胺和杂环化合物(北医大)

一 . 分类和命名
（一）分类 1.单杂环(五元杂环、六元杂环) 如：呋喃、吡咯、吡啶 2.稠杂环(苯稠杂环、其它稠杂环) 如：吲哚、嘌呤、喹啉
（二） 命名
1. 命名方法 (1) 译音法 (2) 系统命名法
2. 编号规则 a.以杂原子为起点，编号为1; b.如有不止一个杂原子，编号尽可能小; c.如有不同杂原子，O>S>NH>N; d.个别另定
O CH3 N O N N CH3 N CH3 CH 3 N O N CH3 N O N NH HN N O N CH3 N O N CH3
4．腺嘌呤和鸟嘌呤 它是核蛋白中的两种重要碱基。
NH2 OH
N N N H
N
H2N
N N N H
N
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
H3C N
N N NH2
+
S Cl CH3
O NH H O H2N C NH
O H2N C
+
H
NH
C
NH2
O C NH2
第三节 含氮杂环化合物
杂环化合物是由碳原子和至少一个其它原子构成 环状骨架结构的一类有机化合物。 常见杂原子是O、N、S等。 可分为两大类：无芳香性的如环醚、内酯、内酰胺等； 有芳香性的（称为芳杂环）
环醚、内酯、内酐和内酰胺不属于 杂环化合物。
CH CH2 HO OH OH NHCH 3 HO OH CH CH2 OH NH2
主要作用是：加强心肌收缩，增加心输出量，收缩血管 ，升高血压，消除支气管平滑肌痉挛 用于治疗心源性、过敏性等休克的纠正、 支气管哮喘急性发作等症
第十三章 含氮有机化合物（二）
【教学目的】 1．掌握酰胺和吡咯、吡啶的化学性质 2．熟悉酰胺、杂环化合物的命名，尿素的性质 3．了解重要的含氮杂环化合物 【教学重点】 酰胺的性质 【教学难点】 杂环化合物的命名和性质 【教学方法】 讲解，练习
（二）酰化反应
NH H
O
O
+
CH3
Cl
CH3
NH
+
HCl
酰化剂 如 (CH3CO)2O或 RCOCl
叔胺无此反应
（三）与亚硝酸的反应
(1)伯胺 a.脂肪伯胺
R-NH2+ HNO2
强酸
N2+其他产物
可作定量测定 b.芳香伯胺
Ar-NH2 + HNO2 HCl 0-5 C
0
重氮盐
Ar-N2Cl + H2O
R
NH2
脂肪胺
NH2
芳香胺
（2） NH3中被取代H的数目
伯胺
仲胺 叔胺
R
NH2
R
NH
R
R N R R
季胺盐
NH4 X
+
-
4R
[R4N]+X-
季胺碱 （R可以不同，X 为酸根）
4R NH4+OH[R4N]+OH-
2.命名 （1）伯胺： （以胺为母体，烃基为取代基）
例
H5C2 NH2
乙胺
H2N CH3
芳香胺
碱性强弱的影响因素: (1)诱导效应
e R N
H
标准
N
e Ar N
斥电子
吸电子
(2)空间效应 脂肪胺 : 仲胺
> 伯胺
R NH2 H
>
+
叔胺
仲胺
R R H
+
叔胺
H
+
伯胺
R R N R
NH
芳香胺与脂肪胺谁的碱性弱
N原子的未共用电子与苯环的键形成p-π共轭体系
所以芳香胺碱性最弱
pKb
..
N
H H
第十三章 胺和杂环化合物
【教学目的】 1. 掌握胺的结构及化学性质 2. 熟悉胺的命名和物理性质 3. 了解胺的重要衍生物 【教学重点】 胺的化学性质 【教学难点】 胺的化学性质 【教学方法】 讲解，练习
第一节
胺
胺类是指氨分子中的氢原子被烃基取代而生成的化合物。
一.分类和命名 1.分类
（1）N所连烃基的种类
NH2 N O N H O HN N H O O HN N H O CH3
胞嘧啶（C）
尿嘧啶（U）
胸腺嘧啶（T）
（二） 嘌呤衍生物
N N N N N N NH
N H (Ⅰ) 9H 嘌呤
(Ⅱ) 7H 嘌呤
嘌呤为无色晶体，m.p216~217℃，易溶于水，其水溶液呈中性， 但能与酸或碱成盐。 纯嘌呤环在自然界不存在，嘌呤的衍生物广泛存在于动植物体内。
+ HO-NO H
H3C N
CH3
H3C N
OH
CH3
NO
N OH
桔黄色
翠绿色
伯 胺
脂肪胺 放出定量的N2
芳香胺 在低温下（0-5℃） 生成重氮盐
仲 胺
生成黄色油壮物或固体 先生成N-亚硝基物， 的N-亚硝基胺 立即重排对亚硝基物
叔 胺
生成亚硝酸盐，强碱作 生成C-亚硝基物 用后重新变为胺
三. 重要的胺及其衍生物
甲胺
（2）仲、叔胺： a.烃基相同
例
H3C NH CH3
H3C N CH3 CH3
二甲胺
三甲胺
b.烃基不相同（先简单后复杂）
例
H3C NH C2H5
H3C N CH2 C2H5 H5C2
甲乙胺
甲乙丙胺
c.有脂肪胺和芳香胺 （以芳香胺为母体）
例
H3C
NH2
N
CH3 C2 H5
对-甲基苯胺
N-甲基-N-乙基苯胺
(2)仲胺Baidu Nhomakorabea
a.脂肪仲胺
NaNO2+HCl (CH3)2NH (CH 3)2N-NO+H2O
b.芳香仲胺
NaNO2+HCl
H3C N NO
H
NHCH3
ON
NHCH3
(3)叔胺 a.脂肪叔胺
R R N + HO NO R NaOH
H
R R N H ONO R
+
亚硝酸盐
b.芳香叔胺
H3C N CH3
第二节 酰胺
一.命名
-CO-NHO C NH2
官能 团
苯甲酰胺
某酰胺：
O
N-取代酰胺：
H3C
C
O
NH
N-苯基乙酰胺
酰亚胺：
O
NH
邻苯二甲酰亚胺
二. 酰胺的化学性质
（一）酸碱性
O
p-∏共轭
..
R C N H H
近于中性
酰亚胺类则呈酸性
（二）水解反应
氨或胺和羧酸盐
产物 铵盐和羧酸
巴比妥
H5 C2
O H N O
例
N 1 N
H3C OH
3
N
N
H5 C6
2
1
S 1
吡啶
N-甲基-2-巯基咪唑
5-苯基噻唑
二.吡咯、吡啶的化学性质
1.酸碱性:
+ KOH N H + H2O
N
K
+
N
HCl
+
N HCl

（二）亲电取代反应
Br
Br
+
N H
Br2
乙 醚 0oC
Br N H
+
Br
HBr
+
N
HNO3
H2SO4 N
NO2
（三）氧化还原反应
二. 胺的化学性质
（一）碱性与成盐反应
N原子的杂化状态：sp3不等性杂化（棱锥形）
.. N H3C CH3
CH3
pKb下降，碱性提高
H3C NH CH3
H2N CH3
甲胺3.37
H3C N CH3 CH3
三甲胺.4.2
pKb pKb
二甲胺3.22
NH3
NH2
苯胺9.40
氨 4.76 碱性强弱顺序： 脂肪胺 > 氨 >
1．尿酸 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。
O HN O N H N H NH O HO N N N H OH N OH
2．黄嘌呤 存在于茶叶及动植物组织和人尿中。
O HN O N H N H N HO N N N H OH N
3．咖啡碱、茶碱和可可碱 三者都是黄嘌呤的甲基衍生物，存在于茶叶、咖啡和可可中， 它们有兴奋中枢作用，其中以咖啡碱的作用最强。
+
KMnO 4/H
COOH COOH
N
N
Na N
+ CH3COOH
N
或 Pt/H2
三、重要的含氮杂环化合物
（一） 嘧啶及其衍生物
N N
嘧啶本身不存在于自然界，其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组成部分，微生素B1也含 有嘧啶环。合成药物的磺胺嘧啶也含这种结构。
（一）乙酰胆碱
+
O CH3
OH
H3C C O CH2 CH2 N CH3 CH3

乙酰胆碱
胆碱酯酶
水解失活
增加神经末梢的乙酰胆碱浓度 引起交感神经、副交感神经广泛而持久的兴奋
新洁尔灭 —溴化二甲基十二烷剂苄胺
CH3 CH2 N C12H25 CH3
+ Br
-
消毒防腐剂
（二）肾上腺素、去肾上腺素
-
OH
Vitamin B1
H5C2
NH O
O S
苄青霉素
H2C
C
NH N
CH3 CH3 COONa
（三）与亚硝酸的反应
O R C NH2 O
+ HNO2
R
C
COOH
+
N2
+ H2O
三. 尿素
（ 1 ）结构:
O H2N C NH2
（ 2 ）化学反应 a.弱碱性 c.与亚硝酸反应 b.水解反应 d.缩二脲反应
缩二脲的生成：