Алкилирование по атому азота

21.1.1.2. Алкилирование по атому азота

1,3-Азолы легко кватернизуются по иминному атому азота при действии алкил-галогенидов; скорости этих реакций соотносятся следующим образом: 1-метил-имидазол : тиазол : оксазол — 900 : 15 :1 [5]. Микроволновое облучение значительно ускоряет процесс [6]. Имидазолы, содержащие незамещённую группу NH, образуют в этом случае сначала протонированный N-алкилимидазол, который затем может депротонироваться непрореагировавшим имидазолом и вторично вступать в реакцию; это означает, что при взаимодействии с алкилгалогенидами образуется смесь солей имидазолия, 1-алкилимидазолия и 1,3-диалкил-имидазолия.

Использование ограниченного количества алкилирующего агента или проведение реакции в щелочном растворе [7], где алкилированию подвергается имидазолил-анион (разд. 21.4.1.), может свести к минимуму все эти сложности. Гладкое образование дважды алкилированных производных возможно при реакции 1-триметилсилилимвдазола с алкилгалогенидом [8]. N-Арилирование имидазолов, особенно эффективное при использовании катализа Cu(I), проявляет некоторую региоселективность в отношении 4(5)-замещённых имидазолов: как правило, в качестве основного продукта реакции образуются 1-арил-4-замещённые имидазолы [9].

Рисунок 1. Раздел 21.1.1.2. Алкилирование по атому азота

N-Алкилирование оксазолов [10] или имвдазолов, содержащих фенилсуль-фонильную или ацильную [11] группу на атоме азота, сильно затруднено, и для проведения гладкой реакции требуется метилтрифлат или соль Меервейна. Последующий простой алкоголиз сульфониламида имидазолия даёт N-замещённый имидазол [12]; кроме того, процесс может быть использован для превращения спиртов в карбаматы [13]. Поскольку ацилирование 4(5)-замещённых имидазолов даёт стерически менее затруднённые 1-ацил-4-замещённые имидазолы, последующее алкилирование, а затем гидролитическое удаление ацильной группы позволяет получать 1,5-дизамещенные имидазолы [14].

1,4-Дизамещённые соединения образуются при алкилировании защищённых по положению 1 5-замещенных имидазолов (см. разд. 21.6.1.). Алкилирование идёт по атому азота N(3) с последующим удалением N-защиты [15]. N-Тритил-имидазолы можно проалкилировать по атому азота простыми галогенидами, а затем удалить трифенилметильную группу в кислой среде [16]. Алкилирование акрилонитрилом по реакции Михаэля обратимо, что даёт возможность получать 1,5-дизамещённые имидазолы путём N-алкилирования 1-(2-цианоэтил)-4-замещенных имидазолов с последующим элиминированием акрилонитрила [17].

Рисунок 2. Раздел 21.1.1.2. Алкилирование по атому азота

Другой способ контроля за направлением N-алкилирования применим для гистидина и гистамина: на первой стадии образуется циклическая мочевина в результате реакции с карбонилдиимидазолом (разд. 21.1.1.3.), ускоряющая алкилирование по другому атому азота, а дальнейшее раскрытие цикла приводит к образованию N(1)-алкилированного производного с уретановой защитной группой [18].

Рисунок 3. Раздел 21.1.1.2. Алкилирование по атому азота

В «обычных» условиях реакции Манниха имидазол превращается в N-диметиламинометилимидазол, предположительно в результате атаки по иминному атому азота с последующим депротонированием другого атома азота [19].


21.1.1.2. Алкилирование по атому азота

Список литературы к главе 21

Упражнения к главе 21

Глава 21

Дополнительно:


Радикальная полимеризация / Рассмотрено современное состояние проблемы радикальной полимеризации виниловых мономеров и радикальных реакций при получении полимерных композиций. Большое внимание уделено особенностям полимеризации, инициированной полифункциональными инициаторами, кинетике на глубоких стадиях превращения, технологРадикальная полимеризация
Рассмотрено современное состояние проблемы радикальной полимеризации виниловых ...
Неорганические препараты / Руководство к препаративному практикуму для студентов, начинающих изучение химии. В первой части даётся описание свойств растворов, способов осаждения и перекристаллизации, фильтрования и промывания осадков. Во второй части — описание методов приготовления отдельных препаратов. Все это есть в другихНеорганические препараты
Руководство к препаративному практикуму для студентов, начинающих изучение ...
Успехи химии и технологии полимеров / Сборник составлен по материалам XVII конференции по высокомолекулярным соединениям. В него включены статьи, освещающие основные современные проблемы химии и физико-химии полимеров, а также состояние и перспективы развития полимерной индустрии в СССР. Большое внимание уделено применению полимерных маУспехи химии и технологии полимеров
Сборник составлен по материалам XVII конференции по высокомолекулярным ...
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 ...