Pyrrol

Pyrrol (též pyrol; systematicky azol) je bezbarvá kapalina, nepříjemně páchnoucí, ve vodě nerozpustná, toxická. Vyskytuje se v černouhelném dehtu, v produktech suché destilace kostí, rohoviny. Je stavební jednotkou řady přírodních biologických významných látek, především tzv. tetrapyrrolových barviv (např. chlorofyl, hemoglobin, bilirubin) jejichž základem je porfin - tvořený čtyřmi pyrrolovými kruhy spojenými methinovými můstky. Pyrrol snadno podléhá oxidaci (vzdušným kyslíkem, laboratorně např. chloridem železitým), čímž vznikají reaktivní kation-radikály, či dikationty pyrrolu. Vznikem těchto elektrofilních molekul a jejich vzájemnou interakcí dochází k polymeraci pyrrolu, čímž vzniká makromolekulární sloučenina polypyrrol.

Významné deriváty pyrolu

Pyrrol sám se přirozeně nevyskytuje, ale mnoho z jeho derivátů se nachází v různých kofaktorech a přírodních produktech. * Prolin a hydroxyprolin - jsou součástí bílkovin * Indol - krystalická látka s příjemnou vůni, je obsažena v květech jasmínu a v citrusech, je základem řady alkaloidů, součást hormonů, barviv, aminokyseliny tryptofan. +more (INDIGO-derivát indolu, což je modré barvivo, získávané již ve středověku z rostlin, dnes se vyrábí synteticky. ) Biochemicky významnými deriváty pyrrolu jsou cyklické tetrapyrroly (červený hem, zelený chlorofyl, růžový kyanokobalamin). Základní strukturou hemu je cyklický tetrapyrrol porfin, ve kterém jsou čtyři pyrrolová jádra spojena čtyřmi methinovými skupinami =CH− v polohách 2 a 5. Deriváty porfinu, které mají navázány v polohách různé substituenty, se nazývají porfyriny. Porfin a porfyriny představují planární, dokonale konjugované systémy dvojných vazeb a proto jsou výrazně zbarvené.

Historie

Pyrrol byl poprvé objeven F. F. +more Rungem v roce 1834 jako složka černouhelného dehtu. V roce 1857 byl izolován z pyrolyzátu kosti. Jeho název pochází z řeckého pyrrhos (πυρρός, „načervenalý, ohnivý“), z reakce používané k jeho detekci - červené barvy, kterou dodává dřevu, když je navlhčen kyselinou chlorovodíkovou.

Příprava

Pyrrol se průmyslově připravuje zpracováním furanu amoniakem v přítomnosti pevných kyselých katalyzátorů, jako je SiO2 a Al2O3. Pyrrol může být také vytvořen katalytickou dehydrogenací pyrrolidinu.

Paalova-Knorrova pyrolová syntéza

Paalova-Knorrova pyrolová syntéza je kondenzací 1,4-dikarbonylové sloučeniny s přebytkem primárního aminu nebo amoniaku za vzniku pyrrolu.

Reakce může být provedena za neutrálních nebo slabě kyselých podmínek. Přidání slabé kyseliny, jako je kyselina octová, urychluje reakci, ale použití aminových/amonných hydrochloridových solí nebo reakce při pH < 3 vedou k furanům jako hlavním produktům.

Reaktivita

Vzhledem ke svému aromatickému charakteru se pyrrol obtížně hydrogenuje. Jeho reaktivita je podobná reaktivitě benzenu a anilinu v tom, že se snadno alkyluje a acyluje. +more Za kyselých podmínek pyrroly snadno polymerují, a proto mnoho elektrofilních činidel, která se používají v chemii benzenu, nelze na pyrroly použít. Naproti tomu substituované pyrroly (včetně chráněných pyrrolů) byly použity v široké škále transformací.

Reakce s kyselinami

Pyrrol účinkem anorganických kyselin při nízké teplotě protonizuje.

Komerční použití

Polypyrrol má určitou komerční hodnotu. N-Methylpyrrol je prekurzorem N-methylpyrrolkarboxylové kyseliny, stavebního kamene ve farmaceutické chemii. +more Pyrroly se také nacházejí v několika drogách, včetně atorvastatinu, ketorolaku a sunitinibu. Pyrroly se používají jako světlostálé červené, šarlatové a karmínové pigmenty.

Reference

Externí odkazy