Строение

Пиррол - 6-электронные-избыточные системы, образованные за счет электронов двойных связей и неподеленной пары электронов гетероатома, причем 6-электронов приходятся на пять атомов кольца, что существенно повышает электронную плотность на каждом кольцевом атоме. 6 р-электронов образуют единое электронное облако (как в бензоле).

Получение

1) Дегидратационная циклизация 1,4-диоксосоединения. Промежуточным продуктом в синтезе пиррола является имин:

2) Перегонка имида янтарной кислоты с цинковой пылью:

3) Пропускание аммиака и паров 1,4-бутиндиола над смесью оксидов алюминия (95%) и тория (5%) при 300 ºС:

4) Получение гетероциклов реакцией Юрьева - взаимным превращением фурана, пиррола и тиофена друг в друга

Химические свойства

1. Кислотно-основные превращения

1.1 Кипячение со спиртовым гидроксиламином превращает многие производные пиррола в диоксимы 1,4-дикетонов:

1.2 Пиррол является слабой кислотой и реагирует с калием и щелочами, образуя соль пиррола:

2. Реакции присоединения

2.1 При восстановлении пиррола цинком в уксусной кислоте образуется пирролин (2,5-дегидропиррол), а при гидрировании над платиной образуется пирролидин:

2.2 Диеновый синтез. Реакция Дильса-Альдера. Например, с малеиновым ангидрирод он образует ангидрид 2-пирил-янтарной кислоты:

2.3 Окисление

3. Реакции замещения

3.1 Галогенировапние

3.2 Нитрование

-нитропроизводное.Для пиррола нитрование ведется в пиридине ацетилнитратом. Всегда начальный продукт -

3.3 Сульфирование

Пиррол сульфируется – комплексом SO₃-сульфокислоты, связанные с пиридином:с пиридином в пиридине. В первую очередь образуются

3.4. Ацилирование

Ацилирование пиррола осуществляют ангидридами кислот, при катализе хлористым цинком и оловом.

3.5. Реакции с хлорной ртутью.

-положение:Для всех пятичленных гетероциклов характерна реакция и хлоридом ртути с замещением водорода в

4. Расширение цикла

5. Реакции замены гетероатома.

Фуран

Фуран проявляет также св-ва диена и может участвовать в диеновом синтезе, напр.:

В случае менее активных диенофилов, напр. акролеина, имеет место заместительное присоединение:

 и многие его замещенные легко вступают в р-ции металлирования, что используют в препаративных целях, напр, для синтеза сульфидов:

В лаборатории фуран обычно получают декарбоксилировани-ем пирослизевой к-ты, в пром-сти - декарбонилированием фурфурола:

Тиофен

ПИРИДИН

Пиридин выделяют гл. обр. из кам.-уг. смолы (содержание ок. 0,08%), продуктов сухой перегонки дерева,торфа или кости. Синтетически он м. б. получен след. р-циями:

Пиридин проявляет свойства, характерные для третичных аминов: образует N-оксиды, соли N-алкилпиридиния, способен выступать в качестве сигма-донорного лиганда.

В то же время пиридин обладает явными ароматическими свойствами. Однако наличие в кольце сопряжения атома азота приводит к серьёзному перераспределению электронной плотности, что приводит к сильному снижению активности пиридина в реакциях электрофильного ароматического замещения по сравнению с бензолом. В таких реакциях реагируют преимущественно мета-положения кольца.

Для пиридина характерны реакции ароматического нуклеофильного замещения, протекающие преимущественно по мета- положениям кольца. Такая реакционная способность свидетельствует о электроннодефицитной природе пиридинового кольца, что может быть обобщено в следующем эмпирическом правиле: реакционная способность пиридина как ароматического соединения примерно соответствует реакционной способности нитробензола.