第十二章雜環(huán)化合物和生物堿

1、第十二章雜環(huán)化合物和生物堿 雜環(huán)化合物：雜環(huán)化合物： 由碳原子和非碳原子共同構(gòu)由碳原子和非碳原子共同構(gòu)成環(huán)狀骨架結(jié)構(gòu)的一類有機化合成環(huán)狀骨架結(jié)構(gòu)的一類有機化合物。物。O如：如：噻吩噻吩呋喃呋喃吡咯吡咯N吡啶吡啶NHS環(huán)中的非碳原子稱為雜原子。環(huán)中的非碳原子稱為雜原子。常見雜原子：常見雜原子： O、N、S等。等。O如：如：噻吩噻吩呋喃呋喃吡咯吡咯N吡啶吡啶NHS雜環(huán)化合物在自然界分布很廣，雜環(huán)化合物在自然界分布很廣，種類繁多，很多具有特殊的生理種類繁多，很多具有特殊的生理和藥理作用。和藥理作用。葉綠素葉綠素HOOCCH2CH2CH2CH2COOHCH3CH2CHCH3CH2CHH3CNNNNH3

2、CFe血紅素血紅素生物堿分子中大多含有雜環(huán)。生物堿分子中大多含有雜環(huán)。NNCH3煙堿煙堿雜環(huán)化合物雜環(huán)化合物單雜環(huán)單雜環(huán)稠雜環(huán)稠雜環(huán)五元雜環(huán)五元雜環(huán)六元雜環(huán)六元雜環(huán)苯稠雜環(huán)苯稠雜環(huán)雜稠雜環(huán)雜稠雜環(huán)（一）分類（一）分類.按雜環(huán)的大小分：按雜環(huán)的大小分：五元雜環(huán)：五元雜環(huán)：OS呋喃呋喃噻吩噻吩吡咯吡咯NH六元雜環(huán)：六元雜環(huán)：NNNO吡啶吡啶嘧啶嘧啶吡喃吡喃2.按雜原子的不同分：按雜原子的不同分：氧雜環(huán)：氧雜環(huán)：硫雜環(huán)：硫雜環(huán)：氮雜環(huán)：氮雜環(huán)：SNOOOCOOHH3CCH3N呋喃呋喃呋喃甲酸呋喃甲酸，二甲基呋喃二甲基呋喃噻吩噻吩吡咯吡咯吡啶吡啶3.按分子內(nèi)所含環(huán)的數(shù)目分：按分子內(nèi)所含環(huán)的數(shù)目分：單雜

3、環(huán)單雜環(huán)稠雜環(huán)稠雜環(huán)OCHONNNN呋喃甲醛呋喃甲醛咪唑咪唑喹啉喹啉吲哚吲哚（二）雜環(huán)化合物的命名：（二）雜環(huán)化合物的命名：1.音譯法，即按照英文名稱的譯音譯法，即按照英文名稱的譯音，選用同音漢字，在加上音，選用同音漢字，在加上“口口”旁以表示環(huán)狀化合物。旁以表示環(huán)狀化合物。如：如：ON呋喃呋喃吡啶吡啶FuranPyridine.當(dāng)環(huán)上有取代基時當(dāng)環(huán)上有取代基時以雜環(huán)為母體，編號時從雜原子開始，以雜環(huán)為母體，編號時從雜原子開始，將雜原子編為號，依次，將雜原子編為號，依次，或與雜原子相鄰的碳原子遍為，或與雜原子相鄰的碳原子遍為，依，依 次為次為，NCH3N吡啶吡啶12344 甲基吡啶甲基吡啶甲基

4、吡啶甲基吡啶NNCH3SNCH34甲基咪唑甲基咪唑5甲基噻吩甲基噻吩當(dāng)環(huán)上有兩個或兩個以上的雜原子當(dāng)環(huán)上有兩個或兩個以上的雜原子時，應(yīng)使雜原子所在的位次數(shù)字最?。粫r，應(yīng)使雜原子所在的位次數(shù)字最??；當(dāng)環(huán)上有不同雜原子時，按當(dāng)環(huán)上有不同雜原子時，按OSN的次序編號。的次序編號。1234512345OSNNNNNN單單雜雜環(huán)環(huán)SNNN五五元元雜雜環(huán)環(huán)六六元元雜雜環(huán)環(huán)環(huán)戊二烯環(huán)戊二烯雜環(huán)分類雜環(huán)分類碳環(huán)母核碳環(huán)母核重要的雜環(huán)重要的雜環(huán)苯苯16543254321NN12233445561呋喃呋喃噻吩噻吩吡咯吡咯噻唑噻唑咪唑咪唑吡啶吡啶噠嗪噠嗪嘧啶嘧啶吡嗪吡嗪常見雜環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)和名稱常見雜環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)

5、和名稱稠稠雜雜環(huán)環(huán)雜環(huán)分類雜環(huán)分類碳環(huán)母核碳環(huán)母核重要的雜環(huán)重要的雜環(huán)N61234578910NNNONN茚茚蒽蒽苯苯喹啉喹啉異喹啉異喹啉吲哚吲哚苯并呋喃苯并呋喃嘌呤嘌呤吖啶吖啶返回返回O噻吩噻吩呋喃呋喃吡咯吡咯NHS常見的五元雜環(huán)化合物常見的五元雜環(huán)化合物二、五元雜環(huán)化合物二、五元雜環(huán)化合物一、常見的五元雜環(huán)化合物及其衍生物一、常見的五元雜環(huán)化合物及其衍生物1、吡咯及其衍生物、吡咯及其衍生物 吡咯存在于煤焦油中，為無色油吡咯存在于煤焦油中，為無色油狀液體，易溶于醇或醚中。吡咯的狀液體，易溶于醇或醚中。吡咯的蒸氣能使浸過鹽酸的松木片呈紅色，蒸氣能使浸過鹽酸的松木片呈紅色，此反應(yīng)可用來鑒定吡咯。

6、此反應(yīng)可用來鑒定吡咯。 NH12345678NHNHNN卟吩HOOCCH2CH2CH2CH2COOHCH3CH2CHCH3CH2CHH3CNNNNH3CFe血紅素中含有吡咯環(huán)結(jié)構(gòu)：血紅素中含有吡咯環(huán)結(jié)構(gòu)：葉綠素葉綠素NN吡唑吡唑NN咪唑咪唑NNO吡唑酮吡唑酮是安替比林和安乃近的基本骨架是安替比林和安乃近的基本骨架NNOCH3CH3RR=HR=N(CH3)2R=N(CH3)CH2SO3Na安替比林安替比林安基比林安基比林安乃近安乃近這類藥物用來治療發(fā)這類藥物用來治療發(fā)燒、頭疼、急性關(guān)節(jié)燒、頭疼、急性關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕性神經(jīng)痛、炎、風(fēng)濕性神經(jīng)痛、牙痛及肌肉痛等疾病。牙痛及肌肉痛等疾病。NNHCH2-CH

7、-COOHNH2組氨酸脫羧酶組氨酸脫羧酶NNHCH2-CH- NH2組氨酸組氨酸組織胺組織胺 組胺有降壓，擴張血管作用，過多時，造成人組胺有降壓，擴張血管作用，過多時，造成人體創(chuàng)傷性休克、過敏反應(yīng)、刺激胃液分泌。體創(chuàng)傷性休克、過敏反應(yīng)、刺激胃液分泌。咪唑的衍生物咪唑的衍生物NNH3、噻唑及其衍生物、噻唑及其衍生物SN噻唑噻唑維生素維生素B1可治療多發(fā)性神經(jīng)可治療多發(fā)性神經(jīng)炎、食欲不振和腳氣病等炎、食欲不振和腳氣病等青霉素具有消炎殺菌作用，青霉素具有消炎殺菌作用，一般制成鹽，增加水溶性。一般制成鹽，增加水溶性。三、三、 六元雜環(huán)化合物六元雜環(huán)化合物NNN吡啶吡啶嘧啶嘧啶NCOOHN吡啶吡啶- -

8、吡啶甲酸吡啶甲酸（煙酸）（煙酸）NCONH2- -吡啶甲酰胺吡啶甲酰胺（煙酰胺）（煙酰胺） 二者合稱為維生素二者合稱為維生素PP，能促進組織，能促進組織新陳代謝。新陳代謝。NCONHNH2NCON(C2H5)2（雷米封）（雷米封）（尼可剎米，可拉明）（尼可剎米，可拉明）異煙肼異煙肼抗結(jié)核作用抗結(jié)核作用N N，N-N-二乙基煙酰胺二乙基煙酰胺呼吸興奮劑呼吸興奮劑核酸的成分，如：核酸的成分，如：NN在許多合成藥物中在許多合成藥物中NN嘌呤嘌呤 雜環(huán)與雜環(huán)稠合或雜環(huán)與苯環(huán)稠雜環(huán)與雜環(huán)稠合或雜環(huán)與苯環(huán)稠合而成的化合物稱為稠雜環(huán)化合物。合而成的化合物稱為稠雜環(huán)化合物。嘧啶環(huán)嘧啶環(huán)咪唑環(huán)咪唑環(huán)NNNNNH

9、2HHNNNNOHH2N 嘌呤的衍生物：腺嘌呤和鳥嘌呤是嘌呤的衍生物：腺嘌呤和鳥嘌呤是核酸中的重要組成部分。核酸中的重要組成部分。 腺嘌呤腺嘌呤（6氨基嘌呤）氨基嘌呤） 鳥嘌呤鳥嘌呤（2氨基氨基6羥基嘌呤）羥基嘌呤） 尿酸尿酸嘌呤最重要的衍生物，嘌呤最重要的衍生物，是核酸的代謝產(chǎn)物：是核酸的代謝產(chǎn)物：HNNNHNOOOHHNNNNOHHOOHH互變異構(gòu)互變異構(gòu)尿酸尿酸第二節(jié)第二節(jié) 生物堿生物堿生物堿：是一類存在于生物體生物堿：是一類存在于生物體內(nèi)，具有明顯的生理活性的含內(nèi)，具有明顯的生理活性的含氮的堿性有機化合物。氮的堿性有機化合物。由于生物堿主要存在于植物由于生物堿主要存在于植物體內(nèi)，故又稱

10、植物堿。體內(nèi)，故又稱植物堿。生物堿的分子結(jié)構(gòu)多屬于仲胺、生物堿的分子結(jié)構(gòu)多屬于仲胺、叔胺或季胺類，少數(shù)為伯胺類叔胺或季胺類，少數(shù)為伯胺類常含有含氮雜環(huán)。常含有含氮雜環(huán)。一種植物一種植物生物堿生物堿1 1生物堿生物堿2 2生物堿生物堿3 3A A屬植物屬植物B B屬植物屬植物C C屬植物屬植物在植物中生物堿常與有機酸結(jié)合在植物中生物堿常與有機酸結(jié)合成鹽而存在，還有少數(shù)以糖苷、成鹽而存在，還有少數(shù)以糖苷、有機酸酯和酰胺的形式存在。有機酸酯和酰胺的形式存在。生物堿大多具有特殊而明顯生物堿大多具有特殊而明顯的生理作用。許多生物堿是的生理作用。許多生物堿是中草藥的有效成分，目前已中草藥的有效成分，目前已

11、經(jīng)分離提純出幾千種生物堿，經(jīng)分離提純出幾千種生物堿，并有近百種用作臨床藥物，并有近百種用作臨床藥物，如麻黃堿、嗎啡堿等。如麻黃堿、嗎啡堿等。生物堿的毒性較大，量小可生物堿的毒性較大，量小可治療疾病，量大可能引起中治療疾病，量大可能引起中毒，甚至引起死亡，因此使毒，甚至引起死亡，因此使用時一定要注意劑量。用時一定要注意劑量。1.堿性堿性游離的生物堿多難溶于水，但生物堿游離的生物堿多難溶于水，但生物堿顯堿性，能與酸成鹽。顯堿性，能與酸成鹽。生物堿鹽能溶于水，難溶于有機溶劑。生物堿鹽能溶于水，難溶于有機溶劑。臨床上利用此性質(zhì)將生物堿藥物制成臨床上利用此性質(zhì)將生物堿藥物制成易溶于水的鹽類而應(yīng)用，如鹽酸

12、嗎啡、易溶于水的鹽類而應(yīng)用，如鹽酸嗎啡、硫酸阿托品等。硫酸阿托品等。2.沉淀反應(yīng)沉淀反應(yīng)大多數(shù)生物堿或其鹽類能與一些大多數(shù)生物堿或其鹽類能與一些試劑反應(yīng)，生成不溶性的鹽而沉試劑反應(yīng)，生成不溶性的鹽而沉淀。借此反應(yīng)可鑒定或分離生物淀。借此反應(yīng)可鑒定或分離生物堿。堿。能與生物堿生成沉淀的試劑稱為能與生物堿生成沉淀的試劑稱為生物堿沉淀試劑。生物堿沉淀試劑。常用的有碘化汞、磷目酸、鞣酸和常用的有碘化汞、磷目酸、鞣酸和苦味酸?？辔端?。3.顯色反應(yīng)顯色反應(yīng)能與生物堿產(chǎn)生顏色反應(yīng)的試劑稱為能與生物堿產(chǎn)生顏色反應(yīng)的試劑稱為生物堿顯色劑，常用的有鉬酸銨的濃生物堿顯色劑，常用的有鉬酸銨的濃硫酸溶液、甲醛硫酸溶液、

13、甲醛-濃硫酸、濃硫酸和濃硫酸、濃硫酸和濃硝酸等。濃硝酸等。1%釩酸銨的濃硫酸溶液釩酸銨的濃硫酸溶液與阿托品顯紅色與阿托品顯紅色遇嗎啡顯棕色遇嗎啡顯棕色遇可待因顯藍色遇可待因顯藍色利用生物堿的顯色反應(yīng)，可鑒別利用生物堿的顯色反應(yīng)，可鑒別生物堿。生物堿。生物堿的提取是用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒅参锷飰A的提取是用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒅参镏械纳飰A成分抽提出來。中的生物堿成分抽提出來。生物堿的提取方法常用的有溶劑法，生物堿的提取方法常用的有溶劑法，離子交換樹脂發(fā)和沉淀法。離子交換樹脂發(fā)和沉淀法。溶劑法是利用生物堿難溶于水，而溶劑法是利用生物堿難溶于水，而生物堿鹽易溶于水的性質(zhì)，使生物生物堿鹽易溶于水的性質(zhì)，使生物堿在有

14、機相和水相之間不斷轉(zhuǎn)移，堿在有機相和水相之間不斷轉(zhuǎn)移，從而達到提取、精制的目的。從而達到提取、精制的目的。用稀鹽酸使生物堿轉(zhuǎn)化為生物堿鹽用稀鹽酸使生物堿轉(zhuǎn)化為生物堿鹽生物堿鹽溶于水，轉(zhuǎn)移到水里生物堿鹽溶于水，轉(zhuǎn)移到水里加入氫氧化鈉，生物堿鹽轉(zhuǎn)化成生物堿加入氫氧化鈉，生物堿鹽轉(zhuǎn)化成生物堿生物堿不溶于水，從溶液中析出，過濾得粗品生物堿不溶于水，從溶液中析出，過濾得粗品 又名尼古丁，在煙草中的含量為又名尼古丁，在煙草中的含量為 28%，有成，有成癮性，少量能興奮中樞神經(jīng)，量大時則抑制中癮性，少量能興奮中樞神經(jīng)，量大時則抑制中樞神經(jīng)，出現(xiàn)惡心、嘔吐、頭痛，使心臟麻痹樞神經(jīng)，出現(xiàn)惡心、嘔吐、頭痛，使心臟

15、麻痹以至死亡。煙堿不能作藥用，農(nóng)業(yè)上用作殺蟲以至死亡。煙堿不能作藥用，農(nóng)業(yè)上用作殺蟲劑。煙堿有強烈的毒性，能致癌。劑。煙堿有強烈的毒性，能致癌。1、煙堿煙堿NNCH3三、常見的生物堿三、常見的生物堿莨菪堿為左旋體莨菪堿為左旋體2、莨菪堿和阿托品、莨菪堿和阿托品NCH2OHCHOCOCH3*NCH2OHCHOCOCH3*阿托品阿托品阿托品為外消旋體，可由莨菪堿受熱阿托品為外消旋體，可由莨菪堿受熱發(fā)生外消旋化制得。具有鎮(zhèn)痛、解痙發(fā)生外消旋化制得。具有鎮(zhèn)痛、解痙攣作用，用于治療胃、腸、膽、腎絞攣作用，用于治療胃、腸、膽、腎絞痛?？勺鳛橛袡C磷農(nóng)藥中毒的解毒劑。痛?？勺鳛橛袡C磷農(nóng)藥中毒的解毒劑。OCH3OOHNCH3嗎啡嗎啡含一個被還原了的異喹啉環(huán)，在鴉片中含一個被還原了的異喹啉環(huán)，在鴉片中約含約含10%；可待因在鴉片中約含；可待因在鴉片中約含1.9%。嗎啡及嗎啡及可待因是很強的鎮(zhèn)痛藥，也能鎮(zhèn)咳，但嗎啡易上可待因是很強的鎮(zhèn)痛藥，也能鎮(zhèn)咳，但嗎啡易上癮和抑制呼吸。癮和抑制呼吸。3、嗎啡、可待因、海洛因、嗎啡、可待因、海洛因可待因可待