十二 雜環(huán)化合物(制藥)課件

雜環(huán)化合物

(Heterocycliccompounds)構(gòu)成環(huán)的原子除碳原子外還有其它原子的一類環(huán)狀化合物。

最常見(jiàn)的雜原子：氧、氮、硫。第一節(jié)、雜環(huán)化合物的分類及命名一、分類雜環(huán)單環(huán)五元環(huán)六元環(huán)非芳香雜環(huán)芳香雜環(huán)橋環(huán)稠環(huán)螺環(huán)橋環(huán)雙環(huán)二、命名1.音譯法：在同音漢字左邊+口字(2)雙雜環(huán)：編號(hào)按O→S→N的次序編號(hào)。(3)稠雜環(huán)(4)特殊稠雜環(huán)適用情況：不常見(jiàn)的雜環(huán)，找不到相應(yīng)的音譯名。吲哚喹啉嘌呤異喹啉命名步驟①將該雜環(huán)分成基本環(huán)和附加環(huán)附加環(huán)基本環(huán)附加環(huán)、基本環(huán)分別依序用1,2,3…和a,b,c…表示稠雜邊咪唑并[5,4-d]噻唑③命名：附加環(huán)并[1,2,3…-a,b,c…]基本環(huán)附加環(huán)基本環(huán)注意：附加環(huán)數(shù)字依基本環(huán)字母順序編排基本環(huán)的選擇③雜原子數(shù)目、種類不同時(shí)，選擇數(shù)目（種類）較多者附加組分基本組分咪唑并[5,4-d]噻唑噻吩()具有與呋喃相似的結(jié)構(gòu)呋喃2、酸堿性

酸性：吡咯有弱酸性(pKa=17.5),小于苯酚的酸性(pKa=10)吡咯為什么吡咯具有弱酸性？3、親電取代富電子體系等電子體系發(fā)生親電取代難次序：試推斷呋喃、吡咯、噻吩發(fā)生親電取代反應(yīng)，比苯容易還是難？易

親電取代發(fā)生在位還是位？【分析】分析位和位碳原子的電子云密度的高低結(jié)論：位比位碳電子云密度高,親電取代主要發(fā)生在位?！痉治觥恐虚g體共振結(jié)構(gòu)雜化體的穩(wěn)定性進(jìn)攻位時(shí)得到的共振雜化體多,中間體正離子穩(wěn)定,反應(yīng)越容易。(2)硝化反應(yīng)(1)鹵化反應(yīng)硝化試劑:硝酸乙酰酯,比較溫和四碘吡咯（傷口消毒劑）(4)傅克?；磻?yīng)

取代呋喃、噻吩、吡咯的定位效應(yīng)三、呋喃、吡咯、噻吩的衍生物(1)糠醛

試給出下列反應(yīng)的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、名稱及反應(yīng)類型。Cannizzaro反應(yīng)羥醛縮合perking反應(yīng)光合作用所必需的催化劑(2)葉綠素維生素B12

，又名鈷胺素，存在于動(dòng)物肝臟中，為暗紅色針狀結(jié)晶，是抗惡性貧血的藥物。(4)維生素B121926年發(fā)現(xiàn)動(dòng)物的肝可以醫(yī)治惡性貧血，開(kāi)始對(duì)肝中的有效成分進(jìn)行研究，但由于肝中含量太少，且在提純過(guò)程中又易分解，所以長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有什么進(jìn)展。1948年才分離得到了純的暗紅色的維生素B12結(jié)晶，自此關(guān)于其結(jié)構(gòu)又成為有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象之一。1954年用X射線衍射法才確定上述維生素B12的結(jié)構(gòu)式。1972年，經(jīng)過(guò)近百名科學(xué)工作者的努力才完成全合成。維生素B12的發(fā)現(xiàn)、提取至全合成，是醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生理學(xué)乃至物理學(xué)多學(xué)科共同配合，共同努力的結(jié)果。第三節(jié)含一個(gè)雜原子的六元單環(huán)化合物一、吡啶的結(jié)構(gòu)1吡啶有無(wú)芳香性?2吡啶是否具有堿性？【特點(diǎn)】①N的孤對(duì)電子“外露”；

②

N原子以1e參與大π鍵；

③共軛電子云流向N原子（N相當(dāng)于NO2）。問(wèn)題六氫哌啶

試比較下列物質(zhì)的堿性強(qiáng)弱:（1）pKb3.364.758.809.3013.30（2）2.若發(fā)生親電取代,則反應(yīng)發(fā)生在哪一個(gè)位？

2、親電取代【特點(diǎn)】N看作NO2，氮原子的間位電子云密度比鄰、對(duì)位電子云密度大。

1.吡啶的親電取代反應(yīng)活性是大于苯還是小于苯？問(wèn)題電負(fù)性:N>C綜上所述：親電取代主要發(fā)生在吡啶環(huán)的β位，、位不發(fā)生反應(yīng)。吡啶環(huán)也象硝基苯硝基一樣，氮使環(huán)鈍化,不能發(fā)生傅克烷基化和酰基化反應(yīng)3、親核取代反應(yīng)吡啶環(huán)容易發(fā)生親核取代反應(yīng)。

、位，以位為主。將N看作NO2，強(qiáng)吸電子，使α-碳帶δ+4、氧化反應(yīng)

煙堿(尼古丁)（吡啶比苯難氧化)煙酸煙酰胺

六氫吡啶（哌啶）5、還原反應(yīng)

4-吡啶甲酰肼(rimifon)用途：治療肺結(jié)核(1)雷米封三、吡啶的重要衍生物合成(2)維生素PP（B族維生素）β-吡啶甲酸（煙酸）

β-吡啶甲酰胺（煙酰胺）m.p.236-237℃

m.p.128-131℃參與機(jī)體的氧化還原過(guò)程，促進(jìn)組織新陳代謝，降低血中膽固醇，如缺少時(shí)引起糙皮病。存在于肉類、肝、腎、花生、米糠及酵母中。(3)維生素B6維生素B6由下列三種物質(zhì)組成：吡哆醇吡哆醛吡哆胺維生素B6在自然界中分布很廣，存在于蔬菜、魚(yú)、肉、谷物、蛋類等中，可參與生物體中的轉(zhuǎn)氨作用，是維持蛋白質(zhì)正常代謝必要的維生素。(4)煙堿

煙草中約含有煙堿是最主要的。煙堿又稱尼古丁，一般以蘋果酸鹽或檸檬酸鹽的形式存在。煙堿為無(wú)色液。b.p.246.1℃，有劇毒，少量有興奮中樞神經(jīng)的作用，一次吸注50mg，則可使心臟麻痹而死亡。尼古丁第四節(jié)含兩個(gè)雜原子單環(huán)化合物

含有兩個(gè)雜原子，其中一個(gè)是N原子的五元雜環(huán)，稱唑類咪唑噻唑吡唑一、含兩個(gè)雜原子的五元雜環(huán)imidazolethiazoleoxazoleisoxazolepyrazole(1)咪唑結(jié)構(gòu)(2)性質(zhì)水溶性可與水形成氫鍵，水溶性增強(qiáng)【特點(diǎn)】=N原子,含孤對(duì)電子,堿性,可接受質(zhì)子,-NH-,酸性,可給出質(zhì)子沸點(diǎn)可形成氫鍵，沸點(diǎn)增高咪唑的線性多聚體酸堿性＞=N上含孤對(duì)電子，堿性增強(qiáng)。＞=N吸電子，N-H鍵易斷，酸性增強(qiáng)?；プ儺悩?gòu)親電取代活性低于單雜五元環(huán)。1,3-唑主要發(fā)生在C-4位。組氨酸毛果蕓香堿存在于毛果蕓香中，用于治療青光眼(3)咪唑的重要衍生物1.嘧啶N(sp2)。成環(huán)的碳、氮都以一個(gè)P電子參與共軛。易發(fā)生親核取代，不易進(jìn)行親電取代二、含兩個(gè)雜原子的六元單雜環(huán)尿嘧啶U胞嘧啶C

胸腺嘧啶T

核酸中的嘧啶：對(duì)葡萄糖菌及鏈球菌有特殊效力，臨床用于治療肺炎、腦炎等磺胺嘧啶2.臨床上使用的藥物：巴比妥酸

巴比妥酸(2,4,6-三羰基六氫嘧啶)

在巴比妥酸的5-位，接上各種取代基，得到不同的巴比妥類鎮(zhèn)靜催眠藥?？煞譃殚L(zhǎng)效、中效和短效三類。苯巴比妥（魯米那Luminal）

5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)5-氟-2,4(1H,3H)-嘧啶二酮

臨床用于結(jié)腸癌、直腸癌、卵巢癌及胃癌等第五節(jié)稠雜環(huán)化合物一、吲哚3吲哚1.吲哚親電性質(zhì)

【試分析】

親電取代發(fā)生在苯環(huán)還是雜環(huán)上?并指出具體位置。親電取代主要發(fā)生在雜環(huán)3位2.吲哚重要的衍生物?色氨酸

?

5-羥基色胺哺乳動(dòng)物及人腦思維活動(dòng)的重要物質(zhì)煙酸缺乏癥(糙皮病)治療藥

利血平(存在中藥蘿芙木中)

?利血平利血平是腎上腺素能神經(jīng)元阻斷性抗高血壓藥

臨床上常用作抗高血壓藥

1.性質(zhì)喹啉的堿性與吡啶相當(dāng)(1)酸堿性二、喹啉、異喹啉喹啉異喹啉喹啉與異喹啉發(fā)生親電取代生，且主要發(fā)生在5、8位喹啉發(fā)生親核取代,主要發(fā)生在2位,異喹啉主要在1位(2)親電取代與吡啶類似,喹啉環(huán)上不發(fā)生傅克反應(yīng)(3)親核取代(4)氧化及還原2.喹啉的重要衍生物?金雞納生物堿?奎寧從金雞納樹(shù)皮中提取出來(lái)的一種生物堿（1820年）。1908年測(cè)定其結(jié)構(gòu)；1944年Woodward等完成全合成?？鼘帲ㄌ匦Э汞懰帲┞揉?喜樹(shù)堿R=H喜樹(shù)堿R=OH10-羥基喜樹(shù)堿R=-OCH310-甲氧基喜樹(shù)堿對(duì)腸癌,直腸癌,胃癌有療效作用不可缺結(jié)構(gòu)三、嘌呤嘌呤

核酸中存在的嘌呤環(huán)系

腺嘌呤鳥(niǎo)嘌呤

腺嘌呤核苷（腺苷）植物中的嘌呤環(huán)系咖啡因（堿），1,3,7-三甲基黃嘌呤，存在于茶葉、咖啡中，為白色針狀結(jié)晶，味苦，可升華。功效:刺激心臟、興奮大腦和利尿等作用咖啡因黃酮化合物滿足C6-C3-C6骨架結(jié)構(gòu)異黃酮二氫黃酮色酮四、黃酮化合物蘆丁蘆丁，又名云香甙，有調(diào)節(jié)毛細(xì)管壁滲透性的作用，臨床上用作毛細(xì)管止血藥，作為高血壓癥的輔助治療藥物。黃酮的檢驗(yàn)方法：遇鎂和鹽酸顯色黃芩甙中藥黃