17.2五元杂环化合物 >一、五元杂环化合物的化学性质 口亲电取代反应： ·类似于活化的苯环（苯胺），可以发生硝化、磺化、卤 化及FC反应等，反应需要温和条件以防止开环 X2/低温 X2Cl2、Bn CH3COONO2 -5~-30℃ 8o: CSOj Z=(NH、O、S) CICH2CH2CI 2o> (Z=NH、O) 噻吩可直接用H2S04磺化。 (CH3CO)2O SnCl 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 17.2 五元杂环化合物 ➢一、五元杂环化合物的化学性质 亲电取代反应： • 类似于活化的苯环（苯胺），可以发生硝化、磺化、卤 化及F-C反应等，反应需要温和条件以防止开环 Z Z= ( NH、O、S ) X2 / 低温 X2 =Cl 2、Br2 Z X CH3COONO2 -5 ~ -30 C 。 Z NO2 N + SO3 - Z SO3 N H + HCl Z SO3H ( Z = NH、O ) 噻吩可直接用 H2 SO4 磺化。 ClCH2CH2Cl (CH3CO) 2O SnCl 4 Z COCH3
17.2五元杂环化合物 ▣五元杂环化合物亲电取代反应的特点： 发生在-位 ·反应需温和条件否则易开环 口反应在-位的解释— 共振论： 正电荷可在三个原子上离域 少+E* Z=(NH、O、S) 正电荷只能在两个原子上离域 。 进攻2号位所形成的共振杂化体比进攻3号位所形成的共 振杂化体稳定 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 五元杂环化合物亲电取代反应的特点： • 发生在α-位 • 反应需温和条件否则易开环 反应在α-位的解释——共振论： • 进攻2号位所形成的共振杂化体比进攻3号位所形成的共 振杂化体稳定 17.2 五元杂环化合物 Z Z= ( NH、O、S ) + E + Z E H + Z E H + Z E H + Z E H+ Z E H + 正电荷可在三个原子上离域 正电荷只能在两个原子上离域
172五元杂环化合物 >二、常见的五元杂环 口1.呋喃和糠醛 ·呋喃为无色液体，沸点32℃，难溶于水 。 呋喃在较温和的条件下就可发生亲电取代反应，但其芳 香性较弱，呋喃及其衍生物更容易进行Diles-Alder反应 和一般的亲电加成反应。如： CH;COOK H、 OCH 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 17.2 五元杂环化合物 ➢二、常见的五元杂环 1. 呋喃和糠醛 • 呋喃为无色液体，沸点32℃，难溶于水 • 呋喃在较温和的条件下就可发生亲电取代反应，但其芳 香性较弱，呋喃及其衍生物更容易进行Diles-Alder反应 和一般的亲电加成反应。如： O O = = O O + 30℃ O = = O HO H
17.2五元杂环化合物 呋喃在N催化下，易于加氢生成四氢呋喃一一 良好的溶 剂和重要的有机合成原料。 H2/Ni HC、 CI(CH2)4CI NaCN 140℃ NC(CH2)CN H20/H HOOC(CH2)COOH NC(CH2)CN H2/Ni>H2N(CH2)6NH2 呋喃甲醛又称糠醛，是呋喃的重要衍生物，糠醛的化学 性质与苯甲醛类似，可发生Cannizzaro反应、与含-H的 醛或酮的交错缩合反应等，是良好的溶剂和重要的有机 合成原料 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 • 呋喃在Ni催化下，易于加氢生成四氢呋喃——良好的溶 剂和重要的有机合成原料。 • 呋喃甲醛又称糠醛，是呋喃的重要衍生物，糠醛的化学 性质与苯甲醛类似，可发生Cannizzaro反应、与含α-H的 醛或酮的交错缩合反应等，是良好的溶剂和重要的有机 合成原料 17.2 五元杂环化合物 O H2 / Ni O HCl 140℃ Cl(CH2 ) 4Cl NaCN NC(CH2 )CN NC(CH2 )CN H2O/H + HOOC(CH 2 )COOH H2 / Ni H2N(CH2 ) 6NH2
17.2五元杂环化合物 口2.噻吩 煤焦油和石油中硫成分的主要来源之一，无色液体 。 亲电反应比苯容易进行，如室温下与浓硫酸作用即可磺 化得到能溶于硫酸的噻吩磺酸，这是除去苯中噻吩的原 理： H2S04 SO:H 室温 可溶于硫酸 噻吩硫原子参与共轭，因此不体现硫醚的性质，不易被 氧化成砜或亚砜 四氢噻吩则容易被氧化，属于环硫醚 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 17.2 五元杂环化合物 2. 噻吩 • 煤焦油和石油中硫成分的主要来源之一，无色液体 • 亲电反应比苯容易进行，如室温下与浓硫酸作用即可磺 化得到能溶于硫酸的噻吩磺酸，这是除去苯中噻吩的原 理: • 噻吩硫原子参与共轭，因此不体现硫醚的性质，不易被 氧化成砜或亚砜 • 四氢噻吩则容易被氧化，属于环硫醚 室温 可溶于硫酸