精品課雜環(huán)化合物與生物堿

精品課雜環(huán)化合物與生物堿演示文稿CompanyLogo現(xiàn)在是1頁\一共有37頁\編輯于星期四學(xué)習(xí)目標(biāo)：化學(xué)教研室掌握雜環(huán)化合物的分類和命名熟悉重要的雜環(huán)化合物了解生物堿黔南民族醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)?，F(xiàn)在是2頁\一共有37頁\編輯于星期四章節(jié)目錄第一節(jié)雜環(huán)化合物第二節(jié)生物堿黔南民族醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)?；瘜W(xué)教研室現(xiàn)在是3頁\一共有37頁\編輯于星期四課堂引入雜環(huán)化合物種類繁多，在自然界中分布很廣。具有生物活性的天然雜環(huán)化合物對生物體的生長、發(fā)育、遺傳和衰亡過程都起著關(guān)鍵的作用。而且在醫(yī)藥上也具有重要的地位，如合成藥物中的維生素、抗菌素、抗腫瘤藥等多屬于雜環(huán)化合物。葉綠素核酸血紅素花色素黔南民族醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校化學(xué)教研室現(xiàn)在是4頁\一共有37頁\編輯于星期四含義：成環(huán)原子除碳以外，還有其它如O、N、S、P等雜原子的環(huán)狀化合物，統(tǒng)稱為雜環(huán)化合物。非芳香性雜環(huán)化合物，如：芳香性雜環(huán)化合物，如：雜環(huán)化合物

本章要討論的是環(huán)比較穩(wěn)定，且具有不同程度芳香性的雜環(huán)化合物。

第一節(jié)雜環(huán)化合物黔南民族醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)?；瘜W(xué)教研室現(xiàn)在是5頁\一共有37頁\編輯于星期四雜環(huán)化合物

六元雜環(huán)

稠雜環(huán)◆分類單雜環(huán)稠雜環(huán)五元雜環(huán)苯稠雜環(huán)

一、分類和命名黔南民族醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)?，F(xiàn)在是6頁\一共有37頁\編輯于星期四呋喃噻吩吡咯吡唑咪唑1、雜環(huán)母環(huán)的命名

通常采用音譯法，即按照該雜環(huán)化合物的英文名稱，選用與音譯同音的漢字，再加上“口”字旁組成音譯名。例如"Furan"的名稱為呋喃；"Pyridine"的名稱為吡啶。

Furan

ThiophenePyrrolePyrozoleImidazole◆命名黔南民族醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校現(xiàn)在是7頁\一共有37頁\編輯于星期四2、雜環(huán)母環(huán)的編號（1）含一個雜原子的雜環(huán)的編號

從雜原子開始用阿拉伯?dāng)?shù)字或從雜原子相鄰的碳原子開始用希臘字母α、β、γ等進(jìn)行編號。呋喃吡啶（2）含兩個相同雜原子的雜環(huán)的編號

使雜原子位次之和最小。如果其中一個雜原子上連有氫原子，應(yīng)從連有氫的雜原子開始編號。黔南民族醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)?，F(xiàn)在是8頁\一共有37頁\編輯于星期四（3）含兩個不同雜原子的雜環(huán)的編號

按O、S、N先后順序編號，同時也應(yīng)使雜原子的位次之和最小。（4）有些稠雜環(huán)有特定的編號黔南民族醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)?，F(xiàn)在是9頁\一共有37頁\編輯于星期四γαββα(α-甲基呋喃)(β-氨基吡啶)3-氨基吡啶2-甲基呋喃

當(dāng)雜環(huán)上有取代基時，以雜環(huán)為母體，取代基的位次、名稱和數(shù)目寫在雜環(huán)母體名稱的前面。3、取代雜環(huán)化合物的命名黔南民族醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)?，F(xiàn)在是10頁\一共有37頁\編輯于星期四二、常見雜環(huán)化合物都是平面型分子。碳原子與雜原子均以sp2雜化，并以σ鍵相互連接構(gòu)成五元環(huán)。每個碳原子和雜原子都剩下一個未參與雜化的p軌道。碳原子的p軌道有一個p電子，而雜原子的p軌道有2個p電子，形成了一個環(huán)型封閉的6π電子共軛體系，因此，它們都表現(xiàn)出與苯相似的芳香性。芳香性強(qiáng)弱順序如下：苯＞噻吩＞吡咯＞呋喃。

◆五元雜環(huán)（一）吡咯、呋喃和噻吩的結(jié)構(gòu)黔南民族醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)?，F(xiàn)在是11頁\一共有37頁\編輯于星期四因N原子上的一對電子參與了共軛，吡咯堿性很弱（pKb=13.6)，不能與酸反應(yīng)。又因為N原子的給電子共軛效應(yīng)，使得N原子上的電子云密度降低，N-H鍵的極性增加，所以吡咯顯弱酸性。1、吡咯的酸堿性（二）吡咯、呋喃和噻吩的性質(zhì)2、親電取代反應(yīng)親電取代反應(yīng)的位置：主要是α位。原因：α位的電子云密度高?，F(xiàn)在是12頁\一共有37頁\編輯于星期四

呋喃存在于松木焦油中，其蒸氣遇到浸過鹽酸的松木片時呈綠色，叫做松木片反應(yīng)。此現(xiàn)象可用來鑒定呋喃。噻吩存在于煤焦油的粗苯及石油中，在濃硫酸存在下，與吲哚醌一同加熱顯示藍(lán)色，反應(yīng)靈敏?？捎脕龛b定噻吩。吡咯存在于煤焦油和骨焦油中，其蒸氣或其醇溶液能使浸過鹽酸的松木片呈紅色，此反應(yīng)可用來鑒定吡咯。3、吡咯、呋喃和噻吩的鑒別現(xiàn)在是13頁\一共有37頁\編輯于星期四（一）吡啶的結(jié)構(gòu)環(huán)中的五個碳原子和一個氮原子均以sp2雜化軌道相互重疊形成σ鍵，每個原子提供一個p軌道相互平行形成大π鍵。符合休克爾規(guī)則，具有芳香性。在吡啶的分子中，由于氮原子電負(fù)性大于碳原子，電子云向氮原子偏移，使得環(huán)上的電子云密度分布不均，所以其芳香性比苯差。◆六元雜環(huán)現(xiàn)在是14頁\一共有37頁\編輯于星期四（二）吡啶的性質(zhì)1、水溶性原因：N原子上的孤電子對未參加共軛。堿性順序：脂肪胺＞氨氣＞吡啶＞苯胺＞吡咯

pKb:4.88.89.413.6能與水互溶（其氮原子上的一對未公用電子對能與水形成氫鍵）。2、酸堿性現(xiàn)在是15頁\一共有37頁\編輯于星期四親電取代反應(yīng)位置：β位。原因：β位電子云密度較大。3、親電取代現(xiàn)在是16頁\一共有37頁\編輯于星期四4、親核取代反應(yīng)當(dāng)α和γ位有好的離去基團(tuán)（鹵素，硝基等）時，弱的親核試劑（NH3，H2O等）就能反應(yīng)。親核取代反應(yīng)的位置：α位和γ位，特別是α位。原因：α位和γ位電子云密度低?，F(xiàn)在是17頁\一共有37頁\編輯于星期四5、氧化與還原吡啶環(huán)比苯環(huán)難氧化，環(huán)上連有烴基時，側(cè)鏈可被氧化。吡啶還原后生成飽和的仲胺哌啶?，F(xiàn)在是18頁\一共有37頁\編輯于星期四知識拓展格哈德·多馬克是德國病理解剖學(xué)家，因發(fā)明磺胺藥而獲得1939年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎，被稱為磺胺之父。1932年圣誕節(jié)前夕，當(dāng)多馬克給一些感染了鏈球菌的小白鼠注射了一種稱為“百浪多息”的橘紅色磺胺類染料后，一個奇跡發(fā)生了：這些小白鼠康復(fù)了。此后，他女兒因手指被刺破受了感染，全身發(fā)燒并惡化成敗血癥。他將“百浪多息”推進(jìn)女兒體內(nèi)，使他女兒成為世界上第一個用這種藥戰(zhàn)勝了鏈球菌敗血癥的人?！鞍倮硕嘞ⅰ痹诨铙w中發(fā)生作用的原因是它在體內(nèi)能分解出磺胺基因——對氨基苯磺酰胺（簡稱磺胺）?；前粪奏せ前奉惪咕幥厦褡遽t(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校化學(xué)教研室現(xiàn)在是19頁\一共有37頁\編輯于星期四白色的固體，熔點(diǎn)216~217℃，易溶于水。嘌呤呈中性，可與酸和堿成鹽。9H-嘌呤7H-嘌呤一、嘌呤◆稠雜環(huán)化合物現(xiàn)在是20頁\一共有37頁\編輯于星期四鳥嘌呤（G）（2-氨基-6-羥基嘌呤）二、嘌呤的衍生物1、腺嘌呤和鳥嘌呤（RNA和DNA中均有）腺嘌呤(A)(6-氨基嘌呤)現(xiàn)在是21頁\一共有37頁\編輯于星期四2、尿酸

尿酸2，6，8-三羥基嘌呤尿酸難溶于水。正常人血漿中含尿酸2-6mg%。每天由尿中排出0.5-1g?，F(xiàn)在是22頁\一共有37頁\編輯于星期四第二節(jié)生物堿

本節(jié)將學(xué)習(xí)一類存在于生物體且具有明顯生理活性的含氮堿性有機(jī)化合物——生物堿。生物堿大都具有一種較復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，是一類含氮雜環(huán)化合物。由于生物堿主要分布于植物界，所以又稱植物堿。

化學(xué)教研室現(xiàn)在是23頁\一共有37頁\編輯于星期四一、生物堿的一般通性

（一）

物理性質(zhì)大多數(shù)生物堿：難溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，也可以溶于稀酸溶液中。多為無色晶體或白色粉末，少數(shù)是液體，味苦。特殊：小檗堿為黃色針狀晶體

現(xiàn)在是24頁\一共有37頁\編輯于星期四（二）化學(xué)性質(zhì)⑴弱堿性生物堿大多具有弱堿性，可與酸形成易溶于水的鹽。生物堿(難溶于水)生物堿鹽(易溶于水)臨床上常利用此性質(zhì)來改善生物堿類藥物的水溶性，如硫酸阿托品、磷酸可待因等。利用生物堿的游離體與其鹽的溶解性不同，還可以提取分離和精制生物堿。現(xiàn)在是25頁\一共有37頁\編輯于星期四⑵沉淀反應(yīng)

生物堿+

生物堿沉淀劑→沉淀苦味酸、鞣酸等主要應(yīng)用于生物堿的分離、檢測或鑒別。

⑶顯色反應(yīng)甲醛的濃硫酸溶液、重鉻酸鉀的濃硫酸溶液等生物堿+生物堿顯色劑→有色化合物主要應(yīng)用于進(jìn)行生物堿的檢測或鑒別?，F(xiàn)在是26頁\一共有37頁\編輯于星期四二、藥物中常見的生物堿1.麻黃堿(麻黃素)我國特產(chǎn)中藥麻黃的主要成分

鹽酸麻黃堿治療支氣管哮喘、過敏反應(yīng)、鼻黏膜腫脹及低血壓等病癥。

現(xiàn)在是27頁\一共有37頁\編輯于星期四2.阿托品

來自于從顛茄、莨菪等植物中提取的莨菪堿

硫酸阿托品治療胃腸平滑肌痙攣、胃及十二指腸潰瘍、解有機(jī)磷中毒等，還用于擴(kuò)散瞳孔。

現(xiàn)在是28頁\一共有37頁\編輯于星期四3.小檗堿(黃連素）存在于黃連中

鹽酸小檗堿治療胃腸炎及細(xì)菌性痢疾。

現(xiàn)在是29頁\一共有37頁\編輯于星期四4.喜樹堿存在于喜樹中的一種生物堿喜樹堿常用于治療胃癌、腸癌及白血病等。

現(xiàn)在是30頁\一共有37頁\編輯于星期四5.嗎啡和可待因

嗎啡主要用于解除晚期癌癥患者的劇烈疼痛.可待因主要用于鎮(zhèn)咳。

存在于罌粟科植物，是第一個被提純的生物堿，人類最早使用的鎮(zhèn)痛劑。

現(xiàn)在是31頁\一共有37頁\編輯于星期四雜環(huán)化合物和生物堿AddYourTitleAddYourTitle小結(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名重要雜環(huán)化合物生物堿的一般通性化學(xué)教研室現(xiàn)在是32頁\一共有37頁\編輯于星期四A型選擇題（單選，共20題）屬于雜環(huán)化合物的是為（）A.B.C.D.2.下列化合物中堿性最強(qiáng)的是（

）氨B.甲胺C.吡咯D.吡啶3.不屬于生物堿的是（）麻黃素B.嗎啡C.吲哚D.阿托品4.生物堿一般不溶于（）乙醇B.乙醚C.氯仿D.丙酮5.血紅素是鐵離子與下列哪種雜環(huán)化合物形成的金屬配合物（）吡啶B.吡咯C.咪唑D.喹啉6.青霉素G的分子結(jié)構(gòu)可以看成下列哪種雜環(huán)的衍生物（）A.噻唑B.咪唑C.吡咯D.異喹啉ACCABACompanyLogo現(xiàn)在是33頁\一共有37頁\編輯于星期四7.下列化合物屬于六元環(huán)的是（）

B.C.D.8.下列化合物屬于稠雜環(huán)的是（）B.C.D.9.呋喃蒸氣遇到浸過鹽酸的松木片時呈什么顏色？（）A.藍(lán)色B.綠色C.紅色D.紫色10.噻吩在濃硫酸存在下與吲哚醌一同加熱顯示什么顏色？（）A.紫色B.綠色C.紅色D.藍(lán)色BDBDCompanyLogo現(xiàn)在是34頁\一共有37頁\編輯于星期四11.吡咯蒸氣或其醇溶液能使浸過鹽酸的松木片呈什么顏色？（）A.紅色B.藍(lán)色C.紫色D.綠色12.下列對生物堿物理性質(zhì)的描述錯誤的是（）A.全部為無色晶體或白色粉末B.少數(shù)為液體C.味苦D.難溶于水，易溶于乙醇13.下列不屬于生物堿化學(xué)性質(zhì)的是（）A.弱堿性B.沉淀反應(yīng)C.顯色反應(yīng)D.酯化反應(yīng)14.下列常見生物堿俗稱與化學(xué)名稱不相符的是（）A.煙堿（尼古?。〣.麻黃堿（麻黃素）C.嗎啡（可待因）D.麻黃堿（冰毒）

15.下列化合物堿性最強(qiáng)的是（）A.吡啶B.氨氣C.苯胺D.吡咯DAADCCompanyLogo現(xiàn)在是35頁\一共有37頁\編輯于星期四B型選擇題[1-4]A．B．C．D．1.命名為2-甲基呋喃的化合物是（）2.其蒸氣或其醇溶液能使浸過鹽酸的松木片呈紅色的雜環(huán)化合物是（）3.其蒸氣遇到浸過鹽酸的松木片時呈綠色的雜環(huán)化合物是（）4.在濃硫酸存在下與吲哚醌一同加