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γ -吡啶甲酰胺 β-吡啶甲酸 烟酸 β -吡啶甲酰胺 烟酰胺 烟碱（尼古丁） (四)、 六元杂环化合物 1、吡啶及其衍生物 * 第十一章 杂环化合物 学习要求： 1.掌握几种常见杂环化合物命名 2.掌握吡咯、吡啶的结构 3.掌握吡咯、吡啶的化学性质 4.了解几种常见杂环化合物以及生物碱的一般性质 含义： 常见的杂原子：O , S , N 内酸酐 本章所要讨论的是环比较稳定，且具有不同 程度芳香性的化合物。 杂环化合物的种类繁多，数量很大，在自然界分布 广泛，其中很多具有重要的生理活性。 一、 杂环化合物的分类和命名 (一)、分类 第一节 杂环化合物 （二）、杂环化合物的命名 １．译音命名法 对于环上有取代基的杂环化合物，命名时以杂环为母体，然后把杂环上的原子依次编号而确定取代基的位次。编号的原则： (1) 含一个杂原子的单环，一般从杂原子开始 依次用１，２，３…将环上的原子编号，也可以用希腊字母α、β、 γ编号，靠近杂原子的碳原子为α位，依次为β位、γ位： 2,5-二甲基呋喃 （2） 含有两个或两个以上相同杂原子的单杂环编号时，把连有氢原子的杂原子编为1，并使其余杂原子的位次尽可能小 。 4 –甲基咪唑 6-氨基嘌呤 （3）如果环上有多个不同杂原子时，按氧、硫、氮的顺序编号 4,5–二甲基噻唑 (4 ) 结构复杂的杂环化合物是将杂环当做取代基来命名。 (5) 当环上连有不同取代基时，编号根据顺序规则及最低系列原则。 2-甲基-5-乙基呋喃 4-吡啶甲酸 5-硝基-2-呋喃甲醛 2-乙酰基吡咯 (6) 稠杂环的编号一般和稠环芳烃相同，但有少数稠杂环有特殊的编号顺序。 嘌呤 2,6,8-三羟基嘌呤 吲哚 异喹啉 2.双键氢化产物的命名 四氢吡咯 2，5-二氢吡咯 六氢吡啶 二、 杂环化合物的结构 1、五元杂环化合物的结构 以吡咯为例： 符合休克尔规则，具有芳香性。 富电子的芳杂环，亲电取代易发生， 相当于苯酚或苯胺，取代在α位。 2、、六元杂环化合物的结构 符合休克尔规则，具有芳香性。 缺电子的芳杂环，亲电取代难发生， 相当于硝基苯，取代在β位。 三、 杂环化合物的化学性质 1、亲电取代反应 五元杂环属于富电子芳杂环，亲电取代反应比苯容易。 发生亲电取代反应的活性顺序是： 吡咯＞呋喃＞噻吩＞苯＞吡啶 六元杂环吡啶属于缺电子芳杂环，亲电取代反应活性比 苯小，与硝基苯类似 ，且取代反应一般发生在β位。 (1).卤代 Br 0oC 乙醇 (2). 硝化 呋喃和吡咯对酸都很敏感，强酸可使其开环 而形成聚合物，因此不能用混酸硝化。 (3). 磺化 (4). 付—克反应 2、加成反应 产物为仲胺， 不具有芳香性 3、氧化反应 五元杂环是富电子的芳杂环，和氧化剂作用，常导致 环的破裂或发生聚合作用得到焦油状聚合物。 六元杂环是缺电子的芳杂环，一般对氧化剂相当稳定。 4、酸碱性 在吡咯分子中，由于氮上未共用的孤对电子参与环上的共轭体系，使氮上电子密度降低而减弱对质子的吸引力，使得这个氢原子能以质子的形式解离，所以吡咯表现出一定的弱酸性（pKａ＝１５）。 在吡啶分子中，氮原子上的未共用电子对未参与 环上的共轭体系，与质子的结合能力比较强，因此 吡啶显碱性，与酸能形成盐。 苯胺 吡啶 三乙胺 pKb 9.4 8.64 3.4 四、重要杂环化合物 (一)、? 呋喃及其衍生物 １．呋喃 呋喃与盐酸浸过的松木片呈绿色，可用来鉴定呋喃 的存在。 ２．糠醛（α-呋喃甲醛） 与苯胺在醋酸存在下呈深红色，可用来鉴定糠醛。糠醛具有呋喃和无α-H的醛的（如甲醛）的双重化学性质。 (二)、吡咯及其衍生物 １．吡咯 ２．吡咯衍生物—卟啉化合物 基本结构:是由四个吡咯环或氢化吡咯环的α－碳 原子通过四个次甲基（—ＣＨ＝）交替连接组成的大环， 这个大环叫卟吩环，含卟吩环的化合物叫做卟啉化合物。 与盐酸浸过的松木片呈红色，可用来鉴定吡咯 及其低级的同系物的存在。 卟吩环 血红素：中心离子是Fe ; 叶绿素：中心离子是Mg 血红素分子结构 叶绿素分子结构 R=-CH3为叶绿素a R=-CHO为叶绿素b 维生素B12分子结构 噻唑是含一个硫原子和一个氮原