第十二章 杂环化合物 一、定义和分类 分子中含有由碳原子和其它原子共同组成的环的化合物称为杂环化合物。杂环中的非碳原子称为杂原子，最常见的杂原子有 N、O、S 等。象环醚、内酯、环酐及内酰胺等似乎也应属于杂环化合物。但是，由于这些环状化合物容易开环形成脂肪族化合物，其性质又与相应的脂肪族化合物类似，因此，一般不放在杂环化合物中讨论。本章讨论的是环系比较稳定，并且在性质上具有一定芳香性的杂环化合物。根据环数的多少分为单杂环和多杂环；单杂环又可根据成环原子数的多少分为五元杂环及六元杂环等；多杂环稠杂环、桥杂环及螺杂环，其中以稠杂环较为常见。 二、命名杂环化合物的名称包括杂环母体及环上取代基两部分。杂环母环的命名有音译法和系统命名法 2 种。音译法：是用外文谐音汉字加“口”偏旁表示杂环母环的名称。如呋喃等。系统命名法：是把杂环看作杂原子转换了相应碳环中的碳原子，命名时以相应的碳环为母体，在碳环名称前加上杂原子的名称，称为“某（杂）某”。如吡啶称为氮（杂）苯，喹啉称为 1-氮（杂）萘。杂环母环的编号规则（1）含 1 个杂原子的杂环，从杂原子开始用阿拉伯数字或从靠近杂原子的碳原子开始用希腊字母编号。（2）如有几个不同的杂原子时，则按 O、S、-NH-、-N=的先后顺序编号，并使杂原子的编号尽可能小。（3）有些稠杂环母环有特定的名称和编号原则。杂环的命名如下： 2-硝基吡咯 4-甲基吡啶 2-甲基-5-苯基噻唑 α-硝基吡咯 γ-甲基吡啶 3-甲基-8-羟基喹啉 1-甲基-7-氯异喹啉 1-甲基-2-巯基咪唑 2-呋喃甲醛（糠醛） 2-噻吩磺酸 3-吡啶甲酰胺 α-呋喃甲醛 α-噻吩磺酸 β-吡啶甲酰胺 三、五元杂环化合物（一）吡咯、呋喃和噻吩1、结构与芳香性吡咯环的 4 个碳原子和 1 个氮原子都以 SP2杂化轨道成键。环上各原子以 σ 键相连成平面环状结构。氮原子的 P 轨道（有 2 个电子）与各碳原子的 4 个 P 轨道相互侧面重叠，并垂直于 σ 键所在的平面，形成了具有 6 个 π 电子的闭合共轭体系。呋喃、噻吩的结构与吡咯相似，不同的是呋喃中的氧原子和噻吩中的硫原子都有两对末共用电子对。其中一对参与共轭体系，另一对处于 SP2杂化轨道内。以上 3 种五元杂环，成环原子均参加共轭，π 电子数又符合休克尔规则，因此都具有芳香性。但由于环中杂原子的电负性大小不同，电子云密度平均化程度也不同，所以芳香性强弱有所差异。其中氧原子的电负性较大，...
