吡咯

**'()是一种含有一个氮原子和两个共轭双键的五元芳香杂环化合物,化学式为C4H4NH。吡咯为一种无色挥发性液体,暴露在空气中很容易变黑。

在生物化学中,五元环至少含两个杂原子的吡咯衍生物称为“”(氮杂茂的英文发音之缩读的汉译),且唑只专用于此类吡咯衍生物的尾部词缀;但是在化学系统命名法中,(氮杂茂)亦指吡咯本身。

多个吡咯环可以形成更大的环系,如血红蛋白中的卟啉环,叶绿素中的卟吩环和维生素B12中的咕啉环。
,其为一种四碳一氮的五元芳香杂环。图示其衍生物的编号约定。]]

歷史
1857年,它從骨頭的熱解物中分離出來。它的名字來自希臘的**'(,“微紅,火熱”),來自用來檢測它的反應—當它被鹽酸浸濕後賦予木材紅色。

性质与反应
酸碱性
吡咯碱性较其它胺类弱,其共轭酸的pKaH约为–1到–2。这是因为氮原子上的一对电子与两个双键上的电子形成离域体系(Π)。正因为如此,吡咯有芳香性,形成共轭酸后芳香体系被破坏,故吡咯氮不易结合质子。

吡咯有微弱酸性,其pKa为16.5。用正丁基锂和氢化钠之类的强碱处理吡咯得其负离子,与亲电试剂如碘甲烷反应得N-甲基吡咯。
芳香性
与苯和其它五元杂环化合物比较,亲电取代反应活性吡咯>呋喃>噻吩>苯。吡咯亲电取代反应反应活性非常高,例如吡咯在氢氧化钠作用下与碘反应生成四碘吡咯。这是由于吡咯π电子雲密度高于苯,且碳正离子中间体非常稳定。吡咯硝化不宜直接使用硝酸,因易被氧化,常使用温和的非质子试剂硝酸乙酰酯;磺化也避免使用硫酸,常用吡啶与三氧化硫加合物作磺化试剂。

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吡咯亲电取代反应α位活性更高,可通过曼尼希反应或Vilsmeier-Haack反应从吡咯制备α位上有取代基的衍生物。
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吡咯与醛缩合得卟啉环,如苯甲醛与吡咯反应,冷凝得四苯基卟啉。对于取代吡咯,如已有基团为邻对位定位基,第二个基团进入相邻α位;如为间位定位基,则进入间位α位。

Image:Pyrrole Pre Distillation.jpg|蒸馏不纯的吡咯
Image:Pyrrole Post Distillation.jpg|得到无色透明的馏分

D-A反应
吡咯在一定条件下例如路易斯酸催化,或加热,高压而作为双烯体参与D-A反应。

鉴定
吡咯和被盐酸浸过的松木片作用,松木片会显鲜红色。

合成
工业上吡咯由呋喃在固体酸催化剂作用下与氨反应得到。

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取代吡咯的合成
取代吡咯有多种合成方法,较经典的有Knorr吡咯合成,Hantzsch吡咯合成与Paal-Knorr合成。

Piloty–Robinson吡咯合成使用肼和2倍当量的醛做原料,合成3,4位上具有特定取代基的吡咯。 反应生成二亚胺中间体(R–C=N−N=C–R),然后在盐酸作用下重排,失去一分子氨关环得取代吡咯。

改进的方法加入苯甲酰氯,在高温与微波照射反应:

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在上述反应的第二步发生了[3,3]σ迁移。

相关条目
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*四吡咯

参考资料

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