杂环化合物80页PPT
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杂环化合物 PPT
+
N
CH 3
O
(1)N aN H 2
C
(2)H 2O
C 6 H 5 C 2 C O H N C 6 H 5
醇醛缩合型
二、喹啉
1、喹啉得性质
5 6 7
8
4 3 H + 2
N
1
碱性:喹啉 < 吡啶 亲电取代反应:苯(或萘)> 喹啉 > 吡啶
亲核取代反应主要在吡啶环上发生
(1)亲电取代反应
P222 浓浓浓HHN浓N浓HOONHHON33NOO3++3+3浓+浓+浓浓H浓HH2H2SH2S2OS2SOSOO4O4444
一、吡啶
H 1、 吡啶得结构 N
N
子对在 参与 为富
γ 0.87
1 1 γ N .N .4 4 3 30 α α β β .870 1 0 1 ..8 .0 .8 0 4 1 4 1 未Ns p 2参上轨与的电 亲 亲 道电 亲 亲 环孤荷 电 核 上荷 电 内核 电分 取 取 ，共子分 取 布 代 代 取 在轭对布 代 代 环α β 。N 在外， > 位 α β N β γ， > 位 > 位 β γ α
(4)傅克酰基化反应
S SO3H 70%
P206
O O ++A cA 2 cO 2O
B B 3F 3F
O O O O C C H C H 3C
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
2、 加成反应
双键特征强弱次序: 苯 < 噻吩 < 吡咯 < 呋喃
(1) 加氢反应
H 2 , Ni or Pd O
第十六章杂环化合物优秀课件
用低温、溶剂稀释等温和条件。
25 ℃ O + Br2 O O
O Br 2-溴呋喃
S + Br2 CH3COOH
S Br
2-溴噻吩
N + Br2 乙醇/0℃ H
Br Br Br N Br
H
N + I2 NaOH H
II I NI
H
四碘吡咯
14
2. 硝化 呋喃、噻吩、吡咯的硝化，常使用比较缓和的硝化剂（硝酸乙酰
N CH3 1-甲基异喹啉
Br N
6-溴喹啉
COOH N
4-异喹啉甲酸
N OH
8-羟基喹啉
7
2. 系统法 根据相应的碳环来命名，把杂环看作是相应碳环中的碳原子被杂 院字取代而形成的化合物。命名时在相应的碳环名字前加上杂原 子的名字。
O
S
茂
氧（杂）茂
硫（杂）茂
N
苯
氮（杂）苯
萘
N 1-氮（杂）萘
在没有误会的情况下，“杂”字可以省去。
键长nm 0.154
C＝C 0.134
C－O 0.143
C－N 0.147
C－S 0.182
0.144 0.135
0.143 0.137
离域能：150.5
O 0.137
67
N 0.138 H
88
芳香性：苯 > 噻吩 > 吡咯 > 呋喃
0.142 0.137
S 0.171
117 KJ/mol
10
二、六元杂环化合物的结构
N:
0.140
0.139 0.134
N
吡啶π电子数符合休克尔规则，具有芳香性。吡啶的芳香性比苯 弱。
25 ℃ O + Br2 O O
O Br 2-溴呋喃
S + Br2 CH3COOH
S Br
2-溴噻吩
N + Br2 乙醇/0℃ H
Br Br Br N Br
H
N + I2 NaOH H
II I NI
H
四碘吡咯
14
2. 硝化 呋喃、噻吩、吡咯的硝化，常使用比较缓和的硝化剂（硝酸乙酰
N CH3 1-甲基异喹啉
Br N
6-溴喹啉
COOH N
4-异喹啉甲酸
N OH
8-羟基喹啉
7
2. 系统法 根据相应的碳环来命名，把杂环看作是相应碳环中的碳原子被杂 院字取代而形成的化合物。命名时在相应的碳环名字前加上杂原 子的名字。
O
S
茂
氧（杂）茂
硫（杂）茂
N
苯
氮（杂）苯
萘
N 1-氮（杂）萘
在没有误会的情况下，“杂”字可以省去。
键长nm 0.154
C＝C 0.134
C－O 0.143
C－N 0.147
C－S 0.182
0.144 0.135
0.143 0.137
离域能：150.5
O 0.137
67
N 0.138 H
88
芳香性：苯 > 噻吩 > 吡咯 > 呋喃
0.142 0.137
S 0.171
117 KJ/mol
10
二、六元杂环化合物的结构
N:
0.140
0.139 0.134
N
吡啶π电子数符合休克尔规则，具有芳香性。吡啶的芳香性比苯 弱。
大学有机化学课件-杂环化合物共80页
大学有机化学课件-杂环化合物
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不
第十六章杂环化合物ppt课件
NH2
O 醛（酮）
H
R' R
H R' R
N NH H
N HN H 2
R' R
NN H
H R' R N HN2 H 2
H R' R - NH4
O
O
+ Br2
O 0℃
O Br
α–溴代呋喃
(90%)
(4)
S
+Br2
AcOH 室 温
Friedel–Crafts酰基化
α–S溴 代 B 噻 r 吩
催化剂：OS+ nC(C lH 4,3C BO F)23O 等BF3
O O C CH3 2–乙 酰 基 呋 喃
(75% ~92% )
O
N +(CH3CO)2O150~200℃ N C CH3
benzomidazole benzoxazole benzothiazole purine
喹啉N
N
异喹啉
quinoline isoquinoline
N
吖啶
acridine
• 杂环的编号一般从杂原子开始，含多个
杂原子时按O、S、N的次序编号。
43
4 N 3
4
5
N 3
52
O 1
C H 35S12
C H 3 C O 6
六氢吡啶
(哌啶)
有机碱催化剂、环氧树脂的固化剂
氧化： 吡啶与过氧化氢作用生成吡啶–N–氧化物：
NO2
NO2
H2O2,AcOH
HNO3,H2SO4
PCl3,CHCl3
N
65℃
90℃
N
N
△
N
十四章杂环化合物ppt课件共80页文档
当 a 或 位有其它离去基团时，反应易发生
NaOH N Cl
机理：
异构化
N OH
NO H
a-吡 啶 酮
（仍有芳香性）
NO H
N Cl OH
OH
-C l
N Cl
N OH
其 他 制 备 a-吡 啶 酮 的 方 法
NaNH2
(1)NaNO2, HCl
N
N
NH2 (2)H2O,
异构化
N OH
NO H
(4) 氧化和还原反应 • 氧化在侧链上
N(CH3)3
发烟 HNO3 / 发烟 H2SO4
NO2 N
取代在 b 位 NO2
N(CH3)3
其它反应现象
Friedel-Crafts 反应
无反应发生
浓 H2SO4 / HgSO4
SO3H
N
220oC
N
Br2 / 浮石 300oC
Br N
环上有给电子基时反应相对较易进行
KNO3 / 浓H2SO4
HgSO4催化，220 ℃
N
混酸 300 ℃
SO3H 吡啶 3 磺酸 N
解释原因: • 由吡啶的共振式分析:
N
N
N
N
N
N
结论: 1. 环上带正电, 不利 于亲电取代
2. b 位的正电荷密相 对较低
• 由取代反应的中间体稳定 性分析
1. 取代在 a 位
E
N
a位
E N
H
E N
H
E NH
-H+ NE
正电荷在电负性大的 原子上,不稳定
4 化学反应 (1) 氮原子上的反应
+ HCl N
有机化学 杂环化合物PPT课件
2021/7/23
第11页/共76页
五元杂环化合物亲电取代反应发生在α-位可用共
振论解释：
+ E+ Z
= Z ( NH、O、S )
+
E ZH
E +Z H
正电荷可在三个原子上离域
E
E
H
H
+
Z
Z
+
正电荷只能在两个原子上离域
E ZH
+
2021/7/23
由此可见，进攻2–位所形成的共振杂化体比进 攻3–位所形成的共振杂化体稳定。
2021/7/23
+ Ac2O
H3PO4
S
+ Ac2O
BF3
O
S COCH3 O COCH3
第17页/共76页
(5) 吡咯的特殊反应 吡咯十分活泼，活性类似于苯胺、苯酚.
H+ + C6H5N2+ClN H
N N=NC6H5 H
+ CHCl3 + KOH N H
2021/7/23
第18页/共76页
CHO N H
环状有机化合物中，成环原子除碳原子外还含有 其他原子，这种环状化合物称为杂环化合物。
2021/7/23
杂环化合物
、
非芳香性杂环化合物, 如： O
N H
内酯、环状酸酐等。
芳香性杂环化合物
本章讨论的是那些环为平面型，环内π电 子数符合4n+2规则，具有一定芳香性的 芳杂环化合物。
第1页/共76页
20.1 杂环化合物的分类与命名
5 - 位被占, 则进入4 - 位, 而不进入2 - 位
第19页/共76页
第十六章杂环化合物PPT
第十八章 杂环化合物
第一节 杂环化合物的分类、命名和结构 第二节 杂环化合物的性质 一、物理性质 二、化学性质
1、五元杂环化合物及其衍生物 ①呋喃 ②吡咯 ③噻吩 ④糠醛
2、六元杂环化合物 ①吡啶 ②喹啉和异喹啉
3、生物碱
第十八章 杂环化合物
第一节 杂环化合物的定义、分类、命名和结构 一、定义：
构成环的原子除碳外还有其它元素原子的一 类环状化合物称为杂环化合物。
B、由于它们的高度活泼性以及呋喃和吡咯对于无机强 酸的敏感性（酸性环境下易发生分解、开环甚至聚 合等），其亲电取代反应必须对试剂及反应条件有 所选择和控制，必须在比较温和的条件下进行。
① 卤代反应:不需要催化剂，要在较低温度进行。
+ Br2 1,4- 二氧六环
O
25oC
75 %
O Br
由于吡咯比呋喃活性大，故吡咯在卤代时常生
二、分类： 1、芳香性
非芳香性杂环化合物 芳香性杂环化合物（4n+2π电子）
2、环数目
单杂环 稠杂环
五元杂环 3、杂环大小
六元杂环
此外，还可 按环中杂原 子的种类和
数目分类
本章重点介绍环较稳定的、具有芳香性的杂 环化合物中的极少数几个环系中的一些与生物关 系密切的杂环化合物。
三、命名： 1. 命名原则：
环中的非碳原子叫做杂原子。常见的杂原子 有O、S、N、P等。
杂环化合物是一大类有机物，占已知有机物 的三分之一。杂环化合物在自然界分布很广、功 用很多，其中许多杂环化合物具有生理活性。例 如，中草药的有效成分生物碱大多是杂环化合物； 动植物体内起重要生理作用的血红素、叶绿素、 核酸的碱基都是含氮杂环；部分维生素，抗菌素； 一些植物色素、植物染料、合成染料都含有杂环。
第一节 杂环化合物的分类、命名和结构 第二节 杂环化合物的性质 一、物理性质 二、化学性质
1、五元杂环化合物及其衍生物 ①呋喃 ②吡咯 ③噻吩 ④糠醛
2、六元杂环化合物 ①吡啶 ②喹啉和异喹啉
3、生物碱
第十八章 杂环化合物
第一节 杂环化合物的定义、分类、命名和结构 一、定义：
构成环的原子除碳外还有其它元素原子的一 类环状化合物称为杂环化合物。
B、由于它们的高度活泼性以及呋喃和吡咯对于无机强 酸的敏感性（酸性环境下易发生分解、开环甚至聚 合等），其亲电取代反应必须对试剂及反应条件有 所选择和控制，必须在比较温和的条件下进行。
① 卤代反应:不需要催化剂，要在较低温度进行。
+ Br2 1,4- 二氧六环
O
25oC
75 %
O Br
由于吡咯比呋喃活性大，故吡咯在卤代时常生
二、分类： 1、芳香性
非芳香性杂环化合物 芳香性杂环化合物（4n+2π电子）
2、环数目
单杂环 稠杂环
五元杂环 3、杂环大小
六元杂环
此外，还可 按环中杂原 子的种类和
数目分类
本章重点介绍环较稳定的、具有芳香性的杂 环化合物中的极少数几个环系中的一些与生物关 系密切的杂环化合物。
三、命名： 1. 命名原则：
环中的非碳原子叫做杂原子。常见的杂原子 有O、S、N、P等。
杂环化合物是一大类有机物，占已知有机物 的三分之一。杂环化合物在自然界分布很广、功 用很多，其中许多杂环化合物具有生理活性。例 如，中草药的有效成分生物碱大多是杂环化合物； 动植物体内起重要生理作用的血红素、叶绿素、 核酸的碱基都是含氮杂环；部分维生素，抗菌素； 一些植物色素、植物染料、合成染料都含有杂环。
杂环化合物ppt(完美版)
苯胺
..
NH H
吡啶
三乙胺
哌啶
了解 28
了解 2、与卤代烃、酰卤和酸酐的反应
+ CH3I .N.
(孤对电子) 亲核性
+ . I- 碘化N-甲
N CH3
基吡啶
季铵盐
异裂
易受亲核试 剂的进攻
29
2、与卤代烃、酰卤和酸酐的反应
+ PhCOCl reversible
.N.
可逆
+ . Cl- 氯化N-苯甲
掌握
呋喃
噻吩
吡咯
6
含两个杂原子的五元单杂环
吡唑 咪唑 咪唑较常用
恶唑 噻唑 异恶唑
熟悉
7
含一个杂原子的六元单杂环
熟悉
吡啶 2H-吡喃 含两个杂原子的六元单杂环
哒嗪 嘧啶 吡嗪 哌嗪
8
五元及六元稠杂环
吲哚
苯并咪唑
喹啉
异喹啉
嘌呤
熟悉
9
有特定名称杂环母核的编号说明： • 对于单杂环母核，从杂原子开始编号，使 取代基位次最小。
N
酰基吡啶
O CPh
吸电子能力： R4N + > Cl -
正电性增强，易 发生亲核加成
用途： N-酰基吡啶是比酰氯、酸酐更好的酰化剂。
了解
30
3、亲电取代反应 了解
作为 “缺π” 芳杂环，吡啶需较剧烈的条件下进 行，取代基进入β位，但不发生傅-克反应。
（傅-克反应）
α，γ位不发生亲电取代反应。
31
2-乙酰基呋喃 α,α’-二甲基呋喃 熟悉
10
• 若同一环上有多个杂原子，按 O、S 、-NH- 、 -N= 顺序编号，使其他杂原子位次尽可能小。
杂环化合物PPT课件
R3 C O
CH
R2
X
COOC2H5
pyridine
+
CH2
O C R5
R3
COOC2H5
R2 O R5 Feist-Benery Reaction
H2N-R1
R3
COOC2H5
R2 N R5 Hantzesch Reaction R1
杂环化合物的合成
1、五元杂环化合物的合成
• 吡咯和呋喃的一般合成方法
OH
R
NNO
HO OH
NH N
O
N R = -CH2OH, -CHO, -CH2NH2
维生素B2
维生素B6
OS
H N
O N HO
OH
维生素H
食品中的杂环化合物
食品中的杂环化合物
食品中的杂环化合物
二、杂环化合物的合成
杂环化合物的合成
• 杂环化合物的重要不仅仅在于药物中的应用 • 据统计，在现今已知的有机化合物中，杂环
杂环化合物
一、药物与杂环化合物
药物中的杂环化合物
药物中的杂环化合物
天然存在的青霉素
药物中的杂环化合物
•常用喹诺酮类抗菌药
OO
N
OH
HN
N NN
吡哌酸
F
HN N
OO OH
N
环丙沙星
药物中的杂环化合物
C6H5 C6H5 N N
Cl
克霉唑
• 唑类抗真菌药
Cl Cl
N N
O N
Cl
Cl
昔康唑
药物中的杂环化合物
杂环化合物的合成
1、五元杂环化合物的合成
• 吡咯和呋喃的一般合成方法 • A、[2+3]型环合反应 • 可以有三种方式，但共同之处在于：采用含
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杂环化合物
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
ห้องสมุดไป่ตู้
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
ห้องสมุดไป่ตู้
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根