雜環(huán)化合物與生物堿(3)課件

1、關(guān)于雜環(huán)化合物和生物堿 (3)第一張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1 雜環(huán)化合物的命名有音譯法和系統(tǒng)命名法兩種。 音譯法是按雜環(huán)化合物的外文名稱音譯，以口字旁同音漢字表示。 1. 雜環(huán)化合物的分類和命名 單雜環(huán) 五元雜環(huán) 六元雜環(huán)稠雜環(huán) 苯并雜環(huán) 雜環(huán)并雜環(huán) 1. 雜環(huán)化合物的分類2 . 雜環(huán)化合物的命名雜環(huán)化合物第二張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2OSNNNN單雜環(huán)SNHNHN五元雜環(huán)六元雜環(huán)環(huán)戊二烯雜環(huán)分類碳環(huán)母核重要的雜環(huán)苯16543254321NN12233445561呋喃噻吩吡咯噻唑咪唑吡啶嘧啶吡嗪 編號(hào)從雜原子開(kāi)始, 按O S N的順序, 使雜原子的序號(hào)最低.

2、吡喃第三張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3稠雜環(huán)雜環(huán)分類碳環(huán)母核重要的雜環(huán)NHNNNHN茚萘喹啉異喹啉吲哚嘌呤第四張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4另一種命名方法是以相應(yīng)的碳環(huán)命名，就是將雜環(huán)看作是相應(yīng)的碳環(huán)化合物中碳原子被雜原子代替而成的產(chǎn)物。NHN咪唑(1，3-二氮雜環(huán)戊二烯)第五張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5O（S）的雜化3個(gè)SP2未雜化的P2S22P4SP2雜化五元雜環(huán)雜環(huán)化合物 呋喃、噻吩、吡咯結(jié)構(gòu)上共同點(diǎn)：五元雜環(huán)的環(huán)上5個(gè)原子都是sp2雜化的，位于同一平面上，碳原子p軌道上有1個(gè)單電子，雜原子p軌道上有2個(gè)電子，5個(gè)p軌道垂直于環(huán)所在的平面，側(cè)面

3、交蓋形成閉合的共軛體系。 2. 雜環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)和芳香性第六張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6吡咯N的雜化N的雜化未雜化的P軌道SP2雜化 2S22P33個(gè)SP2雜環(huán)化合物符合休克爾4n+2規(guī)則，都具有芳香性。 富電子芳雜環(huán)第七張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7六元雜環(huán)結(jié)構(gòu)和芳香性，以吡啶為例：吡啶N的雜化未雜化的P軌道SP2雜化 2S22P33個(gè)SP2符合休克爾4n+2規(guī)則，具有芳香性。 六元雜環(huán)缺電子芳雜環(huán)，親電取代難發(fā)生第八張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月81、氧化反應(yīng)雜環(huán)化合物呋喃、吡咯對(duì)氧化劑都很敏感，在空氣中就能被氧化。吡啶對(duì)氧化劑相當(dāng)穩(wěn)定。 說(shuō)明吡啶

4、比苯環(huán)還要難于被氧化。3. 雜環(huán)化合物的化學(xué)性質(zhì)第九張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月92、水溶性 吡咯的水溶性差（1：17）: 氮原子上的未共用電子對(duì)是閉合共軛體系的組成部分 吡啶水溶性好。 氮原子上的未共用電子對(duì)沒(méi)有參與閉合共軛體系，氮原子的電負(fù)性又強(qiáng)，電子云密度較高，有利于與水形成氫鍵。第十張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月103、吡咯、吡啶的酸堿性含氮化合物堿性的強(qiáng)弱取決于氮原子上未共用電子對(duì)與H+結(jié)合的能力。 雜環(huán)化合物由于P-共軛效應(yīng)，吡咯中N上電子云密度降低，堿性極弱。在強(qiáng)堿中反而表現(xiàn)極弱的酸性。 在吡啶分子中，氮原子上的未共用電子對(duì)未參與環(huán)上的共軛體系，與質(zhì)子的

5、結(jié)合能力比較強(qiáng)，因此 吡啶顯堿性，與酸能形成鹽。第十一張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月11吡咯的衍生物廣泛存在于自然界。如葉綠素、血紅素等。1、吡咯衍生物 基本結(jié)構(gòu):是由四個(gè)吡咯環(huán)或氫化吡咯環(huán)的碳原子通過(guò)四個(gè)次甲基（）交替連接組成的大環(huán)，這個(gè)大環(huán)叫卟吩環(huán)，含卟吩環(huán)的化合物叫做卟啉化合物。卟吩 吡咯存在于煤焦油中，為無(wú)色液體，沸點(diǎn)為131，不溶于水，能溶于有機(jī)溶劑。其蒸氣可用浸有HCl的松木片產(chǎn)生紅色來(lái)鑒別它們的存在。4. 重要雜環(huán)化合物第十二張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月12 吡咯環(huán)的衍生物廣存于自然界，如血紅素、葉綠素，還有維生素B12。它們都有卟吩的基本骨架，卟吩在自

6、然界不存在，它的取代物為卟啉環(huán)類化合物 。 其中含亞鐵離子的是血紅素；含Mg2+的是葉綠素；含Co2+的是維生素B12。 第十三張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月13葉綠素 血紅素雜環(huán)化合物第十四張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月14維生素B12的結(jié)構(gòu)第十五張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月153、吡啶及其衍生物吡啶存在于煤焦油中，是有臭味的液體，能與水、乙醇互溶，吡啶是非常有用的溶劑，能溶解氯化銅、氯化鋅、氯化汞、硝酸銀等許多無(wú)機(jī)鹽。雜環(huán)化合物吡啶衍生物廣泛存在于自然界，例如，植物所含的生物堿不少都具有吡啶環(huán)結(jié)構(gòu)，維生素PP、維生素B6、輔酶及輔酶也含有吡啶環(huán)。吡啶是

7、重要的有機(jī)合成原料（如合成藥物）、良好的有機(jī)溶劑和有機(jī)合成催化劑。維生素PP-吡啶甲酸 -吡啶甲酰胺 (煙酸或尼克酸) (煙酰胺或尼克酰胺)吡啶重要的衍生物第十六張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月16維生素B6 吡哆醇 吡多醛 吡哆胺 第十七張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月174.嘧啶及其衍生物第十八張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月185、嘌呤及核酸雜環(huán)化合物 嘌呤為無(wú)色晶體，m.p216217，易溶于水，其水溶液呈中性，但能與酸或堿成鹽。 純嘌呤環(huán)在自然界不存在，嘌呤的衍生物廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi)。 腺嘌呤（A） 鳥(niǎo)嘌呤第十九張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6

8、月19尿酸 存在于鳥(niǎo)類及爬蟲(chóng)類的排泄物中，含量很多，人尿中也含少量。第二十張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月20二、生物堿的一般性質(zhì)1.堿性生 物 堿一、生物堿的概述指一類存在于生物體內(nèi)含氮、具有強(qiáng)烈的生理活性的有機(jī)堿性化合物。氮原子上有未共用的電子對(duì)，能接受質(zhì)子，和酸作用成鹽。生物堿鹽遇堿后生物堿又游離出來(lái)。第二十一張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月21生物堿的堿性強(qiáng)弱主要取決于分子中氮原子吸引質(zhì)子能力的大?。?若有季銨堿基則是強(qiáng)堿；若有胺基則顯堿性，可與酸作用成鹽；若有酰胺基則近乎中性，不與冷的無(wú)機(jī)酸作用成鹽，既含有堿性基團(tuán)又有酸性基團(tuán)，可與酸又可與堿作用成鹽。2.沉淀反應(yīng)：苦味酸、碘的碘化鉀溶液等可根據(jù)沉淀的顏色初步判斷生物堿的存在，也可利用沉淀的生成來(lái)精制和分離生物堿。 第二十二張，PPT共二十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月223.顏色反應(yīng)： 生物堿與一些試劑反應(yīng)出現(xiàn)不同的顏色，可用于鑒別生物堿。 如：1%釩酸銨的濃硫酸溶液，遇阿托品顯紅色，嗎啡顯棕色，可待因顯藍(lán)色等。 三、重要的生物堿(自學(xué))1.煙堿第二十三張，PPT共二十五頁(yè)