第十四章芳香雜環(huán)化合物(2hr)ppt課件

1、第十四章 芳香雜環(huán)化合物2學(xué)時本章要點(diǎn)： 掌握特定稱號雜環(huán)化合物的命名 掌握吡咯、吡啶的構(gòu)造特點(diǎn) 掌握吡咯、吡啶的化學(xué)性質(zhì) 熟習(xí)與臨床相關(guān)的含氮雜環(huán)化合物酸堿性 親電取代反響吡啶的氧化和復(fù)原.相關(guān)概念：a. 雜環(huán)化合物：環(huán)中含有雜原子的環(huán)狀化合物常見雜原子： O、N、S 等b. 芳香雜環(huán)化合物：環(huán)穩(wěn)定，構(gòu)造上具有芳香性；化學(xué)性能上具有芳香有機(jī)化合物的普通特性。例：OOO-內(nèi)酯丁二酸酐嘧啶呋喃普通雜環(huán)化合物芳香雜環(huán)化合物OONNO.含芳香雜環(huán)的藥物：維生素B1治療神經(jīng)痛含嘧啶環(huán)和噻唑環(huán)茶堿利尿劑嘌呤衍生物利血平降壓藥含吲哚環(huán)異煙肼治療結(jié)核病含吡啶環(huán).一、雜環(huán)化合物的分類：1、按環(huán)的大小分類：五元

2、環(huán)六元環(huán)2、按環(huán)中雜原子數(shù)目分類：含1個雜原子的雜環(huán)含2個或多個雜原子的雜環(huán)3、按分子中所含的環(huán)數(shù)目分類：單雜環(huán)稠雜環(huán).二、雜環(huán)化合物的命名：1、母體的命名：復(fù)雜有特定稱號雜環(huán)化合物的命名五元單雜環(huán)類：音譯法呋喃吡咯噻吩吡唑咪唑噻唑噁唑異噁唑.六元單雜環(huán)類：嘧啶吡啶吡喃稠雜環(huán)類：異喹啉喹啉吲哚嘌呤非芳香雜環(huán)化合物sp3.2、編號原那么：1單雜環(huán)類化合物編號的根本原那么： 編號從雜原子開場，并使其它雜原子編號盡能夠小； 對于含多個雜原子的單雜環(huán)，雜原子編號的優(yōu)先次序?yàn)椋篛 S N-H -N= 對于含一個雜原子的單雜環(huán)，除用阿拉伯?dāng)?shù)字編號外，還可用希臘字母編號； 當(dāng)側(cè)鏈復(fù)雜時，側(cè)鏈為母體，雜環(huán)為取

3、代基，但雜環(huán)母核的編號原那么不變。單鍵氮雙鍵氮普通用阿拉伯?dāng)?shù)字編號.呋喃吡咯噻吩吡唑咪唑噻唑噁唑異噁唑嘧啶吡啶1234512345123451234512345123451234512345123456123456吡喃123456.2-氯吡咯1-甲基-2-羥基咪唑4-氨基-2-羥基嘧啶2,4-二甲基吡啶-氯代吡咯ClCH3CH3OHOHNH2COOHCHO3-吡啶甲酸-吡啶甲酸2-呋喃甲醛-呋喃甲醛胞嘧啶C煙酸CH3糠醛.2稠雜環(huán)類化合物編號的根本原那么： 從稠碳原子相鄰的第一個原子開場編號，同時使雜原子編號盡能夠小。稠碳原子普通不參與編號。強(qiáng)調(diào)：嘌呤的編號例外異喹啉喹啉吲哚嘌呤1234567

4、8123456781234567123456789.1-乙基-6-氯異喹啉7-甲基喹啉3-溴吲哚2-氨基-6-羥基嘌呤H3CC2H5ClBrH2NOH鳥嘌呤G.三、雜環(huán)化合物的構(gòu)造 吡啶和吡咯的構(gòu)造特點(diǎn) 1、雜化方式： 吡啶： 吡咯：C： sp2N： p sp2 pC： sp2N： p sp2 p 同：成環(huán)的C、N原子均為sp2雜化 異：吡啶N：吡咯N：孤電子對處于sp2雜化軌道中孤電子對處于未雜化的p軌道中. 2、成鍵方式： 吡啶： 吡咯：NNH 3、芳香性： 兩者均具有芳香性 4、N原子的特點(diǎn)：1對芳環(huán)的影響：吡啶N：吡咯N：相當(dāng)于吸電基，使芳環(huán)e相當(dāng)于推電基，使芳環(huán)e2吡啶N：吡咯N：有

5、1對未成鍵的孤電子對，有給電子才干一切價電子均參與成鍵，無給電子才干ee 芳香六隅體.四、雜環(huán)化合物的化學(xué)性質(zhì) 吡啶和吡咯的化學(xué)性質(zhì) 一酸堿性：吡啶：吡咯：N上存在一對未成鍵的孤電子對，有給電子才干，呈現(xiàn)一定的堿性。N上的一切價電子全部參與成鍵，無給電子才干，而且由于N對芳環(huán)的給電子效應(yīng)，導(dǎo)致N本身缺電子，N-H鍵極性進(jìn)一步加大，呈現(xiàn)一定的酸性。.pKa ：11.2 9.24 5.19 4.6 0.4 哌啶NH2NH3 堿性： 脂肪胺 氨 吡啶 苯胺 吡咯反響：+ HClH+ Cl-呈現(xiàn)吡啶的堿性 + KOHSK+ -呈現(xiàn)吡咯的酸性 + H2O 2胺.例：比較以下各類N的給電子才干NH(CH2

6、)3NHCH3CH3NHCH2CH2CONH2 堿性. 二親電取代反響反響共性： 芳香性的吡啶環(huán)和吡咯環(huán)均能發(fā)生親電取代反響 。反響活性： 吡咯 苯 吡啶反響部位： 吡啶：吡咯：主要發(fā)生在-位主要發(fā)生在-位相當(dāng)于間位 相當(dāng)于鄰位 吡啶N：吡咯N：相當(dāng)于吸電子的致鈍基相當(dāng)于推電子的致活基.1、鹵代反響：BrBr300 Br2 Br0 Br2 / C2H5OH Br2 / Fe Br35560 BrBrBr.2、硝化反響：300 5 5560 HNO3 / H2SO4NO2HNO3 / H2SO4NO2HNO3 / Ac2ONO2( HNO3 + (CH3CO)2O )CH3C-O-N OOO硝乙

7、酐硝酸乙?；?3、磺化反響：230 5560 發(fā)煙 H2SO4SO3H濃H2SO4SO3H磺化劑SO3HSO3 /吡啶 . 三吡啶的氧化與復(fù)原反響1、氧化反響： 1吡啶環(huán)比苯環(huán)難氧化氧化特點(diǎn)： 2與苯類似，吡啶主要是側(cè)鏈氧化氧化條件： 氧化結(jié)果： -C -COOH常用氧化劑： KMnO4 / 或 KMnO4 /H2SO4吡啶環(huán)上存在芳基側(cè)鏈 或 含-H的烷基側(cè)鏈。吡啶環(huán)氧化活性低于苯環(huán).例： CH2CH3COOH KMnO4 COOH KMnO4 COOHC(CH3)3 KMnO4 H2SO4COOH KMnO4 H2SO4.2、復(fù)原反響： 吡啶環(huán)比苯環(huán)更易復(fù)原復(fù)原特點(diǎn)： 例： 常用復(fù)原劑：

8、 H2 / Ni ( Pt , Pd ) H2 NiCH3CH3 H2 Ni3-甲基哌啶十氫喹啉吡啶環(huán)復(fù)原活性高于苯環(huán)四氫喹啉高溫低溫.五、與醫(yī)學(xué)相關(guān)的芳香雜環(huán)化合物一吡啶衍生物維生素pp構(gòu)造：COOH-吡啶甲酸煙酸CONH2-吡啶甲酰胺煙酰胺用途：屬于B族維生素。能促進(jìn)組織的新陳代謝，體內(nèi)缺乏時能引起糙皮病。尼克酸尼克酰胺CONH2NADR+-輔酶尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸.二嘧啶衍生物胞嘧啶HO4-氨基- 2-羥基嘧啶NH2NH2O尿嘧啶HO2,4-二羥基嘧啶OHOO胸腺嘧啶HO5-甲基-2,4-二羥基嘧啶OHOOCH3CH3CUT111.三吡咯衍生物卟吩及其衍生物構(gòu)造特點(diǎn)：卟吩4個吡咯環(huán) + 4個次甲基卟啉M=Fe2+血紅素M=Mg2+葉綠素M=Co2+維生素B12NNNHHNNNNNM.四咪唑及其衍生物咪唑的特點(diǎn)：組氨酸用途：1存在互變異構(gòu)，1、3位等價，4、5位等價；13132既是酸又是堿，是兩性化合物