当前课程知识点：有机化学 > 14 杂环化合物 > 14.2 六元杂环化合物的结构与化学性质 > Video
同学们 大家好
今天我们共同学习
六元杂环化合物的结构和化学性质
六元杂环化合物最主要的代表是吡啶
吡啶的结构可以看成
是苯环的结构中的一个碳原子换成了一个氮原子
吡啶分子中所有的原子在同一平面内
表面可以把吡啶看作苯分子中一个CH单位
被sp2杂化的氮原子置换而形成的
氮原子的孤对电子对在sp2轨道上
与p轨道垂直
不参与π-电子的共轭
吡啶分子中电负性较大的氮原子存在
使得六元环变形
并使分子具有较大的偶极矩
由于偶极结构在共振杂化体中有一定贡献
环上碳原子带部分正电荷
因此吡啶是缺电子的芳环
吡啶环上的氮原子相当于脂肪族化合物中的亚胺
能与亲电试剂发生加成反应
吡啶与酰氯 磺酰氯或酐迅速生成季铵盐
这个季铵盐是更有效的酰化试剂
原因是吡啶是芳环
与卤离子相比 是更好的离去基团
因此
在酰化反应中常用吡啶做溶剂
吡啶与卤代烷或硫酸烷基酯也可以生成季铵盐
吡啶是缺电子的芳环
碳原子上的亲电取代速度非常慢
并且只得到3号位的取代产物
例如
吡啶在硝酸和硫酸混合物中在300度反应24小时
得到3-硝基吡啶的产物的产率为6%
主要原因是
亲电试剂或反应混合物中的质子
优先加在氮原子上生成吡啶季铵离子
而与季铵离子形成平衡的游离吡啶分子浓度极低
因此
亲核试剂无论是进攻带正电荷的季铵离子
或浓度极低的游离吡啶分子
反应速度都很慢
吡啶环上的给电子取代基使得亲电取代较易进行
但速度仍低于相当的苯系化合物
例如
2,4,6-三甲基吡啶在硝酸和硫酸混合物中
仅仅在100度下就可以得到三号位硝基取代产物
并且产率可以达到90%
亲核取代反应是吡啶特有的反应
苯系化合物没有类似的反应
吡啶与固体氨基钠一起加热生成2-氨基吡啶
反应是通过加成-消除方式进行的
2-甲基吡啶在类似条件下反应
得到6位取代产物
说明取代主要在氮原子的邻位进行
这个反应又称为Chichibabin 反应
吡啶还可以发生还原反应
吡啶比苯更容易还原
在室温和常压下用镍做催化剂
加氢即可以得到六氢吡啶
氢化铝锂使吡啶还原成了1,2- 1,4-二氢吡啶的混合物
由以上反应可见
吡啶与苯在结构上有相似的地方
但是环上氮原子的存在使它的反应与苯有很大差异
六元杂环化合物的结构和化学性质
就讲到这里
谢谢大家
同学们 再见
-1.1 有机化合物与有机化学
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-2.1 碳原子轨道的杂化
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-2.1 碳原子轨道的杂化--作业
-2.2 烷烃的同分异构
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-2.2 烷烃的同分异构--作业
-2.3 烷烃的构象
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-2.3 烷烃的构象--作业
-2.4 烷烃的系统命名
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-2.4 烷烃的系统命名--作业
-2.5 烷烃的卤化
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-2.5 烷烃的卤化--作业
-3.1 烯烃的结构（sp2杂化）
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-3.1 烯烃的结构（sp2杂化）--作业
-3.2 烯烃的异构与命名
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-3.2 烯烃的异构与命名--作业
-3.3 烯烃与溴的加成反应 （含机理）
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-3.3 烯烃与溴的加成反应 （含机理）--作业
-3.4 烯烃与卤化氢的加成反应（含马氏与反马机理）
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-3.4 烯烃与卤化氢的加成反应（含马氏与反马机理）--作业
-3.5 烯烃的氧化与还原
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-3.5 烯烃的氧化与还原--作业
-4.1 炔烃的结构（sp杂化）
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-4.2 炔烃的加成反应（亲电与亲核）
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-4.3 炔烃的还原与氧化
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-4.4 端基炔的化学反应
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-4.5 共轭二烯烃的特性
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-4.6 共轭效应
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-4.7 共振论及其应用
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-5.1 脂环烃的分类与命名
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-5.1 脂环烃的分类与命名--作业
-5.2 环烷烃的化学反应
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-5.2 环烷烃的化学反应--作业
-5.3 脂环烃的结构与稳定性
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-5.3 脂环烃的结构与稳定性--作业
-5.4 环己烷的构象
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-5.4 环己烷的构象--作业
-5.5 取代环己烷的构象
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-5.5 取代环己烷的构象--作业
-6.1 苯的结构和芳烃命名
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-6.1 苯的结构和芳烃命名--作业
-6.2 苯环上的亲电取代反应
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-6.2 苯环上的亲电取代反应--作业
-6.3 苯环上亲电取代反应机理
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-6.3 苯环上亲电取代反应机理--作业
-6.4 烷基苯侧链上的反应
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-6.4 烷基苯侧链上的反应--作业
-6.5 取代基的定位效应
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-6.5 取代基的定位效应--作业
-6.6 定位效应的解释
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-6.6 定位效应的解释--作业
-6.7 定位效应的应用
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-6.7 定位效应的应用--作业
-6.8 稠环芳烃的结构和化学反应
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-6.8 稠环芳烃的结构和化学反应--作业
-6.9 休克尔规则和非苯芳香体系
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-7.1 同分异构体的分类
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-7.2 分子的对称因素与手性
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-7.3 旋光性与比旋光度
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-7.4 对映异构体的书写方法与构型标记
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-8.1 卤代烃的结构与化学性质
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-8.2 亲核取代反应机理（SN1和SN2）
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-8.3 影响亲核取代反应的因素
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-8.4 消去反应机理（E1和E2）
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-8.5 影响消去反应的因素
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-8.6 格氏试剂的制备与应用
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-9.1 醇的取代反应
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-9.1 醇的取代反应--作业
-9.2 醇的消去反应
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-9.2 醇的消去反应--作业
-9.3 醇的氧化反应
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-9.3 醇的氧化反应--作业
-9.4 酚的化学反应
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-9.4 酚的化学反应--作业
-9.5 醚的化学反应
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-9.5 醚的化学反应--作业
-10.1 HCN与醛酮的反应
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-10.1 HCN与醛酮的反应--作业
-10.2 半缩醛和缩醛
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-10.2 半缩醛和缩醛--作业
-10.3 氨的衍生物与醛酮的反应
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-10.3 氨的衍生物与醛酮的反应--作业
-10.4 NaHSO3与醛酮的反应
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-10.4 NaHSO3与醛酮的反应--作业
-10.5 Grignard与醛酮的反应
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-10.5 Grignard与醛酮的反应--作业
-10.6 羟醛缩合反应
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-10.6 羟醛缩合反应--作业
-10.7 碘仿反应
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-10.7 碘仿反应--作业
-10.8 醛酮的氧化与还原
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-10.8 醛酮的氧化与还原--作业
-11.1 羧酸的酸性（结构对酸性的影响）
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-11.1 羧酸的酸性（结构对酸性的影响）--作业
-11.2 羧酸衍生物的生成
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-11.2 羧酸衍生物的生成--作业
-11.3 羧酸的氧化与还原
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-11.3 羧酸的氧化与还原--作业
-11.4 脱羧反应
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-11.4 脱羧反应--作业
-11.5 Claisen酯缩合反应
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-11.5 Claisen酯缩合反应--作业
-11.6 酯的亲核加成消除反应 （酯的水解）
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-11.6 酯的亲核加成消除反应 （酯的水解）--作业
-11.7 丙二酸二乙酯的结构与性质
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-11.7 丙二酸二乙酯的结构与性质--作业
-12.1 羟基酸的脱水反应
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-12.1 羟基酸的脱水反应--作业
-12.2 a-羟基酸的分解反应
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-12.3 羰基酸的脱羧反应
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-12.3 羰基酸的脱羧反应--作业
-12.4 β-二羰基化合物酮式和烯醇式的互变异构
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-12.4 β-二羰基化合物酮式和烯醇式的互变异构--作业
-12.5 β-二羰基化合物的烃化和酰化反应
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-12.5 β-二羰基化合物的烃化和酰化反应--作业
-13.1 胺的碱性
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-13.2 Hinsberg反应
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-13.3 胺与亚硝酸的反应
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-13.4 季铵碱的霍夫曼（Hoffmann）消除
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-13.5 重氮盐的合成与化学性质
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-13.6 芳基重氮盐的偶合反应
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-14.1 五元芳杂环化合物结构与化学性质
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-14.1 五元芳杂环化合物结构与化学性质--作业
-14.2 六元杂环化合物的结构与化学性质
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-14.2 六元杂环化合物的结构与化学性质--作业
-考试题--作业
