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文檔簡介
一、雜環(huán)化合物的分類:第十七章雜環(huán)化合物第一節(jié)概述
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。1二、雜環(huán)化合物的命名:1.音譯法:2.雜環(huán)及環(huán)上取代基的編號(hào):在同音漢字左邊+口字。(1)母體雜環(huán)的編號(hào):雜原子的編號(hào)為“1”。雜原子鄰2位的碳原子也可依次用α、β、γ…編號(hào)。當(dāng)環(huán)上有不同雜原子時(shí),按O→S→N的次序編號(hào)。若環(huán)上連有不同的取代基,其編號(hào)按次序規(guī)則和最低系列。如:3三、結(jié)構(gòu)與芳香性1、雜環(huán)化合物為什么具有芳香性?4
5
1.五元雜環(huán)化合物2、具有芳香性的雜環(huán)與苯環(huán)的異同點(diǎn)
(1)由此可見,苯分子中的鍵長完全平均化,而五元雜環(huán)化合物分子中的鍵長只是有一定程度的平均化。因此五元雜環(huán)化合物的芳香性比苯差。其芳香性次序是:離域能:150.51178867kj/mol6
(2)五元雜環(huán)化合物是富電子體系,而苯環(huán)為等電子體系,故環(huán)上的電子云密度比苯高,其親電取代反應(yīng)比苯容易,尤其易發(fā)生在α-位。雜原子的存在相當(dāng)于在環(huán)上引入了―NH2、―OH、―SH等活化基團(tuán)而使環(huán)活化,故進(jìn)行親電取代反應(yīng)的活潑順序是:
2.六元雜環(huán)化合物
吡啶環(huán)的鍵長也發(fā)生了較大程度的平均化,C―C鍵雖與苯相似,但C―N鍵變化很大,因此,其芳香性7也比苯差。
吡啶和苯雖然都屬等電子體系,但因氮原子的電負(fù)性較大,從而使環(huán)上的電子云密度降低,故其親電取代反應(yīng)性能不但比苯差,且親電取代反應(yīng)發(fā)生在電子云密度較高的β-位。這一特性很類似于硝基苯。綜上所述,五元、六元雜環(huán)化合物雖然都具有芳香性,但其環(huán)上的電子云的密度是不同的,其電子云密度由高到低的順序是:8第二節(jié)五元雜環(huán)化合物的化學(xué)性質(zhì)一、親電取代反應(yīng)
五元雜環(huán)化合物進(jìn)行親電取代反應(yīng)的特點(diǎn)是:使用較為溫和的試劑或反應(yīng)條件。五元雜環(huán)化合物親電取代反應(yīng)發(fā)生在α-位可用共振9論解釋:*親電取代反應(yīng)的活性順序:吡咯>呋喃>噻吩>苯10(2)加成反應(yīng)(催化加氫、狄—阿反應(yīng))共軛二烯性:呋喃>吡咯>噻吩THF11(3)吡咯的弱堿性和弱酸性弱堿性:由于N上未共用電子參與環(huán)的共軛,堿性極弱,弱于苯胺
+KOH(固)+K+NH2-+RMgX1.81D12第三節(jié)六元雜環(huán)化合物的化學(xué)性質(zhì)一、吡啶的化學(xué)性質(zhì)1.堿性與成鹽:13
吡啶環(huán)上有供電子基時(shí)將使堿性增強(qiáng)。如:
pka
5.175.795.686.0214
吡啶既然是一個(gè)堿,遇酸便形成穩(wěn)定的鹽。
如果用非質(zhì)子的硝化試劑、磺化試劑,或用鹵素、鹵代烷、酰氯與吡啶環(huán)進(jìn)行反應(yīng),也將形成相應(yīng)的吡啶鹽:15
如前所述,吡啶的親電取代反應(yīng)困難,需在較強(qiáng)的條件下方可發(fā)生,且發(fā)生在β-位。
顯然,當(dāng)吡啶環(huán)上連有供電子基團(tuán)時(shí),將有利于親電取代反應(yīng)的發(fā)生;反之,就更加難以進(jìn)行親電取代反應(yīng)。
2.吡啶環(huán)上的親電取代反應(yīng)163.吡啶環(huán)上的親核取代反應(yīng)
吡啶環(huán)的親核取代反應(yīng)主要發(fā)生在α-位和γ-位,被取代的可以是氫原子,也可以是易于離去的基團(tuán)。如:
174.氧化還原反應(yīng)(1)吡啶環(huán)對(duì)氧化劑穩(wěn)定(對(duì)氧化作用比苯環(huán)更穩(wěn)定)18(2)吡啶為3O胺,易被過氧化物(如過氧酸或過氧化氫的醋酸溶液)氧化成氧化物(3)還原反應(yīng):吡啶對(duì)還原劑比苯環(huán)活潑19一、吲哚第四節(jié)稠合雜環(huán)化合物的化學(xué)性質(zhì)親電取代反應(yīng)2021
(1)親電取代反應(yīng)二、
喹啉22(2)親核取代反應(yīng)(3)氧化反應(yīng)23第五節(jié)與生物有關(guān)的雜環(huán)及其衍生物一、a-呋喃甲醛
呋喃唑酮(痢特靈)
24二、吡咯環(huán)—葉綠素、血紅素和維生素B12卟吩血紅素吡咯的衍生物廣泛分布于自然界中,葉綠素、血紅素和維生素B12都是吡咯的衍生物,它們具有重要生理作用,它們的結(jié)構(gòu)中都含有卟吩環(huán)的基本骨架。
25三、吡啶環(huán)—維生素PP、維生素B6及雷米封26核酸
一、核酸的組成成分含核糖的核酸稱為核糖核酸(RNA),主要存在于細(xì)胞漿中;含去氧核糖的核酸稱為去氧核糖核酸(DNA),主要存在于細(xì)胞核中。272、堿基組分嘌呤和嘧啶的衍生物胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)胸腺嘧啶(T)腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)RNA堿基:ACGUDNA堿基:ACGT2829核苷腺嘌呤核苷鳥嘌呤核苷脲嘧啶核苷胞嘧啶核苷30核苷酸腺苷—3’—磷酸腺苷-5’—磷酸31DNA多核苷酸結(jié)構(gòu)磷酸酯鍵32RNA的多核苷酸結(jié)構(gòu)33高級(jí)結(jié)構(gòu)中的堿及配對(duì)34生物堿生物堿的概念
生物堿是生物體內(nèi)一類含氮的具有顯著生理活性的有機(jī)堿性化合物的總稱。生物堿大多存在于植物中,故又稱植物堿。
常見的生物堿
1.麻黃堿(麻黃素)D-(-)-麻黃堿L-(+)-偽麻黃堿352.煙堿
煙堿又名尼古丁,存在于煙草中。煙葉含有十多種生物堿,其中最重要的是煙堿和新煙堿,結(jié)構(gòu)如下:煙堿 .嗎啡堿
罌栗科植物鴉片中含有20多種生物堿,其中比較重要
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