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:


Капельный метод / Книга является учебным пособием по качественному химическому анализу для студентов химико-технологических вузов. В ней изложен метод капельного анализа неорганических веществ, описаны приборы, посуда и приёмы работы, применяемые при капельном анализе. Отдельная глава посвящена капельной колориметрииКапельный метод
Книга является учебным пособием по качественному химическому анализу для ...
Химия для вас / В книге (предыдущее издание вышло в 1983 году) приводятся подробные сведения о товарах бытовой химии, выпускаемых нашей промышленностью. Среди них — средства для стирки белья и мытья посуды, для ухода за мебелью и полом, химические средства защиты растений и минеральные удобрения и т. д. Большое вниХимия для вас
В книге (предыдущее издание вышло в 1983 году) приводятся подробные сведения о ...
Каталог химических реактивов и высокочистых химических веществ / Каталог включает около 12 тысяч наименований неорганических и органических реактивов и высокочистых веществ, выпуск которых освоен в СССР для специализированных областей применения. Для всех указанных в Каталоге продуктов приведены химические формулы, квалификации, номера ГОСТ или ТУ, определяющих кКаталог химических реактивов и высокочистых химических веществ
Каталог включает около 12 тысяч наименований неорганических и органических ...
100 лет периодического закона химических элементов. 1869-1969 / За сто лет со времени открытия Д. И. Менделеевым периодического закона химических элементов его значение многократно возросло и усилилось. Содержание закона углубилось и расширилось. Периодический закон служит путеводной звездой для современных фундаментальных и практических исследований в химии и ф100 лет периодического закона химических элементов. 1869-1969
За сто лет со времени открытия Д. И. Менделеевым периодического закона химических ...