Гетероциклы. Гетероциклические соединения

Июль 21, 2022

Главная
Химия
Гетероциклы. Гетероциклические соединения

Содержание

2. Гетероциклические соединения – это органические вещества, содержащие в своих молекулах циклы, в образовании которых кроме атомов
3. АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ Пурин
4. К ПЯТИЧЛЕННЫМ ЦИКЛИЧЕСКИМ СИСТЕМАМ С ОДНИМ ГЕТЕРОАТОМОМ ОТНОСЯТСЯ: ПИРРОЛ, ФУРАН И ТИОФЕН.
5. НОМЕНКЛАТУРА
6. Ароматичность представляет собой особую стабилизацию делокализованной циклической системы, содержащей (4n+2) -электронов. Устойчивость ароматической системы убывает в
7. ПОЛУЧЕНИЕ ПЯТИЧЛЕННЫХ АРОМАТИЧЕСКИХ ГЕТЕРОЦИКЛОВ Фуран получают в промышленных масштабах из фурфурола, каталитическим декарбоксилированием
8. ФУРАН МОЖНО ТАКЖЕ ПОЛУЧИТЬ ПЕРЕГОНКОЙ ПИРОСЛИЗЕВОЙ (2-ФУРАНКАРБОНОВОЙ) КИСЛОТЫ
9. ТИОФЕН ПОЛУЧАЮТ ЦИКЛИЗАЦИЕЙ БУТАНА ИЛИ БУТИЛЕНА В ПАРАХ СЕРЫ ПРИ 600- 700° С
10. Ю. К. ЮРЬЕВ В 1935 ГОДУ ОТКРЫЛ РЕАКЦИИ ВЗАИМОПРЕВРАЩЕНИЙ ПЯТИЧЛЕННЫХ ГЕТЕРОЦИКЛОВ, КОТОРЫЕ ТАКЖЕ ПРИМЕНЯЮТ С ЦЕЛЬЮ
11. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Фуран вступает в реакции присоединения (Ni-Ренея 100-160 0C, 16 МПа).
12. ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ ФУРАНА ГАЛОГЕНАМИ ПРИВОДИТ К ЗАМЕЩЕНИЮ ВСЕХ ЧЕТЫРЕХ АТОМОВ ВОДОРОДА
13. ПРИ ГАЛОГЕНИРОВАНИИ В ТИОФЕНЕ ЗАМЕЩАЮТСЯ ТОЛЬКО 2 АТОМА ВОДОРОДА
14. ПИРИДИН Ароматическая система пиридина подобна ароматической системе бензола. Неподеленная пара электронов азота в силу своей пространственной
15. В лабораторных условиях пиридин можно синтезировать из синильной кислоты и ацетилена: Получение
16. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА Пиридин проявляет слабые основные свойства за счет неподеленной пары электронов азота и с кислотами
17. ПИРИДИН АЛКИЛИРУЕТСЯ АЛКИЛГАЛОГЕНИДАМИ С ОБРАЗОВАНИЕМ СОЛЕЙ АЛКИЛПИРИДИНИЯ.
18. РЕАКЦИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ По способности к электрофильному замещению пиридин напоминает нитробензол. Атака электрофилами идет по положению
19. ПИРИДИН НИТРИРУЕТСЯ В ЯДРО В ОЧЕНЬ ЖЕСТКИХ УСЛОВИЯХ. КЛАССИЧЕСКИЙ ВАРИАНТ ПРОВЕДЕНИЯ РЕАКЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ «НИТРИРУЮЩЕЙ СМЕСИ»
20. ПИРИДИН ОЧЕНЬ УСТОЙЧИВ К ДЕЙСТВИЮ КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ И ОЛЕУМА. ДАЖЕ ДЛИТЕЛЬНОЕ НАГРЕВАНИЕ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 3200С
21. БРОМИРОВАНИЕ ПИРИДИНА УСПЕШНО ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ В ПРИСУТСТВИИ ОЛЕУМА. В результате хлорирования пиридина в присутствии хлорида алюминия при
22. ПРЯМОЕ ВВЕДЕНИЕ АМИНОГРУППЫ В ПИРИДИНОВОЕ ЯДРО, НАЗЫВАЕМОЕ РЕАКЦИЕЙ ЧИЧИБАБИНА (1914), ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ НАИБОЛЕЕ ТИПИЧНЫЙ ПРИМЕР НУКЛЕОФИЛЬНОГО
23. ПИРИДИН СКЛОНЕН ВСТУПАТЬ В ЕЩЕ ОДНУ РЕАКЦИЮ, НЕ СВОЙСТВЕННУЮ БЕНЗОЛУ, - ПРЯМОГО ВВЕДЕНИЯ ГИДРОКСИЛЬНОЙ ГРУППЫ В
24. АЛКИЛИРОВАНИЕ И АРИЛИРОВАНИЕ Такие сильные нуклеофильные реагенты, как литийорганические соединения, легко присоединяются к пиридину, образуя соли
25. ЦИКЛ ПИРИДИНА УСТОЙЧИВ К ДЕЙСТВИЮ ОКИСЛИТЕЛЕЙ. АЛКИЛПИРИДИНЫ ОКИСЛЯЮТСЯ С ОБРАЗОВАНИЕМ ПИРИДИНКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ.
26. ПИРИДИН ГИДРИРУЕТСЯ В ЖЕСТКИХ УСЛОВИЯХ С ОБРАЗОВАНИЕМ НАСЫЩЕННОГО ГЕТЕРОЦИКЛА – ПИПЕРИДИНА.
29. Скачать презентацию

Слайд 2

Гетероциклические соединения – это органические вещества, содержащие в своих молекулах циклы,

в образовании которых кроме атомов углерода участвуют атомы других элементов (гетероатомы).

Слайд 3

АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ
Пурин

Слайд 4

К ПЯТИЧЛЕННЫМ ЦИКЛИЧЕСКИМ СИСТЕМАМ С ОДНИМ ГЕТЕРОАТОМОМ ОТНОСЯТСЯ: ПИРРОЛ, ФУРАН И

ТИОФЕН.

Слайд 5

НОМЕНКЛАТУРА

Слайд 6

Ароматичность представляет собой особую стабилизацию делокализованной циклической системы, содержащей (4n+2) -электронов.

Устойчивость ароматической системы убывает в ряду:
Тиофен > Пиррол > Фуран.

Слайд 7

ПОЛУЧЕНИЕ ПЯТИЧЛЕННЫХ АРОМАТИЧЕСКИХ ГЕТЕРОЦИКЛОВ
Фуран получают в промышленных масштабах из фурфурола,

каталитическим декарбоксилированием

Слайд 8

ФУРАН МОЖНО ТАКЖЕ ПОЛУЧИТЬ ПЕРЕГОНКОЙ ПИРОСЛИЗЕВОЙ (2-ФУРАНКАРБОНОВОЙ) КИСЛОТЫ

Слайд 9

ТИОФЕН ПОЛУЧАЮТ ЦИКЛИЗАЦИЕЙ БУТАНА ИЛИ БУТИЛЕНА В ПАРАХ СЕРЫ ПРИ 600-

700° С

Слайд 10

Ю. К. ЮРЬЕВ В 1935 ГОДУ ОТКРЫЛ РЕАКЦИИ ВЗАИМОПРЕВРАЩЕНИЙ ПЯТИЧЛЕННЫХ ГЕТЕРОЦИКЛОВ,

КОТОРЫЕ ТАКЖЕ ПРИМЕНЯЮТ С ЦЕЛЬЮ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

Слайд 11

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Фуран вступает в реакции присоединения (Ni-Ренея 100-160 0C, 16 МПа).

Слайд 12

ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ ФУРАНА ГАЛОГЕНАМИ ПРИВОДИТ К ЗАМЕЩЕНИЮ ВСЕХ ЧЕТЫРЕХ АТОМОВ ВОДОРОДА

Слайд 13

ПРИ ГАЛОГЕНИРОВАНИИ В ТИОФЕНЕ ЗАМЕЩАЮТСЯ ТОЛЬКО 2 АТОМА ВОДОРОДА

Слайд 14

ПИРИДИН
Ароматическая система пиридина подобна ароматической системе бензола. Неподеленная пара электронов азота

в силу своей пространственной ориентации в сопряжении не участвует

Слайд 15

В лабораторных условиях пиридин можно синтезировать из синильной кислоты и ацетилена:

Получение

Слайд 16

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА
Пиридин проявляет слабые основные свойства за счет неподеленной пары электронов

азота и с кислотами образует соли пиридиния.

Слайд 17

ПИРИДИН АЛКИЛИРУЕТСЯ АЛКИЛГАЛОГЕНИДАМИ С ОБРАЗОВАНИЕМ СОЛЕЙ АЛКИЛПИРИДИНИЯ.

Слайд 18

РЕАКЦИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ
По способности к электрофильному замещению пиридин напоминает нитробензол. Атака

электрофилами идет по положению 3.

Слайд 19

ПИРИДИН НИТРИРУЕТСЯ В ЯДРО В ОЧЕНЬ ЖЕСТКИХ УСЛОВИЯХ. КЛАССИЧЕСКИЙ ВАРИАНТ ПРОВЕДЕНИЯ

РЕАКЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ «НИТРИРУЮЩЕЙ СМЕСИ» ПРИВОДИТ К ОБРАЗОВАНИЮ 3-НИТРОПИРИДИНА С ВЫХОДОМ БОЛЕЕ 6% (ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 3000С). НЕСКОЛЬКО ЛУЧШИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДАЕТ ЗАМЕНА АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ НА НИТРАТ КАЛИЯ:

Слайд 20

ПИРИДИН ОЧЕНЬ УСТОЙЧИВ К ДЕЙСТВИЮ КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ И ОЛЕУМА. ДАЖЕ

ДЛИТЕЛЬНОЕ НАГРЕВАНИЕ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 3200С ПРИВОДИТ К ОБРАЗОВАНИЮ ПИРИДИН-3-СУЛЬФОНОВОЙ КИСЛОТЫ С ОЧЕНЬ НИЗКИМ ВЫХОДОМ. СУЛЬФИРОВАНИЕ ПРОТЕКАЕТ ЗНАЧИТЕЛЬНО ЛЕГЧЕ В ПРИСУТСТВИИ КАТАЛИТИЧЕСКИХ КОЛИЧЕСТВ СОЛЕЙ РТУТИ (II) ИЛИ ХЛОРИДА АЛЮМИНИЯ.

Слайд 21

БРОМИРОВАНИЕ ПИРИДИНА УСПЕШНО ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ В ПРИСУТСТВИИ ОЛЕУМА.
В результате хлорирования пиридина в

присутствии хлорида алюминия при 1000С образуется 3-хлорпиридин с невысоким выходом (33%).

Слайд 22

ПРЯМОЕ ВВЕДЕНИЕ АМИНОГРУППЫ В ПИРИДИНОВОЕ ЯДРО, НАЗЫВАЕМОЕ РЕАКЦИЕЙ ЧИЧИБАБИНА (1914), ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ НАИБОЛЕЕ

ТИПИЧНЫЙ ПРИМЕР НУКЛЕОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ.

К реакции нуклеофильного замещения относятся реакции аминирования, гидроксилирования и алкилирования (арилирования), т.е. непосредственного введения нуклеофильных групп в кольцо пиридина

Слайд 23

ПИРИДИН СКЛОНЕН ВСТУПАТЬ В ЕЩЕ ОДНУ РЕАКЦИЮ, НЕ СВОЙСТВЕННУЮ БЕНЗОЛУ, -

ПРЯМОГО ВВЕДЕНИЯ ГИДРОКСИЛЬНОЙ ГРУППЫ В ЯДРО. РЕАКЦИЯ ПРОТЕКАЕТ В ОЧЕНЬ ЖЕСТКИХ УСЛОВИЯХ И С НИЗКИМ ВЫХОДОМ ПРОДУКТА

Слайд 24

АЛКИЛИРОВАНИЕ И АРИЛИРОВАНИЕ
Такие сильные нуклеофильные реагенты, как литийорганические соединения, легко присоединяются

к пиридину, образуя соли 1,2-дигидропиридина, которые иногда даже могут быть выделены в индивидуальном состоянии. Возврат к ароматической системе путем отщепления гидрид-иона достигается термически или действием окислителя.

Слайд 25

ЦИКЛ ПИРИДИНА УСТОЙЧИВ К ДЕЙСТВИЮ ОКИСЛИТЕЛЕЙ. АЛКИЛПИРИДИНЫ ОКИСЛЯЮТСЯ С ОБРАЗОВАНИЕМ ПИРИДИНКАРБОНОВЫХ

КИСЛОТ.

Слайд 26

ПИРИДИН ГИДРИРУЕТСЯ В ЖЕСТКИХ УСЛОВИЯХ С ОБРАЗОВАНИЕМ НАСЫЩЕННОГО ГЕТЕРОЦИКЛА – ПИПЕРИДИНА.

Слайд 27