有机化学 第2版 课件 第13章 杂环化合物和生物碱

第十三章

杂环化合物和生物碱5-氟尿嘧啶抗恶性肿瘤药苯巴比妥镇静催眠药烟碱（尼古丁）第一节

杂环化合物

杂环化合物：由碳原子和其他原子共同组成环状骨架结构的一类有机化合物。如：

呋喃

吡啶

噻吩杂原子：杂环中的非碳原子，通常指O、S、N。一、杂环化合物的定义

不属于杂环的化合物：环醚

环状酸酐

内酯

内酰胺一、杂环化合物的定义杂环化合物单杂环稠杂环苯稠杂环六元杂环杂环稠杂环五元杂环二、杂环化合物的分类三、杂环化合物的命名（一）杂环母环的命名

杂环母环的通常采用音译法，即根据杂环化合物的英文名称的音译，并用名称带“口”旁的同音汉字来表示环状化合物的名称。如：furan

thiophene

pyridine

quinoline

呋喃

噻吩

吡啶

喹啉

以杂原子为起点开始用阿拉伯数字，或从与杂原子相邻的碳原子开始用希腊字母α、β、γ

等编号。例如：三、杂环化合物的命名（二）杂环母环的编号

1．含1个杂原子的杂环

应尽可能使杂原子编号小。如果其中1个杂原子上连有氢，应从连有氢的杂原子开始编号。例如：三、杂环化合物的命名（二）杂环母环的编号

2．含2个杂原子的杂环

在杂原子编号最小的前提下，按O、S、NH、N的先后顺序编号。例如：三、杂环化合物的命名（二）杂环母环的编号

3．含2个不同杂原子的杂环

苯稠杂环大多与相应的稠环芳烃的编号相同，从一边开始，共用碳原子不编号，遵循杂原子优先原则。杂环稠杂环往往有特定的编号。例如：三、杂环化合物的命名（二）杂环母环的编号

4．对于稠杂环

2-溴呋喃

3-氨基吡啶

2-甲氧基嘧啶（α-溴呋喃）

（β-氨基吡啶）

（α-甲氧基嘧啶）三、杂环化合物的命名（三）取代杂环化合物的命名

连有取代基的杂环化合物的命名，可以选杂环为母体，将取代基的位次、数目及名称写在杂环母环名称前。例如：3-乙基吲哚

2,6-二羟基嘌呤

4-硝基-6-溴喹啉三、杂环化合物的命名（三）取代杂环化合物的命名

当环上有—COOH、—SO3H、—CONH2、—CHO等基团时，则以羧酸、磺酸、酰胺、醛作为母体，将杂环作为取代基命名。例如：

2-呋喃甲醛

4-吡啶甲酸

5-羟基-3-喹啉磺酸

（α-呋喃甲醛）

（γ-吡啶甲酸）三、杂环化合物的命名（三）取代杂环化合物的命名

此外，为了区别杂环化合物的几种互变异构体，需标明饱和碳或N原子上的氢原子（标氢、或指示氢）所在的位置，可在名称前面加上标位的阿拉伯数字和H（斜体大写）例如：三、杂环化合物的命名（三）取代杂环化合物的命名

9H-嘌呤7H-嘌呤2H-吡喃

4H-吡喃

吡咯

呋喃

噻吩四、杂环化合物的性质（一）含有1个杂原子的五元杂环化合物的性质

吡咯分子中虽然具有氮原子，但并无碱性，其原因是吡咯分子中氮原子的未共用电子对形成了大π键，则难以与质子结合，所以吡咯分子的碱性很弱(pKb=13.6)，相反氮原子上的氢原子却显示出很弱的酸性(pKa=17.5)，如在无水条件下能与强碱如固体氢氧化钾共热成盐。四、杂环化合物的性质（一）含有1个杂原子的五元杂环化合物的性质

1．酸碱性

（1）卤代反应四、杂环化合物的性质（一）含有1个杂原子的五元杂环化合物的性质

2．亲电取代反应

（2）硝化反应四、杂环化合物的性质（一）含有1个杂原子的五元杂环化合物的性质

2．亲电取代反应

（3）磺化反应四、杂环化合物的性质（一）含有1个杂原子的五元杂环化合物的性质

2．亲电取代反应

四、杂环化合物的性质（一）含有1个杂原子的五元杂环化合物的性质

3．还原反应

吡啶γ-吡喃四、杂环化合物的性质（一）含有1个杂原子的六元杂环化合物的性质

四、杂环化合物的性质（一）含有1个杂原子的六元杂环化合物的性质

1．碱性

2．亲电取代反应四、杂环化合物的性质（一）含有1个杂原子的六元杂环化合物的性质

3．氧化还原反应

吡啶环对氧化剂比较稳定，尤其在酸性条件下，吡啶更加稳定，很难被氧化。但当环上有烃基时，烃基吡啶容易被氧化成吡啶羧酸。例如：γ-甲基吡啶

γ-吡啶甲酸

烟碱

β-吡啶甲酸第二节

生物碱一、生物碱的分类和命名

生物碱的分类方法很多，常根据化学结构进行分类，如分为有机胺类生物碱、吡啶类生物碱、莨菪烷类生物碱、吲哚类生物碱等。

生物碱多根据其来源命名，如麻黄碱来源于麻黄、烟碱来源于烟草。也可以采用国际通用名称的译音，如烟碱又称为尼古丁。

生物碱在酸性水溶液或稀醇溶液中能和某些试剂生产难溶于水的复盐或分子络合物，该反应成为生物碱沉淀反应，这些试剂被称为生物碱沉淀试剂。

常用的生物碱沉淀剂有碘-碘化钾（KI-I2）、碘化铋钾（BiI3·KI）、碘化汞钾（HgI2·2KI）、硅钨酸（SiO2·12WO3）、苦味酸（2,4,6-三硝基苯酚）。生物碱一般具有弱碱性，能够与酸作用生成生物碱盐。二、生物碱的一般性质（一）碱性