A) Heterociclos de 6 átomos y 6 electrones p.

Son compuestos relacionados con el benceno en el que alguno de los átomos de carbono es reemplazado por heteroátomos. En general son sistemas con déficit electrónico (p deficientes).
Podemos considerar a la piridina como uno de los sistemas más típicos de esta familia de heterociclos.
resonancia en la piridina 01
Estructuras resonantes de la piridina
resonancia en la piridina 02

El nitrógeno más electronegativo atrae hacia él la nube electrónica dejando los carbonos con deficiencia electrónica. Por ello a este sistema se le considera pi deficiente con respecto al benceno. En la siguiente imagen represento las densidades medias de carga que soporta cada carbono, en un benceno todos los carbonos soportarían una densidad de 1.

densidad electronica piridina

La electronegatividad del nitrógeno provoca la retención de la nube electrónica sobre él disminuyendo la aromaticidad del sistema, así como su capacidad para atacar a electrófilos. Sin embargo, se favorece las reacciones que transcurren con ataques de nucleófilos al anillo.

Se conocen ocho tipos de compuestos aza derivados del benceno:

azaarenos 01

[1 ] Piridina

[2 ] Piridazina

[3 ] Pirimidina

[4 ] Pirazina

azaarenos 02

[5 ] 1,2,3-Triazina

[6 ] 1,2,4-Triazina

[7 ] 1,3,5-Triazina

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

Otros heterociclos pertenecientes a esta familia con heteroátomo diferente al nitrógeno son:

otros heteroatomos

[9 ] Catión pirilio

[10 ] Silabenceno

[11 ] Fosfabenceno

[12 ] Catión tiopirilio

[13 ] Arsabenceno

 

B) Heterociclos de 5 átomos y 6 electrones pi.

Son compuestos con exceso electrónico o p-excedentes. Los carbonos poseen una mayor densidad de carga que en el benceno, esto los hace muy reactivos frente a electrófilos pero disminuye drásticamente su reactividad frente a nucleófilos. Un miembro típico de esta familia es el pirrol.

pirrol aromaticidad

Los miembros más representativos de esta familia de heterociclos son:

heterocilos cinco miembros 01

[14 ] Pirrol

[15 ] Tiofeno

[16 ] Furano

[17 ] Imidazol

[18 ] Pirazol

heterocilos cinco miembros 02

[19 ] Oxazol

[20 ] Isoxazol

[21 ] Tiazol

[22 ] Isotiazol

 

C) Sistemas condensados o fusionados

Están formados por varios anillos, que condensan compartiendo enlaces.
 
heterociclos fusionados
[23 ]Quinolina
[24 ] Isoquinolina
[25 ] Indol