吉林大学：《医用基础化学》课程PPT教学课件（有机化学）第十九章 杂环化合物

第十九章杂环化合物 定义： 在环状化合物中，构成环的原子除 碳原子外还含有非碳原子的化合物 ↓ 杂原子(O、S、N) CH3 CH3 易开环，性质与链状相似 芳杂环：具有芳香性，环稳定

第十九章 杂环化合物 定义： 在环状化合物中，构成环的原子除 碳原子外还含有非碳原子的化合物 杂原子（O、S、N） O O O CH2 C CH2 O C O O O O O O CH3 CH3 易开环，性质与链状相似 芳杂环：具有芳香性，环稳定

分类和命名 五元杂环 吡咯 呋喃 噻吩 六元杂环 吡啶 嘧啶 吡喃 稠杂环 嘌呤 命名常采用音译法： 英文发音写成中文，并加“口”字旁

一 、分类和命名 五元杂环 六元杂环 稠杂环 N H O S N N N O N N N H N 吡咯 呋喃 噻吩 吡啶 嘧啶 吡喃 嘌呤 英文发音写成中文，并加“口”字旁。 命名常采用音译法：

若环上连有取代基，需对环进行编号，原 则如下： (1)从杂原子开始； (2)如有两个杂原子，按O、S、NH、N 的顺序确定最小编号位置，并使另一个杂 原子的编号尽可能小； (3)嘌呤等稠杂环固定编号

（3）嘌呤等稠杂环固定编号。 若环上连有取代基，需对环进行编号，原 则如下： （1）从杂原子开始； （2）如有两个杂原子，按O、S、NH、N 的顺序确定最小编号位置，并使另一个杂 原子的编号尽可能小；

CH2CH3 CHO 2-呋喃甲醛 2-乙基吡咯 α-呋喃甲醛 -乙基吡咯 NH2 COOH 3-吡啶甲酸 -吡啶甲酸 6-氨基嘌呤

N COOH 3-吡啶甲酸 β-吡啶甲酸 N N N H N NH2 2 3 4 5 6 7 9 8 1 6-氨基嘌呤 N H CH2 CH3 O CHO 2-乙基吡咯 α-乙基吡咯 2-呋喃甲醛 α-呋喃甲醛

二、吡咯的结构与性质 所有成环原子都以sp杂化轨道重叠形成σ键。 碳原子未参与杂化的轨道只有一个电子，氮原子 的p轨道中有两个电子，5个p轨道相互平行重叠， 形成闭合的共体系。π电子数为6，具有芳香性

二、吡咯的结构与性质 • 所有成环原子都以sp2杂化轨道重叠形成σ键。 • 碳原子未参与杂化的p轨道只有一个电子，氮原子 的p轨道中有两个电子，5个 p轨道相互平行重叠， 形成闭合的共轭体系。π电子数为6，具有芳香性。 H H H H H N H H H H

吡咯化学性质 亲电取代反应 a位，比苯易 加成反应 ·酸碱性 因氮原子上的孤对电子参与共轭，所以碱性减 弱，同时N一H键极性增强，表现出弱酸性（比水 弱) KOH(s) H20 H20

因氮原子上的孤对电子参与共轭，所以碱性减 弱，同时N—H键极性增强，表现出弱酸性（比水 弱） 吡咯化学性质 •亲电取代反应 •加成反应 •酸碱性 N H N K + KOH(s) + H2 O H2 O α位，比苯易

吡咯的重要衍生物 红细胞中的血红素 CH=CH2 CH3 CH3 CH=CH2 H CH3 CH3 卟吩 CH2CH2COOH CH2CH2COOH

吡咯的重要衍生物 N N N N CH3 CH3 CH3 CH3 CH=CH2 CH=CH2 CH2 CH2 COOH CH2 CH2 COOH Fe N HN NH N 红细胞中的血红素 卟吩

三、吡啶的结构与性质 环上碳原子和氮原子都以sp杂化轨道重叠形成 σ键，各有一个带有单电子的p轨道相互重叠，形成 一个闭合的共轭体系

三、吡啶的结构与性质 N H H H H H 环上碳原子和氮原子都以sp2杂化轨道重叠形成 σ键，各有一个带有单电子的p轨道相互重叠，形成 一个闭合的共轭体系。 H N H H H H

吡啶化学性质 亲电取代反应 B位，比苯难 •碱性 因氮原子上的孤对电子不参与共轭，故碱性 比吡咯强，甚至比苯胺还强。 HCI H+CI

因氮原子上的孤对电子不参与共轭，故碱性 比吡咯强，甚至比苯胺还强。 吡啶化学性质 •亲电取代反应 •碱性 β位，比苯难 N N H + Cl - + HCl

吡啶和嘧啶的重要衍生物 维生素PP CONHNH 2 COOH CONH2 B-吡啶甲酸 B-吡啶甲酰胺 异烟酰肼 烟酸（尼可酸） 烟酰胺（尼可酰胺） (雷米封) 体内缺乏时能引起糙皮病 抗结核药物

吡啶和嘧啶的重要衍生物 N COOH N CONH2 N CONHNH 2 β-吡啶甲酸 烟酸（尼可酸） β-吡啶甲酰胺 烟酰胺（尼可酰胺） 异烟酰肼 （雷米封） 维生素PP 体内缺乏时能引起糙皮病 抗结核药物