Pirola

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

Nama
Nama IUPAC Pirola Pirol
Penanda
Nomor CAS	109-97-7
Model 3D (JSmol)	Gambar interaktif
Nomor EC
Nomor RTECS	{{{value}}}
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID5021910
InChI InChI=1/C4H5N/c1-2-4-5-3-1/h1-5H
SMILES C1=CC=CN1
Sifat
Rumus kimia	C4H5N
Massa molar	67,09 g/mol
Densitas	0,967 g/cm3
Titik lebur	−23 °C
Titik didih	129–131 °C
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).
Referensi

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 pK_aH 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

• Arsola, analog arsenik yang bersifat aromatik moderat
• Furan, analog oksigen
• Indola, turunan yang berlebur dengan cincin benzena
• Fosfola, analoh fosfor yang bersifat non-aromatik
• Polipirola
• Piroluria
• Pirolina, analog jenuh parsial dengan satu ikatan rangkap
• Pirolidina, analog jenuh yang terhidrogensi
• Tiofena, analog dengan atom sulfur yang menggantikan atom nitrogen.
• Cincin aromatik sederhana