课杂环化合物与生物碱

课杂环化合物与生物碱章节目录黔南民族医学高等专科学校化学教研室第一节杂环化合物第二节生物碱化学教研室课堂引入杂环化合物种类繁多,在自然界中分布很广。具有生物活性得天然杂环化合物对生物体得生长、发育、遗传和衰亡过程都起着关键得作用。而且在医药上也具有重要得地位,如合成药物中得维生素、抗菌素、抗肿瘤药等多属于杂环化合物。叶绿素核酸血红素黔南民族医学高等专科学校花色素化学教研室

含义:成环原子除碳以外,还有其她如O、N、S、P等杂原子得环状化合物,统称为杂环化合物。非芳香性杂环化合物,如:芳香性杂环化合物,如:杂环化合物

本章要讨论得就是环比较稳定,且具有不同程度芳香性得杂环化合物。黔南民族医学高等专科学校

第一节杂环化合物杂环化合物

六元杂环

稠杂环◆分类单杂环稠杂环五元杂环苯稠杂环

一、分类和命名黔南民族医学高等专科学校呋喃噻吩吡咯吡唑咪唑1、杂环母环得命名

通常采用音译法,即按照该杂环化合物得英文名称,选用与音译同音得汉字,再加上“口”字旁组成音译名。例如"Furan"得名称为呋喃;"Pyridine"得名称为吡啶。

Furan

ThiophenePyrrolePyrozoleImidazole◆命名黔南民族医学高等专科学校2、杂环母环得编号(1)含一个杂原子得杂环得编号

从杂原子开始用阿拉伯数字或从杂原子相邻得碳原子开始用希腊字母α、β、γ等进行编号。呋喃吡啶(2)含两个相同杂原子得杂环得编号

使杂原子位次之和最小。如果其中一个杂原子上连有氢原子,应从连有氢得杂原子开始编号。黔南民族医学高等专科学校(3)含两个不同杂原子得杂环得编号

按O、S、N先后顺序编号,同时也应使杂原子得位次之和最小。(4)有些稠杂环有特定得编号黔南民族医学高等专科学校γαββα(α-甲基呋喃)(β-氨基吡啶)3-氨基吡啶2-甲基呋喃

当杂环上有取代基时,以杂环为母体,取代基得位次、名称和数目写在杂环母体名称得前面。3、取代杂环化合物得命名黔南民族医学高等专科学校大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点二、常见杂环化合物都就是平面型分子。碳原子与杂原子均以sp2杂化,并以σ键相互连接构成五元环。每个碳原子和杂原子都剩下一个未参与杂化得p轨道。碳原子得p轨道有一个p电子,而杂原子得p轨道有2个p电子,形成了一个环型封闭得6π电子共轭体系,因此,她们都表现出与苯相似得芳香性。芳香性强弱顺序如下:苯＞噻吩＞吡咯＞呋喃。

黔南民族医学高等专科学校◆五元杂环(一)吡咯、呋喃和噻吩得结构因N原子上得一对电子参与了共轭,吡咯碱性很弱(pKb=13、6),不能与酸反应。又因为N原子得给电子共轭效应,使得N原子上得电子云密度降低,N-H键得极性增加,所以吡咯显弱酸性。1、吡咯得酸碱性(二)吡咯、呋喃和噻吩得性质2、亲电取代反应亲电取代反应得位置:主要就是α位。原因:α位得电子云密度高。

呋喃存在于松木焦油中,其蒸气遇到浸过盐酸得松木片时呈绿色,叫做松木片反应。此现象可用来鉴定呋喃。噻吩存在于煤焦油得粗苯及石油中,在浓硫酸存在下,与吲哚醌一同加热显示蓝色,反应灵敏。可用来鉴定噻吩。吡咯存在于煤焦油和骨焦油中,其蒸气或其醇溶液能使浸过盐酸得松木片呈红色,此反应可用来鉴定吡咯。3、吡咯、呋喃和噻吩得鉴别(一)吡啶得结构环中得五个碳原子和一个氮原子均以sp2杂化轨道相互重叠形成σ键,每个原子提供一个p轨道相互平行形成大π键。符合休克尔规则,具有芳香性。在吡啶得分子中,由于氮原子电负性大于碳原子,电子云向氮原子偏移,使得环上得电子云密度分布不均,所以其芳香性比苯差。◆六元杂环(二)吡啶得性质1、水溶性原因:N原子上得孤电子对未参加共轭。碱性顺序:脂肪胺＞氨气＞吡啶＞苯胺＞吡咯

pKb:4、88、89、413、6能与水互溶(其氮原子上得一对未公用电子对能与水形成氢键)。2、酸碱性亲电取代反应位置:β位。原因:β位电子云密度较大。3、亲电取代4、亲核取代反应当α和γ位有好得离去基团(卤素,硝基等)时,弱得亲核试剂(NH3,H2O等)就能反应。亲核取代反应得位置:α位和γ位,特别就是α位。原因:α位和γ位电子云密度低。5、氧化与还原吡啶环比苯环难氧化,环上连有烃基时,侧链可被氧化。吡啶还原后生成饱和得仲胺哌啶。化学教研室知识拓展黔南民族医学高等专科学校格哈德·多马克就是德国病理解剖学家,因发明磺胺药而获得1939年诺贝尔生理学和医学奖,被称为磺胺之父。1932年圣诞节前夕,当多马克给一些感染了链球菌得小白鼠注射了一种称为“百浪多息”得橘红色磺胺类染料后,一个奇迹发生了:这些小白鼠康复了。此后,她女儿因手指被刺破受了感染,全身发烧并恶化成败血症。她将“百浪多息”推进女儿体内,使她女儿成为世界上第一个用这种药战胜了链球菌败血症得人。“百浪多息”在活体中发生作用得原因就是她在体内能分解出磺胺基因——对氨基苯磺酰胺(简称磺胺)。磺胺嘧啶磺胺类抗菌药白色得固体,熔点216~217℃,易溶于水。嘌呤呈中性,可与酸和碱成盐。9H-嘌呤7H-嘌呤一、嘌呤◆稠杂环化合物鸟嘌呤(G)(2-氨基-6-羟基嘌呤)二、嘌呤得衍生物1、腺嘌呤和鸟嘌呤(RNA和DNA中均有)腺嘌呤(A)(6-氨基嘌呤)2、尿酸

尿酸2,6,8-三羟基嘌呤尿酸难溶于水。正常人血浆中含尿酸2-6mg%。每天由尿中排出0、5-1g。化学教研室第二节生物碱

本节将学习一类存在于生物体且具有明显生理活性得含氮碱性有机化合物——生物碱。生物碱大都具有一种较复杂得环状结构,就是一类含氮杂环化合物。由于生物碱主要分布于植物界,所以又称植物碱。

一、生物碱得一般通性

(一)

物理性质大多数生物碱:难溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,也可以溶于稀酸溶液中。多为无色晶体或白色粉末,少数就是液体,味苦。特殊:小檗碱为黄色针状晶体

(二)化学性质⑴弱碱性生物碱大多具有弱碱性,可与酸形成易溶于水得盐。生物碱(难溶于水)生物碱盐(易溶于水)临床上常利用此性质来改善生物碱类药物得水溶性,如硫酸阿托品、磷酸可待因等。利用生物碱得游离体与其盐得溶解性不同,还可以提取分离和精制生物碱。⑵沉淀反应

生物碱+

生物碱沉淀剂→沉淀苦味酸、鞣酸等主要应用于生物碱得分离、检测或鉴别。

⑶显色反应甲醛得浓硫酸溶液、重铬酸钾得浓硫酸溶液等生物碱+生物碱显色剂→有色化合物主要应用于进行生物碱得检测或鉴别。二、药物中常见得生物碱1、麻黄碱(麻黄素)我国特产中药麻黄得主要成分

盐酸麻黄碱治疗支气管哮喘、过敏反应、鼻黏膜肿胀及低血压等病症。

2、阿托品

来自于从颠茄、莨菪等植物中提取得莨菪碱

硫酸阿托品治疗胃肠平滑肌痉挛、胃及十二指肠溃疡、解有机磷中毒等,还用于扩散瞳孔。

3、小檗碱(黄连素)存在于黄连中

盐酸小檗碱治疗胃肠炎及细菌性痢疾。

4、喜树碱存在于喜树中得一种生物碱喜树碱常用于治疗胃癌、肠癌及白血病等。

5、吗啡和可待因

吗啡主要用于解除晚期癌症患者得剧烈疼痛、可待因主要用于镇咳。

存在于罂粟科植物,就是第一个被提纯得生物碱,人类最早使用得镇痛剂。

化学教研室杂环化合物和生物碱AddYourTitleAddYourTitle小结杂环化合物得分类和命名重要杂环化合物生物碱得一般通性panyLogoA型选择题(单选,共20题)属于杂环化合物得就是为()A、B、C、D、2、下列化合物中碱性最强得就是(

)氨B、甲胺C、吡咯D、吡啶3、不属于生物碱得就是()麻黄素B、吗啡C、吲哚D、阿托品4、