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:


Термодинамические основы механохимии / Монография знакомит с современным состоянием химической термодинамики твёрдых тел и её приложениями к механохимии. Объясняется тензорная природа химического потенциала и химического сродства и их роль в физических и химических процессах, протекающих в условиях сложных, механически анизотропных состоТермодинамические основы механохимии
Монография знакомит с современным состоянием химической термодинамики твёрдых ...
Технология переработки кристаллических полиолефинов / Монография обобщает сведения о технологии основных процессов переработки важнейшей группы термопластов — кристаллических полиолефинов. В ней подробно описывается получение плёнок и плёночных материалов, труб и профилей, листов, тары и других изделий из различных полиэтиленов, полипропилена и др. КраТехнология переработки кристаллических полиолефинов
Монография обобщает сведения о технологии основных процессов переработки ...
Химические волокна / В книге содержатся основные сведения о свойствах, способах производства и переработки химических волокон. Дано краткое описание применения химических волокон в промышленности. Книга рассчитана на работников промышленности, перерабатывающей химические волокна. Она может служить также учебным пособиемХимические волокна
В книге содержатся основные сведения о свойствах, способах производства и ...