2020芳香雜環(huán)化合物珊ppt課件

1、醫(yī)用有機(jī)化學(xué)醫(yī)用有機(jī)化學(xué)化學(xué)教研室化學(xué)教研室吳海珊吳海珊(1020403)第十四章 芳香雜環(huán)化合物作業(yè)：作業(yè)：P.209 3、5、7、8、 9自學(xué)：自學(xué)： P.198199 3、4芳香雜環(huán)化合物芳香雜環(huán)化合物ONHSCOH2CH2CCH2O內(nèi)酯內(nèi)酯非雜環(huán)化合物非雜環(huán)化合物維生素維生素B3血紅素血紅素NONH2NNNNFe(II)CH2CH3CH2CH3CH3HOOCCH3COOHNOC NH NH2異煙肼雷米封）異煙肼雷米封）抗結(jié)核類藥抗結(jié)核類藥NHNHFOO5氟尿嘧啶氟尿嘧啶化療藥物化療藥物主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：第一節(jié)第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物的分類與命名芳香雜環(huán)化合物的分類與命名第二節(jié)第二節(jié) 芳

2、香六元雜環(huán)芳香六元雜環(huán)第三節(jié)第三節(jié) 芳香五元雜環(huán)芳香五元雜環(huán)第四節(jié)第四節(jié) 稠雜環(huán)化合物稠雜環(huán)化合物芳香性芳香性(重點(diǎn)重點(diǎn))堿性堿性(重點(diǎn)重點(diǎn))芳香性芳香性(重點(diǎn)重點(diǎn))酸堿性酸堿性第一節(jié)第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物的分類與命名芳香雜環(huán)化合物的分類與命名一、分類：按骨架分類一、分類：按骨架分類單雜環(huán)單雜環(huán)稠雜環(huán)稠雜環(huán)五元環(huán)五元環(huán)六元環(huán)六元環(huán)NHNNH雜環(huán)雜環(huán)化合物化合物ONHSNHNNNNpyridinepyrimidine譯音譯音“口旁口旁NNNNHNH準(zhǔn)繩：準(zhǔn)繩：1. 選母體：雜環(huán)。選母體：雜環(huán)。 2. 編號：編號： 雜原子為雜原子為1號號 多個(gè)雜原子：按多個(gè)雜原子：按O、S、N順序編號，順序編號，

3、 使雜原子編號之和為最小。使雜原子編號之和為最小。 NHNO21NHNCH3SNH5C21234512345NCOOHOCHONNNNH123456789NNNNHNH2特殊：特殊：第二節(jié)第二節(jié) 芳香六元雜環(huán)芳香六元雜環(huán)一、吡啶一、吡啶1. 吡啶的結(jié)構(gòu)吡啶的結(jié)構(gòu)N易取代，難加成和氧化易取代，難加成和氧化共平面，環(huán)共軛共平面，環(huán)共軛(閉合的共軛閉合的共軛體系體系)，符合，符合4n+2規(guī)則。規(guī)則。雜化雜化7N：1s22s22p3sp2不等性雜化不等性雜化sp2雜化軌道雜化軌道形成形成鍵鍵p軌道形軌道形成成鍵鍵NCCNCCCHHHHH.sp2雜化雜化軌道軌道.N:1.具有堿性具有堿性2.具有芳香性具

4、有芳香性,穩(wěn)定性比苯小穩(wěn)定性比苯小1.430.841.010.873.親電取代：親電取代：I效應(yīng)和效應(yīng)和 - 共軛使環(huán)上的共軛使環(huán)上的C原子電子云密度原子電子云密度較苯低。性質(zhì)與硝基苯相似較苯低。性質(zhì)與硝基苯相似相對電子相對電子云密度云密度 66N+O-O +I效應(yīng)效應(yīng) - 共軛共軛定位定位I效應(yīng)和效應(yīng)和 - 共軛共軛使苯環(huán)的電子云密度使苯環(huán)的電子云密度降低，使苯環(huán)鈍化。降低，使苯環(huán)鈍化。 + +鈍鈍化化強(qiáng)烈致鈍的間位定位基強(qiáng)烈致鈍的間位定位基882. 吡啶的化學(xué)性質(zhì)吡啶的化學(xué)性質(zhì).堿性堿性pKb 3.34 4.75 8.8 9.4CH3-NH2:NH3:N:NH2:孤對電子不孤對電子不參與共

5、軛參與共軛sp3雜化雜化sp2雜化雜化p - 共軛共軛反應(yīng)式：反應(yīng)式：HN+Cl-+ HClN:具有芳香性，具有芳香性，較穩(wěn)定較穩(wěn)定具有芳香性，具有芳香性，較穩(wěn)定較穩(wěn)定下列化合物堿性由強(qiáng)到弱的順序是下列化合物堿性由強(qiáng)到弱的順序是:答案答案: (5) (2) (1) (3) (4)NH3NH2NH(CH3)4N+OH_(1)(2)(3)(4)(5)N. 親電取代自學(xué)）親電取代自學(xué)）親電取代位置：親電取代位置：NKNO3/濃濃H2SO4300OCNNO2-位位比苯難比苯難 -吡啶甲酸吡啶甲酸（煙酸）（煙酸） -吡啶甲酰胺吡啶甲酰胺 （煙酰胺）（煙酰胺）維生素維生素PP包括上述兩種物質(zhì)。包括上述兩種

6、物質(zhì)。NCONH2NCOOH維生素維生素B6鹽酸吡哆辛鹽酸吡哆辛吡哆醇吡哆醇吡哆醛吡哆醛吡哆胺吡哆胺NCH3CH2OHCH2OHOHNCH3CHOCH2OHOHNCH3CH2NH2CH2OHOH二、嘧啶及其衍生物二、嘧啶及其衍生物NNNNHNH2ONHNHOONHNHOOCH3NNOHHO酮式酮式烯醇式烯醇式NHNHOO第三節(jié)第三節(jié) 芳香五元雜環(huán)芳香五元雜環(huán)1. 構(gòu)造構(gòu)造NH：O：S：是否具有芳香性？是否具有芳香性？NH：雜化雜化7N：1s22s22p3sp2等性雜化等性雜化sp2雜化軌道雜化軌道p軌道軌道的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu).NCCCCHHHHH65NH：1.具有堿性具有堿性?酸性？酸性？2.具有芳

7、香性具有芳香性,穩(wěn)定性比苯小穩(wěn)定性比苯小3.親電取代：親電取代： I效應(yīng)次要效應(yīng)次要和和p- 共軛主要使環(huán)上的共軛主要使環(huán)上的C原子電子云密度較苯高。與原子電子云密度較苯高。與苯氨相似苯氨相似2. 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì).吡咯的酸堿性吡咯的酸堿性pKb 8.8 9.4 13.6N:NH2:孤對電子參孤對電子參與共軛與共軛,形成形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)NH：堿性堿性作為堿的反應(yīng)式：作為堿的反應(yīng)式：具有芳香性，具有芳香性，較穩(wěn)定較穩(wěn)定NH：+ HCl不具有芳香性，不具有芳香性，較不穩(wěn)定較不穩(wěn)定NHH+Cl- 吡咯是極弱的堿吡咯是極弱的堿非堿性非堿性的氮的氮NK：-+H2ONH：+KOH作為酸的反應(yīng)式：作為酸

8、的反應(yīng)式：具有芳香性，具有芳香性，較穩(wěn)定較穩(wěn)定具有芳香性，具有芳香性，較穩(wěn)定較穩(wěn)定 吡咯顯酸性，但較弱。吡咯顯酸性，但較弱。pKa=17.5堿性由強(qiáng)到弱的順序堿性由強(qiáng)到弱的順序:季銨堿季銨堿 脂肪胺脂肪胺 氨氨 吡啶吡啶 芳香胺芳香胺 吡咯吡咯練習(xí)練習(xí)1. 不能與鹽酸反應(yīng)成鹽的是不能與鹽酸反應(yīng)成鹽的是A.吡啶吡啶 B.苯胺苯胺 C.四氫吡咯四氫吡咯 D.吡咯吡咯2. 下列化合物堿性最弱的是下列化合物堿性最弱的是A. 吡啶吡啶 B. 吡咯吡咯 C. 苯胺苯胺 D. 氨氨比苯容易比苯容易親電取代反應(yīng)活性：吡咯親電取代反應(yīng)活性：吡咯苯苯吡啶吡啶NHNO2NHCH3CONO2O二、吡咯衍生物二、吡咯衍

9、生物葉綠素、血紅素、維生素葉綠素、血紅素、維生素B12結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中含有卟吩環(huán)。中含有卟吩環(huán)。NNHNHN血紅素血紅素 血紅素成環(huán)的原子都在一個(gè)平面上，血紅素成環(huán)的原子都在一個(gè)平面上，是一個(gè)交替相連而形成的共軛體系。是一個(gè)交替相連而形成的共軛體系。NNNNFe(II)CH2CH3CH2CH3CH3HOOCCH3COOH12345NNH:：像吡啶，具有像吡啶，具有堿性堿性( pKb 6.8 )像吡咯，具有酸性像吡咯，具有酸性具有芳香性具有芳香性12345NHNCH2CHCOOHNH2組氨酸：組氨酸：構(gòu)成酶活性中心的構(gòu)成酶活性中心的重要基團(tuán)重要基團(tuán),能催化酯能催化酯和酰胺的水解。和酰胺的水解。是兩性物質(zhì)是兩性物質(zhì)第四節(jié)第四節(jié) 稠雜環(huán)化合物稠雜環(huán)化合物NNNNH123456789嘧啶環(huán)嘧啶環(huán)咪唑環(huán)咪唑環(huán)NNNHNNNNNH97腺嘌呤腺嘌呤 鳥嘌呤鳥嘌呤腺嘌呤和鳥嘌呤是核酸中的堿基。腺嘌呤和鳥嘌呤是核酸中的堿基。NNNNHNH2NNNNHNH2OH（ 酮式）酮式） （烯醇式）（烯醇式）NH