Pirola atau pirol, adalah sejenis senyawa organik aromatik heterosiklik beranggota lima dengan rumus kimia C4H4NH.[1]
Turunan tersubstitusinya juga disebut pirola. Sebagai contoh, C4H4NCH3 adalah N-metilpirola. Porfobilinogen adalah pirola yang ter-trisubstitusi yang merupakan prekursor biosintetik banyak produk alami.[2]
Pirola merupakan komponen makrolingkar yang lebih kompleks, meliputi porfirin heme, klorin dan bakterioklorin[3] klorofil, dan porfirinogen.
Sifat-sifat
Pirola mempunyai kebasaan yang sangat rendah dibandingkan amina dan senyawa aromatik lainnya seperti piridina, di mana nitrogen pada cincin tidak berikatan dengan atom hidrogen. Kebasaan yang lebih rendah ini disebabkan oleh delokalisasi pasangan menyendiri elektron atom nitrogen apada cincin aromatik. Pirola adalah basa yang sangat lemah dengan pKaH sekitar −4. Protonasi akan menyebabkan senyawa ini kehilangan aromatisitas, sehingga proses ini sangat tidak difavoritkan.
Sintesis
Terdapat banyak metode sintesis organik pirola dan turunannya. Reaksi-raksi klasik misalnya sintesis pirola Knorr, sintesis pirola Hantzch, dan sintesis Paal-Knorr.
Bahan awal pada sintesis pirola Piloty-Robinson adalah 2 ekuivalen aldehida dan hidrozina.[4][5] Produk reaksinya adalah pirola dengan substituen tertentu pada posis 3 dan 4. Aldehida bereaksi dengan diamina menjadi zat antara di-imina (R–C=N−N=C–R), kemudia dengan penambahan asam klorida, menghasilkan penutupan cincin dan pelepasan amonia menjadi pirola.
Pada satu modifikasi, propionaldehida direaksikan pertama-tama dengan hidrazina, kemudian dengan benzoil klorida pada temperatur tinggi dan dibantu dengan iradiasi mikrogelombang:[6]
Pada langkah kedua, reaksi sigmatropik [3,3] terjadi di antara dua zat antara.
Reaktivitas
Baik proton NH dan CH pada pirola bersifat asam moderat dan dapat dideprotonasi dengan basa kuat seperti butillitium dan logam hidrida. "Pirolida" yang dihasilkan bersifat nukleofilik. Dengan menangkap konjugat basa dengan elektrofil (misalnya alkil atau asil halida) akan menunjukkan bagian mana yang terdeprotonasi sehingga akan bereaksi sebagai nukleofil. Distribusi produk reaksi ini sering kali kompleks dan tergantung pada basa yang digunakan (terutama ion lawan seperti litium dari butillitium atau natrium dari natrium hidrida), substitusi pirola yang telah ada, dan elektrofil.
Kontribusi resonansi pirola memberikan kontribusi pada pemahaman reaktivitas reaksi. Seperti furan dan tiofena, pirola lebih reaktif daripada benzena terhadap substitusi aromatik nukleofilik karena ia dapat menstabilisasi muatan positif zat antara karbokation. Hal ini karena nitrogen dapat mendonor pasangan menyendiri elektronnya ke dalam sistem resonansi cincin.
Pirola secara predominan menjalani substitusi aromatik elektrofilik pada posisi 2 dan 5, walaupun produk substitusi pada posisi 3 dan 4 juga didapatkan dalam rendemen yang rendah. Dua reaksi yang signifikan dalam menghasilkan pirola berfungsional adalah reaction Mannich dan reaksi Vilsmeier-Haack.[7][8] Kedua reaksi ini sangat cocok dengan berbagai macam substrat pirola. Reaksi pirola dengan formaldehida menghasilkan profirin.
Senyawa pirola juga dapat berpartisipasi pada reaksi sikloadisi (Diels-Alder) dalam kondisi-kondisi tertentu, seperti katalis asam Lewis, pemanasan, atau tekanan tinggi.
Penggunaan komersial
Pada laporan tahun 1994 yang dirilis oleh lima besar perusahaan rokok, pirola adalah salah satu dari 599 aditif yang digunakan dalam rokok.
[9]
Lihat pula
Referensi
- ^ Loudon, Marc G. (2002). "Chemistry of Naphthalene and the Aromatic Heterocycles.". Organic Chemistry (edisi ke-Fourth Edition). New York: Oxford University Press. hlm. 1135–1136. ISBN 0-19-511999-1.
- ^ Cox, Michael; Lehninger, Albert L; Nelson, David R. (2000). Lehninger principles of biochemistry. New York: Worth Publishers. ISBN 1-57259-153-6.
- ^ Jonas Jusélius and Dage Sundholm (2000). "The aromatic pathways of porphins, chlorins and bacteriochlorins". Phys. Chem. Chem. Phys. (Open access). 2: 2145–2151. doi:10.1039/b000260g.
- ^ Piloty, O. (1910). "Synthese von Pyrrolderivaten: Pyrrole aus Succinylobernsteinsäureester, Pyrrole aus Azinen". Chem. Ber. 43: 489. doi:10.1002/cber.19100430182.
- ^ Robinson, Gertrude Maud (1918). "LIV.—A new synthesis of tetraphenylpyrrole". J. Chem. Soc. 113: 639. doi:10.1039/CT9181300639.
- ^ Benjamin C. Milgram, Katrine Eskildsen, Steven M. Richter, W. Robert Scheidt, and Karl A. Scheidt (2007). "Microwave-Assisted Piloty-Robinson Synthesis of 3,4-Disubstituted Pyrroles". J. Org. Chem. (Note). 72 (10): 3941–3944. doi:10.1021/jo070389.
- ^ Jose R. Garabatos-Perera, Benjamin H. Rotstein, and Alison Thompson (2007). "Comparison of Benzene, Nitrobenzene, and Dinitrobenzene 2-Arylsulfenylpyrroles". J. Org. Chem. 72: 7382–7385. doi:10.1021/jo070493r.
- ^ The 2-sulfenyl group in the pyrrole substrate acts as an activating group and as a protective group that can be removed with Raney nickel
- ^ quitsmoking.about.com Link Diarsipkan 2006-05-23 di Wayback Machine.
Pranala luar
