杂环季铵盐汇总

三员杂环链状醚、硫醚、仲胺比饱和三元杂环的健角小，因此有较大的张力。

三元杂环的构象都是平面形。

氢原子的重叠也是它们产生张力的一个原因。

饱和三元杂环的杂原子都有孤电子对，容易受亲电试剂进攻。

环有偶极矩，亲电试剂和亲核试剂都容易与它们反应。

亲核开环反应亲核试剂，如氨或胺，可使环氧化物开环生成氨基醇:脱氧成烯烯烃的环氧化在Prileschajew反应中，常用的是过氧苯甲酸，间氯过氧苯甲酸或单过氧邻苯二甲酸。

Sharpless环氧化反应是用过氧叔丁醇，在四异丙氧基钛和（R，R)-(+)-或(S，S)-(-)-酒石酸二乙酯（DET)存在下，烯丙醇和取代烯丙醇与该试剂反应。

3.Darzens反应(缩水甘油酸酷合成法)在乙醇钠存在下，a-卤代酸酯与羰基化合物反应生成2一乙氧羰基环氧化合物，该类产物也称作缩水甘油酸酯。

Corey合成法该合成方法是由卤化三烷基锍盐或卤化三烷基亚砜盐衍生的S一叶立德与羰基化合物反应四员杂环1.β-氨基酸环化脱水制得【2+2】环加成反应（1）亚胺十烯酮.亲电取代反应呋喃发生亲电取代反应的速度要比苯快。

原因如下:①呋喃的共振能比苯低；②呋喃环上每个原子的电子密度大于1，而苯环上每个原子的 电子密度等于1。

1,4-二羰基化合物（Paal-Knorr反应）在酸碱平衡中，酸加到1,4-二羰基体系13中的一个羰基上，使第2个羰基能与其发生分子内亲核反应形成14；最后，在酸催化下，发生β-消除反应。

.Feist-Benary合成a-卤代羰基化合物和β-酮羧酸酯发生环缩合反应生成3-呋喃酸。

噻吩噻吩的芳香性小于苯大于呋喃，原因：①因为硫和氧相比有较低的电负性，硫上的电子对能更有效地共轭；②硫，作为第二短周期的元素，能够扩展其八隅体。

噻吩的亲电取代反应活性和苯甲醚相近。

反应机制与呋喃相同，取代反应发生在2-位或2，5-位。

光异构化反应最简单的方法是1,4-二碳基化合物硫化后再环化脱水，这和呋喃的Paal-Knorr合成类似。

药物合成中最常见的7类N-杂环结构氮杂环结构是药物中最重要的结构组成之一，在已上市药物中约包含25种最常见的N-杂环结构，可归纳为如下七类：三元杂环和四元杂环，五元杂环，六元杂环，七元八元杂环，融合杂环，桥环，大环氮杂环。

25种最常见的N-杂环结构如上所示，其中哌啶环在药物中的使用频率最高，吡啶环次之，依次是哌嗪环，β-内酰胺，吡咯，噻唑和咪唑等。

4种最常见的四元N-杂环结构是：头孢烯(Cephems), 青霉烷类(Penams),碳青霉烯类(Carbapenem)，2-氮杂环丁酮(2-Azetidinone)。

5种最常见的五元N-芳香杂环结构分别是：噻唑(thiazole)，咪唑(imidazole), 吲哚(Indole)，四氮唑(tetrazole), 苯并咪唑(benzimidazole)。

5种最常见的五元N-杂非芳香杂环结构分别是：吡咯烷(pyrrolidine)，咪唑啉啶(imidazolidine)，咪唑啉(imidazoline),恶唑烷(oxazolidine)，吲哚啉(indoline)。

5种最常见的六元N-杂芳香杂环结构分别是：吡啶，嘧啶，喹唑啉，喹啉，吡嗪。

5种最常见的六元N-杂非芳香杂环结构分别是：哌啶，哌嗪，吩噻嗪，4-喹啉酮，吗啉。

6种最常见的七元N-杂环结构分别是：苯二氮卓类，二苯二氮卓类，环己亚胺(azepane)，二苯并氧氮杂卓类(Dibenzo-oxazepine），四氢苯并[b]氮杂卓(Tetrahydro-beno[b]azepine)，四氢苯并[d]氮杂卓(Tetrahydro-beno[d]azepine)。

4种最常见的融合N-杂环结构分别是：麦角林、嘌呤、二氢嘌呤-2,6-二酮、苯并[f]三唑并[1,4]二氮杂卓类。

4种最常见的桥环N-杂环结构：吗啡、托烷、奎宁、苯并吗啡。

参考文献：J. Med. Chem. 2014, 57, 10257。

12.1.4杂环化合物及其衍生物选述Selected Introduction of HeterocyclicCompounds and Their Derivatives（1）呋喃及其衍生物。

呋喃存在于松木焦油中，是无色而有特殊气味的气体。

沸点320C ，不溶于水而溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。

它遇盐酸浸湿的松木片显绿色，被称为松木片反应。

用此反应可以检查呋喃的存在。

呋喃是有机合成的原料。

①α- 呋喃甲醛。

α- 呋喃甲醛最早是由米糠与稀酸共热制得的，故又称糠醛，通常利用含有多聚戊糖的农副产品如米糠、玉米芯、高梁杆、花生壳等作原料来制取：OCHO(C 5H 8O 4)n + nH 2O+H HC C HHO HC CH OH +-3nH 2O多聚戊糖 戊醛糖 糠醛纯粹的糠醛是无色而有特殊气味的液体，沸点1620C ，微溶于水，易溶于乙醚和乙醇等有机溶剂。

在空气中被氧化聚合为黄色、棕色以至黑褐色的物质。

在醋酸存在下与苯胺呈鲜红色反应，可用于糠醛与戊糖的鉴别。

糠醛是一个不含α-氢原子的不饱和醛，化学性质很活泼，容易发生氧化、还原、歧化和聚合等反应，是有机合成工业的重要原料，广泛应用于油漆、树脂、医药和农药等工业。

②呋喃类药物。

呋喃坦丁、呋喃唑酮和呋喃西林是一类5-硝基呋喃甲醛的衍生物。

它们都是人工合成的广谱抗菌药物，其结构式如下：OO 2NCHNOO 2NN H呋喃坦丁 呋喃唑酮OO 2NCHNH C NH 2O呋喃西林呋喃坦丁又名呋喃妥因。

它是鲜黄色晶体，味苦，熔点约2580C （分解），难溶于水及有机溶剂，可溶于N ，N -二甲基甲酰胺中。

由于它的分子中含有酰亚胺结构，故显弱酸性，能与碱生成盐。

它主要用于抑制和杀灭大肠杆菌、金葡萄球菌、化脓性链球菌和伤寒杆菌等，常用于治疗泌尿系统的炎症。

呋喃唑酮又名痢特灵。

它是黄色粉末，熔点254～2580C （分解），难溶于水及有机溶剂，呈弱酸性。

大肠杆菌、炭疽杆菌、痢疾杆菌和伤寒杆菌等对其最为敏感，故常用于治疗肠道感染和菌痢等。

季铵盐型阳离子表面活性剂
从结构上看，季铵盐型阳离子表面活性剂是铵盐的4个氢原子被有机基团取代而形成的，通常是用叔胺与烷基化剂进行反应制得。

所用的烷基化剂有：氯甲烷、苄基氯等卤代烷；硫酸二甲酯等硫酸二烷酯。

分别用这些烷基化剂与叔胺反应可获得相对应的季铵盐型表面活性剂。

季铵盐阳离子表面活性剂的碱性较强，在碱性溶液中不产生游离胺，性质稳定。

季铵盐型阳离子表面活性剂有许多优良性能，可用作纤维的抗静电剂、柔软剂、缓染剂、固色剂等，还可用作杀菌消毒剂和发用化妆品的护发剂等。

按结构，季铵盐型阳离子表面活性剂可分为烷基三甲基铵盐型、二烷基二甲基铵盐型、烷基二甲基苄基铵盐型等。

(1)烷基三甲基铵盐型阳离子表面活性剂。

烷基三甲基铵盐是以高级脂肪胺与氯甲烷在氢氧化钠存在下进行反应制得的。

这种表面活性剂的代表性产品为十六烷基三甲基氯化铵和十八烷基三甲基氯化铵，易溶于水，呈透明状，具有良好的表面活性，可用作洗发剂、杀菌洗涤剂、聚苯乙烯树脂等外部涂敷用抗静电剂、纤维用抗静电剂、匀染剂、破乳剂和分散剂等。

（2)二烷基二甲基铵盐型阳离子表面活性剂。

二烷基二甲基铵盐是以二烷基胺或者二烷基甲基胺与氯甲烷，在氢氧化钠存在下进行反应制得的。

这种表面活性剂可作为洗发剂或家用纤维制品的柔软剂，性能良好。

(3)烷基二甲基苄基铵盐型阳离子表面活性剂。

烷基二甲基苄基氯化铵是以烷基二甲基叔胺与氯化苄反应制得的。

其中有代表性的是十二烷基二甲基苄基氯化铵（1227），易溶于水，呈透明状，含量为万分之几即有杀菌消毒能力，对皮肤无刺激，无毒性，对金属不腐蚀，即使在沸水中亦稳定，其杀菌力随pH值升高而增大，此外还具有良好的发泡力。