#1 Атом азота пиррола участвует в сопряжении, поэтому протонирование его фатально для молекулы. Оно приводит к интермедиату (I), который неароматичен и легко полимеризуется. Визуально при прибавлении соляной или бромоводородной кислоты к незамещенному пирролу быстро образуется чёрная полимерная «чача», которая трудно отмывается даже щелочью от стенок колбы.
#2 Фуран менее ароматичен, поэтому для него потеря ароматичености не так критична как для пиррола и кислотное раскрытие кольца для него протекает легче и более гладко.
Протонирование фурана в неводной среде в отсутствии сторонних нуклеофилов приведёт к катионам (2) и (3). Продукт (2) альфа-протонирования участвует, например, в стадиях обмена протия на дейтерий.
Бета-протонированный катион (3) в присутствии нуклеофилов (например воды), присоединяет их. Это может приводить к раскрытию цикла. Так что в водном разбавленном растворе HBr есть вероятность получить янтарный альдегид (5), помимо побочных продуктов полимеризации и поликонденсации.
Если вы добавите нуклеофильную среду, например, насыщенный бромоводородом метанол в присутствии небольшого количества воды, то процесс пройдёт глубже с образованием полного диацеталя янтарного альдегида (6). Нередко этим приемом часто пользуются в синтезах на основе фурана, получают производные, потом раскрывают или рециклизуют с кислотного катализа.
Уравнение реакции пиррола (C4H5N) с бромоводородом (HBr) можно записать следующим образом:
C4H5N + HBr -> C4H6NBr
В данной реакции протон присоединяется к атому азота (N) пиррола. Это происходит потому, что атом азота в пирроле обладает свободной электронной парой, что делает его основанием и сильным акцептором протонов.
Уравнение реакции фурана (C4H4O) с бромоводородом (HBr) будет выглядеть следующим образом:
C4H4O + HBr -> C4H5OBr
В данной реакции протон также присоединяется к атому азота (O) фурана. Атом кислорода в фуране также обладает свободной электронной парой, что делает его основанием и сильным акцептором протонов.
Присоединение протона к атому азота или кислорода является важным шагом в этих реакциях, так как позволяет образовать новую связь и образовать продукты с измененной структурой.
#1 Атом азота пиррола участвует в сопряжении, поэтому протонирование его фатально для молекулы. Оно приводит к интермедиату (I), который неароматичен и легко полимеризуется. Визуально при прибавлении соляной или бромоводородной кислоты к незамещенному пирролу быстро образуется чёрная полимерная «чача», которая трудно отмывается даже щелочью от стенок колбы.
#2 Фуран менее ароматичен, поэтому для него потеря ароматичености не так критична как для пиррола и кислотное раскрытие кольца для него протекает легче и более гладко.
Протонирование фурана в неводной среде в отсутствии сторонних нуклеофилов приведёт к катионам (2) и (3). Продукт (2) альфа-протонирования участвует, например, в стадиях обмена протия на дейтерий.
Бета-протонированный катион (3) в присутствии нуклеофилов (например воды), присоединяет их. Это может приводить к раскрытию цикла. Так что в водном разбавленном растворе HBr есть вероятность получить янтарный альдегид (5), помимо побочных продуктов полимеризации и поликонденсации.
Если вы добавите нуклеофильную среду, например, насыщенный бромоводородом метанол в присутствии небольшого количества воды, то процесс пройдёт глубже с образованием полного диацеталя янтарного альдегида (6). Нередко этим приемом часто пользуются в синтезах на основе фурана, получают производные, потом раскрывают или рециклизуют с кислотного катализа.
Удачи!