S-17杂环化合物.ppt

Ⅲ.六元杂环化合物（是杂环化合物重要的部分） 一.吡啶的 结构 吡啶分子本身在自然界中并不存在，但其衍生物却多见（如天然药物、生物碱）。 平面具有芳香性，大 键。结构与苯极相似。平面六元环。氮原子电负性较大，使电子云向氮原子偏移，环上各处电子云密度不同；不存在一般的单双键。芳香性比苯差。 吡啶的偶极距大于六氢吡啶的偶极距，电子效应方向一致。 NH 二.吡啶的性质 吡啶环上的取代基对其碱性强弱的影响的基本规律如同取代基对苯胺碱性的影响。 1.碱性吡啶 脂肪胺 ＞ 吡啶 ＞ 苯胺 ＞ 吡咯 PKb 3.0-4.2 8.8 9.4 氮上那对未共用电子可与质子成盐，使吡啶呈碱性。 常用做催化剂、除酸剂。 2. 亲电取代反应 （芳香性比苯差） 比苯难 进入吡啶环的β位 （氮原子具有如-NO2相似的定位作用） H+介质对亲电取代不利（首先与氢生成盐，不利亲电试剂） 0 3.亲核取代反应 （电子云密度降低，易发生亲核取代） 比苯容易 进入α位 氮的吸电子诱导效应 氨基钠（齐齐巴宾反应） 4. 氧化反应 吡啶环对氧化剂稳定（支链氧化） 环上的电子云密度因氮原子的存在而降低，难于失去电子被氧化。 5. 还原反应 较苯容易（因环碳电子云密度较低，不仅可催化加氢，还可被化学试剂还原） 吡啶和吡咯性质比较： ? pH 亲电取代 亲核取代 氧化 遇 酸 吡咯 中性 易（α） 难 易 不稳定易聚合成树脂 吡啶 弱碱 难（β） 易（α） 难 ? 三. 重要的六元杂环化合物 1. 吡啶衍生物 维生素PP 维生素B6衍生物：包括吡哆醇、吡哆醛与吡哆胺 雷米封：异烟碱肼的俗名， 是抗结核药物。 333页 2. 嘧啶衍生物 含有两个氮的六元单杂环，其衍生物很重要。如核酸，维生素类和某些药物都具有嘧啶结构。 三者都是核酸的重要组成成分 Ⅳ. 稠杂环化合物 一. 嘌呤及其衍生物 1. 结构 互变异构体 （嘧啶和咪唑） 核酸、核苷酸、辅酶A、尿酸等都含有嘌呤结构 2. 衍生物 二. 喹啉及其衍生物 1. 结构 2. 化学性质（与吡啶相似） ①　碱性比吡啶稍弱，可与酸成盐（pKa=9.1） ②　亲电取代 发生在较为活泼的苯环上的C5、C8位上 苯环和吡啶 ③? 亲核取代 取代主要发生在吡啶环C2位上 ④ 还原 1，2，3，4-四氢喹啉 ⑤ 氧化 3．制备——Skraup（斯克劳普）合成法 与大多数氧化剂不发生反应。 苯胺、甘油一定条件下反应制得。 Ⅴ. 生物碱（含氮碱性化合物）---概论 一. 性质（存在于生物体内具有碱性和明显生理活性的含氮有机物） 1．游离生物碱一般是无色固体。有苦味。 2．能与无机酸或有机酸结合成盐。 3．沉淀反应 4．颜色反应 （使生物碱发生颜色反应的试剂叫生物碱显色剂） （遇一些试剂能发生沉淀，该试剂叫生物碱沉淀剂。） 提取、精制、检查和鉴别生物碱 二. 生物碱的提取方法 1．有机溶剂提取法 2．稀酸提取法 1.烟碱 ⒉ 颠茄碱 ⒊麻黄碱 ⒋ 金鸡纳碱 ⒌喜树碱 ⒍吗啡碱 ⒎小檗碱 ⒏咖啡碱 三. 几种重要的生物碱 生物碱的涵义、存在及制取 生物碱：从动植物中得来的一类含氮的具有碱性的 化合物称为生物碱（alkaloids）。 存在：在植物中分布很广，一种植物可有多种生物 碱，如：罂粟中有20多种生物碱；一般与有机酸 成盐形式存在(如苹果酸盐、琥珀酸盐、草酸盐、 柠檬酸盐等)。 制取：用强酸稀HCl、稀H2SO4溶液等使其游离， 萃取、沉淀、再萃取…… 生物碱的通性 1. 生物碱由C、H、O、N组成，少数有Cl、S元 素；多数为无色固体，少数为液体；有固定的 熔点、沸点，有苦味。 2. 生物碱有旋光性，多数为左旋，有明显的生 理效应。 3. 生物碱一般不溶或难溶于水，易溶于有机溶 剂，它们的盐溶于水。 4. 有碱性，碱性受N的杂化状态、电子效应、空 间效应的影响；这一性质是生物碱分离、提纯 的基础。 5. 生物碱能被多种试剂沉淀于水或酸溶液中。 6. 一些浓的无机酸和少量试剂是生物碱的显色 剂。 重要的生物碱 1. 烟碱 烟碱 俗称尼古丁； 左旋L-(-)体；毒性强。 尼古丁——少量吸入会刺激中枢神经，增高血压；大量吸入则抑制中枢神经系统，使呼吸停止和心脏麻痹。 在农业上烟碱用作杀虫剂。 (维生素P) 一种营养物质 2. 颠茄碱类 (1) 阿托品 茛菪醇 dl-茛菪酸 阿托