呋喃(英語:furan,IUPAC:oxole),化学用名氧杂茂或𫫇茂[需明示出處],是一种五元芳香性杂环有机物,其五元环含有四个碳原子、一个氧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 | |||
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| 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 | ||
| PubChem | 8029 | ||
| ChemSpider | 7738 | ||
| SMILES |
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| InChI |
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| 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。呋喃有毒且為2B類可能致癌物質。常作为合成其他复杂有机物的起始原料。性质与苯相似,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
工业可由钯催化糠醛脱羰基生产呋喃,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。
- 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):
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
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