当前课程知识点:有机化学(下) > 第十一章 杂环化合物 > 11.4 六元杂环化合物的性质 > 六元杂环化合物的性质
同学们好
前面的课程里
我们学习了杂环化合物的命名 结构
五元杂环的性质
今天我们学习六元杂环化合物的性质
六元杂环化合物中最常见的是吡啶和嘧啶
吡啶又称氮杂苯
最初由干馏动物的骨骼得到
其衍生物广泛存于自然界中
一些生物碱中常含有吡啶或氢化吡啶环
如烟碱 新烟碱和古柯碱
物理性质
吡啶是具有特殊臭味的无色液体
沸点115℃ 能与水混溶
结构参数与电荷分布如图
表明吡啶环中键长是高度平均化的
可以预见吡啶环相当稳定
但电荷分布不均匀
同时因为氮原子上
电子云密度大而具有碱性
下面这个图表示了
吡啶能发生反应的活性部位
N原子具有碱性和亲核性
环上亲电取代发生在β位
亲核取代发生在α位
化学性质
首先是碱性
吡啶氮原子上有未共用电子对
具有碱性
部分含氮化合物中
碱性强弱有以下次序
甲胺强于氨强于吡啶强于苯胺
吡啶可以和强酸(如盐酸)
发生中和反应生成吡啶盐
是一种强酸捕获剂
吡啶还可以和碘甲烷发生亲核取代反应
生成季铵盐
一些吡啶盐在有机合成中
常用来作氧化剂 磺化剂和氟化剂等
吡啶三氧化硫
同学们还记得吗
在五元杂环化合物里磺化反应时的磺化剂
吡啶的亲电取代反应
活性比苯低的多
且亲电取代反应发生在β位
吡啶的卤代反应需要催化剂
而且要在较高温度下进行
吡啶的硝化反应
需要在浓酸和高温下才能进行
吡啶在硫酸汞催化和加热的条件下
才能发生磺化反应得到β-吡啶磺酸
吡啶亲电取代活性比苯低的多
且不发生付克反应
这个性质和我们以前学过的那个物质比较类似
对
和硝基苯比较类似
硝基苯使苯环钝化
亲电取代反应发生在间位
为什么主要亲电取代产物在β位
除用电子理论解释外
还可以用共振论
考察中间体的稳定性
进攻α位和γ位
都能得到一个特别不稳定的共振结构式
而β位没有
所以主要亲电取代产物在β位
吡啶环的亲核取代反应主要发生在α位
吡啶和氨基钠反应生成2-吡啶胺
这个反应称为齐齐巴宾反应
3-溴吡啶与氨等亲核试剂作用
可经过相应的吡啶炔历程得到吡啶胺
吡啶比苯易还原
如金属钠和乙醇就可使其氢化得到六氢吡啶
吡啶对氧化剂相当稳定
比苯还难氧化
例如
吡啶的烃基衍生物
在强氧化剂作用下只发生侧链氧化
生成吡啶甲酸
而不是苯甲酸
我们来考虑一个问题
怎么制备γ-硝基吡啶
吡啶的活泼反应位点是α位和β位
用一般的方法得不到γ位的取代产物
这时我们必须考虑别的方法
首先用过氧化氢氧化的时候
生成吡啶-N-氧化物
也称作N-氧化吡啶
再在硫酸的作用下得到γ取代的N-氧化吡啶
最后在三氯氧磷的作用下得到γ-硝基吡啶
这种方法可用于合成特殊取代位置的衍生物
我们再来看两个思考题
第一题写出4-苯基吡啶的氧化产物
吡啶对氧化剂相当稳定
比苯还难氧化
吡啶的烃基衍生物
在强氧化剂作用下只发生侧链氧化
生成吡啶甲酸
而不是苯甲酸
第二题将苯胺 苄胺 吡咯 吡啶 氨
按其碱性由强至弱的次序排列
苄胺碱性强
苯胺N上的孤对电子参与了苯环的共轭
形成p-π共轭
吡咯有弱酸性
所以它的碱性由强至弱的次序为
苄胺 氨 吡啶 苯胺 吡咯
这节课讲的是六元杂环化合物的性质
下次课讨论稠杂环化合物的性质
这次课就上到这
-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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