有机化学第十八章杂环化合物
第十八章 杂环化合物
O
（3）羟醛缩合反应
CHO + CH3CHO 稀碱 O CH=CHCHO
O
（4）安息香缩合反应
CHO KOH 醇溶液 O O CH C OH O
O
3）糠醛的用途 糠醛是良好的溶剂，常用作精练石油的溶剂，以 溶解含硫物质及环烷烃等。可用于精制松香，脱出色 素，溶解硝酸纤维素等。糠醛广泛用于油漆及树脂工 业。
第十八章
杂环化合物
学习要求
1、掌握杂环化合物的分类和命名； 2、掌握五元杂环化合物的结构和化学性质，了解 它们的制法； 3、掌握糠醛的性质，了解一些含五元杂环化合物 的用途； 4、掌握吡啶的结构和化学性质，了解一些含六元 杂环化合物的用途； 5、了解生物碱的一般性质和提取方法。
第一节
杂环化合物的分类和命名
HCON(CH3)2
DMF
RCOCl
POCl3
N H (1) pKa≈ 17.5 Na 或 K 或浓NaOH N K+ (2)
C6H5N2+XC2H5OH-H2O AcONa
N=N-C 6H5
RX
N R
Hale Waihona Puke 或K+NH2-CO2
加热 加压
N H
RMgX
N H
COOH
N COOH
1 CO2 2 H2O
N MgX
三、六元杂环化合物的命名：
六元杂环：
γ 4 5 6 N 1 3β 2α
5 6 O 1 γ 4 3β 2α
5 6 O 1 O 4 3 2
4 5 6 O 1 3 2 O
吡啶(pyridine)
4 5 6 N 1 3 N2
吡喃(pyran)
4 5 6 N 1 N3 2
有机化学精品课件——杂环化合物
05
有机化学与绿色化学
有机化学的发展趋势
1 2 3
新的合成方法
例如，定向合成、组合合成和高选择性催化等 新技术的开发和应用，极大地推动了有机化学 的发展。
新的反应性和反应机制
例如，电化学和光化学反应以及超分子和纳米 反应器等新技术的应用，为有机化学提供了新 的反应性和反应机制。
总结词
杂环化合物在分子生物学领域具有广泛的应用，涉及多种生物学实验技术。
详细描述
杂环化合物可以作为药物分子、基因治疗剂、分子探针等应用于分子生物学研究中。生物学实验技术包括细胞 培养、基因克隆和表达、蛋白质分离和分析等。这些技术可以用来研究杂环化合物在生物体内的吸收、分布、 代谢和排泄等特性。
杂环化合物的应用研究实验
合成方法
通过取代反应
杂环化合物可以通过取代反应合成，如卤代烃、醇、羧酸等 中的杂原子被其他原子取代。
通过成环反应
某些杂环化合物可以通过成环反应合成，如氨基酸、腺苷等 。
02
杂环化合物的种类与性质
含氮杂环化合物
吡啶
弱碱，碱性来自于氮原子上的孤对电子，可参与多种有机反应。
咪唑
碱性较弱，作为配体参与有机反应。
抗疟活性
青蒿素及其衍生物是具有抗疟活性的重要杂环化合物，通过干扰疟原虫的细胞膜 结构和功能，导致疟原虫死亡。
04
有机化学实验技术
杂环化合物的合成实验
总结词
有机化学实验技术中，杂环化合物的合成 实验是掌握杂环化合物性质的重要环节。
VS
详细描述
杂环化合物的合成实验涉及到多种反应类 型，如缩合反应、取代反应、加成反应等 。在实验过程中需要用到各种不同的试剂 和溶剂，如酸、碱、氧化剂、还原剂等。 实验操作也有一定难度，需要掌握一定的 实验技能和操作技巧。
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第18章杂环化合物一、选择题1．下列杂环化合物中，碱性最弱的是（）？【答案】（c）2．下列化合物进行亲电取代反应活性最高的是（）。
A．呋喃B．噻吩C．吡咯D．苯【答案】C3．下列化合物发生亲电取代反应，速度最慢的是（）。
【答案】A4．下列化合物发生亲电取代反应活性最小的是（）。
【答案】D5．下列叙述错误的是（）。
A．呋喃、吡咯、噻吩均比苯更容易进行亲电取代反应B．苯中混有少量噻吩，可以用浓H2SO4除去C．吡咯的碱性比吡啶弱D．芳香性的顺序是呋喃＞吡咯＞噻吩【答案】D6．除去苯中少量噻吩的方法是（）。
A．加NaOHB．加H2SO4C．加环己烷D．直接蒸馏【答案】B【解析】利用噻吩磺化反应活性远远大于苯的性质，除去苯中含有的少量噻吩。
7．下列化合物发生加成反应活性最大的是（）。
A．呋喃B．噻吩C．吡咯D．苯【答案】A8．不能用于从水相中萃取呋喃甲醇的试剂是（）。
A．乙醚B．乙酸乙酯C．乙醇D．二氯甲烷【答案】C9．下列化合物中酸性最大的是（）。
【答案】D二、填空题1．将下列化合物按亲电取代反应活性高低排列成序。
【答案】C＞B＞A2．按酸性由大到小的顺序排列下列化合物：。
【答案】④＞①＞②＞③【解析】吸电子效应使酸性增强，故喹啉酸的酸性大于萘酸，且羧基在喹啉环上酸性更强，2-位大于3-位。
三、简答题1．以呋喃甲醛为原料通过歧化反应制备呋喃甲醇和呋喃甲酸。
反应结束后，产物应如何分离提纯？（用操作流程图表示）答：2．在一定压力下，当2-甲基丙烯与丙烯醛加热至300℃时，生成3-亚甲基环己醇和6，6-二甲基二氢吡喃。
解释生成这些产物的原因。
答：在此条件下2-甲基丙烯和丙烯醛发生两种类型的反应，从而得两种产物。
3．命名下列化合物或写出构造式。
（6）4-甲基-2-氯噻吩（7）4-氨基嘧啶（8）1-甲基-2-吡啶酮（9）1-甲基-6-氯异喹啉（10）γ-吡啶甲酸答：（1）1，3-二甲基吡咯（2）5-溴-2-呋喃甲酸甲酯（3）1-甲基-5-氯-2-吡咯甲酸（4）5-甲基噻唑4．简答题。
18.杂环化合物解析
nC5H10O5
HCl / 脱水
HO HO CHO
O
CHO
戊糖
性质及用途： 无α-H的醛，不饱和的呋喃杂环，重要的工业原料。
a、催化加氢
O + H2 CHO
CuO , Cr2O3 150℃ 10 MPa
O
CH2OH
b、歧化反应
+ NaOH CHO + O
O
O
CH2 OH
COONa
c、安息香缩合
KCN
非芳香杂环：具有脂肪族类化合物相似性质。
杂环
O
N H
芳香杂环：环为平面型，电子数符合4n+2规则， 有一定程度芳香性的较稳定的杂环。
O
S
N H
N
命名：
β` 4 α` 5 3 β
O
1
2 α
S
N H
N
N
呋喃
噻吩
吡咯
N
吡啶
喹啉
N
N H
CH3
S
CH3O
O
吲哚
5-甲基噻唑
6-甲氧基苯并噁唑
编号 从杂原子编起（母体的编号是固定的）； 若有不同杂原子时，从O、S、N顺序编号； 杂原子的位次遵循最低系列原则 例：
2-乙酰基噻吩
+ (CH3CO)2O O
BF 3
O O C CH3
+ (CH3 CO)2O N H
150~200℃
O N H C CH3
因呋喃、吡咯、噻吩很活泼，傅氏烷基化往往得到多烷基取代 混合物，甚至产生树脂状物质，因此用处不大。
e、吡咯的特殊反应 类似于苯胺、苯酚，可与重氮盐偶联，呋喃、 噻吩无此反应。
第十八章 杂环化合物
N H
(CH3CO)2O,－10℃
N H
NO2
噻吩对酸不那么敏感，可以用混酸硝化。
NO2
HNO3,H2SO4
S
S
+
S
NO2
呋喃比较特殊，先生成稳定的或不稳定的2,5-加成产物， 然后加热或用吡啶除去乙酸，得到硝化产物。
CH3COONO2 CH3COO－
O
－30~－5℃
O +
H NO2
了解生物碱；了解毒品的种类与危害。
呋喃、吡咯、噻吩的结构和性质； 吡啶、喹啉的结构和性质。
杂环化合物：环状化合物中构成环的原子除碳原子外，
还有其他原子的化合物。 常见的杂原子是O、N、S。 非芳香杂环：
O
芳香杂环：
O
O
S
习惯上把具有芳香结构的杂环，作为杂环化合物的母核， 而把各种氢化的杂环，看作杂环化合物的衍生物。
杂环化合物的内容非常丰富，无论在理论研究或实际应
用方面都很重要，本章只限于几类常见的杂环化合物。
1 杂环化合物的分类
按照环的多少可以分为单杂环和稠杂环两大类。 单杂环：常见的是五元杂环和六元杂环，环上的杂原子 有一个或两个。 五元杂环：
N
O
呋喃 furan
N N H
S
噻吩 thiophene
H2SO4
S
25℃
S
SO3H
常用这个反应除去苯中的噻吩，苯和噻吩的沸点接近， 不能用蒸馏的方法分离。
酰化：呋喃、噻吩的酰化反应在α-C上发生，呋喃要用较 温和的催化剂SnCl4、BF3等。
(CH3CO)2O BF3,－10℃
O
O
COCH3
噻吩的酰化反应可以用酸催化。
18 杂环化合物
吡咯环不如苯环稳定，易被氧化。 吡咯环不如苯环稳定，易被氧化。 吡咯容易发生亲电取代反应，其反应活性与苯胺类似。如： 吡咯容易发生亲电取代反应，其反应活性与苯胺类似。
I
I2 + NaOH
I N H I ( 卤代 ) (偶合)
20
I
N H
N2+Cl
N H
N =N
吲哚系由苯环和吡咯环稠并而成，故又称苯并吡咯。 吲哚系由苯环和吡咯环稠并而成，故又称苯并吡咯。 吲哚仍具有芳香性，其亲电取代反应的活性比苯高， 吲哚仍具有芳香性，其亲电取代反应的活性比苯高， 但比吡咯低。 但比吡咯低。 吲哚亲电取代反应发生在什么位置？ 吲哚亲电取代反应发生在什么位置？
5
Y = m - 定位 基 Y
S
2
(主) 主
S 5 - 位被 占, 则 进入 4 - 位, 而不 进入 2 - 位
(主) 主
5
这里值得注意的是：吡咯和呋喃也遵循上述规律， 这里值得注意的是：吡咯和呋喃也遵循上述规律，但 位上有m 定位基(如 当α- 位上有 – 定位基 如： –CHO、 –COOH)时，新引 、 时
H2 / Ni
=
O
H OCH3
O
O
HCl 140℃ ℃ H2O/H+
Cl(CH2)4Cl
NaCN
NC(CH2)4CN
HOOC(CH2)4COOH H2N(CH2)6NH2
18
NC(CH2)4CN
H2 / Ni
呋喃甲醛又称糠醛，是呋喃的重要衍生物。 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 糠醛的化学性质与苯甲醛类似，可发生Cannizzaro反 反 应、与含α-H的醛或酮的交错缩合反应等。 与含 的醛或酮的交错缩合反应等。 的醛或酮的交错缩合反应等 糠醛是良好的溶剂和重要的有机合成原料。 糠醛是良好的溶剂和重要的有机合成原料。 2. 吡咯和吲哚 吡咯为无色油状液体， 吡咯为无色油状液体，b.p 131℃，微溶于水，易溶于 ℃ 微溶于水， 有机溶剂。 有机溶剂。 吡咯的酸碱性： 吡咯的酸碱性： 由于氮上的未共用电子对参与了共
第十八章杂环化合物
5 6
4
3 CH3
7 8
H3C
N2
1
N HO
3,8-二甲基喹啉 8-羟基喹啉
如果环内含有不止一种杂原子时，编号的 先后顺序是 O、S、N、C。4-甲基-5-（-羟乙基）噻唑
第二节 五元杂环化合物
代表化合物：呋喃、噻吩、吡咯。
呋喃(furan） 吡咯(pyrrol)
苯噻吩吡咯呋喃
亲电取代反应（α－位取代）： 硝化、磺化、卤化、F-C酰基化、F-C烷基化 活性次序：吡咯＞呋喃＞噻吩＞苯
（1）溴代反应:
（2）硝化反应
（3）磺化反应
噻吩因很容易磺化而溶于 H2SO4,比苯 容易磺化,利用这一性质可以除去苯或 汽油中的噻吩.
（4）酰化反应
2、加成反应
3 吡咯的弱碱性和弱酸性（酸性较醇强较 酚弱）
吡啶能发生亲核取代反应，且主要发 生在 2-位。
+ NaNH2 N
N(CH3)2
NH2 N
2-氨基吡啶
4. 吡啶对氧化剂的稳定性 酸性氧化剂中比苯环稳定：
过氧化物氧化：
5. 还原反应 吡啶环对还原剂比苯环活泼：
嘧啶及其衍生物
嘧啶
有三种嘧啶的衍生物存在于核酸的碱基中， 它们是胞嘧啶、胸腺嘧啶、脲嘧啶
光谱数据
呋喃：δ：α-H 7.42 吡咯：δ：α-H 6.68 噻吩：δ：α-H 7.68 偶极矩：呋喃0.70D
噻吩0.51D 吡咯1.81D
β-H 6.37 β-H 6.22 β-H 7.10
三、五元杂环化合物的化学性质
能发生 SE 反应，且反应主要发生在-位。 其反应活性顺序：
吡咯呋喃噻吩苯 化合物的稳定性顺序：
噻吩(thiophene)
杂环化合物 大学有机化学
0
N
Br
N
NH2
（4）吡啶的氧化还原反应
CH CH 33 N N
O 2,2 DMF
O , DMF
COOH
COOH
t-BuOK, 室温 t-BuOK, 室温
N N
3 0 % H 2O 2 N 65 C
0
HAc
+
N O
-
H 2 ,P t,25 C ,3atm or N a+ C 2 H 5 O H
0
-
四、含有一个杂原子的五元杂环苯并体系
吲哚（Indole）
N H
亲电取代活性：吡咯 > 吲哚 > 苯
B r2, 0 C N H O O
0
Br N H
第三节 六元杂环化合物
一、吡啶 Pyridine
1. 吡啶的结构
C sp N N N sp
_ _ 2 2
N
N 上的孤电子对在
成环原子 共平面
γ
γ
0 .8 7
o
10 % N O 1 5% N O 0 % 2 2
N H
N H
A c 2 O /A c O H A c 2 O /A c O H
N H 51 %
+ NO2 NO + 2
N H
N H 13 %
N H
S
S
S
6 0 6% % 0
A c O N c O NO 2 C o C AO2 O O
o
11 0 % N O 0 %
Br
B r 2， 浮 石 300 C
o
N
N 39 %
浓 H 2S O 4， H g S O 4 220 C
有机化学 第18章 杂环化合物
有机化学Organic Chemistry 第18章杂环化合物(3’)教材:李景宁主编高等教育出版社原则上，环状机化合物中，构成环的原子，除了碳原子外，还有其他原子的，都称为杂环化合物。
2. 杂环化合物的英文？杂环化合物，heterocyclic compound。
[hetərə'saɪklɪk]By the end of eighteen century,experimenters had well established that each pure substance had its own characteristic set of properties such as density, specific heat,melting point,and boiling point. Organic chemistry is a sub-discipline within chemistry involving the scientific study of the structure,properties,composition,reactions,and preparation(by synthesis or by other means)of carbon-based compounds,hydrocarbons,and their derivatives.一、分类ON S五元 杂环第一节杂环化合物的分类和命名H 六 元 杂环NN N 单杂环稠 杂环NN H1. 母体名称呋喃吡咯噻吩咪唑噻唑82. 编号•从杂原子编起（母体的编号是固定的）；•若有不同杂原子时，从O 、S 、N 顺序编号；•杂原子的位次遵循最低系列原则•例：3-1-酸类化合物以酸为母体，杂环为取代基。
N CH3甲基吡咯(β-甲基吡咯)甲基吡咯(N -甲基吡咯)α-呋喃甲酸(2-呋喃甲酸)α-噻吩磺酸N第二节五元杂环化合物OSHfuran pyrrole thiophene 呋喃吡咯噻吩一、呋喃、噻吩、吡咯杂环的结构π电子数满足4n +2，分子是闭合的共轭体系，NMR 谱图δ值为7左右，具有芳香性。
曾昭琼《有机化学》(第4版)章节题库(杂环化合物)【圣才出品】
（2）
（3）
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（4）
8．完成下列反应，写出主要有机产物。
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答：
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5．为什么五元杂环的芳香性顺序是噻吩＞吡咯＞呋喃？ 答：这三个化合物环上的杂原子电负性顺序为 O＞N＞S，与其相应的呋喃、吡咯、噻 吩分子中，O、N、S 的未共用电子对向芳环的给电子能力正好相反，S 最强，O 最差，因
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7．分离和鉴别： （1）试用化学方法区别 2-氯丙酸和丙酰氯。 （2）试用化学方法区别丙酸乙酯和丙酰胺。 （3）用简单的化学方法分离丁醚和 2-庚酮。 （4）试用化学方法分离喹啉和 8-羟基喹啉。 答：（1）
8．不能用于从水相中萃取呋喃甲醇的试剂是（ ）。 A．乙醚 B．乙酸乙酯 C．乙醇 D．二氯甲烷 【答案】C
9．下列化合物中酸性最大的是（ ）。
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【答案】D
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二、填空题
1．将下列化合物按亲电取代反应活性高低排列成序：
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台
4．（1）呋喃甲醛在浓 NaOH 作用下能发生歧化反应生成呋喃甲醇和呋喃甲酸，呋喃
甲醛在使用前需要减压蒸馏进行钝化，请画出减压蒸馏装置图。简述反应结束后，将采取
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。
第十八章 杂环化合物
呋喃： 存在于松木焦油中，无色液体，bp.31.36℃ 噻吩： 存在于煤焦油中, 无色液体, bp. 84.16℃ 吡咯： 存在于煤焦油和骨焦油中,无色液体
bp.130~131℃
2、松木片反应——呋喃、吡咯、噻吩的鉴定反应： 呋喃: 其蒸气遇到盐酸浸湿的松木片——呈绿色 吡咯: 其蒸气遇到盐酸浸湿的松木片——呈红色 噻吩: 在浓H2SO4作用下与松木片反应——呈蓝色 (噻吩最好用如下反应鉴定)
乙酰化和烷基化反应：
呋喃和吡咯的烷基化 反应大多生成聚合物
吡咯、呋喃、噻吩的亲电取代反应说明：
取代基主要进入α-位 对试剂及反应条件必须有所选择和控制： 卤代反应： 不需要催化剂，要在较低温度下进行；
硝化反应： 不能用混酸硝化，一般是用乙酰基硝酸酯 (CH3COONO2)作硝化试剂，在低温下进行
• 环上只有一个杂 原子时，有时也把 靠近杂原子的位置 叫位，其次为位 ，再次为位：
特殊编号!
• 含有两个或以上的相同杂原子的单杂环衍生物，编 号从连有取代基（或氢原子）的那个杂原子开始， 顺序定位，使另一个杂原子的位次保持最小：
异噁唑
噁唑
第二节 五元杂环化合物
一、呋喃、噻吩、吡咯杂环的结构： 芳香性：苯 > 噻吩 > 吡咯 > 呋喃
二、呋喃、噻吩、吡咯的性质 松木片反应； 亲电取代反应活性: 吡咯 > 呋喃 > 噻吩 > 苯 取代基主要进入α-位 卤代、硝化、磺化时试剂要求； 加成反应；吡咯的弱碱性和弱酸性； 了解——糠醛、噻唑、咪唑和吲哚、卟啉化合物
返回教学内容
第二节 五元杂环化合物
重点讨论呋喃、噻吩、吡咯 一、呋喃、噻吩、吡咯杂环的结构 ：
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
有机化学第18章 杂环化合物
热
+ KOH
N H
固体
N
+ H2O
K
N H
+ RMgX 干乙醚
N + RH MgX
吡咯钾盐和吡咯卤化镁都可用来合成吡咯衍生物。
N KOH（固体） N
H
热
K
RMgX
N H
干乙醚
N MgX
RCOCl RI
N COR
N R
RCOCl RI
N COR
N R
三、糠醛（α- 呋喃甲醛）
1、制备
CHO O
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。
噻吩的加成反应
H2
MoS
S
Cl2 Cl
S Cl
S
Cl S Cl
ROOCC CCOOR S COOR - S COOR
COOR COOR
吡咯的加成反应
H2
Pd
N
H
CHCl3
CCHCCl2 l2
N H
N H
HN
N CCHCl22 H
4、吡咯的弱酸性和弱碱性 吡咯虽然是一个仲胺，但碱性很弱。
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第十八章
杂环化合物
本章要求：
1. 掌握杂环化合物的分类和命名。 2. 掌握杂环化合物的化学性质。 3. 理解杂环化合物的结构与芳香性。 4．理解吡咯、吡啶的结构与性质的关系。 5．了解嘧啶、喹啉、嘌呤及吲哚。 6．了解几种重要生物碱。
杂环化合物是指组成环的原子中含有除碳以外的原 子(杂原子——常见的是N、O、S等)的环状化合物。
亲电取代反应的活性为： 吡咯 > 呋喃 > 噻吩 > 苯，主要进入α-位。
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第十八章杂环化合物
1.命名下列化合物：
答案：解：（1）4-甲基-2-乙基噻唑（2）2-呋喃-甲酸或糠酸（3）N-甲基吡咯（4）4-甲基咪唑
（5）α，β-吡啶二羧酸（6）3-乙基喹啉
（7）5-磺酸基异喹啉（8）β-吲哚乙酸
（9）腺嘌呤（10）6-羟基嘌呤
２.为什么呋喃能与顺丁烯二酸酐进行双烯合成反应，而噻吩及吡咯则不能？试解释之。
．
答案：
解：五元杂环的芳香性比较是：苯>噻吩>吡咯>呋喃。
由于杂原子的电负性不同，呋喃分子中氧原子的电负性（3，
5）较大，π电子共扼减弱，而显现出共扼二烯的性质，易发生双烯合成反应，而噻吩和吡咯中由于硫和氮原子的电负性较小（分别为2.5和3），芳香性较强，是闭合共扼体系，难显现共扼二烯的性质，不能发生双烯合成反应。
３. 为什么呋喃、噻吩及吡咯容易进行亲电取代反应，试解释之。
答案：
解：呋喃、噻吩和吡咯的环状结构，是闭合共扼体系，同时在杂原子的P轨道上有一对电子参加共扼，属富电子芳环，使整个环的π电子密度比苯大，因此，它们比苯容易进行亲电取代反应。
４. 吡咯可发生一系列与苯酚相似的反应，例如可与重氮盐偶合，试写出反应式。
答案：
解：
５. 比较吡咯与吡啶两种杂环。
从酸碱性、环对氧化剂的稳定性、取代反应及受酸聚合性等角度加以讨论。
答案：
解：吡咯与吡啶性质有所不同，与环上电荷密度差异有关。
它们与苯的相对密度比较如下：
吡咯和吡啶的性质比较：
６. 写出斯克劳普合成喹啉的反应。
如要合成6-甲氧基喹啉，需用哪些原料？
答案：
解：Skramp法合成喹啉的反应：
７. 写出下列反应的主要产物：
答案：
解：.
８. 解决下列问题：
（1）区别吡啶和喹啉；（2）除去混在苯中的少量噻吩；
（3）除去混在甲苯中的少量吡啶；（4）除去混在吡啶中的六氢吡啶。
答案：
解；（1）吡啶溶于水，喹啉不溶。
（2）噻吩溶于浓HSO，苯不
42溶。
（3）水溶解吡啶，甲苯不溶。
（4）苯磺酰氯与六氢吡啶生成
酰胺，蒸出吡啶。
９. 合成下列化合物：
合成；由）（1（2）由苯胺、吡啶为原料合成磺胺吡
啶；
合成。
由）（3
答案：
解：
10. 杂环化合物CHO经氧化后生成羧酸CHO，把此羧酸的钠盐352544与碱石灰作用，转变为CHO，后者与钠不起反应，44也不具有醛和酮的性质，原来的CHO是什么？254答案：
解：
11. 用浓硫酸将喹啉在220～230°C时磺化，得喹啉磺酸（A），把（A）与碱共熔，得喹啉的羟基衍生物（B）。
（B）与
应用斯克劳普法从邻氨基苯酚制得的喹啉衍生物完全相同，（A）B）是什么？磺化时和（苯环活泼还是吡啶环活泼？
答案：
吡啶甲酸（烟酸）：β、12. αβ-吡啶二甲酸脱羧生成-
-为什么脱羧在α位？答案：
13. 毒品有哪几类，它的危害是什么？
答案：
主要有三类：兴奋剂，幻觉剂和抑制剂。
兴奋剂：能增强人的精神体力和敏感性。
但易导致人过度兴奋使心血管系统紊乱，甚至致癌。
幻觉剂：易使人产生自我陶醉和兴奋感经常使用会抑制人体的免疫系
统，出现不安，忧虑，过敏和失眠等症状。
抑制剂：会抑制中枢神经，使人精神状态不稳定，消沉，引起胃肠不适，事业心和呕吐等反应。
因此，吸毒等于慢性自杀。