Глава 27. Гетероциклические ароматические соединения

Глава 27. Гетероциклические ароматические соединения [c.671]

В данной главе приведены основные принципы, позволяющие уяснить методы, на первый взгляд различные, используемые для конструирования гетероциклических ароматических соединений из предшественников, не содержащих гетероциклического фрагмента. Кроме того, обсуждаются принципы построения гетероциклов, анализируются типы реакций и возможные комбинации реагентов, приводящих к их образованию. [c.81]

Два важнейших типа органических соединений по своей структуре представляют собой ациклические (алифатические) и циклические соединения. Первая глава была посвящена ациклическим соединениям, преимущественно углеводородам. Ациклические соединения, содержащие также иные элементы, чем углерод и водород, вы встретите в этой и последующих главах. Циклические соединения подразделяют далее на алициклические и ароматические. Алициклические соединения имеют в основном те же химические свойства, что и их алифатические аналоги. Ароматические соединения вступают в явно отличные химические реакции, которые можно объяснить присутствием делокализованных я-электрон-ных связей. Оба типа могут содержать кольца, состоящие либо лишь из атомов углерода, либо включающие также и атомы других элементов. Соединения последнего типа, называемые гетероциклическими, будут рассмотрены в гл. 4. [c.93]

Первые две главы кратко знакомят с теоретическими подходами к изучению структуры и химических свойств ароматических соединений и в том числе гетероциклов, а также с основными принципами построения гетероциклических систем. [c.5]

В начале курса можно рекомендовать гл. 1, которая дает общее представление о строении гетероциклических соединений. Мы полагаем, что материал, изложенный на начальном этапе, может быть пропущен с тем, чтобы вернуться к нему в дальнейшем. Мы советуем после гл. 1 изучить те главы (4,7,10,12,16 и 20), в которых в общих чертах описаны основание свойства гетероциклических соединений. Эти главы легко усваиваются студентами, имеющими общие представления о реакциях органических соединений, особенно ароматических соединений. [c.11]

Гетероциклические органические соединения содержат циклы, в которых один или большее число атомов являются элементами, отличными от углерода. Гетероциклы, содержащие в качестве гетероатомов азот, кислород и серу, изучены более подробно, чем циклы с фосфором, бором, оловом и кремнием в качестве гетероатомов. В данной главе внимание будет сосредоточено на рассмотрении химии гетероциклических азот-, кислород- и серусодержащих соединений, из которых основное внимание будет уделено ароматическим гетероциклам, а не их насыщенным аналогам. Химия насыщенных гетероциклов, таких, как окись этилена, тетрагидрофуран,диоксан, пирролидин, пиперидин, лактоны и лактамы, рассматривалась в предыдущих главах в целом свойства таких соединений близки к свойствам их аналогов с открытой цепью с учетом, однако, эффектов напряжения в цикле и конформационных эффектов, связанных с циклической структурой. Разнообразие типов гетероциклических соединений так велико, что делает невозможным сколько-нибудь исчерпывающее рассмотрение поэтому в данной главе будет сделана попытка подчеркнуть принципы, наиболее важные для понимания химических свойств основных гетероциклических систем, имеющих наибольшее практическое значение. [c.367]

В этой главе описаны методы получения сульфонатов (т. е. соединений, в которых атом серы непосредственно связан с атомом углерода) путем прямого взаимодействия органических соединений с реагентами, о которых шла речь в гл. 1. Эти простые и доступные методы нашли широкое применение в лабораторной и промышленной практике для получения синтетических моюш,их веш,еств, полупродуктов для красителей, ионообменных смол, сульфированных масел и других сульфонатов, представляюш,их промышленный интерес. В современных работах основное внимание уделяется применению новых реагентов, особенно SOg и его комплексов с органическими соединениями, для сульфирования алкенов, многих алифатических соединений, содержащих карбонильную группу, полициклических ароматических соединений и гетероциклических соединений, чувствительных к действию кислот. [c.39]

Книга посвящена одной из быстро развивающихся областей знания — стереохимии органических соединений. После изложения основных положений этой науки рассматривается стереохимия главных классов органических соединений — алифатических, алицикличе-ских, непредельных, ароматических и гетероциклических. Специальные главы посвящены стереохимии азота, других элементов V и VI групп Периодической системы, стереохимии комплексных соединений. Во всех главах большое внимание уделено конформационным проблемам, результатам исследования пространственного строения современными физико-химическими методами, пространственным особенностям реакций. [c.4]

Оптически активные вещества можно найти среди всех классов органических соединений — алифатических предельных и непредельных, алициклических, ароматических, гетероциклических. Поэтому с вопросом об оптической активности нам придется встречаться во всех главах книги, постепенно расширяя представление о различных типах оптически активных веществ. Основные представления в области оптической активности органических веществ были созданы именно на примере простейших алифатических соединений. [c.282]

В этой главе для удобства обсуждения все карбонильные соединения, за исключением соединений, содержащих сопряженные с карбонильной группой двойные углерод-углеродные связи, будем считать насыщенными . Таким образом, вместе с карбонильными соединениями алифатического ряда будут рассмотрены соединения ароматического и гетероциклического рядов [c.319]

Универсальность этого учебника, адресованного студентам и специалистам разного уровня подготовки, объясняется его правильной композицией. Рассмотрение общих вопросов строения, физико-химических свойств и реакционной способности ароматических гетероциклических соединений в целом (в сравнении с реакционной способностью карбоциклических ароматических систем), а также методов синтеза ароматических гетероциклических соединений предваряет (три первые главы) изложение химии гетероциклических соединений по классам. Далее каждому классу гетероциклов отведено по две главы одна посвящена общей характеристике строения и реакционной способности данного класса соединений, в другой приведены примеры методов синтеза и харакгеристика конкретных представителей этого класса. Поэтому читатель может остановить свое внимание на том материале, который соответствует его интересам и уровню подготовки. [c.6]

Именно ароматические гетероциклические соединения широк распространены в природе и поэтому им уделено основное вни мание в данной главе. Наиболее важные гетероциклы, лежащи в основе многих природных физиологически активных вещест и лекарственных средств, приведены на рис. 10.1. [c.276]

Соединения, которые наряду с атомами углерода содержат в цикле один или несколько гетероатомов, называют гетероциклическими соединениями. Хотя гетероциклические соединения чрезвычайно разнообразны, в этой главе рассмотрены лишь наиболее распространенные гетероароматические соединения, содержаш ие в ароматическом цикле гетероатомы. [c.433]

В связи с тем, что в гл. 23 Гетероциклические соединения будут рассмотрены только ароматические гетероциклы, целесообразно некоторые циклические простые эфиры рассмотреть в этой главе, тем более что по своей реакционной способности все они (кроме этиленоксида) напоминают обычные простые эфиры [c.306]

В главе третьей Окисление углеводородов после краткого введения и обзора литературы подробно разбирается окисление бензола, нафталина, толуола, этилбензола, бензилового спирта, бензальдегида, о-ксилола, многоядерных ароматических углеводородов, замещенных ароматических углеводородов, нафтенов и терпенов, гетероциклических соединений, ацетилена, этилена в окись этилена, пропилена и высших олефинов, углеводородов С4. Далее излагаются данные о влиянии строения углеводородов на их способность к каталитическому окислению, на начальную температуру каталитического окисления, на окисление смесей и влияние добавок. [c.6]

Установленный в настоящей главе факт приложимости уравнения Гаммета к широкому ряду непредельных, ароматических и гетероциклических соединений позволяет дать более общее определение трансмиссионного фактора, чем рассмотренная выше величина п. Новое значение трансмиссионного фактора V определяется [19] соотношением [c.269]

В этой главе мы попытались рассмотреть работы обоих типов. Краткое введение касается происхождения инфракрасных спектров, классификации молекулярных колебаний, свойств симметрии молекул. Мы стремились прежде всего к доступности изложения часто для приближенно верных утверждений не указаны ограничения, так как глава предназначена скорее для химика, изучающего гетероциклические соединения, чем для физико-химика. После обсуждения ряда общих вопросов отдельные группы соединений рассматриваются в зависимости от размера кольца. Соединения с пяти- и шестичленными кольцами разделены на содержащие карбонильную группу в кольце и не содержащие ее, на ароматические и неароматические, а также в соответствии с числом, взаимным расположением и типом гетероатомов . В каждом из этих разделов сначала собраны работы, в которых предприняты попытки, более или менее полного отнесения колебаний молекул (обычно они имеются только для простейших соединений). Затем мы пытались обсудить данные о замещенных молекулах. В последнем разделе рассмотрены колебания заместителей, в частности, как влияет на них взаимодействие с различными гетероциклами. [c.471]

Некоторые соединения, содержащие циклы из атомов различных элементов, уже встречались в предыдущих главах. Таковы лактоны, циклические формы сахаров, циануровая кислота и др. Эти вещества, однако, очень легко получаются и очень легко распадаются и поэтому их не считают гетероциклическими. В отличие от них гетероциклическим соединениям свойственна известная прочность, многие из них по своей прочности, а также другим свойствам приближаются к бензолу, имея ароматический характер. [c.385]

Наиболее интересна глава II, посвященная а-амидоалкилированию атома углерода. Механизм реакций рассматривается с современных позиций органической химии. Ири этом выяснено, что атакующей частицей является положительно заряженный ион и реакция, естественно, подчиняется всем законам электрофильного замещения. Показано, что реакция применима к ароматическим и гетероциклическим соединениям, а также к алифатическим соединениям, имеющим подвижный атом водорода (типа ацетоуксусного эфира, 3-дикетонов и т. д.). В обзоре приводится подборка литературы по амидоалкилированию полиамидов, белков. [c.5]

Эта глава посвящена строению ароматических гетероциклических соединений и кратким сведениям об их физических свойствах [1]. При описании строения ароматических гетероциклов нами был использован метод валентных связей. Применение этого метода, как мы полагаем, весьма эффективно при рассмотрении реакционной способности таких соединений кроме того, этот метод наиболее подходит для общих учебников по химии гетероциклических соединений. Более фундаментальный подход к описанию строения гетероциклических ароматических соединений на основе метода молекулярных орбиталей до сих пор не нащел широкого применения при рассмотрении реакционной способности таких соединений. Применение в некоторых случаях метода граничных орбиталей [2], хотя и необходимо, однако рассмотрение таких ситуаций выходит за рамки этой книги. [c.15]

Приводимые в этой главе таблицы и поясняющий их текст призваны служить более или менее удовлетворительным введением в изучение процесса корреляции между константами ионизации веществ и их химическим строением. Мы приняли следующий порядок изложения материала органические кислоты, органические основания, неорганические соединения. При рассмотрении любой серии монофункциональных веществ сначала излагаются данные об алифатических соединениях, затем— об ароматических. Сведения о гетероциклических веществах помещены в конце соответствующей таблицы алифатических или ароматических соединений, в зависимости от того, имеют ли вещества гетеропарафиновое или гетероароматическое строение. [c.116]

О применении органических нитратов в качестве нитрующих агентов в литературе имеется сравнительно мало данных. Ранее мы уже упоминали (в главе первой Нитрование ароматических и гетероциклических соединений азотной кислотой ) о работах Бедткера, а также Б. В. Тронова и Н. Сибгатуллина по нитрованию ароматических соединений этилнитратом в прис тствии активаторов. Ниже мы даем краткую сводку работ по применению в качестве нитрующих агентов бензоилнитрата и ацетилнитрата. [c.217]

Настоящая книга состоит из четырех глав. Первая из них посвящена циклическим ацетиленам, к числу которых отнесены также циклические полиины и такие ароматические соединения, как макроциклические дегидроаннулены. Здесь рассматриваются как устойчивые, так и короткоживущие циклоалкины. В главах, посвященных дегидробензолу и его гетероциклическим аналогам ( де-гидрогетаренам ) приводятся доказательства реального существования этих систем как дискретных промежуточных соединений и дается обзор основных синтетических реакций, протекающих с их участием. Наконец, в главе посвященной инаминам, рассматриваются синтез и реакции этих интересных соединений, изучение которых началось лишь в последнее десятилетие. [c.10]

В этой главе описаны реакции литийорганических соединений с органическими соединениями, обладающими подвижным водородным атомом — спиртами, фенолами и кислотами (кроме углеводородов и гетероциклических систем). Реакцию литийорганических соединений со спиртами, так же как с водой или разбавленными кислотами, обычно используют для разложения избытка литийорганического соединения но окончании реакции. Известно, что алифатические литийорганические соединения крайне энергично реагируют со спиртом (метиловым или этиловым). Для разложения остатков реакционной смеси в присутствии растворителя при синтезе алифатических литиевых соединений в углеводородных средах, например этиллития или к-бутиллития, не следует употреблять чистый спирт, так как может иногда произойти воспламенение паров растворителя. Часто используют для этой цели смесь спирта с бензолом или ксилолом. Разложение алифатических и ароматических соединений лития в присутствии эфира происходит довольно спокойно [1 ]. Алкоголиз навески или аликвотной пробы раствора в инертном углеводородном растворителе производят действием спирта в атмосфере аргона (методанализа, гл. 25). Эта реакция используется и для газового анализа алифатических соединений типа метиллития или этиллития (выделение метана или этана) [c.64]

К настоящему времени по ароматическим сульфокислотам ямеется обширная литература, что объясняется, с одной стороны, легкостью их получения, а с другой стороны — их практическим значением, особенно для синтеза лекарственных веществ и красителей. В этой главе подробно рассматриваются существующие методы получения таких сульфокислот, в которых сульфогруппа связана с ароматическим ядром изоциклического или гетероциклического типа, и указывается, какие соединения были получены по каждому из этих методов. [c.7]

В этой главе в общих чертах рассматривается реакционная способность ароматических гетероциклических соединений. Помимо классических реакций замещения, значительное внимание также уделено реакциям радикального замещения, металлирования и реакциям, катализируемым соединениями палладия, которые приобретают в последнее время все большее значение в химии гетероциклических соединений. Для того чтобы подчеркнуть важность этих методов именно для синтеза и превращений гетерощ1клических соединений, в данной главе им посвящены отдельные разделы, поскольку в учебниках по общей органической химии такие процессы обсуждаются крайне скудно. Более детальное обсуждение общей реакционной способности гетероциклических соединений каждого конкретного класса приводится в кратких обобщающих главах (гл. 4, 7, 10, 12, 16 и 20), а детальное рассмотрение реакционной способности с привлечением большего числа примеров конкретных реакций можно найти в главах типа гл. 5 Пиридин реакции и методы синтеза . Тем, кто уже продолжает изучение химии гетероциклических соединений, рекомендуется изучить эту главу до перехода к последующим главам, а краткие обобщающие главы, аналогичные гл. 4 Общая характеристика реакционной способности пиридинов, хинолинов и изохиноли-нов , следует прочесть перед изучением более детального обсуждения свойств каждого из классов гетероциклических соединений. [c.33]

Помимо биологически важных пуринов и птеридинов и большинства бензаннелированных гетероциклов, таких, как индол, известно много других ароматических конденсированных с гетероциклическим кольцом систем и среди них наиболее важны соединения, содержащие узловой атом азота — общий для двух циклов [1]. Большинство этих систем не встр ается в природе, но их широко изучают с теоретической точки зрения для получения потенциальных биологически активных аналогов, а также для других промышленных целей. Поскольку все многообразие таких соединений невозможно охватить в рамках этой главы, здесь будут рассмотрены лишь комбинации пяти- и шестичленных циклов, хотя возможны и другие варианты. [c.608]

Основная проблема заключается в том, как прикрепить субстрат к полимеру в химии ароматических углеводородов и алифатических соединений это делают с помощью функциональной группы (схемы 2 и 4), такой, как карбоновая кислота или амин, что может ограничивать выбор субстрата в альтернативном методе используют бесследную связку, такую, как силан, который может быть удален, например, при отщеплении водорода от места прикрепления, но этот метод не очень удобен. В этом смысле гетероциклы имеют преимущества Прикрепление к носителю может быть осуществлено с помощью методов [3], подобных описанным выше, а также с помощью кольцевого гетероатома, особенно атома азота в азолах [4] (схема 1) или гетероатома в случае образования гетероциклического кольца на конечной стадии процесса [5] — часто бывает легко проводить реакцию таким образом, чтобы конечная стадия циклизации (образование гетероцикла) сопровождалась одновременным отделением конечного продукта от носителя (схема 3). Атом серы представляет собой удобную связку при синтезе гетероциклов, поскольку он используется как уходящая группа (даже лучше после превращения в сульфоксид [6] или сульфон [7]), что способствует отделению от носителя (схема 5). Для полного обсуждения реакционной способности гетероциклов, использованных в приведенных примерах, следует обращаться к предьщущим главам. [c.673]

Ароматичность гетероциклических соединений обусловлена секстетом т -электронов, образованным одной неподеленной парой гетероатома и четырьмя тг-электронами двойных связей. С этой точки зрения более строгая аналогия существует между этероциклами и циклопентадиенид-ионом (III), который содержит на один протон меньше, чем углеводород (I). Действительно, этот ион не только имеет ароматический секстет, но, несомненно, обладает также ароматичностью, которой лишен циклопентадиен. Кроме того, он полностью симметричен формула III является только одной из пяти эквивалентных канонических структур. Поэтому в этой главе формула III будет заменяться более правильным изображением (IV). [c.113]

После выхода в свет первого издания книги я получил ряд полезных критических замечаний, которые постарался учесть при подготовке второго издания. Я до сих пор испытываю удовольствие, получая некоторые оригинальные материалы. Наиболее существент-ные дополнения были сделаны в главе, посвященной методам синтеза гетероциклических соединений (гл. 4). Особое внимание было уделено успехам, достигнутым при использовании 1,3-диполярного циклоприсоединения и реакций Дильса — Альдера разделы, посвященные этим TObiaM, были расширшы и переработаны. Другие общие методы, которые в последнее время выдвигаются на передний план, такие, как радикальная циклизация, также были обсуждены более детально. Вводная глава и глава, посвященная свойствам ароматических гетероциклов (гл. 2), были также существенно пересмотрены. Кроме того, были добавлены новые материалы, отражающие возрастающую значимость некоторых тем, таких, как, например, использование литийорганических реагентов в химии гетероциклических соединений и роль гетероциклов в качестве промежуточных соединений в органических синтезах. Было приведено также несколько новых задач. [c.5]

Как было показано в гл. 2, группа СН бензольного кольца может быть формально заменена на атом азота или другой элемент V группы без существенного изменения характера т-орбиталей. Таким образом, шестичленные ароматические гетероциклические молекулы, обсуждаемые в этой главе, могут рассматриваться как аналоги бензола. Из гетероциклов такого типа наиболее хорошо известен пиридин, в то время как шестичленные гетероциклы с другими элементами V группы все еще составляют лишь предмет лабораторных исследований. Поэтому в основном эта глава посвящена химии пиридина и двух бензопиридинов (хинолина и изохино-лина). Кратко рассмотрены также другие азотсодержащие ароматические гетероциклы, в состав которых в качестве структурного фрагмента входит пиридиновое кольцо (хинолизины и индоли-зины —соединения с мостиковым атомом азота). [c.152]

Существует также большое число шестичленных гетероциклов, содержащих атомы азота и кислорода или атомы азота и серы. Эти гетероциклические соединения не обладают ароматическим характером и по своим химическим свойствам напоминают ациклические соединения, содержащие аналогичные функциональные группы. Некоторые представители этого класса гетероциклических соединений кратко рассмотрены в разд. 7.6. Настоящая глава посвящена в основном ароматическим диазинам и трназинам. Пиримидин, важный фрагмент нуклеиновых кислот, и родственный ему пурин рассматриваются в разд. 7.3. [c.299]

Научные работы посвящены синтезу физиологически активных органических соединений. Разработал новые методы получения смешанных металлоорганических соединений таллия и ртути, смещанных эфиров тио- и дитиофос-форных кислот (через диазосоединения ароматического ряда и присоединением диалкилдитиофосфор-ных кислот к непредельным соединениям), фосфорсодержащих суль-фенамидов и диалкилхлортиофос-фатов, многие из которых нащли промыщленное применение. Открыл (1965) явление образования гетероциклических систем с двухкоординационным фосфором в цикле. Один из основателей промышленного производства пестицидов в СССР и глава школы в области химии пестицидов. В последние годы проводит работы, связанные с химизацией сельского хозяйства и охраной ок жа-ющей среды. Автор первых в СССР книг, посвященных описанию средств защиты растений,— Химия пестицидов (1968), Химия и технология пестицидов (1974), переведенных на многие языки. [c.333]

Оксипиридин ы. Объем данной главы позволяет лишь вкратце коснуться спектров ароматических и гетероциклических соединений. Как было показано (см. раздел III.4), поглощение многих ненасыщенных гетероциклов аналогично поглощению соответствующих ароматических систем. В тех случаях, когда заместители присоединены непосредственно к гетероциклическому кольцу, ультрафиолетовый спектр соединений часто дает возможность определить природу и положение этих заместителей. Иллюстрацией могут служить изомерные оксипиридины. Как 2-, так и 4-оксипиридины GXXIV и XXV могут существовать в двух таутомерных формах [c.132]

Распространение теории Кекуле на гетероциклические соединения, осуществленное Кёрнером и Дьюаром, нашло одно из самых блестянщх подтверждении в 1883 г. в открытии тиофена В. Мейером, который не только начал новую важную главу органической химии — главу, посвященную группе тиофена,— но и связал аналогию в химическом поведении со строением тиофена, пиррола и фурана. Тем самым был отчетливо определен ароматический характер в отличие от алифатического характера, а также от гетероциклического характера, хотя между первым и последним часто имеется настолько глубокая аналогия, что во многих случаях можно приписать гетероциклическим соединениям настоящий ароматический характер. [c.297]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология