フラン (化学)

「フラン」という名称は、ラテン語でふすまを意味する"furfur"にちなむ^[3]。

フランは当初は誘導体として発見された。1780年にカール・ヴィルヘルム・シェーレがふすまからカルボン酸誘導体の2-フロ酸を発見。1831年にヨハン・デーベライナーがギ酸の副生成物としてフルフラールを発見したが、1840年にジョン・ステンハウスによりふすまなどの植物体の蒸留によっても得られることが発見された。そして、純粋なフランそのものは1870年にハインリヒ・リンプリヒトにより発見された（リンプリヒト自身は「テトラフェノール」と呼んでいた）^[4][5]。

融点は−85.6 ℃、沸点は31.4 ℃である。特異臭を持つ無色透明液体で、空気中で褐変しやすい。引火点は−35 ℃のため室温で容易に引火する。純粋なフランは容易に重合反応を起こすため市販品には重合禁止剤が添加されている。有機溶媒に溶けやすいが、水には溶けにくい。

フランの酸素原子は炭素原子と同じくsp²混成している。環平面に垂直なp軌道上に2つの電子を提供し、環平面内のsp²軌道上には1つの非共有電子対が存在する。この軌道上の2電子は6π電子系の形成に寄与している。

置換した誘導体が多数あり、このような化合物の母体として重要である。代表例としては、ホルミル基が置換したフルフラール (C₅H₄O₂)、ヒドロキシメチルフルフラール (C₆H₆O₃) などが挙げられる。

フランは求電子置換反応を受けやすい。これはフランが双極性の共鳴混成構造を持つことによる。

環境汚染物質としてしばしば言及される「フラン」は、フランそのものではなく、フラン環を持つジベンゾフランの誘導体のポリ塩化ジベンゾフラン (PCDF) のことである。PCDFはポリ塩化ジベンゾジオキシン（PCDD、ダイオキシン）に似た構造と毒性を持ち、ダイオキシン類に含まれる。