Pirol

pirol
General
Chim. formulă	C4H5N _ _ _ _
Proprietăți fizice
Masă molară	67,09 g/ mol
Densitate	0,967 g/cm³
Tensiune de suprafata	38,71 mN/m [3] , 37,06 mN/m [3] și 34,31 mN/m [3]
Vascozitate dinamica	2,08 mPa s [4] , 1,225 mPa s [4] , 0,828 mPa s [4] și 0,612 mPa s [4]
Proprietati termice
Temperatura
•  topirea	-23°C
•  fierbere	130°C
•  clipește	39 °C [1] [2]
Presiunea aburului	1,1 kPa [1] [2]
Proprietăți chimice
Constanta de disociere a acidului	−3,8 [5]
Proprietati optice
Indicele de refracție	1,5085 [6]
Structura
Moment dipol	1,767 ± 0,001 D [7]
Clasificare
Reg. numar CAS	109-97-7
PubChem	8027
Reg. numărul EINECS	203-724-7
ZÂMBETE	C1=CC=CN1
InChI	InChI=1S/C4H5N/c1-2-4-5-3-1/h1-5HKAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N
RTECS	UX9275000
CHEBI	19203
ChemSpider	7736
Siguranță
NFPA 704	2 2 0
Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel.
Fișiere media la Wikimedia Commons

Pirolul este un heterociclu aromatic azotat cu cinci membri, cu proprietăți acide slabe. Conținut în ulei de oase (care se obține prin distilarea uscată a oaselor), precum și în gudron de cărbune . Inelele de pirol fac parte din porfirine - clorofila vegetală , hemul hemoglobinelor și citocromilor și o serie de alți compuși importanți din punct de vedere biologic.

Structură și proprietăți

Pirolul este un lichid incolor care seamănă cu cloroformul în miros , care se întunecă lent când sta în aer. Este ușor higroscopic, ușor solubil în apă și foarte solubil în majoritatea solvenților organici. Structura pirolului a fost propusă în 1870 de Bayer, pe baza oxidării sale cu acid cromic la maleimidă și a formării sale în timpul distilării succinimidei cu praf de zinc.

Aciditate și metalare

Pirolul este un acid NH slab (pK a 17,5 în apă) și reacționează cu metalele alcaline și amidele acestora în amoniac lichid sau solvenți inerți pentru a se deprotona în poziția 1 și a forma sărurile corespunzătoare. Reacția cu reactivii Grignard se desfășoară în mod similar , în care se formează săruri de N-magneziu.

Pirolii N-substituiți reacționează cu butii și fenilitiu, metalându-se în poziția α.

Substituția electrofilă

Pirolul este un sistem aromatic îmbogățit cu electroni (heterociclu în exces π) în care sextetul aromatic de electroni este distribuit pe cinci atomi în inel. Ca urmare, prezintă proprietăți nucleofile puternice: se caracterizează prin reacții de substituție electrofilă care apar predominant la pozițiile α. Pirolul este sensibil la acizii tari: protonarea lui duce la o pierdere a aromaticității, cationul protonat rezultat atacă moleculele neutre de pirol, ceea ce duce la polimerizare cu formarea de produse rășinoase, colorate în roșu (așa-numitul pirol-roșu).

Datorită sensibilității pirolului la acizi, nitrarea și sulfonarea se efectuează cu agenți neutri - azotat de acetil (predominant 2-nitropirol se formează cu un amestec de derivat 3-nitro) și un complex anhidridă sulfuric - piridină (acid 2-pirolesulfonic). este formata).

Pirolul este halogenat în condiții blânde, formând tertrahalopiroli și intră într-o reacție de cuplare azo cu săruri de diazoniu , formând derivați 2-azo într-un mediu ușor acid și neutru și derivați bis-2,5-diazo într-un mediu alcalin.

Pirolul nesubstituit reacţionează cu electrofilii de carbon pentru a forma produşi de substituţie.

Astfel, pirolul este acilat cu anhidridă acetică la 100 °C, formând un amestec de 2-acetil- și 2,5-diacetilpiroli; formilată în poziţia 2 de Vilsmeyer-Haack ( dimetilformamidă şi POCI3 ) şi Reimer-Thiemann ( cloroform şi NaOH ); în reacția Mannich ( formaldehidă și dialchilamine ) formează 2-dialchilaminopiroli; reacţionează cu alchene activate cu carbonil sau nitril ( acrilat , anhidridă maleică , acrilonitril ) într-o manieră de adiţie Michael, formând produşi de alchilare la poziţiile α.

Cu halogenuri de alchil activate (halogenuri de alil și benzii) în prezența bazelor slabe, pirolul este alchilat în pozițiile α, cu iodură de metil în condiții dure de 100-150 ° C - tot în pozițiile 3 și 4. În plus, există de asemenea o reacție de iodare completă a pirolului.

Pirolul este un nucleofil atât de puternic încât reacționează chiar și cu un electrofil atât de slab precum CO 2 , fiind carboxilat prin încălzire sub presiune cu o soluție apoasă de carbonat de amoniu pentru a forma sarea de amoniu a acidului pirol-2-carboxilic.

Metode de sinteză

Pirolii substituiți sunt sintetizați conform Paal-Knorr prin reacția 1,4-dicetonelor cu amoniacul sau aminele primare [8] .

Din punct de vedere istoric, cea mai semnificativă sinteză de laborator a pirolului este piroliza sării de amoniu a acidului mucic (obținută ușor prin oxidarea galactozei ), această sinteză este o variantă a sintezei Paal-Knorr [9] :

Note

1. ↑ 1 2 CRC Handbook of Chemistry and Physics  (engleză) / W. M. Haynes - 97 - Boca Raton : 2016. - P. 15-19. — ISBN 978-1-4987-5428-6
2. ↑ 1 2 CRC Handbook of Chemistry and Physics  (engleză) / W. M. Haynes - 97 - Boca Raton : 2016. - P. 16-29. — ISBN 978-1-4987-5428-6
3. ↑ 1 2 3 CRC Handbook of Chemistry and Physics  (engleză) / W. M. Haynes - 97 - Boca Raton : 2016. - P. 6-193. — ISBN 978-1-4987-5428-6
4. ↑ 1 2 3 4 CRC Handbook of Chemistry and Physics  (engleză) / W. M. Haynes - 97 - Boca Raton : 2016. - P. 6-246. — ISBN 978-1-4987-5428-6
5. ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics  (engleză) / W. M. Haynes - 97 - Boca Raton : 2016. - P. 5-96. — ISBN 978-1-4987-5428-6
6. ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics  (engleză) / W. M. Haynes - 97 - Boca Raton : 2016. - P. 3-478. — ISBN 978-1-4987-5428-6
7. ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics  (engleză) / W. M. Haynes - 97 - Boca Raton : 2016. - P. 9-65. — ISBN 978-1-4987-5428-6
8. ↑ Paal—Knorr Pyrrole Synthesis (link indisponibil) . Arhivat din original pe 7 februarie 2008. (nedefinit) 
9. ↑ McElvain SM, Bolliger KM Pyrrole // Organic Syntheses. - 1929. - Vol. 9. - P. 78. - doi : 10.15227/orgsyn.009.0078 .

Literatură

Elderfield R. (ed.) Compuși heterociclici // M. - GISIL 1953 volumul 1 ss. 219-269

Dicționare și enciclopedii	Mare catalană mare chinezesc Mare norvegian Britannica (online)
În cataloagele bibliografice	GND : 4176520-5 J9U : 987007551080305171 LCCN : sh85109365 NDL : 00569118