【有机化学】杂环化合物课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,exit,杂环化合物,第二十章,heterocyclic compound,exit杂环化合物第二十章heterocyclic comp,1,本 章 提 纲,第一节 杂环化合物的分类和命名,第二节 含一个杂原子的五元杂环、吡咯、呋喃、噻吩,第三节 含一个杂原子的苯并五元杂环,-,吲哚,第四节 含两个杂原子的五元杂环体系,第五节 含一个杂原子的六元杂环,-,吡啶,第六节 含两个和三个氮原子的六元杂环体系,第七节 含一个杂原子的苯并六元杂环、喹啉和异喹啉,第八节 嘧啶和嘌呤,本 章 提 纲,2,第一节 杂环化合物的分类和命名,一 杂环化合物分类,二 五元杂环化合物的命名,三 六元杂环化合物的命名,一 杂环化合物分类,3,一 杂环化合物的分类,1,脂杂环,没有芳香特征的杂环化合物称为脂杂环。,在环上含有杂原子（非碳原子）的有机物称为杂环化合物。,三元杂环,四元杂环,五元杂环,七元杂环,(,氮杂环丙烷,),(-,丙内酯,),(-,丙内酰胺,),(,顺丁烯二酸酐,),(,氧杂,),(,环氧乙烷,),四氢呋喃,六元杂环,二噁烷,一 杂环化合物的分类1 脂杂环 没有芳香特征,4,2,芳杂环,具有芳香特征的杂环化合物称为芳杂环,苯并杂环,杂环并杂环,五元杂环,六元杂环,呋喃,噻吩,吡咯,噁唑,噻唑,咪唑,吡唑,吡啶,嘧啶,吡喃,(,无芳香性,),吲哚,喹啉,异喹啉,嘌呤,2 芳杂环 具有芳香特征的杂环化合物称为芳杂,5,二 五元杂环化合物的命名,五元杂环 （音译命名）,五元杂环苯并体系,呋喃,(furan),噻吩,(thiophene),吡咯,(pyrrole),苯并呋喃,(benzofuran),苯并噻吩,(benzothiophene),苯并吡咯,吲哚,(indole),二 五元杂环化合物的命名五元杂环,6,四 六元杂环化合物的命名,六元杂环,吡啶,(pyridine,),吡喃,(pyran),-,吡喃酮,(-pyrone),-,吡喃酮,(-pyrone),哒嗪,(pyridazine),嘧啶,(pyrimidine,),吡嗪,(pyrazine),四 六元杂环化合物的命名六元杂环吡啶(pyridine)吡,7,杂环并杂环,喹啉,(quinoline),异喹啉,(isoquinoline),苯并吡喃,(benzopyran),苯并,-,-,吡喃酮,(benzo-,-,pyrone),嘌呤,(purine),六元杂环苯并环系,杂环并杂环喹啉异喹啉苯并吡喃(benzopyran)苯并-,8,一 呋喃、噻吩、吡咯的结构,二 呋喃、噻吩、吡咯的制备,三 呋喃、噻吩、吡咯的反应,第二节 含有一个杂原子的五元杂环体系,一 呋喃、噻吩、吡咯的结构第二节 含有一个杂原子的五,9,吡咯的结构,孤电子对在,p,轨道上。,吡 咯,结构：吡咯,N,是,sp,2,杂化，孤电子对参与共轭。,5,6,平面共轭体系,富电子芳香杂环化合物,反应：碱性较弱，环易发生亲电取代反应，环上相当于有一个,邻对位定位,基。,共轭效应是给电子的。诱导效应是吸电子的。,一吡咯,、,呋喃、噻吩的结构,呋喃、噻吩的结构请同学自己分析。,吡咯的结构孤电子对在p轨道上。吡 咯共轭效应是给,10,吡咯： 存在于煤焦油、骨焦油中。无色液体，沸点,130-131,。鉴定：蒸汽遇盐酸浸湿的松木片显红色。,呋喃： 存在于松木焦油中。无色液体，沸点,32,。鉴定：蒸汽遇盐酸浸湿的松木片显绿色。,3.,噻吩： 与苯共存在于煤焦油中。无色液体，沸点,84,。,鉴定：与吲哚醌在硫酸作用下发生墨绿色反应。,吡咯,、,呋喃、噻吩的物理性质及鉴定,偶极矩 ：吡咯指向杂环，呋喃、噻吩指向杂原子,质子化学位移,:,类似苯环，在,6.22-7.29,之间,吡咯： 存在于煤焦油、骨焦油中。无色液体，沸点130-131,11,主要化学反应,吡咯、呋喃、噻吩的亲电取代反应,吡咯、呋喃、噻吩的加成反应,吡咯,、,呋喃、噻吩 的化学性质,主要化学反应吡咯、呋喃、噻吩 的化学性质,12,1.,吡咯、呋喃、噻吩的亲电取代反应,重点,*1,亲电取代反应的活性顺序为：,吸电子诱导：,O(3.5) N(3.0) S(2.6),给电子共轭,：,N,O,S,综合：,N,贡献电子最多，,O,其次，,S,最少,八隅体结构,最稳定,无最稳定结构,（,1,）概述,1. 吡咯、呋喃、噻吩的亲电取代反应 重点*1 亲电取,13,*2,取代反应主要发生在,-C,即,2-,位,上；,*3,吡咯、呋喃对酸及氧化剂比较敏感，选择试剂 时需要注意；,*4,噻吩、吡咯的芳香性较强，,所以易取代而不易,加成；,呋喃的芳香性较弱，,虽然也能与大多数,亲电试剂发生亲电取代，但在强亲核试剂存在,下，能发生亲核加成。,离域能：,噻吩：,121.3 kJmol,-1,吡咯：,87.8 kJmol,-1,共振能,呋喃：,66.9 kJmol,-1,苯：,150 kJmol -1,试,问它们的稳定性顺序如何,？,芳香性、稳定性： 苯噻吩吡咯呋喃,*2 取代反应主要发生在-C 即2-位上；*3 吡咯、,14,*5,杂原子和取代基的定位效应,A,杂原子的定位效应：邻位,B,取代基的定位效应：,第一取代基进入到杂原子的,-,位。,3,位上有取代基时，呋喃、吡咯、噻吩的定位效应一致。,*5 杂原子和取代基的定位效应A 杂原子的定位效应：邻位B,15,6,吡咯的特殊反应,-,氮原子上的取代反应,吡咯的性质与苯酚类似，都具有,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。,6 吡咯的特殊反应 -氮原子上的取代反应,16,C,6,H,5,N,2,+,X,-,C,2,H,5,OH-H,2,O AcONa,HCON(CH,3,),2,DMF,POCl,3,CHCl,3,25%NaOH,(NH,4,),2,CO,3,130,o,C,RMgX,1 CO,2,2 H,2,O,CO,2,加热 加压,RCOCl,RX,或,K,+,NH,2,-,C6H5N2+X- HCON(CH3)2 DMF CHC,17,（,2,） 呋喃、噻吩、吡咯的硝化反应,呋喃,噻吩和吡咯易氧化,一般不用硝酸直接硝化,;,通常用比较,温和的非质子硝化试剂,，如：,硝酸乙酰酯,。,反应在低温下进行。,（2） 呋喃、噻吩、吡咯的硝化反应 呋喃,18,呋喃比较特殊,先生成稳定的或不稳定的,2,5,加成产物,然后加热或用吡啶除去乙酸,得到硝化产物。,呋喃比较特殊,先生成稳定的或不稳定的2,5,19,（,3,） 吡咯、呋喃、噻吩的磺化反应,吡咯、呋喃不太稳定，所以须用温和的磺化试剂磺化。常用的温和的非质子的磺化试剂有：吡啶与三氧化硫的加合化合物。,噻吩比较稳定，既可以直接磺化（产率稍低），也可以用温和的磺化试剂磺化。,(,固体，含量,90 %),（3） 吡咯、呋喃、噻吩的磺化反应 吡咯、呋喃,20,S,+,N,S,O,3,C,l,C,H,2,C,H,2,C,l,r,.,t,.,S,S,O,3,-,B,a,(,O,H,),2,2,B,a,2,+,S+ NSO3ClCH2CH2Clr. t.SSO3-Ba(,21,（,4,） 吡咯、呋喃、噻吩的卤化反应,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（,NBS,溴化剂,）。,碘不活泼，要用催化剂才能发生一元取代,（4） 吡咯、呋喃、噻吩的卤化反应 反应强烈,22,（,5,） 吡咯、呋喃、噻吩的傅氏酰基化反应,N-,酰基吡咯,（5） 吡咯、呋喃、噻吩的傅氏酰基化反应N-酰基吡咯,23,呋喃、噻吩的酰化反应在,-C,上发生，而吡咯的酰化反应（不用催化剂）既能在,-C,上发生，又能在,N,上发生。,呋喃、噻吩的酰化反应在-C上发生，而吡咯的,24,（,6,） 呋喃、噻吩、吡咯的傅氏烷基化反应,总体看，在合成上无实用价值。,（6） 呋喃、噻吩、吡咯的傅氏烷基化反应总体看，在合成上,25,3.,呋喃、吡咯、噻吩的加成反应,（,1,） 加氢反应 噻吩在镍催化下加氢生成丁烷,（,2,）,Diels-Alder,反应,呋喃最易发生,Diels-Alder,反应,3. 呋喃、吡咯、噻吩的加成反应（1） 加氢反应,26,噻吩基本上不发生双烯加成，,即使在个别情况下生成也是一个不稳定的中间体，直接,失硫转化为别的产物。,噻吩基本上不发生双烯加成，即使在个别情况下生,27,四 呋喃、噻吩、吡咯的制备,1.,工业制备（略）,2.,实验室制备,(,1),帕尔,-,克诺尔,(Paal, C.-Knorr, L.),合成法,1,，,4,二酮,四 呋喃、噻吩、吡咯的制备1. 工业制备（略）2. 实验室,28,三种化合物的相互转化,(,有氧化铝存在的情况下,),（,2,）诺尔合成法,氨基酮酸酯,三种化合物的相互转化(有氧化铝存在的情况下)（2）诺尔合成法,29,五、 呋喃、吡咯、噻吩的衍生物,(1),糠醛,五、 呋喃、吡咯、噻吩的衍生物 (1) 糠醛,30,(2),叶绿素和血红素,卟吩由四个吡咯和四个次甲基,(=CH),交替相连组成的共轭体系。,卟吩呈平面结构,环中间空隙里四个氮,原子可分别以共价键、配价键与不同的,金属离子结合。叶绿素,(,镁,),血红素,(,铁,),。,灵菌红素 卟吩胆色素原,(2) 叶绿素和血红素卟吩由四个吡咯和四个次甲基(=CH)卟,31,小 结,1.,亲电取代反应活性顺序,三者是富电子的芳香化合物，亲电取代活性比苯大。,吡咯呋喃噻吩 苯,2.,环的稳定性顺序 （根据离域能的大小）,苯噻吩吡咯,呋喃,150 122 90 68,遇氧化剂或酸不稳定,小 结1.亲电取代反应活性顺序,32,3,吡咯的反应,3 吡咯的反应,33,【有机化学】杂环化合物课件,34,4,呋喃的反应,4 呋喃的反应,35,4,噻吩的主要反应,如,何除去苯中少量噻吩,？,4 噻吩的主要反应如何除去苯中少量噻吩？,36,一,吲哚的反应,二,吲哚的合成（自学）,第三节 含有一个杂原子的五元杂环苯并体系,吲哚的结构共振式,一 吲哚的反应第三节 含有一个杂原子的五元杂环苯并体,37,一 吲哚的反应,亲电试剂易进攻,3,位,一 吲哚的反应亲电试剂易进攻3位,38,一 吲哚的反应,常用的亲电试剂,硝化：,(HNO,3,+ HOAc),磺化：,卤化：,(,低温、稀释条件下进行，常用，,HOAc,稀释，试剂为,X,2,),酰基化：,(,酸酐、酰卤。,AlCl,3,ZnCl,2,，,BF,3,为催化剂,),氯甲基化,：,(CH,2,O, HCl, Zn,Cl,2,),醛基化：,+ POCl,3,避免用强酸,一 吲哚的反应常用的亲电试剂硝化： (HNO3 + HO,39,下面四种情况，取代基均进入苯环。进入哪个位置，具体分析。,1,2,3,4,5,6,7,试分析,亲电取代发生在苯环还是杂环上?,并指出具体位置。,下面四种情况，取代基均进入苯环。进入哪个位置，具体分析。12,40,3-,吲哚甲醛,2-,乙酰基,3-,甲基吲哚,5-,硝基,2-,甲基吲哚,3-吲哚甲醛2-乙酰基3-甲基吲哚5-硝基2-甲基吲哚,41,二 吲哚的合成,苯肼与醛、酮类化合物在酸性条件下加热生成吲哚及其衍生物的反应称为,费歇尔,(Fischer, E.),合成法,。,二 吲哚的合成 苯肼与醛、酮类化合物在酸性,42,利血平,-,吲哚乙酸,色氨酸,利血平-吲哚乙酸色氨酸,43,一 唑的命名,二 唑的结构,唑的反应,唑的合成,第三节 含有两个杂原子的五元杂环体系,第三节 含有两个杂原子的五元杂环体系,44,一 唑的命名,azole,含有两个杂原子的五元杂环，若至少有一个杂原子是氮，则该杂环化合物称为唑。,命名时的编号原则是：,1,）,让杂原子的位号尽可能小；,2,）,当两个杂原子不相同时，编号的次序是：,价数小的在前，大的在后；,3,）价数相等时，,原子序数小的在前，大的在后,。,O,S,N,2,价,3,价,原子序数小,原子序数大,O,、,S,、,N,的次序如右：,一 唑的命名 azole 含有两个杂原子,45,异噻唑,(isothiazole),吡唑,(pyrazole),异噁唑,(isoxazole),1,2-,唑,噁唑,(oxazole),噻唑,(thiazole),咪唑,(inidazole),1,3-,唑,异噻唑(isothiazole)吡唑(pyrazole)异噁,46,（,1,）互变异构,N-N(,单键,),N=N(,双键,),5-,甲基咪唑,4-,甲基咪唑,4(5)-,甲基咪唑,(,因为,4-,甲基咪唑和,5-,甲基咪唑不可分离,),一 唑的结构,（1）互变异构N-N(单键)N=N(双键)5-甲基咪唑4-甲,47,（,2,）结构,吡咯,N,(,孤电子对参与共轭，所以碱性较弱,),吡啶,N,(,孤电子对不参与共轭，所以碱性较强,),吡咯,N,的孤电子对处于,p,轨道,一般胺中的,N,是,sp,3,杂化。,N,的孤电子对处于,sp,3,杂化轨道,sp,3,轨道,碱性：,N,的孤电子对处于,sp,2,杂化轨道,吡啶,N,与吡咯,N,均为,sp,2,杂化,。,强于,（2）结构吡咯N(孤电子对参与共轭，所以碱性较弱)吡啶N(孤,48,（,3,）碱性,1. 1,2-,唑与,1,3-,唑都有吡啶,N,，所以都有碱性。,2. 1,3-,唑的碱性比,1,2-,唑强。,因为两个杂原子互相影响大,。,3.,咪唑的碱性噻唑的碱性噁唑的碱性,亲电取代活性：咪唑,噻唑,噁唑,由综合电子效应决定,。,（3）碱性1. 1,2-唑与1,3-唑都有吡啶N，所以都,49,三 唑的反应,主要讨论亲电取代反应,1,反应性,唑的反应性比呋喃、噻吩、吡咯差,，这是因为分子中多了一个吡啶,N,，使共轭体系的电子云密度降低，所以亲电试剂不易进攻。,2 1,2-,、,1,3-,唑的硝化、磺化、卤化,（,1,） 进入环的位置及活性顺序,（,2,） 反应试剂：一般的硝化、磺化、卤化试剂即可。,实 例,eg 1,三 唑的反应 主要讨论亲电取代反应1,50,eg 2,eg 3,eg 2eg 3,51,eg 4,磺化须强烈条件,eg 5,硝化、卤化须有给电子取代基,eg 4磺化须强烈条件eg 5硝化、卤化须有给电子取代基,52,3 1,2-,唑、,1,3-,唑的傅氏烷基化反应,常用的烷基化试剂是,RX,烷基化反应的几点说明：,（,1,） 唑的吡啶,N,上的电子云密度较大，所以在一般情况,下，烷基化反应总是吡啶,N,上发生；,3 1,2-唑、1,3-唑的傅氏烷基化反应常用的烷基化,53,（,2,） 咪唑上有两个,N,，烷基化反应首先在吡啶,N,上发生,一 烷基化产物经互变异构又产生一个吡啶,N,，可进,一步产生二烷基化产物，因此咪唑烷基化时经常得,到一烷基化产物和二烷基化产物；,（2） 咪唑上有两个N，烷基化反应首先在吡啶N上发生,54,4 1,2-,唑、,1,3-,唑的傅氏酰基化反应,常用的酰基化试剂是,一般情况下，酰基化反应主要在吡啶,N,上发生。酰基是一个吸电子基，所以反应能控制在一元酰基化阶段。,例如：咪唑的酰基化反应,N-,酰基咪唑,4 1,2-唑、1,3-唑的傅氏酰基化反应常用的酰基化试,55,1 1,2-,唑的合成,(,只介绍吡唑与异噁唑的合成,),(1),用,1,3-,二羰基化合物合成吡唑和异噁唑,(2),用,1,3-,偶极环加成反应制吡唑和异噁唑,四 唑的合成,1 1,2-唑的合成(只介绍吡唑与异噁唑的合成)(1)用1,56,2 1,3-,唑的合成,(,噁唑类,),(,咪唑类,),(,噻唑类,),2 1,3-唑的合成(噁唑类)(咪唑类)(噻唑类),57,青霉素,噻唑环,青霉素是噻唑的衍生物。,青霉素噻唑环青霉素是噻唑的衍生物。,58,一 吡啶环系,1.,吡啶的结构,2.,吡啶的亲电取代反应,3.,吡啶的亲核取代反应,4.,吡啶环系的合成,5.,吡啶的氧化还原反应,6.,吡啶侧链,-H,的反应,7.,吡啶,N-,氧化物的反应,二 吡喃环系,第四节 含有一个杂原子的六元杂环体系,重点,一 吡啶环系第四节 含有一个杂原子的六元杂环体系,59,1.,吡啶的结构,共轭效应和诱导效应都是吸电子的,孤电子对在,sp,2,杂化轨道上。,=2.20D =1.17D,比较三甲基胺、吡啶、苯胺和吡咯的碱性大小,pKb 4.7 8.75 9.4 16.5,pKa 5.23,1. 吡啶的结构共轭效应和诱导效应都是吸电子的孤电子对在,60,吡 啶,结构：吡啶,N,是,sp,2,杂化，孤电子对不参与共轭。环上电子云 密度小于苯环，是缺电子芳香杂环。,反应：,弱碱性。环不易发生亲电取代反应但易发生亲核取代反应。,发生亲电取代反应时，环上,N,起间位定位基的作用。发生亲核取代反应时，环上,N,起邻对位定位基的作用。类似硝基苯的反应。,吡 啶,61,(1),吡啶,N,的亲核性：,与亲电试剂,生成吡啶鎓盐或络合物,2.,吡啶的亲电取代反应,NO,2,+,BF,4,-,乙醚 室温,CH,3,I,RCOCl,H,+,SO,3,Br,2,CCl,4,石油醚,(1) 吡啶N的亲核性：与亲电试剂生成吡啶鎓盐或络合物2.,62,吡啶盐的两个十分重要的用途,：,*1,可用来做温和的磺化、硝化、卤化、烷基化、酰基化的试剂,*2,利用吡啶,N,的烷基化反应制备醛,吡啶盐的两个十分重要的用途：*1 可用来做温和的磺化、硝化、,63,(2),在,C,上发生亲电取代反应,N,吸电子，类似硝基苯，反应活性低，,在,位,上即,3-,位碳上反应。,(2) 在C上发生亲电取代反应,64,反 应 特 点,*1,不能发生傅氏烷基化、酰基化反应。,*2,硝化、磺化、卤化必须在强烈条件下才能发生；,*3,吡啶环上有给电子基团时，亲电反应活性增高；,*4,吡啶,N,可以看作是一个间位定位基。,进攻,2,位,进攻,3,位,进攻,4,位,更稳定,反 应 特 点*1 不能发生傅氏烷基化、酰基化反应。,65,（,1,） 置换易离去基团的亲核取代反应,如在,位有好的离去基团，如,Cl,、,-NO,2,、,Br,，可以与氨（或胺）、烷氧化物、水等亲核试剂发生亲核取代反应（在亲核取代反应中，吡啶,N,对邻、对位活化）。,3.,吡啶的亲核取代反应,4-,吡啶酮,（1） 置换易离去基团的亲核取代反应 如在,位,66,分析中间体的共振结构,亲核试剂进攻,位：,617,页,2,或,4,位取代的氯代吡啶的亲核取代反应活性大,生成的活性中间体稳定,分析中间体的共振结构 亲核试剂进攻位：617页,67,（,2,） 置换氢的亲核取代反应,一般机制：,*,1,负氢不易离去，一般需要一个氧化剂作为负氢的接受体；,*2,亲核取代优先在,位上发生，如果,位上有取代基，则,反应在,位上发生。,（2） 置换氢的亲核取代反应一般机制：*1 负氢不易离去，,68,实例：烷基化、芳基化反应,实例：烷基化、芳基化反应,69,实例：,齐齐巴宾,(Chichibabin, A.E.),反应,氨化,定义：吡啶与氨基钠作用生成,2-,氨基吡啶的反应称为齐齐巴宾反应。,H,2,O,+ NaNH,2,100,o,C,C,6,H,5,N(CH,3,),2,实例：齐齐巴宾(Chichibabin, A.E.)反应,70,4.,吡啶环系的合成,汉栖,(Hantzsch, A.),合成法,由二分子,-,羰基酸酯、一分子醛、一分子氨经缩合反应制备吡啶同系物的方法称为,汉栖合成法,。,4. 吡啶环系的合成 汉栖(Hantz,71,5.,吡啶的氧化还原反应,吡啶环本身不易被氧化，但它的侧链很容易被氧化成醛或羧酸。,(,吡啶氧化物,),还原反应,5. 吡啶的氧化还原反应吡啶环本身不易被氧化，但它的侧链,72,6.,吡啶侧链,-H,的反应,2,4,6-,位烷基的,-H,与羰基,-H,相似,羟醛缩合型,6. 吡啶侧链-H的反应2,4,6-位烷基的 -H与,73,N-,烷基吡啶盐的侧链,-H,更活泼,羟醛缩合型,N-烷基吡啶盐的侧链 -H更活泼羟醛缩合型,74,吡啶的衍生物,烟酸、烟碱等,烟碱,(,尼古丁,),烟酸 烟酰胺,吡啶的衍生物烟酸、烟碱等 烟碱(尼古丁),75,二 吡喃环系,吡喃及其衍生物无芳香特性,吡喃及吡喃酮的钅,羊盐是芳香体系。,苯并,-,-,吡喃酮的衍生物,:,黄酮、黄酮色素、花色素等,二 吡喃环系吡喃及其衍生物无芳香特性吡喃及吡喃酮的钅羊盐,76,一 喹啉和异喹啉的反应,二 喹啉和异喹啉的合成,第六节 含有一个杂原子的苯并六元杂环环系,注意异喹啉的编号,一 喹啉和异喹啉的反应第六节 含有一个杂原子的苯并,77,一 喹啉和异喹啉的反应,1.,成盐：,碱性强,弱,：喹啉吡啶异喹啉,成盐反应：,一 喹啉和异喹啉的反应1. 成盐：碱性强弱：喹啉吡,78,2.,氧化反应,*1,喹啉和异喹啉与绝大多数氧化剂不发生反应；,*2,与高锰酸钾能发生反应：,2. 氧化反应*1 喹啉和异喹啉与绝大多数氧化剂不发生反,79,3.,亲电取代反应,: ,反应产物受介质的影响。若反应在酸性介质中进行，取代主要在,苯环上,5,，,8,位反应。,若反应在有机溶剂如硝基苯中进行，取代在杂环上发生，,得到,3,位或,4,位,取代产物。,3. 亲电取代反应: 反应产物受介质的影响。若反,80,4.,亲核取代反应 ,*1,亲核取代反应主要在吡啶环上发生，喹啉的反应位置,在,2,位和,4,位,(2,位为主,),，异喹啉在,1,位；,4. 亲核取代反应 *1 亲核取代反应主要在吡啶环,81,*2,常用的亲核试剂有,RLi, ArLi, RMgX, NaNH,2, RONa,等。 负氢比较难以取代。,Cl, NO,2,等基团较易取代。,*2 常用的亲核试剂有RLi, ArLi, RMgX, N,82,喹啉和异喹啉可发生齐齐巴宾反应,喹啉和异喹啉可发生齐齐巴宾反应,83,5.,侧链,-H,的反应,:,产率很高,5. 侧链 -H的反应:产率很高,84,6.,还原,:,反十氢喹啉,顺十氢喹啉,6. 还原:反十氢喹啉顺十氢喹啉,85,二 喹啉和异喹啉的合成,斯克洛普,(Skraup, Z.H.),反应：,苯胺、甘油、硫酸和硝基苯等氧化剂一起作用，生成喹啉的反应称为,斯克洛普反应,。,eg 2,eg 1,二 喹啉和异喹啉的合成 斯克洛,86,eg 4,eg 3,eg 4eg 3,87,一 嘧啶的反应,二 嘧啶的衍生物,第七节 含两个和三个氮原子的六元杂环体系,哒嗪,(pyridazine),嘧啶,(pyrimidine,),吡嗪,(pyrazine),一 嘧啶的反应第七节 含两个和三个氮原子的六元杂环体,88,一 嘧啶的反应,1.,亲电取代反应 活性小于吡啶,一 嘧啶的反应1. 亲电取代反应 活性小于,89,反应最易在,2,位发生，其次是,4,6,位,取代卤素要比取代负氢更容易,2.,亲核取代反应 活性高于吡啶,反应最易在2位发生，其次是4,6位取代卤素要比取代负氢更容易,90,3.,氧化,二嗪不易被氧化。若用过酸氧化，得嘧啶单,N-,氧化物,3. 氧化二嗪不易被氧化。若用过酸氧化，得嘧啶单N-氧化,91,4.,侧链,-H,反应,羟醛缩合型,烷基化反应,4. 侧链 -H反应羟醛缩合型烷基化反应,92,尿嘧啶,(U),胞嘧啶,(C),胸腺嘧啶,(T),三 嘧啶的衍生物,尿嘧啶(U)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)三 嘧啶的衍生物,93,名称,结构,用途,巴比妥,(,佛罗拿,),苯巴比妥,(,鲁米那,),异戊巴比妥,(,阿米妥,),西可巴比妥钠,硫喷妥钠,长时间作用的镇静催眠药,长时间作用的镇静催眠药，又有抗癫痫作用,中时间作用的催眠药,短时间作用的镇静催眠药,超短时间的静脉麻醉药，可用于麻醉前给药,名称结构用途巴比妥(佛罗拿)苯巴比妥(鲁米那)异戊巴比妥(阿,94,第八节 嘧啶和咪唑的并环体系,-,嘌呤环系,9H-,嘌呤,7H-,嘌呤,嘌呤是一对互变异构体的平衡体系,倒,S,型,第八节 嘧啶和咪唑的并环体系-嘌呤环系9H-嘌呤7H-,95,二 嘌呤的两个重要衍生物,腺嘌呤,(A),鸟嘌呤,(G),(6-,氨基嘌呤,),(2-,氨基,-6-,羟基嘌呤,),二 嘌呤的两个重要衍生物腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)(6-氨,96,本章重点,1,命名,:,呋喃 噻吩 吡咯 吲哚 吡啶,喹啉 异喹啉 嘧啶 嘌呤及其衍生物,2,五元单杂环的亲电取代反应及稳定性,3,吡啶的碱性、亲电、亲核取代反应活性、条件及位置,4,喹啉、异喹啉的亲电、亲核取代反应的位置,5,喹啉环的合成（斯克洛甫合成）,作业,学习指导,习题,一、二、十三,试分析已学过的含氮杂环化合物,它们的碱性与芳香性。,本章重点1 命名: 呋喃 噻吩 吡咯 吲哚 吡啶 2 五元,97,将下列化合物按碱性强弱排列成序：,给电子基增强碱性，吸电子基减弱碱性,1,2,3,4,5,4,2,3,1,将下列化合物按碱性强弱排列成序：给电子基增强碱性，吸电子基减,98,