呋喃及其衍生物

    呋喃及其衍生物 :

呋喃又称丁二烯氧化物、Oxole、Tetrole。无色液体。有强烈的醚香味。易 燃。相对分子质量68.08。相对密度 0.9366。熔点-85.65℃。沸点31.36℃。 折射率1.4214。闪点-35℃。微溶于水 (25℃时为1.0),易溶于乙醇、丙酮等 常用有机溶剂。在空气中及光照下,容易变成棕 色。呋喃为含有一个氧原子的五元杂环化合物。 有一个环二烯醚的结构。属于6π电子系化合物, 有一定的芳族性质,因环上的电子密度不像苯 那样均匀,所以其化学性较苯活泼,可参加许多 反应。尤其在2,5位上电子密度高,容易发生 亲核取代反应,其衍生物也几乎均在2位,如糠醛、 糠醇、呋喃羧酸等。呋喃还可进行硝化、卤代、磺化 等反应。其双烯键可以进行加成反应,例如与顺丁 烯二酸酐反应,发生双烯加成,生成7-双 环-[2.2.1]-庚-5-烯-2,3-二甲酸酐[2]:

在酸性条件下可以水解开环,生成1,4-二羰基 化合物。但是一旦呋喃环上引入了亲电子基后, 其活性就大大降低,即使与强烈的亲双烯烃的 化合物相遇,也不会发生双烯作用。虽然呋喃有 一定的芳族性,但这种性质很弱,不存在如苯 酚、苯胺那样的游离的羟基呋喃或氨基呋喃。呋 喃加氢时,可以产生两类氢化物,即二氢呋 喃(2,3-二氢呋喃及2,5-二氢呋喃)和四氢呋 喃,前者为部分饱和的环烯醚,后为饱和的环 醚。呋喃的热稳定性高,无催化剂时,加热至 670℃分解,在镍催化剂存在下加热至360℃分 解。本品有毒,且有致癌性。大鼠经口的致死浓 度为300mg/kg。其蒸气与乙醚一样有麻醉性。 在空气中容易生成具有爆炸性的过氧化物。
用途: 有机合成原料,制备吡咯、噻吩、四氢 呋喃及苯并呋喃等;呋喃与乙烯的加成物可以用 作凝聚剂、杀菌及杀虫剂(“抗虫菊”、“麦穗宁”)除 莠剂、稳定剂及医药原料;呋喃可以生成许多用途 广泛的衍生物,如糠醛、糠醇、呋喃羧酸等;以呋 喃为原料,可以进行合成反应(见反应图)。

制法:①以糠醛为原料,在催化剂氧化镉 或铬酸锌与铬酸锰的作用下,在400℃下与水蒸 气进行气固相催化反应,可制得[1]。
② 以糠醛为原料,在催化剂硅酸铝、金属 氧化物或氢氧化物的作用下,加热至400℃,直 接脱羧,可制得[1]。
③糠醛在氢气存在下,在催化剂镍和钴的 作用下,加热至280℃脱羧,可制得[1]。
关于呋喃的衍生物如糠醛、糠醇、2-呋喃 羧酸等,请参见有关各条。