Tài liệu Các hợp chất dị vòng chứa nitơ

CÁC HỢP CHẤT DỊ VÒNG CHỨA NITƠ MÃ: H06 Phần 1: MỞ ĐẦU I. Lý do chọn chuyên đề Hợp chất dị vòng là hợp chất có chứa hệ vòng, trong vòng đó ngoài nguyên tử cacbon còn có nguyên tử của các nguyên tố khác như nitơ, oxi, lưu huỳnh… Các hợp chất dị vòng được phân bố rộng rãi trong thiên nhiên, chúng có vai trò quan trọng trong các chu trình trao đổi chất và có hoạt tính sinh học cao. Vì vậy các thuốc chữa bệnh đều phần lớn chứa trong nó các phân tử dị vòng, điều đó giải thích vì sao hiện nay hơn một phân nửa số công trình khoa học công bố trong các tạp chí về hoá học hữu cơ lại thuộc về hợp chất dị vòng. Đề thi chọn học sinh giỏi Quốc gia, quốc tế môn Hoá học hướng đến tìm, phát hiện để phát triển và đào tạo những chuyên gia, những nhà khoa học làm việc trong lĩnh vực hoá học nên không thể thiếu kiến thức về hợp chất dị vòng. Tuy nhiên kiến thức về hợp chất dị vòng là một lĩnh vực khá mới mẻ với học sinh, khó học, khó nhớ và khó tiếp thu. Để học sinh có thể dễ dàng hơn trong việc tìm hiểu hợp chất dị vòng, chúng ta có thể chia nhỏ hợp chất dị vòng theo từng mảng để nghiên cứu và trong chuyên đề này tôi muốn chọn chia dị vòng theo dị tử và tôi chọn mảng dị vòng có nhiều ứng dụng nhất trong thực tế: dị vòng có chứa dị tử là nitơ. II. Mục đích nghiên cứu Thông qua hệ thống lý thuyết và bài tập ví dụ nhằm giúp học sinh có thể tiếp thu kiến thức về hợp chất dị vòng có nitơ tốt hơn, từ đó tiếp thu tốt kiến thức về dị vòng nói chung nhằm hướng tới các kì thi học sinh giỏi quốc gia, quốc tế và hướng tới các công trình nghiên cứu thực tế sau này về hợp chất dị vòng. III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1. Các kiến thức lý thuyết về hợp chất dị vòng có nitơ. 2. Hệ thống các bài tập áp dụng dành cho học sinh giỏi các cấp. IV. Nhiệm vụ nghiên cứu. Giúp học sinh tiếp thu kiến thức về hợp chất dị vòng một cách dễ dàng và khoa học. V. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu về hợp chất dị vòng có nitơ trong các tài liệu bồi dưỡng kiến thức cho học sinh chuyên Hóa, giáo trình dành cho sinh viên cao đẳng, đại học chuyên ngành hóa và các công trình khoa học nghiên cứu về hợp chất dị vòng. VI. Giả thuyết khoa học. Việc học sinh nắm vững được kiến thức về hợp chất dị vòng sẽ giúp các em có những hiểu biết mang tính khoa học và logich về sự đa dạng, phức tạp trong tính chất của chất hữu cơ. Kiến thức về hợp chất dị vòng có nitơ có thể là tiền đề giúp các em có được những công trình khoa học sau này khi công tác trong các lĩnh vực liên quan đến dị vòng như dược phẩm, hoá sinh học, sản xuất phẩm nhuộm... Phần 2: NỘI DUNG A- LÝ THUYẾT I) Giới thiệu một số hợp chất dị vòng chứa nitơ NH N NH 2-­‐   Pirolin AziriÆin PiriÆin N NH NH NH AzetiÆin 3-­‐   Pirazolin NH NH PiriÆazin N 1,2-­‐  ß ihidropiridin PiroliÆin PirimiÆin N N NH NH N PiperiÆin Pirazin Pirole N N NH NH N Azepan Pirazole N N NH NH NH PirazoliÆin ImiÆazole N N N N 1,3,5  -­‐  Triazin 1,2,4,5  -­‐  Tetrazin N NH ImiÆazoliÆin N N NH NH PiperiÆin NH 2,2'  -­‐   BipiriÆin NH NH IÆolin IÆole NH NH N IÆolizin IsoinÆole Benzimidazole N N N N N N NH N N N N Quinazolin N Cinolin Isoquinolin Quinolin Purin N N N N N Phtalazin Quinoxalin NaphtiliÆin N N N PteliÆin N N AcriÆin PhenantriÆin N N NH N Carbazole 1,7-­‐  P henantrolin N Phenazin N II) Phân loại: có rất nhiều căn cứ để phân loại hợp chất dị vòng nhưng trong phạm vi chuyên đề này tôi chọn căn cứ vào đặc tính của vòng và số lượng vòng 1) Căn cứ vào đặc tính của vòng * Dị vòng no NH NH PiperiÆin Azepan NH PiroliÆin NH NH NH NH NH NH PiperiÆin ImiÆazoliÆin PirazoliÆin * Dị vòng không no H N H N H N NH 1,2-­‐  ßihidropiridin 3-­‐  P irazolin 2-­‐  P irolin * Dị vòng thơm H N H N Pirazole Pirole PiriÆazin PiriÆin N N N N N NH N N 1,3,5  -­‐  Triazin 2) Căn cứ vào số lượng vòng * Dị vòng đơn IÆole Quinolin N N NH NH 2-­‐   Pirolin PiroliÆin PiriÆin N NH NH NH PiperiÆin 3-­‐   Pirazolin NH NH NH N 1,2-­‐  ß ihidropiridin PirazoliÆin NH PirimiÆin N N N N NH PiperiÆin Pirole N NH N 1,3,5  -­‐  Triazin 1,2,4,5  -­‐  Tetrazin N * Dị vòng đa H N NH IÆolin N IÆole N 2,2'  -­‐   BipiriÆin N N NH IsoinÆole N Quinazolin Quinolin NH N Carbazole PhenantriÆin N AcriÆin III) Cấu trúc 1) Dị vòng no -­‐   Dfi  vflng  no .. NH => có tính bazơ giống amin ở nguyên tử Nsp3. 2) Dị vòng thơm: xét cấu trúc 1 số dị vòng điển hình a) Pirole H H N .. N δ+ δ- - Pirole gần như không còn tính bazơ vì đôi e tham gia liên hợp tạo vòng thơm, đôi e của N tham gia liên hợp làm H linh động làm pirol có tính axit và pirole có liên kết H liên phân tử - Tính thơm của pirole NH : NH Æ´i  e  cÒa  nit¨  tham  gia  li™n  hÓp  lµm  h ÷  c„  t›nh  th¨m,  mÀt  ÆÈ  e  trong  vflng  lÌn  h¨n  benzen    =>  P irole  ph∂n  ¯ˉng  S   E  d ‘  h ¨n  benzen. - Có 2 vị trí ở pirol tham gia phản ứng thế SE là (1) và (2) nhưng ưu tiên (1) vì trạng thái trung gian bền hơn do điện tích dương được giải toả trên 3 cấu trúc cộng hưởng H N (1) (2) Nếu thế SE ở vị trí (1) NH .. + E NH .. + E + NH .. E NH + NH .. E + H + Nếu thế SE ở vị trí (2) NH .. + E + NH NH .. + + NH .. + H E E E E + + b) Piriđin 2 sp N 1 N 6 2 5 3 4 - Piriđin có tính bazơ rất yếu ở Nsp2 - Hệ thơm của piriđin N 1 N 6 5 2 3 4 nguy™n  tˆ  N sp2  h Ût  e  lµm  mÀt  ÆÈ  e  tr™n  c∏c  nguy™n  tˆ  C  g i∂m,  n h  t  lµ  Î  c∏c  vfi  tr›  2 ,4,6 =>  PiriÆin  p h∂n  ¯ˉng  S E  k h„  h¨n  b enzen  vµ  p h∂n  ¯ˉ ng  uu  ti™n  vfi  tr›  3 ,  5 Có 3 vị trí ở Piriđin tham gia phản ứng thế SE là (1); (2); (3) nhưng ưu tiên (2) vì trạng thái trung gian bền hơn ở (1) và (3). (1) N (2) (1) Nếu thế SE ở vị trí (1) N + E + N + E N E E N + N E + H + + (*) trong  Æo  c  u  trÛc  (*)  c„  Æi÷n  t›ch  (+)  tr˘c  ti’p  tr™n  N  n™n  ph¯ˉc  trung  gian  k o  b “n Nếu thế SE ở vị trí (2) N N + E + + + E trong  Æ„  kh´ng  c„  c  u  trÛc  c„  Æi÷n  t›ch  (+)  tr˘c  ti’p  tr™n  N   Nếu thế SE ở vị trí (3) N N N + E + H E E + (*) N N + E + N N N + + + H + E E E E + trong  Æo  c  u  trÛc  (*)  c„  Æi÷n  t›ch  (+)  tr˘c  ti’p  tr™n  N  n™n  p h¯ˉc  trung  gian  ko  b“n - Nguyên tử N trong piriđin hút e của hệ vòng làm mật độ e trong vòng giảm => Piriđin có phản ứng thế nucleofin vào vòng. (1) 2 N sp N (6) (2) (3) (5) (4) nguy™n  tˆ  N sp2  h Ût  e  lµm  mÀt  ÆÈ  e  tr™n  c∏c  nguy™n  tˆ  C  g i∂m,  n h  t  lµ  c∏c  v fi  tr›  2,4,6 =>  PiriÆin  tham  gia  ph∂n  ¯ˉng  S N  v µ  u u  ti™n  vfi  tr›  2,4,6 Có 3 vị trí ở Piriđin tham gia phản ứng thế SN là (1); (2); (3) nhưng ưu tiên (1) và (3) vì trạng thái trung gian bền hơn ở (2) (1) N (2) (1) Nếu thế SN ở vị trí (1) N N + Nu - Nu N Nu Nu N - N Nu + H-G - (*) trong  Æo  c  u  trÛc  (*)  c„  Æi÷n  t›ch  (-­‐)  tr˘c  ti’p  tr™n  N  n ™n  Æi÷n  t›ch  ©m  ÆuÓc  gi∂i  to∂,  ph¯ˉc  trung  gian  b“n Nếu thế SE ở vị trí (2) N N + Nu - - Nu trong  Æ„  kh´ng  c„  c  u  trÛc  c„  Æi÷n  t›ch  (+)  tr˘c  ti’p  tr™n  N   Nếu thế SE ở vị trí (3) N N N Nu Nu + H-G Nu (*) N N + Nu N N N - + H-G - Nu Nu Nu Nu trong  Æo  c  u  trÛc  (*)  c„  Æi÷n  t›ch  (-­‐)  tr˘c  ti’p  tr™n  N  n™n  ph¯ˉc  trung  gian  b “n IV) Tính chất hoá học 1) Dị vòng no: có tính bazơ giống amin bậc 2 + NH2 Cl NH + - HCl 2) Dị vòng thơm a) Tính axit – bazơ * Pirol có tính bazơ và tính axit. - Pirole có Ka = 10-15 : phản ứng được với KOH và cơ magie H K N N + + H 2O KOH - Pirole có Kb = 10-14 : tác dụng với axit mạnh và bị polime hoá. * Piriđin chỉ có tính bazơ + N NH Cl + - HCl b) Tính thơm: phản ứng thế electronfin SE - Pirole có phản ứng SE dễ hơn bezen: phản ứng đặc trưng H N H N + HNO 3 Æ∆c/(CH 3 CO) 2 O NH + o SO 3 ,  90 C H2SO 4 NH NO2 SO 3H + H 2O NH NH 0 + (CH3CO)2O COCH3 250 C + CH3COOH - Piriđin có phản ứng SE khó hơn nhiều bezen ngoài do hệ e(∏) bị N hút thì còn do N(giàu e hơn nhờ hút e của vòng) phản ứng với tác nhân E+ thành dạng piriđini, dạng piriđini mật độ e giảm thấp nên hoạt tính với tác nhân electrofin giảm từ 1012 - 1018 lần so với bezen. N + HNO 3 Æ∆c H2SO 4 Æ∆c N + H 2O NO2 hi÷u  s u  t  6% b) Phản ứng thế nucleofin SN: N - N Li o 0 C + + C6H5 C 6H5-Li t N o C6H5 + LiH * Trong phần tính chất hoá học tôi nêu ra 2 đại diện điển hình, trên cơ sở xét 2 đại diện đó có thể áp dụng vào các dị vòng khác. Ví dụ: Imidazole H N (3) N (1) - Nguyên tử N3 có đôi e liên hợp tạo vòng thơm nên có đặc tính giống N của pirol: N1 gần như không còn tính bazơ, nguyên tử H trở nên linh động có thể tạo liên kết H và có thể hiện tính axit. - Nguyên tử N1 đôi e không tham gia liên hợp nên tính bazơ tương tự N của piriđin. Benzimidazole (3) NH N (1) Benzimidazole - Nguyên tử N3, N1 trong benzimidazole có tính chất tương tự N3 và N1 trong pirole. V) Điều chế 1) Đóng vòng dạng pirole - Phương pháp Paal - Knorr .. + R-NH2 O OH OH O O .. NH-R HO OH - H2O NH-R NH-R HO - Phương pháp Knorr HO O + .. NH2 R R R - 2H 2O bazo OH - H2O NH O NH Đóng vòng dạng piriđin: Phương pháp Paal - Knorr R R O bazo + I. :NH3 - H2O O O R .. O H2 N - H2O O O R - H2O N BÀI TẬP Bài tập 1. So sánh nhiệt độ sôi của các chất trong dãy chất sau: S H H N N N N N N (4) (3) (2) (1) Lời giải: - So sánh: (3) > (4) > (2) > (1) - Giải thích: (3) , (4) có liên kết H nên nhiệt độ sôi cao hơn (2), (1). Trong đó (3) có liên kết liên phân tử nên nhiệt độ sôi cao hơn (4) có liên kết H dạng đime. (3) (4) H H N N H N N H N N N N N N H (2) có PTK lớn hơn (1) N S (1) (2) N M = 79 M = 85 Bài tập 2: Ba trong số các dị vòng quan trọng của thiên nhiên là indol, purin, benzimidazole : a. So sánh nhiệt độ nóng chảy. b. So sánh tính bazo. c. So sánh tính axit. Lời giải: a) - So sánh: B > C > A - Giải thích: B có nhiều trung tâm tạo liên kết H bền N-H…N1,3,9. C có 1 trung tâm tạo liên kết H N-H…N1. A hầu như không tạo liên kết H. 7 6 3 NH 1N NH N 3 5 1 C B 4 > N 9 1 NH 6 > N 3 7 A b) - So sánh: C > B > A - Giải thích: ở chất A nguyên tử N hầu như ko còn tính bazơ do đôi electron tham gia liên hợp tạo vòng thơm, B có 2 nguyên tử N ở vòng 6 cạnh hút e làm giảm tính bazơ ở nguyên tử N9 so với tính bazơ của nguyên tử N1 ở chất C (C không có dị tử N nào ở vòng 6 cạnh). c) - So sánh: B > C > A - Giải thích: B có 3 nguyên tử N1,3,9 hút e làm H ở N7 linh động nhất, chất C có một N1 hút e còn A không có nguyên tử N nào hút e nên H ở nhóm –NH có tính axit yếu nhất. Bài tập 3: Cho các chất sau: N O (A) S (B) N N H H (C) a. So sánh (có giải thích) tính bazơ của C, D, E, F. (D) N N N (E) (F) b. Chỉ rõ đặc điểm cấu trúc của hợp chất E cho thấy E là chất thơm. So sánh khả năng phản ứng thế electrophin của E với benzen và cho biết vị trí phản ứng ưu tiên ở E. c. So sánh nhiệt độ sôi của dãy hợp chất trên. Lời giải: a) - So sánh: D > E > F > C - Giải thích: 3 NH .. N D 1 N N > > 1 NH .. N E 3 > C F chất D có nguyên tử N1 có tính bazơ mạnh nhất do đôi không phải tham gia liên hợp tạo vòng thơm, N1 của D còn nhận được e từ sự liên hợp vào vòng của đôi e ở nguyên tử N3 nên có sự giải tỏa điện tích trong axit liên hợp NH NH NH hoÆc N H N H N H Chất E, F đôi e của nguyên tử N không tham gia liên hợp với vòng nhưng E có tính bazơ mạnh hơn F vì F có 1 dị tử N3 hút e. 1 N N > E N 3 (hÛt  e  cÒa  N 1 ) F C mất tính bazơ ở nguyên tử N vì đôi e của nó tham gia liên hợp với vòng N H (chất C) c) * Các cấu trúc cộng hưởng của pyridin: N N - Các nguyên tử C và N đều ở trạng thái lai hóa sp2 và các liên kết σ (C-C, C- N) nằm trên cùng 1 mặt phẳng ⇒ phân tử phẳng - Nguyên tử N có 3AO – sp2 tạo liên kết σ với 2 nguyên tử C còn AO lai hóa thứ 3 chứa cặp e tự do. AO – p nguyên chất chứa 1e độc thân nằm thẳng góc với mặt phẳng khung σ tạo đám mây e duy nhất với các AO – p của 5 nguyên tử C. N => Pyridin có hệ e liên hợp kín. - Pyridin chứa 6e-π thỏa mãn công thức Huckel: (4n+2). => Kết luận: pyridin là hợp chất thơm * Khả năng thế electrophin của pyridin kém hơn nhiều so với benzen do nguyên tử N có độ âm điện lớn hơn C gây hiệu ứng –I làm giảm mật độ e trong vòng thơm. Mặt khác trong môi trường axit (môi trường thường được sử dụng để thực hiện phản ứng thế electrophin) pyridin bị proton hóa nên sự tấn công của electrophin vào vòng xảy ra khó khăn. H + H N E + E+ E N H -H N H N H Sự phân cực của liên kết C – N làm phân bố lại mật độ e trong hệ liên hợp dẫn đến sự phân bố lại điện tích. + δ N - Tác nhân E ưu tiên tấn công vào vị trí β (C3, C5) (E) 4 5 (E) 3 6 2 N b) - So sánh: D > C > F > E > B > A < < O S (A) t s0 320C (B) 840C N < N (E) 1150C N < < N N H H (F) (C) 1240C 1310C 2360C N (D) - Giải thích: C, D có liên kết H liên phân tử nên nhiệt độ sôi lớn hơn A, B, E, F không có liên kết H . H N N (D) H N N H N N (C) có liên kết H liên phân tử nhưng liên kết H xảy ra giữa H của nhóm NH- với hệ liên hợp khép kín của nhân thơm của N nên liên kết H liên phân tử này yếu hơn liên kết H của (D) N H ... N H ... N H ... (C) (F) có 2 nguyên tử N nên phân cực hơn E => momen lưỡng cực (F) lớn hơn (E). N (F) (E) > N N (B) < (E) do nguyên tử N có độ âm điện lớn hơn S nên liên kết C-N phân cực mạnh hơn liên kết C-S dẫn đến mômen lưỡng cực của E > B. (B) (E) < S N (A) < (B) do khối lượng phân tử của B > A (A) (B) < S O MA = 68 MB = 84 Bài tập 3: Sắp xếp các hợp chất: axetamit (I), DBN (II) và guianidin (III) theo thứ tự tăng dần tính bazơ. Giải thích? N N CH3-CONH2 (I) Lời giải: - Sắp xếp: (III) > (II) > (I) N (II) H2N H NH2 (III) - Giải thích: 2) Ở hợp chất amit, đôi electron trên ocbital p của Nsp2 xen phủ với nhóm cacbonyl nên làm cho tính bazơ của amit rất thấp (gần như trung tính). O H3C C ..NH2 DBN có tính bazơ ở nguyên tử Nsp2 do đôi e của Nsp3 liên hợp sang. Khi bị proton hoá điện tích dương có thể giải toả trên cả 2 nguyên tử N nên cation khá bền. H N N: + + + N :N NH N + NH N và Guanidin là bazơ rất mạnh, nguyên tử Nsp2 nhận được sự liên hợp từ đôi e của 2 nguyên tử Nsp3 . Khi bị proton hóa, điện tích dương có thể giải tỏa trên ba nguyên tử N, tạo nên một cation rất bền. (pKaH 13.6, mạnh gần như NaOH). .. H2N NH NH2 .. .. H2N và NH NH2 .. + H + .. H2N NH .. NH + + .. H2 N NH2 NH2 .. NH2 .. NH2 Bài tập 4: So sánh nhiệt độ sôi của các chất sau, giải thích? N Lời giải: - So sánh: S O .. NH N H + < < (5) < < O S N (4) N H (3) (2) (1) - Giải thích: (1) có liên kết N-H phân cực nên có momen lưỡng cực lớn hơn (2), (2) chứa nguyên tử N có độ âm điện lớn hơn S nên liên kết C-N phân cực mạnh hơn liên kết C-S dẫn đến mômen lưỡng cực của (3). (3) có PTK > (4). (4) (3) < S O MA = 68 MB = 84 (4) chứa liên kết C-O phân cực nên có momen lưỡng cực lớn hơn (5). Bài tập 6: So sánh tính bazơ của: N N H N H Pyrol piperidin Pyridin Lời giải: - Sắp xếp tính bazơ: Piperiđin > Piriđin > Pirol - Giải thích: Piperidin có tính bazơ mạnh nhất vì đôi e thuộc Nsp3. Pirol gần như không còn tính bazơ vì đôi e tham gia liên hợp. > > N sp3 H N sp2 Piperidin Æ´i  e  cÒa  nit¨  tham  gia  li™n  hÓp .. N H Piridin N H Pirol Bài tập 7: Sắp xếp theo thứ tự tăng dần tính bazơ NH N NH N N NH N Lời giải: - Sắp xếp tính bazơ: (2) (1) N > 3 N sp H N H (4) (3) 2 sp > > N sp2 N N sp2 (5) > N H - Giải thích: (1) có tính bazơ mạnh nhất vì Nsp3, Nsp2 của (2) không tham gia liên hợp nhưng nhận được e từ sự liên hợp của nguyên tử N thú 2 trong vòng. Nsp2 của (3) không bị hút e bởi N thứ 2 trong vòng như (4). (5) gần như không còn tính bazơ vì đôi e tham gia liên hợp. Bài tập 7(QG – 2001): Xinconiđin (X) có công thức cấu tạo (hình đưới). N CH 9 CHOH CH2 N X là đồng phân lập thể ở C9 của Xinconin (Y). 1) Hãy ghi dấu * vào mỗi nguyên tử cacbon bất đối và khoanh vùng trên nguyên tử nitơ có tính bazơ mạnh nhất trong phân tử X. 2) Cho từ từ dung dịch HBr vào X ở nhiệt độ phòng rồi đun nóng nhẹ, sinh ra các sản phẩm chính là A (C19H23BrON2), B (C19H24Br2ON2), C (C19H25Br3ON2) và D (C19H24Br4N2). Chế hoá D với dung dịch KOH trong rượu 90o thu được E (C19H20N2) Hãy viết công thức cấu tạo của A , B , C , D , E. Ghi dấu * vào mỗi nguyên tử cacbon bất đối trong phân tử D và E. 3) Cho C6H5COCl vào X và Y thu được sản phẩm đều có công thức C26H26N2O2 (đặt là F và G). F và G có đồng nhất (cùng là một chất) hay không? Chúng có nhiệt độ nóng chảy giống hay khác nhau? Tại sao? Lời giải: 1) 2 sp N * C19H22ON2 * 9 2) CHOH * * N3 sp CH CH2 2 sp N CH 9 A CHOH + NH Br CH2 - ; 2 sp N CHBr 9 B CHOH + NH Br CH3 - + - NH Br CHBr CH3 9 C CHOH + NH Br - ; + - NH Br * D * * 9 CHBr * * + NH Br CHBr CH3 - 2 sp N * * 9 E CH + NH Br CH CH2 - 3) F, G là đồng phân đối quang được tạo ra từ X, Y nên không đồng nhất nhưng có nhiệt độ nóng chảy giống nhau. 2 sp N CH 9 C6H5COOCH N3 sp CH2 Bài tập 5: (QG – 2004) Pirol là một hợp chất dị vòng với cấu trúc nêu trong hình vẽ. Pirol phản ứng với axit nitric khi có mặt anhiđrit axetic tạo thành sản phẩm X với hiệu suất cao . a) Viết phương trình phản ứng tạo thành X . b) Phản ứng này thuộc loại phản ứng gì ? Giải thích dựa trên cấu tạo của pirol. H H H N H H c) Giải thích vị trí của pirol bị tấn công khi tiến hành phản ứng này bằng các chất trung gian và độ bền của chúng. d) So sánh phản ứng nêu trên với phản ứng nitro hoá của benzen và toluen bằng hỗn hợp HNO3 /H+. Lời giải: a) Anhidrit axetic HNO3 H N N H NO2 + CH3COOH b) Đây là phản ứng thế electrophin vì pirol là một hợp chất dị vòng có tính thơm do có 2 cặp electron π và cặp electron chưa tham gia liên kết của nitơ. N H N H N H H N H N c) Phản ứng thế electrophin của pirol và vị trí ortho đối với nguyên tử nitơ, tức là ở cacbon cạnh nguyên tử nitơ do cacbocatron trung gian bền hơn nhờ 3 cấu trúc liên hợp NO2 NO2 N HH N NO2 N H H H H Nếu nhóm NO2+ tấn công ở cacbon số 3 so với nitơ chỉ có 2 cấu trúc liên hợp kém bền và không ưu tiên. H NO2 H N N H H NO2