杂环化合物和生物碱.ppt

第第12章章 杂环化合物杂环化合物12.1 12.1 杂环化合物的分类和命名杂环化合物的分类和命名 第第16章章 杂环化合物杂环化合物 ● 概念：概念：构成环系的原子除碳原子外，还含有其他原子，这类构成环系的原子除碳原子外，还含有其他原子，这类化合物称杂环化合物化合物称杂环化合物(heterocyclic compound)组成环系的非碳组成环系的非碳原子称为杂原子原子称为杂原子(heteroatom) ● 意义：生物体内存在的物质主要是杂环化合物；合成的药物意义：生物体内存在的物质主要是杂环化合物；合成的药物也多数是杂环化合物也多数是杂环化合物 ● 说明：本章讨论的主要是芳香杂环化合物说明：本章讨论的主要是芳香杂环化合物杂环化合物杂环化合物单杂环单杂环稠稠杂环杂环五元五元杂环杂环六元杂环六元杂环苯稠杂环苯稠杂环杂稠杂环杂稠杂环一、杂环化合物的分类杂环化合物的分类二、杂环化合物的命名二、杂环化合物的命名————译音法译音法（一）杂环采用（一）杂环采用译音法译音法（二）母体的选择（二）母体的选择 1.以杂环为母体以杂环为母体 2.以杂环上所连官能团的类别为母体以杂环上所连官能团的类别为母体（三）编号（三）编号 1. 1.以环中杂原子位次为以环中杂原子位次为1，开始顺序编号，既可以用阿拉伯数字，，开始顺序编号，既可以用阿拉伯数字，也可以用希腊字母也可以用希腊字母 2.若有多个相同杂原子时，应使它们的位次编号之和最小若有多个相同杂原子时，应使它们的位次编号之和最小 3.若有多个不同杂原子时，则按若有多个不同杂原子时，则按O、、S、、NH、、N的先后顺序编号的先后顺序编号 4.有些有特定名称的稠杂环母体的编号是固定的有些有特定名称的稠杂环母体的编号是固定的　●举例 5.标氢标氢12.2 五元杂环化合物五元杂环化合物一、一、呋喃、噻吩和吡咯的结构与芳香性呋喃、噻吩和吡咯的结构与芳香性 ●芳香性：苯＞噻吩＞吡咯＞呋喃芳香性：苯＞噻吩＞吡咯＞呋喃二、物理性质（自学了解）二、物理性质（自学了解）三、化学性质三、化学性质 碱性都很弱碱性都很弱,吡咯具有弱酸性吡咯具有弱酸性（一）酸碱性（一）酸碱性 （二）亲电取代反应（二）亲电取代反应 容易发生亲电取代反应容易发生亲电取代反应 活性顺序为：吡咯活性顺序为：吡咯>呋喃呋喃>噻吩噻吩>苯苯  关于乙酰基硝酸酯关于乙酰基硝酸酯：是一个比较温和的硝化剂，一般只在芳环：是一个比较温和的硝化剂，一般只在芳环活性基团的邻位引入一个硝基。

它为易吸潮的五色发烟液体，因易活性基团的邻位引入一个硝基它为易吸潮的五色发烟液体，因易爆炸所以在临使用时才按下式制备爆炸所以在临使用时才按下式制备 亲电取代反应发生在亲电取代反应发生在α位位 芳香性不及苯，表现在它们的加成较苯容易芳香性不及苯，表现在它们的加成较苯容易 （三）加成反应（三）加成反应四、四、五元杂环化合物的重要衍生物五元杂环化合物的重要衍生物 一、吡啶的结构一、吡啶的结构 ★芳香性不及苯强芳香性不及苯强二、吡啶的化学性质二、吡啶的化学性质（一）碱性（一）碱性12.3 六元杂环化合物六元杂环化合物 碱性大小：脂肪族胺＞氨＞吡啶＞苯胺碱性大小：脂肪族胺＞氨＞吡啶＞苯胺（二）（二）亲电取代反应亲电取代反应 　　　发生在　　　发生在β位位（三）（三）亲核取代反应亲核取代反应 发生在发生在α位位（四）氧化与还原反应（四）氧化与还原反应 氧化难、还原易氧化难、还原易三、三、六元杂环化合物的重要衍生物六元杂环化合物的重要衍生物 （一）嘧啶衍生物（一）嘧啶衍生物（二）维生素（二）维生素pp 维生素维生素pp促进组织新陈代谢，降低血中胆固醇。

体内缺乏维生促进组织新陈代谢，降低血中胆固醇体内缺乏维生素素pp时，可引起糙皮病时，可引起糙皮病 （三）（三）维生素维生素B12 维生素维生素B6是蛋白质代谢过程中的必需物质是蛋白质代谢过程中的必需物质 ( (四四) )异烟肼（雷米封）异烟肼（雷米封） 治疗结核病的良好药物治疗结核病的良好药物 12.4 稠杂环化合物稠杂环化合物一、吲哚及衍生物一、吲哚及衍生物（一）吲哚的结构（一）吲哚的结构（二）吲哚的亲电取代反应（二）吲哚的亲电取代反应（三）吲哚衍生物（三）吲哚衍生物　　 ★★β位取代位取代 ★★蛋白质中的色氨酸，哺乳动物和人脑中思维活动的重要物质蛋白质中的色氨酸，哺乳动物和人脑中思维活动的重要物质 5——羟基色氨酸羟基色氨酸 二、喹啉和异喹啉及衍生物二、喹啉和异喹啉及衍生物（一）喹啉和异喹啉的结构（一）喹啉和异喹啉的结构 ★★喹啉、异喹啉衍生物参见喹啉、异喹啉衍生物参见16.6生物碱生物碱三、嘌呤及衍生物三、嘌呤及衍生物（一）嘌呤的结构（一）嘌呤的结构 嘌呤为白色晶体，熔点嘌呤为白色晶体，熔点216—217℃，易溶于水，其水溶液显中，易溶于水，其水溶液显中性，但却能与强酸或强碱作用生成盐。

药物分子中多为性，但却能与强酸或强碱作用生成盐药物分子中多为7H—嘌呤，嘌呤，而在生物体内则以而在生物体内则以9H—嘌呤较为常见嘌呤较为常见 （二）物性与存在（二）物性与存在（三）嘌呤衍生物（三）嘌呤衍生物四、喋啶及衍生物四、喋啶及衍生物（一）（一）喋啶喋啶的结构的结构（二）（二）叶酸的结构和生理活性叶酸的结构和生理活性 叶酸参与体内嘌吟及嘧啶环的生物合成，缺乏叶酸时患恶性贫叶酸参与体内嘌吟及嘧啶环的生物合成，缺乏叶酸时患恶性贫血症，在医药上它和维生素血症，在医药上它和维生素B12同时使用治疗恶性贫血症同时使用治疗恶性贫血症三）（三）维生素维生素B B2 2（（核黄素）的结构和生理活性核黄素）的结构和生理活性 缺缺乏乏维维生生素素B2时时，，则则患患口口腔腔炎炎、、角角膜膜炎炎等等炎炎症症维维生生素素B2也也是生物体的氧化还原过程中传递氢的物质是生物体的氧化还原过程中传递氢的物质12.5 杂环药物杂环药物一、生物碱的概念一、生物碱的概念 生生物物碱碱(alkaloid)是是一一类类存存在在于于植植物物体体内内，，对对人人和和动动物物有有强强烈烈生理作用的碱性含氮有机化合物生理作用的碱性含氮有机化合物二、生物碱的物性二、生物碱的物性 大大多多数数生生物物碱碱具具有有结结晶晶性性，，但但也也有有少少数数如如烟烟碱碱常常温温下下还还是是液液体体并并有有挥挥发发性性。

生生物物碱碱多多数数是是味味苦苦、、无无色色，，但但也也有有例例外外，，如如麻麻黄黄素素，，小蘖碱等呈黄色多数生物碱有旋光性小蘖碱等呈黄色多数生物碱有旋光性 三、生物碱的碱性三、生物碱的碱性12.6 生物碱生物碱四、沉淀反应和显色反应四、沉淀反应和显色反应 苦苦味味酸酸或或鞣鞣酸酸等等与与生生物物碱碱作作用用可可生生成成难难溶溶水水的的盐盐，，故故可可作作为为生生物物碱碱的的沉沉淀淀剂剂，，其其他他如如碘碘化化汞汞钾钾、、碘碘化化铋铋钾钾等等也也都都是是生生物物碱碱的的沉沉淀淀剂 生生物物碱碱可可与与一一些些试试剂剂发发生生颜颜色色反反应应，，常常用用的的试试剂剂有有Mandelin试试剂剂(1％％钒钒酸酸铵铵的的浓浓硫硫酸酸溶溶液液)、、Frohde试试剂剂(1％％钼钼酸酸钠钠的的浓浓硫硫酸酸溶溶液液)、、Macquis试试剂剂(少少量量甲甲醛醛的的浓浓硫硫酸酸溶溶液液)、、浓浓碘碘酸酸及及浓浓硝硝酸酸其其颜颜色色变变化化与与生生物物碱碱的的结结构构有有关关，，利利用用它它可可鉴鉴别别生生物物碱碱，，这这些些能能使使生生物碱显色试剂称为生物碱显色剂物碱显色试剂称为生物碱显色剂。

五、重要的生物碱五、重要的生物碱（一）吡啶环系生物碱（一）吡啶环系生物碱 量量少少具具兴兴奋奋中中枢枢神神经经、、增增高高血血压压作作用用；；量量大大则则抑抑制制中中枢枢神神经经系系统，使心脏麻痹致死，一般不作药用统，使心脏麻痹致死，一般不作药用（二）（二）吲哚环系生物碱吲哚环系生物碱  有降血压作用有降血压作用 中枢神经兴奋剂，大剂量用作苏醒剂，但存有易中毒的不足中枢神经兴奋剂，大剂量用作苏醒剂，但存有易中毒的不足三）喹啉和异喹啉环系生物碱（三）喹啉和异喹啉环系生物碱 对对肠肠癌癌、、直直肠肠癌癌、、胃胃癌癌和和白白血血病病具具有有一一定定的疗效的疗效（四）（四）嘌呤环系生物碱嘌呤环系生物碱。