第13章杂环化合物（课件）《有机化学（第四版）》同步教学（大连理工版·2015）

第 13 章 杂环化合物 上 页 下页 末页 首 页 结 束 第 13 章 杂环化合物 13.1　杂环化合物的分类和命名 13.2 单杂环化合物的结构和芳香性 13.3 五元杂环化合物 上 页 下页 末页 首 页 结 束 13.1.1 分类： １ 按杂环的大小分 五元杂环： 六元杂环： 呋喃甲醛 噻吩 吡啶 哒嗪 13.1　杂环化合物的分类和命名 O —CHO S N N N S 上 页 下页 末页 首 页 结 束 2 按杂原子的不同分 氧杂环： 硫杂环： 氮杂环： 呋喃 呋喃甲酸 α,α’ - 二甲基呋喃 噻吩 吡咯 吡啶 O O O —COOH － H3C －CH3 S N N 上 页 下页 末页 首 页 结 束 3 按分子内所含环的数目分 单杂环 稠杂环 α- 呋喃甲醛 咪唑 喹啉 吲哚 O —CHO N N N N 上 页 下页 末页 首 页 结 束 13.1.2 杂环化合物的命名　 1 音译法 即按照英文名称的译音，选用同音汉字，在加上“口”旁以表示环状化合物。 呋喃 吡咯 噻吩 吡啶 喹啉 O N S N N 上 页 下页 末页 首 页 结 束 2 当环上有取代基时 (1) 以杂环为母体，编号时从杂原子开始，将杂原子编为１， 依次1,2,3, ···或与杂原子相邻的碳原子编为α，依 次为 α,β,γ, ··· (2) 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；当环上有不同杂原子时，按O→S→N的次 序编号。 (3) 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。 上 页 下页 末页 首 页 结 束 O －Br O － O2N －CHO N — CH3 O －CH3 CH3－ N N － CH3 S N － CH3 2-溴呋喃 α-溴呋喃 4-甲基吡啶 γ-甲基吡啶 5 -硝基- 2-呋喃甲醛 α-硝基-α‘-呋喃甲醛 2,4-二甲基呋喃 2,β‘-二甲基呋喃 4-甲基咪唑 5-甲基噻吩 上 页 下页 末页 首 页 结 束 O S N N N N N N 单 杂 环 S N N N 五元杂环 六元杂环 环戊二烯 杂环分类 碳环母核 重要的杂环 苯 1 6 5 4 3 2 5 4 3 2 1 N N 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 1 呋喃 噻吩 吡咯 噻唑 咪唑 吡啶 哒嗪 嘧啶 吡嗪 上 页 下页 末页 首 页 结 束 稠 杂 环 杂环分类 碳环母核 重要的杂环 N 6 1 2 3 4 5 7 8 9 10 N N N O N N 茚 蒽 苯 喹啉 异喹啉 吲哚 苯并呋喃 嘌呤 吖啶 上 页 下页 末页 首 页 结 束 呋喃 噻吩 13.2 单杂环化合物的结构和芳香性 O S 上 页 下页 末页 首 页 结 束 13.3.1 呋喃 呋喃存在于松木焦油中，是无色、易挥发的液体， 难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，沸点 32 ℃，其蒸气遇被HC溶液l浸过的松木片时呈绿色， 此法可用于鉴定呋喃的存在。 返回 13.3 五元杂环化合物 上 页 下页 末页 首 页 结 束 1 制备 (1)工业制法 将糠醛和H2O，通过加热至400~415 ℃，在催化剂存在下 （ZnO-Cr2O3-MnO2)脱羰基。 (2)实验室制法 糠酸在Cu催化下，在喹啉介质中，加热脱酸。 O －CHO + H2O 400~415 ℃ 催化剂 O + CO2 + H2 O －COOH Cu，喹啉 △ O + CO2 上 页 下页 末页 首 页 结 束 2 化学性质 (1)亲电取代 O 2 Br2 CH3COONO2 N SO3 (CH3CO)2O O －Br Br－ +2 HBr -5~-30 ℃ O －NO2 +CH3COOH ClCH2CH2Cl O －SO3－ SnCl4 O －C－CH3 = O + CH3COOH ＋ 上 页 下页 末页 首 页 结 束 (2) 加成反应 ①催化加氢 ②双烯合成 O + H2 Ni 100℃，5MPa O O H－C－C ＝ _ H－C－C ＝ _ O ＝ O －C ＝ — －C ＝ — + O O O O O 上 页 下页 末页 首 页 结 束 13.3.2 糠醛 １ 制备 原料：米糠、麦秆、玉米芯、甘蔗渣、高粱壳玉米壳等农产品， 它们都含有缩戊糖。 (C5H8O4)n + nH2O H2SO4 n(C5H10O5) －C C－ － － － － －C－ C－ － － H H OH HO H OH OH H H CHO O －CHO 上 页 下页