Furano, pirrol y tiofeno
Son los compuestos heterocíclicos de 5 átomos más simples
Seis electrones deslocalizados: cuatro de dobles enlaces y dos del átomo de oxígeno.
los
Energía de resonancia menor que la del benceno, del tiofeno y del pirrol. Por lo que el furano es menos aromático que estos. Las especies cargadas contribuyen minoritariamente al híbrido de resonancia, por lo que la química del furano será en parte aquella la de los compuestos aromáticos y en parte a aquella de los dienos.
El pirrol es una base débil comparado con las aminas, los electrones desapareados del N están involucrados en la nube p. Las estructuras resonantes reactividad del compuesto.
describen
la
Como una consecuencia de su aromaticidad, el tiofeno no exhibe las propiedades típicas de los tioéteres.
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Generales: FURANO
PIRROL
TIOFENO
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HINSBERG
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Los anillos de cinco miembros como el furano, el tiofeno y el pirrol muestran gran reactividad antes los agentes electrofílicos comunes. Su reactividad se asemeja a las anilinas y fenoles.
La susceptibilidad del ataque electrofílico se debe a la distribución asimétrica de la carga en los heterociclos debido a que los átomos de carbono del anillo tienen más carga negativa que en el benceno.
La sustitución tiene preferencia en la posición 2, porque este estado de transición tiene menor energía, por lo tanto, mayor estabilidad por resonancia que en la posición 3.
Reactividad
Furano> Pirrol Tiofeno> benceno
>
La baja reactividad del tiofeno permite manejar condiciones más amplias para la sustitución electrofilíca.
Tiofeno Rapidez con H2SO4 95%, temperatura ambiente
EL FURANO Y EL PIRROL NO PUEDEN UTILIZAR CONDICIONES TAN ACIDAS, ya que puede favorecer la polimerización o el rompimiento del anillo.
El benceno y sus derivados no se sulfonan con este reactivo.
Nitración del benceno
Las mismas condiciones que se emplean para la nitración del benceno y sus derivados, provocan la destrucción del heterociclo y la formación de alquitrán.
Orto, para
SUSTRACTORES DE ELECTRONES
POSICIÒN 3
Sustractor orienta “meta”
Ocupara la posición α más alejada del sustituyente
Halógenos son sustituyentes desactivadores débiles, por lo tanto también pueden donar electrones por resonancia y al mismo tiempo retirarlos del anillo por efecto inductivo. Sustituyentes como el bromo dirige a la posición 2 adyacente
SUSTRACTORES DE ELECTRONES
Se favorece la sustitución en el carbono 4; sustitución en C3 y C5 está desfavorecida porque generaría una carga positiva en el carbono enlazado al grupo atractor Con ataque en el C4 solo hay dos formas resonantes pero ninguna esta desestabilizado.
DADORES DE ELECTRONES
Dirigen el ataque a la posición 2.
Si el sustituyente tiene gran impedimento estérico se va a preferir el ataque en el carbono 5
DADORES DE ELECTRONES
Cuando el sustituyente tiene tiene bajo poder de orientation (ej. CH3)
favorece sustitución en C5 – ataque en C3 solo generaría 2 formas resonantes.
Cuando la influencia es más activadora (-OCH3, SCH3 Y –NHCOCH3), suele ocurrir la sustitución también en el carbono 3.
La mayor reactividad de los heteroaromáticos puede atribuirse al efecto de inducción del heteroátomo que aumenta un poco la deficiencia de electrones en el carbono vecino.
La pirrolina y la pirrolidina son productos de hidrogenación del pirrol. El monómero es carcinógeno y es extremadamente tóxico para la vida acuática; pero su polímero (el PVP) en estado puro es completamente sano. No sólo es inocuo, sino que también se lo emplea como expansor del plasma sanguíneo en víctimas traumatológicas.
Algunas semicarbazonas, como la nitrofurazona, y las tiosemicarbazonas, son conocidas por tener actividad antiviral y anticancerígena, usualmente mediada a través de atrapar al cobre o hierro en las células. Se utiliza en la prevención y tratamiento de procesos infecciosos cutáneos, tales como heridas y quemaduras poco extensas, ulceraciones y piodermitis.
PAQUETTE. Fundamentos de Química Heterocíclica. Editorial limusa. 2002. pág. 113-145. P. Y. BRUICE, QUIMICA ORGANICA, quinta edición, editorial person, 2008. Pág. 955-959
