六元杂环化合物

Q有机化学精品课件第十五章杂环化合物

第一节杂环化合物的分类和命名

一、 分类

二、 命名

杂环的命名常用音译法，是按外文名词音译成带 字旁的同音汉字。

(pyrimidine) (quinoline) (furan) 咲喃 (thiophene) (pyridine)

(indole)

卩弭朵 (purine) 卩票吟

(pyrrole)

毗咯 N

N

卩塞

吩

卩密噪卩奎卩林

II第二节五元杂环化合物in咲喃「噬

吩、毗咯杂环的结构

咲喃、卩塞吩、毗咯在结构上具有共同点,

即构成环的五个原子都为Sp2杂化，故成环的五个原子处在同一平

面, 杂原子上的孤对电子参与共辘形成共辘体系，其兀符合休克尔规则（兀电子数二4n+2）,

为口2共轨体系

71电子=6 符

合4n + 2 具

有芳性富电

子芳环

电子数所以，它们都具

B 二、咲喃、I®吩、毗咯的性质 ・'（一）存在与物理性质

（二） 光谱性质

（三） 化学性质

1.亲电取代反应

从结构上分析，五元杂环为口56共辘体系 苯大，如以苯环上碳原子的电荷密度为标准 则五元杂环化合物的有效电荷分布为：

o o

o o O +

0.20 -0.04 -0.06 ■J ----- ji -0.06 匸丿-0.10 壯 +0.32 H &AV-V MX ,电荷密度比 （作为0）,

亲电取代反应的活性为: 要

毗咯〉咲喃 > 囈吩〉苯，主還j

进入位。

说明：毗咯、咲喃、卩塞吩的亲电取代反应，对试剂及反应条

件必须有所选择和控制。

卤代反应不需要催化剂，要在较低温度和进行。

硝化反应不能用混酸硝化，一般是用乙酰基硝酸酯|

【(CH3COONOJ作硝化试剂，在低温下进行。

磺化反应咲喃、毗咯不能用浓硫酸磺化，要用特殊的磺

化试剂——毗噪三氧化硫的络合物，嗟吩可直接用浓硫酸

磺

化。

2・加氢反应

四氢咲喃（THF）四氢毗咯

不能用Pd催化因卩塞吩能Pd使中毒

W 3.咲喃、毗咯的特性反应

(1)咲喃易起D・A反应

&AV-V MX

内式(90%)

o

2

II ⑵毗咯的弱酸性和弱碱性

毗咯虽然是一个仲胺，但碱性很弱。

原因：

N 上的未共用电子对 参与了环

的共辘体系, 减弱了与H 1■的

结合力

I

』

CH3CH2OH

H

lx IO 15

lx IO

18

• !・

毗咯具有弱酸性，其酸性介与乙醇和苯酚之间。

2.5 x 10-14

H

2X 104

（一）糠醛（a •咲喃甲醛）

1.制备

农副产品如廿蔗杂渣、花生壳、咼粱杆、 用稀酸加热蒸煮制取。

三、重要的五元杂环衍生物 &

A

V-

V

M X

(GHgOJn

3-5%H 2SO 4

水蒸气

多聚戊糖 HO-CH —CH-OH

CH 2 CH-CHO OH OH

戊糖

稀 H 2SO 4

咲喃甲醛

棉子壳

2.糠醛的性质

同有(Z-H的醛的一般性质。

(1)氧化还原反应

S^J-CHO

CuO, Cr2O3

150 “OMPa

KM11O4弱碱性尸

QL C H2

L O J-COOH V2O5・ MoO

02, 320 °C,

(2)歧化反应

浓碱、

+ I 。丄 CH Q OH

(3)轻醛缩合反应

Q-

CHO + CH 3CHO

CH=CHCHO

(4)安息香缩合反应

CH

L 。

H H

C -O

液

二

溶 醇 - H O K

-

O H C -

3.糠醛的用途

糠醛是良好的溶剂，常用作精练石油的溶剂，以溶解含硫物质及环烷桂等。可用于精制松香，脱出色素，溶解硝酸纤维素等。糠醛广泛用于油漆及树脂工业。

W （二）卩比咯的重要衍生物

最重要的毗咯衍生物是含有四个毗咯环和四个次甲基（・CH 二）交替相连组成的大环化合物。其取代物称为吓卩林族化合物。

4

P

口卜卩林族化合物广泛分布与自然界。血红素，叶绿素都是

含环的吓卩林族化合物。在血红素中环络合的是Fe，叶

绿素环络合的是Mg。

四、11醴和咪醴

1.卩塞卩坐

嗟卩坐是含一个硫原子和一个氮原子的五元杂环，无色， 有毗噪臭味的液体，沸点117°C,与水互溶，有弱碱性， 是稳定的化合物。

一些重要的天然产物几合成药物含有卩塞哇结构，如青 霉素、维生素$等。

R 二-CH2《^ 为青霉素

G ＞ R 二・CH 厂0匕＞

为青霉素V ＞常用青霉素

R = -CH=CH-CH 2-S-CH3 为青霉素0丿

青霉素

HOOC-i ——N

CHg CH §

c=o

CH-NH-C-R

I

I o