大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于吡啶属于生物碱的问题,于是小编就整理了1个相关介绍吡啶属于生物碱的解答,让我们一起看看吧。
生物碱碱性大小比较?
1)碱性强弱的表示
用共轭酸的 pKa 值表示。pKa 值越大,碱性越强。
①顺序:a.pKa<2 为极弱碱,如酰胺碱,N-五元芳杂环;b.pKa2~7 为弱碱,如芳香胺碱,N-六元芳杂环;c.pKa7~11 为中强碱,如脂胺、脂杂环;d.pKa>11 为强碱,如季铵碱、胍类。
①氮原子的杂化方式:sp 3>sp 2>sp.
例:四氢异喹啉的碱性(氮 SP 3杂化)比异喹啉(氮SP 2杂化)强。(真题:1999U2-71)
②电性效应a.诱导效应:供电诱导,碱性增强;吸电诱导,碱性减弱。
吸电子基:苯基、羰基、羟基、双键、醚键、酯键-碱性减弱;供电子基:烷基-碱性增强。
b.共轭效应,碱性降低生物碱分子中碱性基团的pKa 值大小顺序:胍基>季铵碱>N-烷杂环>脂肪胺>芳香胺≈N-芳杂环>酰胺≈吡咯。
③空间效应:位阻大,碱性降低。
生物碱的碱性强弱一般用pKa表示,Ka是指碱的共轭酸(即生物碱盐)的解离常数。pKa值越大,表示生物碱的碱性越强。
碱性的强弱顺序:
①强碱:pKa>12,如胍类、季铵碱类;
②中强碱:pKa7~12,如脂胺类、脂氮杂环类;
③弱碱:pKa2~7,如芳胺类、六元芳氮杂环类;
生物碱碱性大小可以通过以下五种方式来比较。
1)氮原子的杂化方式 氮原子杂化程度的升高,碱性增强,即sp3>sp2>sp.如四氢异喹啉(pKa9.5)为sp3杂化;吡啶(pKa5.17)和异喹啉(pKa5.4)均为sp2杂化;氰基呈中性,因其为sp杂化.季铵碱的碱性强(pKa11.5以上)则是因羟基以负离子形式存在,类似无机碱.
2)诱导效应 生物碱分子中的氮原子上的电子云密度可受氮原子附近供电基(如烷基)或/和吸电基(如各类含氧基团、芳环、双键)诱导效应的影响.供电诱导使氮原子上电子云密度增加,碱性增强;吸电诱导使氮原子上电子云密度减小,碱性降低.如麻黄碱的碱性强于去甲麻黄碱,即是由于麻黄碱氮原子上的甲基供电诱导的结果.而二者的碱性弱于苯异丙胺,则因前二者氨基碳原子的邻位碳上羟基吸电诱导的结果.
3)共轭效应 ①苯胺型:氮原子上的孤电子对与苯环π-电子形成p-π共轭体系后碱性减弱.如毒扁豆碱的两个氮原子碱性的差别系由共轭效应引起.②酰胺型:酰胺中的氮原子与羰基形成p-π共轭效应,使其碱性极弱.如胡椒碱秋水仙碱、***.③胍类:胍接受质子后形成季铵离子,呈更强的p-π共轭,体系具有高度共振稳定性,而显强碱性.
4)空间效应 氮原子由于附近取代基的空间立体障碍或分子构象因素,而使质子难于接近氮原子,碱性减弱.如东莨菪碱、利血平等.
5)氢键效应 当生物碱成盐后,氮原子附近如有羟基、羰基,并处于有利于形成稳定的共轭酸分子内氢键时,氮上的质子不易离去,则碱性强.如10-羟基可待因.一般来说,空间效应与诱导效应共存,空间效应居主导地位;共轭效应与诱导效应共存,共轭效应居主导地位
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