Pyrrole ist eine heterocyclic aromatische organische Zusammensetzung, ein fünf-membered Ring mit der Formel CHNH. Es ist eine farblose flüchtige Flüssigkeit, die sogleich nach der Aussetzung dunkel wird, um zu lüften. Eingesetzte Ableitungen werden auch pyrroles, z.B, N-methylpyrrole, CHNCH genannt. Porphobilinogen, ein trisubstituted pyrrole, ist der biosynthetic Vorgänger zu vielen natürlichen Produkten wie heme.

Pyrroles sind Bestandteile von komplizierteren Makrozyklen, einschließlich des porphyrins von heme, dem chlorins, bacteriochlorins, Chlorophyll, porphyrinogens.

Eigenschaften

Pyrrole hat sehr niedrige Basizität im Vergleich zu herkömmlichen Aminen und einigen anderen aromatischen Zusammensetzungen wie Pyridin. Diese verminderte Basizität wird dem delocalization des einsamen Paares von Elektronen des Stickstoff-Atoms im aromatischen Ring zugeschrieben. Pyrrole ist eine sehr schwache Basis mit einem pK von ungefähr 1 zu-2. Protonation läuft auf Verlust von aromaticity hinaus, und ist deshalb, ungünstig.

Wie viele Amine, pyrrole zersetzt sich langsam auf der Aussetzung, um zu lüften und sich zu entzünden. Mit der Zeit wird es braun mit der Zeit wegen der Anhäufung von Unreinheiten wie polypyrrole und verschiedene Amin-Oxyde. Es wird gewöhnlich durch die Destillation sofort vor dem Gebrauch gereinigt.

Image:Pyrrole Pre Destillation jpg|Impure pyrrole zu sein, der destilliert ist, um es von farbigen Unreinheiten zu trennen

Image:Pyrrole Postdestillation jpg|Pure pyrrole gesammelt vom stillen ist jetzt farblos und zu allen Wellenlängen des sichtbaren Lichtes wegen der Eliminierung von Unreinheiten durchsichtig

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Synthese

Pyrrole ist industriell durch die Behandlung von furan mit Ammoniak in Gegenwart von festen sauren Katalysatoren bereit.

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Ein synthetischer Weg zu pyrrole schließt die Decarboxylierung von Ammonium mucate, dem Ammonium-Salz von Schleimsäure ein. Das Salz wird normalerweise in einer Destillationseinstellung mit dem Glyzerin als ein Lösungsmittel geheizt.

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Eingesetzter pyrroles

Viele Methoden bestehen für die organische Synthese von pyrrole Ableitungen. Klassische "genannte Reaktionen" sind die Synthese von Knorr pyrrole, die Synthese von Hantzsch pyrrole und die Synthese von Paal-Knorr. Mehr spezialisierte Methoden werden hier verzeichnet.

Die Ausgangsmaterialien im Piloty-Robinson pyrrole Synthese sind 2 Entsprechungen von einem Aldehyd und hydrazine. Das Produkt ist ein pyrrole mit spezifischem substituents in den 3 und 4 Positionen. Der Aldehyd reagiert mit dem diamine auf ein Zwischenglied di-imine (R-C=NN=C-R), der, mit zusätzlicher Salzsäure, Ringverschluss und Verlust von Ammoniak zum pyrrole gibt.

In einer Modifizierung wird propionaldehyde zuerst mit hydrazine und dann mit dem benzoyl Chlorid bei hohen Temperaturen behandelt und durch das Mikrowellenausstrahlen geholfen:

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Im zweiten Schritt [3,3] findet sigmatropic Reaktion zwischen zwei Zwischengliedern statt.

Pyrrole kann polymerized sein, um polypyrrole zu bilden.

Reaktionsfähigkeit

Das NH Proton in pyrroles ist gemäßigt acidic mit einem pK 16.5. Pyrrole kann deprotonated mit starken Basen wie butyllithium und Natrium hydride sein. Das resultierende Alkali pyrrolide ist nucleophilic. Wenn er diese verbundene Basis mit einem electrophile wie Methyl behandelt, gibt iodide N-methylpyrrole.

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Die Klangfülle-Mitwirkenden von pyrrole gewähren Einblick zur Reaktionsfähigkeit der Zusammensetzung. Wie furan und thiophene ist pyrrole mehr reaktiv als Benzol zum electrophilic aromatischen Ersatz, weil es im Stande ist, die positive Anklage des Zwischengliedes carbocation zu stabilisieren.

Pyrrole erlebt electrophilic aromatischen Ersatz vorherrschend an den 2 und 5 Positionen. Zwei solche Reaktionen, die besonders bedeutend sind, um functionalized pyrroles zu erzeugen, sind die Reaktion von Mannich und die Vilsmeier-Haack Reaktion (gezeichnet unten), beide von dem vereinbar mit einer Vielfalt von pyrrole Substraten.

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Pyrroles reagieren mit Aldehyden, um porphyrins zu bilden. Zum Beispiel verdichtet sich benzaldehyde mit pyrrole, um tetraphenylporphyrin zu geben. Zusammensetzungen von Pyrrole können auch an cycloaddition (Diels-Erle) Reaktionen unter bestimmten Bedingungen, solcher als unter der Säure-Katalyse von Lewis, der Heizung oder dem Hochdruck teilnehmen.

Pyrrole polymerizes im Licht. Ein Oxidieren-Reagenz, wie Ammonium persulfate, kann auch normalerweise an 0 ºC und in der Dunkelheit verwendet werden, um den polymerization zu kontrollieren.

Kommerzieller Gebrauch

Pyrrole hat keine bedeutende kommerzielle Anwendung außer dem verwenden als ein Zusatz zu Zigaretten. N-methylpyrrole ist ein Vorgänger zu N-methylpyrrolecarboxylic Säure, einem Baustein in der pharmazeutischen Chemie.

Analoga und Ableitungen

Strukturanaloga von pyrrole schließen ein:

• Pyrroline, ein teilweise durchtränktes Analogon mit einer Doppelbindung
• Pyrrolidine, das durchtränkte hydrogenated Analogon
• Kryptopyrrole, eine pyrrole Ableitung, die einmal vorgehabt ist, mit Schizophrenie vereinigt zu werden

Heteroatom Strukturanaloga von pyrrole schließen ein:

• Arsole, ein gemäßigt aromatisches arsenhaltiges Analogon
• Bismole, ein Wismut-Analogon
• Borole, ein Bor-Analogon
• Furan, ein aromatisches Sauerstoff-Analogon
• Gallole, ein Gallium-Analogon
• Germole, ein Germanium-Analogon
• Phosphole, ein nichtaromatisches Phosphor-Analogon
• Pyrazole und imidazole, Analoga mit zwei Stickstoff-Atomen
• Silole, ein Silikonanalogon
• Stannole, ein Zinnanalogon
• Stibole, ein Antimon-Analogon
• Thiophene, ein Schwefel-Analogon

Ableitungen von pyrrole schließen indole, eine Ableitung mit einem verschmolzenen Benzol-Ring ein.

Siehe auch

• Pyroluria
• Einfache aromatische Ringe

Links

• Allgemeine Synthese und Reaktionsfähigkeit von Pyrrole
• Synthese von pyrroles (Übersicht von neuen Methoden)
• Ersatz-Reaktionsmechanismen von Stickstoff enthaltendem heteroaromatics