当前课程知识点:有机化学(下) >  第十一章 杂环化合物 >  11.3 五元杂环化合物的性质 >  五元杂环化合物的性质

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五元杂环化合物的性质在线视频

下一节:六元杂环化合物的性质

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五元杂环化合物的性质课程教案、知识点、字幕

同学们好

上节课学习了杂环化合物的结构

这次课接着学习杂环化合物的性质

首先看物理性质

呋喃 噻吩 吡咯都存在于焦油中

呋喃遇盐酸浸湿的松木片呈绿色

噻吩与吲哚醌在硫酸作用下显蓝色

吡咯遇盐酸浸湿的松木片呈红色

可用于鉴别

五元杂环是5原子6电子的体系

环上电子云密度比苯环上的大

比苯更容易发生亲电取代反应

从电荷分布图上可以看出

α位相对负电荷密度更大

所以一般发生在α位上

总的反应活性是吡咯>呋喃>噻吩>苯

室温下乙酸溶液中

噻吩与溴发生取代反应的速率

为苯的10的9次方倍

五元杂环的芳香性不如苯

有时表现出共轭二烯烃的性质

我们首先学习亲电取代反应

卤代反应 呋喃 噻吩 吡咯比苯活泼

一般不需要催化剂就可直接卤代

室温下

与氯 溴反应

一般得到多卤代物

在温和的条件下

如加稀释剂及低温

可以得到一取代物

噻吩碘化时不活泼

需要催化剂

硝化反应

在强酸作用下

呋喃与吡咯很容易开环形成聚合物

因此不能象苯那样用一般的方法进行硝化

五元杂环的硝化

一般用比较温和的

非质子硝化剂——乙酰基硝酸酯

在低温度下进行

硝基主要进入α-位

磺化反应也常用温和的非质子磺化剂

如用吡啶与三氧化硫的加合物

作为磺化剂进行反应

噻吩对酸比较稳定

室温下可与浓硫酸发生磺化反应

生成α-噻吩磺酸

用于噻吩的分离和精制

比较一下

卤代反应不需要催化剂

低温进行

硝化反应和磺化反应不用强酸

用温和的亲电试剂

傅氏酰基化反应

常采用较温和的催化剂如SnCl4 BF3等

这张图把呋喃的亲电取代反应做了一个归纳

同学们可以比较一下反应条件

加成反应

呋喃 噻吩 吡咯均可进行催化加氢反应

产物是失去芳香性的饱和杂环化合物

呋喃 吡咯可用一般催化剂还原

噻吩中的硫能使催化剂中毒

不能用催化氢化的方法还原

需使用特殊催化剂

呋喃催化加氢得到四氢呋喃

四氢呋喃在有机合成上是重要的溶剂

呋喃的芳香性最弱

显示出共轭双烯的性质

与顺丁烯二酸酐

能发生双烯合成反应(狄尔斯-阿尔德反应)

产率较高

噻吩也可与顺丁烯二酸酐反应

吡咯只与苯炔反应

吡咯含有氮原子

性质特别一点

具有弱酸性和弱碱性

含氮化合物的碱性强弱

主要取决于氮原子上未共用电子对与H⁺的结合能力

在吡咯分子中

由于氮原子上的未共用电子对参与环的共轭体系

使氮上电子云密度降低

吸引H⁺的能力减弱

弱于苯胺

另一方面

由于这种p-π共轭效应使与氮原子相连的氢原子

有离解成H⁺的可能

所以吡咯也呈弱酸性

酸性弱于苯酚

可与碱金属 氢氧化钾或氢氧化钠作用生成盐

糠醛

α-呋喃甲醛

是呋喃的重要衍生物和有机原料

由米糠制得而得名

米糠 玉米芯 杆等含有多聚戊糖

在烯酸作用下水解 脱水环化即成糠醛

在高锰酸钾的氧化下

把醛基氧化到羧基

在加氢反应中

同学们比较一下反应条件和反应产物

有一个呋喃环保留了

有一个呋喃环被还原了

选择合适的条件催化加氢

可以选择性还原醛基

不还原双键

在实际合成中得到目标产物

在浓碱条件下

糠醛也能发生康尼扎罗反应

想想糠醛的这三个化学性质

与我们前面学过的哪个物质非常类似

是苯甲醛

它们都是芳香性化合物

只不过一个是苯环

一个是杂环

糠醛还可以脱羰基

与酚缩合的酚醛树脂

有兴趣的同学可以课后详细了解一下

这小节介绍五元杂环的性质

下节课我们讨论六元杂环的性质

这次课就上到这里

有机化学(下)课程列表:

第八章 有机波谱学基础

-8.1.1 紫外光谱的基本原理

--紫外光谱的基本原理

--紫外光谱的基本原理

-8.1.2 紫外光谱与分子结构

--紫外光谱与分子结构

--紫外光谱与分子结构

-8.1.3 紫外吸收波长影响因素

--紫外吸收波长影响因素

--紫外吸收波长影响因素

-8.1.4 最大吸收波长计算(一)

--最大吸收波长计算(一)

--最大吸收波长的计算(一)

-8.1.5最大吸收波长计算(二)

--最大吸收波长计算(二)

--最大吸收波长计算(二)

-8.1.6 紫外光谱的应用

--紫外光谱的应用

--紫外光谱的应用

-8.2.1 红外光谱的简介

--红外光谱简介

--红外光谱简介简介

-8.2.2 分子结构与红外光谱特征的吸收频率

--分子结构和红外光谱的特征频率

--分子结构和红外光谱的特征频率

-8.2.3常见有机化合物的红外光谱图(一)

--常见有机化合物红外光谱(烃及卤代烃)

--烃及卤代烃红外光谱

-8.2.4 常见有机化合物的红外光谱图(二)

--含氧氮有机物红外光谱

--含氧氮有机物红外光谱

-8.2.5 红外光谱应用

--红外光谱的应用

--红外光谱的应用

-8.3.1.1 核磁共振谱的基本原理

--核磁共振谱基本原理

--核磁共振谱基本原理

-8.3.1.2 化学位移

--化学位移

--化学位移

-8.3.1.3 自旋耦合和自旋裂分

--自旋耦合和自旋裂分

--自旋耦合和自旋裂分

-8.3.1.4 核磁共振氢谱的解析

--氢核磁谱图的解析

--氢核磁共振谱解析

-8.3.2.1 碳核磁共振谱(上)

--碳核磁共振谱上

--碳核磁共振谱(上)

-8.3.2.2 碳核磁共振谱(下)

--碳核磁共振谱下

--碳核磁谱(下)

-8.3.3.1 二维核磁谱图(一)

--二维核磁谱图(一)

--二维核磁谱图(一)

-8.3.3.2 二维核磁谱图(二)

--二维核磁谱图(二)

--二维核磁谱图(二)

-8.4.1 质谱简介

--质谱简介

--质谱简介练习题

-8.4.2 有机质谱中的主要离子类型

--有机质谱中的主要离子类型

--有机质谱中的主要离子类型练习题

-8.4.3 有机质谱中的裂解和重排

--有机质谱中的裂解和重排

--有机质谱中的裂解和重排习题

-8.4.4 常见有机化合物的质谱特征(一)

--常见有机化合物的质谱特征(一)

--烃类的质谱特征练习题

-8.4.5 常见有机化合物的质谱特征(二)

--常见有机化合物的质谱特征(二)

--含氧化合物,醚和酮的质谱特征练习题

-8.4.6 常见有机化合物的质谱特征(三)

--常见有机化合物的质谱特征(三)

--醛,羧酸及杂原子有机物的质谱特征练习题

-8.4.7 质谱的解析

--质谱的解析

--质谱解析练习题

-8.5.1 单一谱图解析

--单一谱图解析

--单一谱图解析主观题

--单一谱图解析

-8.5.2 综合谱图解析

--综合谱图解析

--综合谱图解析主观题

--综合谱图解析客观题

-有机波谱学基础

第九章 含氧化合物

-9.1.1 醇的命名和结构

--醇的命名和结构

--醇的结构和命名

-9.1.2 醇的制备

--醇的制备

--醇的制备

-9.1.3 醇的性质(一)

--醇的性质(一)

--醇的性质(一)

-9.1.4 醇的性质(二)

--醇的性质(二)

--醇的性质(二)

-9.1.5 醚的命名和制备

--醚的命名和制备

--醚的命名和制备

-9.1.6 醚的性质

--醚的性质

--醚的性质

-9.2.1 酚的命名、结构

--酚的命名、结构

--酚的命名和结构

-9.2.2酚的制备和物理性质

--酚的制备和物理性质

--酚的制备和物理性质

-9.2.3 酚的化学性质(一)

--酚的化学性质(一)

--酚的化学性质(一)

-9.2.4 酚的化学性质(二)

--酚的化学性质(二)

--酚的化学性质(二)

-9.3.1 醛酮的命名和结构

--醛酮的结构和命名

--醛酮的命名和结构

-9.3.2 醛酮的制备

--醛酮的制备

--醛酮的制备

-9.3.3 醛酮的性质(一)

--醛酮的性质(一)

--醛酮的性质(一)

-9.3.4 醛酮的性质(二)

--醛酮的性质(二)

--醛酮的性质(二)

-9.3.5 醛酮的性质(三)

--醛酮的性质(三)

--醛酮的化学性质(三)

-9.4.1 羧酸及其衍生物的结构、命名

--羧酸及其衍生物的结构、命名

--羧酸及其衍生物的结构、命名

-9.4.2 羧酸的制备

--羧酸的制备

--羧酸的制备

-9.4.3 羧酸衍生物制备及物理性质

--羧酸衍生物制备及物理性质

--羧酸衍生物制备及物理性质

-9.4.4 羧酸的性质(一)

--羧酸的性质(一)

--羧酸的性质(一)

-9.4.5 羧酸的性质(二)

--羧酸的性质(二)

--羧酸的性质(二)

-9.4.6 羟基羧酸的制备及性质

--羟基羧酸的制备及性质

--羟基羧酸的制备及性质

-9.4.7 羧酸衍生物的性质(一)

--羧酸衍生物的性质(一)

--羧酸衍生物的性质(一)

-9.4.8 羧酸衍生物的性质(二)

--羧酸衍生物的性质(二)

--羧酸衍生物的性质(二)

-9.5.1 β-二羰基化合物

--β-二羰基化合物

--β-二羰基化合物

-9.5.2 克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用

--克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用

--克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用

-9.5.3 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用

--乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用

--乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用

-9.5.4 麦克尔加成

--麦克尔加成

--麦克尔加成

-有机化合物的鉴别

第十章 含氮化合物

-10.1 硝基化合物的结构和命名

--硝基化合物的结构和命名

--硝基化合物的结构和命名

-10.2 硝基化合物的化学性质

--硝基化合物的化学性质

--硝基化合物的化学性质

-10.3 胺的结构和命名

--胺的结构和命名

--胺的结构和命名

-10.4 胺的制备

--胺的制备方法

--胺的制备

-10.5 胺的化学性质(一)

--胺的化学性质(一)

--胺的化学性质(一)

-10.6 胺的化学性质(二)

--胺的化学性质(二)

--胺的化学性质(二)

-10.7 季铵盐和季铵碱

--季铵盐和季铵碱

--季铵盐和季铵碱

-10.8 腈和异腈

--腈和异腈

--腈和异腈

-10.9 重氮盐的性质(一)

--重氮盐的性质(一)

--重氮盐的性质(一)

-10.10 重氮盐的性质(二)

--重氮盐的性质(二)

--重氮盐的性质(二)

-含氮化合物

第十一章 杂环化合物

-11.1 杂环化合物的分类和命名

--杂环化合物的分类和命名

--杂环化合物的分类和命名

-11.2 杂环化合物的结构

--杂环化合物的结构

--杂环化合物的结构

-11.3 五元杂环化合物的性质

--五元杂环化合物的性质

--五元杂环化合物的性质

-11.4 六元杂环化合物的性质

--六元杂环化合物的性质

--六元杂环化合物的性质

-11.5 稠杂环化合物

--稠杂环化合物

--稠杂环化合物

-杂环化合物

第十二章 有机合成

-12.1 有机合成的任务

--有机合成的任务

--有机合成的任务

-12.2 有机合成路线的设计

--有机合成路线的设计

--有机合成路线的设计

-12.3 药物合成案例

--药物合成案例

--药物合成案例

-有机合成讨论

第十三章 考试

-有机化学下

五元杂环化合物的性质笔记与讨论

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