有机化学:第十六章杂环化合物
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第十六章杂环化合物、生物碱第十六章杂环化合物、生物碱杂环化合物的定义:在环状有机化合物中,构成环的原子除了碳原子外还含有其他原子,这环状种化合物就叫做杂环化合物(heterocyclic compound)。
除碳以外的其他原子叫做杂原子。
常见的杂原子有:氮、氧、硫。
第一节杂环化合物的分类和命名一、分类按照环的大小和环的数目可分为:五元环单杂环OSN六元环H杂环N苯环与单杂环的稠合杂环(苯并杂环)稠杂环N两个或两个以上单杂环的稠合杂环NNNNH二、命名1、音译法:根据外文译音,选用同音汉字,加“口”字旁表示杂环。
ONS呋喃噻吩furanpyrrole吡咯HthiopheneN吡啶N咪N啶NHpyridinepyrimidineindole吲哚?取代杂环的命名:①杂环的编号从杂原子起依次1,2,3 ……(或:α,β,γ……)。
②如环上不止一个杂原子时,则从O、S、N的顺序依次编号。
③有两个相同杂原子的,应从连有H原子或取代基的开始编号。
④编号时注意杂原子或取代基的位次之和最小。
⑤稠杂环是特定的母体和固定的编号。
4CH354463CH3N3N512NH12C5N32H5S213-甲基吡啶4-甲基咪唑5-乙基噻唑2、根据结构命名:1即根据相应于杂环的碳环来命名,把杂环看作是相应的碳环中的碳原子被杂原子置换而形成的。
例如,吡啶可看作是苯环上一个碳原子被氮原子置换而成的,所以叫做氮杂苯。
NHO 茂(环戊二烯)氮茂S氧茂硫茂NNN苯氮苯1,3-二氮苯第二节一杂五元杂环化合物含有一个杂原子的典型五元杂环是呋喃、噻吩、吡咯。
OSNH一、呋喃、噻吩、吡咯的结构1、据现代物理方法证明:①呋喃、噻吩、吡咯都是一个平面的五元环结构,即成环的四个C原子和一个杂原子都是以SP2杂化轨道成键的。
②环上每个碳原子的P轨道有一个电子,杂原子P轨道上有两个电子。
③ P轨道垂直于五元环的平面,互相侧面重叠而形成一个与苯环相似的闭合共轭体系。
⾼中化学奥赛有机化学教案16--杂环化合物16--杂环化合物§1. 杂环化合物的分类和命名⼀、杂环⼤体可分为:单杂环和稠杂环两类:1. 分类:稠杂环是由苯环与单杂环或有两个以上单杂环稠并⽽成。
⼆、命名:杂环的命名常⽤⾳译法,是按外⽂名称的⾳译,并加⼝字旁,表⽰为环状化合物。
如杂环上有取代基时,取代基的位次从杂原⼦算起⽤1,2,3,4,5……(或可将杂原⼦旁的碳原⼦依次编为α ,β, γ, δ …)来编号。
如杂环上不⽌⼀个杂原⼦时,则从O,S,N 顺序依次编号,编号时杂原⼦的位次数字之和应最⼩:五元杂环中含有两个杂原⼦的体系叫唑(azole)§2. 呋喃,噻吩,吡咯含有⼀个杂原⼦的五元杂环单环体系:呋喃,噻吩,吡咯。
⼀、呋喃,噻吩,吡咯的电⼦结构和光谱性质电⼦结构:这三个杂环化合物中,碳原⼦和杂原⼦均以sp2杂化轨道互相连接成σ健,并且在⼀个平⾯上,每个碳原⼦及杂原⼦上均有⼀个p轨道互相平⾏,在碳原⼦的p轨道中有⼀个p电⼦,在杂原⼦的p轨道中有两个p电⼦,形成⼀个环形的封闭的π电⼦的共轭体系。
这与休克尔的4n+2规则相符,因此这些杂环或多或少的具有与苯类似的性质,故称之为芳⾹杂环化合物。
芳⾹性⼤⼩,试验结果表明:光谱性质:IR: νc-H = 3077~3003cm-1,νN-H = 3500~3200 cm-1(在⾮极性溶剂的稀溶液中,在3495 cm-1,有⼀尖峰。
在浓溶液中则于3400 cm-1,有⼀尖峰。
在浓和淡的中间浓度时,两种谱带都有),杂环C=C伸缩振动:1600~1300 cm-1(有⼆⾄四个谱带)。
NMR:这些杂环化合物形成封闭的芳⾹封闭体系,与苯环类似,在核磁共振谱上,由于外磁场的作⽤⽽诱导出⼀个绕环转的环电流,此环电流可产⽣⼀个和外界磁场⽅向相反的感应磁场,在环外的质⼦,处在感应磁场回来的磁⼒线上,和外界磁场⽅向⼀致,在去屏蔽区域,故环上氢吸收峰移向低场。