大学化学-第十三章-杂环化合物
浙江大学--有机化学作业全并答案
浙江大学远程教育学院《有机化学》课程作业答案姓名：学号：年级：学习中心：第一章结构与性能概论一、解释下列术语1、键能：由原子形成共价键所放出的能量，或共价键断裂成两个原子所吸收的能量称为键能。
2、σ键：原子轨道沿着轨道的对称轴的方向互相交叠时产生σ分子轨道, 所形成的键叫σ键。
3、亲电试剂：在反应过程中，如果试剂从有机化合物中与它反应的那个原子获得电子对并与之共有形成化学键，这种试剂叫亲电试剂。
4、溶剂化作用：在溶液中，溶质被溶剂分子所包围的现象称为溶剂化作用。
5、诱导效应：由极性键的诱导作用而产生的沿其价键链传递的电子对偏移（非极性键变成极性键）效应称为诱导效应。
它可分为静态诱导效应和动态诱导效应。
二、将下列化合物按酸性强弱排序1、D>B>A>C2、D>B>A>C3、B>C>A>D三、下列哪些是亲电试剂？哪些是亲核试剂？Cl-Ag+H2O CH3OH CH2=CH2-CH3H+AlCl3Br+ ZnCl2 +NO2+CH3BF3Fe3+亲电试剂：H+，AlCl3，Br+，Fe3+，+NO2，+CH3，ZnCl2，Ag+，BF3；亲核试剂：Cl-，H2O，CH3OH，CH2=CH2，-CH3.第二章分类及命名一、命名下列化合物1、2、2、4-三甲基戊烷2、2、2-二甲基-3-己炔3、环丙基乙烯4、对羟基苯甲酸5、4-二甲氨基苯甲酸甲酯6、2-溴环己酮7、3-（3、4-二甲氧基苯基）丙烯酸8、8、8-二甲基-二环[3，2，2]-2-壬烯二、写出下列化合物的结构式1、3-甲基环己烯2、二环[]庚烷3、螺[3.4]辛烷4、2、4-二硝基氟苯5、六溴代苯6、叔氯丁烷7、对甲基苯甲酰氯8、对羟基苯乙醇第三章同分异构现象一、命名下列化合物1、（R）-2-甲基-2-羟基丁酸甲酯2、（S）-2-氯丙酸3、（2S，3R）-2-溴-3-戊醇4、（2S，3S）-2-氯-3-溴-戊酸乙酯二、请用*标记出下列化合物中的手性碳原子三、标明下列分子中手性碳原子的构型四、写出下列化合物的稳定构象1、1,2-二乙基环己烷2、1,3-二甲基环己烷第五章饱和烃一、比较下列化合物沸点的高低，并说明原因1、CH3(CH2)4CH32、(CH3)2CH(CH2)2CH33、CH3CH2C(CH3)34、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3 (1)>(4)>(2)>(3)同碳数的烷烃异构体，含支链越多，分子间作用力越弱，沸点越低。
大学有机化学 第13章_胺及其衍生物
3.29
3.36
4.4
N H
pKb 2.88
(CH3CH2)2NH
(CH3CH2)3N
CH3CH2NH2
3.06
RNH2 + H2O
3.25
RNH3+ + OH-
3.36
13 .3 胺类化合物的化学性质
芳香胺的碱性强弱与芳环上取代基的性质有关。
CH3 NH2 > NH2 > O2N NH2
RNH2 —————> N2
重氮化反应
CH3CH2CH2NH2 1o胺 NaNO2 HCl
NaNO2+HCl
+ H2O + 混合物
CH3CH2CH2N+ NCl重氮盐
CH3CH2CH2++Cl- + N2 醇、烯、卤代烃等
13 .3 胺类化合物的化学性质
NH2
氯化重氮苯 (重氮盐)
NaNO2 , HCl
季 铵 碱 (R4N+OH － ) 为 离 子 化 合 物 ， 其 碱 性 与 NaOH相当，是强碱。季铵碱与酸作用生成季铵盐。 综合多种因素，各类胺碱性强弱的大致排列顺序为: 季铵碱(强碱) >>脂肪胺 ( 2o >1o >3o ) > NH3 >> 芳香胺
13 .3 胺类化合物的化学性质
13.3.2
CH3 N H
NaNO2 HCl
CH3 N NO
N-甲基-N-亚硝基苯胺
H2O
芳香胺的 N- 亚硝基化合物 在酸性条件下会立即发生重 排，生成对亚硝基化合物。
ON
H+ CH3 N H
大学化学--杂环化合物的命名规则
基本环各边用英文 字母表示。1，2原 子之间为a，2，3原 子之间为b …
3e d
aN
N
2
cb
N
1
吡啶并[2,3-d] 嘧啶
35
附加环 附加环
4
3
c b
d
5
2ae
SO
1
噻吩并[2,3-b]呋喃
3 a NH
b
O2 c
1 呋喃并 [3,2-b]吡咯
36
基本环
基本环
数字走向与基 本环一致
1N H
4 3cN
(pyridazine)
4
5
N3
6
2
N
1
嘧啶
(pyrimidine)
4 5N 3
6
2
N
1
吡嗪
(pyrazine)
（三）、常见的杂环母核
稠杂环化合物 1. 吲哚
吲哚是白色结晶，熔点52.5℃。极稀溶液有香味， 可用作香料，浓的吲哚溶液有粪臭味。素馨花、柑桔 花中含有吲哚。吲哚环的衍生物广泛存在于动植物体 内，与人类的生命、生活有密切的关系。
d 5e
b
N2aN1N
HH
4c
d 5e
b NaN
H
咪唑并[4,5-d]吡唑
5 4
1
5
N 2b Na
c S
d e4
1
N 2b
c
d
N aSeLeabharlann 33咪唑并[2,1-b]噻唑
37
3.环周边编号方法 为了标示稠杂环上的取代基、官能团或氢原子的
位置，需要对整个稠杂环的环系进行编号，称为周边 编号或大环编号。 （1）尽可能使所含的杂原子编号最低，在保证编号 最低的前提下，再考虑按O、S、NH、N的顺序编号。
13 杂环化合物.
第13章杂环化合物13.1 杂环化合物的分类与命名13.2 杂环化合物的结构与芳香性13.3 重要的五元杂环化合物13.1 杂环化合物的分类与命名13.1.1 分类13.1.2 命名13.1.1 分类1. 杂环化合物常见的杂原子：O、N、S （Se、Te、P等）2. 非芳香性杂环化合物C H 2CH2O内酸酐CH2CCH2COOO内酯O CO内酰胺CH2CH2CH2CH2CH2C NO H环醚3. 芳香性杂环化合物具有4n +2个π电子的闭合共轭体系的杂环化合物 OS N N(1) 按环大小分类五元杂环: 呋喃 噻唑 六元杂环:吡啶NN吡嗪(2) 按环的多少分类单杂环：吡咯稠杂环： 喹啉NN H杂环分类碳环母环重要的杂环单杂环五元杂环环戊二烯呋喃噻吩吡咯噻唑咪唑furan thiophene pyrrole thiazole imidazole 六元杂环苯吡啶哒嗪嘧啶吡嗪pyridine pyridazine pyrimidine pyrazineSO12345NH S12N3452N345NH165432N16543N2N12N1654N365N1N432 (3) 常见杂环化合物的分类N N H ON H N NN N 12 34567 8 9 1 01234N6 785 12 3 46 7851 234 5 67123 4 56 789 杂环分类 碳环母核重要的杂环稠杂环萘茚蒽喹啉异喹啉 quinolineisoquinoline吲哚 苯并呋喃 嘌呤 indolebenzofuranpurine吖啶 acridine13.1.2 命名杂环化合物的命名，包括基本环和环上取代基两部分，取代基的命名与一般化合物大体一致。
1. 杂环基本环的命名简单的杂环(看作杂环的基本环)都有一特定的名称，按英文音译名选择相应的汉字，旁边加“口”，表示环状化合物：O SNH N N呋喃噻吩吡咯furan thiophenepyrrole吡啶pyridine喹啉quinoline无特定名称的稠杂环化合物，选含特定名称的杂环为基本环，用化学介词“并”表示稠合关系，按衍生物命名：O N苯并呋喃苯并吖啶[1,2] –2. 环上取代基的位置基本环的编号原则如下：(1)从杂原子开始，定位1，依次2，3……或杂原子相邻的碳原子为α，依次β，γ……(2)当环上有两个或多个杂原子时，应使杂原子的位号最低，杂原子按O，S，N的次序给最低号。
大学有机化学课件-杂环化合物共80页
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不
大学基础化学II课程教学大纲
大学基础化学II课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；大学基础化学II——有机化学；物理学院材料化学专业，主干基础课；4学分；（二）课程简介、目标与任务；有机化学是化学学科的一个重要分支，是研究有机化合物的组成、结构、性质、相互转化、合成以及与此相关的理论问题的学科，是一门理论性和实践性并重的课程。
有机化学课程是高等学校化学、材料、生物专业教学计划中一门必修的基础课程。
《有机化学（第二版）》共17章，按照以官能团分章的方式编排，每章最后都设置了相应的习题。
教材内容精练，重点突出。
在选材和举例方面，注重实用性和前沿性，许多实例都来自于科研。
在内容设置上，在教授基础知识的同时，注重培养学生的思考和探究能力，几乎每个章节都设立了思考、引导和探究项目，可供学生讨论。
还设置了拓展阅读部分，以拓展学生的知识面。
《有机化学（第二版）》的另一特色是，引入理论计算，对每种官能团的代表化合物都拟合出形象的电子分布密度图，便于读者形象地理解化合物结构与反应性的关系。
课程任务：要求学生通过理论学习和实验能够掌握并运用一些常见重要有机物的化学性质，掌握有机化学的基本理论、基本知识和基本技能，了解本学科范围内重大的科学技术新成就，培养学生具有分析和解决有机化学一般问题的初步能力，为学习后续课程和培养造就应用型人才打好一定基础。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；无机化学与化学原理。
先修课程对学生在掌握学习有机化学结构理论和立体化学、反应动力学和化学平衡等化学理论方面具有重要的学习意义。
可通过前期的基本了解学习，为后续学习奠定良好的理论基础。
（四）教材与主要参考书。
教材：李艳梅等，有机化学（第二版），科学出版社，2014.参考资料：高坤、李瀛等，有机化学（第二版），科学出版社，2011.李瀛等，有机化学质疑暨考研指导，兰州大学出版社，2011.古练权等，有机化学，高等教育出版社，2008.伍越寰等，有机化学，中国科学技术大学出版社，2010.邢其毅等编著，基础有机化学(第三版)，高等教育出版社，2005.二、课程内容与安排第一章绪论第一节有机化合物和有机化学第二节有机化合物的特征第三节共价键第四节分子间相互作用力第五节有机反应中的酸碱概念第六节有机化合物的分类第七节有机化合物构造式的写法第八节有机化合物命名的基本原则第九节有机化学的研究方法第二章饱和烃：烷烃和环烷烃第一节通式、同系列和同分异构第二节烷烃的命名第三节烷烃的结构第四节烷烃的物理性质第五节烷烃的化学反应第六节环烷烃的命名第七节环烷烃的结构与构象第八节环烷烃的物理性质第九节环烷烃的化学反应第十节烷烃和环烷烃的制备第三章不饱和烃：烯烃、炔烃和二烯烃第一节烯烃的结构第二节烯烃的异构和命名第三节烯烃的物理性质第四节烯烃的化学反应第五节炔烃的结构第六节炔烃的命名第七节炔烃的物理性质第八节炔烃的化学反应第九节二烯烃的分类和命名第十节共轭二烯烃的结构和共轭效应第十一节共轭二烯烃的化学反应第十二节烯烃和炔烃的制备第四章芳烃第一节芳烃的分类、异构和命名第二节苯的结构第三节芳烃的物理性质第四节单环芳烃的化学性质第五节芳烃亲电取代反应的定位规律第六节稠环芳烃第七节非苯芳烃第八节芳烃的来源及煤炭产业第五章对映异构第一节手性和对称性第二节含一个不对称碳原子的化合物第三节含两个及多个不对称碳原子的化合物第四节环状手性化合物第五节其他不含不对称碳原子的手性化合物第六节前（潜）手性碳和分子的前（潜）手性第七节不对称合成与拆分第八节手性与药物第九节异构体的分类第六章卤代烃、金属有机化合物第一节卤代烃的分类、异构、命名和结构第二节卤代烃的物理性质第三节卤代烃的化学反应第四节饱和碳原子上的亲核取代反应第五节影响亲核取代反应的因素第六节消除反应历程第七节影响消除反应发因素第八节取代反应与消除反应的竞争第九节其他卤代烃第十节卤代烃的制备第七章波谱分析在有机化学中的应用第一节电磁辐射第二节红外光谱第三节核磁共振第四节紫外光谱第五节质谱第八章醇、酚、醚第一节醇的分类、命名和结构第二节醇的物理性质与波谱特征第三节一元醇的化学性质第四节多元醇的特殊反应第五节醇的制备第六节酚的分类和命名第七节酚的物理性质与波谱特征第八节酚的化学性质第九节酚的制备第十节醚的分类和命名第十一节醚的物理性质和波谱特性第十二节醚的化学反应第十三节醚的制备第十四节环醚第十五节冠醚第九章醛、酮、醌第一节醛和酮的分类和命名第二节醛和酮的结构第三节醛和酮的物理性质和波普特性第四节醛和酮的亲核加成反应第五节醛和酮的α-H的反应第六节醛和酮的氧化和还原反应第七节 Cannizzaro反应第八节α,β-不饱和醛、酮第九节醛、酮的制备第十节醌的结构第十一节醌的化学性质第十二节醌与染料第十章羧酸及其衍生物第一节羧酸的分类、命名和结构第二节羧酸的物理性质和波谱特征第三节羧酸的化学性质第四节羧酸衍生物的命名第五节羧酸衍生物的物理性质和波谱特征第六节羧酸衍生物的化学性质第七节羟基酸的分类和命名第八节羟基酸的化学反应第九节β-二羰基化合物第十节羧酸的制备第十一章含氮化合物第一节硝基化合物的分类、命名和结构第二节硝基化合物的物理性质和波谱特征第三节硝基化合物的化学性质第四节胺的分类、命名和结构第五节胺的物理性质和波谱特征第六节胺的化学性质第七节季铵盐和季铵碱第八节胺的制备第九节芳香族重氮和偶氮化合物第十节腈和异腈第十二章含硫、含磷及含硅有机化合物第一节含硫有机化合物第二节含磷有机化合物第三节含硅有机化合物第十三章杂环化合物第一节杂环化合物的分类、命名和结构第二节五元杂环化合物第三节六元杂环化合物第四节杂环类药物第十四章类脂化合物第一节油脂第二节蜡第三节磷脂第四节萜类化合物第五节甾族化合物第十五章碳水化合物第一节碳水化合物的分类第二节单糖第三节二糖第四节多糖第十六章氨基酸、多肽、蛋白质及核酸第一节氨基酸第二节多肽第三节蛋白质第四节酶第五节核酸第六节生物技术和生物技术药物第十七章周环反应第一节前线轨道理论第二节电环化反应第三节环加成反应第四节 -迁移反应（一）教学方法与学时分配采用课堂多媒体讲授的方式开展教学活动。
有机化学精品课件——杂环化合物
杂环化合物在材料科学中具有广泛的应用，因为它们可以提供优良的物理和化学性能。例如，聚酰亚胺、聚醚醚酮等杂环高分子材料在航空航天、电子和汽车等领域广泛应用。
杂环化合物作为材料合成的关键组分，能够提高材料的耐热性、耐腐蚀性和机械性能等，同时降低生产成本和提高生产效率。
杂环化合物的研究进展与展望
05
在亲电反应机理中，试剂的性质和杂环化合物上的取代基的性质都会影响反应的进程和产物的生成。因此，在选择合适的试剂和反应条件时，需要考虑这些因素。
亲核反应机理是指反应过程中，试剂首先进攻杂环化合物上的电子云密度较高的部位，从而形成负碳离子中间体。然后，负碳离子中间体再与试剂发生反应，形成新的键，最终生成产物。
杂环化合物的应用
04
杂环化合物在药物合成中具有广泛的应用，因为它们具有独特的化学结构和生物活性。例如，嘧啶衍生物在抗肿瘤药物中发挥重要作用，喹啉衍生物具有抗菌和抗癌活性。
杂环化合物作为药物合成中的关键中间体，可用于合成多种类型的药物，如抗高血压药物、抗病毒药物和抗癌药物等。
VS
杂环化合物在农药合成中具有不可替代的地位，因为它们可以提供高效、低毒、低残留的农药。例如，吡啶衍生物可用于合成除草剂和杀虫剂，嘧啶衍生物可用于合成杀菌剂和杀虫剂。
杂环化合物作为农药合成的关键组分，能够提高农药的生物活性、选择性和稳定性，从而降低对环境和人体的危害。
杂环化合物在染料合成中具有重要作用，因为它们可以提供鲜艳的色彩和优良的染色性能。例如，偶氮染料和酞菁染料等杂环染料在纺织品、皮革和纸张等领域广泛应用。
杂环化合物作为染料合成的关键组分，能够提高染料的色牢度和稳定性，同时降低生产成本和对环境的污染。
杂环化合物的物理性质与其结构密切相关，如熔点、沸点、溶解度等。
201213新版有机化学杂环化合物
2
α NH N N HN γ
3 4
1
δ
8
β
5
7
6
1964年，Woodward用55步合成了叶绿素。1965年接着合成VB12，
用11年时间完成了全合成。 Woodward一生人工合成了20多种结构 复杂的有机化合物，是当之无愧的有机合成大师。Woodward 20岁 获博士学位，30岁当教授，48岁时（1965年）获诺贝尔化学奖。
2、其他常见化合物
痢特灵
NO2
Me
O
CH=N O
N
Me
血 红 素
=
N Fe N
N N Me CO2H
O
Me HO2C
武汉大学医学有机化学2012
吡咯的重要衍生物
最重要的吡咯衍生物是含有四个吡咯 环和四个次甲基(-CH= )交替相连组成 的大环化合物。其取代物称为卟啉族 化合物。 卟啉族化合物广泛分布与自然界。血 红素，叶绿素都是含环的卟啉族化合 物。在血红素中环络合的是Fe，叶绿 素环络合的是Mg。 血红素的功能是运载输送氧气，叶绿 素是植物光合作用的能源。
吡咯钾盐和吡咯卤化镁都可用来合成吡咯衍生物
RCOCl N H
KOH（固体） 热
N K
N COR RI N R
N COR RI N R
N H N H
N H N H
COR
R
RCOCl COR
RMgX
N H
干乙醚
N MgX
R
武汉大学医学有机化学2012
四、重要化合物
1. 糠醛(－呋喃甲醛)
由农副产品如甘蔗杂渣、花生壳、高粱杆、棉子壳……用稀酸加热蒸煮制取。
O furan 呋喃
第十三章 杂环化合物
碱性：脂肪胺＞吡啶＞芳香胺
NH2
>
>
N H
N
>
N H
Organic Chemistry
Reactions of Pyridine
Fuzhou University
CCl4 Br2 H+
O 2BF 4 N I CH 3
N I
CH 3
N Br
N OC R
RCOCl
N SO 3
N SO 3
N H
N NO 2 BF 4
+ NaNH2 N
Li
N
N
N NH2 + Li
Fuzhou University
Fuzhou University
Organic Chemistry
NaNH2 N Br NH3
Cl
NaOCH2CH3
N
C2H5OH
+ Br N NH2
O C H 2C H 3
+ Cl N
Organic Chemistry
N N O 2 H
Organic Chemistry
O -5 ~ -3 0 ℃
O +C H 3CO N O 2
O N O 2
Fuzhou University
A cetic +H N O 3 anhydride S
S N O 2
NO2
HNO3,H2SO4
S
O2N
NO2 S
Organic Chemistry
D ioxane, 0℃
O
Br
B r2 A cO H
S Br
S
I2, H gO
C6H6, 0℃
杂环化合物
吡嗪 （pyrazine）
8 7 6 5 9
吡喃 （pyran）
1 2 3 1 6
稠 杂
6 7 8
N
N
3
5
N N
7
N
1
N
2
N1 H
N
2
4
8
10
4
环
喹啉 (quinoline)
异喹啉
(isoquinoline)
吲哚 ( indole )
吖啶 （acridine）
嘌呤 （purine）
2、命名： 采用IUPAC原则，以45个杂环化合 物的俗名为基础作为命名的依据 ，英文 译音，汉字加“口”旁。
苯环与杂环稠合
稠杂环 杂环与杂环稠合
杂环种类 五
4 5 3 4 5 3
重
4 5 1
要
3
杂
4 5
环
N S
1 2 3 4 5 1 3 4 5 1
N N H
2
3
单
元 杂 环
元 杂 环
O
1
2
S
1
2
N H
2
N H
N2
呋喃 （furan）
4 5 3
噻吩 （thilphene）
4 5 3
吡咯 （pyrrole）
NH2 N N N H N
5、鸟嘌呤(guanine) 2-氨基-6-氧嘌呤称为鸟嘌呤（G）
O H N H2N N N H N H2N N N N H OH N
小 结 杂环化合物的分类 杂环化合物的命名 作 业
6 7 8
N-甲基-2-巯基咪唑 5-乙基噻唑 2，4-二羟基嘧
（3）、特定名称的稠杂环，有其固定的编号顺序 5 4
大学有机化学课件-杂环化合物
β —CHO
γ 4 5 6
3β 2α
COOH
1 吡啶—3—甲酸 （尼古丁酸 —吡啶甲酸 或烟酸）
N
CH3
4 5
3 N
Br
2
4 5
N S1
2
3
N1 H
5—甲基咪唑
4—溴噻唑
9
稠杂环化合物（P232）
5 6 7 8 N 1 4 3 2
6 7 8 1 5 4 3
N2
喹啉 (quinoline)
糠醛是不具α—氢的芳醛，能进行类似于苯甲 醛的反应。
NaOH
__
O
CH2OH
+
O
__
COONa
O
2
O
__
CHO
康尼查罗反应
OH KCN 乙醇
__
CH___ C___
O
O
安息香缩合反应
O CH3COONa CHO + (CH3CO)2O 150C CH=CHCOOH O
30
普尔金反应
O
CH3COONa CHO + (CH3CO)2O 150C
4β 5α
O 1
β 3 α2
4β 5α
β 3
4β 5α
β 3 α2
呋喃(furan)
1 α2 N H
吡咯(pyrrole)
S 1 噻吩(thiophene)
唑的命名 含有两个或两个以上杂原子的五元杂环，若至少有 一个杂原子是氮时，则该杂环化合物称为唑。
4 5 N H1 3 N2
5 4 N3 2
4 5
N H
＞
O
＞
S
＞
＞
12
湖南大学有机化学含氮化合物之杂环
5C、1N共面，都是sp2 杂化，6个p轨道侧面交 叠形成闭合大p键;孤电 子对在sp2杂化轨道上。
1.40Å 1.39Å = 1.17D
N H
N 1.34Å
=2.20D
共轭效应和诱导效 应都是吸电子的
结构特征：吡啶环具有芳香性；N是sp2杂化，孤电子对不参与共轭。 化学反应： N上的孤电子对呈现较强碱性； N电负性使环不易发生亲电取代反应但易发生亲核取代反应； 发生亲电取代反应时，环上N起间位定位基的作用； 发生亲核取代反应时，环上N起邻对位定位基的作用； 邻对位的侧链a-H有酸性； 比苯难氧化，但易还原。
N
S Thiophene 噻吩
N S Thiazole 噻唑
N
五元环
含两个杂原子
Oxazole 噁唑
N
O
Isoxazole 异噁唑
N H Pyrazole 吡唑
S
Isothiazole 异噻唑
含一个杂原子：
N Pyridine
吡啶
O Pyran
吡喃
六元环
N N
含两个杂原子：
N
N
N Pyrimidine
N 卤代 O + Br2 N 0OC Br O 80% BF3. Et2O 0OC CF3 O O 72~92% NO2 硝化 S
-+ + CH3COO-+NO2
酰化 O
+ (CF3CO)2O
硝酸乙酸酯
0OC -10OC
S 60% 70% HCl
NO2 +
S 10% 5%
磺化 N H
+
N. SO3
100OC
X
X
有机化学杂环化合物
+ (C5H8O4)n
H2O
稀 H2SO4 加热
n C5H10O5 戊醛糖
HO CH CH OH H CH CH CHO OH OH
稀 H2SO4 －3 H2O
O CHO 糠醛
显色反应
下面的显色反应可用来定性检验糠醛：
NH2
+2
O CHO 糠醛
CH3COOH
- H2O
CHCHC OH来自NH CHCH N
..
.
.
. .. N . 未共用电子对占据
sp2杂化轨道，与
环共平面，不能参
与环系的共轭
吡啶的结构
吡啶和吡咯的结构比较
孤对电子在 p轨道上
孤对电子在sp2 杂化轨道上
17.2.2 呋喃、噻吩和吡咯和吡啶的性质
呋喃是无色液体，沸点32℃，具有类似氯仿的气 味，微溶于水，易溶于乙醇、 乙醚等有机溶剂。呋喃 能使盐酸浸过的松木片显绿色,此现象可检验呋喃的存 在。
物的英文读音，选用同音汉字，并以“口”字旁 表示杂环化合物。
O
S
N
H
呋喃 噻吩 吡咯 Furan thiophene pyrrole
N
吡啶 pyridine
N
N 喹啉 puinoline
S
噻唑 thiazole N
N H
咪唑 imidazole
N
吲哚 indole
环上有取代基的杂环化合物，命名时以杂环为
+ KOH (固 体)
N H
+ H2O
N K
吡啶环上的氮原子的一对未共用电子对处于 sp2杂化轨道上，它并不参与环上的共轭体系，因 此能与质子结合，具有弱碱性。
有机化学及实验教学大纲
化学，应用化学，化工，制药类各专业有机化学及实验教学大纲（试用）讲课学时：80 学时；实验学时：64学时大连理工大学化工学院化学系有机化学教研室2 0 0 9 年7 月有机化学教学大纲本大纲参考教育部化学与化工学科教学指导委员会于2006年拟订的化学专业《化学教学基本要求》制订。
讲课学时80。
章次目录第1章结构与性能概论4学时第10章醛酮醌6学时第2章分类及命名5学时第11章羧酸及其衍生物5学时第3章同分异构现象5学时第12章有机含氮化合物6学时第4章结构的表征 4 学时第13章杂环化合物5学时第5章饱和烃4学时第14章糖3学时第6章不饱和烃7学时第15章氨基酸蛋白质核酸2学时第7章芳香烃5学时第16章生物碱类脂萜及甾族化合物0学时第7章卤代烃6学时第17章有机合成基础4学时第9章醇酚醚5学时第18章绿色有机合成2学时教材：高占先主编有机化学第二版（国家精品教材—2008年）高等教育出版社2007年第1章结构与性能概论（4节4学时）纲目注释1.1 有机化合物和有机化学1 有机化合物与有机化学讲述定义，一般特性2 有机化学发展史讲述定义，发展史，有机化学与其它学科、国民经济关系1.2 分子结构1 学习方法2构造及构造式路易斯式、短线式、缩简式、键线式3共价键的形成甲键理论（杂化轨道，单、双、三键），分子轨道理论4 共价键的基本属性键长、键角、键能、键的极性、键的极化性5共振论简介简介共振论概念、用途，共振结构式书写规则，6 键的极性在链上的传递------诱导效应给电子基、拉电子基及其相对强度1.3 反应、试剂与反应控制1 有机反应中共价键断裂方式与反应类型反应过程共价键电子得失，均裂、异裂，共价键形成2 有机反应中间体的概念碳正离子、碳负离子、碳自由基的活泼性、构型3 试剂的分类亲电试剂、亲核试剂及其相对强度，亲电与亲核的相对性1.4 酸碱的概念和反应溶剂1酸碱理论共轭酸碱对，强度，酸碱的相对强度包括lewis酸碱与亲电、亲核试剂的关系2 溶剂的分类与溶剂化作用以界电常数、是否能形成氢键分类溶剂化作用，对化学反应的影响第2章分类及命名（5节5学时）2.1 分类方法和命名方法重点以碳架、官能团分类1 分类方法2 命名用介词8个介词的用法,基的命名,正、异、新，伯、仲、叔、季用法3普通命名法重点是普通命名法4俗名和简称2.2系统命名法重点三个规则2.3 烃的命名重点脂肪饱和链烃命名1开链烃命名，2 环烃命名，2.4烃衍生物的命名官能团做取代基、在链端、中间、任意位置四类1 烃衍生物命名（卤烃、硝基烃、氨基烃），2烃衍生物命名（含氧化合物），2.5 混合官能团化合物的命名运用三个规则第3章同分异构现象（5节5学时）3.1 构造异构和构象异构现象1 构造异构碳链异构、官能团位置异构、官能团异构、互变异构2链烷烃的构象重点乙烷、丁烷的构象3小环烷烃的结构及不稳定性重点环己烷、取代环己烷的构象3.2 几何异构现象1含双键化合物的几何异构顺/反、E/Z标记方法2含碳环化合物的顺反异构顺/反标记方法3.3 含手性中心化合物的对映异构现象1分子的手性与旋光性，手性概念、旋广度、比旋光度2手性分子的判断与表示，三种方法,重点费歇尔式,R/S、D/L标记3含两个手性碳分子异构现象，4含多个手性碳分子异构现象，3.4 非手性中心化合物的对映异构现象和构象对映体异构现象1含手型轴和手型面分子异构现象，1,2-丙二烯类,螺苯类2环状手性化合物，3.5 化合物的旋光性与对映体的拆分及合成1外消旋体的拆分分子结构决定旋光性重点化学拆分2不对称合成的概念第4章结构的表征（4节4学时）4.1 研究结构的基本程序4.2 红外光谱鉴定官能团4.3 核磁共振谱鉴定相邻碳原子及其相连的氢原子数目4.4 紫外光谱和质谱鉴定共轭体系、确定分子结构及相当分子质量第5章饱和烃（3节4学时）5.1 结构及链烷烃的物理性质给出各种骨架烷烃包括特殊的立方烷1同系列概念，同系列概念；2烷烃的物理性质，正构烷烃的物理常数变化规律5.2 烷烃的化学性质1 烷烃卤代反应氯代反应机理，卤代反应规律，碳自由基稳定性规律2卤代反应机理3 氧化反应4 裂解及异构反应5.3 环烷烃的性质1小环烃加成反应，不对称取代小环烷烃加成反应规律2环烷烃的氧化反应，3稠环烷烃及饱和烃来源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4N
2 5
O1
（4）一些稠环有特别的编号规定。
4
5
3
6
2
7 N1 H
吲哚
5 6
4 3
7 8
2
N
1
喹啉
6
1N
5
7
N
2
N
3
4
8
N9
H
嘌呤
（5）某些母环与特定的母环相比，仅杂原子的位
置不同，常在特定母环名前加“异”字，编号不变。
5
4
5
4
6
3
6
3
7 8
2
N
1
7 8
N2
1
喹啉
异喹啉
第二节 含一个杂原子的五元杂环化合物 一. 吡咯、呋喃和噻吩
NH2
HN
N
NH2
酶
HN
N
组氨酸
组胺
S
CH
HC
C H
N 碱性和亲核性
N S 噻唑
N
CH3I
S
N CH3 I
S
N H3C N
ClN
NH3 Cl-S
CH3 CH2CH2OH
VB1 (硫胺素）
N H3C N
ClN
NH3 Cl-S
CH3
O
O
CH2CH2O P O P OH OH OH
焦磷酸硫胺素
3
第四节 含一个杂原子的六元杂环化合物 一. 吡啶 （一）结构
N
NH2
OH
7
N5
6
N1
8
9N 4 N
H
3
2
NH2
5
6
N 2O H
1
尿 嘧 啶 (U )
OH N
N OH
NH2
4
3
5
N
NH2 N
6
N 2O H
N
OH
1
胞 嘧 啶 (C )
CH3
5
O
4
3
NH
CH3
6
N 2O H
1
胸腺嘧啶(T)
腺 嘌 呤 (A ) 8
NH2
7
N5
6
N1
2
9N 4 N
H
3
OH N
N OH
NH2
N
NH
N
N
H
N 鸟 嘌 呤 (G)
N H
O
NH
HNO3
N
H2SO4
N
异喹啉
NO2
+
N
N NO2
4
CH3 HN CHCH2CH2N(C2H5)2
氯喹(抗疟药)
Cl
N
H3CO
H HO
H N
奎宁（抗疟药）
N
第五节 含两个和两个以上杂原子的 六元杂环化合物
主要介绍嘧啶和嘌呤的衍生物.
4
5
3
N
6
2
N
1
嘧啶
7
6
N5
N1
8
2
9N 4 N
H
3
嘌呤
O
4
3
5
NH
N H 吡咯
O 呋喃
S 噻吩
1
H C
CH
HC
C H
NH
H C
CH
HC
O
C H
N H 吡咯
O 呋喃
H C
CH
HC
S
C H
S 噻吩
(一) 亲电取代反应
HNO3, Ac2O
N
-10 oC
H
N
NO2
H
Br2
S
CH3CO2H, 0oC
S
Br
HNO3, Ac2O
S
0 oC
S
NO2
浓H2SO4
S
25 oC
S
SO3H
CH3 CH
CONH2 CH2
Co
N H3C
CH2 H
C C N CH3
CH2 CONH2
CH2 CONH2
CH2 CH2
CONH2
第三节 含两个杂原子的五元杂环化合物
N
N
N
N
O
S
H
咪唑
噁唑
噻唑
H N
CH
HC
N
C H
N 碱性
N H 弱酸性 咪唑
分子间可以形成氢键.
HN N HN N HN N
COOH -CO2
β4
3β
α5
S
2α
1
噻吩
γ
4
β5
3β
α6
2
N
α
1
吡啶
（2）如有两个或两个以上相同的杂原子，应使 连有H或取代基的杂原子的编号为1，并使其余杂 原子的编号尽可能最小。
3
4N
2
5
N H
1
咪唑
3
4N
2 5
N1
CH3 1-甲基咪唑
（3）含有不同杂原子时，按 O, S, N 的先后次
序编号。
3
3
4N
2 5
S1 噻唑
第十三章 杂环化合物
碳环化合物：
杂环化合物：
O
O
O O
本章主要讨 论芳杂环。 N
O
O
O
合一 物般
中不
O
N
讨在
O
论杂
O
。环
NH
NH
化
O
O
N
H
第一节 杂环化合物的分类和命名
一.杂环化合物的分类 五元杂环
单杂环 杂环化合物
O
六元杂环
稠杂环
N H
N H N N
二.杂环化合物的命名
杂环化合物的母环的编号
（1） 以杂原子作为编号的起点, 编为1。
H C
H C
HC
C H
N
C H
N 吡啶
（二）吡啶的化学性质 1. 碱性和亲核性 弱碱性,比脂肪族叔胺弱,但比苯胺强.
+ HCl N
N H Cl
C16H33Br N
溴化十六烷基吡啶盐 N BrC16H33
2. 亲电取代 与硝基苯相似, 比苯难, 进入β位.
Cl2
AlCl3, 加热 N
Cl N
HNO3, H2SO4
NO2
300 oC
N
N
H2SO4 (SO3)
SO3H
200 oC
N
N
3. 氧化和还原
CH2CH3 KMnO4/H+ N
CO2H N 烟酸
H2/Pt N
(三) 重要衍生物 COOH
六氢吡啶 （哌啶） N H
CONH2
N β-吡啶甲酸
（烟酸）
N β -吡啶甲酰胺
（烟酰胺）
维生素 PP
二. 喹啉和异喹啉
N 喹啉
(二) 吡咯的酸性
N H
二. 吲哚
NaNH2 NH3 ( l )
4
5
3
6
2
7
N1
H
吲哚
N Na
N Na
亲电取代反应发生在3-位上。
O
N H
吲哚衍生物
Ac2O BF3.OEt2
COOH
N H β -吲哚乙酸
CH3 N H
COOH NH2 N H 色氨酸
2
三. 卟吩—吡咯衍生物
卟吩 N HN
NH N
CH CH2 CH3
H3C
血红素
H3C
NN Fe
NN
CH CH2 CH3
HOOCH2CH2C
CH2CH2COOH
维生素B12
CH2OH
H
OH
HH
OO
N
CH3
P OO
H3C CH
OH N
CH3
CH2 HN
CO
H2C H2C
H3C C
H CH3
H2C H
N
CONH2
N
H3C CH3
H
CONH2 CH2 CH2 CH3
H N