有机合成基础

1、关于有机合成基础第一张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月一、有机合成的过程 利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物。1、有机合成的概念2、有机合成的任务 有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化。第二张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月有机合成过程示意图基础原料辅助原料副产物副产物中间体中间体辅助原料辅助原料目标化合物3、有机合成的过程第三张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月4、有机合成的设计思路 5、关键：设计合成路线，即碳骨架的构建、官能团的引入和转化 。第四张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月1、碳碳

2、单键的形成1、Friedel-crafts反应傅克烷基化反应-有机化合物分子中的氢原子被烷基所取代的反应傅克酰基化反应-有机化合物分子中的氢原子被酰基所取代的反应第五张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月6、有机物的相互转化关系：两碳有机物为例：CH3-CH3CH3-CH2-ClCH2=CH2CH2Cl-CH2-ClCHCHCH2=CHCl CH-CH nHClCH3-CH2-OHCH3-CHOCH3-COOHCH3COOC2H5CH3COONa第六张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月7、碳骨架的构建和官能团的引入 。(1).碳骨架构建:包括碳链增长和缩短 、成环和开环等。构

3、建方法会以信息形式给出。(2.官能团的引入和转化:(1)官能团的引入：思考与交流1、引入碳碳双键的三种方法：卤代烃的消去；醇的消去；炔烃的不完全加成。2、引入卤原子的三种方法：醇（或酚）的取代；烯烃（或炔烃）的加成；烷烃（或苯及苯的同系物）的取代。第七张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月(2)官能团的转化：包括官能团种类变化、数目变化、位置变化等。3、引入羟基的四种方法：烯烃与水的加成；卤代烃的水解；酯的水解；醛的还原。第八张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月a.官能团种类变化：CH3CH2-Br水解CH3CH2-OH氧化CH3-CHOb.官能团数目变化：CH3CH2-Br

4、消去CH2=CH2加Br2CH2BrCH2Brc.官能团位置变化：CH3CH2CH2-Br消去CH3CH=CH2加HBrCH3CH-CH3Br第九张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月二、有机合成的方法1、有机合成的常规方法（1）官能团的引入引入双键（C=C或C=O）1）某些醇的消去引入C=CCH3CH2 OH浓硫酸170 CH2=CH2+H2O醇CH2=CH2+ NaBr+ H2O CH3CH2Br +NaOH2）卤代烃的消去引入C=C第十张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月3）炔烃加成引入C=C4）醇的氧化引入C=O引入卤原子（X）1）烃与X2取代CH4 +Cl2 CH3

5、Cl+ HCl光照2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O催化剂CHCH + HBr CH2=CHBr 催化剂第十一张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月3）醇与HX取代CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br2）不饱和烃与HX或X2加成引入羟基（OH）1）烯烃与水的加成CH2=CH2 +H2O CH3CH2OH催化剂加热加压2）醛（酮）与氢气加成CH3CHO +H2 CH3CH2OH催化剂C2H5OH + HBr C2H5Br + H2O第十二张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月3）卤代烃的水解（碱性）C2H5Br +NaOH C2H5OH + NaBr水4）

6、酯的水解稀H2SO4CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O（2）官能团的消除通过加成消除不饱和键通过消去或氧化或酯化或取代等消除羟基通过加成或氧化消除醛基通过消去反应或水解反应可消除卤原子（3）官能团的衍变第十三张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月主要有机物之间转化关系图还原水解 酯 化酯羧酸醛醇卤代烃氧化氧化 水解 烯 烷炔第十四张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2、正向合成分析法 此法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接可间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物。基础原料中间体中间体目标化合物正向合成分析法示意图第十五张，PPT共

7、一百五十五页，创作于2022年6月3、逆向合成分析法 是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。基础原料中间体中间体目标化合物逆向合成分析法示意图 所确定的合成路线的各步反应，其反应条件必须比较温和，并具有较高的产率，所使用物基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。第十六张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2 C2H5OHCOC2H5COC2H5OOCOHCOHOO+草酸二乙酯的合成H2COHH2COHH2CClH2CClCH2CH2CHCHOO第十七张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月傅克反应* 烷基化反应： C

8、H3CHCH3 CH3CH2CH2因重排+异构化产物* 当苯环上连有吸电子基或碱性基团时，不能发生。第十八张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月酰基化反应：苯酚很容易进行Friedel-Crafts反应，一般不用AlCl3做催化剂，因为AlCl3可与酚羟基形成铝的络盐(PhOAlCl2)，而使它失去催化活性。要使反应在AlCl3的的催化下进行，必须使用过量的AlCl3。因此，酚的Friedel-Crafts反应常在较弱的催化剂HF、BF3、H3PO4、PPA(聚磷酸)等作用下进行。第十九张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月傅克烷基化反应的催化剂1、路易斯酸-金属卤化物，催化活

9、性如下：AlCl3FeCl3SbCl3SnCl3BF3TiCl3ZnCl2 2、质子酸如HF、H2SO4、H3PO4、 还有酸性氧化物（SO3）和有机铝化合物等。第二十张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 新型催化剂的的使用： 例如，利用Friedel-Crafts酰基化反应合成药物，使用传统无水三氯化铝催化合成中间体对氯二苯甲酮，生产一吨产品副产3吨含铝废弃物。采用新型催化剂EPZG，催化剂用量为原来的10，产率高达70，氯化氢排放减少75，无含铝废弃物生成，只产生少量的邻位产物。第二十一张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月傅克烷基化反应具有可逆性，并且在强酸催化作用下发

10、生歧化反应和转移。相同分子在一定条件下由于相互之间的原子(团)转移而生成两种不同分子的反应过程。一般歧化反应涉及的范围很广,不仅有机化合物,如烷基芳烃(烷基苯、烷基萘等)、烯烃、烷烃、醛类、酸类等可以进行歧化反应 。利用这一性质，在制备单取代烷基苯时，可使副产的多烷基苯与苯发生烷基转移，增加单烷基苯收率第二十二张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2、氯甲基化反应：通过苯与甲醛、氯化氢在无水氯化锌作用下反应生成氯化苄，转化基团可生成多种化合物第二十三张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月3、金属有机化合物反应在格式试剂中，镁原子以共价键同碳原子相连，碳原子电负性大于镁，因此成建

11、电子向碳原子转移，使得C-Mg键高度极化，故羟基是一种活性很高的亲核试剂，能够发生加成、取代、偶合反应。见课本P8元素原子在分子中对成键电子的吸引能力，称为相对电负性，简称电负性。一般来说，电负性大于1.8的是非金属元素，而小于等于1.8的往往是金属元素 。第二十四张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月其他金属有机化合物如锂 、铜、镉、锌等的化合物与格氏试剂具有类似的化学活性。第二十五张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月4、活泼亚甲基化合物反应当一个饱和碳原子上连有硝基、羰基、氰基、酯基、苯基等吸电子基时，与该碳原子相连的氢原子具有一定酸性，碳原子致活，这类化合物叫活泼亚甲基

12、化合物。会发生如下反应。见P13第二十六张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月例：乙酰乙酸乙酯亚甲基上的氢很活泼，表现出较强的酸性，醇钠或强碱作用生成碳负离子的钠盐。碳负离子可以作为亲核试剂与卤代烃或酰卤作用发生亲核取代。反应结果是亚甲基的烃基或酰基化。再经酮式分解或酸式分解可以得到各种结构不同的酮和酸。1、羟基化反应第二十七张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月5、酰基化反应第二十八张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月醛酮与仲胺加成，首先生成 a-氨基醇，由于仲氨基上不再有氢原子，故在脱水剂存在下，脱水作用发生在-碳上产生烯胺。在烯胺分子中，氮原子与碳碳双键共轭，从

13、而使-碳具有亲和性，能接受烃基化试剂的进攻，形成亚胺正离子中间体，再经水解脱胺得到a-烃基化酮。第二十九张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月凡是两个或两个以上的分子通过反应生成一个较大分子，同时失去一个分子（如水、醇、盐等）的反应，或在同一个分子内部发生分子内反应形成一个新的分子的反应都成为缩合反应。6、缩合反应第三十张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月a、羟醛缩合反应在稀碱作用下，具有H醛、酮可以发生自身的加成消除作用而生成、不饱和醛、酮。通过羟醛缩合反应能增长碳链，产生支链，并且产物含有两个活性基团可以进行一系列的后续反应，生成各种化合物，故在有机合成中很重要。例如由正

14、丁醛合成2乙基己醇：第一步H的酸性和羰基的亲核加成，第二部脱水形成双键，第三步加氢还原。第三十一张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月b、普尔金（Perkin)反应1 定义：在碱性催化剂的作用下，芳香醛与酸酐反 应生成-芳基-,-不饱和酸的反应叫做 普尔金(Perkin）反应.第三十二张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月第三十三张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月肉桂酸香豆素例1.例2.第三十四张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月例3.呋喃丙胺呋喃丙胺是治疗血吸虫的药物第三十五张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月定义：在弱碱的催化作用下，醛、酮与

15、含有双重致活的活泼亚甲基化合物发生的缩合反应叫克诺文盖尔(Knoevenagel）反应。c、克诺文盖尔(Knoevenagel）反应。第三十六张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月反应历程：例：第三十七张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月例1：例2：例3：第三十八张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月例4：定义：在惰性溶剂中, -溴(卤)代酸酯、锌与醛或酮、互相作用，得到-羟基酸酯的反应称为瑞佛马斯基反应。d、瑞佛马斯基(Reformatsky) 反应。第三十九张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月瑞佛马斯基反应的特点及用途：1、该反应的历程与格氏合成类似；2

16、、有机锌试剂活性比格氏试剂小它不与酯进行加成;3、有机锌试剂在空气中会自燃，因而不单独制备;4、该反应可用以合成羟基酸酯、,不饱和 酸酯以及,不饱和羧酸。第四十张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月羟基酸酯,不饱和酸酯,不饱和羧酸反应的历程及用途：第四十一张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月e、达森(Darzen）反应定义：醛、酮与-卤代酸酯在强碱(RONa, NaNH2, (CH3)3COK)催化作用下互相作用，生成,-环氧酸酯的反应称为达参(Darzen, G.)反应.,-环氧酸酯,-环氧酸酯酮醛第四十二张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月反应历程：烯醇式 酮

17、式第四十三张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月用途：合成环氧酸酯，以及合成比原料醛、酮 多一个碳的醛、酮。第四十四张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月f、麦克尔（Michael)加成反应定义：在碱性催化剂作用下，碳负离子与,不饱和羰基化合物发生的共轭加成反应，称为麦克尔加成反应。(反应主要用来合成1,5-二羰基化合物。)第四十五张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 共轭效应 (conjugated effect) ，又称离域效应，是指由于共轭键的形成而引起分子性质的改变的效应。 H2C=CH2，键的两个p电子的运动范围局限在两个碳原子之间，这叫做定域运动. CH2

18、=CH-CH=CH2中，可以看作两个孤立的双键重合在一起，p电子的运动范围不再局限在两个碳原子之间，而是扩充到四个碳原子之间，这叫做离域现象。这种分子叫共轭分子。共轭分子中任何一个原子受到外界试剂的作用，其它部分可以马上受到影响。 这种电子通过共轭体系的传递方式，叫做共轭效应。第四十六张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月常见的共轭体系：常用的碱性催化剂：第四十七张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月反应历程：酮 式烯醇式1,4加成该反应可描述为：以1,4加成开始，得3,4加成 产物告终。第四十八张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月应用举例：麦克尔加成在有机合成中是一

19、个极为重要的反应，加成后的产物含有多个官能团，能够进行多种化学反应，尤其是进一步反应用来合成环状化合物。例1：共轭加成羟醛缩合第四十九张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月例2：共轭加成共轭加成在合成中的应用，一个著名的例子是鲁宾逊(Robinson)增环反应：共轭加成羟醛缩合第五十张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月第五十一张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月第四章 杂 环第五十二张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月本章讲授提要第一节 杂环化合物的定义、分类与 命名第二节 五元单杂环化合物第三节 唑第四节 六元杂环化合物吡啶第五节 喹啉和异喹啉第六节 嘧

20、啶与嘌呤第七节 生物碱第五十三张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月概 述 杂环化合物广泛地存在于自然界，是有机化合物中数目最庞大的一类。邢其毅先生在给花文廷杂环化合物一书的序言中写到：杂环化合物占有机化合物总数的65%，论文占有机化学的13.。 生物体内具有重要生理功能的两大色素：血红素和叶绿素具有杂环； 对生物的生长、繁殖、遗传、变异起决定性作用的核酸具有杂环；第五十四张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 此外，天然和人工合成的大多数色素、酶、染料、某些助剂，一些特殊的高分子材料以及人类赖以生存所必须的、大量的医药、农药也含有杂环。因而杂环化合物在发达国家受到了化学家们的

21、普遍重视。第一节 杂环化合物的 定义、分类、与 命名 一、定义 从广义上来讲，组成环状化合物的原子除碳外，还有其它的原子时，这样的化合物就叫杂环化合物。但习惯上不是如此。如：第五十五张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月环氧乙烷氮杂环丙烷-丁酸内酯-丁内酰胺马来酸酐 这些化合物中虽然含有杂原子，但不稳定易开环，性质类似于开链化合物。习惯上认为的杂环化合物是：定义：含有杂原子，具有芳香性或一定程度稳 定性的环状化合物叫杂环化合物。第五十六张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月二、分类与命名一）、分类呋喃咪唑吡啶嘧啶吲哚嘌呤第五十七张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 二

22、、杂环化合物的命名 1.译音法 根据杂环化合物的英文名称，选择带“口”字偏旁的同音汉字来命名。 呋喃 噻吩 吡咯 咪唑 噻唑 (furan) (thiophene) (pyrrole) (imidazole) (thiazole)OSNHSNNNH第五十八张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月吡啶 吡喃 嘧啶 吡嗪 吲哚 (pyridine)(pyran) (pyrimidine) (pyrazine) (indole) 喹啉 异喹啉 嘌呤 苯并噻唑 (quinoline) (isoquinoline) (purine) (benzothiazole)NHNONNNNNNSNNNNNH

23、第五十九张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2.系统命名法 适用于杂环衍生物的命名 (1) 选母体与芳香族化合物命名原则类似，当杂环上连有R、X、OH、NH2等取代基时，以杂环为母体；如果连有CHO、COOH、SO3H等时，把杂环作为取代基 。 (2) 杂环编号 杂环上连有取代基时，需要给杂环编号，编号规则如下。第六十张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月O12345_CHOabab12345N678OHbag8-羟基喹啉（不叫8-喹啉酚）2-呋喃甲醛（糠醛）(-呋喃甲醛)从杂原子开始编号，杂原子位次为1。当环上只有一个杂原子时，也可把与杂原子直接相连的碳原子称为位，其后依次

24、为位和位。第六十一张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 若含有多个相同的杂原子，则从连有氢或取代基的杂原子开始编号，并使其他杂原子的位次尽可能最小。 （4-甲基咪唑） （4-氯噻唑） 若含有不相同的杂原子，按O、S、N的顺序编号2NNHCH3_134512345_ClSN第六十二张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月某些特殊的稠杂环，不符合以上编号规则，有其特定的编号6-氨基嘌呤（不叫6-嘌呤胺）当N上连有取代基时，往往用“N”表示取代基的位置 （N-甲基吡啶） 12345678NNNNNHNH2123456789 COOH4-异喹啉甲酸N_CH3第六十三张，PPT共一百五十

25、五页，创作于2022年6月第二节 五元单杂环化合物一、呋喃、吡咯、噻吩的物理性质与结构呋喃：存在于松木焦油中，有氯仿味。bp：31吡咯：存在于煤焦油和骨胶油中，有苯胺味bp：131噻吩：存在于煤焦油中 ，有特殊气味。bp：841、物理性质2、结构第六十四张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月呋喃、噻吩、吡咯的结构OSNH第六十五张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月呋 喃.O第六十六张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月噻吩.S第六十七张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月吡 咯.NH第六十八张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月唑的命名原子是氮时，则该

26、杂环化合物称为唑。 含有两个杂原子的五元杂环，若至少有一个杂呋喃(furan)吡咯(pyrrole)噻吩(thiophene)含一个杂原子的五元杂环 吡唑(pyrazole) 咪唑(inidazole) 噻唑(thiazole) 噁唑(oxazole)第六十九张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月二、呋喃、吡咯、噻吩的化学性质呋喃、吡咯、噻吩都具有芳香性，都能够进行亲电取代反应要有意识地将他们的反应活性与苯进行比较。第七十张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月六元杂环化合物 吡啶(pyridine) 哒嗪(pyridazine) 嘧啶(pyrimidine) 吡嗪(pyrazi

27、ne) 吡喃(pyran)-吡喃酮(-pyrone)-吡喃酮(-pyrone)第七十一张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2、 呋喃、噻吩、吡咯及吡啶的化学性质一、取代反应 1、卤代 2、硝化 3、磺化二、加成反应三、鉴别反应四、酸碱性第七十二张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月五元杂环化合物的亲电取代反应主要发生在位1、取代反应亲电取代反应发生在位时，反应活性中间体的正电核能够得到更有效的分散，体系能量低反应易于进行。故：第七十三张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月吡咯红吡咯在酸性条件下发生的聚合：呋喃在酸性条件下发生的开环：第七十四张，PPT共一百五十五页，创

28、作于2022年6月1）硝化反应 呋喃,吡咯和噻吩易氧化, 一般不用硝酸直接硝化; 通常用比较温和的非质子硝化剂，且反应在低温下进行。乙酰硝酸酯第七十五张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2硝基噻吩3硝基噻吩 呋喃的硝化比较特殊,相当于先进行1，4加成, 然后再加热或用吡啶除去乙酸,得到硝化产物。2硝基呋喃第七十六张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2）磺化反应 吡咯、呋喃不太稳定，磺化时直接使用质子酸会发生聚合或开环，所以使用较温和的磺化剂：吡啶与三氧化硫的加合物。呋喃磺酸或 呋喃2磺酸第七十七张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月利用此性质可分离或除去粗苯中的噻吩

29、-噻吩磺酸能溶于浓硫酸，而且易发生水解反应噻吩在室温下可溶于浓硫酸，并发生磺化反应 S+H2SO4（浓）S_SO3H+H2OSSO3H100150+ H2OS+H2SO4（浓）第七十八张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 噻吩环较稳定，磺化可在室温下直接使用浓硫酸，生成的噻吩磺酸溶于浓硫酸。苯在室温下不与浓硫酸反应，据此，常用浓硫酸洗涤来除去苯中的噻吩。3）卤代反应反应强烈，易得多卤取代物。为了得一卤代(Cl, Br)产物，要采用低温、溶剂稀释等温和条件。第七十九张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月第八十张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月4）付克酰基化反应2乙酰

30、基吡咯2乙酰基呋喃2乙酰基噻吩60%7592%94%第八十一张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月5）取代定位效应1、第一个取代基进入到杂原子的-位2、3位上有取代基时，呋喃、吡咯、噻吩的定位效应一致。3、2位上有取代基时，吡咯、噻吩的定位效应一致，2-取代呋喃无论是哪一类取代基反应总是发生在5位。第八十二张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月6）吡咯的特殊反应吡咯的弱酸性：苯酚 吡咯 乙醇 氨Ka 1.310-10 10-15 10-18 10-35吡咯可将格氏试剂分解，说明分子中有酸性氢。第八十三张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月吡咯成盐后使环上电荷密度增高，亲

31、电取代反应更易进行。2甲基吡咯2乙酰基吡咯吡咯甲酸吡咯甲醛吡咯偶氮苯第八十四张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2、加成反应1）催化氢化反应四氢呋喃 （THF)四氢吡咯四氢噻吩四氢呋喃是个很重要的有机溶剂。含硫化合物容易使催化剂中毒，故噻吩的还原用一个特殊的催化剂MoS2。第八十五张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2）DielsAlder反应呋喃中氧原子的电负性较大，使呋喃具有较多的共轭二烯的性质，易于进行狄阿反应。第八十六张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 噻吩基本上不发生双烯加成，在个别情况下生成一个不稳定的中间体，直接失硫转化为别的产物。第八十七张，PP

32、T共一百五十五页，创作于2022年6月3鉴别反应呋喃使盐酸浸过的松木片显绿色。噻吩和吲哚醌在硫酸作用下发生兰色反应。噻吩在浓硫酸的作用下与松木片能呈现兰色反应。浸盐酸的松木片遇吡咯蒸气显红色。第八十八张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月电负性强弱顺序是：氧氮硫芳香性强弱顺序是：苯噻吩吡咯呋喃反应活性顺序：吡咯呋喃噻吩苯吡啶4、酸碱性第八十九张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月吡啶：弱碱，与强酸生成盐 第九十张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2、呋喃、吡咯、噻吩在酸性条件下都可发生质子化。吡咯在强酸作用下会发生聚合生成吡咯红；呋喃在稀酸水溶液中质子化发生在氧上，会

33、导致开环反应发生。相对来说噻吩对于酸比较稳定。1、呋喃、吡咯、噻吩对氧化剂都敏感，遇到氧化剂时环都很容易被破坏。五元杂环的反应有两点需要注意：第九十一张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月三、呋喃、吡咯、噻吩的合成多聚戊糖戊糖糠醛1、利用农副产品生产糠醛糠醛早在1832年由J.W.Doeberiener首先发现，1922年美国已有工业生产，用以合成树脂。顾名思义，糠醛是以糠为原料制得的醛。实际上米糠、麦壳、棉籽壳、玉米芯等农产谷物之废料，都可以作为糠醛的原料。这类物料中的戊聚糖多糖(木聚糖、阿拉伯糖)水解成戊糖，进一步脱水生成糠醛 。第九十二张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6

34、月1、-呋喃甲醛无色有苦杏仁味液体，化学性质较活泼。第九十三张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月-糠醛是不含-氢的醛，其化学性质与苯甲醛相似第九十四张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 糠醛早在1832年由J.W.Doeberiener首先发现，1922年美国已有工业生产，用以合成树脂。顾名思义，糠醛是以糠为原料制得的醛。实际上米糠、麦壳、棉籽壳、玉米芯等农产谷物之废料，都可以作为糠醛的原料。这类物料中的戊聚糖多糖(木聚糖、阿拉伯糖)水解成戊糖，进一步脱水生成糠醛 。糠醛的制备与生产第九十五张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 玉米芯是糠醛的生产主要原料。糠醛是有

35、机化工原料，主要用于润滑油精制，用于制取糠醇、马来酸酐、四氢呋喃等，用它可以生产医药和兽药，可用来生产呋喃树脂，糠醛树脂，糠酮树脂等，还可以做防腐剂、消毒剂、杀虫剂和除锈剂，此外在食品香料染料等工业中均有应用。 -呋喃甲醛的用途第九十六张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月5甲基咪唑4溴噻唑例：第九十七张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月稠杂环化合物 喹啉(quinoline) 异喹啉(isoquinoline) 嘌呤(purine) 吲哚(Indole)第九十八张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2、实验室制备法(1)帕尔-诺尔(Paal Knorr合成法)第九十

36、九张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月呋喃、吡咯、噻吩相互之间的转化 佑尔业夫反应第一百张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月四、呋喃、吡咯的重要衍生物1、糠醛糠醛是不具氢的芳醛，能进行此类醛的特征反应。康尼查罗反应安息香缩合反应普尔金反应第一百零一张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2、吲哚吲哚白 色 结 晶 熔点：52.5。少量存在于煤焦油中，素馨花和柑橘花中也含有色氨酸3-甲基吲哚（粪臭素）5-羟基色氨-吲哚乙酸5-羟基色氨是维持大脑思维的物质。 -吲哚乙酸是植物生长调节剂，主要作用是使扦插枝条加速生根第一百零二张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月3

37、溴吲哚3硝基吲哚吲哚3磺酸 吲哚是苯并吡咯其性质与吡咯类似，但其碱性比吡咯弱；亲电取代反应活性比吡咯略低，但比苯高。吲哚的亲电取代反应主要发生在位。第一百零三张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月3、卟吩环系化合物卟吩环是由四个吡咯环和四个次甲基交替相连组成的大环状共轭体系。与生命有着密切关系的两大色素：叶绿和素血红素，以及维生素B12都含有卟吩环。第一百零四张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月叶绿素是绿色植物进行光合作用所必须的催化剂。光合作用的实质是绿色植物将太阳的光能转化成化学能的过程。叶绿素由“现代有机合成之父”Woodward历时四年经三十多步反应，于1960年合成

38、。 熔点117120120130叶绿素a ：b =3 ：1第一百零五张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月血红素血红素与蛋白质结合生成血红蛋白，其功能是在血液中运送氧气和二氧化碳。0、 0.1MPa 时，1克血红蛋白可结合1.35升O2，血红蛋白与CO的结合能力是与O2结合能力的210倍。血红素1929年由HansFischer合成。第一百零六张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月维生素B12 1926年发现肝脏提取液可治疗恶性贫血，1948年得到纯品暗红色的结晶物。1954年测得其结构。合成工作在Woodward的组织下前后有19个国家的一百多位化学家参加，经95步反应，历时

39、11年，于1972年宣告完成。VB12的合成被成为有机化学界的“阿波罗登月”。第一百零七张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月第三节 唑原子是氮时，则该杂环化合物称为唑。 含有两个杂原子的五元杂环，若至少有一个杂碱性： N上 的孤电子对在sp2杂化轨道中吡咯N上的p轨道中 有 一 对 电 子一、噻唑含有硫，具有特殊的臭味。沸点117。一些重要的天然产物和药物中含有噻唑环。第一百零八张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月存在于米糠、麦麸、瘦猪肉、花生和黄豆之中。B1缺少时影响人体糖类的正常代谢，可引起脚气病、厌食、呕吐和心率失调。青霉素1928年由英国微生物学家Fleming发现

40、，后经一千多人的努力分离出纯品。1957年完成全合成工作。青霉素对化脓性球菌、链球菌、肺炎菌、葡萄球菌有显著的抑制和杀灭作用，拯救了千百万人的生命。第一百零九张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月R ： 名称CH2C6H5 青霉素GCH2C6H4NHOH 羟氨苄青霉素（阿莫西林） CH（NH2）C6H5 氨苄青霉素（氨比先）青霉素有一百多个品种。过敏是含有杂菌。过去不能口服是因四元环状内酰胺易开环。改变结构增加其稳定性后可口服。后两种可口服。最常用的青霉素G的钾盐。无痛注射液是苯甲醇，但苯甲醇会引起婴幼儿臀部肌肉萎缩。第一百一十张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 4-甲基咪

41、唑和5-甲基咪唑通过互变异构相互转化不可分离唑的互变异构：N-N(单键) 与N=N(双键)之间的相互转化第一百一十一张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月第四节 六元杂环化合物 吡啶 吡啶存在于煤焦油与骨胶油之中。是无色具有怪臭味的液体，沸点115.5。与水无限互溶，与乙醇、乙醚、苯等有机溶剂无限互溶，它是良好的溶剂。第一百一十二张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月=1.17D 1. 吡啶的结构=2.26D=1.58D=1.81孤电子对在sp2杂化轨道上。吡啶N是sp2杂化，孤对电子伸向环外不参与共轭，碱性较强。在吡啶环中：诱导效应和共轭效应都是吸电子在吡咯环中：诱导效应是吸

42、电子共轭效应是给电子第一百一十三张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月六元杂环化合物 吡啶(pyridine) 哒嗪(pyridazine) 嘧啶(pyrimidine) 吡嗪(pyrazine) 吡喃(pyran)-吡喃酮(-pyrone)-吡喃酮(-pyrone)第一百一十四张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2. 吡啶的化学性质 吡啶环是“缺电子芳环”，不易发生亲电取代反应，但易发生亲核取代反应。亲电取代反应发生在 位，亲核取代反应发生在位。吡啶环上电子云出现的几率密度第一百一十五张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月1） 亲电取代反应6%3硝基吡啶71%吡啶磺

43、酸39%3溴吡啶NO！吡啶环电子密度较低，亲电取代反应活性小；N相当于间位定位基。第一百一十六张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2） 亲核取代反应亲核取代反应历程第一百一十七张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月齐齐巴宾（ChiChibabin）反应历程：第一百一十八张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月3） 吡啶环上氮的碱性及亲核性Kb：2.510-143.810-102.310-910-5 环上氮的碱性可与质子酸或Lewis酸成盐。常在一些反应中加入吡啶来接受反应放出的HX以促进反应的进行。第一百一十九张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 利用此反应可

44、分离、提纯吡啶，也可用吡啶吸收反应中所生成的酸。第一百二十张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月如：吡啶沙瑞特（Sarret）试剂（温和的氧化剂）（温和的磺化剂）第一百二十一张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 环上氮的亲核反应4） 吡啶的氧化还原反应吡啶环本身很稳定不易被氧化，但它的侧链很容易被氧化成醛或羧酸。第一百二十二张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 尼古丁（烟碱）尼古丁酸（烟酸）烟酰胺异烟酸 异烟肼（雷米封）雷米封是治疗各类结核病的首选药物。第一百二十三张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 从动态的角度上看，与氮相连的氧可以看作是一个电子储存库

45、：1 、需要时，氧能提供电子，使整个环上的电荷密度增高；2 、不需要时，氧不提供电子，整个环系相当于吡啶盐；第一百二十四张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月pH亲电取代亲核取代氧化遇 酸吡咯中性易（）难易不稳定易聚合成树脂吡啶弱碱难（）易（）难吡啶和吡咯性质比较第一百二十五张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月5） 吡啶侧链-H的反应吡啶，-位烷基上的 -H与羰基 -H相似羟醛缩合型SN 2反应第一百二十六张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月第五节 喹啉与异喹啉喹啉 (quinoline)沸点：238熔点:-15.6 异喹啉(isoquinoline)沸点：243熔

46、点：26.5 碱性：喹啉吡啶异喹啉喹啉是无色有恶臭味的油状液体，可与大多数有机溶剂混溶，但在水中的溶解度很小。是一种高沸点溶剂。第一百二十七张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月一、合成1、斯克柔普（Skraup）合成法 将苯胺、甘油、硫酸、硝基苯或其他氧化剂一起作用生成喹啉的反应称为斯克柔普合成。反应历程丙烯醛第一百二十八张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月氧化脱氢烯醇化反应中硝基苯转化成苯胺，可作为原料循环使用第一百二十九张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 也可以用其他的，不饱和羰基化合物代替甘油，用Fe3+、As2O5等作氧化剂代替硝基苯。第一百三十张，PP

47、T共一百五十五页，创作于2022年6月喹碘仿喹碘仿也叫药特灵（Yatren）用于治疗阿米巴痢疾异喹啉的合成：第一百三十一张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月二、喹啉、异喹啉的反应1、亲电取代反应喹啉、异喹啉的亲电取代反应都是发生在5，8位，但所得比率不同。第一百三十二张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月2、亲核取代反应喹啉的亲核取代反应与吡啶类似，发生在位；异喹啉的亲核取代反应则发生在1位上。第一百三十三张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月3、侧链上氢的反应第一百三十四张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月4、喹啉的氧化与还原反应反应第六节 嘧啶与嘌呤 嘧

48、啶与嘌呤的衍生物广泛地存在于自然界，有着重要的生理作用。其中尿嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤组成了生命遗传物质核酸的碱基。第一百三十五张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)胸腺嘧啶(T)第一百三十六张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月 鸟嘌呤(G) (2-氨基-6-羟基嘌呤) 腺嘌呤(A) (6-氨基嘌呤)嘌呤一些含嘧啶环的药物和维生素第一百三十七张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月VB2又叫核黄素，是生物体内氧化还原过程中传递氢及电子的辅酶。人体缺少时会患口腔炎、角膜炎、结膜炎。它广泛地存在于小米、大豆

49、、绿色蔬菜和肉 、蛋奶等食物中。第一百三十八张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月一些含嘌呤环的天然产物第七节 生物碱一、定义：存在于生物体内，对人和动物具有强烈生理作用的碱性含氮有机化合物。二、生物碱的鉴别与提取生物碱沉淀剂： K2HgI4 （Mayer试剂） KBiI4 （Dragendorff试剂）一）鉴别第一百三十九张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月生物碱显色剂：以及浓碘酸、浓硝酸。不同的生物碱显示不同的颜色。生物碱的存在有两个特点： 1、不以游离态存在，而是以有机酸盐的形式存在于生物体内。 2、不单独存在而是一系列结构相近的生物碱同时共存。第一百四十张，PPT共一百五十五页，创作于2022年6月二）提取1、有机溶剂提取法a、植物细粉 + 碱液（10%的氨水、Na2CO3或石灰水）游离生物碱的水溶液有机溶剂萃取 生物碱的有机溶液（含有非生物碱的杂质）稀酸