Азот как нуклеофил

Реакция между алкилгалогенидами и аммиаком или первичными аминами обычно непригодна для синтеза первичных или вторичных аминов, так как последние являются более сильными основаниями, чем аммиак, и сами предпочтительно атакуют субстрат. Однако эта реакция может оказаться весьма полезной для получения третичных аминов [657] и четвертичных аммониевых солей. Если в качестве нуклеофила выступает аммиак, то три или четыре алкильные группы, связанные с атомом азота в продукте, окажутся одинаковыми. При использовании первичных, вторичных или третичных аминов можно получить соединения, в которых с атомом азота связаны различные алкильные группы. Превращение третичных аминов в четвертичные соли называется реакцией Меншуткина [658]. Иногда этим методом удается приготовить также первичные амины (при использовании большого избытка аммиака) и вторичные амины (при использовании большого избытка первичного амина). Однако ограничение такого подхода хорошо иллюстрируется реакцией насыщенного раствора аммиака в 90 %,-ном этаноле с этилбромидом при молярном отношении реагентов 16 1, в которой выход первичного амина достигал лишь 34,2 %, (при отношении реагентов 1 1 выход составлял 11,3%) [659]. Субстраты лишь одного типа дают приемлемые выходы первичных аминов (при условии, что аммиак взят в большом избытке) — это а-замещенные кислоты, которые превращаются в аминокислоты. [c.146]

Согласно принципу жестких и мягких кислот и оснований, жесткие кислоты предпочтительно взаимодействуют с жесткими основаниями, а мягкие кислоты—с мягкими основаниями (т. 1, разд. 8.4). При реализации механизма SnI нуклеофил атакует карбокатион, который представляет собой жесткую кислоту. В механизме Sn2 нуклеофил атакует атом углерода молекулы, которая является более мягкой кислотой. Болёе электроотрицательный атом амбидентного нуклеофила — это более жесткое основание, чем менее электроотрицательный атом. Поэтому можно утверждать, что при изменении характера реакции от SnI к Sn2 вероятность атаки менее электроотрицательным атомом амбидентного нуклеофила возрастает [362]. Следовательно, переход от условий реакции SnI к условиям реакции Sn2 должен способствовать атаке атома углерода в цианид-ионе, атома азота в нитрит-ионе, атома углерода в енолят- и фенолят-ионах и т. д. Например, атака на первичные алкилгалогениды (в протонных растворителях) происходит атомом углерода аниона, полученного из СНзСОСНгСООЕ , тогда как а-хлороэфиры, которые взаимодействуют по механизму SnI, атакуются атомом кислорода. Однако это не означает, что во всех реакциях Sn2 атакует менее электроотрицательный атом, а во всех реакциях SnI—более электроотрицательный. Направление атаки зависит также и от природы нуклеофила, растворителя, уходящей группы и других условий. Это правило утверждает лишь, что усиление SN2-xapaKTepa переходного состояния делает более вероятной атаку менее электроотрицательным атомом. [c.97]

Второе можно подтвердить тем, что а-аминопиридин при взаимодействии с метилиодидом реагирует как нуклеофил и в результате происходит метилирование атома азота гетероциклического кольца [c.548]

Введение заместителя в молекулу пиридина, с одной стороны, повышает электронную плотность на реакционном центре нуклеофила и, следовательно, должно увеличивать скорость реакции. С другой стороны, при введении заместителя в положение 2 происходит увеличение стерических затруднений при взаимодействии атома азота нуклеофила с атомом углерода иодида. Как видно из экспериментальных данных, практически во всех случаях увеличение стерических препятствий имеет большое значение. Естественно, чем больше стерический объем заместителей, тем более затруднена реакция и тем меньше ее скорость. Поэтому при введении одного и того же заместителя в нуклеофил роль стерических затруднений растет в ряду [c.316]

Дальнейшая судьба карбокатиона зависит от того, какой кислотой производилось подкисление. При использовании хлороводородной кислоты в растворе присутствует сравнительно сильный нуклеофил — хлорид-ион, который более эффективно, чем вода, атакует атом углерода бензольного кольца, и реакция завершается миграцией протона к атому азота, что сопровождается восстановлением энергетически выгодной ароматической структуры [c.414]

Сверху вниз в группах периодической системы нуклео-фильность возрастает, хотя основность падает. Так, обычный порядок нуклеофильности галогенидов выглядит следующим образом 1->Вг->С1 >р- (хотя, как будет показано ниже, этот порядок зависит от природы растворителя). Аналогично любой серосодержащий нуклеофил сильнее соответствующего кислородсодержащего аналога, и то же справедливо для соединений, содержащих фосфор и азот. Главная причина различий между основностью и нуклеофильностью заключается в следующем меньшие по размеру отрицательно заряженные нуклеофилы лучше сольватированы обычными полярными протонными растворителями, т. е. поскольку отрицательный заряд С1 по сравнению с I" более сконцентрирован, первый более плотно окружен оболочкой молекул растворителя, которая образует барьер между нуклеофилом и субстратом. Это особенно важно для полярных протонных растворителей, молекулы которых могут образовывать водородные связи с нуклеофилами небольшого размера. В качестве доказательств можно привести следующие факты многие реакции нуклеофильного замещения с участием небольших отрицательно заряженных нуклеофилов значительно быстрее происходят в полярных апротонных, чем в протонных растворителях [260], и в ДМФ — апротонном растворителе — порядок нуклеофильности галогенид-ионов имеет следующий вид С1->Вг->1- [261]. В другом эксперименте, проведенном в ацетоне, в качестве нуклеофилов были использованы ВщЫ+Х- и их (где Х- галогенид-ион). Ассоциация галогенид-иона в первой соли значительно ниже, чем в иХ. Относительные скорости реакций с участием ЫХ составили для С1- 1, для Вг- 5,7 и для 1 6,2 это нормальный порядок, тогда [c.76]

В таких солях за счет положительно заряженного атоми азота гетероциклическое кольцо пиридина становится еще более электронно-дефицитным и поэтому более восприимчивым к нуклеофильной атаке. В частности, действие сильного нуклеофила гидр д-иона на Ы-метилпиридиний-катион приводит к его восстановлению в 1,4-дигидро-Ы-метилпиридин. [c.292]

Присоединение к изонитрилам Н—N = 0 — это не просто реакция, в которой частица с электронной парой присоединяется к одному атому, а частица без электронной пары — к другому, как происходит в большинстве реакций присоединения к двойным и тройным связям, обсуждавшихся в этой главе и гл. 15. В этих реакциях и электрофил, и нуклеофил присоединяются к атому углерода. Никакие частицы не присоединяются к атому азота, который однако теряет свой положительный заряд за счет перехода к нему пары электронов от тройной связи [c.427]

Реакция имеет первый порядок по соли диазония, не зависит от концентрации нуклеофила и ее скорость не меняется при переходе от Н2О к тяжелой воде. Все это однозначно свидетельствует, что ее скорость лимитируется образованием арильного катиона. Такому течению реакции благоприятствует энергетическая выгодность отщепления диазониевой группы в виде молекулярного азота. [c.153]

Характер этой реакции существенно изменяется, если она проводится в присутствии восстановителя или нуклеофила, способного восстанавливать катион диазония. В этом случае образуется радикал диазосоединения, разлагающийся с выделением азота и образованием арильного ради чла. Последний взаимодействует с нуклеофилом, давая анион-радикал, который отдает один [c.153]

Имеется также ряд реакций, в которых пиридин играет роль основания или нуклеофила эти реакции протекают непосредственно по азоту и связаны с наличием неподеленной пары электронов. [c.1024]

На основе рентгеноструктурных, спектроскопических и химических данных (см. обзор в [537]) предложен возможный механизм действия химотрипсина (рис. 11.1). После того как фермент и субстрат образовали комплекс Михаэлиса (разд. 10.2), атом кислорода гидроксильной группы остатка 5ег-195 атакует карбонильный атом углерода расщепляемой связи субстрата. Образуется неустойчивый тетраэдрический промежуточный продукт [735]. Эта реакция облегчается системой передачи заряда [628, 736], которая осуществляет передачу протона от гидроксильной группы остатка 5ег-195, превращая его тем самым в сильный нуклеофил. Затем Н з-57 подает протон атому азота расщепляемой пептидной связи, в результате чего связь расщепляется. На этой стадии аминная часть образует водородную связь с остатком Н з-57, тогда как ацильная группа присоединяется к 5ег-195 с образованием эфирной связи. На этом завершается стадия ацилирования гидролитической реакции. [c.275]

Здесь элиминирование азота из катиона диазония является стадией, определяющей скорость реакции. Реакция имеет первый порядок и ее скорость не зависит от концентрации нуклеофила. [c.224]

В комплексном соединении индола с карбонилом хрома металл ассоциирован с бензольным кольцом и, следовательно, нуклеофильное присоединение идет по этому циклу, обычно по положению 4. Ниже приведен пример относительно необычной атаки нуклеофила по положению 7 такой ход реакции можно изменить и направить атаку в обычное положение 4, если использовать индол с объемной защитной группой при атоме азота [97]. [c.429]

Такой результат можно объяснить с дестабилизацией карбаниона атомом азота в случае шестичленного гетероцикла, образованного атакой нуклеофила по р-атому углерода кратной связи. [c.88]

Пиридин и его гомологи вступают в реакции электрофильпого и нуклеофильного замещения. Известны также реакции, в которых пиридин играет роль основания или нуклеофила. Эти реакции протекают по атому азота и связаны с наличием неподеленной пары электронов. В реакциях алектрофильного замещения пиридин ведет себя подобно сильно дезактивированному производному бензола. Он нитруется, сульфируется и галогенируется только в очень жестких условиях. В реакцию Фриделя — Крафтса не вступает. Замещение происходит препмущественно в положении 3 [c.114]

С учетом этих данных можно полагать, что характер заместителя при тиокарбонильной группе оказывает определяющее влияние на направление внутримолекулярной нуклеофильной циклизации. Так, под действием основания на соединения 197 будут реализовываться система кратных связей С=С-С=К и генерироваться заряженный 5-нуклеофил (интермедиаты Ж и 3) в силу преимущественной стабилизации группами СН2 заместителей Я положительного заряда на атоме азота у связи =NR2 ". При этом в промежуточном соединении 3 образуется терминальная кратная связь. Внутримолекулярная нуклеофильная циклизация действием 5-нуклеофильного центра по терминальной кратной связи ведет к 6-членному гетероциклу 198. [c.135]

При изучении реакции катиона (2.759, а) с азотистыми основаниями (где нуклеофил — пиперидин, N-метилпиперазин, морфолин, симм-диметилгидразин, имидазол, К,0-диметилгидроксиламин, 1,2-диме-тилсемикарбазид) установлено, что распад (2.760) (где нуклеофил — остаток азотистых оснований) происходит через две равновесные стадии. Вначале быстро протонируется атом азота нуклеофила, а затем медленно отщепляется нуклеофил. Кинетические данные свидетельствуют о значительном разрыхлении связи углерод — нуклеофил в переходном состоянии и появлении небольшого заряда на остающемся атоме азота, а также о том, что константы равновесия образования (2.760) не зависят от основности нуклеофила. [c.213]

Эта аминокислота содержит гетероциклическое имидазольное кольцо и обладает уникальными химическими свойствами. Гистидин проявляет и слабокислые и слабоосновные свойства он также хороший нуклеофил и единственная аминокислота, рКа которой близко к физиологическим значениям pH (7,35). Следовательно, она может служить и как донор, и как акцептор протонов в химической реакции, связывая протон одним атомом азота и отдавая протон от другого атома азота. Гистидин способен выполнять роль протонпереносящей системы (разд. 4.4.1). [c.28]

Итак, согласно предположенному механизму, карбоксильная, группа 01и-270 действует как общее основание, доставляющее нуклеофил — молекулу воды — к карбонилу. В присутствии метанола первая стадия протекала бы просто в обратном направлении. Следовательно, только второе депротоннрование может сдвинуть реакцию в прямом направлении, и этот перенос протона должен происходить с участием гидроксильной груипы Туг-248, выступающей в качестве мостика между ОН--группой и азотом расщепляемой амидной связи. Этот механизм дает объяснение упомянутому ранее эффекту индуцированного соответствия . [c.348]

В образовании сложного нуклеофила, обладающего высокой степенью эффективности действия, принимает участие наряду с 8ег-1.95 также и имидазольная Труппа Н18-57 (см. [2, 6—9, 16]). При этом атом азота N"2 гистидина образует водородную связь с кислородом гидроксила серина (рис. 31). Вторая водородная связь, как полагают Блоу и др. [37], существуех между атомом азота № гистидина-57 и карбоксильной группой остатка Азр-102, расположенного В глубине ферментной глобулы. Система водородных связей приводит к увеличению отрицательного заряда на гидроксильной группе 8ег-195, что способствует усилению ее нуклеофильности. [c.129]

Первое и. соединений, содержащих два атома азота, — азокси-бензол — образуется вследствие конденсации промежуточных продуктов нитрозобензола и фенилгидроксиламина. Нитрозогруппа полярна и по химическим свойствам близка к карбонильной группе ( )енилгидроксиламин — типичный нуклеофил, способный атаковать группу —N==0 [c.261]

Во всех рассмотренных выше примерах нуклеофильной атаке подвергался атом углерода. Однако подобная атака может быть направлена также и на атом азота, как, например, при нитрози-ровании аминов амин функционирует здесь как нуклеофил [c.111]

Нитропий-катион содержит положительно заряженный атом азота. Атакуя облако л-электронной плотности молекулы бензола, этот ион действует как электрофильный реагент. В результате из нитроний-катиона и молекулы бензола образуется о-комплекс. (В этой реакции молекула бензола выступает как нуклеофил, так как она является донором электронной пары.) [c.601]

Р-ция облегчается, когда R в арилоксигруппе исходного йминоэфира - электроноакцепторный заместитель, и затрудняется в случае элжгронодонорного R. Заместители R влияют противоположным образом. Такое влияние заместителей, а также внутримол. характер Ч. п. хорошо описывает механизм, по к-рому миграция арильной группы от О к N происходит в четырехчленном переходном состоянии в результате нуклеоф. атаки мифирующей арильной фуппы атомом азота [c.392]

В качестве амбидентного нуклеофила этот анион способен реагировать двояко — по атому азота и по р-углеродному атому. Соотношение этих двух реакций замещения зависит от целого ряда факторов природы металла, который служит катионом, наличия и характера имеющихся заместителей, природы растворителя, температуры и, наконец, природы электрофила. Как правило, натрий-индолы замещаются главным образом по атому азота, а индолил-магнийгалогениды — преимущественно по р-положению. [c.303]

Примеры реакций викариозного нуклеофильного замещения даны в некоторых последующих главах книги. Ниже приведены три типичных примера таких превращений. Первый пример связан с реакцией викариозного нуклеофильного замещения в пятичленных гетероциклических соединениях [42]. Во втором примере стабилизирующая анион трифторметансульфонильная группа (У) одновременно служит и уходящей группой (X) [43]. Третий пример в некоторой степени необычен, поскольку нуклеофил присоединяется не по орто- или пара-положению относительно нитрогруппы. Присоединение карбаниона проходит по положению С(2> 6-нитрохиноксалина образующийся в результате такого присоединения анион стабилизирован делокализацией отрицательного заряда одновременно с участием атома азота N(1) и нитрогруппы [44]. [c.42]

Нитропиридин и некоторые замещенные 3-нитропиридины могут быть эффективно получены при использовании оксида азота(У). Первоначально образующийся нитрат К-нитропиридиния подвергается нуклеофильному присоединению диоксида серы, который используется в качестве растворителя, или последовательно добавляемого сульфит-иона с образованием 1,2-дигидропиридина. Миграция нитрогруппы в положения 3 или 5 врезультате [1,5]-сигматроп-ного сдвига и последующее элиминирование нуклеофила приводит к восстановлению ароматической системы [19]. [c.109]

Индолил-анион существует в основном в двух мезомерных формах, что свидетельствует о делокализации заряда преимущественно между атомом азота и -углеродным атомом. В соответствии с этим индолил-анион вступает в реакции в качестве амбидентного нуклеофила соотнощение реакций N- и -замещения при взаимодействии с электрофилами зависит от природы ассоциированного металла, полярности растворителя и природы электрофила. Как правило, наиболее ионные натриевые и калиевые производные индола замещаются главным образом по атому азота, тогда как индолилмагнийгало-гениды — преимущественно по -положению [109]. Однако, если реакцию с последним проводить в ГМФТА, атака идет преимущественно по атому азота, тогда как в неполярных растворителях предпочтительна атака по атому углерода [110]. Наиболее реакционноспособные электрофилы проявляют ббльщую тенденцию атаковать атом азота, чем менее электрофильные частицы. [c.431]

Первый акт заключается в нитрозировании по углероду, несущему диазогруппу. Как известно, электрофилы атакуют диазосоединення именно по этому месту, давая ион дназоння. Далее от иона дназония отщепляется протон нли молекула азота, которая может вытесняться и под влиянием нуклеофила [c.217]

Образование нитрилоксида 27 из первичного продукта нитрозирования может идти и другим путем, а именно вытеснением молекулы азота при действии нуклеофила на ион диазония 24 или 26. (Это соответствует третьему возможному пути превращения иона диазония 31, образующегося после присоединения электрофила к диазосоединению, см. выше). Нуклеофил представляет собой обычно NOf, N0 или С1 — остаток от иитрозирующего агента после завершения стадии нитрозирования. В за- [c.218]