《医用化学》第十二章课件

医用化学医用化学第十二章含氮有机化合物胺酰胺含氮杂环化合物生物碱第十二章含氮有机化合物胺酰胺含氮杂环化合物第一节胺胺的结构、分类与命名胺的性质重要的胺及其衍生物第一节胺胺的结构、分类与命名一、胺的结构、分类与命名氨或胺分子的空间排布基本上近似甲烷的正四面体结构，而氮在正四面体中心。（一）胺的结构一、胺的结构、分类与命名氨或胺分子的空间排一、胺的结构、分类与命名苯胺分子中氮原子的孤对电子所占据的sp3杂化轨道与苯环上的p轨道共平面，形成共轭体系。这种共轭体系的形成，使芳香胺与脂肪胺在性质上出现较大差异。（一）胺的结构苯胺的结构一、胺的结构、分类与命名苯胺分子中氮原子的一、胺的结构、分类与命名根据氮原子连接烃基的种类不同，胺可分为脂肪胺和芳香胺。根据氮原子上烃基的取代数目不同，胺可分为一级（伯）胺、二级（仲）胺、三级（叔）胺和四级（季）铵盐（或碱）。根据分子中氨基的数目不同，胺可分为一元胺、二元胺和多元胺。（二）胺的分类一、胺的结构、分类与命名根据氮原子连接烃基的种类不同，胺可一、胺的结构、分类与命名简单胺的命名是以胺为母体，烃基为取代基，称“某胺”。当氮原子上连有多个相同的烃基时，用数字“二、三”表示烃基的数目。如果与氮原子相连的烃基不同，则按照次序规则由小到大排列烃基。（三）胺的命名一、胺的结构、分类与命名简单胺的命名是以胺为母体，烃基为取一、胺的结构、分类与命名芳香仲胺和芳香叔胺命名时，以芳香伯胺为母体，脂肪烃基作取代基，并在其名称前冠以“N-”或“N,N-”，表示这些基团与氮原子直接相连，而不是连在芳环上。（三）胺的命名一、胺的结构、分类与命名芳香仲胺和芳香叔胺命名时，以芳香伯一、胺的结构、分类与命名当以胺为母体不便命名时，则以烃基为母体，氨基作取代基命名。（三）胺的命名一、胺的结构、分类与命名当以胺为母体不便命名时，则以烃基为一、胺的结构、分类与命名季铵盐和季铵碱的命名分别与无机铵盐及氢氧化铵相似。（三）胺的命名一、胺的结构、分类与命名季铵盐和季铵碱的命名分别与无机铵盐二、胺的性质胺与氨，除前者易燃外，性质极其相似。低级胺是气体或易挥发的液体，高级脂肪胺为固体。低级胺的气味与氨相似，三甲胺有鱼腥味，丁二胺和戊二胺等有动物尸体腐败的气味。芳香胺为高沸点的液体或低熔点的固体，具有特殊气味。芳香胺的毒性很大，如β-萘胺与联苯胺是引起恶性肿瘤的物质。胺的沸点比相应的醇低。（一）胺的物理性质二、胺的性质胺与氨，除前者易燃外，性质极其相似。（一）胺的物二、胺的性质由于氨基的氮原子上有一对孤电子，易与质子结合，因此具有碱性。可以用胺的水溶液的解离常数或其负对数来表示胺的碱性强弱。通常情况下，胺分子中氮原子上电子云密度越大，其接受质子的能力越强，碱性也越强；氮原子周围的空间位阻越大，氮原子接受质子越困难，胺的碱性就越小。季铵碱是离子型化合物、强碱，其碱性与氢氧化钠相当。各类胺的碱性强弱顺序大致为：季铵碱＞脂肪胺＞氨＞芳香胺。（二）胺的化学性质1．碱性二、胺的性质由于氨基的氮原子上有一对孤电子，易与质子结合，因二、胺的性质一级胺和二级胺能与酰氯、酸酐等酰化剂发生反应，胺分子中氮上的氢被酰基取代生成酰胺。三级胺氮原子上没有可以被取代的氢原子，所有不发生酰化反应。（二）胺的化学性质2．酰化反应二、胺的性质一级胺和二级胺能与酰氯、酸酐等酰化剂发生反应，胺二、胺的性质酰化反应在医药上的应用广泛。在胺类药物分子中引入酰基后常可增加药物的脂溶性，有利于机体的吸收，同时还能提高药物的疗效并降低毒性。（二）胺的化学性质二、胺的性质酰化反应在医药上的应用广泛。在胺类药物分子中引入二、胺的性质脂肪族一级胺与亚硝酸反应生成脂肪族重氮盐正离子。（二）胺的化学性质3．与亚硝酸的反应一级胺与亚硝酸的反应二、胺的性质脂肪族一级胺与亚硝酸反应生成脂肪族重氮盐正离子。二、胺的性质芳香族一级胺与亚硝酸在低温（一般小于5℃）及过量强酸水溶液中反应，生成芳香族重氮盐，该反应称为重氮化反应。（二）胺的化学性质二、胺的性质芳香族一级胺与亚硝酸在低温（一般小于5℃）及过量二、胺的性质脂肪族二级胺或芳香族二级胺与亚硝酸反应，都是在氮上进行亚硝基化，生成N-亚硝基胺。（二）胺的化学性质二级胺与亚硝酸的反应二、胺的性质脂肪族二级胺或芳香族二级胺与亚硝酸反应，都是在氮二、胺的性质N-亚硝基胺为中性黄色油状液体或黄色固体，绝大多数不溶于水，而溶于有机溶剂。亚硝基胺类化合物主要用于实验室、橡胶或化工生产中。亚硝基胺类化合物是一类致癌性很强的化学物质，在已研究的200多种亚硝基化合物中，约有80%以上对动物有致癌性，可诱发动物的食道癌、胃癌、肝癌、结肠癌、膀胱癌、肺癌等各种癌症。（二）胺的化学性质二、胺的性质N-亚硝基胺为中性黄色油状液体或黄色固体，绝大二、胺的性质脂肪族三级胺的氮原子上没有氢，与亚硝酸作用生成不稳定、易水解的亚硝酸盐，若以强碱处理，则重新游离出三级胺。（二）胺的化学性质三级胺与亚硝酸的反应二、胺的性质脂肪族三级胺的氮原子上没有氢，与亚硝酸作用生成不二、胺的性质芳香族三级胺因为氨基的强活化作用，芳环易于发生亲电取代反应，与亚硝酸反应生成对亚硝基芳叔胺。如果对位被其他基团占据，则生成邻亚硝基芳叔胺。（二）胺的化学性质二、胺的性质芳香族三级胺因为氨基的强活化作用，芳环易于发生亲二、胺的性质亚硝基芳香族叔胺在碱性溶液中呈翠绿色，在酸性溶液中由于互变成醌式盐而呈橘黄色。（二）胺的化学性质二、胺的性质亚硝基芳香族叔胺在碱性溶液中呈翠绿色，在酸性溶液二、胺的性质苯胺与卤素的反应迅速。例如苯胺与溴水作用，在室温下立刻生成2,4,6-三溴苯胺白色沉淀。此反应副反应少，可用于苯胺的鉴别和定量。（二）胺的化学性质4．卤代反应二、胺的性质苯胺与卤素的反应迅速。例如苯胺与溴水作用，在室温三、重要的胺及其衍生物苯胺是最简单、最重要的芳香胺，最初从煤焦油中分离得到。苯胺常温下是无色、油状液体，有刺激性气味，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。苯胺性质不稳定、易被氧化，在空气中放置颜色逐渐加深，呈棕色或黑色。苯胺有剧毒，吸入其蒸气或与皮肤与之接触，都会引起中毒。（一）苯胺三、重要的胺及其衍生物苯胺是最简单、最重要的芳香胺，最初从三、重要的胺及其衍生物胆碱广泛存在于生物体内，脑组织和蛋黄中含量较高。胆碱是卵磷脂的组成成分，在人体内与脂肪的代谢有关，能促使油脂很快生成磷脂，防止脂肪在肝脏内积存，形成脂肪肝，临床上常用来治疗肝炎、肝中毒。胆碱羟基上的氢原子被酰基取代的产物称为乙酰胆碱。它是一种具有显著生理作用的神经传导物质。（二）胆碱和乙酰胆碱三、重要的胺及其衍生物胆碱广泛存在于生物体内，脑组织和蛋黄三、重要的胺及其衍生物新洁尔灭的化学名称为溴化二甲基十二烷基苄铵，简称溴化苄烷铵，常温下为微黄色黏稠液体或粉末，吸湿性强，易溶于水，水溶液呈碱性，带有芳香气味，但味道极苦，无刺激性。其结构式为（三）新洁尔灭三、重要的胺及其衍生物新洁尔灭的化学名称为溴化二甲基十二烷三、重要的胺及其衍生物（三）新洁尔灭新洁尔灭分子中同时含有疏水的烷基和亲水的季铵离子，因此，它是一种具有表面活性的物质，在水溶液中可以降低溶液表面的张力、乳化脂肪，起到清洁去污的作用。它还能渗入细菌的内部，引起细胞破裂或溶解，起到抑菌或杀菌的作用。临床上常用的稀释液对皮肤、黏膜、创面、手术器械等进行消毒。三、重要的胺及其衍生物（三）新洁尔灭新洁尔灭分子中同时含有三、重要的胺及其衍生物多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素是具有儿茶酚结构的胺类物质，统称儿茶酚胺。（四）儿茶酚胺类三、重要的胺及其衍生物多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素是具有三、重要的胺及其衍生物多巴胺是大脑神经抑制性递质，其缺乏会引起震颤、麻痹。肾上腺素是肾上腺髓质分泌的主要激素，对α和β受体均有很强的刺激作用，常配成注射剂供药用，有兴奋心脏、收缩血管、升高血压和松弛平滑肌等作用，用于过敏性休克及其他过敏反应、心搏骤停的急救。去甲肾上腺素作用较肾上腺素弱。（四）儿茶酚胺类三、重要的胺及其衍生物多巴胺是大脑神经抑制性递质，其缺乏会三、重要的胺及其衍生物冰毒是在麻黄碱的基础上改造而来的，它能兴奋中枢神经，具有欣快、警觉及抑制食欲的作用，重复使用会成瘾。冰毒对人体的损害严重，吸食或注射0.2g即可致死。中国不生产苯丙胺类药物，也严禁在临床上使用。（五）冰毒三、重要的胺及其衍生物冰毒是在麻黄碱的基础上改造而来的，它第二节酰胺酰胺的结构与命名酰胺的性质医学上常见的酰胺第二节酰胺酰胺的结构与命名（一）酰胺的结构酰胺的结构可看作由酰基和氨基或烃氨基结合而成的。通常把酰胺分子中的

结构称为酰胺键。一、酰胺的结构与命名（一）酰胺的结构酰胺的结构可看作由酰基和氨基（二）酰胺的命名对于氮原子上没有取代基的简单酰胺，可根据相应的酰基名称，命名为“某酰胺”。一、酰胺的结构与命名（二）酰胺的命名对于氮原子上没有取代基的简单（二）酰胺的命名氮原子上有取代基时，命名有两种方法。一是命名为“某酰某胺”；二是将氮原子上的取代基放在“某酰胺”的前面，用“N”表示位置，即取代基直接连接在氮原子上。一、酰胺的结构与命名（二）酰胺的命名氮原子上有取代基时，命名有两（一）酰胺的物理性质酰胺中只有甲酰胺在常温下为液体，其余的多为白色结晶。酰胺的熔点和沸点比相应的羧酸高，这是由于酰胺分子之间可以通过氮原子上的氢形成氢键，发生缔合。低级酰胺易溶于水，但随着相对分子质量的增大，溶解度逐渐降低。二、酰胺的性质（一）酰胺的物理性质酰胺中只有甲酰胺在常温下（二）酰胺的化学性质酰胺一般呈中性，仅在强酸、强碱条件下显示出弱碱性和弱酸性。如果酰胺分子中的氮原子同时与两个酰基相连形成酰亚胺化合物，由于受两个羰基的影响，氮原子上的氢明显具有酸性，能与碱生成盐。二、酰胺的性质1．酸碱性（二）酰胺的化学性质酰胺一般呈中性，仅在强酸（二）酰胺的化学性质酰胺在酸催化下水解生成羧酸和铵盐。酰胺在碱催化下水解生成羧酸盐并放出氨气。酰胺在酶的催化下也能水解生成羧酸和氨或胺。二、酰胺的性质2．水解反应（二）酰胺的化学性质酰胺在酸催化下水解生成羧酸和铵盐。二、酰（二）酰胺的化学性质一级酰胺与亚硝酸反应，生成相应的羧酸，并放出氮气。二、酰胺的性质3．与亚硝酸的反应（二）酰胺的化学性质一级酰胺与亚硝酸反应，生成相应的羧酸，并（一）尿素脲又称尿素，是碳酸的二酰胺。尿素是白色结晶，熔点133℃，易溶于水和乙醇，难溶于乙醚。尿素是人和哺乳动物体内蛋白质代谢的最终结果。尿素具有酰胺的一般性质，但由于其分子中的两个氨基连在同一个羰基上，所以它又具有一些特殊的性质。三、医学上常见的酰胺（一）尿素脲又称尿素，是碳酸的二酰胺。尿素是白色结晶，熔点1（一）尿素尿素的碱性略强于一般的酰胺，它能与某些强酸反应生成盐。如在尿素的水溶液中加入硝酸，能生成白色不溶性盐，常用此方法从尿液中分离提取尿素。三、医学上常见的酰胺1．弱碱性（一）尿素尿素的碱性略强于一般的酰胺，它能与某些强酸反应生成（一）尿素尿素在酸、碱或尿素酶的催化下水解，生成二氧化碳、氨或胺。三、医学上常见的酰胺2．水解反应（一）尿素尿素在酸、碱或尿素酶的催化下水解，生成二氧化碳、氨（一）尿素尿素与亚硝酸反应，生成碳酸并定量地释放出氮气。通过测定氮气的体积，可定量分析溶液中尿素的含量。三、医学上常见的酰胺3．与亚硝酸的反应（一）尿素尿素与亚硝酸反应，生成碳酸并定量地释放出氮气。通过（一）尿素将尿素缓慢加热至稍高于它的熔点，两分子尿素之间脱去一分子氢，生成缩二脲。在缩二脲的碱性溶液中加入少量硫酸铜溶液，可呈现紫色，这个颜色反应称为缩二脲反应。三、医学上常见的酰胺4．缩二脲的生成及缩二脲反应（一）尿素将尿素缓慢加热至稍高于它的熔点，两分子尿素之间脱去（二）磺胺类药物磺胺类药物的基本结构是对氨基苯磺酰胺，简称磺胺。磺胺类药物一般为白色或微黄色结晶性粉末，遇光易变质，在空气中颜色逐渐变深，大多数此类药物在水中溶解度极低，较易溶于稀碱，但形成钠盐后则易溶于水，其水溶液呈强碱性。目前使用的磺胺类药物都是对磺基结构修饰后的化合物。三、医学上常见的酰胺（二）磺胺类药物磺胺类药物的基本结构是对氨基苯磺酰胺，简称磺（三）胍胍可看作是尿素分子中的氧原子被亚氨基取代所生成的化合物，又称亚氨基脲。胍为无色晶体，易溶于水和乙醇，具有强碱性和强吸湿性，熔点50℃。在人体内，含有胍基结构的化合物主要存在于肌肉中，如肌酸、磷酸肌酸等。许多胍的衍生物具有生理活性，如苯乙双胍（降糖灵）、吗啉胍（病毒灵）和链霉素等。三、医学上常见的酰胺（三）胍胍可看作是尿素分子中的氧原子被亚氨基取代所生成的化合（四）丙二酰脲丙二酰脲是无色晶体，熔点245℃，微溶于水，由丙二酰氯或丙二酸二乙酯与尿素发生酰化反应生成丙二酰脲。三、医学上常见的酰胺（四）丙二酰脲丙二酰脲是无色晶体，熔点245℃，微溶于水，（四）丙二酰脲丙二酰脲分子中亚甲基的氢和氮原子上的氢同时受两个羰基的影响，变得比较活泼，在水溶液中能发生酮式与烯醇式互变异构。三、医学上常见的酰胺（四）丙二酰脲丙二酰脲分子中亚甲基的氢和氮原子上的氢同时受两（四）丙二酰脲巴比妥酸本身没有生物活性，但它的C5亚甲基上的两个氢原子被烃基取代（5,5-二取代）后所得到的一系列化合物，却是一类重要的镇静、催眠、麻醉药，总称为巴比妥类药物。三、医学上常见的酰胺巴比妥类药物很多，主要有巴比妥、苯巴比妥（鲁米那）、戊巴比妥和异戊巴比妥等。它们是晶体或结晶性粉末，难溶于水，能溶于一般有机溶剂。由于巴比妥类药物在水中的溶解度较小，常利用其酸性制成钠盐水溶液，供口服或注射用。此类药物有成瘾性，用量过大会危及生命。（四）丙二酰脲巴比妥酸本身没有生物活性，但它的C5亚甲基第三节含氮杂环化合物杂环化合物的分类与命名重要的氮杂环化合物及其衍生物第三节含氮杂环化合物杂环化合物的分类与命名一、杂环化合物的分类与命名（一）杂环化合物的分类五元环1．单杂环六元环一、杂环化合物的分类与命名（一）杂环化合物的分类五元环1．一、杂环化合物的分类与命名（一）杂环化合物的分类芳环与杂环稠并2．稠杂环两个杂环稠并一、杂环化合物的分类与命名（一）杂环化合物的分类芳环与杂环一、杂环化合物的分类与命名（二）杂环化合物的命名杂环化合物的命名比较复杂，国际上大多采用习惯名称，我国一般采用两种方法。一种方法是外文名称的音译，并在同音的汉字旁边加口字旁，口表示环状化合物。另一种方法是IUPAC的置换命名法。一、杂环化合物的分类与命名（二）杂环化合物的命名杂环化合物二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物1．吡咯的结构吡咯的结构示意图呋喃、噻吩的结构与吡咯相似，都具有芳香性，其强弱次序为噻吩＞吡咯＞呋喃。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物1．吡咯二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物酸碱性吡咯氮原子上的孤对电子与环中的π电子形成共轭体系，使得氮原子上的电子云密度降低，与氢的结合能力减弱，因而呈弱酸性。2．吡咯的性质二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物酸碱性二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物亲电取代反应吡咯分子中的氮原子具有斥电子共轭效应，能使环上碳原子的电子云密度增大，杂环活化，比苯更容易发生亲电取代反应。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物亲电取代二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物吡咯及其衍生物吡咯存在于煤焦油中，是无色液体，沸点131℃，不溶于水，易溶于有机溶剂。吡咯的衍生物广泛地存在于自然界中，最重要的吡咯衍生物是含有四个吡咯环和四个次甲基交替相连组成的大环化合物。其取代物称为卟啉族化合物。血红素和叶绿素的基本骨架都是卟吩环。3．常见的五元杂环化合物及其衍生物二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物吡咯及其二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物吡唑、咪唑及其衍生物吡唑和咪唑互为同分异构体，吡唑和咪唑的碱性比吡咯强很多，能与酸作用生成盐。吡唑常见的衍生物有吡唑酮，它是安替比林、氨基比林和安乃近等药物的基本骨架。这类药物常用来治疗头痛、发热、急性关节炎、风湿性关节炎、风湿性神经痛、牙痛及肌肉痛等疾病。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物吡唑、咪二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物咪唑的常见衍生物有组氨酸，它是蛋白质水解的产物之一。组胺酸在人体内经细菌作用脱羧成为组织胺。组织胺有降低血压、扩张血管和促进胃液分泌的作用。人体中组织胺的含量过多，会引起过敏症状。在临床上，组织胺的磷酸盐常用于诊断胃酸缺乏症。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物噻唑及其衍生物噻唑是无色液体，沸点为117℃，具有弱碱性，对氧化剂和还原剂均很稳定。噻唑的一些衍生物在医药领域的应用广泛，如维生素B1及青霉素等都含有噻唑环。维生素B1是噻唑环和嘧啶环结合而成的化合物，因分子中含有硫及胺，所以又称硫胺素。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物噻唑及其二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物青霉素内含有四氢噻唑结构。天然存在的青霉素有七种，即青霉素G、F、X、K，二氢青霉素F，3-戊烯青霉素及顶芽孢菌素N，其中青霉素G的消炎效果最好。青霉素能治疗由于葡萄球菌、链球菌所引起的疾病，如肺炎、脑炎等，它毒性极小，远低于磺胺类药物，它的缺点是不能口服，因为口服会使其失去生物活性。工业生产的青霉素是青霉素G，它是由青霉菌培养液分离得到的。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物青霉素内二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物吡啶环上的碳原子与氮原子均以sp2

杂化轨道成键，每个原子上有一条p轨道，p轨道中有一个p电子，共有六个p电子形成环状封闭的共轭体系，具有芳香性。氮原子上还有一条sp2杂化轨道，被一对电子占据，未参与成键，可以与质子结合，所以吡啶具有碱性。1．吡啶的结构二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物吡啶环上二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物吡啶分子中氮原子上的孤对电子能与氢结合，显碱性（），能与强酸反应生成盐。2．吡啶的性质酸碱性二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物吡啶分子二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物由于氮原子的电负性比碳原子大，会产生吸电子共轭效应，使得环上的π电子云不像苯那样均匀分布，碳原子上的电子云密度降低，因此不易发生亲电反应，只有在强烈条件下，亲电取代反应才能进行，且发生在β

位上。亲电取代反应二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物由于氮原二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物氮原子的强烈的吸电子作用，使得环上的电子云密度降低，特别是在α和γ位上，这两个位置因此也最易发生亲核反应。亲核取代反应二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物氮原子的二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物由于吡啶环具有芳香性，因此它比较稳定，一般不易被氧化。当吡啶环上连有烷基侧链时，侧链容易被氧化成羧基。氧化还原反应吡啶在还原剂的作用下，易被还原为哌啶。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物由于吡啶二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物吡啶是一种无色、有特殊臭味的液体，沸点115℃，可容易水、乙醇及乙醚。许多吡啶的衍生物是具有生物活性的物质。3．常见的六元杂环化合物及其衍生物吡啶及其衍生物二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物吡啶是一二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物嘧啶是无色结晶固体，熔点为22℃，易溶于水，具有弱碱性（），嘧啶本身在自然界不存在，但取代的嘧啶在自然界中有很多，它们大多具有特殊的生理活性。嘧啶及其衍生物二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物嘧啶是无二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（三）稠杂环化合物嘌呤是无色晶体，熔点为217℃，易溶于水，是两性化合物。嘌呤本身在自然界中并不存在，但它的氨基及羟基衍生物却广泛地存在于动、植物体中。许多嘌呤衍生物具有生物活性，如腺嘌呤和鸟嘌呤。1．嘌呤二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（三）稠杂环化合物嘌呤是无色二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（三）稠杂环化合物尿酸、黄嘌呤和次黄嘌呤是腺嘌呤和鸟嘌呤在体内的代谢产物，存在于人体的血液和尿中。尿酸是人体内核酸的代谢产物，由尿排出，健康人每天的排泄量为～10g，血尿酸浓度超出正常值的人容易患上痛风。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（三）稠杂环化合物尿酸、黄嘌二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（三）稠杂环化合物喹啉存在于煤焦油中，为无色油状液体，放置在空气中会逐渐变成黄色，沸点为238℃，有恶臭味，难溶于水。喹啉能与大多数有机溶剂混溶，是一种高沸点溶剂。在制药方面，喹啉可用于制备烟酸及8-羟基喹啉类药物，此外它还能用于制备抗凝血酶原和强心剂。2．喹啉二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（三）稠杂环化合物喹啉存在于第四节生物碱生物碱的性质生物碱的一般提取方法重要的生物碱第四节生物碱生物碱的性质（一）生物碱的物理性质生物碱通常为无色固体结晶，味苦，能溶于氯仿、乙醇、醚等有机溶剂，多半不溶于水。一、生物碱的性质（一）生物碱的物理性质生物碱通常为无色固体结（二）生物碱的化学性质一、生物碱的性质1．碱性生物碱分子中的氮原子上有一对孤对电子，能接受质子显碱性，因此它们能与无机酸和有机酸结合成盐。临床上常利用此性质将生物碱类药物制成易溶于水的盐类加以应用，如硫酸阿托品、盐酸吗啡等。在应用生物碱盐类药物时，应注意不能与其他碱性药物（如巴比妥钠等）并用，否则会因药物之间发生相互作用而失去活性。（二）生物碱的化学性质一、生物碱的性质1．碱性（二）生物碱的化学性质一、生物碱的性质2．沉淀反应大多数生物碱或其盐类能与一些试剂反应，生成不溶性的盐而发生沉淀，通过这个反应可以鉴定及提纯生物碱。能与生物碱发生沉淀反应的试剂称为生物碱沉淀剂，常用的有氢碘酸、磷钼酸、鞣酸和苦味酸等。（二）生物碱的化学性质一、生物碱的性质2．沉淀反应（二）生物碱的化学性质一、生物碱的性质3．显色反应能与生物碱发生颜色反应的试剂称为生物显色剂，常用的有钒酸铵的浓硫酸溶液、钼酸铵的浓硫酸溶液、甲醛的浓酸（浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸）溶液等。例如，1%钒酸铵的浓硫酸溶液遇阿托品显红色，遇可待因显蓝色，遇吗啡显棕色等。利用生物碱的这个性质，可以鉴别不同的生物碱。（二）生物碱的化学性质一、生物碱的性质3．显色反应二、生物碱的一般提取方法

由于盐一般可溶于水及乙醇中，所以用这两种溶剂可以直接提取植物中的生物碱盐。在提取前，先将植物用弱碱（氨或碳酸钠）处理，这时生物碱的盐立刻分解成游离的碱，然后再用有机溶剂（如甲苯、二氯甲烷、石油醚等）萃取，即可得到生物碱。当生物碱中夹杂其他杂质，难以分离时，可以用一些生物碱沉淀剂将它们沉淀下来，再加以提取。当生物碱含量较少时，可采用色谱技术分离提纯生物碱。二、生物碱的一般提取方法由于盐一般可溶于水及乙醇中，三、重要的生物碱（一）烟碱从烟草内取得的含量约为2%～8%的12种生物碱中，最重要的是烟碱和新烟碱，它们均为微黄色的油状液体，易溶于乙醇和乙醚，有旋光性。烟碱和新烟碱的生理效应基本相同，它们均有成瘾性。少量使用能兴奋中枢神经、增高血压，大量使用能抑制中枢神经、麻痹心脏甚至导致死亡，因此不能药用。三、重要的生物碱（一）烟碱从烟草内取得的含量约为2%～8%的三、重要的生物碱（二）颠茄碱颠茄碱是白色的外消旋体，难溶于水，易溶于乙醇、氯仿。临床上，阿托品有镇痛及解痉等作用，常用作麻醉前用药，眼科用作散瞳剂。此外，它还能作有机磷农药中毒的解毒剂。三、重要的生物碱（二）颠茄碱颠茄碱是白色的外消旋体，难溶于水三、重要的生物碱（三）吗啡及其衍生物吗啡存在于鸦片中，为鸦片的主要活性成分，它是最早（1805年）取得的一种生物碱。吗啡族中其他两个重要成员是可待因和蒂巴因，它们都是吗啡的衍生物。三、重要的生物碱（三）吗啡及其衍生物吗啡存在于鸦片中，为鸦片三、重要的生物碱（三）吗啡及其衍生物吗啡有很强的止痛能力，但容易成瘾，可待因成瘾倾向小，被广泛用作局部麻醉药，但它在鸦片中的含量（0.5%）比吗啡（7%～15%）低很多，它主要通过吗啡制备。海洛因是吗啡的衍生物，在自然界中不存在，它是吗啡经乙酸酐处理后生成的二乙酸酯。海洛因镇痛作用较强，成瘾性极大，是吗啡的3～5倍，过量使用能致死，从不作为临床用药，被世界各国列为禁止制造和出售的毒品。三、重要的生物碱（三）吗啡及其衍生物吗啡有很强的止痛能力，但三、重要的生物碱（四）小檗碱小檗碱又称黄连素，属于异喹啉类生物碱，存在于黄连、黄柏等小檗属植物中，游离的小檗碱主要以季铵盐的形式存在。三、重要的生物碱（四）小檗碱小檗碱又称黄连素，属于异喹啉类生三、重要的生物碱（四）小檗碱小檗碱是黄色晶体，味苦，能溶于水，难溶于有机溶剂。它是一种广谱抗菌药，对多种革兰氏阳性细菌和阴性细菌有抑制作用。此外，它还有镇静、降压和健胃的作用。临床上常用小檗碱治疗痢疾和胃肠炎。三、重要的生物碱（四）小檗碱小檗碱是黄色晶体，味苦，能溶于水THANKYOU谢谢！THANKYOU谢谢！医用化学医用化学第十二章含氮有机化合物胺酰胺含氮杂环化合物生物碱第十二章含氮有机化合物胺酰胺含氮杂环化合物第一节胺胺的结构、分类与命名胺的性质重要的胺及其衍生物第一节胺胺的结构、分类与命名一、胺的结构、分类与命名氨或胺分子的空间排布基本上近似甲烷的正四面体结构，而氮在正四面体中心。（一）胺的结构一、胺的结构、分类与命名氨或胺分子的空间排一、胺的结构、分类与命名苯胺分子中氮原子的孤对电子所占据的sp3杂化轨道与苯环上的p轨道共平面，形成共轭体系。这种共轭体系的形成，使芳香胺与脂肪胺在性质上出现较大差异。（一）胺的结构苯胺的结构一、胺的结构、分类与命名苯胺分子中氮原子的一、胺的结构、分类与命名根据氮原子连接烃基的种类不同，胺可分为脂肪胺和芳香胺。根据氮原子上烃基的取代数目不同，胺可分为一级（伯）胺、二级（仲）胺、三级（叔）胺和四级（季）铵盐（或碱）。根据分子中氨基的数目不同，胺可分为一元胺、二元胺和多元胺。（二）胺的分类一、胺的结构、分类与命名根据氮原子连接烃基的种类不同，胺可一、胺的结构、分类与命名简单胺的命名是以胺为母体，烃基为取代基，称“某胺”。当氮原子上连有多个相同的烃基时，用数字“二、三”表示烃基的数目。如果与氮原子相连的烃基不同，则按照次序规则由小到大排列烃基。（三）胺的命名一、胺的结构、分类与命名简单胺的命名是以胺为母体，烃基为取一、胺的结构、分类与命名芳香仲胺和芳香叔胺命名时，以芳香伯胺为母体，脂肪烃基作取代基，并在其名称前冠以“N-”或“N,N-”，表示这些基团与氮原子直接相连，而不是连在芳环上。（三）胺的命名一、胺的结构、分类与命名芳香仲胺和芳香叔胺命名时，以芳香伯一、胺的结构、分类与命名当以胺为母体不便命名时，则以烃基为母体，氨基作取代基命名。（三）胺的命名一、胺的结构、分类与命名当以胺为母体不便命名时，则以烃基为一、胺的结构、分类与命名季铵盐和季铵碱的命名分别与无机铵盐及氢氧化铵相似。（三）胺的命名一、胺的结构、分类与命名季铵盐和季铵碱的命名分别与无机铵盐二、胺的性质胺与氨，除前者易燃外，性质极其相似。低级胺是气体或易挥发的液体，高级脂肪胺为固体。低级胺的气味与氨相似，三甲胺有鱼腥味，丁二胺和戊二胺等有动物尸体腐败的气味。芳香胺为高沸点的液体或低熔点的固体，具有特殊气味。芳香胺的毒性很大，如β-萘胺与联苯胺是引起恶性肿瘤的物质。胺的沸点比相应的醇低。（一）胺的物理性质二、胺的性质胺与氨，除前者易燃外，性质极其相似。（一）胺的物二、胺的性质由于氨基的氮原子上有一对孤电子，易与质子结合，因此具有碱性。可以用胺的水溶液的解离常数或其负对数来表示胺的碱性强弱。通常情况下，胺分子中氮原子上电子云密度越大，其接受质子的能力越强，碱性也越强；氮原子周围的空间位阻越大，氮原子接受质子越困难，胺的碱性就越小。季铵碱是离子型化合物、强碱，其碱性与氢氧化钠相当。各类胺的碱性强弱顺序大致为：季铵碱＞脂肪胺＞氨＞芳香胺。（二）胺的化学性质1．碱性二、胺的性质由于氨基的氮原子上有一对孤电子，易与质子结合，因二、胺的性质一级胺和二级胺能与酰氯、酸酐等酰化剂发生反应，胺分子中氮上的氢被酰基取代生成酰胺。三级胺氮原子上没有可以被取代的氢原子，所有不发生酰化反应。（二）胺的化学性质2．酰化反应二、胺的性质一级胺和二级胺能与酰氯、酸酐等酰化剂发生反应，胺二、胺的性质酰化反应在医药上的应用广泛。在胺类药物分子中引入酰基后常可增加药物的脂溶性，有利于机体的吸收，同时还能提高药物的疗效并降低毒性。（二）胺的化学性质二、胺的性质酰化反应在医药上的应用广泛。在胺类药物分子中引入二、胺的性质脂肪族一级胺与亚硝酸反应生成脂肪族重氮盐正离子。（二）胺的化学性质3．与亚硝酸的反应一级胺与亚硝酸的反应二、胺的性质脂肪族一级胺与亚硝酸反应生成脂肪族重氮盐正离子。二、胺的性质芳香族一级胺与亚硝酸在低温（一般小于5℃）及过量强酸水溶液中反应，生成芳香族重氮盐，该反应称为重氮化反应。（二）胺的化学性质二、胺的性质芳香族一级胺与亚硝酸在低温（一般小于5℃）及过量二、胺的性质脂肪族二级胺或芳香族二级胺与亚硝酸反应，都是在氮上进行亚硝基化，生成N-亚硝基胺。（二）胺的化学性质二级胺与亚硝酸的反应二、胺的性质脂肪族二级胺或芳香族二级胺与亚硝酸反应，都是在氮二、胺的性质N-亚硝基胺为中性黄色油状液体或黄色固体，绝大多数不溶于水，而溶于有机溶剂。亚硝基胺类化合物主要用于实验室、橡胶或化工生产中。亚硝基胺类化合物是一类致癌性很强的化学物质，在已研究的200多种亚硝基化合物中，约有80%以上对动物有致癌性，可诱发动物的食道癌、胃癌、肝癌、结肠癌、膀胱癌、肺癌等各种癌症。（二）胺的化学性质二、胺的性质N-亚硝基胺为中性黄色油状液体或黄色固体，绝大二、胺的性质脂肪族三级胺的氮原子上没有氢，与亚硝酸作用生成不稳定、易水解的亚硝酸盐，若以强碱处理，则重新游离出三级胺。（二）胺的化学性质三级胺与亚硝酸的反应二、胺的性质脂肪族三级胺的氮原子上没有氢，与亚硝酸作用生成不二、胺的性质芳香族三级胺因为氨基的强活化作用，芳环易于发生亲电取代反应，与亚硝酸反应生成对亚硝基芳叔胺。如果对位被其他基团占据，则生成邻亚硝基芳叔胺。（二）胺的化学性质二、胺的性质芳香族三级胺因为氨基的强活化作用，芳环易于发生亲二、胺的性质亚硝基芳香族叔胺在碱性溶液中呈翠绿色，在酸性溶液中由于互变成醌式盐而呈橘黄色。（二）胺的化学性质二、胺的性质亚硝基芳香族叔胺在碱性溶液中呈翠绿色，在酸性溶液二、胺的性质苯胺与卤素的反应迅速。例如苯胺与溴水作用，在室温下立刻生成2,4,6-三溴苯胺白色沉淀。此反应副反应少，可用于苯胺的鉴别和定量。（二）胺的化学性质4．卤代反应二、胺的性质苯胺与卤素的反应迅速。例如苯胺与溴水作用，在室温三、重要的胺及其衍生物苯胺是最简单、最重要的芳香胺，最初从煤焦油中分离得到。苯胺常温下是无色、油状液体，有刺激性气味，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。苯胺性质不稳定、易被氧化，在空气中放置颜色逐渐加深，呈棕色或黑色。苯胺有剧毒，吸入其蒸气或与皮肤与之接触，都会引起中毒。（一）苯胺三、重要的胺及其衍生物苯胺是最简单、最重要的芳香胺，最初从三、重要的胺及其衍生物胆碱广泛存在于生物体内，脑组织和蛋黄中含量较高。胆碱是卵磷脂的组成成分，在人体内与脂肪的代谢有关，能促使油脂很快生成磷脂，防止脂肪在肝脏内积存，形成脂肪肝，临床上常用来治疗肝炎、肝中毒。胆碱羟基上的氢原子被酰基取代的产物称为乙酰胆碱。它是一种具有显著生理作用的神经传导物质。（二）胆碱和乙酰胆碱三、重要的胺及其衍生物胆碱广泛存在于生物体内，脑组织和蛋黄三、重要的胺及其衍生物新洁尔灭的化学名称为溴化二甲基十二烷基苄铵，简称溴化苄烷铵，常温下为微黄色黏稠液体或粉末，吸湿性强，易溶于水，水溶液呈碱性，带有芳香气味，但味道极苦，无刺激性。其结构式为（三）新洁尔灭三、重要的胺及其衍生物新洁尔灭的化学名称为溴化二甲基十二烷三、重要的胺及其衍生物（三）新洁尔灭新洁尔灭分子中同时含有疏水的烷基和亲水的季铵离子，因此，它是一种具有表面活性的物质，在水溶液中可以降低溶液表面的张力、乳化脂肪，起到清洁去污的作用。它还能渗入细菌的内部，引起细胞破裂或溶解，起到抑菌或杀菌的作用。临床上常用的稀释液对皮肤、黏膜、创面、手术器械等进行消毒。三、重要的胺及其衍生物（三）新洁尔灭新洁尔灭分子中同时含有三、重要的胺及其衍生物多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素是具有儿茶酚结构的胺类物质，统称儿茶酚胺。（四）儿茶酚胺类三、重要的胺及其衍生物多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素是具有三、重要的胺及其衍生物多巴胺是大脑神经抑制性递质，其缺乏会引起震颤、麻痹。肾上腺素是肾上腺髓质分泌的主要激素，对α和β受体均有很强的刺激作用，常配成注射剂供药用，有兴奋心脏、收缩血管、升高血压和松弛平滑肌等作用，用于过敏性休克及其他过敏反应、心搏骤停的急救。去甲肾上腺素作用较肾上腺素弱。（四）儿茶酚胺类三、重要的胺及其衍生物多巴胺是大脑神经抑制性递质，其缺乏会三、重要的胺及其衍生物冰毒是在麻黄碱的基础上改造而来的，它能兴奋中枢神经，具有欣快、警觉及抑制食欲的作用，重复使用会成瘾。冰毒对人体的损害严重，吸食或注射0.2g即可致死。中国不生产苯丙胺类药物，也严禁在临床上使用。（五）冰毒三、重要的胺及其衍生物冰毒是在麻黄碱的基础上改造而来的，它第二节酰胺酰胺的结构与命名酰胺的性质医学上常见的酰胺第二节酰胺酰胺的结构与命名（一）酰胺的结构酰胺的结构可看作由酰基和氨基或烃氨基结合而成的。通常把酰胺分子中的

结构称为酰胺键。一、酰胺的结构与命名（一）酰胺的结构酰胺的结构可看作由酰基和氨基（二）酰胺的命名对于氮原子上没有取代基的简单酰胺，可根据相应的酰基名称，命名为“某酰胺”。一、酰胺的结构与命名（二）酰胺的命名对于氮原子上没有取代基的简单（二）酰胺的命名氮原子上有取代基时，命名有两种方法。一是命名为“某酰某胺”；二是将氮原子上的取代基放在“某酰胺”的前面，用“N”表示位置，即取代基直接连接在氮原子上。一、酰胺的结构与命名（二）酰胺的命名氮原子上有取代基时，命名有两（一）酰胺的物理性质酰胺中只有甲酰胺在常温下为液体，其余的多为白色结晶。酰胺的熔点和沸点比相应的羧酸高，这是由于酰胺分子之间可以通过氮原子上的氢形成氢键，发生缔合。低级酰胺易溶于水，但随着相对分子质量的增大，溶解度逐渐降低。二、酰胺的性质（一）酰胺的物理性质酰胺中只有甲酰胺在常温下（二）酰胺的化学性质酰胺一般呈中性，仅在强酸、强碱条件下显示出弱碱性和弱酸性。如果酰胺分子中的氮原子同时与两个酰基相连形成酰亚胺化合物，由于受两个羰基的影响，氮原子上的氢明显具有酸性，能与碱生成盐。二、酰胺的性质1．酸碱性（二）酰胺的化学性质酰胺一般呈中性，仅在强酸（二）酰胺的化学性质酰胺在酸催化下水解生成羧酸和铵盐。酰胺在碱催化下水解生成羧酸盐并放出氨气。酰胺在酶的催化下也能水解生成羧酸和氨或胺。二、酰胺的性质2．水解反应（二）酰胺的化学性质酰胺在酸催化下水解生成羧酸和铵盐。二、酰（二）酰胺的化学性质一级酰胺与亚硝酸反应，生成相应的羧酸，并放出氮气。二、酰胺的性质3．与亚硝酸的反应（二）酰胺的化学性质一级酰胺与亚硝酸反应，生成相应的羧酸，并（一）尿素脲又称尿素，是碳酸的二酰胺。尿素是白色结晶，熔点133℃，易溶于水和乙醇，难溶于乙醚。尿素是人和哺乳动物体内蛋白质代谢的最终结果。尿素具有酰胺的一般性质，但由于其分子中的两个氨基连在同一个羰基上，所以它又具有一些特殊的性质。三、医学上常见的酰胺（一）尿素脲又称尿素，是碳酸的二酰胺。尿素是白色结晶，熔点1（一）尿素尿素的碱性略强于一般的酰胺，它能与某些强酸反应生成盐。如在尿素的水溶液中加入硝酸，能生成白色不溶性盐，常用此方法从尿液中分离提取尿素。三、医学上常见的酰胺1．弱碱性（一）尿素尿素的碱性略强于一般的酰胺，它能与某些强酸反应生成（一）尿素尿素在酸、碱或尿素酶的催化下水解，生成二氧化碳、氨或胺。三、医学上常见的酰胺2．水解反应（一）尿素尿素在酸、碱或尿素酶的催化下水解，生成二氧化碳、氨（一）尿素尿素与亚硝酸反应，生成碳酸并定量地释放出氮气。通过测定氮气的体积，可定量分析溶液中尿素的含量。三、医学上常见的酰胺3．与亚硝酸的反应（一）尿素尿素与亚硝酸反应，生成碳酸并定量地释放出氮气。通过（一）尿素将尿素缓慢加热至稍高于它的熔点，两分子尿素之间脱去一分子氢，生成缩二脲。在缩二脲的碱性溶液中加入少量硫酸铜溶液，可呈现紫色，这个颜色反应称为缩二脲反应。三、医学上常见的酰胺4．缩二脲的生成及缩二脲反应（一）尿素将尿素缓慢加热至稍高于它的熔点，两分子尿素之间脱去（二）磺胺类药物磺胺类药物的基本结构是对氨基苯磺酰胺，简称磺胺。磺胺类药物一般为白色或微黄色结晶性粉末，遇光易变质，在空气中颜色逐渐变深，大多数此类药物在水中溶解度极低，较易溶于稀碱，但形成钠盐后则易溶于水，其水溶液呈强碱性。目前使用的磺胺类药物都是对磺基结构修饰后的化合物。三、医学上常见的酰胺（二）磺胺类药物磺胺类药物的基本结构是对氨基苯磺酰胺，简称磺（三）胍胍可看作是尿素分子中的氧原子被亚氨基取代所生成的化合物，又称亚氨基脲。胍为无色晶体，易溶于水和乙醇，具有强碱性和强吸湿性，熔点50℃。在人体内，含有胍基结构的化合物主要存在于肌肉中，如肌酸、磷酸肌酸等。许多胍的衍生物具有生理活性，如苯乙双胍（降糖灵）、吗啉胍（病毒灵）和链霉素等。三、医学上常见的酰胺（三）胍胍可看作是尿素分子中的氧原子被亚氨基取代所生成的化合（四）丙二酰脲丙二酰脲是无色晶体，熔点245℃，微溶于水，由丙二酰氯或丙二酸二乙酯与尿素发生酰化反应生成丙二酰脲。三、医学上常见的酰胺（四）丙二酰脲丙二酰脲是无色晶体，熔点245℃，微溶于水，（四）丙二酰脲丙二酰脲分子中亚甲基的氢和氮原子上的氢同时受两个羰基的影响，变得比较活泼，在水溶液中能发生酮式与烯醇式互变异构。三、医学上常见的酰胺（四）丙二酰脲丙二酰脲分子中亚甲基的氢和氮原子上的氢同时受两（四）丙二酰脲巴比妥酸本身没有生物活性，但它的C5亚甲基上的两个氢原子被烃基取代（5,5-二取代）后所得到的一系列化合物，却是一类重要的镇静、催眠、麻醉药，总称为巴比妥类药物。三、医学上常见的酰胺巴比妥类药物很多，主要有巴比妥、苯巴比妥（鲁米那）、戊巴比妥和异戊巴比妥等。它们是晶体或结晶性粉末，难溶于水，能溶于一般有机溶剂。由于巴比妥类药物在水中的溶解度较小，常利用其酸性制成钠盐水溶液，供口服或注射用。此类药物有成瘾性，用量过大会危及生命。（四）丙二酰脲巴比妥酸本身没有生物活性，但它的C5亚甲基第三节含氮杂环化合物杂环化合物的分类与命名重要的氮杂环化合物及其衍生物第三节含氮杂环化合物杂环化合物的分类与命名一、杂环化合物的分类与命名（一）杂环化合物的分类五元环1．单杂环六元环一、杂环化合物的分类与命名（一）杂环化合物的分类五元环1．一、杂环化合物的分类与命名（一）杂环化合物的分类芳环与杂环稠并2．稠杂环两个杂环稠并一、杂环化合物的分类与命名（一）杂环化合物的分类芳环与杂环一、杂环化合物的分类与命名（二）杂环化合物的命名杂环化合物的命名比较复杂，国际上大多采用习惯名称，我国一般采用两种方法。一种方法是外文名称的音译，并在同音的汉字旁边加口字旁，口表示环状化合物。另一种方法是IUPAC的置换命名法。一、杂环化合物的分类与命名（二）杂环化合物的命名杂环化合物二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物1．吡咯的结构吡咯的结构示意图呋喃、噻吩的结构与吡咯相似，都具有芳香性，其强弱次序为噻吩＞吡咯＞呋喃。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物1．吡咯二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物酸碱性吡咯氮原子上的孤对电子与环中的π电子形成共轭体系，使得氮原子上的电子云密度降低，与氢的结合能力减弱，因而呈弱酸性。2．吡咯的性质二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物酸碱性二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物亲电取代反应吡咯分子中的氮原子具有斥电子共轭效应，能使环上碳原子的电子云密度增大，杂环活化，比苯更容易发生亲电取代反应。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物亲电取代二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物吡咯及其衍生物吡咯存在于煤焦油中，是无色液体，沸点131℃，不溶于水，易溶于有机溶剂。吡咯的衍生物广泛地存在于自然界中，最重要的吡咯衍生物是含有四个吡咯环和四个次甲基交替相连组成的大环化合物。其取代物称为卟啉族化合物。血红素和叶绿素的基本骨架都是卟吩环。3．常见的五元杂环化合物及其衍生物二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物吡咯及其二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物吡唑、咪唑及其衍生物吡唑和咪唑互为同分异构体，吡唑和咪唑的碱性比吡咯强很多，能与酸作用生成盐。吡唑常见的衍生物有吡唑酮，它是安替比林、氨基比林和安乃近等药物的基本骨架。这类药物常用来治疗头痛、发热、急性关节炎、风湿性关节炎、风湿性神经痛、牙痛及肌肉痛等疾病。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物吡唑、咪二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物咪唑的常见衍生物有组氨酸，它是蛋白质水解的产物之一。组胺酸在人体内经细菌作用脱羧成为组织胺。组织胺有降低血压、扩张血管和促进胃液分泌的作用。人体中组织胺的含量过多，会引起过敏症状。在临床上，组织胺的磷酸盐常用于诊断胃酸缺乏症。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物噻唑及其衍生物噻唑是无色液体，沸点为117℃，具有弱碱性，对氧化剂和还原剂均很稳定。噻唑的一些衍生物在医药领域的应用广泛，如维生素B1及青霉素等都含有噻唑环。维生素B1是噻唑环和嘧啶环结合而成的化合物，因分子中含有硫及胺，所以又称硫胺素。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物噻唑及其二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物青霉素内含有四氢噻唑结构。天然存在的青霉素有七种，即青霉素G、F、X、K，二氢青霉素F，3-戊烯青霉素及顶芽孢菌素N，其中青霉素G的消炎效果最好。青霉素能治疗由于葡萄球菌、链球菌所引起的疾病，如肺炎、脑炎等，它毒性极小，远低于磺胺类药物，它的缺点是不能口服，因为口服会使其失去生物活性。工业生产的青霉素是青霉素G，它是由青霉菌培养液分离得到的。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（一）五元杂环化合物青霉素内二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物吡啶环上的碳原子与氮原子均以sp2

杂化轨道成键，每个原子上有一条p轨道，p轨道中有一个p电子，共有六个p电子形成环状封闭的共轭体系，具有芳香性。氮原子上还有一条sp2杂化轨道，被一对电子占据，未参与成键，可以与质子结合，所以吡啶具有碱性。1．吡啶的结构二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物吡啶环上二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物吡啶分子中氮原子上的孤对电子能与氢结合，显碱性（），能与强酸反应生成盐。2．吡啶的性质酸碱性二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物吡啶分子二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物由于氮原子的电负性比碳原子大，会产生吸电子共轭效应，使得环上的π电子云不像苯那样均匀分布，碳原子上的电子云密度降低，因此不易发生亲电反应，只有在强烈条件下，亲电取代反应才能进行，且发生在β

位上。亲电取代反应二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物由于氮原二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物氮原子的强烈的吸电子作用，使得环上的电子云密度降低，特别是在α和γ位上，这两个位置因此也最易发生亲核反应。亲核取代反应二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物氮原子的二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物由于吡啶环具有芳香性，因此它比较稳定，一般不易被氧化。当吡啶环上连有烷基侧链时，侧链容易被氧化成羧基。氧化还原反应吡啶在还原剂的作用下，易被还原为哌啶。二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物由于吡啶二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物吡啶是一种无色、有特殊臭味的液体，沸点115℃，可容易水、乙醇及乙醚。许多吡啶的衍生物是具有生物活性的物质。3．常见的六元杂环化合物及其衍生物吡啶及其衍生物二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物吡啶是一二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物嘧啶是无色结晶固体，熔点为22℃，易溶于水，具有弱碱性（），嘧啶本身在自然界不存在，但取代的嘧啶在自然界中有很多，它们大多具有特殊的生理活性。嘧啶及其衍生物二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（二）六元杂环化合物嘧啶是无二、重要的氮杂环化合物及其衍生物（三）稠杂环化合物嘌呤是无色晶体，熔点为217℃，易溶于水，是两性化合物。嘌呤本身在自然界中并不存在，但它的氨基及羟基衍生物却广泛地