ВУЗ: Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Химия
Добавлен: 09.02.2019
Просмотров: 14978
Скачиваний: 28
N
CH
2
CH
2
CH
3
H
2-н-пропилпиперидин,
кониин,
алкалоид цекуты (яд)
N
CH
3
H
CH
3
C
6
H
5
O-C-CH
2
CH
3
CH
3
O
Cl
гидрохлорид пропионата
1,2,5-триметил-4-фенилпиперидин-4-ола,
промедол,
анальгетик
Описание синтезов некоторых производных пиридина
N
CH
3
KMnO
4
t
0
C
N
COOH
β-пиколин
никотиновая кислота
N
C
O
NH-NH
2
N
COOH
N
C
O
NH
2
N
C
O
N(C
2
H
5
)
2
никотинамид
витамин РР
кордиамин
NH
3
180
0
C
- H
2
O
NH
2
NH
2
t
0
C
-H
2
O
HN(C
2
H
5
)
2
- H
2
O
изониазид
t
0
C
N
CH
3
CH
3
CH
3
O
C
6
H
5
-Li
N
CH
3
CH
3
CH
3
LiO
C
6
H
5
H
2
O
LiOH
N
CH
3
CH
3
CH
3
HO
C
6
H
5
∗
330
∗
N
CH
3
H
CH
3
C
6
H
5
O-C-CH
2
CH
3
CH
3
O
Cl
промедол
CH
3
CH
2
C
O
Cl
C
6
H
5
-Br
2 Li
C
6
H
5
-Li + LiBr
фениллитий
Хинолин
Хинолин является конденсированным производным пиридина. По
агрегатному состоянию - бесцветная жидкость с резким сладковатым запахом,
легко окисляется.
N
2
3
1
4
5
6
7
8
Синтез хинолина (по Скраупу)
Для синтеза используют анилин и глицерин в присутствии
концентрированной серной кислоты, растворителем является нитробензол,
последний выполняет также роль дегидрирующего агента на заключительной
стадии синтеза. На первой стадии из глицерина под действием
концентрированной серной кислоты образуется акролеин.
NH
2
C
O
H
CH
CH
2
N
H
CH
2
CH
2
C
H
O
H
- H
2
O
акролеин
Ad
Nu
H
+
S
E
Ar
N
H
H
H
C
6
H
5
NO
2
- C
6
H
5
NH
2
-2[H]
N
хинолин (85%)
331
Реакционная способность
Аналогично пиридину хинолин проявляет свойства третичного амина
(образует соли, четвертичные соли), а также вступает в реакции
электрофильного и нуклеофильного замещения.
I. Реакции электрофильного замещения, S
E
Ar
Если реакции идут в кислой среде пиридиновый фрагмент молекулы за
счет протонирования становится труднодоступным для атаки электрофила (Е
+
),
поэтому Е
+
атакует бензольный фрагмент молекулы, и реакции идут по
положениям 5 и 8 (в этом случае резонансный гибрид энергетически более
выгоден). При отсутствии кислоты реакции идут по положению 3. Хинолин
более реакционноспособен, чем пиридин, но значительно уступает нафталину.
N
к.HNO
3
к.H
2
SO
4
,
0
0
C,-H
2
O
к.H
2
SO
4
,
200
0
C,
-H
2
O
N
N
N
N
NO
2
NO
2
SO
3
H
SO
3
H
1
2
3
4
5
6
7
8
+
+
5
5
8
8
5- и 8-хинолинсульфокислоты
(8- образуется преимущественно)
5- и 8-нитрохинолины
N
к.H
2
SO
4
,
Ag
+
Br
2
CCl
4
, t
0
N
N
N
Br
Br
1
2
3
4
5
6
7
8
+
5
8
5- и 8-бромхинолины
-HBr
Br
2
Br
3-бромхинолин
3
+HBr
пиридин
II. Реакции нуклеофильного замещения, S
N
Ar
100
0
C
NaNH
2
KOH
200
0
C
- NaH
N
N
N
H
1
2
3
4
5
6
7
8
2-аминохинолин
2-хинолон
NH
2
O
332
Биологически активные производные хинолина
N
OH
8-окси-5-хлор-7-йодхинолин,
энтеросептол
N
OH
NO
2
I
Cl
8-окси-5-нитрохинолин,
нитроксилин (5-НОК)
N
N
CH
HO
N
CH=CH
2
4-хинолинил(5-винил-1-
азабицикло[2.2.2]окт-2-ил)метанол,
хинин,
алкалоид хинного дерева
избирательно действует на
малярийный плазмодий
OH
8-оксихинолин,
хинозол
Хинозол, нитроксилин, энтеросептол являются антисептиками при
инфекционных заболеваниях желудочно-кишечного тракта.
Шестичленные гетероциклы с двумя атомами азота
N
N
N
N
N
N
пиридазин
пиримидин
пиразин
В данном курсе не рассматриваются методы получения и реакционная
способность этих гетероциклов. Описывается только строение пиримидиновых
оснований, входящих в состав РНК и ДНК, и витамин В
1
.
Пиримидины являются ароматическими соединениями, оба атома азота
носят пиридиновый характер. Пиримидины - очень слабые основания (слабее
пиридина), вступают в реакции электрофильного и нуклеофильного замещения
в более жестких условиях, чем пиридин. Ниже приведены формулы наиболее
важных производных пиримидина.
333
Пиримидиновые основания, входящие в состав ДНК и РНК и витамин В
1
N
N
NH
2
OH
N
N
NH
2
O
H
2-гидрокси-4-аминопиримидин,
цитозин
(входит в состав РНК и ДНК)
N
N
OH
OH
N
N
O
O
H
2, 4-дигидроксипиримидин,
урацил
(входит в состав РНК)
H
N
N
OH
OH
N
N
O
O
H
2, 4-дигидрокси-5-метилпиримидин,
тимин
(входит в состав ДНК)
H
CH
3
CH
3
Для
пиримидиновых
оснований
характерна
лактим-лактамная
таутомерия. В состав нуклеозидов (нуклеотидов) пиримидиновые основания
входят в виде лактамной формы.
N
OH
N
O
лактим
лактам
H
Витамин В
1
N
N
CH
3
N
NH
2
S
CH
3
CH
2
CH
2
OH
X
X= Cl
• HCl тиамин хлорид,
3-[(4-амино-2-метил-5-пиримидинил)метил]-
-5-(гидроксиэтил)-4-метилтиазолил хлорид
X= NO
3
• HNO
3
тиамин мононитрат
Водорастворимый витамин, участвует в углеводном обмене.
334