Лекции / organic_2011_7
.pdf
Свойства: |
121 |
Ароматичность (по Хюккелю)
π-дефицитный гетероцикл - пониженная реакционная способность вреакциях
ароматического электрофильного замещения
+
N |
N |
- + |
N |
Основность 
E+ (нуклеофильность) 
N 
N
E
хлорид |
|
HCl |
CH3I |
пиридиния |
+ |
|
|
|
|
N |
|
|
N |
Cl- |
|
|
H |
|
|
|
|
RCO H |
E+ |
|
|
3 |
|
пиридин
N-оксид
N
O
- |
+ - |
N |
N |
иодид
+
N
метилпиридиния
CH3
I-
+
N
E
+ |
Br2 |
|
20o |
||
N |
Br3- |
|
Br |
||
|
пербромид
пиридинийбромида
RCOCl
N
122
SO3 |
|
|
20o |
+ |
|
N |
N |
- |
|
SO |
|
|
|
3 |
пиридинсульфотриоксид
R1OH
-пиридин RCO2R1
+N COR
123
Реакции электрофильного ароматического замещения происходят в положение 3
|
α |
+ |
|
X |
|
|
|
|
|
N |
H |
|
|
|
|
+ |
X |
|
X+ β |
H |
|
|
|
N |
N |
|
|
|
|
|
X |
H |
|
γ |
+ |
|
N |
|
+ 
X N 
H
X
H
+ 
N
XH
+
N
+ 
X N H
X
H
N
+
X H
+
N
Помимо акцепторного влияния гетероциклического атома азота, реакционная способность снижается в результате протонирования этого атома в условиях реакции
124
HO3S |
SO , H SO |
4 |
|
Br2, SO3 |
Br |
||
|
3 |
2 |
|
200o |
|
|
|
N |
220o |
N |
|
N |
|
||
|
|
|
|
|
|||
70% |
KNO3/H2SO4 |
|
|
50% |
|
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
NO2 |
Дизамещение невозможно! |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
N |
|
6% |
|
|
OH |
|
O |
|
|
O |
O |
O |
HO- |
|
|
|
|
|
|
|
N |
N |
|
|
N |
|
N |
N |
CH2O |
|
|
OH |
|
|
|
|
HO- |
|
|
|
|
|
|
|
|
HO |
|
|
OH |
направление реакции определяется |
||
|
N |
|
сильным донорным заместителем |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Модификация реакционной способности N-оксидной группировкой |
125 |
||||
|
|
|
- |
|
|
+ |
+ |
- |
+ |
- + |
|
N |
N |
|
N |
N |
|
O- |
O |
|
O |
O |
|
|
|
N-оксид - донор |
|
|
|
|
|
или акцептор? |
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
+ |
N |
|
+ |
|
|
N |
|
N |
|
|
|
O- |
O- |
|
O- |
|
|
Использование в синтезе реакций N-окиси пиридина с электрофильными реагентами
|
|
|
SO3H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NO2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
+ |
|
SO3, H2SO4 |
|
+ |
|
|
HNO3/H2SO4 |
|
+ |
|||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
90o |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
N |
|
N |
|
|
|
|
|
N |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
O- |
|
O- |
|
|
|
|
|
O- |
||||||||
NO2 NO2
PPh3 |
|
|
|
+ |
|
N |
N |
|
O- |
||
HX |
||
NO2 |
O2N X |
|
X- |
|
|
+ |
N |
|
N |
||
OH |
OH |
Fe
CH3CO2H
-NO2-
-H+
Реакции с нуклеофильными реагентами
|
|
NH2 |
126 |
|
|||
|
|
|
|
N
X |
X |
|
PCl3 |
+ |
N |
N |
|
O- |
X = Cl, Br |
|
|
Ar |
N |
OH |
|
OH- |
- H2O |
||
+ |
|
|
||
t |
|
|
||
OH O2 |
|
|
||
N |
N |
|
|
|
O- |
OH |
|
N |
OH |
|
|
|
O
+
N
O-
NaBH4
N
CN-
RMgX |
|
H2O |
|
127 |
|
|
|
||
|
N |
R |
N |
R |
|
|
|
||
|
OMgX |
|
|
|
|
CH3MgI |
|
+ |
|
+ |
|
|
N |
|
|
N |
CH3 |
||
N |
I- |
|
||
|
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|
NaOH, H2O |
|
|
|
|
K3Fe(CN)6 |
|
|
|
N |
CN |
N |
O |
|
|
|
R'NH2 |
|
|
|
|
|
|
+ |
- H+ |
N |
NHR' |
NH NR' |
N |
NHR' - RNH2 |
+ |
N |
N |
||||||
R |
|
R |
|
R |
R |
|
R' |
|
Чичибабин |
|
|
|
|
|
128 |
|
NaNH2 |
H |
|
|
H2O |
|
|
|
130o |
|
|
|
|
||
N |
H - H2 |
N |
- |
- |
N |
NH2 |
|
N |
N |
NH |
-OH |
||||
|
- |
H |
|
|
|
|
|
|
1. KNH2 |
|
|
|
|
|
|
|
2. H2O |
|
|
NH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
N |
γ > α |
|
|
|
|
N |
NH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
H |
N |
1. KOH, 400o |
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
2. H2O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PhLi |
|
|
H2O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Na/EtOH |
N |
110o, 8 ч. |
N |
Ph |
O2 |
N |
Ph |
|
|
|
|
||||||
|
|
или H2/Pt |
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
пиперидин |
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
129
Таутомерные равновесия гидрокси- и аминопиридинов
± H+
N OH
OH
± H+
N
OH± H+
N
± H+
N
O-
H+
O-
± H+
N
H+
O- ± H+
N
H+
N 
O H
O
N
H
O-
+
N
H
Цвиттер-ион – высокая т. пл., низкая растворимость в орг. р-рителях
|
|
NH2 |
|
|
|
|
|
NH |
130 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
NH2 |
N |
NH |
N |
N |
|
|
H |
|
|
H |
|
N2 |
NaNO2 |
|
NaNO2 |
|
H2O |
|
|
|
NH |
N2 |
OH |
|||
|
|
H O+, 0o |
2 |
H3O+, 0o |
|
0o |
|
N |
|
3 |
N |
|
N |
|
N |
|
|
|
|
устойчивая |
ароматическое |
соль диазония |
нуклеофильное |
|
замещение |
α, γ - изомеры
Реакции по боковой цепи |
|
|
|
KMnO4 |
|
α - пиколиноваякислота |
|
|
CO2H β - никотиновая кислота |
||
OH- |
|
||
N |
γ - изоникотиновая кислота |
||
N |
|||
|
пиколин