第十八章 杂环化合物
(一 ) 杂环化合物的分类、命名和结构
(二 ) 五元杂环化合物及其化学性质
(三 ) 六元杂环化合物
(四 ) 稠杂环化合物（吲哚、喹啉）
(一 ) 杂环化合物的分类、命名和结构
(1) 分类和命名
(2) 结构和芳香性
(甲 ) 五元杂环的结构
(乙 ) 六元杂环的结构第十八章 杂环化合物杂环化合物种类很多，广泛存在于自然界中，与动植物的生理作用及药物、染料等关系密切。
(一 ) 杂环化合物的分类、命名和结构
(1) 分类和命名根据有无芳香性，可将杂环化合物分为非芳香性杂环和芳香性杂环。
非芳香性杂环化合物具有与相应脂肪族化合物相类似的性质。例如：
O NO
O
N
H
N
H
四氢呋喃 1,4 - 二氧六环 四氢吡咯六氢吡啶 奎宁环通常，杂环化合物是指含有杂原子构成环的、有一定芳香性的环状化合物。
常见的杂环化合物如下：
√
√ √ √
√
√
命名：
杂环化合物的命名常用音译法。例如：
N
CH 2 COOH
è?b-
N
C H 3
1ù -¤g-
5
￡¨￡￡O ￡￡S ￡￡N ￡￡￡ò ￡￡￡￡
O CHO
-? 1a-
-? 12-
N
SH 3 C
1ù -ò5-
5 - m e t h y l t h i a z o l et h i a z o l ei m i d a z o l e
a?ò
N
N
1
2
34
-ò
N
S
5
4 3
2
1
(2) 结构和芳香性
(甲 ) 五元杂环的结构呋喃、噻吩、吡咯分子中所有的原子共平面，具有与苯环类似的结构。
吡咯 ( )：
sp 2 杂化轨道p
sp 2 轨道
p 轨道
s 轨道
N
p 轨道
H
N,2 s 2 p
2 3
N-H
呋喃 ( )：
O
O,2 s 2 p2 4
杂化轨道p
轨道
p 轨道
s 轨道
p 轨道
sp 2
sp 2
O
杂化轨道sp
2
噻吩 ( )具有与呋喃相似的结构。S
杂原子上的一对 p电子与 σ平面垂直，与未参与杂化的 p轨道平行，形成 π56的大 π键，
这种大 π键由于含有 6个 π电子，符合休克尔 4n+2规则的要求，所以它们具有一定的芳香性（可发生环上的亲电取代反应）；
由于环上的 5 个原子共享 6个 π电子，电子云密度比苯环大，发生亲电取代反应的速度也比苯快得多。
下列实验事实均说明呋喃、噻吩、吡咯具有芳香性：
① 键长数据呋喃、噻吩、吡咯都具有一定程度的键长平均化：
注：普通 C＝ C键长 0.133nm；普通 C－ C键长 0.154nm。
② 环流效应 它们的核磁共振吸收均出现在低场：
③ 离域能数据
N
H
O S
C
H 2
以上的数据或实验事实说明，芳香性：
N
H
S O
与苯的性质接近具有部分共轭二烯的性质
(乙 ) 六元杂环的结构吡啶中氮原子采取不等性 sp2杂化：
结果是,N
sp 2
p
sp 2 p
N
① 由于吡啶环中有 6中心 6电子的大 π键，符合休克尔
4n+2规则，所以吡啶环亦有芳香性。但由于键长未完全平均化，其芳香性不及苯。
0,1 4 7
正常值( 单位：n m )
C - N C = C C - CC = N
N 0,1 3 4 n m
0,1 3 9 n m
0,1 4 0 n m
0,1 4 0 n m
0,1 4 0 n m
0,1 2 8 0,1 3 3 0,1 5 4
吡啶分子的偶极矩数据 (D＝ 7.4?10-30C?m ) 也表明吡啶分子中电子去不是完全平均分布的。
N N N
-
+
N +
-
N+
-
能量最低，
贡献最大电荷分离，
氮带负电荷
④ 吡啶环也有环流效应，
说明吡啶有芳香性：
N
② 由于吡啶环中氮原子上的一对孤对电子与苯环共平面（填入 sp2轨道中），不参与环状共轭体系，所以这一对孤对电子很容易给出去从而表现出碱性。
N
③ 吡啶的结构可用共振论表示为：
(二 ) 五元杂环化合物及其化学性质
(1) 亲电取代
(2) 加成
(3) 吡咯的弱碱性和弱酸性
(4) 糠醛（ α－呋喃甲醛）
(5) 颜色反应
(二 ) 五元杂环化合物及其化学性质
(1) 亲电取代比苯快，新引入基上 α－位。
O +
卤代 Br 2
O B r +
HBr。1,4 - 二氧六环
2 5 C,7 5 %
硝化
O
+ CH 3 C O O N O 2
O NO 2
CH 3 C O O N O 2+
S NO 2S
醋酸硝酰 一种弱的硝化试剂，
或噻吩开环聚合！
不用强酸，否则呋 喃
HH
￡?°? áü Dà è?
N
C
5
H
5
N SO
3
N SO 3 H
O SO 3 H
C
5
H
5
N SO
3
O
ˉ
￡￡à¤￡￡￡￡￡￡￡ò ￡￡￡￡￡￡￡￡￡￡￡￡￡￡￡￡￡￡
S S SO 3 H
H 2 SO 4?¨ ￡¨ ao ì? °? áüˉ ￡? ￡?
说明,① 噻吩环芳性比呋喃环和吡咯环强,较稳定；
② 噻吩环上电子云密度比苯环大，更容易磺化。
利用磺化反应可分离苯和噻吩：
.
Cb.p81
￡￡
S
b.p84 C
￡￡
(
(
)
)
H 2 SO 4?¨
S
SO 3 H
￡á ￡￡ ￡￡￡¨
￡¨±￡￡￡ ￡￡
ó?· òó
T - ao
N
H
N C O C H 3
H
+ ( C H 3 C O ) 2 O
6 0 %
1 5 0 - 2 0 0 C
。
付氏酰基化：
(2) 加成
O
+ H 2
O
N
H 2+
N
Pd
Pd
HH
T H F,óa?ü 1?
êé ￡? R 2 N H 3á í? ó?
￡¨
￡¨
￡￡
￡￡
S
H 2,M o S 2
2 0 0 C,2 0 M P a
。 S
四氢噻吩
K M n O 4
S
OO
环丁砜，重要溶剂含硫，可使催化剂中毒!
+O O
O
O O
C
C
O
O
O
2
3
4
1
1
4
3
2
- Dí?°
é? è? ì? 3á í? ó? ￡?
(3) 吡咯的弱碱性和弱酸性吡咯分子中氮原子上虽然带有孤对电子，但是由于其参与了环状 π56
的共轭，为整个环状共轭体系所共享，从而使氮上电子云密度降低，孤对电子难以给出去而表现碱性。所以，吡咯的碱性很弱，
甚至于大大弱于苯胺的碱性。
N H sp
2
sp
2
p
N H
参与环体系共轭离域于整个共轭体系难以表现出碱性
∴ 碱性：苯胺（ Kb=3.8?10-10） >>吡咯（ Kb=2.5?10-14）
能与强酸成盐 不能与强酸成盐，遇酸分解另一方面，吡咯有弱酸性：
H
N
+
N
+ H 2 OKOH(S)
K +
-H 2 O
-?ò ￡· í? ± ′¨
N -
p 56,!
但是，吡咯（ pKa=17）的酸性非常小，甚至远远小于酚 (pKa=10)。
(4) 糠醛（ α－呋喃甲醛）
命名,最初由米糠与稀酸共热而得，故名糠醛。
性质,糠醛具有典型的无 α－ H的醛的性质：
O CHOì ￡·
a?ˉ ￡· NaOH?¨
O COONa O CH 2 OH+
è 21
CHOO
á?
CHOO + (CH 3 CO) 2 O
NaOAc
O CH=CHCOOH
+ HOAcè? ·ì ￡·
-? a? ì? è?a-
ˉ ￡·
CHOO
KMnO 4,OH -
O COOH
- ￡· CHO
O CH 2 OHO
H 2 /Ni
CHOO O CH 2 OH
H 2 /Cu,μ? éú?ó
(5) 颜色反应
-é
è? áHCl-
·ì
è? áHCl-
-′
3? ·ì -H
2
SO
4
·ì
2? è? ￡- ao
Dà D÷ aé 1ì?éa?D
(三 ) 六元杂环化合物
(1) 碱性与亲核性
(2) 亲电取代
(3) 亲核取代
(4) 氧化与还原
(5) 其他
(三 ) 六元杂环化合物
N N
N
H 2 N SO 2
N
N
NH
吡啶 嘧啶 磺胺嘧啶( S D )
由于氮上孤对电子与苯环共面，不参与环体系的共轭，所以吡啶有碱性和亲核性，且碱性大于苯胺：
(1) 碱性与亲核性
1? í? ￡· R 3 N
N
N H 2
K b 6.2 10 5- 2.3 10 9- 3.9 10 10-:
+
N
+ HCl
N
Cl
-
+
H
-¤ è ￡?￡¨
NN
C H
3
+ CH
3
I
I
- -¤ 1? è§
￡￡￡¨
NN
+ SO
3
SO
3
+
-
￡¨ -¤?ùˉ?ò ￡?
·êˉ 1? ￡?
￡
(2) 亲电取代似硝基苯，新引入基上 β－。
N
0.82
0.95
0.85
3? μ· í? ￡· N C
可见：
① 氮原子上电子云密度大,
吡啶环上电子云密度小；
② N的 m-电子云密度比 o-、
p-大。
所以：
吡啶与苯相比较，吡啶不易发生芳环上的亲电取代反应；
如果吡啶发生芳环上的亲电取代反应，新引入基上 m-。
N
+ Br
2
ìC
￡￡
300
N
B r
NN
+ H
2
SO
4
C
￡￡
350
SO
3
H
NN
C
￡￡
NO
2+?ì è?
300
24h
b- -¤ è?
b- a? 2ú -¤
b- ìù -¤
￡¨ °ú ·ü 3ê ￡?6 ￡¤￡1
￡￡￡￡
(3) 亲核取代
N
+ NaNH 2
N N H 2
a -?a?ù -¤
N O HN
+ KOH a -ù -¤
(4) 氧化与还原
N
C H
3
V
2
O
5
￡￡O
2
N
COOH
-¤ 1? è?b -
é è?
N
C H
3
V
2
O
5
￡￡O
2
N
NH
2
NH
2
HCl
N
COOH
CONHNH
2
-¤ 1? è?g-
ì?é è?
ì?é
ˉ
-
N
N
H
H 2 /Ni
orNa+C 2 H 5 OH
-¤ ￡ù?à -¤
3a íê ó í? ó?
问题：吡啶、吡咯、苯、哌啶四种化合物碱性强弱顺序？
NN
H
N H 2
N
H
1? í? ￡·
吡啶在有机化学中是一种常用的溶剂，它能溶解许多有机化合物和部分无机盐；
吡啶及其衍生物在自然界分布较广，在药物中也常见吡啶及其衍生物：
N
CH
2
OH
CH
2
OHHO
H
3
C
N
N
C H 3 N
CONHNH
2
N
C H 3
COCHC
6
H
5
CH
2
OH
O
ú è? B
6
é 1ì?é
o? ·è 3 1? ￡￠ êí
ó ó? ê2￡¨ ￡?
￡¨ ￡?
orCH
2
NH
2(
)CHO￡￡
á ′?￡?
3?a ±? 1?￡¨ ￡?
吡啶可由煤焦油中提取：
N
+ H 2 SO 4 H 2 SO 4
N
N
OH
-
-¤?ò è ￡ü D? è?
ó ±? è? °á
￡¨ ￡￡
(四 ) 稠杂环化合物（吲哚、喹啉）
(1) 化学性质
(2) 喹啉及其衍生物的制法
—— Skraup合成法
(四 ) 稠杂环化合物（吲哚、喹啉）
吲哚在自然界中广泛存在 。 （ 如天然精油及动物粪便中 ）
吲哚乙酸是一种植物生长调节剂 。
8－羟基喹啉是一种常用的金属离子络合剂，可与“较硬的”
离子如 Al3+,Mg2+等络合。
N
O H
1
2
3
45
6
7
8
N
CH 2 COOH
N
H
￡ N7
6
5
4
3
2
1
H
è?
-?÷b-
3-
èù -?÷8-
(1) 稠杂环的化学性质
① 吲哚的碱性与吡咯相当；喹啉的碱性与吡啶相当。
N N
9.1 8.8PK b
② 亲电取代在苯环，亲核取代在吡啶环：
N N
+ NaNH 2
′ú 1? ao
100 C
￡￡
NH 2
N N
NO 2
+
N
NO 2
ì è?
③ 苯环比吡啶环更稳定，加氢还原在吡啶环：
N N N
Na+C 2 H 5 OH H 2 /Pt
èá?à -?÷à -?÷
(2) 喹啉及其衍生物的制法
—— Skraup合成法历程 (以喹啉的制备为例 )：
NH 2
R
CH 2 OH
C H O H
CH 2 OH
+
浓H 2 SO 4,氧化剂
N
R
CH
2
C H C H
2
OH OH OH
H
2
SO
4
,?
- 2 H
2
O
CH
2
= C H - C H = O
N
CH
2
CH
2
C
O
H
N H
2
H
麦克尔加成
H O
N
C H
2
C H
C
H
H
- 2 H
2
O
H
2
SO
4
N
H
N
C
6
H
5
NO
2
[ O ]
例,+
NH 2
H 3 C CH 2 OH
C H O H
CH 2 OH
浓H 2 SO 4,
N
H 3 C对硝基甲苯
N
CH 3
CH 2 = C H C C H 3
O
+
NH 2
F e C l 3,Z n C l 2
本章总结：
1,分子中有,环上电子云密度大于,亲电取代反应活性大于苯，新引入基上 α-位；
2,分子中有,且电负性 N＞ C，环上电子云密度小于,亲电取代反应活性小于苯，新引入基上 β-位。
O N N
H
￡￡ ￡￡ p56
N p6
6
3,化性似,碱性小于 ；
化性似,碱性大于 ；
4、芳香性：
5、碱性：
H
N NH 2 NH 2
N
NH 2NO 2
S ON
￡￡ ￡￡
H
N
￡￡ ￡￡
NH 2
H
NN
NH 2
N
￡￡ ￡￡ ￡￡ ￡￡
(一 ) 杂环化合物的分类、命名和结构
(二 ) 五元杂环化合物及其化学性质
(三 ) 六元杂环化合物
(四 ) 稠杂环化合物（吲哚、喹啉）
(一 ) 杂环化合物的分类、命名和结构
(1) 分类和命名
(2) 结构和芳香性
(甲 ) 五元杂环的结构
(乙 ) 六元杂环的结构第十八章 杂环化合物杂环化合物种类很多，广泛存在于自然界中，与动植物的生理作用及药物、染料等关系密切。
(一 ) 杂环化合物的分类、命名和结构
(1) 分类和命名根据有无芳香性，可将杂环化合物分为非芳香性杂环和芳香性杂环。
非芳香性杂环化合物具有与相应脂肪族化合物相类似的性质。例如：
O NO
O
N
H
N
H
四氢呋喃 1,4 - 二氧六环 四氢吡咯六氢吡啶 奎宁环通常，杂环化合物是指含有杂原子构成环的、有一定芳香性的环状化合物。
常见的杂环化合物如下：
√
√ √ √
√
√
命名：
杂环化合物的命名常用音译法。例如：
N
CH 2 COOH
è?b-
N
C H 3
1ù -¤g-
5
￡¨￡￡O ￡￡S ￡￡N ￡￡￡ò ￡￡￡￡
O CHO
-? 1a-
-? 12-
N
SH 3 C
1ù -ò5-
5 - m e t h y l t h i a z o l et h i a z o l ei m i d a z o l e
a?ò
N
N
1
2
34
-ò
N
S
5
4 3
2
1
(2) 结构和芳香性
(甲 ) 五元杂环的结构呋喃、噻吩、吡咯分子中所有的原子共平面，具有与苯环类似的结构。
吡咯 ( )：
sp 2 杂化轨道p
sp 2 轨道
p 轨道
s 轨道
N
p 轨道
H
N,2 s 2 p
2 3
N-H
呋喃 ( )：
O
O,2 s 2 p2 4
杂化轨道p
轨道
p 轨道
s 轨道
p 轨道
sp 2
sp 2
O
杂化轨道sp
2
噻吩 ( )具有与呋喃相似的结构。S
杂原子上的一对 p电子与 σ平面垂直，与未参与杂化的 p轨道平行，形成 π56的大 π键，
这种大 π键由于含有 6个 π电子，符合休克尔 4n+2规则的要求，所以它们具有一定的芳香性（可发生环上的亲电取代反应）；
由于环上的 5 个原子共享 6个 π电子，电子云密度比苯环大，发生亲电取代反应的速度也比苯快得多。
下列实验事实均说明呋喃、噻吩、吡咯具有芳香性：
① 键长数据呋喃、噻吩、吡咯都具有一定程度的键长平均化：
注：普通 C＝ C键长 0.133nm；普通 C－ C键长 0.154nm。
② 环流效应 它们的核磁共振吸收均出现在低场：
③ 离域能数据
N
H
O S
C
H 2
以上的数据或实验事实说明，芳香性：
N
H
S O
与苯的性质接近具有部分共轭二烯的性质
(乙 ) 六元杂环的结构吡啶中氮原子采取不等性 sp2杂化：
结果是,N
sp 2
p
sp 2 p
N
① 由于吡啶环中有 6中心 6电子的大 π键，符合休克尔
4n+2规则，所以吡啶环亦有芳香性。但由于键长未完全平均化，其芳香性不及苯。
0,1 4 7
正常值( 单位：n m )
C - N C = C C - CC = N
N 0,1 3 4 n m
0,1 3 9 n m
0,1 4 0 n m
0,1 4 0 n m
0,1 4 0 n m
0,1 2 8 0,1 3 3 0,1 5 4
吡啶分子的偶极矩数据 (D＝ 7.4?10-30C?m ) 也表明吡啶分子中电子去不是完全平均分布的。
N N N
-
+
N +
-
N+
-
能量最低，
贡献最大电荷分离，
氮带负电荷
④ 吡啶环也有环流效应，
说明吡啶有芳香性：
N
② 由于吡啶环中氮原子上的一对孤对电子与苯环共平面（填入 sp2轨道中），不参与环状共轭体系，所以这一对孤对电子很容易给出去从而表现出碱性。
N
③ 吡啶的结构可用共振论表示为：
(二 ) 五元杂环化合物及其化学性质
(1) 亲电取代
(2) 加成
(3) 吡咯的弱碱性和弱酸性
(4) 糠醛（ α－呋喃甲醛）
(5) 颜色反应
(二 ) 五元杂环化合物及其化学性质
(1) 亲电取代比苯快，新引入基上 α－位。
O +
卤代 Br 2
O B r +
HBr。1,4 - 二氧六环
2 5 C,7 5 %
硝化
O
+ CH 3 C O O N O 2
O NO 2
CH 3 C O O N O 2+
S NO 2S
醋酸硝酰 一种弱的硝化试剂，
或噻吩开环聚合！
不用强酸，否则呋 喃
HH
￡?°? áü Dà è?
N
C
5
H
5
N SO
3
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O SO 3 H
C
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S S SO 3 H
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说明,① 噻吩环芳性比呋喃环和吡咯环强,较稳定；
② 噻吩环上电子云密度比苯环大，更容易磺化。
利用磺化反应可分离苯和噻吩：
.
Cb.p81
￡￡
S
b.p84 C
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(
(
)
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H 2 SO 4?¨
S
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T - ao
N
H
N C O C H 3
H
+ ( C H 3 C O ) 2 O
6 0 %
1 5 0 - 2 0 0 C
。
付氏酰基化：
(2) 加成
O
+ H 2
O
N
H 2+
N
Pd
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HH
T H F,óa?ü 1?
êé ￡? R 2 N H 3á í? ó?
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S
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2 0 0 C,2 0 M P a
。 S
四氢噻吩
K M n O 4
S
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环丁砜，重要溶剂含硫，可使催化剂中毒!
+O O
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O O
C
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O
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2
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1
1
4
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(3) 吡咯的弱碱性和弱酸性吡咯分子中氮原子上虽然带有孤对电子，但是由于其参与了环状 π56
的共轭，为整个环状共轭体系所共享，从而使氮上电子云密度降低，孤对电子难以给出去而表现碱性。所以，吡咯的碱性很弱，
甚至于大大弱于苯胺的碱性。
N H sp
2
sp
2
p
N H
参与环体系共轭离域于整个共轭体系难以表现出碱性
∴ 碱性：苯胺（ Kb=3.8?10-10） >>吡咯（ Kb=2.5?10-14）
能与强酸成盐 不能与强酸成盐，遇酸分解另一方面，吡咯有弱酸性：
H
N
+
N
+ H 2 OKOH(S)
K +
-H 2 O
-?ò ￡· í? ± ′¨
N -
p 56,!
但是，吡咯（ pKa=17）的酸性非常小，甚至远远小于酚 (pKa=10)。
(4) 糠醛（ α－呋喃甲醛）
命名,最初由米糠与稀酸共热而得，故名糠醛。
性质,糠醛具有典型的无 α－ H的醛的性质：
O CHOì ￡·
a?ˉ ￡· NaOH?¨
O COONa O CH 2 OH+
è 21
CHOO
á?
CHOO + (CH 3 CO) 2 O
NaOAc
O CH=CHCOOH
+ HOAcè? ·ì ￡·
-? a? ì? è?a-
ˉ ￡·
CHOO
KMnO 4,OH -
O COOH
- ￡· CHO
O CH 2 OHO
H 2 /Ni
CHOO O CH 2 OH
H 2 /Cu,μ? éú?ó
(5) 颜色反应
-é
è? áHCl-
·ì
è? áHCl-
-′
3? ·ì -H
2
SO
4
·ì
2? è? ￡- ao
Dà D÷ aé 1ì?éa?D
(三 ) 六元杂环化合物
(1) 碱性与亲核性
(2) 亲电取代
(3) 亲核取代
(4) 氧化与还原
(5) 其他
(三 ) 六元杂环化合物
N N
N
H 2 N SO 2
N
N
NH
吡啶 嘧啶 磺胺嘧啶( S D )
由于氮上孤对电子与苯环共面，不参与环体系的共轭，所以吡啶有碱性和亲核性，且碱性大于苯胺：
(1) 碱性与亲核性
1? í? ￡· R 3 N
N
N H 2
K b 6.2 10 5- 2.3 10 9- 3.9 10 10-:
+
N
+ HCl
N
Cl
-
+
H
-¤ è ￡?￡¨
NN
C H
3
+ CH
3
I
I
- -¤ 1? è§
￡￡￡¨
NN
+ SO
3
SO
3
+
-
￡¨ -¤?ùˉ?ò ￡?
·êˉ 1? ￡?
￡
(2) 亲电取代似硝基苯，新引入基上 β－。
N
0.82
0.95
0.85
3? μ· í? ￡· N C
可见：
① 氮原子上电子云密度大,
吡啶环上电子云密度小；
② N的 m-电子云密度比 o-、
p-大。
所以：
吡啶与苯相比较，吡啶不易发生芳环上的亲电取代反应；
如果吡啶发生芳环上的亲电取代反应，新引入基上 m-。
N
+ Br
2
ìC
￡￡
300
N
B r
NN
+ H
2
SO
4
C
￡￡
350
SO
3
H
NN
C
￡￡
NO
2+?ì è?
300
24h
b- -¤ è?
b- a? 2ú -¤
b- ìù -¤
￡¨ °ú ·ü 3ê ￡?6 ￡¤￡1
￡￡￡￡
(3) 亲核取代
N
+ NaNH 2
N N H 2
a -?a?ù -¤
N O HN
+ KOH a -ù -¤
(4) 氧化与还原
N
C H
3
V
2
O
5
￡￡O
2
N
COOH
-¤ 1? è?b -
é è?
N
C H
3
V
2
O
5
￡￡O
2
N
NH
2
NH
2
HCl
N
COOH
CONHNH
2
-¤ 1? è?g-
ì?é è?
ì?é
ˉ
-
N
N
H
H 2 /Ni
orNa+C 2 H 5 OH
-¤ ￡ù?à -¤
3a íê ó í? ó?
问题：吡啶、吡咯、苯、哌啶四种化合物碱性强弱顺序？
NN
H
N H 2
N
H
1? í? ￡·
吡啶在有机化学中是一种常用的溶剂，它能溶解许多有机化合物和部分无机盐；
吡啶及其衍生物在自然界分布较广，在药物中也常见吡啶及其衍生物：
N
CH
2
OH
CH
2
OHHO
H
3
C
N
N
C H 3 N
CONHNH
2
N
C H 3
COCHC
6
H
5
CH
2
OH
O
ú è? B
6
é 1ì?é
o? ·è 3 1? ￡￠ êí
ó ó? ê2￡¨ ￡?
￡¨ ￡?
orCH
2
NH
2(
)CHO￡￡
á ′?￡?
3?a ±? 1?￡¨ ￡?
吡啶可由煤焦油中提取：
N
+ H 2 SO 4 H 2 SO 4
N
N
OH
-
-¤?ò è ￡ü D? è?
ó ±? è? °á
￡¨ ￡￡
(四 ) 稠杂环化合物（吲哚、喹啉）
(1) 化学性质
(2) 喹啉及其衍生物的制法
—— Skraup合成法
(四 ) 稠杂环化合物（吲哚、喹啉）
吲哚在自然界中广泛存在 。 （ 如天然精油及动物粪便中 ）
吲哚乙酸是一种植物生长调节剂 。
8－羟基喹啉是一种常用的金属离子络合剂，可与“较硬的”
离子如 Al3+,Mg2+等络合。
N
O H
1
2
3
45
6
7
8
N
CH 2 COOH
N
H
￡ N7
6
5
4
3
2
1
H
è?
-?÷b-
3-
èù -?÷8-
(1) 稠杂环的化学性质
① 吲哚的碱性与吡咯相当；喹啉的碱性与吡啶相当。
N N
9.1 8.8PK b
② 亲电取代在苯环，亲核取代在吡啶环：
N N
+ NaNH 2
′ú 1? ao
100 C
￡￡
NH 2
N N
NO 2
+
N
NO 2
ì è?
③ 苯环比吡啶环更稳定，加氢还原在吡啶环：
N N N
Na+C 2 H 5 OH H 2 /Pt
èá?à -?÷à -?÷
(2) 喹啉及其衍生物的制法
—— Skraup合成法历程 (以喹啉的制备为例 )：
NH 2
R
CH 2 OH
C H O H
CH 2 OH
+
浓H 2 SO 4,氧化剂
N
R
CH
2
C H C H
2
OH OH OH
H
2
SO
4
,?
- 2 H
2
O
CH
2
= C H - C H = O
N
CH
2
CH
2
C
O
H
N H
2
H
麦克尔加成
H O
N
C H
2
C H
C
H
H
- 2 H
2
O
H
2
SO
4
N
H
N
C
6
H
5
NO
2
[ O ]
例,+
NH 2
H 3 C CH 2 OH
C H O H
CH 2 OH
浓H 2 SO 4,
N
H 3 C对硝基甲苯
N
CH 3
CH 2 = C H C C H 3
O
+
NH 2
F e C l 3,Z n C l 2
本章总结：
1,分子中有,环上电子云密度大于,亲电取代反应活性大于苯，新引入基上 α-位；
2,分子中有,且电负性 N＞ C，环上电子云密度小于,亲电取代反应活性小于苯，新引入基上 β-位。
O N N
H
￡￡ ￡￡ p56
N p6
6
3,化性似,碱性小于 ；
化性似,碱性大于 ；
4、芳香性：
5、碱性：
H
N NH 2 NH 2
N
NH 2NO 2
S ON
￡￡ ￡￡
H
N
￡￡ ￡￡
NH 2
H
NN
NH 2
N
￡￡ ￡￡ ￡￡ ￡￡
