N-оксиды пиридина

5.14. N-оксиды пиридина

N-Оксиды пиридина обладают чрезвычайно интересной реакционной способностью [228] [229], существенно отличающейся от реакционной способности как самих пиридинов, так и четвертичных пиридиниевых солей.

Рисунок 1. Раздел 5.14. N-оксиды пиридина

Наиболее примечательное отличие N-оксидов пиридина от самих пиридинов состоит в гораздо большей склонности первых к реакциям электрофильного нитрования. Предположительно это связано с мезомерным электронодонорным влиянием атома кислорода N-оксидного фрагмента, аналогичного тому, которое увеличивает склонность фенолов и фенолятов к таким реакциям. Подтверждением этого предположения может служить сравнительное сопоставление дипольных моментов триметиламина и соответствующего N-оксида, с одной стороны, и дипольных моментов пиридина и его N-оксида, с другой. Разность дипольных моментов во второй группы соединений, равная 2,03 D, существенно меньше, чем разность дипольных моментов в первой группы соединений, равная 4,37 D.

Такое малое отличие дипольных моментов пиридина и его N-оксида свидетельствует о существенном вкладе в структуру N-оксида пиридина канонических форм, в которых кислород нейтрален, а пиридиновое кольцо отрицательно заряжено. В действительности ситуация ещё более тонкая, поскольку резонансные формы, несущие положительный заряд в α- и γ-положениях, предполагают существование также противоположной поляризации цикла, что сказывается на облегчении реакций нуклеофильного замещения по этим положениям. Таким образом, N-оксидная группа в N-оксидах пиридина в зависимости от условий облегчает протекание реакций как электрофильного замещения, так и нуклеофильного замещения по α- и γ-положениям.

Рисунок 2. Раздел 5.14. N-оксиды пиридина

Существует много методов превращения N-оксидов пиридина в соответствующие пиридины: такой процесс может быть осуществлён при комнатной температуре при использовании иодида самария, хлорида хрома(II), хлорида олова(II) в присутствии соединений низковалентного титана, формиата аммония и палладиевого катализатора или в результате каталитического гидрирования [230]. Наиболее часто используемые методы основаны на переносе атома кислорода N-оксидов пиридина к атому трёхвалентного фосфора [228] или к атому двухвалентной серы [231].

Рисунок 3. Раздел 5.14. N-оксиды пиридина


5.14. N-оксиды пиридина

Список литературы к главе 5

Упражнения к главе 5

Глава 5

Дополнительно:


Лабораторный практикум по синтетическим каучукам / В книге описаны приёмы работы, техника эксперимента, основные приборы и оборудование, используемые в лаборатории синтетических каучуков. Основная задача книги — практическое ознакомление студентов с закономерностями процессов синтеза каучуков общего и специального назначения, методами получения и исЛабораторный практикум по синтетическим каучукам
В книге описаны приёмы работы, техника эксперимента, основные приборы и ...
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева / В книге освещены предыстория периодического закона и его развитие на протяжении более 100 лет после открытия. В ней отражены три основных этапа в эволюции периодического закона: периодический закон и элемент, периодический закон и строение атома, периодический закон и строение ядра атома. В книге прПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
В книге освещены предыстория периодического закона и его развитие на протяжении ...
Химия. Справочник школьника / Справочник предназначен для учащихся, их родителей, школьных учителей, охватывает все аспекты школьной программы по химии.Химия. Справочник школьника
Справочник предназначен для учащихся, их родителей, школьных учителей, ...
Теоретические основы переработки полимеров / В книге изложены современные теоретические представления об основных процессах переработки полимеров (смешение, экструзия, вальцевание, каландрование, литье под давлением, прокатка, раздув). Математические модели процессов построены с учётом специфики физических свойств полимеров, влияющих на основнТеоретические основы переработки полимеров
В книге изложены современные теоретические представления об основных процессах ...