pirrol, furano y tiofeno
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Dr. Carlos Jesus Cortes Garcia (Charly House) Universidad de Guanajuato DCNyE
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Pirrol, furano y tiofeno.
El pirrol, el furano y el tiofeno son isoelectrónicos. EN el furano y en el tiofeno, el enlace N-H del pirrol es reemplazado por un par de electrones no enlazantes que se aloja en el orbital híbrido sp2 del oxígeno o del azufre, respectivamente.
Todas estas especies son aromáticas. El furano y el tiofeno tienen dos pares de electrones no enlazantes, pero solamente un par se encuentra en el orbital p sin hibridar y es capaz de
solaparse con los átomos de carbono del anillo. Dr. Carlos Jesus Cortes Garcia (Charly
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Aromatic Five-Membered Heterocycles
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Es isoelectrónico con el anión ciclopentadienilo pero eléctricamente neutro
1.- PIRROL
N
H
H
H
H
H
.
..
.
¨
En el pirrol las cinco formas resonantes no son equivalentes: hay una sin separación de cargas y dos pares de formas canónicas equivalentes en las que existe separación de cargas y que indican que la densidad electrónica se aleja del nitrógeno
La contribución de las formas resonantes es distinta: I > III = IV > II = V
N
H
N
H
N
H
N
H
N
H
++++
-
--
-
..
I II III IV V
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Propiedades Físicas:
Liquido incoloro
Olor parecido al cloroformo
Oscurece en el aire
Soluble con compuestos orgánicos
Propiedades Químicas:
Ácidos y bases débiles; el par no
compartido del nitrógeno, esta
deslocalizado, le da la característica de
muy baja basicidad.
Puede realizar: Nitración, Sulfonación Dr. Carlos Jesus Cortes Garcia (Charly
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Pyrrole is an extremely weak base
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The dipole moment in pyrrolidine (left) is attributed to the electron-withdrawing property of the nitrogen atom
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Sus estructuras son análogas a las del pirrol, salvo que el NH está reemplazado por un S o por un O
2.- TIOFENO Y FURANO
Tienen: 1 par de e- en un orbital sp2 (plano del anillo) 1 par de e- en el sextete aromático
Z
H
HH
H
:
. .
..¨ Z = O FURANO
Z = S TIOFENONO
En ambos casos se pueden escribir formas canónicas análogas a las del pirrol
S
d -
d
d -
d - d - O
d -
d
d -
d - d -
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FURANO:
Heterocíclico aromático
Tiene átomo de carbono y oxigeno
Liquido incoloro
Olor parecido al cloroformo
Inestable a la presencia del aire.
Posee propiedades de nitración y sulfonación
Produce reacciones de sustitución típica de
los sistemas aromáticos.
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El mayor tamaño del átomo de S es uno de los motivos que hace al tiofeno más estable (más aromático) que al pirrol o al furano:
Los ángulos de enlace son mayores y se evita la tensión angular
Otra contribución significativa a la estabilización del tiofeno radica en la participación de los orbitales d del AZUFRE
S
H
HH
H
:
. .
..¨
O
H
HH
H
:
. .
..¨
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Other Five Membered Heterocycles
N
H
S O
Pyrrole
Thiophene Furan
The least aromatic: The O atom is too electronegative
Can give addition, as well as substitution products when reacted with E+
Less reactive than pyrrole, but substitution always at 2-position
More aromatic than Furan
Electrophilic Substitution, not addition
Least reactive
Thiophene has similar reactivity to benzene Dr. Carlos Jesus Cortes Garcia (Charly House) Universidad de Guanajuato DCNyE
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