A) Hétérocycles à 6 atomes et 6 électrons p .

Ce sont des composés apparentés au benzène dans lesquels certains des atomes de carbone sont remplacés par des hétéroatomes. En général, ce sont des systèmes à déficit électronique ( p déficient).
On peut considérer la pyridine comme l'un des systèmes les plus typiques de cette famille d'hétérocycles.
résonance dans la pyridine 01
Structures résonnantes de la pyridine
résonance dans la pyridine 02

L'azote plus électronégatif attire le nuage d'électrons vers lui, laissant derrière lui les carbones déficients en électrons. Par conséquent, ce système est considéré comme pi déficient en benzène. Dans l'image suivante, je représente les densités de charge moyennes que chaque carbone supporte, dans un benzène tous les carbones supporteraient une densité de 1.

densité électronique de la pyridine

L'électronégativité de l'azote provoque la rétention du nuage électronique sur celui-ci, diminuant l'aromaticité du système, ainsi que sa capacité à attaquer les électrophiles. Cependant, les réactions qui procèdent à une attaque nucléophile sur le cycle sont favorisées.

Huit types de composés aza dérivés du benzène sont connus :

azaarènes 01

[1] Pyridine

[2] Pyridazine

[3] Pyrimidine

[4] Pyrazine

azaarènes 02

[5] 1,2,3-Triazine

[6] 1,2,4-Triazine

[7] 1,3,5-Triazine

[8] 1,2,3,5-tétrazine

Les autres hétérocycles appartenant à cette famille avec un hétéroatome autre que l'azote sont :

autres hétéroatomes

[9] Cation pyryllium

[10] Silabenzène

[11] Phosphabenzène

[12] Cation thiopyrilium

[13] Arsabenzène

 

B) Hétérocycles de 5 atomes et 6 électrons pi.

Ce sont des composés à excès électronique ou p -surplus. Les carbones ont une densité de charge plus élevée que le benzène, ce qui les rend très réactifs vis-à-vis des électrophiles mais diminue considérablement leur réactivité vis-à-vis des nucléophiles. Un membre typique de cette famille est le pyrrole.

l'aromaticité du pyrrole

Les membres les plus représentatifs de cette famille d'hétérocycles sont :

hétérocycles cinq membres 01

[14] Pyrrole

[15] Thiophène

[16] Furane

[17] Imidazole

[18] Pyrazole

hétérocycles cinq membres 02

[19] Oxazole

[20] Isoxazole

[21] Thiazole

[22] Isothiazole

 

C) Systèmes condensés ou fusionnés

Ils sont constitués de plusieurs anneaux, qui se condensent en partageant des liens.
 
hétérocycles fusionnés
[23] Quinoline
[24] Isoquinoline
[25] Indoles