五元杂环化合物有机化学.pptx

五元杂环化合物主讲：唐淑贞湖南化工职业技术学院HunanChermicalVocationalTechnolocyCollege有机化学Five-yuanheterocycliccompoundOrganicChemistry

结构132来源与制备方法化学性质

结构132来源与制备方法化学性质

典型的五元杂环是呋喃、噻吩、吡咯。它们的衍生物不单种类繁多，而且有些是重要的工业原料，有些具有重要的生理作用。以呋喃为原料合成药物以噻吩为原料合成除草剂吡咯是VB12的基本结构单元

一、典型五元杂环的结构吡咯呋喃噻吩物理方法证明：呋喃、吡咯、噻吩都是平面结构，环上所有原子都是SP2杂化，各原子均以SP2杂化轨道重叠形成σ键。同时，其未参与杂化的P轨道也相互从侧面重叠形成了一个闭合的共轭大?键。结构与苯相似，具有芳香性。同时由于成环原子的电负性不同，导致环上电子云分布不均匀，因此化学性质比苯活泼，更容易发生取代反应。

结构132来源与制备方法化学性质

一、来源呋喃工业上常用糠醛（α-呋喃甲醛）脱羰基制备。实验室中采用糠酸在铜催化剂和喹啉介质中加热脱羧制得呋喃。噻吩在工业上可用丁烷与硫的气相混合物在高温下反应制得，实验室采用丁二酸钠与三硫化二磷制得。呋喃、噻吩、吡咯分别存在于木焦油、骨焦油和煤焦油中，但含量不多。二、制备方法

二、制备方法吡咯由呋喃和氨在高温下反应制得。呋喃蒸气遇到浸有盐酸的松木片时候呈绿色，称为松木片反应。呋喃、噻吩、吡咯的鉴别方法：噻吩与靛红在浓硫酸存在下加热呈蓝色。吡咯蒸气或醇溶液能使浸过盐酸的松木片呈红色。三、鉴别方法

结构132来源与制备方法化学性质

一、取代反应1.卤代反应四溴吡咯：可用作伤口消毒剂呋喃在室温下与Br2、Cl2反应强烈，可得到多卤化物。2，5—二溴呋喃噻吩可在室温下与Br2进行反应，得一溴代产物。例如：与碘反应生成四溴吡咯。例如：与溴作用，生成2，5—二溴呋喃。吡咯容易发生取代反应，同时由于性质活泼，发生卤代反应时，一般得多卤产物。Br2CH3COOHSSBr+HBr

一、取代反应1.卤代反应因此，五元杂环发生亲电取代反应活性顺序为：??吡咯呋喃噻吩A强酸氧化聚合分解反应剧烈（吡咯、呋喃、噻吩）硝化：HNO3/H2SO4磺化：H2SO4温和的试剂代替

一、取代反应2.硝化反应吡咯呋喃噻吩?—硝基吡咯?—硝基呋喃SHNO3(CH3CO)2OSNO2+H2O?—硝基噻吩杂环上H原子的活性：?-位??-位

一、取代反应3.磺化反应吡咯呋喃噻吩H2SO4SSSO3H+H2OH2O?H+S+H2SO4?—噻吩磺酸?—呋喃磺酸?—吡咯磺酸（工业上利用此性质分离粗苯中的噻吩）吡啶三氧化硫---一种温和的磺化剂

二、加成反应四氢噻吩为无色液体。有难闻气味，其蒸气刺激眼睛和皮肤，可用于天然气加臭，以便检漏。四氢呋喃为无色透明液体，是一种优良溶剂，可以代替乙醚合成格氏试剂。四氢呋喃又是重要的合成原料，常用于制取己二酸、己二胺等产品。四氢吡咯又称吡咯烷，为无色液体。四氢吡咯具有脂肪仲胺的性质，有较强的碱性，是重要的化工原料，可用于制备药物、杀菌剂、杀虫剂等。四氢呋喃四氢噻吩四氢吡咯典型五元杂环化合物与氢气发生加成反应如下所示：

三、吡咯的弱酸性吡咯钾..氮原子上的未共用电子对参与了环上的共轭,氮原子上的电子云密度降低，不易与H+结合，因此碱性极弱。例如：吡咯与固体氢氧化钾反应生成盐。氮原子上电子云少，H易离解，显一定的酸性。

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