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噻吩 嘧啶 吲哚性质对比.docx

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噻吩 嘧啶 吲哚性质对比.docx

上传人:jiyudian11 2022/5/13 文件大小:152 KB

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噻吩 嘧啶 吲哚性质对比.docx

文档介绍

文档介绍:(1)水溶性。呋喃、噻吩、吡咯分子中杂原子的未共用电子对因参与组成环状共轭体系, 失去或减弱了与水分子形成氢键的可能性,致使它们都较难溶于水。但吡咯因氮原子上的 氢还可与水形成氢键,故水溶性稍大。三者水溶性顺序为:吡咯(1 : 17 ) >(1)水溶性。呋喃、噻吩、吡咯分子中杂原子的未共用电子对因参与组成环状共轭体系, 失去或减弱了与水分子形成氢键的可能性,致使它们都较难溶于水。但吡咯因氮原子上的 氢还可与水形成氢键,故水溶性稍大。三者水溶性顺序为:吡咯(1 : 17 ) >呋喃(1 : 35 ) > 噻吩(1 : 700)o
( 2)环的稳定性。呋喃、吡咯对氧化剂(甚至空气中的氧)不稳定,特别是呋喃可被 氧化开环生成树脂状物;噻吩对氧化剂比较稳定,但在强氧化剂,如***的作用下也可开 环。三种杂环化合物对碱都稳定,对酸的稳定性则不同。噻吩对酸比较稳定,吡咯与浓酸 作用可聚合成树脂状物,呋喃对酸很不稳定,稀酸就可使环破坏,生成不稳定的二醛,并 聚合成树脂状物。这是因为杂原子参与环系共轭的电子对能不同程度地与质子结合,从而 部分地破坏了环状大n键,导致环的稳定性下降。
(3 )酸碱性。三个化合物中,噻吩和呋喃既无酸性,也无碱性;吡咯从结构上看是一 个仲***,应具有碱性,但由于氮上的未共用电子对参与构成环状大n键,削弱了它与质子 的结合能力,因此吡咯的碱性极弱( ),比一般脂肪仲***(pK%10 )的碱性弱 得多,它不能与酸形成稳定的盐,可以认为无碱性。另由于氮原子上的未共用电子对参与 环系的共轭,致使其电子云密度相对减小,氮原子上的氢能以质子的形式离解,所以吡咯 显弱酸性(pK& )。它可以看成是一种比苯酚酸性更弱的弱酸,能与固体氢氧化钾 作用生成盐,即吡咯钾。
[ [J + KOH (罔)” ~~ | ■+ H£0
H
这个钾盐不稳定,相对容易水解,但在一定条件下,它可以与许多试剂反应,生成一 系列氮取代产物。例如:
吡咯的氢化产物一一四氢吡咯不含有芳香共轭体系,氮上的未共用电子对可与质子结 合,因此碱性大大增加,与一般脂肪仲***碱性相当。
s H
NH
K-IL
H
c
毗咯 四氢毗咯 乙二區
PKa Q, 4 11. 3 11. 0
(4)化学性质。呋喃、噻吩、吡咯均属多n芳杂环,环中n电子云密度大,亲电取 代反应活性比苯高,但由于它们对酸的稳定性不同,故反应条件和苯有差异。另由于三个 化合物的芳香性比苯差,因而在一定条件下可发生加成反应,如催化加氢、 Diels-Alder 反 应等。
①磺化。三个化合物中噻吩对酸较稳定,可直接用浓硫酸作磺化剂,反应在室温下就 可进行:
苯在相同的条件下很难发生反应,因此,常利用这个性质上的差异从粗苯中除掉噻吩。
其方法是在室温下反复用浓硫酸洗涤粗苯,磺化的噻吩可溶于浓硫酸,而苯不溶于浓硫酸,
分离后即可得到无噻吩的苯。这一方法同样可用于噻吩的提取、纯化。因为噻吩-2-磺酸可
经水解而去掉磺酸基。
呋喃、吡咯不能直接用浓硫酸磺化,需采用吡啶的SO*加成物作磺化剂进行反应。
②硝化。
***是强酸,又是强氧化剂,因此三个化合物都不能直接用***硝化,而需
采用***乙酰酯作硝化剂,这是一个温和的非质子硝化剂,反应应在低温下进行。