17.1杂环化合物的分类、命名和结构 >二、结构与芳香性 ▣杂环化合物为什么具有芳香性？ 。 以吡咯和呋喃为例：它们均同面，且满足4+2规则 未参与共轭 富电子体系 五元杂环化合物具有芳香性的一个标志就是环上氢原子 的核磁共振信号都出现在低场区，这主要是受离域电子 环流的影响 山东科技大学 化学与环境工程学院
山东科技大学 王鹏 化学与环境工程学院 ➢二、结构与芳香性 杂环化合物为什么具有芳香性？ • 以吡咯和呋喃为例：它们均同面，且满足4n+2规则 • 五元杂环化合物具有芳香性的一个标志就是环上氢原子 的核磁共振信号都出现在低场区，这主要是受离域电子 环流的影响 17.1 杂环化合物的分类、命名和结构 未参与共轭 C C C N C H C C C O C N H O π 5 6 富电子体系
171杂环化合物的分类、命名和结构 杂环氢的核磁共振： 66.99 66.22 δ6.24 δ7.18 66.68 δ7.29 ▣吡啶是六元杂环的典型代表，结构与苯环相似 π6 等电子体系 未参与共轭 山东科技大学 化学与环境工程学院
山东科技大学 王鹏 化学与环境工程学院 17.1 杂环化合物的分类、命名和结构 • 杂环氢的核磁共振： 吡啶是六元杂环的典型代表，结构与苯环相似 S N H O δ δ 6.99 δ 6.22 δ 6.24 7.18 δ 6.68 δ 7.29 π 6 6 等电子体系 N C C N C C C 未参与共轭
17.1杂环化合物的分类、命名和结构 >具有芳香性的杂环与苯环的异同点： 口五元杂环化合物： Z-C C2-C3 C3-C4 呋喃 0.136(0.143) 0.1361 0.1430 吡咯 0.1370(0.147) 0.1383 0.1417 Z=O、NH、S 噻吩 0.17140.182) 0.1370 0.1423 C=C C-C 0.134 0.154 五元杂环化合物的芳香性比苯差。其芳香性次序是： 山东科技大学 化学与环境工程学院
山东科技大学 王鹏 化学与环境工程学院 17.1 杂环化合物的分类、命名和结构 ➢具有芳香性的杂环与苯环的异同点： 五元杂环化合物： • 五元杂环化合物的芳香性比苯差。其芳香性次序是： Z Z = O、NH、S 呋喃 吡咯 噻吩 Z C 0.136(0.143) 0.1361 0.1430 2 4 3 C2 C3 C3 C4 0.1370(0.147) 0.1383 0.1417 0.1714(0.182) 0.1370 0.1423 C=C C C 0.134 0.154 S N H O
171不化合物的分类、命名和结构 五元杂环化合物是富电子体系，其亲电取代反应比苯容 易，尤其易发生在-位。同时杂原子的存在相当于在环 上引入了-NH2、-OH、-SH等活化基团而使环活化，故 进行亲电取代反应的活泼顺序是： H ▣六元杂环化合物： 0.140 、吡啶是等电子体系 相当于带有硝基的苯环，因此 0.139 亲电反应弱于苯环 0.147单 0.134 0.128双/ 山东科技大学 化学与环境工程学院
山东科技大学 王鹏 化学与环境工程学院 17.1 杂环化合物的分类、命名和结构 • 五元杂环化合物是富电子体系，其亲电取代反应比苯容 易，尤其易发生在α- 位。同时杂原子的存在相当于在环 上引入了-NH2、-OH、 -SH 等活化基团而使环活化，故 进行亲电取代反应的活泼顺序是： 六元杂环化合物： • 吡啶是等电子体系， 相当于带有硝基的苯环，因此 亲电反应弱于苯环 N S H O N 2 3 4 0.139 0.140 0.134 0.147 0.128 单 双
17.1杂环化合物的分类、命名和结构 口五元、六元杂环化合物虽然都具有芳香性，但其环 上的电子云的密度是不同的，其电子云密度由高到 低的顺序是： 芳香性体现的是电子云分布的平均性，电子云密度则体 现了亲电反应的难易 芳杂环电子云密度由杂原子的电负性和其共轭电子数共 同决定 山东科技大学 化学与环境工程学院
山东科技大学 王鹏 化学与环境工程学院 17.1 杂环化合物的分类、命名和结构 五元、六元杂环化合物虽然都具有芳香性，但其环 上的电子云的密度是不同的，其电子云密度由高到 低的顺序是： • 芳香性体现的是电子云分布的平均性，电子云密度则体 现了亲电反应的难易 • 芳杂环电子云密度由杂原子的电负性和其共轭电子数共 同决定 S N H O N