一.雜環(huán)化合物的分類、命名1.分類按環(huán)的形式——單雜環(huán)和稠雜環(huán)；

按環(huán)的大小——最重要的是五元雜環(huán)和六元雜環(huán)；按雜環(huán)中雜原子數(shù)目的多少——單雜原子的雜環(huán)和多雜原子的雜環(huán)吲哚喹啉

第1頁/共27頁第一頁，共28頁。一.雜環(huán)化合物的分類、命名2、命名a.音譯法：在同音漢字左邊+口字。第2頁/共27頁第二頁，共28頁。一.雜環(huán)化合物的分類、命名b.

雜環(huán)及環(huán)上取代基的編號：

(1)母體雜環(huán)的編號：

雜原子的編號為“1”,，雜原子鄰位的碳原子也可依次用α、β、γ…編號。第3頁/共27頁第三頁，共28頁。一.雜環(huán)化合物的分類、命名（2）當環(huán)上有不同雜原子時，按O→S→N的次序編號。若環(huán)上連有不同的取代基，其編號按次序規(guī)則和最低系列。第4頁/共27頁第四頁，共28頁。1.雜化軌道理論二.雜環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)與芳香性S:3S23P4第5頁/共27頁第五頁，共28頁。2.結(jié)構(gòu)與芳香性

五元雜環(huán)：環(huán)上所有原子以SP2雜化軌道成鍵；4個碳原子以一

個P電子，雜原子以一對P電子形成閉環(huán)共軛系統(tǒng)，

環(huán)上所有原子在同一平面上；環(huán)上P電子數(shù)超過成環(huán)

原子數(shù)，環(huán)上電子云密度比苯大呋喃噻吩二.雜環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)與芳香性第6頁/共27頁第六頁，共28頁。實驗結(jié)果表明：芳香性：苯＞噻吩＞吡咯＞呋喃二.雜環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)與芳香性呋喃、吡咯、噻吩芳香性可從其共軛能(離域能）上顯示：呋喃、吡咯、噻吩分別為67、88

和

117kJ／mo1。（苯150.5kJ／mo1，共軛二烯烴12~28kJ／mo1

）五元雜環(huán)化合物具有芳香性的另一個標志就是環(huán)上的氫受離域電子環(huán)流的影響，其核磁共振信號都出現(xiàn)在低場區(qū)。α-H

由于受雜原子吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)的影響，其δ值較大。第7頁/共27頁第七頁，共28頁。

六元雜環(huán)：環(huán)上所有原子以

SP2

雜化軌道成鍵；5個碳原子以

一個P電子,雜原子也以一個P電子形成閉環(huán)共軛系統(tǒng)，

環(huán)上所有原子在同一平面上;環(huán)上P電子數(shù)和成環(huán)原

子數(shù)相等,由于雜原子電負性較大,環(huán)上電子云密度

比苯小。二.雜環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)與芳香性第8頁/共27頁第八頁，共28頁。三.五元雜環(huán)化合物

1.五元雜環(huán)化合物的化學性質(zhì)

親電取代反應(yīng)活性：

對于五元雜環(huán)化合物，它們五原子六電子結(jié)構(gòu)，碳原子上的電子云密度比苯環(huán)高，而使親電取代反應(yīng)（如硝化、磺化、鹵化和Friedel-Craft反應(yīng)）更易進行。

活性次序為：吡咯＞呋喃＞噻吩＞苯

由于它們的高度活潑性及呋喃和吡咯對無機強酸的敏感性，親電取代反應(yīng)需要比較溫和的試劑或反應(yīng)條件。

第9頁/共27頁第九頁，共28頁。吡咯酰基化可不用催化劑三.五元雜環(huán)化合物

呋喃、吡咯、噻吩的親電取代反應(yīng)主要發(fā)生在α位！乙酰基硝酸酯吡啶-三氧化硫加成物比AlCl3溫和第10頁/共27頁第十頁，共28頁。三.五元雜環(huán)化合物

2、五元雜環(huán)化合物親電取代反應(yīng)的定位規(guī)律以噻吩為例：(1)α-位上有取代基第11頁/共27頁第十一頁，共28頁。三.五元雜環(huán)化合物

(2)β-位上有取代基注意：吡咯和呋喃也遵循上述規(guī)律，但當α-位上有m-定位基(如：–CHO、–COOH)時，新引入基團進入的位置與反應(yīng)試劑有關(guān)：第12頁/共27頁第十二頁，共28頁。雙烯體親雙烯體1,4-加成三.五元雜環(huán)化合物

2.常見的五元雜環(huán)化合物

(1)呋喃與糠醛

呋喃:1.

容易發(fā)生親電取代反應(yīng),且需采用比較緩和的試劑2.

具有不飽和化合物的性質(zhì)，可以發(fā)生加成反應(yīng)

*3.

具有共軛雙鍵的性質(zhì),和順丁烯二酸酐發(fā)生雙烯合成反應(yīng)第13頁/共27頁第十三頁，共28頁。在催化劑作用下，呋喃加氫生成四氫呋喃，簡寫為THF

四氫呋喃為無色液體，沸點650C，是一種優(yōu)良的溶劑和重要的合成原料，常用以制取己二酸、己二胺、丁二烯等產(chǎn)品三.五元雜環(huán)化合物

第14頁/共27頁第十四頁，共28頁。三.五元雜環(huán)化合物

糠醛:學名α-呋喃甲醛糠醛是不含α氫原子的醛，其化學性質(zhì)與苯甲醛或甲醛相似Cannizzaro反應(yīng)Perkin反應(yīng)羥醛縮合反應(yīng)糠醇糠酸鈉第15頁/共27頁第十五頁，共28頁。(2)噻吩

比苯更易發(fā)生親電取代反應(yīng),親電取代反應(yīng)發(fā)生在α位三.五元雜環(huán)化合物

(3)吡咯和吲哚吡咯：弱酸性:由于N上未共用電子對參加了雜環(huán)的共軛體系，

吡咯的堿性極弱。吡咯表現(xiàn)出弱酸性，(pH=5)，

與N相連的H可被堿金屬取代形成鹽。第16頁/共27頁第十六頁，共28頁。(B)加成反應(yīng)

吡咯與還原劑作用或催化加氫時，可生成四氫吡咯（吡咯烷）四氫吡咯不是共軛體系，因此具有脂肪族仲胺的性質(zhì)，是較強的堿三.五元雜環(huán)化合物

第17頁/共27頁第十七頁，共28頁。三.五元雜環(huán)化合物

吲哚：由苯環(huán)和吡咯環(huán)稠合而成的，因此也叫做苯并吡咯(4)咪唑和噻唑：較常見的含有兩個雜原子的五元雜環(huán)化合物第18頁/共27頁第十八頁，共28頁。四.六元雜環(huán)化合物1.吡啶和嘧啶

吡啶：可與水、乙醇、乙醚等混溶，還能溶解大部分

有機化合物和許多無機鹽類，因此吡啶是一個

很好的溶劑。

第19頁/共27頁第十九頁，共28頁。四.六元雜環(huán)化合物（A）堿性與成鹽吡啶環(huán)上的氮原子一對未共用電子對,它沒有參于環(huán)上的共軛體系，因此能與質(zhì)子結(jié)合，具有弱堿性。堿性比苯胺強,但比脂肪胺及氨弱得多。

溫和的磺酰化試劑磺化對強酸不穩(wěn)定物質(zhì)(如呋喃)第20頁/共27頁第二十頁，共28頁。(B)親電取代反應(yīng)：

吡啶環(huán)上的電子云密度低，親電取代不如苯活潑

吡啶與硝基苯類似，一般要在強烈條件下才能發(fā)生親電取代

反應(yīng)，且主要發(fā)生在β位四.六元雜環(huán)化合物硝化：磺化：鹵化：不發(fā)生傅-克反應(yīng)！

第21頁/共27頁第二十一頁，共28頁。四.六元雜環(huán)化合物吡啶可與強的親核試劑起親核取代反應(yīng)，主要發(fā)生在α-位和γ-位。被取代的可以是氫原子，也可以是易于離去的基團。

（C）

親核取代反應(yīng)第22頁/共27頁第二十二頁，共28頁。四.六元雜環(huán)化合物吡啶經(jīng)催化氫化或用乙醇和鈉還原，可得六氫吡啶

六氫吡啶又稱哌啶，它的堿性比吡啶大，化學性質(zhì)和脂肪族仲胺相似，常用作溶劑及有機合成原料。(C)氧化與還原吡啶比苯穩(wěn)定，它不易被氧化劑氧化第23頁/共27頁第二十三頁，共28頁。2.喹啉和異喹啉

喹啉異喹啉氧化還原：吡啶環(huán)上的電子云密度較低，喹啉氧化時，苯環(huán)

易被氧化；還原時則是吡啶環(huán)優(yōu)先被還原四.六元雜環(huán)化合物第24頁/共27頁第二十四頁，共28頁。四.六元雜環(huán)化合物(b)親電反應(yīng)：比吡啶容易進行，親電試劑主要進攻喹啉分子中

的苯環(huán)部分。親電反應(yīng)易發(fā)生在5、8位

(c)親核反應(yīng)：親核試劑主要進攻喹啉分子中的吡啶環(huán)部分，親

核反應(yīng)易發(fā)生在2位58第25頁/共27頁第二十五頁，共28頁。本章重點

一、雜環(huán)化合物命名三、呋喃與糠醛的特征反應(yīng)

四、吡啶和喹啉的特征反應(yīng)

*二、雜環(huán)化合物芳香性的判定第26頁/共27頁第二十六頁，共28頁。感謝您的觀看！第27頁/共27頁第二十七頁，共28頁。內(nèi)容總結(jié)一.雜環(huán)化合物的分類、命名。的電子云密度比苯環(huán)高，而