有机化学19-heterocyclic-1.ppt

1、前次课总结 醌类化合物的类型及其制备 对苯醌的性质 亲核加成、亲电加成；Diels-Alder反应； 醌作为弱氧化剂 周环反应的定义和类型 前线轨道理论和分子轨道对称守恒原理 (了解) 电环化反应和Woodward-Hoffmann规则 环加成反应和s迁移反应 (复习),第十九章 芳香杂环化合物,strychnine reserpine,The Nobel Prize in Chemistry 1965 “for his outstanding achievements in the art of organic synthesis”,Robert Burns Woodward (1917 1

2、979),主要学习内容： 杂环化合物的分类和典型芳香杂环化合物的命名 芳杂环的共性：芳香亲电取代 五员芳杂环的特性 呋喃的酸性开环、吡咯的酸性聚合、吡咯钾盐的反应、还原、Diels-Alder反应 吡啶的芳香亲核取代 吡啶的碱性和亲核性 吡啶a位和g位侧链上的反应：亲核加成和取代 吡啶的氧化和N-氧化吡啶的性质：亲电性和亲核性 喹啉的Skraup合成法, 19.1 杂环化合物Heterocyclic Compounds的分类和命名 一、杂环化合物的分类 按杂原子分类：N, O, S 按碳原子数目：三员、四员、五员、六员 按环数目、并环方式 单环 稠环 桥杂环 螺杂环,二、从反应性分类 脂肪杂环

3、 芳香杂环,Hckel规则 平面、单环环状闭合的共轭体系，仅当有 (4n+2) 个 电子时，该化合物具有芳香性。 芳香杂环化合物的芳香性 有4n + 2 个 电子 每个原子都提供p轨道,三、杂环化合物的命名 含1个杂原子 五员芳香杂环 (P.869) 六员芳香杂环 (P.893) 芳香稠杂环 (P.916, 919),含2个或2个以上杂原子 五员芳香杂环 (P.883) 六员芳香杂环 (P.906) 芳香稠杂环 (P.929),四、杂环化合物的命名规则 一般杂原子编号最小 有2个或以上杂原子时，尽可能使杂原子编号最小 使连有氢的杂原子编号最小 有不同杂原子时，按氧、硫、氮顺序编号, 19.2

4、五员芳香杂环化合物的性质 一、典型芳杂环的性质分析,共性：芳香亲电取代反应,二、单环芳杂环的芳香亲电取代反应 (P.874),芳香亲电取代反应的活性： ,五员芳杂环的活泼性 反应活性高，应使用温和条件和试剂 环上电荷密度高，易被氧化不宜使用氧化性试剂进行亲电取代反应 吡咯、呋喃遇酸不稳定不宜使用酸性试剂进行亲电取代反应,芳香性： ,吡咯遇酸聚合 (P.879) 机理:,2, 5-二取代呋喃遇酸开环 (P.879) 机理：,五员芳杂环的亲电取代反应取向,典型亲电取代反应举例 硝化反应 (P.874)：使用温和的非质子硝化试剂AcONO2,芳香亲电取代反应，经历加成消除机理。,加成反应，经历亲电试

5、剂对共轭二烯的共轭加成，然后消除。,磺化反应 (P.875)：使用温和的非质子硝化试剂PySO3,噻吩可直接用硫酸磺化 应用：除去苯或甲苯中的噻吩,卤代 (P.875) FriedelCrafts反应 (P.876),环上取代基对亲电取代取向的影响：定位效应 推电子基 Electron Donating Group 吸电子基 Electron Withdrawing Group,举例： 推电子基 吸电子基,三、苯并五员芳杂环的亲电取代反应 (P.917),电荷密度比苯环大， 易于亲电取代,举例：,四、五员芳杂环的特殊性质 吡咯N-H的弱酸性 (P.877) 能与强碱 (如：K)反应,吡咯负离子的典型反应 (P.877),呋喃 a-H 的弱酸性 (P.880, 19-4, (xii, xiv),还原 (P.879),噻吩会使常用氢化催化剂中毒,Diels-Alder反应 (复习), 19.3 吡啶芳环上的性质 一、芳香亲电取代反应 (P.896) 实验事实：,反应活性： ,亲电取代反应取向,主要产物,环上推电子基对亲电取代取向的影响：定位效应,举例：,苯的芳香亲电取