Pyrrole

Le pyrrole ou azole, de formule brute C₄H₅N, est un composé hétérocyclique simple et fondamental de la classe des métalloles, constitué d'un cycle aromatique de 5 atomes dont un atome d'azote. Le pyrrole est un composé aromatique qui possède une réactivité différente du benzène. Il est utilisé en tant que réactif ou précurseur en chimie organique. Il fut découvert par Runge dans les huiles empyreumatiques issues de la distillation sèche des os. On peut aussi l'extraire de l'huile animale de Dippel.

Pyrrole
représentations du pyrrole
Identification
Nom UICPA	Azole
Synonymes	pyrrole
No CAS	109-97-7
No ECHA	100.003.387
No CE	203-724-7
PubChem	8027
FEMA	3386
SMILES	C1=CNC=C1 PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=InChI=1/C4H5N/c1-2-4-5-3-1/h1-5H
Apparence	liquide incolore
Propriétés chimiques
Formule	C4H5N  [Isomères]
Masse molaire[1]	67,089 2 ± 0,003 8 g/mol C 71,61 %, H 7,51 %, N 20,88 %,
pKa	0,4 (PyrH+/PyrH) 16,5 (PyrH/Pyr-)
Moment dipolaire	1,767 ± 0,001 D[2]
Diamètre moléculaire	0,501 nm[3]
Propriétés physiques
T° fusion	−23,4 °C[4]
T° ébullition	129,7 °C[4]
Solubilité	45 g·l-1 (eau, 25 °C); Sol. dans l'alcool, l'éther et les acides dilués[4].
Paramètre de solubilité δ	24,8 J1/2·cm-3/2 (25 °C)[3]
Masse volumique	0,969 8 g·cm-3 (20 °C)[4]
T° d'auto-inflammation	550 °C
Point d’éclair	39 °C
Limites d’explosivité dans l’air	3,10–14,8 %vol
Pression de vapeur saturante	9 hPa (à 20 °C)
Point critique	366,75 °C 6,21·10⁶ Pa[4]
Thermochimie
Cp	équation[5] : ${\displaystyle C_{P}=(-7.680)+(3.1201E-1)\times T+(-1.1806E-4)\times T^{2}+(-2.7912E-8)\times T^{3}+(2.1314E-11)\times T^{4}}$ Capacité thermique du gaz en J·mol-1·K-1 et température en kelvins, de 200 à 1 500 K. Valeurs calculées : 74,28 J·mol-1·K-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 200 −73,15 49 810 742 286 12,85 71 388 1 064 330 56,85 81 676 1 217 373 99,85 91 238 1 360 416 142,85 100 314 1 495 460 186,85 109 101 1 626 503 229,85 117 203 1 747 546 272,85 124 833 1 861 590 316,85 132 159 1 970 633 359,85 138 859 2 070 676 402,85 145 117 2 163 720 446,85 151 075 2 252 763 489,85 156 478 2 332 806 532,85 161 484 2 407 850 576,85 166 215 2 478 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 893 619,85 170 475 2 541 936 662,85 174 400 2 600 980 706,85 178 094 2 655 1 023 749,85 181 414 2 704 1 066 792,85 184 476 2 750 1 110 836,85 187 372 2 793 1 153 879,85 190 003 2 832 1 196 922,85 192 468 2 869 1 240 966,85 194 857 2 904 1 283 1 009,85 197 096 2 938 1 326 1 052,85 199 280 2 970 1 370 1 096,85 201 499 3 003 1 413 1 139,85 203 695 3 036 1 456 1 182,85 205 961 3 070 1 500 1 226,85 208 399 3 106
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation	8,207 ± 0,005 eV (gaz)[6]
Propriétés optiques
Indice de réfraction	${\displaystyle {\textit {n}}_{D}^{20}}$ 1,5085[4]
Précautions
NFPA 704
2 2 1
Directive 67/548/EEC
Phrases R : R10 : Inflammable. R20 : Nocif par inhalation. R25 : Toxique en cas d’ingestion. R41 : Risque de lésions oculaires graves. Phrases S : S26 : En cas de contact avec les yeux, laver immédiatement et abondamment avec de l’eau et consulter un spécialiste. S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette). S37/39 : Porter des gants appropriés et un appareil de protection des yeux/du visage. Phrases R : 10, 20, 25, 41, Phrases S : 26, 37/39, 45,
Transport
33/30    1993    Code Kemler : 33/30 Numéro ONU : 1993 : LIQUIDE INFLAMMABLE, N.S.A. Classe : 3 Étiquette : 3 : Liquides inflammables
Écotoxicologie
LogP	0,75[4]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Biochimie du noyau pyrrole

Les pyrroles sont les composés les plus importants parmi ceux possédant un cycle aromatique. Ils entrent dans la structure des porphyrines telles que l'hème, des chlorines telles que la chlorophylle et du noyau corrine de la vitamine B₁₂.

Aromaticité

Le pyrrole est un composé aromatique qui respecte la règle de Hückel. Les électrons délocalisés sont ceux des deux double liaisons ainsi que les deux électrons du doublet libre de l'azote, soit six électrons en tout. Chaque carbone apporte un de ses électrons pi dans la délocalisation et l’azote apporte deux électrons. Les carbones sont hybridés sp². Le pyrrole possède une énergie de résonance de 100 kJ par mole. Cette énergie est inférieure à celle du benzène et du thiophène, mais supérieure à celle du furane^[7]. Le pyrrole est un composé moins aromatique que le benzène et le thiophène mais plus aromatique que le furane.

Formes mésomères du pyrrole

Bibliographie

• (fr) R.Milcent, F.Chau Chimie Organique Hétérocyclique, EDP Sciences.

Notes et références

1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, Boca Raton, CRC, 16 juin 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1 et 1-4200-6679-X), p. 9-50.
3. (en) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents, vol. 4, England, John Wiley & Sons Ltd, 1999, 239 p. (ISBN 0-471-98369-1).
4. « PYRROLE », sur Hazardous Substances Data Bank (consulté le 14 décembre 2009).
5. (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams : Organic Compounds C8 to C28, vol. 1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996, 396 p. (ISBN 0-88415-857-8).
6. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC, 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1), p. 10-205.
7. Chimie organique hétérocyclique structures fondamentales.

Liens externes

• Revue récente de la littérature sur les groupements protecteurs des pyrroles (p. 11531)

Voir aussi

Composés structurellement ou chimiquement apparentés :

• Pyrrolidine, pyrrole saturé
• Pyrroline, pyrrole partiellement saturé
• Pyrroles substitués
• Pyrrole liés à des cycles
  • Indole, pyrrole lié à un benzène
• Analogues du pyrrole
  • Furane, hétérocyclique avec un atome d'oxygène
  • Thiophène, hétérocyclique avec un atome de soufre
  • Sélénophène, hétérocyclique avec un atome de sélénium
  • Tellurophène, hétérocyclique avec un atome de tellure

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