chap14-1 杂环(芳香族)化合物.ppt

1、第十六章 杂环（芳香族）化合物,构成环的原子除碳原子外还有O、S、N、 P 等杂原子的一类环状化合物称为杂环化合物。,杂原子,O、N、S,酸酐、环氧、内酯、内酰胺不属杂环化合物。,通常，杂环化合物是指含有杂原子构成环的、比较稳定、有一定芳香性的环状化合物。,核酸碱基 ：,自然界分布,血红素、叶绿素,B=,生物碱、天然或合成药成分 维生素、植物色素、植物染料,符合Hckel规则（1. 环状, 2. 共平面, 3. 垂直平面的p轨道, 4. 4n+2 p电子） 共振能：1629 千卡/mol 均能发生芳香族化合物的典型反应亲电取代反应 1H NMR在 d=69ppm处有芳香族化合物的特征吸收,1.

2、 杂环芳香族化合物的芳香性：,2. 杂环的种类和名称,单环芳香性五元杂环化合物,呋 喃 Furan,噻 吩 Thiophene,吡 咯 Pyrrole,吡唑 Pyrazole,咪唑 Idmiazole,噁唑 Oxazole,噻唑 Thiazole,稠环芳香性五元杂环化合物,苯并呋喃Benzofuran,苯并噻吩Thionaphene,吲哚（苯并吡咯） Indole,苯并噁唑 Benzoxazole,苯并噻唑Benzothiazole,苯并咪唑Benzoimidazole,吡 啶 Pyridine,哒 嗪 Pyridazine,嘧 啶 Pyrimidine,吡 嗪 Pyrazine,芳香性六元杂

3、环化合物,喹 啉 Quinoline,异喹啉 Isoquinoline,稠环芳香性六元杂环化合物,2. 定编号,一般从杂原子编起，含多个杂原子时按O，S，N的次序编号。,4-甲基-2，3，-二溴呋喃,5-甲基噻唑,(1) 含 1 个杂原子的五员芳杂环,五员芳杂环衍生物,只含一个杂原子的杂环，可把靠近杂原子的位置叫做 位，其次为 位。,（3）含 1 个杂原子的六员环,（2）含 2 个以上杂原子的五员环,（4）含 2 个以上杂原子的六员环,（5） 多环杂环,3. 含一个杂原子的五员芳杂化合物的性质,杂原子的性质 杂原子对环的影响,芳香性 共轭二烯性质 不饱和性,1. 吡咯的酸碱性,吡咯的一些特殊性

4、质,吡咯N的碱性很弱,吡咯的质子化发生在环上（主要是a位），不在N上,正电荷分散在多个原子上,Kb,10-14,10-4,正电荷集中在N原子上,吡咯N-H的弱酸性,吡咯钾盐的生成,pKa, 35,17.5,17,10,吡咯钾盐的性质,吡咯负离子的结构特点,吡咯负离子的共振式,烯胺负离子片断,环上每个位置的负电荷密度均增大,对比,吡咯的性质与苯酚类似，具有酸性，但吡咯的酸性比苯酚小。吡咯与苯胺也有类似性质。,吡咯成盐后，使环上电荷密度增高，亲电取代反应更易进行。,3.1 五员芳杂化合物的亲电取代反应,反应相对活性,a-取代,b-取代,主要产物,取代位置,对取代位置的解释（分析反应中间体的相对稳定性）,i. 取代在a位,中间体有三个主要共振式,中间体较稳定,ii. 取代在b位,中间体只有二个主要共振式,中间体较不稳定,对亲电取代反应活性的解释,i. 由五员杂环的结构分析,杂原子起给电子基的作用，环上的电荷密度比苯环大,亲电取代反应举例,注意：五员杂环较活泼，遇酸不稳定,硝化：HNO3/H2SO4 磺化：H2SO4,用温和试剂代替,（1） 五员杂环的硝化反应,硝化试剂,吡咯和噻酚发生正常亲电取代反应,呋喃发生加成反应（特殊，共轭烯烃性质）,机理：,磺化试剂：,（2） 五员杂环的