熔点和沸点
的沸点某些饱和杂环列在第一个表中，并与相应的环烷烃(表中最右边一栏)的饱和杂环进行比较。的熔点或者普通异芳烃的沸点化合物并将它们的取代导数与苯和它在第二个表中的导数。
| 环系(带取代基位置) | 取代基 | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| H | CH3. | C2H5 | 有限公司2H | 有限公司2C2H5 | CONH2 | NH2 | 哦 | 哟3. | Cl | Br | |
| *°C。加粗字体表示熔点。破折号表示化合物不稳定或未知，或数据不易获得。 | |||||||||||
| **用实验得到的减压沸点计算。 | |||||||||||
| ***化合物分解熔化。 | |||||||||||
| 苯 | 80 | 111 | 136 | 122 | 212 | 129 | 184 | 41 | 154 | 132 | 156 |
| 吡啶（2） | 115 | 129 | 148 | 137 | 243 | 107 | 57 | 107 | 140 | 170 | 193 |
| 吡啶(3) | 115 | 144 | 165 | 237 | 224 | 130 | 65 | 127 | 179 | 148 | 173 |
| 吡啶(4) | 115 | 145 | 168 | 315 | 219 | 156 | 158 | 148 | 190 | 147 | 174 |
| 吡咯(1） | 130 | 113 | 129 | 95 | 178 | 166 | 175 | 185 * * | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - |
| 吡咯(2) | 130 | 148 | 164 | 208 | 39 | 174 | 285 * * | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - |
| 吡咯(3) | 130 | 143 | 179 | 148 | 40 | 152 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - |
| 呋喃（2） | 31 | 65 | 92 | 133 | 34 | 142 | - - - - - - | - - - - - - | 110 | 78 | 103 |
| 呋喃(3) | 31 | 66 | 92 | 122 | 175 | 168 | - - - - - - | - - - - - - | 110 | 80 | 103 |
| 噻吩（2） | 84 | 113 | 134 | 129 | 218 | 180 | - - - - - - | 218 | 151 | 128 | 150 |
| 噻吩(3) | 84 | 115 | 136 | 138 | 208 | 178 | 146 | 270 * * | 156 * * | 136 | 159 |
| 邻二氮杂茂(1） | 68 | 127 | 136 | 102 | 213 | 141 | 185 * * | 72 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - |
| 吡唑(3) | 68 | 204 | 209 | 214 | 158 | 159 | 38 | - - - - - - | - - - - - - | 40 | 70 |
| 吡唑(4) | 68 | 206 | 247 * * | 275 | 78 | - - - - - - | 81 | 118 | 60 | 77 | 97 |
| 异恶唑(3) | 95 | 118 | 138 | 149 | - - - - - - | 134 | - - - - - - | 98 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - |
| 异恶唑(5) | 95 | 122 | 138 * * | 146 | - - - - - - | 174 | 77 | - - - - - - | 200 * * | - - - - - - | - - - - - - |
| 咪唑(1） | 90 | 196 | 208 | - - - - - - | 218 | - - - - - - | 315 * * | 93 | 252 * * | - - - - - - | - - - - - - |
| 咪唑(2) | 90 | 144 | 80 | 164 | 178 | 312 | - - - - - - | 251 | 71 | 165 | 207 |
| 咪唑(4) | 90 | 56 | 76 | 281 | 157 | 215 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | 117 | 130 |
| 嘧啶（2） | 124 | 138 | 152 | 197 | 64 | 166 | 127 | 180 | 175 * * | 65 | 56 |
| 嘧啶(4) | 124 | 141 | 140 | 240 | 39 | 194 | 151 | 164 | 152 | - - - - - - | - - - - - - |
| 嘧啶(5) | 124 | 153 | 175 | 270 | 38 | 212 | 170 | 210 | 47 | 37 | 75 |
| 吡嗪（2） | 55 | 137 | 155 | 225＊＊＊ | 50 | 189 | 118 | 188 | 187 | 152 | 180 |
| 戒指的大小 | 杂原子的数目和位置 | 杂原子类型 | 饱和环烷 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| N(作为NH) | O | 年代 | |||
| *用实验得到的减压点计算。 | |||||
| 3. | 一个 | 56 | 11 | 55 | −33 |
| 4 | 一个 | 63 | 48 | 94 | 13 |
| 5 | 一个 | 87 | 65 | 121 | 49 |
| 6 | 一个 | 106 | 88 | 141 | 80 |
| 6 | 两个(1、2) | 150 | 116 | 190 * | 80 |
| 6 | 两个(1、3) | 150 | 106 | 207 | 80 |
| 6 | 两个(1、4) | 145 | 101 | 200 | 80 |
| 7 | 一个 | 138 | 120 | 174 | 119 |
替换一个二碳单位(两个碳和两个氢原子,分子量等于26比1硫原子(原子量32)对熔点或熔点的影响不大沸点．另一方面，用an取代一个二碳单位氧气原子(原子量16)降低沸点约40°C(72°F)，这是预期的，因为呋喃化合物的分子量降低(较轻的化合物更易挥发)。当氮原子进入苯环时，会发生不那么规律的变化。用亚胺(NH)取代一个双碳单位，或用一个氮原子取代一个碳，沸点就会增加。此外，同时使这两种变化使沸点增加更多，可能是由于分子间结合的结果氢键(一种通过某些类型的氢原子形成的弱附着形式;看到化学成键)在类吡啶的氮原子和亚胺基之间。
异芳环中取代基的作用具有相当的规律性。甲基(CH3.乙基(C2H5)附着在环碳原子上的基团通常分别使沸点增加约20-30°C(36-54°F)和50-60°C(90-108°F)，而类似的附着在环氮原子上的基团(例如吡咯→1-甲基吡咯)则显著降低了沸点，因为氢键降低了分子间的结合(活性氢已被a取代)碳氢化合物组)。杂环羧酸而且酰胺在室温下都是固体。含有环状氮原子的杂环羧酸通常比含有环状氧或硫原子的羧酸在更高的温度下熔化，因为氢键的作用。含环状氮原子和羟基(OH)或氨基(NH)的化合物2)组通常是相对高熔点的固体。化合物包含氯(Cl)的沸点通常与相应的乙基取代化合物的沸点相似。
紫外，红外，核磁共振，质谱
杂环化合物的光谱研究，就像对其他有机化合物的光谱研究一样，已经成为鉴别未知物质的重要手段标准为纯度，并作为探针调查分子的电子结构，从而解释和帮助预测他们的反应。的紫外线光谱一个有机化合物(它在光谱的紫外线区域吸收光的模式)是π-的特征电子分子的系统，即。，of the arrangement of double bonds within the structure. The ultraviolet spectra of heteroaromatic compounds show general similarity to those of benzenoid compounds (compounds with one or more苯环)，取代基的作用通常可以用类似的方式进行解释。
的红外有机光谱复合由于其复杂的带，提供了一个极好的“指纹”的化合物-远比一个特征熔点．它还可以用来识别某些常见的组，例如羰基(C=O)和亚胺，以及各种杂环体系。
核磁共振光谱在杂环化合物的研究中是不可或缺的化学．质子共振光谱是最常见的一种，它提供了有关分子中氢原子数量的信息环境，以及它们在空间中的相对方向。质谱不仅可以确定化合物的完整分子式，还可以从分子片段的方式来确定分子结构。
合成杂环的修饰
合成杂环化合物的重要方法可分为五大类。三种是形成新杂环的方法前体不含环的(无环前体)或比所需产物少一个环的;一种是从另一个杂环或碳环中得到一个杂环的方法;一种是现有杂环上取代基的修饰。
在由无环前体形成环的过程中，关键步骤通常是碳杂原子连接的形成(C-Z，其中Z代表一个原子氮，氧气，硫或者更不寻常的元素)。实际的然而，环合或环化可能涉及碳-碳键的形成。在任何情况下，环的形成反应可以分为三类，这取决于环化反应主要是亲核或亲电攻击的结果，还是通过循环的方式发生过渡状态。