【课件】五元杂环化合物

一些天然有生理活性的有机物——杂环化合物主讲人：刘志海六元杂环化合物杂环化合物的分类、命名五元杂环化合物稠杂环化合物目录二、五元杂环化合物1、呋喃、噻吩、吡咯的结构呋喃、噻吩、吡咯在结构上具有共同点，即构成环的五个原子都为sp2杂化，故成环的五个原子处在同一平面，杂原子上的孤对电子参与共轭形成共轭体系，其π电子数符合休克尔规则（π电子数=4n+2），所以，它们都具有芳香性。2、呋喃、噻吩、吡咯的性质

呋喃存在于松木焦油中，其蒸气遇到浸过盐酸的松木片时呈绿色，叫做松木片反应。利用此现象可用来鉴定呋喃。噻吩存在于煤焦油的粗苯及石油中，浓硫酸存在下，与靛红一同加热显示蓝色，反应灵敏。利用此现象可用来检验噻吩。吡咯存在于煤焦油和骨焦油中，其蒸气或其醇溶液能使浸过盐酸的松木片呈红色，此反应可用来鉴定吡咯。（1）亲电取代反应

呋喃、噻吩、吡咯都比苯容易发生亲电取代反应，取代主要发生在α位。它们反应的活性顺序为：吡咯＞呋喃＞噻吩＞苯。③磺化

噻吩可直接用浓硫酸磺化，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。利用此性质可分离或除去粗苯中的噻吩

噻吩在室温下可溶于浓硫酸，并发生磺化反应。（2）加成反应（3）吡咯的弱酸性和弱碱性吡咯虽然是仲胺，但碱性很弱，比苯胺弱。吡咯具有弱酸性，其酸性介于乙醇和苯酚之间。

故吡咯能与固体氢氧化钾加热成为钾盐，与格式试剂作用放出RH而生成吡咯卤化镁。3.呋喃的衍生物（α—呋喃甲醛）（1）制备由农副产品如甘蔗杂渣、花生壳、高粱杆、棉子壳……用稀酸加热蒸煮制取。（2）糠醛的性质a.氧化还原反应c.羟醛缩合反应（3）糠醛的用途

糠醛是良好的溶剂，常用作精练石油的溶剂，以溶解含硫物质及环烷烃等。可用于精制松香，脱除色素，溶解硝酸纤维素等。糠醛广泛用于油漆及树脂工业。4.吡咯的重要衍生物简介

卟啉（bǔlín）类化合物广泛分布与自然界。血红素，叶绿素都是含吡咯环的卟啉类化合物。在血红素中吡咯环络合的是Fe，叶绿素吡咯环络合的是Mg。卟啉化合物的研究对于光合作用、人工开发太阳能、医药、分子电子学和光化学等许多领域都有重要的意义，有着十分广阔的应用前景。

5.噻唑和咪唑及其衍生物（1）噻唑

噻唑是含一个硫原子和一个氮原子的五元杂环，无色，有吡啶臭味的液体，沸点117℃，与水互溶，有弱碱性。是稳定的化合物。

一些重要的天然药物及合成药物含有噻唑结构，如青霉素、维生素B1等。

青霉素是一类抗菌素的总称，已知的青霉素大一百多种，它们的结构很相似，均具有稠合在一起的四氢噻唑环和β-内酰胺环。四氢噻唑环青霉素是噻唑的衍生物。青霉素G疗效最好。维生素B1（VB1）知识拓展青霉素青霉素（Penicillin，或音译盘尼西林）是最常用的抗菌素之一，是从青霉菌培养液中提取的药物，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。

青霉素的发现者是英国细菌学家弗莱明。1928年的一天，弗莱明在他的一间简陋的实验室里研究导致人体发热的葡萄球菌。由于盖子没有盖好，他发觉培养细菌用的琼脂上附了一层青霉菌。这是从楼上的一位研究青霉菌的学者的窗口飘落进来的。使弗莱明感到惊讶的是，在青霉菌的近旁，葡萄球菌忽然不见了。这个偶然的发现深深吸引了他，他设法培养这种霉菌进行多次试验，证明青霉素可以在几小时内将葡萄球菌全部杀死。弗莱明据此发明了葡萄球菌的克星——青霉素。青霉素是一种有机酸，微溶于水，医药上将其制成钠盐或钾盐，以增大其水溶性。青霉素水溶液在室温下易分解，因此，医药上常使用其粉针剂。（2）咪唑

咪唑为无色晶体，熔点为90～91℃，易溶于水和乙醇，微溶于苯，难溶于石油醚；咪唑能与强酸生成稳定的盐。生物碱毛果芸香碱等是咪唑的衍生物。

含咪唑环的药物有抗溃疡药西咪替丁、广谱驱虫药阿苯达唑、有多种药效的甲硝唑、抗真菌药双氯苯咪唑、益康唑、酮康唑、克霉唑等。【课堂互动】选择题：1.下列性质中不是五元杂环化合物的主要化学性质的是（）A.颜色反应B.加成反应C.取代反应D.酰化反应

2.吡咯的蒸气可使浸有盐酸的松木片呈

色A.红色B.蓝色C.紫色D.绿色3.糠醛是____的衍生物A.吡咯B.呋喃C.噻吩D.咪唑4.青霉素是____的衍生物

A.吡咯B.呋喃C.噻吩D.噻唑5.叶绿素是____的衍生物A.吡咯B.呋喃C.噻吩D.噻唑6.维生素B1是下列哪个五元杂环化合物____的衍生物A.咪唑