IV. Реакции положения к пиридиновому ядру.

Метильная и метиленовая группа при С² и С⁴ пиридинового цикла обладают повышенной СН-кислотностью, потому что карбанионы, образующиеся при депротонировании этих групп, стабилизированы –I-эффектом электронодефицитного пиридинового цикла и в еще большей мере - делокализацией, причем резонансная структура (866) особо стабильна:

П оэтому 2- и 4- алкилпиридины могут выступать в роли метиленовых компонент при конденсации с карбонильными соединениями, обычно альдегидами; эти реакции проходят в присутствии уксусного ангидрида или ZnCl₂:

О собенно хорошо идут конденсации с ароматическими альдегидами. Для 3-алкилпириди- нов стабилизация карбаниона меньше, т.к. невозможно образование резонансной структуры с отрицательным зарядом на атоме азота; 3-алкилпиридины не вступают в реакции конденсации.

Метиленовые группы при C² и С⁴ в N-оксидах пиридинов и солях пиридиния еще более активны, чем в N-незамещенных пиридинах; например, N-оксид 2-метилпиридиния конденсируется даже с нитрозосоединениями, которые менее электрофильны, чем альдегиды и кетоны:

V . Реакции окисления и восстановления

А. Окисление. Пиридиновое ядро еще более, чем бензольное, устойчиво к действию многих сильных окислителей (не считая перкислот). Алкильные боковые цепи, как и в алкилбензолах, при действии сильных окислителей превращаются в карбоксильные группы:

Б. Восстановление. Пиридиновое ядро восстанавливается легче, чем бензольное. В отличие от производных бензола, производные пиридина могут восстанавливаться натрием в спирте и комплексными гидридами. Натрий в этаноле восстанавливает пиридины в гексагидропиридины (пиперидины); этот вариант называют реакцией Вышнеградского-Ладенбурга. При действии алюмогидрида лития восстановление обычно останавливается на стадии образовании дигидропиридинов, причем часто образуются смеси 1,2- и 1,4-изомеров:

При действии натрия в апротонных растворителях происходит восстановительная димеризация с образованием в конечном счете производных 4,4’-бипиридила (870):

П ри одноэлектронном восстановлении пиридинового ядра образуется анион-радикал (867); димеризация анион-радикалов приводит к дианиону (868), который при добавлении воды дает тетрагидробипиридил (869), легко окисляющийся до бипиридила (870). Реакция в какой-то мере родственна восстановительной димеризация кетонов (пинаконовому восстановлению) и сложных эфиров (ацилоиновой конденсации).

Соли пиридиния восстанавливаются легче пиридинов; в частности, они восстанавливаются не только алюмогидридом лития, но и менее активным борогидридом натрия. Продуктами восстановления являются ди- и тетрагидропиридины; восстановление идет не всегда селективно, и часто образуются смеси продуктов, как в приводимом ниже примере:

П одбирая восстановители и условия, можно преимущественно получать те или иные продукты; особенно важно получение производных 1,4-дигидропиридина, которые перспективны в фармакологическом отношении, а также могут служить моделями дыхательного кофермента NAD-H. Один из восстановителей, приводящих к таким производным, – гидросульфит натрия.