1 / 28

Heterocyclic Compounds

Heterocyclic Compounds. สารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงสร้างเป็นวงและมีอะตอมของ ธาตุอื่นที่ไม่ใช่คาร์บอนเป็นส่วนของวง. pyridine. tetrahydrofuran. oxirane. an aromatic heterocycle. a saturated heterocycle. a saturated heterocycle. Common (trivial) vs. Systematic name. Nomenclature.

bridie
Download Presentation

Heterocyclic Compounds

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Heterocyclic Compounds สารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงสร้างเป็นวงและมีอะตอมของ ธาตุอื่นที่ไม่ใช่คาร์บอนเป็นส่วนของวง pyridine tetrahydrofuran oxirane an aromatic heterocycle a saturated heterocycle a saturated heterocycle PT_2008

  2. Common (trivial)vs.Systematic name Nomenclature ethylene oxide oxirane ethylenimine aziridine trimethylene oxide oxetane furan oxole tetrahydrofuran oxolane pyrrole 1H-azole thiophene thiole pyran 2H-pyran piperidine perhydropyridine thiazole 1,3-thiazole imidazole 1,3-diazole PT_2008

  3. ตารางแสดงคำนำหน้า(Prefix)ชื่อธาตุheteroatom และลำดับความสำคัญ priority PT_2008

  4. ระบบการเรียกชื่อแบบ Hantzsch – Widman ใช้คำนำหน้า heteroatom เช่นเดิม (แต่ตัด aออกไป)แล้วตามด้วยคำลงท้ายที่ระบุขนาดวงและความอิ่มตัว PT_2008

  5. รายละเอียด , ข้อยกเว้น , ส่วนเสริมของระบบ Hantzsch - Widman • Suffix แบบ saturated ใช้กับวงที่อิ่มตัวเต็มที่ • Suffix แบบ unsaturated ใช้กับวงที่มีพันธะคู่เป็นจำนวนมากที่สุดที่เป็นไปได้ • วงที่มีความไม่อิ่มตัวยังไม่เต็มที่ ให้ใช้คำนำหน้าเสริมเพื่อระบุจำนวนความไม่อิ่มตัวที่หายไป เช่น dihydro หรือ tetrahydro • พยัญชนะ e ท้ายคำ บางครั้งอาจตัดทิ้งไปได้ • วง nitrogen heterocycles แบบอิ่มตัว ขนาด 3, 4 และ 5 ใช้คำลงท้ายเป็น iridine, etidineและ olidine ตามลำดับ • วง nitrogen heterocycles แบบไม่อิ่มตัว ขนาด 3 อาจใช้คำลงท้ายแบบดั้งเดิม “irine”ได้ • oxine, azine และ silane ได้ถูกนำไปใช้กับสารหรือหมู่ฟังก์ชันอื่นแล้ว จึงไม่อาจนำมา ใช้กับ pyran, pyridine และ silacyclohexane ได้อีกต่อไป PT_2008

  6. thietane 1,3-diazetidine 2,3-dihydroazete 1,3-oxazole 1,2-oxazole 6H-1,2,5-thiadiazine oxepane 3,4,5,6-tetrahydro-2H-azepine 1,4-thiazepine azocane azocine azonane thionine azecine Examples of heterocyclic compound nomenclature PT_2008

  7. Preparation and Reactions 3-Membered Rings an alkene a peracid an oxirane an aziridine a thiirane PT_2008

  8. Reactions : trans-diaxial ring opening PT_2008

  9. 4-Membered Rings PT_2008

  10. Reactions : ring opening PT_2008

  11. Reactions : ring opening PT_2008

  12. 5-Membered Rings Paal-Knorr Synthesis PT_2008

  13. Sigmatropic rearrangement Bischler Indole Synthesis Fischer Indole Synthesis PT_2008

  14. Reactions Saturated 5-membered heterocycles : tetrahydrofuran , thiolane andpyrrolidine resemble that ofacyclicether , sulfides, and2oamines Unsaturated 5-membered heterocycles : furan , thiophene andpyrrole Aromatic unsaturated compounds PT_2008

  15. 1.7 D 1.9 D 1.6 D 1.8 D 0.7 D 0.5 D Aromatic character : electron delocalization ( 4n+2 ) = Dipole Moment Stabilization Energies kcal/mole from heats of combustion PT_2008

  16. Electrophilic aromatic substitution Reactivity : pyrrole >> furan > thiophene > benzene PT_2008

  17. Substitution at 2 is more favored than 3 PT_2008

  18. ortho-para and meta directing character of substituents “very similar to benzene” PT_2008

  19. 6-Membered Rings Fully unsaturated 6-membered nitrogen heterocycles = Aromatic rings pyridine pyrazine pyrimidine pyridazine PT_2008

  20. Orbital structure of pyridine sp2 hybridized carbon atom Lone pair electrons are NOT involved in aromatic sextet sp2 hybridized nitrogen atom Resonance contributors of pyridine  neutral polarize PT_2008

  21. Physical property 2.26 D 1.17 D Pyridine pKa = 5.2 piperidine pKa = 11 Pyridine is a weak base (reflecting the sp2 hybridization of the nitrogen). Larger dipole moment (compared with piperidine) also suggests significant contribution of polarized canonical forms. PT_2008

  22. Reactions 1. Electrophilic addition to nitrogen 1-methylpyridinium iodide 1H-pyridinium chloride N-acetylpyridinium chloride PT_2008

  23. 2. Electrophilic aromatic substitutions พิจารณาจาก resonance forms ของ pyridine จะเห็นว่า electron density ที่ คาร์บอน ทุกอะตอมในวงจะลดลง(+ electron withdrawing inductive effect ของ ไนโตรเจน) โดยรวมแล้ว วงจะมีสภาพขาดอิเล็กตรอน โดยเฉพาะที่ C2(6) และ C4 จึงอาจเรียก เป็น“electron-deficient aromatic compound”ฉนั้น จึงเกิดปฏิกริยาแบบ electrophilic substitution แบบ benzene ได้ยาก 6% 86% PT_2008

  24. Position selectivity in electrophilic substitution of pyridine NOT OR Attack at C3(5) “preferred” PT_2008

  25. 2. Nucleophilic aromatic substitutions 2.1 Substitution of hydrogen : Chichibabin amination toluene 2-aminopyridine ~70% A.E. Chichibabin, O.A. Zeide, J. Russ. Phys. Chem. Soc. 46,1216(1914) PT_2008

  26. 2.2 Displacement of leaving groups : addition – elimination mechanism Note :fluoride is a better leaving group than other halides PT_2008

  27. Position selectivity in nucleophilic substitution of pyridine 2-attack 4-attack 3-attack OR NOT negative charge cannot be delocalized onto nitrogen “preferred” attacks PT_2008

  28. EOF End of file PT_2008

More Related