有机化学课件杂环化合物学习教案.pptx

会计学1有机有机(yuj)化学课件杂环化合物化学课件杂环化合物第一页，共77页。2023/5/252 主要主要(zhyo)内容内容20.1 杂环化合物的分类与命名杂环化合物的分类与命名20.2 五元单杂环化合物五元单杂环化合物20.3 唑唑20.4 吡啶吡啶20.5 喹啉与异喹啉喹啉与异喹啉20.6 嘧啶与嘌呤嘧啶与嘌呤20.7 杂环化合物的合成杂环化合物的合成(hchng)(自学自学)20.8 生物碱生物碱第1页/共77页第二页，共77页。2023/5/253环状有机环状有机(yuj)(yuj)化合物中，成环原子除碳原子化合物中，成环原子除碳原子外还含有其他原子，这种环状化合物称为杂环化外还含有其他原子，这种环状化合物称为杂环化合物。合物。本章讨论的是那些本章讨论的是那些(nxi)(nxi)环为平面型，环内环为平面型，环内电子数符合电子数符合4n+24n+2规则，具有一定芳香性的规则，具有一定芳香性的芳杂环化合物。芳杂环化合物。第2页/共77页第三页，共77页。2023/5/25420.1 20.1 杂环化合物的分类杂环化合物的分类杂环化合物的分类杂环化合物的分类(fn li)(fn li)与命名与命名与命名与命名 一、杂环化合物的分类一、杂环化合物的分类(fn li)第3页/共77页第四页，共77页。2023/5/255常见常见(chn jin)的杂环化合物的杂环化合物第4页/共77页第五页，共77页。2023/5/256第5页/共77页第六页，共77页。2023/5/257二、杂环化合物的命名二、杂环化合物的命名(mng mng)1 1、音译法：在同音音译法：在同音(tn yn)(tn yn)汉字左边汉字左边+口字。口字。第6页/共77页第七页，共77页。2023/5/2582.2.杂环及环上取代杂环及环上取代(qdi)(qdi)基的基的编号编号(1)(1)母体母体(mt)(mt)杂环的编号：杂原子的编号为杂环的编号：杂原子的编号为“1”“1”。杂原子邻位的碳原子也可依次杂原子邻位的碳原子也可依次(yc)用用、编号。编号。(2)(2)环上有不同杂原子时，按环上有不同杂原子时，按OSNOSN次序编号。若环次序编号。若环有不同取代基，其编号按次序规则和最低系列。有不同取代基，其编号按次序规则和最低系列。第7页/共77页第八页，共77页。2023/5/259第8页/共77页第九页，共77页。2023/5/25102 0.2 五元五元(w yun)单杂环化合物单杂环化合物一、呋喃、噻吩一、呋喃、噻吩(sifn)、吡咯杂环的物理性质和、吡咯杂环的物理性质和结构结构1.1.物理性质物理性质A.A.呋喃：无色液体，存于松木焦油中呋喃：无色液体，存于松木焦油中,b.p.,b.p.31.36oC.31.36oC.遇盐酸浸湿的松木片呈绿色。遇盐酸浸湿的松木片呈绿色。B.B.噻吩：无色有特殊气味的液体，存于煤焦油中噻吩：无色有特殊气味的液体，存于煤焦油中,b.p.84.16oC.,b.p.84.16oC.与吲哚醌在硫酸与吲哚醌在硫酸(li sun)(li sun)作用下显兰色。作用下显兰色。C.C.吡咯：无色液体，存于煤焦油和骨焦油中吡咯：无色液体，存于煤焦油和骨焦油中,b.p.130-131oC.b.p.130-131oC.遇盐酸浸湿的松木片呈红遇盐酸浸湿的松木片呈红色色.第9页/共77页第十页，共77页。2023/5/25112.2.结构结构 呋喃、噻吩、吡咯结构上共同点呋喃、噻吩、吡咯结构上共同点:构成环的五个原构成环的五个原子都为子都为sp2sp2杂化，成环五原子处在同一平面，杂原子杂化，成环五原子处在同一平面，杂原子上孤对电子参与上孤对电子参与(cny)(cny)共轭形成共轭体系，共轭形成共轭体系，电子电子数符合休克尔规则数符合休克尔规则(4n+2)(4n+2)，所以，它们都具芳香性。，所以，它们都具芳香性。第10页/共77页第十一页，共77页。2023/5/2512二、呋喃、噻吩、吡咯二、呋喃、噻吩、吡咯(blu)杂环的化学性质杂环的化学性质1 1亲电取代反应亲电取代反应 从结构上分析，五元杂环为从结构上分析，五元杂环为5656共轭体系，电共轭体系，电荷密度比苯大，发生亲电取代反应的速度也比苯快得荷密度比苯大，发生亲电取代反应的速度也比苯快得多。多。如以苯环上碳原子的电荷密度为标准（作为如以苯环上碳原子的电荷密度为标准（作为(zuwi)0(zuwi)0），则五元杂环化合物的有效电荷分布为：），则五元杂环化合物的有效电荷分布为：第11页/共77页第十二页，共77页。2023/5/2513亲电取代反应亲电取代反应(fnyng)活性：活性：吡咯吡咯 呋喃呋喃 噻吩噻吩苯苯 主要进入主要进入-位位说明：吡咯、呋喃、噻吩的亲电取代反应说明：吡咯、呋喃、噻吩的亲电取代反应(fnyng)，对试剂及反应，对试剂及反应(fnyng)条件必条件必须有所选择和控制。须有所选择和控制。第12页/共77页第十三页，共77页。2023/5/2514五元杂环化合物亲电取代反应发生五元杂环化合物亲电取代反应发生(fshng)(fshng)在在-位可用共振论解释：位可用共振论解释：由此可见，进攻由此可见，进攻22位所形成位所形成(xngchng)(xngchng)的共的共振杂化体比进攻振杂化体比进攻33位所形成位所形成(xngchng)(xngchng)的共的共振杂化体稳定。振杂化体稳定。第13页/共77页第十四页，共77页。2023/5/2515说明：说明：噻吩噻吩(sifn)(sifn)环芳性比呋喃环和吡咯环强，较稳定；环芳性比呋喃环和吡咯环强，较稳定；噻吩噻吩(sifn)(sifn)环上电子云密度比苯环大，更易磺化。环上电子云密度比苯环大，更易磺化。(1)(1)磺化：呋喃、吡咯不能用浓硫酸磺化，要用磺化：呋喃、吡咯不能用浓硫酸磺化，要用特殊磺化试剂特殊磺化试剂吡啶三氧化硫的络合物，噻吩吡啶三氧化硫的络合物，噻吩(sifn)(sifn)可直接用浓硫酸磺化。可直接用浓硫酸磺化。HH！不能用强酸NC5H5N SO3NSO3HOSO3HC5H5N SO3O 吡啶三氧化硫，吡啶三氧化硫，一种温和的磺化剂一种温和的磺化剂第14页/共77页第十五页，共77页。2023/5/2516利用磺化反应利用磺化反应(fnyng)可分离苯和噻吩：可分离苯和噻吩：.Cb.p81。Sb.p84 C。()室温H2SO4浓SSO3H（酸层）（苯层）分液蒸馏无噻吩苯第15页/共77页第十六页，共77页。2023/5/2517(2)(2)硝化硝化(xio hu)(xio hu)不能用混酸硝化，一般不能用混酸硝化，一般(ybn)(ybn)是用乙酰基硝是用乙酰基硝酸酸(CH3COONO2)(CH3COONO2)作硝化试剂，在低温下进行。作硝化试剂，在低温下进行。不用强酸，否则不用强酸，否则(fuz)(fuz)呋喃或噻吩呋喃或噻吩开环聚合开环聚合硝化O+CH3COONO2ONO2CH3COONO2+SNO2S醋酸硝酰 一种弱的硝化试剂，第16页/共77页第十七页，共77页。2023/5/2518（3 3）卤代）卤代 由于反应太活泼由于反应太活泼(hu po)(hu po)，所以反应要控制，所以反应要控制，常在低温及非极性溶剂中反应。常在低温及非极性溶剂中反应。O+卤代卤代Br2OBr+HBr。1,4-二氧六环25 C，75%第17页/共77页第十八页，共77页。2023/5/2519(4)傅傅-克酰基化克酰基化：第18页/共77页第十九页，共77页。2023/5/2520(5)(5)吡咯吡咯(blu)(blu)的特殊反应的特殊反应吡咯十分活泼，活性类似于苯胺吡咯十分活泼，活性类似于苯胺(bn n)、苯酚、苯酚.第19页/共77页第二十页，共77页。2023/5/2521（6 6）、五元）、五元(w yun)(w yun)杂环化合物亲电取代反应的定位规律杂环化合物亲电取代反应的定位规律以噻吩以噻吩(sifn)为例：为例：A.-A.-位上有取代位上有取代(qdi)(qdi)基基B.B.-位上有取代基位上有取代基第20页/共77页第二十一页，共77页。2023/5/2522注意：吡咯和呋喃也遵循上述注意：吡咯和呋喃也遵循上述(shngsh)(shngsh)规律，但当规律，但当-位上有位上有m m 定位基定位基(如如:CHOCHO、COOH)COOH)时，新引入基团进入的位置时，新引入基团进入的位置与反应试剂有关。与反应试剂有关。第21页/共77页第二十二页，共77页。2023/5/25232.2.加成反应加成反应(ji chn(ji chn fn yn)fn yn)第22页/共77页第二十三页，共77页。2023/5/2524D-AD-A反应反应(fnyng)(fnyng)第23页/共77页第二十四页，共77页。2023/5/25253.3.吡咯吡咯(blu)(blu)的弱碱性和弱酸性的弱碱性和弱酸性 吡咯分子中氮原子孤对电子，由于其参与了环状吡咯分子中氮原子孤对电子，由于其参与了环状5656的共轭，为整个的共轭，为整个环状共轭体系所共享，使氮上电子云密度降低，孤对电子难以给出。环状共轭体系所共享，使氮上电子云密度降低，孤对电子难以给出。所以，吡咯碱性所以，吡咯碱性(jin xn)(jin xn)很弱，甚至大大弱于苯胺碱性很弱，甚至大大弱于苯胺碱性(jin(jin xn)xn)。(1)(1)弱碱性弱碱性(jin xn)(jin xn)NHsp2sp2pNH参与环体系共轭离域于整个共轭体系难以表现出碱性第24页/共77页第二十五页，共77页。2023/5/2526碱性碱性:苯胺苯胺(K(Kb b=3.810=3.810-10-10)吡咯吡咯(K(Kb b=2.510=2.510-14-14)能与强酸成盐能与强酸成盐 不能与强酸成不能与强酸成盐遇酸分解盐遇酸分解(2)(2)弱酸性弱酸性 pKa=16.5 pKa=16.5，比酚弱，比醇强，可与强碱，比酚弱，比醇强，可与强碱(qin jin)(qin jin)（NaNH2NaNH2，KNH2KNH2、RMgXRMgX）或金）或金属作用。属作用。第25页/共77页第二十六页，共77页。2023/5/2527第26页/共77页第二十七页，共77页。2023/5/2528第27页/共77页第二十八页，共77页。2023/5/2529三、呋喃、噻吩、吡咯三、呋喃、噻吩、吡咯(blu)杂环的合成杂环的合成1.1.工业工业(gngy)(gngy)制备制备第28页/共77页第二十九页，共77页。2023/5/25302.2.合成合成(hchng)(hchng)第29页/共77页第三十页，共77页。2023/5/2531四四.吡咯吡咯(blu)(blu)、呋喃和噻吩的重要衍、呋喃和噻吩的重要衍生物生物 1.1.糠醛糠醛:无色液体，无色液体，bp.162bp.162，空气中易变黑。是，空气中易变黑。是良好的溶剂良好的溶剂(rngj)(rngj)。不含。不含-H-H，性质类似于苯甲，性质类似于苯甲醛。由农副产品如甘蔗杂渣、花生壳、高粱杆、棉醛。由农副产品如甘蔗杂渣、花生壳、高粱杆、棉子壳等稀酸加热蒸煮制取。有子壳等稀酸加热蒸煮制取。有-H-H的醛的一般性质。的醛的一般性质。（1 1）氧化还原）氧化还原(hun yun)(hun yun)反应反应第30页/共77页第三十一页，共77页。2023/5/2532（2）歧化反应(fnyng)（3）羟醛缩合反应(fnyng)（4）安息香缩合反应(fnyng)第31页/共77页第三十二页，共77页。2023/5/25332.2.吲哚吲哚:白色结晶，白色结晶，mp.52.5mp.52.5。具有极。具有极臭的气味臭的气味(qwi)(qwi)，纯粹的吲哚在极稀时有香，纯粹的吲哚在极稀时有香味，可作香料。可发生亲电取代反应，活性味，可作香料。可发生亲电取代反应，活性位置在第位置在第3 3位。位。第32页/共77页第三十三页，共77页。2023/5/2534 含吲哚的生物碱广泛(gungfn)存在于植物中，如麦角碱、马钱子碱、利血平等 第33页/共77页第三十四页，共77页。2023/5/2535第34页/共77页第三十五页，共77页。2023/5/25363.3.卟啉环系化合物卟啉环系化合物卟啉环系是由四个吡咯和四个次甲基交替相联组成卟啉环系是由四个吡咯和四个次甲基交替相联组成的共轭体系。卟啉环呈平面结构的共轭体系。卟啉环呈平面结构(jigu)(jigu)，环的中，环的中间空隙以共价键、配位键和不同的金属结合。间空隙以共价键、配位键和不同的金属结合。卟啉族化合物广泛卟啉族化合物广泛(gungfn)(gungfn)分布于自分布于自然界。血红素，叶绿然界。血红素，叶绿素都是含素都是含 环的卟啉环的卟啉族化合物。血红素中族化合物。血红素中环络合的是环络合的是FeFe，叶绿，叶绿素环络合的是素环络合的是MgMg。第35页/共77页第三十六页，共77页。2023/5/253720.3 唑唑一噻唑一噻唑 噻唑是含一个硫原子和一个氮原子的五元杂环，无色，有噻唑是含一个硫原子和一个氮原子的五元杂环，无色，有吡啶臭味液体，沸点吡啶臭味液体，沸点117，与水互溶，有弱碱性，与水互溶，有弱碱性(jin xn)，是稳定的化合物。，是稳定的化合物。一些重要的天然产物几合成药物含有噻唑结构，如青霉素、一些重要的天然产物几合成药物含有噻唑结构，如青霉素、维生素维生素B1等。等。第36页/共77页第三十七页，共77页。2023/5/2538维生素维生素B B1 1（VBVB1 1）青霉素青霉素第37页/共77页第三十八页，共77页。2023/5/2539结构结构(jigu)(jigu)和性质和性质1).1).弱碱性弱碱性吡咯吡咯(blu)系杂环中除咪唑是中等强度的碱外，系杂环中除咪唑是中等强度的碱外，其它为弱碱，因为：其它为弱碱，因为：二二.咪唑咪唑(m zu)和吡唑和吡唑第38页/共77页第三十九页，共77页。2023/5/2540咪唑咪唑(m zu)分子间可形成氢键：分子间可形成氢键：吡唑通过吡唑通过(tnggu)氢氢键可缔合成二键可缔合成二聚体：聚体：咪唑和吡唑具有咪唑和吡唑具有(jyu)较高的沸点较高的沸点,这是因为这是因为:第39页/共77页第四十页，共77页。2023/5/25412).2).亲电取代反应亲电取代反应(fnyng)(fnyng)吡咯系杂环亲电取代反应吡咯系杂环亲电取代反应(fnyng)(fnyng)活性小于活性小于吡咯、呋喃和噻吩。吡咯、呋喃和噻吩。第40页/共77页第四十一页，共77页。2023/5/2542是一无色有恶臭是一无色有恶臭(chu)液体，与水及许多有机溶剂，液体，与水及许多有机溶剂，如乙醇、乙醚等混溶，是良好的溶剂。如乙醇、乙醚等混溶，是良好的溶剂。吡啶氮上有一对电子未参与共轭，易接受质子，具有吡啶氮上有一对电子未参与共轭，易接受质子，具有碱性。碱性。碱性：脂肪胺吡啶芳香胺碱性：脂肪胺吡啶芳香胺20.4 吡啶吡啶(bdng)一一.结构结构(jigu)和物理性质和物理性质第41页/共77页第四十二页，共77页。2023/5/2543二二.化学性质化学性质(huxu xngzh)1.1.吡啶环上亲电取代反应吡啶环上亲电取代反应与苯环比较吡啶环是缺电子芳香与苯环比较吡啶环是缺电子芳香(fngxing)(fngxing)杂杂环，性质类似于硝基苯，不能进行傅氏烷基化和环，性质类似于硝基苯，不能进行傅氏烷基化和酰基化反应。酰基化反应。第42页/共77页第四十三页，共77页。2023/5/2544亲电取代位置亲电取代位置(wi zhi)(wi zhi)在在3-3-或或5-5-位进行，位进行，为什么？为什么？第43页/共77页第四十四页，共77页。2023/5/2545吡啶亲电取代反应发生在吡啶亲电取代反应发生在-位，除用电子理论位，除用电子理论(lln)(lln)解释外，还可以用中间体的稳定性加以说明：解释外，还可以用中间体的稳定性加以说明：第44页/共77页第四十五页，共77页。2023/5/2546显然，当吡啶显然，当吡啶(bdng)环上连有供电子基团时，将有环上连有供电子基团时，将有利于亲电取代反应的发生；反之，就更加难以进行亲利于亲电取代反应的发生；反之，就更加难以进行亲电取代反应。电取代反应。吡啶吡啶(bdng)(bdng)环也象硝基苯一样，不能发生环也象硝基苯一样，不能发生FCFC烷烷基化和酰基化反应。基化和酰基化反应。第45页/共77页第四十六页，共77页。2023/5/2547吡啶环的亲核取代反应主要发生在吡啶环的亲核取代反应主要发生在-位位和和-位，被取代的可以是氢原子，也可以是位，被取代的可以是氢原子，也可以是易于易于(yy)(yy)离去的基团。如：离去的基团。如：2.2.吡啶吡啶(bdng)(bdng)环上亲核取代反应环上亲核取代反应第46页/共77页第四十七页，共77页。2023/5/2548除吡啶除吡啶(bdng)(bdng)环环 2,4,6 2,4,6 位上卤素容易被位上卤素容易被亲核试剂取代外，吡啶亲核试剂取代外，吡啶(bdng)(bdng)环环2 2位的负氢离子位的负氢离子也能被取代。也能被取代。吡啶吡啶(bdng)(bdng)环环2 2位负氢离子被强亲核性氨基负离子取代位负氢离子被强亲核性氨基负离子取代,同时放出氢气，称齐齐巴宾（同时放出氢气，称齐齐巴宾（ChichibabinChichibabin）反）反应。应。第47页/共77页第四十八页，共77页。2023/5/25493.3.吡啶吡啶(bdng)(bdng)环上氮的碱性及亲核性环上氮的碱性及亲核性第48页/共77页第四十九页，共77页。2023/5/2550吡啶环上有供电子吡啶环上有供电子(dinz)基时将使碱性增强。如：基时将使碱性增强。如：pka 5.17 5.79 5.68 6.02第49页/共77页第五十页，共77页。2023/5/2551 吡啶既然是一个吡啶既然是一个(y)碱，遇酸形成稳定的盐。碱，遇酸形成稳定的盐。如用非质子硝化试剂、磺化试剂，或卤素、卤代如用非质子硝化试剂、磺化试剂，或卤素、卤代烷、酰氯与吡啶烷、酰氯与吡啶(bdng)反应，也将形成相应的反应，也将形成相应的吡啶吡啶(bdng)盐：盐：第50页/共77页第五十一页，共77页。2023/5/2552吡啶环吡啶环2,4,62,4,6位烷基的位烷基的-H-H具有具有(jyu)(jyu)一定一定酸性，酸性，其酸性与甲基酮的其酸性与甲基酮的-H-H相同。相同。4.4.侧链侧链-H-H的反应的反应(fnyng)(fnyng)第51页/共77页第五十二页，共77页。2023/5/2553吡啶吡啶(bdng)(bdng)成盐后，使吡啶成盐后，使吡啶(bdng)(bdng)环环2,4,62,4,6位烷基位烷基-H-H酸性进增强，可以发生羟醛缩合和迈克尔反酸性进增强，可以发生羟醛缩合和迈克尔反应：应：第52页/共77页第五十三页，共77页。2023/5/2554a.a.氧化氧化(ynghu)(ynghu)吡啶环电子云密度小，不容易被氧化吡啶环电子云密度小，不容易被氧化(ynghu)(ynghu)。5.5.吡啶吡啶(bdng)(bdng)的氧化和还原的氧化和还原第53页/共77页第五十四页，共77页。2023/5/2555第54页/共77页第五十五页，共77页。2023/5/2556b.b.还原还原(hun yun)(hun yun)电子云密度大的环容易被氧化，电子云密度电子云密度大的环容易被氧化，电子云密度小的环容易被还原小的环容易被还原(hun yun)(hun yun)。第55页/共77页第五十六页，共77页。2023/5/255720.5 喹啉喹啉(ku ln)与异喹啉与异喹啉(ku ln)喹啉喹啉(ku ln)、异喹啉、异喹啉(ku ln)的性质与吡啶相似，具的性质与吡啶相似，具有弱碱性。有弱碱性。1.Skraup1.Skraup合成：芳香族伯胺与甘油合成：芳香族伯胺与甘油(n yu)(n yu)同硫酸和氧化剂（如：硝基苯、五氧化二砷、氧同硫酸和氧化剂（如：硝基苯、五氧化二砷、氧化铁等）一起加热，即可得喹啉及其衍生物。化铁等）一起加热，即可得喹啉及其衍生物。一一.喹啉及其衍生物的合成喹啉及其衍生物的合成第56页/共77页第五十七页，共77页。2023/5/2558反应过程：反应过程：.甘油在浓硫酸（或磷酸甘油在浓硫酸（或磷酸(ln sun)(ln sun)）作用下）作用下脱水生成丙烯醛，也可直接用脱水生成丙烯醛，也可直接用，-不饱和醛或酮不饱和醛或酮.苯胺苯胺(bn n)(bn n)与丙烯醛发生迈克加成与丙烯醛发生迈克加成第57页/共77页第五十八页，共77页。2023/5/2559.质子化的醛对苯环质子化的醛对苯环(bn hun)(bn hun)进行亲电取代反应进行亲电取代反应.1,2-.1,2-二氢喹啉二氢喹啉(ku ln)(ku ln)氧化氧化第58页/共77页第五十九页，共77页。2023/5/2560第59页/共77页第六十页，共77页。2023/5/2561第60页/共77页第六十一页，共77页。2023/5/25622.Friedlander2.Friedlander合成合成(hchng)(hchng)：邻氨基苯甲醛或邻氨基芳酮与具有邻氨基苯甲醛或邻氨基芳酮与具有-H-H的羰基的羰基(tn j)(tn j)化合物反应生成喹啉衍生物化合物反应生成喹啉衍生物.第61页/共77页第六十二页，共77页。2023/5/2563二二.异喹啉异喹啉(ku ln)的合成的合成Bischler-NapieralskiBischler-Napieralski合成合成(hchng)(hchng)法法第62页/共77页第六十三页，共77页。2023/5/25641.1.亲电取代反应亲电取代反应亲电取代反应主要亲电取代反应主要(zhyo)(zhyo)发生在碳环的发生在碳环的5 5位和位和8 8位。位。2.2.喹啉喹啉(ku ln)(ku ln)及异喹啉及异喹啉(ku ln)(ku ln)的反应的反应第63页/共77页第六十四页，共77页。2023/5/2565亲核取代亲核取代(qdi)反应主要发生在吡啶环上。喹啉反应主要发生在吡啶环上。喹啉环上环上2位和位和4位，异喹啉环上位，异喹啉环上1位的氯原子容易被亲核试位的氯原子容易被亲核试剂取代剂取代(qdi)。2.2.亲核取代亲核取代(qdi)(qdi)反应反应第64页/共77页第六十五页，共77页。2023/5/2566第65页/共77页第六十六页，共77页。2023/5/2567喹啉和异喹啉类似于吡啶，在喹啉喹啉和异喹啉类似于吡啶，在喹啉2 2与与4 4位侧链位侧链及异喹啉及异喹啉1 1位侧链上有活泼的位侧链上有活泼的-H-H，可进行缩合和亲，可进行缩合和亲核取代核取代(qdi)(qdi)反应。反应。与吡啶类似与吡啶类似(li s)(li s)，形成季铵盐后，侧链，形成季铵盐后，侧链-H-H活性提高活性提高3.3.侧链侧链-H-H的反应的反应(fnyng)(fnyng)第66页/共77页第六十七页，共77页。2023/5/2568第67页/共77页第六十八页，共77页。2023/5/25694.4.氧化氧化(ynghu)(ynghu)及还原及还原第68页/共77页第六十九页，共77页。2023/5/257020.6 嘧啶嘧啶(m dn)、嘌呤、嘌呤一一.嘧啶嘧啶(m dn)本身本身(bnshn)(bnshn)不存在于自然界，衍生物在自然界分布很不存在于自然界，衍生物在自然界分布很广，脲嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶是遗传物质核酸的重要广，脲嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶是遗传物质核酸的重要组成部分，维生素组成部分，维生素B1B1、合成药物磺胺嘧啶也含嘧啶环。、合成药物磺胺嘧啶也含嘧啶环。无色晶体，易溶于水，碱性比吡啶弱无色晶体，易溶于水，碱性比吡啶弱pKa=1.3,pKa=1.3,含嘧啶环碱性化合物常称为嘧啶碱含嘧啶环碱性化合物常称为嘧啶碱第69页/共77页第七十页，共77页。2023/5/2571二、嘌呤二、嘌呤(piolng)无色晶体，无色晶体，m.p216217m.p216217，易溶于水，其水溶液呈，易溶于水，其水溶液呈中性中性(zhngxng)(zhngxng)，但能与酸或碱成盐。，但能与酸或碱成盐。纯嘌呤环在自然界不存在，嘌呤衍生物广泛存纯嘌呤环在自然界不存在，嘌呤衍生物广泛存在于动植物体内。在于动植物体内。第70页/共77页第七十一页，共77页。2023/5/25721 1尿酸尿酸 存在于鸟类及爬虫类的排泄物中，含量很多，人存在于鸟类及爬虫类的排泄物中，含量很多，人尿中也含少量尿中也含少量(sholing)(sholing)。2 2黄嘌呤黄嘌呤 存在于茶叶及动植物组织和人尿中。存在于茶叶及动植物组织和人尿中。第71页/共77页第七十二页，共77页。2023/5/25733 3咖啡碱、茶碱和可可碱咖啡碱、茶碱和可可碱 都是黄嘌呤甲基衍生物，存在于茶叶、咖啡和可可中，都是黄嘌呤甲基衍生物，存在于茶叶、咖啡和可可中，有兴奋有兴奋(xngfn)(xngfn)中枢作用，其中咖啡碱作用最强。中枢作用，其中咖啡碱作用最强。4 4腺嘌呤和鸟嘌呤腺嘌呤和鸟嘌呤 核蛋白中的两种重要核蛋白中的两种重要(zhngyo)(zhngyo)碱基。碱基。鸟嘌呤（鸟嘌呤（G G）腺嘌呤（腺嘌呤（A）第72页/共77页第七十三页，共77页。2023/5/257420.8 生物碱生物碱生物碱：存在于生物体内的一类含氮碱性有机物，生物碱：存在于生物体内的一类含氮碱性有机物，大多有较复杂环状结构，氮原子大多有较复杂环状结构，氮原子(yunz)结合在环结合在环内；多呈碱性，可与酸成盐；多有显著而特殊的生内；多呈碱性，可与酸成盐；多有显著而特殊的生物活性。物活性。如如:吗啡、延胡索乙素有镇痛作用；阿托品有解痉吗啡、延胡索乙素有镇痛作用；阿托品有解痉作用；小檗碱、苦参作用；小檗碱、苦参(k cn)生物碱有抗菌消炎作生物碱有抗菌消炎作用；利血平有降血压作用；麻黄碱有止咳平喘作用；用；利血平有降血压作用；麻黄碱有止咳平喘作用；奎宁有抗疟作用；喜树碱、秋水仙碱、长春新碱、奎宁有抗疟作用；喜树碱、秋水仙碱、长春新碱、三尖杉碱、紫杉醇等有不同程度的抗癌作用等。三尖杉碱、紫杉醇等有不同程度的抗癌作用等。生物生物(shngw)(shngw)碱的生物碱的生物(shngw)(shngw)合成途径中，氨基合成途径中，氨基酸是其初始物。主要有鸟氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酸是其初始物。主要有鸟氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、邻氨基苯甲酸、组氨酸等。酪氨酸、色氨酸、邻氨基苯甲酸、组氨酸等。第73页/共77页第七十四页，共77页。2023/5/2575以下试剂可用于试管定性反应和作为平面以下试剂可用于试管定性反应和作为平面(pngmin)(pngmin)色谱显色剂。色谱显色剂。碘化铋钾（碘化铋钾（DragendorffDragendorff）试剂：）试剂：KBiI4KBiI4，与生物，与生物碱反应生成橘红色至黄色无定形沉淀。碱反应生成橘红色至黄色无定形沉淀。碘化汞钾碘化汞钾(Mayer)(Mayer)试剂：试剂：K2HgI4K2HgI4；与生物碱反应生；与生物碱反应生成类白色沉淀。成类白色沉淀。硅钨酸硅钨酸(Bertrad)(Bertrad)试剂：试剂：SiO212WO3nH2OSiO212WO3nH2O，与，与生物碱反应生成类白色或淡黄色沉淀。生物碱反应生成类白色或淡黄色沉淀。雷氏铵盐试剂：硫氰酸铬铵，雷氏铵盐试剂：硫氰酸铬铵，NH4Cr(NH3)2SCN)4NH4Cr(NH3)2SCN)4，其与季铵型生物碱反应生，其与季铵型生物碱反应生成红色沉淀或结晶。成红色沉淀或结晶。一一.生物碱的鉴别生物碱的鉴别(jinbi)和提取和提取1.1.生物碱的鉴别生物碱的鉴别(jinbi)(jinbi)第74页/共77页第七十五页，共77页。2023/5/2576 调碱性，调碱性，CHCl3 萃取萃取 水层水层 CHCl3层层 （蛋白质、鞣质）（蛋白质、鞣质）酸水萃取酸水萃取 酸水层酸水层 （被检液（被检液)水提取液水提取液二二.生物碱的提取生物碱的提取(tq)第75页/共77页第七十六页，共77页。2023/5/2577小檗碱小檗碱罂粟碱罂粟碱吗啡吗啡(ma fi)烟碱烟碱(yn jin)麻黄碱麻黄碱二二.几种几种(j zhn)重要的重要的生物碱生物碱第76页/共77页第七十七页，共77页。