第二四章有機合成基礎演示文稿

第二四章有機合成基礎演示文稿本文檔共149頁；當前第1頁；編輯于星期二\19點25分優(yōu)選第二四章有機合成基礎本文檔共149頁；當前第2頁；編輯于星期二\19點25分有機合成過程示意圖基礎原料輔助原料副產(chǎn)物副產(chǎn)物中間體中間體輔助原料輔助原料目標化合物3、有機合成的過程本文檔共149頁；當前第3頁；編輯于星期二\19點25分4、有機合成的設計思路

5、關鍵：設計合成路線，即碳骨架的構(gòu)建、官能團的引入和轉(zhuǎn)化。本文檔共149頁；當前第4頁；編輯于星期二\19點25分1、碳碳單鍵的形成1、Friedel-crafts反應傅克烷基化反應-有機化合物分子中的氫原子被烷基所取代的反應傅克?；磻?有機化合物分子中的氫原子被?；〈姆磻疚臋n共149頁；當前第5頁；編輯于星期二\19點25分6、有機物的相互轉(zhuǎn)化關系：兩碳有機物為例：CH3-CH3CH3-CH2-ClCH2=CH2CH2Cl-CH2-ClCHCHCH2=CHCl[CH-CH

]nHClCH3-CH2-OHCH3-CHOCH3-COOHCH3COOC2H5CH3COONa本文檔共149頁；當前第6頁；編輯于星期二\19點25分7、碳骨架的構(gòu)建和官能團的引入。(1).碳骨架構(gòu)建:包括碳鏈增長和縮短

、成環(huán)和開環(huán)等。構(gòu)建方法會以信息形式給出。(2.官能團的引入和轉(zhuǎn)化:(1)官能團的引入：思考與交流1、引入碳碳雙鍵的三種方法：鹵代烴的消去；醇的消去；炔烴的不完全加成。2、引入鹵原子的三種方法：醇（或酚）的取代；烯烴（或炔烴）的加成；烷烴（或苯及苯的同系物）的取代。本文檔共149頁；當前第7頁；編輯于星期二\19點25分(2)官能團的轉(zhuǎn)化：包括官能團種類變化、數(shù)目變化、位置變化等。3、引入羥基的四種方法：烯烴與水的加成；鹵代烴的水解；酯的水解；醛的還原。本文檔共149頁；當前第8頁；編輯于星期二\19點25分a.官能團種類變化：CH3CH2-Br水解CH3CH2-OH氧化CH3-CHOb.官能團數(shù)目變化：CH3CH2-Br消去CH2=CH2加Br2CH2Br－CH2Brc.官能團位置變化：CH3CH2CH2-Br消去CH3CH=CH2加HBrCH3CH-CH3Br本文檔共149頁；當前第9頁；編輯于星期二\19點25分二、有機合成的方法1、有機合成的常規(guī)方法（1）官能團的引入①引入雙鍵（C=C或C=O）1）某些醇的消去引入C=CCH3CH2OH濃硫酸170℃

CH2==CH2↑+H2O醇△CH2=CH2↑+NaBr+H2OCH3CH2Br

+NaOH2）鹵代烴的消去引入C=C本文檔共149頁；當前第10頁；編輯于星期二\19點25分3）炔烴加成引入C=C4）醇的氧化引入C=O②引入鹵原子（—X）1）烴與X2取代CH4+Cl2

CH3Cl+HCl光照2CH3CH2OH+O2

2CH3CHO+2H2O催化劑△CH≡CH+HBr

CH2=CHBr催化劑△本文檔共149頁；當前第11頁；編輯于星期二\19點25分3）醇與HX取代CH2==CH2+Br2CH2BrCH2Br2）不飽和烴與HX或X2加成③引入羥基（—OH）1）烯烴與水的加成CH2==CH2+H2O

CH3CH2OH催化劑加熱加壓2）醛（酮）與氫氣加成CH3CHO

+H2CH3CH2OH催化劑ΔC2H5OH+HBrC2H5Br+H2O△本文檔共149頁；當前第12頁；編輯于星期二\19點25分3）鹵代烴的水解（堿性）C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBr水△4）酯的水解稀H2SO4CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O△（2）官能團的消除①通過加成消除不飽和鍵②通過消去或氧化或酯化或取代等消除羥基③通過加成或氧化消除醛基④通過消去反應或水解反應可消除鹵原子（3）官能團的衍變本文檔共149頁；當前第13頁；編輯于星期二\19點25分主要有機物之間轉(zhuǎn)化關系圖還原水解

酯化酯羧酸醛醇鹵代烴氧化氧化

水解

烯

烷炔本文檔共149頁；當前第14頁；編輯于星期二\19點25分2、正向合成分析法

此法采用正向思維方法，從已知原料入手，找出合成所需要的直接可間接的中間產(chǎn)物，逐步推向目標合成有機物?；A原料中間體中間體目標化合物正向合成分析法示意圖本文檔共149頁；當前第15頁；編輯于星期二\19點25分3、逆向合成分析法

是將目標化合物倒退一步尋找上一步反應的中間體，該中間體同輔助原料反應可以得到目標化合物?；A原料中間體中間體目標化合物逆向合成分析法示意圖

所確定的合成路線的各步反應，其反應條件必須比較溫和，并具有較高的產(chǎn)率，所使用物基礎原料和輔助原料應該是低毒性、低污染、易得和廉價的。本文檔共149頁；當前第16頁；編輯于星期二\19點25分2C2H5OHC—OC2H5C—OC2H5OOC—OHC—OHOO+草酸二乙酯的合成H2C—OHH2C—OHH2C—ClH2C—ClCH2CH2C—HC—HOO本文檔共149頁；當前第17頁；編輯于星期二\19點25分傅克反應***

烷基化反應：

CH3CHCH3

﹥CH3CH2CH2因重排++異構(gòu)化產(chǎn)物***

當苯環(huán)上連有吸電子基或堿性基團時，不能發(fā)生。本文檔共149頁；當前第18頁；編輯于星期二\19點25分?；磻罕椒雍苋菀走M行Friedel-Crafts反應，一般不用AlCl3做催化劑，因為AlCl3可與酚羥基形成鋁的絡鹽(PhOAlCl2)，而使它失去催化活性。要使反應在AlCl3的的催化下進行，必須使用過量的AlCl3。因此，酚的Friedel-Crafts反應常在較弱的催化劑HF、BF3、H3PO4、PPA(聚磷酸)等作用下進行。本文檔共149頁；當前第19頁；編輯于星期二\19點25分傅克烷基化反應的催化劑1、路易斯酸-金屬鹵化物，催化活性如下：AlCl3>FeCl3>SbCl3>SnCl3>BF3>TiCl3>ZnCl2

2、質(zhì)子酸如HF、H2SO4、H3PO4、還有酸性氧化物（SO3）和有機鋁化合物等。本文檔共149頁；當前第20頁；編輯于星期二\19點25分

新型催化劑的的使用：例如，利用Friedel-Crafts酰基化反應合成藥物，使用傳統(tǒng)無水三氯化鋁催化合成中間體對氯二苯甲酮，生產(chǎn)一噸產(chǎn)品副產(chǎn)3噸含鋁廢棄物。采用新型催化劑EPZG，催化劑用量為原來的10％，產(chǎn)率高達70％，氯化氫排放減少75％，無含鋁廢棄物生成，只產(chǎn)生少量的鄰位產(chǎn)物。本文檔共149頁；當前第21頁；編輯于星期二\19點25分傅克烷基化反應具有可逆性，并且在強酸催化作用下發(fā)生歧化反應和轉(zhuǎn)移。

相同分子在一定條件下由于相互之間的原子(團)轉(zhuǎn)移而生成兩種不同分子的反應過程。一般歧化反應涉及的范圍很廣,不僅有機化合物,如烷基芳烴(烷基苯、烷基萘等)、烯烴、烷烴、醛類、酸類等可以進行歧化反應。利用這一性質(zhì)，在制備單取代烷基苯時，可使副產(chǎn)的多烷基苯與苯發(fā)生烷基轉(zhuǎn)移，增加單烷基苯收率本文檔共149頁；當前第22頁；編輯于星期二\19點25分2、氯甲基化反應：通過苯與甲醛、氯化氫在無水氯化鋅作用下反應生成氯化芐，轉(zhuǎn)化基團可生成多種化合物本文檔共149頁；當前第23頁；編輯于星期二\19點25分3、金屬有機化合物反應

在格式試劑中，鎂原子以共價鍵同碳原子相連，碳原子電負性大于鎂，因此成建電子向碳原子轉(zhuǎn)移，使得C-Mg鍵高度極化，故羥基是一種活性很高的親核試劑，能夠發(fā)生加成、取代、偶合反應。見課本P8元素原子在分子中對成鍵電子的吸引能力，稱為相對電負性，簡稱電負性。一般來說，電負性大于1.8的是非金屬元素，而小于等于1.8的往往是金屬元素。本文檔共149頁；當前第24頁；編輯于星期二\19點25分其他金屬有機化合物如鋰、銅、鎘、鋅等的化合物與格氏試劑具有類似的化學活性。本文檔共149頁；當前第25頁；編輯于星期二\19點25分4、活潑亞甲基化合物反應當一個飽和碳原子上連有硝基、羰基、氰基、酯基、苯基等吸電子基時，與該碳原子相連的氫原子具有一定酸性，碳原子致活，這類化合物叫活潑亞甲基化合物。會發(fā)生如下反應。見P13 本文檔共149頁；當前第26頁；編輯于星期二\19點25分例：乙酰乙酸乙酯亞甲基上的氫很活潑，表現(xiàn)出較強的酸性，醇鈉或強堿作用生成碳負離子的鈉鹽。碳負離子可以作為親核試劑與鹵代烴或酰鹵作用發(fā)生親核取代。反應結(jié)果是亞甲基的烴基或?；Ｔ俳?jīng)酮式分解或酸式分解可以得到各種結(jié)構(gòu)不同的酮和酸。1、羥基化反應本文檔共149頁；當前第27頁；編輯于星期二\19點25分5、酰基化反應本文檔共149頁；當前第28頁；編輯于星期二\19點25分醛酮與仲胺加成，首先生成a-氨基醇，由于仲氨基上不再有氫原子，故在脫水劑存在下，脫水作用發(fā)生在β-碳上產(chǎn)生烯胺。在烯胺分子中，氮原子與碳碳雙鍵共軛，從而使β-碳具有親和性，能接受烴基化試劑的進攻，形成亞胺正離子中間體，再經(jīng)水解脫胺得到a-烴基化酮。本文檔共149頁；當前第29頁；編輯于星期二\19點25分凡是兩個或兩個以上的分子通過反應生成一個較大分子，同時失去一個分子（如水、醇、鹽等）的反應，或在同一個分子內(nèi)部發(fā)生分子內(nèi)反應形成一個新的分子的反應都成為縮合反應。6、縮合反應本文檔共149頁；當前第30頁；編輯于星期二\19點25分a、羥醛縮合反應

在稀堿作用下，具有α—H醛、酮可以發(fā)生自身的加成消除作用而生成α、β—不飽和醛、酮。通過羥醛縮合反應能增長碳鏈，產(chǎn)生支鏈，并且產(chǎn)物含有兩個活性基團可以進行一系列的后續(xù)反應，生成各種化合物，故在有機合成中很重要。例如由正丁醛合成2—乙基己醇：第一步α—H的酸性和羰基的親核加成，第二部脫水形成雙鍵，第三步加氫還原。本文檔共149頁；當前第31頁；編輯于星期二\19點25分b、普爾金（Perkin)反應1定義：在堿性催化劑的作用下，芳香醛與酸酐反應生成β-芳基-α,β-不飽和酸的反應叫做普爾金(Perkin）反應.本文檔共149頁；當前第32頁；編輯于星期二\19點25分本文檔共149頁；當前第33頁；編輯于星期二\19點25分肉桂酸香豆素例1.例2.本文檔共149頁；當前第34頁；編輯于星期二\19點25分例3.α—呋喃丙胺α—呋喃丙胺是治療血吸蟲的藥物本文檔共149頁；當前第35頁；編輯于星期二\19點25分定義：在弱堿的催化作用下，醛、酮與含有雙重致活的活潑亞甲基化合物發(fā)生的縮合反應叫克諾文蓋爾(Knoevenagel）反應。c、克諾文蓋爾(Knoevenagel）反應。本文檔共149頁；當前第36頁；編輯于星期二\19點25分反應歷程：例：本文檔共149頁；當前第37頁；編輯于星期二\19點25分例1：例2：例3：本文檔共149頁；當前第38頁；編輯于星期二\19點25分例4：定義：在惰性溶劑中,α-溴(鹵)代酸酯、鋅與醛或酮、互相作用，得到β-羥基酸酯的反應稱為瑞佛馬斯基反應。d、瑞佛馬斯基(Reformatsky)反應。本文檔共149頁；當前第39頁；編輯于星期二\19點25分瑞佛馬斯基反應的特點及用途：1、該反應的歷程與格氏合成類似；2、有機鋅試劑活性比格氏試劑小它不與酯進行加成;3、有機鋅試劑在空氣中會自燃，因而不單獨制備;4、該反應可用以合成β—羥基酸酯、α,β—不飽和酸酯以及α,β—不飽和羧酸。本文檔共149頁；當前第40頁；編輯于星期二\19點25分β—羥基酸酯α,β—不飽和酸酯α,β—不飽和羧酸反應的歷程及用途：本文檔共149頁；當前第41頁；編輯于星期二\19點25分e、達森(Darzen）反應定義：醛、酮與α-鹵代酸酯在強堿(RONa,NaNH2,(CH3)3COK)催化作用下互相作用，生成α,β-環(huán)氧酸酯的反應稱為達參(Darzen,G.)反應.α,β-環(huán)氧酸酯α,β-環(huán)氧酸酯酮醛本文檔共149頁；當前第42頁；編輯于星期二\19點25分反應歷程：烯醇式酮式本文檔共149頁；當前第43頁；編輯于星期二\19點25分用途：合成環(huán)氧酸酯，以及合成比原料醛、酮多一個碳的醛、酮。本文檔共149頁；當前第44頁；編輯于星期二\19點25分f、麥克爾（Michael)加成反應定義：在堿性催化劑作用下，碳負離子與α,β—不飽和羰基化合物發(fā)生的共軛加成反應，稱為麥克爾加成反應。(反應主要用來合成1,5-二羰基化合物。)本文檔共149頁；當前第45頁；編輯于星期二\19點25分

共軛效應(conjugatedeffect)，又稱離域效應，是指由于共軛π鍵的形成而引起分子性質(zhì)的改變的效應。

H2C=CH2，π鍵的兩個p電子的運動范圍局限在兩個碳原子之間，這叫做定域運動.CH2=CH-CH=CH2中，可以看作兩個孤立的雙鍵重合在一起，p電子的運動范圍不再局限在兩個碳原子之間，而是擴充到四個碳原子之間，這叫做離域現(xiàn)象。這種分子叫共軛分子。共軛分子中任何一個原子受到外界試劑的作用，其它部分可以馬上受到影響。這種電子通過共軛體系的傳遞方式，叫做共軛效應。

本文檔共149頁；當前第46頁；編輯于星期二\19點25分常見的共軛體系：常用的堿性催化劑：本文檔共149頁；當前第47頁；編輯于星期二\19點25分反應歷程：酮式烯醇式1,4—加成該反應可描述為：以1,4—加成開始，得3,4—加成產(chǎn)物告終。本文檔共149頁；當前第48頁；編輯于星期二\19點25分應用舉例：麥克爾加成在有機合成中是一個極為重要的反應，加成后的產(chǎn)物含有多個官能團，能夠進行多種化學反應，尤其是進一步反應用來合成環(huán)狀化合物。例1：共軛加成羥醛縮合本文檔共149頁；當前第49頁；編輯于星期二\19點25分例2：共軛加成共軛加成在合成中的應用，一個著名的例子是魯賓遜(Robinson)增環(huán)反應：共軛加成羥醛縮合本文檔共149頁；當前第50頁；編輯于星期二\19點25分本文檔共149頁；當前第51頁；編輯于星期二\19點25分第四章雜環(huán)本文檔共149頁；當前第52頁；編輯于星期二\19點25分本章講授提要第一節(jié)雜環(huán)化合物的定義、分類與命名第二節(jié)五元單雜環(huán)化合物第三節(jié)唑第四節(jié)六元雜環(huán)化合物—吡啶第五節(jié)喹啉和異喹啉第六節(jié)嘧啶與嘌呤第七節(jié)生物堿本文檔共149頁；當前第53頁；編輯于星期二\19點25分概述

雜環(huán)化合物廣泛地存在于自然界，是有機化合物中數(shù)目最龐大的一類。邢其毅先生在給花文廷《雜環(huán)化合物》一書的序言中寫到：雜環(huán)化合物占有機化合物總數(shù)的65%，論文占有機化學的1／3…..。

生物體內(nèi)具有重要生理功能的兩大色素：血紅素和葉綠素具有雜環(huán)；

對生物的生長、繁殖、遺傳、變異起決定性作用的核酸具有雜環(huán)；本文檔共149頁；當前第54頁；編輯于星期二\19點25分

此外，天然和人工合成的大多數(shù)色素、酶、染料、某些助劑，一些特殊的高分子材料以及人類賴以生存所必須的、大量的醫(yī)藥、農(nóng)藥也含有雜環(huán)。因而雜環(huán)化合物在發(fā)達國家受到了化學家們的普遍重視。第一節(jié)雜環(huán)化合物的定義、分類、與命名一、定義

從廣義上來講，組成環(huán)狀化合物的原子除碳外，還有其它的原子時，這樣的化合物就叫雜環(huán)化合物。但習慣上不是如此。如：本文檔共149頁；當前第55頁；編輯于星期二\19點25分環(huán)氧乙烷氮雜環(huán)丙烷γ-丁酸內(nèi)酯γ-丁內(nèi)酰胺馬來酸酐

這些化合物中雖然含有雜原子，但不穩(wěn)定易開環(huán)，性質(zhì)類似于開鏈化合物。習慣上認為的雜環(huán)化合物是：定義：含有雜原子，具有芳香性或一定程度穩(wěn)定性的環(huán)狀化合物叫雜環(huán)化合物。本文檔共149頁；當前第56頁；編輯于星期二\19點25分二、分類與命名一）、分類呋喃咪唑吡啶嘧啶吲哚嘌呤本文檔共149頁；當前第57頁；編輯于星期二\19點25分

二、雜環(huán)化合物的命名

1.譯音法根據(jù)雜環(huán)化合物的英文名稱，選擇帶“口”字偏旁的同音漢字來命名。

呋喃噻吩吡咯咪唑噻唑

(furan)(thiophene)(pyrrole)(imidazole)(thiazole)OSNHSNNNH本文檔共149頁；當前第58頁；編輯于星期二\19點25分吡啶吡喃嘧啶吡嗪吲哚

(pyridine)(pyran)(pyrimidine)(pyrazine)(indole)

喹啉異喹啉嘌呤苯并噻唑

(quinoline)(isoquinoline)(purine)(benzothiazole)NHNONNNNNNSNNNNNH本文檔共149頁；當前第59頁；編輯于星期二\19點25分2.系統(tǒng)命名法

適用于雜環(huán)衍生物的命名

(1)選母體與芳香族化合物命名原則類似，當雜環(huán)上連有－R、－X、－OH、－NH2等取代基時，以雜環(huán)為母體；如果連有－CHO、－COOH、－SO3H等時，把雜環(huán)作為取代基。

(2)雜環(huán)編號雜環(huán)上連有取代基時，需要給雜環(huán)編號，編號規(guī)則如下。本文檔共149頁；當前第60頁；編輯于星期二\19點25分O12345_CHOaba￠b￠12345N678OHbag8-羥基喹啉（不叫8-喹啉酚）2-呋喃甲醛（糠醛）(α-呋喃甲醛)①從雜原子開始編號，雜原子位次為1。當環(huán)上只有一個雜原子時，也可把與雜原子直接相連的碳原子稱為α位，其后依次為β位和γ位。本文檔共149頁；當前第61頁；編輯于星期二\19點25分②若含有多個相同的雜原子，則從連 有氫或取代基的雜原子開始編號，并 使其他雜原子的位次盡可能最小。（4-甲基咪唑）

（4-氯噻唑）

③若含有不相同的雜原子，按O、S、N的順序編號2NNHCH3_134512345_ClSN本文檔共149頁；當前第62頁；編輯于星期二\19點25分某些特殊的稠雜環(huán)，不符合以上編號規(guī)則，有其特定的編號6-氨基嘌呤（不叫6-嘌呤胺）當N上連有取代基時，往往用“N”表示取代基的位置

（N-甲基吡啶）

12345678NNNNNHNH2123456789

COOH4-異喹啉甲酸N__________CH3本文檔共149頁；當前第63頁；編輯于星期二\19點25分第二節(jié)五元單雜環(huán)化合物一、呋喃、吡咯、噻吩的物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)呋喃：存在于松木焦油中，有氯仿味。bp：31℃吡咯：存在于煤焦油和骨膠油中，有苯胺味bp：131℃噻吩：存在于煤焦油中，有特殊氣味。bp：84℃1、物理性質(zhì)2、結(jié)構(gòu)本文檔共149頁；當前第64頁；編輯于星期二\19點25分呋喃、噻吩、吡咯的結(jié)構(gòu)OSNH本文檔共149頁；當前第65頁；編輯于星期二\19點25分呋喃........O本文檔共149頁；當前第66頁；編輯于星期二\19點25分噻吩........S本文檔共149頁；當前第67頁；編輯于星期二\19點25分吡咯......NH本文檔共149頁；當前第68頁；編輯于星期二\19點25分唑的命名原子是氮時，則該雜環(huán)化合物稱為唑。

含有兩個雜原子的五元雜環(huán)，若至少有一個雜呋喃(furan)吡咯(pyrrole)噻吩(thiophene)含一個雜原子的五元雜環(huán)

吡唑(pyrazole)

咪唑(inidazole)

噻唑(thiazole)

噁唑(oxazole)本文檔共149頁；當前第69頁；編輯于星期二\19點25分二、呋喃、吡咯、噻吩的化學性質(zhì)呋喃、吡咯、噻吩都具有芳香性，都能夠進行親電取代反應要有意識地將他們的反應活性與苯進行比較。＞＞＞＞本文檔共149頁；當前第70頁；編輯于星期二\19點25分六元雜環(huán)化合物

吡啶(pyridine)

噠嗪(pyridazine)

嘧啶(pyrimidine)

吡嗪(pyrazine)

吡喃(pyran)α-吡喃酮(α-pyrone)γ-吡喃酮(γ-pyrone)本文檔共149頁；當前第71頁；編輯于星期二\19點25分2、呋喃、噻吩、吡咯

及吡啶的化學性質(zhì)一、取代反應

1、鹵代

2、硝化

3、磺化二、加成反應三、鑒別反應四、酸堿性本文檔共149頁；當前第72頁；編輯于星期二\19點25分五元雜環(huán)化合物的親電取代反應主要發(fā)生在α—位1、取代反應親電取代反應發(fā)生在α—位時，反應活性中間體的正電核能夠得到更有效的分散，體系能量低反應易于進行。故：本文檔共149頁；當前第73頁；編輯于星期二\19點25分吡咯紅吡咯在酸性條件下發(fā)生的聚合：呋喃在酸性條件下發(fā)生的開環(huán)：本文檔共149頁；當前第74頁；編輯于星期二\19點25分1）硝化反應

呋喃,吡咯和噻吩易氧化,一般不用硝酸直接硝化;通常用比較溫和的非質(zhì)子硝化劑，且反應在低溫下進行。乙酰硝酸酯本文檔共149頁；當前第75頁；編輯于星期二\19點25分2—硝基噻吩3—硝基噻吩

呋喃的硝化比較特殊,相當于先進行1，4—加成,然后再加熱或用吡啶除去乙酸,得到硝化產(chǎn)物。2—硝基呋喃本文檔共149頁；當前第76頁；編輯于星期二\19點25分2）磺化反應

吡咯、呋喃不太穩(wěn)定，磺化時直接使用質(zhì)子酸會發(fā)生聚合或開環(huán)，所以使用較溫和的磺化劑：吡啶與三氧化硫的加合物。α—呋喃磺酸或呋喃—2—磺酸本文檔共149頁；當前第77頁；編輯于星期二\19點25分利用此性質(zhì)可分離或除去粗苯中的噻吩α-噻吩磺酸能溶于濃硫酸，而且易發(fā)生水解反應噻吩在室溫下可溶于濃硫酸，并發(fā)生磺化反應

S+H2SO4（濃）S__SO3H+H2OS—SO3H100~150℃+

H2OS+H2SO4（濃）本文檔共149頁；當前第78頁；編輯于星期二\19點25分

噻吩環(huán)較穩(wěn)定，磺化可在室溫下直接使用濃硫酸，生成的α—噻吩磺酸溶于濃硫酸。苯在室溫下不與濃硫酸反應，據(jù)此，常用濃硫酸洗滌來除去苯中的噻吩。3）鹵代反應反應強烈，易得多鹵取代物。為了得一鹵代(Cl,Br)產(chǎn)物，要采用低溫、溶劑稀釋等溫和條件。本文檔共149頁；當前第79頁；編輯于星期二\19點25分本文檔共149頁；當前第80頁；編輯于星期二\19點25分4）付—克?；磻?—乙?；量?—乙?；秽?—乙?；绶?0%75—92%94%本文檔共149頁；當前第81頁；編輯于星期二\19點25分5）取代定位效應1、第一個取代基進入到雜原子的α-位2、3—位上有取代基時，呋喃、吡咯、噻吩的定位效應一致。3、2—位上有取代基時，吡咯、噻吩的定位效應一致，2-取代呋喃無論是哪一類取代基反應總是發(fā)生在5—位。本文檔共149頁；當前第82頁；編輯于星期二\19點25分6）吡咯的特殊反應吡咯的弱酸性：苯酚吡咯乙醇氨Ka1.3×10-1010-1510-1810-35吡咯可將格氏試劑分解，說明分子中有酸性氫。本文檔共149頁；當前第83頁；編輯于星期二\19點25分吡咯成鹽后使環(huán)上電荷密度增高，親電取代反應更易進行。2—甲基吡咯2—乙?；量│痢量┘姿幡痢量┘兹┻量┡嫉奖疚臋n共149頁；當前第84頁；編輯于星期二\19點25分2、加成反應1）催化氫化反應四氫呋喃（THF)四氫吡咯四氫噻吩四氫呋喃是個很重要的有機溶劑。含硫化合物容易使催化劑中毒，故噻吩的還原用一個特殊的催化劑MoS2。本文檔共149頁；當前第85頁；編輯于星期二\19點25分2）Diels—Alder反應呋喃中氧原子的電負性較大，使呋喃具有較多的共軛二烯的性質(zhì)，易于進行狄—阿反應。本文檔共149頁；當前第86頁；編輯于星期二\19點25分

噻吩基本上不發(fā)生雙烯加成，在個別情況下生成一個不穩(wěn)定的中間體，直接失硫轉(zhuǎn)化為別的產(chǎn)物。本文檔共149頁；當前第87頁；編輯于星期二\19點25分3．鑒別反應①呋喃使鹽酸浸過的松木片顯綠色。②噻吩和吲哚醌在硫酸作用下發(fā)生蘭 色反應。噻吩在濃硫酸的作用下與松 木片能呈現(xiàn)蘭色反應。③浸鹽酸的松木片遇吡咯蒸氣顯紅色。本文檔共149頁；當前第88頁；編輯于星期二\19點25分電負性強弱順序是：氧>氮>硫芳香性強弱順序是：苯＞噻吩＞吡咯＞呋喃反應活性順序：吡咯>呋喃>噻吩>苯>吡啶4、酸堿性本文檔共149頁；當前第89頁；編輯于星期二\19點25分吡啶：弱堿，與強酸生成鹽本文檔共149頁；當前第90頁；編輯于星期二\19點25分2、呋喃、吡咯、噻吩在酸性條件下都可發(fā)生質(zhì)子化。吡咯在強酸作用下會發(fā)生聚合生成吡咯紅；呋喃在稀酸水溶液中質(zhì)子化發(fā)生在氧上，會導致開環(huán)反應發(fā)生。相對來說噻吩對于酸比較穩(wěn)定。1、呋喃、吡咯、噻吩對氧化劑都敏感，遇到氧化劑時環(huán)都很容易被破壞。五元雜環(huán)的反應有兩點需要注意：本文檔共149頁；當前第91頁；編輯于星期二\19點25分三、呋喃、吡咯、噻吩的合成多聚戊糖戊糖糠醛1、利用農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)糠醛糠醛早在1832年由首先發(fā)現(xiàn)，1922年美國已有工業(yè)生產(chǎn)，用以合成樹脂。顧名思義，糠醛是以糠為原料制得的醛。實際上米糠、麥殼、棉籽殼、玉米芯等農(nóng)產(chǎn)谷物之廢料，都可以作為糠醛的原料。這類物料中的戊聚糖多糖(木聚糖、阿拉伯糖)水解成戊糖，進一步脫水生成糠醛。本文檔共149頁；當前第92頁；編輯于星期二\19點25分1、α-呋喃甲醛無色有苦杏仁味液體，化學性質(zhì)較活潑。本文檔共149頁；當前第93頁；編輯于星期二\19點25分-糠醛是不含-氫的醛，其化學性質(zhì)與苯甲醛相似本文檔共149頁；當前第94頁；編輯于星期二\19點25分

糠醛早在1832年由首先發(fā)現(xiàn)，1922年美國已有工業(yè)生產(chǎn)，用以合成樹脂。顧名思義，糠醛是以糠為原料制得的醛。實際上米糠、麥殼、棉籽殼、玉米芯等農(nóng)產(chǎn)谷物之廢料，都可以作為糠醛的原料。這類物料中的戊聚糖多糖(木聚糖、阿拉伯糖)水解成戊糖，進一步脫水生成糠醛?？啡┑闹苽渑c生產(chǎn)本文檔共149頁；當前第95頁；編輯于星期二\19點25分

玉米芯是糠醛的生產(chǎn)主要原料?？啡┦怯袡C化工原料，主要用于潤滑油精制，用于制取糠醇、馬來酸酐、四氫呋喃等，用它可以生產(chǎn)醫(yī)藥和獸藥，可用來生產(chǎn)呋喃樹脂，糠醛樹脂，糠酮樹脂等，還可以做防腐劑、消毒劑、殺蟲劑和除銹劑，此外在食品香料染料等工業(yè)中均有應用。α-呋喃甲醛的用途本文檔共149頁；當前第96頁；編輯于星期二\19點25分5—甲基咪唑4—溴噻唑例：本文檔共149頁；當前第97頁；編輯于星期二\19點25分稠雜環(huán)化合物

喹啉(quinoline)

異喹啉(isoquinoline)

嘌呤(purine)

吲哚(Indole)本文檔共149頁；當前第98頁；編輯于星期二\19點25分2、實驗室制備法(1)帕爾-諾爾(Paal—Knorr合成法)本文檔共149頁；當前第99頁；編輯于星期二\19點25分呋喃、吡咯、噻吩相互之間的轉(zhuǎn)化

——佑爾業(yè)夫反應本文檔共149頁；當前第100頁；編輯于星期二\19點25分四、呋喃、吡咯的重要衍生物1、糠醛糠醛是不具α—氫的芳醛，能進行此類醛的特征反應?？的岵榱_反應安息香縮合反應普爾金反應本文檔共149頁；當前第101頁；編輯于星期二\19點25分2、吲哚吲哚白色結(jié)晶熔點：52.5℃。少量存在于煤焦油中，素馨花和柑橘花中也含有色氨酸3-甲基吲哚（糞臭素）5-羥基色氨β-吲哚乙酸5-羥基色氨是維持大腦思維的物質(zhì)。β-吲哚乙酸是植物生長調(diào)節(jié)劑，主要作用是使扦插枝條加速生根本文檔共149頁；當前第102頁；編輯于星期二\19點25分3—溴吲哚3—硝基吲哚吲哚—3—磺酸

吲哚是苯并吡咯其性質(zhì)與吡咯類似，但其堿性比吡咯弱；親電取代反應活性比吡咯略低，但比苯高。吲哚的親電取代反應主要發(fā)生在β—位。本文檔共149頁；當前第103頁；編輯于星期二\19點25分3、卟吩環(huán)系化合物卟吩環(huán)是由四個吡咯環(huán)和四個次甲基交替相連組成的大環(huán)狀共軛體系。與生命有著密切關系的兩大色素：葉綠和素血紅素，以及維生素B12都含有卟吩環(huán)。本文檔共149頁；當前第104頁；編輯于星期二\19點25分葉綠素是綠色植物進行光合作用所必須的催化劑。光合作用的實質(zhì)是綠色植物將太陽的光能轉(zhuǎn)化成化學能的過程。葉綠素由“現(xiàn)代有機合成之父”Woodward歷時四年經(jīng)三十多步反應，于1960年合成。

熔點117～120℃120～130℃葉綠素a：b=3：1本文檔共149頁；當前第105頁；編輯于星期二\19點25分血紅素血紅素與蛋白質(zhì)結(jié)合生成血紅蛋白，其功能是在血液中運送氧氣和二氧化碳。0℃、0.1MPa時，1克血紅蛋白可結(jié)合1.35升O2，血紅蛋白與CO的結(jié)合能力是與O2結(jié)合能力的210倍。血紅素1929年由Hans～Fischer合成。本文檔共149頁；當前第106頁；編輯于星期二\19點25分維生素B121926年發(fā)現(xiàn)肝臟提取液可治療惡性貧血，1948年得到純品暗紅色的結(jié)晶物。1954年測得其結(jié)構(gòu)。合成工作在Woodward的組織下前后有19個國家的一百多位化學家參加，經(jīng)95步反應，歷時11年，于1972年宣告完成。VB12的合成被成為有機化學界的“阿波羅登月”。本文檔共149頁；當前第107頁；編輯于星期二\19點25分第三節(jié)唑原子是氮時，則該雜環(huán)化合物稱為唑。

含有兩個雜原子的五元雜環(huán)，若至少有一個雜堿性：N上的孤電子對在sp2雜化軌道中吡咯N上的p軌道中有一對電子一、噻唑含有硫，具有特殊的臭味。沸點117℃。一些重要的天然產(chǎn)物和藥物中含有噻唑環(huán)。本文檔共149頁；當前第108頁；編輯于星期二\19點25分存在于米糠、麥麩、瘦豬肉、花生和黃豆之中。B1缺少時影響人體糖類的正常代謝，可引起腳氣病、厭食、嘔吐和心率失調(diào)。青霉素1928年由英國微生物學家Fleming發(fā)現(xiàn)，后經(jīng)一千多人的努力分離出純品。1957年完成全合成工作。青霉素對化膿性球菌、鏈球菌、肺炎菌、葡萄球菌有顯著的抑制和殺滅作用，拯救了千百萬人的生命。本文檔共149頁；當前第109頁；編輯于星期二\19點25分R—：名稱—CH2C6H5

青霉素G—CH2C6H4NHOH羥氨芐青霉素（阿莫西林）—CH（NH2）C6H5

氨芐青霉素（氨比先）青霉素有一百多個品種。過敏是含有雜菌。過去不能口服是因四元環(huán)狀內(nèi)酰胺易開環(huán)。改變結(jié)構(gòu)增加其穩(wěn)定性后可口服。后兩種可口服。最常用的青霉素G的鉀鹽。無痛注射液是苯甲醇，但苯甲醇會引起嬰幼兒臀部肌肉萎縮。本文檔共149頁；當前第110頁；編輯于星期二\19點25分

4-甲基咪唑和5-甲基咪唑通過互變異構(gòu)相互轉(zhuǎn)化不可分離唑的互變異構(gòu)：N-N(單鍵)與N=N(雙鍵)之間的相互轉(zhuǎn)化本文檔共149頁；當前第111頁；編輯于星期二\19點25分第四節(jié)六元雜環(huán)化合物

—吡啶

吡啶存在于煤焦油與骨膠油之中。是無色具有怪臭味的液體，沸點115.5℃。與水無限互溶，與乙醇、乙醚、苯等有機溶劑無限互溶，它是良好的溶劑。本文檔共149頁；當前第112頁；編輯于星期二\19點25分=1.17D

1.吡啶的結(jié)構(gòu)=2.26D=1.58D=1.81孤電子對在sp2雜化軌道上。吡啶N是sp2雜化，孤對電子伸向環(huán)外不參與共軛，堿性較強。在吡啶環(huán)中：誘導效應和共軛效應都是吸電子在吡咯環(huán)中：誘導效應是吸電子共軛效應是給電子本文檔共149頁；當前第113頁；編輯于星期二\19點25分六元雜環(huán)化合物

吡啶(pyridine)

噠嗪(pyridazine)

嘧啶(pyrimidine)

吡嗪(pyrazine)

吡喃(pyran)α-吡喃酮(α-pyrone)γ-吡喃酮(γ-pyrone)本文檔共149頁；當前第114頁；編輯于星期二\19點25分2.吡啶的化學性質(zhì)

吡啶環(huán)是“缺電子芳環(huán)”，不易發(fā)生親電取代反應，但易發(fā)生親核取代反應。親電取代反應發(fā)生在β—位，親核取代反應發(fā)生在α—位。吡啶環(huán)上電子云出現(xiàn)的幾率密度本文檔共149頁；當前第115頁；編輯于星期二\19點25分1）親電取代反應6%3—硝基吡啶71%β—吡啶磺酸39%3—溴吡啶NO！吡啶環(huán)電子密度較低，親電取代反應活性小；N相當于間位定位基。本文檔共149頁；當前第116頁；編輯于星期二\19點25分2）親核取代反應親核取代反應歷程本文檔共149頁；當前第117頁；編輯于星期二\19點25分齊齊巴賓（ChiChibabin）反應歷程：本文檔共149頁；當前第118頁；編輯于星期二\19點25分3）吡啶環(huán)上氮的堿性及親核性Kb：2.5×10-143.8×10-102.3×10-9～10-5⑴環(huán)上氮的堿性可與質(zhì)子酸或Lewis酸成鹽。常在一些反應中加入吡啶來接受反應放出的HX以促進反應的進行。本文檔共149頁；當前第119頁；編輯于星期二\19點25分

利用此反應可分離、提純吡啶，也可用吡啶吸收反應中所生成的酸。本文檔共149頁；當前第120頁；編輯于星期二\19點25分如：吡啶沙瑞特（Sarret）試劑（溫和的氧化劑）（溫和的磺化劑）本文檔共149頁；當前第121頁；編輯于星期二\19點25分⑵環(huán)上氮的親核反應4）吡啶的氧化還原反應吡啶環(huán)本身很穩(wěn)定不易被氧化，但它的側(cè)鏈很容易被氧化成醛或羧酸。本文檔共149頁；當前第122頁；編輯于星期二\19點25分

尼古丁（煙堿）尼古丁酸（煙酸）煙酰胺異煙酸

異煙肼（雷米封）雷米封是治療各類結(jié)核病的首選藥物。本文檔共149頁；當前第123頁；編輯于星期二\19點25分

從動態(tài)的角度上看，與氮相連的氧可以看作是一個電子儲存庫：1、需要時，氧能提供電子，使整個環(huán)上的電荷密度增高；2、不需要時，氧不提供電子，整個環(huán)系相當于吡啶鹽；本文檔共149頁；當前第124頁；編輯于星期二\19點25分pH親電取代親核取代氧化遇酸吡咯中性易（α）難易不穩(wěn)定易聚合成樹脂吡啶弱堿難（β）易（α）難吡啶和吡咯性質(zhì)比較本文檔共149頁；當前第125頁；編輯于星期二\19點25分5）吡啶側(cè)鏈α-H的反應吡啶α，γ-位烷基上的

-H與羰基

-H相似羥醛縮合型SN2反應本文檔共149頁；當前第126頁；編輯于星期二\19點25分第五節(jié)喹啉與異喹啉喹啉(quinoline)沸點：238℃熔點:-15.6℃異喹啉(isoquinoline)沸點：243℃熔點：26.5℃堿性：喹啉＜吡啶＜異喹啉喹啉是無色有惡臭味的油狀液體，可與大多數(shù)有機溶劑混溶，但在水中的溶解度很小。是一種高沸點溶劑。本文檔共149頁；當前第127頁；編輯于星期二\19點25分一、合成1、斯克柔普（Skraup）合成法

將苯胺、甘油、硫酸、硝基苯或其他氧化劑一起作用生成喹啉的反應稱為斯克柔普合成。反應歷程丙烯醛本文檔共149頁；當前第128頁；編輯于星期二\19點25分氧化脫氫烯醇化反應中硝基苯轉(zhuǎn)化成苯胺，可作為原料循環(huán)使用本文檔共149頁；當前第129頁；編輯于星期二\19點25分

也可以用其他的α，β不飽和羰基化合物代替甘油，用Fe3+、As2O5等作氧化劑代替硝基苯。本文檔共149頁；當前第130頁；編輯于星期二\19點25分喹碘仿喹碘仿也叫藥特靈（Yatren）用于治療阿米巴痢疾異喹啉的合成：本文檔共149頁；當前第131頁；編輯于星期二\19點25分二、喹啉、異喹啉的反應1、親電取代反應喹啉、異喹啉的親電取代反應都是發(fā)生在5，8—位，但所得比率不同。本文檔共149頁；當前第132頁；編輯于星期二\19點25分2、親核取代反應喹啉的親核取代反應與吡啶類似，發(fā)生在α—位；異喹啉的親核取代反應則發(fā)生在1—位上。本文檔共149頁；當前第133頁；編輯于星期二\19點25分3、側(cè)鏈上α—氫的反應本文檔共149頁；當前第134頁；編輯于星期二\19點25分4、喹啉的氧化與還原反應反應第六節(jié)嘧啶與嘌呤

嘧啶與嘌呤的衍生物廣泛地存在于自然界，有著重要的生理作用。其中尿嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤組成了生命遺傳物質(zhì)核酸的堿基。本文檔共149頁；當前第135頁；編輯于星期二\19點25分

嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)胸腺嘧啶(T)本文檔共149頁；當前第136頁；編輯于星期二\19點25分

鳥嘌呤(G)(2-氨基-6-羥基嘌呤)

腺嘌呤(A)(6-氨基嘌呤)嘌呤一些含嘧啶環(huán)的藥物和維生素本文檔共149頁；當前第137頁；編輯于星期二\19點25分VB