N H
2、亲核取代反应：主要发生在α位 、亲核取代反应：主要发生在 位
KOH
NaNH2
齐齐巴宾反应
3、氧化反应（对氧化剂稳定） 、氧化反应（对氧化剂稳定）
CH3 │ COOH │
V2O5 [O] NH2NH2
CONHNH2 │
N
N
N
异烟肼
4—吡啶甲酸（异烟酸） 吡啶甲酸（异烟酸） 吡啶甲酸
雷米封（ 雷米封（Rimifon）可治结核病 ）
二 杂环化合物的命名
1、命名：英文音译再加“口”字旁，表示是杂环化合 命名：英文音译再加“ 字旁， 物 3β 3β 4 4 3β 4 五元杂环
5
O 1
2α
5
S 1
2α
5 1N H
2α
呋喃(furan) 呋喃
γ 4 5 6 N 1 3β 2α
噻吩(thiophene) 噻吩
吡咯(pyrrole) 吡咯
O
S
N H
茂（环戊二烯） 氧（杂）茂 环戊二烯）
硫（杂）茂
氮（杂）茂
N
N
苯
氮（杂）苯
萘
1─氮杂萘 氮杂萘
第二节 含有一个杂原子的五元杂环体系
吡 咯 的 结 构
N H
sp2杂 环 有一个
N
呋喃、噻吩、吡咯的结构P 一 呋喃、噻吩、吡咯的结构 412
子的 子的 子 子 环 p
吡咯N 结构 吡咯
二、五元环的化学性质
六元杂环
吡啶(pyridine) 吡啶
2、有取代基的杂环化合物的命名： 、有取代基的杂环化合物的命名： 以杂环为母体，从杂原子开始，顺着环编号。 以杂环为母体，从杂原子开始，顺着环编号。
4 5 3 O2 1
CH3
CHO
2
N
3─甲基吡咯 ─
S 1
SO3H
(α)2─呋喃甲醛（糠醛） α ─呋喃甲醛（糠醛）
Eg 1
+ Ac2O
150 - 200 ℃
O N H CCH3 (60 %)
N H
α─乙酰吡咯 α─乙酰吡咯 乙酰
O
Eg 2
O
+ Ac2O
BF3 O
CCH3
α─乙酰呋喃 α─乙酰呋喃
O
Eg 3
S
Ac2O 与 AlCl3 的混合体系
S
CCH3
α─乙酰噻吩 α─乙酰噻吩
（7） 吡咯的特殊反应 ）
吡咯的性质与苯酚类似，都具有酸性， 吡咯的性质与苯酚类似，都具有酸性，但吡咯的酸性 比苯酚小。 比苯酚小。
Cl O
2─噻吩磺酸 噻吩磺酸
O
CH2OH
O
COOH
(3)β─氯代呋喃 氯代呋喃
NO2
α─呋喃甲醇（糠醇） 呋喃甲醇（糠醇） 呋喃甲醇
2─呋喃甲酸（糠酸） 呋喃甲酸（糠酸） 呋喃甲酸
N H
2─硝基吡咯 硝基吡咯
3、根据相应的C环命名 、根据相应的 环命名 把杂环看作相应C环中 原子被杂原子取代 把杂环看作相应 环中C原子被杂原子取代，在 环中 原子被杂原子取代， 相应的C环名前加上杂原子的名称 环名前加上杂原子的名称。 相应的 环名前加上杂原子的名称。
1 脂杂环
三元杂环 四元杂环 五元杂环
没有芳香特征的杂环化合物称为脂杂环。 没有芳香特征的杂环化合物称为脂杂环。
O
O O
O O O
(环氧乙烷 环氧乙烷) 环氧乙烷 (β-丙内酯 丙内酯) 丙内酯
H N
O NH
(氮杂环丙烷 氮杂环丙烷) 氮杂环丙烷 (β-丙内酰胺 丙内酰胺) 丙内酰胺
(顺丁烯二酸酐 顺丁烯二酸酐) 顺丁烯二酸酐
+ C5H5N SO3
O
+
100℃ ℃
O
SO3H 41%
2─呋喃磺酸
+ H2SO4 (95%)
S S
SO3H 60~75% 2─噻吩磺酸
（4） 呋喃、噻吩、吡咯的卤化反应 ） 呋喃、噻吩、
反应强烈，易得多卤取代物。为了得一卤代 反应强烈，易得多卤取代物。为了得一卤代(Cl, Br)产 产 物，要采用低温、溶剂稀释等温和条件。 要采用低温、溶剂稀释等温和条件。
第十七章 杂环化合物
exit
本章提纲
第一节 杂环化合物的简介和命名 第二节 含一个杂原子的五元杂环体系 第三节 含一个杂原子的六元杂环体系
第一节 杂环化合物的简介和命名 一 杂环化合物简介 二 五元杂环化合物的命名 三 六元杂环化合物的命名
一、杂环化合物的简介
在环上含有杂原子（非碳原子）的有机物称为杂环化合物。 在环上含有杂原子（非碳原子）的有机物称为杂环化合物。
G (o, p)
G (m)
Z
Z
2位上有取代基时，吡咯、噻吩的定位效应一致，情况如下： 位上有取代基时，吡咯、噻吩的定位效应一致，情况如下： 位上有取代基时
(次) 次 (主) 主 (次) 次 (主) 主
G (o,p) Z
G (m) Z
（2） 呋喃、噻吩、吡咯的硝化反应 ） 呋喃、噻吩、
呋喃, 噻吩和吡咯易氧化, 一般不用硝酸直接硝化; 呋喃 噻吩和吡咯易氧化 一般不用硝酸直接硝化 通常用比较温和的非质子硝化试剂， 乙酰基硝酸酯。 通常用比较温和的非质子硝化试剂，如：乙酰基硝酸酯。 反应在低温下进行。 反应在低温下进行。
OH
OH-
O
N H
Na 或 K 或 浓 NaOH
N K+
pKa =10
pKa≈ 17.5
吡咯成盐后，使环上电荷密度增高，亲电取代反应更易进行。 吡咯成盐后，使环上电荷密度增高，亲电取代反应更易进行。
2. 呋喃、吡咯、噻吩的加成反应 呋喃、吡咯、
（1） 加氢反应 ）
+
O
H2
H2
Ni
O
四氢呋喃 THF 四氢吡咯 四氢噻吩
浸过浓HCl的松木片 → 呈红色 吡咯蒸汽 + 浸过浓 的松木片 （2）噻吩的呈色反应 ） 噻吩 + 靛红
H2SO4 △
呈蓝色
三、重要的五元杂环衍生物：呋喃甲醛（糠醛） 重要的五元杂环衍生物：呋喃甲醛（糠醛）
1、化学性质： 、化学性质： （1）歧化反应 ）
─CHO ─CH2OH
+ HCHO + NaOH
+
+
Br2
O
0℃ ℃
O
Br
(α─溴代呋喃) α─溴代呋喃 α─溴代呋喃 2、5─二溴呋喃 5─二溴呋喃
O
Br2
常温
Br O Br
S
+
Br2
CH3COOH
S
Br
I
N H
I
N H
+
I2 +
NaOHII(2、 (2、3、4、5─四碘吡咯) 5─四碘吡咯) 四碘吡咯
（5） 呋喃、噻吩、吡咯的傅氏酰基化反应 ） 呋喃、噻吩、
七元杂环
O
(氧杂 ) 氧杂
N H
(1H-氮杂 ) 氮杂
2 芳杂环
五元杂环
具有芳香特征的杂环化合物称为芳杂环
O
呋喃
N
S
噻吩
N
N H
吡咯
N
O
噁唑
S
N N
噻唑
N H
咪唑
N N H
吡唑
六元杂环
N
吡啶
嘧啶
O
吡喃(无芳香性 吡喃 无芳香性) 无芳香性
苯并杂环
N H
吲哚
N
喹啉
N
异喹啉
杂环并杂环
N N
N
嘌呤
N H
浓 -OH
浓 -OH
+ HCOONa
─CH2OH
─CHO 相应地： 相应地：
+
─COOH
O
CHO
O
COONa
H+
+
O
CH2OH
糠醇
糠酸
（2）银镜反应 ） （3）呈色反应：糠醛在 3COOH存在下与苯胺作用显色 ）呈色反应：糠醛在CH 存在下与苯胺作用显色
亮红色
三、吡啶： 吡啶：
1. 吡啶的结构
孤电子对在 sp2杂化轨道 上。 共轭效应和诱导效应都是吸电子的 结构：吡啶 是 杂化，孤电子对不参与共轭。 结构：吡啶N是sp2杂化，孤电子对不参与共轭。 反应：碱性较强。 反应：碱性较强。环不易发生亲电取代反应但易发生亲核 亲电取代反应时 环上N起间位定 取代反应。发生亲电取代反应 取代反应。发生亲电取代反应时，环上 起间位定 位基的作用 发生亲核取代反应 的作用。 亲核取代反应时 环上N起邻对 位基的作用。发生亲核取代反应时，环上 起邻对 位定位基的作用 的作用。 位定位基的作用。
+
N H
Ni
N H
S
Na-Hg C2H5OH
S
（2） Diels-Alder反应 ） 反应 呋喃最易发生Diels-Alder反应 反应 呋喃最易发生
O O + O O O O O O 90 %
3、呈色反应及鉴别 、
（1）松木片反应 ） 浸过HCl的松木片 呋喃蒸汽 + 浸过 的松木片 → 呈绿色
O O CH3COCCH3 + HNO3
AcONO2 O oC
O CH3CONO2 + CH3COOH NO2
S
Ac2O/AcOH
S 60 %
NO2 + S 10 % NO NO2 + N H 13 %
2
AcONO2 O oC
N H
Ac2O/AcOH
N H 51 %
（3） 呋喃、噻吩、吡咯的磺化反应 ） 呋喃、噻吩、