有机化学理论篇第14章 杂环化合物
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有机化学杂环化合物
第十四章 杂环化合物
第一节 杂环化合物
环状有机化合物中，构成环的原子除碳原子外， 还含有非碳原子的化合物称为杂环化合物。环中 的非碳原子称为杂原子。最常见的杂原子是氧、 硫和氮。
N O S N H S
呋喃
噻吩
吡咯
噻唑
N
N H
吡啶
吲哚
我们通常将这种在结构上与芳香环相似，具有闭合 共轭体系，环系比较稳定的杂环化合物称为芳香杂 环化合物。
CH3 N H
CHO
CHO
O
CH3
N
二、杂环化合物的性质
（一）五元单杂环的性质 1、水溶性 2、吡咯的酸碱性 吡咯与脂肪仲胺比较，碱性很弱。
N H
3、取代反应
+
H2SO4 S
+
S
SO3H
H2O
4、氢化反应
N H
（二）六元单杂环的性质
1. 吡啶的水溶性 2. 吡啶的碱性 3. 吡啶的取代反应
发烟硫酸H2SO4,HgSO4 N 230℃ N SO3H
2-甲基-5-硝基咪唑
N,N-二乙基-3-吡啶甲酰胺
N
N OH
H3CLeabharlann SCH2CH38-羟基喹啉
5-甲基-2-乙基噻唑
NH2 N N N H N HO H3C N
6-氨基嘌呤
CH2COOH N H
2-甲基-3-羟基吡啶
COOCH3 N
3-吲哚乙酸
4-吡啶甲酸甲酯
1、3-甲基吲哚 2、2-甲基-5-呋喃甲醛 3、4-喹啉甲醛
4
N N
1
3 2
5 6
N N
1
3 2
N
1
O
1
第一节 杂环化合物
环状有机化合物中，构成环的原子除碳原子外， 还含有非碳原子的化合物称为杂环化合物。环中 的非碳原子称为杂原子。最常见的杂原子是氧、 硫和氮。
N O S N H S
呋喃
噻吩
吡咯
噻唑
N
N H
吡啶
吲哚
我们通常将这种在结构上与芳香环相似，具有闭合 共轭体系，环系比较稳定的杂环化合物称为芳香杂 环化合物。
CH3 N H
CHO
CHO
O
CH3
N
二、杂环化合物的性质
（一）五元单杂环的性质 1、水溶性 2、吡咯的酸碱性 吡咯与脂肪仲胺比较，碱性很弱。
N H
3、取代反应
+
H2SO4 S
+
S
SO3H
H2O
4、氢化反应
N H
（二）六元单杂环的性质
1. 吡啶的水溶性 2. 吡啶的碱性 3. 吡啶的取代反应
发烟硫酸H2SO4,HgSO4 N 230℃ N SO3H
2-甲基-5-硝基咪唑
N,N-二乙基-3-吡啶甲酰胺
N
N OH
H3CLeabharlann SCH2CH38-羟基喹啉
5-甲基-2-乙基噻唑
NH2 N N N H N HO H3C N
6-氨基嘌呤
CH2COOH N H
2-甲基-3-羟基吡啶
COOCH3 N
3-吲哚乙酸
4-吡啶甲酸甲酯
1、3-甲基吲哚 2、2-甲基-5-呋喃甲醛 3、4-喹啉甲醛
4
N N
1
3 2
5 6
N N
1
3 2
N
1
O
1
有机化学-第14章 杂环化合物
KNO3, H2SO4 Fe, 300oC
NO2 22%
N
SO3H
2%SO3, H2SO4
N
HgSO4, 230oC
N
71%
Br
Br2, H2SO4
SO3
N
86%
❖ 吡啶环上若有活化基团，反应则较容易进行
KNO3, 发烟H2SO4
Me N Me
100oC
NO2 Me N Me
81%
Br2, AcOH, 20oC Br N NH2
O
O
Me
AcOH, H2SO4 O Me H2O,
CH3CCH2CH2CCH3
90%
+ N H
N SO3
100oC
N SO3H H
90%
AcONO2
N
-10oC
H
NO2
N H
NO2 +
N H
50%
13%
Me S
CH3COCl SnCl4
Me Me S
O
64%
❖ 呋喃、噻吩和吡咯都有两种不同的取代位置，但通常以α-取代 为主
❖ 呋喃、噻吩和吡咯还可以发生共扼双烯的发应
Br2/MeOH
MeOH
AcOK O
Br O Br
MeO O OMe
❖ 呋喃容易发生Diels-Alder反应
O
+ MeO2CC CCO2Me
CO2Me
O
H+
CO2Me
H2/Pd
OH CO2Me
CO2Me
CO2Me O
CO2Me
CO2Me
O
+ C2H4
Me EtO
有机化学课件：第十四章杂环化合物和维生素
O
N H
次黄嘌呤
黄嘌呤
N N H
尿酸
O HN ON
H
H N
N H
O
黄嘌呤（2,6-二羟基嘌呤），存在酮式-烯醇式互变异构
H ON
NHNNH NhomakorabeaO
HO N N
N
N
H
OH
咖啡因 具有利尿和 O
CH3 NN
兴奋中枢
N
N
神经作用 H3C
O
CH3
O
HN
NH
O NH NH O
尿酸
酮式（为主）
OH
6
1N
5
N7
2
4
8
反应活性部位有何不同？ 3. 核酸中存在的嘧啶衍生物有哪些？嘌呤衍生物呢？ 4. 什么是维生素？维生素是如何分类的？ 5. 对人体重要的维生素有哪些？其生理功能分别有何表现？
第十四章 杂环化合物和维生素
主要内容：重点学习杂环化合物的结构、命名、典型性质； 了解磺胺类药物、维生素的结构和功能。
由碳原子与其它原子（O，S，N 等）组成的具有一定程度芳香 性的稳定的环状化合物叫杂环化合物。（属非苯型芳烃）
2. 有几个相同杂原子时，一般从连氢的杂原子开始编号，
并使杂原子的位置数字之和最小。
3. 有几个不同杂原子时，按 O→S→-NH → =N 顺序编号。 4. 少数稠杂环有特定的编号方法，与上述规则不相符合。
呋4
3
喃5O 2
1
4
5
3
6
2
N
1
吡啶
4 N3
5
2
N H
1
咪唑
43
5
2
S
有机化学第8版第十四章杂环化合物与维生素
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2
第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（一、分类和命名）
第一节 芳香杂环化合物
一、分类和命名
五元杂环:
N O S N H N
N
N N N H
上页 下页
N
单杂环
杂环
稠杂环
六元杂环:
N N
N
N
首页
3
第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（一、分类和命名）
N
N
Br2 300 oC
H2SO4, SO3 230 oC, 24 h
Br N
b-溴吡啶 b-吡啶磺酸 b-硝基吡啶
上页 下页 首页
14
SO3H N
KNO3 + H2SO4 N Fe, 300 oC N
NO2
第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（二、六元杂环）
亲核取代比苯容易，主要发生在α位上。
嘧啶的衍生物分布范围广，如维生素、生物碱、 核酸、蛋白质及许多药物都含有嘧啶结构。
NH2 N O N H O HN O N H O HN O N H CH3 O HN O N H F
胞嘧啶 (cytosine)
尿嘧啶 (uracil)
胸腺嘧啶 (thymine)
5-氟尿嘧啶 (抗肿瘤药)
这些嘧啶衍生物存在酮式和烯醇式互变异构:
H2C=HC CH3
N N
N HN NH N
H3C
CH=CH2
Fe H3C HO2CCH2CH2C
N N
CH3 CH2CH2CO2H
卟吩 (Porphin)
血红素 (Heme)
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27
第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（三、五元杂环）
2
第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（一、分类和命名）
第一节 芳香杂环化合物
一、分类和命名
五元杂环:
N O S N H N
N
N N N H
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N
单杂环
杂环
稠杂环
六元杂环:
N N
N
N
首页
3
第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（一、分类和命名）
N
N
Br2 300 oC
H2SO4, SO3 230 oC, 24 h
Br N
b-溴吡啶 b-吡啶磺酸 b-硝基吡啶
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14
SO3H N
KNO3 + H2SO4 N Fe, 300 oC N
NO2
第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（二、六元杂环）
亲核取代比苯容易，主要发生在α位上。
嘧啶的衍生物分布范围广，如维生素、生物碱、 核酸、蛋白质及许多药物都含有嘧啶结构。
NH2 N O N H O HN O N H O HN O N H CH3 O HN O N H F
胞嘧啶 (cytosine)
尿嘧啶 (uracil)
胸腺嘧啶 (thymine)
5-氟尿嘧啶 (抗肿瘤药)
这些嘧啶衍生物存在酮式和烯醇式互变异构:
H2C=HC CH3
N N
N HN NH N
H3C
CH=CH2
Fe H3C HO2CCH2CH2C
N N
CH3 CH2CH2CO2H
卟吩 (Porphin)
血红素 (Heme)
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第十四章 杂环化合物和维生素 第一节 芳香杂环化合物（三、五元杂环）
大学有机化学课件第十四章 杂环化合物
将杂环化学化合物的分类作简单介绍，在五元杂环和六元杂环中重点讨论吡咯和吡啶的 化学性质，同时讲述安息香缩合和斯克劳普合成法作为次重点，将命名和化学性质让学生反 复练习；将生物碱的一般性质和提取方法留给学生自学。 参考书：
邢其毅主编 基础有机化学 下册 高等教育出版社 1983 年 花文廷编著 杂环化学 北京大学出版社 1995 年
青霉素 V
磺胺噻唑（ST）是磺胺类药物的一种，用作肠道消炎药。2-巯基苯并噻唑是一种重要的 橡胶硫化促进剂。
H2N
N
SO2NH
S
磺胺噻唑
N SH
S
2-巯基苯并噻唑
第三节 六元杂环
一、吡啶的结构和性质
1．吡啶的结构 在吡啶分子中，碳原子与氮原子均以sp2杂化，形成了六个σ链，每个原子还均有一个
含一个电子的p轨道，相互交差形成一个闭合的共轭体系，此体系的π电子数为 6，符合 4n+2 规律，故具有芳香性，但是氮原子上还有一个sp2杂化轨道上有一对未成键电子，易与质子 结合，所以吡啶具有碱性。吡啶的pKb=8.75，碱性比苯胺（pKb=9.40）强。
O
CHO Zn4O0-0。CCr2O3
H2 , Ni O
O
呋喃
四氢呋喃（THF）
五、噁唑、噻唑、咪唑和吲哚的性质
N
N
N
O
S
N H
N H
噁唑
噻唑
咪唑
吲哚
(oxazole)
(thiazole)
(imidazole)
(indole)
以咪唑为例来讨论含二个杂原子的五元环的结构，咪唑环上五个原子都采用sp2杂化，
糠醛
糠醛是重要的化工原料，它的主要反应和用途有：
邢其毅主编 基础有机化学 下册 高等教育出版社 1983 年 花文廷编著 杂环化学 北京大学出版社 1995 年
青霉素 V
磺胺噻唑（ST）是磺胺类药物的一种，用作肠道消炎药。2-巯基苯并噻唑是一种重要的 橡胶硫化促进剂。
H2N
N
SO2NH
S
磺胺噻唑
N SH
S
2-巯基苯并噻唑
第三节 六元杂环
一、吡啶的结构和性质
1．吡啶的结构 在吡啶分子中，碳原子与氮原子均以sp2杂化，形成了六个σ链，每个原子还均有一个
含一个电子的p轨道，相互交差形成一个闭合的共轭体系，此体系的π电子数为 6，符合 4n+2 规律，故具有芳香性，但是氮原子上还有一个sp2杂化轨道上有一对未成键电子，易与质子 结合，所以吡啶具有碱性。吡啶的pKb=8.75，碱性比苯胺（pKb=9.40）强。
O
CHO Zn4O0-0。CCr2O3
H2 , Ni O
O
呋喃
四氢呋喃（THF）
五、噁唑、噻唑、咪唑和吲哚的性质
N
N
N
O
S
N H
N H
噁唑
噻唑
咪唑
吲哚
(oxazole)
(thiazole)
(imidazole)
(indole)
以咪唑为例来讨论含二个杂原子的五元环的结构，咪唑环上五个原子都采用sp2杂化，
糠醛
糠醛是重要的化工原料，它的主要反应和用途有：
第十四章杂环化合物
C O O OCH3
CH3
CH3
R'=(CH3)2CHCH2CH2(CH2CHCH2CH2)CH2C=C CH2
O S H3C N H O O CH3
R
OH H3C H3C CH3 CH3 OH O
Epothilone A(R=H)； B(R=CH3)
1993年发现的一种高效抗癌物质
14.1 杂环的分类和命名 14.1.1 分类
o
Br
Br2
Br +
Br
（c ）卤化
N
300 C
o
N
N
（d）还原 吡啶可被催化加氢为六氢吡啶（哌 啶）。六氢吡啶的碱性（PKb=2.7）与一般脂肪族 仲胺相近。
+ 3H2 N Ni 180C
o
N H
5 、 吡啶环上的亲核取代
NaNH2 N
N H2O NHNa
N
NH2
C6H5Li N
N C6H5
吡啶2-和4-位上甲基具有酸性（类羟醛缩合）。
路易斯酸
SO3 N CH2Cl2,室温 N
SO3 N
SO3
N SO3 HCl O ClCH2CH2Cl,1000C O SO3 N H O SO3H (41%)
吡啶是良好的亲核试剂，与卤代烷、酰卤等反应 形成吡啶盐，都是很好的固体，有芳香性（反应时并 未破坏它的环状封闭共轭体系），是活性强而温和的 硝化、磺化、烷基化或酰基化试剂。
2 1
N
5
3 4
9 8
N
7
1,3,5-三嗪 1,3,5-triazine
酞嗪 Phthalazine
6
1,10-菲咯啉
1,10phenanthroline
有机化学第十四章杂环化合物和生物碱
（四）嘧啶及其衍生物
1. 嘧啶 嘧啶的电子结构与吡啶相似，2个氮原子均以sp2杂化轨道成
键，每个氮原子上都含有未共用电子对。
2. 嘧啶的衍生物 （1）尿嘧啶、胞嘧啶和胸腺嘧啶
尿嘧啶
胞嘧啶
胸腺嘧啶
19
（2）磺胺嘧啶 （3）维生素B1
20
（五）吲哚及其衍生物
吲哚由苯环与吡咯环稠合而成。吲哚是无色片 状晶体，熔点52℃，沸点23.5℃，不溶于水，可溶 于热水和有机溶剂中，有恶臭，但吲哚在浓度极稀 时，有花的香味，可作为香料使用。
卟吩
血红素
16
（三）吡啶及其衍生物
1. 吡啶
吡啶有弱碱性，可与强酸成盐。吡啶用于合成维生素和药 物等，并用做溶剂，也是一些有机反应的介质和分析化学试剂。
2. 吡啶的衍生物 （1）烟酸和烟酰胺
烟酸和烟酰胺的结构式如下：
烟酸
烟酰胺
17
（2）异烟肼 （4）维生素B6
（3）尼可刹米
吡哆醇
吡哆醛
吡哆胺
18
（一）呋喃及其衍生物
1. 呋喃 呋喃是最简单的五元含氧杂环，存在于松木焦油中。呋喃可使 盐酸浸过的松木片呈绿色，称为松木片反应，可用于检验呋喃。 2. 呋喃衍生物 （1）呋喃西林
（2）糠醛
15
（二）吡咯及其衍生物
1. 吡咯 吡咯是最简单的五元含氮杂环，存在于煤焦油和骨焦油中。 吡咯蒸汽遇醮有盐酸的松木片显红色，可用于吡咯的鉴别。 2. 吡咯的衍生物
（二）沉淀反应 生物碱在酸性水或酸性稀醇中与某些试剂生成难溶于水的复盐 或络合物的反应。 用途： 鉴别——试管、TCL或PPC显色剂； 提取分离——检查是否提取完全。
（三）显色反应
大多数生物碱能和一些试剂反应呈现出不同的颜色。这些能 使生物碱发生颜色反应的试剂称为生物碱显色剂。常用的生物碱 显色剂有钼酸钠、甲醛、钒酸铵、高锰酸钾等的浓硫酸溶液。如 10 g·L-1的钒酸铵的浓硫酸溶液与阿托品显红色，与吗啡显棕 色，与可待因显蓝色。这些颜色反应可用于生物碱的鉴定。
有机化学第14章 芳香杂环化合物
42
大多数磺胺类药物是不同杂环取代 了磺胺的N1位上的一个H原子 。
O N S-NH N O
H2N
磺胺嘧啶
H2N
O NO S-NH O CH3
磺胺甲基异噁唑
43
本 章 要 点
1. 杂环的命名 译音＋“口 ”旁
2. 吡啶
结构： 6原子6电子环闭π键/缺π芳杂环
性质：亲电取代(多在β位)比苯难(似硝基苯);亲核取代 (多在α位)比苯易;氧化变难;还原变易;有弱碱性
7.19
135 pm 6.15
H
S 172 pm
7.26 7.26
H
N 138 pm H7.25
H
O 135 pm
7.26
7.26 7.26
7.26
26
二、吡咯、呋喃和噻吩的性质 1．吡咯的酸碱性
吡咯N上孤电子对因参与环的共轭, 故碱性极 弱, 比苯胺还弱得多, 不能与酸形成稳定的盐。
NH2 > NH3 >
NH N
4-甲基咪唑
35
咪唑的碱性比吡咯强（pKb=6.8），这是由于 其中的一个氮原子的孤对电子没有参加共轭体系， 因而较易与质子结合。 在组氨酸分子中含有一个咪唑基, 其pKa值 接近生理pH(7.35)，它既是一个弱酸，又是一 个弱碱，能起到质子传递的作用。组氨酸中的 咪唑环是构成酶活性中心的重要基团，使酶能 催化生物体内酯和酰胺的水解。
乙酸酐
N H O
CH3
吡咯和呋喃遇强酸时, 杂原子能质子化, 使芳香大键 破坏, 所以不能用强酸进行硝化和磺化反应, 需选用较温和 的非质子性试剂。例如吡咯硝化需用硝酸乙酰基酯。
N H
+ CH3 C ONO2 O
大多数磺胺类药物是不同杂环取代 了磺胺的N1位上的一个H原子 。
O N S-NH N O
H2N
磺胺嘧啶
H2N
O NO S-NH O CH3
磺胺甲基异噁唑
43
本 章 要 点
1. 杂环的命名 译音＋“口 ”旁
2. 吡啶
结构： 6原子6电子环闭π键/缺π芳杂环
性质：亲电取代(多在β位)比苯难(似硝基苯);亲核取代 (多在α位)比苯易;氧化变难;还原变易;有弱碱性
7.19
135 pm 6.15
H
S 172 pm
7.26 7.26
H
N 138 pm H7.25
H
O 135 pm
7.26
7.26 7.26
7.26
26
二、吡咯、呋喃和噻吩的性质 1．吡咯的酸碱性
吡咯N上孤电子对因参与环的共轭, 故碱性极 弱, 比苯胺还弱得多, 不能与酸形成稳定的盐。
NH2 > NH3 >
NH N
4-甲基咪唑
35
咪唑的碱性比吡咯强（pKb=6.8），这是由于 其中的一个氮原子的孤对电子没有参加共轭体系， 因而较易与质子结合。 在组氨酸分子中含有一个咪唑基, 其pKa值 接近生理pH(7.35)，它既是一个弱酸，又是一 个弱碱，能起到质子传递的作用。组氨酸中的 咪唑环是构成酶活性中心的重要基团，使酶能 催化生物体内酯和酰胺的水解。
乙酸酐
N H O
CH3
吡咯和呋喃遇强酸时, 杂原子能质子化, 使芳香大键 破坏, 所以不能用强酸进行硝化和磺化反应, 需选用较温和 的非质子性试剂。例如吡咯硝化需用硝酸乙酰基酯。
N H
+ CH3 C ONO2 O
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茂 (环戊二烯)
N
N H
ห้องสมุดไป่ตู้
O
S
氮茂
氧茂
N
硫茂
苯
苯
氮杂苯
N
N
N
氮苯
萘
1,3-二氮苯
1-氮杂萘
12
第14章 杂环化合物
14.2 杂环化合物的结构与芳香性
有机化学(理论篇)
14.2.1 五元杂环化合物的结构 五元杂环化合物如呋喃、噻吩、吡咯在结构上有共同点：即 五元环的五个原子都位于同一平面上，彼此以 σ 键相连接；每一 碳原子还有一个电子在 p轨道上，杂原子有两个电子在p轨道上， 这五个 p轨道垂直于环所在的平面相互交盖形成一个闭合的共轭 体系。因此五元杂环化合物如呋喃、噻吩及吡咯在环上都有六个 π电子，符合休克尔规则，所以都具有芳香性。如图14-1所示。
有机化学(理论篇)
14.3.2
14.3.3 14.3.4
糠醛
噻吩 吡咯
14.3.5
14.3.6
噻唑、吡唑、咪唑及其衍生物
吲哚
14.4 六元杂环化合物
14.4.1
14.4.2
吡啶
喹啉和异喹啉
2
第14章 杂环化合物
【学习目标】
有机化学(理论篇)
掌握杂环化合物的概念及一些主要杂环化合物的命名； 初步掌握主要杂环化合物的化学反应； 了解杂环化合物的结构，各类杂环化合物的芳香性与结
图14-1 呋喃、噻吩、吡咯的原子轨道示意图
13
第14章 杂环化合物
有机化学(理论篇)
呋喃、噻吩、吡咯分子中，由于杂原子不同，因此它们的
芳香性在程度上也不完全一致，键长的平均化程度也不一样。
芳香性强弱顺序如下：苯＞噻吩＞吡咯＞呋喃。
由于呋喃、噻吩、吡咯环中的杂原子上的未共用电子对参
与了环的共轭体系，使环上的电子云密度增大，故它们都比苯 容易发生亲电取代反应，取代通常发生在α-位上。
第14章 杂环化合物
14.1 杂化化合物的分类和命名
14.1.1 14.1.2 杂环化合物的分类 杂环化合物的命名
有机化学(理论篇)
14.2 杂环化合物的结构与芳香性
14.2.1 五元杂环化合物的结构 14.2.2 六元杂环化合物的结构
1
第14章 杂环化合物
14.3 五元杂环化合物
14.3.1 呋喃
O
S
N H
N
环中可以含有一个、两个或更多个杂原子，环可以是三元 环、四元环、五元环、六元环或更大的环，也可以是各种稠合 的环。
4
第14章 杂环化合物
有机化学(理论篇)
由于组成杂环的杂原子的种类和数量不同，环的大小及稠 合的方式不同，因此杂环化合物的种类繁多，数目可观，约占 全部已知的有机化合物的三分之一。近年来，在有机化学领域 内，有关杂环化合物的研究工作占了相当大的比重。杂环化合 物广泛存在于自然界中，如植物中的叶绿素和动物中的血红素 都含有杂环结构，石油、煤焦油中有含硫、含氮及含氧的杂环 化合物；许多药物如止痛的吗啡、抗菌消炎的黄连素、抗结核 的异烟肼、抗癌的喜树碱和不少维生素、抗菌素、染料等都是 杂环化合物。许多杂环化合物的结构相当复杂，而且不少具有 重要的生理作用，因此，杂环化合物无论在理论研究或实际应 用方面都很重要。
构的关系；
了解主要杂环化合物在自然界中的存在方式与应用。
3
第14章 杂环化合物
有机化学(理论篇)
前面学过的环状化合物，它们的环都是由碳原子组成的。 在环状化合物中，组成环的原子除碳原子外，还有其他原子时， 这类化合物通常称为杂环化合物。碳原子以外的其它原子叫杂 原子，最常见的杂原子有氧、硫、氮。例如：
8
第14章 杂环化合物
有机化学(理论篇)
当环上只有一个杂原子时，有时也把靠近杂原子的位置
叫做α-位，其次是 β-位，再其次是 γ-位。在五元杂环中只有 α和β-位，六元杂环则有α-、β-和γ-位。
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第14章 杂环化合物
有机化学(理论篇)
当环上连有不同 取代基时， 编号根据
顺序规则及最低系列
原则。 结构复杂的杂 环化合物是将杂环当 作取代基来命名。
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第14章 杂环化合物
有机化学(理论篇)
环上有取代基的杂环化合物，若取代基是烃基、硝基、卤 素、氨基、羟基等，则以杂环为母体；若取代基是磺酸基、醛 基、羧基等，则以杂环当作取代基。 杂环上原子的编号，一般从杂原子开始，顺着环编号。当 环上含有两个及两个以上相同的杂原子时 ，应从连有取代基 （或氢原子）的那个杂原子开始编号，并使另一杂原子的位次 保持最小。环上有不同的杂原子时，按O、S、N的次序编号。
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第14章 杂环化合物
4 5 6 7 3
有机化学(理论篇)
5 6 4 3
1N
稠杂环的编号
H
N1
2
7
8 1
N2
异喹啉
2
一般和稠环芳烃相
6 同，但有少数稠杂 5 6 4 1 N1 6 环有特殊的编号顺 3 N
吲哚
5
OH
5
N7 7 N
8 8
6 1N 2
5 4
1N 2
6
5
7
序。例如： N2
8 1
2
2
N7
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第14章 杂环化合物
14.2.2 六元杂环化合物的结构
有机化学(理论篇)
六元杂环化合物的结构可以用吡啶为例来说明。吡啶环与苯 环很相似，氮原子与碳原子处在同一平面上，原子间是以 sp2 杂 化轨道相互交盖形成六个σ键，键角为120°。环上每一原子还有 一个电子在 p 轨道上， p 轨道与环平面垂直，相互交盖形成包括 六个原子在内的分子轨道，π电子分布在环的上方和下方。每个 碳原子的第三个 sp2 杂化轨道与氢原子的 s 轨道交盖形成 σ 键。氮 原子的第三个sp2杂化轨道上有一对未共用电子对。
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第14章 杂环化合物
14.1 杂环化合物的分类和命名
14.1.1杂环化合物的分类
有机化学(理论篇)
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第14章 杂环化合物
14.1.2 杂 环 化 合 物 的 命名 1.译音法 杂环化合物的命名 比较复杂，各国多用习 惯名称，我国目前一般 习惯采用译音法，即按 英文名称译音，选用同 音汉字，并以“口”字旁 表示为杂环化合物。杂 环的分类和命名见表 14-1。
N
7
N9 N N 44 N 9 3 3 H H
HO
N
3
8 4 N N9 OH N9 3
H
9-H 嘌呤 嘌呤
2,6,8-三羟基嘌呤
7-H嘌呤
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第14章 杂环化合物
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2. 系统命名法 系统命名法是以相应的碳环为母体来命名，把杂环化合物看 作相应碳环中的碳原子被杂原子取代后的产物。命名时，化学介 词为“杂”字，称为“某杂某”。“杂”字一般可以省略。例如， 五元杂环相应的碳环定名为“茂”，茂中的“戊”表示五元环， 草头表示具有芳香性。