a a
Химические свойства пятичленных гетероциклических соединений на примере пиррола.
1. Ароматические свойства. Реакция SЕ протекает легче, в более мягких условиях.
SO2Cl2
+ SO2 + HCl
a-хлорпиррол
SO3
в пиридине
a- сульфопиррол
2. Основные свойства почти отсутствуют, так как электронная пара втянута в сопряжение: Коснпиррола=10-14; Косн анилина =10-10. При насильственном протонировании сильными минеральными кислотами ароматическая система нарушается, пиррол превращается в неустойчивый дивиниламин, который быстро полимеризуется с образованием смолы:
Н+ полимеризация
смола
неустойчивый
дивинилимин
Это свойство осмоляться под действием кислот называется «ацидофобностью», и его надо учитывать при выборе реагентов в реакциях электрофильного замещения (см. п.1)
3. Кислотные свойства – тоже слабые. Взаимодействие со щелочными металлами идет с образованием неустойчивых солей.
К/t
+ Н2
Н2О
неустойчивая соль
пирролят калия
|
|
4. Восстановление (HI, t=30°). Протекает легче из-за меньшей энергии сопряжения по сравнению с бензолом.
2[H] 2[H]
пиррол пирролин пирролидин
По мере восстановления основность повышается. Восстановленное пиррольное кольцо входит в состав алкалоидов, аминокислот (пролин, оксипролин). Его производное – N-винилпирролидон применяется в медицине в качестве заменителя плазмы крови и клеящего, связующего материала.
В природных соединениях ароматический пиррольный цикл часто встречается в различных многоядерных системах, из которых особенно важно ароматическое порфириновое ядро, входящее в состав гемоглобина и хлорофилла. Порфирин имеет единое p- электронное облако, содержащее 26 p- электронов; 22 электрона одиннадцати сопряженных двойных связей и 2 неподеленные пары электронов атома азота. Этот цикл отличается также высокой термодинамической устойчивостью.