雜環(huán)化學課件

1、雜 環(huán) 化 學雜環(huán)化學與其他學科的關(guān)系雜環(huán)化學與其他學科的關(guān)系 量子化學 無機化學 分子生物學 有機合成化學 醫(yī)藥化學 配位化學 染料化學 高分子化學 農(nóng)藥化學脂雜環(huán)：飽和環(huán)烴脂雜環(huán)：飽和環(huán)烴芳雜環(huán)：非飽和環(huán)烴，即不飽和環(huán)烴芳雜環(huán)：非飽和環(huán)烴，即不飽和環(huán)烴大大 環(huán)：冠醚、環(huán)番、環(huán)糊精、杯芳烴和環(huán)：冠醚、環(huán)番、環(huán)糊精、杯芳烴和C60等等1.1 雜環(huán)化合物的分類雜環(huán)化合物的分類第一章 概述三元雜環(huán)三元雜環(huán)四元雜環(huán)四元雜環(huán)五元雜環(huán)五元雜環(huán)七元雜環(huán)七元雜環(huán)(氮雜環(huán)丙烷氮雜環(huán)丙烷)(-丙內(nèi)酯丙內(nèi)酯)(-丙內(nèi)酰胺丙內(nèi)酰胺)(順丁烯二酸酐順丁烯二酸酐)(氧雜氧雜)(1H-氮雜氮雜)OHN(環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷)

2、OONHOOOOONH1、脂雜環(huán)、脂雜環(huán) 沒有芳香特征的雜環(huán)化合物稱為脂雜環(huán)。沒有芳香特征的雜環(huán)化合物稱為脂雜環(huán)。小環(huán)小環(huán)中環(huán)中環(huán)八元雜環(huán)八元雜環(huán)十二元雜環(huán)十二元雜環(huán)大環(huán)大環(huán)超大環(huán)超大環(huán)大于十三元雜環(huán)大于十三元雜環(huán)2 、芳雜環(huán)、芳雜環(huán) 具有芳香特征的雜環(huán)化合物稱為芳雜環(huán)具有芳香特征的雜環(huán)化合物稱為芳雜環(huán)苯并雜環(huán)苯并雜環(huán)雜環(huán)并雜環(huán)雜環(huán)并雜環(huán)五元雜環(huán)五元雜環(huán)六元雜環(huán)六元雜環(huán)呋喃呋喃噻吩噻吩吡咯吡咯噁唑噁唑噻唑噻唑咪唑咪唑吡唑吡唑吡啶吡啶嘧啶嘧啶吡喃吡喃吲哚吲哚喹啉喹啉異喹啉異喹啉嘌呤嘌呤OSNHNONSNNHNNHNNNONHNNNNNHN3. 大環(huán)SOOOOOOOOOOOHHOOHOOOHHOO

3、HOOOHOHOHOOOHOHOHOOOHOHHOOOOHOHHOOOOHHOHOO冠醚冠醚環(huán)糊精環(huán)糊精杯芳烴杯芳烴環(huán)番環(huán)番C601.2 雜環(huán)化合物的命名命名原則命名原則: 雜環(huán)的命名常用音譯法，是按外文名詞音譯雜環(huán)的命名常用音譯法，是按外文名詞音譯成帶成帶“口口”字旁的同音漢字。字旁的同音漢字。 當環(huán)上有取代基時，取代基的位次從雜原子當環(huán)上有取代基時，取代基的位次從雜原子算起依次用算起依次用1,2,3, (或或,)編號。編號。 如雜環(huán)上不止一個雜原子時，則從如雜環(huán)上不止一個雜原子時，則從O、S、N順序依次編號。編號時雜原子的位次數(shù)字之和應(yīng)順序依次編號。編號時雜原子的位次數(shù)字之和應(yīng)最小最小。

4、五元雜環(huán)五元雜環(huán)五元雜環(huán)苯并體系五元雜環(huán)苯并體系呋喃呋喃(furan)噻吩噻吩(thiophene)吡咯吡咯(pyrrole)苯并呋喃苯并呋喃(benzofuran)苯并噻吩苯并噻吩(benzothiophene)苯并吡咯苯并吡咯吲哚吲哚 (indole)實例實例:六元雜環(huán)六元雜環(huán)吡啶吡啶(pyridine)吡喃吡喃(pyran)-吡喃酮吡喃酮(-pyrone)噠嗪噠嗪(pyridazine)嘧啶嘧啶(pyrimidine)吡嗪吡嗪(pyrazine)雜環(huán)并雜環(huán)雜環(huán)并雜環(huán)喹啉喹啉(quinoline)異喹啉異喹啉(isoquinoline)苯并吡喃苯并吡喃(benzopyran)苯并苯并- -

5、吡喃酮吡喃酮(benzo- -pyrone)嘌呤嘌呤(purine)六元雜環(huán)苯并環(huán)系六元雜環(huán)苯并環(huán)系第二章第二章 五元雜環(huán)化合物 含有一個雜原子的五元環(huán)體系含有一個雜原子的五元環(huán)體系 呋喃、噻吩、吡咯呋喃、噻吩、吡咯含兩個雜原子的五元雜環(huán)含兩個雜原子的五元雜環(huán)2.1 2.1 含有一個雜原子的五元環(huán)體系含有一個雜原子的五元環(huán)體系芳香性：芳香性：4n+2體系體系 0.70D0.51D1.81DONHS呋喃、噻吩、吡咯在結(jié)構(gòu)上具有共同點，即構(gòu)成環(huán)的五個原子都為呋喃、噻吩、吡咯在結(jié)構(gòu)上具有共同點，即構(gòu)成環(huán)的五個原子都為sp2雜化，故成環(huán)的五個原子處在同一平面，雜原子上的孤對電子雜化，故成環(huán)的五個原子處

6、在同一平面，雜原子上的孤對電子參與共軛形成共軛體系，其參與共軛形成共軛體系，其電子數(shù)符合休克爾規(guī)則電子數(shù)符合休克爾規(guī)則（電子數(shù)電子數(shù) = 4n+2），），故它們都具有芳香性。故它們都具有芳香性。吡咯的結(jié)構(gòu)吡咯的結(jié)構(gòu)孤電子對在孤電子對在p軌道上。軌道上。吡吡 咯咯結(jié)構(gòu)：吡咯結(jié)構(gòu)：吡咯N是是sp2雜化，孤電子對參與共軛。雜化，孤電子對參與共軛。反應(yīng)：環(huán)易發(fā)生親電取代反應(yīng)，環(huán)上相當反應(yīng)：環(huán)易發(fā)生親電取代反應(yīng)，環(huán)上相當 有一個鄰對位定位基。有一個鄰對位定位基。共軛效應(yīng)是給電子的。誘導(dǎo)效共軛效應(yīng)是給電子的。誘導(dǎo)效應(yīng)是吸電子的。應(yīng)是吸電子的。呋喃、噻吩、吡咯的結(jié)構(gòu)呋喃、噻吩、吡咯的結(jié)構(gòu)1 電子結(jié)構(gòu)及芳香性

7、電子結(jié)構(gòu)及芳香性物理性質(zhì)：誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)相反物理性質(zhì)：誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)相反 鍵長未完全平均化鍵長未完全平均化都能溶于有機溶劑都能溶于有機溶劑,水溶解度都小于六元雜環(huán)吡啶水溶解度都小于六元雜環(huán)吡啶溶解度順序為：吡咯呋喃噻吩溶解度順序為：吡咯呋喃噻吩 吡咯幾乎不顯堿性吡咯幾乎不顯堿性, 相反具有弱酸性相反具有弱酸性呋喃、噻吩、吡咯在結(jié)構(gòu)上具有共同點，即構(gòu)成環(huán)的五個原子都為呋喃、噻吩、吡咯在結(jié)構(gòu)上具有共同點，即構(gòu)成環(huán)的五個原子都為sp2雜化，故成環(huán)的五個原子處在同一平面，雜原子上的孤對電子雜化，故成環(huán)的五個原子處在同一平面，雜原子上的孤對電子參與共軛形成共軛體系，其參與共軛形成共軛體系，其電子

8、數(shù)符合休克爾規(guī)則（電子數(shù)符合休克爾規(guī)則（電子數(shù)電子數(shù) = 4n+2），），所以，它們都具有芳香性。所以，它們都具有芳香性。 化學性質(zhì)化學性質(zhì)易發(fā)生親電取代反應(yīng)：反應(yīng)活性易發(fā)生親電取代反應(yīng)：反應(yīng)活性芳香性芳香性NHOSSNHO（一）合成方法（一）合成方法2.1.1 2.1.1 呋喃及衍生物呋喃及衍生物2.1.1.12.1.1.1呋喃呋喃A：1,4-環(huán)合法環(huán)合法HOOHOOH3PO4-H2O-H2B：Pacl-knorr合成法OORRHORHHOHRORRP2O5-H2O(TsOH)OH HORROORR烯醇式酮式C：1,4-丁二醇衍生物OH HOCOOHHOOCHOOHOHOOHCOOHHOOC

9、ORR/H-H2O-H2OD：-鹵代羧基化合物-H2O,-HClORClRCOOEtO+NORCH3COOEtROHRClRCOOEtHOH（二）化學反應(yīng)（二）化學反應(yīng)A：加氫反應(yīng)：加氫反應(yīng)OH2CATOB：Anti-pacl-knorr反應(yīng)反應(yīng)ORRH /H2OOORRC：Diels-Alder反應(yīng)（雙稀合成）O+OOOOOOOOO+76 %O+O呋喃容易發(fā)生呋喃容易發(fā)生Diels-Alder反應(yīng)反應(yīng)D：安息香反應(yīng)（Aldol縮合）OCHO2OCHCOOOHE：砍尼扎羅反應(yīng)（歧化反應(yīng)）OCHO2NaOHOCH2OHOCOOH+OCHO(CH3CO)2OCH3COONaOCHCHCOOHPer

10、kin反應(yīng)：脂肪酸酐在相應(yīng)的脂肪酸堿金屬鹽的催化作用下與雜環(huán)芳醛（或不含-H的脂肪醛）縮合生成-芳基丙烯酸類化合物。反應(yīng)歷程：酸酐對醛的親核取代反應(yīng)歷程G：脫羧反應(yīng)OCOOHO-CO2H：親電取代反應(yīng)X+ EXEHXEHXEHXEHXEH23位ONHS親電反應(yīng)活性順序a：硝化反應(yīng)OAcONO2ONO22呋喃呋喃, , 噻吩和吡咯易氧化噻吩和吡咯易氧化, , 一般不用硝酸直接硝化一般不用硝酸直接硝化; ; 通常用比較溫和的非質(zhì)子硝化試劑，如：硝酸乙酰酯。通常用比較溫和的非質(zhì)子硝化試劑，如：硝酸乙酰酯。反應(yīng)在低溫下進行。反應(yīng)在低溫下進行。CH3COCCH3 + HNO3O OCH3CONO2 +

11、CH3COOHOSAcONO2O oCAc2O/AcOHSNO2SNO2+NHAcONO2O oCAc2O/AcOHNHNO2NHNO2+60 %10 %51 %13 %b：磺化反應(yīng)N+ SO3NSO3ONSO3+OSO3HOSO3HHO3S225+吡咯、呋喃不太穩(wěn)定，所以須用溫和的磺化試劑磺化。吡咯、呋喃不太穩(wěn)定，所以須用溫和的磺化試劑磺化。常用的溫和的非質(zhì)子的磺化試劑有：吡啶與三氧化硫的常用的溫和的非質(zhì)子的磺化試劑有：吡啶與三氧化硫的加合化合物。加合化合物。c：鹵化反應(yīng)：鹵化反應(yīng)：反應(yīng)強烈，易得多鹵取代物。為了得一鹵代反應(yīng)強烈，易得多鹵取代物。為了得一鹵代(Cl, Br)產(chǎn)物，要采用低溫、

12、產(chǎn)物，要采用低溫、溶劑稀釋等溫和條件。溶劑稀釋等溫和條件。d：F-C反應(yīng)O+ CH3COOCOCH3OCH3O2 OOOClClClCl2-40+OBrOOBr2, 0稀釋(86 %)86%2.1.1.2 2.1.1.2 呋喃衍生物呋喃衍生物Oab123Oabc苯并呋喃苯并b呋喃苯并c呋喃（一）合成方法（一）合成方法OH+OClHR-HClOROORORHOH-鹵代酮A：B：Perkin 重排OCOOHOHCHO(CH3CO)2OAcONaOHCOOHOHBrHCOOHBrHBr2-2HBrO+ E23位OEHOHEOE只有一個穩(wěn)定共振式兩個主要共振式二位被取代的呋喃衍生物，發(fā)生親電取代反應(yīng)是

13、，先進入三位，三位被占時，進入二位，二三為均被占，進入苯環(huán)。（二）化學反應(yīng)（二）化學反應(yīng)2.1.1.32.1.1.3天然存在的活性呋喃及衍生物天然存在的活性呋喃及衍生物OCOOHOOCOOHOCH3CH2COCH2CHCH3CH3OCH2SHORRSSORROH3COHOOCH3OOCH3苯并呋喃衍生物呋喃香料面包香料烤肉香料鏈狀呋喃萜-呋喃甲酸2.1.22.1.2噻吩及衍生物噻吩及衍生物2.1.2.12.1.2.1噻吩噻吩（一）合成方法（一）合成方法A：Paal-knorr法OORRP4S6SRRB：Hinsberg法SH3CH2COOCCOOCH2CH3RRROOR+SCOCH2CH3OH

14、3CH2COCO-H2OC：Gewald法機理：O+S8CNY+SNH2YY=-CN,-COR,-CONH2OSHCYN+OSHNYOSNHHYOHSNHHYH-H2OSNHHYOSNHYOHa）H遷移b)SNH2YH遷移D：Fisselmann反應(yīng)(與Gewald生成物方位相反)OHCNCl2CNClClSHCH2COOEt(-HCl)CNClSCH2COOEtSNH2COOEtCNClSCH2COOEtHCSCH2NCOOEt-HClOHCSCH2NCOOEtCSCHNCOOEtH遷移CSCHNHCOOEtSNH2COOEt（二）化學反應(yīng)（二）化學反應(yīng)對取代位置的解釋對取代位置的解釋 取代

15、在取代在位位AE+AEAEAE滿滿足足八八隅隅體體貢貢獻獻大大中中間間體體有有三三個個主主要要共共振振式式較較穩(wěn)穩(wěn)定定 取取代代H- H+AEAEAE滿滿足足八八隅隅體體貢貢獻獻大大AE+- H+AEH中中間間體體只只有有二二個個主主要要共共振振式式較較不不穩(wěn)穩(wěn)定定 取代在取代在位位A：鹵化SSBrSIBr2AcOHI2, HgOC6H6, 0(78 %)碘不活潑，要用催化劑才能發(fā)生一元取代碘不活潑，要用催化劑才能發(fā)生一元取代SBrBrSISSO2Cl2SClSBrSBrBrBrSBrBrBrBrSBrBrZn/AcOHSSZn/AcOHSBrBrBrBrSBrSLiBuLiSBrBuLiLD

16、ASBrLiSBrBuLiSLiCO2/HSCOOHSBrMgSMgBrCO2/HSCOOHSBrMgSMgBrHCOORSCHOSBrBuLiSLiDMFSCHOLiNH2OSCHOHNSCHO-HN(CH3)2B：?；磻?yīng)SAc2O 與 AlCl3 的混合體系SCCH3OSAc2O 與 AlCl3 的混合體系SCCH3OAc2O/AlCl3NaBH4SCH3COCCH3 + HNO3O OCH3CONO2 + CH3COOHOSAcONO2O oCAc2O/AcOHSNO2SNO2+NHAcONO2O oCAc2O/AcOHNHNO2NHNO2+60 %10 %51 %13 %C：硝化反應(yīng)

17、22E：還原反應(yīng)SNO2Zn/AcOHAc2OSNH2SBrBrZn/AcOHSF：脫硫反應(yīng)SR1R2R3R4Ni/H2R1R2R3R4D：乙腈化反應(yīng)SBrRCu(CN)2NSCNR260 - 120SCH3H3C+ NC-CC-CN-SSCH3H3CCNCNCH3CNCNCH3此外，噻吩基本上不發(fā)生雙烯加成，即使在個別情況下生成也是此外，噻吩基本上不發(fā)生雙烯加成，即使在個別情況下生成也是一個不穩(wěn)定的中間體，直接失硫轉(zhuǎn)化為別的產(chǎn)物。一個不穩(wěn)定的中間體，直接失硫轉(zhuǎn)化為別的產(chǎn)物。2.1.2.22.1.2.2噻吩衍生物噻吩衍生物SSNa+ROClSORSHOR-H2OSR苯并噻吩苯并噻吩硫代硫代-3

18、-吲哚吩吲哚吩SOSO氨基苯并噻吩衍生物氨基苯并噻吩衍生物SOYNH2SNH2COORO+CNCOY+SOYNH2CNSH+COORClKOH-HClCNSCOORNaOEtSNH2COORS82.1.2.32.1.2.3天然存在的具有生物活性的噻吩化天然存在的具有生物活性的噻吩化合物合物三噻嗯三噻嗯SSS四氫噻吩四氫噻吩SSSSS過硫醚香料過硫醚香料2.1.3吡咯及衍生物2.1.3.1吡咯及衍生物的合成吡咯及衍生物的合成A：工業(yè)合成法：工業(yè)合成法ONH3PNHB：Paal-knorr合成法合成法O ORRNH3R-NH2NHRRC：knorr合成法合成法H3COEtOOHNO2H3COEtO

19、ONOH3COEtOONOHCH3OOEtOHHCOOEtEtOOCNOCH3H3CHOZn/AcOHAc2OCOOEtEtOOCNH2OCH3H3C-H2OCOOEtEtOOCCH3H3CNNaOH/H2OCOOHHOOCCH3H3CNHNHCH3H3C2,4-2,4-二取代吡咯二取代吡咯2.1.3.2吡咯及衍生物的反應(yīng)吡咯的性質(zhì)與苯酚類似，都具有酸性，但吡咯的酸性比吡咯的性質(zhì)與苯酚類似，都具有酸性，但吡咯的酸性比苯酚小。吡咯與苯胺也有類似性質(zhì)。苯酚小。吡咯與苯胺也有類似性質(zhì)。吡咯成鹽后，使環(huán)上電荷密度增高，親電取代反應(yīng)更易進行。吡咯成鹽后，使環(huán)上電荷密度增高，親電取代反應(yīng)更易進行。pKa=

20、10OH-OOHNHNK+Na 或 K或濃NaOHpKa 17.5特殊性：吡咯的特殊性：吡咯的N N原子上也可以發(fā)生親電取代反應(yīng)原子上也可以發(fā)生親電取代反應(yīng)NHEHNHEHNHEH八隅體結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定八隅體結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定 取代反應(yīng)主要發(fā)生在取代反應(yīng)主要發(fā)生在-C上上NHCHONHCOO-NH4+NHN=N-C6H5NCOOHNMgXHCON(CH3)2 POCl3CHCl3 25%NaOH(NH4)2CO3 130oCC6H5N2+X- C2H5OH-H2O AcONaRMgX1 CO22 H2OCO2 加熱加熱 加壓加壓RCOClRXNHENHEsp2雜化雜化sp3雜化雜化碳上?；?，正電荷處在離域范

21、碳上?；?，正電荷處在離域范圍內(nèi)，較穩(wěn)定。圍內(nèi)，較穩(wěn)定。氮上?；?，正電荷不處在離域氮上?；?，正電荷不處在離域范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。呋喃、噻吩的?；磻?yīng)在呋喃、噻吩的酰化反應(yīng)在 -C上發(fā)生，而吡咯的?；磻?yīng)（不用催化上發(fā)生，而吡咯的?；磻?yīng)（不用催化劑）既能在劑）既能在 -C上發(fā)生，又能在上發(fā)生，又能在N N上發(fā)生。在上發(fā)生。在 -C上發(fā)生比在上發(fā)生比在N上發(fā)上發(fā)生容易。生容易。?；磻?yīng)?；磻?yīng)(60 %)NH+ Ac2O150 - 200 NHCCH3O(70 %)NHNa或 NaOH(濃)PhCClNNa+ONCOPhA：親電取代反應(yīng)：親電取代反應(yīng)鹵化反應(yīng)鹵化反應(yīng)Br2, 0NHNHClNHBrBr

22、BrBrEtOHSOCl2 (1 mol)Et2O, 0(80 %)硝化反應(yīng)硝化反應(yīng)CH3COCCH3 + HNO3O OCH3CONO2 + CH3COOHOSAcONO2O oCAc2O/AcOHSNO2SNO2+NHAcONO2O oCAc2O/AcOHNHNO2NHNO2+60 %10 %51 %13 %NHAc2O/AcOHAcONO20。CNHNO2NH+NO251%13%磺化反應(yīng)磺化反應(yīng)NH+ NSO3100 oCNHSO3-NHHClNHSO3HN+ SO3N SO3F-C烷基化反應(yīng)烷基化反應(yīng)NHCHCl3KOHNHCHCl2H2ONHCHOHOH-H2ONHCHOB：與金屬的

23、反應(yīng)：與金屬的反應(yīng)NHKNKRXNR200。CNHRCO2NHCOOHC：聚合反應(yīng)：聚合反應(yīng)NHNHHHNHHHNHNHNHNHR1R2NH2NH2+R2R1ONHNR1R2HNHNHR1R2Cope NHNHR1R2NH2NHR1R2SN2NHNH2R1R2-NH3Cope重排是重排是1,5-二稀及其衍生物在加熱條件下的二稀及其衍生物在加熱條件下的3,3碳遷移反應(yīng)。是通過環(huán)狀過渡態(tài)的協(xié)同反應(yīng)。碳遷移反應(yīng)。是通過環(huán)狀過渡態(tài)的協(xié)同反應(yīng)。對于鏈狀體系，其歷程被認為是通過椅式的環(huán)狀對于鏈狀體系，其歷程被認為是通過椅式的環(huán)狀過渡態(tài)。過渡態(tài)。2.1.3.3吲哚衍生物吲哚衍生物3-羥基吲哚的合成羥基吲哚的

24、合成NH2+NHHOONaNH2。C200NHOClCOOHNHOHNHOH重要的染料中間體重要的染料中間體NH2COOH+ClCOOHNHCOOHCOOHNHOCOOH-CO2NHOH路線一：路線一：路線二：路線二：2.1.3.4天然存在的具有生物活性的吡咯化合物單吡咯化合物單吡咯化合物NHCOOCH3H3CNHCH2COOHNHCOCH3NCOCH3CH3NCH2ONHCOOH吡咯香料吡咯香料昆蟲激素昆蟲激素植物激素植物激素-吲哚乙酸吲哚乙酸多吡咯化合物多吡咯化合物卟啉卟啉NNNNFeH3CCH2CH3H3CCH3CHCH3HOOCH2CH2CCH2CH2COOHH2CNNHNHN血紅素血

25、紅素2.2含有兩個雜原子的五元雜環(huán)體系NHNNHNONSNSN咪唑咪唑吡唑吡唑噻唑噻唑異噻唑異噻唑惡惡口口唑唑異異4-咪唑啉咪唑啉3-咪唑啉咪唑啉咪唑烷咪唑烷惡惡口口唑唑烷烷惡惡口口唑唑ONNHNHNHNNHNHONH惡惡口口命名：雜環(huán)命名按照命名：雜環(huán)命名按照O、S、N的順序，含的順序，含O的稱為的稱為 含含N稱為唑，含稱為唑，含S稱為噻。部分雙鍵的稱為啉，飽和的稱為稱為噻。部分雙鍵的稱為啉，飽和的稱為烷。烷。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（1）互變異構(gòu)NNHNNNNHNHNH3CH3CN-N(單鍵單鍵)N=N(雙鍵雙鍵)5-甲基咪唑甲基咪唑4-甲基咪唑甲基咪唑4(5)-甲基咪唑甲基咪唑(因為因為4-甲基咪唑和甲

26、基咪唑和5-甲基咪唑不可分離甲基咪唑不可分離)（2）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)NHNNNHNSNO吡咯吡咯N(孤電子對參與孤電子對參與共軛，所以堿性較弱共軛，所以堿性較弱)吡啶吡啶N(孤電子對不參與共孤電子對不參與共軛，所以堿性較強軛，所以堿性較強)吡咯吡咯N的孤電子的孤電子對處于對處于p軌道軌道R1NR2R3一般胺中的一般胺中的N是是sp3雜化。雜化。N 的孤電子對處于的孤電子對處于sp3雜化軌道雜化軌道sp3軌道軌道堿性：堿性：N 的孤電子對處于的孤電子對處于sp2雜化軌道雜化軌道吡啶吡啶N與吡咯與吡咯N均為均為sp2雜化。雜化。物理性質(zhì)物理性質(zhì)（2）堿性）堿性1. 1. 1,2-唑與唑與1,3-唑都有吡

27、啶唑都有吡啶N，所以都有堿性。所以都有堿性。 2. 1,3-2. 1,3-唑的堿性比唑的堿性比1,2-1,2-唑強。唑強。 因為兩個雜原子互相影響大。因為兩個雜原子互相影響大。 3. 3. 咪唑的堿性噻唑的堿性咪唑的堿性噻唑的堿性噁噁唑的堿性唑的堿性 由綜合電子效應(yīng)決定。由綜合電子效應(yīng)決定。(1) 熔沸點熔沸點2.2.1吡唑A：3C+2X（肼和（肼和,-不飽和醛酸的反應(yīng)不飽和醛酸的反應(yīng)）CHONH2H2N+NHN-HBrNHNBr2RCCH+ RCH2N2RHCNHCNCRNNRRNHNRRB：Pechman反應(yīng)（佩希曼反應(yīng)）反應(yīng)（佩希曼反應(yīng)）（一）合成方法（一）合成方法NHNNNHNNHBr

28、Br2AcOH - H2O（二）化學反應(yīng)（二）化學反應(yīng)反應(yīng)活性反應(yīng)活性：唑的反應(yīng)性比呋喃、噻吩、吡咯差，這是因為分子中多：唑的反應(yīng)性比呋喃、噻吩、吡咯差，這是因為分子中多了一個吡啶了一個吡啶N，使共軛體系的電子云密度降低，所以親電試劑不易使共軛體系的電子云密度降低，所以親電試劑不易進攻。進攻。進攻位置進攻位置：親電取代發(fā)生在：親電取代發(fā)生在N N原子的間位，親核取代發(fā)生在原子的間位，親核取代發(fā)生在N原子鄰原子鄰位。位。A：鹵化反應(yīng)：鹵化反應(yīng)B：硝化反應(yīng)：硝化反應(yīng)NHNHNO3NHNO2NH2SO4（三）吡唑衍生物及其應(yīng)用（三）吡唑衍生物及其應(yīng)用A：芳基取代的吡唑啉化合物具有優(yōu)良的光導(dǎo)性質(zhì)：芳基

29、取代的吡唑啉化合物具有優(yōu)良的光導(dǎo)性質(zhì)NHNC6H5H2CH2CnB：藥物中間體：藥物中間體NNCH3OCH3C：顏料中間體：顏料中間體NNCH3ON2.2.2咪唑NHN（一）合成方法（一）合成方法A：3C+3X（-鹵代酮與脒的反應(yīng)鹵代酮與脒的反應(yīng)）BrONH2CNHR+NHNRRCNNH3脒脒B：-羥基酮與氨基醛的反應(yīng)羥基酮與氨基醛的反應(yīng)OHOH2NCHO+ 2NHHNCHOCHONNHCHOOHH-H2O-CHONHNC：類類Paal-knorr反應(yīng)反應(yīng)PhCHHNCPhOCOPhCH3COONH4CH3COOHPhCHHNCPhOCNH2PhOHNHNHHOPhOHPhPhNHNPhPhP

30、h（二）化學反應(yīng)（二）化學反應(yīng)A：質(zhì)子化反應(yīng)：質(zhì)子化反應(yīng)氮原子上的孤對電子易于質(zhì)子酸成鹽氮原子上的孤對電子易于質(zhì)子酸成鹽B：烷基化反應(yīng)：烷基化反應(yīng)NHN+ CH3INHNCH3NHNCH3INNCH3CH3INNCH3CH3-HC：?；磻?yīng)：?；磻?yīng)NHN+RCXONNCOR（三）咪唑衍生物及其應(yīng)用（三）咪唑衍生物及其應(yīng)用NHN+ClCClOTHFNNCONN二咪唑酮，是實驗室常用二咪唑酮，是實驗室常用的酯化反應(yīng)的催化劑的酯化反應(yīng)的催化劑A ：N,N-羧基二咪唑羧基二咪唑NHNCH2NPhCH2PhNHNHONH2H2CNH2H2CH2NCONH2+CC2H5HNONOCH3治療癲癇病的藥物治

31、療癲癇病的藥物B ：氫化咪唑（咪唑啉）：氫化咪唑（咪唑啉）C ：氫化咪唑酮（咪唑烷酮）：氫化咪唑酮（咪唑烷酮）D ：咪唑烷衍生物：咪唑烷衍生物2.2.3噻唑（一）合成方法（一）合成方法SNClONH2CSH3C+SOCNHCH3SNH3CCH3H3C2C+3X環(huán)合反應(yīng)環(huán)合反應(yīng)（二）化學反應(yīng)（二）化學反應(yīng)A：鹵化反應(yīng)：鹵化反應(yīng)(63 %)NSCH3H3CNSCH3H3CBrBr2CHCl3 ,硝化、鹵化須有給電子取代基硝化、鹵化須有給電子取代基B：硝化化應(yīng)：硝化化應(yīng)SNH3CHNO2SNH3CO2NC：磺化反應(yīng)：磺化反應(yīng)(65 %)NSNSHO3S發(fā)煙 H2SO4 , HgSO4250磺化須強烈

32、條件磺化須強烈條件D：親核取代反應(yīng)：親核取代反應(yīng)SNH3CNaNH2SNH3CNH2D：親核置換反應(yīng)：親核置換反應(yīng)SNBrSNOCH3CH3ONa（三）咪唑衍生物及其應(yīng)用（三）咪唑衍生物及其應(yīng)用SNCH3CH3COOHOHNROSNHCCHSNOSCH2COOH青霉素青霉素太陽能電池的一部分太陽能電池的一部分2.2.4惡惡口口唑唑惡惡口口唑唑（一）合成方法（一）合成方法ONA：類類paal-knorr反應(yīng)反應(yīng)H3CCH2NHOCCH3OH2SO4(AcO)2ONH3CCH3C：Fischer 惡惡口口唑唑合成法合成法RHCOHCN+HOHClONRPh(EtO)2B：-鹵代酮與甲酰胺的反應(yīng)鹵代

33、酮與甲酰胺的反應(yīng)（2C+3X）BrRRO+H2NHOONRR（二）化學反應(yīng)（二）化學反應(yīng)A：親電取代反應(yīng)親電取代反應(yīng)ONPhCH3Br2CH3OHONPhCH3H3COOCH3B：雙稀加成反應(yīng)雙稀加成反應(yīng)ONH3C+CN150。CNOH3CNCNCNH3C（三）（三） 衍生物衍生物惡惡口口唑唑ONONONH2-惡惡口口唑啉唑啉 3-惡惡口口唑啉唑啉 4-惡惡口口唑啉唑啉 ONH2OHOCH2CH2NHCHO2.2.5天然存在的重要生物活性化合物A：咪唑化合物咪唑化合物SO2Cl2NHNClH2CNaCCNNHCOCH3COOC2H5NCCCOOC2H5NHCH2H3COCNHN*HOOCNH2

34、NHNH2SO4拆分拆分H2CCOHOH2COH+ NH3+ HCHONNHOH2CNHNHOH2CB：噻唑噻唑化合物化合物 SNCH3CH3SNH3CCH2HOSNCOCH3噻唑香精化合物噻唑香精化合物第三章 六元雜環(huán)化合物 含有一個雜原子的六元環(huán)體系含有一個雜原子的六元環(huán)體系 含兩個雜原子的六元雜環(huán)含兩個雜原子的六元雜環(huán)3.1 吡啶吡啶共軛效應(yīng)和誘導(dǎo)效應(yīng)都是吸電子的共軛效應(yīng)和誘導(dǎo)效應(yīng)都是吸電子的孤電子對在孤電子對在sp2雜化軌道雜化軌道上。上。 電子結(jié)構(gòu)電子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：吡啶結(jié)構(gòu)：吡啶N是是sp2雜化，雜化，N原子含有兩個孤對電子，并且孤對電子不參與雜化原子含有兩個孤對電子，并且孤對電子不參與

35、雜化反應(yīng)：堿性較強。環(huán)不易發(fā)生親電取代反應(yīng)但易發(fā)生親核取代反應(yīng)。發(fā)生親電反應(yīng)：堿性較強。環(huán)不易發(fā)生親電取代反應(yīng)但易發(fā)生親核取代反應(yīng)。發(fā)生親電取反應(yīng)時，環(huán)上取反應(yīng)時，環(huán)上N其間位定位基的作用。發(fā)生親核取代反應(yīng)，環(huán)上其間位定位基的作用。發(fā)生親核取代反應(yīng)，環(huán)上N其鄰位對為其鄰位對為定位的作用定位的作用3.1.1 結(jié)構(gòu)與物性結(jié)構(gòu)與物性物理性質(zhì)物理性質(zhì)氮原子的電負性較大氮原子的電負性較大,使吡啶有較大極性使吡啶有較大極性,其偶極距數(shù)值較大其偶極距數(shù)值較大. =2.20D =1.17D吡啶能與水以任意比例混溶吡啶能與水以任意比例混溶,又能溶解大多數(shù)極性或非極性又能溶解大多數(shù)極性或非極性有機化合物有機化合物

36、,甚至許多無機鹽類甚至許多無機鹽類,是一個良好的溶劑。是一個良好的溶劑。 堿性堿性吡啶吡啶N是是sp2雜化，孤電子對不參與共軛，可以與質(zhì)子雜化，孤電子對不參與共軛，可以與質(zhì)子結(jié)合或給出電子，顯弱堿性。利用它的堿性，可從混結(jié)合或給出電子，顯弱堿性。利用它的堿性，可從混合物中分離吡啶類化合物，在化學反應(yīng)中還可用作催合物中分離吡啶類化合物，在化學反應(yīng)中還可用作催化劑和除酸劑。化劑和除酸劑。3.1.2 合成方法合成方法A：工業(yè)法合成工業(yè)法合成副產(chǎn)物多副產(chǎn)物多HCHO+2CH3CHONH3+NHCHO+CH3CHOCHCHOH2CCHCHOH2C+CH3CHONH3+NHCHO+CH3CHOCHCHOH

37、2CCHCHOH2C+CH3CHONH3+N歷程：歷程：NB：韓奇法韓奇法(Hantzsch) )ROOCOR+CH3CHO+ROOCORNCH2ROOCRRCOORNH3兩分子兩分子-羰基化合物與一分子醛，在通氨氣的條件下反羰基化合物與一分子醛，在通氨氣的條件下反應(yīng)，生成對稱取代的吡啶化合物的反應(yīng)成為應(yīng)，生成對稱取代的吡啶化合物的反應(yīng)成為Hantzsch法。法。ROOCORNaOCH3ROOCORCH3CHOROOCORCH2CH3ROOCOR-H2O-H2OROOCORCOORROCH3NH3ROOCORCOORRHNCH3-H2ONCH3ROOCRRCOOR三次脫水的過程三次脫水的過程3

38、.1.3 化學反應(yīng)化學反應(yīng)A：親電取代反應(yīng)親電取代反應(yīng) 吡啶環(huán)上氮原子為吸電子基，故吡啶環(huán)屬于缺吡啶環(huán)上氮原子為吸電子基，故吡啶環(huán)屬于缺電子的芳雜環(huán)，而且由于氮原子上有未參與雜化的電子的芳雜環(huán)，而且由于氮原子上有未參與雜化的孤對電子，所以吡啶上的孤對電子，所以吡啶上的N原子比環(huán)上更容易進行原子比環(huán)上更容易進行親電取代反應(yīng)。與苯環(huán)上親電取代反應(yīng)。與苯環(huán)上NO2的定位規(guī)則類似，其的定位規(guī)則類似，其環(huán)上的親電取代反應(yīng)很不活潑，反應(yīng)條件要求很高，環(huán)上的親電取代反應(yīng)很不活潑，反應(yīng)條件要求很高，不起傅不起傅- -克烷基化和?；磻?yīng)。親電取代克烷基化和?；磻?yīng)。親電取代 反應(yīng)主反應(yīng)主要在要在-位上。位上

39、。 NCl2, AlCl3100。CNClNBrNNO2HNO3/H2SO4300。C300。CNSO3HH2SO4HgSO4,220。CBr2-位取代位取代 由吡啶的共振式分析由吡啶的共振式分析: :NNNNNN 結(jié)論結(jié)論: 1. : 1. 環(huán)上帶正電環(huán)上帶正電, , 不利于親電取代不利于親電取代 2. 2. 位的正電荷密相對較低。位的正電荷密相對較低。原因原因: :由取代反應(yīng)的中間體穩(wěn)定性分析由取代反應(yīng)的中間體穩(wěn)定性分析取代在取代在位位NE 位位NENENEHHH-H+NE正正電電荷荷在在電電負負性性大大的的原原子子上上, ,不不穩(wěn)穩(wěn)定定E 位位NNEHNEHNEH正正電電荷荷在在電電負負

40、性性大大的的原原子子上上, ,不不穩(wěn)穩(wěn)定定 取代在取代在 b b 位位Eb b 位位NNEHNEHNEH中間體較為穩(wěn)定中間體較為穩(wěn)定取代在取代在 位位實驗事實：鈍化和實驗事實：鈍化和取代取代N發(fā)發(fā)煙煙 H2SO4發(fā)發(fā)煙煙 HNO3 /無無反反應(yīng)應(yīng)發(fā)發(fā)生生發(fā)發(fā)煙煙 H2SO4發(fā)發(fā)煙煙 HNO3 /NNO2取取代代在在 b b 位位N(CH3)3發(fā)發(fā)煙煙 H2SO4發(fā)發(fā)煙煙 HNO3 /N(CH3)3NO2起起吸吸電電子子基基作作用用300oC / 24h其它反應(yīng)現(xiàn)象其它反應(yīng)現(xiàn)象NNSO3HNBr濃濃 H2SO4 / HgSO4220oC300oCBr2 / 浮浮石石無無反反應(yīng)應(yīng)發(fā)發(fā)生生Fried

41、el-Crafts 反反應(yīng)應(yīng)環(huán)上有給電子基時反應(yīng)相對較易進行環(huán)上有給電子基時反應(yīng)相對較易進行NKNO3 / 濃濃 H2SO4110oCNNO2H3CCH3H3CCH3NNH220oCBr2 / HOAcNNH2BrB：親核取代反應(yīng)親核取代反應(yīng)置換氫的親核取代反應(yīng)置換氫的親核取代反應(yīng)NNNH2+NaNH2H2NH3 或或 PhNMe2NPhLiNPhO2 or PhNO2,( (氧氧化化) )置換易離去基團的親核取代反應(yīng)置換易離去基團的親核取代反應(yīng)NClNOHNaOHNHO - -吡吡啶啶酮酮異異構(gòu)構(gòu)化化NClNOHCl-ClNOHOHNHO（仍仍有有芳芳香香性性）NNH2(1)NaNO2, H

42、Cl(2)H2O,NOHNHO異異構(gòu)構(gòu)化化NNaNH2機機理理：其其他他制制備備 - -吡吡啶啶酮酮的的方方法法B：氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 由于吡啶的性質(zhì)與硝基苯類似，其不易被氧化開環(huán)，其氧化反應(yīng)由于吡啶的性質(zhì)與硝基苯類似，其不易被氧化開環(huán)，其氧化反應(yīng)主要發(fā)生在側(cè)鏈和主要發(fā)生在側(cè)鏈和N原子上。原子上。NCH3KMnO4NCOOHNNCH3NCOOH尼尼古古丁丁( (煙煙堿堿) )煙煙酸酸HNO3 氧化在側(cè)鏈上氧化在側(cè)鏈上 氧化在氧化在N原子上原子上NH2O2HOAcNON-氧氧化化吡吡啶啶 N-氧化吡啶的性質(zhì)：氧化吡啶的性質(zhì)： 吡啶被氧化后吡啶被氧化后O負的供電性，使吡啶環(huán)比吡啶易與親電試劑和親負的

43、供電性，使吡啶環(huán)比吡啶易與親電試劑和親核試劑發(fā)生反應(yīng)，但是反應(yīng)的位置為核試劑發(fā)生反應(yīng)，但是反應(yīng)的位置為，位。位。NO發(fā)發(fā)煙煙HNO3發(fā)發(fā)煙煙H2SO490oCNONO2主主要要產(chǎn)產(chǎn)物物NNO2POCl3+PCl3NO(1) PhMgX(2) H2ONOHPhHAc2ONPh(a) 與親電試劑的親電取代與親電試劑的親電取代(b) 與親核試劑的親核加成與親核試劑的親核加成為什么為什么N-氧化吡啶氧化吡啶既有親電性又有親核性既有親電性又有親核性(a) 由共振結(jié)構(gòu)分析（有兩種形式的共振式）由共振結(jié)構(gòu)分析（有兩種形式的共振式）NONONONOO有苯氧基負離子特點，環(huán)上的有苯氧基負離子特點，環(huán)上的 2,

44、4, 6 三個位置負電荷密度較大三個位置負電荷密度較大NONONONON保留吡啶的特點，氧負離子使環(huán)上的保留吡啶的特點，氧負離子使環(huán)上的正電荷密度增大正電荷密度增大(b) 由反應(yīng)過程分析（中間體的穩(wěn)定性分析）由反應(yīng)過程分析（中間體的穩(wěn)定性分析）親電取代及進一步的反應(yīng)過程親電取代及進一步的反應(yīng)過程NONOHNO2NOHNO2滿滿足足八八隅隅體體NONO2-H+NONO2PCl3NNO2+OPCl3NO2PCl3NNO2NNO2HNNO2H對比：對比：吡啶的吡啶的直接親直接親電取代電取代不穩(wěn)定不穩(wěn)定D：側(cè)鏈側(cè)鏈-H的酸性的酸性NNH2/PtC：還原反應(yīng)還原反應(yīng)NCH3+ONaNH2NCH2OH2

45、3.1.4 天然存在的吡啶衍生物天然存在的吡啶衍生物A：煙酸煙酸NONCH3COOHNNCH3HNO3NCOOH煙堿煙堿NCOOC2H5NCH3O+C2H5ONaNONCH3OHClNONHCH3Zn/EtOHNOHNHCH31)HI2)NaOHNNCH3B：維生素維生素B6ClCH2COOC2H5C2H5ONaC2H5OCH2COOC2H5CH3COCH3C2H5OCH2COCH2COCH3CNCH2COOEt氨氨水水NCH2OC2H5CNH3COHHNO3NCH2OC2H5CNH3COHO2NPCl3NCH2OC2H5CNH3CClO2NNCH2OC2H5CNH3CClO2NHNCH2OC

46、2H5CH2NH2H3CH2N1)HCl2)HNO2NCH2OHCH2OHH3CHONCH2OHCH2OHH3CHOC：生物堿生物堿NCH3NCH3NCH3CHONNCH3檳榔堿檳榔堿 毒芹堿毒芹堿 石榴皮堿石榴皮堿 煙堿煙堿arecoline coniine pelletierine nicotine3.2 喹啉和異喹啉喹啉和異喹啉喹啉和異喹啉：喹啉和異喹啉：N喹喹啉啉12345678N12345678異異喹喹啉啉苯并苯并b吡啶吡啶 苯并苯并c吡啶吡啶喹啉在常溫時是無色油狀液體，有類似吡啶的惡臭，喹啉在常溫時是無色油狀液體，有類似吡啶的惡臭，沸點沸點238，異喹啉為低熔點的固體，氣味類似于，

47、異喹啉為低熔點的固體，氣味類似于苯甲醛，熔點苯甲醛，熔點26，沸點，沸點243。物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： * *雜環(huán)部分性質(zhì)象吡啶雜環(huán)部分性質(zhì)象吡啶( (堿性和親和性、親電取代、堿性和親和性、親電取代、 親核取代、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、支鏈上的反應(yīng)親核取代、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、支鏈上的反應(yīng)) ) * *碳環(huán)部分性質(zhì)象萘碳環(huán)部分性質(zhì)象萘( (親電取代及其取代定位作用親電取代及其取代定位作用) )堿性強弱：喹啉吡啶異喹啉堿性強弱：喹啉吡啶異喹啉3.2.1結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)3.2.2.1喹啉的喹啉的合成方法合成方法A：Skraup法法芳胺與醛的芳胺與醛的Michael加成加成NCH3

48、NNH3CNO2NOH類似物：類似物：B：Combes(康布斯康布斯)反應(yīng)反應(yīng)芳胺與芳胺與-二羰基化合物的縮合二羰基化合物的縮合NH2+H3COH3COCH3OOH3CNHH3COH3COCH3CH3ONCH3CH3H3COH3COH2SO4類似物：類似物：NHOCH3NHCH3OC：Friedlnder反應(yīng)反應(yīng)鄰氨基苯甲醛或酮與含有活潑亞甲基醛酮鄰氨基苯甲醛或酮與含有活潑亞甲基醛酮(及其衍生物及其衍生物)在酸或堿催化下的反應(yīng)在酸或堿催化下的反應(yīng)NH2OPh+H3CCOCH2CH3CH3COOH/H2SO4C2H5OH/KOHNCH3PhCH3NC2H5Ph不同催化劑條件下生成的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)不同不

49、同催化劑條件下生成的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)不同（1） 親電取代反應(yīng)親電取代反應(yīng):反應(yīng)產(chǎn)物受介質(zhì)的影響。若反應(yīng)在酸性介質(zhì)中進行，取代反應(yīng)產(chǎn)物受介質(zhì)的影響。若反應(yīng)在酸性介質(zhì)中進行，取代主要在苯環(huán)上發(fā)生。喹啉主要發(fā)生在主要在苯環(huán)上發(fā)生。喹啉主要發(fā)生在C-5與與C-8位，而異喹位，而異喹啉以啉以C-5產(chǎn)物為主。產(chǎn)物為主。NHO3S(54%)N濃H2SO4, 220煙 H2SO4, 90或發(fā)NSO3H濃H2SO4300重排2 化學反應(yīng)化學反應(yīng)喹啉的化學反應(yīng)喹啉的化學反應(yīng) 親電親電取代，進入苯環(huán)的取代，進入苯環(huán)的5 5，8-8-位（位（異環(huán)異環(huán)）NEE5-位8-位NENE* * 兩兩個個主主要要的的共共振振式式* *

50、保保留留一一個個芳芳香香環(huán)環(huán)NENENE兩兩中中間間體體穩(wěn)穩(wěn)定定性性相相差差不不大大從反應(yīng)中間體的穩(wěn)定性解釋反應(yīng)結(jié)果：從反應(yīng)中間體的穩(wěn)定性解釋反應(yīng)結(jié)果：（2） 親核取代反應(yīng)親核取代反應(yīng) 親核取代反應(yīng)主要在吡啶環(huán)上發(fā)生，喹啉的反應(yīng)位置親核取代反應(yīng)主要在吡啶環(huán)上發(fā)生，喹啉的反應(yīng)位置 在在2位和位和4位位(2位為主位為主)，異喹啉在，異喹啉在1位；位；NNNNaNH2NNH2(1)n-BuLi(2)H2ONBu-nNPhNaNH2H2OH2ONPhNH2PhNO2NNNH2H2ONLiBu-nH2ONBu-nKNH2NH3PhNO2實例：實例：（3） 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)*1 喹啉和異喹啉與絕大多數(shù)氧化

51、劑不發(fā)生反應(yīng)；喹啉和異喹啉與絕大多數(shù)氧化劑不發(fā)生反應(yīng)；*2 與高錳酸鉀能發(fā)生反應(yīng)：與高錳酸鉀能發(fā)生反應(yīng)： 100NKMnO4 水溶液HOOCHOOCNNHOOCHOOCNCOOHCOOH+KMnO4, OH-*3 喹啉與異喹啉在過酸的作用下均可形成喹啉與異喹啉在過酸的作用下均可形成N-氧化物。氧化物。NRCO3HNORCO3HNNO（4） 還原反應(yīng)還原反應(yīng)H2 / NiNNHor I2Hg(OAc)2, 130NNH2, Pt, AcOH, 40NHNH+HHHH反十氫喹啉反十氫喹啉順十氫喹啉順十氫喹啉(5) 光化學反應(yīng)光化學反應(yīng)NO+hvPhHNO3 喹啉及其衍生物的合成喹啉及其衍生物的合成

52、 1 斯克勞普斯克勞普(Skraup, Z.H.)反應(yīng)：苯胺、甘油、反應(yīng)：苯胺、甘油、硫酸和氧化劑一起作用，生成喹啉的反應(yīng)稱為斯硫酸和氧化劑一起作用，生成喹啉的反應(yīng)稱為斯克勞普反應(yīng)?？藙谄辗磻?yīng)。實實 例例(73 %)NH2+ CH2=CHC CH3OZnCl2FeCl3NCH3100濃H2SO4NH2+ 2CH3CHONCH3(32 %)eg 2eg 1eg 4eg 3H+, 氧化劑NH2(主)H3CO+CHOHCH2OHCH2OHNH3CO甘油NH2NO2H3CONH3CONO2NHH3CONO2 氧化劑 2 弗里德倫德弗里德倫德(Friedlander)反應(yīng)：反應(yīng)：180哌啶(80%)N

53、H2CCH3O+OPhHHNCH3Ph100110(90%)N H2CCH3OHClOHH+NCH3eg 1eg 2 芳香族鄰氨基羰基化合物發(fā)生縮合反應(yīng)，得到喹芳香族鄰氨基羰基化合物發(fā)生縮合反應(yīng)，得到喹啉或它的衍生物，這稱為弗里德倫德反應(yīng)。啉或它的衍生物，這稱為弗里德倫德反應(yīng)。（2）異喹啉）異喹啉異喹啉比較重要的衍生物異喹啉比較重要的衍生物罌粟堿、黃連素罌粟堿、黃連素罌粟花罌粟花NOMeOMeMeOMeO罌 粟 堿ONMeHOHO嗎 啡(三）三） 含二個氮原子的六元雜環(huán)含二個氮原子的六元雜環(huán)含有兩個氮原子的六元雜環(huán)體系稱作二嗪類，因氮原子含有兩個氮原子的六元雜環(huán)體系稱作二嗪類，因氮原子在環(huán)中的

54、相對位置不同，二嗪類有三種異構(gòu)體：噠嗪、在環(huán)中的相對位置不同，二嗪類有三種異構(gòu)體：噠嗪、嘧啶、吡嗪。嘧啶、吡嗪。噠嗪噠嗪(pyridazine)嘧啶嘧啶(pyrimidine)吡嗪吡嗪(pyrazine)1 結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)二嗪類環(huán)上的兩個氮原子，其電子構(gòu)形與吡啶中的氮原子二嗪類環(huán)上的兩個氮原子，其電子構(gòu)形與吡啶中的氮原子相同，各有一對未共用電子對，位于相同，各有一對未共用電子對，位于sp2雜化軌道上，能與雜化軌道上，能與水經(jīng)氫鍵締合。水經(jīng)氫鍵締合。噠嗪與嘧啶因結(jié)構(gòu)的不對稱性，分子有一噠嗪與嘧啶因結(jié)構(gòu)的不對稱性，分子有一定的極性，可與水混溶，吡嗪因分子極性小而水溶性略小。定的極性，

55、可與水混溶，吡嗪因分子極性小而水溶性略小。二嗪類化合物都是一元堿二嗪類化合物都是一元堿,而且堿性都比吡啶弱而且堿性都比吡啶弱.2 化學反應(yīng)（1）. 親電取代反應(yīng)親電取代反應(yīng)NHNCl-+Br2160 oCNNBr66 %NNCH3Cl2， CCl440 oCNNClCH367 %NNNH2Br280 oC41 %NNNH2BrNNNH2NH2NNNH2NNClN2+ClH2ONNOHH3COHHNO3, HOAc20 oCNHNHOOH3CNHNHOOH3CO2N85 %反應(yīng)最易在反應(yīng)最易在2位發(fā)生，其次是位發(fā)生，其次是4,6位位NNCH3NaNH2130 - 160NNCH3NNCH3NH2

56、H2N+取代鹵素要比取代負氫更容易取代鹵素要比取代負氫更容易NNClClNH3100NNNH2NNClCl+NH2NH3160NNNH2NH2（2）. 親核取代反應(yīng)親核取代反應(yīng)利用親核取代反應(yīng)可制取烴基取代的二嗪。利用親核取代反應(yīng)可制取烴基取代的二嗪。NNKMnO4NLiNHC4H9-n+ CH3CH2CH2CH2Li乙醚丙酮NNC4H9-n二嗪不易被氧化。若用過酸氧化，得嘧啶單二嗪不易被氧化。若用過酸氧化，得嘧啶單N-氧化物氧化物NNNNOH2O2AcOH（3） 氧化氧化（4） 側(cè)鏈側(cè)鏈-H反應(yīng)反應(yīng)NNCH3H3CCH3NNCH3H3CCH=CHPhPhCHOZnCl2NNCH=CHPhPh

57、CH=CHCH=CHPh2PhCHOZnCl2羥醛縮合型羥醛縮合型NNCH2CH3H3CCH3CH3I烷基化反應(yīng)烷基化反應(yīng)PhLiNNCH2LiH3CCH3NNCH3H3CCH3二嗪的制備二嗪的制備OOR1R2H2NNH22H2OONNR2R1OOR4R3HR2NH2HNR1-2H2ONNR2R3R4R1OR2R2OR1H2NHR1H2NH-2H2OONNR2R2R1R1OR1HR2NH2HR2H2NR1O-2H2OONNR1R2R1R2NNROMe食 品 的 香 味 成 分NHNHNNEtMe(CH2)3NHONH2NH賽 普 里 啶 贊 光 素NNMeEtMe蟻 粽 信 息 素NN(CH2)3CH(NH2)CO2HH2NOCCl噠 嗪 瑪 新 （ 鏈 霉 菌 屬 的 真 菌 代 謝 物 ）NNNH2NH2MeOMeOOMe三 甲 氧 芐 二 胺 嘧 啶 （ 抗 菌 ）良好的離去基團被取代良好的離去基團被取代NNXNNXNNXNNXNNXNXNXNNClPhCH2CN,NaNH2NNCHCNPhNNClOKDMFNNONNClClNH3NNClNH2NNNH2Cl2:3H2ONHNNH2O胞 嘧 啶NNClClClMeONaNNOMeClClH2,Pd/CNNOMeNNIIMe2NHNNIMe2NPhB(OH)2Pd(PPh3)4NNPhMe2N氧代