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1、关于杂环化合物(10)第一页，讲稿共七十七页哦在有机物中通常将除碳和氢之外的其他在有机物中通常将除碳和氢之外的其他元素称为元素称为杂原子杂原子。杂环化合物杂环化合物是指那些具有与苯环相似是指那些具有与苯环相似的闭合共轭体系的杂环化合物，它们具的闭合共轭体系的杂环化合物，它们具有不同程度的芳香性，所以，也叫有不同程度的芳香性，所以，也叫芳杂芳杂环环。第二页，讲稿共七十七页哦一、分类和命名一、分类和命名（一）分类（一）分类 第三页，讲稿共七十七页哦（二）命名（二）命名 杂环化合物的命名一般用的是杂环化合物的命名一般用的是译音法译音法：根据国：根据国际通用英文名称译音，在同音汉字加际通用英文名称译音
2、，在同音汉字加“口口”旁命名旁命名。五元一杂五元一杂：第四页，讲稿共七十七页哦五元二杂五元二杂五元二杂五元二杂：六元一杂：六元一杂：六元一杂：六元一杂：第五页，讲稿共七十七页哦六元二杂：六元二杂：六元二杂：六元二杂：稠杂环：稠杂环：稠杂环：稠杂环：N杂环的顺口溜：杂环的顺口溜：氮五吡咯六吡啶氮五吡咯六吡啶间氮咪唑和嘧啶间氮咪唑和嘧啶吲哚喹啉左并苯吲哚喹啉左并苯嘧咪相连是嘌呤嘧咪相连是嘌呤第六页，讲稿共七十七页哦编号规则：编号规则：单杂环单杂环单杂环单杂环：1 1、只有一个杂原子：以杂原子为编号起点，杂原子的、只有一个杂原子：以杂原子为编号起点，杂原子的、只有一个杂原子：以杂原子为编号起点，杂原
3、子的、只有一个杂原子：以杂原子为编号起点，杂原子的编号为编号为编号为编号为1 1，也可以用希腊字母编号，靠近杂原子的碳为，也可以用希腊字母编号，靠近杂原子的碳为，也可以用希腊字母编号，靠近杂原子的碳为，也可以用希腊字母编号，靠近杂原子的碳为 位，其次为位，其次为位，其次为位，其次为 位等。如：位等。如：位等。如：位等。如：-呋喃甲醛呋喃甲醛（2-呋喃甲醛）呋喃甲醛）-吡啶甲酸吡啶甲酸（3-吡啶甲酸）吡啶甲酸）第七页，讲稿共七十七页哦2 2、含一个以上的杂原子：、含一个以上的杂原子：、含一个以上的杂原子：、含一个以上的杂原子：（1 1）含相同杂原子：从含）含相同杂原子：从含）含相同杂原子：从含）
4、含相同杂原子：从含HH或取代基的杂原子开始编号，或取代基的杂原子开始编号，或取代基的杂原子开始编号，或取代基的杂原子开始编号，并使另一个杂原子的编号尽可能的小。并使另一个杂原子的编号尽可能的小。并使另一个杂原子的编号尽可能的小。并使另一个杂原子的编号尽可能的小。4-甲基咪唑甲基咪唑 N-甲基甲基-2-巯基咪唑巯基咪唑4-氨基嘧啶氨基嘧啶（2）含不同的杂原子：按）含不同的杂原子：按OSNHN的顺序编号。如：的顺序编号。如：5-苯基噻唑苯基噻唑 第八页，讲稿共七十七页哦稠杂环：它的编号是固定的，它们大都与稠芳环的编号类稠杂环：它的编号是固定的，它们大都与稠芳环的编号类稠杂环：它的编号是固定的，它们
5、大都与稠芳环的编号类稠杂环：它的编号是固定的，它们大都与稠芳环的编号类似。但嘌呤的编号另有具体规定。似。但嘌呤的编号另有具体规定。似。但嘌呤的编号另有具体规定。似。但嘌呤的编号另有具体规定。萘萘萘萘喹啉喹啉5-喹啉磺酸喹啉磺酸 茚茚吲哚吲哚6-溴吲哚溴吲哚-3-甲酸甲酸 第九页，讲稿共七十七页哦嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤6-氨基嘌呤氨基嘌呤 第十页，讲稿共七十七页哦标氢标氢标氢标氢：杂环母环的名称已表明该杂环含有最多数目的非聚集双键。杂环母环的名称已表明该杂环含有最多数目的非聚集双键。杂环母环的名称已表明该杂环含有最多数目的非聚集双键。杂环母环的名称已表明该杂环含有最多数目的非聚集双键。在此条件下，若还
6、含有饱和氢原子时，则会出现异构体，在此条件下，若还含有饱和氢原子时，则会出现异构体，在此条件下，若还含有饱和氢原子时，则会出现异构体，在此条件下，若还含有饱和氢原子时，则会出现异构体，此时要用此时要用此时要用此时要用“标氢标氢”指示氢位置不同的异构体，以其位号指示氢位置不同的异构体，以其位号指示氢位置不同的异构体，以其位号指示氢位置不同的异构体，以其位号加加加加“H”H”（斜体大写）作词首来表示。例如：（斜体大写）作词首来表示。例如：（斜体大写）作词首来表示。例如：（斜体大写）作词首来表示。例如：吡咯吡咯2H-吡咯吡咯3H-吡咯吡咯3H-吲哚吲哚4H-吡喃吡喃 第十一页，讲稿共七十七页哦若杂环
7、尚未含有最大可能的非聚集双键，则若杂环尚未含有最大可能的非聚集双键，则多出的氢原子为多出的氢原子为“外加氢外加氢”，命名时要表明，命名时要表明氢的位置和数目。氢的位置和数目。2，5-二氢吡咯二氢吡咯 四氢呋喃四氢呋喃3，4-二氢喹啉二氢喹啉 第十二页，讲稿共七十七页哦含活泼氢含活泼氢：含活泼氢的杂环及其衍生物，可能存含活泼氢的杂环及其衍生物，可能存在互变异构体，结构不同，名称也不同，命名时在互变异构体，结构不同，名称也不同，命名时需要标明两种可能的位号。需要标明两种可能的位号。7H-嘌呤嘌呤9H-嘌呤嘌呤 第十三页，讲稿共七十七页哦5-5-甲基吡唑甲基吡唑甲基吡唑甲基吡唑 2 2，4-4-二羟
8、基嘧啶二羟基嘧啶二羟基嘧啶二羟基嘧啶3-甲基吡唑甲基吡唑 嘧啶嘧啶2，4-二酮二酮 第十四页，讲稿共七十七页哦命名命名 5-5-硝基硝基硝基硝基-2-2-呋呋呋呋喃甲醛肟喃甲醛肟喃甲醛肟喃甲醛肟 2，6-二氨基二氨基-3-苯苯偶氮基吡啶偶氮基吡啶 4-氯甲基咪唑氯甲基咪唑 1,3,7-三甲基嘌呤三甲基嘌呤-2，6-二酮二酮3-（3-吲哚）吲哚）-2-氨基丙酸氨基丙酸 第十五页，讲稿共七十七页哦二、六元杂环化合物二、六元杂环化合物（一）吡啶（一）吡啶（一）吡啶（一）吡啶 1 1、结构及物理性质、结构及物理性质、结构及物理性质、结构及物理性质（1 1）结构）结构）结构）结构 氮的三个氮的三个氮的三
9、个氮的三个spsp2 2轨道中，有一个是被未共用电子对占据轨道中，有一个是被未共用电子对占据轨道中，有一个是被未共用电子对占据轨道中，有一个是被未共用电子对占据。第十六页，讲稿共七十七页哦吡啶环上各处的电子云密度是不一样的。吡啶环上各处的电子云密度是不一样的。吡啶环上各处的电子云密度是不一样的。吡啶环上各处的电子云密度是不一样的。氮原子的作用类似于苯环上的硝基，使环上的电子云密度氮原子的作用类似于苯环上的硝基，使环上的电子云密度氮原子的作用类似于苯环上的硝基，使环上的电子云密度氮原子的作用类似于苯环上的硝基，使环上的电子云密度降低了。这类杂环又叫降低了。这类杂环又叫降低了。这类杂环又叫降低了。
10、这类杂环又叫“缺缺”芳杂环。表现在性质上，芳杂环。表现在性质上，芳杂环。表现在性质上，芳杂环。表现在性质上，亲电取代变难，亲核取代变易，氧化变难，还原变易；亲电取代变难，亲核取代变易，氧化变难，还原变易；亲电取代变难，亲核取代变易，氧化变难，还原变易；亲电取代变难，亲核取代变易，氧化变难，还原变易；另外，由于氮的未共用电子对暴露在外，从而具有一另外，由于氮的未共用电子对暴露在外，从而具有一另外，由于氮的未共用电子对暴露在外，从而具有一另外，由于氮的未共用电子对暴露在外，从而具有一定的碱性。定的碱性。定的碱性。定的碱性。第十七页，讲稿共七十七页哦（2 2）物理性质）物理性质）物理性质）物理性质
11、红红外外光光谱谱：与与与与苯苯苯苯类类类类似似似似，在在在在30703020cm30703020cm-1-1有有有有环环环环上上上上氢氢氢氢的的的的伸缩振动，在伸缩振动，在伸缩振动，在伸缩振动，在16001500cm16001500cm-1-1有芳环的骨架振动。有芳环的骨架振动。有芳环的骨架振动。有芳环的骨架振动。核核磁磁共共振振氢氢谱谱：与与与与苯苯苯苯环环环环氢氢氢氢（=7.27=7.27）相相相相比比比比，化化化化学学学学位位位位移略大。具体为：移略大。具体为：移略大。具体为：移略大。具体为：第十八页，讲稿共七十七页哦2、碱性与亲核性、碱性与亲核性 吡啶的碱性比氨、脂肪氨弱得多，但比苯胺
12、强，为什吡啶的碱性比氨、脂肪氨弱得多，但比苯胺强，为什吡啶的碱性比氨、脂肪氨弱得多，但比苯胺强，为什吡啶的碱性比氨、脂肪氨弱得多，但比苯胺强，为什么？么？么？么？第十九页，讲稿共七十七页哦吡啶环上的取代基对其碱性是有影响的。其规律与吡啶环上的取代基对其碱性是有影响的。其规律与吡啶环上的取代基对其碱性是有影响的。其规律与吡啶环上的取代基对其碱性是有影响的。其规律与取代基对苯胺的碱性的影响类似取代基对苯胺的碱性的影响类似取代基对苯胺的碱性的影响类似取代基对苯胺的碱性的影响类似。习题：按碱性强弱排序：习题：按碱性强弱排序：习题：按碱性强弱排序：习题：按碱性强弱排序：（1 1）乙胺）乙胺）乙胺）乙胺
13、（2 2）苯胺）苯胺）苯胺）苯胺 （3 3）吡啶）吡啶）吡啶）吡啶 （4 4）氨）氨）氨）氨 吡啶也可以与路易斯酸作用成盐。例如：吡啶也可以与路易斯酸作用成盐。例如：第二十页，讲稿共七十七页哦吡啶是良好的亲核试剂，能与卤代烷、酰卤等反应成吡啶是良好的亲核试剂，能与卤代烷、酰卤等反应成吡啶是良好的亲核试剂，能与卤代烷、酰卤等反应成吡啶是良好的亲核试剂，能与卤代烷、酰卤等反应成盐。例如：盐。例如：盐。例如：盐。例如：形成的这些吡啶盐都是一些很好的固体，是活性强而温和的形成的这些吡啶盐都是一些很好的固体，是活性强而温和的形成的这些吡啶盐都是一些很好的固体，是活性强而温和的形成的这些吡啶盐都是一些很好
14、的固体，是活性强而温和的磺化、烷基化或酰基化试剂。例如：磺化、烷基化或酰基化试剂。例如：磺化、烷基化或酰基化试剂。例如：磺化、烷基化或酰基化试剂。例如：第二十一页，讲稿共七十七页哦3、环上的亲电取代反应、环上的亲电取代反应 第二十二页，讲稿共七十七页哦取代基为什么主要进入取代基为什么主要进入取代基为什么主要进入取代基为什么主要进入 位呢？位呢？位呢？位呢？吡啶与硝基苯一样不能发生傅吡啶与硝基苯一样不能发生傅吡啶与硝基苯一样不能发生傅吡啶与硝基苯一样不能发生傅克反应。为什么？克反应。为什么？克反应。为什么？克反应。为什么？第二十三页，讲稿共七十七页哦4 4、环上的亲核取代反应、环上的亲核取代反应
15、、环上的亲核取代反应、环上的亲核取代反应当在当在当在当在N N的邻或对位有较好的离去基团（如卤素等）的邻或对位有较好的离去基团（如卤素等）的邻或对位有较好的离去基团（如卤素等）的邻或对位有较好的离去基团（如卤素等）时，就可以被亲核试剂取代。例如：时，就可以被亲核试剂取代。例如：时，就可以被亲核试剂取代。例如：时，就可以被亲核试剂取代。例如：第二十四页，讲稿共七十七页哦当用强碱性的亲核试剂时，则氢原子也能被取代，取代当用强碱性的亲核试剂时，则氢原子也能被取代，取代当用强碱性的亲核试剂时，则氢原子也能被取代，取代当用强碱性的亲核试剂时，则氢原子也能被取代，取代主要发生在主要发生在主要发生在主要发生
16、在 位：位：位：位：齐齐巴宾反应：齐齐巴宾反应：齐齐巴宾反应：齐齐巴宾反应：第二十五页，讲稿共七十七页哦5 5、氧化与还原反应、氧化与还原反应、氧化与还原反应、氧化与还原反应 与苯环类似，吡啶本身很难被氧化，但烷基吡啶可被氧与苯环类似，吡啶本身很难被氧化，但烷基吡啶可被氧与苯环类似，吡啶本身很难被氧化，但烷基吡啶可被氧与苯环类似，吡啶本身很难被氧化，但烷基吡啶可被氧化成羧酸。例如：化成羧酸。例如：化成羧酸。例如：化成羧酸。例如：吡啶与过氧酸作用时，能生成吡啶与过氧酸作用时，能生成吡啶吡啶N-氧化物：氧化物：第二十六页，讲稿共七十七页哦吡啶吡啶吡啶吡啶N-N-氧化物是一个在合成上很用的中间体，它
17、既易发氧化物是一个在合成上很用的中间体，它既易发氧化物是一个在合成上很用的中间体，它既易发氧化物是一个在合成上很用的中间体，它既易发生亲电取代，同时也易发生亲核取代，而且取代反应生亲电取代，同时也易发生亲核取代，而且取代反应生亲电取代，同时也易发生亲核取代，而且取代反应生亲电取代，同时也易发生亲核取代，而且取代反应都发生在都发生在都发生在都发生在2 2、4 4位。例如：位。例如：位。例如：位。例如：第二十七页，讲稿共七十七页哦吡啶吡啶吡啶吡啶N-N-氧化物用三氯化磷或其他方法处理又可得到吡氧化物用三氯化磷或其他方法处理又可得到吡氧化物用三氯化磷或其他方法处理又可得到吡氧化物用三氯化磷或其他方法
18、处理又可得到吡啶。啶。啶。啶。吡啶的还原反应比苯容易。还原产物为哌啶。吡啶的还原反应比苯容易。还原产物为哌啶。吡啶的还原反应比苯容易。还原产物为哌啶。吡啶的还原反应比苯容易。还原产物为哌啶。第二十八页，讲稿共七十七页哦（二）喹啉和异喹啉（二）喹啉和异喹啉 1 1、结构、结构、结构、结构 与吡啶类似，氮上的未共用电子对在杂化轨道上，所以，与吡啶类似，氮上的未共用电子对在杂化轨道上，所以，与吡啶类似，氮上的未共用电子对在杂化轨道上，所以，与吡啶类似，氮上的未共用电子对在杂化轨道上，所以，碱性接近吡啶，化学反应也类似于吡啶碱性接近吡啶，化学反应也类似于吡啶碱性接近吡啶，化学反应也类似于吡啶碱性接近吡
19、啶，化学反应也类似于吡啶。第二十九页，讲稿共七十七页哦2 2、亲电取代反应、亲电取代反应、亲电取代反应、亲电取代反应 亲电取代反应比吡啶容易，比萘难，主要发生在苯环上亲电取代反应比吡啶容易，比萘难，主要发生在苯环上亲电取代反应比吡啶容易，比萘难，主要发生在苯环上亲电取代反应比吡啶容易，比萘难，主要发生在苯环上的的的的5 5和和和和8 8位。例如：位。例如：位。例如：位。例如：第三十页，讲稿共七十七页哦3、亲核取代反应、亲核取代反应 亲核取代反应也吡啶容易，主要发生在吡啶环上的亲核取代反应也吡啶容易，主要发生在吡啶环上的亲核取代反应也吡啶容易，主要发生在吡啶环上的亲核取代反应也吡啶容易，主要发生
20、在吡啶环上的2 2位。位。位。位。例如：例如：例如：例如：第三十一页，讲稿共七十七页哦4、氧化还原反应、氧化还原反应 氧化或还原反应都比苯容易些。氧化一般发生在苯环上，氧化或还原反应都比苯容易些。氧化一般发生在苯环上，氧化或还原反应都比苯容易些。氧化一般发生在苯环上，氧化或还原反应都比苯容易些。氧化一般发生在苯环上，而还原则一般发生在吡啶环上。例如：而还原则一般发生在吡啶环上。例如：而还原则一般发生在吡啶环上。例如：而还原则一般发生在吡啶环上。例如：第三十二页，讲稿共七十七页哦5 5、喹啉的合成、喹啉的合成、喹啉的合成、喹啉的合成斯克劳普（斯克劳普（斯克劳普（斯克劳普（Z.H.SkraupZ.
21、H.Skraup）合成法）合成法）合成法）合成法:将苯胺与无水甘油、硝基苯、硫酸等共热，即可得将苯胺与无水甘油、硝基苯、硫酸等共热，即可得将苯胺与无水甘油、硝基苯、硫酸等共热，即可得将苯胺与无水甘油、硝基苯、硫酸等共热，即可得喹啉：喹啉：喹啉：喹啉：第三十三页，讲稿共七十七页哦反应历程：反应历程：反应历程：反应历程：第三十四页，讲稿共七十七页哦若以若以若以若以、不饱和醛酮与取代的苯胺作用，则可得到不饱和醛酮与取代的苯胺作用，则可得到不饱和醛酮与取代的苯胺作用，则可得到不饱和醛酮与取代的苯胺作用，则可得到喹啉衍生物。也可用磷酸等其他酸代替硫酸。例喹啉衍生物。也可用磷酸等其他酸代替硫酸。例喹啉衍生
22、物。也可用磷酸等其他酸代替硫酸。例喹啉衍生物。也可用磷酸等其他酸代替硫酸。例如：如：如：如：第三十五页，讲稿共七十七页哦习题：写出反应产物习题：写出反应产物第三十六页，讲稿共七十七页哦（三）含氧六元杂环（三）含氧六元杂环 吡喃本身不具有芳香性，是不稳定的化合物。但吡喃吡喃本身不具有芳香性，是不稳定的化合物。但吡喃吡喃本身不具有芳香性，是不稳定的化合物。但吡喃吡喃本身不具有芳香性，是不稳定的化合物。但吡喃酮则可以稳定存在。酮则可以稳定存在。酮则可以稳定存在。酮则可以稳定存在。-吡喃酮是一不饱和内酯，而吡喃酮是一不饱和内酯，而吡喃酮是一不饱和内酯，而吡喃酮是一不饱和内酯，而-吡喃酮可看作插烯内酯，
23、因此，它们不具有羰基的吡喃酮可看作插烯内酯，因此，它们不具有羰基的吡喃酮可看作插烯内酯，因此，它们不具有羰基的吡喃酮可看作插烯内酯，因此，它们不具有羰基的典型性质，如不能反应成肟等。典型性质，如不能反应成肟等。典型性质，如不能反应成肟等。典型性质，如不能反应成肟等。第三十七页，讲稿共七十七页哦吡喃酮可以在碱性条件下发生酯的水解而开环。吡喃酮可以在碱性条件下发生酯的水解而开环。吡喃酮可以在碱性条件下发生酯的水解而开环。吡喃酮可以在碱性条件下发生酯的水解而开环。例如：例如：例如：例如：第三十八页，讲稿共七十七页哦成盐后类似于苯酚，可以发生类似苯酚的反应。如，成盐后类似于苯酚，可以发生类似苯酚的反应
24、。如，成盐后类似于苯酚，可以发生类似苯酚的反应。如，成盐后类似于苯酚，可以发生类似苯酚的反应。如，甲基化：甲基化：甲基化：甲基化：-吡喃酮与无机酸作用能形成稳定的羊盐吡喃酮与无机酸作用能形成稳定的羊盐吡喃酮与无机酸作用能形成稳定的羊盐吡喃酮与无机酸作用能形成稳定的羊盐:第三十九页，讲稿共七十七页哦（四）含两个氮原子的六元杂环（四）含两个氮原子的六元杂环 它们的电子构型与吡啶中的氮相同，各有一对电子在它们的电子构型与吡啶中的氮相同，各有一对电子在它们的电子构型与吡啶中的氮相同，各有一对电子在它们的电子构型与吡啶中的氮相同，各有一对电子在sp2sp2杂化轨道上，但一个氮原子与酸作用质子化后，使杂化
25、轨道上，但一个氮原子与酸作用质子化后，使杂化轨道上，但一个氮原子与酸作用质子化后，使杂化轨道上，但一个氮原子与酸作用质子化后，使吸电性大大增加，另一个氮原子就很难质子化，故吸电性大大增加，另一个氮原子就很难质子化，故吸电性大大增加，另一个氮原子就很难质子化，故吸电性大大增加，另一个氮原子就很难质子化，故它们都是一元碱。并且由于两个氮原子的相互影响，它们都是一元碱。并且由于两个氮原子的相互影响，它们都是一元碱。并且由于两个氮原子的相互影响，它们都是一元碱。并且由于两个氮原子的相互影响，碱性都比吡啶弱。二嗪环上有两个氮原子，所以与碱性都比吡啶弱。二嗪环上有两个氮原子，所以与碱性都比吡啶弱。二嗪环上
26、有两个氮原子，所以与碱性都比吡啶弱。二嗪环上有两个氮原子，所以与吡啶比较，亲电反应更难，但亲核反应则容易些。吡啶比较，亲电反应更难，但亲核反应则容易些。吡啶比较，亲电反应更难，但亲核反应则容易些。吡啶比较，亲电反应更难，但亲核反应则容易些。第四十页，讲稿共七十七页哦亲电取代反应亲电取代反应亲电取代反应亲电取代反应：由于两个氮原子的强吸电子作用，亲电反由于两个氮原子的强吸电子作用，亲电反由于两个氮原子的强吸电子作用，亲电反由于两个氮原子的强吸电子作用，亲电反应很难，尤其是应很难，尤其是应很难，尤其是应很难，尤其是2 2、4 4、6 6位。位。位。位。5 5位对两个位对两个位对两个位对两个氮都是间
27、位，电子云密度降低最少，是氮都是间位，电子云密度降低最少，是氮都是间位，电子云密度降低最少，是氮都是间位，电子云密度降低最少，是唯一能发生亲电取代的位置。唯一能发生亲电取代的位置。唯一能发生亲电取代的位置。唯一能发生亲电取代的位置。嘧啶一般嘧啶一般嘧啶一般嘧啶一般不发生硝化、磺化等反应，但能发生不发生硝化、磺化等反应，但能发生不发生硝化、磺化等反应，但能发生不发生硝化、磺化等反应，但能发生卤代反应，卤素主要进入卤代反应，卤素主要进入卤代反应，卤素主要进入卤代反应，卤素主要进入5 5位。如：位。如：位。如：位。如：第四十一页，讲稿共七十七页哦当环上当环上当环上当环上2 2、4 4、6 6位等有强
28、供电子基团时，则嘧啶也能发生位等有强供电子基团时，则嘧啶也能发生位等有强供电子基团时，则嘧啶也能发生位等有强供电子基团时，则嘧啶也能发生硝化、磺化等。如：硝化、磺化等。如：硝化、磺化等。如：硝化、磺化等。如：第四十二页，讲稿共七十七页哦亲核取代反应：亲核取代反应：亲核取代反应：亲核取代反应：主要发生在环上电子云密度比较低的主要发生在环上电子云密度比较低的主要发生在环上电子云密度比较低的主要发生在环上电子云密度比较低的2 2、4 4、6 6位。例如：位。例如：位。例如：位。例如：第四十三页，讲稿共七十七页哦嘧啶的合成：嘧啶的合成：嘧啶的合成：嘧啶的合成：主要是用主要是用主要是用主要是用1 1，3
29、-3-二羰基化合物与二胺缩合。二羰基化合物与二胺缩合。二羰基化合物与二胺缩合。二羰基化合物与二胺缩合。常用的二胺：尿素、硫脲、胍、脒等常用的二胺：尿素、硫脲、胍、脒等常用的二胺：尿素、硫脲、胍、脒等常用的二胺：尿素、硫脲、胍、脒等常用的常用的常用的常用的1 1，3-3-二羰基化合物：丙二酸酯、二羰基化合物：丙二酸酯、二羰基化合物：丙二酸酯、二羰基化合物：丙二酸酯、-酮酸、酮酸、酮酸、酮酸、-二酮、二酮、二酮、二酮、氰乙酸酯等。其一般式为：氰乙酸酯等。其一般式为：氰乙酸酯等。其一般式为：氰乙酸酯等。其一般式为：例如：丙二醛与尿素缩合：例如：丙二醛与尿素缩合：第四十四页，讲稿共七十七页哦丙二酸酯与
30、尿素在乙醇钠作用下可得巴比妥酸，然后将巴丙二酸酯与尿素在乙醇钠作用下可得巴比妥酸，然后将巴丙二酸酯与尿素在乙醇钠作用下可得巴比妥酸，然后将巴丙二酸酯与尿素在乙醇钠作用下可得巴比妥酸，然后将巴比妥酸用三氯化磷处理，羟基均被氯取代，再用氢碘酸比妥酸用三氯化磷处理，羟基均被氯取代，再用氢碘酸比妥酸用三氯化磷处理，羟基均被氯取代，再用氢碘酸比妥酸用三氯化磷处理，羟基均被氯取代，再用氢碘酸还原或催化氢解除掉氯，得嘧啶：还原或催化氢解除掉氯，得嘧啶：还原或催化氢解除掉氯，得嘧啶：还原或催化氢解除掉氯，得嘧啶：第四十五页，讲稿共七十七页哦氰乙酸酯、硫脲也可发生类似的反应生成嘧啶衍生物：氰乙酸酯、硫脲也可发生
31、类似的反应生成嘧啶衍生物：氰乙酸酯、硫脲也可发生类似的反应生成嘧啶衍生物：氰乙酸酯、硫脲也可发生类似的反应生成嘧啶衍生物：第四十六页，讲稿共七十七页哦三、五元杂环化合物三、五元杂环化合物（一）呋喃、噻吩、吡咯（一）呋喃、噻吩、吡咯（一）呋喃、噻吩、吡咯（一）呋喃、噻吩、吡咯 1 1、结构、结构、结构、结构 这类杂环也叫这类杂环也叫这类杂环也叫这类杂环也叫“多多”芳杂环，所以，芳杂环，所以，芳杂环，所以，芳杂环，所以，吡咯的亲电取吡咯的亲电取吡咯的亲电取吡咯的亲电取代比苯容易。代比苯容易。代比苯容易。代比苯容易。与吡啶、苯比较，吡咯相当于在苯环与吡啶、苯比较，吡咯相当于在苯环与吡啶、苯比较，吡咯
32、相当于在苯环与吡啶、苯比较，吡咯相当于在苯环上有活化基团氨基，吡啶相当于苯环上有硝基。上有活化基团氨基，吡啶相当于苯环上有硝基。上有活化基团氨基，吡啶相当于苯环上有硝基。上有活化基团氨基，吡啶相当于苯环上有硝基。第四十七页，讲稿共七十七页哦呋喃、噻吩的结构与吡咯类似呋喃、噻吩的结构与吡咯类似呋喃、噻吩的结构与吡咯类似呋喃、噻吩的结构与吡咯类似 ：核磁共振谱：核磁共振谱：核磁共振谱：核磁共振谱：其环外质子处于屏蔽区，共振移向低场，其环外质子处于屏蔽区，共振移向低场，其环外质子处于屏蔽区，共振移向低场，其环外质子处于屏蔽区，共振移向低场，其化学位移在其化学位移在其化学位移在其化学位移在7 7左右：
33、左右：左右：左右：第四十八页，讲稿共七十七页哦偶极矩：偶极矩：偶极矩：偶极矩：2 2、酸碱性、酸碱性、酸碱性、酸碱性 第四十九页，讲稿共七十七页哦3、化学性质、化学性质（1 1）稳定性）稳定性）稳定性）稳定性 吡吡吡吡咯咯咯咯和和和和呋呋呋呋喃喃喃喃遇遇遇遇强强强强酸酸酸酸时时时时，杂杂杂杂原原原原子子子子能能能能质质质质子子子子化化化化，使使使使芳芳芳芳香香香香大大大大 键键键键破破破破坏坏坏坏，从从从从而而而而呈呈呈呈现现现现出出出出共共共共轭轭轭轭二二二二烯烯烯烯的的的的性性性性质质质质，能能能能发发发发生生生生水水水水解解解解、聚聚聚聚合合合合等等等等反反反反应，表现出环的不稳定性。噻
34、吩比较稳定。应，表现出环的不稳定性。噻吩比较稳定。应，表现出环的不稳定性。噻吩比较稳定。应，表现出环的不稳定性。噻吩比较稳定。环的稳定性为：苯环的稳定性为：苯 噻吩噻吩 吡咯吡咯 呋喃。呋喃。第五十页，讲稿共七十七页哦（2 2）亲电取代反应）亲电取代反应）亲电取代反应）亲电取代反应 三个杂环中环上的电子云密度都比苯大，因而易发生三个杂环中环上的电子云密度都比苯大，因而易发生三个杂环中环上的电子云密度都比苯大，因而易发生三个杂环中环上的电子云密度都比苯大，因而易发生亲电取代反应，反应产物以亲电取代反应，反应产物以亲电取代反应，反应产物以亲电取代反应，反应产物以-取代产物为主。取代产物为主。取代产
35、物为主。取代产物为主。反应活性为：反应活性为：反应活性为：反应活性为：吡咯吡咯 呋喃呋喃 噻吩噻吩 苯苯。第五十一页，讲稿共七十七页哦第五十二页，讲稿共七十七页哦呋喃和吡咯硝化时所用的硝乙酐具有爆炸性，需用时呋喃和吡咯硝化时所用的硝乙酐具有爆炸性，需用时呋喃和吡咯硝化时所用的硝乙酐具有爆炸性，需用时呋喃和吡咯硝化时所用的硝乙酐具有爆炸性，需用时现制。现制。现制。现制。方法：将欲硝化的物质溶于乙酐中，冷却控制方法：将欲硝化的物质溶于乙酐中，冷却控制方法：将欲硝化的物质溶于乙酐中，冷却控制方法：将欲硝化的物质溶于乙酐中，冷却控制温度滴入硝酸，则按下式生成硝乙酐，并立即发生硝温度滴入硝酸，则按下式生
36、成硝乙酐，并立即发生硝温度滴入硝酸，则按下式生成硝乙酐，并立即发生硝温度滴入硝酸，则按下式生成硝乙酐，并立即发生硝化反应。化反应。化反应。化反应。第五十三页，讲稿共七十七页哦第五十四页，讲稿共七十七页哦（3 3）其他反应）其他反应）其他反应）其他反应 吡咯环很活泼与苯酚类似，还可以发生如瑞默吡咯环很活泼与苯酚类似，还可以发生如瑞默尔尔-梯门反应及与重氮盐偶合：梯门反应及与重氮盐偶合：第五十五页，讲稿共七十七页哦呋喃的共振能较小，环的稳定性较低，具有共轭二烯的性呋喃的共振能较小，环的稳定性较低，具有共轭二烯的性呋喃的共振能较小，环的稳定性较低，具有共轭二烯的性呋喃的共振能较小，环的稳定性较低，具
37、有共轭二烯的性质。如可以发生双烯合成反应，且易被还原。例如：质。如可以发生双烯合成反应，且易被还原。例如：质。如可以发生双烯合成反应，且易被还原。例如：质。如可以发生双烯合成反应，且易被还原。例如：第五十六页，讲稿共七十七页哦糠醛（糠醛（糠醛（糠醛（2-2-呋喃甲醛）是呋喃的重要衍生物，它具有芳呋喃甲醛）是呋喃的重要衍生物，它具有芳呋喃甲醛）是呋喃的重要衍生物，它具有芳呋喃甲醛）是呋喃的重要衍生物，它具有芳香醛的特性。例如：香醛的特性。例如：香醛的特性。例如：香醛的特性。例如：第五十七页，讲稿共七十七页哦（二）含两个杂原子的五元杂环（二）含两个杂原子的五元杂环 第五十八页，讲稿共七十七页哦1、
38、结构与物理性质、结构与物理性质 氮上的这对电子可通过氢键与水分子缔合，所以五个唑氮上的这对电子可通过氢键与水分子缔合，所以五个唑氮上的这对电子可通过氢键与水分子缔合，所以五个唑氮上的这对电子可通过氢键与水分子缔合，所以五个唑类水溶度都增大；也可与质子成盐，故碱性增强；还类水溶度都增大；也可与质子成盐，故碱性增强；还类水溶度都增大；也可与质子成盐，故碱性增强；还类水溶度都增大；也可与质子成盐，故碱性增强；还因该氮原子的吸电诱导和吸电共轭，使环上电子云密因该氮原子的吸电诱导和吸电共轭，使环上电子云密因该氮原子的吸电诱导和吸电共轭，使环上电子云密因该氮原子的吸电诱导和吸电共轭，使环上电子云密度降低，
39、所以，亲电取代比苯难度降低，所以，亲电取代比苯难度降低，所以，亲电取代比苯难度降低，所以，亲电取代比苯难。第五十九页，讲稿共七十七页哦这五个唑类化合物的沸点有较大差别，其中吡唑和咪这五个唑类化合物的沸点有较大差别，其中吡唑和咪这五个唑类化合物的沸点有较大差别，其中吡唑和咪这五个唑类化合物的沸点有较大差别，其中吡唑和咪唑沸点较高，这是因为它们可以形成分子内氢键：唑沸点较高，这是因为它们可以形成分子内氢键：唑沸点较高，这是因为它们可以形成分子内氢键：唑沸点较高，这是因为它们可以形成分子内氢键：第六十页，讲稿共七十七页哦2 2、酸碱性、酸碱性、酸碱性、酸碱性 五个唑类化合物的碱性都比吡咯强，这是由于
40、它们的结五个唑类化合物的碱性都比吡咯强，这是由于它们的结五个唑类化合物的碱性都比吡咯强，这是由于它们的结五个唑类化合物的碱性都比吡咯强，这是由于它们的结构上多了一个有未共用电子对的氮的缘故，但比一般构上多了一个有未共用电子对的氮的缘故，但比一般构上多了一个有未共用电子对的氮的缘故，但比一般构上多了一个有未共用电子对的氮的缘故，但比一般的胺的碱性弱。它们的碱性的强弱又与另一杂原子的的胺的碱性弱。它们的碱性的强弱又与另一杂原子的的胺的碱性弱。它们的碱性的强弱又与另一杂原子的的胺的碱性弱。它们的碱性的强弱又与另一杂原子的电负性及两杂原子的相对位置有关。例如：电负性及两杂原子的相对位置有关。例如：电负
41、性及两杂原子的相对位置有关。例如：电负性及两杂原子的相对位置有关。例如：碱性强弱顺序为：胺碱性强弱顺序为：胺碱性强弱顺序为：胺碱性强弱顺序为：胺 咪唑咪唑咪唑咪唑 吡唑吡唑吡唑吡唑 吡咯。吡咯。吡咯。吡咯。一般来说一般来说1，3-唑类的碱性比相应的唑类的碱性比相应的1，2-唑类唑类的碱性强，为什么？的碱性强，为什么？第六十一页，讲稿共七十七页哦在这五个唑类化合物中噁唑类的碱性最弱，为什么？在这五个唑类化合物中噁唑类的碱性最弱，为什么？在这五个唑类化合物中噁唑类的碱性最弱，为什么？在这五个唑类化合物中噁唑类的碱性最弱，为什么？噻唑的碱性比咪唑弱，为什么？噻唑的碱性比咪唑弱，为什么？噻唑的碱性比咪
42、唑弱，为什么？噻唑的碱性比咪唑弱，为什么？在这五个唑类化合物中咪唑的碱性最强，还由于它与在这五个唑类化合物中咪唑的碱性最强，还由于它与在这五个唑类化合物中咪唑的碱性最强，还由于它与在这五个唑类化合物中咪唑的碱性最强，还由于它与质子结合后的正离子较稳定的缘故质子结合后的正离子较稳定的缘故质子结合后的正离子较稳定的缘故质子结合后的正离子较稳定的缘故 第六十二页，讲稿共七十七页哦吡唑和咪唑的酸性也比吡咯强吡唑和咪唑的酸性也比吡咯强吡唑和咪唑的酸性也比吡咯强吡唑和咪唑的酸性也比吡咯强 ,为什么？为什么？为什么？为什么？第六十三页，讲稿共七十七页哦3 3、互变异构现象、互变异构现象、互变异构现象、互变异
43、构现象 总称为咪唑总称为咪唑总称为咪唑总称为咪唑-4-4（5 5）-磺酸。磺酸。磺酸。磺酸。第六十四页，讲稿共七十七页哦又如吡唑的互变异构：又如吡唑的互变异构：又如吡唑的互变异构：又如吡唑的互变异构：总称为总称为3（5）-吡唑吡唑 第六十五页，讲稿共七十七页哦4 4、化学反应、化学反应、化学反应、化学反应唑类化合物中因分子中增加了一个起吸电子作用的氮原唑类化合物中因分子中增加了一个起吸电子作用的氮原唑类化合物中因分子中增加了一个起吸电子作用的氮原唑类化合物中因分子中增加了一个起吸电子作用的氮原子，所以其亲电取代反应比含一个杂原子的五元杂环子，所以其亲电取代反应比含一个杂原子的五元杂环子，所以其
44、亲电取代反应比含一个杂原子的五元杂环子，所以其亲电取代反应比含一个杂原子的五元杂环明显要低。例如：明显要低。例如：明显要低。例如：明显要低。例如：第六十六页，讲稿共七十七页哦（三）吲哚和嘌呤（三）吲哚和嘌呤 1 1、吲哚、吲哚、吲哚、吲哚 吲吲吲吲哚哚哚哚具具具具有有有有苯苯苯苯并并并并吡吡吡吡咯咯咯咯的的的的结结结结构构构构。稠稠稠稠合合合合后后后后的的的的吲吲吲吲哚哚哚哚比比比比吡吡吡吡啶啶啶啶稳定。吲哚是比吡咯还弱的碱。稳定。吲哚是比吡咯还弱的碱。稳定。吲哚是比吡咯还弱的碱。稳定。吲哚是比吡咯还弱的碱。第六十七页，讲稿共七十七页哦（1 1）合成）合成）合成）合成 费歇尔合成法是用苯肼与醛
45、或酮先生成苯腙，然后在酸催费歇尔合成法是用苯肼与醛或酮先生成苯腙，然后在酸催费歇尔合成法是用苯肼与醛或酮先生成苯腙，然后在酸催费歇尔合成法是用苯肼与醛或酮先生成苯腙，然后在酸催化下加热转变成吲哚衍生物。例如：化下加热转变成吲哚衍生物。例如：化下加热转变成吲哚衍生物。例如：化下加热转变成吲哚衍生物。例如：第六十八页，讲稿共七十七页哦反应机理：反应机理：反应机理：反应机理：第六十九页，讲稿共七十七页哦（2 2）反应）反应）反应）反应 亲电取代反应活性比吡咯低，比苯高，故亲电取代反应在亲电取代反应活性比吡咯低，比苯高，故亲电取代反应在亲电取代反应活性比吡咯低，比苯高，故亲电取代反应在亲电取代反应活性
46、比吡咯低，比苯高，故亲电取代反应在杂环上进行，反应主要在杂环上进行，反应主要在杂环上进行，反应主要在杂环上进行，反应主要在3-3-位上发生。位上发生。位上发生。位上发生。稳定的极限式越多，中间体正离子越稳定，越易形成。稳定的极限式越多，中间体正离子越稳定，越易形成。第七十页，讲稿共七十七页哦例如：例如：例如：例如：2 2、嘌呤、嘌呤、嘌呤、嘌呤 嘌呤是由咪唑和嘧啶稠合而成，它是两个互变异构体嘌呤是由咪唑和嘧啶稠合而成，它是两个互变异构体嘌呤是由咪唑和嘧啶稠合而成，它是两个互变异构体嘌呤是由咪唑和嘧啶稠合而成，它是两个互变异构体形成的平衡体系，平衡偏向于形成的平衡体系，平衡偏向于形成的平衡体系，
47、平衡偏向于形成的平衡体系，平衡偏向于9H9H形式：形式：形式：形式：第七十一页，讲稿共七十七页哦嘌呤衍生物广泛存在于生物体内。许多重要的具生理活性嘌呤衍生物广泛存在于生物体内。许多重要的具生理活性嘌呤衍生物广泛存在于生物体内。许多重要的具生理活性嘌呤衍生物广泛存在于生物体内。许多重要的具生理活性的物质含嘌呤环如：的物质含嘌呤环如：的物质含嘌呤环如：的物质含嘌呤环如：第七十二页，讲稿共七十七页哦习题：习题：1、命名命名第七十三页，讲稿共七十七页哦2、完成反应、完成反应第七十四页，讲稿共七十七页哦参考答案：参考答案：1、命名、命名3-甲基四氢呋喃甲基四氢呋喃N-苯基苯基-4-硝基咪唑硝基咪唑8-羟基羟基-7-碘喹啉碘喹啉-5-磺酸磺酸2，6-二羟基嘌呤二羟基嘌呤第七十五页，讲稿共七十七页哦4-乙基乙基-5-(4-氯苯基氯苯基)-2,6-二氨基嘧啶二氨基嘧啶-吡啶甲酰胺吡啶甲酰胺溴化溴化N，N-二甲基四氢吡咯二甲基四氢吡咯第七十六页，讲稿共七十七页哦05.04.202305.04.2023感感谢谢大大家家观观看看第七十七页，讲稿共七十七页哦