ВУЗ: Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Химия
Добавлен: 09.02.2019
Просмотров: 14990
Скачиваний: 28
Амид сульфаниловой кислоты (стрептоцид) получают по следующей
схеме:
NH
2
(CH
3
CO)
2
O
NHCOCH
3
ClSO
3
H
- HCl
NHCOCH
3
HO
3
S
- H
2
SO
4
NHCOCH
3
S
O
O
Cl
NH
3
NHCOCH
3
S
O
O
NH
2
H
2
O
NaOH
- CH
3
COONa
NH
2
S
O
O
NH
2
-CH
3
COOH
-HCI
Биологически активные производные аминобензолсульфокислот
NH
2
S
O
O
NH
2
NH-R
/
S
O
O
NHR
п-аминобензолсульфамид
стрептоцид, сульфаниламид
соединения ряда сульфаниламидов
R=COCH
3
R
/
=H альбуцид (сульфацетамид)(лечение коньюктивитов, гонореи, пневмонии)
R
/
=H сульфометоксипиридазин (лечение мененгитов, лепры, пневмонии)
R=
N
N
CH
3
O
R
/
=H сульфадиметоксин (лечение туберкулеза, малярии, гриппа, сифилиса)
R=
N
N
CH
3
O
OCH
3
R=
N
S
R
/
=
C
COOH
O
фталазол (фталилсульфатиазол)
(лечение дизентерии, энтероколита)
N
S
NH
2
SO
2
⎯N
Ag
сульфатиазол серебра (антибактериальное и ранозаживляющее действие)
(лечение ожогов, пролежней, трофических язв)
305
Все сульфаниламидные препараты обладают противомикробным действием.
Эти соединения конкурируют с п-аминобензойной кислотой в синтезе
фолиевой
кислоты,
необходимой
для
образования
пуриновых
и
пиримидиновых оснований в клетках микроорганизмах, и тем самым
останавливают рост и развитие микроорганизмов.
NH
2
COOR
NH
2
COOR
R=C
2
H
5,
н-C
3
H
7
, CH(CH
3
)
2
R=C
2
H
5,
этил п-аминобензоат или
анестезин,
сложные эфиры ПАБК относятся
к анестетикам.
R=CH
3,
C
2
H
5,
метил или этил о-аминобензоаты
сложные эфиры антраниловой кислоты
входят в состав эфирных масел
апельсинового дерева
ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
Это циклические соединения, в состав которых кроме атомов углерода и
водорода входят другие, так называемые гетероатомы – N, O, S, P, Se и т.д. По
программе курса мы рассматриваем синтез и реакционную способность
наиболее важных гетероциклов, содержащих атомы N, O, S (пятичленные,
шестичленные и некоторые конденсированные гетероциклы).
Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом (ГА)
Номенклатура
N
1
2
3
4
5
O
1
2
3
4
5
S
1
2
3
4
5
H
пиррол
фуран
тиофен
α
β
α
/
β
/
α
β
α
/
β
/
α
β
α
/
β
/
Строение
Все три цикла относятся к ароматическим. Атомы углерода, азота,
кислорода, серы находятся в sp
2
-гибридизации, ароматический секстет
электронов составлен из 4р-ē
ат.С
и 2р-ē
ГА
(см. также тему “Арены, критерии
ароматичности”). Ароматические системы этих гетероциклов относятся к
π-
избыточным, т.к. на 5 атомов цикла приходится 6р-ē.
306
Модель молекулы пиррола
распределение электронов для атома N в sp
2
- гибридизации
N
H
1s
2sp
2
p
z
Аналогично устроены молекулы фурана и тиофена.
Реакционная способность
Являясь ароматическими системами, пятичленные гетероциклы вступают
преимущественно в реакции электрофильного замещения в специфических
условиях. Их реакционная способность значительно выше реакционной
способности бензола, причиной является
π-избыточность этих гетероциклов.
Примерный ряд изменения реакционной способности коррелируются с
электроотрицательностью гетероатома (чем выше эта величина, тем выше
реакционная способность гетероцикла).
N
O
S
H
<
<
<
Пиррол
Пиррол представляет собой бесцветное масло, легко окисляющееся при
стоянии. Для производных пиррола характерно красное окрашивание сосновой
палочки, смоченной конц. HCl.
Методы получения
O
N
H
NH
3
Al
2
O
3,
400
0
C
+ H
2
O
(реакция Юрьева)
1.
N
H
NH
3
2. 2 H-C
≡C-H
Fe
2
O
3
+ H
2
307
Реакционная способность
Для пиррола характерны реакции электрофильного замещения, S
E
Ar,
протекающие в особых условиях и преимущественно по
α-положению.
Пиррол проявляет также свойства NH-кислоты.
I. Кислотно-осно́вные свойства пиррола
Пиррол является слабой NH-кислотой, рКа
N-H
3.8, и способен
реагировать со щелочными металлами и сильными основаниями.
N
MgI
N
H
N
CH
3
MgI
- CH
4
Na
или NaH, NaNH
2
+ H
2
(NH
3
)
Na
пирролат натрия
N-магнийиодидпиррол
пирролат калия
N
K
K - H
2
Пирролат калия используют для получения 1- и 2-алкилпирролов по
следующей схеме:
CH
3
I
1-метилпиррол
N
K
- KI
N
CH
3
50
0
C
N
H
CH
3
2-метилпиррол
Осно́вные свойства атома азота пиррола практически отсутствуют за счет
включения его неподеленной пары электронов в ароматический секстет, но
пиррол способен протонироваться по положениям 1,2,3, образующиеся при
этом катионы далее полимеризуются. Это свойство разрушаться под действием
минеральных кислот называется ацидофобностью.
308
N
H
H
N
H
H
H
N
H H
N
H
H
H
полимеризация после
разрыва С-С связей
Следствием ацидофобности является недопустимость ведения реакций пиррола
в кислой среде.
II. Реакции электрофильного замещения, S
E
Ar
Молекула пиррола поляризована в сторону более электроотрицательного
атома азота. Из двух возможных σ-комплексов (α или β), образующихся после
атаки электрофила, более устойчивым является α-,σ-комплекс, и реакции идут
преимущественно по
α-положению (если это положение занято, то по α
′
или
β).
Механизм, S
E
Ar (общее описание)
N
H
N
H
H
E
N
H
H
E
E
α
β
N
H
H
E
N
H
H
E
N
H
H
E
α-σ-Комплекс, описываемый с помощью трех резонансных структур
более стабилен и образуется преимущественно.
1. Нитрование
N
H
CH
3
C
O
O NO
2
(CH
3
CO)
2
O
- 10
0
C
-CH
3
COOH
N
H
ΝΟ
2
N
H
NO
2
+
2(α)-нитропиррол
51%
3(β)-нитропиррол
13%
309