1杂环化合物和生物碱

1、第十一章第十一章 杂环化合物和生物碱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：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。ons 本章所要讨论的是环比较稳定，且具有不同程度芳香性芳香性的化合物。 杂环化合物非芳香性杂环化合物, 如：芳香性杂环化合物onh、内酯、环状酸酐等。1 杂

2、环化合物的分类和命名杂环化合物的分类和命名一、分类一、分类on环的数目单杂环稠杂环六员杂环两个单杂环稠合五员杂环nh苯与单杂环稠合nnnhnnh2第一节第一节 杂环化合物杂环化合物二、杂环化合物的命名二、杂环化合物的命名译音命名法译音命名法o呋喃(furan)s 噻吩(thiophene)nh 吡咯(pyrroe)n 吡啶(pyridine)nh 吲哚(indole)nn 嘧啶pyrimidine 对于环上有取代基的杂环化合物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：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

3、，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：ocho-呋喃甲醛2-呋喃甲醛nhch3h3cncooh3- 吡啶甲酸 -吡啶甲酸， -二甲基吡咯2, 5-二甲基吡咯nnh3c123456 5-甲基嘧啶123456nnnhnnh27896-氨基嘌呤2.双键氢化产物的命名双键氢化产物的命名nh四氢吡咯nh252，5-二氢吡咯nh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 杂环化合物的结构杂环化合物的结构一、五元杂环化合物的结构一、五元杂环化合物的结构以吡咯吡咯为例说明它们的结构：nhn : 2s22p32s2psp2杂化sp2pnhh

4、hhh吡咯符合休克尔规则，具有芳香性。 ohhhh呋喃噻吩shhhhnh吡咯(pyrroe)1.061.100.68富电子的芳杂环，亲电取代易发生富电子的芳杂环，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二、六元杂环化合物的结构n2s2psp2杂化sp2pn 吡啶(pyridine)符合休克尔规则，具有芳香性具有芳香性。n吡啶0.820.950.851.59缺电子的芳杂环，亲电取代难发生缺电子的芳杂环，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杂环化合物的化学性质 一、亲电取代反应一、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五元

5、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，与硝基苯类似苯小，与硝基苯类似 ，且取代反应一般发生在，且取代反应一般发生在位。位。1.卤代卤代nh+ br2nhbr0oc乙醇n+ br2300催化nbr2. 硝化硝化nh+ ch3coono2乙酰硝酸酯乙酐-10nhno2n+300hno3（浓）浓h2so4（一天）nno23. 磺化磺化nh+ so3吡啶100nhso3hn+h2so4 发烟h2so4220nso3h4. 付付克反应克反应nh+

6、 (ch3co)2o150200nhcoch3二、加成反应二、加成反应nh2 pthacnhnhh2 pt180nhnhhacznnh产物为仲胺，产物为仲胺，不具有芳香性不具有芳香性 三、氧化反应三、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。对氧化剂相当稳定。 nch3hno3ncoohhno3n回流ncoohcooh四、酸碱性四、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，所以吡咯表吡咯表现出一定的

7、弱酸性（现出一定的弱酸性（pk）。）。 nh+kohnk+ h2o 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。吡啶显碱性，与酸能形成盐。n+hclnhcl-吡啶盐酸盐苯胺 吡啶 三乙胺pkb 9.4 8.64 3.44 五元杂环化合物的特性反应五元杂环化合物的特性反应一、一、 呋喃及其衍生物呋喃及其衍生物呋喃呋喃 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（糠醛（-呋喃甲醛）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。o浓naohchoo+coon

8、aoch2oh二、吡咯及其衍生物二、吡咯及其衍生物吡咯吡咯 卟啉化合物卟啉化合物 基本结构基本结构: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，可用来鉴定吡咯吡咯及其低级的同系物的存在。nhnhnn卟吩环血红素：中心离子是fe ; 叶绿素：中心离子是mg5 六元杂环化合物的命名六元杂环化合物的命名一、吡啶及其衍生物一、吡啶及其衍生物ncooh -吡啶甲酰胺-吡啶甲酸 烟酸nconh2-吡啶甲酰胺 烟酰胺 nconh2nnch3烟碱（尼古丁）二、嘧啶极其衍生物二、嘧啶极其衍生物nnohho尿嘧啶 unnnh2ho胞嘧啶 chnnhoonnhonh2nnohho胸腺嘧啶tch3hnnhooch36 稠杂环化合物稠杂环化合物一、吲哚及其衍生物一、吲哚及其衍