第十五章杂环化合物祥解

NN
SS
符合Hückel规则 的平面型芳香性
杂环 NN
OO
NN 脂杂环
NN O
O
O
NN HH
NN
N
OO OFra Baidu bibliotek
H
N
N
NN
2. 根据环状大π键的π电荷密度分类
富π芳杂环
S
O
N H
N H
具有斥电子
Π6 5
型电子结构的芳杂环
芳
杂
环
缺π芳杂环
N
N N
N N
NN
具有吸电子
Π6 6
型电子结构的芳杂环
N
N
3. 根据环的大小分类
N H
1H-吡咯 1H-pyrrole
N
2H-吡咯 2H-pyrrole
O
2H-吡喃 2H-pyran
O
共
4H-吡喃
轭
4H-pyran
双
键
N H
1H-吲哚 1H-indole
N
3H-吲哚 3H-indole
9.“额外氢” 或“外加氢”，的标记方法：当环上不含有最多数目的非累 积双键时，多出的饱和氢原子称为“额外氢”或“外加氢”。当杂环母核上 连有额外氢时，要标明其位次和数目，全饱和时位次可略。例如：
7 6
S
5
3 4
吩噻嗪 phenothiazine
5. 只有一个杂原子的单杂环也可采用希腊字母表示法，从杂原子的邻近碳原子
依次编号；（p465-466)
COOH
H3C O CH3
N
α,α'-二甲基呋喃 α,α'-dimetylfuran
γ-吡啶甲酸 γ-pyridinecarboxylic acid
Heterocyclic Compounds
有机化合物的基本类型
链状化合物 环状化合物
(C)n
纯碳环化合物 成环原子均为碳原子的环状化合物
杂环化合物 含有非碳成环原子的环状化合物
(C)n
杂原子
Z
常见杂原子为 N、O、S
第一节 分 类 和 命 名
一、 分 类
1. 根据是否有芳香性分类
芳杂环
N H
N H
★ 五元及六元稠杂环
4 5
6 7
3
2
N1 H
吲哚 indole
4 5
3 2
6
O1
7
苯并呋喃
benzofuran
4 5
3 2
6
S1
7
苯并噻吩
benzothiophene
4 5
6 7
N3
2
N H1
苯并咪唑 benzoimidazole
5 6
7 8
4 3
N1 2
喹啉 quinoline
5 6
7 8
4 3
PhCO 5 4
6 7
3
N
12
N H
NH2
SO3H
I
N
OH
2-氨基-5-苯甲酰基苯并咪唑
7-碘-8-羟基喹啉-5-磺酸
2-amino-5-benzoylbenzimidazole 7-iodo-8-hydroxuquinoline-5-sulfonic acid
O
PhCO
1
N
65
N7CH3
3
O 2 N4
三元杂环 四元杂环 五元杂环 六元杂环 七元杂环 八元杂环 大环杂环
常见杂环为 五元杂环 六元杂环
4. 根据杂原子数目分类
含一个杂原子
N3
4
N
N
5N N3
N
N2
N
S
H 含二N个杂原子
1
O
N
N
N
N
同多杂1杂环（含一种杂原1 子的多杂杂环）
含多个杂原子 混多杂杂N环（含两种以上杂原子的多杂杂环）
O
N
S
N
8
CH3 9
1,3,7-三甲基嘌呤-2,6-二酮
1,3,7-thimethylpurine-2,6-dione
8. “标氢”或“指示氢”的标记方法：当环上已经含有最多数目的非累 积双键时，成环的饱和原子所连接的氢原子称为“标氢”或“指示氢”。当 杂环母核上连有标氢时，应给标氢尽可能低的编号，且将标氢用位次加H (斜体大写)的形式写在母体名称的前面。例如：
N H
1
1
1
吡唑
咪唑
噻唑
噁唑
异噁唑
pyrazole
imidazole
thazole
oxazole
isoxazole
★ 含 两 个杂原子的六元单杂环
N N2
1
哒嗪 pyridazine
N3
N
1
嘧啶 pyrimidine
4
N
N
1
吡嗪 pyrazine
5N
5
4
H N
N33
6 NNH1 1 2
哌嗪 pyperazine
★ 含 一 个杂原子的五元单杂环
4
3
5
2 5
2
N H
N H
1
NO H
吡咯
呋喃
pyrrole
furan
3
2
NS H
噻吩 thiophene
★ 含 一 个杂原子的六元单杂环
4 3
4
5
3
N 2
1
6 N N C2H3
1
吡啶 pyridine
N
N H
CH3
六氢吡啶(哌 啶) piperidine
Et
3
ON
H 四氢呋喃(THF) tetrahedrofuran
4
5
3
6 NO 2
H1 2H-吡喃
2H-pyran
★ 含 两 个杂原子的五元单杂环
43
5
N2
N
H
1
5
4
4
5 N3 N NH2 H1
3
4
N2
5
4 4
N
3NN33
4
55
O
1
S1NH21
22 5
4 3 N3
4
4N 3
3
5
2
5
N2
NO2 5
NO2
O1
1
N2
1
异喹啉 isoquinoline
4
1 N5N6 5
3
7
NH 2
2
6N 4NN
3 79
8N 1 H
7H-嘌呤 purine
5
4
6
3
7 8
9
N
2
H1
咔唑 carbazole
9 8
10
N
1 2
7 6
N
5
3 4
吩嗪 phenazine
8
9
1
7
2
6 5
N
10
3 4
吖啶
acridine
10
9 H1
8
N
2
6. 稠杂环有其固定的编号顺序（p466），一般从一端开始依次编号，共用 的碳原子一般不编号；注意使杂原子尽可能取较小的编号，并遵守杂原 子的优先顺序（p466 吩噻嗪） 嘌呤和异喹啉的编号是特例（p465）
7. 杂环母核的名称和编号确定后，可将取代基的名称连同位置编号以词头
或词尾的形式加在杂环名前和名后（p466-467)
稠（环）杂环 桥（环)杂环
丁公藤碱
螺（环）杂环
巨杂环
氮穴类化合物
杂环多面体
卟吩环系
大环醚
河豚毒素
二、 命 名
基本原则：
以IUPAC组织1979年制定的规则为标准，以具有特定俗名和半俗名的 45个杂环化合物为命名的基础，以我国的“音译法”为原则对杂环化合 物进行命名
（一） 特定杂环母核的命名规则
1. 单杂环母核编号一般从杂原子开始，顺着环依次编号；（p465) 2. 环上有取代基时，编号应使有取代基的碳原子的位次尽可能最小；(p466) 3. 若同一环上有多个杂原子时，应使杂原子的位数和尽可能最小；(p465) 4. 混多杂杂环化合物应按 O > S > —NH— > —N= 优先顺序编号；(p465)
H
N
N
H
O
NN 发 烟 H2NSO4
SN
HgSO 4
250℃
N
H
N
O
N H
N
5. 根据环的数目分类
N H
S
NH2
单环杂环
NN
N
N
O
N
N
三聚氰胺 H2N-C≡N (氰胺）
H2N N NH2
N
二环O杂环 芳稠杂环（苯环N与杂环稠合） H
N
多环杂环 稠杂环（杂环与杂环稠合）
6. 根据多环的连接方式分类