N: 2s? 2pp轨道不等性sp杂化+++Ws轨道元61等电子体系未参与共轭六元杂环V5个碳和杂原子共面V5个碳和杂原子均为sp?杂环:/大I键元电子数为6e,符合4n+2(杂原子贡献1个e,每个碳贡献1个e)。思考:化合物有无芳香性?返2025/4/511上页下页回
2025/4/5 11 N C C N C C π C 6 6 等电子体系 未参与共轭 p轨道 不等性sp 2 杂化 s轨道 N: 2s 2p 2 3 ✓5个碳和杂原子共面; ✓5个碳和杂原子均为sp2杂环; ✓大П键π电子数为6e, 符合4n+2 (杂原子贡献1个e, 每个碳贡献1个e)。 六元杂环 思考:化合物 有无芳香性?
2、具有芳香性的杂环与苯环的异同点(1)五元杂环化合物ZCC2—C3C3--C4喃0.13610.14300.136(0.143)吡咯0.13830.14170.1370(0.147)Z=O、NH、S噻吩0.14230.1714(0.182)0.1370C=CC-C结论:0.1340.154①五元杂环化合物分子中的键长一定程度上发生了平均化,且具有一定程度的不饱和性及环的不稳定性12返2025/4/5上页下页回
2025/4/5 12 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 (1) 五元杂环化合物 2、具有芳香性的杂环与苯环的异同点 ① 五元杂环化合物分子中的键长一定程度上发生了平 均化,且具有一定程度的不饱和性及环的不稳定性。 结 论:
②五元杂环化合物的芳香性比苯差其芳香性次序是ZH离域能8811767150.5kJ / molS电负性最0电负性最大N电负性原因:杂原子向芳小,S对元电故0对元电子介于0、S杂环提供电子对形子云吸引力云吸引力最强之间,故成共轭大Ⅱ键;最小,噻削弱了电子的吡咯的芳芳香续电负性越强环中电子云离域化,故芳香性也介性越弱;密度较均匀,香性最弱,并于噻盼和故芳香性较表现出共轭二,环上电负性越强,呋喃之间。强。电子云密度越低。烯的性质。13上2025/4/5页T页返回
2025/4/5 13 ② 五元杂环化合物的芳香性比苯差。其芳香性次序是: S N H O 离域能 kJ / mol 150.5 117 88 67 S电负性最 小,S对π电 子云吸引力 最小,噻吩 环中电子云 密度较均匀, 故芳香性较 强。 N电负性 介于O、S 之间,故 吡咯的芳 香性也介 于噻吩和 呋喃之间。 O电负性最大, 故O对π电子 云吸引力最强, 削弱了电子的 离域化,故芳 香性最弱,并 表现出共轭二 烯的性质。 原因:杂原子向芳 杂环提供电子对形 成共轭大П键; 电负性越强,芳香 性越弱; 电负性越强,环上 电子云密度越低
②五元杂环化合物的芳香性比苯差其芳香性次序是NH离域能8811767150.5kJ / mol原因:杂原子电负性O>N>S.故其给电子能力为S>N>O,环上电子云密度高低顺序为:返2025/4/514上页下页回
2025/4/5 14 ② 五元杂环化合物的芳香性比苯差。其芳香性次序是: S N H O 离域能 kJ / mol 150.5 117 88 67 原因:杂原子电负性O>N>S,故其给电子能力 为S>N>O,环上电子云密度高低顺序为: N H S O > >
环上的电五元杂环化合物是富电子体系2子云密度比苯高,其亲电取代反应比苯容易尤其易发生在α-位。进行亲电取代反应的活泼顺序是:T15上返2025/4/5页下页回
2025/4/5 15 ③ 五元杂环化合物是富电子体系,环上的电 子云密度比苯高,其亲电取代反应比苯容易, 尤其易发生在α-位。进行亲电取代反应的 活泼顺序是: N S H O