ピリミジン系化合物は分子構造中で二つの窒素原子を含有する六員複素環化合物であり，ピリダジン、ピラジンと互いに異性体である。分子構造中で共役二重結合を有するため特殊な紫外可視吸収スペクトルを有する。ピリミジン系化合物は水に溶解しやすく，そのアルカリ性はピリジンより弱く，求電子置換反応が発生にくく，5-位のみで臭素化反応が発生でき，硝化とスルホン化反応が発生できないが，求核置換が発生しやすく，ピリミジン誘導体は自然界に広く存在し，例えばスルファジアジン、バルビツール酸塩、ビタミンB1等。核酸中で，三つの重要なピリミジン系塩基を有し，それらはそれぞれウラシル、チミン、及びシトシンであり，DNA中で主にシトシンとチミンを含有し，RNA中で主にシトシン及びウラシルを含有し，ある核酸中でさらに少量のピリミジン系修飾塩基を含有する。多くの薬物（例えばスルファジアジン、トリメトプリム、6-メルカプトプリン）中でいずれもピリミジン環を含有する。 ピリミジン系化合物は医薬品原料として広く使用され，例えばビタミンB、スルファジアジン、スルフイソミジン、スルファジメトキシピリミジン；さらに農薬製品の原料に用いることができ，例えばダイアジノン、ピリミジンアルコール、ブラストサイジン、ブロマシル、 ルマシル、クリミジン、ベノミル、ジメチリモル、ミルステム、ブピリメート、ピラジノン、ピリミカルブ、プリミシッド、ピリミホスメチル、ピオマイシン、カルバミン酸、ピリミホス - エチル、ピリミキシホス、トリアリモル、イソトリアリモル、ウラシル等；また染料製品の原料に用いることもでき，例えば三ハロゲン化ピリミジンコアを有する染料と繊維の反応が良好であり，反応染料として，すでに人々の注目を集めている。

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