有機(jī)化學(xué)——12雜環(huán)和生物堿

1、第十二章 雜環(huán)化合物和生物堿學(xué)習(xí)要點(diǎn)1.雜環(huán)化合物的定義、結(jié)構(gòu)、分類、命名和理化性質(zhì) 2.重要的雜環(huán)化合物及其衍生物在醫(yī)藥學(xué)上的應(yīng)用3.生物堿的定義、性質(zhì)及重要的生物堿在醫(yī)藥學(xué)上的應(yīng)用 第十二章 雜環(huán)化合物和生物堿 第一節(jié) 雜環(huán)化合物 第二節(jié) 生物堿雜環(huán)化合物及其衍生物在自然界分布極廣，種類繁多，大都具有生理活性。生物堿是存在于生物體內(nèi)具有生理活性的含氮的雜環(huán)衍生物 第一節(jié) 雜環(huán)化合物構(gòu)成環(huán)系的原子除碳原子外，還含有其他原子，這類化合物稱雜環(huán)化合物一、雜環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)1.五元雜環(huán)的結(jié)構(gòu)與芳香性 具有一定的芳香性，不易氧化，不易進(jìn)行加成反應(yīng)，易發(fā)生親電取代反應(yīng)。比苯更容易發(fā)生親電取代反應(yīng) NOS

2、HONSH呋喃噻吩吡咯 2.六元雜環(huán)的結(jié)構(gòu)與芳香性 NN吡啶吡啶也具有芳香性。然而又由于吡啶環(huán)中氮原子的電負(fù)性大于碳原子，所以環(huán)上的電子云密度因向氮原子轉(zhuǎn)移而降低，親電取代比苯困難 1.雜環(huán)化合物的分類雜環(huán)化合物單雜環(huán)稠雜環(huán)五元雜環(huán)六元雜環(huán)苯稠雜環(huán)雜稠雜環(huán)二、雜環(huán)化合物的分類和命名 2.雜環(huán)化合物的命名譯音法編號(hào) 以環(huán)中雜原子位次為1，開始順序編號(hào)，既可以用阿拉伯?dāng)?shù)字，也可以用希臘字母 若有多個(gè)不同雜原子時(shí)，則按O、S、NH、N的先后順序編號(hào) 若有多個(gè)相同雜原子時(shí)，應(yīng)使它們的位次編號(hào)之和最小 有些有特定名稱的稠雜環(huán)母體的編號(hào)是固定的舉例三、雜環(huán)化合物的性質(zhì)（一）堿性 堿性都很弱,吡咯具有弱酸性

3、（二）親電取代反應(yīng) .五元雜環(huán)的親電取代反應(yīng)親電取代反應(yīng)發(fā)生在-位NH+Br2乙醚0+HBrNHBrBrBrBrO+Br20二氧六環(huán)+HBrOBrS+Br2室溫CH3COOHSBr+HBr（1）鹵代反應(yīng) （2）硝化反應(yīng) S+CH3COONO2CH3COONO2CH3COONO2（CH3CO）2O-10 -5-302O（CH3CO）2O2ONNO2H+ONO2SNO2+CH3COOHCH3COOHCH3COOHNH+O+-10吡咯和呋喃遇酸易分解、聚合和樹脂化，因此硝化試劑不用混酸，用較緩和的硝酸乙酰酯并在低溫下進(jìn)行（3）磺化反應(yīng) NH+O+N SO3100NSO3100NSO3HOSO3HHS

4、濃H2SO4室溫SSO3H吡咯與呋喃的磺化試劑也不能用濃硫酸，常用吡啶三氧化硫 2.吡啶的親電取代反應(yīng) 發(fā)生在-位N濃H2SO4，濃HNO330024hNNO2+H2ON濃H2SO4，HgSO4220NSO3H+H2O（三）氫化反應(yīng)反應(yīng)較苯容易 NHNi , H2200NH四氫吡咯NPt , H2 , CH3COOH75N六氫吡啶（哌啶）O+ 2H2 80140，5MPa蘭尼NiO四氫呋喃（四）氧化反應(yīng)五元雜環(huán)易被氧化，在酸性條件下，更易反應(yīng)。吡啶環(huán)很穩(wěn)定，比苯環(huán)更難被氧化，只有側(cè)鏈才會(huì)被氧化 四、重要的雜環(huán)化合物及其衍生物（一）吡咯、咪唑及其衍生物 吡咯存在于煤焦油和骨焦油中，為無色液體 （

5、二）呋喃及其衍生物 呋喃存在于松木焦油中，是無色易揮發(fā)的液體，難溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑 （四）吡啶及其衍生物（三）噻唑及其衍生物 噻唑是無色的液體，有弱堿性，它的衍生物在醫(yī)藥上有很重要的作用 異煙肼（雷米封） 治療結(jié)核病的良好藥物吡啶的重要衍生物有煙酸、煙酰胺、異煙肼等 NNCH2NH2CH3N+SCH3CH2CHOHHCl維生素 B1（鹽酸硫胺素）Cl- （五）嘧啶及其衍生物（六）嘌呤及其衍生物 NNNNNH2HNNNNOHHH2N腺嘌呤（6-氨基嘌呤）鳥嘌呤（2-氨基-6-羥基嘌呤）無色固體易溶于水有弱堿性 嘌呤是白色固體，溶于水及乙醇 第二節(jié) 生物堿一、生物堿概述 麻黃中的平

6、喘成分麻黃堿、黃連中的抗菌消炎成分小檗堿（黃連素）和長春花中的抗癌成分長春新堿及常山、當(dāng)歸、貝母、曼陀羅等的有效成分都是生物堿 生物堿是指存在于生物體內(nèi)的一類具有生理活性的含氮堿性有機(jī)化合物二、生物堿的一般性質(zhì)游離的生物堿多為無色結(jié)晶形或非結(jié)晶形的固體，也有液體，有明顯的熔點(diǎn)和旋光度，味苦（二）酸堿性（一）一般性狀 大多數(shù)生物堿具有堿性，各種生物堿的分子結(jié)構(gòu)不同，特別是氮原子在分子中存在的狀態(tài)不同，堿性強(qiáng)弱也不一樣 （三）溶解性生物堿一般不溶或難溶于水，生物堿的鹽類大多易溶于水，生物堿的溶解性對(duì)提取、分離和精制生物堿十分重要（四）沉淀反應(yīng) 生物堿能與一些試劑生成不溶性沉淀，此種沉淀反應(yīng)可用以鑒定或分離生物堿生物堿與一些試劑反應(yīng)，呈現(xiàn)各種顏色，也可用于鑒別生物堿（五）顯色反應(yīng) 三、重要的生物堿生物堿的分類方法有多種 （一）有機(jī)胺類1.美登素 2.麻黃素 C C NHCH3OHCH3H H麻黃素NONClCH3OOCH3OCH3HOCOCH2NCOCH3CH3CH3OCH3HCH3OO美登素 麻黃素是存在于中藥麻黃中的一種主要生物堿，又叫麻黃堿 量少具興奮中樞神經(jīng)、增高血壓作用；量大則抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使心臟麻痹致死，一般不作藥用（三）莨菪烷衍生物 莨菪堿、阿托品莨菪堿和阿托品屬莨菪烷衍生物類生物堿 課堂互動(dòng) （四）嗎啡堿和可可堿（五）小檗堿 雜