【正文】
了解: 各雜環(huán)化合物衍生物及其生理作用。 ?吡唑、咪唑、噁唑 、異噁唑 、噻唑結(jié)構(gòu)和命名; 吲哚、嘌呤的結(jié)構(gòu)和命名。 ?六元雜環(huán)吡啶結(jié)構(gòu),化學(xué)性質(zhì)。 第二節(jié) 生物堿 99 《 雜環(huán)化合物 》 教學(xué)要求 本章總結(jié) 掌握 ?雜環(huán)母體及衍生物命名法。其反應(yīng)機(jī)理可能包括氧化、脫水、縮合等反應(yīng)。 第二節(jié) 生物堿 98 生物堿可與某些試劑發(fā)生特殊的 顯色反應(yīng) 。12WO312WO3 生 物 堿 生 物 堿 鹽H+O H ( 難 溶 于 水 ) ( 易 溶 于 水 )第二節(jié) 生物堿 97 4. 生物堿的沉淀反應(yīng) 常用沉淀劑有: 碘化汞鉀 (K2HgI4) 碘化鉍鉀 (BiI3生物堿鹽屬離子化合物,其溶解性與生物堿恰好相反。 2. 絕大多數(shù)生物堿具有胺類或含氮雜環(huán)的結(jié)構(gòu),因而顯堿性,分子結(jié)構(gòu)類型不同,堿性強(qiáng)弱也不一樣。臨床上用作麻醉劑或麻醉誘導(dǎo)劑 , 有精神依賴性,其致幻作用是導(dǎo)致被濫用的主要原因。 ? MDMA 屬于致幻劑類毒品,是“ 搖頭丸 ”的主要成分。 第二節(jié) 生物堿 92 4. 冰毒 , 搖頭丸 , K粉 C H 2 C H N H 2苯 丙 胺( 1 苯 基 2 丙 胺 ) 甲 基 苯 丙 胺M AM D M AC H 3C H 2 C H N H C H 3C H 3C H 2 C H N H C H 3C H 3OO氯 胺 酮 ( K 粉 )ON H C H 3C l亞 甲 基 二 氧 苯 丙 胺 2 ( 2 氯 苯 基 ) 2 ( 甲 氨 基 ) 環(huán) 己 酮? 苯丙胺 為中樞神經(jīng)興奮劑 , 是國(guó)家嚴(yán)格管制的精神類藥品。 第二節(jié) 生物堿 91 3. 奎寧 (quinine) NC H 3 OCO HHHC H = C H 2NH含 喹啉環(huán) 及 脂氮雜環(huán) (叔胺 )。其鎮(zhèn)痛作用較小,強(qiáng)度為嗎啡的 1/4,亦不象嗎啡那樣易成癮。臨床上一般使用嗎啡的鹽酸鹽及其制劑。 1支煙含煙堿~。 存在于煙葉中 , 有劇毒。 ?生物堿廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥中。 一、生物堿概述 ?生物堿一般按其來(lái)源命名 。 生物堿的分子結(jié)構(gòu)多數(shù)屬于 仲胺 、 叔胺 ,少數(shù)為 伯胺 ,常含有 氮雜環(huán) ,且大多具有 堿性 。 第一節(jié) 雜環(huán)化合物 五、稠雜環(huán)化合 物 NN NNHNN NN H1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9H 嘌呤 7H 嘌呤 嘧啶環(huán) 與 咪唑環(huán) 稠合 NN NHN123456N H 2NN NHN123456O HH 2 N腺嘌呤 (A) (6氨基嘌呤 ) 鳥(niǎo)嘌呤 (G) (2氨基 6羥基嘌呤 ) 第一節(jié) 雜環(huán)化合物 五、稠雜環(huán)化合物 (三)嘌呤 87 次黃嘌呤、黃嘌呤和尿酸是腺嘌呤與鳥(niǎo)嘌呤在體內(nèi)的代謝產(chǎn)物 , 存在于動(dòng)物肝臟、血和尿中。 (3) 在酸的催化下 環(huán)合和脫水 得 二氫喹啉 N HC H 2C H 2C H O+HNO HH+HH2O NH(4) 二氫喹啉 與 硝基苯 作用 脫氫 生成喹啉 NH+ N O 2 N+ N H 2總之: N H 2+ CH2OHCHOHCH2OH+ NO2H2SO4 FeSO4 N+ N H 2第一節(jié) 雜環(huán)化合物 五、稠雜環(huán)化合 物 (二)喹啉和異喹啉 2. 喹啉及其衍生物的合成 喹啉衍生物合成, 用 取代苯胺 ,相應(yīng) 醛酮 代替甘油 喹啉與異喹啉衍生物 (自學(xué) ) P484 +C H2O HC H O HC H2O HNN H2NH2C = C H C C H3H2S O4OF e C l3 / Z n C l2P h N O2, ?C H37 3 %O H+ +N H2N O2?O H6 9 %N H2N2 C H3C H O+H C l?3 2 %C H3(三)嘌呤 嘌呤為無(wú)色晶體, mp216~ 217℃ ,易溶于水,其水溶液呈中性,但能與酸或堿成鹽。 N發(fā)煙 H 2SO4 300℃ NN O 2 35% 主要發(fā)生在 5位 ( 3)親核取代反應(yīng) 比吡啶容易,喹啉主要發(fā)生在 2位;異喹啉主要發(fā)生在 1位。 第一節(jié) 雜環(huán)化合物 五、稠雜環(huán)化合物 78 N濃 H N O 3 / H 2 S O 40℃ NN O 2+ NN O 250% 48% 第一節(jié) 雜環(huán)化合物 五、稠雜環(huán)化合物 (二)喹啉和異喹啉 1. 性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì)的規(guī)律: ( 1)喹啉的堿性比吡啶弱,異喹啉的堿性比吡啶強(qiáng)。 第一節(jié) 雜環(huán)化合物 五、稠雜環(huán)化合物 (一 ) 吲哚 75 親電取代反應(yīng)活性比苯高,比吡咯低,易在 3位上發(fā)生。吲哚環(huán)的衍生物廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi),與人類的生命、生活有密切的關(guān)系。極稀溶液有香味,可用作香料,濃的吲哚溶液有糞臭味。 71 ( 3)親核取代反應(yīng) 反應(yīng)最易在 2位發(fā)生,其次是 4,6位 NNC H 3N a N H 21 3 0 1 6 0 ℃NNC H 3NNC H 3N H 2 H 2 N+取代鹵素要比取代負(fù)氫更容易 NNC lC lN H 31 0 0 ℃NNN H 2NNC lC l+N H 2N H 31 6 0 ℃NNN H 2N H 2第一節(jié) 雜環(huán)化合物 四、六元雜環(huán) (二)嘧啶及其衍生物 72 嘧啶的衍生物分布范圍廣,如維生素、生物堿、核酸、蛋白質(zhì)及許多藥物都含有嘧啶結(jié)構(gòu)。 70 NNN H 2B rNNN H 2B r 28 0oC第一節(jié) 雜環(huán)化合物 四、六元雜環(huán) (二)嘧啶及其衍生物 ( 2)親電取代 硝化、磺化很難進(jìn)行,可發(fā)生鹵代反應(yīng),鹵素進(jìn)入 5位。 第一節(jié) 雜環(huán)化合物 四、六元雜環(huán) (二)嘧啶及其衍生物 69 (1)堿性 第一節(jié) 雜環(huán)化合物 四、六元雜環(huán) (二)嘧啶及其衍生物 NN+ H C lNHNC lNN+ C H 3 IN+ C H3NC l嘧啶是一元堿,而且堿性都比吡啶弱。 123456NN 噠嗪 (pyridazine) NN123456 嘧啶 (pyrimidine) 123456NN 吡嗪(pyrazine) 第一節(jié) 雜環(huán)化合物 四、六元雜環(huán) 68 二嗪類環(huán)上有兩個(gè) N原子,其電子構(gòu)型都與吡啶中 N原子相同,各有一對(duì)未共用電子在 sp2軌道上,能與水經(jīng)氫鍵締合。 (自學(xué)) 第一節(jié) 雜環(huán)化合物 四、六元雜環(huán) (一)吡啶 3. 吡啶的化學(xué)性質(zhì) 66 第一節(jié) 雜環(huán)化合物 三、五元雜環(huán)化合物(一)吡咯、呋喃、噻吩 小結(jié) :吡啶化學(xué)性質(zhì) 堿性: NH3 吡啶 苯胺 吡咯 親電取代位置: β 位 氧化: 難; N氧化物可制備吡啶衍生物 親核取代位置: α、 γ 位 還原: 易 67 (二)嘧啶 (C4H4N2)及其衍生物 兩個(gè) N原子六元單雜環(huán)體系(二嗪類)。 NC O O HNC H 3K M n O 4β吡啶甲酸 ( 煙酸 ) N K M n O 4NC O O H 比苯難于氧化 NNC H 3H N O 3NC O O HNC O N H 2N H 3煙堿 (尼古丁 ) 煙酸 煙酰胺 第一節(jié) 雜環(huán)化合物 四、六元雜環(huán) (一)吡啶 3. 吡啶的化學(xué)性質(zhì) ① 用 KMnO4氧化 63 第一節(jié) 雜環(huán)化合物 四、六元雜環(huán) (一)吡啶 3. 吡啶的化學(xué)性質(zhì) ② 與過(guò)氧羧酸作用,生成吡啶 N氧化物 N H 2 O 2 / A c O H , 6 5 ℃或 C H3 C O 3 HN O +N氧化物活潑,比吡啶易于 親電、親核 取代: 且取代反應(yīng)均發(fā)生在 a或 g位 (主)。 N+ N a N H 2 1 0 0 ℃N N H N aH 2 ON N H 2 當(dāng) α 或 γ位 上有易離去基時(shí),較弱的親核試劑就能發(fā)生親核取代反應(yīng)。吡啶的親電取代反應(yīng)要比苯難得多,與硝基苯相似,親電取代反應(yīng)主要進(jìn)入 b 位。 第一節(jié) 雜環(huán)化合物 四、六元雜環(huán) (一)吡啶 3. 吡啶的化學(xué)性質(zhì) (1) 堿性 N + H C l N . H C lN + S O 3 N . S O 3N C r O 3+ N + C r O 3 N磺酸吡啶 ,