N3
12
O
oxazole 噁唑
N3
12
S
thiazole 噻唑
N3
1
N
2
pyrimidine 嘧啶
N3
5
CH3
12
N
H
5 - 甲基咪唑
O2N 4 N3
12
O 4 - 硝基噁唑
CH3 4 N3
5
12
HOCH2CH2 S 4 - 甲基 - 5 - ( 2' -羟乙基 ) 噻唑
2020/4/22
N
O
S
苯并呋喃 苯并噻唑
利用磺化反应可分离苯和噻吩：
( b.p81。C) S。
( b.p84 C)
.
浓 H2SO4 室温
（苯层）
分液
S SO3H （酸层）
蒸馏 无噻吩苯
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有机化学课件
(2 ) 硝化
不能用混酸硝化，一般是用乙酰基硝酸 (CH3COONO2)作硝化试剂，在低温下进行。
醋酸硝酰 ，一种弱的硝化试剂
振论解释：
+ E+ Z
= Z ( NH、O、S )
+
E ZH
E +Z H
正电荷可在三个原子上离域
E
E
H
H
+
Z
Z
+
正电荷只能在两个原子上离域
E ZH
+
由此可见，进攻2–位所形成的共振杂化体比进 攻3–位所形成的共振杂化体稳定。
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有机化学课件
(1) 磺化：呋喃、吡咯不能用浓硫酸磺化，要用 特殊磺化试剂—吡啶三氧化硫的络合物，噻吩可 直接用浓硫酸磺化。
2020/4/22
有机化学课件
二、呋喃、噻吩、吡咯杂环的化学性质
1．亲电取代反应 从结构上分析，五元杂环为Π56共轭体系，电
荷密度比苯大，发生亲电取代反应的速度也比苯快 得多。 如以苯环上碳原子的电荷密度为标准（作为 0），则五元杂环化合物的有效电荷分布为：
0
0
0
0
0
0
- 0.02
- 0.03
O
+ 0.1
O
C 5H 5N SO 3
O SO 3H
吡啶三氧化硫， 一种温和的磺化剂
不能用强酸！
C 5H 5N SO 3
N
N SO 3H
H
H
浓H2SO4
S
室温
（苯在室温下不能磺化 ！） S SO3H
说明：① 噻吩环芳性比呋喃环和吡咯环强，较稳定；
② 噻吩环上电子云密度比苯环大，更易磺化。
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有机化学课件
杂环化合物
、
非芳香性杂环化合物, 如： O
N H
内酯、环状酸酐等。
芳香性杂环化合物
本章讨论的是那些环为平面型，环内π电 子数符合4n+2规则，具有一定芳香性的 芳杂环化合物。
2020/4/22
有机化学课件
20.1 杂环化合物的分类与命名
一、杂环化合物的分类
五元杂环, 如 O
N
单杂环
H
杂环化合物
六元杂环, 如 N
(5) 吡咯的特殊反应 吡咯十分活泼，活性类似于苯胺、苯酚.
H+ + C6H5N2+ClN H
N N=NC6H5 H
+ CHCl3 + KOH N H
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有机化学课件
1
N
pyridine 吡啶
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1
N H indole
吲哚
有机啉
2. 杂环及环上取代基的编号 (1) 母体杂环的编号：杂原子的编号为“1”。
杂原子邻位的碳原子也可依次用α、β、γ…编
号。
COOH
CH3
2 α
1
N
H
β α
O CHO S
β COOH
α
N COOH
N H
NX H
O Br+ HBr
不控制易上四个
Br2 ; 室温
S
CH3COOH 70%
S
Br
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有机化学课件
(4) 傅-克酰基化：
+ Ac2O N H
150-200oC N COCH3 H
S
O
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+ Ac2O
H3PO4
+ Ac2O
BF3
有机化学课件
S COCH3 O COCH3
硝化
O + CH 3 COONO 2
O NO 2
S + CH 3 COONO 2
S NO 2
不用强酸，否则呋喃或噻吩开环聚合
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有机化学课件
（3）卤代 由于反应太活泼，所以反应要控制，常在低温
及非极性溶剂中反应。
卤代
O
+ Br2 1,245-。二C，氧7六5%环
X2 ; (I2 ; Br2 )
- 0.04
- 0.06
S
+ 0.20
- 0.06
- 0.10
N H
+ 0.32
2020/4/22
有机化学课件
亲电取代反应活性： 吡咯 >呋喃 >噻吩>苯 主要进入α-位
说明：吡咯、呋喃、噻吩的亲电取代反应， 对试剂及反应条件必须有所选择和控制。
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有机化学课件
五元杂环化合物亲电取代反应发生在α-位可用共
主要内容
20.1 杂环化合物的分类与命名 20.2 五元单杂环化合物 20.3 唑 20.4 吡啶 20.5 喹啉与异喹啉 20.6 嘧啶与嘌呤 20.7 杂环化合物的合成(自学) 20.8 生物碱
2020/4/22
有机化学课件
环状有机化合物中，成环原子除碳原子外还含有 其他原子，这种环状化合物称为杂环化合物。
2 - 甲基吡咯 2 - 呋喃甲醛 3 - 噻吩甲酸 2, 3 - 吡啶二甲酸
α - 甲基吡咯 α - 呋喃甲醛 β - 噻吩甲酸 α , β - 吡啶二甲酸
(2)环上有不同杂原子时，按O→S→N次序编号。
若环有不同取代基，其编号按次序规则和最低系列。
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有机化学课件
N3
12
N H imidazole 咪唑
苯环与单杂环稠并, 如
稠杂环
N H
两个以上单杂环稠并
S N
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有机化学课件
常见的杂环化合物
2020/4/22
有机化学课件
2020/4/22
有机化学课件
二、杂环化合物的命名 1、 音译法：在同音汉字左边 + 口字。
1
O
furan 呋喃
1
N H pyrrole
吡咯
1
S
thiophene 噻吩
有机化学课件
2 0.2 五元单杂环化合物
一、呋喃、噻吩、吡咯杂环的物理性质和结构 1.物理性质 A. 呋喃：无色液体，存于松木焦油中, b.p.
31.36oC. 遇盐酸浸湿的松木片呈绿色。 B. 噻吩：无色有特殊气味的液体，存于煤焦油中,
b.p.84.16oC. 与吲哚醌在硫酸作用下显兰色。 C. 吡咯：无色液体，存于煤焦油和骨焦油中, b.p.
130- 131oC.遇盐酸浸湿的松木片呈红色.
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有机化学课件
2.结构 呋喃、噻吩、吡咯结构上共同点:构成环的五个
原子都为sp2杂化，成环五原子处在同一平面， 杂原子上孤对电子参与共轭形成共轭体系，π电 子数符合休克尔规则(4n+2)，所以，它们都具 芳香性。
O
O
S
S
N
N
H
H
为π56共轭体系, π电子= 6, 符合 4n + 2 具有芳性, 富电子芳环