5 6
7 8
COOH
4 3
N2
1
4-异喹啉甲酸
NH2
65
1N
N7
2 N 4 N9 8 3H
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__CH3 （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
O
N
S
H
呋喃
噻吩
吡咯
. .
.
. ..
.
. .
.
. ..
第一节 杂环化合物的分类和命名 一、杂环化合物的分类
单杂环
根据环的形式分类
杂
稠杂环
环
根据环中杂原子的数目分类
五元杂环
六元杂环。
芳环并杂环 杂环并杂环。
含一个杂原子杂环 含两个杂原子杂环
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。
O
S
N
H
呋喃
噻吩
吡咯
②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。
C H 3 _ _4
5
1
N
N3
2
H
（4-甲基咪唑）
③若含有不相同的杂原子，按O、S、N的顺序编号。
C l_ _4 N 3 5S 2
1
（4-氯噻唑）
某些特殊的稠杂环，不符合以上编号规则，有其 特定的编号。
第十三章 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 第三节 糠醛 第四节 六员杂环化合物
*第五节 生物碱
第十三章 杂环化合物
概述
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。
(furan) (thiophene) (pyrrole)
N
N
N
S
H
咪唑
噻唑
(imidazole) (thiazole)
N
吡啶 (pyridine)
O
N N
N N
吡喃
嘧啶
吡嗪
(pyran) (pyrimidine) (pyrazine)
N H 吲哚
(indole)
N 喹啉
(quinoline)
N 异喹啉
(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。
①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α位，其后依次为β位和γ位。
4
3
5 O_2 _CHO
1
2-呋喃甲醛（糠醛） (α-呋喃甲醛)
5 4
6
3
7 8 N2 1 OH
8-羟基喹啉 （不叫8-喹啉酚）
S+H 2 浓 S O 4
S__S O 3H +H 2O α-噻吩磺酸
α-噻吩磺酸能溶于浓硫酸，而且易发生水解反应。
S _ _ S O 3 H + H 2 O 1 0 0 ~ 1 5 0 ℃ S+ H 2 S O 4 （ 稀 ）
利用此性质可分离或除去粗苯中的噻吩。
2.加成反应
O +2H2100℃ Ni,5M Pa O 四 氢 呋 喃
Pd
S +2H2 0.2~0.4MPa S 四氢噻吩
N
+ 2H2
Ni 200℃
N
H
H
四氢吡咯
第四节 六元杂环化合物
一、吡啶的结构
N
...
. .
.
..
N原子为sp2杂化
吡啶π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 1.碱性
吡啶存在于煤焦油及页岩油中。是一种弱碱，能使湿润的 石蕊试纸变蓝，可用此性质鉴定吡啶。吡啶能与无水氯化钙生 成配合物，所以不能使用氯化钙干燥吡啶。
.
. .
.
. ..
呋喃、噻吩、吡咯π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π电子组
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π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。
S + C H 3 C O O N O 2 乙 酸 0 或 ℃ 乙 酐 S _ _ N O 2 + C H 3 C O O H N H+ C H 3 C O O N O 2-乙 1 0 酐 ℃N H _ _ N O 2+C H 3 C O O H
呋喃、噻吩、吡咯的硝化，常使用比较缓和的硝 化剂（硝酸乙酰酯）在低温下进行硝化。硝酸乙酰酯 由硝酸和乙酸酐反应制得。
S +Br2CH3COOH S__Br+HBr
2-溴 噻 吩
N+4I2+4N aO H H
II_ _ _ _N_ _ _ _II+4N aI+4H 2O
四 碘 吡 咯
(2)硝化
O + C 硝 H 酸 3 C 乙 O 酰 O N 酯 O 2-5 ~ 3 0 ℃O _ _ N O 2+ C H 3 C O O H
呋喃、噻吩、吡咯分子中各原子间的键长并不完全相等， 因此芳香性比苯差。
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。
(3)磺化
呋喃和吡咯遇酸容易发生环的破裂，磺化时常使用 比较缓和的磺化剂（吡啶三氧化硫）。
O+ N S O 3C lC H 2 C H 2 C l O _ _S O 3 H + N
吡 啶 三 氧 化 硫
α-呋喃磺酸
N+ NSO 3 H
N__SO 3H+ N H α-吡咯磺酸
噻吩在室温下可溶于浓硫酸，并发生磺化反应。
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α位。它们反应的活性顺序为：
吡咯＞呋喃＞噻吩＞苯。
(1)卤化
O+Br2二 2氧 5℃ 六 环 O__Br+HBr
2-溴 呋 喃 （ 75% ）
(isoquinoline)
NN
N
NN
S
嘌呤H 苯并噻唑
(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 。