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1、第十三章 杂环化合物,杂环化合物是指由碳原子和氧、硫、氮等杂原子共同组成的，具有环状结构的化合物。,本章所要讨论的杂环化合物是环系比较稳定，具有一定芳香性的化合物。,环醚、内酯、内酐和内酰胺等，不属杂环化合物。,第一节 杂环化合物的分类和命名,第二节 五元杂环化合物,第四节 六元杂环化合物,第三节 糠醛,第一节 杂环化合物的分类和命名,一、杂环化合物的分类,二、杂环化合物的命名,1.译音法 根据杂环化合物的英文名称，选择带“口”字偏旁的同音汉字来命名。,呋喃 噻吩 吡咯 咪唑 噻唑(furan)(thiophene)(pyrrole)(imidazole)(thiazole),吡啶 吡喃 嘧啶
2、 吡嗪 吲哚(pyridine)(pyran)(pyrimidine)(pyrazine)(indole),喹啉 异喹啉 嘌呤 苯并噻唑(quinoline)(isoquinoline)(purine)(benzothiazole),2.系统命名法,适用于杂环衍生物的命名,(1)选母体与芳香族化合物命名原则类似，当杂环上连有R、X、OH、NH2等取代基时，以杂环为母体；如果连有CHO、COOH、SO3H等时，把杂环作为取代基。,(2)杂环编号 杂环上连有取代基时，需要给杂环编号，编号规则如下。,从杂原子开始编号，杂原子位次为1。当环上只有一个杂原子时，也可把与杂原子直接相连的碳原子称为位，其后
3、依次为位和位。,2-呋喃甲醛（糠醛）8-羟基喹啉(-呋喃甲醛)（不叫8-喹啉酚）,若含有多个相同的杂原子，则从连有氢或取代基的杂原子开始编号，并使其他杂原子的位次尽可能最小。,（4-甲基咪唑）,（4-氯噻唑）,若含有不相同的杂原子，按O、S、N的顺序编号。,某些特殊的稠杂环，不符合以上编号规则，有其特定的编号。,4-异喹啉甲酸 6-氨基嘌呤（不叫6-嘌呤胺）,当N上连有取代基时，往往用“N”表示取代基的位置。,（N-甲基吡啶）,第二节 五元杂环化合物,一、呋喃、噻吩、吡咯的结构,呋喃、噻吩、吡咯电子数符合休克尔规则（4n+2），因此具有芳香性。,在呋喃、噻吩、吡咯分子中，是由5个原子，6个电子
4、组成的共轭体系，使环上碳原子的电子云密度增加，所以称为富电子芳杂环或多电子芳杂环。另外，吡咯分子中的氮原子上连有一个氢原子，由于氮原子的p电子参与了环上共轭，降低了对这个氢原子的吸引力，使得氢原子变得比较活泼，具有弱酸性。电负性强弱顺序是：氧氮硫，芳香性强弱顺序是：苯噻吩吡咯呋喃。,呋喃,噻吩,吡咯,二、呋喃、噻吩、吡咯的性质,呋喃存在于松木焦油中，其蒸气遇到浸过盐酸的松木片时呈绿色，叫做松木片反应。此现象可用来鉴定呋喃。噻吩存在于煤焦油的粗苯及石油中，在浓硫酸存在下，与靛红一同加热显示蓝色，反应灵敏。可用来检验噻吩。吡咯存在于煤焦油和骨焦油中，其蒸气或其醇溶液能使浸过盐酸的松木片呈红色，此反
5、应可用来鉴定吡咯。,1.亲电取代反应,呋喃、噻吩、吡咯都比苯容易发生亲电取代反应，取代主要发生在位。它们反应的活性顺序为：吡咯呋喃噻吩苯。,(1)卤化,(2)硝化,(3)磺化,-呋喃磺酸,-吡咯磺酸,利用此性质可分离或除去粗苯中的噻吩。,-噻吩磺酸能溶于浓硫酸，而且易发生水解反应。,噻吩在室温下可溶于浓硫酸，并发生磺化反应。,2.加成反应,第三节 六元杂环化合物,一、吡啶的结构,N原子为sp2杂化,吡啶电子数符合休克尔规则，具有芳香性。吡啶的芳香性比苯弱。,吡啶,二、吡啶的性质,吡啶存在于煤焦油及页岩油中。是一种弱碱。,碱性,吡啶氮原子上有一对孤对电子（sp2杂化电子）没有参与共轭，可与质子结合，因此具有碱性。,不同化合物的碱性大小顺序为：,四氢吡咯 氨 吡啶 苯胺 吡咯,利用此反应可分离、提纯吡啶，也可用吡啶吸收反应中所生成的酸。,吡啶容易与三氧化硫结合，生成吡啶三氧化硫。,吡啶与叔胺相似，也可与卤代烷作用生成季铵盐。,2.取代反应,吡啶的取代反应，主要发生在位，且反应比苯困难。吡啶不发生傅克反应。,3.加成反应,4.氧化反应,吡啶比苯稳定，不易被氧化剂氧化，当环上连有含-氢的侧链时，侧链容易被氧化成羧基。,
