Как объяснить большую реакционную способность а-положений в ядрах тиофена, фурана, пиррола по сравнению с В-положениями? Нанапишите соответствующие уравнения реакций. (Решение → 2295)

Заказ №38754

Как объяснить большую реакционную способность а-положений в ядрах тиофена, фурана, пиррола по сравнению с В-положениями? Нанапишите соответствующие уравнения реакций.

Решение:

Для начала запишем структурные формулы веществ: Тиофен: Фуран: Пиррол: По электронному строению пиррол, фуран и тиофен являются ароматическими соединениями и, как следствие, реакции электрофильного замещения для них характерны в большей степени, чем присоединения. При этом их реакционная способность изменяется в последовательности: фуран > пиррол > тиофен > бензол. Повышенная реакционная способность этих соединений по сравнению с бензолом связана с положительным мезомерным эффектом гетероатома, который, с одной стороны, приводит к появлению частичного отрицательного заряда на атомах углерода в составе гетероцикла, обуславливающего большее сродство к электрофилу, а с другой стороны, приводит к более эффективной стабилизации катионного интермедиата этой реакции – s комплекса и, следовательно, к снижению энергии переходного состояния реакции (см. схему внизу). Поскольку пиррол и фуран неустойчивы в кислых средах, реакции электрофильного замещения для них проводят в существенно более мягких условиях, чем обычно используются для бензола. Тиофен более устойчив в кислой среде, и для его превращений могут быть использованы реагенты, являющиеся сильными кислотами. Электрофильное замещение для фурана, пиррола и тиофена протекает преимущественно в положение 2 (a-положение), поскольку возникающий при этом s-комплекс обладает более низкой энергией вследствие более эффективной резонансной стабилизации, чем s-комплекс, образующийся в