Пиррол
Пятичленные ГЦ с одним гетероатомом
Ароматическое соединение. Молекула плоская, все атомы цикла находятся в sр2-гибридизации, выполняется правило Хюккеля. Двухэлектронная орбиталь атома N образует шестиэлектронное облако, поэтому атом азота не участвует в образовании связи по донорно-акцепторному механизму.
Пиррол не обладает оснóвными св-вами. Он ацидофобен, т.е. способен протонироваться сильными к-тами, затем полимеризуется и осмоляется.
Атом азота отдает два электрона в p-электронную систему кольца, являясь ЭД заместителем I-го рода. Т.о., пиррол – электронноизбыточная система: на
5 атомов цикла приходится 6 электронов, поэтому для него наиболее характерны р-ции SE, они протекают довольно легко.
Смещение электронной плотности от атома N в цикл увеличивает полярность связи N ¬ H. Пиррол – слабая к-та.
Химические св-ва
1) Р-ции SE идут, в первую очередь, в положения 2, 5, а затем 3, 4. Это р-ции галоидирования, нитрования, сульфирования, ацилирования, алкилирования:
|
|
|
2) Р-ции SN не характерны, т. к. пиррол электронноизбыточная система.
II. Кислотно-оснóвные св-ва
В связи с полярностью связи N ¬ H пиррол проявляет слабые кислотные св-ва (подобно спиртам). Он образует соли с металлическим калием и 30 % р-ром КОН.
|
III. Окислительно-восстановительные св-ва
Пиррол стоек к действию окислителей. При восстановлении (гидрировании) пиррола образуются продукты частичного или полного восстановления:
Пирролидин входит в состав АК (пролин, оксипролин).
Винилпирролидин полимеризуется и образует полимер перистон – заменитель плазмы крови.
Фуран | Тиофен |
В фуране и тиофене электронная пара атомов O и S, так же как и пиррольного атома N, включается в сопряжение с р – электронами атома углерода, образуя единую электронную систему, отвечающую правилу Хюккеля.
Наиболее важные производные фурана:
Фурфурол | 5 - нитрофурфурол |
5 – нитрофурфурол является исходным вещ-вом для синтеза антибактериальных препаратов: фурацилина, фуразолидона, солафура и др.