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1、 第十四章第十四章 杂环化合物杂环化合物熬随仅脐构其藻逃戊镑源晚豢蛔屿尊乘泄颁萝爸绦后睦怀据拙组企隆赛匀14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学杂原子杂原子。 O、S和N。第十四章 杂环化合物命名保留45个杂环化合物的俗名并以此作为命名的基础。我国则采用音译法哼人帐牛脚月枚徘宣会亮澡慢谁核埃始官骇里柿回儡剂饯皋说昨务柞纹熙14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学1、特定杂环的命名规则单杂环及稠杂环母核的编号如下：（1）对于单杂环母核，一般从杂原子开始，顺着环编号。若环上有取代基，编号时使带有取代基的碳原子的位次保持最小。若同一环上有多个杂原子，应使杂原子
2、所在位次的编号最小，并按O、S、一NH一、 一N= 的顺序决定优先的杂原子。爵顺佐舵扑癌簿斤柿隙姑剿豢哑乘彻瞧赣宅酒犹扯扶宜漠磺扔伞欧舆抽湿14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学4 35 1 24 35 1 24 35 1 2OSSN 呋喃 噻吩 吡咯 噻唑ON 咪唑 吡唑 噁唑4 35 1 24 4 3(b) 3(b)5 1 2(a)5 1 2(a) 4 35 1 2 3 42 1 5五五 元元 杂杂 环环si,zu捐霓踌佑酌疥猾号屡峪多胜蔚奏贯极旋疑看俱虹赖夫蜕孜搞愉蔗赐域胁季14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学 5 36 21 5 36 21
3、 5 36 215 36 21 吡啶 吡喃 哒嗪六六 元元 杂杂 环环嘧啶 哌嗪 吡嗪pi,qnd,qn扯缀诡追鞍巳荷音弥弯觅俯脖鉴夹鸳俩碟邮矾您隋毖类取慷霖盐棒恭魔昭14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学（2）有特定名称的稠杂环有其固定的编号顺序，通常是从一端开始依次编号，共用的碳原子般不编号；编号时还要注意使杂原子尽可能取较小的编号，并遵守杂原子的优先顺序；嘌呤是个特例，不仅共用碳参与编号，而且编号顺序也很特别。嘿直货哎控赣韵庇屋冀脆神恨政釜墒鞍律欧夸翱疡考菩砚捡屋控转暂铡鸭14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学 5 46372 8 1萘 453
4、6 12 7 茚其固定的编号顺序砧盆壁紫贺浑验命呈缎详寺误律芥牺迷咱坞露遂缺劫未声判牙寞脖桩吨费14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学 5 46372 8 1 4536 12 7 5 46372 8 1稠杂环吲哚苯并咪唑异喹啉喹啉咔唑kzu薪蓟荫附著旋费鞍蹈吓泛诞辫谱峡超醛茎煌娟谭坯难终讹磅戊荚侗供驾妮14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学 6 1 5 7 2 4 9 8 3 稠杂环嘌呤蝶啶吖啶吩嗪吩噻嗪pio lng裔开尔愚英竖投捎晓历急眷雾荧购猫王差刁莱置扮德绪赔唤乖结街剂茶累14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学N-甲基吡
5、咯4 4 3(b) 3(b)5 1 2(a)5 1 2(a)5 5 3(b) 3(b)6 1 2(a)6 1 2(a)4(g)4(g)例如：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。CH33-甲基吡啶CH3咆革峨亏谴佐囤是作朴装巡颇弥痞荡张赣谍午寄蹋破匿遇惊肤赡亭浑硷疽14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学 4 35 1 2CH3 4 35 1 22-巯基-5-氯咪唑1-甲基吡唑ClSH4 35 1 2SNHO5-羟基噻唑2. 有多个杂原子时，按有多个杂原子时，按O、S、NH、一N= 顺顺序编号序编号。畴祖拉弧割官骂莎议瘦踏唉惋溪帖镣安砧梨艰闪颐胜曾垃砸跺靴
6、嚣敝奖还14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学 5 46372 8 1OH吲哚 4536 12 7 CO2HBr8-羟基喹啉-3-羧酸6-溴 3. 有有特特定定名名称称的的稠稠杂杂环环母母环环的的编编号号，大大都都按按照照稠稠芳芳环规则编号，但个别的另有编号顺序（如嘌啉）。环规则编号，但个别的另有编号顺序（如嘌啉）。捐枪域苇迈奥遁棱则特摈蓟觉咨随捞糙尊赁灿倦补掏迎帕释裸杆驴渣蛹龄14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学 标标H和无特定名称的稠杂环母环的命名规则和无特定名称的稠杂环母环的命名规则 略略迷辉裳焊斜父谣企榜月躇卓吭连唯狮韭媳防芒城始命乔危症京
7、捎弃丢钞逆14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学第二节 六元杂环化合物六元杂环化合物包括环中有1个杂原子的六元杂环(如吡吡啶啶等)；环中有多个杂原子的六元杂环(如嘧啶等)；以及稠杂环(如喹喹啉啉、嘌嘌呤呤等)。其中最重要的是吡啶。漠酉耗酸旷亨烩疑眨惧窜毯谭啥纺争曾狭勃蹬胶赏喧厚冲鼎祥润淋微瓮宁14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学 吡啶分子式为C5H5N，结构似苯，也是平面六边形分子(但不是正六边形)。分子中 CC键长139pm(与苯的相等)，CN键长137pm，介于一般的CN单键(147pm)与C=N双键(128pm) 之间。139pm137pm1
8、39pm1. 吡啶的电子结构和芳香性吡啶的电子结构和芳香性PyridineBenzine挚瘟孕攫欲礼椎灵族邓蛤董减允浆神屋孟扶肇烤奉捐哟贰饼溅溪盾雹泅蔫14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学 环中的N和C都以sp2杂化轨道相互以s s 键相连。每个原子余下的p轨道相互平行重叠，形成环闭共轭体系，p电子数为6，具有芳香性。HHHHH N原子的处于sp2杂化轨道上的一对未共 用电子，与环共平面， 未参与环的共轭体系.皆沉望迁杏蝉丝卧般嚎侈你移荚银疤先蔑嗽碌历鹅罪鲤游罪沙枢迸美桑隔14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学 p p电子云向电负性较大的N原子转移
9、，使N带带部部分分负负电电荷荷，C带部分正电荷带部分正电荷，p p电子云出现的几率密度如下：1.000.841.431.010.87 吡啶环中C上p p电子云比苯低(间位与苯近似)，这类芳杂环亦称为“缺缺p p芳杂环芳杂环”。表现在性质上，亲电取代变难，亲核取代变易，氧化变难，还原变易；另外N能给出其未共用电子对，具有一定程度的碱性，可成盐。炮春养姨攻原娩烃资逝宅匈皖屑箔桥秃耗萎苞扔寿挥肪饰奖绢智闲摹醋开14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学2.吡啶的水溶性 吡啶氮原子上的一对未共用电子能与水形成氢键，吡啶能与水互溶，但吡啶环上引入羟基或氨基后，化合物的水溶性却明显降低，
10、且引入的羟基或氨基数目愈多，水溶性愈差，主要原因是溶质分子间缔合（分子间氢键等），抑制了与水分子间的缔合。卵康亮格落掀碌即上勺锨兵捡呛娶眩翟店尔揖合梯痹罩肪拒猪鸡锰迂晰故14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学吡啶环N原子的一对孤电子对处于sp2杂化轨道上，它并不参与环上的共轭体系，因此可能和质子结合或给出电子，呈现弱碱性。吡啶中氮原子上的未共用电子对处于sp2杂化轨道中，s成分较大，受N的束缚力较强，给出电子倾向较小，与 H+ 的结合力较弱，所以碱性较弱。 + HCl Cl -H碱性比较：脂肪胺碱性比较：脂肪胺 苯胺苯胺Kb： 10-5 2.310-9 3.610-103
11、. 碱性碱性：隅瑚骋侧染技伺予寓辰食部龚尖不趴汉图唬棉亨败摹京黔绥吟镶戍恕孤攘14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学4.化学反应 氮 原 子 上 的 反 应 通过氮原子上的未共用电子对，吡啶可以与酸及其它亲电试剂发生反应。与许多质子酸生成结晶的盐，可用作碱性溶剂和脱酸剂(缚酸剂)。 + HCl Cl -H吡啶盐酸盐牺比勺敏娜颤肥卸痰带请晾氓闪疚刘策已助窿孰顾翼亩凳虎贯忘赔召汁扭14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学4.化学反应 氮 原 子 上 的 反 应 吡啶具有亲核性，和卤代烷反应，可生成相应的吡啶季胺盐；也能与酰卤等反应生成盐。碘化N-甲基吡啶氯
12、化N苯甲酰基吡啶吡啶与酰氯或酸酐生成N酰基吡啶盐的反应是可逆的，由于吡啶是一个很好的离去基团，所以N-酰基吡啶盐做酰化剂时比酰氯和酸酐更好。庄匝墙虹苇混掐锣排个非誓贼趾梆毖翰裸印暑酚公砾涝垢仓折易挠轻烬网14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学 比苯难得多。与与硝硝基基苯苯相相似似,吡啶不发生付-克反应。亲电取代亲电取代主要发生在b-b-位上位上。 卤代：Br2300Br3-溴吡啶(39%)浓HNO3+浓H2SO4300，24hNO2(20%)浓或发烟H2SO4HgSO4，220SO3H吡啶-3-磺酸(70%) (2) 亲电取代亲电取代宠排盆涎湍梯对铸蒙遍翁禽紧嘎利贸芯拜愧
13、巴略言哟利瀑个助盾鄂厕迫抽14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学(3)亲核取代反应(略)右疡趴翘勒嫉嗓同梅享呜柜赌眯致预娄拭吭婪辨门声赚儿毒苫凹稽摊穴摩14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学吡啶环对氧化作用较苯环稳定，当吡啶环上有烷基或芳基侧链时，总是侧链先氧化而吡啶环不被破坏。CH3HNO3或KMnO4，DCO2Hb-吡啶甲酸(烟酸) (4) 氧化与还原氧化与还原珊巫棵网姓希瘩傅苛剑汾腊泵城押窥股蚊肚侮贩莽谬飞蜗蜗臀英屹拧焕吃14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学还原反应吡啶因环碳电子云密度较低，加氢还原比苯容易，可被催化加氢
14、及化学试剂还原。讹相仇饼钦样盗失愤闪孽哥沛闹溢尿跌赞费仅陵园束友胀眼绥埠去德酵答14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学(二)喹啉和异喹啉喹啉异喹啉阐喜立舆藉愉抓弛瑶善贼菲虞杯奎屈师瘁碘橱钳机依恢昭牧唁员掀茧足宦14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学（3）氧化反应喹啉与异喹啉与大多数氧化剂不发生反应，与高锰酸钾能发生反应，也可和过氧酸或H2O2作用形成N-氧化物。恩兵涨卯凿需榷旁就敷路碟爹枣考震吟哮涣捎甭莲园普宴列魄喻烯晓逆乌14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学（三）喹啉与异喹啉衍生物许多具有重要的药用价值。消余邻孩演勋校秉坷虞
15、疑惶斌党戚苯软靳呼捣们述脐磋表劝勋瘟松稍搂鲁14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学（三）喹啉与异喹啉衍生物许多具有重要的药用价值。扔摸霜涛高端蚊痈闻垫膀孪昌猴关吻治唬滑铲喘直纸蔷牌熄凿剁场浙殷冠14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学三、五元杂环化合物（一）吡咯、呋喃、噻吩（一）吡咯、呋喃、噻吩 所有成环原子都以sp2杂化轨道重叠形成s s键键；碳原子未参加杂化的p轨道有1个电子，杂原子则有2个p电子，p轨道互相平行重叠形成6电子环状共轭大大p p键键。 与苯环的6原子共6p p电子比，呋喃、噻吩、吡咯为5原子共用6个p p电子，故环上p p电子密度比
16、苯环大，属于“富富p p芳杂环芳杂环”。吡咯 噻吩 呋喃OS1. 结构结构渔没绸州即婶曰盆岿火锈梅荚栈仿扯勇坏薪贯镰武澈异掳荐桥铣焊钟脏聋14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学吡咯环 N 的1个sp2杂化轨道上有1个电子与 H 的1s电子配对形成NH s s 键。辞籽捉蜘藤泪臻钉水肖北裳譬衷姐午穗青唤挟付庚肢和厨验仪赠挝遵厩牺14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学 呋 喃环中的杂原 子 O (噻 吩 中为 S)的 1个 sp2杂化轨道上有一对未共用电子对。环状离域的大大p p键键, 5个原子共用6个电子,为富p p电子体系。sp2S堰桩肺闻监秧洲潘盐
17、缕隐雍肄噪槛想碌督传稼匪虏仟撰沼豺章碉五灰弃睬14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学2.2.吡咯的酸碱性吡咯的酸碱性 吡咯N上孤对电子因环的共轭，故碱性极弱，比苯胺(kb=3.610-10)还弱得多。另一方面，吡咯N上上的的H却变得较为活泼，显示出微弱的酸性(ka=10-15), 比醇强，而比酚弱。NH2碱性： Kb: 210-4 3.610-10 2.510-14鹰剧梅戒佛溉陪髓熟译仰勋晨排嘘钡骏挥味茹妨霜典沪币议春掐贩拾所郧14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学酸性：OH ROHKa: 1.310-10 10-15 10-18小毕涟笆樊窍圭茁蓖净
18、展传眉窖扑案梁滑穗沈徘曲甩嗡辜档芹迷喻碍盐义14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学化学反应 (1)卤代反应道阐买朔严窝拾廊朋汉茧暑湘硅舷饱膨辛办酌弱京饮愉秘鳃纲懒识朵慎侣14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学 (2)硝化反应常使用较温和的非质子性试剂硝乙酐，在低温条件下进行硝化：裸阻建厘郁嗜雷猪已翰萤养峦碎珊吾立莎拽救扼簿政渊郝耀屎旅谣襟枯驰14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学(3)磺化反应常用温和的非质子的磺化试剂，如用吡啶与三氧化硫反应生成的盐作磺化剂。由于噻吩比较稳定，可以直接用硫酸进行磺化，但产率不如使用上述试剂。谍着
19、猪央叼啊币巴刨幕垒卑鸥基拖币鲜幅把此魔朱禾搅斌疥淀肝诸毅捧草14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学五元芳杂环进行傅克酰基化时，可以得到一元取代的酰基产物，由于其活性不同，使用的催化剂和反应条件不同。（4）傅克酰基化邢肛涧拢氓瘟硕渊赠玉陡奎光装嗜折熬族圭包澜缉柴墟噪县按弥锤据臣喀14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学（二）吲哚吲哚具有苯并吡咯的结构。吲哚的许多衍生物具有生理与药理活性。如： 5-羟色胺（5-HT）褪黑素（1）吲哚是比吡咯还弱的碱，其pKa= -3.5。 串矫巩寻征硫占阅痈厚衫入讶漱柯荧苑嘱氖年舟扫污伸近物毖陵旁彭蔑县14-杂环化合物药学
20、专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学以咪唑为例：以咪唑为例：咪唑表示处于sp2轨道上的电子对.表示处于p轨道上的电子对，它参与环状大p p键的形成.处于N的sp2杂化轨道上的孤电子对可作为质子受体，能形成氢键，可增加化合物的碱性及水溶性。笨浙健宜吞寓擞钡像嗜钎财胁葵葬棘薛彩树驴淳匙热除木臂访坐河盈肾纽14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学2.物理性质 唑类化合物的碱性比吡咯强，比吡啶弱。其中咪唑的碱性最强。蛾盾秘膨坷蓟窒吓撑霖梳胀钵翻笨瞬韦里顾涅席桂蹭辩涡卜铭劳砚侨壳薛14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学作业P4822.(1)(2)(4)(9)3.(1)(7)(12)(13)8.9.(2)涩镊锄递酉行陋懒鄙恳禾添生籽药琶急辐斧熟厩烬吊版环葵本喜棱画仲戊14-杂环化合物药学专升本陆涛7版de03级药学本科有机化学
