Главная --> Справочник терминов


Способность положения 14.6. Реакционная способность положений в голове моста мостико-вых систем... 66

.,Пирен получается из каменноугольной смолы, перилен — преимущественно синтетически. Оба соединения используются в синтезе красителей. В молекуле пирена наиболее активны положения 1, 3, 6, 8, а связи 4—5 и 9—10 имеют наиболее высокий порядок. В пе-рилене повышена реакционная способность положений 3, 4, 9, 10. За счет положений 6 и 7 он способен вступать в диеновый синтез с малеиновым ангидридом и некоторыми другими диенофилами.

Подобная повышенная реакционная способность положений 9 и 10 по

При действии иода на 4-нитро-З-оксибензальдегид иодирования не происходит, хотя из изомерных 6- и 2-нитропроизводных в таких же условиях получаются соответственно 2,4-д и и о д-6-н и т р о-и 4,6-д ииод-2-нитро-З-окс иб енза ль де г и д. Эта аномалия может быть объяснена тем, что под влиянием нитрогруппы, находящейся в положении 4, реакционная способность положений 2 и 6 в ядре уменьшается893.

Сравнительная реакционная способность положений в азолах

В 9-замещенных пуринах относительная реакционная способность различных положений изменяется в ряду 8 > 6 > 2, а в 9Н-пуринах эта последовательность несколько видоизменяется: 6 > 8 > 2; изменение реакционной способности положения 8 связано с образованием аниона в пятичленном цикле. Наоборот, в кислой среде реакционная способность положения 8 к нуклеофильному замещению увеличивается: протонирование по пятичленному циклу облегчает процесс нуклеофильного присоединения [41]. Относительную реакционную способность положений 2 и 6 можно прекрасно проиллюстрировать на примере условий реакции, требуемых для замещения соответствующего хлорида гидразином относительно активным нуклеофилом [43]. В данном случае не наблюдается аналогии между относительной позиционной реакционной способностью галогенопуринов и галогенопиримидинов (4>2).

Номер опыта R молей FcCl3 на 1 моль HC10HeFe 1,2: 1,3: 1.1' гстсро-гомоаныу-лярныо реакционная способность положений 2:3: Г

Отноеительная реакционная способность положений 2:3:1'

В то же время главное алифатическое свойство, а именно легкость реакции замещения с нуклеофильными реагентами, например гидроксильным ионом, аммиаком и аминами, может быть результатом переходного резонансного состоя-ния^структур типа XIII, которое возникает вследствие понижения энергии активации. Реакция хлористого пикрила с такими слабыми нуклеофильными реагентами, как вода, является совершенно аналогичной [116]. Применение кислотного катализа при «аминолизе» хлорпиримидинов доводит этот эффект до максимума, способствуя образованию структуры XIV [117]. Было установлено, что аминолиз 4-хлорпиримидина контролируется также степенью нуклеофиль-ности реагирующего амина [118]. Так, 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидин легко взаимодействует с анилином в соляной кислоте и только едва реагирует с более нуклеофильными реагентами—пиперидином и диэтиламином. Однако в буферных растворах при рН 10 реакция проходит легко и с двумя последними соединениями. Об алифатическом характере указанных галогенопроизводных свидетельствует также и проводимая по Фриделю—Крафтсу реакция 4-хлор-5-этоксиметил-2-метилпиримидина с бензолом, не имеющая места в менее активированном ряду пиридина [119]. Кроме того, эти соединения часто легко восстанавливаются цинковой пылью и другими мягкими восстановителями. Хотя описано много примеров частичного нуклеофильного обмена или восстановления полигалогенопиримидинов, относительная .реакционная способность положений 2 и 4 (или 6) экспериментально точно не установлена; по-видимому, в обоих случаях она должна быть приблизительно равной. Соотношение получаемых соединений в большей степени зависит от легкости их выделения.

В то же время главное алифатическое свойство, а именно легкость реакции замещения с нуклеофильными реагентами, например гидроксильным ионом, аммиаком и аминами, может быть результатом переходного резонансного состоя-ния^структур типа XIII, которое возникает вследствие понижения энергии активации. Реакция хлористого пикрила с такими слабыми нуклеофильными реагентами, как вода, является совершенно аналогичной [116]. Применение кислотного катализа при «аминолизе» хлорпиримидинов доводит этот эффект до максимума, способствуя образованию структуры XIV [117]. Было установлено, что аминолиз 4-хлорпиримидина контролируется также степенью нуклеофиль-ности реагирующего амина [118]. Так, 2-амино-4-хлор-6-метилпиримидин легко взаимодействует с анилином в соляной кислоте и только едва реагирует с более нуклеофильными реагентами—пиперидином и диэтиламином. Однако в буферных растворах при рН 10 реакция проходит легко и с двумя последними соединениями. Об алифатическом характере указанных галогенопроизводных свидетельствует также и проводимая по Фриделю—Крафтсу реакция 4-хлор-5-этоксиметил-2-метилпиримидина с бензолом, не имеющая места в менее активированном ряду пиридина [119]. Кроме того, эти соединения часто легко восстанавливаются цинковой пылью и другими мягкими восстановителями. Хотя описано много примеров частичного нуклеофильного обмена или восстановления полигалогенопиримидинов, относительная .реакционная способность положений 2 и 4 (или 6) экспериментально точно не установлена; по-видимому, в обоих случаях она должна быть приблизительно равной. Соотношение получаемых соединений в большей степени зависит от легкости их выделения.

Более высокая реакционная способность положений 2 и 3 тиофена по сравнению с бензолом может быть охарактеризована и количественно. Так, отношение скоростей (k2/kz) удаления кремниевого остатка под действием протона (пример для положения 2 см. ниже) для 2- и 3-замещенных тиофенов равна 43,5. При сравнении с бензолом парциальные факторы скорости становятся равными 5000 и 115 для положений 2 и 3 соответственно [41].

реакционную способность положений 4 и 6. Значение этого влияния можно продемонстрировать на примере взаимодействия ди-хлорпиридазина (XVII) с нуклеофильными агентами. Следует

Механизм этой необычной реакции остается неясным, хоти кажется вероятным, что важными факторами здесь являются стереохимические особенности молекулы стероида и повышенная реакционная способность положения 7 Б Л "-непредельных стероидах. В тех же условиях насыщенные стероидные спирты дают насыщенные кетоиы [146], а Л -3-кетостероиды остаются неизмененными [146, 176]. С другой стороны, Дл-3-кетостероиды (LVII; R = OCC5ceHs) переходят в диешпы LV1 с выходом, составляющим окаю 25%, и являются, невидимому, промежуточными продуктами в рассматриваемой реакции, поскольку нормальное окисление Дп-3-оксистероидов (IX) по методу Оппеи-ауэра протекает, вероятно, через образование этих соединений [172], хотя во всех случаях в результате реакции выделяются Д^З-кетопроизводпые (X). Интересно отметить, что сложные эфиры Д5-3-оксистероидов при нагревании с хиноном в запаян-Ных трубках дают около 30% Д^-З-оксипроизводных [184], хотя используемые при этом условия более жестки, чем условия окисления по методу Веттштейна ~- Оппенауэра.

3 изохинолина — особая реакционная способность а-г 1, которая обсуждалась выше, свойственна и для положения 1 изохино-1, но не для положения 3. Так, в случае нуклеофильного замещения в 3-гало-геноизохинолине в образующемся интермедиате невозможна делокализация отрицательного заряда без нарушения ароматичности бензольного кольца. В результате такой интермедиат значительно менее стабилен, и реакционная способность положения 3 изохинолина понижена.

В 9-замещенных пуринах относительная реакционная способность различных положений изменяется в ряду 8 > 6 > 2, а в 9Н-пуринах эта последовательность несколько видоизменяется: 6 > 8 > 2; изменение реакционной способности положения 8 связано с образованием аниона в пятичленном цикле. Наоборот, в кислой среде реакционная способность положения 8 к нуклеофильному замещению увеличивается: протонирование по пятичленному циклу облегчает процесс нуклеофильного присоединения [41]. Относительную реакционную способность положений 2 и 6 можно прекрасно проиллюстрировать на примере условий реакции, требуемых для замещения соответствующего хлорида гидразином относительно активным нуклеофилом [43]. В данном случае не наблюдается аналогии между относительной позиционной реакционной способностью галогенопуринов и галогенопиримидинов (4>2).

В 2,6-дихлорпурине реакционная способность положения 6 выше, чем в 6-хлорпурияе, что обусловлено индуктивным эффектом второго атома галогена: так, дигалогенид реагирует с простыми аминами при комнатной температуре, тогда как для проведения такой реакции с моногалогенидом требуется нагревание, например, в изопропиловом спирте. Если в молекуле присутствует электро-нодонорный заместитель, например аминогруппа, это несколько дезактивирует атом галогена к замещению и, наоборот, кислородсодержащие пурины, по-видимому, благодаря их карбонильной таутомерией структуре легко вступают в реакции нуклеофильного замещения [44].

Интересно сравнить полученные нами данные с результатами исследования влияния заместителей в реакциях электрофильного замещения, в частности в реакции ацилироваипя алкил- и арилферроценов [9—13]. Электронодонорные заместители (алкилыше группы) активируют ферро-ценовое ядро в реакции ацилирования, в особенности уже замещенное пягичлснное кольцо. Плсктроноакцепторные заместители (в том числе фенил), напротив, дезактивируют ферро ценовое ядро и направляют вступающий заместитель в свободное кольцо. Расчеты энергий локализации по методу молекулярных орбит, проведенные Розенблюмом и Хауэллсом 112]. позволяют предсказать большую реакционную способность положения 2 по сравнению с положением 3 в реакциях электрофильного замещения производных ферроцена, содержащих как электронодонорный, так и электроноакцепторнын заместитель. Однако на практике при ацилирова-пии производных ферроцена с алкильными заместителями преимущественно образуются не 1,2-, а 1,3-изомеры [9—11]. Этот факт объясняют тем, что в этом случае направление реакции определяется в основном не электронными, а пространственными факторами.

в это положение может быть введен любой заместитель. Следует отметить, что большая реакционная способность ^-положения по отношению к серной кислоте связана не только с пространственными затруднениями [127], так как (3-положение также атакуется в 1, 2, 4-триметил-3,5-дикарбэтоксипирроле где пространственные затруднения эквивалентны для а- и [3-положений [ИЗ]-

Синтез такого типа описан Кренцлейном [53] в работе, посвященной Получению родственных рибофлавину соединений. Конденсация 2-ацетамидо-тетралина с хлорацетилхлоридом по методу Фриделя—Крафтса приводит к образованию 5,6,7,8-тетрагидро-2-ацетамидо-3-хлорацетилнафталина (XII); реакционная способность положения 3 резко отличается от наблюдаемой у производных нафталина.'При нагревании с щелочью соединение XII превращается в индиго (XIII), которое затем окисляется до 5,6-тетраметилениза-тина' (XIV). В результате конденсации соединения XIV с ацетофеноном и замыкания цикла по методу Пфитцингера получается с хорошим выходом

в это положение может быть введен любой заместитель. Следует отметить, что большая реакционная способность ^-положения по отношению к серной кислоте связана не только с пространственными затруднениями [127], так как (3-положение также атакуется в 1, 2, 4-триметил-3,5-дикарбэтоксипирроле где пространственные затруднения эквивалентны для а- и [3-положений [ИЗ]-

Синтез такого типа описан Кренцлейном [53] в работе, посвященной Получению родственных рибофлавину соединений. Конденсация 2-ацетамидо-тетралина с хлорацетилхлоридом по методу Фриделя—Крафтса приводит к образованию 5,6,7,8-тетрагидро-2-ацетамидо-3-хлорацетилнафталина (XII); реакционная способность положения 3 резко отличается от наблюдаемой у производных нафталина.'При нагревании с щелочью соединение XII превращается в индиго (XIII), которое затем окисляется до 5,6-тетраметилениза-тина' (XIV). В результате конденсации соединения XIV с ацетофеноном и замыкания цикла по методу Пфитцингера получается с хорошим выходом

характерные для кетонов, прохедят необычно или не проходят совсем. На реакционную способность положения 3 в кетон-ради-кале 1 существенное влияние оказывает нитроксильный фрагмент. Для синтеза 3-замещенных тетраметилпиперидинов особенно плодотворным оказалось использование енаминов ТАА и кетон-радикала 1. Этим методом из 18 через дикетон 19 были синтезированы парамагнитные 1,5-дикетоны [64, 911, дигидропираны 20' н 21 [92], производные 8-оксокислот [69, 90].

Если в ароматическом ядре имеется несколько различных заместителей, то влияния их суммируются. Результирующий эффект окажется весьма значительным, если происходит сопряжение действия отдельных заместителей, т. е. если все они находятся в .мета-положении. У резорцина (XIII) положения 4 и 6 более реак-ционноспособны, чем у фенола, тогда как реакционная способность положения 2, наоборот, уменьшена, что, несомненно, обусловлено сопряжением —/-эффектов обоих гидроксильных групп. В противоположность этому для .м-динитробензола (XIV) характерна сильная дезактивация. Ядро становится настолько мало реакцией-




Соединений наблюдается Соединений называемых Серьезные недостатки Соединений обладающих Соединений образуются Соединений оказывают Соединений окисление Соединений органические Соединений отличающихся

-
Яндекс.Метрика