取代的化合物叫季铵碱课件

引言第15单元含氮有机化合物通常将氮与碳直接相连所形成的化合物称为含氮有机化合物。本单元学习胺、酰胺、杂环化合物和生物碱。引言第15单元含氮有机化合物通常将氮与碳直接引言一般包括胺、酰胺、杂环化合物、生物碱。生物碱是一类存在于生物体内具有明显生理活性的含氮碱性有机物。问题含氮有机化合物一般包括哪些？第15单元含氮有机化合物回答引言一般包括胺、酰胺、杂环化合物、生物碱第15单元含氮有机化合物第二节酰胺第三节杂环化合物第四节生物碱第一节胺第15单元含氮有机化合物第二节酰胺第三节杂环化合物第四第一节胺

胺分子中的氮原子在成键时和氨分子中的氮原子相同，分别与氢原子或碳原子结合形成3个σ键，形成三角锥形结构。各σ键之间的夹角接近于109°。一、胺的结构第一节胺胺分子中的氮原子在成键时和氨分子中的第一节胺（一）根据胺分子中氮原子所连烃基种类的不同，可为脂肪胺（R—NH2）和芳香胺（Ar—NH2）脂肪胺二、胺的分类甲胺三甲胺甲乙胺CH3NH2(CH3)3NCH3CH2NHCH3芳香胺苯胺N-甲基苯胺N,N-二甲基苯胺第一节胺（一）根据胺分子中氮原子所连烃基种类的不同，可为脂第一节胺（二）根据胺分子中与氮原子相连的烃基数目不同分为伯胺、仲胺、叔胺

伯胺：胺分子中氮原子与一个烃基相连。官能团：氨基—NH2

结构通式：R—NH2二、胺的分类第一节胺（二）根据胺分子中与氮原子相连的烃基数目不同分为伯第一节胺

仲胺：胺分子中氮原子与两个烃基相连。官能团：亚氨基结构通式：R—NH—R′（二）根据胺分子中与氮原子相连的烃基数目不同分为伯胺、仲胺、叔胺二、胺的分类第一节胺仲胺：胺分子中氮原子与两个烃基相连第一节胺

叔胺：胺分子中氮原子与三个烃基相连。官能团：次氨基或叔氮原子结构通式：（二）根据胺分子中与氮原子相连的烃基数目不同分为伯胺、仲胺、叔胺二、胺的分类第一节胺叔胺：胺分子中氮原子与三个烃基相连第一节胺（二）根据胺分子中与氮原子相连的烃基数目不同分为伯胺、仲胺、叔胺二、胺的分类将胺分为伯、仲、叔与将醇分为伯、仲、叔的含义是不同的。注意伯、仲、叔醇是指它们的羟基分别与伯、仲、叔碳原子相连接；而伯、仲、叔胺是根据氮原子所连接的烃基数目确定的。第一节胺（二）根据胺分子中与氮原子相连的烃基数目不同分为伯第一节胺（二）根据胺分子中与氮原子相连的烃基数目不同分为伯胺、仲胺、叔胺二、胺的分类注意例如叔丁醇和叔丁胺，两者均具有叔丁基，但前者是叔醇，后者是伯胺。叔丁醇（叔醇）叔丁胺（伯胺）

第一节胺（二）根据胺分子中与氮原子相连的烃基数目不同分为伯第一节胺二、胺的分类（三）根据分子中所含氨基的数目不同分为一元胺、二元胺和多元胺CH3NH2H2NCH2CH2NH2

甲胺（一元胺）二乙胺（二元胺）第一节胺二、胺的分类（三）根据分子中所含氨基的数目不同分第一节胺三、胺的命名简单胺的命名，以胺作母体，烃基作取代基称做某胺。例如：

甲胺苯胺对甲基苯胺CH3NH2第一节胺三、胺的命名简单胺的命名，以胺作母体，烃基作取第一节胺若有几个相同的烃基，可以合并起来写，用二、三等数字表示。若烃基不相同，简单烃基名称放在前面，复杂烃基放在后面。例如：甲乙丙胺二苯胺三苯胺CH3NHCH3(CH3)3NCH3NHCH2CH3二甲胺三甲胺甲乙胺三、胺的命名第一节胺若有几个相同的烃基，可以合并起来写，用二、三等第一节胺芳香胺的氮原子上连有脂肪烃基时，以芳香胺为母体命名，在脂肪烃基名称前面加字母“N”，表示脂肪烃基连在氮原子上。例如：

N-甲基苯胺N-甲基-N-乙基苯胺三、胺的命名第一节胺芳香胺的氮原子上连有脂肪烃基时，以芳香胺为第一节胺比较复杂的胺的命名，是以烃为母体，氨基作为取代基。例如：4-甲基-2-氨基庚烷2-乙氨基己烷三、胺的命名第一节胺比较复杂的胺的命名，是以烃为母体，氨基作为第一节胺四、胺的理化性质（一）胺的物理性质低级脂肪胺（甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺）常温下是气体，其余胺为液体或固体。低级脂肪胺的气味类似于氨，二甲胺、三甲胺有鱼腥味。高级胺气味会逐渐减弱。芳香胺有特殊气味，毒性很大，与皮肤接触或吸入其蒸气，都会引起中毒。伯胺、仲胺可形成分子间氢键，故沸点比分子量相近的烷烃高，但比相应的醇低。氨基与水可以形成氢键，低级胺可溶于水。第一节胺四、胺的理化性质（一）胺的物理性质低级脂肪胺（甲胺第一节胺1．胺的碱性（1）碱性与氨相似，胺的水溶液呈碱性。胺分子中氮原子上也有孤对电子，易与水电离出来的H+结合形成配位键，使溶液中OH-浓度增加。胺的碱性强弱，与氮原子上连接的烃基种类、烃基数目有关。四、胺的理化性质（二）胺的化学性质第一节胺1．胺的碱性胺分子中氮原子上也有孤对电子第一节胺1．胺的碱性（1）碱性四、胺的理化性质（二）胺的化学性质连接不同种类的烃基时，碱性强弱顺序为：脂肪胺＞氨＞芳香胺视频——苯胺的碱性第一节胺1．胺的碱性四、胺的理化性质（二）胺的化学性质第一节胺1．胺的碱性（1）碱性四、胺的理化性质（二）胺的化学性质连接不同数目的脂肪烃基后，一方面脂肪烃基给出电子使氮原子上的电子云密度增大，氮原子上孤对电子的电子云密度越大，其接受H+的能力越强，碱性就越强。另一方面氮原子上连接的脂肪烃基愈多愈大，其占据的空间体积也愈大，使H+不易与氮原子接近而结合，从而可使其碱性降低。第一节胺1．胺的碱性四、胺的理化性质（二）胺的化学性质第一节胺脂肪胺的碱性主要是两方面因素综合的结果，例如二甲胺、甲胺、三甲胺的碱性强弱顺序为：1．胺的碱性（1）碱性四、胺的理化性质（二）胺的化学性质二甲胺＞甲胺＞三甲胺＞氨第一节胺脂肪胺的碱性主要是两方面因素综合的结果，例如二氯化甲铵1．胺的碱性（2）成盐胺属于弱碱，能和强酸作用生成稳定的盐四、胺的理化性质（二）胺的化学性质CH3NH2+HCl（或写作CH3NH2·HCl）盐酸甲胺第一节胺氯化甲铵1．胺的碱性四、胺的理化性质（二）胺的化学性质CH31．胺的碱性（2）成盐胺属于弱碱，能和强酸作用生成稳定的盐四、胺的理化性质（二）胺的化学性质+HCl（或写作C6H5NH2·HCl）盐酸苯胺氯化苯铵第一节胺1．胺的碱性四、胺的理化性质（二）胺的化学性质+HCl（或写胺在和酸生成铵盐之后，水溶性增大。因此常将含有胺结构的药物制成盐，改善药物的水溶性。例如普鲁卡因是优良的局部麻醉药，制成盐酸普鲁卡因后，不仅改善了水溶性，还增强了麻醉作用。1．胺的碱性（2）成盐胺属于弱碱，能和强酸作用生成稳定的盐四、胺的理化性质（二）胺的化学性质讨论第一节胺胺在和酸生成铵盐之后，水溶性增大。因此常将含有胺结构的药第一节胺伯胺和仲胺都能与酸酐反应。反应时胺分子中氮原子上的氢原子被酰基取代而生成酰胺。例如：2．酰化反应四、胺的理化性质（二）胺的化学性质第一节胺伯胺和仲胺都能与酸酐反应。反应时胺分子中氮原子第一节胺伯胺和仲胺都能与酸酐反应。反应时胺分子中氮原子上的氢原子被酰基取代而生成酰胺。例如：乙酰苯胺引入酰基2．酰化反应四、胺的理化性质（二）胺的化学性质第一节胺伯胺和仲胺都能与酸酐反应。反应时胺分子中氮原子第一节胺反应使胺分子中引入了一个酰基，这种使化合物分子中引入酰基的反应叫做酰化反应，反应中提供酰基的试剂叫酰化剂。常用的酰化剂是酰卤和酸酐。酰卤：酸酐：

讨论2．酰化反应四、胺的理化性质（二）胺的化学性质第一节胺反应使胺分子中引入了一个酰基，这种使化合物分子中第一节胺叔胺分子中氮原子上因无氢原子，所以不能发生酰化反应。讨论2．酰化反应四、胺的理化性质（二）胺的化学性质没有氢原子第一节胺叔胺分子中氮原子上因无氢原子，所以不能发生酰化第一节胺胺的酰化反应在医药学上有重要意义。在药物合成中，常利用酰化反应来保护芳环上活泼的氨基、用酰化反应增加药物的脂溶性并降低药物的毒性。在人体中，肝脏也通过乙酰化反应对某些胺类残留药物解毒。讨论四、胺的理化性质（二）胺的化学性质2．酰化反应第一节胺胺的酰化反应在医药学上有重要意义。在药物合成中第一节胺五、季铵碱和季铵盐

铵盐(NH4X)中铵离子的4个氢原子全部都被烃基取代

而成的化合物叫做季铵盐。其中X-代表酸根离子，如

Cl-、Br-、等。季铵盐分子中的X-被OH-取代的化合物叫季铵碱。季铵盐季铵碱第一节胺五、季铵碱和季铵盐铵盐(NH4X)中铵离子的4第一节胺分子结构中的4个烃基(R—)可以相同，也可以不同。季铵碱和季铵盐的命名，类似于碱和铵盐。例如：氢氧化四甲铵溴化二甲基十二烷基苄铵五、季铵碱和季铵盐第一节胺分子结构中的4个烃基(R—)可以相同，也可以不第一节胺季铵碱和季铵盐都是离子型化合物，为结晶性固体，易溶于水，不溶于非极性溶剂。季铵碱是强碱，其碱性与氢氧化钠相近。五、季铵碱和季铵盐第一节胺季铵碱和季铵盐都是离子型化合物，为结晶性第一节胺最简单的芳香胺无色油状液体，具有特殊气味，难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。易被氧化，在空气中长时间放置颜色会逐渐变深，氧化产物很复杂。有剧毒！可通过皮肤接触或吸入其蒸气，引起中毒，因此使用时必须小心。六、医学上常见的胺和季铵化合物

1．苯胺(一)胺第一节胺最简单的芳香胺六、医学上常见的胺和季铵化合物1．第一节胺观察与思考六、医学上常见的胺和季铵化合物

1．苯胺(一)胺视频——苯胺和溴水反应第一节胺观察与思考六、医学上常见的胺和季铵化合物1．苯第一节胺苯胺广泛用于制药工业，是合成磺胺类药物的原料。也是制造炸药、染料和香料的原料。六、医学上常见的胺和季铵化合物(一)胺结果表明苯胺与溴水发生取代反应，生成白色沉淀。此反应可用于检验苯胺，但不能用于它与苯酚的区别。

1．苯胺第一节胺苯胺广泛用于制药工业，是合成磺胺类药物的原料。第一节胺甲胺是无色气体，易溶于水，有氨味，有碱性。蛋白质腐败往往有甲胺生成。甲胺是有机合成原料，可用于制造农药、药物、染料等。二甲胺、三甲胺常温下均为气体，易溶于水，是重要的有机原料。六、医学上常见的胺和季铵化合物(一)胺2．甲胺、二甲胺、三甲胺第一节胺甲胺是无色气体，易溶于水，有氨味，有碱性。蛋白质第一节胺

苯扎溴铵系统命名为溴化二甲基十二烷基苄铵，又称新洁尔灭，属于季铵盐类。六、医学上常见的胺和季铵化合物(二)季铵化合物1．苯扎溴铵（新洁尔灭）第一节胺苯扎溴铵系统命名为溴化二甲基十二烷基苄铵，又称第一节胺苯扎溴铵是一种表面活性物质，有较强的去污及杀菌作用，属低效消毒剂，现已少用。可用于手术前洗手、皮肤和外科器械消毒。六、医学上常见的胺和季铵化合物(二)季铵化合物1．苯扎溴铵（新洁尔灭）第一节胺苯扎溴铵是一种表面活性物质，有较强的去污及杀菌第一节胺胆碱是一种季铵碱，最初在胆汁中发现、具有碱性，故得名。胆碱广泛分布于生物体内，在脑组织和蛋黄中含量较高，为卵磷脂组成成分，参与脂肪代谢，有抗脂肪肝的作用。胆碱六、医学上常见的胺和季铵化合物(二)季铵化合物2．胆碱和乙酰胆碱第一节胺胆碱是一种季铵碱，最初在胆汁中发现、具有碱性，第一节胺乙酰胆碱是胆碱的乙酰化产物，为神经传导递质。结构式如下：乙酰胆碱六、医学上常见的胺和季铵化合物(二)季铵化合物2．胆碱和乙酰胆碱第一节胺乙酰胆碱是胆碱的乙酰化产物，为神经传导递质。结第二节酰胺酰胺可看作氨、伯胺或仲胺氮原子上的氢被酰基取代所生成的化合物，也可看做是羧酸分子羧基上的羟基被氨基或烃氨基取代所生成的化合物。通式为：其中R、R＇、R″可以相同，也可以不相同。一、酰胺的结构和命名第二节酰胺酰胺可看作氨、伯胺或仲胺氮原子上的氢被酰基第二节酰胺根据酰基的名称命名“某酰胺”或“某酰某胺”。N-甲基-N-乙基甲酰胺丙酰胺苯甲酰甲胺一、酰胺的结构和命名第二节酰胺根据酰基的名称命名“某酰胺”或“某酰某胺”。N-第二节酰胺简单的酰胺熔点和沸点都比较高，除甲酰胺是液体外，其他均为结晶固体。这是因为酰胺分子间可通过氮原子上的氢形成氢键的结果，当氮上的氢被烃基取代后，沸点会降低。

N，N-二甲基甲酰胺（DMF）是液体，是一种重要的溶剂。低级的酰胺可溶于水，随着相对分子质量增大，溶解度逐渐减小。二、酰胺的理化性质（一）酰胺的物理性质第二节酰胺简单的酰胺熔点和沸点都比较高，除甲酰胺是液体外，第二节酰胺酰胺分子中氮原子上的孤对电子向羰基方向转移，结合H+能力减弱，水溶液并不显明显碱性，近于中性。二、酰胺的理化性质（二）酰胺的化学性质1．酰胺的酸碱性第二节酰胺酰胺分子中氮原子上的孤对电子向羰基方向转第二节酰胺酰胺在酸、碱催化下发生水解，生成羧酸和氨（或胺），羧酸是弱酸，氨和胺是弱碱，在碱或酸的催化条件下，两者均可以进一步生成盐。二、酰胺的理化性质（二）酰胺的化学性质2．酰胺的水解反应第二节酰胺酰胺在酸、碱催化下发生水解，生成羧酸和氨（第二节酰胺尿素又称脲，从结构上可以看成是碳酸分子中的两个羟基分别被氨基取代后的产物，属于碳酸的酰胺，所以又称做碳酰胺。碳酸尿素（脲）尿素最初从尿中取得，是哺乳动物体内蛋白质代谢的最终产物。尿素为白色结晶，无臭、味咸，熔点l33℃，易溶于水和乙醇。三、尿素的结构和化学性质（一）尿素的结构第二节酰胺尿素又称脲，从结构上可以看成是碳酸分子中的两第二节酰胺尿素具有酰胺结构，但尿素分子中有两个氨基，所以显碱性。尿素的碱性很弱，不能使红石蕊试纸变色。尿素能与强酸作用生成盐。例如：尿素的硝酸盐和草酸盐难溶于水而易结晶，借此可从尿中提取或鉴别尿素。三、尿素的结构和化学性质（二）尿素的主要化学性质1．尿素的弱碱性第二节酰胺尿素具有酰胺结构，但尿素分子中有两个氨基，所第二节酰胺尿素属于酰胺类化合物，具有酰胺的一般性质。在酸、碱或尿素酶的催化下容易水解。三、尿素的结构和化学性质（二）尿素的主要化学性质2．尿素的水解反应第二节酰胺尿素属于酰胺类化合物，具有酰胺的一般性质。在第二节酰胺观察与思考三、尿素的结构和化学性质（二）尿素的主要化学性质3．尿素的缩合反应视频——尿素的缩合反应第二节酰胺观察与思考三、尿素的结构和化学性质（二）尿素的第二节酰胺将固体尿素缓慢加热至150-160℃左右，则两分子尿素间失去一分子氨，生成缩二脲。三、尿素的结构和化学性质（二）尿素的主要化学性质3．尿素的缩合反应第二节酰胺将固体尿素缓慢加热至150-160℃左右，则第二节酰胺三、尿素的结构和化学性质（二）尿素的主要化学性质3．尿素的缩合反应第二节酰胺三、尿素的结构和化学性质（二）尿素的主要化学性质第二节酰胺缩二脲易溶于碱溶液，在其碱溶液中加人少量硫酸铜溶液，呈紫红色，这个颜色反应称缩二脲反应。三、尿素的结构和化学性质（二）尿素的主要化学性质3．尿素的缩合反应视频——缩二脲反应第二节酰胺缩二脲易溶于碱溶液，在其碱溶液中加人少量硫酸第二节酰胺凡分子中含有两个或两个以上酰胺键结构的化合物都能发生缩二脲反应。如多肽和蛋白质等。酰胺键三、尿素的结构和化学性质（二）尿素的主要化学性质3．尿素的缩合反应第二节酰胺凡分子中含有两个或两个以上酰胺键结构的化合物第二节酰胺在农业上尿素用作高效氮肥，在工业上是合成塑料、药物的重要化工原料。在医药上尿素可以软化角质，还可用作利尿脱水药。三、尿素的结构和化学性质（二）尿素的主要化学性质3．尿素的缩合反应第二节酰胺在农业上尿素用作高效氮肥，在工业上是合成塑料、药第二节酰胺丙二酰脲为无色结晶，微溶于水。分子中含有一

个活泼的亚甲基和两个二酰亚胺基，存

在酮式——烯醇式互变异构：四、医学上常见的酰胺及其衍生物（一）丙二酰脲第二节酰胺丙二酰脲为无色结晶，微溶于水。分子中含有四、医学上常见的酰胺及其衍生物（一）丙二酰脲第二节酰胺酮式——烯醇式互变异构四、医学上常见的酰胺及其衍生物（一）丙二酰脲第二节酰胺酮式第二节酰胺酮式烯醇式

四、医学上常见的酰胺及其衍生物（一）丙二酰脲第二节酰胺酮式烯醇式第二节酰胺丙二酰脲有较强酸性，故称为巴比妥酸。巴比妥酸本身无药理作用，但亚甲基上的氢被烃基取代得到的取代物，具有不同程度的镇静、催眠作用，总称为巴比妥类药物。其通式为：四、医学上常见的酰胺及其衍生物（一）丙二酰脲第二节酰胺丙二酰脲有较强酸性，故称为巴比妥酸。巴比妥酸第二节酰胺巴比妥类药物是结晶性粉末，难溶于水，但可利用其弱酸性，制成盐类增大水溶性，临床上常以其可溶性钠盐供注射用。四、医学上常见的酰胺及其衍生物（一）丙二酰脲第二节酰胺巴比妥类药物是结晶性粉末，难溶于水，但可第二节酰胺磺胺即对氨基苯磺酰胺。它对葡萄球菌及链球菌有抑制作用，但由于磺胺的副作用较大，现仅供外用或用作制备磺胺类药物的原料。磺胺是磺胺类药物的基本结构。磺胺四、医学上常见的酰胺及其衍生物（二）磺胺对氨基苯磺酰胺第二节酰胺磺胺即对氨基苯磺酰胺。它对葡萄球菌及链球菌有第二节酰胺目前使用较多的磺胺类药物是为磺胺嘧啶（SD）和磺胺甲噁唑（SMZ）等。

磺胺嘧啶（SD）磺胺甲噁唑（SMZ）四、医学上常见的酰胺及其衍生物（二）磺胺第二节酰胺目前使用较多的磺胺类药物是为磺胺嘧啶（SD第二节酰胺磺胺类药物为白色或淡黄色的结晶粉末，无臭，几乎无味或微苦味，难溶于水，易溶于酸性或碱性溶液中，这是因为磺胺类药物是两性化合物，所以既能与酸成盐，又能与碱成盐。磺胺类药物具有抗菌谱广，性质稳定，口服吸收迅速，毒性较低等优点，目前仍是临床上应用较广的一类重要药物。四、医学上常见的酰胺及其衍生物（二）磺胺第二节酰胺磺胺类药物为白色或淡黄色的结晶粉末，第二节酰胺扑热息痛即对乙酰氨基酚是医药上常用的一种药物。对乙酰氨基酚为白色结晶或结晶性粉末，在空气中较为稳定，微溶于冷水，易溶于热水，毒性和副作用小，是一种较优良的解热镇痛药。其结构为：四、医学上常见的酰胺及其衍生物（三）扑热息痛对乙酰氨基酚第二节酰胺扑热息痛即对乙酰氨基酚是医药上常用的一种药物第三节杂环化合物

杂环化合物通常指由碳原子和其他原子共同构成的环状化合物。环中除碳氢原子以外的其他原子都称为杂原子。最常见的杂原子是氧、硫、氮等。杂环化合物种类繁多，在自然界分布极广，如动植物体内的血红素、叶绿素、核酸的碱基、生物碱、抗生素以及人工合成的药物等大多含有杂环化合物。本节重点介绍环系比较稳定，具有一定芳香性的含氮杂环化合物。第三节杂环化合物杂环化合物通常指由碳原子和其他原子共同第三节杂环化合物杂环化合物的分类是以杂环的骨架为基础。按分子中含环数目可以分为单杂环和稠环两类。单杂环又按环的大小分为五元杂环和六元杂环。

一、杂环化合物的分类和命名吡啶第三节杂环化合物杂环化合物的分类是以杂环的骨架为基杂环化合物种类繁多，在自然界分布极广，如动植物体内的血红素、叶绿素、核酸的碱基、生物碱、抗生素以及人工合成的药物等大多含有杂环化合物。本节重点介绍环系比较稳定，具有一定芳香性的含氮杂环化合物。第三节杂环化合物一、杂环化合物的分类和命名杂环化合物种类繁多，在自然界分布极广，如动植物体内的第三节杂环化合物单杂环——五元杂环一、杂环化合物的分类和命名呋喃噻吩吡咯咪唑噻唑吡唑第三节杂环化合物单杂环——五元杂环一、杂环化合物的分类和命第三节杂环化合物

单杂环——六元杂环一、杂环化合物的分类和命名γ-吡喃吡啶嘧啶第三节杂环化合物第三节杂环化合物稠杂环一、杂环化合物的分类和命名喹啉吲哚嘌呤第三节杂环化合物稠杂环一、杂环化合物的分类和命名喹啉第三节杂环化合物杂环化合物的命名，我国目前统一采用音译法，作为杂环化合物的名称，例如“furan”称做呋喃。一、杂环化合物的分类和命名呋喃furan吲哚indole杂环上连有取代基时，一部分是以杂环母核作为母体来命名的，命名时将取代基的位次、名称写在杂环名称的前面。也有一部分杂环化合物的命名是将杂环母核作为取代基命名的。例如：

第三节杂环化合物杂环化合物的命名，我国目前统一采用音译第三节杂环化合物3-吡啶甲酸一、杂环化合物的分类和命名4-甲基嘧啶2，6-二羟基嘌呤2-呋喃甲醛第三节杂环化合物3-吡啶甲酸一、杂环化合物的分类和命名4-第三节杂环化合物吡咯存在于煤焦油和骨焦油中，为无色液体，不溶于水而易溶于有机溶剂。吡咯的衍生物广泛存在于自然界中，如血红素、叶绿素、维生素B12等都是吡咯的衍生物。二、医学上常见的杂环化合物（一）吡咯与血红素第三节杂环化合物吡咯存在于煤焦油和骨焦油中，为无色液体第三节杂环化合物卟吩二、医学上常见的杂环化合物血红素

血红素分子结构中有一个基本骨架卟吩。卟吩环是由四个吡咯环的α碳原子通过四个次甲基相连而成的共轭体系。二价铁离子在卟吩环中间空穴处通过共价键及配位键与卟吩环形成配合物，四个吡咯环的β-位还各有不同的取代基。（一）吡咯与血红素第三节杂环化合物卟吩二、医学上常见的杂环化合物血红素血第三节杂环化合物在卟吩环的中间空穴处，可以配合不同的金属离子则成为不同的物质。例如，配合镁离子的是叶绿素，配合钴离子的是维生素B12。二、医学上常见的杂环化合物血红素与蛋白质结合成为血红蛋白，存在于红细胞中，是运输氧气的物质。（一）吡咯与血红素第三节杂环化合物在卟吩环的中间空穴处，可以配合不同的金第三节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。嘧啶衍生物广泛分布于自然界。与生物的生长、繁殖、遗传等密切相关，核酸中嘧啶碱为嘧啶类衍生物，核酸中发现的嘧啶碱有胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U）、胸腺嘧啶(T)等。二、医学上常见的杂环化合物（二）嘧啶和嘧啶碱第三节杂环化合物嘧啶是无色结晶固体，熔点为第三节杂环化合物胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）胸腺嘧啶（T）二、医学上常见的杂环化合物（二）嘧啶和嘧啶碱第三节杂环化合物胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）第三节杂环化合物嘌呤为无色结晶，易溶于水，难溶于有机溶剂，具有弱酸性和弱碱性，能与强酸或强碱作用生成盐。嘌呤本身并不存在于自然界，但它的衍生物广泛分布于动植物体内，如腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和尿酸等。腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)尿酸二、医学上常见的杂环化合物（三）嘌呤和嘌呤碱第三节杂环化合物嘌呤为无色结晶，易溶于水，难溶于第三节杂环化合物腺嘌呤和鸟嘌呤是核酸的组成成分，因都具有弱碱性，所以又称嘌呤碱。尿酸是人类和高等动物体内嘌呤的代谢产物。二、医学上常见的杂环化合物（三）嘌呤和嘌呤碱第三节杂环化合物腺嘌呤和鸟嘌呤是核酸的组成成分，因第四节生物碱

生物碱是存在于生物体内具有明显生理活性的含氮碱性有机物。由于生物碱主要是从植物中得到的，所以又称植物碱。生物碱分子中通常有含氮的杂环结构，是中草药的重要的有效成分。它们多数以与有机酸结合成盐的形式，少数以游离碱、酯或苷的形式存在。一、生物碱的概念第四节生物碱生物碱是存在于生物体内具有明显生理活性的含第四节生物碱多数生物碱具有一定的生理作用和药用价值。例如麻黄中的麻黄碱能发汗解热，平喘止咳；黄连中的小檗碱（黄连素）具有抗菌、止痢的作用；长春花中的长春新碱和长春碱具有抗癌的作用；喜树碱有显著的抗癌活性；吗啡有镇痛作用。我国在生物碱方面进行了大量的研究工作，并取得了可喜的成果。一、生物碱的概念第四节生物碱多数生物碱具有一定的生理作用和药用价第四节生物碱对生物碱结构和性质的研究，是寻找新药的捷径。例如，从金鸡纳树皮中提取奎宁，到抗疟疾药物的合成，从研究鸦片中的吗啡到人工合成镇痛药等，都与生物碱的研究息息相关。生物碱的毒性很大，量大会引起中毒。因此，使用时必须注意剂量。一、生物碱的概念第四节生物碱对生物碱结构和性质的研究，是寻找新药第四节生物碱生物碱大多数是无色或白色的结晶性固体，只有少数在常温下为液体（如烟碱、毒芹碱）或有颜色。多数生物碱味苦。生物碱一般难溶于水，易溶于乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂。其盐类多数溶于水，不溶于有机溶剂。二、生物碱的一般性质（一）生物碱的物理性质第四节生物碱生物碱大多数是无色或白色的结晶性固体第四节生物碱生物碱分子中因氮原子上有未共用的电子对，有一定接受质子的能力而具有碱性，大多数生物碱能与酸反应生成易溶于水的生物碱盐。生物碱盐在遇强碱时又游离出生物碱，利用这一性质可以提取和精制生物碱。临床上用的生物碱药物均制成其盐类（如硫酸阿托品、盐酸黄连素等）。（二）生物碱的化学性质1．生物碱的碱性生物碱生物碱盐类难溶于水易溶于水二、生物碱的一般性质第四节生物碱生物碱分子中因氮原子上有未共用的电子对，第四节生物碱生物碱能与某些试剂生成难溶性盐而沉淀。能与生物碱生成沉淀的试剂称为生物碱沉淀剂，主要有：（1）碘化铋钾(KBiI4)试剂，生成红棕色沉淀。（2）苦味酸(三硝基苯酚)试剂，生成黄色沉淀。（3）鞣酸试剂，生成棕黄色沉淀。（4）磷钨酸(H3PO4·12W03)试剂，生成黄色沉淀。根据生成沉淀的颜色可初步判断某些生物碱的存在，也可用于生物碱的分离和精制。（二）生物碱的化学性质2．生物碱的沉淀反应二、生物碱的一般性质第四节生物碱生物碱能与某些试剂生成难溶性盐而沉淀第四节生物碱生物碱能与一些试剂反应呈现不同的颜色，这些试剂被称为生物碱显色剂。常用的生物碱显色剂有钒酸铵、钼酸钠和甲醛等的浓硫酸溶液。例如吗啡遇甲醛-浓硫酸溶液显现紫色，可待因遇甲醛-浓硫酸溶液显现蓝色，茛菪碱遇钒酸铵-浓硫酸溶液呈现红色。生物碱的显色反应可用于鉴别生物碱。（二）生物碱的化学性质3．生物碱的显色反应二、生物碱的一般性质第四节生物碱生物碱能与一些试剂反应呈现不同的颜色，这些第四节生物碱(一)麻黄碱(麻黄素）

麻黄碱是存在于中药麻黄中的一种生物碱，为无色晶体，味苦，易溶于水、乙醇和氯仿中。麻黄碱有兴奋交感神经，扩张支气管，升高血压的作用。临床上用于止咳、过敏反应、鼻黏膜肿胀、低血压症和防治支气管哮喘等。三、医学上常见的生物碱第四节生物碱(一)麻黄碱(麻黄素）麻黄碱是存在于中药第四节生物碱

茛菪碱存在于颠茄、莨菪、曼陀罗等植物的叶中，白色晶体，熔点114～116℃，味苦，难溶于水，易溶于乙醇。其结构式如下：(二)茛菪碱三、医学上常见的生物碱第四节生物碱茛菪碱存在于颠茄、莨菪、曼陀罗等植物的叶中第四节生物碱自然界中的莨菪碱为左旋体，在碱性或加热条件下转化为外消旋体即阿托品。临床上用可溶性硫酸阿托品治疗胃、肠、胆、肾绞痛，也可用作有机磷农药中毒的解毒剂。(二)茛菪碱三、医学上常见的生物碱第四节生物碱自然界中的莨菪碱为左旋体，在碱性或加热第四节生物碱烟碱又名尼古丁，存在于烟叶中，是烟草中生物碱中最主要的一种，无色油状液体，露置空气中渐变棕色，易溶于水、乙醇、氯仿。

(三)烟碱（尼古丁）三、医学上常见的生物碱第四节生物碱烟碱又名尼古丁，存在于烟叶中，是烟草中生物第四节生物碱烟碱有剧毒，少量具有兴奋中枢神经、增高血压的作用，大量能抑制中枢神经，使心脏麻痹，以致死亡。在吸烟产生的烟雾中，还含有其他有毒物质，可引起支气管炎、肺炎、肺水肿、肺癌等疾病。(三)烟碱（尼古丁）三、医学上常见的生物碱第四节生物碱烟碱有剧毒，少量具有兴奋中枢神经、增高血压第四节生物碱这三种生物碱存在于鸦片中。鸦片是罂粟果流出的乳汁经日光晒成的黑色膏体。鸦片中含有25种以上生物碱，其中吗啡最为重要，含量约为10％，其次为可待因，约含0.3％～1.9％。(四)吗啡、可待因和海洛因三、医学上常见的生物碱第四节生物碱这三种生物碱存在于鸦片中。鸦片是罂粟果流出第四节生物碱—R—R′—H—H—CH3—H海洛因可待因吗啡(四)吗啡、可待因和海洛因三、医学上常见的生物碱第四节生物碱—R—R′—H—H—CH3—H海洛因可待因吗啡第四节生物碱吗啡为白色结晶，微溶于水，味苦。吗啡对中枢神经有麻醉作用，镇痛作用强，但易成瘾，不宜长期使用。医药上常用的是盐酸吗啡。(四)吗啡、可待因和海洛因三、医学上常见的生物碱第四节生物碱吗啡为白色结晶，微溶于水，味苦。吗啡第四节生物碱可待因是吗啡的甲基衍生物，白色晶体，难溶于水。可待因的生理作用与吗啡相似，虽然镇痛作用比吗啡弱，成瘾性较吗啡小，但仍不宜滥用。临床上用于治疗严重干咳等。医药上常用的是磷酸可待因制成片剂或糖浆。(四)吗啡、可待因和海洛因三、医学上常见的生物碱第四节生物碱可待因是吗啡的甲基衍生物，白色晶体，第四节生物碱海洛因是吗啡分子中的两个羟基被乙酰化的产物，所以又称二乙酰吗啡，是麻醉作用和毒性都比吗啡强得多的毒品，极易成瘾。(四)吗啡、可待因和海洛因三、医学上常见的生物碱第四节生物碱海洛因是吗啡分子中的两个羟基被乙酰化第四节生物碱咖啡碱是存在于咖啡、茶叶中的一种生物碱，为白色针状结晶、味苦、能溶于热水。从结构上看咖啡碱属于嘌呤衍生物，其结构式为：(五)咖啡碱(咖啡因)三、医学上常见的生物碱第四节生物碱咖啡碱是存在于咖啡、茶叶中的一种生物碱，为第四节生物碱咖啡碱对中枢神经有兴奋作用，临床上用于呼吸衰竭及循环衰竭的解救，并用作利尿剂，例如，对于急性心力衰竭者，肌肉或静脉注射咖啡可迅速扩张体静脉，减少静脉回心血量，降低左房压，还能减轻烦躁不安和呼吸困难，增加心排血量。(五)咖啡碱(咖啡因)三、医学上常见的生物碱第四节生物碱咖啡碱对中枢神经有兴奋作用，临床上用于第四节生物碱小檗碱又称黄连素，存在于黄连、黄柏等小檗属植物中，黄色结晶，味极苦、易溶于水，难溶于苯，氯仿等有机溶剂。

(六)小檗碱三、医学上常见的生物碱第四节生物碱小檗碱又称黄连素，存在于黄连、黄柏等小檗属第四节生物碱小檗碱抗菌谱广，对多种革兰氏菌有抑制作用，临床上用于治疗肠胃炎和细菌性痢疾等。此外，小檗碱还有温和的镇静、降压作用。

(六)小檗碱三、医学上常见的生物碱第四节生物碱小檗碱抗菌谱广，对多种革兰氏菌有抑制作用，1.季铵盐2.仲胺3.酰化反应4.缩二脲反应5.杂环化合物6.生物碱练习与实践一、名词解释1.季铵盐练习与实践一、名词解释1．下列化合物不能与酸酐发生酰化反应的是（）A．甲胺 B．二甲胺C．三甲胺D．甲乙胺2．下列能发生缩二脲反应的是（）

A．尿素