Chơng 31
HợP CHấT Dị VòNG 5 CạNH 1 Dị Tố
Mục tiêu
1. Giải thích đợc cấu tạo của furan, pyrrol và thiophen.
2. Trình bày đợc tính chất hóa học của chúng.
Furan, pyrol, thiophen là những dị vòng đơn giản nhất của hợp chất dị vòng
5 cạnh một dị tố.

Các dị vòng 5 cạnh 1 dị tố nh là các dien liên hợp. Furan nh là một ether
vòng, pyrrol nh là một amin vòng và thiophen nh là một sulfid vòng. Nhng
những hợp chất này không thể hiện đầy đủ tính chất của một ether, amin, sulfur.
Ví dụ: ở điều kiện thờng thiophen không bị oxy hóa (phản ứng đặc trng của
sulfur), pyrrol không có tính base nh một amin.
Cặp điện tử tự do trên dị tố cùng với các điện tử p của những nguyên tử
carbon xen phủ với nhau tạo hệ thống liên hợp có tính thơm nên đã làm mất đi
tính chất cơ bản của ether, amin và sulfid.
Các dị vòng thơm 5 cạnh một dị tố thể hiện những tính chất của
hydrocarbon thơm nh phản ứng thế ái điện tử: phản ứng nitro hóa, phản ứng
sulfon hóa, phản ứng halogen hóa, phản ứng acyl hóa theo Friedel -Crafts và cũng
có thể tham gia phản ứng Reimer -Tieman, phản ứng ngng tụ với muối diazoni.
Phản ứng thế ái điện tử ở hợp chất dị vòng thơm 5 cạnh một dị tố có thể xảy ra
theo sự định hớng nh sau:
S
N
H
Thiophen
..
Pyrrol

+

tơng tác vào vị trí 2 thì tạo

thành 3 carbocation có thể có là III, IV và V.

93
3
2
+ E
+
X
V
IV
III
II
I
1
+
+
X
E
H
++
+
X
E
H
X
E

,



,
. .
. .

1.1. Tổng hợp nhân furan
1.1.1. Dehydrat hóa hợp chất 1,4-dicarbonyl
O
RR'
CC
HO HO
RR'
CC
OO
RR'
+ 2 H
2
O
+

1.1.2. Ngng tụ

-halogenoceton với ester của

-ceton acid
O
R


94
(H
+
)
H
2
O
. .
. .
CC
OO
RR'
O
R


Furan bị hydro hóa có xúc tác tạo tetrahydrofuran
Tetrahydrofuran
Furan
xuực taực
+ 2H
2
. .
. .
O
. .

o
C
+ HCl
+ Cl
2
. .
. .
O
. .
. .
O
Cl
O
NO
2
. .
. .
+ CH
3
COONO
2
+ CH
3
COO
H
O
. .
. .
2-Nitrofuran


5
)
2
O : BF
3
+ CH
3
COOH
0
o
CFuran dễ dàng tạo hợp chất cơ thủy ngân theo phản ứng sau:
O
HgCl
O
. .
. .
+ HgCl
2
+ HCl
CH
3
COONa95
1.3. Các dẫn xuất quan trọng của furan
1.3.1. Furfural

- 3H
2
O
Pentozan Pentose Furfural
H
2
O , H
+

Hóa tính: Furfural có tính chất giống nh furan.

Có thể nitro hoá furfural bằng hỗn hợp acid HNO
3

và H2SO4 đậm đặc khi
có anhydrid acetic làm dung môi và ở nhiệt độ thấp (-20

C). Phản ứng thế
ở vị trí 5.
5
O
CHOO
2
N
1
2
5



Furfural tác dụng với anilin khi có mặt của acid HCl, vòng furan bị phá
vỡ và tạo hợp chất có màu (phản ứng Dieckmann 1905) ứng với công thức
cấu tạo sau:
. .
. .
+
. .
+
C
6
H
5
NH
2
C
6
H
5
NH
2
.HCl
-H
2
O
O
CHO
O
CHO

O
CHO
2
N
H
2
NHN C NH
2
O (S)
. .
. .
+
. .
. .
O
CHOO
2
N
+ H
2
O

1.3.2. Benzofuran - Coumaron

4
7
6
5
3
2

2
N
CH N
N
N
O
R
O
O
O
2
N CHNR

Kháng khuẩn đờng tiểu tiện Kháng khuẩn đờng ruột
Acid ascorbic (Vitamin C):
O
CH
O
OHHO
OH
HOCH
2

2. Nhóm pyrrol

,



,