Пиридин, протонирование

В изопропил-катионе атом углерода метильной группы испытывает слабопольный сдвиг в результате присутствия соседнего положительного заряда. Иное наблюдается в ароматических системах. Опубликовано большое число исследований катионов и анионов азотсодержащих гетероциклических соединений, в том числе работ, посвященных корреляции химического сдвига углерода и расчетных параметров [17—22]. Для пиридина протонирование атома азота приводит к изменениям химических сдвигов, равным —7,8, 5,1 и 12,4 м. д. для [c.172]

Распределение электронной плотности в молекуле пиридина подтверждается тем, что пиридин менее реакциоиноспособен, чем бензол, и заместители при проведении реакций электрофильного замещения, даже таких реакций, при которых исключается предварительное протонирование атома азота, направляются, как и в нитробензоле, в -положение относительно атома азота, а нуклеофильные реагенты (например, амид натрия) замещают атомы водорода в а- и у-положениях. [c.198]

В заключение следует отметить, что пиридин бромируется в исключительно жестких условиях, причем заместитель направляется в р-положение. Это можно объяснить следующим образом. Несмотря на то что реакцию бромирования в отличие от реакций нитрования и сульфирования проводят в отсутствие протонных кислот и реакции электрофильного замещения не предшествует протонирование атома азота и образование соли пиридиния с дезактивированным ароматическим кольцом, все равно и в данном случае наблюдается аналогичная дезактивация. [c.379]

В спектрах моноциклических азинов имеются два максимума, каждый из которых имеет тонкую структуру. Один из максимумов расположен в сравнительно узких пределах (240—260 нм) и соответствует я- я -переходу, аналогично расположенному в той же области л ->я -переходу бензола. Второй максимум, находящийся в области более длинных волн (от 270 нм в пиридине до 340 нм в пиридазине), соответствует Аг- я -переходу, который, конечно, не Может наблюдаться в бензоле. Поглощение, вызванное Аг- я -пере-ходом, в большой степени зависит от характера растворителя, как это видно на примере пиримидина (табл. 1). Для пиридина такое поглощение наблюдается только в гексане, а в спирте эта полоса, сдвинутая в область более коротких волн, закрыта главной я- я -полосой. Протонирование кольцевого атома азота погашает п- я -полосу и соответственно значительно усиливает интенсивность я->-я -полосы. Положение полосы при этом изменяется незначительно, и поэтому она имеет большое значение для характеристики соединений. [c.27]

В реакциях протонирования и кватернизации, включающих образование связей с кольцевым атомом азота за счет его свободной пары электронов, пиридин ведет себя точно так же, как третичные алифатические или ароматические амины. В таких реакциях пири- [c.54]

Электрофильное замещение по атомам углерода. Аминогруппы, обладающие вследствие мезомерного эффекта электронодонорны-ми свойствами, способствуют электрофильному замещению по кольцевым атомам углерода (вероятнее всего, реагируют протонированные соли). Эти реакции осуществляются в значительно более мягких условиях, чем аналогичные реакции незамещенного пиридина. [c.78]

Это происходит, по-видимому, потому, что электрофильный реагент атакует 0-протонированный или, возможно, 0-сульфированный катион, в котором Ы+ОН-группа не является электронодонорной. Подтверждением этой точки зрения является тот факт, что сульфирование Ы-окиси пиридина и самого пиридина проходит в сходных условиях. [c.85]

Реакцию необходимо провести таким образом, чтобы в результате этерифицировалась только карбоксильная группа 2. Это удается осуществить действием хлористого водорода в этаноле. Дикатион, образующийся при протонировании карбоксильной группы 2, более устойчив, чем изомерный дикатион, так как атомы, несущие положительные заряды, дальше удалены друг от друга. Результатом действия кинетических факторов, вызванных активацией одной из двух карбоксильных групп, является избирательность (региоселективность) процесса. Другими примерами использования подобного приема является синтез замещенных пиридинов через Ы-оксиды пиридинов (см. раздел 2.3.4, пиридин и его производные). [c.617]

В УФ-спектрах моноциклических азинов присутствует две полосы поглощения, каждая из которых имеет тонкую структуру. Одна полоса поглощения расположена в сравнительно узком интервале 240-260 нм и соответствует п л -пере-ходу, расположенному в той же области, что и полоса п -> л -перехода бензола (табл. 1.1). Другая полоса поглощения находится в области более длинных волн от 270 нм в пиридине до 340 нм в пиридазине и соответствует взаимодействию неподеленной пары элекгронов гетероатома с ароматической л-системой элекгронов, т. е. п л -переходу, который, конечно, не может наблюдаться в спектре бензола. Поглощение, связанное с п - я -переходом, очень сильно зависит от природы растворителя, как показано в табл. 1.1 для пиримидина. Для пиридина такое поглощение наблюдается только в гексане, в спирте же эта полоса сдвинута в область коротких юлн и маскируется полосой п -> л -перехода. Протонирование кольцевого атома азота пиридинового цикла гасит полосу п -> л -перехода вследствие связывания неподеленной пары электронов и значительно увеличивает интенсивность полосы п -> л -перехода. Положение полосы при этом изменяется незначительно, и она имеет большое значение для характеристики соединений. [c.26]

Химические свойства N-оксидов бициклических систем аналогичны описанным ранее для N-оксидов пиридина. Дополнительно возможны реакции электрофильного замещения в бензольном кольце. Так, например, нитрование нитрующей смесью N-оксида хинолина идет по положению 5 и 8 через предварительное протонирование по атому кислорода, однако в менее кислых средах реакция проходит по положению 4 [85]. При нитровании N-оксида изохинолина образуется 5-нитропроизводное [86]. [c.180]

Анализ резонансных форм катиона пирилия показывает, что в а- и у-поло-жениях катиона сосредоточен большой положительный заряд, однако практически все известные реакции присоединения нуклеофильных агентов проходят исключительно по а-положению. В этом случае уместно вспомнить влияние положительно заряженного гетероатома в пиридиновом цикле на реакционную способность а- и у-положений. Катионы пирилия более склонны к реакциям с нуклеофильными реагентами, чем катионы пиридиния, поскольку положительный заряд на атоме кислорода менее выгоден, чем положительный заряд на атоме азота. В этом случае также уместна аналогия со свойствами карбонильных соединений, поскольку нуклеофильное присоединение к катиону пирилия по своей сути родственно часто встречающимся катализируемым кислотами реакциям (0-протонированных) карбонильных групп. [c.199]

Пассивность пиридина в реакциях электрофильного замещения обусловлена тем, что реакции этого типа обычно протекают в сильнокислой среде, а у атома азота пиридина имеется неподеленная пара р-электронов, не входящая в ароматическую систему. Поэтому в условиях проведения реакций сначала происходит протонирование атома азота с образованием солей пи-ридиния, что приводит к еще большему уменьшению электронной плотности в ароматическом кольце. [c.354]

Протонированные азотсодержащие гетероциклы (например, пиридины, хинолины) подвергаются алкилированию при обра -ботке карбоновой кислотой, нитратом серебра, серной кислотой и пероксидисульфатом аммония [286]. Группа R может быть первичной, вторичной или третичной. Атакующей частицей является радикал R, образующийся следующим образом [287] [c.100]

Гораздо более эффективным катализатором реакции мутаротации является а-оксипиридин, несмотря на то, что ОН-гр уппа в этом соединении, выполняющая роль донора Н" ", менее кислая, чем ОН-группа фенола, а атом азота в а-оксипиридине, выполняюш,ий роль акцептора протона, менее основен, чем в пиридине. Это случай бифункционального катализа. Протонирование атома кислорода циклической формы тетраметилглюкозы, разрыв связи С—О и отщепление протона от гидроксильной группы при атоме С1 с образованием двойной связи протекают синхронно в восьми центровом. чик. пическо.м актнЕпроваипом ко.мплексе [c.324]

Наконец, большие сдвиги сигналов в спектрах наблюдаются при протонировании и депротонировании, поэтому развитие ЯМР принесло особенно большую пользу в исследованиях карбанионов и карбокатионов. Для иллюстрации эффекта протонирования на рис. X. 18 показана зависимость положения сигналов в спектре пиридина от pH. Здесь переход от свободного амина к пиридиниевому иону сопровождается большим изменением химических сдвигов. Интересно отметить, что здесь только сигналы С4 и 3,5 смещаются в ожидаемом направлении — в слабое поле при возрастании положительного [c.401]

В некоторых случаях, например для 2- и 4-оксипиридинов, не следует искать прямой аналогии с производными бензола, так как эти соединения реально существуют в таутомерной карбонильной форме (стр. 72) и в зависимости от pH и положения кислорода вступают в реакцию электрофильного замещения либо в виде О-протонированной соли, либо в виде свободного пиридона. Но и в том и в другом случае реакции проходят гладко, поскольку пиридоны более реакционноспособны, чем пиридины. В этом пиридоны [c.48]

Протонирование. С большинством протонных кислот пиридин образует кристаллические соли. Незамещенный пиридин рКа 5,2) — гораздо более слабое основание, чем насыщенные алифати ческие амины рКа обычно между 9 и 11). Вцрочем, такое сравне ние не имеет реального значения, так как по мере изменения состояния гибридизации атома, ответственного за основность молекулы, в значительной степени меняется и основность. Например, для ряда карбанионов НС = С , Н2С = СН -, СНз—СН2значения рКа составляют +25, 36,5 и 42. Последовательное увеличение рКа наглядно демонстрирует р.езкое усиление основности в результате перехода от 5/ -гибридизации через зр - к 5/ -гибридизации. По аналогии можно ожидать и быстрое нарастание основности в [c.55]

Алкилирование. Алкилгалогениды и алкилсульфаты легко реаги-руют с пиридинами при этом образуются М-алкилированные четвертичные пиридиниевые соли. Возможна и альтернативная реакция элиминирования, которая приводит к образованию олефина и Ы-протонированной четвертичной соли пиридина. Как и в ряду алифатических третичных аминов, эта конкурирующая реакция стимулируется увеличением числа заместителей у атома азота или углерода, связанного с галогеном или с сульфогруппой. Такова, например, реакция дегидрогалогенирования с помощью коллидина (2,4,6-триметилпиридина) [c.57]

Протонирование. Пиридин не вступает в реакции обмена Н—О по механизму электрофильного присоединения к углеродным атомам нейтрального пиридина или пиридиний-катиона (по типу обмена Н—В в ряду бензола, катализируемому кислотами). Для пиридинов обмен Н—О удается осуществить в ВС1—ВгО (стр. 68),. но он включает депротонирование пиридиний-катиона по С2- или Сб-атому. [c.59]

До сих пор не известны реакции замещения по каким-либо положениям пирилиевого кольца под действием свободно-радикальных илн электрофильных агентов. Химия пирилия не знает также контролируемых реакций окисления, аналогичных окислительному превращению пиридиний-катионов в 2-пиридоны. Не удается и прямое протонирование пирилиевого кольца с целью осуществления обмена Н—О. Но такой обмен возможен по кольцевым Сз- и 5-атомам пугем использования нейтрального промежуточного соединения, полученного присоединением ацетата (стр. 169). [c.167]

Гидроксипирилиевые соли проявляют такую же способность к таутомерным превращениям, как соответствующие производные пиридина. Так, гидроксильные группы в положениях 2 или 4 легко отщепляют протон с образованием карбонильной группы (схемы 21, 22), причем равновесие сдвинуто в сторону возникающих а- или у-пиронов, а протонированные формы существуют только в сильнокислой среде. Гидроксильная группа в положении 3 тоже легко депротонируется, но в этом случае образуется бетаин, а не карбонильное соединение. [c.25]

Сольволиз отрицательно заряженных сложных эфиров нитрофенола в смеси этанол — вода эффективно катализируется частично протонированным поли (4-винилпиридином), активность которого существенно выше активности 4-пиколина, не-протонированного полимера и полностью протонированного полимера. По отношению к нейтральному субстрату, 2,4-динит-рофенилацетату, мономер представляется лучшим катализатором по сравнению с полимером, по-видимому, вследствие стерических факторов последнего. Однако активность полимера по отношению к анионному сложному эфиру, З-нитро-4-ацетокси-бензолсульфонат-иону, выше чем мономера, практически при всех степенях ионизации а (рис. 12.12) [17]. Каталитическая. активность приближается к максимальной, когда полимер только частично протонирован (почти колоколообразный вид кривой указывает на то, что в этом случае необходимы как протонированные ионы пиридиния, так и свободные пиридиновые группировки). Свободные пиридиновые группировки выступают как [c.332]

Одним из наиболее загадочных свойств пиридина являются его сравнительно низкие o HOBittie свойства. Оии несколько выше, чем у анилина 6H5NH2, но намного уступают третичным аминам R3N. Так, показатель константы кислотной диссоциации протонированного пиридина = ,2 (в [c.700]

В случае обратимых реакций присоединения, например, протонирования, положение равновесия определяется значением р а гетероциклического соединения [1] и зависит от заместителей, присутствующих в гетероцикле. Элекфо-нодонорные заместители увеличивают основность, а элекфоноакцепторные понижают силу основания. Значения pA простых производных пиридина близко к 5, основность 1,2- и 1,3-азолов зависит от характера второго гетероатома, а для пиразола и имидазола, содержащих два атома азота, значение рА а равно соответственно 2,5 и 7,1. [c.34]

Реакции нуклеофильных радикалов с гетероциклическими соединениями, содержащими иминный фрагмент, в присутствии кислот представляют собой наиболее важные и синтетически полезные процессы с участием гетероциклических соединений. Пиридины, хинолины, диазины, имидазолы, бензотиазо-лы и пурины способны вступать в реакции со многими нуклеофильными радикалами с замещением атома водорода в а- и у-положениях относительно атома азота. Присутствие кислоты в таких реакциях весьма существенно, поскольку протонирование сильно увеличивает реакционную способность субстратов по отношению к нуклеофильным радикалам и региоселективность такого взаимо- [c.43]

Заместители оказывают такое же влияние на легкость электрофильной атаки, как и в случае бензола. Сильные электроноакцепторные заместители приводят к еще большей инертности пиридинового цикла, в то время как активирующие заместители, такие, как амино-, гидрокси- или даже алкильные группы, облегчают электрофильное замещение и делают его возможным даже в протонированном пиридине, т. е. через образование дикатионного интермедиата. Галогенные заместители, которые ослабляют основные свойства пиридина и незначительно дезактивируют пиридиновое кольцо к реакциям с электрофилами, действуют иначе — приводят к повышению концентрации непротонированного пиридина в реакционной смеси. [c.95]

В реакциях, при которых образование связи происходит с участием неподеленной пары электронов атома азота пиридинового цикла, таких, как протонирование и кватернизация, пиридины ведут себя аналогично третичным алифатиче- [c.104]

Нитрование по атому азота пиридина протекает легко при взаимодействии производных пиридина с солями нитрония, например с тетрафторборатом нитро-ния [5]. Протонные нитрующие агенты, такие, как азотная кислота, разумеется, приводят к образованию продуктов М-протонирования. [c.105]

Алкилгалогениды и алкилсульфаты легко реагируют с пирдцинами, образуя четвертичные пиридиниевые соли. Также, как и в случае алифатических третичных аминов, увеличение числа заместителей при атоме азота или при атоме углерода, несущем атом галогена, приводит к увеличению доли продуктов альтернативного конкурирующего процесса элиминирования — алкена и протонированного пиридина. Так, 2,4,6-триметилпиридин (коллидин) — полезное основание, используемое в реакциях дегидрогалогенирования. [c.108]

Электрофильное замещение во всех трех изомерных оксипиридинах потека-ет гораздо легче, чем в самом пиридине, и в орто- и иа/>й-положения относительно оксигруппы. Кислотно-катализируемый дейтерообмен в 4-пиридоне приводит к 3,5-дидейтеро-4-пиридону через С-протонирование нейтрального пиридона [132]. [c.127]

Хинолинолы и изохинолинолы, содержащие кислородный заместитель в любых положениях, за исключениям положений 2 и 4 в хинолине и 1 и 3 в изохинолине, аналогичны фенолу, т. е. содержат гидроксильную группу. Для них так же, как и для аналогичных производных пиридина, характерно равновесие с цвитте-рионной структурой с протонированным атомом азота и депротонированным атомом кислорода. Для всех таких соединений характерны химические свойства нафтолов [54]. 8-Оксихинолин долгое время использовался в химическом анализе как хелатирующий агент особенно для катионов цинка(П), магния(П) и алюминия(Ш), а хелатный комплекс 8-оксихинолина с катионом меди(П) находит применение в качестве фунгицида. [c.175]

Диазины — пирицазин (рА 2,3), пиримидин (рА 1,3) и пиразин (рК . 0,65) — главным образом одноосновные соединения, основные свойства которых значительно слабее выражены, чем у пиридина (р/ 5,2). Такое понижение основности, как полагают, главным образом связано с дестабилизацией катионов, образующихся при монопротонировании, индуктивным электроноакцепторным влиянием другого атома азота. Наибольшая в ряду диазинов основность пиридазина связана с отталкиванием электронных пар связанных атомов азота, что облегчает протонирование. В случае пиразина мезомерное взаимодействие между протонированным и нейтральным атомами азота, вероятно, дестабилизирует катион. [c.258]

Определенную практическую ценность имеют реакции гомолитического алкилирования гетероароматаческих соединений, таких, как пиридин, хинолин, изохинолин, акридин, хиноксалин, пиримидин, тиазол и имидазол. Для увеличения выхода алкили-рованных гетероциклов реакцию необходимо проводить обязательно в присутствии кислоты, когда гетероциклы реагируют в протонированной по азоту форме. В таких условиях выходы продуктов алкилирования высоки, и реакция происходит исключительно по а- и у-положениям по отоошению к протонированно-му азоту [c.551]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология