沈阳药科大学：《有机化学》课程教学资源（PPT课件）第十四章 杂环化合物

第十四章 杂环化合物

第十四章 杂 环 化 合 物

主要内容 第一节杂环化合物的分类和命名 第二节 六元杂环化合物 第三节五元杂环化合物

主要内容 第一节 杂环化合物的分类和命名 第二节 六元杂环化合物 第三节 五元杂环化合物

第一节 杂环化合物的分类和命名 (一)分类 1、脂杂环 没有芳香特征的杂环化合物称为脂杂环。 三元杂环 (环氧乙烷) (氮杂环丙烷) 四元杂环 (B-丙内酯) (B-丙内酰胺) 五元杂环 (顺丁烯二酸酐) 七元杂环 (氧杂草) (1H-氮杂草)

第一节 杂环化合物的分类和命名 1、脂杂环 没有芳香特征的杂环化合物称为脂杂环。 三元杂环 四元杂环 五元杂环 七元杂环 (氮杂环丙烷) (β-丙内酯) (β-丙内酰胺) (顺丁烯二酸酐) (氧杂 ) (1H-氮杂 ) O H (环氧乙烷) N O O NH O O O O O N H （一）分类

2、芳杂环 具有芳香特征的杂环化合物称为芳杂环 五元杂环 呋喃 噻吩 吡咯 噁唑 噻唑 咪唑 吡唑 六元杂环 吡啶 嘧啶 吡喃（无芳香性） 苯并杂环 吲哚 喹啉 异喹啉 杂环并杂环 嘌呤

2 、芳杂环 具有芳香特征的杂环化合物称为芳杂环 苯并杂环 杂环并杂环 五元杂环 六元杂环 呋喃 噻吩 吡咯 噁唑 噻唑 咪唑 吡唑 吡啶 嘧啶 吡喃(无芳香性) 吲哚 喹啉 异喹啉 嘌呤 O S N H N O N S N N H N N H N N N O N H N N N N N H N

(二)命名 命名原则： 杂环的命名常用音译法，是按外文名词音译成带“口 ” 字旁的同音汉字。 当环上有取代基时，取代基的位次从杂原子算起 依次用1,2,3.（或B,Y.)编号。 如杂环上不止一个杂原子时，则从O、S、N顺序依次 编号。编号时杂原子的位次数字之和应最小

(二) 命名 命名原则: 杂环的命名常用音译法，是按外文名词音译成带“口 ”字旁的同音汉字。 当环上有取代基时，取代基的位次从杂原子算起 依次用1,2,3,. (或α,β,γ.)编号。 如杂环上不止一个杂原子时，则从O、S、N顺序依次 编号。编号时杂原子的位次数字之和应最小

实例： 五元杂环 36 36 36 20 1 呋喃(furan) 噻吩(thiophene) 吡咯(pyrrole)) 五元杂环苯并体系 苯并呋喃 苯并噻吩 苯并吡咯 (benzofuran) (benzothiophene) 吲哚(indole)

五元杂环 五元杂环苯并体系 O 1 2 3 4 5 6 7 S 1 2 3 4 5 6 7 N H 1 2 3 4 5 6 7 呋喃(furan) 噻吩(thiophene) 吡咯(pyrrole) 苯并呋喃 (benzofuran) 苯并噻吩 (benzothiophene) 苯并吡咯 吲哚 (indole) O 1 2 4 3 α β 5 S 1 2 4 3 α β 5 5 N1 H 2 4 3 α β 实例:

六元杂环 4 4 4 36 3B 3 20 20 1 吡啶(pyridine) 吡喃(pyran) γ-吡喃酮 -吡喃酮 (Y-pyrone) (a-pyrone) 5 3 N2 哒嗪(pyridazine) 嘧啶(pyrimidine) 吡嗪(pyrazine)

N α β 1 2 3 4 5 6 γ O α β 1 2 3 4 5 6 γ 1 2 3 4 5 6 O O 1 2 3 4 5 6 O O N N 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 N N 1 2 3 4 5 6 N N 六元杂环 吡啶(pyridine) 吡喃(pyran) γ-吡喃酮 (γ-pyrone) α-吡喃酮 (α-pyrone) 哒嗪(pyridazine) 嘧啶(pyrimidine) 吡嗪(pyrazine)

六元杂环苯并环系 5 5 8 8 喹啉 异喹啉 苯并吡喃 苯并-Y-吡喃酮 quinoline) (isoquinoline) (benzopyran)(benzo-y-pyrone) 杂环并杂环 6 8 2 嘌呤(purine) 3

N 1 2 3 5 4 6 7 8 N 1 2 3 5 4 6 7 8 1 2 3 5 4 6 7 8 O O O N N N H N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 杂环并杂环 喹啉 (quinoline) 异喹啉 (isoquinoline) 苯并吡喃 (benzopyran) 苯并--吡喃酮 (benzo--pyrone) 嘌呤(purine) 六元杂环苯并环系

第二节六元杂环化合物 (一)吡啶 1电子结构 孤电子对 在sp杂化 轨道上。 共轭效应和诱导效应都是吸电子的 结构：吡啶N是sp杂化，孤电子对不参与共轭。 反应：碱性较强。环不易发生亲电取代反应但易发生亲核 取代反应。发生亲电取代反应时，环上起间位定 位基的作用。发生亲核取代反应时，环上N起邻对 位定位基的作用

(一) 吡啶 共轭效应和诱导效应都是吸电子的 孤电子对 在sp2杂化 轨道上。 结构：吡啶N是sp2杂化，孤电子对不参与共轭。 反应：碱性较强。环不易发生亲电取代反应但易发生亲核 取代反应。发生亲电取代反应时，环上N起间位定 位基的作用。发生亲核取代反应时，环上N起邻对 位定位基的作用。 1 电子结构 第二节 六元杂环化合物

2物理性质 氮原子的电负性较大，使吡啶有较大极性，其偶极距数值较大， u=2.20D u=1.17D 吡啶能与水以任意比例混溶，又能溶解大多数极性或非极性 有机化合物，甚至许多无机盐类，是一个良好的溶剂

2 物理性质 氮原子的电负性较大,使吡啶有较大极性,其偶极距数值较大. N N H =2.20D =1.17D 吡啶能与水以任意比例混溶,又能溶解大多数极性或非极性 有机化合物,甚至许多无机盐类,是一个良好的溶剂