Химические свойства имидазол-2-тиола и 1н-имидазо[4,5-b]-феназин-2-тиола Химические свойства имидазола и имидазол-2-тиола
Так как рассматриваемый 1Н-имидазо[4,5-b]феназин-2-тиол имеет в своем составе фрагмент имидазола, важно рассмотреть свойства, характерные для этого соединения.
Имидазол – пятичленный гетероцикл с двумя атомами азота в положениях 1 и 3 (рисунок 1.3). Молекула имидазола имеет ароматичный характер. Это подтверждается тем, что она плоская и представляет собой сопряженную π-систему, а число π-электронов соответствует одному из критериев ароматичности, и равно 4n+2, где n = 1 (целое число).
Рисунок 1.3
Ароматические свойства имидазола определяют его способность вступать в реакции электрофильного замещения и отсутствие склонности к реакциям присоединения (схема 1.3) [3].
Схема 1.3
Реакции электрофильного замещения также можно проводить по атомам азота. Например, ацилированием получают N-ацилимидазол (схема 1.4).
Схема 1.4
Впрочем, зачастую имидазолу сложно вступать в реакции электрофильного замещения ввиду того, что многие из них проводятся в сильнокислой среде, необходимой в некоторых случаях для образования электрофильной частицы, атакующей цикл. В таком случае, молекула имидазола протонируется. Это ведет к утрате ароматических свойств ввиду потери молекулой сопряженной π-системы и плоской структуры [4].
Имидазол представляет собой слабое основание и слабую кислоту, но является более сильным основанием, что обусловлено высокой устойчивостью сопряженной кислоты – образующегося имидазолиевого катиона. Это объясняется так называемым амидиноподобным резонансом, который позволяет обоим атомам азота на равных участвовать в делокализации заряда (схема 1.5). Наряду с основными свойствами имидазол имеет кислотный протон и легко образуют соли с ионами металлов [3].
Схема 1.5
Для имидазол-2-тиола характерно существование двух таутомерных форм (тион-тиольная таутомерия): имидазол-2-тиол и имидазол-2-тион (схема 1.6) [4].
Схема 1.6
Для имидазол-2-тиола наиболее изучены реакции, идущие по тиольной группе. К таким реакциям относятся реакции замещения с галагенпроизводными самых разных органических соединений. Например, реакция с иодметаном (схема 1.7) или реакция с 2-хлорэтанимином (схема 1.8) [4].
Схема 1.7
Схема 1.8
Химические свойства 1н-имидазо[4,5-b]феназин-2-тиола
Исследованные на данный момент реакции, характерные для 1Н- имидазо[4,5-b]феназин-2-тиола, зачастую идут с участием фрагмента имидазол-2-тиола по тиольной группе. Данные реакции аналогичны тем, что характерны для имидазол-2-тиола.
При взаимодействии 1Н - имидазо[4,5-b]феназин-2-тиола с иодметаном в присутствии смеси этанола и гидроксида натрия происходит образование 2‑метилсульфанилимидазо[4,5-b]феназина (схема 1.9) [1].
Схема 1.9
Возможно проведение данной реакции с участием других галогензамещенных углеводородов.
При проведении реакции 1Н - имидазо[4,5-b]феназин-2-тиола с 2-хлор-2-(2-фенилгидразинилиден)этиловым эфиром в присутствии этаноата натрия при кипячении образуется этил-фенил-1H-1,2,4-триазоло[4′,3′:1,2]имидазо-[4,5-b]феназин-3-карбоксилат (схема 1.10) [1].
схема 1.10