Sp2杂化轨道 ⑨ P轨道 吡咯 五吡咯的分子结构 N原子杂化轨道体系中π 中 电子数: 4+2=6 呋喃 心六电子⌒富电子环 符合休克 O原子杂化轨道尔4n+2 呋喃的分子结构 规则,故 噻吩 S原子杂化轨道 噻吩的分子结构
符合休克 尔 4 n + 2 规则，故 三个杂环 均具有芳 香性 体系中π 电子数： 4 + 2 = 6 O · · · · ·· ·· 呋喃的分子结构 N—H · · · · ·· 吡咯的分子结构 S · · · · ·· ·· 噻吩的分子结构 S · ·· · ·· S原子杂化轨道 O · ·· · ·· O原子杂化轨道 N · ·· · · N原子杂化轨道 sp2杂化轨道 P 轨道 （ 富 电 子 环 ） 五 中 心 六 电 子 S 噻吩 N 吡咯 ·· O 呋喃 ·· ··
三种杂环具有一定程度的芳香性,杂原子电负性大小: O(3.5)>N(3.0)>S(25) 电负性,对外层电子吸引力命,孤电子离域↓,故芳香性↓。 芳香性与稳定性: 由于呋喃、噻吩、吡咯都是五中心六电子,属于富电子环 π电子密度:杂环>苯环 稳定性:杂环<苯环 芳香性:杂环<苯环 反应活性:杂环>苯环
由于呋喃、噻吩、吡咯都是五中心六电子，属于富电子环 三种杂环具有一定程度的芳香性，杂原子电负性大小： 芳香性与稳定性: ＞ ＞ ＞ S N O 电负性 , 对外层电子吸引力 , 孤电子离域 , 故芳香性 。 O (3.5) ＞ N (3.0) ＞ S (2.5) π电子密度： 杂环 ＞ 苯环 稳 定 性 ： 杂环 ＜ 苯环 芳 香 性： 杂环 ＜ 苯环 反 应 活 性： 杂环 ＞ 苯环
化合物共振能 HNMR吸收 KJ/mol ppI 呋喃 71.1 637(阝H) 742(a-H) 噻吩 90.4 620(H) 6.68(a-H) 吡咯 125.5 7.10(阝H 7.30(a-H) 苯 152 74+1
HNMR吸收 δ ppm 共振能 KJ / mol 化合物 呋喃 噻吩 吡咯 苯 71.1 90.4 125.5 152 7.4 1 7.10（β-H） 7.30（α-H） 6.20（β-H） 6.68（α-H） 6.37（β-H） 7.42（α-H） O S N +- α β α β α β
二、制备方法 呋喃、噻吩、吡咯分别存在于木焦油、煤焦油和骨 焦油中,但含量不多。 工业上常用糠醛(α-呋喃甲醛)脱羰基制备呋喃。 Zno-Cr2O3-MnO, CHo + H,O 400℃~415℃ co2 噻吩可用丁烷与硫、丁稀与二氧化硫在髙温下反应制得 CH2-CH2 600℃~650℃ CH3 CH +4 +3H2S CH2=CH-CHC1 + SO2 高温 CH3-CH=CH-CH3
呋喃、噻吩、吡咯分别存在于木焦油、煤焦油和骨 焦油中，但含量不多。 二、制备方法 工业上常用糠醛（α- 呋喃甲醛）脱羰基制备呋喃。 O -CHO + H2O O + CO2 ZnO-Cr2O3 -MnO2 400 ℃ ~415℃ 噻吩可用丁烷与硫、丁稀与二氧化硫在高温下反应制得 S + 4 S + 3 H2S CH2—CH2 CH3 CH3 600 ℃ ~650℃ CH2=CH-CH2CH3 CH3 -CH=CH-CH3 + SO2 S 高温
呋喃和氨在高温下反应制得吡咯 NH3 AL2O3 +o 430℃ 、化学性质 芳香性 苯噻吩吡咯呋喃 稳定性 反应活性(亲电取代和加成反应) 五元杂环>>苯 (富电子环)
苯 噻吩 吡咯 呋喃 芳香性 稳定性 呋喃和氨在高温下反应制得吡咯 O N + NH3 + H2O 430 ℃ Al2O3 三、化学性质 五元杂环 ＞＞ 苯 （富电子环） 反应活性（亲电取代和加成反应）