杂环化合物

杂环化合物或环状结构（或），是指其环中至少含有两种不同元素原子的环状化合物 。IUPAC Gold Book heterocyclic compounds 杂环有机化学是研究有机杂环化合物的合成、性质和应用的有机化学分支。

杂环一概念与碳环相对，指的是成环的原子不仅包括碳，还包括氮、氧或硫等原子。简单的杂环环系从3到10元不等；可以是脂环（如四氢呋喃），也可以是芳环（如吡啶）。复杂的杂环系可以由2个或更多简单环并合而成（如吲哚）。

环中含有氮原子的化合物具有碱性。很多具有生物活性的化合物都是杂环化合物，如维生素B1、组氨酸、DNA的含氮碱基（ATCG）等。血红蛋白分子中含有复杂的卟啉环系。

杂环化合物的例子包括所有核酸 、大多数药物、大多数生物质（纤维素及相关材料）以及许多天然和合成染料。已知化合物中超过一半是杂环化合物。 美国FDA批准的药物中有59%含有含氮杂环化合物。

系統命名
杂环化合物的系统命名法如下：
 把杂环看作碳环中碳原子被杂原子替换而形成的环，称为“某杂（环的名称）”； 
 给杂原子编号，使杂原子的位置号尽量小。 
 其他官能团视为取代基。

但杂环系一般使用常用名。常用名是取西文单词的2或3个音节音译，并加“口”字旁形成的。

列表

只含一个杂原子的单环杂环化合物：W. H. Powell: Revision of the extended Hantzsch-Widman System of Nomenclature for Heteromonocycles, in: Pure Appl. Chem. 1983, 55, 409–416; .A. Hantzsch, J. H. Weber: Ueber Verbindungen des Thiazols (Pyridins der Thiophenreihe), in: Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1887, 20, 3118–3132; .O. Widman: Zur Nomenclatur der Verbindungen, welche Stickstoffkerne enthalten, in: J. Prakt. Chem. 1888, 38, 185–201; .
 只含一个杂原子的单环杂环化合物 　  母体  饱和  完全不饱和 杂原子 　 氮 氧 硫 氮 氧 硫 三元环 名称 环丙烷  氮丙环  氧丙环  硫丙环  2H-氮杂环丙烯  氧丙烯 硫丙烯氮丙啶噁丙环噻丙环1-氮丙因噁丙烯噻丙烯吖丙啶氧化乙烯硫化乙烯1-吖丙因 环氮乙烷环氧乙烷环硫乙烷   系统名CyclopropaneAziridineOxiraneThiiraneAzirineOxireneThiirene 结构 65px|环丙烷的结构  44px|吖丙啶的结构  72px|环氧乙烷的结构  60px|环硫乙烷的结构  60px|1-吖丙因的结构  60px|噁丙烯的结构  60px|噻丙烯的结构 四元环 名称 环丁烷  吖丁啶  噁丁环  噻丁环  吖丁     系统名CyclobutaneAzetidineOxetaneThietaneAzeteOxetium ionThietium ion 结构 90px|环丁烷的结构  93px|吖丁啶的结构  60px|噁丁环的结构  60px|噻丁环的结构  76px|1,3-吖丁的结构  70px|Oxetium ion的结构  70px|Thietium ion的结构 五元环 名称环戊烷  四氢吡咯  四氢呋喃  四氢噻吩  吡咯  呋喃  噻吩氮杂环戊烷  氧杂环戊烷  硫杂环戊烷  氮杂茂  氧杂茂  硫杂茂吡咯烷 系统名 Cyclopentane  Pyrrolidine  Oxolane  Thiolane  Pyrrole  Furan  Thiophene 结构 72px|环戊烷的结构  60px|吡咯烷的结构  70px|四氢呋喃的结构  70px|四氢噻吩的结构  70px|吡咯的结构  70px|呋喃的结构  70px|噻吩的结构 六元环 名称 环己烷  六氢吡啶  四氢吡喃  四氢噻喃  吡啶  吡喃  噻喃氮杂环己烷  氧杂环己烷  硫杂环己烷  氮杂苯 哌啶 系统名 Cyclohexane  Piperidine  Oxane  Thiane  Pyridine  Pyran  Thiopyran 结构 80px|环己烷的结构  60px|哌啶的结构  70px|四氢吡喃的结构  70px|四氢噻喃的结构  70px|吡啶的结构  70px|吡喃的结构  70px|噻喃的结构 七元环 名称 环庚烷  吖庚环  噁庚环  噻庚环  1H-吖庚因  噁庚因  噻庚因氮杂环庚烷  氧杂环庚烷  硫杂环庚烷  氮杂䓬  氧杂䓬  硫杂䓬 系统名 Cycloheptane  Azepane  Oxepane  Thiepane  Azepine  Oxepine  Thiepine 结构 77px|环庚烷的结构  66px|吖庚环的结构  70px|噁庚环的结构  70px|噻庚环的结构  70px|吖庚因的结构  74px|噁庚因的结构  70px|噻庚因的结构

其他含有一个环杂原子的不饱和杂环化合物：

 三元环 四元环 五元环吡咯啉二氢呋喃二氢噻吩其他 六元环二氢吡啶四氢吡啶吡喃　二氢吡喃噻喃其他

 参阅 

 芳香環
金属杂环化合物

 参考资料