jj第十八章雜環(huán)化合物(已修改)
2025-05-13 18:22 本頁面
【正文】 第十八章 雜環(huán)化合物 (Heterogeneous ring pound) 分類及命名 。 五元、六元 、稠雜環(huán)化合物的結(jié) 構(gòu)和性質(zhì)。 斯克奧浦 合成喹啉的方法。 生物堿 的一般概念。 教學(xué)目的和要求 一．分類 雜 環(huán) 化 合 物單 雜 環(huán)五 元 雜 環(huán)六 元 雜 環(huán)含 一 個 雜 原 子含 二 個 雜 原 子NHNS吡 咯噻 唑含 一 個 雜 原 子含 二 個 雜 原 子NNN吡 啶嘧 啶稠 雜 環(huán)苯 環(huán) 與 單 雜 環(huán) 組 成( 苯 稠 雜 環(huán) 化 合 物 )N喹 啉兩 個 以 上 單 雜 環(huán) 稠 并 而 成( 稠 雜 環(huán) 化 合 物 )嘌 呤NNNNH第一節(jié) 雜環(huán)化合物的分類和命名 雜環(huán)的命名常用 音譯法 ，是按外文名稱的音譯，并加 口字旁 ，表示為 環(huán)狀化合物 。 如雜環(huán)上有取代基時，取代基的位次從雜原子算起用 1，2， 3， 4， 5…… （或可將雜原子旁的碳原子依次編為 α ,β, γ, δ … ） 來編號。 二．命名 如雜環(huán)上不止一個雜原子時，則從 O,S,N 順序依次編號，編號時 雜原子的位次數(shù)字之和應(yīng)最小 ： NSNONNH噻 唑 咪 唑惡 唑五元雜環(huán)中含有兩個雜原子的體系叫 唑 （ azole） 常見雜環(huán)的結(jié)構(gòu)式和名稱： N吡 喃 吡 啶喹 啉 嘌 呤吲 哚C O O H1234567NNNNH123456789 NH1234567NN嘧 啶123456N12345678β 甲 基 吡 啶3 甲 基 吡 啶C H2β 吲 哚 乙 酸NC H3ONH第二節(jié) 五元雜環(huán)化合物 這三個雜環(huán)化合物中， 碳原子和雜原子 均以 sp2雜化軌道互相連接成 σ健，并且在一個平面上，每個碳原子及雜原子上均有一個 p軌道互相平行，在碳原子的 p軌道中有一個 p電子，在雜原子的 p軌道中有兩個 p電子，形成一個環(huán)形的封閉的 π電子的共軛體系。這與 休克爾的 4n+2規(guī)則 相符，因此這些雜環(huán)或多或少的具有與苯類似的性質(zhì)，故稱之為 芳香雜環(huán)化合物 。 （一） 呋喃，噻吩，吡咯 的電子結(jié)構(gòu) 一 .含有一個雜原子的五元雜環(huán)單環(huán)體系 :呋喃，噻吩，吡咯 。 HN S O ( 五 ) 化學(xué)性質(zhì) ( 三 ) 光譜性質(zhì) ( 四 ) 呋喃，噻吩，吡咯的 制備 ( 二 ) 存在及鑒別 ( 二 ) 存在 及鑒別 鑒 別 ： 呋 喃 ＋ 鹽 酸 浸 濕 的 松 木 片 呈 綠 色 ( 松 木 片 反 應(yīng) )S S O 3 H鑒 別 ： 噻 吩 和 吲 哚 醌 ＋ H 2 S O 4 藍 色鑒 別 ： 吡 咯 蒸 氣 ＋ 鹽 酸 浸 濕 的 松 木 片 呈 紅 色呋喃存在于 松木焦油 中，是無色液體。沸點 ℃ ，有 氯仿 的氣味。 噻吩存在于 煤焦油 中是無色而有 特殊氣味 的液體，沸點℃ 。由煤焦油中取得的苯約含 %的噻吩，用蒸餾法分離不行。用 噻吩比苯易磺化 的性質(zhì)，用濃硫酸震蕩含有噻吩的苯，則噻吩生成為 α－磺酸而溶于下層硫酸中 ,從而和苯分離。 α－噻吩磺酸 吡咯存在于 煤焦油和骨焦油 中，無色液體。沸點 130～ 131℃ ，有弱的 苯胺 氣味。吡咯的衍生物存在于自然界中。如：葉綠素、血紅素、 VB12等多種生物堿中 。 ( 三 ) 光譜性質(zhì) IR: νCH = 3077~3003cm1,νNH = 3500~3200 cm1 (在非極性溶劑的稀溶液中，在 3495 cm1，有一尖峰。在濃溶液中則于 3400 cm1,有一尖峰。在濃和淡的中間濃度時，兩種譜帶都有 ),雜環(huán) C＝ C伸縮振動 :1600~1300 cm1 （有二至四個譜帶）。 呋喃： α－ H δ= β－ H δ= 噻吩： α－ H δ= β－ H δ= 吡咯： α－ H δ= β－ H δ= NMR： 這些雜環(huán)化合物形成封閉的芳香封閉體系，與苯環(huán)類似，在核磁共振譜上，由于外磁場的作用而誘導(dǎo)出一個繞環(huán)轉(zhuǎn)的環(huán)電流，此環(huán)電流可產(chǎn)生一個和外界磁場方向相反的感應(yīng)磁場，在環(huán)外的質(zhì)子，處在感應(yīng)磁場回來的磁力線上，和外界磁場方向一致，在去屏蔽區(qū)域，故環(huán)上氫吸收峰移向低場?；瘜W(xué)位移一般在 7ppm左右 。 ( 四 ) 呋喃，噻吩，吡咯的制備。 ，稻糠，花生殼，大麥殼，高粱稈等用 稀硫酸 處理得 戊糖 ，戊糖失水得 糠醛 ，再在 400℃ 下加熱 ，同時在 催化劑 ZnO,Cr2O3存在下， 失去一氧化碳 而得呋喃。 噻吩 是用丁烷， 丁烯或丁二烯與硫磺 混合，在600℃ 反應(yīng)得到： 也可用 琥珀酸鈉鹽與五硫化二磷 一起加熱反應(yīng)制得： 6 0 0 ℃n C4 H 1 0 + 4 SS+ 3 H 2 S 克諾爾（ ）合成法： 1， 4二羰基化合物常在無水的酸性條件下，得到呋喃及其衍生物。 1， 4二羰基化合物 與 氨或硫 化合物反應(yīng)，可
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