芳香杂环化合物.ppt

1、第十五章 芳香杂环化合物,Ciprofloxacin,A,2,构成环的原子除碳原子外还有O、S、N、P等杂原子的环状化合物称为杂环化合物。 90%以上药物和60%以上的有机化合物为杂环化合物： 碳水化合物（为生命提供能量）、叶绿素（为植物提供绿色，合成物质）、血红素(赋予血液以鲜红的颜色)都是杂环化合物。 核酸中的杂环（嘧啶和嘌呤）部分对DNA的复制起着至关重要的作用并使生命得以代代相传。 杂环化合物通常是酶和辅酶中催化生化反应的活性部位。,A,3,叶绿素a (R=CH3) 叶绿素b (R=CHO),A,4,1993年被发现的一种高效抗癌物质,伊沙匹隆,A,5,第一节 分类和命名,一 分类,杂

2、环,单杂环,稠杂环,五元环,六元环,苯并单杂环,两个非苯杂环稠和,A,6,二 命名 五元环,1,2,3,4,5,呋喃,furan,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,thiophene,pyrrole,噻吩,吡咯,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,噻唑,吡唑,咪唑,thiazole,pyrazole,imidazole,噁唑,异噁唑,isoxazole,oxazole,A,7,六元环,pyridine,4H-pyran,pyrimidine,pyridazine,pyrazine,吡啶,4H-吡喃,嘧啶,哒嗪,吡嗪,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,

3、1,2,3,4,5,6,A,8,具有特定名的稠杂环,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,1,3,4,5,6,7,喹啉,异喹啉,吲哚,quinoline,isoquinoline,indole,嘌呤,purine,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,9,1.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,编号原则,pyridine,吡啶,A,10,2. 若有多个相同杂原子时，应使它们的位次编号之和最小,pyrimidine,嘧啶,A,11,3.若有多个不同杂原子时，则按O、S、NH、N的先后顺序编号,吡唑,pyrazole,噻唑,thia

4、zole,A,12,4.有些有特定名称的稠杂环母体的编号是固定的,喹啉,quinoline,嘌呤,purine,A,13,5 C上相连的多于1个的H需要标出位置,2H-吡喃,4H-吡喃,A,14,6 含活泼氢的杂环及其衍生物，可能存在互变异构体，命名时需要标明其两种可能的位号,5-甲基咪唑,4-甲基咪唑,A,15,取代杂环的命名 参考苯的命名，一般选杂环为母体，按照编号标出取代基位置，个数，名称,N-甲基-5-巯基咪唑,3-甲基吲哚,A,16,杂环也可以作为取代基,2-呋喃甲醛 糠醛,3-吡啶甲酸 烟酸,A,17,第二节 六元杂环,一 吡啶 (一) 结构,杂原子以sp2杂化，另外每个原子各有一

5、个未杂化轨道和环垂直，类似苯形成大键,A,18,N原子起吸电子作用，类似硝基 吡啶发生亲电取代反应较苯困难，主要发生在位。 相对来说，吡啶较易发生亲核取代反应，取代基往往进入位。 (二）化学性质 1 碱性,A,19,1.碱性 吡啶环上氮原子有一对未共用电子没参加环上的共轭体系，能与质子结合，和强酸成盐，具有弱碱性（强于苯胺）,碱性：苯胺 吡啶 氨 噻吩苯,由于它们的高度活泼性以及呋喃和吡咯对于无机强酸的敏感性，其亲电取代反应需要比较温和的条件。,A,45,（一）化学性质,1 酸碱性,A,46,吡咯具有弱酸性，比醇强，比酚弱,呋喃在酸性条件下极易水解破坏 ，吡咯在酸的催化作用下易形成聚合物 对氧

6、化剂，呋喃、吡咯均较敏感，在空气作用下可以缓慢开环：,A,47,2. 亲电取代反应 （1）卤代,A,48,(2) 硝化-使用温和的硝乙酐,A,49,（3） 磺化反应 吡啶与三氧化硫反应生成的盐作为磺化剂进行反应,相对稳定的噻吩可以直接磺化,A,50,（4）傅克-酰基化反应 烷基化反应无实际意义。但进行傅克-酰基化时，可以得到一元取代的酰基产物。,碱性条件,A,51,（5）有关定位效应 3位上有取代基，第二个基团进入环的2位或5位(即a-位)，取代基进入1位还是5位取决于环上原有取代基的性质。,A,52,3 Reimer-Tiemann反应 4 D-A反应,A,53,5 加氢还原,四氢吡咯,四氢呋喃,A,54,五元杂环衍生物,呋喃甲醛（糠醛）,呋喃甲醇（糠醇）,A,55,二 含两个杂原子的五元杂