Ароматические моноциклические пятичленные гетероциклы

Наиболее важные:

Ряд фурана	Ряд пиррола	Ряд тиофена
Фрагмент фурфурола ТГФС	Входит в состав гемоглобина и хлорофилла	Для получения фармацевтических препаратов

Каждое из этих соединений по составу является ненасыщенным, однако, в химических превращениях они ведут себя подобно ароматическим соединениям: 1) труднее окисляются по сравнению с ненасыщенными; 2) дают лишь немногие реакции присоединения (с галогенами, H₂SO₄, HNO₃); 3) легко вступают в реакции электрофильного замещения. Объясняется это тем, что гетероатомы (O, S, N) имеют на внешней электронной оболочке неподеленные пары р-электронов, одна из которых вступает во взаимодействие с -электронами сопряженных двойных связей кольца, что приводит к образованию секстета и к выравниванию электронной плотности на кольце и увеличению ее по сравнению с бензольным кольцом. На примере пиррола это выглядит следующим образом:

4 +2p=6 электронов. Кольцо плоское, т.е. выполняются правила Хюккеля.

Номенклатура гетероциклических соединений

Рациональная – за основу берется простейший член ряда. Положение заместителя указывается буквами греческого алфавита или цифрами (нумерация от гетероатома в сторону ближайшего заместителя). Например,

-нитрофуран	2,3,5-триметилтиофен

Способы получения

Основаны на процессах циклизации соединений открытого строения.

1) Синтезы на основе -дикарбонильных соединений

а) нагревание в присутствии водоотнимающих средств (H₂SO₄, ZnCl₂)

	H+		t -H2O
ацетонилацетон		в енольной форме		, /-диметилфуран

б) нагревание в присутствии NH₃.

	+NH3 -2H2O
ацетонилацетон в енольной форме		, /-диметилпиррол

2) Синтезы на основе ацетилена и других углеводородов.

а) конденсация ацетилена с S, H₂S или FeS₂ (железный колчедан)

	+		t + FeS2		+FeS
			железный колчедан

б) конденсация ацетилена с аммиаком

	+		через раскаленные трубки		+H2
	NH3			пиррол

3) Синтезы на основе полиоксисоединений природного происхождения.

4) Сухая перегонка слизевой кислоты (получается окислением лактоз)

	t CO2 + 3H2O +		+CaO -CaCO3
		пирослизевая кислота		фуран

5) Реакция Юрьева

Позволяет осуществить взаимопревращение пятичленных гетероциклов на катализаторе (Al₂O₃) при температуре 450⁰С и действии H₂O, H₂S, NH₃.

	+H2S +H2O
NH3 H2O		NH3 H2S