六元杂环.ppt

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六元杂环化合物六元杂环化合物最重要的是含氮六元杂环化合物，如吡啶和嘧啶。

最重要的是含氮六元杂环化合物，如吡啶和嘧啶。

（一）吡啶一）吡啶结构：

结构：

NPyridine1.430.841.010.87=7.1410-30Cm芳香性键长平均化偶极距芳香性键长平均化偶极距-电子缺量电子缺量物理性质：

物理性质：

特殊臭味无色液体特殊臭味无色液体bp115C与水互溶与水互溶弱碱性弱碱性（sp2N:

）衍生物自然界广泛分布衍生物自然界广泛分布IR:

30703020cm-1（环上氢伸展振动）环上氢伸展振动）16001500cm-1（芳环骨架振动）芳环骨架振动）1H-NMR:

NHaHbHca=8.60b=7.25c=7.64比苯环氢略大比苯环氢略大碱性和亲核性碱性和亲核性NNHH2O+OH+NNHHCl+Cl+sp2N:

pka=5.19弱碱性能与强弱碱性能与强酸成盐酸成盐碱性比氨和胺弱但比芳胺强环上取代基对碱碱性比氨和胺弱但比芳胺强环上取代基对碱性有影响性有影响NNSO3SO3+CH2Cl2与路易斯酸成盐与路易斯酸成盐与卤代烷、酰卤和硝鎓盐反应吡啶作为亲核试剂与卤代烷、酰卤和硝鎓盐反应吡啶作为亲核试剂NNCrO3CrO3+CH2Cl2NNCH3ICH3+INNPhCOClCOPh+ClNNNO2+BF4-NO2+BF4-CH3CH3所形成的盐是很好的固体所形成的盐是很好的固体活性强而温和的磺化、烷化、酰化剂活性强而温和的磺化、烷化、酰化剂NCOPh+ClROHNCl+PhCOOR+HNCH3+IHeatNHCH3NH+H3C+II+环上的亲电取代反应环上的亲电取代反应NNNNNO2SO3HBrHNO3,H2SO4KNO3,300H2SO4250300Br220%71%33%电子缺量反应比苯难电子缺量反应比苯难不能发生付不能发生付-克反应克反应优先进入优先进入3（）位啶成盐后活性进一步降低位啶成盐后活性进一步降低亲电反应区域选择性的解释亲电反应区域选择性的解释-比较反应中间体的稳定性比较反应中间体的稳定性NENENNEENENENENENENE2-3-4-unstableunstable2-和和4-位取代的中间体均有一个位取代的中间体均有一个6电子正电子正N离子的离子的特别不稳定中间体特别不稳定中间体环上的亲核取代环上的亲核取代环上有好的离去基团环上有好的离去基团（如如NO2,Cl）可被取代可被取代NClNNH2NH3100-200NNaOMeMeOH,heatClNOMeNNaOHH2O,heatBrNOHNClNNHPhPhNH2heat强碱亲核试剂消除加成机理强碱亲核试剂消除加成机理ChichibabinreactionNPhLiNPhLiHNNaNH2NNHPhNH3,heatH2ONNH2氧化还原反应氧化还原反应NCH3NCOOHKMnO4OH-,heat环不易氧化，边链氧化环不易氧化，边链氧化吡啶吡啶N-氧化物合成上有用的中间体氧化物合成上有用的中间体NH2O2,AcOHNO65N-氧化物比既容易发生亲电又容易发生亲合取代反应氧化物比既容易发生亲电又容易发生亲合取代反应HNO3,H2SO4NO90NONO2CH3ONaNOCH3OHNOOCH3PhMgBrNOH2ONOPh吡啶吡啶N-氧化物还原为吡啶衍生物的方法氧化物还原为吡啶衍生物的方法NONO2NOORNNO2NNH2PCl3H2/NiorFe/HNORPCl3吡啶吡啶N-氧化物的应用提供了合成氧化物的应用提供了合成4-取代吡啶的方法取代吡啶的方法吡啶氢化还原比笨容易吡啶氢化还原比笨容易25,0.3MPaNH2/PtNH产物叔胺碱性大于吡啶产物叔胺碱性大于吡啶（二二）喹啉和异喹啉喹啉和异喹啉NN喹啉喹啉pKa4.9异喹啉异喹啉pKa4.9碱性与吡啶相近亲电取代比吡啶容易优先发生在碱性与吡啶相近亲电取代比吡啶容易优先发生在5-,8-位位亲核取代也比吡啶容易主要发生在亲核取代也比吡啶容易主要发生在2-位位亲电取代亲电取代NNNNO2NO2NNSO3HNNNBrBr+H2SO40HNO3,H2SO422Br2,H2SO4Ag2SO4,heat亲核取代反应亲核取代反应NNn-BuLiTolueneNNNaNH2,Xylene100NH2Bu-n喹啉和异喹啉喹啉和异喹啉氧化和还原均比苯容易氧化和还原均比苯容易氧化：

氧化：

苯环优先苯环优先还原：

还原：

吡啶环优先吡啶环优先NNHH2,PtNNKMnO4H2O,100COOHCOOHNNHH2OH2,PtAcOH,40喹啉的合成喹啉的合成Z.H.Skraup法法（苯胺或其他芳胺为原苯胺或其他芳胺为原料料）CH2OHCHOHCH2OHNH2NO2NNH2+H2SO4FeSO4机理机理CH2OHCHOHCH2OHH2SO4heatCHOHCH2CNH2+CHOHCH2COHCHNMichaeladditionOHCHNHNOHH+H+,-H2OHNHNNO2+NNH2+以以,-不饱和醛或酮代替甘油、酸也可用磷酸或其他酸不饱和醛或酮代替甘油、酸也可用磷酸或其他酸CH2OHCHOHCH2OH+NH2+NHCl100NH2+NH2SO4heatOHOHCCH3HCH2CNH2+ONCH3FeCl3,ZnCl2PhNO2,heatH3CCHONO2OHCH373%69%32%H3CCHO2HCHCCHOH3C（三三）含氧六元杂环含氧六元杂环吡喃本身为不饱和环醚，活泼不稳定，尚未从自然界得到，吡喃本身为不饱和环醚，活泼不稳定，尚未从自然界得到，但已合成获得。

吡喃酮稳定存在。

但已合成获得。

吡喃酮稳定存在。

OOOOOO2H-吡喃吡喃4H-吡吡喃喃-吡喃酮吡喃酮-吡喃酮吡喃酮-吡喃酮为不饱和内酯吡喃酮为不饱和内酯-吡喃酮为插烯不吡喃酮为插烯不饱和内酯饱和内酯羰基性质不典型不能成肟羰基性质不典型不能成肟-吡喃酮与无机酸成羊盐及该羊盐类似酚可醚化吡喃酮与无机酸成羊盐及该羊盐类似酚可醚化成羊盐后，形成芳环体系成羊盐后，形成芳环体系OOHClOOHCl-OOCH3IOOCH3I-OOOOOHCOOHCHOCOOHOH-,H2OH3O+OH-,H2OH3O+OHOOHCHOCHOO-吡喃酮和吡喃酮和-吡喃酮的水解吡喃酮的水解碱性条件下水解碱性条件下水解（四四）含两个杂原子的六元杂环含两个杂原子的六元杂环主要有：

嘧啶吡嗪哒嗪主要有：

嘧啶吡嗪哒嗪统称：

“二嗪”统称：

“二嗪”NNNNNN吡嗪吡嗪哒嗪哒嗪嘧啶嘧啶pKa0.65pKa1.30pKa2.33二个吡啶样二个吡啶样sp2N彼此吸电子碱性彼此吸电子碱性比吡啶弱比吡啶弱一个一个N成盐后，吸电子使第二个成盐后，吸电子使第二个N碱性减弱，故为一元碱性减弱，故为一元碱碱嘧啶、哒嗪能与水形成氢键，与水混溶嘧啶、哒嗪能与水形成氢键，与水混溶哒嗪极性较小，水溶性略小哒嗪极性较小，水溶性略小亲电取代亲电取代二个二个N吸电子，亲电活性比吡啶小，亲核取代比吡啶容易吸电子，亲电活性比吡啶小，亲核取代比吡啶容易嘧啶亲电取代优先发生在嘧啶亲电取代优先发生在5-位，可用分析中间体稳定性解位，可用分析中间体稳定性解释释嘧啶活性低，硝化、磺化都难进行，但可进行卤代反应嘧啶活性低，硝化、磺化都难进行，但可进行卤代反应NNBr2NNBr66%嘧啶环上有活化基团嘧啶环上有活化基团（如如OH、NH2等等）时，可硝化、磺时，可硝化、磺化化NNOHOHH3CNHNHOOH3CNNNH2NH2NNNH2NH2HNO3H2NAcOH,20NNClH2O+ClN2Cl亲核取代亲核取代二嗪亲核取代发生在电子密度较小的位子二嗪亲核取代发生在电子密度较小的位子这些位子的卤素更易被取代这些位子的卤素更易被取代NNCH3NaNH2NNCH3H2NNH3130-160NNClH3CNNNH2H3C170嘧啶化合物的合成嘧啶化合物的合成常用常用1,3-二酮与二胺缩合二酮与二胺缩合OONHH2N+NN丙二酸二乙酯丙二酸二乙酯-酮酸酮酸二酮二酮尿素尿素硫尿硫尿胍胍眯眯嘧啶化合物嘧啶化合物生理、药理上均重要生理、药理上均重要COOEtCOOEtH2NH2NO+NNHOHOOHNaOEtNNHOHOOHNNHIPCl3例例1：

MeMeOO+H2NH2NSNaOEtNHNMeMeSNNMeMeRaneyNi例例2：

例例3：

氰乙酸乙酯与二胺缩合：

氰乙酸乙酯与二胺缩合OEtCNO+H2NH2NMeMeONaNNHOH2NMeCl-MeOH,heat