Гетероциклические соединения реакции нуклеофильного замещения

Эта реакция нуклеофильного замещения [30—31] ограничивается почти исключительно соединениями гетероциклического ряда. В самом деле, наиболее удовлетворительные результаты получены для пиридина, хинолина и их производных. Описываемый метод [c.541]

Наиболее важными типами реакций сопряженных ароматических и гетероциклических соединений являются реакции замещения (электрофильное, нуклеофильное и радикальное) и реакции присоединения. Рассмотрим ИРС, применяемые для описания каждого из этих типов реакций. [c.319]

N-Оксиды диазинов обеспечивают широкие синтетические возможности для получения различных производных шестичленных гетероциклических соединений. Одна из таких полезных реакций связана с введением атома хлора в а-положение к атому азота при взаимодействии N-оксидов с галогенидами фосфора или серы. Такое превращение осуществляется в результате первоначальной атаки атома кислорода N-оксида по атому фосфора или серы. Эта реакция имеет очень большое значение, поскольку незамещенные диазины в результате двух последовательных стадий можно превратить в хлорпроизводные, которые используются в реакциях нуклеофильного замещения. [c.253]

В силу высокой электроотрицательности атома фтора накопление таких атомов в бензольном кольце существенным образом влияет на зарядовые характеристики атомов углерода, увеличивая их положительный заряд. Это создает предпосылки высокой подвижности атомов фтора в полифторированных ароматических соединениях в реакциях нуклеофильного замещения и делает возможным протекание внутримолекулярной нуклеофильной циклизации за счет отщепления атома фтора, находящегося в оршо-положении к функциональной группе, имеющей нуклеофильный центр. Число таких примеров велико, и они легли в основу одного из наиболее важных и общих методов синтеза фторсодержащих конденсированных гетероциклических соединений. В рассматриваемых реакциях, в результате которых получаются гетероциклы, исходными компонентами служат фторсодержащие производные бензола и бинуклеофильные реагенты. Тем не менее работы по синтезу гетероциклических соединений по этой методологии продолжаются, особенно в связи с синтезом лекарственных препаратов. Приведем лишь несколько таких примеров. [c.266]

Наличие атомов азота как в кольцевой структуре, так и экзоциклических, конечно, влияет не только на диссоциацию, но и на реакционную способность соединений. Присутствие атомов азота определяет ход реакций электрофильного и нуклеофильного замещения. Например, два гетероциклических атома азота в пи-римидинах вызывают перераспределение электронной плотности в ароматическом кольце, так что С-5 обладает повышенной электронной плотностью по сравнению с остальными углеродными [c.111]

Галоген, находящийся в положении 2 или 4 в ароматическом гетероциклическом соединении — пиридине (разд. 36.6), — довольно активен в реакциях нуклеофильного замещения. Так, иапример [c.808]

В противоположность электронодефицитным шестичленным гетероциклическим соединениям, подобным пиридину и диазинам, для пятичленных гетероциклических соединений не характерны реакции нуклеофильного замещения, за исключением тех случаев (особенно характерных для производных фурана и тиофена), когда атом галогена расположен в орто- или яара-положении по отношению к нитрогруппе. Для синтеза различных производных пятичленных гетероциклических соединений этой группы широко используются различные реакции сочетания, катализируемые палладием(О), как продемонстрировано ниже (см. разд. 2.7, где детально обсуждены такие процессы). [c.307]

Основные научные работы относятся к химии ароматических соединений. Выявил общие закономерности перемещения заместителей в ароматических ядрах, установил роль кислотных катализаторов при изомеризации ароматических соединений. Исследовал нуклеофильное замещение в ароматическом ряду, на основании чего подобрал оптимальные условия промышленного получения важных продуктов, в частности л-нитро-анилина и нафтолов. Разработал метод получения ароматических фторсодержащих соединений действием фторидов щелочных металлов на хлористые соединения. Изучил реакции обмена атомов фтора в полифторароматических соединениях на азот-, кислород- и серу-содержащие заместители. Создал методы синтеза фторированных гетероциклических соединений. [c.116]

Реакции нуклеофильного замещения особенно характерны для гетероциклических соединений, содержащих азот в шестичленном цикле (пиридин, хинолин) это обусловливается большой электроотрицательностью азота, входящего в состав ароматического ядра и играющего в данном случае роль заместителя, оттягивающего на себя электроны. [c.364]

Еще одна форма кислотного катализа — ускорение реакции нуклеофильного замещения в присутствии ионов металлов или в протонодонорных растворителях, образующих с пиридиновым атомом азота металлические комплексы или Н-комплексы. Поскольку координирующая способность ионов падает в ряду Ь1+>Ыа+>К+, нередко при взаимодействии гетероциклических соединений с анионными нуклеофилами наблюдается сильная зависимость выхода продукта реакции или даже ее направления от природы противоиона, например для реакции (21) [411]. Хотя реакция предположительно идет по механизму 5 , это не меняет сути дела, так как кислотный катализ должен содействовать не только образованию о-комплекса, но и одноэлектронному переносу. [c.220]

Одним из разделов современной органической химии является создание высокоэффективных процессов получения органических соединений ароматического характера многоцелевого назначения. В значительной степени решение этой задачи связано с разработкой инструментария - эффективных методов получения широкого ряда разнообразных по структуре ароматических соединений, содержащих функциональные группы различной природы. Реакции ароматического нуклеофильного замещения являются эффективными инструментами синтеза разнообразных азотсодержащих гетероциклических соединений. Процессы этого типа могут быть использованы как для введения в ароматические соединений гетероциклических фрагментов либо модификации гетероароматических структур, так и непосредственно для формирования гетероциклов. [c.126]

В настоящее время для синтеза разнообразных гетероциклических систем перспективным является использование реакций раскрытия оксиранового цикла эпихлоргидрина [1, 2], рециклизации [3], а также нуклеофильного замещения атома хлора в этом соединении на различные функциональные группы [4]. [c.11]

Если для производных бензола и электроноизбыточных гетероциклических соединений (пиррол, фуран и т. д.) характерны реакции электрофильного замещения, то для производных пиридина наиболее характерны реакции с нуклеофильными реагентами. [c.112]

Нуклеофильное замещение хорошо уходящей группы, обычно атома галогена, имеет очень важное значение в химии гетероциклических соединений, особенно для получения различных производных шестичленных электронодефицитных гетероциклических соединений. Для производных пятичленных гетероциклических соединений процессы нуклеофильного замещения возможны только в некоторых особых случаях, аналогичных тем, при которых такие реакции возможны для производных бензола, т. е. когда уходящая группа активирована нитрогруппой, расположенной в орто- и иа >а-положениях. Реакции нуклеофильного замещения возможны также в азолах в том случае, если уходящая группа присоединена к иминному фрагменту. [c.40]

Атом азота в пиридине вследствие своей электроотрицательности оказывает противоположное действие (см. раздел 2.3.4 свойства пиридина). Поэтому пиридин принадлежит к числу гетероциклов с недостаточной п-электронной плотностью (я-недостаточные гетероциклы). Этот эффект становится особенно значительным в пиридиниевых, пирилие-вых и тиапирилиевых солях. Но и пятичленные гетероциклы также могут находиться в состоянии я-электронной недостаточности, что наблюдается в тех случаях, когда гетероциклическое ядро содержит несколько атомов азота. Для гетероциклов, обедненных я-электронами, реакции электрофильного замещения часто затруднены. Эти соединения обладают склонностью к реакциям нуклеофильного замещения и окисляются лишь с трудом. [c.609]

С практической точки зрения, реакции нуклеофильного замещения имеют лишь второстепенное значение для синтеза циклических систем, их применяют лишь в специальных случаях. Из важнейших типов реакций замещения в этих классах соединений более половины выходящих ежегодно публикаций касаются замены атома хлора или, что реже, брома, алкокси- или тиозаме-стителей первичными, вторичными или третичными аминами. Многие из полученных таким способом производных имеют биологическое значение. О значении пиперидил-, пиперазил- и мор-фолинопроизводных, почти всегда получаемых при взаимодействии хлорсодержащих соединений с соответствующими гетероциклическими основаниями, см. разд. 16.7,6. Менее обычной процедурой [c.314]

В заключение этого краткого обзора электрофильной реакционной способности ароматических систем отметим, что некоторые гетероциклические соединения особенно склонны к участию в реакциях нуклеофильного замещения. Так, электроотрицательность азота, которая больите электроотрицательности углерода, приводит к тому, что реакционная способность а- и Y-гало-генопроизводных пиридина по отношению к нуклеофильным реагентам приближается к реакционной способности галогенопроизводных типа I и II (стр. 188) [c.192]

Ароматические свойства простейших гетероциклических систем причины ароматичности. Свойства гетероатома в пиридине и пирроле. Реакции электрофильного замещения в ряду фурана, гиофена, пиррола и ппридина. Сравнение с соединениями бензольного ряда. Реакции нуклеофильного замещения в ряду пиридина я хинолина взаимодействие с амидом натрия (Чичибабин), едким кали и фениллитием. [c.227]

Нуклеофильные реакции имеют важное значение в промышленности основного органического и нефтехимического синтеза. К их числу относятся процессы замещения и расщепления галогенпро-изводных, спиртов и эфиров сульфокислот (синтез спиртов, простых эфиров, меркаптанов, сульфидов, аминов, ненасыщенных веществ, а-окисей н других гетероциклических соединений), реакции присоединения (синтезы из а-окисей, альдольная конденсация, получение азотсодержащих производных альдегидов и кето-нов, некоторые реакции присоединения по двойным и тройным связям), процессы этерификации и другие превращения кислот и их производных. [c.28]

Рассмотрим влияние атомов фтора на направление и скорость реакций нуклеофильного замещения на примере полифторбензо-лов. В середине 60-х годов английским химиком Бэрдоном было выдвинуто предположение, что определяющим фактором при замещении в полифторнроизводных ароматических и гетероциклических соединений, содержащих различные функциональные группы, является относительная стабильность переходных состояний тина Уэланда [32]. Исходя из этой концепции, атом фтора в пара-положении к месту атаки нуклеофильного агента оказывает большее дестабилизирующее действие на структуру переходного состояния (П) вследствие 1-я-отталкивания, чем, например, атом водорода в (П1) [c.10]

Использование реакций нуклеофильного замещения в синтезе полифторированных ароматических и гетероциклических соединений чрезвычайно велико [40, 41]. До настоящего времени замещение атома фтора в полифторированных ароматических соединениях азот-, кислород-, серу- или углеродсодержащими группами является наиболее простым и удобным, а подчас и практически единственным методом получения соединений с различными функциональными группами. Если проводить аналогию между ароматическими углеводородами и их полифторпроизводными, то для последних реакции нуклеофильного замещения играют такую же роль, как процессы электрофильного замещения в химии аромати-, ческих углеводородов. [c.13]

Отделение органической химии Заведующий М. С. Whiting Направление научных исследований реакции ионов карбония органические основания ароматические и гетероциклические соединения циклические полиолефины реакции нуклеофильного замещения гликопротеины и гликопротеиды химия производных циклопентадиена, циклобутадиеиа и норборнандиена конфор-мационный анализ, биосинтез и спектры ЯМР углеводородов. [c.254]

Нуклеофильное замещение в незамещенных аренах наблюдается очень редко, но оно возможно в результате атаки метилсульфинил-метидного аниона на конденсированные системы. Такие ионы можно получить, действуя на диметилсульфоксид трет-бушлатом калия [19, 20] или гидридом натрия [21, 22] при низкой температуре. Иногда в результате реакции образуется смесь продуктов, но в ряде случаев удается получить одий из продуктов в преобладающем количестве. По этой методике были также прометилированы некоторые многоядерные гетероциклические соединения часто с хорошими выходами. [c.43]

Нуклеофильное замеш,ение в ряду изоиндола изучено в основном в ряду 1-алкоксиизоиндолов (1.59), имеющих строение изоиндоленинов и по структуре подобных иминоэфирам карбоновых кислот. Например, реакция солей 1-этоксиизоиндола (1.59, R — Н, Аг) с первичными ароматическими и гетероциклическими аминами проходит с замещением этоксигруппы на ариламиногруппу [484]. Так было получено свыше 40 соединений общей формулы (1.245) [c.79]

Процессы, известные как реакции викариозного нуклеофильного замещения атома водорода (в англоязычной литературе принято обозначение VNS — Vi arious Nu leophili Substitution), широко применимы как к карбоциклическим, так и гетероциклическим ароматическим соединениям. Обычно для реализации [c.41]

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]

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]

Аминирование пиридина и родственных гетероциклических соединений, так называемая реакция Чичибабина, обычно проходит по а-положению относительно атома азота [33]. Реакция пиридина с амидом натрия сопровождается выделением водорода. Гидридный перенос и образование водорода включают взаимодействие образующегося аминопиридина, выступающего в роли кислоты, с анионным интермедиатом. Преимущественное а-замещение возможно связано с внутримолекулярным процессом нуклеофильного присоединения, которому предшествует комплексообразование с участием атома азота пиридина и катиона металла. [c.113]

Диазины — пирицазин, пиримицин и пиразин — представляют собой гетероциклические соединения, содержащие два иминных атома азота, и, следовательно, все свойства, присущие пиридину (гл. 5), в еще больщей степени проявляются у этих гетероциклических соединений. Два гетероатома оттягивают электронную плотность от атомов углерода, включенных в цикл, еще в больщей степени, чем в пиридине. Вследствие этого незамещенные диазины еще менее склонны к реакциям электрофильного замещения, чем пиридин. Понижение электронной плотности на атомах углерода гетероциклов закономерно приводит к облегчению атаки диазинов нуклеофильными реагентами по сравнению с пиридином. Диазины в меньшей степени, чем пиридин, проявляют свойства оснований, поскольку сказывается дестабилизирующее влияние второго атома азота на катион диазиния. Тем не менее, диазины образуют соответствующие соли при реакции с алкилгалогенидами и при взаимодействии с надкислотами превращаются в соответствующие N-оксиды. Электрофильное присоединение идет только по одному атому азота, поскольку возникающий при этом положительный заряд значительно понижает нуклеофильные свойства второго атома азота. [c.251]

Нуклеофильность азота 2-гидроксипиридина определяется таутомеризацией между гидрокси- и амидной формами, а в случае 2,6-ди-треш-бутилпиридина это обусловлено стерическими причинами. Для пятичленных гетероциклов идет нормальное перфторалкилирование. В связи с высокой реакционной способностью перфторалкильного радикала наблюдается невысокая региоселек-тивность. Тем не менее для простейщих гетероциклических соединений пиррола, тиофена и фурана получаются продукты замещения водорода в а-поло-жении с высокими региоселективностью и выходом (табл. 1). Этим способом проведено перфторалкилирование фурана [9], тиофена [9], пиррола [10], бензо-тиофена [11], индола [Ш] и других гетероциклов [4,12-14]. Высокая активность в этих процессах обусловлена низким ионизационным потенциалом для пиррола он составляет 9.20 эВ, тиофена — 8.87 эВ, фурана — 8.89 эВ. Его возрастание ведет к снижению региоселективности и скорости реакции. [c.13]

Химия гетероциклических соединений с перфторалкильными группами, представленная в настоящей книге, показывает, с нащей точки зрения, существенные успехи в развитии новых методов и подходов в области синтеза данного класса соединений и широком использовании определенных и специфических свойств перфторолефинов и их производных в процессах формирования гетероциклических систем. Эти результаты, в свою очередь, обеспечивают новые возможности для развития и расщирения нащего знания в области органического синтеза фторорганических соединений. Важное преимущество новой методологии — использование дешевых и легко доступных исходных полупродуктов, в частности перфторолефинов, являющихся продуктами индустриальной химии фтора. Вместе с тем перфторолефины оказываются удобными модельными объектами для решения различных проблем, связанных с нуклеофильными реакциями фторолефинов, таких как выявление соотношения процессов присоединения, винильного и аллильного замещения, применение нуклеофильного катализа в реакциях присоединения и циклоприсоединения и т.п. Развитие химии перфторолефинов наряду с чисто практическими результатами во многом определило общие успехи в исследовании фторсодержащих соединений различных классов. [c.303]

Среди реакций нитрилов в настоящее время особенно интенсивно исследуются нуклеофильные реакции. Большой интерес к этим реакциям обусловлен не только тем, что они были открыты лишь в последние годы. Эти реакции используются как исключительно удобные методы синтеза N-замещенных амидов, аминов с NH2-гpyппoй у третичного атома углерода и различных азотсодержащих гетероциклических соединений. [c.251]

Одним нз варнантов такого синтеза может служить модификация оксадназолов la-d пиперидином, пнрролиднном, морфолином или 1-метилпиперазином. На основании изучения структуры продуктов реакции методами ИК и ПМР спектроскопии установлено, что взаимодействия сопровождаются нуклеофильным замещением галогена в соединениях la-d и завершаются синтезом терминальных гетероциклических производных 1,2,4-оксадназолов 2-5. [c.210]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология