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1、第十九章 杂环化合物和生物碱,健康与护理系 主讲：陈秋铃,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,1,第一节 杂环化合物,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,2,概述,概念：构成环系的原子除碳原子外，还含有其他原子，这类化合物称杂环化合物。组成环系的非碳原子称为杂原子。 常见的杂原子有氧、硫、氮。多数杂环化合物环系比较稳定，且具有不同程度芳香性，因此，杂环化合物通常系指芳香杂环化合物。 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。,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,3,一、杂环化合物的分类和命名,
2、2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,4,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,1.杂环化合物的分类 杂环化合物的分类是以杂环骨架为基础，按环的大小和数目分为单杂环和稠杂环。,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,5,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,6,1.杂环化合物的命名译音法 1.1 杂环采用译音法,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,7,1.2 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,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系
3、 陈秋铃,8,1.3 编号 （1）以环中杂原子位次为1，开始顺序编号，既可以用阿拉伯数字，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。如果环上有不同的杂原子时，则按氧、硫、氮的顺序编号。,4-甲基咪唑,2-羟基嘧啶,5-乙基噻唑,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,9,1.4 标氢,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,10,稠杂环有特定的编号顺序,喹啉 嘌呤,二、杂环化合物的结构,1.五元杂环化合物,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,11,芳香性：苯噻吩吡咯呋喃,2.五元杂环化合物的化学性
4、质 （1）酸碱性：碱性都很弱，吡咯具有弱酸性。,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,12,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,13,（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,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,14,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,15,关于乙酰基硝酸酯：是一个比较温和的硝化剂，一般只在芳环活性基团的邻位引入一个硝基。它为易吸潮的五色发烟液体，因易爆炸所以在临使用时才按下式制备。,亲电取代反应发生在位,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系
5、 陈秋铃,16,（3）加成反应 芳香性不及苯，表现在它们的加成较苯容易,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,17,3.六元杂环化合物,芳香性不及苯强,（1）吡啶的结构,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,18,（2）吡啶的化学性质 碱性,碱性大小：脂肪族胺氨吡啶苯胺,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,19,亲电取代反应,发生在位,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,20,发生在位,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,21,氧化难、还原易,氧化与还原反应,三、重要的含氮杂环化
6、合物（自学）,1.吡咯及其衍生物,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,22,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,23,2.噻唑及其衍生物,噻唑 维生素B1 青霉素基本结构,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,24,3.吡啶及其衍生物,（烟酸） （烟酰胺）,（雷米封） （尼可刹米，可拉明）,治疗结核病的良好药物,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.嘧啶及其衍生物,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,25,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系
7、 陈秋铃,26,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,27,5.嘌呤及其衍生物,腺嘌呤 鸟嘌呤,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。,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,28,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,29,嘌呤衍生物,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,30,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,31,6.其他：喋啶及衍生物,叶酸参与体内嘌吟及嘧啶环的生物合
8、成，缺乏叶酸时患恶性贫血症，在医药上它和维生素B12同时使用治疗恶性贫血症。,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,32,缺乏维生素B2时，则患口腔炎、角膜炎等炎症。维生素B2也是生物体的氧化还原过程中传递氢的物质。,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,33,第二节 生物碱,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,34,一、概述,生物碱(alkaloid)是一类存在于植物体内，对人和动物有强烈生理作用的碱性含氮有机化合物。 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体并有挥发性。生物碱多数是味苦、无色，但也有例外，如麻
9、黄素，小蘖碱等呈黄色。多数生物碱有旋光性。,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,35,生物碱的分布特点 主要分布于植物界 特别是高等植物的双子叶植物 如：毛茛科、防己科、罂粟科、茄科等 单子叶植物中较少 如：百合科、石蒜科等 裸子植物和低等植物中个别存在,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,36,生物碱的存在方式 多以生物碱盐存在 多与有机酸成盐 少数与无机酸成盐 有游离生物碱 少以酯、苷、氮氧化物存在,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,37,二、生物碱的分类和命名,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈
10、秋铃,38,依母核化学结构，分为6类： 1.有机胺类生物碱 特点：N不在环内 2.吡啶类生物碱：烟碱（烟草）、槟榔碱（槟榔）、苦参碱、氧化苦参碱 3.莨菪烷类生物碱：莨菪碱（阿托品） 4.异喹啉类生物碱：罂粟碱、蝙蝠葛碱 （北豆根） 延胡索乙素、小檗碱（黄连素）,秋水仙碱、麻黄碱、益母草碱,5.吲哚类生物碱：吲哚、靛青苷、麦角新碱 （麦角）、利血平 6.其它类生物碱 ：大叶千里光碱、水苏碱、奎宁、咖啡因 单萜类生物碱：猕猴桃碱、龙胆碱（龙胆科） 倍半萜类生物碱：石斛碱（石斛） 二萜类生物碱：乌头碱（乌头、附子） 三萜类生物碱：少,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,39
11、,三、生物碱的一般提取方法,生物碱的提取：除个别具有生物碱挥发性的生物碱（麻黄碱）可用水蒸汽蒸馏法提取外，一般情况下，总生物碱的提取均采用溶剂法提取。 溶剂提取法,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,40,关键溶剂的选择,溶 剂,选择依据：生物碱的存在状态（游离 、盐 ）及溶解性。,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,41,1.盐易溶于水,水或酸水提取法（盐酸 /硫酸/ 醋酸 /酒石酸）,浸渍 /渗漉/煎煮,酸水提取液（盐）,离子交换树脂法 有机溶剂萃取法,总生物碱,*,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,42,2.盐游离
12、均易溶于醇,醇（甲、乙）类溶剂提取法,渗漉/ 浸渍 /回流,醇提取液（盐 游离）,回收,总生物碱,酸碱处理,较纯的总生物碱,*,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,43,3.游离易溶于有机溶剂 （原料须碱化）,亲脂性有机溶剂提取法（苯 /二氯甲烷/ 氯仿）,冷浸/ 回流,提取液（游离）,回收,总生物碱,四、生物碱的一般性质,1.碱性 生物碱分子中的氮原子上有一孤对电子，能接受质子而显碱性，能与酸成盐。,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,44,2.沉淀反应 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
13、钾等也都是生物碱的沉淀剂。,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,45,3.显色反应 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。,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,46,五、重要的生物碱（自学）,（一）吡啶环系生物碱,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,47,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,48,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。,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,49,（二）吲哚环系生物碱,有降血压作用,中枢神经兴奋剂，大剂量用作苏醒剂，但存有易中毒的不足。,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,50,（三）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。,2019/6/27,中山大学南方学院 健康与护理系 陈秋铃,51,（四）嘌呤环系生物碱,