Transcript 第十七章 杂环化合物 1 定义、分类、命名 定义：杂原子参与形成圆环的化合物，有 S, O, N等，占有机化合物的 1/3 (取代基不叫杂 环) 存在： 叶绿素、血红素、煤焦油、 吗啡、石油、喜树碱等 特点：有生理作用，引起遗传功能。 圆大小分：五节环、六节环 O 分 N H S N 环的形状：单杂环、稠杂环 类 N N N H 杂原子数：一个杂原子、两个或三个杂原子 命名：译音法 + “口”，传统名称 S O 呋喃 噻吩 Furan Thiophene N N H 吲哚 Indone N 嘧啶 Pyrimidine N H 吡咯 Pyrrok N 吡啶 Pyridine N N S 噻唑 喹啉 Thinok Quinoline O S N 的编号顺序：5 O 2 CHO CH3 5 S  CH3 CH3 O 2 CH3 2,5-二甲基呋喃 ,

第十七章 杂环化合物
1 定义、分类、命名
定义：杂原子参与形成圆环的化合物，有 S, O,
N等，占有机化合物的 1/3 (取代基不叫杂
环)
存在：
叶绿素、血红素、煤焦油、
吗啡、石油、喜树碱等
特点：有生理作用，引起遗传功能。
圆大小分：五节环、六节环
O
分
N
H
S
N
环的形状：单杂环、稠杂环
类
N
N
N
H
杂原子数：一个杂原子、两个或三个杂原子
命名：译音法 + “口”，传统名称
S
O
呋喃
噻吩
Furan Thiophene
N
N
H
吲哚
Indone
N
嘧啶
Pyrimidine
N
H
吡咯
Pyrrok
N
吡啶
Pyridine
N
N
S
噻唑
喹啉
Thinok Quinoline
O S N 的编号顺序：
3
4
5
O 2 CHO
CH3 5 S
2
3

CH3
5
CH3
O 2 CH3
1
2,5-二甲基呋喃
, ’-二甲基呋喃
N
4
N3
5
2
1N
H
5-甲基噻唑
（含硫、五元环含氮）
    编号
4
N3
1
1
2-呋喃甲醛
（糠醛）
4
H3C
4

5

6
4-甲基吡啶
-甲基吡啶
4-甲基咪唑
3
COOH
2
N1
H
3-吲哚甲酸
-吲哚甲酸
五节环
2 杂环化合物的结构
呋喃
噻吩
1.44
1.43
1.42
1.35
O 1.37
S
.
.
.
1.37
1.71
.
.
.
..
吡咯
O
..
..
 56
1.37
N 1.38
H.
.
.
..
.
S
.
 56
H
.
.
N
 56
..
符合4n+2，具有芳香性
56 使环上电子云的密度增大，比苯更易发
生亲电取代反应
键长趋于平均化，芳香性比苯差（芳香性
比苯差，亲电性比苯强）
注意：亲电取代反应与芳香性是两个概念
1.40
1.39
N 1.34
吡啶
.
六节环
.
.
.
.
. N
sp2杂化
..
电负性强
66 大
键
1.符合4n+2，具有芳香性，由于N的电负性大，使C
原 子上电子云密度比苯小
2.亲电取代比苯困难，取代反应在位上，相当于-NO2
苯
3.易进行亲核取代，在位；具有碱性，有孤对电子，
与酸成盐
4.芳香性差
与苯的比较的定量描述：
+0.18
0
0
0
+0.05
0
0
+0.15
N
致钝
0
-0.06
N
H
-0.10
-0.02
O
-0.03
-0.04
S
-0.06
+0.32
致活
致活
致活
亲电取代活性：吡咯 ＞ 噻吩 ＞ 呋喃 ＞苯 ＞
吡啶
3 呋喃
—— 存在于松木焦油中，bp 32 C，d = 0.933
鉴定：呋喃蒸汽 + HCl 浸过的松木片
 显绿色 （松木反应）
反应：亲电取代，亲电加成
取代反应
o
Br2, 25 C
O
O
O
1,4-二氧六环
二噁烷
O
75 %
可看成醚键
酸性不稳定
Br 要用温和试剂
反应
否则醚键断裂
Br2
O
CH3C
Br
O
ONO2
乙酰硝酸酯
（温和试剂）
Br
+ CH3COOH
O
（硝化）
NO2
4 糠醛
O
O
CHO
CHO
o
+ H2O 400 C
cat
O
呋喃
H2/Cu
O
铬铁矿
CHO
O
O2 / NaOH
O
3H2 / Ni
O
CH2OH
糠醇
（优良溶剂）
呋喃甲酸
COOH（很好的防腐剂）
四氢呋喃甲醇
CH2OH（很好的溶剂）
5 吲哚
4
3
5
6
7
N1
H
2
吲哚，片状结晶，浓时臭味，稀时香味
pKa = 3.5
存在： 存在于色氨酸、吲哚醌（靛蓝）中
O
CH2CHCOOH
N
H
NH2
É«°±ËᣨһÖÖ
°±»ùËᣩ
N
H
H
N
O
ßÅßáõ«£¨µåÀ¶£©
吲哚乙酸，植物生长刺激素（酸性）
CH2COOH
N
H
6 含两个或两个以上杂原子的化合物
N
N
H
N
吡唑
pyrazole
N
H
N
N
N
S
咪唑
嘧啶
噻唑
imidazole pyrimidine thiazole
6
5
1N
9
2
N
4
3
嘌呤
pyrine
如：
N7
N
H
8
不存在于自然界，
但衍生物存在很广泛
OH
NH 2
N
N
N
N
H
腺嘌呤
N
N
H2N
N
N
H
鸟嘌呤
（存在于核酸中）
生物碱：
*
1)．烟碱
CH3
N
2)．颠茄碱
（阿托品）
治疗呕吐
N
N
CH3
OH
O
3)．古柯碱
（麻醉剂） CH2 CH
H2C
H2N
CO2CH3
CH
N CH3 CH
OCOC6H5
CH
CH2
COOCH2CH2N(C2H5)2 . HCl
奴佛卡因（Novocain），麻醉剂
4)．金鸡钠碱
（quinine）
（治疗打摆子）
OH
H
* * N
*
*
CH3O
N
16个旋光异构体
5)．吗啡碱
（morphine）
HO
CH3
¿É´ýÒò
O
H N CH3
HO
CH2CO
º£ÂåÒò
H
1805年，杜纳分离得到
1952年，鉴定结构，人工合成