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
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
对
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
-8.1.1 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
-8.1.3 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)
-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
-8.2.3常见有机化合物的红外光谱图(一)
--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
-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
-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
-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)
-8.3.3.2 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习题
-8.4.4 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)
--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)
--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
-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
-9.2.3 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)
-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
-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
-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
-9.4.7 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)
-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
-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
-9.5.4 麦克尔加成
--麦克尔加成
--麦克尔加成
-10.1 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
-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)
-10.6 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)
-10.10 重氮盐的性质(二)
--重氮盐的性质(二)
-11.1 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
-11.4 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
-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
-12.3 药物合成案例
--药物合成案例
--药物合成案例
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