هتروسیکلهاHeterocycles

N

OS

N

hetero atom: N, O, S, ...

2

هتروسیکلها اوت هم�و: همجنس، مشابههترو: ن اهمجنس، متف در ترکیب�ات هتروس�یکل حلق�ه آنه�ا ح�داقل ی�ک اتم از عنص�ری متف�اوت مث�ل

N، O� ی�ا S� و غ�ی�ر�ه� وج�ود د�ا�رد�. ب�ه� آن ات�م �عنص�ر �متف�او�ت ه�ترواتم� گ�وین�د �و� ب�ه� خ�ود �ترکی�ب �هتروس�یکل� م�ی گویند. �کل�مه س�ی�کل� �هم ب�ه م�فهوم �حلقه ا�ست.

ترکیب�ات هتروس�یکل ک�اربرد گس�ترده ای در داروس�ازی دارن�د چن�د مث�ال ازترکی�بات �مهم �هتروسیکل را� در اینجا می� بینید

نامگذاری هتروسیکلها

3

یکی ک�رد نامگ�ذاری ت�وان می روش دو ب�ه را هتروس�یکل ترکیب�ات رن�گ )ب�ا اول در خ�ط بع�دی اس�الید در ک�ه آنهاس�ت مت�داول نامه�ای ب�ا آنهاس�ت )خ�ط دوم ن�ام سیس�تماتیک آم�ده اس�ت و دیگ�ری س�یاه( رن�گ آبی( ک�ه کم�تر رایج اس�ت و ب�ر اس�اس دو ج�دول زی�ر نامگ�ذاری

شده است هتروات

مپیشون

دO Oxa

N Aza

S Thia

نامهای برخی ترکیبات هتروسیکل مهم

4

نامه�ای ترکیب�ات هتروس�یکل اس�ت و خ�ط دوم نامه�ای مت�داول اول خط سیستماتیک آنهاست

ترکیباتی که در حلقه آنها پیوند دوگانه وجود دارد غیر اشباع هستند ب�ه ه�ترواتم داده می ش�ود اگ�ر بیش از ی�ک 1در ش�ماره گ�ذاری حلق�ه ع�دد

گ�وگرد و نی�تروژن اکس�یژن، اول�ویت ت�رتیب ب�ه باش�د حلق�ه در ه�ترواتم 1ش�ماره گ�ذاری می ش�وند. اگ�ر دو ه�ترواتم مش�ابه در حلق�ه باش�د ش�ماره

به هترواتم اشباع داده می شود

سیستمهای دو حلقه ای

5

4 و 3واکنش هتروسیکلهای عضوی

عض�وی، ب�ه علت کش�ش ب�االی 4 و 3در هتروس�یکلهای می حلق�ه ش�دن ب�از ب�ه منج�ر نوکلئوفی�ل حمل�ه حلق�ه،

هتروس�یکلهای در واکنش انج�ام منته�ا ش�رایط 4ش�ود. تایی است3عضوی کمی سختتر از حلقه

ه�ای حلق�ه در حلق�ه، ان�دازه دو این و 5برخالف 6 علت همین ب�ه اس�ت خیلی س�خت واکنش این عض�وی

ب�ه عن�وان حالل اس�تفاده می (THF )مثال تتراهی�دروفوران شود

6

X

X

Nu

Nu

X

Nu

X Nu

بررسی واکنش پذیری هتروسیکلهای مهم

بیش�ترین پ�یرول یع�نی پ�ذیری، واکنش ت�رتیب به تمای�ل ب�رای انج�ام واکنش جانش�ینی الک�تروفیلی را

دارد

بین�ابین ترکیب�ات آروماتی�ک و این ترکیب�ات خاص�یتی م�وقعیت روی اس�تخالف ح�اوی انی دی ترکیب�ات

دارن�د. ه�ر چ�ه خص�لت آروماتی�ک کم�تر خص�لت دی 1انی بیشتر می شود

7

NH

O S

مقایسه حمله نوکلئوفیلی در عضوی5حلقه های

م�وقعیت ب�ه الکتروفی�ل حمل�ه )ی�ا 2چون تع�داد 5 ،)شکلهای رزونانسی بیشتری دارد پس بهتر است

8

واکنش جانشینی الکتروفیلی حلقه عضوی 6 و 5های

تایی با یک هترواتم روی 5این واکنش درهتروسیکلهای بهتر از همه انجام میشود5 یا 2موقعیت

بهتر از همه 5 یا 3این واکنش درپیریدین روی موقعیت انجام میشود

9

10

واکنشهای جانشینی الکتروفیلی عضوی5حلقه های

آنها نسبت به بنزن واکنشهای جانشینی الکتروفیلی راراحتتر انجام می دهند

عضوی 5سنتز ترکیبات هتروسیکل

یکی از مهم�ترین روش�ها ب�رای س�نتز آنه�ا روش پ�ال ن�ورت�رکیب از ی�ک ب�ا اس�تفاده این روش -دی 1،4اس�ت در

عض�وی س�نتز 5کربونی�ل و واکنش�گر مناس�ب هتروس�یکل می شود

11

O O

P2S5P2O5

RNH2

S

NR

O

واکنش هانش برای سنتز پیریدین

Hantzsch reaction آلدهی�د دیگ�ری بج�ای فرمالدهی�د و در این واکنش از ه�ر

همچ�نین از آمونی�اک ب�ه ج�ای آم�ونیم اس�تات ن�یز می ت�وان دی داده نش��ان ک��ه حدواس��طی ک��رد. اس��تفاده ی�ا ت�ری کلری�د آهن ب�ا توان�د هیدروپیری�دین اس�ت ک�ه می اس�ید نیتری�ک و ی�ا اکس�ید کلس�یم اکس�ید ش�ود و ب�ه پیری�دین

تبدیل شود

12

مقایسه خصلت بازی پیرول و پیریدین

ق�انون از و آروماتی�ک ش�ود اینک�ه حلق�ه ب�رای پ�یرول در 4n+2 ب�ه حلق�ه بده�د الک�ترونش را بای�د زوج تبعیت کن�د

نی�تروژن حلق�ه ج�ذب هی�دروژن کن�د ب�ا یع�نی اگ�ر بخواه�د حلق�ه خ�ودش پیری�دین در ام�ا نیس�ت آروماتی�ک 6دیگ�ر

الک�ترون دارد و زوج الک�ترون نی�تروژن آزاد اس�ت پس می تواند هیدروژن بگیرد

13

14

مقایسه خصلت بازی پیریدین، پیرول و پیرولیدین

پیریدین از پیرول باز قویتری است اما از پیرولیدین ضعیفتر استچون هیبریداسیون نیتروژن در پیریدینsp2 است اما در پیرولیدین sp3

به همین علت در پیریدین الکترونها محکمتر نگه داشته شده اند یادآوری: هرچه خصلتs هیبریداسیون بیشتر باشد پیوند محکمتر

15

واکنشهای جانشینی الکتروفیلی روی پیریدین

این واکنشها در پیریدن به سختی )بسیار کندتر از بنزن( روی انجام می شود. به شرایط دمایی توجه کنید3موقعیت

استخالفات الکترون دهنده می توانند واکنش را تسهیل کنند

16

واکنشهای جانشینی نوکلئوفیلی پیریدین

م�وقعیت روی پیری�دین نوکلئ�وفیلی و 4جانش�ینی 2 ارجحیت دارد چ�ون هم ش�کلهای رزونانس�ی بیش�تری دارد الکترونگ�اتیوتر از ک�ربن نی�تروژن ک�ه ب�ار منفی روی هم

است می افتد

17

هتروسیکلهای با حلقه جوش خورده

Fused-Ring Heterocycles کوین�ولین، ایزوکوین�ولین و این�دول ج�زء دس�ته هتروس�یکلهای ب�ا حلق�ه ج�وش خ�ورده هستند

کوین�ولین، ایزوکوین�ولین م�ایع ب�ا نقط�ه ج�وش ب�اال هس�تند و مش�تقات بس�یاری از آنه�ا درط�ب�یع�ت ی�افت� می� ش�وند�.� در آن�ه�ا ن�یز �م�انن�د پ�یری�دی�ن� ح�لق�ه پ�یر�ی�دین�ی کمب�ود �الک�ترو�ن دارد

پس م�ستعد وا�کنشهای� جانشینی� نوکلئ�وفیلی است

18

کوینولین و ایزوکوینولین

کوین�ولین و ایزوکوین�ولین در حلق�ه نی�تروژنی ش�بیه پیری�دین دارن�د ومی توانند مانند آن متحمل واکنشهای جانشینی الکتروفیلی شوند

واکنش جانشینی الکتروفیلی روی حلقه بنزنی ارجحیت دارد

19

مراجع مهم ترکیبات هتروسیکل

گی�ل توم�اس ت�الیف هتروس�یکل، ش�یمی کت�اب و...، ش�فیعی عب�اس دک�تر مترجم�ان کریس�ت،

انتشارات دانشگاه تهران

Heterocyclic Chemistry, J. A. Joule and Mills

کت�اب ش�یمی ترکیب�ات آروماتی�ک هتروس�یکل، ترجم�هدکتر جواد عزیزیان و ...، انتشارات دانشگاه آزاد

20