有機(jī)化學(xué)12課件

第12章雜環(huán)化合物（一）雜環(huán)化合物的分類、命名和結(jié)構(gòu)（1）分類和命名（2）結(jié)構(gòu)和芳香性（二）五元雜環(huán)化合物（1）五元雜環(huán)化合物的化學(xué)性質(zhì)（2）一些具有生理活性五元雜環(huán)化合物（三）六元雜環(huán)化合物（1）吡啶（2）喹啉和異喹啉（3）嘌呤

構(gòu)成環(huán)的原子除碳原子外還有O、S、N、P等雜原子的一類環(huán)狀化合物稱為雜環(huán)化合物。

90%以上藥物和60%以上的有機(jī)化合物為雜環(huán)化合物。

碳水化合物（它為生命提供能量）、

葉綠素（它為植物提供綠色）、

血紅素(它賦予血液以鮮紅的顏色)都是雜環(huán)化合物；

核酸中的雜環(huán)（嘧啶和嘌呤）部分對(duì)DNA的復(fù)制起著至關(guān)重要的作用并使生命得以代代相傳；雜環(huán)化合物通常是酶和輔酶中催化生化反應(yīng)的活性部位。正是由于其存在，自然萬物才有了勃勃生機(jī)。葉綠素-a(R=CH3)葉綠素-b(R=CHO)

12.1雜環(huán)化合物的分類和命名非芳香性雜環(huán)四氫呋喃1,4-二氧六環(huán)四氫吡咯六氫吡咯硅雜-2,4-環(huán)戊二烯1-氧-4-氮雜環(huán)己烷(嗎啡啉)奎寧環(huán)硒雜環(huán)丁烷命名原則：雜環(huán)化合物的命名多采用英文譯音,在同音漢字前加“口”旁,從雜原子開始編號(hào),如果有多個(gè)雜原子,按O、S、N次序編號(hào)。

5-甲基噻唑6-甲氧基苯并噁唑γαβαβ

呋喃噻吩吡咯FuranThiophenePyrrole

吡唑咪唑噁唑噻唑PyrazoleImidazoleOxazoleThiazole

常見芳香性五元雜環(huán)化合物（單環(huán)）

苯并呋喃苯并噻吩苯并吡咯BenzofuranThionapheneIndole

苯并噁唑苯并噻唑苯并咪唑BenzoxazoleBenzothiazoleBenzoimidazole常見芳香性五元雜環(huán)化合物（稠環(huán)）12.2五元雜環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)和芳香性呋喃、吡咯和噻吩都是典型的五元芳雜環(huán)化合物。甲、離域能分別為67、88、117kJ/mol(苯為150.5)；乙、π軌道中都有4n+2個(gè)π電子；丙、容易發(fā)生親電取代反應(yīng)；丁、碳碳鍵長趨于平均化；吡啶也是一種典型芳香性雜環(huán)化合物，具有和苯非常相似的骨架結(jié)構(gòu)和π電子結(jié)構(gòu)2)硝化3)磺化1)鹵化4)Friedel-Crafts?；秽姆枷阈员容^弱,除進(jìn)行親電取代反應(yīng)外;還容易進(jìn)行親電加成和Diels-Alder反應(yīng)。（2）一些具有生理活性五元雜環(huán)化合物呋喃唑酮（痢特靈）呋喃丙胺（抗血吸蟲藥）卟吩膽色素原;通過生物體內(nèi)特定酶的作用可轉(zhuǎn)變成卟啉、葉綠素和維生素B12等重要生物活性物質(zhì)3-吲哚乙酸(植物生長促進(jìn)劑)長春堿(R=CH3);長春新堿(R=CHO);抗癌藥維生素B1

青霉素G吡啶的親電取代主要在β-位吡啶的親電取代反應(yīng)示例（a）磺化（b）硝化（c）鹵化

吡啶可被催化加氫為六氫吡啶（哌啶）。六氫吡啶的堿性（PKb=2.7）與一般脂肪族仲胺相近。吡啶容易發(fā)生親核取代反應(yīng)吡啶2-和4-位上甲基具有酸性（類羥醛縮合）。（2）喹啉和異喹啉與吡啶類似,喹啉和異喹啉都有弱堿性（喹啉：pKb=9.15；異喹啉pKb=8.86）。喹啉和異喹啉的親電取代反應(yīng)（如硝化、磺化、溴化等）比吡啶容易，親電試劑主要進(jìn)攻苯環(huán)部分。

親核取代反應(yīng)則發(fā)生在吡啶環(huán)上，其中喹啉主要在2-位取代，而異