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第十二章杂环化合物和生物碱杂环化合物：由碳原子和非碳原子共同构成环状骨架结构的一类有机化合物。O如：噻吩呋喃吡咯N吡啶NHS环中的非碳原子称为杂原子。常见杂原子：O、N、S等。O如：噻吩呋喃吡咯N吡啶NHS杂环化合物在自然界分布很广，种类繁多，很多具有特殊的生理和药理作用。叶绿素HOOCCH2CH2CH2CH2COOHCH3CH2CHCH3CH2CHH3CNNNNH3CFe血红素生物碱分子中大多含有杂环。NNCH3烟碱第一节杂环化合物一、杂环化合物的分类和命名杂环化合物单杂环稠杂环五元杂环六元杂环苯稠杂环杂稠杂环（一）分类１.按杂环的大小分：五元杂环：OS呋喃噻吩吡咯NH六元杂环：NNNO吡啶嘧啶吡喃2.按杂原子的不同分：氧杂环：硫杂环：氮杂环：SNOOO－COOH－H3C－CH3N呋喃呋喃甲酸α，α‘－二甲基呋喃噻吩吡咯吡啶3.按分子内所含环的数目分：单杂环稠杂环O－CHONNNNα－呋喃甲醛咪唑喹啉吲哚（二）杂环化合物的命名：1.音译法，即按照英文名称的译音，选用同音汉字，在加上“口”旁以表示环状化合物。如：ON呋喃吡啶FuranPyridine２.当环上有取代基时⑴以杂环为母体，编号时从杂原子开始，将杂原子编为１号，依次１，２，３······，或与杂原子相邻的碳原子遍为α，依次为α，β，γ······N－CH3N吡啶12344－甲基吡啶γ－甲基吡啶αβγNNCH3SNCH34－甲基咪唑5－甲基噻吩⑵当环上有两个或两个以上的杂原子时，应使杂原子所在的位次数字最小；当环上有不同杂原子时，按O→S→N的次序编号。1234512345OSNNNNNN单杂环SNNN五元杂环六元杂环环戊二烯杂环分类碳环母核重要的杂环苯16543254321NN12233445561呋喃噻吩吡咯噻唑咪唑吡啶哒嗪嘧啶吡嗪常见杂环化合物的结构和名称稠杂环杂环分类碳环母核重要的杂环N61234578910NNNONN茚蒽苯喹啉异喹啉吲哚苯并呋喃嘌呤吖啶返回O噻吩呋喃吡咯NHS常见的五元杂环化合物二、五元杂环化合物一、常见的五元杂环化合物及其衍生物1、吡咯及其衍生物吡咯存在于煤焦油中，为无色油状液体，易溶于醇或醚中。吡咯的蒸气能使浸过盐酸的松木片呈红色，此反应可用来鉴定吡咯。NHαβδ12345678γNHNHNN卟吩HOOCCH2CH2CH2CH2COOHCH3CH2CHCH3CH2CHH3CNNNNH3CFe血红素中含有吡咯环结构：叶绿素2.吡唑、咪唑及其衍生物NN吡唑NN咪唑NNO吡唑酮是安替比林和安乃近的基本骨架NNOCH3CH3RR=HR=—N(CH3)2R=—N(CH3)CH2SO3Na安替比林安基比林安乃近这类药物用来治疗发烧、头疼、急性关节炎、风湿性神经痛、牙痛及肌肉痛等疾病。NNHCH2-CH-COOHNH2组氨酸脱羧酶NNHCH2-CH-NH2组氨酸组织胺组胺有降压，扩张血管作用，过多时，造成人体创伤性休克、过敏反应、刺激胃液分泌。咪唑的衍生物NNH3、噻唑及其衍生物SN噻唑维生素B1可治疗多发性神经炎、食欲不振和脚气病等青霉素具有消炎杀菌作用，一般制成盐，增加水溶性。三、六元杂环化合物NNN吡啶嘧啶1.吡啶及其衍生物N－COOHN吡啶β-吡啶甲酸（烟酸）N－CONH2β-吡啶甲酰胺（烟酰胺）二者合称为维生素PP，能促进组织新陈代谢。NCONHNH2N－CO—N(C2H5)2（雷米封）（尼可刹米，可拉明）异烟肼抗结核作用N，N-二乙基烟酰胺呼吸兴奋剂2、具有特殊生理活性的嘧啶衍生物核酸的成分，如：NN为核酸的碱基组成成分在许多合成药物中NN四、稠杂环化合物嘌呤杂环与杂环稠合或杂环与苯环稠合而成的化合物称为稠杂环化合物。嘧啶环咪唑环NNNNNH2HHNNNNOHH2N嘌呤的衍生物：腺嘌呤和鸟嘌呤是核酸中的重要组成部分。腺嘌呤（6－氨基嘌呤）鸟嘌呤（2－氨基－6－羟基嘌呤）尿酸——嘌呤最重要的衍生物，是核酸的代谢产物：HNNNHNOOOHHNNNNOHHOOHH互变异构尿酸第二节生物碱生物碱：是一类存在于生物体内，具有明显的生理活性的含氮的碱性有机化合物。由于生物碱主要存在于植物体内，故又称植物碱。生物碱的分子结构多属于仲胺、叔胺或季胺类，少数为伯胺类常含有含氮杂环。一种植物生物碱1生物碱2生物碱3A属植物B属植物C属植物在植物中生物碱常与有机酸结合成盐而存在，还有少数以糖苷、有机酸酯和酰胺的形式存在。生物碱大多具有特殊而明显的生理作用。许多生物碱是中草药的有效成分，目前已经分离提纯出几千种生物碱，并有近百种用作临床药物，如麻黄碱、吗啡碱等。生物碱的毒性较大，量小可治疗疾病，量大可能引起中毒，甚至引起死亡，因此使用时一定要注意剂量。一、生物碱的性质1.碱性游离的生物碱多难溶于水，但生物碱显碱性，能与酸成盐。生物碱盐能溶于水，难溶于有机溶剂。临床上利用此性质将生物碱药物制成易溶于水的盐类而应用，如盐酸吗啡、硫酸阿托品等。2.沉淀反应大多数生物碱或其盐类能与一些试剂反应，生成不溶性的盐而沉淀。借此反应可鉴定或分离生物碱。能与生物碱生成沉淀的试剂称为生物碱沉淀试剂。常用的有碘化汞、磷目酸、鞣酸和苦味酸。3.显色反应能与生物碱产生颜色反应的试剂称为生物碱显色剂，常用的有钼酸铵的浓硫酸溶液、甲醛-浓硫酸、浓硫酸和浓硝酸等。1%钒酸铵的浓硫酸溶液与阿托品显红色遇吗啡显棕色遇可待因显蓝色利用生物碱的显色反应，可鉴别生物碱。二、生物碱的一般提出方法生物碱的提取是用适当的方法将植物中的生物碱成分抽提出来。生物碱的提取方法常用的有溶剂法，离子交换树脂发和沉淀法。溶剂法是利用生物碱难溶于水，而生物碱盐易溶于水的性质，使生物碱在有机相和水相之间不断转移，从而达到提取、精制的目的。用稀盐酸使生物碱转化为生物碱盐生物碱盐溶于水，转移到水里加入氢氧化钠，生物碱盐转化成生物碱生物碱不溶于水，从溶液中析出，过滤得粗品又名尼古丁，在烟草中的含量为2～8%，有成瘾性，少量能兴奋中枢神经，量大时则抑制中枢神经，出现恶心、呕吐、头痛，使心脏麻痹以至死亡。烟碱不能作药用，农业上用作杀虫剂。烟碱有强烈的毒性，能致癌。1、烟碱NNCH3三、常见的生物碱莨菪碱为左旋体2、莨菪碱和阿托品NCH2OHCHOCOCH3*NCH2OHCHOCOCH3*阿托品阿托品为外消旋体，可由莨菪碱受热发生外消旋化制得。具有镇痛、解痉挛作用，用于治疗胃、肠、胆、肾绞痛。可作为有机磷农药中毒的解毒剂。OCH3OOHNCH3吗啡——含一个被还原了的异喹啉环，在鸦片中约含10%；可待因在鸦片中约含0.3～1.9%。吗啡及可待因是很强的镇痛药，也能镇咳，但吗啡易上瘾和抑制呼吸。3、吗啡、可待因、海洛因可待因OHOOHNCH3吗啡OOONCH3CCOCH3OCH3海洛因纯品为白色柱状结晶或结晶性粉末，光照或久置易变为淡棕色。其成瘾性是吗啡的3~5倍，镇痛作用强，过量能致死，是毒品，可用来解除晚期癌症患者的痛苦。海洛因4、小檗碱小檗碱具有显著的抗菌作用，临床上常用其盐酸盐治疗肠炎和细菌性痢疾；此外，它还具有镇静降压和健胃作用。盐酸小檗碱5、麻黄碱又名麻黄素，存在于我国的特产中草药麻黄中。临床上用其盐酸盐治疗止咳和解除哮喘等。CHCHCH3NHCH3OH去氧麻黄素冰毒CHCHCH3NHCH3H麻黄碱