用位号加“H”作词首来表示指示氢位置不同的异构体,如:...
HN
N
1H吡咯
3H吲哚
课堂练习:试着命名以下杂环化合物:
N
O
(1)
(2)
(2)如果杂环不含最多数目的非累积双键,则多出的饱和氢原子称为外加氢,命名时要指出外加氢的位置和数目,如:
O
HN
四氢呋喃
2,5二氢吡咯
(3)当杂环上连有其他取代基团时,在命名时须对杂环编号。编号原则如下:对于单杂环,从杂原子开始顺着环编号,如果同一环上有多个杂原子,则按照O、S、NH、N的顺序决定优先的杂原子;而对于稠杂环则有固定的编号顺序,通常从一端开始,依次编号,公用的碳原子一般不编号,编号时还要注意使杂原子尽可能取较小编号,并遵守杂原子的优先顺序。如:
HN1
4吡唑
9
5
N2
3
5
S
12
4噻唑
N
3
87
1
2
8
HN10
1
2
N
35异喹啉4
76
6
S
5吩噻嗪
34
(4)杂环母核的名称和编号确定后,对于环上含取代基的杂环,可将取代基的名称和位置编号加在杂环名称前或后,构成该化合物的名称。如下:
f1
O2N
5
O
2
CHO
H3C
5
S1N
2
435硝基2呋喃甲醛
4
3
5甲基噻唑
课堂练习:命名以下化合物:
NH2
COOH
N
(1)
N
(2)
N
第二节五元杂环化合物
一、呋喃、噻吩和吡咯(一)结构与物理性质这三个五元杂环化合物结构相似,环上碳原子与杂原子都以sp2杂化轨道相连,组成σ键,五个原子以及它们各自以σ键连接的氢原子都在同一平面上,即为环平面。环平面上的碳原子和杂原子都还剩余一个未杂化的p轨道,该p轨道均垂直于环平面,碳原子的p轨道只有一个电子,而杂原子的p轨道有两个电子,这些电子形成一个环状离域的大π键,π电子数符合4
2(休克尔)规则,故而该环结构具有芳香性。知识链接休克尔(Hckel)规则:休克尔提出的一个用于判断一个化合物是否具有芳香性的规则,按照此规则,芳香性分子必须同时具备三个条件:①分子是环状平面结构;②构成环的原子必须都是sp2杂化,能够形成一个离域的π电子体系;③π电子总数必须等于4
2,
为自然整数。该规则也被称为4
2规则。由于原子直径大小顺序为:S>C>N>O,因此在这三种杂环平面上五个键长并不完全一样,其芳香性较苯环更差,而具有一定的不饱和性和不稳定性。但是,在五元杂环中,每个碳原子得到65个电子,比苯环上的碳原子(每个碳原子得到66个电子)的电子云密度更高,因此,它们进行亲电取代比苯容易。此外,由于杂原子的吸电子诱导效应,这三个五元杂环均具有一定偶极矩,其中呋喃、噻吩的偶极r