导图社区 杂环化合物
杂环化合物过于复杂,都是一个个用chemdraw画的
编辑于2020-07-10 18:34:54杂环化合物
命名
五元杂环
含一个杂原子
含2个杂原子

苯并五元杂环体系


六元杂环
含1个杂原子

含2个杂原子

苯并六元杂环体系

杂环并杂环


含有一个杂原子的五元杂环体系
呋喃、噻吩、吡咯的结构
O、S、N原子均采用SP2杂化,五原子六电子体系具有芳香性,符合休克尔规则
吡咯、呋喃、噻吩的反应
吡咯、呋喃、噻吩的质子化反应
在酸性条件下可质子化
质子化主要发生在C-2上
由于α-C的质子化反应,吡咯在强酸作用下会因聚合而破坏
在稀酸水溶液中,呋喃质子化氧化发生并导致水解开环
吡咯易聚合,呋喃易开环【酸性条件】
亲电取代
分子中的碳原子上的Π电子云密度比苯环上的大,发生亲电取代速度比苯快
吸电子诱导:O>N>S
给电子共轭:N>O>S
N贡献电子最多,O其次,S最少
对亲电取代反应的活性:吡咯>呋喃>噻吩>>苯
取代反应主要发生在α-C上
吡咯、呋喃对酸及氧化剂比较敏感,选择试剂要注意
噻吩、吡咯的芳香性较强,则易取代而不易加成,呋喃芳香性较弱

加成反应
破坏芳香性
对加成反应的活性:呋喃>吡咯>噻吩>苯
芳香性:苯>>噻吩>吡咯>呋喃


噻吩均不反应
催化加氢

吡咯的特殊反应
与苯酚类似,具有酸性,酸性比苯酚小,具有与苯胺类似的性质
吡咯上的H具有一定活性,酸性
卟吩环系化合物
四个吡咯环,和四个次甲基交替相连组成的环状平面共轭体系

五元杂环化合物的制备
糠醛的制备
呋喃的制备

吡咯的制备


噻吩的制备

取代物的制备
生物碱
性质
无色固体结晶,有色的很少(黄连素黄色),液体也很少(烟碱为液体)
分子中含有手性碳原子,有旋光性。能溶于有机溶剂
沉淀反应
生物碱沉淀试剂
碘化汞钾K2HgI4(Mayer试剂)、碘化铋钾试剂(Dragendorff试剂)、碘-碘化钾试剂、10%苦味酸、磷钼酸、硅钨酸、丹宁酸、AuCl3盐酸溶液、PtCl4盐酸溶液
颜色反应
Mandelin试剂(1%钒酸胺的浓硫酸溶液)
Frohde试剂(1%钼酸钠的浓硫酸溶液)
Marquis试剂(少量甲醛的浓硫酸溶液)
浓碘酸和浓硝酸
提取方法
有机溶剂提取法
稀酸提取法
喹啉的制备
SkraupZH合成法

硝基苯随取代喹啉的取代基变化而变化
质子化的β—苯胺基丙醛发生分子内亲电取代
1,2—二氢喹啉被硝基苯氧化
Friedlander(佛瑞得兰得尔尔)缩合反应

异喹啉

含有一个杂原子的六元杂环体系
吡啶
结构
吡啶分子中氮原子的第三个SP3轨道容纳一对电子,可使酸与之共享,使得吡啶的碱性比吡咯强
化学性质
碱性

亲核取代
主要发生在α—位或γ—位
吡啶环上有給电子基,利于亲核取代

活性:脂肪胺>吡啶>吡咯

亲电取代
主要发生在吡啶的β—位
吡啶类似于高度钝化的苯的衍生物
剧烈条件下才能发生

不发生傅—克反应
环上有给电子取代基时,利于亲电取代

还原,氧化反应

被双氧水或过酸氧化,主要发生在氮原子上


吲哚
结构
亲电取代
发生在吡咯环上
发生在3—位上
喹啉
结构
碱性比吡啶弱
亲电取代发生在苯环上
亲核取代发生在吡啶环上
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