Общая характеристика реакционной способности пиридинов, хинолинов и изохинолинов

4. Общая характеристика реакционной способности пиридинов, хинолинов и изохинолинов

Прежде чем начать детальное описание химии гетероциклических соединений, в промежутках между основными главами мы приводим сжатое и упрощённое описание типов реакций, простых реакции и их региохимических особенностей для групп родственных гетероциклических соединений.

Рисунок 1. Раздел 4. Общая характеристика реакционной способности пиридинов, хинолинов и изохинолинов

В данной главе рассматриваются пиридин как типичный представитель электронодефицитных шестичленных гетероциклических соединений и его бензоконденсированные аналоги — хинолин и изохинолин. Как и в других главах, посвящённых рассмотрению общей характеристики реакционной способности гетероциклических соединений, в этой главе приводятся краткое описание реакций пиридина, простейшие примеры и общие рассуждения.

Рисунок 2. Раздел 4. Общая характеристика реакционной способности пиридинов, хинолинов и изохинолинов

Формальное замещение группы СН в бензоле на атом азота приводит к весьма существенным изменениям реакционной способности: пиридин гораздо в меньшей степени склонен к реакциям электрофильного замещения, чем бензол, и в большей степени подвержен атаке нуклеофилами. В то же время пиридин вступает в реакции присоединения с рядом электрофильных агентов; в некоторых случаях такие реакции обратимы, а иногда приводят к образованию выделяемых аддуктов. В результате такого присоединения происходит перенос неподелённой электронной пары атома азота к электрофилу и образуется «пиридиниевая» соль. Разумеется, что такое невозможно в случае бензола. Такой лёгкий перенос электронной плотности от атома азота пиридина к электрофильной частице возможен потому, что при этом не происходит разрушения ароматического секстета (ср. с пирролом, гл. 12.). Пиридиниевые соли представляют собой ароматические соединения, хотя они и гораздо более поляризованы, чем нейтральные пиридины (см. разд. 1.2.3.).

Рисунок 3. Раздел 4. Общая характеристика реакционной способности пиридинов, хинолинов и изохинолинов

Электрофильное замещение в ароматических соединениях осуществляется как двухстадийный процесс: первоначально происходит присоединение электрофильной частицы (Х+), а затем элиминирование (Н+). Первая из этих стадий протекает медленнее и определяет скорость реакции. Качественные предсказания относительных скоростей замещения в различных положениях ароматического кольца можно сделать на основании рассмотрения структуры образующихся при присоединении электрофильных частиц σ-комплексов (интермедиатов Уэланда) с позиций оценки их относительной стабильности, которая отражает относительные энергии приводящих к ним переходных состояний.

Рисунок 4. Раздел 4. Общая характеристика реакционной способности пиридинов, хинолинов и изохинолинов

Электрофильное замещение при атоме углерода, по крайней мере в случае простых производных пиридина, протекает очень сложно по сравнению с бензолом; так, например, реакция Фриделя—Крафтса вообще не характерна для пиридина. Такая низкая реакционная способность пиридина может быть связана с двумя факторами:

Рисунок 5. Раздел 4. Общая характеристика реакционной способности пиридинов, хинолинов и изохинолинов


4. Общая характеристика реакционной способности пиридинов, хинолинов и изохинолинов

Глава 4

Дополнительно:


Определение молекулярной структуры / В книге рассматриваются основы методов определения геометрического строения молекул и кристаллов. Просто и кратко излагаются основы рентгенографии, электронографии, нейтронографии, применения спектров — вращательных и колебательных, ядерного магнитного резонанса и т. п. для определения геометрическоОпределение молекулярной структуры
В книге рассматриваются основы методов определения геометрического строения ...
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 элементоорганических мономеров и полимеров / В книге впервые в литературе обобщены данные по технологии и свойствам элементоорганических мономеров и полимеров, широко применяемых в различных областях науки и техники. Приводятся сведения о современных методах получения исходного сырья и мономеров и о производстве важнейших продуктов на их основТехнология элементоорганических мономеров и полимеров
В книге впервые в литературе обобщены данные по технологии и свойствам ...
Олигоорганосилоксаны. Свойства, получение, применение / В книге рассмотрены физико-химические и эксплуатационные свойства, методы получения и области применения олигоорганосилоксанов — кремнийорганических жидкостей, используемых в разных областях техники и народного хозяйства в качестве рабочих сред в приборах и механизмах, термостойких вакуумных масел дОлигоорганосилоксаны. Свойства, получение, применение
В книге рассмотрены физико-химические и эксплуатационные свойства, методы ...