有機第14章-雜環(huán)化合物

1、雜環(huán)化雜環(huán)化合物簡雜環(huán)化合物是數(shù)量最龐大的一類有機化合物，許多天然活性物質(zhì)是雜環(huán)化合物，其中許多化合物對生命過程起著非常重要的作用。系。高等植物進行光合作用的 、高等動物輸送氧氣的血紅素是一類極為重要的雜環(huán)化合物。人類健 存所必需的維生素大多是雜環(huán)化合物。在天然和 藥物中雜環(huán)化合物也占有舉足輕重的地位第14芳香雜環(huán)化合一分類和命第14芳香雜環(huán)化合一分類和命二芳香六元雜三芳香五元雜四稠雜環(huán)化合2制審第十四章 一分類和命（一）分1、脂雜沒有芳香特征的雜環(huán)稱為脂雜O(環(huán)氧乙烷OO(-丙第十四章 一分類和命（一）分1、脂雜沒有芳香特征的雜環(huán)稱為脂雜O(環(huán)氧乙烷OO(-丙內(nèi)酯(-丙內(nèi)酰胺OO(順丁烯二酸

2、酐O3人民衛(wèi)生電子音 上 首五元雜O四元雜三元雜第十四章 2 呋噻吡OS單NNN噻咪吡SN吡嘧吡喃(無芳香性NNO吲喹異喹N稠NNN嘌N4第十四章 2 呋噻吡OS單NNN噻咪吡SN吡嘧吡喃(無芳香性NNO吲喹異喹N稠NNN嘌N4第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（一、分類和命名（二）命（1）命名較復(fù)雜，常采用音譯法在同音漢字左+口字NNNH咪NH吡OS噻S第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（一、分類和命名（二）命（1）命名較復(fù)雜，常采用音譯法在同音漢字左+口字NNNH咪NH吡OS噻S噻呋NNNNH吲NNHONN吡吡嘧嘌5第十四章 雜環(huán)化合物第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（一、分類和命名單雜環(huán)從雜原子開。雜

3、原子鄰位的碳原。也可依次用、第十四章 雜環(huán)化合物第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（一、分類和命名單雜環(huán)從雜原子開。雜原子鄰位的碳原。也可依次用、ON2-甲基呋(-甲基呋喃-吡啶甲（煙酸酸N-吡啶甲酰（煙酰胺酰胺N制審6 上 下首第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（一、分類和命名當(dāng)環(huán)上有兩個或兩個以上相同雜原子，要使雜原最??；含不同雜原子時，按OSN的次序號。相同雜原子時，按N-R;N-H;N第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（一、分類和命名當(dāng)環(huán)上有兩個或兩個以上相同雜原子，要使雜原最??；含不同雜原子時，按OSN的次序號。相同雜原子時，按N-R;N-H;N順。445H 33443N2N3562N5252S1N

4、3N135-甲基噻4-甲基嘧4-甲基咪1-甲基吡7人民衛(wèi)生電子音 上 下首當(dāng)雜環(huán)母核中含有“飽和”原子時，大斜體字母”標(biāo)示，并標(biāo)明位置，寫在首位當(dāng)雜環(huán)母核中含有“飽和”原子時，大斜體字母”標(biāo)示，并標(biāo)明位置，寫在首位O2H-吡HO4H-吡7766NN552128899NHN34N37H-嘌（藥物分子中9H-嘌（生物體中第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（一、分類和命名子稠雜環(huán)一般和稠環(huán)芳烴相同，但要使雜盡可能小。一些例外采用特。6541897N853N第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（一、分類和命名子稠雜環(huán)一般和稠環(huán)芳烴相同，但要使雜盡可能小。一些例外采用特。6541897N853N6723726

5、4N8145吖異喹嘌9人民衛(wèi)生電子音 上 下首第十四章 芳香雜環(huán)化合物（二、六元雜環(huán)二、芳香六元雜(一在sp2制審第十四章 芳香雜環(huán)化合物（二、六元雜環(huán)二、芳香六元雜(一在sp2制審 上 下首N是sp2雜第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（二、六元雜環(huán)電子云的分布進攻位第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（二、六元雜環(huán)電子云的分布進攻位進攻位環(huán)不易發(fā)生親電取代反應(yīng),易發(fā)生親核取代反應(yīng)人民衛(wèi)生電子音 上 下首第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（二、六元雜環(huán)(二吡啶的性1堿性+N吡啶環(huán) N 原子的孤電子對處于sp2雜化軌第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（二、六元雜環(huán)(二吡啶的性1堿性+N吡啶環(huán) N 原子的

6、孤電子對處于sp2雜化軌上，而一般脂肪胺N上的孤電子對處于sp3雜軌道。前者堿性較弱b=8.8) 堿性比較：脂肪苯3制審 上 下首第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（二、六元雜環(huán)2. 親電取代與親核取代反代反應(yīng)主要進 位。相似第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（二、六元雜環(huán)2. 親電取代與親核取代反代反應(yīng)主要進 位。相似，親電-溴吡300 NN親核取代比苯容易，主要發(fā)生在位上NNN2人民衛(wèi)生電子音 上 下首1. NaNH2與吡啶的親核取代 Chichibabin 反+NH3 NN機理HHH+22NNN1. NaNH2與吡啶的親核取代 Chichibabin 反+NH3 NN機理HHH+22NNNN

7、H+N+NN另一解第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（二、六元雜環(huán)3.氧化與還吡啶環(huán)對氧化劑較苯環(huán)穩(wěn)定, 而對還原劑比苯活潑第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（二、六元雜環(huán)3.氧化與還吡啶環(huán)對氧化劑較苯環(huán)穩(wěn)定, 而對還原劑比苯活潑-吡啶甲(煙酸NNNa+六氫吡(哌啶 or人民衛(wèi)生電子音 上 下首第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（二、六元雜環(huán)（三）嘧啶(C4H4N2)及其衍生453621由于兩個N的強吸電子作用, 使嘧啶的b11.3)比吡啶b8.8)弱得多(也比吡啶難于發(fā)生親電取代反應(yīng)，而代反應(yīng)則比吡啶容易；嘧啶難以被氧化第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（二、六元雜環(huán)（三）嘧啶(C4H4N2)及其衍

8、生453621由于兩個N的強吸電子作用, 使嘧啶的b11.3)比吡啶b8.8)弱得多(也比吡啶難于發(fā)生親電取代反應(yīng)，而代反應(yīng)則比吡啶容易；嘧啶難以被氧化第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（二、六元雜環(huán)嘧啶的衍生物分布范圍廣，如維生素、生物堿核酸、蛋白質(zhì)及許多藥物都含有嘧啶結(jié)構(gòu)NHOHN OHN OHN CHFNOOOO第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（二、六元雜環(huán)嘧啶的衍生物分布范圍廣，如維生素、生物堿核酸、蛋白質(zhì)及許多藥物都含有嘧啶結(jié)構(gòu)NHOHN OHN OHN CHFNOOOO胞嘧尿嘧胸腺嘧這些嘧啶衍生物存在酮式和烯醇式互變異構(gòu)ON (烯醇式(酮式N HN O人民衛(wèi)生電子音 上 下首？核核糖

9、核堿脫氧核？核核糖核堿脫氧核糖核堿腺嘌呤 鳥嘌胸腺嘧啶 胞嘧腺嘌呤鳥嘌尿嘧啶胞嘧第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（三、五元雜環(huán)三、芳香五元雜(一) 呋喃、噻吩、吡咯的結(jié)共軛效應(yīng)第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（三、五元雜環(huán)三、芳香五元雜(一) 呋喃、噻吩、吡咯的結(jié)共軛效應(yīng)是給電子的誘導(dǎo)效應(yīng)是吸電子的堿性較弱環(huán)易發(fā)生親電取代反應(yīng)，環(huán)上相當(dāng)有一個鄰對位定位基制審 上 下首構(gòu)N是sp2雜N芳香雜環(huán)化合物（三、五元雜環(huán)上述雜環(huán)中的的穩(wěn)定性不如苯。O的電負性(3.5)較大, 故呋喃環(huán)程度較弱, 芳香性最小。S 的電負性(2.5)在三者中為最小, 且原子半徑較大，原子核對共軛環(huán)電子共軛程度較大，芳香性在三

10、者中最大。N的電負(3.0) 在O、S芳香(環(huán)的穩(wěn)定性因芳香雜環(huán)化合物（三、五元雜環(huán)上述雜環(huán)中的的穩(wěn)定性不如苯。O的電負性(3.5)較大, 故呋喃環(huán)程度較弱, 芳香性最小。S 的電負性(2.5)在三者中為最小, 且原子半徑較大，原子核對共軛環(huán)電子共軛程度較大，芳香性在三者中最大。N的電負(3.0) 在O、S芳香(環(huán)的穩(wěn)定性因第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（三、五元雜環(huán)（二）吡咯、呋喃和噻吩的性1吡咯的酸堿第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（三、五元雜環(huán)（二）吡咯、呋喃和噻吩的性1吡咯的酸堿吡咯N上孤電子對因參與環(huán)的共軛故堿性極弱, 比苯胺還弱得多, 不能與酸形成穩(wěn)定的鹽。人民衛(wèi)生電子音 上 下

11、首第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（三、五元雜環(huán)另一方面，吡咯 N上的H 卻有微弱的酸a=17.5 ), 與醇相當(dāng)，而比酚弱。吡咯在無(條件下可以第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（三、五元雜環(huán)另一方面，吡咯 N上的H 卻有微弱的酸a=17.5 ), 與醇相當(dāng)，而比酚弱。吡咯在無(條件下可以與固體氫氧化鉀加熱生成鉀鹽+ R 10-1.310-10-制審 上 下首 N+ * NNNHHHHH氨HHHHCCCCNCNHHCCCHHH含氮化合物堿性強弱順序 * NNNHHHHH氨HHHHCCCCNCNHHCCCHHH含氮化合物堿性強弱順序 第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（三、五元雜環(huán)2.親電取代反由

12、于環(huán)上的電子云密度比苯大，因此吡咯、呋喃和噻吩親電取代反應(yīng)比苯容易發(fā)生。吡咯的活潑度與苯胺或苯酚相當(dāng)。親電取代反應(yīng)主要發(fā)生在位。NN+OO095%第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（三、五元雜環(huán)2.親電取代反由于環(huán)上的電子云密度比苯大，因此吡咯、呋喃和噻吩親電取代反應(yīng)比苯容易發(fā)生。吡咯的活潑度與苯胺或苯酚相當(dāng)。親電取代反應(yīng)主要發(fā)生在位。NN+OO095%SO 3SS人民衛(wèi)生電子音 上 下首請把組胺的3個氮原子按堿性強弱排序NNH酶RHAHNN又作質(zhì)子的受體既作質(zhì)子的供體R請把組胺的3個氮原子按堿性強弱排序NNH酶RHAHNN又作質(zhì)子的受體既作質(zhì)子的供體RB-NNH第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物

13、（三、五元雜環(huán)（三）吡咯衍生吡咯衍生物在自然界分布很廣，植物中和動中的血紅素都是吡咯衍生物第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（三、五元雜環(huán)（三）吡咯衍生吡咯衍生物在自然界分布很廣，植物中和動中的血紅素都是吡咯衍生物。它們都具有重要的生理活性NNNNNN蛋白 N血紅卟上下首輔酶NAD+及輔酶+NH 2N-OPOPNONOOOOOO煙酰胺腺嘌呤二核苷酸HH2+酸+ RNR輔酶NAD+及輔酶+NH 2N-OPOPNONOOOOOO煙酰胺腺嘌呤二核苷酸HH2+酸+ RNR+NN-維生素SNHNOON茶堿（存在于茶葉中NN+NN-維生素SNHNOON茶堿（存在于茶葉中NN第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（

14、四、稠雜環(huán)四、稠雜環(huán)化合雜環(huán)與雜或苯環(huán)與雜而成的化物總稱為第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（四、稠雜環(huán)四、稠雜環(huán)化合雜環(huán)與雜或苯環(huán)與雜而成的化物總稱為稠雜環(huán)化合物。常見的稠雜環(huán)化合物嘌呤、吲哚、喹啉等。嘌呤可看成是由一個嘧環(huán)和一個咪唑環(huán)共用2個碳原而成9H-嘌7H-嘌人民衛(wèi)生電子音 上 下首第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（四、稠雜環(huán)嘌呤衍生物廣泛分布在動植物中如腺嘌呤、鳥嘌呤均為核酸的堿基第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（四、稠雜環(huán)嘌呤衍生物廣泛分布在動植物中如腺嘌呤、鳥嘌呤均為核酸的堿基NNNNNN腺嘌鳥嘌人民衛(wèi)生電子音 上 下首第十四章 第一節(jié) 芳香雜環(huán)化合物（四、稠雜環(huán)次黃嘌呤、黃嘌呤和尿酸是腺嘌呤與鳥嘌呤體內(nèi)的代謝產(chǎn)物, 存在于動物肝臟、血和尿中OOOONOONNNNN烯醇式N第十四章 第一節(jié)