1、第十二章生物碱与杂环化合物,第一节 杂环化合物, 概念：把分子中含有由碳原子和其它原子共同组成的环的化合物称为杂环化合物。 (heterocyclic compound)。杂环中的其它原子（非碳原子）称为杂原子 (heteroatom)。, 意义：生物体内存在的物质主要是杂环化合物；合成的药物也多数是杂环化合物。,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、杂环化合物的分类,二、杂环化合物的命名译音法,（一）杂环采用译音法,高职药学教程,（二）母体的选择,1.以杂环为母体,2.以杂环上所连官能团的类别为母体,（三）编号,1.以环中杂原子位次为1，开始顺序编号，既可以
2、用阿拉伯数字，也可以用希腊字母,2.若有多个相同杂原子时，应使它们的位次编号之和最小,3.若有多个不同杂原子时，则按O、S、NH、N的先后顺序编号,4.有些有特定名称的稠杂环母体的编号是固定的,举例,5.标氢,三、 五元杂环化合物,（一）结构与芳香性,芳香性：苯噻吩吡咯呋喃,1、含一个杂原子的五元环状化合物,2、含两个杂原子的五元环状化合物,吡唑,咪唑,噻唑,噁唑,异噁唑,这三个五元杂环化合物在水中的溶解度均不大，分别为：吡咯（1：17）、呋喃（1：35）和噻吩（1：700）。吡咯的溶解性比呋喃和噻吩都大，是因为吡咯能够和水之间形成微弱的氢键。,（二）含一个杂原子五元环状化合物的性质,1、物理
3、性质,碱性都很弱,吡咯具有弱酸性,（1）酸碱性,2、化学性质,pKb,13.6,3.7,（2）亲电取代反应,容易发生亲电取代反应 活性顺序为：吡咯呋喃噻吩苯,卤代反应,硝化反应,硝酸乙酰酯,硝基吡咯,硝基呋喃,硝基噻吩,磺化反应,吡啶三氧化硫,吡咯磺酸,呋喃磺酸,噻吩磺酸,弗-克反应,乙酰基吡咯,乙酰基呋喃,乙酰基噻吩,（3）催化氢化,四氢吡咯,四氢呋喃,四氢噻吩,4、吡咯及其重要衍生物,5、呋喃及其重要衍生物,1 5硝基2呋喃基氨基2,4咪唑酰二酮,N异丙基(5硝基2呋喃)丙烯酰胺,2氯4(2呋喃甲氨基)5羧基苯磺酰胺（速尿）,（三）含两个杂原子五元环状化合物的性质,1、物理性质,2、化学性
4、质,碱性,亲电取代反应,4硝基吡唑,5硝基咪唑,互变异构现象,3甲基吡唑,5甲基吡唑,4甲基咪唑,5甲基咪唑,3、吡唑及其重要衍生物,吡唑为无色针状结晶，熔点70。它的一些衍生物是常用的药物。例如：,1苯基2,3二甲基4（N甲基N磺酸钠甲基）胺基5吡唑酮,甲硝唑（抗滴虫药）,2甲基1（羟乙基）5硝基咪唑,4、咪唑及其重要衍生物,嘧啶唑（消炎药）,4甲基2（3甲基5甲氧基吡唑）6甲氧基嘧啶,克霉唑（抗真菌药）,1(2氯苯基)二苯甲基 1H咪唑,5、噻唑及其重要衍生物,维生素B1,青霉素G,（四）五元稠杂环化合物,吲哚,咔唑,2甲基1（4氯苯甲酰基） -甲氧基51H吲哚3乙酸,吲哚美辛（消炎药）,
5、2氨基3（3吲哚基）丙酸,色氨酸（重要的氨基酸）,（一）吡啶,芳香性不及苯强,四、六元杂环化合物,7.331030C*m,7.331030C*m,7.331030C*m,1、结构与芳香性,2、物理性质,吡啶存在于煤焦油和骨焦油中，是具有特臭的无色液体，沸点115.5，密度0.982。由于吡啶环上的氮原子能与水分子之间形成氢键，所以能以任何比例与水互溶。同时又能溶解大多数极性和非极性有机化合物，甚至可溶解某些无机盐类，是有广泛应用价值的溶剂。,3、化学性质,碱性,碱性大小：脂肪族胺氨吡啶苯胺,亲电取代反应,发生在位,若吡啶环上有第一类定位基时，能使吡啶环活化，能使亲电取代反应较容易进行，并且取代
6、位置由第一类定位基决定。,亲核取代反应,发生在位,氧化与还原反应,氧化难、还原易,（哌啶）,维生素pp,维生素pp促进组织新陈代谢，降低血中胆固醇。体内缺乏维生素pp时，可引起糙皮病,4、重要的衍生物,异烟肼（雷米封）,治疗结核病的良好药物,维生素B6,维生素B6是蛋白质代谢过程中的必需物质,1、结构与性质,（二）嘧啶,嘧啶的碱性（pKb=12.7）比吡啶弱得多，亲电取代反应比吡啶困难，而亲核取代反应则比吡啶容易，主要发生在2，4，6位。,2、重要的嘧啶衍生物,（三）稠杂环化合物,1、吲哚及衍生物,吲哚的结构,吲哚的亲电取代反应,吲哚衍生物,位取代,蛋白质中的色氨酸，哺乳动物和人脑中思维活动的
7、重要物质 5羟基色氨酸,2、喹啉和异喹啉及衍生物,喹啉和异喹啉的结构,化学性质,重要的衍生物,4(4二乙氨基1甲基丁胺基)7氯喹啉,1(3,4二甲氧基)甲基6,7二甲氧基异喹啉,罂粟碱,2、嘌呤及衍生物,嘌呤的结构,嘌呤为白色晶体，熔点216217，易溶于水，其水溶液显中性，但却能与强酸或强碱作用生成盐。药物分子中多为7H嘌呤，而在生物体内则以9H嘌呤较为常见。,物性与存在,嘌呤衍生物,*杂环药物举例,第二节 生物碱,一、生物碱的概念,生物碱(alkaloid)是一类存在于生物体内，具有碱性和明显生理活性的含氮有机化合物。,二、生物碱的性质,大多数生物碱具有结晶性，但也有少数如烟碱常温下还是液
8、体并有挥发性。生物碱多数是味苦、无色，但也有例外，如麻黄素，小蘖碱等呈黄色。多数生物碱有旋光性。,1、物理性质,2、碱性,3、沉淀反应和显色反应,苦味酸或鞣酸等与生物碱作用可生成难溶水的盐，故可作为生物碱的沉淀剂，其他如碘化汞钾、碘化铋钾等也都是生物碱的沉淀剂。,生物碱可与一些试剂发生颜色反应，常用的试剂有Mandelin试剂(1钒酸铵的浓硫酸溶液)、Frohde试剂(1钼酸钠的浓硫酸溶液)、Macquis试剂(少量甲醛的浓硫酸溶液)、浓碘酸及浓硝酸。其颜色变化与生物碱的结构有关，利用它可鉴别生物碱，这些能使生物碱显色试剂称为生物碱显色剂。,三、生物碱的提取,由于植物中的化合物种类比较多，生物
9、碱也可能存在多种，甚至有的相互之间性质极为相似，因此生物碱的提取不是一件容易的事。一般来说，生物碱的提 取应先根据其性质和在植物中的存在形式，用稀酸、有机溶剂等抽提出粗品。然后根据不同的生物碱，采用合适的方法对其进行精制。例如，生物碱的沉淀、重结晶、水蒸气蒸馏、升华、柱层析和HPLC等方法。,四、生物碱举例,1麻黄碱,（）-赤型-1苯基2甲氨基1丙醇,麻黄碱,（）-赤型-1苯基2甲氨基1丙醇,伪麻黄碱,实际上麻黄中较多的是（）麻黄碱和（+）伪麻黄碱两种。,2、莨菪碱和阿托品,3、小檗碱,盐酸小檗碱,4、烟碱,量少具兴奋中枢神经、增高血压作用；量大则抑制中枢神经系统，使心脏麻痹致死，一般不作药用。,5、嘌呤环系生物碱,6、吲哚环系生物碱,7、喹啉和异喹啉环系生物碱,对肠癌、直肠癌、胃癌和白血病具有一定的疗效,有机化学(第二版),有机化学(第二版),
