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:


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 ...
Общая химия. Состояние веществ и химические реакции / Рассматриваются многообразные химические реакции, систематизированные по фазовому состоянию участвующих в реакции веществ — газовому, жидкому и кристаллическому. Химические процессы обсуждаются на основе учений о направлении реакций (химическая термодинамика), их скорости (химическая кинетика), строОбщая химия. Состояние веществ и химические реакции
Рассматриваются многообразные химические реакции, систематизированные по ...
Химические добавки к полимерам. Справочник / В справочник включены сведения об органических стабилизаторах, ускорителях и агентах вулканизации, антискорчингах, ускорителях пластификации, порообразователях, выпускаемых отечественной промышленностью или намеченных к промышленному производству, а также сведения о перспективных отечественных и зарХимические добавки к полимерам. Справочник
В справочник включены сведения об органических стабилизаторах, ускорителях и ...
Полиэтиленимин / Монография посвящена вопросам полимеризации простейшего азотистого гетероцикла — этиленимина. В ней подробно обсуждается механизм и кинетика катионной полимеризации этиленимина. Рассматриваются структура и основные свойства полиэтиленимина, его производных и сополимеров этиленимина с другими мономерПолиэтиленимин
Монография посвящена вопросам полимеризации простейшего азотистого гетероцикла ...