医杂环化合物与维生素

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1、第十四章第十四章 杂环化合物与维生素杂环化合物与维生素第一节第一节 芳香杂环化合物芳香杂环化合物* *第二节第二节 维生素维生素 一一 分类和命名分类和命名二二 芳香六元杂环芳香六元杂环三三 芳香五元杂环芳香五元杂环四四 稠杂环化合物稠杂环化合物一一 维生素概述维生素概述 二二 脂溶性维生素脂溶性维生素 三三 水溶性维生素水溶性维生素 下页下页1医杂环化合物与维生素 “ “杂环杂环杂环杂环” ”就是组成环的原子除就是组成环的原子除就是组成环的原子除就是组成环的原子除 C C 外，还含有其它元外，还含有其它元外，还含有其它元外，还含有其它元素的原子，这些非碳原子统称为素的原子，这些非碳原子统称为

2、素的原子，这些非碳原子统称为素的原子，这些非碳原子统称为杂原子杂原子杂原子杂原子。原则上二价。原则上二价。原则上二价。原则上二价以上的元素都可成为杂原子以上的元素都可成为杂原子以上的元素都可成为杂原子以上的元素都可成为杂原子, , 但最常见的是但最常见的是但最常见的是但最常见的是 OO、S S和和和和N N。前面学过的前面学过的环氧化合物、环状酸酐、内酯、内酰胺环氧化合物、环状酸酐、内酯、内酰胺等等: 因其性质与相应的脂肪族化合物较相似，因此因其性质与相应的脂肪族化合物较相似，因此并入脂肪族化合物中讨论并入脂肪族化合物中讨论, 而不列为杂环化合物。而不列为杂环化合物。第十四章 杂环化合物和维生

3、素 第十四章第十四章 杂环化合物和维生素杂环化合物和维生素 上页上页下页下页首页首页2医杂环化合物与维生素 本本章章讨讨论论的的杂杂环环化化合合物物主主要要指指环环系系较较稳稳定定，包包括括杂杂原原子子在在内内的的环环是是平平面面型型，环环内内有有4n+2个个 电电子子处于环闭共轭体系中，处于环闭共轭体系中，统称为统称为芳芳(香香)杂环化合物。杂环化合物。呋喃呋喃 噻唑噻唑 嘧啶嘧啶 嘌呤嘌呤 其它不具芳香性的杂环化合物，统称为其它不具芳香性的杂环化合物，统称为非芳香杂环化合物或杂脂环化合物。非芳香杂环化合物或杂脂环化合物。杂脂环杂脂环杂脂环杂脂环 第十四章 杂环化合物和维生素 上页上页下页下

4、页首页首页3医杂环化合物与维生素一、一、分类和命名分类和命名六元杂环六元杂环: 五元杂环五元杂环: 第一节第一节 芳香杂环化合物芳香杂环化合物第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（一、分类和命名） 上页上页下页下页首页首页4医杂环化合物与维生素命名原则命名原则：译音：译音“口口”旁旁第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（一、分类和命名） FuranThiophene Pyrrole ThiazoleImidazole Pyrazole Oxazole 呋喃呋喃噻吩噻吩吡咯吡咯噻唑噻唑 咪唑咪唑 吡唑吡唑 噁唑噁唑上页上页下页下页首页首页5医杂环化合物与维生素Py

5、ridine Pyrimidine Pyridazine 吡啶吡啶 嘧啶嘧啶 哒嗪哒嗪Quinoline Isoquinoline 喹啉喹啉 异喹啉异喹啉 Indole Purine 吲哚吲哚 嘌呤嘌呤第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（一、分类和命名） 上页上页下页下页首页首页6医杂环化合物与维生素1. 单杂环的编号从杂原子开始单杂环的编号从杂原子开始。l 杂环的编号规则：杂环的编号规则：第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（一、分类和命名） 呋喃呋喃 吡啶吡啶 吡咯吡咯4 4 3 3()()5 1 25 1 2()()4 4 3 3()()5 1 25 1

6、 2()()5 5 3 3()()6 1 26 1 2()()4 4()()2-甲基呋喃甲基呋喃 3-硝基吡咯硝基吡咯4-乙基吡啶乙基吡啶 ( -甲基呋喃甲基呋喃) ( -硝基吡咯硝基吡咯) ( -乙基吡啶乙基吡啶) 上页上页下页下页首页首页7医杂环化合物与维生素2.有多个杂原子时有多个杂原子时,按按OO、S S、N (N-R;N-H;N)N (N-R;N-H;N) 顺序编号顺序编号 第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（一、分类和命名） 4-甲基咪唑甲基咪唑 5-甲基噻唑甲基噻唑 4-甲基嘧啶甲基嘧啶 1-甲基吡唑甲基吡唑 3. 稠杂环的编号一般和稠环芳烃相同稠杂环的编号一般

7、和稠环芳烃相同,但少数有例外但少数有例外喹啉喹啉 吖啶吖啶嘌呤嘌呤 上页上页下页下页首页首页8医杂环化合物与维生素 芳香六元杂环芳香六元杂环包括环中有包括环中有1个杂原子的六元杂环个杂原子的六元杂环(如如吡啶吡啶)和环中有多个杂原子的六元杂环和环中有多个杂原子的六元杂环(如如嘧啶嘧啶)。 吡啶是具有特殊臭味的吡啶是具有特殊臭味的无色液体无色液体。 存在于煤焦油、存在于煤焦油、骨焦油中骨焦油中,其衍生物广泛存在其衍生物广泛存在于自然界。工业上主要从煤于自然界。工业上主要从煤焦油的轻油部分提取吡啶。焦油的轻油部分提取吡啶。（一）吡啶（一）吡啶 (C5H5N) 的结构的结构二、芳香六元杂环二、芳香六

8、元杂环第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（二、六元杂环） 上页上页下页下页首页首页9医杂环化合物与维生素N的的 p 轨道含轨道含1个电子个电子, 组成环闭共轭体系组成环闭共轭体系孤电子对占据孤电子对占据sp2 杂化轨道杂化轨道 5C 1N 共面共面, 取取 sp2杂化杂化; 都都有一个垂直于分子平面的有一个垂直于分子平面的p轨轨道道,侧面交叠形成环闭大侧面交叠形成环闭大 键。键。 吡啶的结构模型吡啶的结构模型 第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（二、六元杂环） 上页上页下页下页首页首页10医杂环化合物与维生素 电子云向电负性较大的电子云向电负性较大的N原子转

9、移原子转移,使使N带部分负电带部分负电荷荷, C带部分正电荷带部分正电荷, 电子云出现的几率密度如下：电子云出现的几率密度如下： 吡啶环中吡啶环中C上上 电子密度比苯低，这类芳杂环亦称电子密度比苯低，这类芳杂环亦称为为“缺缺 芳杂环芳杂环”。表现。表现在性质上，亲电取代变难，在性质上，亲电取代变难，亲核取代变易；氧化变难，还原变易；另外亲核取代变易；氧化变难，还原变易；另外 sp2 杂化杂化 N 上的孤电子对具有一定程度的碱性，可成盐。上的孤电子对具有一定程度的碱性，可成盐。亲电试剂亲电试剂亲电试剂亲电试剂 进攻位点进攻位点进攻位点进攻位点1.00139pm0.841.431.010.8713

10、4pm139pm140pm亲核试剂亲核试剂亲核试剂亲核试剂 进攻位点进攻位点进攻位点进攻位点？ 第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（二、六元杂环） 上页上页下页下页首页首页11医杂环化合物与维生素(二二) 吡啶的性质吡啶的性质1. 水溶性水溶性 解释下列吡啶类化合物的水溶性现象？解释下列吡啶类化合物的水溶性现象？水溶度：水溶度： 1:1 1:1 微溶微溶答答: : 吡啶能与水形成氢键。羟基或氨基取代的吡啶能与水形成氢键。羟基或氨基取代的吡啶因分子间氢键的形成而降低了水溶度。吡啶因分子间氢键的形成而降低了水溶度。第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（二、六元杂环

11、） 上页上页下页下页首页首页12医杂环化合物与维生素 2. 碱性碱性：吡啶环吡啶环 N 原子的孤电子对处于原子的孤电子对处于sp2杂化轨道上，而一般脂肪胺杂化轨道上，而一般脂肪胺N上的孤电子对处上的孤电子对处于于sp3杂化轨道。前者碱性较弱杂化轨道。前者碱性较弱 (pKb=8.8) 。碱性比较：脂肪胺碱性比较：脂肪胺 苯胺苯胺pKb： 3 4.5 8.8 9.3第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（二、六元杂环） 上页上页下页下页首页首页13医杂环化合物与维生素3. 亲电取代与亲核取代反应亲电取代与亲核取代反应 由于氮原子的电负性大由于氮原子的电负性大, 吡啶环上碳原子的电子云

12、密吡啶环上碳原子的电子云密度较苯低，尤其与质子或度较苯低，尤其与质子或 Lewis 酸结合使酸结合使N带正电荷后，带正电荷后，环上环上 C 的电子云密度更低。吡啶的亲电取代反应要比苯难的电子云密度更低。吡啶的亲电取代反应要比苯难得多，得多，与硝基苯相似与硝基苯相似，亲电取代反应主要进入，亲电取代反应主要进入 位。位。 -硝基吡啶硝基吡啶 -溴吡啶溴吡啶 -吡啶磺酸吡啶磺酸 第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（二、六元杂环） 上页上页下页下页首页首页14医杂环化合物与维生素亲核取代亲核取代比苯容易，比苯容易，主要发生在主要发生在位上位上。 当当 或或 位位上有易离去基时，较弱的

13、上有易离去基时，较弱的亲核试剂就能发生亲核取代反应。亲核试剂就能发生亲核取代反应。第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（二、六元杂环） 上页上页下页下页首页首页15医杂环化合物与维生素4. 氧化与还原氧化与还原 吡啶环对氧化剂较苯环稳定吡啶环对氧化剂较苯环稳定, 而对还原剂比苯活泼。而对还原剂比苯活泼。 -吡啶甲酸吡啶甲酸(烟酸烟酸) 六氢吡啶六氢吡啶(哌啶哌啶) 六氢吡啶六氢吡啶六氢吡啶六氢吡啶(p(pK Kb b=2.8), =2.8), 碱性较吡啶强碱性较吡啶强碱性较吡啶强碱性较吡啶强10106 6倍。倍。倍。倍。为什么？为什么？为什么？为什么？第十四章 杂环化合物和维生

14、素 第一节 芳香杂环化合物（二、六元杂环） 上页上页下页下页首页首页16医杂环化合物与维生素（三）嘧啶（三）嘧啶(C4H4N2)及其衍生物及其衍生物 5 4 36 1 2 嘧啶嘧啶(Pyrimidine) 由于两个由于两个N的强吸电子作用的强吸电子作用, 使嘧啶的碱使嘧啶的碱性性(p pK Kb b11.311.3)比吡啶比吡啶(p pK Kb b8.88.8 )弱得多，也比吡弱得多，也比吡啶难于发生亲电取代反应，而亲核取代反应则啶难于发生亲电取代反应，而亲核取代反应则比吡啶容易；嘧啶难以被氧化。比吡啶容易；嘧啶难以被氧化。第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（二、六元杂环）

15、上页上页下页下页首页首页17医杂环化合物与维生素 嘧啶的衍生物分布范围广，如维生素、生物碱、嘧啶的衍生物分布范围广，如维生素、生物碱、核酸、蛋白质及许多药物都含有嘧啶结构。核酸、蛋白质及许多药物都含有嘧啶结构。 胞嘧啶胞嘧啶(cytosine) 胸腺嘧啶胸腺嘧啶(thymine) 尿嘧啶尿嘧啶(uracil) 这些嘧啶衍生物存在酮式和烯醇式互变异构这些嘧啶衍生物存在酮式和烯醇式互变异构: 5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶(抗肿瘤药抗肿瘤药) 第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（二、六元杂环） 上页上页下页下页首页首页18医杂环化合物与维生素三、芳香五元杂环三、芳香五元杂环(一一) 呋喃、

16、噻吩、吡咯的结构呋喃、噻吩、吡咯的结构 4C 1O 共面；都有一个垂直于分子平面的共面；都有一个垂直于分子平面的 p 轨道轨道, 侧面侧面交叠形成环闭大交叠形成环闭大 键，其中四个碳原子各贡献键，其中四个碳原子各贡献 1个个 p 电子，电子，氧原子则贡献氧原子则贡献2个个 p电子电子, 形成形成 6 6电子环状共轭大电子环状共轭大电子环状共轭大电子环状共轭大 键键键键。 与苯与苯环比较环比较, 呋喃、噻吩、吡咯为呋喃、噻吩、吡咯为 5 5原子共用原子共用原子共用原子共用6 6个个个个 电子电子电子电子, 故环上故环上 电子云密度比苯环大电子云密度比苯环大,属于属于“富富富富 芳杂环芳杂环芳杂环

17、芳杂环”。第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（三、五元杂环） 上页上页下页下页首页首页19医杂环化合物与维生素 上述杂环中的上述杂环中的 电子云不象苯环那样分布均匀，因而环的电子云不象苯环那样分布均匀，因而环的稳定性不如苯。稳定性不如苯。O的电负性的电负性(3.5)较大较大, 故呋喃环故呋喃环 电子共轭程电子共轭程度较弱度较弱, 芳香性最小。芳香性最小。S 的电负性的电负性(2.5)在三者中为最小在三者中为最小, 且且S原子半径较大，原子核对共轭原子半径较大，原子核对共轭 电子的吸引力较小，故噻吩环电子的吸引力较小，故噻吩环 电子共轭程度较大，芳香性在三者中最大。电子共轭程度

18、较大，芳香性在三者中最大。N的电负性的电负性(3.0) 在在O、S之间，故吡咯的芳香性介于呋喃与噻吩之间。之间，故吡咯的芳香性介于呋喃与噻吩之间。芳香性芳香性 (环的稳定性环的稳定性): 苯苯 噻吩噻吩 吡咯吡咯 呋喃呋喃 呋喃呋喃 噻吩噻吩 吡咯吡咯 第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（三、五元杂环） 上页上页下页下页首页首页20医杂环化合物与维生素 这些化合物键长的平均化程度远不如苯这些化合物键长的平均化程度远不如苯(苯环苯环上的碳碳键均为上的碳碳键均为139 pm)，环的稳定性不如苯。环的稳定性不如苯。环的稳定性不如苯。环的稳定性不如苯。在在化学性质上化学性质上, 既有

19、与苯相似之处既有与苯相似之处, 又有一些差别。又有一些差别。共轭能：共轭能：共轭能：共轭能：117117( (KjKjmolmolmolmol-1-1) )8888 67 67 ( (苯环苯环苯环苯环150) 150) 第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（三、五元杂环） 上页上页下页下页首页首页21医杂环化合物与维生素（二）吡咯、呋喃和噻吩的性质（二）吡咯、呋喃和噻吩的性质 1吡咯的酸碱性吡咯的酸碱性 吡咯吡咯N上孤电子对因参与环的共轭上孤电子对因参与环的共轭, 故碱性故碱性极弱极弱, 比苯胺还弱得多比苯胺还弱得多, 不能与酸形成稳定的盐。不能与酸形成稳定的盐。 p pK K

20、b b: 3.7 : 3.7 4.74.7 9.6 9.6 13.613.6第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（三、五元杂环） 上页上页下页下页首页首页22医杂环化合物与维生素 另一方面，吡咯另一方面，吡咯 N上的上的H 却有微弱的酸性却有微弱的酸性(pKa=17.5 ), 与醇相当，而比酚弱。与醇相当，而比酚弱。吡咯在无吡咯在无水条件下可以与固体氢氧化钾加热生成钾盐。水条件下可以与固体氢氧化钾加热生成钾盐。 第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（三、五元杂环） 上页上页下页下页首页首页23医杂环化合物与维生素2. 亲电取代反应亲电取代反应 由于环上的电子云密

21、度比苯大，因此吡咯、呋喃由于环上的电子云密度比苯大，因此吡咯、呋喃和噻吩亲电取代反应比苯容易发生。和噻吩亲电取代反应比苯容易发生。吡咯的活泼度与吡咯的活泼度与苯胺或苯酚相当苯胺或苯酚相当。亲电取代反应主要发生在亲电取代反应主要发生在 位位。 第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（三、五元杂环） 上页上页下页下页首页首页24医杂环化合物与维生素 吡咯和呋喃遇强酸时吡咯和呋喃遇强酸时, 杂原子能质子化杂原子能质子化, 使芳香大使芳香大 键键破坏破坏, 所以不能用强酸进行硝化和磺化反应所以不能用强酸进行硝化和磺化反应, 需选用较温需选用较温和的非质子性试剂。例如吡咯硝化需用和的非质子

22、性试剂。例如吡咯硝化需用硝酸乙酰基酯硝酸乙酰基酯。 第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（三、五元杂环） 上页上页下页下页首页首页25医杂环化合物与维生素（三）吡咯衍生物（三）吡咯衍生物 吡咯衍生物在自然界分布很广，植物中的叶绿素和动物吡咯衍生物在自然界分布很广，植物中的叶绿素和动物中的血红素都是吡咯衍生物。它们都具有重要的生理活性。中的血红素都是吡咯衍生物。它们都具有重要的生理活性。卟吩卟吩卟吩卟吩 (Porphin) (Porphin) 血红素血红素血红素血红素 ( (HemeHeme) ) 第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（三、五元杂环） 上页上页下页

23、下页首页首页26医杂环化合物与维生素(四四) 咪唑的结构与功能咪唑的结构与功能 咪唑可以看作是吡咯咪唑可以看作是吡咯3位的位的CH被被氮原子取代而生成的杂环化合物。氮原子取代而生成的杂环化合物。 咪唑咪唑 1位位 和和 3 位位N 均取均取sp2杂化。不同的是杂化。不同的是, 1-N 以一对以一对 p 电子参与共轭电子参与共轭, 而而 3-N 则以则以1个个 p 电子参与共轭电子参与共轭, 形成环状形成环状闭合大闭合大 键键, 电子数为电子数为6, 符合符合Hckel规则规则, 有一定芳香性。有一定芳香性。 第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（三、五元杂环） 上页上页下页下页

24、首页首页27医杂环化合物与维生素 咪唑中咪唑中N上的氢可以转移到另一个氮原子上上的氢可以转移到另一个氮原子上, 因而存因而存在互变异构在互变异构. 这种情况在环上有取代基时很容易辨别。这种情况在环上有取代基时很容易辨别。 35 1 25 1 3 25-甲基咪唑甲基咪唑 4-甲基咪唑甲基咪唑 甲基咪唑可发生下列互变异构甲基咪唑可发生下列互变异构: 第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（三、五元杂环） 上页上页下页下页首页首页28医杂环化合物与维生素 咪唑的碱性比吡咯强（咪唑的碱性比吡咯强（pKb=6.8），这是由于），这是由于引入的氮原子的孤对电子没有参加共轭体系，因引入的氮原子

25、的孤对电子没有参加共轭体系，因而较易与质子结合。水溶度也较吡咯大。而较易与质子结合。水溶度也较吡咯大。 在组氨酸分子中含有一个咪唑基在组氨酸分子中含有一个咪唑基, 其其pKa值值接近生理接近生理pH(7.35)，它既是一个弱酸，又是一，它既是一个弱酸，又是一个弱碱，能起到质子传递的作用。组氨酸中的个弱碱，能起到质子传递的作用。组氨酸中的咪唑环是构成酶活性中心的重要基团，使酶能咪唑环是构成酶活性中心的重要基团，使酶能催化生物体内酯和酰胺的水解。催化生物体内酯和酰胺的水解。第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（三、五元杂环） 上页上页下页下页首页首页29医杂环化合物与维生素四、稠杂

26、环化合物四、稠杂环化合物第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（四、稠杂环） 杂环与杂环稠合杂环与杂环稠合或或苯环与杂环稠合苯环与杂环稠合而成的化合而成的化合物总称为稠杂环化合物。常见的稠杂环化合物有物总称为稠杂环化合物。常见的稠杂环化合物有嘌呤、吲哚、喹啉等。嘌呤嘌呤、吲哚、喹啉等。嘌呤可看成是由一个嘧啶可看成是由一个嘧啶环和一个咪唑环共用环和一个咪唑环共用2个碳原子稠合而成。个碳原子稠合而成。 嘌呤（嘌呤（purine） 上页上页下页下页首页首页30医杂环化合物与维生素 嘌呤为白色固体，熔点嘌呤为白色固体，熔点 216217，易溶，易溶于水，水溶液呈中性，但可分别与酸或碱生成

27、于水，水溶液呈中性，但可分别与酸或碱生成盐。嘌呤是两个互变异构的平衡体系盐。嘌呤是两个互变异构的平衡体系, 在生物在生物体内平衡偏向于体内平衡偏向于 9H 形式。形式。9H-嘌呤嘌呤7H-嘌呤嘌呤第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（四、稠杂环） 上页上页下页下页首页首页31医杂环化合物与维生素 嘌呤衍生物广泛分布在动植物中，嘌呤衍生物广泛分布在动植物中，如如腺嘌呤腺嘌呤、鸟嘌呤鸟嘌呤均为核酸的碱基。均为核酸的碱基。 腺嘌呤腺嘌呤 (Adenine)鸟嘌呤鸟嘌呤 (Guanine)第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（四、稠杂环） 上页上页下页下页首页首页32医

28、杂环化合物与维生素 次黄嘌呤、黄嘌呤和尿酸是腺嘌呤与鸟嘌呤在次黄嘌呤、黄嘌呤和尿酸是腺嘌呤与鸟嘌呤在体内的代谢产物体内的代谢产物, 存在于动物肝脏、血和尿中。存在于动物肝脏、血和尿中。次黄嘌呤次黄嘌呤 黄嘌呤黄嘌呤 尿酸尿酸 酮酮 式式 烯烯醇醇式式 第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（四、稠杂环） 上页上页下页下页首页首页33医杂环化合物与维生素 磺胺类药物磺胺类药物(sulfa drug)是继青霉素之后使用是继青霉素之后使用的一类化学抗菌药，基本结构是的一类化学抗菌药，基本结构是对对-氨基苯磺酰胺氨基苯磺酰胺。 对对-氨基苯磺酰胺本身就有抑菌作用。当氨基苯磺酰胺本身就有抑

29、菌作用。当 N1上的上的 H 原子被某些基团取代时，抗菌作用增强；若原子被某些基团取代时，抗菌作用增强；若 N4 上上的的 H 被取代，则抗菌能力降低甚至丧失。因为具有被取代，则抗菌能力降低甚至丧失。因为具有N4游离氨基的磺胺与细菌繁殖所需的对氨基苯甲酸游离氨基的磺胺与细菌繁殖所需的对氨基苯甲酸结构极为相似，使酶难以识别而达到抑菌作用。结构极为相似，使酶难以识别而达到抑菌作用。* *磺胺类药物磺胺类药物 如如 N4 上的取代基易在体内分解而恢复成上的取代基易在体内分解而恢复成-NH2 时，则仍具有原来的抗菌作用。时，则仍具有原来的抗菌作用。第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物

30、上页上页下页下页首页首页34医杂环化合物与维生素 大多数磺胺类药物是不同杂环取代大多数磺胺类药物是不同杂环取代了磺胺的了磺胺的N1位上的一个位上的一个H原子原子 。磺胺嘧啶磺胺嘧啶 SD磺胺甲基异噁唑磺胺甲基异噁唑 SMZ第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物 上页上页下页下页首页首页35医杂环化合物与维生素第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（一、维生素概述） * *第二节第二节 维生素维生素 一、维生素概述一、维生素概述 1. 定义定义 维持正常生命活动所必需的一类小分子有机化合物维持正常生命活动所必需的一类小分子有机化合物 2. 特点特点 l 既不供给能量，也不构成

31、组织成分既不供给能量，也不构成组织成分 l 体内不能合成或合成甚微，必须由食物供给体内不能合成或合成甚微，必须由食物供给 l 需要量很少需要量很少 ( gmg/d ), 但不可缺少但不可缺少 l 参与体内物质代谢与调节参与体内物质代谢与调节 l 参与辅酶组成参与辅酶组成 3. 功能功能 上页上页下页下页首页首页36医杂环化合物与维生素l 脂溶性维生素脂溶性维生素：A、D、E、K。此类维生素因排。此类维生素因排泄效率不高，过多摄入会在体内蓄积而导致中毒泄效率不高，过多摄入会在体内蓄积而导致中毒 l 水溶性维生素水溶性维生素：B族、维生素族、维生素C、维生素、维生素P 等等 l 按生理功能和发现先

32、后按生理功能和发现先后：A、B、C、D 等等 5. 命名命名 4. 分类分类 l 根据化学结构根据化学结构：初发现时以为是一种，以后：初发现时以为是一种，以后证实是几种维生素的混合物，则根据化学结构证实是几种维生素的混合物，则根据化学结构的不同在字母右下方注以的不同在字母右下方注以1、2、3等，如等，如A1 第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（一、维生素概述） 上页上页下页下页首页首页37医杂环化合物与维生素第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（二、脂溶性维生素） 维生素维生素A1 维生素维生素A2 二、脂溶性维生素二、脂溶性维生素 （一）维生素（一）维生素A 1. 结构结构

33、 上页上页下页下页首页首页38医杂环化合物与维生素2. 功能功能l 构成视觉细胞内感光物质构成视觉细胞内感光物质l 维持上皮组织结构的完整维持上皮组织结构的完整, 促进上皮细胞糖蛋白的合成促进上皮细胞糖蛋白的合成 l 参与皮质激素、性激素合成及骨组织形成，促进生长发育参与皮质激素、性激素合成及骨组织形成，促进生长发育 l 防癌作用：刺激体液及细胞免疫防癌作用：刺激体液及细胞免疫 l VA 缺乏：粘膜干燥，干眼病；缺乏：粘膜干燥，干眼病；VA过量过量: 恶心、头痛、皮疹恶心、头痛、皮疹 3. 来源来源l 动物性食品：肝、蛋黄、奶油动物性食品：肝、蛋黄、奶油l 植物性食品：类胡萝卜素植物性食品：类

34、胡萝卜素（维生素（维生素A原原 本身不具本身不具有有VA活性，但在体内可转变为活性，但在体内可转变为VA的物质）的物质）第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（二、脂溶性维生素） 上页上页下页下页首页首页39医杂环化合物与维生素（二）维生素（二）维生素E（生育酚）（生育酚）1. 结构结构 l 参与多种酶活动，维持和促进生殖机能参与多种酶活动，维持和促进生殖机能 l 天然抗氧化剂、抗衰老、天然抗氧化剂、抗衰老、 防癌及增强免疫作用防癌及增强免疫作用2. 功能功能 3. 来源来源 植物油植物油. 麦胚麦胚, 硬果硬果, 种子类种子类, 豆类豆类, 谷类谷类 - -生育酚生育酚生育酚生育酚 第

35、十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（二、脂溶性维生素） 上页上页下页下页首页首页40医杂环化合物与维生素维生素维生素K1 维生素维生素K2 （三）维生素（三）维生素K 1. 结构结构 2、功能、功能 促进凝血因子形成，加速血液凝固。促进凝血因子形成，加速血液凝固。 维生素维生素K缺乏会缺乏会导致凝血功能障碍导致凝血功能障碍, 出现全身多部位出血甚至颅内出血。出现全身多部位出血甚至颅内出血。3. 来源来源 深绿色蔬菜深绿色蔬菜, 富含乳酸菌的食品及肉、蛋等富含乳酸菌的食品及肉、蛋等第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（二、脂溶性维生素） 上页上页下页下页首页首页41医杂环化合物与

36、维生素第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（三、水溶性维生素） 水溶性维生素包括水溶性维生素包括B族维生素族维生素和和维生素维生素 C、维生素维生素P等。等。B族维生素包括维生素族维生素包括维生素B1、维生素维生素B2、烟酸和烟酰胺、泛酸、维生素、烟酸和烟酰胺、泛酸、维生素B6、生物素、叶酸和维生素生物素、叶酸和维生素B12等。等。三、水溶性维生素三、水溶性维生素 水溶性维生素在组织内浓度恒定水溶性维生素在组织内浓度恒定, 构成辅酶成分，参与物质代谢。无中构成辅酶成分，参与物质代谢。无中毒症毒症, 过多即随尿排出。过多即随尿排出。上页上页下页下页首页首页42医杂环化合物与维生素（一）维

37、生素（一）维生素B1 （硫胺素硫胺素） 1. 结构结构 含含S、-NH2盐酸硫胺素盐酸硫胺素 2. 功能功能 参与糖的代谢；促进能量代谢；维持神经与参与糖的代谢；促进能量代谢；维持神经与消化系统的正常功能。长期摄入不足会出现周围神经炎、消化系统的正常功能。长期摄入不足会出现周围神经炎、浮肿、心肌变性、情绪急躁、精神惶恐、健忘等浮肿、心肌变性、情绪急躁、精神惶恐、健忘等 3. 来源来源 谷类、豆类、酵母、干果、谷类、豆类、酵母、干果、 动物内脏、蛋类、动物内脏、蛋类、瘦肉、乳类、蔬菜、水果等瘦肉、乳类、蔬菜、水果等 第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（三、水溶性维生素） 上页上页下页下

38、页首页首页43医杂环化合物与维生素（二）维生素（二）维生素B2 （称核黄素，称核黄素，riboflavin） 1. 结构结构 2. 功能功能 促进糖、脂肪和蛋白质的代谢；维持皮肤、粘促进糖、脂肪和蛋白质的代谢；维持皮肤、粘膜、视觉的正常机能。膜、视觉的正常机能。B2 缺乏可引起口角炎、舌炎、口缺乏可引起口角炎、舌炎、口腔炎、眼结膜炎、脂溢性皮炎和视觉模糊等腔炎、眼结膜炎、脂溢性皮炎和视觉模糊等3. 来源来源 奶类、动物肝肾、蛋黄、鱼，胡萝卜、香菇、奶类、动物肝肾、蛋黄、鱼，胡萝卜、香菇、紫菜、芹菜、柑、橘等紫菜、芹菜、柑、橘等 第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（三、水溶性维生素）

39、上页上页下页下页首页首页44医杂环化合物与维生素（三）维生素（三）维生素PP（预防癞皮病因子）（预防癞皮病因子） 1. 结构结构 烟酸烟酸 烟酰胺烟酰胺 2. 功能功能 脱氢酶的辅酶脱氢酶的辅酶;参与糖、脂类、丙酮酸代谢、参与糖、脂类、丙酮酸代谢、及高能磷酸键的形成等。维及高能磷酸键的形成等。维pp缺乏可致癞皮病。缺乏可致癞皮病。3. 来源来源 动物肝肾、瘦肉、鱼、卵、麦制品、花生、动物肝肾、瘦肉、鱼、卵、麦制品、花生、梨、枣、无花果等梨、枣、无花果等 第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（三、水溶性维生素） 上页上页下页下页首页首页45医杂环化合物与维生素1. 结构结构 2. 功能功

40、能 参与辅酶参与辅酶A的形成，是酶的转酰基辅因子。的形成，是酶的转酰基辅因子。 轻度缺乏可致疲乏、食欲差、消化不良等。重度缺轻度缺乏可致疲乏、食欲差、消化不良等。重度缺乏可致肌肉协调性差乏可致肌肉协调性差; 肌肉及胃肠痉挛等肌肉及胃肠痉挛等 3. 来源来源 肉类、动物肾脏与心脏、谷类、麦芽、肉类、动物肾脏与心脏、谷类、麦芽、绿叶蔬菜、啤酒酵母、坚果、糖蜜等绿叶蔬菜、啤酒酵母、坚果、糖蜜等 （四）泛酸（四）泛酸 (pantothenic acid) 第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（三、水溶性维生素） 上页上页下页下页首页首页46医杂环化合物与维生素1. 结构结构 2. 功能功能 转

41、氨酶及脱羧酶的辅酶转氨酶及脱羧酶的辅酶, 镇吐。镇吐。 缺乏时可致呕吐、中枢神经兴奋等缺乏时可致呕吐、中枢神经兴奋等 3. 来源来源 牛乳、肉、肝、蛋黄、谷物和蔬菜等牛乳、肉、肝、蛋黄、谷物和蔬菜等 （五）维生素（五）维生素B6 吡哆醇吡哆醇 吡哆醛吡哆醛 吡哆胺吡哆胺 第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（三、水溶性维生素） 上页上页下页下页首页首页47医杂环化合物与维生素（六）生物素（六）生物素 1. 结构结构 2. 功能功能 羧化酶的辅酶，脂肪和蛋白质正常代谢羧化酶的辅酶，脂肪和蛋白质正常代谢不可缺少的物质。不可缺少的物质。 缺乏时可致发育缓慢、皮肤损缺乏时可致发育缓慢、皮肤损伤

42、、体内蛋白质和脂肪代谢紊乱伤、体内蛋白质和脂肪代谢紊乱 3. 来源来源 分布广泛，如牛奶、水果、啤酒酵母、分布广泛，如牛奶、水果、啤酒酵母、牛肝、蛋黄、动物肾脏、糙米等牛肝、蛋黄、动物肾脏、糙米等 第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（三、水溶性维生素） 上页上页下页下页首页首页48医杂环化合物与维生素（七）叶（七）叶 酸酸 1. 结构结构 2. 功能功能 蛋白质和核酸合成的必需因子；参与血红蛋白结蛋白质和核酸合成的必需因子；参与血红蛋白结构中卟啉基的形成、红细胞和白细胞的快速增生；体内多种构中卟啉基的形成、红细胞和白细胞的快速增生；体内多种氨基酸的转化、大脑中长链脂肪酸如氨基酸的转化

43、、大脑中长链脂肪酸如DHA的代谢；肌酸、肾的代谢；肌酸、肾上腺素及胆碱的合成等。上腺素及胆碱的合成等。 叶酸是最容易缺乏的维生素之一。叶酸是最容易缺乏的维生素之一。 婴儿、孕妇缺乏时会引起贫血。膳食中缺乏叶酸易引起动脉婴儿、孕妇缺乏时会引起贫血。膳食中缺乏叶酸易引起动脉硬化、诱发结肠癌和乳腺癌等。硬化、诱发结肠癌和乳腺癌等。3. 来源来源 绿色蔬菜中，动物肝、肾绿色蔬菜中，动物肝、肾第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（三、水溶性维生素） 上页上页下页下页首页首页49医杂环化合物与维生素（八）维生素（八）维生素B12 （钴胺素）（钴胺素） 唯一含唯一含金属金属(Co)的维生素的维生素1

44、. 结构结构 第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（三、水溶性维生素） 上页上页下页下页首页首页50医杂环化合物与维生素2. 功能功能 3. 来源来源 主要是动物性食品，内脏、肉类、贝壳类、主要是动物性食品，内脏、肉类、贝壳类、蛋类、奶蛋类、奶 维生素维生素B12 能促进红细胞的发育和成熟，使肌能促进红细胞的发育和成熟，使肌体造血机能处于正常状态，预防恶性贫血；促进体造血机能处于正常状态，预防恶性贫血；促进三大代谢；促进蛋白质、核酸的生物合成。维生三大代谢；促进蛋白质、核酸的生物合成。维生素素B12严重缺乏会导致恶性贫血及精神抑郁、记忆严重缺乏会导致恶性贫血及精神抑郁、记忆力下降等神经

45、系统疾病。力下降等神经系统疾病。第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（三、水溶性维生素） 上页上页下页下页首页首页51医杂环化合物与维生素1. 结构结构 2. 功能功能 天然抗氧化剂天然抗氧化剂 ；防治坏血病；保护牙齿、骨骼、；防治坏血病；保护牙齿、骨骼、增加血管壁弹性。缺乏时可致坏血病增加血管壁弹性。缺乏时可致坏血病, 表现为疲劳、倦怠、表现为疲劳、倦怠、易感冒。典型症状是牙龈出血、牙床溃烂、牙齿松动，毛易感冒。典型症状是牙龈出血、牙床溃烂、牙齿松动，毛细血管脆性增加。是最容易缺乏的维生素之一。细血管脆性增加。是最容易缺乏的维生素之一。3. 来源来源 新鲜水果和蔬菜新鲜水果和蔬菜 （

46、九）维生素（九）维生素C （抗坏血酸）（抗坏血酸）L-抗坏血酸抗坏血酸 自然界存在的有生理自然界存在的有生理活性的是活性的是L-型抗坏血型抗坏血酸。酸。D-异构体的活性异构体的活性仅为仅为L-异构体的异构体的10% 第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（三、水溶性维生素） 上页上页下页下页首页首页52医杂环化合物与维生素(十十) 维生素维生素P (芦丁芦丁, 通透性维生素通透性维生素. P:permeability)1. 结构结构 2. 功能功能 增强毛细血管壁弹性、调整其吸收能力增强毛细血管壁弹性、调整其吸收能力;增强人体细胞的黏附力及维生素增强人体细胞的黏附力及维生素C的活性的活性

47、 3. 来源来源 柑橘类（柠檬、橙、葡萄柚）、杏、柑橘类（柠檬、橙、葡萄柚）、杏、荞麦粉、黑莓、樱桃等荞麦粉、黑莓、樱桃等 第十四章 杂环化合物和维生素 第二节 维生素（三、水溶性维生素） 上页上页下页下页首页首页53医杂环化合物与维生素1.杂环的命名杂环的命名 译音译音“口口 ”旁旁2. 吡啶吡啶 结构：结构： 6原子原子6电子环闭电子环闭键键/缺缺芳杂环芳杂环 性质：性质：亲电取代亲电取代(多在多在位位)比苯难比苯难(似硝基苯似硝基苯);亲核取亲核取代代(多在多在位位)比苯易比苯易;氧化变难氧化变难;还原变易还原变易;有弱碱性有弱碱性3. 吡咯吡咯 结构：结构：5原子原子6电子环闭电子环闭键键/富富芳杂环芳杂环性质性质:亲电取代比苯易亲电取代比苯易(多在多在 位位,活性似苯胺活性似苯胺);酸碱酸碱性性芳香性比较芳香性比较：苯：苯 噻吩噻吩 吡咯吡咯 呋喃呋喃4. 咪唑嘧啶嘌呤咪唑嘧啶嘌呤等衍生物的等衍生物的酮式酮式-烯醇式互变异构烯醇式互变异构本本 章章 要要 点点54医杂环化合物与维生素医杂环化合物与维生素