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1、有 机 化 学anic Chemistry）（有 机 化 学anic Chemistry）（第十三章杂环化合物与生物碱( Heterocyclic compounds and alkaloids )定义：在环状化合物中，组成环的原子除碳原子外，还含有其他原子。NSNO呋喃吡咯噻吩吡啶furanpyrrolethiophenepyridine芳杂环 (aromatic heterocycte)环为平面型，环内电子数符合4n+2规则，具有一定芳香性的杂环化合物。内酯、内酰胺、内酐、环氧化物结构属杂环、性质似脂。不列入范围。OOOOCCHNCOOCO第十三章杂环化合物与生物碱( Heterocycl

2、ic compounds and alkaloids )第一节杂环化合物(Heterocyclic compounds )生物碱第二节(Alkaloids)第一节杂环化合物( Heterocyclic compounds )一、分类和命名( Classification and nomenclature )二、杂环化合物的的结构( Structures of heterocyclic compounds )三、杂环化合物的化学性质( Reactions of heterocyclic compounds)一、分类和命名( Classification and nomenclature )1.

3、分类( Classification )五元杂环, 如N HO单杂环六元杂环, 如N杂环化合物苯环与单杂环稠并, 如稠杂环两个以上单杂环稠并SNNH2. 命名 ( Nomenclature)译音法：在同音汉字左边+口字。ON HpyrroleSthiopheneNpyridine吡 啶furan呋 喃噻吩吡咯NNN Hindole吲 哚Npyrimidine嘧啶quinoline喹 啉规则：含1个杂原子：从杂原子开始，位的碳原子也可依次用、含多个杂原子相同：从连 H 或取代基的杂原子开始。不同：按O, S, N 顺序和最低系列规则，先考虑杂原子，再考虑取代基。32噻唑thiazole1NNHN

4、S32咪唑1imidazole注解：当两个杂原子不相同时，的次序是：价数小的，大的在后；价数相等时，原子序数小的，大的在后。O、S、N的次序如左：OSN2价3价原子序数小原子序数大规则：某些稠杂环遵：嘌呤、吲哚、喹啉NHNNNNN6454157536324861 272973H81嘌呤吲哚喹啉purineindolequinoline规则：当环上的取代基为 R-,-NO2,-X,-NH2,-OH 时, 杂环为；为 -CHO,-SO3H,-COOH,-CONH2 时,杂环为取代基。HO O CNOH COlCHN2-氯吡咯2- 呋喃3 - 吡啶甲酸-氯吡咯-呋喃-吡啶甲酸（光合作用）HCNNHC

5、CNNHCCH2CHRCH3CH2CH3R= CH3 为a；MgR= CHO为b。CH3CH H3HR=CH2CHCOCHCH3CH3CH3CH32COOCH3CH -2COOR CH3血红素（输送氧气）HCNNHCHCNNHCH2CCHCH3CH3CHCH2FeCH3CH3HOOCCH2CH2CH2 CH2 COOH嘧啶NNNNNNNNCH3HO尿嘧啶 HO胸腺嘧啶OHOHH2NH2NHOHO4-氨基-2-羟基嘧啶4-氨基-2-氧嘧啶胞嘧啶嘌呤NNNNNNNNNH2OHH2NHH6氨基嘌呤2氨基6羟基嘌呤（腺嘌呤）（鸟嘌呤）二、杂环化合物的的结构( Structures of heteroc

6、yclic compounds )1.五员杂环化合物的结构CNOCH吡咯pyrroleNHCC 65富电子体系具有 芳香性，比苯取代易，且位CCCOC位。分析：N：1s22s22p3激发杂化2psp2先激发, 后杂化，sp2杂化后，余 1个 p 轨道（2e）闭合富电子共轭体系（5轨道6电子）1.五员杂环化合物的结构电负性 O(3.5) N(3.0) S(2.6)，给电子能力 S N O,其芳香性次序是：SNO H2.六员杂环化合物的结构 6CC6等电子体系未参与共轭N吡啶pyridineCNCC1sp2 1sp2 1p1sp211CN键具芳香性， N电负性C，比苯取代难，且位位1大键2孤电子对

7、分析：N：1s22s22p32psp2未激发就杂化，以sp2杂化后，余1个p轨道（1e）闭合缺电子共轭体系（6轨道6电子）。2.六员杂环化合物的结构电子云密度由高到低的顺序是：SNON H三、杂环化合物的化学性质( Reactions of heterocyclic compounds)1.酸碱性（1）吡咯： 碱性（pKb = 13.6）苯胺（ 9.3），孤电子对参与共轭，H+易解离显弱酸性与固体强碱成盐。KOH（固）+ H2O+KNHN 1.酸碱性（2）吡啶：碱性（pKb = 8.8）苯胺，孤电子对未参与共轭，能吸H+,与强酸、碘代烷可成盐、季铵盐。NNNHCl+Cl-吡咯盐酸盐HCH3I+

8、I-碘化N甲基吡咯CH32.取代反应：Br2BrBB乙醇，0BrHNO3 + (CH3CO)2ONO210HSO3 + 吡啶SO3H100HNNHNHNrr四溴吡咯2 - 硝基吡咯2 - 吡咯磺酸2.取代反应：NNNNBr2Br3003溴吡啶浓HNO3，浓H2SO4NO23003硝基吡啶浓H2SO4，HgSO4SO3H3吡啶磺酸2303.加成反应：因芳性比苯弱，加成比苯易，产物失芳性，碱性似仲胺。HNHNNHN+ Hpt2加压 180四氢吡咯（pKb = 3.7）+ Hpt2HAc六氢吡咯（pKb = 2.88）4.氧化反应：富电子杂环易氧化，破环，无意义；侧链易氧化氧化时杂环比苯环稳定缺电子杂环难氧化COOHCH3KMnO4H+3吡 COOH COOHHNO32,3吡啶二甲酸（NNNN啶甲酸, ）5.鉴别反应（1）呋喃及其衍生物松木片/HCl绿色（气）苯胺/CH3COOH红色（2）吡咯松木片/HCl红色（气）HOH COON第二节生物碱(Alkaloids)一、生物碱：存在于动植物体内，对人和动物具有强烈生理功能的碱性含氮有机化合物。二、生物碱试剂：能与生物碱生成沉淀或产生颜色的试剂。、单宁酸、I2/KI液、硫酸、硝酸等。三、提取方法