Вторая группа синтезов

3.2.2. Вторая группа синтезов

Вторая группа синтезов связана с образованием связей C–C и C—гетероатом. Один компонент должен содержать енольный, енолятный или енаминный фрагмент (или быть эквивалентом таких соединений), в то время как второй должен обладать соответствующими электрофильными центрами. Ниже приведены примеры таких комбинаций для синтеза пятичленных и шестичленных гетероциклических соединений:

Рисунок 1. Раздел 3.2.2. Вторая группа синтезов

Примечания

1. Заместитель R в двух последних реакциях, должен повышать кислотность соседних атомов водорода (R = кетонная, сложноэфирная, нитрильная и иногда нитрогруппа).

2. Некоторые из компонентов, показанных на схеме, обладают двумя электрофильными центрами, другие одновременно содержат электрофильный и нуклеофильный центры. В целом, реагенты, которые содержат два реакционноспособных центра либо в 1,2-, либо в 1,3-положениях, широко применяются в синтезе гетероциклических соединений. Можно использовать также 1,4- (например, НХ—C-C—YH, где X, Y—гетероатомы) и 1,5-бифункциональные соединения (например, O=C-©3—C=O). Кроме того, в синтезе гетероциклических соединений часто используются «одноуглеродные» реагенты (производные муравьиной и угольной кислот, например фосген и другие). Среди наиболее часто применяемых 1,2-бифункциональных соединений — 1,2-дикарбонильные соединения, енолы (которые первоначально вступают в реакции с участием нуклеофильного атома углерода, а затем с участием электрофильного карбонильного атома углерода), Hal-C-C=O и системы, содержащие фрагмент НХ—YH. Среди часто используемых 1,3-бифункциональных соединений — диэлектрофильные 1,3-дикарбонильные соединения, α,β-непредельные карбонильные соединения (C=C—C=O), биснуклеофильные реагенты общей формулы НХ—C—YH (например, амидины и мочевина). В качестве 1,3-бисфункциональных соединений также используются α-амино- и α-гидроксикарбонильные соединения (НХ-C-C=O), которые одновременно содержат электрофильный и нуклеофильный реакционные центры.

3. Точная последовательность стадий — нуклеофильное присоединение, депротонирование, протонирование и дегидратация, — приводящих к образованию гетероцикла, никогда не известна. Однако последовательность, приведённая на схеме, наиболее вероятна. В действительности порядок стадий может существенно варьироваться в зависимости от условий проведения процесса, в частности от pH среды [3].

4. В том случае, когда используются компоненты, аналогичные α-галогено-карбонильным соединениям, и цикл замыкается в результате замещения атома галогена, процесс реализуется по экзо-тет-типу. Если же замыкание цикла происходит в результате атаки по атому углерода карбонильной или нитрильной групп, реализуются экзо-триг- и экзо-диг-процессы соответственно [4].

5. Если в качестве карбонильной компоненты используется производное карбоновой кислоты (как, например, амид во втором примере на приведённой выше схеме), в результате замыкания цикла образуется соединение, содержащее кислородный заместитель при атоме углерода (пиридон в упомянутом примере). При использовании нитрильной группы вместо карбонильной в качестве электрофильного центра в результате замыкания цикла образуются соединения, содержащие аминогруппу при атоме углерода:

Рисунок 2. Раздел 3.2.2. Вторая группа синтезов

Два нуклеофильных центра одновременно могут быть гетероатомными, как в случае синтеза пиримидинов и пиразолов:

Рисунок 3. Раздел 3.2.2. Вторая группа синтезов

В синтезе бензаннелированных гетероциклических систем фенолы можно использовать в качестве аналогов енолов, а анилины — в качестве аналогов енаминов [5].

Рисунок 4. Раздел 3.2.2. Вторая группа синтезов


3.2.2. Вторая группа синтезов

Список литературы к главе 3


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 ...
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 ...
Теоретические основы переработки полимеров / В книге изложены современные теоретические представления об основных процессах переработки полимеров (смешение, экструзия, вальцевание, каландрование, литье под давлением, прокатка, раздув). Математические модели процессов построены с учётом специфики физических свойств полимеров, влияющих на основнТеоретические основы переработки полимеров
В книге изложены современные теоретические представления об основных процессах ...
Константы неорганических веществ. Справочник / Справочник включает сведения о более чем 3 600 неорганических веществ и 2 400 минералах, выбор которых проводился с учётом их научно-лабораторной и промышленной важности. Константы веществ представлены в общепринятой табличной форме. Таблицы всех разделов составлены по единому принципу, «входом» всеКонстанты неорганических веществ. Справочник
Справочник включает сведения о более чем 3 600 неорганических веществ и 2 400 ...