
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 SЕ 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 (SN) протекают легко.
Пиридазин
(1.2-диазин)
Пиридазин — бесцветная жидкость с tкип 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 tпл 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.