雜芳香化合物
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雜芳香化合物是一種芳香環，環本身含有至少一個非碳原子，最常見的是氮、氧或硫。前綴 hetero（雜）意為不同，標誌著並非每個環原子都是碳。這些環保留了苯的全部芳香特權——平面、離域的 pi 電子雲、穩定性——只是環路裡織進了一個不同的原子，從而微妙地改變了它們的化學。
關鍵的新觀念是雜原子的電子如何計入 pi 體系。規則是問孤對電子處在哪個軌道裡。在吡啶中，氮取代了一個 CH，像碳那樣為一個環內雙鍵貢獻一個電子，並把它的孤對保留在一個躺在環平面內、向外伸出的 sp2 軌道裡，不屬於 pi 環路；所以吡啶有六個 pi 電子（三個雙鍵），是芳香的，還帶一個鹼性的、可供使用、向外伸出的孤對。在吡咯、呋喃和噻吩中，雜原子則把一對孤對捐給 pi 體系：各有兩個環內雙鍵（四個 pi 電子）加上一個處在 p 軌道裡的雜原子孤對（再兩個），共六個 pi 電子，芳香。由於那對孤對正忙著把環維繫在一起，它遠不那麼可用，所以吡咯是很弱的鹼。
雜芳香環在生物學和醫學中無處不在。胺基酸組胺酸中的咪唑環、DNA 與 RNA 鹼基的嘧啶環和嘌呤環、血紅素和葉綠素中的卟啉環，以及很大一部分藥物，都建立在雜芳香核心之上。理解孤對如何計數——是處於平面內還是處於 pi 體系中——能讓你預測某個氮會不會顯鹼性，而這正是藥物化學中最具實際意義的問題之一。
咪唑是一個帶兩個氮的五元環，有一個吡啶型氮（孤對在平面內，鹼性）和一個吡咯型氮（孤對在 pi 體系中，非鹼性）；正是這種雙重性質使組胺酸在酶的活性位點上如此有用。
雜原子的孤對是否加入 pi 環路，決定了它的鹼性。
把孤對計入 pi 體系，只有當它佔據一個與環對齊的 p 軌道時才正確；一個處於平面內的 sp2 孤對（如吡啶中的）不計入 4n+2 總數，並保持自由、可充當鹼。