Лекция 28. Шестичленные гетероциклические соединения с двумя гетероатомами. Пурин и его производные. Алкалоиды

Ароматические шестичленные гетероциклические соединения, содержащие в своей структуре в качестве гетероатомов два атома азо­та, называются диазинами.

Для этих соединений чаще применяют тривиальные названия: пиридазин, пиримидин, пиразин. Как видно из приведенных формул, эти три диазина являются изомерами.

Существуют также шестичленные гетероциклы, содержащие в сво­ей структуре в качестве гетероатомов атомы азота и кислорода или азота и серы, например:

Оксазин и тиазин не обладают ароматическим характером и по своим свойствам напоминают ациклические соединения, содержа­щие аналогичные функииональные группы.

Пиридазин, пиримидин и пиразин представляют собой аромати­ческие соединения, во многом напоминающие пиридин. Наличие в молекулах двух атомов азота придинового типа, которые дезактиви­руют друг друга, приводит к тому, что эти гетероциклические соедине­ния являются более слабыми основаниями, чем пиридин. Несмотря на наличие двух основных центров в молекуле диазины образуют соли с одним эквивалентом минеральной кислоты:

В реакции электрофильного замещения эти гетероциклы вступа­ют с трудом. Реакции S_Е возможны только при наличии в молекуле сильных электронодонорных заместителей, таких, как -NН₂-группа, -ОН-группа и других, способных проявлять +М-эффект.

Реакции же нуклеофильного замещения (S_N) протекают легко.

Пиридазин

(1.2-диазин)

Пиридазин — бесцветная жидкость с t_кип 207 °С. Пиридазин и его производные получают реакцией конденсации гидразина с 1,4-дикарбонильными со­единениями (предельными или непредельными):

С минеральными кислотами и алкилгалогенидами пиридазин об­разует соли по одному атому азота:

Подобно пиридину при действии пероксикислот образует N-оксид:

При восстановлении или каталитическом гидрировании происхо­дит раскрытие цикла и образуется тетраметилендиамин:

Производные пиридазина применяются в качестве лекарственных препаратов и гербицидов.

Пиразин

(1,4-диазин)

Пиразин — бесцветное кристаллическое веще­ство с t_пл 57 °С. Пиразин и его производные получа­ют реакцией конденсации 1,2-диаминов с 1,2-дикар- бонильными соединениями:

На первой стадии образуется 2,3-дигидропиразин, который легко окисляется до пиразина.

Как и пиридазин, пиразин является слабым основанием и образу­ет соли с кислотами по одному атому азота, при взаимодействии с пер- оксикислотами окисляется до N-оксида:

При восстановлении пиразина водородом в момент выделения образуется циклический диамин — пиперазин:

Пиперазин — сильное основание, обладающее свойствами вторич­ных алифатических аминов, образует соли с двумя эквивалентами кис­лоты. Пиперазина адипинат применяют как глистогонное средство.

Из производных пиперазина отметим циклические амиды α-ами- нокислот, которые называют дикетопиперазинами.

Восстановлением дикетопиперазина можно получить пиперазин.