Smelt- en kookpunten

De kookpunten van bepaalde verzadigde heterocyclische verbindingen zijn in de eerste tabel opgenomen en worden vergeleken met die van de overeenkomstige cycloalkanen (meest rechtse kolom van de tabel). De smeltpunten of kookpunten van gewone heteroaromatische verbindingen en hun gesubstitueerde derivaten worden vergeleken met die van benzeen en zijn derivaten in de tweede tabel.

Vervanging van een twee-koolstofeenheid (twee koolstof- en twee waterstofatomen, molecuulgewicht gelijk aan 26) door een enkel zwavelatoom (atoomgewicht 32) heeft weinig effect op het smelt- of kookpunt. Vervanging van een twee-koolstofeenheid door een zuurstofatoom (atoomgewicht 16) verlaagt daarentegen het kookpunt met ongeveer 40 °C, hetgeen te verwachten is als gevolg van het lagere molecuulgewicht van de furaanverbindingen (lichtere verbindingen zijn vluchtiger). De introductie van stikstofatomen in de benzeenring gaat gepaard met minder regelmatige veranderingen. Vervanging van een twee-koolstofeenheid door een iminogroep (NH), of van een enkele koolstof door een stikstofatoom, verhoogt het kookpunt. Bovendien verhoogt het gelijktijdig aanbrengen van deze twee veranderingen het kookpunt nog meer, waarschijnlijk als gevolg van intermoleculaire associatie door waterstofbinding (een zwakke vorm van binding via bepaalde typen waterstofatomen; zie chemische binding) tussen het pyridine-achtige stikstofatoom en de iminogroep.

De effecten van substituentgroepen in heteroaromatische ringen vertonen een aanzienlijke regelmatigheid. Methyl (CH3) en ethyl (C2H5) groepen gehecht aan ringkoolstofatomen verhogen gewoonlijk het kookpunt met respectievelijk ongeveer 20-30 °C en 50-60 °C, terwijl een soortgelijke binding aan een ringstikstofatoom (b.v. pyrrool → 1-methylpyrrool) het kookpunt aanzienlijk verlaagt als gevolg van verminderd gemak van intermoleculaire associatie door waterstofbinding (de actieve waterstof is vervangen door een koolwaterstofgroep). Heterocyclische carbonzuren en amiden zijn allemaal vaste stoffen bij kamertemperatuur. Carboxylzuren van heterocyclische verbindingen die een ringstikstofatoom bevatten, smelten gewoonlijk bij hogere temperaturen dan die met ringzuurstof- of zwavelatomen, vanwege de waterstofbruggen. Verbindingen die zowel een ringstikstofatoom als een hydroxyl- (OH) of aminogroep (NH2) bevatten, smelten meestal relatief snel. Verbindingen die chloor (Cl) bevatten, hebben gewoonlijk een kookpunt dat vergelijkbaar is met dat van de overeenkomstige ethylgesubstitueerde verbindingen.