- •004Федеральное агентство по образованию
- •Химия гетероциклических соединений
- •Номенклатура.
- •Способы синтеза пиридинов.
- •Физические свойства пиридина и его ближайших гомологов
- •Строение молекулы пиридина. Ароматичность.
- •Химические свойства пиридина
- •Образование π-комплексов.
- •Реакции с участием атома азота.
- •Реакции с участием атома углерода. Реакции электрофильного замещения атома водорода
- •Глава 2. Хинолин
- •2.1. Номенклатура.
- •2.4. Физические свойства хинолина и его ближайших гомологов.
- •2.5. Строение молекулы хинолина. Ароматичность.
- •2.6. Кислотно-основные свойства хинолина.
- •2.7. Химические свойства хинолинов.
- •2.7.1. Реакции хинолинов по атому азота.
- •2.7.1.1. Алкилирование.
- •2.7.2.2.Ацилирование.
- •2.7.2. Реакции электрофильного замещения атома водорода.
- •2.7.2.1. Нитрование.
- •2.7.2.2. Сульфирование.
- •2.7.2.3 Галогенирование.
- •2.7.2.4. Меркурирование.
- •2.7.3. Реакции нуклеофильного замещения атома водорода.
- •2.7.3.1. Аминирование.
- •2.7.3.2. Гидроксилирование.
- •2.7.3.3. Алкилирование и арилирование.
- •2.7.4. Реакции нуклеофильного замещения атома галогена.
- •2.7.5. Реакции радикального замещения в ряду хинолина.
- •2.7.6. Реакции окисления и восстановления в ряду хинолина.
- •2.8. Химические свойства алкилхинолинов.
- •2.9. Химические свойства хинолин-n-оксида.
- •2.10. Практическое использование производных хинолина.
- •Глава 3. Изохинолин
- •2.1. Номенклатура.
- •3.2. Нахождение в природе.
- •3.3. Методы получения изохинолинов.
- •3.3.1. Однокомпонентный синтез.
- •3.3.1.1. Синтез типа n(1)c(8a).
- •3.3.2. Двухкомпонентные синтезы.
- •3.4. Физические свойства изохинолина и его ближайших гомологов.
- •3.5. Строение молекулы изохинолина. Ароматичность.
- •3.6. Кислотно-основные свойства изохинолина.
- •3.7.2.1. Нитрование.
- •3.7.2.2. Сульфирование.
- •3.7.2.3 Галогенирование.
- •3.7.3.4. Нитрование.
- •3.7.4. Реакции нуклеофильного замещения атома галогена.
- •3.7.5. Реакции радикального замещения в ряду изохинолина.
- •3.7.6. Реакции окисления и восстановления в ряду изохинолина.
- •3.8. Химические свойства алкилизохинолинов.
- •3.9. Химические свойства изохинолин-n-оксида.
- •3.10. Практическое использование производных изохинолина.
3.7.3.4. Нитрование.
В.Бейк и сотр. в 1996 г показали, что с помощью смеси нитрита натрия, ДМСО и уксусного ангидрида удается ввести нитрогруппу в положение 1 мо-лекулы изохинолина.
На ключевой стадии процесса происходит нуклеофильное присоединение нитрит-аниона к образовавшейся соли с участием атома азота и комплекса ДМСО-уксусный ангидрид.
3.7.4. Реакции нуклеофильного замещения атома галогена.
Изохинолины, имеющие атомы галогена в карбоциклическом фрагменте, а также у атома С(4) по своей реакционной способности в отношении нук-леофилов напоминают галогенопроизводные аренов.
Атомы галогена, находящиеся в положениях 1 и 3 молекулы изохинолина замещаются легче, но в их активности есть существенная разница. 1-Хлоризохинолин в 50000 раз реакционноспособнее 3-хлоризохинолина, что позволяет провести селективное замещение атома хлора в 1,3-дихлоризохи-нолине.
В присутствии избытка нуклеофила образуется смесь моно- и дизамещенных продуктов.
Согласно исследованиям Х. ден Хертога и сотр. (1974) замещение галогена в относительно малоактивном 3-бромизохинолине на аминогруппу под действием амида натрия в жидком аммиаке происходит по механизму ANRORC. Название этого механизма строится по первым буквам английского выражения Addition of Nucleophile, Ring Opening, Ring Closure (присоеди-нение нуклеофила, раскрытие цикла, замыкание цикла).
Реализация этого механизма приводит к тому, что атом азота амид-аниона становится гетероциклическим атомом азота, а гетероциклический азот превращается в азот аминогруппы.
3.7.5. Реакции радикального замещения в ряду изохинолина.
Метилирование и фенилирование изохинолина в нейтральных средах с использованием соответствующих пероксидов дает трудноразделяемую смесь монозамещенных продуктов и в препаративных целях не применяется. Бензильный радикал, генерируемый термическим разложением фенилацетата свинца (IV), атакует преимущественно атом углерода С(1) молекулы изохино-лина. Реакционная масса, полученная в этой реакции, содержала 98% 1-бен-зилизохинолина.
В кислой среде радикальное замещение протекает селективно и затрагивает только водород при атоме углерода С(1).
3.7.6. Реакции окисления и восстановления в ряду изохинолина.
«Нейтральный» перманганат калия окисляет изохинолин до фталимида.
В щелочной среде окисление приводит к образованию фталевой и пиридин-3,4-дикарбоновой (изохинолиновой) кислот.
Для изохинолина возможно «восстановление» как пиридинового, так и бензольного колец. Продолжительное гидрирование изохинолина в кислой среде приводит к декагидроизохинолину (преимущественно «цис»-изомеру относительно связи С4а-С8а.
72% 18%
1,2,3,4-Тетрагидроизохинолин можно получить, восстанавливая изохинолин по Вышнеградскому (натрием в кипящем спирте) или оловом в соляной кислоте.
Бензольное кольцо изохинолина можно восстановить, гидрируя изохинолин в кислой среде.
1,2-Дигидроизохинолин удобнее всего получать взаимодействием изохинолина с диэтилалюмогидридом. Для выделения его превращают в ацетильное производное, поскольку он склонен к диспропорционированию.
Соли 2-алкилизохинолиния восстанавливаются особенно легко.
100%
