| Pirrol | |
|---|---|
 |  |
 |  |
1H-Pirrol | |
Outros nomes Azol | |
| Identificadores | |
| Número CAS | 109-97-7 |
| PubChem | 8027 |
| ChemSpider | 7736 |
| UNII | 86S1ZD6L2C |
| Número CE | 203-724-7 |
| Número UN | 1992, 1993 |
| ChEBI | CHEBI:19203 |
| ChEMBL | CHEMBL16225 |
| Número RTECS | UX9275000 |
| Referencia Beilstein | 1159 |
| Referencia Gmelin | 1705 |
| Imaxes 3DJmol | Image 1 Image 2 |
| |
| |
| Propiedades | |
| Fórmula molecular | C4H5N |
| Masa molar | 67,09 g mol−1 |
| Densidade | 0,967 g cm–3 |
| Punto de fusión | −23 °C; −9 °F; 250 K |
| Punto de ebulición | 129–131 °C; 264–268 °F; 402–404 K |
| Presión de vapor | 7 mmHg a 23 °C |
| Viscosidade | 0,001225 Pa s |
| Termoquímica | |
| Entalpía estándar de formación ΔfH | 108,2 kJ mol–1 (gas) |
| Entalpía estándar de combustión ΔcH | 2242 kJ mol–1 |
| Capacidade calorífica,C | 1,903 J k–1 mol k–1 |
| Perigosidade | |
| NFPA 704 |  2 2 0 |
| Punto de inflamabilidade | 3 333 °C; 6 031 °F; 3 606 K |
| Temperatura de autoignición | 550 °C; 1 022 °F; 823 K |
| Límites de explosividade | 3,1–14,8% |
Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa. | |
Opirrol é un composto químico orgánico aromático eheterocíclico, formado por un anel de cinco membros coafórmula C4H5N. Os seus derivados substituídos tamén se chaman pirrois (por exemplo, oN-metilpirrol).
Os pirrois únense formando aneis compostos máis grandes, como asporfirinas do grupohemo, asclorinas ebacterioclorinas,clorofilas e o anel decorrina. Por exemplo, o grupo hemo fórmase a partir doporfobilinóxeno, un pirrol trisubstituído.
O pirrol ten unha basicidade moi baixa comparada coa dasaminas máis comíns e coa doutros compostos aromáticos como apiridina. Esta diminución da basicidade atribúese á deslocalización do par de electróns non compartidos do nitróxeno do anel. Aprotonación do pirrol orixina a perda da súaaromaticidade e, por tanto, é termodinamicamente desfavorable.
Como moitas outras aminas, o pirrol escurécese ao expoñerse ao aire e á luz, debido á formación depolipirrois eóxidos aminados, polo que debe ser destilado inmediatamente antes de usalo.[1]
O pirrol prepárase industrialmente tratando ofurano conamoníaco en presenza duncatalizador sólido ácido.[2]
Outra vía sintética do pirrol consiste nadescarboxilación domucato de amonio, un sal deamonio doácido múcico. Normalmente, este sal quéntase nun aparato dedestilación conglicerol comosolvente.[3]
Existen moitos métodos para asíntese orgánica de derivados do pirrol. As reaccións máis comúns son asíntese de pirrois de Hantzsch, a síntese deKnorr e a síntese dePaal-Knorr. Outros métodos máis especializados son os que abreviaremos aquí.
Os reactivos iniciais para asíntese de Piloty-Robinson son dous equivalentes dunaldehido e dehidracina.[4][5] O produto é un pirrol consubstituíntes específicos nas posicións 3 e 4. O aldehido reacciona coadiamina dando un intermediario di-imina (R–C=N−N=C–R), no cal ao agregarácido clorhídrico prodúcese o peche do anel e a perda de amoníaco dando o pirrol.
Unha alternativa a esta reacción é tratar primeiro opropionaldehido con hidracina e logo concloruro de benzoílo a altas temperaturas á vez que se irradia conmicroondas:[6]
No segundo paso, ten lugar unhareacción sigmatrópica [3,3] entre os dous intermediarios da reacción.Finalmente, o pirrol pode serpolimerizado para producirpolipirrol.
Oprotón NH nos pirrois é moderadamente ácido cun pKa de 16,5. O pirrol pode serdesprotonado conbases fortes como obutil-litio ou ohidruro de sodio. O pirroluro resultante énucleófilico. Despois, ao tratarmos estabase conxugada cunelectrófilo como oioduro de metilo dános N-metilpirrol.
Examinar as estruturas que contribúen á resonancia do pirrol dános unha visión máis clara da reactividade deste composto. Igual ca ofurano e otiofeno, o pirrol é máis reactivo ca obenceno ante asubstitución electrofilica aromática debido a que pode estabilizar a carga positiva nocarbocatión intermedio.
O pirrol experimenta unhasubstitución electrofílica aromática predominantemente nas posicións 2 e 5. Dúas reaccións especialmente notables destinadas á produción de pirrois funcionalizados (con distintosgrupos funcionais) son areacción de Mannich e areacción de Vilsmeier-Haack (abaixo),[7][8] as cales son compatibles cunha gran variedade de substratos pirrólicos.
O pirrol tamén pode reaccionar con aldehidos para darporfirinas. Por exemplo, obenzaldehido condensa co pirrol para dartetrafenilporfirina. Ademais, os compostos do pirrol poden tamén participar encicloadicións como nareacción de Diels-Alder baixo certas condicións, por exemplo, en presenza de catálise ácida (de Lewis), quentamento ou alta presión.
O pirrol tamén polimeriza en presenza de luz. Pode utilizarse un axente oxidante como opersulfato de amonio a 0 °C na escuridade, para controlar dita polimerización.
O pirrol non ten unha aplicación comercial significativa, mais oN-metilpirrol é un precursor do ácido N-metilpirrolcarboxílico, o cal se usa como precursor na industria farmaceútica.[2]
Análogos estruturais do pirrol son:
Análogos estruturais heteroatómicos dos pirrois son:
Entre os derivados do pirrol está oindol, un derivado cun anelbencénico fusionado.
