 1 杂环化合物的分类和命名杂环化合物的分类和命名 2 结构与芳香性结构与芳香性3 3 重要的五元杂环化合物的性质重要的五元杂环化合物的性质4 重要的六元杂环化合物的性质重要的六元杂环化合物的性质2向上教学1 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、分类杂环化合物杂环化合物单杂环单杂环稠杂环稠杂环五元杂环化合物五元杂环化合物六元杂环化合物六元杂环化合物苯环与单杂环稠并化合物苯环与单杂环稠并化合物两个以上单杂环稠
2、并化合物两个以上单杂环稠并化合物二、命名二、命名（音译法）（音译法）呋喃呋喃噻吩噻吩吡咯吡咯吡啶吡啶Furan ThiophenePyrrolePyridineOSNHN3向上教学含取代基杂环的命名：含取代基杂环的命名：从杂原子开始编号，并尽可能使取代基的位次较小。从杂原子开始编号，并尽可能使取代基的位次较小。N-NO2SCH3H5C22-甲基甲基-5-乙基噻吩乙基噻吩O-CHO2-呋喃甲醛（糠醛）呋喃甲醛（糠醛）3-硝基吡啶硝基吡啶4向上教学2 结构与芳香性结构与芳香性 五元环：五元环： 有芳香性；有芳香性；亲电取代比苯容易；亲电取代比苯容易； 位活泼。位活泼。5向上教学六元环：六元环：n有
3、芳香性（有芳香性（ 电子电子6 6，符合符合4n+24n+2）nNN上的孤对电子没有参与共轭，碱性；上的孤对电子没有参与共轭，碱性；n活性：吡啶苯活性：吡啶苯 ；n-位活泼。位活泼。6向上教学SS-BrBr2CH3COOHS-NO2HNO3H2SO4S-SO3HCH3COClSnCl4催化催化95%H2SO4S-COCH3H2O S3 3 重要的五元杂环化合物的性质重要的五元杂环化合物的性质3.1 亲电取代反应亲电取代反应7向上教学乙酰基硝酸酯乙酰基硝酸酯（温和硝化剂）（温和硝化剂）吡啶三氧化硫吡啶三氧化硫（温和磺化剂）（温和磺化剂）O-BrOBr20/二噁烷二噁烷O-NO2HNO3低温低温(
4、CH3CO)2OPySO3O-SO3H(CH3CO)2OBF3催化催化O-COCH3CH3-C-ONO2O吡咯、呋喃不太稳定，所以须用温和的硝化和磺化试剂吡咯、呋喃不太稳定，所以须用温和的硝化和磺化试剂。8向上教学NHHNO3低温低温(CH3CO)2ON-NO2HPySO3N-SO3HH(CH3CO)2O150200N-COCH3HBr2N-BrBr-Br-BrH较难控制在较难控制在一卤代阶段一卤代阶段9向上教学 亲电取代总结：亲电取代总结：亲电取代反应的活性为：亲电取代反应的活性为：吡咯吡咯 、 呋喃呋喃 、 噻吩噻吩 苯苯（噻吩、吡咯的芳香性较强，所以易取代而不易加（噻吩、吡咯的芳香性较强
5、，所以易取代而不易加成；呋喃的芳香性较弱，有共轭双烯的性质，可与成；呋喃的芳香性较弱，有共轭双烯的性质，可与顺酐发生双烯合成反应。）顺酐发生双烯合成反应。）亲电试剂主要进入：亲电试剂主要进入：-位位吡咯、呋喃对酸及氧化剂比较敏感，吡咯、呋喃对酸及氧化剂比较敏感，选择试剂时要注意。选择试剂时要注意。10向上教学 3.2 加成反应加成反应11向上教学3.3 糠醛的性质糠醛的性质1、银镜反应、银镜反应 2、坎尼扎罗反应、坎尼扎罗反应O-CHO浓浓NaOH2O-CH2OHO-COO-+O-CO2NH4+Ag稀稀H2SO4H+ 脱水脱水O-CHO(C5H8O4)n多缩戊糖多缩戊糖nC5H10O5戊糖戊糖
6、3、脱羰基反应、脱羰基反应H2O催化剂催化剂O-CHOO12向上教学浓HCl140ClCH2CH2CH2CH2ClOH2/NiO1000C已二胺已二胺已二酸已二酸尼龙尼龙66聚合聚合？ 应用举例应用举例:尼龙尼龙66的制备的制备13向上教学4 重要的六元杂环化合物的性质重要的六元杂环化合物的性质特点：特点：1. 碱性较强，碱性较强，吡啶的碱性小于氨大于苯胺；吡啶的碱性小于氨大于苯胺； 2. 环上不易发生亲电取代反应，但可发生亲核环上不易发生亲电取代反应，但可发生亲核取代反应；取代反应；3. 发生亲电取代反应时，环上发生亲电取代反应时，环上N起间位定位基起间位定位基的作用；的作用；4. 发生亲核
7、取代反应时，环上发生亲核取代反应时，环上N起邻对位定位起邻对位定位基的作用。基的作用。14向上教学 4.1 亲电取代亲电取代发生在发生在 位位:*1 不能发生傅克烷基化、酰基化反应；不能发生傅克烷基化、酰基化反应；*2 硝化、磺化、卤化必须在强烈条件下才能发生；硝化、磺化、卤化必须在强烈条件下才能发生；*3 吡啶环上有给电子基团时，反应活性增高。吡啶环上有给电子基团时，反应活性增高。NBr2/浮石3000CNBr卤化：N混酸3000C/1天NNO2硝化：NSO3/硫酸HgSO4NSO4H磺化：15向上教学 4.2 亲核取代亲核取代发生在发生在位：位：N.+ NaNH2PhN(CH3)2回流H2ON-NH2NaNO2/H2SO405N-N2HSO4H2ON-OH2-羟基吡啶羟基吡啶16向上教学六氢吡啶六氢吡啶NH2/Pt250C 4.3 加成和氧化加成和氧化N-CH3HNO3KMnO4/OH-N-COOH侧链被氧化侧链被氧化吡啶环稳定吡啶环稳定N17向上教学 4.4 喹啉的性质喹啉的性质1、亲电取代发生在苯环的、亲电取代发生在苯环的5或或8位上；位上；3、喹啉环的氧化发生在苯环上。、喹啉环的氧化发生在苯环上。2、亲核取代发生在吡啶环的、亲核取代发生在吡啶环的2位上；位上；N18向上教学作业：作业：复习：杂环化合物习题：P252 1,2,3,4,519向上教学20向上教学
