第十六章杂环化合物

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1、 第十六章第十六章 杂环化合物杂环化合物 制作：陈 锋东北大学理学院化学系东北大学理学院化学系教材教材:高鸿宾高鸿宾 主编主编 高等教育出版社高等教育出版社有机化学有机化学 Organic Chemistry一一般般把把除除碳碳以以外外的的成成环环原原子子叫叫杂杂原原子子，常常见见的的杂杂原原子子有氧、硫和氮：有氧、硫和氮：环系中可含一个、两个或多个相同或不同的杂原子。环系中可含一个、两个或多个相同或不同的杂原子。环环可可以以有有三三元元环环、四四元元环环、五五元元环环、六六元元环环或或更更大大，可以是稠合的环。可以是稠合的环。第十六章第十六章 杂环化合物杂环化合物 杂环化合物种类繁多，约占全

2、部已知有机化合物的杂环化合物种类繁多，约占全部已知有机化合物的 三分之一三分之一。杂环化合物：杂环化合物：参与成环的原子除碳原子外，还有其它参与成环的原子除碳原子外，还有其它元素的原子，这类环状化合物叫做杂环化合物元素的原子，这类环状化合物叫做杂环化合物这些化合物的性质与相应的脂肪族化合物相近。这些化合物的性质与相应的脂肪族化合物相近。本本章章介介绍绍的的是是具具有有不不同同芳芳香香性性的的杂杂环环化化合合物物（简称芳杂化合物）。（简称芳杂化合物）。已经学过的杂环化合物：已经学过的杂环化合物：按骨架分类按骨架分类:五元杂环、六元杂环五元杂环、六元杂环;单杂环和稠杂环等。单杂环和稠杂环等。命名命

3、名按英文音译。常见的杂环有：按英文音译。常见的杂环有：16.1 杂环化合物的分类和命名杂环化合物的分类和命名喹啉喹啉 呋喃呋喃 噻吩噻吩吡咯吡咯吡啶吡啶吲哚吲哚 噻唑噻唑 嘧啶嘧啶按环的形式分：单杂环和稠杂环按环的形式分：单杂环和稠杂环五元杂环五元杂环（一）（一）单环杂环单环杂环呋喃呋喃 吡咯吡咯 噻吩噻吩Furan Pyrrole Thiophen吡唑吡唑 咪唑咪唑 噻唑噻唑 Pyrazol Imidazol Thiazol 一杂五环一杂五环二杂五环二杂五环16.1 杂环化合物的分类和命名杂环化合物的分类和命名一一.杂环化合物的分类杂环化合物的分类：六元杂环六元杂环一杂六环一杂六环吡啶吡啶

4、Pyridine二杂六环二杂六环嘧啶嘧啶 Primidine三杂六三杂六三聚氰胺三聚氰胺 1.音译法音译法 即按照英文名称的译音，选用同音汉字，在加上即按照英文名称的译音，选用同音汉字，在加上“口口”旁以表旁以表示环状化合物。示环状化合物。如：如：ONSNN吡啶吡啶喹啉喹啉返回返回二二.杂环化合物的命名杂环化合物的命名呋喃呋喃 吡咯吡咯 噻吩噻吩Furan Pyrrole ThiophenPyridineOSNNNNNN单单杂杂环环SNNN五五元元杂杂环环六六元元杂杂环环环戊二烯环戊二烯杂环分类杂环分类碳环母核碳环母核重要的杂环重要的杂环苯苯16543254321NN12233445561呋喃

5、呋喃噻吩噻吩吡咯吡咯噻唑噻唑咪唑咪唑吡啶吡啶哒嗪哒嗪嘧啶嘧啶吡嗪吡嗪返回返回稠稠杂杂环环杂环分类杂环分类碳环母核碳环母核重要的杂环重要的杂环N61234578910NNNONN茚茚蒽蒽苯苯喹啉喹啉异喹啉异喹啉吲哚吲哚苯并呋喃苯并呋喃嘌呤嘌呤吖啶吖啶返回返回当环上有取代基时当环上有取代基时：以杂环为母体，编号时从杂原子开始，将杂原子编为号，以杂环为母体，编号时从杂原子开始，将杂原子编为号，依次，依次，或与杂原子相邻的碳原子遍为，或与杂原子相邻的碳原子遍为，依，依 次为次为，当环上有两个或两个以上的杂原子时，应使杂原子所在的位次当环上有两个或两个以上的杂原子时，应使杂原子所在的位次数字最小；当环上

6、有不同杂原子时，按数字最小；当环上有不同杂原子时，按OSN的次序编号。的次序编号。环上连有不同取代基时，编号时遵守次序规则及最低系列原则环上连有不同取代基时，编号时遵守次序规则及最低系列原则 返回返回2 溴呋喃溴呋喃溴呋喃溴呋喃4-甲基咪唑甲基咪唑5甲基噻吩甲基噻吩NCH34 甲基吡啶甲基吡啶甲基吡啶甲基吡啶OCH3CH32，4 二甲基呋喃二甲基呋喃 含含有有两两个个或或以以上上的的相相同同杂杂原原子子的的单单杂杂环环衍衍生生物物，编编号号从从连连有有取取代代基基（或或氢氢原原子子）的的那那个个杂杂原原子子开开始始，顺顺序序定位，使另一个杂原子的位次保持最小：定位，使另一个杂原子的位次保持最小

7、：二、杂环化合物的命名二、杂环化合物的命名2.IUPAC法法如：如：NSN 呋呋 喃喃氧（杂）茂氧（杂）茂 吡吡 咯咯氮（杂）茂氮（杂）茂 噻噻 吩吩硫（杂）茂硫（杂）茂 吡吡 啶啶氮（杂）苯氮（杂）苯返回返回O茂茂2 溴氧（杂）茂溴氧（杂）茂2,4,6-三氨基三氨基-1,3,5-三氮杂苯三氮杂苯 2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪 杂环母体在对应的结构名前杂环母体在对应的结构名前“加杂原子加杂原子”+杂杂 在没有误会的情况下，在没有误会的情况下，“杂杂”字可以省去。字可以省去。（1）五元杂环化合物）五元杂环化合物呋喃、噻吩、吡咯的结构呋喃、噻吩、吡咯的结构 五五个个原原子子处处于于同同一一

8、平平面面；有有一一个个闭闭合合的的共共轭轭体体系系。符符合合4n+2休克尔规则。休克尔规则。16.2 杂环化合物的结构与芳香性杂环化合物的结构与芳香性杂杂原原子子均均以以sp2杂杂化化（未未杂杂化化的的P上上有有2个个电电子子参参加成环）加成环）p(2),sp2(1,1,1)p(2),sp2(1,1,2)p(2),sp2(1,1,2)呋呋喃喃、吡吡咯咯、噻噻吩吩环环中中的的杂杂原原子子上上的的未未共共用用电电子子对对参参与与了了环环的的共共轭轭体体系系，使使环环上上的的电电子子云云密密度度增增大大，故故比苯容易发生比苯容易发生亲电取代亲电取代反应，取代通常发生在反应，取代通常发生在-位位。芳香

9、性程度的比较：芳香性程度的比较：芳香性强弱的次序芳香性强弱的次序 苯苯 噻吩噻吩 吡咯吡咯 呋喃呋喃取代反应活性的次序取代反应活性的次序呋喃呋喃吡咯吡咯 噻吩噻吩 苯苯离域能离域能：152 117 88 67 KJ/mol-0.10 -0.03 -0.06 0 (不一致不一致)a位电子位电子云密度云密度 氮原子与碳原子处在同一平面。氮原子与碳原子处在同一平面。吡啶的结构与苯相似，符合休克尔规则，具有芳香性吡啶的结构与苯相似，符合休克尔规则，具有芳香性 吡啶在发生吡啶在发生亲电取代反应亲电取代反应较苯困难，主要发生在较苯困难，主要发生在 位位。相相对对来来说说，吡吡啶啶较较易易发发生生亲亲核核取

10、取代代反反应应，取取代代基基往往往往进入进入 位位。（2）六元杂环化合物）六元杂环化合物吡啶吡啶杂杂原原子子均均以以sp2杂杂 化化（未未杂杂化化的的P上上有有1电电子子参加成环）参加成环）P(1),Sp2(1,1,2)由于芳杂环中电子的离域作用，环中的单、双键与孤由于芳杂环中电子的离域作用，环中的单、双键与孤立的单、双键不同，因此，可用下列式子表示：立的单、双键不同，因此，可用下列式子表示：也可用共振式的叠加来表示，如吡咯：也可用共振式的叠加来表示，如吡咯：芳香族化合物的电荷分布：芳香族化合物的电荷分布：环环上上碳碳原原子子电电荷荷密密度度比比苯苯大大的的称称为为多多 芳芳杂杂环环，通通常常

11、为为五元芳杂环；比苯小的，称为五元芳杂环；比苯小的，称为缺缺 芳杂环芳杂环，六元杂环。，六元杂环。电子数电子数=6 电子数电子数=8 电子数电子数=6非非共轭体系共轭体系 电子数电子数=6 电子数电子数=6N有有3个个 键的键的,如如-NH-,则则N为为SP2（1,1,1）,剩余剩余P=2电子电子(电子电子)N有有2个个 键的键的,如如-N=,则则N为为SP2（1,1,2）,剩余剩余P=1电子电子(电子电子)作业第作业第8题题:下列化合物哪些具有芳香性？下列化合物哪些具有芳香性？有芳香性有芳香性有芳香性有芳香性有芳香性有芳香性有芳香性有芳香性反芳香性反芳香性无芳香性无芳香性 16-3 五元杂环

12、化合物物理性质五元杂环化合物物理性质呋喃呋喃，存在于松木油中，为无色液体，存在于松木油中，为无色液体，Bp:31.36，有氯仿气味；遇盐酸浸湿的松木有氯仿气味；遇盐酸浸湿的松木片则显绿色（松木片反应）。片则显绿色（松木片反应）。吡咯吡咯，存在于煤焦油和骨焦油中，为无色，存在于煤焦油和骨焦油中，为无色液体，液体，bp:130131，有弱苯胺气味；遇盐有弱苯胺气味；遇盐酸浸湿的松木片则显红色。酸浸湿的松木片则显红色。噻吩噻吩，与苯共存于煤焦油中，与苯共存于煤焦油中，Bp:84.16，不不易用蒸馏的方法分离；它与吲哚醌在硫酸作易用蒸馏的方法分离；它与吲哚醌在硫酸作用下显蓝色。用下显蓝色。一、物理性质

13、一、物理性质 14-3 五元杂环化合物化学性质五元杂环化合物化学性质 由于呋喃中氧的电负性最大，三者中其芳香性最小由于呋喃中氧的电负性最大，三者中其芳香性最小;因三者是因三者是富电子体系，且电子云密度分布不均匀，因此它们比苯要活泼，富电子体系，且电子云密度分布不均匀，因此它们比苯要活泼，稳定性差些。稳定性差些。活性活性（不稳定性）（不稳定性）（二）（二）酸碱性酸碱性呋喃、噻吩为中性；吡咯具有弱酸性，呋喃、噻吩为中性；吡咯具有弱酸性，Kb=2.5 10-14；呋喃呋喃吡咯吡咯噻吩噻吩苯苯（一）（一）环的不稳定性环的不稳定性二二.化学性质化学性质（三）三）加成反应加成反应1 催化加氢：比苯易发生反

14、应催化加氢：比苯易发生反应。2 Diels-Alder 反应反应：吡咯不发生吡咯不发生 DA 反应反应。二二.化学性质化学性质反应活性：反应活性：呋喃呋喃 吡咯吡咯 噻吩噻吩 苯苯吡咯亲电取代反应的活性与苯胺或苯酚相当；吡咯亲电取代反应的活性与苯胺或苯酚相当；噻吩亲电取代反应的速度比苯快得多，如：在室温及乙酸中，噻吩亲电取代反应的速度比苯快得多，如：在室温及乙酸中，噻吩与溴发生取代反应的速度是苯的噻吩与溴发生取代反应的速度是苯的109倍。倍。1 卤代卤代 由于反应太活泼，所以反应要控制，常在低温及非极由于反应太活泼，所以反应要控制，常在低温及非极性溶剂中反应性溶剂中反应。（四）（四）亲电取代反

15、应亲电取代反应二二 化学性质化学性质2 磺化、硝化磺化、硝化 若用硝酸、强酸，若用硝酸、强酸，呋喃：开环，呋喃：开环，吡咯则形成焦油状聚合物，所以呋喃、吡咯不可直接磺化、硝化吡咯则形成焦油状聚合物，所以呋喃、吡咯不可直接磺化、硝化 噻吩若用混酸硝化则开环，反应剧烈，所以硝化用乙酰硝酸酯为噻吩若用混酸硝化则开环，反应剧烈，所以硝化用乙酰硝酸酯为试剂进行；试剂进行；噻吩在低温下磺化，可生成噻吩在低温下磺化，可生成-噻吩磺酸而溶于硫酸，所以可利用此噻吩磺酸而溶于硫酸，所以可利用此反应，除去苯中的少量噻吩而制备无噻吩苯。反应，除去苯中的少量噻吩而制备无噻吩苯。-噻吩磺酸噻吩磺酸 17-4 六元杂环化合

16、物六元杂环化合物一一.物理性质物理性质 吡啶吡啶：气味臭，但毒性不大，气味臭，但毒性不大，bp:115，mp：-42,与水、乙醚、乙醇等混溶，能溶解大部分有机化合物与水、乙醚、乙醇等混溶，能溶解大部分有机化合物的许多无机盐类。是一很好的溶剂。的许多无机盐类。是一很好的溶剂。二二.化学性质化学性质（一）碱性（一）碱性吡啶为弱碱性吡啶为弱碱性,pKb=2.3 10-9碱性比较：碱性比较：R-NH2 吡啶吡啶 苯胺苯胺实验室中常用吡啶除去反应中生成的游离酸。实验室中常用吡啶除去反应中生成的游离酸。二二.化学性质化学性质（二）环稳定性（二）环稳定性上述反应证明吡啶环难被氧化上述反应证明吡啶环难被氧化；

17、喹啉喹啉（三）还原（三）还原比苯易还原比苯易还原二二.化学性质化学性质（四）亲电取代反应（四）亲电取代反应比苯难，发生在比苯难，发生在位。位。Br2，300NBrN（五）亲核取代反应（五）亲核取代反应 发生在发生在位位与强亲核试剂与强亲核试剂NaNH2N+NaNH2NNH2当吡啶的当吡啶的位联位联Cl时，易进行亲核取代，与时，易进行亲核取代，与NCl+KOHNOHNCl+NH3ZnCl2220NNH2返回返回三三.衍生物衍生物（一）一）3-甲基吡啶甲基吡啶3-甲基吡啶甲基吡啶烟碱烟碱 Nicotine(尼古丁尼古丁)烟酸是烟酸是B族维生素之一，可族维生素之一，可防止赖皮病、口腔类及血防止赖皮病

18、、口腔类及血管硬化等；管硬化等；尼古丁一次摄入量尼古丁一次摄入量40mg可致人死亡。可致人死亡。3-吡啶甲酸吡啶甲酸(烟酸烟酸)3-吡啶甲酰胺吡啶甲酰胺(烟酰胺烟酰胺)三三.衍生物衍生物（二）（二）4-甲基吡啶甲基吡啶4-甲基吡啶甲基吡啶异烟肼异烟肼 Rimifon(雷米封雷米封)4-吡啶甲酸（异烟酸）吡啶甲酸（异烟酸）雷米封是一抗结核的药物。雷米封是一抗结核的药物。三聚氰胺三聚氰胺 李比希于李比希于1834年合成，早期合成使用双氰胺法：由年合成，早期合成使用双氰胺法：由电石电石（CaC2）制备氰胺化钙（）制备氰胺化钙（CaCN2），氰胺化钙水解后二聚生成），氰胺化钙水解后二聚生成双双氰胺氰胺

19、（dicyandiamide），再加热分解制备三聚氰胺。），再加热分解制备三聚氰胺。目前因为电石的高成本，双氰胺法已被淘汰。中国三聚氰胺生目前因为电石的高成本，双氰胺法已被淘汰。中国三聚氰胺生产企业多采用半干式常压法工艺，该方法是以尿素为原料产企业多采用半干式常压法工艺，该方法是以尿素为原料0.1MPa以下，以下，390左右时，以硅胶做催化剂合成三聚氰胺，并使三聚氰左右时，以硅胶做催化剂合成三聚氰胺，并使三聚氰胺在凝华器中结晶，粗品经溶解、过滤、结晶后制成成品。胺在凝华器中结晶，粗品经溶解、过滤、结晶后制成成品。2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪 2,4,6-三氨基三氨基-1,3,5-三氮杂

20、苯三氮杂苯 三聚氰胺用途 三聚氰胺是一种广泛的基本有机化工中间产品，最主要的用途是作为生三聚氰胺是一种广泛的基本有机化工中间产品，最主要的用途是作为生产三聚氰胺甲醛树脂（产三聚氰胺甲醛树脂（MF）的原料。该树脂硬度比脲醛树脂高，不易燃，耐）的原料。该树脂硬度比脲醛树脂高，不易燃，耐水、耐热、耐老化、耐电弧、耐化学腐蚀、有良好的绝缘性能、光泽度和机水、耐热、耐老化、耐电弧、耐化学腐蚀、有良好的绝缘性能、光泽度和机械强度，广泛运用于木材、塑料、涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药等械强度，广泛运用于木材、塑料、涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药等行业。三聚氰胺还可以作阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂等。其

21、主要用途有以行业。三聚氰胺还可以作阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂等。其主要用途有以下几方面：下几方面：（1）装饰面板：可制成防火、抗震、耐热的层压板，色泽鲜艳、坚固）装饰面板：可制成防火、抗震、耐热的层压板，色泽鲜艳、坚固耐热的装饰板，作飞机、船舶和家具的贴面板及防火、抗震、耐热的房屋装耐热的装饰板，作飞机、船舶和家具的贴面板及防火、抗震、耐热的房屋装饰材料。饰材料。（2）涂料：用丁醇、甲醇醚化后，作为高级热固性涂料、固体粉末涂）涂料：用丁醇、甲醇醚化后，作为高级热固性涂料、固体粉末涂料的胶联剂、可制作金属涂料和车辆、电器用高档氨基树脂装饰漆。料的胶联剂、可制作金属涂料和车辆、电器用高档氨基树脂装

22、饰漆。（3）模塑粉：经混炼、造粒等工序可制成蜜胺塑料，无毒、抗污，潮）模塑粉：经混炼、造粒等工序可制成蜜胺塑料，无毒、抗污，潮湿时仍能保持良好的电气性能，可制成洁白、耐摔打的日用器皿、卫生洁具湿时仍能保持良好的电气性能，可制成洁白、耐摔打的日用器皿、卫生洁具和仿瓷餐具，电器设备等高级绝缘材料。和仿瓷餐具，电器设备等高级绝缘材料。（4）纸张：用乙醚醚化后可用作纸张处理剂，生产抗皱、抗缩、不腐）纸张：用乙醚醚化后可用作纸张处理剂，生产抗皱、抗缩、不腐烂的钞票和军用地图等高级纸。烂的钞票和军用地图等高级纸。（5）三聚氰胺甲醛树酯与其他原料混配，还可以生产出织物整理剂、）三聚氰胺甲醛树酯与其他原料混配

23、，还可以生产出织物整理剂、皮革鞣润剂、上光剂和抗水剂、橡胶粘合剂、助燃剂、高效水泥减水剂等。皮革鞣润剂、上光剂和抗水剂、橡胶粘合剂、助燃剂、高效水泥减水剂等。三聚氰胺在毒奶粉中的添加 食品和饲料工业蛋白质含量测试方法是测定食品和饲料工业蛋白质含量测试方法是测定N含量，由于测定方含量，由于测定方法的缺陷，三聚氰胺也常被不法商人用作食品添加剂，以提升食品检测法的缺陷，三聚氰胺也常被不法商人用作食品添加剂，以提升食品检测中的蛋白质含量指标，因此三聚氰胺也被人称为中的蛋白质含量指标，因此三聚氰胺也被人称为“蛋白精蛋白精”。蛋白质主要由氨基酸组成。蛋白质平均含氮量为蛋白质主要由氨基酸组成。蛋白质平均含氮

24、量为16左右，而三左右，而三聚氰胺（聚氰胺（C3N6H6）的含氮量为）的含氮量为66左右。通用的蛋白质测试方法左右。通用的蛋白质测试方法“凯凯氏定氮法氏定氮法”是通过测出含氮量来估算蛋白质含量，因此，添加三聚氰胺是通过测出含氮量来估算蛋白质含量，因此，添加三聚氰胺会使得食品的蛋白质测试含量偏高，从而使劣质食品通过食品检验机构会使得食品的蛋白质测试含量偏高，从而使劣质食品通过食品检验机构的测试。的测试。有人估算在植物蛋白粉和饲料中使测试蛋白质含量增加一个百分有人估算在植物蛋白粉和饲料中使测试蛋白质含量增加一个百分点，用三聚氰胺的花费只有真实蛋白原料的点，用三聚氰胺的花费只有真实蛋白原料的1/5。

25、三聚氰胺作为一种白色。三聚氰胺作为一种白色结晶粉末，没有什么气味和味道，所以掺杂后不易被发现。结晶粉末，没有什么气味和味道，所以掺杂后不易被发现。奶粉事件：各个品牌奶粉中蛋白质含量为奶粉事件：各个品牌奶粉中蛋白质含量为15-20%，蛋白质中含，蛋白质中含氮量平均为氮量平均为18%，含氮量为，含氮量为2.88%。而三聚氰胺含氮量为。而三聚氰胺含氮量为66.6%，是奶，是奶粉的粉的23倍。每倍。每100g牛奶中添加牛奶中添加0.1克三聚氰胺，理论上就能提高克三聚氰胺，理论上就能提高0.625%蛋白质。蛋白质。17-5 稠杂环稠杂环一一.喹啉和异喹啉喹啉和异喹啉（一）结构（一）结构喹啉喹啉 quin

26、oline异喹啉异喹啉 soquinoline（二）制备（二）制备：（三）性质（三）性质 喹啉是无色油状液体，具有恶臭气味，与吡啶类似；喹啉是无色油状液体，具有恶臭气味，与吡啶类似；bp.238，难溶于水，易溶于有机溶剂。是一弱碱难溶于水，易溶于有机溶剂。是一弱碱（pKa=4.9），），与酸可成盐。与酸可成盐。异喹啉的气味与苯甲醛类似；异喹啉的气味与苯甲醛类似；bp.243，微溶于水，易微溶于水，易溶于有机溶剂。其碱性比喹啉强（溶于有机溶剂。其碱性比喹啉强（pKa=5.4）工业上利用喹啉的酸性硫酸盐溶于乙醇，异喹啉的工业上利用喹啉的酸性硫酸盐溶于乙醇，异喹啉的酸性硫酸盐则不溶来分离。酸性硫酸盐

27、则不溶来分离。喹啉喹啉异喹啉的化学反应性异喹啉的化学反应性质与喹啉大致相似。质与喹啉大致相似。N浓HNO3，浓H2SO4NNO2+NNO2Br2，H2SO4Ag2SO4NBr+NBr0浓H2SO4，220NSO3H+NHO3SN浓HNO3，浓H2SO4NNO2NNO2+亲电取代：亲电取代：返回返回亲核取代：亲核取代：NN+NaNH2NNH2+KNH2NNH2返回返回 氧化氧化NNKMnO4KMnO4NCOOHCOOHNHOOCHOOC返回返回 还原：还原：NC2H5OH，Na或Sn+HClNNH2，PtN返回返回异喹啉异喹啉异喹啉比较重要的衍生物异喹啉比较重要的衍生物罂粟碱、黄连素罂粟碱、黄连

28、素罂粟花罂粟花罂粟碱罂粟碱鸦片最早用于药物（有止痛、止泻、止咳作用），长期服用会成瘾，使人体质衰弱，精神颓废，寿命缩短 呋呋喃喃具具有有芳芳香香性性，较较苯苯活活泼泼，容容易易发发生生取取代代反反应应；还还有一定程度的不饱和化合物的性质有一定程度的不饱和化合物的性质(发生加成反应发生加成反应)。溴代溴代：硝化硝化（缓和试剂）：（缓和试剂）：磺化磺化（缓和试剂）：（缓和试剂）：吡咯与吡咯与SO3的络合物的络合物（2）化学性质）化学性质（A）取代反应取代反应 位取代位取代 （使用缓和路易斯酸催化剂）（使用缓和路易斯酸催化剂）呋喃具有共轭双键的性质呋喃具有共轭双键的性质(双烯合成双烯合成)在在催催化

29、化剂剂作作用用下下,呋呋喃喃加加氢氢生生成成四四氢氢呋呋喃喃(优优良良的的溶溶剂剂和有机原料和有机原料):傅傅-克酰基化反应克酰基化反应四氢呋喃四氢呋喃（B）加成反应加成反应无芳香性无芳香性 学名学名:-呋喃甲醛呋喃甲醛。制造糠醛树脂等。制造糠醛树脂等。（1）糠醛的制法）糠醛的制法（麦杆、花生壳、甘蔗渣等含多缩戊（麦杆、花生壳、甘蔗渣等含多缩戊糖的物质）：糖的物质）：17.3.2 糠醛糠醛 糠醛在醋酸存在下与苯胺作用显红色糠醛在醋酸存在下与苯胺作用显红色检验糠醛检验糠醛；糠醛具有一般醛基的性质：糠醛具有一般醛基的性质：（2）性质和用途）性质和用途 糠醛可发生糠醛可发生银镜反应银镜反应；糠醛为没

30、有糠醛为没有-氢的醛，其性质与苯甲醛或甲醛相似氢的醛，其性质与苯甲醛或甲醛相似：B：生成生成-呋喃丙烯酸呋喃丙烯酸 A：坎尼扎罗反应（歧化反应）坎尼扎罗反应（歧化反应）普尔金普尔金反应反应（Perkin）噻吩存在于煤焦油的粗苯中，约为粗苯含量的噻吩存在于煤焦油的粗苯中，约为粗苯含量的0.5%在石油和页岩油中也含有噻吩及其同系物。在石油和页岩油中也含有噻吩及其同系物。噻吩的结构：噻吩的结构：（1）噻吩的制法）噻吩的制法17.3.3 噻吩噻吩丁烷、丁烯和丁烷、丁烯和丁二烯丁二烯方法方法1方法方法3实验室制法实验室制法方法方法2（2）噻吩的性质噻吩的性质亲电取代发生亲电取代发生在在 位位傅傅-克克反

31、应反应17.3.4 吡咯吡咯 吡咯的制备吡咯的制备（A）弱酸性弱酸性（B）取代反应取代反应偶合反应偶合反应四碘四碘吡咯吡咯常用来代替碘仿作伤口消毒剂常用来代替碘仿作伤口消毒剂.17.3.5 吲哚吲哚 吲哚的结构吲哚的结构 异吲哚的结构异吲哚的结构苯并吡咯苯并吡咯（1）存在和制取）存在和制取存在于煤焦油和页岩油中。存在于煤焦油和页岩油中。（2）性质）性质（A）碱性碱性吡啶环上氮原子有一对未共用电子没参吡啶环上氮原子有一对未共用电子没参加环上的共轭体系，因此能与质子结合，具有弱碱性：加环上的共轭体系，因此能与质子结合，具有弱碱性：吡吡啶啶容容易易和和SO3结结合合生生成成N-磺磺酸酸吡吡啶啶，作作

32、为缓和的磺化剂。为缓和的磺化剂。17.4 六元杂环化合物六元杂环化合物17.4.1 吡啶吡啶 吡啶吡啶与叔胺相似，可与与叔胺相似，可与卤烷卤烷结合生成相当于季铵盐的结合生成相当于季铵盐的产物，受热则发生分子重排而生成吡啶的产物，受热则发生分子重排而生成吡啶的同系物同系物：吡啶与酰氯作用生成盐，是良好的酰化剂：吡啶与酰氯作用生成盐，是良好的酰化剂：（B）取代反应取代反应亲电取代反应与硝基苯类似，发生在亲电取代反应与硝基苯类似，发生在 位位；较苯难磺化、硝化和卤化。；较苯难磺化、硝化和卤化。吡啶不能起傅吡啶不能起傅-克反应克反应亲电取代亲电取代 位取代位取代 与硝基苯相似：吡啶与强的亲核试剂起与硝

33、基苯相似：吡啶与强的亲核试剂起亲核取代亲核取代反反应，主要生成应，主要生成 取代产物（取代产物（齐齐巴宾反应齐齐巴宾反应）：）：与与2-硝基氯苯相似，硝基氯苯相似，2-氯吡啶与碱或氨等亲核试剂氯吡啶与碱或氨等亲核试剂作用，可生成相应的作用，可生成相应的羟基吡啶羟基吡啶或或氨基吡啶氨基吡啶：强的亲核试剂强的亲核试剂亲核取代亲核取代 取代产物取代产物（C）氧化与还原氧化与还原吡啶比苯稳定，不易被氧化剂吡啶比苯稳定，不易被氧化剂氧化。吡啶的同系物被氧化时总是侧链先氧化而芳杂氧化。吡啶的同系物被氧化时总是侧链先氧化而芳杂环不破坏，生成相应的吡啶甲酸：环不破坏，生成相应的吡啶甲酸：吡啶用过氧羧酸氧化（或

34、吡啶用过氧羧酸氧化（或30%的的H2O2和和CH3COOH作作用）时，生成用）时，生成吡啶吡啶N-氧化物氧化物或称或称氧化吡啶氧化吡啶：吡啶经催化氢化或用乙醇和钠还原，可得吡啶经催化氢化或用乙醇和钠还原，可得六氢吡啶六氢吡啶：作业作业5(3)湿AgOH,？尼古丁尼古丁吡啶和哌啶的衍生物吡啶和哌啶的衍生物17.4.2 喹啉和异喹啉喹啉和异喹啉喹啉的制备喹啉的制备喹啉的化学反应喹啉的化学反应 亲电亲电取代，进入苯环的取代，进入苯环的5，8-位（位（异环异环）亲亲核取代，进入吡啶环的核取代，进入吡啶环的-位（位（同环同环）苯环的破裂苯环的破裂 吡啶环的氢化吡啶环的氢化 苯环和吡啶环均氢化苯环和吡啶环均氢化（2）异喹啉）异喹啉异喹啉比较重要的衍生物异喹啉比较重要的衍生物罂粟碱、黄连素罂粟碱、黄连素罂粟花罂粟花罂粟碱罂粟碱鸦片最早用于药物（有止痛、止泻、止咳作用），长期服用会成瘾，使人体质衰弱，精神颓废，寿命缩短 17.5 嘧啶、嘌呤及其衍生物嘧啶、嘌呤及其衍生物（1）嘧啶的衍生物）嘧啶的衍生物广泛存在于生物体内。广泛存在于生物体内。是是核酸的重要组成部分核酸的重要组成部分（2）嘌呤及其衍生物）嘌呤及其衍生物 嘌呤的结构嘌呤的结构是是核酸的重要组成部分核酸的重要组成部分 嘌呤的衍生物（嘌呤的衍生物（1）嘌呤的衍生物（嘌呤的衍生物（2）尿酸尿酸咖啡碱咖啡碱