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1、维生素B6,维生素C,咖啡因,第十四章 芳香杂环化合物,有环状结构单元,环中包括其它杂原子。,杂环化合物:含有杂环,且环具有芳香性的一类化合物,呋喃,噻吩,吡咯,咪唑,噻唑,五 元 杂 环,吡唑,一、分类和命名,吡啶,吡喃,嘧啶,六 元 杂 环,哒嗪,吡嗪,稠 杂 环,喹啉,嘌呤,异喹啉,吲哚,2甲基呋喃(甲基呋喃),4乙基吡啶(乙基吡啶),含取代基杂环的命名,编号原则,从杂原子开始编号,并尽可能使取代基的位次较小。,或将其邻位编为位,其次为位.,3硝基吡咯(硝基吡咯),环上有两相同杂原子,则从带取代基(或H)的杂原子开始编号,并使另一杂原子编号尽可能小。,4甲基咪唑,4甲基嘧啶,5甲基噻唑,
2、6氨基嘌呤(腺嘌呤),不同杂原子,以OSN为序,使杂原子编号最小。,特殊编号,1 六个原子共平面,都为SP2杂化,形成环状共轭体系。2 电子数=6,有芳香性,亲电取代反应比苯难,通常发生在位。3 氮原子上孤对电子易接受质子,具有弱碱性,其碱性比苯胺强,比氨弱。,第二节 芳香六元杂环,一 吡啶的结构,二 吡啶的性质(一)水溶性,1 吡啶的氮原子可与水形成氢键,因此吡啶能与水互溶。2 吡啶环上引入羟基和氨基后,吡啶分子间以氢键缔合,阻碍了吡啶与水分子的缔合,水溶性降低。,(二)碱性,(三)亲电取代与亲核取代反应,1 亲电取代,2 亲核取代反应发生在-位,(四)吡啶类化合物侧链氧化反应,(五)吡啶的
3、还原,三 嘧啶及基衍生物,1 嘧啶无色固体,易溶于水,弱碱性。2 嘧啶是含有2个N原子的六元杂环,环上电子云密度比吡啶低,亲电取代反应困难。,嘧啶衍生物胞嘧啶、尿嘧啶和胸腺嘧啶,尿嘧啶酮式和烯醇式互变异构,1 成环原子都是SP2杂化,形成环状共轭体系。2 电子数=6,有芳香性。3 电子云非均匀分布,杂环稳定性不如苯。环上电子云密度比苯环大,亲电取代比苯容易,通常发生在位。,一 吡咯、呋喃和噻吩的结构,第三节 芳香五元杂环,从pKb数据得知,碱性大小为:氨气吡啶苯胺吡咯。,二 吡咯、呋喃和噻吩的性质,(一)吡咯的酸碱性,(二)亲电取代反应,三 吡咯衍生物,血红素与蛋白质结合成血红蛋白,在人体内起到输送氧作用。,卟吩,血红素,所有原子都为SP2杂化,与1位杂原子不同的是,2位和3位杂原子的P轨道中有一个单电子参与共轭体系,而1位杂原子P轨道中有一对电子参与共轭体系,共轭体系有六个P电子,因此,具有一定芳香性。,四 噻唑、吡唑和咪唑的结构,咪唑及其衍生物,咪唑环中NH上的H可移至另一个N原子上,所以能发生互变异构现象。4甲基咪唑和5甲基咪唑是两个互变异构体。,第四节 稠杂环化合物,嘌呤是由嘧啶和咪唑稠合而成。嘌呤的重要衍生物是腺嘌呤和鸟嘌呤,它们是核酸重要组成部分。,