【正文】
可將雜環(huán)化合物分為非芳香性雜環(huán)和芳香性雜環(huán)。 非芳香性雜環(huán)化合物具有與相應(yīng)脂肪族化合物相類似的性質(zhì)。 吡咯 ( ): sp 2 雜化軌道psp 2 軌道p 軌道s 軌道Np 軌道HN : 2 s 2 p2 3NH呋喃 ( ): OO : 2 s 2 p2 4雜化軌道p軌道p 軌道s 軌道p 軌道sp 2sp 2O雜化軌道sp 2噻吩 ( )具有與呋喃相似的結(jié)構(gòu)。但由于鍵長未完全平均化,其芳香性不及苯。 O +鹵代 Br 2O B r +H B r。(())室溫H 2 SO 4濃SSO 3 H酸層 )((苯層 )分液 蒸餾無噻吩苯NHN C O C H 3H+ ( C H 3 C O ) 2 O6 0 %1 5 0 2 0 0 C。 N H sp2sp2pN H參與環(huán)體系共軛離域于整個(gè)共軛體系難以表現(xiàn)出堿性∴ 堿性:苯胺( Kb= 1010) 吡咯( Kb= 1014) 能與強(qiáng)酸成鹽 不能與強(qiáng)酸成鹽,遇酸分解 另一方面,吡咯有弱酸性: HN+N+ H 2 OKOH(S)K +H 2 O原因:可形成 穩(wěn)定N p 56 , !但是,吡咯( pKa=17)的酸性非常小,甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于酚 (pKa=10)。 所以: 吡啶與苯相比較,吡啶不易發(fā)生芳環(huán)上的親電取代反應(yīng);如果吡啶發(fā)生芳環(huán)上的親電取代反應(yīng),新引入基上 m。NO2+ 混酸30024hb 吡啶磺酸b 溴代吡啶b 硝基吡啶(產(chǎn)率很低 ) 6%, 約例:(3) 親核取代 N+ NaNH 2N N H 2a氨基 吡啶N O HN+ KOH a羥基 吡啶(4) 氧化與還原 NC H3V2O5,O2NCOOH吡啶甲酸b 煙酸NC H3V2O5,O2NNH2NH2 HClNCOOHCONHNH2吡啶甲酸g異煙酸異煙肼氧化還原NNHH 2 /NiorNa+C 2 H 5 OH哌啶,六氫吡啶典型仲胺性質(zhì)問題:吡啶、吡咯、苯、哌啶四種化合物堿性強(qiáng)弱順序? NNHN H 2NH堿性:吡啶在有機(jī)化學(xué)中是一種常用的溶劑,它能溶解許多有機(jī)化合物和部分無機(jī)鹽; 吡啶及其衍生物在自然界分布較廣,在藥物中也常見吡啶及其衍生物: NCH2OHCH2OHHOH3CNNC H 3 NCONHNH2NC H 3COCHC6H5CH2OHO維生素B6煙堿 異煙肼抗結(jié)核藥 顛茄堿,阿托品一種止痛藥( )( )orCH2NH2()CHO、尼古丁,農(nóng)業(yè)殺蟲劑( )吡啶可由煤焦油中提?。? N+ H 2 SO 4 H 2 SO 4NNOH吡啶硫酸鹽,可溶于水分出水層( )(四 ) 稠雜環(huán)化合物(吲哚、喹啉) (1) 化學(xué)性質(zhì) (2) 喹啉及其衍生物的制法 —— Skraup合成法 (四 ) 稠雜環(huán)化合物(吲哚、喹啉) 吲哚在自然界中廣泛存在 。 N N b ② 親電取代在苯環(huán),親核取代在吡啶環(huán): N N+ NaNH 2二甲苯100 C。 碳水化合物在自然界中分布廣泛 , 是重要的輕紡原料 。如葡萄糖 、 果糖等 。 低聚糖仍有甜味 , 能形成晶體 , 可溶于水 。 多糖沒有甜味,不能形成晶體(為無定形固體),難溶于水。 葡萄糖是一種己醛糖: C H 2 O HH O HO HHHH OH O HC H OC H 2 O HC H O或或(2R,3S,4R,5R)2,3,4,5,6五羥基己醛 或 D(+)葡萄糖 C = OC H 2 O HH O HO HHHH OC H 2 O HC = OC H 2 O HC H 2 O HC = O或 或果糖是一種己酮糖: (3S,4R,5R)1,3,4,5,6五羥基 2己酮 或 D()果糖 (1) 單糖的構(gòu)型和標(biāo)記 單糖構(gòu)型的確定是以甘油醛為標(biāo)準(zhǔn)的。 D ( + ) 甘油醛 D ( + ) 葡萄糖D ( ) 核糖代表 C H O ; 代表 C H 2 O H ; 代表 O H 。 葡萄糖 五甲基葡萄糖 四甲基葡萄糖(有醛的性質(zhì)) (無醛的性質(zhì)) (有醛的性質(zhì))H 2 O/H +(CH 3 ) 2 SO 4說明有一個(gè)甲氧基很特別,且與醛基有關(guān)易水解,說明葡萄分子中有五個(gè)-OH,且其中一個(gè)與醛基有關(guān)② 以上兩種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無法用開鏈?zhǔn)降玫浇忉?。[a]20D=+19 。 葡萄糖的環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)可以解釋變旋現(xiàn)象: OCH2OHOHHb D(+)葡萄糖OCH2OHHOHa D(+)葡萄糖[a]20D=+112 。氧環(huán)式(Haworth(( (Haworth((氧環(huán)式開鏈?zhǔn)?6%64%極少室溫下約占葡萄糖的環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)還可解釋實(shí)驗(yàn)事實(shí)②: (CH3)2SO4OCH3H2O/H+CH2OCH3C H O C H3OOCH3H3COCH2OCH3C H O HOOCH3H3COOCH3葡萄糖 五甲基葡萄糖四甲基葡萄糖C H O HOCH2OHOHHOOH縮醛結(jié)構(gòu)對(duì)稀酸不穩(wěn)定醚鏈,穩(wěn)定 由于葡萄糖的環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)含有吡喃環(huán) ( ) 結(jié)構(gòu) ,所以葡萄糖的六元氧環(huán)式結(jié)構(gòu)的全稱為: α- D-(+)-吡喃葡萄糖 β- D-(+)-吡喃葡萄糖 O在水溶液中,果糖主要以五元氧環(huán)式存在: OHOH 2 C CH 2 OHOHHOOHH654321OHOH 2 CCH2OHOHHOOHH654321a D()果糖 b D()果糖C=O654321(C5上羥甲基與苷羥基不同側(cè)) (C5上羥甲基與苷羥基同側(cè))a D()呋喃果糖b D()呋喃果糖(3) 單糖的構(gòu)象 x射線研究表明,氧環(huán)式葡萄糖通常采取最穩(wěn)定的椅式構(gòu)象: a D(+)葡萄糖OCH2OHHOHOOHOHHOCH2OHHOHOOHOHHb D(