Il pirano è un eterociclo a sei termini non aromatico costituito da cinque atomi di carbonio e un atomo di ossigeno; nell’eterociclo sono contenuti due doppi legami. La formula molecolare del pirano è C5H6O ed esso contiene un atomo di carbonio ibridato sp3 .
Il pirano può presentarsi in due isomeri: il 2H-pirano (α-pirano), non noto in cui il carbonio saturo si trova in posizione 2, e il 4H-pirano ( γ-pirano) in cui il carbonio saturo si trova in posizione 4.
Il 4H-pirano fu sintetizzato e caratterizzato nel 1962 ed è molto instabile specie in presenza di aria. Esso di disproporziona facilmente in diidropirano e nello ione pirilio che è facilmente idrolizzato in soluzione acquosa.
Reazioni del pirano
Dall’ossidazione del pirano si ottengono i sali di pirilio, mentre dalla sua riduzione si ottengono i tetraidropirani.
Il tetraidropirano, è un liquido incolore e volatile i cui derivati sono molto comuni
In particolare l’anello del tetraidropirano costituisce lo scheletro degli zuccheri piranosidici come il β-D-glucopiranosio.
Sebbene i pirani non rivestano particolare importanza, molti dei loro derivati costituiscono molecole biologiche quali i piranoflavonoidi.
I sali di pirilio ottenuti dall’ossidazione del pirano contengono il catione pirilio costituito da un anello coniugato a sei termini in cui un atomo di carbonio è sostituito da un atomo di ossigeno che è carico positivamente:
Il carbonio legato all’ossigeno tramite doppio legame è anche uno ione ossonio, a causa della stabilizzazione per risonanza è meno reattivo di uno ione ossonio. Il catione reagisce con i nucleofili nelle posizioni 2,4 e 6 e si può verificare l’apertura dell’anello.
Stante l’aromaticità dei sali di pirilio essi possono essere sintetizzati con una certa facilità e la loro reattività con i nucleofili fa sì che essi possono dare ulteriori reazioni per ottenere altri composti aventi maggiore carattere aromatico. I sali di pirilio reagiscono con l’ammoniaca per dare piridine, reagiscono con le ammine primarie per dare sali di piridinio.
Pironi
I pironi sono costituiti da un anello a sei termini contenente un atomo di ossigeno e un gruppo funzionale chetonico. Il pirone si presenta in due isomeri ovvero il 2-pirone (α-pirone) e il 4-pirone ( γ-pirone).
La struttura del 2-pirone è contenuta nella cumarina ( 1-benzopirano-2-one) contenuta nei vegetali e responsabile dell’odore dell’erba appena tagliata.
Il 4-pirone si trova in alcuni composti naturali quali:
a) il cromone di cui la maggior parte dei flavonoidi è costituito
b) il maltolo che si trova nella corteccia del larice, negli aghi di pino e nel malto arrostito; ha l’odore del caramello e viene usato come esaltatore di sapidità nel pane e nei dolci
c) l’acido cogico, sottoprodotto del processo di fermentazione del malto di riso usato nella produzione del sakè oltre che nei prodotti alimentari per conservarne o modificarne il colore.