Лекция 16 - chem.msu.su€¦ · 1.4-4.5-2.4-1.4-7.8-4.4-3.6 pka 11.2 pka~9 pk a 5.5...
Post on 25-Aug-2020
8 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Лекция 16Химия пиридина
Человеку свойственно стремиться к новизне.Плиний Старший
Взаимопревращения пятичленных гетероциклов – реакцияЮрьева. Синтез из 1,4-дикарбонильных соединений (Пааль-Кнорр), синтез пирролов по Кнорру. Синтез Ганча. РеакцияТрофимова. Синтез тиофенов на основе C-4 блоков. СинтезХинсберга.
Реакции электрофильного замещения в пиррольном кольцеиндола: нитрование, формилирование, галогенирование. Депротонирование индола, реакции с электрофилами. Реакцииметаллирования и переметаллирования. Синтезфункциональных производных. Грамин и его использование всинтезе.
Синтез производных индола из фенилгидразина и кетонов(Фишер).
Э.Фишер (1852-1919)Нобелевская премия 1902 г.
за достижения в химии сахаров и пуринов
Синтез индолов по Фишеру
NH
NH2 O
HOAc
NH
NH2 O
HOAc
NH
N
NH
+
+
NHNH
H
H
NH2NH
HNH
NH2NH
NH3
NH
H
NH
NH
NH
H
H NH
NH
[3,3]
гидразон енгидразин
NH
NH2
MeO
NH
NH2
F
F
NH
NH2
NMe
O
O
O
F
FNH
MeO
NH
NH
NMe
+
только одно свободное орто-положение
+
+
Синтез индометацинаMeO
NH
NH2
O
CO2t-Bu
NH
MeO
Me
CO2t-Bu
MeO
NH
N
t-BuO2C
Cl COX
2. 210 °C
HCl
EtOH
N
MeO
Me
CO2H
O
Cl
NH
MeO
Me
CO2t-Bu
индометацин
+
1. основание
Синтез индолов по Рейссерту
N
H
O
H
O
H
Me
Me
OEt
HNO3
H2SO4
Me NO2O
CO2Et
AcOH
N
H
O
H
O
Me
Me
NO2
O
EtO CO2Et
CO2Et
CO2Et
Me NH
CO2Et
EtO
NO2
CO2Et
O
+
H2/Pt
Синтез индолов по Маделунгу
R1 CH2R2
NH
R3
O B-
O
OHN
NHO
t-BuOKHN
HN
R1
NH
R3
R2
200-400 C
R2,R3=H,Alk,Ar
300 oC
45%
Синтез индолов по ХеметсбергеруO
R
N3 CO2Me
MeONa
N3
O
OR
HN
O
OR
145 oC
N
O
OR
Реакционная способность бензотиофена
SLi
S
BuLi
S
HNO3
Ac2O
NO2
E HaI2 AlCl3
RCOCl
S
COR
SE
S
HaI
Бензофуран-малоароматичен
O
O
OH
HHaI
HaI
Me2NCHO
POCl3
O
BuLi
OLi
OHaI
OCHO
OE
O
HaI
E
HaI2+
Пиридины – слабые основания
Me Ph NH2 OMe Cl NO2
NH
N N
ΔpKa монозамещённых пиридинов в H2O
234
0.80.50.8
0.1-0.40.3
1.70.94.0
-1.9-0.31.4
-4.5-2.4-1.4
-7.8-4.4-3.6
pKa 11.2 pKa~9 pKa 5.5пиперидин обычный имин пиридин
положение
Электрофилы атакуют атом азота в пиридине
N
RX
N
SO3
N
BH3
N
NO2
N
RX
BF4N
FCF3SO3
X = I, SO3C6H4CH3
N
E+
N
E
Пиридин сильно дезактивирован. Ацилирование по Фриделю-Крафтсу не известно
N
NO2
N
HNO3
H2SO4
N N
R
O
RCOClAlCl3
N
H
N
AlX3
RCOCl
HNO3
AlCl3
H2SO4нетреакции
пиридиниевый ионстабильный
нетреакции
пиридиниевый комплексстабильный
4-Диметиламинопиридин – катализатор в реакции ацилирования
N
NMe2
N
NMe2
DMAP
O
O
O ROH
N
NMe2
O O
RO
N
NMe2
NH
EN
HE
NH
E
N
H E
N
H E
N
H E
N
EH
N
EH
N
EH
N
KNO3
N
KNO3
N ClCl
KNO3
H2SO4
N
NO
O
N
NO
O
Cl Cl
N
NO
O
H2SO4 / SO3 3-5 %
H2SO4 / SO3 65 %
95 %
Нитрование пиридинов протекает очень трудно (бензол 10-12)
Амино- и гидроксипиридины нитруются легко
N NH2
HNO3
N
OH
N NH2MeO
N NH2
NO2
HNO3
HNO3
H2SO4
N
OH
NO2
N NH2
NO2
MeO
N NH2
O2N
+
1 / 380%
38%
N-окись пиридина легче вступает в реакции электрофильного замещения
N
RCO3H
N
O
OPh
O NO2
PhCOO
N
ONO2
N
O
HNO3
H2SO4
N
ONO2
H OCOPh
N
O
O N O
NO2
N
ONO2
H OCOPhHNO2
N
O
H NO2
N
O
NO2
N
O
NO2
N
O
NO2
PX3
O PX3 N
NO2
N
NO2
O:PX3
Сульфирование пиридинов
N
N
SO3
N
SO3H
N
SO3H
SO3/HgSO470%
70%сульфируется только половина субстрата
Галогенирование пиридинов
N
AlCl3
N
N
AlCl3
Br2/SO3
Cl2
N
Br
N
AlCl3
Cl
N
Cl
30-35 %
90 %
N NH2
Br2
N
OH
Br2
N
Br2
N
Br
OH
Br
N NH2
Br
NOMe OMe
Br90%
Пиридиновая система весьма устойчива к окислению
N
Me
Me O3
N
OH
OH
SeO2
N
SeO2
Me
O
Me
O
N
ON
O
O Me
O H
+ +
Пиридин восстанавливается легче чем бензол
N NH
Na/EtOH
NH
NH
H2/PtO2
N Cl
N Cl
R2NH
NNu
Cl
N
Cl
RSHNaOH
N
SR
N NR2
N NuNu
В пиридиновой системе облегчено нуклеофильное замещение
N Cl N
Cl
N
Cl
N Cl
Me
N
Cl
Me
N
Cl
Me
Cl
NO2
Cl
NO2
Cl
NO2
2.76*108 9.12*104 7.43*109
1.28*1021 2.62*1013 4.23*1019
2.10*1010 5.64*105 7.05*1010
N
NO2
NH2MeO N
NO2
NH2NH
FH2NH2
F
N
NH2
NH2NH
F
ClCO2EtN
NHCO2Et
NH2NH
F
+
Ni ренея
флупиртин (анальгетик)
N
CO2HH2O2
N
CO2H
O
PCl3
N
COCl
Cl
H2O
N
CO2H
O PCl Cl
Cl
N
CO2H
OP
Cl
Cl
Cl N
CO2H
OP
Cl
ClCl
H
CF3H2N
CF3NH
CO2H
N
CO2H
Cl
N
CO2H
Cl
никотиновая кислота
нифлуминовая кислота (анальгетик)
N
Na NH2
N
H
NNa H
H- H2 N NH
Na
H2O
N NH2
N
(CH2)nNH2NaH
толуол, ΔN
(CH2)nNH-Na+
N N
(CH2)n
Hn = 3,4
N Nu N NuH
Реакция Чичибабина
top related