含氮有机化合物(2)

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1、第十六章第十六章有机含氮化合物有机含氮化合物分子结构中含有碳氮键分子结构中含有碳氮键(CN)的一类化合物。广的一类化合物。广泛分布于自然界中，与日常生活及生命过程密切相关，泛分布于自然界中，与日常生活及生命过程密切相关，在生命科学中占有及其重要的地位在生命科学中占有及其重要的地位。第一节第一节胺胺一、胺的结构、分类和命名一、胺的结构、分类和命名氨分子中的氢原子被烃基所取代的衍生物称为氨分子中的氢原子被烃基所取代的衍生物称为胺胺。(一一)分类分类n按烃基种类的不同分为按烃基种类的不同分为:脂肪胺和芳香胺脂肪胺和芳香胺。n按氨基个数的不同分为按氨基个数的不同分为:一元胺一元胺(含一个氨基含一个氨基

2、)、二、二元胺元胺(含两个氨基含两个氨基)和多元胺和多元胺(含两个以上的氨基含两个以上的氨基)。.n伯胺、仲胺、叔胺分别用伯胺、仲胺、叔胺分别用1胺、胺、2胺、胺、3胺来表胺来表示示,伯胺、仲胺、叔胺与伯醇、仲醇、叔醇不同。伯胺、仲胺、叔胺与伯醇、仲醇、叔醇不同。伯伯胺胺 仲仲醇醇季铵碱或季铵盐季铵碱或季铵盐.(二二)命名命名 简单胺的命名是以简单胺的命名是以胺胺为母体。为母体。CH3NH2CH3CH2NHCH2CH3H3NHCH2CH3 甲胺甲胺 二乙胺二乙胺 甲乙胺甲乙胺苯胺苯胺苄胺苄胺-萘胺萘胺Note:当当氮氮原原子子上上同同时时连连有有芳芳香香烃烃基基和和脂脂肪肪烃烃基基时时，那那么

3、么以以芳芳香香胺胺作作为为母母体体，脂脂肪肪烃烃基基作作为为取取代基写在母体名称前，并冠以代基写在母体名称前，并冠以“N字：字：.N-甲基苯胺甲基苯胺N,N-二甲基苯胺二甲基苯胺N-甲基甲基-N-乙基苯胺乙基苯胺 比较复杂的胺，那么以烃等为母体，氨基作为取代基。比较复杂的胺，那么以烃等为母体，氨基作为取代基。2-甲基甲基-3-氨基氨基戊烷戊烷2-二乙氨基二乙氨基丁烷丁烷.季季铵铵类类化化合合物物的的命命名名与与无无机机铵铵盐盐和和氢氢氧氧化化铵铵的的命名相似。例如：命名相似。例如：(CH3)4N+Cl(CH3)3NCH2CH3+OH氯化四甲铵氯化四甲铵氢氧化三甲基乙基铵氢氧化三甲基乙基铵注意注

4、意“氨、氨、“胺和胺和“铵的区别铵的区别2-氨基乙醇氨基乙醇SO3HH2N对氨基苯磺酸对氨基苯磺酸.二、胺的结构二、胺的结构N采采取取sp3杂杂化化，脂脂肪肪胺胺具具有有类类似似氨氨的的结结构构，是是一一个个棱棱锥锥体体结结构构，胺胺的的孤孤对对电电子子位位于于棱棱锥锥体体的的顶顶端端，决决定了胺的某些化学性质，例如碱性和亲核性。定了胺的某些化学性质，例如碱性和亲核性。氨、甲胺和三甲胺的结构氨、甲胺和三甲胺的结构三、胺的性质三、胺的性质1胺的碱性和成盐反响胺的碱性和成盐反响.Note:胺胺的的碱碱性性较较弱弱，由由I效效应应、空空间间效效应应和和溶溶剂剂化化效应共同影响，结果：效应共同影响，结

5、果：脂肪胺脂肪胺氨氨芳胺芳胺氯化苯铵氯化苯铵苯胺盐酸盐苯胺盐酸盐.2酰化反响酰化反响伯胺和仲胺可与酰氯及酸酐反响，氮上氢伯胺和仲胺可与酰氯及酸酐反响，氮上氢被酰基取代，叔胺氮原子上无氢原子，所以不被酰基取代，叔胺氮原子上无氢原子，所以不能发生酰化反响。能发生酰化反响。酰酰化化对对于于药药物物的的修修饰饰具具有有重重要要的的意意义义。药药物物分分子子中中引引进进酰酰基基后后，常常可可增增加加药药物物的的脂脂溶溶性性，有有利利于于体体内内的吸收，提高或延长其疗效，并可降低药物毒性。的吸收，提高或延长其疗效，并可降低药物毒性。.扑热息痛扑热息痛对羟基苯胺对羟基苯胺氨氨基基易易于于被被氧氧化化，在在有

6、有机机合合成成及及药药物物制制备备中中常常用酰化反响来保护氨基。用酰化反响来保护氨基。3与亚硝酸反响与亚硝酸反响(1)伯胺与亚硝酸的反响伯胺与亚硝酸的反响.(2)仲胺与亚硝酸反响仲胺与亚硝酸反响N-亚亚硝硝基基化化合合物物为为黄黄色色油油状状液液体体或或固固体体，可可用用于于鉴鉴别别，毒毒性性很很强强，它它可可以以破破坏坏生生物物体体内内的的细细胞胞蛋蛋白白，是是引引起起人人类类癌癌症症的的主主要要致致癌癌物物，在在近近300种种N-亚硝基化合物中约亚硝基化合物中约90具有致癌作用。具有致癌作用。.(3)叔胺与亚硝酸的反响叔胺与亚硝酸的反响生成盐，无明显变化，可用于与伯、仲胺的区别。生成盐，无

7、明显变化，可用于与伯、仲胺的区别。芳芳香香叔叔胺胺与与亚亚硝硝酸酸反反响响，发发生生芳芳环环上上的的亲亲电电取取代代反反响响，生生成成C-亚亚硝硝基基化化合合物物，这这是是在在强强酸酸条条件件下下发发生生的的反反响响，实实际际产产物物是是红红色色盐盐酸酸盐盐，可可用用于于鉴别鉴别。N,N-二甲基苯胺二甲基苯胺N,N-二甲基对亚硝基苯胺二甲基对亚硝基苯胺.4芳胺苯环的亲电取代反响芳胺苯环的亲电取代反响5.重氮化及重氮盐的偶联反响重氮化及重氮盐的偶联反响Note：重氮盐在低温水溶液中较稳定，温度升高时：重氮盐在低温水溶液中较稳定，温度升高时分解，放出氮气生成酚。分解，放出氮气生成酚。低低温温条条件

8、件下下，芳芳香香伯伯胺胺在在强强酸酸性性溶溶液液中中与与亚亚硝硝酸酸反响，生成芳香重氮盐，该反响称为重氮化反响反响，生成芳香重氮盐，该反响称为重氮化反响白白用于鉴别用于鉴别.对二甲氨基偶氮苯对二甲氨基偶氮苯(黄色黄色)在适当的条件下，重氮盐可与芳胺或酚类化合物在适当的条件下，重氮盐可与芳胺或酚类化合物作用，生成一类有颜色的偶氮化合物。这类反响作用，生成一类有颜色的偶氮化合物。这类反响称为偶联反响。称为偶联反响。对羟基偶氮苯对羟基偶氮苯(桔黄色桔黄色).第二节第二节酰胺酰胺一、酰胺的结构和命名一、酰胺的结构和命名羧酸分子中羧羟基被氨基或烃氨基取代后的羧酸分子中羧羟基被氨基或烃氨基取代后的化合物称

9、为酰胺，通式为：化合物称为酰胺，通式为：酰酰胺胺氮氮上上没没有有其其他他取取代代基基的的简简单单酰酰胺胺，命命名名时时在在酰基名称后面加上酰基名称后面加上“胺胺”字，称为字，称为“某酰胺某酰胺”。例如：。例如：乙酰胺乙酰胺2-甲基丙酰胺甲基丙酰胺苯甲酰胺苯甲酰胺.酰胺氮上连有取代基时，将取代基的名称写酰胺氮上连有取代基时，将取代基的名称写在酰胺名称之前，并加词首在酰胺名称之前，并加词首“N-或或“N,N-，以，以表示该取代基是直接与氮原子相连接的。例如：表示该取代基是直接与氮原子相连接的。例如：N-甲基乙酰胺甲基乙酰胺N,N-二甲基苯甲酰胺二甲基苯甲酰胺N-甲基甲基-N-乙基丙酰胺乙基丙酰胺.

10、二、酰胺的化学性质二、酰胺的化学性质1.酸碱性酸碱性酰胺是近似中性的化合物，不能使石蕊试纸变色。酰胺是近似中性的化合物，不能使石蕊试纸变色。2水解水解在通常情况下酰胺水解较慢，但在酸或碱的在通常情况下酰胺水解较慢，但在酸或碱的催化下能加速反应进行，生成羧酸或羧酸盐。催化下能加速反应进行，生成羧酸或羧酸盐。.青青霉霉素素分分子子中中有有酰酰胺胺键键，需需采采用用粉粉针针剂剂，在在临临用用时配制，当日用完。时配制，当日用完。三、重要的酰胺及其衍生物三、重要的酰胺及其衍生物(一一)尿素尿素CO(NH2)2尿素又叫尿素又叫脲脲，它可以看成是碳酸的酰二胺。，它可以看成是碳酸的酰二胺。1弱碱性弱碱性硝酸脲

11、硝酸脲(白色沉淀白色沉淀).2水解反响水解反响利用这个反应，可测定尿素的含量利用这个反应，可测定尿素的含量。3与亚硝酸反应与亚硝酸反应4缩二脲反应缩二脲反应缩二脲缩二脲.缩缩二二脲脲反反响响：在在缩缩二二脲脲的的稀稀碱碱溶溶液液中中滴滴加加微微量量稀稀硫硫酸铜溶液时那么产生紫红色的颜色反响。酸铜溶液时那么产生紫红色的颜色反响。但但凡凡分分子子中中含含有有两两个个或或两两个个以以上上相相邻邻酰酰胺胺键键(肽肽键键)的的化化合合物物都都能能显显示示这这种种颜颜色色反反响响，故故可可用用于于多多肽肽、蛋白质等的分析鉴定。蛋白质等的分析鉴定。二、胍二、胍胍可以看成是尿素分子中的氧被亚氨基取胍可以看成是

12、尿素分子中的氧被亚氨基取代后的化合物，故又称为亚氨基脲。代后的化合物，故又称为亚氨基脲。许许多多胍胍的的衍衍生生物物都都具具有有良良好好的的药药理理作作用用，如如链链霉素、精氨酸、吗啉呱霉素、精氨酸、吗啉呱(病毒灵病毒灵)等。等。.酰脲酰脲三、丙二酰脲三、丙二酰脲脲与酰化剂作用生成酰脲。丙二酰脲是脲与丙二酰脲与酰化剂作用生成酰脲。丙二酰脲是脲与丙二酰氯或丙二酸酯作用生成的化合物。氯或丙二酸酯作用生成的化合物。丙二酰氯丙二酰氯丙二酰脲丙二酰脲.丙二酰脲又叫巴比妥酸丙二酰脲又叫巴比妥酸(Barbituricacid).酮型酮型烯醇型烯醇型丙二酰脲本身无医疗作用，但它的亚甲基上的两丙二酰脲本身无医疗

13、作用，但它的亚甲基上的两个氢原子被烃基取代后的化合物在临床上具有镇定和个氢原子被烃基取代后的化合物在临床上具有镇定和催眠的作用，是一类对中枢神经系统起抑制作用的镇催眠的作用，是一类对中枢神经系统起抑制作用的镇静剂和安眠药，总称为巴比妥类药。静剂和安眠药，总称为巴比妥类药。.巴比妥巴比妥戊巴比妥戊巴比妥苯巴比妥苯巴比妥(鲁米那鲁米那)异戊巴比妥异戊巴比妥.四、磺胺及磺胺类药物四、磺胺及磺胺类药物磺胺类药物是一类重要的抗菌药物，自上世磺胺类药物是一类重要的抗菌药物，自上世纪三十年代开始使用，至今仍为临床所采用。纪三十年代开始使用，至今仍为临床所采用。磺胺的盐酸盐磺胺的盐酸盐磺胺的钠盐磺胺的钠盐.常

14、见的磺胺类药物有磺胺嘧啶常见的磺胺类药物有磺胺嘧啶(SD)、磺胺甲基异噁、磺胺甲基异噁唑唑(SMZ)和磺胺邻二甲氧嘧啶和磺胺邻二甲氧嘧啶(SDM)等。另一种三等。另一种三甲氧基苄氨嘧啶甲氧基苄氨嘧啶(TMP)本身不属于磺胺类药物，但本身不属于磺胺类药物，但它与磺胺类药物合用能增强磺胺药物的杀菌作用。它与磺胺类药物合用能增强磺胺药物的杀菌作用。磺胺嘧啶磺胺嘧啶(SD)三甲氧基苄氨嘧啶三甲氧基苄氨嘧啶(TMP)磺胺甲基异噁唑磺胺甲基异噁唑(SMZ).第三节第三节杂环化合物杂环化合物由碳原子和其它原子构成的环状结构称为杂环。由碳原子和其它原子构成的环状结构称为杂环。碳碳以以外外的的原原子子称称杂杂原

15、原子子，常常见见的的杂杂原原子子为为氮氮、氧氧、硫硫等。等。一、杂环化合物的分类和命名一、杂环化合物的分类和命名分为单杂环和稠杂环。分为单杂环和稠杂环。单杂环按环的大小分为五元杂环和六元杂环。单杂环按环的大小分为五元杂环和六元杂环。稠杂环通常由苯环与单杂环稠合而成或单杂环互稠杂环通常由苯环与单杂环稠合而成或单杂环互相稠合而成。相稠合而成。杂环化合物的命名根据国际通用英文名称译音，杂环化合物的命名根据国际通用英文名称译音，选用同音汉字加选用同音汉字加“口字旁的专用字作为杂环名称。口字旁的专用字作为杂环名称。表内所列名称已经标准，不得以其它谐音代替。表内所列名称已经标准，不得以其它谐音代替。.4-

16、甲基咪唑甲基咪唑4-氨基嘧啶氨基嘧啶 5-甲基噻唑甲基噻唑.二、重要的杂环衍生物二、重要的杂环衍生物 (一一)呋喃及其衍生物呋喃及其衍生物 硝基呋喃类药物。硝基呋喃类药物。硝呋丙腙硝呋丙腙自学自学.(二二)吡咯及其衍生物吡咯及其衍生物 吡咯的衍生物广泛存在于自然界。吡咯的衍生物广泛存在于自然界。血红素的根本骨架称为卟吩血红素的根本骨架称为卟吩(Porphin)(Porphin)。卟卟吩吩 血红素血红素 自学自学.(三三)噻唑、吡唑和咪唑衍生物噻唑、吡唑和咪唑衍生物噻唑衍生物主要有维生素噻唑衍生物主要有维生素1和抗生素青霉素类。和抗生素青霉素类。苄苄青青霉霉素素的的效效用用较较好好，其其钠钠或或钾钾盐盐为为治治疗疗革革兰兰氏氏阳性菌感染的首选药物。阳性菌感染的首选药物。自学自学.(四四)吡啶及其衍生物吡啶及其衍生物吡啶及其衍生物广泛存在于自然界中。吡啶及其衍生物广泛存在于自然界中。维生素维生素B6包括以下三个组分：包括以下三个组分：吡吡哆哆醇醇吡吡哆哆醛醛吡吡哆哆胺胺维维生生素素B6是是蛋蛋白白质质代代谢谢的的必必要要物物质质，缺缺乏乏它它蛋蛋白白质质代代谢就不能正常进行。谢就不能正常进