呋喃

呋喃(英語:furan,IUPAC:oxole),化学用名氧杂茂𫫇茂[需明示出處],是一种五元芳香性杂环有机物,其五元环含有四个原子、一个原子和两个环内共轭双键,并具有类似于苯环的6个π电子大共轭体系。有呋喃环的化合物為其同系物

呋喃
首选IUPAC名
Furan
系统IUPAC名
1-Oxacyclopenta-2,4-diene
1-氧杂-2,4-环戊二烯
别名 氧杂茂
𫫇茂
1,4-環氧-1,3-丁二烯
识别
CAS号 110-00-9  Y
PubChem 8029
ChemSpider 7738
SMILES
 
  • c1ccoc1
InChI
 
  • 1/C4H4O/c1-2-4-5-3-1/h1-4H
InChIKey YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYAC
KEGG C14275
性质
化学式 C₄H₄O
摩尔质量 68.07 g·mol⁻¹
外观 无色易挥发液体
密度 0.936 g/mL
熔点 -85.6 °C
沸点 31.4 °C
危险性
闪点 -35 °C
相关物质
相关杂环 吡咯
噻吩
相关化学品 四氢呋喃(THF)
2,5-二甲基呋喃
苯并呋喃
二苯并呋喃
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

呋喃是无色、可燃、易挥发液体,沸点接近室温。呋喃有且為2B類可能致物質。常作为合成其他复杂有机物的起始原料。性质与相似,可由松木蒸馏得到,可溶於丙酮、醇、醚等多種常見有機溶劑,微溶於水。為多种重要工業化學品與藥物的前驅體,如常用作溶劑的四氢呋喃

历史

“呋喃”的英文单词furan来自拉丁文单词furfur米糠)。1780年,卡尔·威廉·舍勒发现2-糠酸,是最先发现的呋喃衍生物;1831年,德贝莱纳报道另一种重要衍生物糠醛;1870年,有德国化学家成功制备呋喃。

製取

工业可由催化糠醛羰基生产呋喃,或用氯化铜水溶液催化氧化1,3-丁二烯:

实验室中,可先将糠醛氧化为呋喃-2-甲酸,再脱羧成呋喃。也可热分解戊糖获得;也可用固体纤维素,尤其松木。

Feist-Bénary合成是经典合成路线。帕尔-克诺尔合成用1,4-二酮与五氧化二磷反应,是简单的方法。另外,回收噻吩的合成工艺中, 1,4-二酮和劳森试剂反应的副产品也可以得到呋喃。

化学性质

呋喃的氧原子有对孤对电子在共轭轨道平面形成大Π键,共轭平面共6粒电子,符合4n+2規則,是芳香物(见休克尔规则),“易取代难加成”。氧的另外一对孤对电子向外伸展。氧原子本身符合sp2杂化。

芳环使呋喃的化学行为不太似其它不饱和杂环。

  • 芳环的氧有给电子效应,呋喃在亲电取代時活潑于共振论研究呋喃发现呋喃环的电子云密度甚大,同意亲电反应活度的理论。

  • 呋喃可作Diels-Alder反应的双烯体,与(E)-3-硝基丙烯酸乙酯等的缺电子亲双烯体周环反应,得到Z/E异构体的混合产物。(参见顺反异构与E/Z标记):
  • 呋喃的氢化过程中会先产生二氢化呋喃的两种同分异构体(包括1,4-二氢和1,2-二氢),进而产生四氢呋喃

鉴定

盐酸浸过的松木片和呋喃作用,松木片会显绿色。

参见

  • 杂环
  • 呋喃糖

维基百科, wiki, wikipedia, 百科全书, 书籍, 图书馆, 文章, 阅读, 免费下载, 关于 呋喃 的信息, 什么是 呋喃?呋喃 是什么意思?