雜環(huán)化合物2010

1、3. 硫醇酯化反應(yīng)硫醇酯化反應(yīng) RCOOHRSHRCOSRH2ORSHORSOHRSOOHRSOOOH 次磺酸次磺酸 亞磺酸亞磺酸 磺酸磺酸RSH2OHR SSRO: I2; H2O2等O: KMnO4; HNO3等 在生物體內(nèi)具有重要作用的硫醇酯是乙酰在生物體內(nèi)具有重要作用的硫醇酯是乙酰輔酶輔酶A A。 乙酰輔酶乙酰輔酶A A在糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝中起在糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝中起著重要作用。著重要作用。 乙酰輔酶乙酰輔酶A A是由輔酶是由輔酶A A在酶的作用下和乙在酶的作用下和乙酸作用而得。酸作用而得。酶單純酶單純酶 結(jié)合酶結(jié)合酶 蛋白質(zhì)部分蛋白質(zhì)部分 非蛋白質(zhì)部分非蛋白質(zhì)部分 酶蛋白 輔酶

2、全酶 CH2CCHCONCH2CH2COOHCH3CH3OHOHHHS CH2CH2NHCOCH2CH2NHC CHOOHCCH3CH3CH2O P O POOOHOHO CH2OOHHHOP OHOOHHHNNNNNH2 -氨基乙硫醇泛酸焦磷酸腺苷-3-磷酸（1）輔酶）輔酶A 泛酸泛酸(2)乙酰輔酶乙酰輔酶A + HSCoACH3COOHCH3COSCoA酶輔酶A 乙酰輔酶A 乙乙酰酰輔輔酶酶A的的功功能能乙酰化試劑乙?；噭┯H核試劑親核試劑 乙酰輔酶乙酰輔酶A作為酰化劑：作為?；瘎?CH3COSCoA+ CH2COSCoACOOHCH3CCH2C SCoAOO+ CO2+ HSCoA酶C

3、 H3COS C o A+ C H2COS C o AC O O HC H3C C H2C S C o AOO+ C O2+ H S C o A酶 乙酰輔酶乙酰輔酶A A 丙二酸單酰丙二酸單酰CoA 3-CoA 3-酮丁酰酮丁酰CoACoA 乙酰輔酶乙酰輔酶A A作為親核試劑作為親核試劑: :檸檬酸的合成檸檬酸的合成C H3COS C o AC H2COS C o A+ H+C O O HCOC H2C O O HC H2COS C o A+ C H2COS C o ACH OC O O HC H2C O O HH2OC H2COO HCH OC O O HC H2C O O H+ H S C

4、 o ACH3COSCoACH2COSCoA+ H+COOHCOCH2COOHCH2COSCoA+ CH2COSCoACHOCOOHCH2COOHH2OCH2COOHCHOCOOHCH2COOH+ HSCoAC H3COS C o AC H2COS C o A+ H+C O O HCOC H2C O O HC H2COS C o A+ C H2COS C o ACH OC O O HC H2C O O HH2OC H2COO HCH OC O O HC H2C O O H+ H S C o A4. 硫醚的氧化硫醚的氧化RSRORSRO 亞砜亞砜 RSRORSROO2砜砜 O: HNO3; H2

5、O2等等O: 發(fā)煙發(fā)煙HNO3; KMnO4等等5主族主族氮只能形成氮只能形成3價(jià)和價(jià)和4價(jià)價(jià)化合物，而磷可分別化合物，而磷可分別形成形成3價(jià)、價(jià)、4價(jià)和價(jià)和5價(jià)化合物。價(jià)化合物。NP1s22s22p31s22s22p63s23p3As12.2 含磷有機(jī)化合物含磷有機(jī)化合物12.2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)磷可形成磷可形成5價(jià)的原因價(jià)的原因:P 磷可采取磷可采取sp3d雜化狀態(tài)而形成雜化狀態(tài)而形成5個(gè)共價(jià)單鍵，或者個(gè)共價(jià)單鍵，或者磷原子采取磷原子采取sp3雜化，雜化，d電子參與形成電子參與形成鍵，而構(gòu)成結(jié)構(gòu)鍵，而構(gòu)成結(jié)構(gòu)形式為形式為 的五價(jià)化合物。的五價(jià)化合物。3s3p3d7.5eV9eV12.2

6、.2 含磷有機(jī)化合物的分類含磷有機(jī)化合物的分類1.三價(jià)磷化合物三價(jià)磷化合物 NCH3CH3CH31080PCH3CH3CH3990 伯膦伯膦 仲膦仲膦 叔膦叔膦R P H2R2P H R3PR P H2R2P H R3PR P H2R2P H R3P亞磷酸的烴基衍生物亞磷酸的烴基衍生物PO HRR PO HO HRPH OO HO HPO HRR PO HO HRPH OO HO HPO HRR PO HO HRPH OO HO H 亞磷酸亞磷酸 烴基亞烴基亞膦膦酸酸 二烴基亞二烴基亞膦膦酸酸2.五價(jià)磷化合物五價(jià)磷化合物PC6H5C6H5C6H5C6H5C6H5PC2H5C2H5C2H5CH2

7、 五苯膦五苯膦 三乙基亞甲基膦三乙基亞甲基膦PHOOHOHOPOHOHORPOHORR磷酸磷酸 膦酸膦酸 次膦酸次膦酸O RP ORROPO HRO RPO HO HOR OO RP ORROPO HRO RPO HO HOR OO RP ORROPO HRO RPO HO HOR O磷酸一烷基酯磷酸一烷基酯 膦酸一烷基酯膦酸一烷基酯 次膦酸酯次膦酸酯 12.2.3 含磷有機(jī)化合物的命名含磷有機(jī)化合物的命名 烴基名烴基名+類名類名例如例如： （C2H5）3POPO HO HPC2H5O HO H（C2H5）3POPO HO HPC2H5O HO H 三乙基膦三乙基膦 乙基亞膦酸乙基亞膦酸 苯基

8、膦酸苯基膦酸(C2H5)3PPO HOC2H5OO C2H5POC2H5OO C2H5C H3PO HOC2H5OO C2H5POC2H5OO C2H5C H3 O,O-二乙基磷酸酯二乙基磷酸酯 O,O-二乙基甲基二乙基甲基膦膦酸酯酸酯POC H3OO C H3C lPOC H3C H3C H2N H2POC H3O HN H2POC H3OO C H3C lPOC H3C H3C H2N H2POC H3O HN H2P OC H3OO C H3C lP OC H3C H3C H2N H2P OC H3O HN H2 甲基膦酰胺甲基膦酰胺 O,O-二甲基膦酰氯二甲基膦酰氯 甲基乙基次膦酰甲基

9、乙基次膦酰胺胺12.3 生物體能的磷酸酯（自學(xué)）生物體能的磷酸酯（自學(xué)）要求掌握：要求掌握： AMP; ADP; ATP結(jié)構(gòu)與功能。結(jié)構(gòu)與功能。 ATP結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)中的“”符號(hào)是什么含義？符號(hào)是什么含義？12.4 有機(jī)磷農(nóng)藥（自學(xué)）有機(jī)磷農(nóng)藥（自學(xué)）了解有機(jī)磷農(nóng)藥的主要結(jié)構(gòu)類型及有機(jī)了解有機(jī)磷農(nóng)藥的主要結(jié)構(gòu)類型及有機(jī)磷農(nóng)藥中毒的解毒原理。磷農(nóng)藥中毒的解毒原理。第十三章第十三章 雜環(huán)化合物雜環(huán)化合物(Heterocyclic compounds ) 教學(xué)要求教學(xué)要求 1.掌握雜環(huán)化合物的分類和命名。掌握雜環(huán)化合物的分類和命名。 2.掌握五元和六元雜環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。掌握五元和六元雜環(huán)化合物的

10、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。 作業(yè)作業(yè):P315 1(2,4,6,8); 5; 6(2,4,6,8,10)雜原子：雜原子： O、S、NOONH3CHO雜環(huán)化合物雜環(huán)化合物NS 含有至少一個(gè)含有至少一個(gè)雜原子雜原子的環(huán)的環(huán)狀有機(jī)物叫狀有機(jī)物叫雜環(huán)化合物雜環(huán)化合物. .為什么要學(xué)習(xí)雜環(huán)化合物？為什么要學(xué)習(xí)雜環(huán)化合物？l有機(jī)物中至少有有機(jī)物中至少有50%是雜環(huán)化合物。是雜環(huán)化合物。l藥物中至少有藥物中至少有70%為有機(jī)藥物，有機(jī)藥為有機(jī)藥物，有機(jī)藥物中至少有物中至少有60%為雜環(huán)化合物。為雜環(huán)化合物。l雜環(huán)的多變性有利于藥物的結(jié)構(gòu)改造。雜環(huán)的多變性有利于藥物的結(jié)構(gòu)改造。l雜環(huán)化合物與生命過(guò)程密切相關(guān)。雜環(huán)化合物與生

11、命過(guò)程密切相關(guān)。l有機(jī)合成中的重要中間體。有機(jī)合成中的重要中間體。含有雜環(huán)的藥物舉例含有雜環(huán)的藥物舉例NNHSHNMeNHMeNCNCimetidine西咪替丁OSMe2NHNNHMeNO2Ranitidine雷尼替丁NHONOSCO2HPedotimod匹多莫得NNHNMeOOClFNOGefitinib吉非替尼吉非替尼13.1 分類與命名分類與命名13.1.1分類分類1. 五元雜環(huán)五元雜環(huán)O12345S12345呋喃呋喃(furan)噻吩噻吩(thiophene)N12345H 吡咯吡咯(pyrrole)NHN12345NNH12345吡唑吡唑(plyrazole)咪唑咪唑(imidazo

12、le)NS12345噻唑噻唑(thiazole)NO12345噁噁唑唑(Oxazole)2. 六元雜環(huán)六元雜環(huán)12345N612345NN612345NN612345NN6345O612吡啶吡啶(pyridine)噠嗪噠嗪(pyridazine)吡嗪吡嗪(pyrazine)嘧啶嘧啶(pyrimidine)吡喃吡喃(pyran)3.稠雜稠雜環(huán)環(huán)34561278N34561278N34561278910N3456127NH134562789NNNNH喹啉喹啉(quinoline)異喹啉異喹啉(isoquinoline)嘌啉嘌啉(purine)吲哚吲哚(indole)吖啶吖啶(acridine) 吩

13、噻嗪吩噻嗪(Phenothiazine)NHS1510NHpyrrolidine吡咯烷OTetrahedrofuran四氫呋喃NHNHHNNHO14piperidinepiperazinemorpholine哌啶哌嗪?jiǎn)徇Ｒ?jiàn)的飽和基本雜環(huán)常見(jiàn)的飽和基本雜環(huán)OCH2CH3CH3NNCH3NN12345HCH3NS123452-乙基呋喃乙基呋喃4-甲基嘧啶甲基嘧啶4-甲基咪唑甲基咪唑5-甲基噻唑甲基噻唑1.單雜環(huán)命名舉例單雜環(huán)命名舉例從雜原子編號(hào)從雜原子編號(hào)按按O, S,NH,N次序次序13.1.2 命名命名2. 有特定名稱稠雜環(huán)的特定編號(hào)有特定名稱稠雜環(huán)的特定編號(hào)NNNNH嘌呤892345671

14、6723451SHN8910吩噻嗪N34561278HOSO3HBr5-溴溴-7-羥基喹啉羥基喹啉-3-磺酸磺酸NNO2NHCH2COOH3-吲哚乙酸吲哚乙酸8-硝基喹啉硝基喹啉 吡咯吡咯吡啶吡啶NHsp2+Nsp2NNsp2sp2566613. 2 結(jié)構(gòu)和性質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（吡咯與吡啶）（吡咯與吡啶）電子云分布狀況：電子云分布狀況：000000苯N吡啶+0.18+0.05+0.15-0.58ONSH-0.02-0.03+0.10-0.06-0.10+032-0.04-0.06+0.20結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：環(huán)狀平面共軛體系，具有芳香性。環(huán)狀平面共軛體系，具有芳香性。性質(zhì)：性質(zhì)：堿性堿性親電反應(yīng)活性

15、親電反應(yīng)活性親電取代位置親電取代位置水溶性：吡啶與水混溶，吡咯難溶于水溶性：吡啶與水混溶，吡咯難溶于水。水。吡咯吡咯 苯苯 吡啶吡啶ZN-位位-位位NHNHNNHKb 1.610-3 1.3 10-3 1.7 10-9 510-12 1.堿性堿性強(qiáng)弱強(qiáng)弱脂肪胺脂肪胺NH3吡啶吡啶苯胺苯胺吡咯吡咯成鹽反應(yīng)成鹽反應(yīng)13. 3 雜環(huán)化合物的性質(zhì)雜環(huán)化合物的性質(zhì)NHClH+N ClSO3NSO3+-鹽酸吡啶鹽酸吡啶吡啶三氧化硫吡啶三氧化硫（溫和磺化試劑（溫和磺化試劑）堿性堿性酸性酸性+NHKOH+ H2ONK+NH4I24NaOHH2OIIII4NaI+NH+4+NHSO3吡啶室溫SO3HNH2.親電

16、取代反應(yīng)親電取代反應(yīng)磺化：酰化：偶合：NOSHNHOSO3HSSO3HSO3HN+SO3-NH+PhN2+Cl-NHNNPhNOSHAc2ONHCOCH3OCOCH3SCOCH3Lewis酸CH3COONO2: 硝(酸)乙(酸)酐,非質(zhì)子性硝化劑。硝化NOSHNHONO2SNO2NO2CH3COONO2低溫Ac2O /NSO3SO3HH2SO42h350N,KNO3+H2SO4NNO235070%15%300NBr39%Br23.吡啶的氧化吡啶的氧化煙堿煙堿(尼古丁尼古丁) 煙酸煙酸(3-吡啶甲酸吡啶甲酸)NNCOOHNCH3HNO3NCH3NCO2HKMnO4KMnO4/H+NNCO2HH2

17、/PtNNH4. 吡啶環(huán)上的吡啶環(huán)上的親核取代親核取代反應(yīng)反應(yīng)N+ NH2NaNNHNaH2ONNH2NNaOH300NOHNBrBr液 氨160NNH2BrN N原子原子鄰、對(duì)鄰、對(duì)位易發(fā)生親核位易發(fā)生親核13. 4 衍生物衍生物 異煙肼異煙肼（雷米封）（雷米封）NCOOHNCONH2煙酰胺煙酰胺煙酸煙酸NCONHNH2NCH2OHCH2OHHOH3CNCH2OHCHOHOH3CNCH2OHCH2NH2HOH3C吡哆醇吡哆醇吡哆醛吡哆醛吡哆胺吡哆胺維生素維生素B6B6，抗皮炎素，抗皮炎素NNHHNN卟吩(Prophine)NNNNFeCHH3CCH3CHCH3CH2CH2COOHHOOCH2

18、CH2CH3CCH2CH2CH2NNNNMgCHH3CCH3CH2CH3CH2CH2COORROOCH2CH2CH3CCH3CH2血紅素血紅素葉綠素葉綠素1. 咪唑與吡唑咪唑與吡唑符合休克爾規(guī)則，具有芳香性。兩個(gè)N原子結(jié)構(gòu)上存在的差異：親電反應(yīng)活性應(yīng)小于吡咯，而大于吡啶。NHNHNN和吡咯一樣和吡啶中的氮一樣NNHCCNCNHSP213. 5 含兩個(gè)雜原子的化合物含兩個(gè)雜原子的化合物吡唑和咪唑的分子聚合吡唑和咪唑的分子聚合NNHNNHb.p水溶性1882631 1易溶NNHNNHNNHNNHNNH二聚體多聚體NN12345HNN12345HNN12345HNN12345HCH3CH34,5位相

19、同位相同4(5)-甲基咪唑甲基咪唑4-甲基咪唑甲基咪唑 5-甲基咪唑甲基咪唑咪唑的互變異構(gòu)咪唑的互變異構(gòu)NNHRB -HANNHH2CHCHOOCNH2組氨酸組氨酸2. 含二個(gè)氮原子的六元雜環(huán)含二個(gè)氮原子的六元雜環(huán)含有兩個(gè)氮原子的六元雜環(huán)體系稱作含有兩個(gè)氮原子的六元雜環(huán)體系稱作二嗪類二嗪類噠嗪噠嗪(pyridazine)嘧啶嘧啶(pyrimidine)吡嗪吡嗪(pyrazine)123456NNNN123456123456NN嘧啶的嘧啶的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)兩個(gè)氮原子的電子構(gòu)形與吡啶氮原子相同。一對(duì)未共用電兩個(gè)氮原子的電子構(gòu)形與吡啶氮原子相同。一對(duì)未共用電子對(duì)能與水經(jīng)氫鍵締合。子對(duì)能與水經(jīng)氫鍵締合。二嗪類化合物二嗪類化合物都是一元堿都是一元堿, ,而且堿性都比吡啶弱而且堿性都比吡啶弱。親電反應(yīng)活性親電反應(yīng)活性 吡咯吡咯堿性堿性苯苯.PySO3Br2PhN2ClNHBrNHSO3HNHN=NPhNHCH2CH COOHNH2NHCH3色氨酸構(gòu)成蛋白質(zhì)的重要成分甲基吲哚（糞臭素）很稀時(shí)有茉莉香味分解NHCH2CH2NH2HO5 羥基色氨動(dòng)物激素，參與神經(jīng)思維的物質(zhì)。NHCH2COOH吲哚乙酸植物激素，少量能調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)，量大則殺傷植物。如在側(cè)鏈多一個(gè) 就失去生理效能。