O--杂环化合物.pptx

母环编号规则1、从杂原子开始编号。2、如有两个杂原子，尽量使两个杂原子的位号和最小。如：3、如有不同元素的杂原子，按照O、S、NH、N顺序编号。如：4、特定名称稠杂环有特定的编号。如：5、异构体：必须标明一个或多个氢原子的位置。如：6、含2个以上杂原子，五元称唑，六元称嗪（N）：无特定名称稠杂环母环的命名规则一、基本环与附加环：二、基本环的确定：1、芳香环与杂环稠合，芳香环为附加环：2、有两个杂环稠合：大环优先于小环：如果两环的大小相同，按所含杂原子N、O、S顺序（注意和杂环的编号顺序相反）：3、环上杂原子数目多的优先，如果数目相同，种类多的优先：4、如果种类、数目大小都相同时，则按照稠合前编号低的优先：5、对含有共用杂原子的稠环，共用杂原子为两环所共有，按杂原子数目、种类多的优先：三、稠和边位置的表示：1、稠和边的表示：A、基本环各边以a、b、c表示；B、附加环（按原来环正常顺序编号O、S、NH、N）各原子以1、2、3、4表示，如果有选择时，尽量使稠和边的位号最小，命名时，在 内，将附加环的号码写在前面，基本环稠和边的字母写在后面，数字和字母之间用“”相连，然后将 放在附加环和基本环之间，稠和处数字顺序以基本环字母顺序为准：2、周边编号：A、尽可能使杂原子的位号最小，其次按O、S、NH、N顺序编号；B、所有杂原子，包括共用杂原子都要编号；C、共用碳原子一般不编号；D、尽可能优先排列共用碳原子的位次（即共用碳原子位号最低），并使所有氢原子的位次较低；E、以右上角最远的自由角开始按顺时针编号：个别化合物沿用习惯命名：螺桥杂环的命名：按通常的螺、桥环命名，把杂原子的命名放在最前面 六元杂环一、吡啶的结构：1、组成吡啶环上的5个C原子和1个N原子，均为SP2杂化，共同平面。环上的电子数为6，符合4n+2规则，故其具有芳香性，即可以发生取代反应。2、由于吡啶环上有一个N原子代替了苯环中的一个CH，因此和苯环相比，必然产生下列差异：A、原苯环中的一个H原子被N原子的一对孤电子对所取代，因此，吡啶应具有一定的碱性，同时又由于N原子的电负性大于C原子，使环上的电子云向N原子偏移，又增大了N原子的碱性；B、由于电子云向N原子方向偏移，吡啶分子中应有偶极：C、电子云分布不均匀：与苯环相比，N原子上的电子云密度增大，、位电子云密度降低，位变化不大。由分析可知：N原子具有碱性，位克发生亲电取代，、可以发生亲核取代。总体上讲由于N原子的电负性较大，使环上的电子云向N原子方向偏移，从而降低了环上的电子云密度，故其亲电取代困难，而在一定条件下可发生亲核取代，即类似于硝基苯：二、吡啶的性质：1、水溶性：由于吡啶分子中有偶极，是个极性分子，且N原子上电子云密度升高，从而增大了其和水分子形成氢键的能力，故可以和水混溶2、碱性：3、互变异构：4、稳定性：不易氧化、易还原三、环上的取代反应：1亲电取代困难：发生在 位环上的亲核取代反应（齐齐巴宾Chichibabin）：五元杂环电子云分布状况：一、结构：根据电子云的分布状况可以看出：环上电子云密度均有所增大；位的电子云密度大于位。键长状况：说明：1、五元杂环电子数符合贺克尔规则，因此应该具有芳香性，由于环上电子云密度增大，且位增大较多，因此环上主要发生亲电取代反应，且应在位；2、由于杂原子不等性杂化及其电负性的影响，其键长并没有完全平均化，因此其稳定性不如苯环，可以开环和氧化，苯噻吩吡咯呋喃；3、由于电荷分布不均匀，分子中应有偶极矩；4、由于O、S、N上的电子均参与了共轭，因此其偶极矩应小于吡啶，故其水溶性小于吡啶，水溶性：吡啶吡咯呋喃噻吩；5、吡咯分子中由于N原子的电子参与了共轭，降低了本身的电子云密度，故吡咯分子应具有一定的酸性。二、亲电取代反应：1、硝化：2、磺化：3、卤代：4、酰化：5、甲酰化：6、偶合：三、氧化与开环：显色反应：由红变紫 咪唑（含有两个氮杂原子）1、组成环上的五个原子均为SP2杂化，其中一个 N原子的2P轨道上由2个P电子，故符合贺克尔规则。2、两个N原子结构上存在的差异：讨论：1、由于符合贺克尔规则，因此应该具有芳香性；2、由于环中引入了一个吸电子的N原子，所以其反应活性应小于含有一个N原子的五元杂环，而大于吡啶；3、反应部位：1，35位，1，24位咪唑的互变异构：由于取代基的种类不相同，有时是一种异构体占优势：安替比林：4、反应活性：电负性：OSN5、叔N原子碱性的比较：正系异系 由于一个杂原子的诱导效应：咪唑噻唑噁唑吡唑和咪唑的分子聚合和互变异构：嘌呤 嘌呤存在于能起着合成蛋白质和传递遗传信息作用的核酸及核苷酸中，也存在于对于代谢由重要作用的辅酶A及生物代谢产物的尿酸中，同时在咖啡因、茶碱中均有其基本骨架。嘌呤及其衍生物具有抗肿瘤、抗病毒、抗过敏、降低胆固醇、抑制免疫性、利尿、扩张心血管等多种生理活性功能。m.p.217，易溶于水，具有弱酸性和弱碱性：杂环化合物的合成一、以天然杂环化合物为母体的半合成方法：1、呋喃西林的合成：2、色氨酸的合成（以吲哚为原料）：二、应用脂肪或者芳香化合物为原料的合成法：1、两种键的形成方式：CC键的形成：常用羟醛型缩合 可以提供活泼羰基的化合物有：醛、酮、酯、酰胺、酸酐、腈。可以提供碳负离子（亲核试剂）的化合物由：烯醇、苯酚、烯胺（胺）、氨及其衍生物。CY键的形成：活泼羰基和相应杂原子的亲核试剂的加成反应例：Skraup（斯克劳朴）法合成喹啉：如果以取代苯环或者取代丙烯醛为原料可以合成取代喹啉2、两种环合方式：A型：CY的形成和环合 合成五元杂环，以1，4二羰基化合物为起始原料（4+1）例：B型：即同时形成CC和CY键 一个提供活泼羰基，另一个提供双亲核试剂，此种化合物大部分为烯胺、烯醇、H的羰基化合物。例：Reissert（瑞斯尔特）吲哚合成法：几种重要杂环母的合成：A、呋喃衍生物的合成Feist合成法：B、噻吩的合成：C、Hantzsch吡啶合成法：D、含氧六元环的合成：E、三种五元环之间的互变（用Ac2O3催化）：几种药物的合成：A、VB6的合成：B、罂粟碱的合成：C、速尿：D、组氨酸：