杂环化合物和生物碱.ppt

第十一章杂环化合物和生物碱第一节杂环化合物一杂环化合物的分类和命名二杂环化合物的结构和芳香性三杂环化合物的化学性质四重要的杂环化合物第二节生物碱 略 学习要求 1 掌握几种常见杂环化合物命名2 掌握吡咯 吡啶的结构3 掌握吡咯 吡啶的化学性质4 了解几种常见杂环化合物以及生物碱的一般性质 含义 成环原子除碳以外 还有其它如O N S P等杂原子的环状化合物 统称为杂环化合物 本章所要讨论的是环比较稳定 且具有不同程度芳香性的化合物 1杂环化合物的分类和命名 一 分类 第一节杂环化合物 二 杂环化合物的命名 译音命名法 对于环上有取代基的杂环化合物 命名时以杂环为母体 然后把杂环上的原子依次编号而确定取代基的位次 编号的原则 含一个杂原子的单环 一般从杂原子开始依次用 将环上的原子编号 也可以用希腊字母 编号 靠近杂原子的碳原子为 位 依次为 位 位 6 氨基嘌呤 2 双键氢化产物的命名 四氢吡咯 2 5 二氢吡咯 六氢吡啶 多杂原子杂环 按O S N顺序编号 杂原子位次和最小 稠杂环 编号统一规定 2杂环化合物的结构 一 五元杂环化合物的结构 以吡咯为例说明它们的结构 符合休克尔规则 具有芳香性 富电子的芳杂环 亲电取代易发生 相当于苯酚或苯胺 取代在 位 二 六元杂环化合物的结构 符合休克尔规则 具有芳香性 缺电子的芳杂环 亲电取代难发生 相当于硝基苯 取代在 位 3杂环化合物的化学性质 一 亲电取代反应 五元杂环属于富电子芳杂环 亲电取代反应比苯容易 发生亲电取代反应的活性顺序是 噻吩 吡咯 呋喃 苯 吡啶 六元杂环吡啶属于缺电子芳杂环 亲电取代反应活性比苯小 与硝基苯类似 且取代反应一般发生在 位 1 卤代 Br 0oC 乙醇 2 硝化 3 磺化 4 付 克反应 二 加成反应 产物为仲胺 不具有芳香性 三 氧化反应 五元杂环是富电子的芳杂环 和氧化剂作用 常导致环的破裂或发生聚合作用得到焦油状聚合物 六元杂环是缺电子的芳杂环 一般对氧化剂相当稳定 四 酸碱性 在吡咯分子中 由于氮上未共用的孤对电子参与环上的共轭体系 使氮上电子云密度降低而减弱对质子的吸引力 使得这个氢原子能以质子的形式解离 所以吡咯表现出一定的弱酸性 pK 在吡啶分子中 氮原子上的未共用电子对未参与环上的共轭体系 与质子的结合能力比较强 因此吡啶显碱性 与酸能形成盐 4五元杂环化合物的特性反应 一 呋喃及其衍生物 呋喃 呋喃与盐酸浸过的松木片呈绿色 可用来鉴定呋喃的存在 糠醛 呋喃甲醛 与苯胺在醋酸存在下呈深红色 可用来鉴定糠醛 糠醛具有呋喃和无 H的醛的 如甲醛 的双重化学性质 二 吡咯及其衍生物 吡咯 卟啉化合物 基本结构 是由四个吡咯环或氢化吡咯环的 碳原子通过四个次甲基 交替连接组成的大环 这个大环叫卟吩环 含卟吩环的化合物叫做卟啉化合物 与盐酸浸过的松木片呈红色 可用来鉴定吡咯及其低级的同系物的存在 卟吩环 血红素 中心离子是Fe 叶绿素 中心离子是Mg 5六元杂环化合物的命名 一 吡啶及其衍生物 吡啶甲酰胺 吡啶甲酸烟酸 吡啶甲酰胺烟酰胺 烟碱 尼古丁 二 嘧啶极其衍生物 6稠杂环化