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课件网) Chapter 14 杂环化合物 Heterocyclic compounds 杂环化合物 (Heterocyclic Compounds) 是指构成环的原子除了碳原子之外还有其它原子的环状化合物。杂环中除碳原子以外的原子都叫做杂原子。最常见的杂原子是氮、氧和硫 概 述 本章讨论比较稳定、具有一定程度芳香性 （π键电子数：4n＋2）的杂环化合物，这 类化合物具有芳香性，通称为芳（香）杂环 化合物（aromatic heterocycles） 苯 吡啶 吡咯 呋喃 一、分类和命名 杂环化合物可按环的大小： 五元杂环和六元杂环 按杂环中杂原子数目的多少： 含有一个杂原子和含有两个以上杂原子的杂环 按环的形式： 单杂环和稠杂环 1. 分类 1. 分类 2. 命名 杂环化合物的命名按IUPAC 命名原则规定, 保 留特定的45个杂环化合物的俗名和半俗名并作 为命名的基础。以此原则为准，我国多采用“音 译法”，即按英文名称的读音，选用同音口字旁 的汉字 （“口”字旁表示为杂环）对杂环化合物 进行命名 命名时需要记住母环名称，编号时不同的母环 有不同的编号方法 呋喃(furan) 噻吩(thiophene) 吡咯(pyrrole) O 1 2 3 4 α β 5 α β S 1 2 3 4 5 α β β α 5 N H 1 2 3 4 α α β β （1） 含一个杂原子的五元环 当环上有取代基时，对环上的原子编号， 从杂原子开始，使取代基位号尽可能小。 5－硝基－2－呋喃甲醛 噻吩－2－磺酸 S S O 3 H O O 2 N CHO （2） 含两个杂原子的五元环 异噻唑(isothiazole) 吡唑(pyrazole) 异噁唑(isoxazole) 编号从杂原子开始，选择杂原子的顺序为： －O－ ＞ －S－ ＞ －NH－ ＞ －N= 1 2 3 4 5 N O 1 2 3 4 5 N S N N H 1 2 3 4 5 噁唑(oxazole) 噻唑(thiazole) 咪唑(inidazole) N O 1 2 3 4 5 N S 1 2 3 4 5 N N H 1 2 3 4 5 2－乙基噻唑 5－硝基咪唑 （3） 含一个杂原子的六元环 吡啶(pyridine) 吡喃(pyran) γ-吡喃酮 (γ-pyrone) α-吡喃酮 (α-pyrone) N 1 2 3 4 5 6 O 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 O O 1 2 3 4 5 6 O O α β γ α β γ γ γ α α β β 2－甲基吡啶 α－甲基吡啶 4－吡啶甲酸 γ－吡啶甲酸 （4） 含两个杂原子的六元环 哒嗪(pyridazine) 嘧啶(pyrimidine) 吡嗪(pyrazine) 1 2 3 4 5 6 N N N N 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 N N 2－氨基嘧啶 2,4－二氨基嘧啶 （5） 稠杂环命名 喹啉 (quinoline) 异喹啉 (isoquinoline) 苯并吡喃(benzopyran) 苯并- -吡喃酮 (benzo- -pyrone) 嘌呤(purine) 吲哚 (indole) N 1 2 3 4 5 6 7 8 N 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 O O O N H 1 2 3 4 5 6 7 N N N H N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 α β N S O 3 H I O H 2－吲哚乙酸 7－碘－8－羟基－5－喹啉磺酸 （6） 几点说明 * 有的环有两种或多种异构体，为了区别，还必须 标明环上一个或多个氢原子所在的位置，即在名 称前面加上标位的阿拉伯数字及斜体大写的“ H ”。 这种氢则称为“指示氢”或“标氢” 1H－吡咯 3H－吡咯 4H－吡喃 2H－吡喃 1H－吲哚 3H－吲哚 * 含活泼氢的杂环及其衍生物，可能存在互变异 构体，结构不同，名称也异，命名时需要标明其 两种可能的位号 9H－嘌啉 7H－嘌啉 5－甲基吡唑 3－甲基吡唑 2,4－二羟基嘧啶 2,4－嘧啶二酮 N N N H N N N N H N N H N H 3 C N N H H 3 C N N H O O H H N N H O O 一、分类和命名 二、六元杂环化合物 1. 吡啶 （1）电子结构和芳香性 氮的电负性较强，使环上电子云不是完全平均化； 靠近N周围电子云密度较大。芳香性比苯小。 N 1 . 4 3 0 . 8 4 1 . 0 1 0 8 7 . 1 . 0 0 1 . 0 0 N =2.20D =1.17D N H N 吡啶具有较大的极性，吡啶氮原子上的未共用 电子对可以与水形成氢键 ，与水能以任意比例 混溶，又能溶解大多数极性或非极性有机化合 ... ...
