《有機(jī)化學(xué)》課件￥15雜環(huán)化合物

1、芳香雜環(huán)化合物第十五章中國醫(yī)科大學(xué)化學(xué)教研室夏陽本章學(xué)習(xí)芳雜環(huán)(aromatic heterocycte),即具有芳香性的雜環(huán)化合物。雜環(huán)化合物具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)、且環(huán)上的原子除碳外，還含有其它的元素原子的化合物。環(huán)中除碳原子以外的其它元素的原子稱為雜原子。最常見的雜原子：O、S、N第一節(jié)分類和命名一、分類雜環(huán)單雜環(huán)稠雜環(huán)五元雜環(huán)六元雜環(huán)稠雜環(huán)雜環(huán)與雜環(huán)稠合苯稠雜環(huán)苯環(huán)與雜環(huán)稠合123451234512345五元雜環(huán)呋喃(furan)噻吩(thiophene)吡咯(pyrrole)噻唑(thiazole)吡唑(pyrazole)咪唑(imidazole)12345OSNHSN12345NNH1234

2、5NNH123465123465123465六元雜環(huán)吡喃(pyran)吡啶(pyridine)嘧啶(pyrimidine)ONNN12345678912345678稠雜環(huán)喹啉(quinoline)嘌呤(purine)吲哚(indole)N1765432NHNNNHN二、命名：譯音 + “口”字旁。編號：從雜原子開始。如有不同雜原子，按O、S、NH、N的先后順序編，嘌呤特殊編。含一個雜原子時，有時用希臘字母，靠近雜原子的為位，其次為位。2-氯吡咯2-呋喃甲醛5-嘧啶甲酸 NCH2CH2CH3324561OCH341352NCH2CH32456132-甲基呋喃 3-乙基吡啶 4-丙基吡啶 NHCl

3、OCHONNHOOC6-氨基嘌呤 （A）NNNNHNH2123456789第二節(jié)六元雜環(huán)化合物123465123465123465六元雜環(huán)吡喃(pyran)吡啶(pyridine)嘧啶(pyrimidine)ONNN環(huán)上碳原子和氮原子都以sp2雜化軌道重疊形成鍵，各有一個電子的p軌道相互重疊，形成一個閉合的共軛體系。一、吡啶的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)CCHCHNHCCHH孤對電子（一）結(jié)構(gòu)N（二）性質(zhì)因氮原子上的孤對電子不參與共軛，故堿性比吡咯強(qiáng)，甚至比苯胺還強(qiáng)。N+HClN.HCl1、堿性2、親電取代反應(yīng)因氮原子的電負(fù)性比碳大，故親電取代反應(yīng)比苯難。取代基進(jìn)入位。N+Br23000 CNBr+HBr123

4、465二、嘧啶及其衍生物嘧啶胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）胸腺嘧啶（T）2-氧-4-氨基嘧啶2，4-二氧嘧啶5-甲基-2，4-二氧嘧啶NN123465NNONH2HNNOOHHNNOOHHCH3第三節(jié)五元雜環(huán)化合物五元雜環(huán)123451234512345呋喃(furan)噻吩(thiophene)吡咯(pyrrole)噻唑(thiazole)吡唑(pyrazole)咪唑(imidazole)12345OSNHSN12345NNH12345NNH吡咯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)CCCHHNHCHH（一）結(jié)構(gòu)NH所有成環(huán)原子都以sp2雜化軌道重疊形成鍵。碳原子未參與雜化的p軌道只有一個電子，氮原子的p軌道中有兩個孤電子，

5、 p軌道相互平行重疊，形成閉合的共軛體系。電子數(shù)為6，具有芳香性。其他五元雜環(huán)也有類似的結(jié)構(gòu)。其穩(wěn)定性的順序： 苯 噻吩 吡咯 呋喃。 （二）性質(zhì)因氮原子上的孤對電子參與共軛，所以具有很弱的堿性和酸性。NaOH+ H2ONNa1、酸堿性NH2、親電取代因環(huán)的電子云密度比苯大，故比苯活潑。取代基進(jìn)入位。NH+SO3NHSO3H吡啶- 吡咯磺酸其他五元雜環(huán)也能進(jìn)行鹵代、硝化、磺化等親電取代反應(yīng)。反應(yīng)活性：吡咯 呋喃 噻吩 苯。第四節(jié)稠雜環(huán)化合物稠雜環(huán)12345678912345678喹啉(quinoline)嘌呤(purine)吲哚(indole)N1765432NHNNNHNNNNHN嘌呤及其衍生物嘌呤由嘧啶和咪唑稠合而成。在水溶液中發(fā)生互變異構(gòu)，平衡偏向于9H形式。123456789NNNNHNNNNH1234567891234567899H-嘌呤(生物體) 7H-嘌呤(藥物)嘌呤的衍生物腺嘌呤和鳥嘌呤是核酸的堿基。腺嘌呤（A）6-氨基嘌呤鳥嘌呤（G）2-氨基-6-羥基嘌呤NNNNHOHNH2NNNNHNH2咖啡因1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤(coffeine)NNNNOOCH3CH3CH3磺胺類藥物磺胺類藥物 (sulfa drug) 是一類重要的抗菌藥物。對氨基苯磺酰胺 ( 簡稱磺胺, sul