N N H
N
N H
N
N S
O
N
S
O
N
噁唑 吡唑 异噁唑 噻 唑 异噻唑 咪唑 (imidazole) (pyrazole) (thiazole)(isothiazole) (oxazole) (i

N

碱性
N
H
咪唑
1.物理性质 分子极性增加，熔沸点较高，水溶性增加(与水有氢键） 2.化学性质
N5
4
f h g
a b c ed
N c 4
6H- 吡唑并［4,5 -d］噁唑
9-甲基苯并［h］异喹啉
三、五元杂环化合物 （一）结构 与芳香性

O

O

环上所有原子都采取sp2杂化； 各原子以sp2轨道相互形成σ键；




S

6 5
三种杂环均具有芳香性
S


噻吩 (thiophene )
N1 H
5 α
吡咯 (pyrrole )
五元杂环中含两个或两个（至少含有一个氮原子）以上 的杂原子的体系称唑(azole) 编号按O,S,NH,N的顺序编号
N3 4 3 2 N2 5 5 N1 N1 H H 咪唑 吡唑 (imidazole ) (pyrazole )
S
+
H2SO495%
25℃
S SO3H α-噻吩磺酸
④F-C酰化反应 吡咯、呋喃、噻吩在温和催化剂下，可发生F-C反应；吡咯 活性最大，直接酰化。 O 2-乙酰基吡咯 200℃ CCH3 Ac2O N + N H H
O
+ +
Ac2O
BF3 O
H3 PO4 S COCH3
COCH3
S
Ac2O
备注：F-C烷基化反应是多烷基化的混合物
N
2H-吡咯
O
α
O
α
α--吡喃 2H-吡喃
γ--吡喃 4H-吡喃
N
N H
N
N N N H
N N N H
9H-嘌呤
1H-吲哚
3H-吲哚
N
7H-嘌呤
②杂环不含有最多数目的非累积双键时，多出的氢 原子为外加氢，要指明外加氢的位置和数目。
N H
2,5-二氢吡咯
O
四氢呋喃 THF
③无特定名称的稠杂环命名：将两个单杂环 合并在一起， 在此基础上命名。
血红素
叶绿素A
4、呋喃及其重要衍生-----糠醛
O CHO α-呋喃甲醛
无色液体，沸点162℃，在空气中易被氧化变黑。 用途：优良溶剂；精炼石油，溶解含硫物质及环烷烃 ，脱除 色素，溶解硝酸纤维 ，重要的化工原料，用于合成酚醛树脂 及药物 [o]
O NaOH 33% (CH3CO)2O CH3COOK H2NOH O CH NOH O CH CHCOOH COOH
N H
COOH
α-吡咯甲酸
N H
CHO >150℃ N COCH3 N H N H
α-吡咯甲醛
COCH3
α-乙酰基吡咯
CH3
CH3l 60℃
>150℃ N CH3
α-甲基吡咯
（2）亲电取代反应（呋喃、吡咯避免强酸下开环）
β4 α5 3β β4 α5 3β
β4 α5
亲电取代主要在α位
3β
O1
2α
S1
（1）碱性 唑类分子中2-位或3-位氮有孤对电子，呈碱性 碱性： 咪唑＞噻唑 ＞噁唑 (2）亲电取代反应 唑类分子中2-位或3-位氮有吸电子性，使环电子云密 度降低,亲电反应比苯难. N N N > > N > N O S N H H
亲电反应活性降低，对氧化剂、对酸不敏感.
发烟 HNO3
N
发烟 HNO3
附加环
O
基本环 苯 并 呋喃 原则(1)杂环为基本环 （2）大环为基本环
（3）N.O.S顺序 （4）杂原子数多 （5）杂原子种类多 （6）编号小的
命名步骤：①确定基本环和附加环（原则） ②附加环用1,2,3· · · · · · 标注各原子 ③基本环用a,b,c· · · · · · · 表示各边
1
杂环化合物在自然界分布很广，如叶绿素、血红素、 花色素、核酸等。生物碱、维生素、抗生素中大多含有杂环， 不少合成药物（磺胺、吡唑酮、呋喃类）、染料中也含有杂 环。
CH2CONH N
青霉素G
S
CH3 CH3 COOH
O
一、杂环化合物的分类
五元环 （1） 按环的大小分 六元环
N O
O
S
N H
单环 （2） 按环的数目分 稠环
（3）催化加氢
呋喃、吡咯、噻吩催化加氢后，失去芳香性，得到饱和的杂环化合物。
N H
H 2 Ni 200℃
四氢吡咯 有机碱
N H
O
H 2 Ni 50℃
O
四氢呋喃 THF 性质类似环醚 重要溶剂
S
H2 MoS2
四氢噻吩
S
3、吡咯及其重要衍生物
（1）性质 无色液体，苯胺味，难溶于水，易溶于有机溶剂，易 氧化，颜色变深，遇酸易聚合成树脂状。 （2）重要衍生物---血红素、叶绿素
NO2 N H N
N H
N N H SO3H
N
4-硝基吡唑
1,2-二唑亲电取代位置
N H N
N H
N N H
NO2
5-硝基咪唑
发烟 H2SO4
思考:
S
N
O
N
亲电取代反应发生在几号位?
(3)互变异构现象
CH3 N
CH3 NH
N N 3(5)甲基吡唑 H 3-甲基吡唑 5-甲基吡唑
N CH3 N H 4(5)-甲基咪唑
N
7 8
6 7 8 9
5
4 3 2 1
N
10
S
吩嗪
N 10 H
吩噻嗪
请务必熟练掌握以下16个杂环化合物！
O 呋喃
S 噻吩
N H 吡咯
N N H
咪唑
N
N O
噁唑
N H 吡唑
N
S
噻唑
O
N
异噁唑
N
N
N
吡啶
N
N H 吲哚
N
N
N
嘧啶
N
N
吡嗪
哒嗪
N
N H 嘌呤
N
喹啉 异喹啉
N
（二）取代杂环化合物的命名 编号原则：
N H
哌嗪
1,4-环 已 二 烯 1,4-cyclohexadiene
O
O
O
O
α--吡喃
γ--吡喃
α--吡喃酮
γ--吡喃酮
3、稠杂环
4 5 6 7 N1 H 3 2
吲 哚(indole)
茚
7 N 1N 8 2 N 4 N H9 3 5
5 6 7 8 N 1 4 4 3 2
6
嘌 呤(purine)
2α
N1 H
Br
2α
①卤代
O
Br2 0℃
O O
O
Br2 20℃ S HAc S Br
吡咯活性最大，往往得到四取代物。
Br2 0℃ EtOH Br Br N H Br Br
N H
② 硝化
非质子硝化试剂:
O CH3 C ONO2 硝酸乙酰基酯
O CH3 C O
O CCH3+ HNO3
O CH3 C ONO2 + CH3 COOH
1
④取代稠杂环化合物的命名
首先对环编号，确定取代基位置，原则与单环相似，共用
杂原子编号，共用碳原子一般不编号，如需编号时，则根 据其前面相连碳原子号X以Xa标示（如2a,3a)
7
N
6 5 4
aS b Nc
3 1
1 2
5-苯基咪唑并［2,1 -b］噻唑
Ph
aO e b d
H
5
N1
N
3 2
2 3N
O
H N6
1,3,7-三甲基嘌呤-2,6-二酮
SO3H
7-溴-8-羟基喹啉-5-磺酸
Br OH N
命名时，这些问题需要注意：
①杂环含有最多数目的非累积双键时，常含互变异构体，
饱和氢原子（“指示氢”或“标氢”）的位置不相同。 常用位号加“H”作词头（斜体）表示标氢位置不同的异 γ γ 构体。 β
β
N H
1H-吡咯
4-甲基咪唑
H N N
CH3
5-甲基咪唑
3.吡唑及其重要衍生物 吡唑无色针状晶体，熔点70℃ CH3 嘧吡唑 N 解热镇痛消炎药 CH3O N
N CH3O N CH3
4-甲基-2-（3-甲基-5-甲氧基吡唑基）-6-甲氧基嘧啶
O
+
H3 C
安乃近（罗瓦尔精） Na O S CH2
O
N N
CH3 N CH3
N
N H
O
S
N H
N
二、杂环化合物的命名
（一）基本杂环的名称 A、母杂环：杂环化合物的命名采用外文名的音译，用带 “口”字的同音汉字表示。 B、编号：从杂原子开始编号；有些稠杂母环有特定编号。
茂（环戊二烯）
1、五元杂环
β 4 α 5
3 β
β 4 α 5
3 β
β 3 α 2
4 β
O1
2α
S1
2α
呋喃 (furan )
O
CHO
糠醛 α- 呋喃 甲醛
杂环作取代基
5 6