第十七章雜環(huán)化合物2005

一、雜環(huán)化合物的分類：第十七章雜環(huán)化合物第一節(jié)概述

成環(huán)原子除碳以外，還有其它如O、N、S、P等雜原子的環(huán)狀化合物，統(tǒng)稱為雜環(huán)化合物。1二、雜環(huán)化合物的命名：1.音譯法：2.雜環(huán)及環(huán)上取代基的編號：在同音漢字左邊+口字。(1)母體雜環(huán)的編號：雜原子的編號為“1”。雜原子鄰2位的碳原子也可依次用α、β、γ…編號。當(dāng)環(huán)上有不同雜原子時(shí)，按O→S→N的次序編號。若環(huán)上連有不同的取代基，其編號按次序規(guī)則和最低系列。如：3三、結(jié)構(gòu)與芳香性1、雜環(huán)化合物為什么具有芳香性？4

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1.五元雜環(huán)化合物2、具有芳香性的雜環(huán)與苯環(huán)的異同點(diǎn)

(1)由此可見，苯分子中的鍵長完全平均化，而五元雜環(huán)化合物分子中的鍵長只是有一定程度的平均化。因此五元雜環(huán)化合物的芳香性比苯差。其芳香性次序是：離域能：150.51178867kj/mol6

(2)五元雜環(huán)化合物是富電子體系，而苯環(huán)為等電子體系，故環(huán)上的電子云密度比苯高，其親電取代反應(yīng)比苯容易，尤其易發(fā)生在α-位。雜原子的存在相當(dāng)于在環(huán)上引入了―NH2、―OH、―SH等活化基團(tuán)而使環(huán)活化，故進(jìn)行親電取代反應(yīng)的活潑順序是：

2.六元雜環(huán)化合物

吡啶環(huán)的鍵長也發(fā)生了較大程度的平均化，C―C鍵雖與苯相似，但C―N鍵變化很大，因此，其芳香性7也比苯差。

吡啶和苯雖然都屬等電子體系，但因氮原子的電負(fù)性較大，從而使環(huán)上的電子云密度降低，故其親電取代反應(yīng)性能不但比苯差，且親電取代反應(yīng)發(fā)生在電子云密度較高的β-位。這一特性很類似于硝基苯。綜上所述，五元、六元雜環(huán)化合物雖然都具有芳香性，但其環(huán)上的電子云的密度是不同的，其電子云密度由高到低的順序是：8第二節(jié)五元雜環(huán)化合物的化學(xué)性質(zhì)一、親電取代反應(yīng)

五元雜環(huán)化合物進(jìn)行親電取代反應(yīng)的特點(diǎn)是：使用較為溫和的試劑或反應(yīng)條件。五元雜環(huán)化合物親電取代反應(yīng)發(fā)生在α-位可用共振9論解釋：*親電取代反應(yīng)的活性順序：吡咯>呋喃>噻吩>苯10（2）加成反應(yīng)（催化加氫、狄—阿反應(yīng)）共軛二烯性：呋喃>吡咯>噻吩THF11（3）吡咯的弱堿性和弱酸性弱堿性：由于N上未共用電子參與環(huán)的共軛，堿性極弱，弱于苯胺

+KOH（固）+K+NH2-+RMgX1.81D12第三節(jié)六元雜環(huán)化合物的化學(xué)性質(zhì)一、吡啶的化學(xué)性質(zhì)1.堿性與成鹽：13

吡啶環(huán)上有供電子基時(shí)將使堿性增強(qiáng)。如：

pka

5.175.795.686.0214

吡啶既然是一個(gè)堿，遇酸便形成穩(wěn)定的鹽。

如果用非質(zhì)子的硝化試劑、磺化試劑，或用鹵素、鹵代烷、酰氯與吡啶環(huán)進(jìn)行反應(yīng)，也將形成相應(yīng)的吡啶鹽：15

如前所述，吡啶的親電取代反應(yīng)困難，需在較強(qiáng)的條件下方可發(fā)生，且發(fā)生在β-位。

顯然，當(dāng)吡啶環(huán)上連有供電子基團(tuán)時(shí)，將有利于親電取代反應(yīng)的發(fā)生；反之，就更加難以進(jìn)行親電取代反應(yīng)。

2.吡啶環(huán)上的親電取代反應(yīng)163.吡啶環(huán)上的親核取代反應(yīng)

吡啶環(huán)的親核取代反應(yīng)主要發(fā)生在α-位和γ-位，被取代的可以是氫原子，也可以是易于離去的基團(tuán)。如：

174.氧化還原反應(yīng)（1）吡啶環(huán)對氧化劑穩(wěn)定（對氧化作用比苯環(huán)更穩(wěn)定）18（2）吡啶為3O胺，易被過氧化物（如過氧酸或過氧化氫的醋酸溶液）氧化成氧化物（3）還原反應(yīng)：吡啶對還原劑比苯環(huán)活潑19一、吲哚第四節(jié)稠合雜環(huán)化合物的化學(xué)性質(zhì)親電取代反應(yīng)2021

(1)親電取代反應(yīng)二、

喹啉22(2)親核取代反應(yīng)(3)氧化反應(yīng)23第五節(jié)與生物有關(guān)的雜環(huán)及其衍生物一、a-呋喃甲醛

呋喃唑酮（痢特靈）

24二、吡咯環(huán)—葉綠素、血紅素和維生素B12卟吩血紅素吡咯的衍生物廣泛分布于自然界中，葉綠素、血紅素和維生素B12都是吡咯的衍生物，它們具有重要生理作用，它們的結(jié)構(gòu)中都含有卟吩環(huán)的基本骨架。

25三、吡啶環(huán)—維生素PP、維生素B6及雷米封26核酸

一、核酸的組成成分含核糖的核酸稱為核糖核酸(RNA)，主要存在于細(xì)胞漿中；含去氧核糖的核酸稱為去氧核糖核酸(DNA)，主要存在于細(xì)胞核中。272、堿基組分嘌呤和嘧啶的衍生物胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)胸腺嘧啶(T)腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）RNA堿基：ACGUDNA堿基：ACGT2829核苷腺嘌呤核苷鳥嘌呤核苷脲嘧啶核苷胞嘧啶核苷30核苷酸腺苷—3’—磷酸腺苷－5’—磷酸31DNA多核苷酸結(jié)構(gòu)磷酸酯鍵32RNA的多核苷酸結(jié)構(gòu)33高級結(jié)構(gòu)中的堿及配對34生物堿生物堿的概念

生物堿是生物體內(nèi)一類含氮的具有顯著生理活性的有機(jī)堿性化合物的總稱。生物堿大多存在于植物中，故又稱植物堿。

常見的生物堿

1.麻黃堿(麻黃素)D-(-)-麻黃堿L-(+)-偽麻黃堿352.煙堿

煙堿又名尼古丁，存在于煙草中。煙葉含有十多種生物堿，其中最重要的是煙堿和新煙堿，結(jié)構(gòu)如下：煙堿 .嗎啡堿

罌栗科植物鴉片中含有20多種生物堿，其中比較重要