有機化學第十七雜環(huán)化合物

有機化學第十七雜環(huán)化合物第1頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月稠雜環(huán)：

喹啉

吲哚

嘌呤

苯并吡喃鹽

苯并單雜環(huán)單雜環(huán)并單雜環(huán)第2頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月雜環(huán)化合物的分類與命名一、分類稠雜環(huán)

五元雜環(huán)

六元雜環(huán)

第3頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月雜環(huán)化合物的命名

音譯法：按照IUPAC推薦的普通名稱，用2~3個漢字音譯，使用帶口字旁的同音漢字。系統(tǒng)命名法：根據(jù)相應的碳環(huán)命名。

氮雜-2,4,6-環(huán)庚三烯

第4頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月二、命名1、音譯法命名：根據(jù)英文音義，用帶口字旁的同音漢字第5頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

含有兩個雜原子的五元雜環(huán)，若至少有一個雜原子是氮，則該雜環(huán)化合物稱為唑OxazoleThiazoleIdidazolePyrazole口惡唑噻唑咪唑吡唑第6頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月雜環(huán)編號的一般原則如下：i)含一個雜原子時從雜原子開始編號，同時使取代基位次最小

3-甲基吡啶（β）

ii）含兩個相同雜原子時，編號從連有取代基或H的雜原子開始，并使另一個雜原子位次最小

4-甲基咪唑

4-氨基嘧啶

2,5-二苯基咪唑

第7頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月口惡唑噻唑咪唑吡唑iii)含不同雜原子時，則按O,S,N順序編號，并使另一個雜原子位次最小iv)有關稠雜環(huán)化合物的編號

喹啉異喹啉嘌呤吲哚咔唑第8頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月v)當取代基是-COOH，-COOR，-SO3H，-CHO等時，雜環(huán)作為取代基來命名。3-吲哚乙酸

雜環(huán)命名中羥基、氨基作為取代基命名2-呋喃甲醛

第9頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月有些稠雜環(huán)化合物的原子編號是固定的。異喹啉

嘌呤

第10頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2、另一命名法是將雜環(huán)看作碳環(huán)衍生物，在碳環(huán)名稱前加上雜原子的名稱，再在中間加一“雜”字。碳環(huán)母核

苯環(huán)戊二烯萘茂氧雜-2,4-環(huán)戊二烯(呋喃)

第11頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第12頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月1呋喃、吡咯、噻吩的結構sp2雜化

17-3

重要雜環(huán)的結構與性質第13頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月結構特點：①雜原子共軛效應是供電子的，誘導效應是吸電子的。②雜原子是sp2雜化，未成鍵電子對在2p軌道上，參與共軛。由于6個π電子分布于5個原子上，整個環(huán)的π電子幾率密度比苯大，是富電子芳環(huán)，因而比苯環(huán)活潑，親電取代反應比苯快得多。第14頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2

吡啶的結構

結構特點：雜原子的共軛效應和誘導效應都是吸電子的；未成鍵電子對在sp2雜化軌道上，不參與共軛。是缺電子芳雜環(huán)，因而性質不如苯環(huán)活潑sp2雜化第15頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月3

呋喃、吡咯、噻吩、吡啶的性質

(1)

親電取代反應呋喃、吡咯、噻吩具有芳香性，能進行鹵代、硝化、磺化等親電取代反應，且反應的速度比苯快得多，發(fā)生反應時取代基優(yōu)先進入α-位。第16頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月α-噻吩磺酸

噻吩對氧化劑穩(wěn)定，可用一般的硝化劑和磺化劑第17頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月呋喃和吡咯對及氧化劑都比較敏感，應使用特殊的試劑乙酰硝酸酯進行硝化，使用吡啶三氧化硫進行磺化。α-呋喃磺酸α-硝基吡咯第18頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月吡啶比苯難發(fā)生親電取代反應，反應條件要求和硝基苯差不多；在發(fā)生反應時取代基主要進入β-位。吡啶的氯代要用AlCl3催化且要加熱；吡啶的磺化要用發(fā)煙H2SO4并要加熱；β（3）-硝基吡啶

第19頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)氧化反應吡啶環(huán)對氧化劑穩(wěn)定，比苯環(huán)難氧化。2,3-吡啶二甲酸β-吡啶甲酸第20頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)還原反應

呋喃、吡咯、噻吩都比苯容易還原為飽和的環(huán)。四氫呋喃四氫吡咯第21頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月吡啶比苯易還原，用鈉加乙醇、催化加氫均使吡啶還原為六氫吡啶。第22頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)吡咯和吡啶的酸堿性吡咯分子中，氮原子上的未共用電子對參與了環(huán)的共軛體系，使它的堿性減弱。吡咯的酸性極弱，介于醇和酚之間。第23頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月堿性強弱的順序：

吡啶分子中氮原子上的未共用電子對沒有參與環(huán)的共軛體系，可以和H+結合顯堿性。也能與鹵代烴結合。第24頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月17-4與生物有關的雜環(huán)化合物1α-呋喃甲醛

糠醛是沒有α-氫的醛，化學性質和苯甲醛相似。第25頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2

卟啉化合物

卟吩環(huán)卟啉化合物是一類廣泛存在于自然界中的化合物，它們的分子中都含有卟吩環(huán)。

第26頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月血紅素第27頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月葉綠素aR=CH3葉綠素bR=CHO第28頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月維生素B12第29頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月3

吡啶的衍生物

β-吡啶甲酸（尼克酸）β-吡啶甲酰胺（尼克酰胺）維生素B6

：(orCHOorCH2NH2)維生素PP：第30頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月4

嘧啶的衍生物

嘧啶本身不存在于自然界，但它的衍生物在自然界分布很廣，脲嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶是遺傳物質核酸的重要組成部分。維生素B1

第31頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月5

嘌呤的衍生物

嘌呤母體在自然界中并不存在，但它的衍生物卻廣泛存在于動植物體內(nèi)。

腺嘌呤、鳥嘌呤，是核酸內(nèi)的兩種堿基。

第32頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)

堿基：

胞嘧啶C胸腺嘧啶T

（5-甲基尿嘧啶)尿嘧啶U（2,4-二氧嘧啶腺嘌呤A鳥嘌呤G6-氨基嘌呤2-氨基-6-氧嘌呤4-氨基-2-氧嘧啶第33頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月6

吲哚的衍生物

β-吲哚乙酸（IAA）色氨酸第34頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月17-5生物堿

生物堿是一類從植物組織中提取的結構復雜的含有很強的生理活性的天然的堿性含氮化合物，其結構類型很多，多數(shù)比較復雜。按骨架分類，按照來源命名。大多數(shù)生物堿存于有花植物中，但也存于動物、昆蟲、海洋生物、微生物和低等植物中。例：麝香吡啶（麝鹿）煙堿（尼古丁）（煙葉中主要的生物堿）第35頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月許多生物堿是極有價值的藥物。例：古柯堿（有麻醉作用）罌栗堿（有解痙作用）確定了生物堿的結構以后，可以根據(jù)它來合成許多類似的化合物，尋找新的更有效的藥物。第36頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月麻黃堿：又叫麻黃素，仲胺結構，不具含氮雜環(huán)。具有興奮神經(jīng)，增高血壓，擴張血管的作用。麻黃堿去氧麻黃堿甲基苯丙胺（冰毒）第37頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月1

核酸的組成核酸水解核苷酸核苷磷酸戊糖堿基RNA中的堿基是胞嘧啶、脲嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤；脫氧核糖核酸(DNA)中的戊糖是脫氧核糖，核糖核酸(RNA)中的戊糖是核糖。

17-4

核酸DNA中的堿基是胞嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤。

第38頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)戊糖：D-核糖β-D-呋喃核糖D-2-脫氧核糖β-D-2-脫氧呋喃核糖第39頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)

核苷

RNA中的四種核糖核苷：脲苷(U)胞苷(C)1-β-D-呋喃核糖脲嘧啶

1-β-D-呋喃核糖胞嘧啶

第40頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月腺苷(A)

鳥苷(G)9-β-D-呋喃糖核腺嘌呤

9-β-D-呋喃核糖鳥嘌呤

第41頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA中的四種脫氧核糖核苷：

2′-脫氧胸腺苷(dT)2′-脫氧胞苷(dC)1-β-D-2′-脫氧呋喃核糖胸腺嘧啶

1-β-D-2′-脫氧呋喃核糖胞嘧啶

第42頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2′-脫氧腺苷(dA)

2′-脫氧鳥苷(dG)

9-β-D-2′-脫氧呋喃核糖腺嘌呤

9-β-D-2′-脫氧呋喃核糖鳥嘌呤

命名時，堿基上的原子編號不帶撇號，糖上的碳原子編號要帶有撇號。

1′2′3′4′5′第43頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)

核苷酸

由核苷的3′位或5′位上的羥基被磷酸酯化而生成的。核苷酸是核酸的結構單位，與核苷相對應，有四種核糖核苷酸和四種脫氧核糖核苷酸。

胞嘧啶核苷酸

胞苷-5′-磷酸

第44頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2

核酸的結構

核酸是由核苷酸以磷酸酯鍵