Образование карбоциклических соединений

Классификация и общая характеристика гетероциклических соединений. В предыдущих разделах книги были рассмотрены соединения с открытой цепью углеродных атомов, так называемые ациклические соединения и карбоциклические соединения, в молекулах которых имеются циклы из углеродных атомов. Настоящий раздел охватывает гетероциклические соединения (или гетероциклы). В молекулах гетероциклических соединений имеются циклические группировки атомов, включающие, кроме атомов углерода, и другие (гетеро) атомы. Так же, как и среди карбоциклических соединений, среди гетероциклов наиболее распространены пяти- и шестичленные циклы. Причина большей устойчивости и легкости образования таких циклов—отсутствие напряжения (см. стр. 555). Гетероциклические соединения могут образовывать системы с двумя и большим числом циклов, сочленяясь, например, с ароматическими кольцами. [c.576]

Гетероциклические системы. Явление ароматичности не ограничивается карбоциклическими соединениями. Замещение какого-либо из углеродных атомов в перечисленных выше соединениях на другие атомы дает новые ароматические системы при условии, что я-электронная система не изменяется. Замещение СН-групп в бензоле на изоэлектронный (т. е. содержащий такое же число электронов) азот приводит к образованию серии гетероциклических ароматических соединений пиридин, пиридазин, пиримидин и пиразин. Возможно и дальнейшее замещение. Во всех этих соединениях циклическая бя-электрон-ная система ( ароматический секстет ) использует по одному электрону от каждого атома кислорода и азота, оставляя по свободной паре электронов на р -орбитали каждого азота на месте бензольной связи С—Н. В результате эти гетероциклические соединения обладают слабоосновными свойствами, основность свободной электронной пары на р -орбитали значительно меньше, чем свободной пары на 5рЗ-орбитали (ср. С—Н-кислотность в алканах и алкинах, разд. 8.2.1). Циклопен-тадиенид-анион можно также рассматривать как родоначальное карбоциклическое соединение серии гетероциклических ароматических соединений. Фуран и тиофен имеют ароматический секстет, в котором по одному электрону дают каждый из четырех углеродных атомов (т. е. две двойные связи), а два электрона являются свободной парой кислорода или серы. В пирроле [c.306]

ОБРАЗОВАНИЕ КАРБОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ УГЛЕВОДОВ [c.67]

Промотируемое переходными металлами присоединение карбенов к алкенам и алкинам и циклизация являются удобными методами получения трехчленных карбоциклических соединений. Наиболее исследован первый из этих методов, поскольку трехчленный цикл имеет значительную энергию напряжения и внутримолекулярная циклизация с образованием производных циклопропана протекает с трудом. Генерирование карбенов возможно и без использования переходных металлов — как термически, так и химически, однако переходные металлы способны стабилизировать эти весьма реакционноспособные частицы. Известно много примеров стабильных карбеновых комплексов переходных металлов [8], однако о нестойких металл-кар-беновых частицах, описываемых ниже, почти ничего не известно и их существование лишь предполагается. Стабильные металлорганические комплексы карбенов хотя и реагируют с алкенами с образованием циклических производных, однако это происходит далеко не всегда и часто наблюдается множество других реакций [7]. Истинная роль переходного металла в реакциях присоединения карбенов недостаточно понята. [c.73]

Начнем прежде всего с вопроса о том, что такое вообще функциональная труппа . В основе структуры типичных органических соединений лежит углеродный скелет, которому может быть поставлен в соответствие некоторый насьпиенный углеводород, алкан (для ациклических) или циклоалкан (для карбоциклических соединений). Эти родоначальные углеводороды по известным причинам химически довольно инертны. Введение в их молекулы гетероатомов или кратных связей резко изменяет картину реакционной способности соединений, и именно реакции таких участков молекулы и определяют химическое лицо образуемых производных. Конкретная природа подобных реагирующих сайтов, функциональных групп, и определяет отнесение данного соединения к определенному классу (спирты, кетоны, олефины, ацетилены и т. п.). Разумеется, сами алканы (а тем более циклоалканы) вовсе не являются мертвыми образованиями, и их участие во всевозможных превращениях достаточно общеизвестно. Вспомним хотя бы о таких практически важных реакциях, как окисление, хлорирование и нитрование парафинов, или их разнообразные преврашения в условиях гетерогенного катализа. В этом смысле понятие функциональная группа несколько условно, однако оно имеет вполне конкретное содержание, так как основные синтетические методы строятся на превращениях с участием строго определенного участка молекулы, содержащего функциональную группу при неизменности остальной ее части. [c.131]

Образование карбоциклических соединений [c.70]

Обычно в реакцию Дильса — Альдера, приводящую к образованию карбоциклических соединений, вступают нуклеофильные диены и электрофильные диенофилы. С позиций теории граничных орбиталей это соответствует взаимодействию между ВЗМО диена и НСМО диенофила. Циклоприсоединение проходит высоко стереоселективно через кинетически предпочтительное э до-переходное состояние. Объяснение региоселективности реакций [4+2]- [c.129]

Симпсон [43] рассмотрел те факторы, которые в большей мере облегчают образование циннолина, скорее чем циклизацию с образованием карбоциклического соединения. Соль диазония, полученная из г с-2-(Г-нафтил)- -(2"-аминофенил)- [c.545]

Таким образом, а, Р-непредельные альдегиды, в зависимости от своей природы л условий реакции, оказываются способными димеризоваться по двум типам диеновой конденсации — по схеме образования кислородных гетероциклов или по схеме образования карбоциклических соединений. [c.615]

Циклизацию можно проводить с удлинением и сокращением цепи или с образованием цикла с тем же числом атомов в цикле, что и в исходном соединении. Циклизация может привести к образованию карбоциклических и гетероциклических предельных, ненасыщенных или ароматических соединении. Например [c.87]

В рядах ациклических (жирных) и карбоциклических соединений простейшими являются углеводороды, состоящие только из. углерода и водорода. Все остальные соединения этих рядов рассматривают как производные углеводородов, образованные замещением одного, двух или нескольких атомов водорода в углеводородной молекуле другими атомами или группами атомов [c.559]

П. Циклические или карбоциклические, соединения, содержащие в молекуле кольца (циклы), образованные углеродными атомами. Среди этих соединений различают алифатические циклические, сокращенно алициклические, и ароматические [c.117]

Карбоциклические соединения. К ним относят вещества, в молекулах которых имеются циклы (кольца), образованные углеродными атомами. [c.34]

Карбоциклические соединения. В молекуле карбо-циклических соединений имеются одно или несколько колец, образованных атомами углерода. По химическому характеру эти соединения делятся на две группы алициклические и ароматические. [c.74]

Уже было указано, что к карбоциклическим соединениям относят органические вещества, в молекулах которых имеются циклические (кольчатые) группировки, образованные только углеродными атомами. Среди них различают два ряда веществ а) алициклические соединения и б) ароматические соединения (стр. 324). [c.307]

V. Полимеризация. Полимеризация ацетиленовых углеводородов может приводить к образованию разнообразных алифатических и карбоциклических соединений. Легко получаются углеводороды с утроенным молекулярным весом, относящиеся к бензольным, или ароматическим, углеводородам. Так, сам ацетилен при температуре темно-красного каления переходит в бензол (Вертело) метилацетилен при действии серной кислоты может превращаться в симметрический триметилбензол (мезитилен) [c.384]

Попытки провести альдольную конденсацию глюкозы в щелочной среде [78] привели лишь к изомеризации углеродной цепи и образованию сахариновых кислот. Известно, что восстанавливающие сахара подвергаются в щелочной среде разнообразным превращениям, образуя многочисленные продукты углеводного и неуглеводного характера, но среди этих веществ не было обнаружено карбоциклических соединений [79, 80]. [c.77]

Ароматические соединения входят в группу карбоциклических соединений, т. е. соединений, в молекулах которых содержится кольцо (цикл), образованное атомами углерода. Помимо ароматических соединений, к карбоциклическому ряду относятся али-циклические соединения (стр. 365). [c.285]

Для карборана характерна способность к образованию карбоциклических соединений при реакции а, со-дибромалканов с его диметаллическими производными [36] [c.447]

Витвицкий А. И., Теор. и эксп. хим., 3, № 1, 81 (1967). О расчете теплот образования карбоциклических соединений. , [c.687]

Как и в случае карбоциклических соединений, квадратные скобки используются для выделения локантов, относящихся к исходным компонентам, а не к конечному названию. Примерами могут служить названия антра[2,1-с ]тиазол (41) и пирроло [2,3-с] карбазол (42). Последнее соединение служит также иллюстрацией примера потери двух атомов водорода (одного из пиррольного цикла, а второго — из карбазольного) для образования системы с максимальным числом некумулированных двойных связей. [c.120]

Алицикличвскими называют такие карбоциклические соединения, которые, несмотря на наличие в их молекулах циклов (колец), образованных углеродными атомами, по свойствам близки к соединениям с открытой цепью . [c.307]

Первой стадией почти всех известных реакций пирилиевых солей является присоединение нуклеофила к Сг-атому, а иногда и к С4-атому. В зависимости от природы заместителей в пирилиевом кольце и от особенностей нуклеофила продукт присоединения может быть выделен как таковой или же он будет подвергаться дальнейшим превраш.ениям. Кольцевая система аддуктов, полученных из пирилиевых солей, способна размыкаться последующая циклизация может осуществляться разными путями с образованием ге-тероциклич,еских или карбоциклических соединений. [c.167]

В состав многих органических соединений входят гщклы, включающие различные атомы Если цикл образован только атомами углерода, то соответствующее соединение относят к карбоцикли-ческим Карбоциклические соединения могут быть ароматическими и неароматическими Последние обычно называют алициклическими Они широко распространены в природе В состав нефти входят алициклнческие углеводороды или циклоалканы Алициклы различного размера содержатся в смоляных кислотах, стероидных гормонах, простагландинах, душистых веществах, терпенах, витаминах, природных инсектицидах [c.6]

Пятичленные карбоциклические соединения получены в ряде реакций циклоприсоединения алкенов. В присутствии катализатора, полученного из дибромобис(три-н-бутилфосфин) никеля и бутиллития, метиленциклопропан дает 2-винил-1-метиленцик-лопентан [65] [схема (3.52)]. Следует, однако, иметь в виду, что в этой реакции метиленциклопропан выступает лишь в роли источника бутадиена, который, как известно, образует 2-винил-1-метиленциклопентан в присутствии того же катализатора [54] (см. разд. 3.4.1.1). Димеризация метиленциклопропана под действием бис (циклооктадиен) никеля при —15 °С дает смесь соединений (44) (65%) и (45) (20%) (общий выход 45%) [37], однако при использовании системы бис(циклооктадиен)никель—малеиновый ангидрид (1 10) циклопентановое производное было получено с селективностью 97% при степени конверсии 68% [65] [схема (3.53)]. Эти продукты образуются непосредственно из метиленциклопропана, а не из бутадиена, который, судя по образованию высших олигомеров (мол. масса 1100), также возникает в результате побочной реакции. Бис(ак-рилонитрил)никель катализирует циклоприсоединение метиленциклопропана к электронодефицитным алкенам, например к метилакрилату [67], винил метил кетону и акрилонитрилу [68] [схема (3.54)]. [c.97]

Карбоциклические соединения с эндоэтиленовым мостиком не были обнаружены среди природных соединений и до работ Дильса и Альдера (1928) не были получены синтетическим путем, несмотря на то, что в этих системах отсутствует байеровское напряжение, которое могло бы затруднить их образование. [c.82]

Ароматический характер азолов проявляется, между прочим, в их исключительной стойкости к действию окислительных агентов. Наоборот, термическая устойчивость убывает в ряду азолов с возрастанием числа атомов азота в цикле она наименьшая у пентазола. Действительно, термическая устойчивость, считаюш аяся у ароматических карбоциклических соединений одной из основных характеристик ароматического состояния, зависит не от теплоты образования устойчивых продуктов реакции термического разложения, а от термодинамики и кинетики первой стадии реакции размыкания цикла (протекаюш ей путем ряда последовательных реакций) (Р. Хуисген, 1960 г.). Таким образом объясняется легкость, с которой происходит термическое расщепление циклов тетразолов и главным образом пентазолов (см. ниже) путем реакций, в которых образуются особенно устойчивые молекулы азота. [c.592]

Штаудингер, который первым открыл кетены, наблюдал не только известную тенденцию этих соединений к димеризации, но также их способность комбинироваться с алкенами с образованием циклобутановых производных. Димеризация может протекать двумя путями, один из которых ведет к циклобутаи-1,3-диоиам 5, а другой — к 7-метилен-р-лактопам 6. В случае кетокетенов преобладает образование карбоциклического кольца. Однако родоначальное соединение, кетен, дает у-метилен-Р-пропиолактон 6, а альдокетены в общем дают оба типа димеров [140]. Димеризо-ванные кетены могут диссоциировать с образованием мономеров на раскаленной проволоке [c.469]

Ацилоиновая реа сция [264] была предложена для синтеза карбоциклических соединений со средними или большими циклами она оказалась одним из наиболее надежных методов получения этих соединений. Реакция состоит в восстановлении диэфира длинноцепочечной дикарбоновой кислоты натрием в кипящем ксилоле ее механизм представлен на схеме (304). В общем реакция протекает довольно гладко, если этому не препятствует образование пяти- и щестичленных колец по конкурентной конденсации Дикмана схема (304), я = 4 или 5 . Добавление к реакционной смеси триметилсилилхлорида [265] приводит к образованию бис(триметилсилильного) производного ацилоина, которое далее гидролизуется кислотой схема (305) . Эта модификация, метода препятствует циклизации по Дикману и позволяет успешно получать соединения с малыми циклами [266] схемы (306), (307) . Сообщалось о распространении этого метода [267] на превращение лиэфира циклической 1,2-дикарбоновой кислоты в циклический дион-1,2. Реакция протекает с расширением цикла. Ключевой стадией в этой реакционной последовательности является электроциклическое раскрытие кольца промежуточного производного циклобутана схема (308) . Ацилоиновую реакцию можно использовать и применительно к эфирам монокарбоновых кислот для синтеза ациклических ацилоинов схема (309) . [c.360]

Гетероциклическими называкй-ся соединения с замкнутой цепью, образованной не только углеродными атомами (карбоциклические соединения), но и атомами других элементов. [c.494]

Карбо циклические (изоциклические) — циклические соединения, образованные только углеродными атомами. В свою очередь карбоциклические соединения могут быть алицикличсскими [c.35]

Основой ациклических и карбоциклических соединений являются соответствующие классы углеводородов — соединений, состоящих только из углерода и водорода. Все остальные соединения с тем же строением углеродных цепей и циклов представляют собой различные классы производных углеводородов, образованных замещением атомов водорода в углеводородных молекулах други.ми атомами или атомными группами. Таковы классы гало-генпроизводных, спиртов, альдегидов, кетонов кислот и т. п. [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология