第十二章 杂环化合物（课件）《有机化学基础》同步教学（人卫版第4版）

杂环化合物 Heterocyclic Compound 一.概述 成环原子除碳以外，还有其它如O、N、S、P等杂原子的环状化合物，统称为杂环化合物。 杂环化合物种类繁多，约占全部已知有机化合物的 三分之一。 1.1 定义 自然界分布 血红素、叶绿素 生物碱、天然或合成药成分 维生素、植物染料 叶绿素a (R=CH3) 叶绿素b (R=CHO) R R’ 2 1993年被发现的一种高效抗癌物质 埃博霉素A和B 本章介绍的是具有芳香性的杂环化合物（简称芳杂环化合物）。 已经学过的杂环化合物： 1.2 芳香杂环化合物的分类 杂环化合物 单杂环 稠杂环 苯并单杂环 五元杂环 六元杂环 单杂环并单杂环 噻吩 吡啶 吲哚 嘌呤 1.3 命名 1) 音译法（主要）： 采用英文名称的音译，一般在同音汉字的左边加一“口”旁。 呋喃Furan 噻吩 Thiophene 吡咯Pyrrole 吡唑 Pyrazole 咪唑 Idmiazole 噁唑Oxazole 噻唑 Thiazole 稠环芳香性五元杂环化合物： 苯并呋喃Benzofuran 苯并噻吩Thionaphene 吲哚（苯并吡咯） Indole 苯并噁唑 Benzoxazole 苯并噻唑Benzothiazole 苯并咪唑Benzoimidazole 吡啶Pyridine 喹啉 Quinoline 异喹啉Isoquinoline 哒嗪 Pyridazine 嘧啶 Pyrimidine 吡嗪Pyrazine 芳香性六元杂环化合物： 2) 系统命名法(仅了解) 氧杂茂 茂 氮杂苯 苯 3) 杂环及环上取代基的编号 如果环上只有一个杂原子，该杂原子的编号为“1”。 除杂原子外其他的碳原子也可依次用α、β、γ…编号。 （可理解为苯基化合物前面加序号） 若环上有不同杂原子，按O→S→N的次序编号。 若环上连有不同的取代基，其编号按次序规则和最低系列。如： 有些稠杂环有特定的母体和固定的编号 嘌呤 (purine) 二. 五元杂环化合物 1. 结构与芳香性 呋喃、吡咯和噻吩的结构 杂原子均以sp2杂化（未杂化的P上有2个电子参加成环） 氧原子的sp2杂化 2s 2px 2py 2pz 2s 2px 2py 2pz 跃迁 原子轨道重组 3个sp2轨道 2pz 符合Huckel规则具有芳香性 五元杂环芳香性的比较 芳香性从小到大： ＜ ＜ ＜ 原因: 氧原子电负性大，其未成键电子对参加体系离域程度小。 电负性： O N S 3.5 3.0 2.5 三. 六元杂环化合物 结构与芳香性（吡啶的结构） 【体现出未成对电子的性质】 吡啶电子结构与吡咯不同： 吡啶中N的杂化 吡咯中N的杂化 四. 化学性质 五元杂环电子密度较高，取代反应比苯容易，取代一般发生在α-位。 六元杂环电子密度较低，取代反应比苯困难，取代一般发生在β-位。 $$