Нитрование гетероциклов

Фурановый цикл неустойчив к действию минеральных кислот. Так, под влиянием серной кислоты он осмоляется, а азотная кислота, разрушая цикл, окисляет фуран в малеиновую кислоту. Поэтому При сульфировании и нитровании этого гетероцикла подбирают [c.357]

При реакциях галогенирования, нитрования и сульфирования фурана и тиофена замещающие группы вступают в а-положения этих гетероциклов. [c.214]

Эти же реагенты используют для нитрования некоторых гетероциклов, обладающих ароматическими свойствами [c.286]

Фуран и пиррол являются так называемыми ацидофоб-ными соединениями, т. е. соединениями, чрезвычайно чувствительными к действию кислот поэтому нитрование их азотной кислотой или нитрующей смесью приводит к полному разрушению, а не к получению нитропроизводных. Тиофен— устойчивое соединение, обладающее более ароматическим характером, чем бензол, нитруется в более мягких условиях, чем последний. Нитрование всех этих трех соединений проводят обычно либо мягкими нитрующими агентами, как например ацетил- и бензоилнитрат, азотная кислота в уксусной кислоте, либо в щелочных растворах этилнитратом в присутствии металлического натрия, либо, наконец, совершенно безводной азотной кислотой в уксусной кислоте. Во всех случаях нитрования фурана, пиррола и тиофена нитрогруппа вступает в первую очередь в а-положение гетероцикла, так как электрофильные реагенты атакуют более электроотрицательные а-углеродные атомы этих циклов. Поэтому случаи прямого замещения в р-положение этих простейших пятичленных гетероциклических соединений почти неизвестны. [c.56]

Простейшие пятичленные гетероциклические соединения, обладаюш,ие ароматическими свойствами—фуран, пиррол и тиофен,—сульфируются легче бензола, тогда как шестичленные гетероциклы—пиридин и хинолин—сульфируются труднее бензола, т. е. относятся к этой реакции электрофильного замещения так же, как и к рассмотренной выше (стр. 56—62) реакции нитрования. [c.111]

Все главы построены по одной схеме. Они начинаются с небольшого вступления, содержащего информацию о соединениях, представляющих интерес как биологически активные и лекарственные вещества. Далее обсуждаются общие вопросы химии данной гетероциклической системы, ее реакционная способность сравнивается с реакционной способностью других, родственных или сходных с ней систем. Затем следует детальное рассмотрение свойств и реакций этой системы с электрофильными реагентами (протонирование, нитрование, сульфирование и т. д.), затем с окислителями, нуклеофильными агентами, свободными радикалами, восстановителями, диенофилами и, наконец, реакции металлированных производных, алкил-, карбонил-, галоген-, окси- и аминопроизводных данного гетероцикла. Если какой-либо тип указанных реакций не представляет специального интереса, он опущен. Заканчивается каждая глава вопросами синтеза. Сюда включены наиболее важные общие методы синтеза, а также некоторые синтезы, иллюстрирующие как методы построения кольца, так и способы превращения заместителей. Эти методы даны без подробных пояснений. В конце каждой главы, а также в конце книги приведена рекомендуемая литература. [c.8]

Выше было отмечено, что разница в скоростях электрофильных реакций трех гетероциклов варьирует в зависимости от реагентов. Аналогично варьирует и разница между скоростями реакции по а- и р-положениям. Например, в результате нитрования тиофена образуются 2- и 3-нитротиофены в соотношении 6 1, тогда как реакция монохлорирования дает исключительно 2-хлортиофен. Эти результаты наглядно иллюстрируют одно из положений общего правила, согласно которому наиболее реакционноспособные реагенты оказываются в то же время и наименее избирательными. Иными словами, для таких реагентов не имеют существенного значения сравнительно небольшие колебания реакционной способности различных положений кольца. [c.210]

Однако для этих гетероциклов и их производных типичной является спо -собность вступать в реакции электрофильного замещения нитрование, сульфирование, галогенирование, ацилирование по Фриделю — Крафтсу и даже реакцию Реймера — Тимана и сочетание с солями диазония. Величины теплот сгорания указывают на наличие значительной энергии резонансной стабилизации — 22—28 ккал/моль (92,11-10 —117,23-10 Дж/моль) это несколько меньше энергии резонанса для бензола [36 ккал/моль (150,72-10 Дж/моль) , ко гораздо больше, чем аналогичная величина для большинства сопряженных [c.1016]

Разработал способы нитрования парафинов в газовой фазе (1936) и синтеза гетероциклов из первичных нитроалканов (1947). Открыл [c.507]

Реакции электрофильного замещения в хинолине протекают лишь в жестких условиях, как в пиридине. При нитровании и сульфировании атакуется карбоцикл, при бромировании — гетероцикл. [c.506]

Судя по я-электронным плотностям, в сопряженной кислоте бензимидазола электрофильное замещение должно направляться в положение 4, в нейтральной молекуле — в положения 4 и 5, а в сопряженном основании — в положение 2 [25]. Это не соответствует исключительному замещению в положение 5 при нитровании бензимидазола. Таким образом, взятые вместе данные этого раздела подтверждают сделанный ранее вывод (раздел П,Г, 2), что в общем не существует соответствия между распределением я-электронов и химической реакционной способностью. Возможность существования ограниченных корреляций, применимых только к весьма реакционноспособным ароматическим гетероциклам, будет рассмотрена в дальнейшем (раздел V, А). [c.157]

Вероятно, в случае более реакционноспособных азотсодержащих гетероциклов (пиррол, индол, карбазол) я-электронные плотности в большей степени определяют ориентацию при замещении. Однако интересно отметить, что в пирроле и индоле направление протонизации, по-видимому, соответствует ориентации при электрофильном замещении, и поэтому естественно предполагать, что в обеих реакциях решающую роль играет легкость локализации электронов. Направление протонизации карбазола неизвестно, но одинаковая ориентация при нитровании и галогенировании позволяет предположить, что опять-таки важную роль играет легкость локализации электронов (ср. схему 3, стр. 131). [c.165]

Все же я-электронные плотности давали бы ценные указания о химической реакционной способности, если бы удалось установить эмпирическую корреляцию между ними и ориентацией в реакциях ароматических гетероциклов. Этому было посвящено большое количество работ, и использование простого метода МО привело к значительным успехам. Тем не менее, известны случаи, когда такой корреляции не существует (например, нитрование иона хинолиния). Кроме того, некоторые полученные корреляции могут оказаться обманчивыми. Дело в том, что рассчитываемые я-электронные плотности очень сильно зависят от принятого значения вспомогательного индуктивного параметра (Л ). Так как об этой величине имеется очень мало данных, ее обычно подбирают таким образом, чтобы получить требуемую корреляцию. В бензофуране при обычных значениях кулоновского и резонансного интегралов и ft = 0,5 максимальная электронная плотность должна быть в положении 3, при Л =0,1 —в положении 4, а при /г =0,3— в положении 2 [20]. Хотя в этом случае более высокое значение h является, вероятно, более приемлемым, такая гибкость уменьшает [c.165]

Высокая реакционная способность фурана обусловлена тем что в нем свойства диеновой системы сохраняются в больше степени, чем у других гетероциклов. Это объясняется больше электроотрицательностью атома кислорода по сравнению с ато мами азота и серы р-электроны кислорода проявляют мень Шую тенденцию к сопряжению с я-электронами диеновой сис темы. В частности, при нитровании фурана ацетнлнитратом [c.352]

Алкилирование ароматических аминов рассмотрено в книге Ола [81, галогенирование — в разделе о галогенпроизводных (гл. 7, разд. Г.З), нитрование — в разделе о нитросоединениях (гл. 20, разд. А.2), а ацилирование — в разделе о кетонах (гл. 11, разд. В.1, а также пример в.4). Некоторые типичные синтезы азотсодержащих гетероциклов, имеющих электрофильный характер, рассматриваются в разных разделах реакция Скраупа в разд. Е.З, бензидино-вая перегруппировка в разд. Ж.6 и индольный синтез Фишера в разд. Ж.7. [c.545]

Нитрование гетероциклических соединений охватывает настолько широкую область, что здесь будет дано только краткое обсуждение. Для конкретных примеров следует обращаться к монографиям [37, 38], посвященным химии гетероциклов, и к обзору по нитрованию гетероциклических азотсодержащих соединений [39]. Условий нитрования меняются от очень мягких в случае гетероциклов с низкой степенью ароматичности, например тиофена [40] или пиррола [39], до очень жестких в случае азотсодержащих гетероциклов с высокой степенью ароматичности и дезактивирующихся за счет образования солей. Например, пиридин в дымящей серной кислоте с нитратом калия при 300 °С дает около 20% 3-нитропиридина[41]. Несомненно, этот метод может быть улучшен. С другой стороны, N-окнсь пиридина легко нитруется и образуется N-окись 4-нитропирндина (пример 6.2). [c.483]

Для 1,3,4-0. и его моиозамещенных р-цни электроф замещения (нитрование, сульфирование) не характерны галогенирование протекает с трудом 2,5-диарил-1,3,4-0 с галогенами образуют комплексы. Действие нуклеоф. реа гентов на производные 1,3,4-0. обычно приводит к рас щеплению цикла или к образованию др. гетероцикла. Ана логично протекает кислотный или щелочной гидролиз [c.341]

Иначе реагируют 2-монозамещенные производные тиофена и пиррола, образуя с электрофильными агентами смеси изомеров. Если заместитель в а-положении является донором электронов, то нитрование дает смеси двух изомеров главными продуктами реакции оказываются 2,5-замещенные изомеры, а побочными — 2,3-за-мещенные изомеры, что соответствует орто- и пара-замещению в ряду бензола. Более мягко действующие электрофилы, например трифторуксусный ангидрид (без применения катализатора), реагирует с более высокой избирательностью из 2-метилтиофена образуется только 5-трифторацетил-2-метилтиофен, а из Ы-метилпир-рола — исключительно а-трифторацетил-Ы-метилпиррол. Если же заместитель обладает электроноакцепторными свойствами, то при нитровании производных пиррола и тиофена также получаются смеси, но в них наряду с небольшими количествами 2,5-изомеров содержится до 80% 4-нитропроизводных, что соответствует мета-замещению в ряду бензола. И в этом случае с разными гетероциклами получают различные результаты например, при электро- [c.210]

Предпринятое в последнее время изучение кинетики замещения по а- и р-положениям фурана и бензофурана, а также тиофена и бензотиофена показало, что влияние бензольного колыца проявляется в общем понижении реакционной способности гетероцикла. Особенно интересно то, что в бензофуране и бензотиофене реакционная способность Сг-атома снижена более или менее одинаково по сравнению с Сг-атомами фурана и тиофена, но в то же время реакционная способность Сз-атома как в бензофуране, так и в бензотиофене повышена по сравнению с р-углеродньгм атомом фурана и тиофена. Следовательно, способность бензотиофена реагировать преимущественно по третьему, а бензофурана по второму положениям отражает тот факт, что тиофен замещается по Сз-атому легче, чем фуран. Эти соотношения могут быть экстраполированы на пиррол и индол пиррол способен в небольшой степени замещаться по р-углеродному атому (например, нитрование идет по этому положению на 20%), тогда как индол замещается почти исключительно по положению 3. [c.324]

В реаедиях электрофильного замещения 1,3-азолов по углеродным атомам далеко не все еще ясно. Несомненно, однако, что по реакционноспособности 1,3-азолы занимают промежуточное положение между пиридином и шестичленными гетероциклами — пирролом, фураном и тиофеном. Не описано, например, ни одного случая С-ацилирования 1,3-азолов (даже в присутствии кислот Льюиса), тогда как нитрование имидазола и 4-метилтиазола идет без затруднений. [c.333]

Общие химические свойства пятичленных гетероциклов Действие кислот и оснований. Реакции просоединения, электрофильного замещения, галогенирования, нитрования, сульфирования, ацилирования, взаимного превращения пятичленных гетероциклов 229 [c.10]

Имеются сообщения о неудачных попытках алкилирования (Ме1, Мс2804), галогенирования (трет-бутилгипохлорид) и нитрования производных дигидро-бензодиазепина [7, 56], приводящих обычно лишь к деструкции семичленного гетероцикла. Деструктивные процессы вообще весьма характерны для дигидродиазепиновых систем и часто проявляются как при синтезе, так и при исследовании свойств этих соединений. При этом наиболее распространены два направления разрушения семичленного гетероцикла распад на о-диамин и карбонильное соединение (реакции а и Ь) [56, 57] и бензимидазольная перегруппировка с отщеплением молекулы метиларилкетона (реакция с) [65] [c.157]

Нитропроизводные гетероциклических соединений представляют значительный интерес и как исходные реагенты в органическом синтезе, особенно для получения аминов, и как практически полезные вещества. Некоторые из них могут быть получены прямым нитрованием соответствующих гетероциклов, например, М-окись 2-(диметиламино)пиридииа селективно нитруется в положение 5 [9]. [c.405]

Подобно другим ароматическим соединениям, эти пятичленные гетероциклы подвергаются реакциям нитрования, галогенирования, сульфирования и ацилирования по Фриделю — Крафтсу. Они значительно активнее бензоча и по активности сходны с наиболее активными производными бензола (амины и фенолы), поскольку вступают в реакции тнпа Реймера—Тимана, нитрозирования и сочетания с солями диазония. [c.1019]

Изоксазолы подвергаются электрофильному замещению легче, чем пиридин, но труднее, чем пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Теоретические предсказания, подкрепляемые экспериментальными данными, сводятся к следующему, а) электроноакцепторный эффект атома азота должен затруднять электрофильное замещение по сравнению с бензолом б) электрофильное замещение должно направляться в -положение к атому азота, как в пиридине и других азолах в) электронодонорный атом кислорода должен способствовать протеканию рассматриваемых реакций в изоксазолах по сравнению с бензолом [98]. Для изоксазолов известны реакции нитрования, сульфирования, галогенирования, хлоралкилирования, гидроксиметилирования и меркурирования. Реакции легко протекают в положение 4, что соответствует ориентации в молекуле пиридина, и часто не идут, если положение 4 замещено [6в]. Выходы колеблются от низких до средних, но повышаются при наличии электронодоиорных заместителей в положениях 3 и 5 (заместители в положении 5 активируют ядро сильнее, чем заместители в положении 3) [1]. Электрофильное замещение в случае 1,2- и 2,1-бензизоксазолов направляется в бензольное кольцо, в положения 5 и 6, соответственно [97]. [c.483]

Для незамещенного 1,3,4-тиадиазола неизвестно ни одной реакции электрофильного замещения. Его нитрование не идет, а в случае 2-фенил-1,3,4-тиадиазола образуются продукты нитрования фенильного заместителя [174]. Может быть осуществлено алкилирование по атому азота гетероцикла (даже тогда, когда доступна экзоциклическая аминогруппа в положении 2) [174] при использовании сильных алкилирующих агентов, например солей триалкилоксония [161], могут быть получены, как и в случае 1,2,4-тиадиазолов, дичетвертичные соли (398). Изучен механизм и кинетика реакции алкилирования [70,176]. В случае 2-ацетамидо-1,3,4-тиадиазолов алкилирование идет по атому азота цикла или атому азота ацетамидной группы в зависимости от реагента так, при использовании системы метилбромид — метоксид образуется соединение (399), а при использовании метилиодида и бутоксида — продукт (400) [174]. Аналогичные исследования проводились и с [c.547]

При нитровании хинолина или изохинолина электрофильной атаке подвергается бензольное кольцо протонированного гетероцикла, и, хотя замещение проходит в бензольном кольце, такие процессы неизбежно протекают с участием дважды положительно заряженного интермедиата. Вследствие этого замещение реализуется в таких системах значительно труднее, чем в случае нафталина, положения 5 и 8 хинолиниевого катиона атакуются электрофильными частицами приблизительно в 10 ° раз медленее, чем положение 1 нафталина, и по оценочным данным нитрование пиридиниевого катиона проходит еще медленее в 10 раз [7]. Изучение процесса бромирования метилпиридинов позволило оценить парциальный фактор скорости бромирования пиридиниевого катиона [c.36]

Региоселективность протонного обмена частично совпадает с региоселективностью нитрования. Так, при нитровании хинолина образуется смесь 5- и 8-нитро-хинолинов приблизительно в равном соотношении, в то время как нитрование изохинолина приводит исключительно к 5-нитропроизводному [4]. Нитрование хинолина и изохинолина происходит в результате атаки нитрониевого иона по К-протонированному гетероциклу. [c.168]

Метил-1,2,3-триазол бромируется по положению 4, однако 2-метилизомер менее реакционноспособен и необходимо использовать железо в качестве катализатора [10] такая пониженная реакционная способность, вероятно, связана с наличием двух иминных фрагаентов. Незамещенный 1,2,3-триазол образует 4,5-дибромпроизводное с высоким выходом при взаимодействии с бромом при 50 "С [11]. Нитрование 2-фенил-1,2,3-триазола идет в первую очередь по бензольному кольцу, а затем может происходить замещение по гетероциклу [12]. [c.627]

По реакционной способности в отношении электрофильных агентов азолы занимают промежуточное положение между высокореакционноспособными пятичленными гетероциклами с одним гетероатомом (гл. V) и пиридином (гл. VII). Это обусловлено прежде всего электроноакцепторным действием циклического атома азота, а также тем, что многие реакции электрофильного замещения проходят в сильнокислой среде при этом азольный цикл протонируется и ведет себя как соответствующий азолиевый катион. Этот катион, безусловно, более устойчив к атаке положительно заряженных электрофильных агентов. Так, галоидирование азолов в отсутствие сильной кислоты происходит значительно легче, чем реакции нитрования или сульфирования, в которых используют сильные кислоты. [c.175]

Не специфичны для рассматриваемых солей реакции окисления молекулярным кислородом. Зато очень часто нитрат и сульфат ртути применяются в процессах каталитического окисления азотной кислотой (окислами азота) и серной кислотой (олеумом). Соединения ртути являются, вероятно, наиболее активными катализаторами этих реакций. При окислении циклогексанола и азотистых гетероциклов азотной кислотой или окислами азота [906, 908—910] в присутствии нитрата ртути образуются карбоновые кислоты, т. е. нитрогруппа не входит в молекулы продуктов при взаимодействии бензола и его производных с азотной кислотой наряду с окислением происходит нитрование [902—904]. Окисление нафталина или я-ксилола серной кислотой либо олеумом в присутствии сульфата ртути приводит к образованию ароматических кислот в то же время HgS04 часто применяется в органическом синтезе как катализатор сульфирования [913—916]. [c.1349]

Основные научные исследования посвящены органическому синтезу. Изучала хлорметилированис, нитрование, сульфирование ароматических соединений, химию тиазола, пиридазонов, тиофенов, кислот цик-лобутанового ряда. Разработала новые антиоксиданты, аналитиче ские реагенты, лекарственные препараты (в частности, фурацилин) и пептидные субстраты. Исследует реакционную способность 1,3-дике-тонов и свойства гетероциклов, [c.608]

С целью выяснения реакционной способно ти насыщенной гетероциклической части молекулы 1-тиаинданов были разработаны методы и условия их радикального галогенирования и нитрования и, как и в случае электрофлльных реакций, соответствующих оуль-фонов. Сульфирование 1-тиаинданов в гетероцикл в условиях радикальных процессов оказалось весьма сложной и экспериментально трудной задачей, поскольку 1-тиаинданы в реакциях сульфо-окисления и сульфохлорирования почти полностью разрушались. [c.55]

Проведенные работы свидетельствуют, что радикальное нитрование 1-тиакнд8аов в гетероцикл возможно. При эхом не происходит окисления сульфидной функции 1-тиаинданоз под действием разбавленной азотной кислоты. [c.60]

Заслуживают внимания результаты бромирования и нитрования 1-тиаиндансульфонов в гетероцикл. [c.60]

Нитрорание Па и четырех его гомологов проводилось разбавленной азотной кислотой так же, как и радикальное нитрование 1-тиаинданов. В отличие от бромчрования сульфонов в гетероцикл нитрование их, как удалось установить, протекает [c.61]

Как видно из табл. 1,2,5,б,8 бромирование и нитрование 1-тиаинданов, имеющих метильную группу в одном из положений гетероцикла, направлены одинаково и не к третичному атому углерода, а к вторичному. Так бром и нитрогруппа вступают в свободное положение 5, еслк мы имеем дело о 2-алкил-1-тиаинданами, и, наоборот, - в свободное положение 2, если речь идет о 3-ал-килпроизводных. Такое течение реакции объясняе ся, по-видимому, тем, что метильная группа пространственно затрудняет дальнейшее замещение, а потому оно происходит у рядом стоящего вторичного атома углерода. [c.62]

Энергия локализации (в ккал1моль) для нитрования сопряженных кислот некоторых ароматических гетероциклов [44]. [c.150]

Сопоставление энергий локализации (А ), наблюдаемых (/ абл) 1 2] и вычисленных (/в ч) факторов парциальных скоростей для нитрования катионов ароматических гетероциклов в 90%-ной N2804 при 25° С [c.167]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология