有機化學(xué)第十七雜環(huán)化合物

有機化學(xué)第十七雜環(huán)化合物第1頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月稠雜環(huán)：

喹啉

吲哚

嘌呤

苯并吡喃鹽

苯并單雜環(huán)單雜環(huán)并單雜環(huán)第2頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月雜環(huán)化合物的分類與命名一、分類稠雜環(huán)

五元雜環(huán)

六元雜環(huán)

第3頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月雜環(huán)化合物的命名

音譯法：按照IUPAC推薦的普通名稱，用2~3個漢字音譯，使用帶口字旁的同音漢字。系統(tǒng)命名法：根據(jù)相應(yīng)的碳環(huán)命名。

氮雜-2,4,6-環(huán)庚三烯

第4頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月二、命名1、音譯法命名：根據(jù)英文音義，用帶口字旁的同音漢字第5頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月

含有兩個雜原子的五元雜環(huán)，若至少有一個雜原子是氮，則該雜環(huán)化合物稱為唑OxazoleThiazoleIdidazolePyrazole口惡唑噻唑咪唑吡唑第6頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月雜環(huán)編號的一般原則如下：i)含一個雜原子時從雜原子開始編號，同時使取代基位次最小

3-甲基吡啶（β）

ii）含兩個相同雜原子時，編號從連有取代基或H的雜原子開始，并使另一個雜原子位次最小

4-甲基咪唑

4-氨基嘧啶

2,5-二苯基咪唑

第7頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月口惡唑噻唑咪唑吡唑iii)含不同雜原子時，則按O,S,N順序編號，并使另一個雜原子位次最小iv)有關(guān)稠雜環(huán)化合物的編號

喹啉異喹啉嘌呤吲哚咔唑第8頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月v)當(dāng)取代基是-COOH，-COOR，-SO3H，-CHO等時，雜環(huán)作為取代基來命名。3-吲哚乙酸

雜環(huán)命名中羥基、氨基作為取代基命名2-呋喃甲醛

第9頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月有些稠雜環(huán)化合物的原子編號是固定的。異喹啉

嘌呤

第10頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2、另一命名法是將雜環(huán)看作碳環(huán)衍生物，在碳環(huán)名稱前加上雜原子的名稱，再在中間加一“雜”字。碳環(huán)母核

苯環(huán)戊二烯萘茂氧雜-2,4-環(huán)戊二烯(呋喃)

第11頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第12頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月1呋喃、吡咯、噻吩的結(jié)構(gòu)sp2雜化

17-3

重要雜環(huán)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第13頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)特點：①雜原子共軛效應(yīng)是供電子的，誘導(dǎo)效應(yīng)是吸電子的。②雜原子是sp2雜化，未成鍵電子對在2p軌道上，參與共軛。由于6個π電子分布于5個原子上，整個環(huán)的π電子幾率密度比苯大，是富電子芳環(huán)，因而比苯環(huán)活潑，親電取代反應(yīng)比苯快得多。第14頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2

吡啶的結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)特點：雜原子的共軛效應(yīng)和誘導(dǎo)效應(yīng)都是吸電子的；未成鍵電子對在sp2雜化軌道上，不參與共軛。是缺電子芳雜環(huán)，因而性質(zhì)不如苯環(huán)活潑sp2雜化第15頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月3

呋喃、吡咯、噻吩、吡啶的性質(zhì)

(1)

親電取代反應(yīng)呋喃、吡咯、噻吩具有芳香性，能進(jìn)行鹵代、硝化、磺化等親電取代反應(yīng)，且反應(yīng)的速度比苯快得多，發(fā)生反應(yīng)時取代基優(yōu)先進(jìn)入α-位。第16頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月α-噻吩磺酸

噻吩對氧化劑穩(wěn)定，可用一般的硝化劑和磺化劑第17頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月呋喃和吡咯對及氧化劑都比較敏感，應(yīng)使用特殊的試劑乙酰硝酸酯進(jìn)行硝化，使用吡啶三氧化硫進(jìn)行磺化。α-呋喃磺酸α-硝基吡咯第18頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月吡啶比苯難發(fā)生親電取代反應(yīng)，反應(yīng)條件要求和硝基苯差不多；在發(fā)生反應(yīng)時取代基主要進(jìn)入β-位。吡啶的氯代要用AlCl3催化且要加熱；吡啶的磺化要用發(fā)煙H2SO4并要加熱；β（3）-硝基吡啶

第19頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)氧化反應(yīng)吡啶環(huán)對氧化劑穩(wěn)定，比苯環(huán)難氧化。2,3-吡啶二甲酸β-吡啶甲酸第20頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)還原反應(yīng)

呋喃、吡咯、噻吩都比苯容易還原為飽和的環(huán)。四氫呋喃四氫吡咯第21頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月吡啶比苯易還原，用鈉加乙醇、催化加氫均使吡啶還原為六氫吡啶。第22頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)吡咯和吡啶的酸堿性吡咯分子中，氮原子上的未共用電子對參與了環(huán)的共軛體系，使它的堿性減弱。吡咯的酸性極弱，介于醇和酚之間。第23頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月堿性強弱的順序：

吡啶分子中氮原子上的未共用電子對沒有參與環(huán)的共軛體系，可以和H+結(jié)合顯堿性。也能與鹵代烴結(jié)合。第24頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月17-4與生物有關(guān)的雜環(huán)化合物1α-呋喃甲醛

糠醛是沒有α-氫的醛，化學(xué)性質(zhì)和苯甲醛相似。第25頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2

卟啉化合物

卟吩環(huán)卟啉化合物是一類廣泛存在于自然界中的化合物，它們的分子中都含有卟吩環(huán)。

第26頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月血紅素第27頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月葉綠素aR=CH3葉綠素bR=CHO第28頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月維生素B12第29頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月3

吡啶的衍生物

β-吡啶甲酸（尼克酸）β-吡啶甲酰胺（尼克酰胺）維生素B6

：(orCHOorCH2NH2)維生素PP：第30頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月4

嘧啶的衍生物

嘧啶本身不存在于自然界，但它的衍生物在自然界分布很廣，脲嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶是遺傳物質(zhì)核酸的重要組成部分。維生素B1

第31頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月5

嘌呤的衍生物

嘌呤母體在自然界中并不存在，但它的衍生物卻廣泛存在于動植物體內(nèi)。

腺嘌呤、鳥嘌呤，是核酸內(nèi)的兩種堿基。

第32頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)

堿基：

胞嘧啶C胸腺嘧啶T

（5-甲基尿嘧啶)尿嘧啶U（2,4-二氧嘧啶腺嘌呤A鳥嘌呤G6-氨基嘌呤2-氨基-6-氧嘌呤4-氨基-2-氧嘧啶第33頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月6

吲哚的衍生物

β-吲哚乙酸（IAA）色氨酸第34頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月17-5生物堿

生物堿是一類從植物組織中提取的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的含有很強的生理活性的天然的堿性含氮化合物，其結(jié)構(gòu)類型很多，多數(shù)比較復(fù)雜。按骨架分類，按照來源命名。大多數(shù)生物堿存于有花植物中，但也存于動物、昆蟲、海洋生物、微生物和低等植物中。例：麝香吡啶（麝鹿）煙堿（尼古?。熑~中主要的生物堿）第35頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月許多生物堿是極有價值的藥物。例：古柯堿（有麻醉作用）罌栗堿（有解痙作用）確定了生物堿的結(jié)構(gòu)以后，可以根據(jù)它來合成許多類似的化合物，尋找新的更有效的藥物。第36頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月麻黃堿：又叫麻黃素，仲胺結(jié)構(gòu)，不具含氮雜環(huán)。具有興奮神經(jīng)，增高血壓，擴張血管的作用。麻黃堿去氧麻黃堿甲基苯丙胺（冰毒）第37頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月1

核酸的組成核酸水解核苷酸核苷磷酸戊糖堿基RNA中的堿基是胞嘧啶、脲嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤；脫氧核糖核酸(DNA)中的戊糖是脫氧核糖，核糖核酸(RNA)中的戊糖是核糖。

17-4

核酸DNA中的堿基是胞嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤。

第38頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)戊糖：D-核糖β-D-呋喃核糖D-2-脫氧核糖β-D-2-脫氧呋喃核糖第39頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)

核苷

RNA中的四種核糖核苷：脲苷(U)胞苷(C)1-β-D-呋喃核糖脲嘧啶

1-β-D-呋喃核糖胞嘧啶

第40頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月腺苷(A)

鳥苷(G)9-β-D-呋喃糖核腺嘌呤

9-β-D-呋喃核糖鳥嘌呤

第41頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA中的四種脫氧核糖核苷：

2′-脫氧胸腺苷(dT)2′-脫氧胞苷(dC)1-β-D-2′-脫氧呋喃核糖胸腺嘧啶

1-β-D-2′-脫氧呋喃核糖胞嘧啶

第42頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2′-脫氧腺苷(dA)

2′-脫氧鳥苷(dG)

9-β-D-2′-脫氧呋喃核糖腺嘌呤

9-β-D-2′-脫氧呋喃核糖鳥嘌呤

命名時，堿基上的原子編號不帶撇號，糖上的碳原子編號要帶有撇號。

1′2′3′4′5′第43頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)

核苷酸

由核苷的3′位或5′位上的羥基被磷酸酯化而生成的。核苷酸是核酸的結(jié)構(gòu)單位，與核苷相對應(yīng)，有四種核糖核苷酸和四種脫氧核糖核苷酸。

胞嘧啶核苷酸

胞苷-5′-磷酸

第44頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2

核酸的結(jié)構(gòu)

核酸是由核苷酸以磷酸酯鍵