第8章 环合反应.ppt

第8章环合反应,环状化合物具有闭合的分子骨架，根据结构可分为脂环族化合物、芳香族化合物和杂环化合物。,杂环的形成必须形成碳原子与杂原子之间的价键（C-N，C-S，C-O）。形成杂环时，只要张力允许（即符合五元环或六元环的立体条件），碳-杂原子之间的成键是比较容易，它的形成主要是通过缩合反应。,8.1概论,8.2六元环的合成8.2.1六元脂环化合物的合成,(1)狄尔斯-阿尔德反应,狄尔斯-阿尔德反应是共轭二烯（双烯体）与烯、炔（亲双烯体）等进行环化加成生成环己烯及其衍生物的反应，简称D-A反应或双烯合成反应，此反应是合成六元环的最常用方法之一，如：,D-A反应具有以下几个特点：,D-A反应是立体定向性很强的顺式加成反应,D-A反应优先生成内型加成产物。,D-A反应是区域选择性很强的反应。当双烯体和亲双烯体是连有取代基的非对称化合物时，主要产物是邻位或对位定向，,(2)分子内取代反应,分子内的亲电取代反应,例：由苯合成四氢萘,（3）分子内的缩合反应,8.2.2六元杂环化合物吡啶的合成,韩奇（Hantzsch）合成法是最重要的合成各种取代吡啶的方法，是由两分子-酮酸酯（如乙酰乙酸乙酯）与一分子醛和一分子氨进行缩合，先生成二氢吡啶环系，再经氧化脱氢而生成取代的吡啶：,类似的另一种方法，是用-二羰基化合物与氨反应，如1,5-二羰基化合物与氨反应，先生成-氨基羰基化合物，然后进行加成消除，也得到吡啶衍生物：,8.3五元环的合成,8.3.1五元脂环化合物的合成,（1）分子内的取代反应,（2）分子内的缩合反应,8.3.2含一个杂原子的五元杂环呋喃、噻吩、吡咯的合成,-呋喃甲醛（俗称糠醛）在催化剂作用下加热失去一氧化碳即可生成呋喃，这是我国生产呋喃的主要方法：,而糠醛是由麦秆、玉米芯、稻糠、高粱杆、花生壳等农副产品制取的，这些物质中都含有多聚戊糖，用热盐酸处理后即水解成戊糖，戊糖失水环化即得糠醛：,8.4四元环的合成,四元环化合物可以由丙二酸二乙酯和适当的二卤代烷来合成，如：,烯烃的2+2环加成反应是合成四元环化合物很有价值的合成法。,8.5三元环的合成,三元环化合物可由分子内的取代反应得到，如：,三元环除由分子内的取代反应合成外，用途较广的合成方法是烯烃与碳烯及类碳烯的加成。碳烯也称卡宾（carbene），是次甲基（:CH2）及其衍生物（如二氯卡宾:CCl2）的总称。碳烯是非常活泼的物质，在有机合成中是一类很重要的活性中间体，最简单的碳烯就是次甲基:CH2。,药物中的杂环化合物举例,二、药物中的杂环化合物举例,奈夫西林,氯唑西林,双氯西林,氟氯西林,对酸稳定,耐酶的半合成青霉素,血药浓度较高,血药浓度较高,胃肠道吸收好,常用喹诺酮类抗菌药,吡哌酸,环丙沙星,唑类抗真菌药,克霉唑,昔康唑,核苷抗病毒药,阿糖胞苷,三氟胸苷,齐多夫定,阿糖腺苷,拉米夫定,司他夫定,含杂环维生素举例,维生素B1,维生素B2,维生素B6,维生素H,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，杂环化合物的数量，占总数的65%以上并且杂环化合物具有广泛应用价值,生物模拟材料例：通过对于糜蛋白酶中羟基与咪唑基等多功能基团协同作用的研究，人们合成了相应的模拟酶，其活性比天然糜蛋白酶的活性高10倍。,有机导体和超导材料已经发现的有机导体中，绝大多数都是杂环化合物第一个有机导体是四硫代富瓦烯第一个有机超导材料是四硒化合物,储能材料通过某些杂环分子的扩环和缩环反应，将太阳能储存起来，是近代发现的杂环化合物一个重要新用途。例：吡唑衍生物在光照下发生缩环反应，生成环丙烷取代的重氮化合物，后者可储能832J