第十四章芳香雜環(huán)化合物(AromaticHeterocycles)第一節(jié)雜環(huán)化合物的分類和命名1.分類根據(jù)骨架可分為單雜環(huán)和稠雜環(huán)，單雜環(huán)又可分為五元雜環(huán)和六元雜環(huán)。根據(jù)雜原子的種類分為氧雜環(huán)、氮雜環(huán)和硫雜環(huán)等。2.命名雜環(huán)化合物的命名采用音譯加“口”。呋喃（furan)吡咯（pyrrole)噻吩(thiophene)咪唑(imidazole)吡唑（pyzazole)噻唑（thiazole)吡啶(pyridine)嘧啶(pyrimidine)吡嗪(pyrazine)噠嗪(pyridazine)吡喃(pyran)喹啉(quinoline)異喹啉(isoquinoline)吲哚(indole)嘌呤(purine)2，5-二甲基呋喃4-甲基咪唑4-甲基吡啶3-吲哚乙酸5-乙基噻唑第二節(jié)六元雜環(huán)化合物

六元雜環(huán)化合物中最重要的有吡啶、嘧啶和吡喃等。一、吡啶的結(jié)構(gòu)二、吡啶的性質(zhì)1．堿性與成鹽吡啶的環(huán)外有一對未作用的孤對電子，具有堿性，易接受親電試劑而成鹽。吡啶的堿性小于氨大于苯胺。吡啶易與酸成鹽2．親電取代反應(yīng)3．氧化還原反應(yīng)（1）氧化反應(yīng)（2）還原反應(yīng)吡啶比苯易還原，用鈉加乙醇、催化加氫均使吡啶還原為六氫吡啶（即胡椒啶）。4．親核取代三、嘧啶及其衍生物

嘧啶本身不存在于自然界，其衍生物在自然界分布很廣，脲嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶是遺傳物質(zhì)核酸的重要組成部分，微生素B1也含有嘧啶環(huán)。合成藥物的磺胺嘧啶也含這種結(jié)構(gòu)。

酮式烯醇式

四、吡啶及其衍生物煙酸或尼可酸煙酰胺或尼可酰胺吡哆醇吡哆醛吡哆胺第三節(jié)五元雜環(huán)化合物一、呋喃、噻吩、吡咯雜環(huán)的結(jié)構(gòu)呋喃、噻吩、吡咯在結(jié)構(gòu)上具有共同點，即構(gòu)成環(huán)的五個原子都為sp2雜化，故成環(huán)的五個原子處在同一平面，雜原子上的孤對電子參與共軛形成共軛體系，其π電子數(shù)符合休克爾規(guī)則（π電子數(shù)=4n+2），所以，它們都具有芳香性。1、吡咯的弱酸性和弱堿性吡咯雖然是一個仲胺，但堿性很弱。

吡咯具有弱酸性，其酸性介與乙醇和苯酚之間。二、呋喃、噻吩、吡咯的性質(zhì)N-H極性2．親電取代反應(yīng)從結(jié)構(gòu)上分析，五元雜環(huán)為Π56共軛體系，電荷密度比苯大，如以苯環(huán)上碳原子的電荷密度為標(biāo)準(zhǔn)（作為0），則五元雜環(huán)化合物的有效電荷分布為：

親電取代反應(yīng)的活性為：吡咯>呋喃>噻吩>苯，主要進入α-位。說明：吡咯、呋喃、噻吩的親電取代反應(yīng)，對試劑及反應(yīng)條件必須有所選擇和控制。

鹵代反應(yīng)不需要催化劑，要在較低溫度下進行。硝化反應(yīng)不能用混酸硝化，一般是用乙?；跛狨?CH3COONO2)作硝化試劑，在低溫下進行?；腔磻?yīng)呋喃、吡咯不能用濃硫酸磺化，要用特殊的磺化試劑——吡啶三氧化硫的絡(luò)合物，噻吩可直接用濃硫酸磺化。3．加氫反應(yīng)三、重要的五元雜環(huán)衍生物（一）糠醛（α-呋喃甲醛）1．制備由農(nóng)副產(chǎn)品如甘蔗雜渣、花生殼、高粱桿、棉子殼……用稀酸加熱蒸煮制取。2．糠醛的性質(zhì)

同有α-H的醛的一般性質(zhì)。（1）氧化還原反應(yīng)（2）歧化反應(yīng)

（3）羥醛縮合反應(yīng)

（二）吡咯的重要衍生物

最重要的吡咯衍生物是含有四個吡咯環(huán)和四個次甲基(-CH=)交替相連組成的大環(huán)化合物。其取代物稱為卟啉族化合物。

卟啉族化合物廣泛分布與自然界。血紅素，葉綠素都是卟啉族化合物。（四）咪唑及其衍生物4-甲基咪唑5-甲基咪唑組氨酸組胺第四節(jié)稠雜環(huán)化合物

稠雜環(huán)化合物是指苯環(huán)與雜環(huán)稠合或雜環(huán)與雜環(huán)稠合在一起的化合物。常見的有喹啉、吲哚和嘌呤。

一、吲哚吲哚是白色結(jié)晶，熔點52.5℃。極稀溶液有香味，可用作香料，濃的吲哚溶液有糞臭味。吲哚的性質(zhì)與吡咯相似，也可發(fā)生親電取代反應(yīng)，取代基進入β-位。二、喹啉1．喹啉的性質(zhì)（1）取代反應(yīng)（2）氧化還原反應(yīng)2．喹啉的衍生物喹啉的衍生物在自然界存在很多，如奎寧、氯喹、嗎啡等。三、嘌呤嘌呤為無色晶體，m.p216~217℃，易溶于水，其水溶液呈中性，但能與酸或堿成鹽。純嘌呤環(huán)在自然界不存在，嘌呤的衍生物廣泛存在于動植物體內(nèi)。1．尿酸

存在于鳥類及爬蟲類的排泄物中，含量很多，人尿中也含少量。

2．黃嘌呤

存在于茶葉及動植物組織和人尿中。3．咖啡堿、茶堿和可可堿

三者都是黃嘌呤的甲基