有機(jī)化學(xué)第十四章 雜環(huán)化合物課件

第十四章芳香雜環(huán)化合物與維生素雜環(huán)的概念——指由碳原子及非碳原子構(gòu)成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)稱為雜環(huán)。如O最常見的雜原子有O、S、N。OOO–C–COOONO環(huán)醚內(nèi)脂環(huán)酸酐內(nèi)酰胺OCH=N-NH-C-NH2OO2N呋喃西林OCH=N-NO2NOO呋喃唑酮(痢特靈)NCH3NCH3NH3CNa-SO3CH2O安乃近NNH3CNH2?HCICH2SCH3NCH2CH2OH+Cl–維生素B1OCH3HNOCH3NCH3OOCOCOOCH3OCH3利血平CH3OCH2CH3OOCH3OCH3N罌粟堿HO-CHCH3OCH3ONNCH=CH2奎寧NOOH3COOCH3+–CI鹽酸小蘗堿黃連素五元單雜環(huán)五元稠雜環(huán)NH吡咯O呋喃S噻吩NNH吡唑NNH咪唑SN噻唑O噁唑N六元單雜環(huán)N吡啶O吡喃ONHNNH苯并咪唑苯并呋喃吲哚五元雙雜環(huán)六元雙雜環(huán)六元稠雜環(huán)NNNNNN噠嗪嘧啶吡嗪NNNHNNNNSN嘌呤吖啶吩噻嗪吩嗪NN喹啉異喹啉蝶啶NNNN二、命名命名方法音譯法系統(tǒng)命名法音譯法：即按英文名詞譯音選用同音漢字加“口”字旁表示雜環(huán)名稱。特定環(huán)SNHNNHNHO吡咯呋喃噻吩咪唑吲哚PyrroleFuranhiopheneImidazoleNNNNNNNH

吡啶嘧啶嘌呤Pyridine PyrimidinePyridine Purine雜環(huán)的編號(hào)規(guī)則1、從雜原子開始O12α3β45NO2NOCH3CH34-硝基吡啶（r-硝基吡啶）2，5-二甲基呋喃2、含多個(gè)相同雜原子時(shí)，盡可能使雜原子依次數(shù)字的和最小，而且從連有H的雜原子開始編號(hào)。HNNCH3—432154-甲基咪唑7

132564NHHOOCNH2

3-氨基吲哚-6-甲酸

1832

4567NOH6-羥基喹啉N110759842

吖啶—COOHN15432678

異喹啉-3-甲酸5.無特定名稱稠雜環(huán)母環(huán)的命名(補(bǔ)充）無特定名稱的稠雜環(huán)母環(huán)命名時(shí)可分下列幾步基本環(huán)與附加環(huán)的確定（6）含共用雜原子的稠雜環(huán)，共用雜原子同屬于兩個(gè)環(huán)，在確定基本環(huán)和附加環(huán)時(shí)，均包含該雜原子，再按上述原則確定基本環(huán)。例如：雜原子數(shù)目也相同時(shí)，雜原子種類多的為基本環(huán)。例如：NSNHNabcd13454.5d咪唑并噻唑（5）若環(huán)上雜原子的數(shù)目，種類及環(huán)大小均相同時(shí)，以稠合前雜原子編號(hào)較低的為基本環(huán)。例如：NNNN1314吡嗪并嘧啶2.1b咪唑并噻唑NSN123abＯN苯并[b]呋喃acb苯并[f]喹啉ＮＮＨab132fdbeacNNSN21abcd34吡咯并[2，3-b]吡啶噻唑并[5，4-d]嘧啶123SNHabc噻吩并[2，3-b]吡咯吡啶并[3，2-d]嘧啶NＮＮacb321d1NNNNabcd234吡嗪并[3，2-d]噠嗪NNNSCH2OHCIH1234abcd5654321aNNSC6H5cb1323214567CH3NH2NNCH3CH3CH3acＮNNＮＮNNCH2CH2OHCH2CH2OHHOCH2CH2HOCH2CH2acb1323214567d4582-羥甲基-5-氯-咪唑并[4,5-d]噻唑6-苯基-2,3,5,6-四氫咪唑并[2,1-b]噻唑1,2,3,3a,8,8a-六氫-1,3a,8-三甲基-5-甲氨基吡咯并[2,3-b]吲哚2,6-二-(二--羥乙氨基)-4,8-二哌啶基嘧啶并[5,4-d]嘧啶第二節(jié)五元雜環(huán)化合物（P200)一、吡咯、呋喃和噻吩的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（一）吡咯的酸堿性NK+＋H2OHN＋KOH（二）吡咯、呋喃和噻吩的親電取代反應(yīng)N＋Br2乙醚HN—Br—BrBr—Br—HpKb:13.6問題：為什么吡咯、呋喃和噻吩的穩(wěn)定性比苯小，且苯＞噻吩＞吡咯＞呋喃？電負(fù)性S2.58N3.04O3.44C2.55S電負(fù)性小，容易給環(huán)提供電子NH-0.10-0.06+0.320O-0.03-0.02+0.1親電取代反應(yīng)活潑性吡咯＞呋喃＞噻吩＞苯S—NO2S＋CH3COONO2為什么不用硝酸而用硝基乙酸酯呢？原因：1、硝酸是強(qiáng)氧化劑，容易使呋喃、噻吩、吡咯氧化。2、硝酸是強(qiáng)酸，呋喃、吡咯環(huán)的穩(wěn)定性較差，容易開環(huán)，形成聚合物。3、磺化N—SO3HO—SO3HS＋H2SO4S—SO3HO＋SO3吡啶HN＋(CF3CO)2OHNCOCF3吡咯5.3×107呋喃1.4×102噻吩1NSO3HHN＋SO3提問：H吡啶HNNHOOC—CH—CH2NH2組氨酸Pka7.59生理Pka7.35它既是一個(gè)弱酸，又是一個(gè)弱堿，能起到質(zhì)子傳遞的作用。組氨酸中的咪唑環(huán)是構(gòu)成酶活性中心的重要基團(tuán)，能催化生物體內(nèi)酯和酰胺的水解（二）吡啶的堿性HNCl－N＋HClpKb8.83

＞1

＞2堿性強(qiáng)弱順序？HNNH2N—CH2—CH2123提問：提問：1、吡咯與HCl能否成鹽？2、如下化合物堿性強(qiáng)弱順序？答：1、不能成鹽。NH2NNNH3N(CH3)3N[CH3CH2]4N+OH-CH3NH2HHNH2NNNH3＞＞＞2、＞(CH3)3N＞CH3NH2＞NHH＞[CH3CH2]4N+OH-（三）吡啶的親電取代反應(yīng)＋H2SO4SO325cSO3HN+0.18+0.05+0.15-硝基吡啶-溴吡啶-吡啶磺酸0NH-0.10-0.06+0.32（四）親核取代反應(yīng)NaOHCl+O2NOHNHNBrNSO3HN＋Br2HN＋H2SO4SO3N提問：×+ClO2NNaOH提問：NHC6H5NClNC6H5NH2？（五）吡啶的氧化和還原反應(yīng)1、氧化N—COOHNH+·

KMnO4N—COOHN—CH3

KMnO4N—COOH提問：N—CH2CH3KMnO4KMnO4KMnO4KMnO42、還原NNNa+C2H5OH或H2／NiHpKb2.81、微生素PP，它是B族維生素之一用途：1.防治糙皮病、口炎、舌炎等。2.煙酸作為輔助藥物，用于末梢血管痙攣，脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜炎等。作用：煙酰胺與核糖、磷酸、腺嘌呤形成輔酶和輔酶A，是許多脫氫酶的輔酶，在體內(nèi)生物氧化中起脫氫和加氫的作用。煙酸在體內(nèi)變?yōu)闊燉０范l(fā)揮上述作用。煙酰胺缺乏時(shí)產(chǎn)生糙皮病。其癥狀有皮炎、舌炎、食欲不振、煩躁失眠和感覺異常等。（六）吡啶的衍生物2、異煙肼，又稱雷米封（rimifon)4-嘧啶甲酰肼作用特點(diǎn)：口服迅速被病灶及各種組織吸收需空腹使用用途：常用的抗結(jié)核藥。具有三方面優(yōu)點(diǎn)：療效好、用量小、易吸收等優(yōu)點(diǎn)，常與鏈霉素、卞那霉素、對(duì)氨基水楊酸鈉合用，減少耐藥性。3、維生素B6中三種重要的吡啶衍生物VitB6是三種結(jié)構(gòu)類似物的混合物，三者在體內(nèi)可以相互轉(zhuǎn)化但一般以吡多醇作為VitB6的代表參加代謝作用的主要是吡多醛和吡多胺，因?yàn)檫炼嗳ㄟ炼喟罚┡c氨基酸代謝密切用途用于治療放療引起的惡心、妊娠嘔吐、異煙肼和肼苯噠嗪等引起的周圍神經(jīng)炎、白細(xì)胞減少癥、痤瘡、脂溢性濕疹等維生素B1當(dāng)體內(nèi)VitB1缺乏時(shí)，糖代謝受阻，使體內(nèi)丙酮酸含量↑，而出現(xiàn)多發(fā)性神經(jīng)炎，肌肉萎縮，下肢浮腫等癥狀。

VitB1還具有維持正常的消化腺分泌和胃腸道蠕動(dòng)的作用作用維生素B2用途主要用于治療維生素B2缺乏引起的口角炎、舌炎等二、嘧啶及其衍生物pKb8.8pKb12.7pKb9.28pKb↑，堿性↓為什么吡啶的堿性比嘧啶強(qiáng)？N—NH2核酸H3PO4＋糖＋雜環(huán)嘧啶環(huán)系嘌呤環(huán)系在核酸組織中，含有的互變異構(gòu)現(xiàn)象例如：尿嘧啶的互變異構(gòu)包含嘧啶環(huán)的第四節(jié)稠雜環(huán)化合物(P202)稠雜環(huán)化合物是指兩個(gè)或兩個(gè)以上雜環(huán)稠合或苯環(huán)與雜環(huán)稠合而成的雜環(huán)化合物。嘌呤NNNNHNH吲哚N喹啉N15432678常見稠雜環(huán)化合物異喹啉嘌呤及其衍生物的結(jié)構(gòu)和主要性質(zhì)尿酸酮式尿酸烯醇式第五節(jié)磺胺類藥物磺胺類藥物的基本母核是對(duì)氨基苯磺酰胺。當(dāng)N1上的H被其他基團(tuán)（雜環(huán)）取代，抑菌作用↑當(dāng)N4上的H被其他基團(tuán)取代，抑菌作用↓一、維生素概述1.定義維持正常生命活動(dòng)所必需的一類小分子有機(jī)化合物2.特點(diǎn)既不供給能量，也不構(gòu)成組織成分體內(nèi)不能合成或合成甚微，必須由食物供給需要量很少(μg—mg/d),但不可缺少參與體內(nèi)物質(zhì)代謝與調(diào)節(jié)參與輔酶組成3.功能*第六節(jié)維生素

脂溶性維生素：A、D、E、K。此類維生素因排泄效率不高，過多攝入會(huì)在體內(nèi)蓄積而導(dǎo)致中毒

水溶性維生素：B族、維生素C、維生素P等

4.分類維生素A1

維生素A2

二、脂溶性維生素（一）維生素A1.結(jié)構(gòu)2.功能

構(gòu)成視覺細(xì)胞內(nèi)感光物質(zhì)維持上皮組織結(jié)構(gòu)的完整,促進(jìn)上皮細(xì)胞糖蛋白的合成參與皮質(zhì)激素、性激素合成及骨組織形成，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育防癌作用：刺激體液及細(xì)胞免疫

VA缺乏：粘膜干燥，干眼?。籚A過量:惡心、頭痛、皮疹

3.來源動(dòng)物性食品：肝、蛋黃、奶油植物性食品：類胡蘿卜素（維生素A原—本身不具 有VA活性，但在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)閂A的物質(zhì)）（二）維生素B2（稱核黃素，riboflavin）

1.結(jié)構(gòu)2.功能促進(jìn)糖、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝；維持皮膚、粘膜、視覺的正常機(jī)能。B2缺乏可引起口角炎、舌炎、口腔炎、眼結(jié)膜炎、脂溢性皮炎和視覺模糊等3.來源

奶類、動(dòng)物肝腎、蛋黃、魚，胡蘿卜、香菇、紫菜、芹菜、柑、橘等1.結(jié)構(gòu)2.功能參與輔酶A的形成，是酶的轉(zhuǎn)?；o因子。

輕度缺乏可致疲乏、食欲差、消化不良等。