Способи одержання

1. Всі гетероциклічні сполуки одержують із кам’яновугільної смоли.

2. Із 1,4-дикарбонільних сполук

3. Взаємні перетворення за Юрьєвим (каталізатор – Al₂O₃, t=500⁰С)

Хімічні властивості

1. Ацидофобність (боязнь кислоти) – руйнування структури під дією мінеральних кислот. Ацидофобніть мають фуран і пірол. Тіофен – не ацидофобний, так як має більш високу ароматичність та значну меншу здатність гетеро атома сірки до протонування:

Кислотно-основні властивості піролу.

Кислотні властивості. Пірол має властивості слабкої кислоти. Він значно слабше ніж метиловий спирт і більш сильна кислота ніж анілін.

Це достатньо стабільний аніон, так як негативний заряд стабілізований мезомерноою де локалізацією в циклі.

Як кислота пірол взаємодіє з металевим натрієм або калієм з утворенням солей піролу:

Основні властивості. Пірол має властивості слабкої основи так як пара електронів атому азоту у піролі приймає участь у супряженні, з утворенням p-електронної ароматичної системи. Тому приєднання протону до піролу проходить важко при достатньо високій концентрації Н⁺ і приводить до порушення ароматичності піролу.

Встановлено, що протонування проходить за a-вуглецевим атомом

так як приєднання протону пройшло за рахунок двох електронів із ароматичної p-електронної системи.

2. Реакції електрофільного заміщення

a. Нітрування. Так як фуран і пірол ацидофобні, то всі реакції електрофільного заміщення проходять при дії спеціальних агентів, які не мають кислотного характеру. Нітрують фуран і пірол сумішшю оцтового ангідриду з нітратною кислотою в піридині (ацетилнітратом).

Хоча тіофен і не ацидофобний його також нітрують ацетил нітратом, так як нітратна кислота може викликати окиснення і осмолення тіофену.

b. Сульфування. За причиною ацидофобності фурану і піролу, їх сульфують комплексом піридину з сірчаним ангідридом – піридинсульфотриоксид.

Тіофен не ацидофобний, тому його сульфують концентрованою сульфатною кислотою при кімнатній температурі:

Реакція сульфування тіофену при кімнатній температурі застосовують для виділення тіофену із кам’яновугільної смоли і з бензолу.

c. Ацилювання. При м’яких умовах на каталізаторі ZnCl₂ (або StCl₂).

Висновок за темою реакції електрофільного заміщення у гетеро циклів:

всі реакції електрофільного заміщення у фурані, тіофені, піролі проходять легше, ніж у бензолі, так як п’ятичленні гетероцикли є більшими донорами електронів ніж бензол.

Механізм S_E (електрофільне заміщення) в основному у a-положенні, так як при цьому s-комплекс має меншу енергію і відповідно більшу стійкість, ніж s-комплекс при заміщенні електрофілу у a-положенні.

3. Реакції приєднання

a. Приєднання водню

Дата добавления: 2014-01-05