1、,第14章,一、杂环化合物的分类和命名,分类,杂环化合物的命名,1.特定杂环的命名,A:音译法,单杂环:单杂原子环从杂原子开始,使取代基最小多杂原子环,按O、S、-NH-、 -N=稠杂环:固定的编号顺序; 嘌呤特殊,C: “指示氢”与“外加氢”的处理,B:母体编号原则,单杂环,五员杂环,六员杂环,喹啉,异喹啉,稠杂环,吲哚,嘌呤,2H-吡喃,4H-吡喃,7H-嘌呤,9H-嘌呤,(药物分子中),(生物体中),“指示氢”的标记,1H-吡咯,2H-吡咯,2,5-二氢呋喃,四氢呋喃,“外加氢”的标记,六氢吡啶(哌啶),N-甲基-5-巯基咪唑,2-呋喃甲醛(糠醛),3-甲基吲哚,-吡啶甲酰胺,(烟酰胺、
2、尼克酰胺),2.非特定名称的稠杂环的命名,基本环的选择原则,(1)苯环与杂环稠合:杂环为基本环,(2)杂环与杂环稠合:按N、O、S顺序,(3)相同杂原子,大环为基本环,苯并呋喃,噻吩并吡咯,呋喃并吡喃,(4)杂原子数目及种类多者为基本环,吡唑并噁唑,吡啶并嘧啶,(5)环大小相同,杂原子种类、数目相同,编号较低者为基本环,吡嗪并哒嗪,稠合边的表示方法,A.基本环:a、b、c.对应12,23,34,B.附加环:1、2、3标注各原子,噻吩并2,3-b呋喃,噻吩并3,2-b吡咯,C.周边编号:与芳稠环相似;共用碳原子不编号,5-苯基咪唑并2,1-b噻唑,6H-吡唑并4,5-d噁唑,5-苯甲酰基-2-氨
3、基苯并咪唑,电子 = 6(符合4n+2规则),吡咯,呋喃,噻吩,1.五元杂环的结构特点,二、代表性杂环化合物的结构,2.吡啶的结构特点,电子 = 6(符合4n+2规则),三、杂环化合物的化学性质,脂肪胺,氨,苯胺,吡啶,吡咯,(一)常见杂环化合物的酸碱性,碱性:脂肪胺 氨 吡啶 苯胺 吡咯,N-磺酸吡啶,非质子性磺化试剂,盐酸吡啶,N-铬酸吡啶,非质子性氧化剂,想一想,请把组胺的3个氮原子按碱性强弱排序:, ,为什么咪唑和吡唑的碱性比吡咯强?,(二)六元环化学性质,1.亲电取代反应,Note:类似于硝基苯的亲电取代反应。,2.亲核取代反应,Note:吡啶为亲核试剂。,Note:吡啶为亲核取代反
4、应底物。,(齐齐巴宾反应),3. 氧化还原反应,六氢吡啶(哌啶),吡啶-N-氧化物,(斥电子基), ,(三)五元环化学性质,氮、氧、硫元素部分性质: 电负性:O(3.5) N(3.0) S(2.6) 给电子(共轭)效应:N O S 稳定性:苯噻吩吡咯呋喃,1. 亲电取代反应,卤代:,硝化:,(硝乙酐),Note: -噻吩磺酸可溶于浓硫酸,可用于除去苯中含有的少量噻吩,磺化:,傅-克酰基化:,Note: A.富电子芳杂环;-位易反应 B.反应活性:吡咯 呋喃 噻吩 苯 吡啶,2.五元杂环及其衍生物的其他反应,Diels-Alder Reaction,还原反应,Reimer-Tiemann Reaction,Cannizzaro Reaction,银镜反应,互变异构,5-甲基咪唑 4-甲基咪唑,4(5)-甲基咪唑,3(5)-甲基吡唑,1. 喹啉的化学性质:,(1)亲电取代,(2)亲核取代,1,2,3,4-四氢喹啉 十氢喹啉,(3)氧化反应,(4)还原反应,(四)稠环化学性质,2. 吲哚的亲电取代反应,取代主要发生在3位(位),与医药学相关的重要杂环化合物,胞嘧啶,(C) (U) (T),胸腺嘧啶,尿嘧啶,嘧啶,嘌呤,腺嘌呤,鸟嘌呤,(A) (G),维生素B6,咖啡因,三聚氰胺(三嗪环),血 红 素,