《杂环和糖》PPT课件

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1、第十二讲杂环化合物芳杂环化合物的分子结构芳杂环化合物的化学性质一、杂环化合物的组成、分类与命名杂环化合物：环上含有非碳原子，通常称之为杂原子；常见杂原子：氧原子、硫原子、氮原子；常见单杂环的大小：五元环、六元环；结构特征：芳杂环与非芳杂环；杂环衍生物的命名与苯的衍生物命名对照6-氨基嘌呤4-氨基-2-羰基嘧啶4-氨基嘧啶-2-酮二、芳杂环的结构特征五元芳杂环的结构四个sp2杂化的碳原子、一个杂原子形成平面的环，杂原子提供一对处于p轨道上的未共用电子对、四个碳原子提供四个p电子，构成闭合、共轭的键，p电子总数6个（满足4n+2规律）

2、；呋喃、噻吩、吡咯都是芳香性化合物；六元芳杂环的结构（吡啶）五个sp2杂化的碳原子、一个也是sp2的氮原子形成平面的环，氮原子以一个p电子、五个碳原子提供五个p电子构成闭合、共轭的键，p电子总数6个（满足4n+2规律）；三、芳杂环化合物的化学性质芳香性特征：五元芳杂环化合物的亲电取代反应活性高于苯溴化反应的相对反应速率苯噻吩呋喃吡咯15×1096×10113×10181，五元芳杂环化合物的性质环上的取代反应特点：取代反应比苯活泼，取代首先并主要发生在杂原子的邻位上；杂原子相当于第一类定位基；还原反应呋喃、吡咯在较低温度、较低压力下

3、即可进行催化加氢反应，得到四氢呋喃、四氢吡咯；噻吩不能用催化加氢还原，可以用Na/C2H5OH还原；呋喃能发生双烯合成反应，这是共轭二烯烃的典型性质2，吡啶的性质环上的取代反应（难）吡啶环上的氮原子比硝基的吸电子作用更强，是更强的钝化基；氧化反应（难）吡啶是三级胺，有碱性；pKb~8.8吡咯没有碱性，有一定的酸性；pKa~17.5下列哪些化合物没有芳香性？将吡啶、吡咯、苯胺、四氢吡咯四个化合物按碱性由强到弱的顺序排列。指出下列化合物发生亲电取代反应的活性顺序。第12讲糖单糖的分类、链结构与相对构型；单糖的环状结构、构型、构象；单糖的

4、化学性质；糖苷键与双糖。一、单糖单糖：多羟基醛或酮；最小的单糖：甘油醛（2，3-二羟基丙醛）；常见单糖的碳原子数：四个碳原子—丁糖；五个碳原子—戊糖；六个碳原子—己糖；1，单糖的种类与名称按碳原子数分类按羰基分类（醛糖和酮糖）2，单糖的结构单糖的相对构型甘油醛的构型表示按绝对构型标记法：R-甘油醛；按相对构型标记法：D-甘油醛；由之衍生出D-型糖；按绝对构型标记法：S-甘油醛；按相对构型标记法：L-甘油醛；由之衍生出L-型糖；D-甘油醛与D型单糖（醛糖）的构型相关特征单糖的环状构造变旋光现象：在乙醇溶液中沉淀的葡萄糖比旋光度为+11

5、2.2°，溶解在水中逐渐转变为+52.7°；在吡啶溶液中沉淀的葡萄糖比旋光度为+18.7°，溶解在水中逐渐也变为+52.7°；环状构造可以解释变旋光现象：成环产生新的手性碳原子和两种构型，分别具有不同的旋光性；D—葡萄糖的环状构型式环状葡萄糖的构象式---D-呋喃果糖-D-呋喃果糖2，单糖的化学性质（1）异构化反应葡萄糖在稀碱的水溶液中以葡萄糖、甘露糖和果糖三种物质平衡存在：D-甘露糖、D-葡萄糖只有C2（手型碳原子）的构型不同，称为差向异构体；（2）氧化反应弱氧化剂：Tollens试剂、Fehling试剂（碱性溶液）果糖也

6、能被氧化溴水氧化果糖不能被氧化稀硝酸氧化糖二酸（3）还原反应还原条件：H2/Ni，NaBH4，LiAlH4山梨醇(4)成脎反应苯肼与葡萄糖反应生成葡萄糖脎D-甘露糖、D-果糖与D-葡萄糖生成相同的糖脎；D-甘露糖、D-葡萄糖只有C2（手型碳原子）的构型不同，称为差向异构体；(5)成苷反应环状糖的半缩醛羟基缩醛化称为糖的成苷反应-甲基葡萄糖苷糖苷是在无水酸催化下生成（生成缩醛的反应）；糖苷在水溶液中不能开环，失去变旋光性质，失去醛的性质（不被弱氧化剂氧化，不与苯肼发生成脎反应）；糖苷在稀酸水溶液中水解，恢复半缩醛羟基，恢复糖原有的性

7、质。（6）醚化反应只有半缩醛羟基形成的缩醛可以被稀酸水解；其它羟基形成的醚不被水解；二、二糖两个单糖以糖苷键连接；水解生成两分子单糖；两个单糖结合用去一个半缩醛羟基，还有一个半缩醛羟基，具有还原性，称为还原性二糖；两个单糖结合用去两个半缩醛羟基，没有半缩醛羟基，没有还原性，称为非还原性二糖；1，还原性二糖麦芽糖：4-O-(a-D-吡喃葡萄糖苷基)-b-D-吡喃葡萄糖纤维二糖：4-O-(b-D-吡喃葡萄糖苷基)-b-D-吡喃葡萄糖2，非还原性二糖蔗糖：2-O-(a-D-吡喃葡萄糖苷基)-b-D-呋喃果糖苷蔗糖是一分子葡萄糖和一分子果糖

8、由-1,2/糖苷键连接得到的；蔗糖分子中没有半缩醛羟基了，是非还原性二糖，没有变旋光现象，也没有成脎反应；下列哪些物质具有还原性？A.蔗糖B.山梨醇C.纤维素D.果糖E.麦芽糖F.半乳糖苷G.葡萄糖H.淀粉鉴别：己二醇、D-果糖、D