《杂环化合物》PPT课件

第十七章杂环化合物,一分类和命名二五元杂环化合物三六元杂环化合物四稠杂环化合物五生物碱,本章作业P342：1，10（a-g），13,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、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)杂原子开始.含多个不同杂原子,则按OSN顺序。,咪唑噻唑噁唑嘧啶,稠杂环的编号,吲哚嘌呤喹啉,杂环作母体：,噻吩并吡咯萘并呋喃噻吩并3,2-b吡咯萘并1,2-b呋喃,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,杂环作取代基：,“指示氢”和稠合边的表示,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,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.Z:+C-I效应;电子数:6有芳香性。,离域能,2)呋喃、噻吩、吡咯的性质,吡咯没有碱性,具有一定程度的酸性(pka=17.5),(1)吡咯的酸碱性,为什么吡咯具有弱酸性？,(2)亲电取代反应,杂原子具有+C效应，活化杂环。,试推断呋喃、吡咯、噻吩发生亲电取代反应，比苯容易还是难？,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位？,亲电取代反应活性顺序：吡咯呋喃噻吩苯。,碘不活泼，要用催化剂才能发生一元取代,说明：吡咯、呋喃、噻吩的亲电取代反应，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(CH3COONO2)作硝化试剂，在低温下进行。磺化反应呋喃、吡咯不能用浓硫酸磺化，要用特殊的磺化试剂吡啶三氧化硫的络合物，噻吩可直接用浓硫酸磺化。,应用：苯与噻吩的分离和鉴别（二者沸点接近，噻吩84，苯80，但噻吩比苯易磺化，加入H2SO4后噻吩因反应而溶于浓H2SO4）,(3)加成反应,3)呋喃、吡咯、噻吩的衍生物,(1)糠醛,试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。叶绿素(镁),血红素(铁)。,(2)叶绿素和血红素,三.六元杂环化合物,Kekulesstructure,Aromaticity?,电子云的分布,E.S.变难,N.S.变易,Oxidation难,Reduction易,Basicity,Six-memberedHeterocycliccompounds,2.Physicalproperties,(1)(偶极矩)Dipolemoment,=7.4110-38c.m3.9010-38c.m,I,C,方向一致,Six-memberedHeterocycliccompounds,(2)Solubility:,吡啶可以与水以任意比例互溶,3.Chemicalreactions,a.BasicityofPyridine,Basicity,Six-memberedHeterocycliccompounds,Six-memberedHeterocycliccompounds,Pyr.SO3,磺化试剂,酰化试剂,甲基化试剂,b.ElectrophilicSubstitution:,N的-I,钝化环,反应条件剧烈,取代反应发生在3-位（）,Six-memberedHeterocycliccompounds,Six-memberedHeterocycliccompounds,c.NucleophilicSubstitution,2,4,6-位的影响,X的取代,Six-memberedHeterocycliccompounds-Pyridine,Six-memberedHeterocycliccompounds,E.ChichibabinReaction,H-的取代,Six-memberedHeterocycliccompounds-Pyridine,Six-memberedHeterocycliccompounds-Pyridine,d.Reactionsofsidechain,SideChain,Acidityof-H,Six-memberedHeterocycliccompounds,e.Oxidations&Reductions,侧链的氧化,烟碱,烟酸,烟酰胺,N-氧化物Pyridine-N-oxide,3-甲基吡啶N-氧化物,Six-memberedHeterocycliccompounds-Pyridine,Six-memberedHeterocycliccompounds-Pyridine,哌啶piperidine,Reduction,Six-memberedHeterocycliccompounds-Pyrimidine,嘧啶Pyrimidine,sp2,碱性,水溶性,取代反应,Six-memberedHeterocycliccompounds-Pyrimidine,2,4,6-positions,(Uracil,U)尿嘧啶,胞嘧啶(Cytosine,C),胸腺嘧啶(Thymine.T),tautomerism,Six-memberedHeterocycliccompounds-Pyrimidine,VitaminB2,SulfadiazineSD磺胺嘧啶,苯巴比妥Phenobarbital,Moxonidine莫索尼定,Six-memberedHeterocycliccompounds-Pyrimidine,AntimetabolicAgents,Fluorouracil5-FU,Tegafur,Cytarabine阿糖胞苷,司他夫定Stavudine,Zidovudine齐多夫定,拉米夫定Lamivudine,AntiviralAgents,四、