五元杂环化合物.pptVIP

第十八章 杂环化合物 杂环化合物的分类和命名 五元杂环化合物 六元杂环化合物 二杂五元杂环化合物 二杂六元杂环化合物 稠环杂环化合物 生物碱 改变人行为的药物 18.1 杂环化合物的分类和命名 18.2五元杂环化合物 18.3六元杂环化合物 18.4二杂五元杂环化合物 18.5 二杂六元杂环化合物 18.6 稠环杂环化合物 18.7 生物碱 18.8 改变人行为的药物 二、吡啶的性质 1、碱性 吡啶是一个弱碱，它能接受一个质子，其碱性比吡咯强。 ?碱性秩序：三甲胺 ＞ 吡啶 ＞ 苯胺 ＞ 吡咯 吡啶也易与碘甲烷作用生成季铵盐： 2、亲电取代与亲核取代反应 吡啶环由于氮原子的电负性大，环上的电子云向氮转移，而且一般在进行亲电取代的酸性条件下，氮上的孤电子对被质子化或路易斯酸形成络合物，使氮原子带正电。 亲电取代：条件强烈；进入吡啶环的β位 。 其反应过程为： 吡啶和强碱性的苯基锂反应，发生类似的亲核取代反应： 95% 80% 3、氧化还原反应 吡啶环由于电子云密度低，对氧化剂一般比苯环稳定，而对还原剂则比苯环活泼。 三、吡啶的重要衍生物 1、雷米丰（remifonum） 学名异烟酰肼，是一种白色固体，熔点在170—180 ℃之间，易溶于水，γ-吡啶甲酸（异烟酸）与肼缩合即可得到： 抗结核的药物 2、维生素B6 自然界存在的维生素B6 是有下列三种物质组成的： 3、维生素PP 维生素PP包括两种物质，即β-吡啶甲酸和β–吡啶甲酰胺： 五元杂环中含有两个杂原子，其中一个必须是氮原 子的体系叫做唑（azole）。二杂五元杂环化合物主要有： 它们可看作是吡咯和噻吩环上的一个次甲基被一个叔胺基取代形成的杂环化合物。 一、碱性 它们都具有弱碱性，其碱性都比吡咯强。可见在环中引入一个氮原子碱性即大大增加。这是由于引入的氮原子的未共用电子对没有参加共轭体系而较易与氢离子结合。 二、环稳定性 它们都比相应的一元杂环稳定，它们对氧化剂不敏感，对酸也比较稳定，不易开环聚合。 三、亲电取代反应 它们都能进行亲电取代反应，但它们的活性都比一杂五元环低得多。因此，反应条件要求较剧烈，而且吡唑进行亲电取代，取代基主要进入4位，而咪唑和噻唑则主要进入5位。 四、互变异构现象 吡唑和咪唑都能发生互变异构现象。 五、重要衍生物 吡唑、咪唑和噻唑的衍生物主要是一些常用的药物，如吡唑酮是安替匹林、氨基比林和安乃进等解热镇痛药物的基本结构： 在吡啶分子中引入第二个氮原子，有三种可能的位置：1，2位、1，3位和1，4位。 其中以嘧啶最重要，它的衍生物广泛存在于自然界。 一、嘧啶的酸碱性 嘧啶具有弱碱性，碱性比吡啶还弱。这是由于往吡啶环上再引入一个氮原子相当于一个硝基的吸电子效应，能使另一个氮原子上的电子密度减低，其碱性也随着降低。 二、环的稳定性 嘧啶比吡啶要稳定些，表现在嘧啶对冷的碱溶液、氧化剂有一定的稳定性。 三、亲电取代核亲核取代反应 嘧啶更难发生亲电取代反应，一般不发生硝化和磺化反应，只能进行卤代，反应发生在5位上： 而嘧啶进行亲核取代反应则比吡啶容易，反应主要发生在氮的邻对位，即2，4，6位。如： 从结构上看，苯环与杂环或杂环与杂环都可以共用两个碳原子，稠合成稠环杂环化合物。重要的稠环化合物有吲哚、喹啉、嘌呤等。 一、吲哚及其衍生物 吲哚分子中含有吡咯环，故其性质与吡咯相似。其化学稳定性比吡咯强。遇光和空气时易被氧化。 吲哚也容易进行亲电取代反应，取代基进入3位（即β位）。 3-硝基吲哚，35% 3-吲哚磺酸 杂环化合物的定义：在环状有机化合物中，构成环的原子除了碳原子外还含有其他原子，这种环状化合物就叫做杂环化合物（heterocyclic compound）。除碳以外的其他原子叫做杂原子。常见的杂原子有：氮、氧、硫。 90%以上药物和60%以上的有机化合物为杂环化合物。 碳水化合物（它为生命提供能量）、 叶绿素（它为植物提供绿色）、 血红素(它赋予血液以鲜红的颜色)都是杂环化合物； 核酸中的杂环（嘧啶和嘌呤）部分对DNA的复制起着至关重要的作用并使生命得以代代相传； 杂环化合物通常是酶和辅酶中催化生化反应的活性部位。 一、分类 按