生物碱的重要类型
• 吡啶类：主要是喹喏里西啶类（苦参所含生物碱， 如苦参碱）。 • 莨菪烷类：洋金花所含生物碱，如莨菪碱。 • 异喹啉类：主要有苄基异喹啉类（如罂粟碱） • 苄基异喹啉类（汉防己所含生物碱，如汉防己甲 素）、原小檗碱类（黄连所含生物碱，如小檗碱） 和吗啡类（如吗啡、可待因）。 • 吲哚类：主要有色胺吲哚类（如吴茱萸碱）、单萜 吲哚类（马钱子所含生物碱，如士的宁）、二聚吲 哚类（如长春碱、长春新碱）。 • 萜类：乌头所含生物碱（如乌头碱）、紫杉醇。 • 甾体：贝母碱 • 有机胺类：麻黄所含生物碱，如麻黄碱、伪麻黄碱。
适度摄入的影响 咖啡因是一个中枢神经系统兴奋剂，也是一个新陈代谢的刺激剂。 咖啡因既被作为饮品，也被作为药品，其作用都是提神及解除疲劳。 食用咖啡因并不能减少所需睡眠时间，它只能临时的减弱困的感觉。 咖啡因有时也与其他药物混合提高它们的功效。咖啡因能够使减 轻头痛的药的功效提高40%，并能使身体更快的吸收这些药品缩短起作 用的时间。因此，很多非处方治疗头痛的药品中包含有咖啡因。咖啡 因也与麦角胺一起使用，治疗偏头痛和集束性头痛，也能克服由抗组 胺剂带来的困意。 早产婴儿的呼吸问题，有时也使用柠檬酸咖啡因治疗。使用柠檬 酸咖啡因疗法后，早产婴儿的支气管发育不良明显减少。此疗法的唯 一缺点是在治疗中暂时性的体重增长变慢。柠檬酸咖啡因在很多国家 只能通过处方获得。 对人类而言，咖啡因是安全的，但是咖啡因对某些动物而言确是 有毒性的，例如狗，马和鹦鹉，因为这些动物分解咖啡因的能力比人 类弱很多。咖啡因对蜘蛛有显著的影响，远远高于其他药物。
1、聚集态
甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺，常温：气体； 其他低级胺：液体； 十一个碳原子以上的胺：固体 2、沸点：10 胺、20胺能形成分子间氢键。(N-H·N)弱于(O· · H·O)。所以沸点高于相近分子量的烷烃，低于相应分子量的 · · 醇。
CH3CH2OCH2CH3 34.5oC (CH3CH2)2NH 56oC CH3CH2CH2CH2OH 117oC
N 2↑
CH3CH2CH2NH2
HCl
CH3CH2CH2 +
N2
– H+ 重排
∴此反应在有机合成上用途不大。
（2）芳香伯胺 芳香族伯胺
NaNO2 HCl
＜5℃
重氮盐 + N≡NCl
NH2 NaNO2 HCl ＜5℃
+ NaCl + H2O 氯化重氮苯
苯胺在0℃与亚硝酸作用可以生成相对稳定的重氮盐。芳胺的重 氮盐是非常重要的有机合成中间体
二甲(基)仲丁(基)胺
CH2NH2
苄胺
2. （IUPAC）复杂的脂肪胺以烃作母体，氨基作为取 代基
NH2 CH2CH2CHCH3
CH3NHCH(CH2)4CH3 CH3
1-苯基-3-氨基丁烷
CH3 CH3 CH3CH2CH2CHN C2H5
2-甲氨基己烷
2-甲乙氨基戊烷
3. 当氮原子同时连有芳基和脂肪基时，命名时必 须在脂肪烃基名称前面加“N”。
分布规律：（1）绝大多数生物碱分布 在高等植物，尤其是双子叶植物中， 如毛茛科、罂粟科、防己科、茄科、 夹竹桃科、芸香科、豆科、小檗科等。 （2）极少数生物碱分布在低等植物中。 （3）同科同属植物可能含相同结构类 型的生物碱。（4）一种植物体内多有 数种或数十种生物碱共存，且它们的 化学结构有相似之处。
3、溶解度：伯、仲和叔胺都能与水分子 通过氢键发生缔合，因此低级胺易溶于水。
四、 胺的化学性质
（一）碱性和成盐
1、碱性
sp3 N H3C
112.9o H
105.9
o
H
孤电子对使胺具有亲核性、碱性
R–NH2 + H2O + – RNH3 + OH
pKb
甲胺 3.38
二甲胺 3.27
三甲胺 4.21
几种重要的生物碱
生物碱的数量很多，到目前为止， 以知结构的就超过了两千种，而且结 构复杂多样，生理作用千差万别，不 能详细讨论。这里只能选择几种有代 表性的作简单介绍。
1）麻黄碱&伪麻黄碱
麻黄碱： 能兴奋大脑皮层及皮 层下中枢，使精神振奋； 麻黄碱对心脏有兴奋作用。
伪麻黄碱： 减轻感冒、过敏性鼻炎、 鼻炎及鼻窦炎引起的鼻充血症 状。
芳香族伯胺 脂肪族、芳香族仲胺 脂肪族叔胺 芳香族叔胺
定性分析 定性分析 合成或定性分析
1、伯胺
（1）脂肪伯胺 NaNO2 脂肪族伯胺 HCl 脂肪族重氮盐 醇 烯 ＋ 卤代烃 氮 NaNO2 [CH3CH2CH2–N≡N︰X ] H2O X CH3CH2CH2OH CH3CH2CH2X CH3CH＝CH2 + CH3CH2CH2
2）烟碱（俗称尼古丁）
*烟碱又名尼古丁，以柠檬酸或苹果酸 盐的形式存在于烟草中。国产烟叶约含 烟碱1—4%。 *烟碱为无色油状液体，碱性，能溶于水，有挥发性，烟叶的 气味便来自烟碱。 *
N N CH
3
吸烟对人体有害！
烟碱有剧毒，少量有兴奋中枢神经、增高血压的作用，大 量则抑制中枢神经系统，使心脏麻痹致死。成人口服致死量为 40—60mg（约1滴）
4）吗啡
吗啡是鸦片中最主要的生物碱。
罂粟科植物中含有二十多种生物碱，吗啡碱的含 量很高，约占10%。
吗啡能麻痹中枢神经，镇痛效果很 快，常用于局部麻醉剂。它是成瘾药 物。
药理作用有：
（1）对中枢神经系统的作用：强烈的麻醉、镇痛作用。 吗啡的麻醉、镇痛作用是自然存在的任何一种化合物无法比 拟的。它的镇痛范围广泛，几乎适用于各种严重疼痛包括晚 期癌变的剧痛，一次给药镇痛时间可达4-5小时，并且镇痛时 能保持意识及其他感觉不受影响。此外还有明显的镇静作用。 （2）对呼吸系统的作用：吗啡能抑制大脑呼吸中枢和咳 嗽中枢的活动，使呼吸减慢并产生镇压咳作用。 （3）对心血管系统的作用：治疗量吗啡对血管和心率无 明显作用，大剂量吗啡可引起体位性低血压及心动过缓。
C6H5N+H3Cl(C2H5N+H3)2SO42-
氯化苯铵
(CH3)3N+CH2C6H5Br-
硫酸二乙铵
(CH3)3N+CH2CH3OH-
溴化三甲苄铵
氢氧化三甲乙铵
（三 ）胺的结构
在氨分子中，氮原子和饱和烃中的碳原子一样，首先发生轨 道杂化，形成4个sp3 杂化轨道，其中一个sp3 杂化轨道被孤对电 子占据，其余3个sp3 杂化轨道分别与氢原子的S轨道形成3个N– Hσ键，如图所示。胺具有与氨类似的结构，如图所示。
生物碱的物理性质有哪些？
• • • • • 液体生物碱：烟碱、槟榔碱、毒藜碱。 具挥发性的生物碱：麻黄碱、伪麻黄碱。 具升华性的生物碱：咖啡因 具甜味的生物碱：甜菜碱 有颜色的生物碱：小檗碱、蛇根碱、小檗 红碱。 另外需注意生物碱的旋光性受多种因 素的影响，如溶剂、pH值、生物碱存在状 态等。同时生物碱的旋光性影响其生理活 性，通常左旋体的生理活性强于右旋体。
氨 苯胺 对甲苯胺 4.76 9.37 8.92
Why?
N H H
NH2
氨基与苯环π共轭
2、成盐
R–NH2 + HCl + – RNH3Cl
铵盐
碱性在胺类的分离、提纯及鉴定等方面有很重要的应 用。由于结构的不同，胺类的碱性有以下的规律：
(1) 对于脂肪胺来说，在非水溶液或气相中，碱性通常是
叔胺＞仲胺＞伯胺＞氨
(伯胺)
3、按氨基数目，分为一元胺、二元胺和三元胺
CH3CH2NH2 一元胺
H2NCH2CH2NH2 二元胺
H2NCH2CHCH2NH2
NH2 三元胺
（二）命名：
1. 简单的脂肪胺以胺为母体，烃基作为取代基，在烃基 名称后面加上“胺”。
NH2
环己胺 H2N(CH2)6NH2 1,6-己二胺
(CH3)2NCHCH2CH3 CH3
（3）苯环上取代基（间位及对位）主要体现了电子效 应的影响：如硝基等吸电子基能使芳胺的碱性减弱， 甲基等给电子基则使碱性增强：
（二） 与亚硝酸的反应
样品 脂肪族伯胺 与亚硝酸反应的现象 生成不稳定的重氮盐， 定量的放出氮气 生成稳定的重氮盐 黄色的油状或固状的N亚硝基胺 不反应 亚硝化反应 用途 脂肪族伯胺的定量或定 性分析 合成
第一节 胺（à n）类
氨分子中的氢原子部分或全部被烃基或其他非 酸性有机基取代后的化合物，统称为胺。 胺类广泛存在于生物界，具有极重要 的生理作用。因此，绝大多数药物都含 有胺的官能团——氨基。蛋白质、核酸、 许多激素、抗生素和生物碱，都含有氨 基，是胺的复杂衍生物，掌握胺的性质 是研究这些复杂天然产物的基础。
许多源于植物碱性的含氮化合物(又称生物碱)具有 很强的生理活性，常被用作药物。
CH3
CHOHCHCH3 NHCH3
N
H
L-麻黄碱(1R,2S)
OOCCH
阿托品
CH2OH
[药理作用]升压， 兴奋中枢神经
主要用其硫酸盐解除 痉挛,减少分泌,缓解 疼痛,散大瞳孔
生 物 碱
• 生物碱是指一类来源于生物界（以植物 为主）的含氮有机化合物。多数生物碱 分子具有较复杂的环状结构，且氮原子 在环状结构内，大多呈碱性，一般具有 生物活性。但有些生物碱并不完全符合 上述生物碱的含义，如麻黄碱的氮原子 不在环内，咖啡不显碱性等。
胺分子是四面体结构。氮原子在四面体的中心，一对孤电子 “好像”一个基团一样处于四而位的一个顶角上,其它3个顶角分别 被烷基或氢原子占据。
芳香胺的结构有所不同，氮原子的孤对电子所在的 轨道和苯环π电子轨道重叠，孤对电子离域，使整个体 系的能量有所降低。苯胺分子的轨道结构如图所示。
三、 胺的物理性质
2、仲胺
脂肪族、芳香族仲胺
致癌！
HNO2