第十四 课杂环化合物.ppt

第十四章 杂环化合物 第一节 杂环化合物的分类和命名 第二节 杂环的结构与芳香性 第三节 五元杂环化合物 第四节 六元杂环化合物 第五节 稠杂环 第六节 杂环药物 第一节 杂环化合物的分类和命名 * 分类● 参与成环的原子除碳原子外，还有其它元素的原子（杂原子），这类的环状化合物，叫做杂环化合物。● 杂环化合物可按环的大小分类，其中最重要的是五员环、六员环。● 按杂原子的数目分成含有一个杂原子的杂环和含有两个或两个以上杂原子的杂环。● 按环的形式分为单杂环和稠杂环。 * 命名 ● 杂环化合物命名比较复杂，我国习惯采用译音法：即按英文名称译音选用同音汉字，并以口字旁表示为杂环化合物。 （3）命名举例：  ● 另一种命名方法：根据相应的碳环来命名，把杂环看成相应碳环中的碳原子被杂原子所取代而形成的化合物，命名时在相应的碳环名称前加上杂原子的名称。 第二节 杂环的结构与芳香性 * 五元杂环化合物的结构与芳香性 ● 五元杂环化合物在结构上有共同点，即五个原子都位于同一平面上，彼此以σ键相连接，每个碳原子上还有一个电子在P轨道上，杂原子有两个电子在P轨道上，这5个P轨道垂直于环所在的平面，相互交盖成大π键，杂原子的未共用电子对参加了芳香性的6π电子体系的形成，π电子数符合休克尔4n+2规则的要求，所以都具有芳香性。 * 六元杂环化合物的结构与芳香性（以吡啶为例） 第三节 五元杂环化合物 一、呋喃 * 制法 ● 取代反应　　取代反应，一般应采用比较缓和的试剂，否则受到无机酸的作用容易发生环的破裂和树脂化。 * 呋喃的重要衍生物糠醛是呋喃衍生物中最重要的一个。 ● 制法　　工业上除米糠外，其它农副产品，如：麦秆、玉米芯、苷蔗渣、花生壳等等，都可用来制糠醛，这些物质中都含有多缩戊糖，在稀酸作用下可分解成戊糖，戊糖再进一步去水环化，则得糠醛。 3、 糠醛具有一般醛基的性质。 4、 糠醛为常用的优良溶剂，也是有机合成的重要原料。 三、噻吩 * 制法： * 噻吩的衍生物 噻吩的衍生物中有许多是重要的药物，如维生素H、先锋霉素等。最重要的噻吩衍生物是生物素，又称维生素B7，主要存在于动物的肝、肾、乳和酵母中，在鸡蛋黄中含量很高。在恶性肿瘤中的含量比正常组织中高得多。它对微生物、酵母及某些动物的生长发育起促进作用。 在葱头、芦笋和某些肉类食品中，也存在一些噻吩的衍生物，例如： 四、吡咯 * 制法： * 吡咯的衍生物 叶绿素、血红素是自然界含量最大的吡咯衍生物，具有重要的生理作用。它们的分子中都具有相同的基本碳骨架——卟吩，它是由四个吡咯环的α-碳原子通过次甲基（—CH=）相连的复杂共轭体，因此具有卟吩环的化合物都有颜色。 叶绿素与蛋白质结合存在于叶绿体中，是使植物呈现绿色的绿色色素，是植物进行光合作用必不可少的催化剂。血红素与蛋白质结合形成血红蛋白，存在于哺乳动物的红细胞中，是高等动物体内输送氧的物质。 第四节 六元杂环化合物 一、吡啶 * 制法：工业上将煤焦油分馏出的轻油部分，用硫酸处理，使吡啶成为硫酸盐而溶解，再用碱中和即游离出吡啶。 ● 其它化学反应如下： * 吡啶的重要衍生物 维生素B6、维生素PP及雷米封都是吡啶的重要衍生物。维生素B6 又名吡多素，包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。 它们均为无色液体，易溶于水及乙醇。B6 分布较广，酵母、肝脏、肉、鱼、蛋、豆类及花生中含量都较多，谷类外皮尤为丰富。它在体内作为辅酶参与生物体系的转氨、脱羧等作用，与氨基酸的代谢密切相关。长期缺乏B6 会导致皮肤、中枢神经和造血机构的损害。 维生素PP包括β—吡啶甲酸（又名烟酸或尼可酸）及β—吡啶甲酰胺两种物质。在酵母、肝脏、瘦肉、牛乳、花生、黄豆、米糠及胚芽中含量丰富。维生素PP参与体内氧化还原过程，促进新陈代谢。烟酸有降低血中甘油酯及胆固醇的作用，但也有一些副作用。体内缺乏PP能引起糙皮病，因此维生素PP也称抗糙皮病维生素。 雷米封是异烟酸肼的俗名，是抗结核药物。 二、喹啉 * 制法： 第五节 稠杂环 一、苯稠杂环 * 吲哚 吲哚为白色片状晶体，有粪便气味，与β—甲基吲哚共存于粪便中，但纯的吲哚的极稀溶液却具有愉快的香气，可作为香料。吲哚与吡咯相似，也具有松木片反应。 吲哚的一个重要衍生物是β—吲哚乙酸，它广泛存在于植物的幼芽中，是植物生长调节剂。低浓度的 β—吲哚乙酸能促进植物生长，但浓度较高时则抑制作物的生长。 吲哚的另一个重要衍生物是色氨酸，色氨酸在体内经代谢主要生成5-羟基色胺。5-羟基色胺在人的神经活动过程中起重大作