21.1.1.1.1. Протонирование
Имидазол, тиазол и алкилоксазолы (но не сам оксазол) образуют стабильные кристаллические соли с сильными кислотами за счёт протонирования атома азота N(3), известные как соли имидазолия, тиазолия и оксазолия соответственно.

Имидазол — гораздо более сильное основание (pKa 7,l), чем тиазол (pKa 2,5), оксазол (pKa 0,8) и даже пиридин (рКa 5,2). Это обусловлено амидиноподобным резонансом, который позволяет обоим атомам азота на равных участвовать в делокализации заряда. Относительно низкую основность оксазола можно объяснить сочетанием индуктивного влияния электроотрицательного кислорода со слабым мезомерным электронодонорным действием. 1,3-Азолы устойчивы в горячих растворах сильных кислот.
Водородные связи имидазолов
Имидазол подобно воде представляет собой как хороший донор, так и хороший акцептор водородных связей, причём иминный атом азота — донор электронной пары, а N-водород, будучи в значительной степени кислым (разд. 21.4.1.), — акцептор.

Это свойство имидазола играет центральную роль в деятельности некоторых ферментов, содержащих имидазольное кольцо гистидина, например пищеварительного фермента химотрипсина, который отвечает за гидролиз амидных связей пептидов в тонкой кишке: фермент переносит «протон» из одного положения в другое, что обеспечивается амбидентным характером имидазольногоядра. На приведённой ниже схеме показано, каким образом гетероцикл позволяет протону «двигаться взад и вперёд» из одного положения в другое через гетероцикл.

Таутомерия имидазолов
Незамещённым по кольцевым атомам азота имидазолам свойственны таутомерные превращения, которые становятся очевидными в случае несимметрично замещённых производных, таких, как, например, показанный ниже метилими-дазол. Эта индивидуальная особенность химии имидазола означает, что назвать это соединение просто «4-метилимидазол» было бы ошибочным, так как его молекула находится в таутомерном равновесии с 5-метилимидазолом и практически неразделима с ним. Все подобные таутомерные пары неразделимы, поэтому условились называть их, например, 4(5)-метилимвдазол. В некоторых парах один из таутомеров преобладает: например, 4(5)-нитроимидазол существует преимущественно в виде 4-нитротаутомера в соотношении 400:1.

Глава 21
- 21. 1,3-азолы — имидазолы, тиазолы и оксазолы: реакции и методы синтеза
- 21.1. Реакции с электрофильными реагентами
- 21.1.1. Присоединение по атому азота
- 21.1.1.1.1. Протонирование
- 21.1.1.2. Алкилирование по атому азота
- 21.1.1.3. Ацилирование по атому азота
- 21.1.2. Замещение по атому углерода
- 21.1.2.1. Протонирование
- 21.1.2.2. Нитрование
- 21.1.2.3. Сульфирование
- 21.1.2.4. Галогенирование
- 21.1.2.5. Ацилирование
- 21.1.2.6. Реакции с альдегидами
- 21.1.2.7. Реакции с иминиевыми солями
- 21.2. Реакции с окислителями
- 21.3. Реакции с нуклеофильными реагентами
- 21.3.1. Реакции с раскрытием цикла
- 21.3.2. Реакции замещения атома галогена
- 21.4. Реакции с основаниями
- 21.4.1. Депротонирование группы NH
- 21.4.2. Депротонирование СН
- 21.5. Реакции N-металлированных имидазолов
- 21.6. Реакции C-металлированных 1,3-азолов
- 21.6.1. Литийорганические производные
- 21.6.2. Реакции, катализируемые палладием
- 21.7. Реакции со свободными радикалами
- 21.8. Реакции с восстановителями
- 21.9. Электроциклические реакции
- 21.10. Алкил-1,3-азолы
- 21.11. Четвертичные соли 1,3-азолов
- 21.12. Гидрокси- и амино-1,3-азолы
- 21.13. N-оксиды 1,3-азолов
- 21.14. Синтезы 1,3-азолов
- 21.14.1. Синтез кольца
- 21.14.1.1. Из α-галогенокарбонильных соединений (или их эквивалентов) и трёхатомного фрагмента, поставляющего два гетероатома и атом C(2) кольца
- 21.14.1.2. Циклодегидратацией α-ациламинокарбонильных соединений
- 21.14.1.3. Из изонитрилов
- 21.14.1.4. Оксазолы из α-диазокарбонильных соединений
- 21.14.1.5. Дегидрированием
- 21.14.2. Примеры некоторых важных синтезов с участием 1,3-азолов
- 21.14.2.1. 4(5)-Фторгистамин
- 21.14.2.2. Пиридоксин
- 21.14.2.3. Тиамин
- 21.14.2.4. Тиено[2,3-d]имидазол
- 21.14.2.5. Гроссуларин-2
Дополнительно:
Основы переработки реактопластов и резин методом литья под давлением Книга посвящена экспериментальным и теоретическим исследованиям процессов, ...
Методы и достижения в физико-органической химии Сборник содержит фундаментальные обзоры из двух широко известных зарубежных ...
Химия больших молекул. Сборник 2 Москва, 1948 год. Государственное издательство иностранной литературы. ...
