Пятичленные гетероциклические соединения с двумя гетероатомами. Пиразол и его производные
Пиразол можно рассматривать как пиррол, в котором метиновая группа (-СН=) замещена атомом азота; отсюда и произошло его название.
Пиразол получают конденсацией ацетилена с диазометаном по механизму синхронного циклоприсоединения с участием биполярной структуры диазометана.
Производными пиразола получают двумя общими методами:
1)конденсацией гидразина или его производных (например, алкил – или арилгидразинов ) с β-дикетонами через гидразон и его последующую циклизацию;
2)взаимодействием гидразина с α, β-ацетиленовыми карбонильными соединениями.
Пиразол – кристаллическое соединение (темп.пл. 70 С). В парообразном состоянии пиразол мономерен, а в растворе ассоциирован, по-видимому, в результате образования межмолекулярных водородных связей. Эта связь благоприятствует таутомерным превращениям пиразола, что и объясняет невозможность выделения в виде индивидуальных соединений изомерных 3- и 5-замещенных пиразола.
Пиразол, подобно пирролу, - слабое основание и одновременно слабая кислота.
Пиразол образует соли с металлами, превращаясь в анион, обладающий ароматическими свойствами.
Пиразол устойчив в кислой среде, так как присоединение протона к неподеленной паре азота (не содержащего водорода) не нарушает пи-электронного секстета кольца.
Вследствие электроноакцепторного действия второго атома азота пиразол менее реакционноспособен, чем пиррол, но также обладает многими свойствами ароматических соединений: он сутойчив к различным химическим воздействиям, не изменяется при действии водного раствора перманганата калия, не полимеризуется.
П иразол легко вступает в реакции электрофильного замещения в четвертое положение. Нитрование и сульфирование идет менее активно, по-видимому из-за образования пиразолом солей с минеральными кислотами, которые с трудом подвергаются реакциям замещения:
Br
Br
-HBr N
N
H
4-бромпиразол
ON
HNO
N -H O N
N N
H H
4-нитропиразол
HOO S
Н SO
-H O N
N
H
4-пиразол-сульфокислота
Интересен кетон – 5-пиразолон, существующий в таутомерных кетонной и енольной формах.
Из производных пиразолона в медицинской практике применяют антипирин, пирамидон, анальгин.
Антипирин, или 2,3-диметил-1-фенил-5-пиразолон, - бесцветное кристаллическое соединение, представляющее собой биполярный ион.
Пирамидон или 4-диметиламино-2,3-диметил-1-фенил-5-пирамизолон, - кристаллическое соединение горьковатого вкуса, является более эффективным лекарственным средством, чем антипирин, и обладает более продолжительным действием.
Анальгин, или 2,3-диметил-1-фенил-5-пиразолон-4-метиламино-N-метиленсульфит натрия, является лучшим лекарственным препаратом среди соединений пиразолонового ряда. По интенсивности и быстроте действия он превосходит антипирин и пирамидон.