杂环环合物中包含碳原子与其他杂原子，它们一起构成环状骨架，称之为杂环化合物。它们中的一部分带有芳香性，称之为芳杂环化合物。
分类和命名
杂环化合物种类繁多，书上列举了一系列具有特定名称的杂环，大家一定要记住它们的名称与结构。标氢则是又一个需要掌握的知识点，要知道标氢的标氢的来源，以及表示方法：H。
六元杂环化合物
一、含一个杂原子的六元杂环
1、吡啶
（1）结构与物理性质
①吡啶环上N原子为sp2杂化，孤对电子不参与共轭而是存在于sp2杂化轨道上，因此吡啶具有一定的碱性。
②吡啶环上的氮原子电负性较大，它类似于硝基而产生吸电诱导与吸电共轭作用，邻对位碳原子电子云密度较低。
③吡啶不易发生亲电取代反应但易发生亲核取代反应，亲电取代反应以进攻N间位为主，亲核取代反应以进攻N邻、对位为主。
④吡啶的偶极矩较大。
⑤吡啶可以与水以任意比例互溶，且可以溶解极性、非极性或者无机盐（这块书上有吡啶具有较大溶解性的原因，留意一下）。
（2）性质
①碱性与成盐
碱性顺序比较：芳胺﹤吡啶﹤氨﹤脂肪胺；吡啶可与质子酸或者路易斯酸成盐，其中，吡啶三氧化硫为一个好的磺化试剂。
②亲电取代反应
由于吡啶环上氮原子的存在，使得环上电子云密度比苯低，发生亲电取代反应较困难，取代基主要进攻3位C。
③亲核取代反应
由于氮原子的吸电子作用使环上电子云密度下降，亲核取代反应更容易进行，反应主要发生在2、4位C。这里还有一个齐齐巴宾反应，简单看下即可。
④氧化还原反应
吡啶环带有侧链时，在强氧化剂（如酸性高锰酸钾溶液）作用下发生侧链氧化，而在过氧酸或环氧化氢存在下生成吡啶-N-氧化物。生成的吡啶-N-氧化物提高了环上的电子云密度，尤其2、4位显著升高，使亲电取代反应更容易发生；又由于此时N上带有正电荷，使得2、4位电子云密度降低，亲核取代反应也容易发生。
生成的吡啶-N-氧化物又可经过还原或三氯化磷脱去氧。
⑤环上取代基对水溶性与碱性的影响
A、环上连有氨基、羟基时，吡啶环上氮原子它们当中的氢形成氢键从而阻碍了与水分子的缔合，使溶解度下降。
B、环上存在供电基时碱性增强，存在吸电基时碱性减弱。
2、喹啉与异喹啉
（1）结构与物理性质
这部分只需要知道吡啶、喹啉与异喹啉三者的碱性顺序。
（2）化学性质
①亲电取代反应
主要发生在5、8位。
②亲核取代反应
喹啉主要发生在2位，而异喹啉主要发生在1位。
③氧化反应
强氧化剂条件下苯环被氧化为两个羧基；过氧化物存在时生成N-氧化物。
④还原反应
发生在吡啶环上。
3、含氧原子的六元杂环
这部分内容较少，主要是要知道吡喃与吡喃酮均不具有芳香性；γ-吡喃酮不具有羰基的典型性质。
二、含两个杂原子的六元杂环
1、哒嗪、嘧啶和吡嗪
（1）结构与物理性质
这三种化合物结构比较相似，千万不要记混了，要知道哒嗪、嘧啶和吡嗪三者的偶极矩、溶解度与碱性顺序比较。
（2）化学性质
①碱性
二氮嗪碱性弱，为一元碱。
②亲电取代反应
正常情况下亲电取代反应发生较困难，但当环上存在供电基时，反应容易进行。
③亲核取代反应
亲核取代反应易发生。
④氧化反应
与前几种杂环化合物类似，二氮嗪也可发生侧链氧化，也可与过氧化物反应得到N-氧化物。
2、喋啶
具有弱碱性，且碱性强于嘧啶与吡嗪。
五元杂环化合物
一、含一个杂原子的五元杂环
1、吡咯、呋喃和噻吩
（1）结构与物理性质
要掌握这三者的结构、偶极矩大小方向与溶解度。
（2）化学性质
①酸碱性
吡咯由于N上未共用电子形成大π键而导致其不再具有碱性，相反，其具有一定的弱酸性。
②亲电取代反应
A、亲电反应活性顺序：吡咯﹥呋喃﹥噻吩，但五元杂环稳定性噻吩﹥吡咯﹥呋喃。
B、亲电取代反应主要发生在α位：卤代反应中吡咯与二氯亚砜反应才能得到一氯代吡咯；硝化反应中呋喃、吡咯、噻吩不能用硝酸作为硝化剂而是应当用硝乙酐；磺化反应中吡咯与呋喃常用吡啶三氧化硫作为磺化试剂。
③
它们三者可通过催化氢化得到饱和杂环，呋喃由于离域能小而具有共轭二烯性质，可发生Diels-Alder反应。
④环上取代基的反应
呋喃甲醛可发生一系列反应，把书上的离子记住即可。
2、吲哚
最主要的一个考点就是吲哚发生亲电取代反应时主要发生在3（β）位。
二、含两个杂原子的五元杂环化合物
1、吡唑、咪唑、噻唑、噁唑与异噁唑
（1）结构与物理性质
它们都具有芳香性，书上的沸点与溶解度顺序要记住。
（2）化学性质
①酸碱性
唑类的碱性一般比吡咯强而弱于吡啶，只有咪唑的碱性较强，强于吡啶。
②吡唑与咪唑存在互变异构
③亲电取代反应
由于唑类化合物中存在N使得环上电子云密度降低，亲电取代反应困难。
2、嘌呤
存在互变异构，具有两性。
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最后编辑时间为: 2020-05-22 00:19 Friday
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