Puncte de topire și de fierbere

Punctele de fierbere ale unor heterocicluri saturate sunt enumerate în primul tabel și sunt comparate cu cele ale cicloalcanilor corespunzători (coloana cea mai din dreapta a tabelului). Punctele de topire sau punctele de fierbere ale compușilor heteroaromatici obișnuiți și ale derivaților substituiți ai acestora sunt comparate cu cele ale benzenului și ale derivaților acestuia în al doilea tabel.

Înlocuirea unei douăunitate de carbon (doi atomi de carbon și doi de hidrogen, greutate moleculară egală cu 26) cu un singur atom de sulf (greutate atomică 32) are un efect redus asupra punctului de topire sau de fierbere. Pe de altă parte, înlocuirea unei unități cu două atomi de carbon cu un atom de oxigen (greutate atomică 16) scade punctul de fierbere cu aproximativ 40 °C (72 °F), ceea ce este de așteptat din cauza scăderii greutății moleculare a compușilor furanici (compușii mai ușori fiind mai volatili). Introducerea de atomi de azot în inelul benzenic este însoțită de modificări mai puțin regulate. Înlocuirea unei unități cu două atomi de carbon cu o grupare imino (NH), sau a unui singur atom de carbon cu un atom de azot, crește punctul de fierbere. Mai mult, efectuarea simultană a acestor două modificări crește și mai mult punctul de fierbere, probabil ca urmare a asocierii intermoleculare prin legătură de hidrogen (o formă slabă de atașare prin intermediul anumitor tipuri de atomi de hidrogen; a se vedea legătura chimică) între atomul de azot de tip piridină și gruparea imino.

Efectele grupărilor substituente din inelele heteroaromatice prezintă o regularitate considerabilă. Grupurile metil (CH3) și etil (C2H5) atașate la atomii de carbon din inel cresc, de obicei, punctul de fierbere cu aproximativ 20-30 °C (36-54 °F) și, respectiv, 50-60 °C (90-108 °F), în timp ce o atașare similară la un atom de azot din inel (de exemplu, pirol → 1-metilpirol) scade semnificativ punctul de fierbere din cauza scăderii ușurinței de asociere intermoleculară prin legătură de hidrogen (hidrogenul activ fiind înlocuit cu o grupare hidrocarbonată). Acizii carboxilici heterociclici și amidele sunt toate solide la temperatura camerei. Acizii carboxilici ai heterociclurilor care conțin un atom de azot în inel se topesc de obicei la temperaturi mai ridicate decât cei care conțin atomi de oxigen sau de sulf în inel, din cauza legăturii de hidrogen. Compușii care conțin atât un atom de azot din inel, cât și o grupare hidroxil (OH) sau amino (NH2) sunt, de obicei, solide cu punct de topire relativ ridicat. Compușii care conțin clor (Cl) au, de obicei, puncte de fierbere similare cu cele ale compușilor corespunzători substituiți cu etil.

.