单杂原子五元杂环化合物.ppt

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1、第四章单杂原子的五元杂环化合物在1960年以来，许多具有重要生理活性的天然存在的五员杂环化合物的发现，研究工作发展迅速，如每年研究吡咯化合物的论文就有几百篇(CA)，有人称之为吡咯化学的复兴时代。一、环戊二烯型杂环体系1、结构与物性从稻草、玉米棒等植物茎料中制取呋喃衍生物------糠醛、糠酸2、一般合成方法（1）[2+3]型的环合反应a.α-氨基酮和含活性亚甲基的羰基化合物的缩合反应(knorr反应)50%b.α-卤代醛(或酮)与β-羰基酯的缩合反应95%c.α-羟基酮与炔二酸酯的缩合反应80%d.αβ-不饱和酮或醛与α-氨基酸酯(或巯基乙酸酯),在醇碱

2、催化下反应生成吡咯.e.α-二羰基化合物与与活泼的硫醚二羧酸酯作用(Hinsberg)反应制取取代噻吩.（2）[1+4]型的环合反应是一个杂原子或含杂原子的官能团与含四个碳原子的链状化合物发生关环反应.a.1,4-二羰基化合物与与氨、碳酸铵、烷基伯胺、芳胺、杂环取代伯胺、肼、取代肼和氨基酸等关环得到取代吡咯.Paal-knorr反应反应机理：加成十消除机理b.1,4-二羰基化合物与与P2S5反应生成相应的噻吩.工业上合成取代噻吩的方法.（3）通过环重排反应a.缩环重排（4）尤里耶夫反应b.扩环重排某些三员杂环在加热或催化剂作用下，能发生扩环重排反应，生成相

3、应的吡咯等五员杂环。对于有吸电子取代基的呋喃，一般产率很低。3化学性质和反应（1）芳香性与亲电取代反应由于五员杂环体系是芳香性的，并且比苯的亲电取代反应活性还要大些，因为杂原子上的孤对电子参与共轭，并“流向”环碳原子。亲电取代反应活性:主要发生在α-位上呋喃、吡咯与HNO3反应，环本身被破坏，要用弱硝化试剂。硝酸乙酰酯环上有吸电子基团时，环被钝化而稳定与溴反应十分剧烈，得多溴产物。温和溴化试剂，二氧六环溴化物傅-克反应（2）不饱和性与加成反应A。催化加氢反应B。[4+2]型的环加成反应C。光激加成反应D。[2+1]型加成反应二、环戊烷型饱和杂环体系1、四氢

4、呋喃：环状的醚，优良的溶剂工业上生产尼龙662、四氢吡咯：环状的二级胺，是合成药物、杀虫剂、杀菌剂的原料。降压药物---五吡咯烷胃长宁四氢吡咯在合成中的一个重要用途，是与各种醛、酮反应，生成烯胺。这是醛、酮化合物进行烷基化和酰基化反应的中间体3、四氢噻吩及其砜衍生物环丁砜，优良溶剂三、含其它杂原子的五员杂环化合物1885年Paal等第一个合成了硒吩直到上世纪70~80年代，人们发现了一些很有价值的、具有生理活性的硒吩，如抗阻胺活性的α-取代硒吩。芳香性顺序：四、天然存在的生物活性物质1、吡咯化合物1858年从骨焦油中分馏出来的.卟吩胆色素原,在生物体中,能

5、转变成卟啉、叶绿素、VB12吡咯香料：在咖啡、烤花生、玉米花和烟草中发现，属烤香型香精。从雄性斑蝴蝶中得到一种吡咯嗪酮昆虫激素：切叶蚁激素，是蚂蚁的信息标记“导航路标”，又叫追踪激素是目前唯一确定了的昆虫催春物质。多吡咯化合物：存在于血红蛋白、叶绿素、VB12中。1972年woodward等人全合成了VB12历时二十余年。脯氨酸，20种氨基酸之一治疗青光眼南瓜子氨酸L-型，对血吸虫的生长有明显抑制丁公藤碱II2、呋喃化合物β-呋喃甲酸是受感染了的甘薯中分离出来的苦味成分之一。玫瑰呋喃，精馏玫瑰油时得到，高级香料呋喃香料（焦甜香味的香料）：加入到各种食品和饮

6、料中。3、噻吩化合物三噻嗯，杀线虫作用生物素，1936年从250公斤的鸭蛋黄粉中提取出1.1mg的生物素甲酯。天然存在的活性生物素只有一个（+）-生物素。洋葱（具有浓郁的香味）：1955年天然产物：