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.
| Pyrrol | |
|---|---|
 | |
| Obecné | |
| Systematický název | azol |
| Sumární vzorec | C₄H₅N |
| Vzhled | bezbarvá kapalina |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 109-97-7 |
| SMILES | N1C=CC=C1 |
| InChI | 1S/C4H5N/c1-2-4-5-3-1/h1-5H |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 67,091 g/mol |
| Teplota tání | −23 °C |
| Teplota varu | 129 až 131 °C |
| Hustota | 0,967 g.cm−3 |
| Bezpečnost | |
 GHS09 Varování[1] | |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Významné deriváty pyrolu editovat
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. (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.[2]
Historie editovat
Pyrrol byl poprvé objeven F. F. 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 editovat
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 editovat
Paalova–Knorrova pyrolová syntéza je kondenzací 1,4-dikarbonylové sloučeniny s přebytkem primárního aminu nebo amoniaku za vzniku pyrrolu.[3]
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.[3]
Reaktivita editovat
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. 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 editovat
Pyrrol účinkem anorganických kyselin při nízké teplotě protonizuje.[4]
Komerční použití editovat
Polypyrrol má určitou komerční hodnotu. N-Methylpyrrol je prekurzorem N-methylpyrrolkarboxylové kyseliny, stavebního kamene ve farmaceutické chemii. Pyrroly se také nacházejí v několika drogách, včetně atorvastatinu, ketorolaku a sunitinibu. Pyrroly se používají jako světlostálé červené, šarlatové a karmínové pigmenty.
Reference editovat
- ↑ a b Pyrrole. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ 17 Heterocyklické sloučeniny [online]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2022-02-18.
- ↑ a b Paal-Knorr Pyrrole Synthesis. www.organic-chemistry.org [online]. [cit. 2022-02-18]. Dostupné online.
- ↑ Paal-Knorr Pyrrole Synthesis [online]. Dostupné online.
Externí odkazy editovat
Obrázky, zvuky či videa k tématu Pyrrol na Wikimedia Commons
