吡唑、咪唑和噻唑f性质“结构H性质B衍生物（1）物理性质。吡唑是白色结晶，熔点70°C，沸点188°C，易溶于水（1：2.5），难溶于石油醚；咪唑是结晶性固体，熔点90C，沸点255C，在水中的溶解度（1：0.56）比吡唑还大，也几乎不溶于石油醚；噻唑是无色液体，沸点117C，它的水溶性也比噻吩大。由此可见，新引入一个氮原子后，无论吡唑、咪唑还是噻唑，其水溶性都比相应的单杂环有所增加。这是因为新引入的氮原子能以未共用电子对与水分子形成氢键，从而有利于它们在水中溶解。吡唑除了能和水分子形成氢键外，还能产生两个分子间的缔合，而咪唑则能产生多达20个分子间的缔合，因此吡唑和咪唑都具有较高的沸点，而且缔合程度更高的咪唑沸点更高。纠--冲介湖——11介俪一JJJ毗哇的氢键缔合啸哇的氢键缔合（2）酸碱性。吡唑、咪唑、噻唑的结构中都含有一个三级氮原子，其带有一对未共用电子，可与质子结合，所以三个化合物都具有弱碱性。从其pK^值来看（吡唑为2.5，咪卩坐为7.2，噻唑为2.4），它们的碱性都比吡咯（pK「0.4）强，但较相应的脂肪胺弱。它们的碱性之所以比脂肪胺弱，是因为氮原子上的未共用电子对处于sp杂化轨道上，s成分占的比例较大，给出电子的倾向相对较小（一般脂肪叔胺氮原子上未共用电子对是处于sp杂化轨道）；另外两个杂原子同处一环内，由于电子效应的相互影响，也使碱性有所减弱。（3）环的稳定性。含未共用电子对氮原子的引入，使吡坐、咪坐、噻坐对抗酸的能力明显增强，三个化合物均不会受酸的作用开环，可在一般条件下进行磺化和硝化。另外，第二个氮原子的引入也使整个芳环给出电子的倾向有所减小，所以吡坐、咪坐、噻坐对氧化剂也是稳定的。例如，4-甲基吡坐用高锰酸钾处理，甲基被氧化成羧基，吡坐环不受影响：HH卜甲基毗啤口出雌-4-甲釀（4）亲电取代反应。吡坐、咪坐、噻坐都能进行亲电取代反应，但由于第二个氮原子的引入相当于在环上增加了一个吸电子基，它们环碳原子的n电子云密度都有所降低，因此三个化合物的亲电取代反应活性比吡咯、噻吩低，也比苯低，但高于六元缺n芳杂环（如吡啶）。在酸性条件下进行反应时，由于叔氮原子与质子成盐，其对反应的钝化作用比较明显，反应较为困难。例如：CH1.1.TCrJJH7,1CH■N2OsNItSOd十HNg炭帼)l&OiCHO3S——N丿H+HZSO^烟725OXJH與环上有斥电子基取代时,HsC反应条件可降低。例如:HsC—nNHsSO.十^°370T：―_03N—后f占附这三种杂环进行亲电取代反应的相对活性顺序为：咪唑〉吡唑〉噻唑。吡唑和咪唑的互变异构。吡唑、咪唑的分子中既存在能与质子结合的氮原子，又存在活泼氢，该活泼氢能以质子的形式在两个氮原子之间迅速转移，从而产生互变异构。因此在吡唑环中，3-位和5-位是相同的；同理，咪唑环中的4-和5-位也是相同的。3-甲基毗啤CHCHh5-甲基毗啤3C5)-甲基咁哩H4-甲基咪畦吕-甲基咪啤4⑸-甲基咪哩如果吡唑或咪唑氮上的氢原子被其他原子或基团取代，则不可能发生这种互变异构现象。*上一层
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