1 / 26

Гетероциклы . Ч. I

Гетероциклы . Ч. I. Гетероциклические соединения ( гетероциклы ) —органические соединения, содержащие циклы, в состав которых наряду с углеродом входят и атомы других элементов. Номенклатура. 2-амино-5-бромпиридин. a - хлорпиридин. 2-метил-5-нитро-3-фенилтиофен. a,b - дихлорпиррол

margie
Download Presentation

Гетероциклы . Ч. I

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. Гетероциклы. Ч. I

  2. Гетероциклические соединения (гетероциклы) —органические соединения, содержащие циклы, в состав которых наряду с углеродом входят и атомы других элементов

  3. Номенклатура

  4. 2-амино-5-бромпиридин a-хлорпиридин 2-метил-5-нитро-3-фенилтиофен a,b-дихлорпиррол 1,2-дихлорпиррол тетрабромфуран

  5. Строение гетероциклических соединений р-электроны атома азота не находятся в сопряжении с С=С связями кольца. Атом азота – электроноакцептор !! р-электроны атома азота находятся в сопряжении с С=С связями кольца. Атом азота – электронодонор !! p= 6, т.е. p=4n + 2 (без электронов N:) p= 6, т.е. p= 4n + 2 (с электронами N:)

  6. Самое важное следствие – ароматичность !! Электронная плотность понижена, слабый нуклеофил Не находится в сопряжении • Следует ожидать: • высокую основность подобно аминам; • Низкую активность в реакциях SE по ароматическому • кольцу сравнительно с бензолом, но повышенную в SN реакциях: • Пиридин - π –дефицитный гетероцикл Акцептор, сильное основание/ сильный нуклеофил Электронная плотность повышена, сильный нуклеофил Находится в сопряжении Донор, слабое основание/ слабый нуклеофил • Следует ожидать: • низкие основные свойства, но выраженную N-H кислотность; • высокую активность в реакциях SE по ароматическому кольцу: • Пиррол, фуран, тиофен - π -избыточные гетероциклы

  7. Пониженная электронная плотность на атомах углерода Повышенная электронная плотность на атомах углерода

  8. Кислотно-основные свойства Характерны основные свойства ! Пиридин образует кристаллические соли с кислотами Пиридиний-катион (пиридиний хлорид X=Cl) N-окись пиридина (твердое солеобразное вещество) Характерны кислотные свойства ! Пирролят калия

  9. Взаимодействие пиридина с электрофильными реагентами SN N-алкилпиридиний N-ацилпиридиниевые соли Ацилирующий агент Пиридинсульфотриоксид (сульфирующий агент) Тетрафторборатнитропиридиния (некислотный нитрующий агент) Бромид 1-бромпиридиния Br2

  10. Взаимодействие пиридина с электрофильными реагентами Стабильность: 3- > 2- ≈ 4- Реакции SE проходят по 3-ему положению цикла и труднее, чем для бензола

  11. Взаимодействие пятичленных гетероциклов с электрофильными агентами Реакция SE – идут очень быстро. Активней, чем бензол ! Пиррол более активен в SE, чем фуран и тиофен Реакции SE проходят по 2-ому положению цикла, т.к. 2- s-комплекс стабильней, чем 3-. Общий порядок активности ароматических соединений в реакциях SE: (пиррол > фуран > тиофен >> бензол > пиридин

  12. Нитрование Реагент: ацетилнитрат Ацилирование Реагенты: галоидангидриды кислот, ангидриды кислот в присутствии мягких кислот Льюиса Ацилирование протекает в отсутствии катализатора

  13. Сульфирование

  14. Галогенирование Реагенты: SOCl2, Cl2, Br2, KI/H2O2

  15. Фрагмент гемоглобина порфирин коррин Витамин В12

  16. Нуклеофильное замещение в пиридине Эти реакции идут намного легче, чем в аренах. Не нужно жесткие условия. SNAr Вспомним! Ареновый механизм (SNAr)(substitutionnucleophilicaromatic)

  17. Нуклеофильное замещение гетероатома в пиридиновом цикле SNAr Скорости реакций замещения атома хлора МеО-группой при 500С (относительно хорбензола) Нуклеофильное замещение происходит быстрее по 2 и 4-положениям пиридинового цикла. Почему ? Промежуточные комплексы при замещении 2 – и 4-положений более стабильны, чем при замещении 3-положения

  18. Нуклеофильное замещение атома водорода в пиридине Аминирование пиридинов. Реакция Чичибабина (1905 г.) Образование Н2 Алкилирование и арилирование пиридинов

  19. Бензоаннелированныегетероциклы индол изохинолин хинолин Хинин – алкалоид (лекарство для лечения малярии)

  20. Химические свойства хинолина Реакции SE Реакции SN не в сопряжении Основные свойства Реакции SE проходят по 5- и 8-положениях цикла pKa= 4.94

  21. Атака Е+ Атака Е+ Электрофильное замещение ? в сопряжении pKа = 16.2 Депротонирование Реакции SE по 3-положению цикла

  22. Индигофера красильная Окисление индола Индол легко окисляется кислородом воздуха с образованием индоксила, склонного к радикальной демеризации

  23. Индолы. Отдельные представители

  24. Производные индола, проявляющие биологическую активность (нейромедиаторы) Псилоцин – галлюциноген, содержится в мексиканском мухоморе ЛСД (N,N-диэтиламид лизергиновой кислоты) – сильнейший синтетический галлюциноген Буфотенин – галлюциноген, встречающийся в поганках и коже некоторых жаб

  25. Производные индола, проявляющие биологическую активность Индометацин – нестероидный противовоспалительный препарат обладает противоопухолевой активностью, успокаивающе влияет на центр. нервную систему, оказывает гипотензивное действие Резерпин Рауфольфия змеиная Применяется при нарушении мужской потенции иохимбин Дерево Йохимбе

  26. Синтез Фишера (синтез индолов) (1883 г.) Нобелевская премия 1902г. Эмиль Фишер 09.10.1852- 15.07.1919 Катализаторы реакции Фишера: протонные кислоты в толуоле, кислоты Льюиса (ZnCl2, PCl3), ионнообменне смолы (Amberlist-15), спиртовые растворы HCl, SOCl2 Карбонильная компонента:альдегиды, кетоны, кетокислоты, кетоэфиры, дикетоны

More Related