Пятичленные гетероциклические соединения с одним гетероатомом

фуран пиррол тиофен

Все эти соединения являются ароматическими, так как отвечают критериям

ароматичности:

1) Sr² – гибридизованные атомы пиррола, фурана, тиофена образуют плоский

s- скелет;

2) количество р- электронов удовлетворяет формуле Хюккеля 4n+2=N, где n-целое

натуральное число.

4р Электрона поставляют атомы углерода и 2р- электрона – гетероатомы N, O или S. Образуется p- электронный секстет;

3) 6р- электронов образуют единое сопряженное облако, делокализованное по всему кольцу.

Общей чертой ароматических гетероциклов и производных бензола является

высокая термодинамическая устойчивость.

Отличие от бензола.

1) 6р Электронов распределяются по пятицентровой системе, поэтому такие системы называются суперароматическими, или p-избыточными; их реакции электрофильного замещения идут легче, чем в бензоле.

2) Из-за влияния гетероатома электронная плотность увеличена в a-положениях кольца (2 и 5), поэтому атака электрофильного реагента происходит предпочтительно в эти положения.

3) Энергия сопряжения у пятичленных гетероциклических соединений меньше, чем у бензола (22-28 ккал/моль, а у бензола– 36 ккал/моль).

Поэтому легче идут реакции с раскрытием кольца. Например, реакции восстановления.