1、7 雜環(huán)化合物的分類和命名7分類7命名1音譯法 以口字傍為雜環(huán)標(biāo)志。2系統(tǒng)命名法3取代雜環(huán)的命名 雜環(huán)的編號從雜原子起依次1,2,3 （或：,）。 如環(huán)上不止一個雜原子時，則從O、S、N的順序依次編號。 有兩個相同雜原子的，應(yīng)從連有H原子或取代基的開始編號。 編號時注意雜原子或取代基的位次之和最小。7 五元雜環(huán)化合物吡咯、呋喃、噻吩7結(jié)構(gòu)1經(jīng)典結(jié)構(gòu)2分子結(jié)構(gòu)據(jù)現(xiàn)代物理方法證明： 呋喃、吡咯、噻吩是一個平面結(jié)構(gòu)。 環(huán)上的C原子和雜原子都是以SP2雜化軌道成鍵的。 五個沒有雜化的P軌道垂直于環(huán)平面，形成閉合共軛體系。 屬于富電子芳環(huán)。 環(huán)形電子分布于雜環(huán)平面的上、下兩方。 共軛能苯噻吩吡咯呋喃共軛

2、能kJ/mol152125.590.471.13芳香性 符合休克爾規(guī)則，電子數(shù)為6。 芳香性比較（易取代、難加成、難氧化）： 苯噻吩 吡咯呋喃 解釋 環(huán)的穩(wěn)定性：苯 噻吩 吡咯呋喃 72呋喃、噻吩、吡咯的制備帕爾-諾爾合成法：用1,4-二酮合成。73化學(xué)性質(zhì)1親電取代反應(yīng)鹵代 硝化 乙酰硝酸酯是較為溫和的砂化劑，用時臨時制備。 磺化 噻吩在室溫下可直接磺化，生成溶于水的-噻吩磺酸。這個反應(yīng)常用來除去粗苯中的噻吩。吡咯和呋喃對酸敏感，吡咯在酸性條件下易聚合；呋喃遇酸要開環(huán)，故需與吡啶三氧化硫為磺化劑。 乙酰化 親電取代反應(yīng)小結(jié)a親電取代反應(yīng)的活性 吡咯 呋喃噻吩苯 溴化相對速度： 3*1018

3、6*1011 5*1011 1 五元雜環(huán)溴化(25)三氟乙酰化(75)乙酰化(75)甲醛化(75)呋 喃111-吡 咯4.61063.8105-噻 吩8.310-37.110-38.410-29.710-2B親電基團一般進入雜原子的鄰位靜態(tài)時，-位上的電子云密度較其它位大。2加成反應(yīng) 呋喃加成反應(yīng)的較容易。3特征反應(yīng)呋喃的雙烯特征吡咯的弱酸性和弱堿性弱酸性 吡咯N原子上的H原子都有微弱的酸性 酸性比較： 苯酚吡咯乙醇 Ka： 1.3*10-10 10-15 10-18 弱堿性 苯胺 吡咯 Kb 3.8*10-10 2.5*10-144鑒別反應(yīng) 呋喃使鹽酸浸過的松木片顯綠色。 噻吩和吲哚醌在硫酸

4、作用下發(fā)生蘭色反應(yīng)。 噻吩在濃硫酸的作用下與松木片能呈現(xiàn)蘭色反應(yīng)。 浸鹽酸的松木片遇吡咯蒸氣顯紅色。74糠醛（呋喃甲醛）1制備2化性 催化加氫 氧化 順丁烯二酸酐 歧化 安息香縮合 合成四氫呋喃作為溶劑 3糠醛遇苯胺醋酸鹽溶液顯深紅色。4用途：糠醛是良好的溶劑；廣泛用于油漆及樹脂工業(yè)；合成苯酚糠醛塑料。7噻唑和咪唑1噻唑：是穩(wěn)定的環(huán)，在空氣中不會自動氧化。 青霉素G中四元環(huán)內(nèi)酰胺很不穩(wěn)定，對酸、堿都很敏感，特別容易被酸水解。口服后在胃中水解，內(nèi)酰胺的四元環(huán)打開而失效，現(xiàn)口服青霉素就是將其中-CH2C6H5換為2咪唑 堿性比噻唑強。 可與強酸生成穩(wěn)定的鹽。 有微弱的酸性。 易發(fā)生親電取代反應(yīng)。

5、互變異構(gòu)現(xiàn)象7吲哚1結(jié)構(gòu)靛藍為藍色固體，熔點391，不溶于水，是我國古代使用得很廣泛的一種藍色染料。醫(yī)藥上可用作清熱解毒劑，治療腮腺炎。由于靛藍不溶于水，因此染色時應(yīng)先用保險粉(Na2S2O4)將它還原為靛白，靛白能溶于堿溶液，對纖維有很強的親和力，可以附著于織物上。將浸過靛白溶液的織物，取出晾干，靛白在空氣中很容易被氧化成靛藍，并牢固地附著在織物纖維上。靛藍現(xiàn)已由苯胺為原料合成。2性質(zhì) 與吡咯相似 弱堿性 也有松木片反應(yīng)呈紅色。 在空氣中顏色變深，漸漸變成樹脂狀。 親電取代反應(yīng)（位）位的電子云密度較位大，故進位吡咯親電取代是進入位。7六元雜環(huán)化合物7吡啶1吡啶的來源和制取吡啶存在于煤焦油、頁

6、巖油、骨焦油中。吡啶的衍生物廣泛存在于自然界。例維生素PP、維生素B6。輔酶及輔酶也含有吡啶環(huán)。工業(yè)上從煤焦油提取吡啶和甲基吡啶。工業(yè)上大量的合成：重要的實驗室合成法：（漢茨施Hantzsch合成法）2結(jié)構(gòu) 吡啶的鍵合情況和苯相似。它們的碳原子和氮原子都認(rèn)為是sp2雜化的，吡啶環(huán)中五個碳原子和一個氮原子各供一個p電子，它們的p軌道與環(huán)的平面垂直，互相重疊而成閉合共軛體系。3性質(zhì)堿性及其成鹽 吡啶 吡咯 三甲胺 吡啶 苯胺 PKb 4.2 8.8 9.4苯胺分子中的氮原子上的未共用的電子對和苯環(huán)產(chǎn)生p-，使N原子上的電子云密度減小，而吡啶分子中N原子上的未共用的電子對，不參與環(huán)上的共軛體系，所以吡啶的堿性比苯胺強。由于吡啶分子中氮原子的未共用的電子對處于sp2雜化軌道上，而脂肪胺分子中氮原子的未共用的電子對處于sp3雜化軌道上。sp2雜化軌道s成份大于sp3雜化軌道s成份，離核近，電子更靠近核，不容易與質(zhì)子結(jié)合，所以吡啶的堿性比脂肪胺弱。 親電取代 比苯難 進入吡啶環(huán)的位 H+介質(zhì)對親電取代不利親核取代 比苯容易 進入位 氧化 吡啶環(huán)對氧化劑穩(wěn)定 還原 較苯容易 吡啶和吡咯性質(zhì)比較：pH親電取代親核取代氧化遇 酸吡咯中性易（）難易不穩(wěn)定易聚合成樹脂吡啶弱堿難（）易（）難7嘧啶1結(jié)構(gòu)性質(zhì) 無色結(jié)晶，熔點22，易溶于水。 堿性比吡啶弱得多。 親電取代反應(yīng)比吡