第十九章杂环化合物和生物碱-课件.ppt

第十九章杂环化合物和生物碱,健康与护理系主讲：陈秋铃,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,1,第一节杂环化合物,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,2,概述,概念：构成环系的原子除碳原子外，还含有其他原子，这类化合物称杂环化合物。组成环系的非碳原子称为杂原子。常见的杂原子有氧、硫、氮。多数杂环化合物环系比较稳定，且具有不同程度芳香性，因此，杂环化合物通常系指芳香杂环化合物。意义：生物体内存在的物质主要是杂环化合物；合成的药物也多数是杂环化合物。,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,3,一、杂环化合物的分类和命名,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,4,杂环化合物,单杂环,稠杂环,五元杂环,六元杂环,苯稠杂环,杂稠杂环,1.杂环化合物的分类杂环化合物的分类是以杂环骨架为基础，按环的大小和数目分为单杂环和稠杂环。,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,5,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,6,1.杂环化合物的命名译音法1.1杂环采用译音法,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,7,1.2母体的选择（1）以杂环为母体（2）以杂环上所连官能团的类别为母体,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,8,1.3编号（1）以环中杂原子位次为1，开始顺序编号，既可以用阿拉伯数字，也可以用希腊字母。（2）若有多个相同杂原子时，应使它们的位次编号之和最小。如果环上有不同的杂原子时，则按氧、硫、氮的顺序编号。,4-甲基咪唑,2-羟基嘧啶,5-乙基噻唑,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,9,1.4标氢,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,10,稠杂环有特定的编号顺序,喹啉嘌呤,二、杂环化合物的结构,1.五元杂环化合物,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,11,芳香性：苯噻吩吡咯呋喃,2.五元杂环化合物的化学性质（1）酸碱性：碱性都很弱，吡咯具有弱酸性。,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,12,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,13,（2）亲电取代反应：容易发生亲电取代反应，活性顺序为：吡咯呋喃噻吩苯,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,14,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,15,关于乙酰基硝酸酯：是一个比较温和的硝化剂，一般只在芳环活性基团的邻位引入一个硝基。它为易吸潮的五色发烟液体，因易爆炸所以在临使用时才按下式制备。,亲电取代反应发生在位,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,16,（3）加成反应芳香性不及苯，表现在它们的加成较苯容易,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,17,3.六元杂环化合物,芳香性不及苯强,（1）吡啶的结构,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,18,（2）吡啶的化学性质碱性,碱性大小：脂肪族胺氨吡啶苯胺,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,19,亲电取代反应,发生在位,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,20,发生在位,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,21,氧化难、还原易,氧化与还原反应,三、重要的含氮杂环化合物（自学）,1.吡咯及其衍生物,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,22,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,23,2.噻唑及其衍生物,噻唑维生素B1青霉素基本结构,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,24,3.吡啶及其衍生物,（烟酸）（烟酰胺）,（雷米封）（尼可刹米，可拉明）,治疗结核病的良好药物,维生素pp促进组织新陈代谢，降低血中胆固醇。体内缺乏维生素pp时，可引起糙皮病,4.嘧啶及其衍生物,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,25,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,26,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,27,5.嘌呤及其衍生物,腺嘌呤鸟嘌呤,嘌呤为白色晶体，熔点216217，易溶于水，其水溶液显中性，但却能与强酸或强碱作用生成盐。药物分子中多为7H嘌呤，而在生物体内则以9H嘌呤较为常见。,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,28,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,29,嘌呤衍生物,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,30,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,31,6.其他：喋啶及衍生物,叶酸参与体内嘌吟及嘧啶环的生物合成，缺乏叶酸时患恶性贫血症，在医药上它和维生素B12同时使用治疗恶性贫血症。,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,32,缺乏维生素B2时，则患口腔炎、角膜炎等炎症。维生素B2也是生物体的氧化还原过程中传递氢的物质。,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,33,第二节生物碱,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,34,一、概述,生物碱(alkaloid)是一类存在于植物体内，对人和动物有强烈生理作用的碱性含氮有机化合物。大多数生物碱具有结晶性，但也有少数如烟碱常温下还是液体并有挥发性。生物碱多数是味苦、无色，但也有例外，如麻黄素，小蘖碱等呈黄色。多数生物碱有旋光性。,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,35,生物碱的分布特点主要分布于植物界特别是高等植物的双子叶植物如：毛茛科、防己科、罂粟科、茄科等单子叶植物中较少如：百合科、石蒜科等裸子植物和低等植物中个别存在,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,36,生物碱的存在方式多以生物碱盐存在多与有机酸成盐少数与无机酸成盐有游离生物碱少以酯、苷、氮氧化物存在,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,37,二、生物碱的分类和命名,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,38,依母核化学结构，分为6类：1.有机胺类生物碱特点：N不在环内2.吡啶类生物碱：烟碱（烟草）、槟榔碱（槟榔）、苦参碱、氧化苦参碱3.莨菪烷类生物碱：莨菪碱（阿托品）4.异喹啉类生物碱：罂粟碱、蝙蝠葛碱（北豆根）延胡索乙素、小檗碱（黄连素）,秋水仙碱、麻黄碱、益母草碱,5.吲哚类生物碱：吲哚、靛青苷、麦角新碱（麦角）、利血平6.其它类生物碱：大叶千里光碱、水苏碱、奎宁、咖啡因单萜类生物碱：猕猴桃碱、龙胆碱（龙胆科）倍半萜类生物碱：石斛碱（石斛）二萜类生物碱：乌头碱（乌头、附子）三萜类生物碱：少,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,39,三、生物碱的一般提取方法,生物碱的提取：除个别具有生物碱挥发性的生物碱（麻黄碱）可用水蒸汽蒸馏法提取外，一般情况下，总生物碱的提取均采用溶剂法提取。溶剂提取法,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,40,关键溶剂的选择,溶剂,选择依据：生物碱的存在状态（游离、盐）及溶解性。,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,41,1.盐易溶于水,水或酸水提取法（盐酸/硫酸/醋酸/酒石酸）,浸渍/渗漉/煎煮,酸水提取液（盐）,离子交换树脂法有机溶剂萃取法,总生物碱,*,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,42,2.盐游离均易溶于醇,醇（甲、乙）类溶剂提取法,渗漉/浸渍/回流,醇提取液（盐游离）,回收,总生物碱,酸碱处理,较纯的总生物碱,*,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,43,3.游离易溶于有机溶剂（原料须碱化）,亲脂性有机溶剂提取法（苯/二氯甲烷/氯仿）,冷浸/回流,提取液（游离）,回收,总生物碱,四、生物碱的一般性质,1.碱性生物碱分子中的氮原子上有一孤对电子，能接受质子而显碱性，能与酸成盐。,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,44,2.沉淀反应苦味酸或鞣酸等与生物碱作用可生成难溶水的盐，故可作为生物碱的沉淀剂，其他如碘化汞钾、碘化铋钾等也都是生物碱的沉淀剂。,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,45,3.显色反应生物碱可与一些试剂发生颜色反应，常用的试剂有Mandelin试剂(1钒酸铵的浓硫酸溶液)、Frohde试剂(1钼酸钠的浓硫酸溶液)、Macquis试剂(少量甲醛的浓硫酸溶液)、浓碘酸及浓硝酸。其颜色变化与生物碱的结构有关，利用它可鉴别生物碱，这些能使生物碱显色试剂称为生物碱显色剂。,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,46,五、重要的生物碱（自学）,（一）吡啶环系生物碱,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,47,2020/4/25,中山大学南方学院健康与护理系陈秋铃,48,量少具兴奋中枢神经、增高血压作用；量大则抑制中枢神经系统，使心脏麻痹