A) Heterocyclen mit 6 Atomen und 6 p -Elektronen.

Sie sind mit Benzol verwandte Verbindungen, bei denen einige der Kohlenstoffatome durch Heteroatome ersetzt sind. In der Regel handelt es sich um Systeme mit elektronischem Defizit ( p- defizient).
Wir können Pyridin als eines der typischsten Systeme dieser Familie von Heterocyclen betrachten.
Resonanz in Pyridin 01
Resonanzstrukturen von Pyridin
Resonanz in Pyridin 02

Der elektronegativere Stickstoff zieht die Elektronenwolke an und lässt die elektronenarmen Kohlenstoffe zurück. Daher wird dieses System in Bezug auf Benzol als pi-defizient angesehen. Im folgenden Bild stelle ich die durchschnittliche Ladungsdichte dar, die jeder Kohlenstoff unterstützt, in einem Benzol würden alle Kohlenstoffe eine Dichte von 1 unterstützen.

Pyridin Elektronendichte

Die Elektronegativität von Stickstoff bewirkt, dass die elektronische Wolke darauf zurückgehalten wird, wodurch die Aromatizität des Systems sowie seine Fähigkeit, Elektrophile anzugreifen, verringert werden. Begünstigt sind jedoch Reaktionen, die unter nukleophilem Angriff auf den Ring ablaufen.

Acht Arten von Azaverbindungen, die sich von Benzol ableiten, sind bekannt:

Azaarene 01

[1] Pyridin

[2] Pyridazin

[3] Pyrimidin

[4] Pyrazin

Azaarene 02

[5] 1,2,3-Triazin

[6] 1,2,4-Triazin

[7] 1,3,5-Triazin

[8] 1,2,3,5-Tetrazin

Andere zu dieser Familie gehörende Heterocyclen mit einem anderen Heteroatom als Stickstoff sind:

andere Heteroatome

[9] Pyrylliumkation

[10] Silabenzol

[11] Phosphabenzol

[12] Thiopyrilium-Kation

[13] Arsabenzol

B) Heterocyclen aus 5 Atomen und 6 Pi-Elektronen.

Sie sind Verbindungen mit elektronischem Überschuss oder p -Überschuss. Kohlenstoffe haben eine höhere Ladungsdichte als Benzol, was sie sehr reaktiv gegenüber Elektrophilen macht, aber ihre Reaktivität gegenüber Nucleophilen drastisch verringert. Ein typisches Mitglied dieser Familie ist Pyrrol.

Pyrrol-Aromatizität

Die repräsentativsten Mitglieder dieser Familie von Heterocyclen sind:

Heterozyklen fünf Mitglieder 01

[14] Pyrrol

[15] Thiophen

[16] Furan

[17] Imidazol

[18] Pyrazol

Heterozyklen fünf Mitglieder 02

[19] Oxazol

[20] Isoxazol

[21] Thiazol

[22] Isothiazol

C) Kondensierte oder verschmolzene Systeme

Sie bestehen aus mehreren Ringen, die durch Bindungsteilung kondensieren.
kondensierte Heterocyclen
[23] Chinolin
[24] Isochinolin
[25] Indol