《有機(jī)化學(xué)第二版》第12章：雜環(huán)化合物與生物堿課件

第十二章生物堿與雜環(huán)化合物

第一節(jié)雜環(huán)化合物

●

概念：把分子中含有由碳原子和其它原子共同組成的環(huán)的化合物稱為雜環(huán)化合物。

(heterocycliccompound)。雜環(huán)中的其它原子（非碳原子）稱為雜原子

(heteroatom)。

●意義：生物體內(nèi)存在的物質(zhì)主要是雜環(huán)化合物；合成的藥物也多數(shù)是雜環(huán)化合物。雜環(huán)化合物單雜環(huán)稠雜環(huán)五元雜環(huán)六元雜環(huán)苯稠雜環(huán)雜稠雜環(huán)一、雜環(huán)化合物的分類二、雜環(huán)化合物的命名——譯音法（一）雜環(huán)采用譯音法高職藥學(xué)教程●舉例5.標(biāo)氫三、五元雜環(huán)化合物（一）結(jié)構(gòu)與芳香性

●芳香性：苯＞噻吩＞吡咯＞呋喃1、含一個(gè)雜原子的五元環(huán)狀化合物2、含兩個(gè)雜原子的五元環(huán)狀化合物

吡唑咪唑噻唑噁唑異噁唑

堿性都很弱,吡咯具有弱酸性（1）酸堿性2、化學(xué)性質(zhì)

pKb

13.6

3.7

（2）親電取代反應(yīng)

容易發(fā)生親電取代反應(yīng)

活性順序?yàn)椋哼量?gt;呋喃>噻吩>苯

①鹵代反應(yīng)②硝化反應(yīng)硝酸乙酰酯α－硝基吡咯α－硝基呋喃α－硝基噻吩③磺化反應(yīng)吡啶三氧化硫α－吡咯磺酸α－呋喃磺酸α－噻吩磺酸④弗-克反應(yīng)α－乙?；量│粒阴；秽粒阴；绶?、吡咯及其重要衍生物

5、呋喃及其重要衍生物

1－[[5－硝基－2－呋喃基]氨基]－2,4－咪唑酰二酮N－異丙基－β－(5－硝基－2－呋喃)丙烯酰胺2－氯－4－(2－呋喃甲氨基)－5－羧基苯磺酰胺（速尿）（三）含兩個(gè)雜原子五元環(huán)狀化合物的性質(zhì)1、物理性質(zhì)名稱分子量沸點(diǎn)（℃）水溶性PKa（堿性）吡唑681881：12.5咪唑68263易溶7.0噻唑85117微溶2.44－硝基吡唑5－硝基咪唑

③互變異構(gòu)現(xiàn)象

3－甲基吡唑5－甲基吡唑4－甲基咪唑5－甲基咪唑4、咪唑及其重要衍生物

嘧啶唑（消炎藥）4－甲基－2－（3－甲基－5－甲氧基吡唑）－6－甲氧基嘧啶克霉唑（抗真菌藥）1－[(2－氯苯基)二苯甲基]－1H－咪唑5、噻唑及其重要衍生物

維生素B1青霉素G（四）五元稠雜環(huán)化合物

吲哚咔唑2－甲基－1－（4－氯苯甲?；?甲氧基－5－1H－吲哚－3－乙酸吲哚美辛（消炎藥）2－氨基－3－（3－吲哚基）丙酸色氨酸（重要的α－氨基酸）（一）吡啶★芳香性不及苯強(qiáng)四、六元雜環(huán)化合物7.33×10－30C*m7.33×10－30C*m7.33×10－30C*m1、結(jié)構(gòu)與芳香性2、物理性質(zhì)

吡啶存在于煤焦油和骨焦油中，是具有特臭的無色液體，沸點(diǎn)115.5℃，密度0.982。由于吡啶環(huán)上的氮原子能與水分子之間形成氫鍵，所以能以任何比例與水互溶。同時(shí)又能溶解大多數(shù)極性和非極性有機(jī)化合物，甚至可溶解某些無機(jī)鹽類，是有廣泛應(yīng)用價(jià)值的溶劑。

3、化學(xué)性質(zhì)①堿性

堿性大?。褐咀灏罚景保具拎ぃ颈桨发谟H電取代反應(yīng)

發(fā)生在β位

若吡啶環(huán)上有第一類定位基時(shí)，能使吡啶環(huán)活化，能使親電取代反應(yīng)較容易進(jìn)行，并且取代位置由第一類定位基決定。

③親核取代反應(yīng)

發(fā)生在α位④氧化與還原反應(yīng)氧化難、還原易（哌啶）①維生素pp

維生素pp促進(jìn)組織新陳代謝，降低血中膽固醇。體內(nèi)缺乏維生素pp時(shí)，可引起糙皮病

4、重要的衍生物

②異煙肼（雷米封）

治療結(jié)核病的良好藥物

③維生素B6

維生素B6是蛋白質(zhì)代謝過程中的必需物質(zhì)1、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（二）嘧啶

嘧啶的堿性（pKb=12.7）比吡啶弱得多，親電取代反應(yīng)比吡啶困難，而親核取代反應(yīng)則比吡啶容易，主要發(fā)生在2，4，6位。

2、重要的嘧啶衍生物

（三）稠雜環(huán)化合物1、吲哚及衍生物①吲哚的結(jié)構(gòu)②吲哚的親電取代反應(yīng)③吲哚衍生物★β位取代★蛋白質(zhì)中的色氨酸，哺乳動(dòng)物和人腦中思維活動(dòng)的重要物質(zhì)5—羥基色氨酸

2、喹啉和異喹啉及衍生物①喹啉和異喹啉的結(jié)構(gòu)②化學(xué)性質(zhì)③重要的衍生物

4－(4－二乙氨基－1－甲基丁胺基)－7－氯喹啉1－[(3,4－二甲氧基)甲基]－6,7－二甲氧基異喹啉罌粟堿2、嘌呤及衍生物①嘌呤的結(jié)構(gòu)

嘌呤為白色晶體，熔點(diǎn)216—217℃，易溶于水，其水溶液顯中性，但卻能與強(qiáng)酸或強(qiáng)堿作用生成鹽。藥物分子中多為7H—嘌呤，而在生物體內(nèi)則以9H—嘌呤較為常見。②物性與存在③嘌呤衍生物*雜環(huán)藥物舉例第二節(jié)生物堿一、生物堿的概念

生物堿(alkaloid)是一類存在于生物體內(nèi)，具有堿性和明顯生理活性的含氮有機(jī)化合物。

二、生物堿的性質(zhì)

大多數(shù)生物堿具有結(jié)晶性，但也有少數(shù)如煙堿常溫下還是液體并有揮發(fā)性。生物堿多數(shù)是味苦、無色，但也有例外，如麻黃素，小蘗堿等呈黃色。多數(shù)生物堿有旋光性。

1、物理性質(zhì)2、堿性3、沉淀反應(yīng)和顯色反應(yīng)

苦味酸或鞣酸等與生物堿作用可生成難溶水的鹽，故可作為生物堿的沉淀劑，其他如碘化汞鉀、碘化鉍鉀等也都是生物堿的沉淀劑。

生物堿可與一些試劑發(fā)生顏色反應(yīng)，常用的試劑有Mandelin試劑(1％釩酸銨的濃硫酸溶液)、Frohde試劑(1％鉬酸鈉的濃硫酸溶液)、Macquis試劑(少量甲醛的濃硫酸溶液)、濃碘酸及濃硝酸。其顏色變化與生物堿的結(jié)構(gòu)有關(guān)，利用它可鑒別生物堿，這些能使生物堿顯色試劑稱為生物堿顯色劑。三、生物堿的提取

由于植物中的化合物種類比較多，生物堿也可能存在多種，甚至有的相互之間性質(zhì)極為相似，因此生物堿的提取不是一件容易的事。一般來說，生物堿的提取應(yīng)先根據(jù)其性質(zhì)和在植物中的存在形式，用稀酸、有機(jī)溶劑等抽提出粗品。然后根據(jù)不同的生物堿，采用合適的方法對(duì)其進(jìn)行精制。例如，生物堿的沉淀、重結(jié)晶、水蒸氣蒸餾、升華、柱層析和HPLC等方法。

四、生物堿舉例1．麻黃堿

（－）-赤型-1－苯基－2－甲氨基－1－丙醇

麻黃堿（－）-赤型-1－苯基－2－甲氨基－1－丙醇

偽麻黃堿實(shí)際上麻黃中較多的是（—）—麻黃堿和（+）—偽麻黃堿兩種。

2、莨菪堿和阿托品3、小檗堿鹽酸小檗