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1、第十六章第十六章 杂环化合物杂环化合物定义：环状化合物，环上除碳，还有杂原子定义：环状化合物，环上除碳，还有杂原子 （N N、O O、S S等）等）芳香性杂环、非芳香性杂环芳香性杂环、非芳香性杂环环醚环醚 酸酐酸酐 内酯内酯 一一 、杂环化合物的分类、杂环化合物的分类单环单环 五元环五元环 含一个杂原子含一个杂原子 呋喃呋喃 吡咯吡咯 噻吩噻吩含两个杂原子含两个杂原子 噁唑噁唑 咪唑咪唑 噻唑噻唑异噁唑异噁唑 吡唑吡唑 异噻唑异噻唑 六元环六元环 含一个杂原子含一个杂原子： 吡啶吡啶含两个杂原子含两个杂原子： 哒嗪哒嗪 嘧啶嘧啶 吡嗪吡嗪稠杂环稠杂环 喹啉喹啉 异喹啉异喹啉 蝶啶蝶啶 吖啶吖啶
2、吲哚吲哚 嘌呤嘌呤 咔唑咔唑二、五元杂环化合物二、五元杂环化合物1. 结构特点结构特点 O、S、N为为sp2杂化杂化a. 杂原子杂原子p轨道上一对未共用电子参与环上共轭轨道上一对未共用电子参与环上共轭56具有芳香性（闭合共轭大具有芳香性（闭合共轭大 键，键，p电子数为电子数为6）b. 芳香性顺序芳香性顺序：电负性电负性O N S3.5 3.0 2.5杂原子电负性比杂原子电负性比C大，周围电子云密度较大。大，周围电子云密度较大。环上电子云分布不均，芳香性不如苯。环上电子云分布不均，芳香性不如苯。O电负性最大，呋喃芳香性最差电负性最大，呋喃芳香性最差c.电子云密度分布不均电子云密度分布不均, 环上
3、电子云密度比苯大环上电子云密度比苯大亲电取代反应的活性大于苯亲电取代反应的活性大于苯亲电取代活性：亲电取代活性： 反应活性太高，环稳定性差，反应活性太高，环稳定性差，需在需在温和条件温和条件下进行，否则产物复杂下进行，否则产物复杂三、六元杂环化合物三、六元杂环化合物1. 吡啶的结构吡啶的结构5C、1N共面，都是共面，都是sp 杂化，杂化，6个个p轨道侧面交叠形成闭合大轨道侧面交叠形成闭合大 键。键。2 N上一对未成键电子在上一对未成键电子在sp2杂化轨道上，杂化轨道上， 未参与形成环上共轭体系，可接受未参与形成环上共轭体系，可接受H碱性碱性 可发生亲电取代，活性不如苯，主要在间位可发生亲电取代
4、，活性不如苯，主要在间位 邻对位可发生亲核取代邻对位可发生亲核取代 邻对位的侧链邻对位的侧链-H-H有酸性有酸性 比苯难氧化，但易还原比苯难氧化，但易还原 N的电负性的电负性C，吸电子使环上电子云密度降低，吸电子使环上电子云密度降低（性质与硝基苯相似）（性质与硝基苯相似）2、吡啶的碱性、吡啶的碱性N(CH3)3重要的五、六元杂环衍生物重要的五、六元杂环衍生物血红素：血红素： 吡咯衍生物吡咯衍生物血红素与蛋白质结合为血红素与蛋白质结合为血红蛋白而存在于红细血红蛋白而存在于红细胞中，在吸入氧和呼出胞中，在吸入氧和呼出二氧化碳的过程中起着二氧化碳的过程中起着载体的作用。载体的作用。昆虫激素：追踪激素
5、，是蚂蚁外出行动的信息标记昆虫激素：追踪激素，是蚂蚁外出行动的信息标记呋喃衍生物呋喃衍生物速尿：利尿药物，用于治疗浮肿速尿：利尿药物，用于治疗浮肿甲氰咪胍：抗溃疡药物甲氰咪胍：抗溃疡药物发莫替丁：抗溃疡药物发莫替丁：抗溃疡药物烟酸和烟酰胺：维生素烟酸和烟酰胺：维生素B族中的一种，能促进细胞的族中的一种，能促进细胞的 新陈代谢新陈代谢吡啶衍生物吡啶衍生物胞嘧啶胞嘧啶 尿嘧啶尿嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶嘧啶衍生物：三者均是核酸的重要组成成分嘧啶衍生物：三者均是核酸的重要组成成分吲哚衍生物吲哚衍生物利血平：降压和安定的药效，用于治疗高血压症利血平：降压和安定的药效，用于治疗高血压症异喹啉衍生物异喹啉衍生
6、物罂粟碱：鸦片生物碱之一，具有扩张血管和解痉挛作用罂粟碱：鸦片生物碱之一，具有扩张血管和解痉挛作用嘌呤衍生物嘌呤衍生物咖啡碱咖啡碱 茶碱茶碱 可可豆碱可可豆碱官能化二硫缩烯酮在有机合成中的应用官能化二硫缩烯酮在有机合成中的应用酮酮烯酮烯酮缩酮缩酮缩烯酮缩烯酮二硫代缩烯酮二硫代缩烯酮EWG：吸电子基团，如：吸电子基团，如CN、CO2Et、COR 、SO2R R ：H、烷基、芳基、烷基、芳基、EWGR：烷基：烷基 胍胍嘧啶衍生物嘧啶衍生物 本研究组合成的部分化合物本研究组合成的部分化合物1,3-二硫杂环戊烷类新型农药的筛选与优化合成二硫杂环戊烷类新型农药的筛选与优化合成 2-水杨酰亚肼基水杨酰亚肼
7、基-1，3-二硫杂环戊烷二硫杂环戊烷1的合成、生物的合成、生物活性测试活性测试 1、具新型化学结构的突破性新药的研究开发；、具新型化学结构的突破性新药的研究开发；作为药物先导化合物的新型呋喃衍生物的合成作为药物先导化合物的新型呋喃衍生物的合成2、模仿性新药的研制开发；、模仿性新药的研制开发；3、延伸性新药的研究开发；、延伸性新药的研究开发；4、应用现代生物技术，开发新的生化药物；、应用现代生物技术，开发新的生化药物；5、发展制剂新产品；、发展制剂新产品；6、应用现代新技术对老产品的生产工艺进行重大的技术革、应用现代新技术对老产品的生产工艺进行重大的技术革新和技术改造。新和技术改造。 新药研究与
8、创新的六大模式：新药研究与创新的六大模式：我国的新药研制现状：我国的新药研制现状： 以复制国外已过期的专利为主以复制国外已过期的专利为主 创制具有自主知识产权的新型化学合成药物创制具有自主知识产权的新型化学合成药物新化学实体药研究与开发的重要环节：新化学实体药研究与开发的重要环节： 先导化合物的发现先导化合物的发现我国的新药研制发展趋势：我国的新药研制发展趋势： 2-芳基苯并呋喃类化合物的合成：芳基苯并呋喃类化合物的合成： 硫醇类化合物是重要的精细有机化工产品硫醇类化合物是重要的精细有机化工产品: :环境友好无气味代硫醇试剂环境友好无气味代硫醇试剂强烈刺激性臭味强烈刺激性臭味易燃性强易燃性强挥发性大挥发性大毒性大毒性大硫醇类试剂的缺点：硫醇类试剂的缺点：CH3SH： b.p.: 6 C (1 atm)、剧毒、剧毒、 钢瓶储存、运输钢瓶储存、运输开发和运用开发和运用无毒、无气味、可操作性强的新型代硫醇试剂无毒、无气味、可操作性强的新型代硫醇试剂是绿色化学的要求。是绿色化学的要求。
