Литиирование шестичленных гетероциклических соединений

2.6.1.4. Литиирование шестичленных гетероциклических соединений

Получение литийорганических производных шестичленных гетероциклических соединений, таких, как пиридины, хинолины и диазины, осложняется тем, что они очень склонны к реакциям нуклеофильного присоединения или замещения (разд. 2.3.2.) при взаимодействии с литийорганическими соединениями. В противоположность простому и селективному литиированию пятичленных гетероциклических соединений, лигирование пиридина — процесс сложный и неоднозначный. Однако эффективное металлирование пиридина можно осуществить при использовании металлирующей системы н-бутиллитий — трет-бутилат калия.

В относительно неполярных растворителях (эфир/гексан) реализуется кинетически предпочтительное металлирование по положению C(2), в полярных растворителях (ТГФ/ГМФТА/гексан) и в равновесных условиях преимущественно образуется 4-изомер, α- и γ-Положения пиридина более элекгронодефицитны, чем γ-положение, и, следовательно, атомы водорода в первых двух случаях кинетически более подвижны и способны отщепляться при действии оснований с образованием соответствующих анионов. Депротонирование γ-положения приводит к образованию более стабильного аниона; вероятно, это связано с отсутствием взаимного отталкивания между неподелённой парой электронов атома азота и копланарной ей «анионной» орбиталью, которое существует в α-анионе.

В неполярных растворителях сильная координация катиона металла с неподелённой парой электронов атома азота способствует уменьшению такого нежелательного взаимодействия и, тем самым, увеличивает стабильность α-аниона [84]. Селективное литиирование пиридина по положению 2 возможно при предварительном связывании неподелённой пары электронов в результате комплексообразования с трифторидом бора [85]. Такие наблюдения согласуются с результатами более ранних исследований, обнаруживших большую скорость лигирования N-оксидов пиридина и их четвертичных солей по α-положению в результате обмена [86].

Рисунок 1. Раздел 2.6.1.4. Литиирование шестичленных гетероциклических соединений

Изомерно чистые литиевые производные пиридина можно получить в результате реакций обмена. Для успешного литиирования 3-бромпиридина необходимо проводить реакцию при низкой температуре, что позволяет предотвратить возможные процессы нуклеофильного присоединения. Бромпиколины также могут быть превращены в результате реакции обмена в соответствующие литиевые производные без депротонирования метальной группы (разд. 2.6.3.1.).

Литиирование производных пиридина, содержащих орто-направляющие группы, вследствие как индуктивного влияния, так и хелатирования не осложняется процессами нуклеофильного присоединения. В том случае, когда такие группы присутствуют в положении 2 [87] или 4 [88], образуются β-производные, а в том случае, если такая группа расположена в положении C(3), образуются γ-литиевые производные. Такие закономерности справедливы для хлор- и фторпиридинов [89], 3-метоксиметокси- [90], 3-пивалоиламино- [91], 3-триметилсилилэтоксиметокси- [92] и 3-трет-бутиламиносульфонилпиридинов [93], а также для производных пиридина, содержащих 3-диэтиламинокарбонилокси- или 3-диэтиламинотиокарбонилоксигруппы [94], и аддуктов, образующихся из 3-формилпиридина и Me2N(CH2)NMeLi [95]. 3-Этоксипиридин металлируется по положению C(2) [96].

Рисунок 2. Раздел 2.6.1.4. Литиирование шестичленных гетероциклических соединений

Металлирование хинолинов идёт аналогично металлированию пиридинов, однако в этом случае возникает вероятность нуклеофильного присоединения [97]. Проблема, связанная с нуклеофильным присоединением, становится весьма существенной в случае диазинов; тем не менее, литиевые производные пиримидина можно получить в результате как депротонирования, так и реакции обмена галогена при проведении реакции при низкой температуре (около −100 °C). Присутствие заместителей в положении 2 и/или 4 в некоторой степени стабилизируют литиевые производные пиримидинов [98].

Рисунок 3. Раздел 2.6.1.4. Литиирование шестичленных гетероциклических соединений

Металлирование пиразинов и пиридазинов происходит в соответствии с обсуждёнными выше принципами [99].

Рисунок 4. Раздел 2.6.1.4. Литиирование шестичленных гетероциклических соединений


2.6.1.4. Литиирование шестичленных гетероциклических соединений

Список литературы к главе 2

Глава 2

Дополнительно:


Колебательные спектры и молекулярные процессы в каучуках / Сборник содержит статьи, посвящённые применению колебательных спектров для изучения структуры синтетических каучуков и вулканизатов. Основная часть работ выполнена с помощью инфракрасных спектров поглощения и охватывает широкий круг вопросов молекулярного строения технически важных каучуков: изопренКолебательные спектры и молекулярные процессы в каучуках
Сборник содержит статьи, посвящённые применению колебательных спектров для ...
Коррозия и способы защиты оборудования в сернокислотной промышленности / В книге приведены данные о коррозионной стойкости различных материалов и описаны способы защиты от коррозии оборудования и трубопроводов в сернокислотной промышленности. Указаны основные правила эксплуатации и нормы технологического режима, соблюдение которых необходимо для предупреждения усиленной Коррозия и способы защиты оборудования в сернокислотной промышленности
В книге приведены данные о коррозионной стойкости различных материалов и описаны ...
Валентность / Книга посвящена теории химической связи, написана одним из крупнейших специалистов по квантовой химии и отличается чётким и ясным изложением материала. Она не перегружена математическим аппаратом, но вместе с тем изложение ведётся на высоком научном уровне и без упрощения электронной теории строенияВалентность
Книга посвящена теории химической связи, написана одним из крупнейших ...
Переработка полимеров / В сборник включены наиболее интересные статьи по теории и практике переработки полимеров, появившиеся в зарубежной периодической печати в течение 1959-1962 гг. В сборнике освещены процессы шприцевания и литья под давлением основных типов термопластичных полимеров. Приводятся рекомендации по выбору тПереработка полимеров
В сборник включены наиболее интересные статьи по теории и практике переработки ...