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1、第十一章杂环化合物，学习要求：1。掌握几种常见杂环化合物的名称。掌握吡咯和吡啶的结构。掌握吡咯和吡啶的化学性质。了解几种常见杂环化合物和生物碱的一般性质和含义：常见杂原子：氧、硫、氮、内部酸酐。本章将讨论具有稳定环和不同芳香性的化合物。杂环化合物种类繁多，广泛分布于自然界，其中许多具有重要的生理活性。(1)杂环化合物的分类和命名；(1)分类；第1节：杂环化合物；(2)杂环化合物的命名；音译命名法。对于环上有取代基的杂环化合物，命名时以杂环为母体，然后依次对杂环上的原子进行编号，以确定取代基的顺序。编号原则：(1)对于含有一个杂原子的单个环，环上的原子通常从杂原子开始，或者用希腊字母、进行编号，

2、靠近杂原子的碳原子在位置上，随后是：2，5-二甲基呋喃；(2)对于含有两个或多个相同杂原子的单个杂环，当用氢原子、4-甲基咪唑、6-氨基嘌呤编号时，(3)如果环上有许多不同的杂原子，它们按氧、硫和氮的顺序编号，4，5-二甲基噻唑，(4)具有复杂结构的杂环化合物以杂环作为取代基命名。当不同的取代基连接到环上时，编号基于顺序规则和最低级数原则。2-甲基-5-乙基呋喃4-吡啶甲酸，5-硝基-2-呋喃醛2-乙酰基吡咯，(6)稠杂环的数目一般与稠芳烃的数目相同，但少数稠杂环有特殊的编号顺序。嘌呤2，6，8-三羟基嘌呤，吲哚异喹啉，2。双键氢化产物的命名，四氢吡咯、2，5-二氢吡咯、六氢吡啶、二元和五元杂

3、环化合物的结构，以吡咯为例，符合Hockel规则，具有芳香性。富电子的芳香杂环，很容易发生亲电取代，这相当于苯酚或苯胺，而且取代是在适当的位置。6元杂环化合物的结构符合赫歇尔法则，并且是芳香族的。缺电子的芳香杂环，很难发生亲电取代，这相当于硝基苯，而且取代是在适当的位置。3.杂环化合物的化学性质。亲电取代。五元杂环属于富电子芳香杂环，亲电取代比苯容易。亲电取代活性的顺序为：吡咯并噻吩苯基吡啶，六元杂环吡啶属于缺电子芳香杂环，亲电取代活性低于苯，类似硝基苯，取代反应一般在原位进行。卤化、硝化、呋喃和吡咯对酸都很敏感，强酸可以使它们开环形成聚合物，所以它们不能被混合酸硝化。磺化，傅克反应，加成反应

4、，产物是仲胺，它没有芳香性，氧化反应，五元杂环是一个富含电子的芳香杂环，与氧化剂的反应经常导致环破裂或聚合得到焦油状聚合物。六元杂环是缺少电子的芳香杂环，通常对氧化剂相当稳定。4。酸度和碱度。在吡咯分子中，氮上的电子密度降低，对质子的吸引力减弱，这使得氢原子以质子的形式解离，因此吡咯表现出一定程度的弱酸性(pK)。在吡啶分子中，氮原子上的非共享电子对不参与环上的共轭体系，与质子有很强的结合能力，因此吡啶是碱性的，能与酸成盐。苯胺、吡啶、三乙胺、pKb 9.4、8.64、3.4、4、重要的杂环化合物、(1)、呋喃及其衍生物、呋喃、浸泡在呋喃和盐酸中的松片都是绿色的，可以用来鉴别呋喃的存在。在乙酸

5、存在下，糠醛(-糠醛)和苯胺呈深红色，可用于鉴别糠醛。糠醛具有呋喃和无氢醛(如甲醛)的双重化学性质。(2)、吡咯及其衍生物、吡咯、吡咯衍生物卟啉化合物，其基本结构：是由四个吡咯环或吡咯氢化物环的碳原子交替连接四个次甲基而成的大环()，这种大环称为卟吩环，而含有卟吩环的化合物称为卟啉化合物。用盐酸浸泡过的松片是红色的，可以用来鉴别吡咯及其低级同系物的存在。卟啉环，血红素：中心离子是铁；叶绿素：中心离子是镁，血红素分子结构，叶绿素分子结构，R=-CH3是叶绿素a，r=-CHO是叶绿素b，维生素B12分子结构，噻唑是一个含有一个硫原子和一个氮原子的五元杂环，无色，吡啶气味的液体，沸点117，与水混溶

6、，弱碱性，稳定的化合物。一些重要的天然产物和合成药物含有噻唑结构，如青霉素和维生素B1。青霉素，(3)，噻唑及其衍生物，维生素B1(VB1)，吡啶甲酰胺，-吡啶甲酰胺烟酰胺，尼古丁，(4)，六元杂环化合物，1，吡啶及其衍生物，-吡啶甲酰胺(烟酸或烟酸)烟酰胺，维生素PP，维生素B-吡啶甲酸-吡啶甲酰肼(异烟酸)，2。嘧啶及其衍生物。稠合杂环化合物，(1)，吲哚及其衍生物，吲哚，-甲基吲哚(粪便气味)，-吲哚乙酸IAA，(2)，嘌呤的重要衍生物，腺嘌呤6-氨基嘌呤，鸟嘌呤2-。第2节生物碱，2种生物碱提取方法，1种生物碱的存在和提取方法，2种有机溶剂提取和1种稀酸提取。生物碱是一种含氮的碱性有机

7、化合物，存在于植物中，对人和动物有很强的生理作用。第二，生物碱的一般性质。生物碱含有手性碳原子，具有光学活性。自然界中存在的物质通常是左旋的。生物碱可以在中性或酸性溶液中沉淀或与许多试剂反应。这些试剂被称为生物碱试剂，用于测试和分离生物碱。生物碱类试剂可分为两类：(1)沉淀试剂，主要是复盐、杂多酸和一些有机酸，如碘-碘化钾、碘化汞钾、磷钼酸、硅钨酸、氯化汞、苦味酸和单宁酸。不同的生物碱可以与不同的沉淀剂反应形成不同颜色的沉淀。2，它们大多是氧化剂或脱水剂，如高锰酸钾、重铬酸钾、浓硝酸、浓硫酸、钒酸铵或甲醛的浓硫酸溶液等。它们可以与不同的生物碱反应产生不同的颜色。显色试剂通常用作色谱分析中生物碱的鉴定试剂。3.重要生物碱的例子1尼古丁以苹果酸和柠檬酸盐的形式存在于烟草中。高锰酸钾能将尼古丁氧