内容正文:
Chapter 14
杂环化合物
Heterocyclic compounds
杂环化合物 (Heterocyclic Compounds) 是指构成环的原子除了碳原子之外还有其它原子的环状化合物。杂环中除碳原子以外的原子都叫做杂原子。最常见的杂原子是氮、氧和硫
概 述
本章讨论比较稳定、具有一定程度芳香性
(π键电子数:4n+2)的杂环化合物,这
类化合物具有芳香性,通称为芳(香)杂环
化合物(aromatic heterocycles)
苯 吡啶 吡咯 呋喃
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第二级
第三级
第四级
第五级
一、分类和命名
杂环化合物可按环的大小:
五元杂环和六元杂环
按杂环中杂原子数目的多少:
含有一个杂原子和含有两个以上杂原子的杂环
按环的形式:
单杂环和稠杂环
1. 分类
1. 分类
2. 命名
杂环化合物的命名按IUPAC 命名原则规定, 保
留特定的45个杂环化合物的俗名和半俗名并作
为命名的基础。以此原则为准,我国多采用“音
译法”,即按英文名称的读音,选用同音口字旁
的汉字 (“口”字旁表示为杂环)对杂环化合物
进行命名
命名时需要记住母环名称,编号时不同的母环
有不同的编号方法
呋喃(furan)
噻吩(thiophene)
吡咯(pyrrole)
O
1
2
3
4
α
β
5
α
β
S
1
2
3
4
5
α
β
β
α
5
N
H
1
2
3
4
α
α
β
β
(1) 含一个杂原子的五元环
当环上有取代基时,对环上的原子编号,
从杂原子开始,使取代基位号尽可能小。
5-硝基-2-呋喃甲醛
噻吩-2-磺酸
S
S
O
3
H
O
O
2
N
CHO
(2) 含两个杂原子的五元环
异噻唑(isothiazole)
吡唑(pyrazole)
异噁唑(isoxazole)
编号从杂原子开始,选择杂原子的顺序为:
-O- > -S- > -NH- > -N=
1
2
3
4
5
N
O
1
2
3
4
5
N
S
N
N
H
1
2
3
4
5
噁唑(oxazole)
噻唑(thiazole)
咪唑(inidazole)
N
O
1
2
3
4
5
N
S
1
2
3
4
5
N
N
H
1
2
3
4
5
2-乙基噻唑
5-硝基咪唑
(3) 含一个杂原子的六元环
吡啶(pyridine)
吡喃(pyran)
γ-吡喃酮
(γ-pyrone)
α-吡喃酮
(α-pyrone)
N
1
2
3
4
5
6
O
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
O
O
1
2
3
4
5
6
O
O
α
β
γ
α
β
γ
γ
γ
α
α
β
β
2-甲基吡啶
α-甲基吡啶
4-吡啶甲酸
γ-吡啶甲酸
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第二级
第三级
第四级
第五级
(4) 含两个杂原子的六元环
哒嗪(pyridazine)
嘧啶(pyrimidine)
吡嗪(pyrazine)
1
2
3
4
5
6
N
N
N
N
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
N
N
2-氨基嘧啶
2,4-二氨基嘧啶
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第二级
第三级
第四级
第五级
(5) 稠杂环命名
喹啉
(quinoline)
异喹啉
(isoquinoline)
苯并吡喃(benzopyran)
苯并--吡喃酮
(benzo--pyrone)
嘌呤(purine)
吲哚 (indole)
N
1
2
3
4
5
6
7
8
N
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
O
O
O
N
H
1
2
3
4
5
6
7
N
N
N
H
N
1
2
3
4
5
6
7
8
9
α
β
N
S
O
3
H
I
O
H
2-吲哚乙酸
7-碘-8-羟基-5-喹啉磺酸
(6) 几点说明
* 有的环有两种或多种异构体,为了区别,还必须
标明环上一个或多个氢原子所在的位置,即在名
称前面加上标位的阿拉伯数字及斜体大写的“ H ”。
这种氢则称为“指示氢”或“标氢”
1H-吡咯 3H-吡咯
4H-吡喃 2H-吡喃
1H-吲哚 3H-吲哚
* 含活泼氢的杂环及其衍生物,可能存在互变异
构体,结构不同,名称也异,命名时需要标明其
两种可能的位号
9H-嘌啉
7H-嘌啉
5-甲基吡唑
3-甲基吡唑
2,4-二羟基嘧啶
2,4-嘧啶二酮
N
N
N
H
N
N
N
N
H
N
N
H
N
H
3
C
N
N
H
H
3
C
N
N
H
O
O
H
H
N
N
H
O
O
一、分类和命名
二、六元杂环化合物
1.