Нуклеофильное замещение хорошо уходящих групп

5.3.2. Нуклеофильное замещение хорошо уходящих групп

Атомы галогенов, а также в некоторых случаях нитро- [38], алкоксисульфонильные [39] и метоксигруппы [40] в α- и γ-положениях, но не в β-положении, пиридинового цикла, относительно легко замещаются широким рядом нуклеофилов. Замещение реализуется по механизму присоединения — элиминирования, облегчается наличием электроноакцепторных групп и зависит от природы уходящей группы. В реакции нуклеофильного замещения γ-галогенопиридины обладают большей реакционной способностью, чем соответствующие α-изомеры. β-Производные гораздо менее склонны вступать в реакции нуклеофильного замещения, но их реакционная способность в таких реакциях все же выше, чем галогенобензолов. Фторпроизводные наиболее активны среди всех галогенопиридинов [41].

Замещение атома галогена аммиаком можно осуществить при относительно низкой температуре и давлении 6×10⁵ — 8×10⁵ кПа [42]. Нуклеофильное замещение облегчается при добавлении Aliquat [43]. (Хлорид трикаприлметиламмония — катализатор межфазного переноса. Aliquat — зарегистрированная торговая марка Henkel Corp.)

В некоторых случаях детальное изучение процесса нуклеофильного замещения демонстрирует, что может реализоваться альтернативный механизм нуклеофильного замещения. Например, при взаимодействии либо 3-, либо 4-бромпиридинов со вторичными аминами в присутствии амида натрия и трет-бутпата. натрия образуется одна и та же смесь 3- и 4-диалкиламинопиридинов. Нуклеофильное замещение в этом случае протекает по механизму S_N(EA) (Substitution Nucleophilic Elimination Addition — замещение нуклеофильное элиминирование присоединение) [44]. В качестве промежуточного соединения в таком варианте нуклеофильного замещения образуется 3,4-дидегидропиридин. Отсутствие 2-аминопиридина среди продуктов реакции свидетельствует о большой сложности процесса образования 2,3-дидегидропиридина, который может быть получен при взаимодействии 3-бром-2-хлорпиридина с бутиллитием [45] или реакцией 3-триметилсилил-2-трифторметаносульфонилпиридина с фторид-ионом [46].

Глава 5

• 5. Пиридины: реакции и методы синтеза
• 5.1. Реакции с электрофильными реагентами
• 5.1.1. Присоединение к атому азота
• 5.1.1.1. Протонирование атома азота
• 5.1.1.2. Нитрование по атому азота
• 5.1.1.3. Аминирование по атому азота
• 5.1.1.4. Окисление атома азота
• 5.1.1.5. Сульфирование по атому азота
• 5.1.1.6. Галогенирование по атому азота
• 5.1.1.7. Ацилирование по атому азота
• 5.1.1.8. Алкилирование по атому азота
• 5.1.1.9. Реакции комплексообразования
• 5.1.2. Реакции замещения при атоме углерода
• 5.1.2.1. Протонный обмен
• 5.1.2.2. Нитрование
• 5.1.2.3. Сульфирование
• 5.1.2.4. Галогенирование
• 5.1.2.5. Ацетоксимеркурирование
• 5.1.2.6. Реакции замещения в пиридинах, содержащих активированный атом азота и кислородсодержащие заместители
• 5.2. Реакции с окислителями
• 5.3. Реакции с нуклеофильными реагентами
• 5.3.1. Нуклеофильное замещение атома водорода
• 5.3.1.1. Алкилирование и арилирование
• 5.3.1.2. Аминирование
• 5.3.1.3. Гидроксилирование
• 5.3.2. Нуклеофильное замещение хорошо уходящих групп
• 5.4. Реакции с основаниями
• 5.4.1. Депротонирование при атоме углерода
• 5.5. Реакции c-металлированных пиридинов
• 5.5.1. Литий- и магнийорганические производные
• 5.5.2. Реакции, катализируемые палладием
• 5.6. Реакции со свободными радикалами, реакции пиридил-радикалов
• 5.6.1. Галогенирование
• 5.6.2. Реакции с углеродными радикалами
• 5.6.3. Димеризация
• 5.6.4. Пиридил-радикалы
• 5.7. Реакции с восстановителями
• 5.8. Электроциклические реакции (основного состояния)
• 5.9. Фотохимические реакции
• 5.10. Окси- и аминопиридины
• 5.10.2. Реакции пиридонов
• 5.10.2.1. Электрофильное присоединение и замещение
• 5.10.2.2. Депротонирование и реакции солей
• 5.10.2.3. Замещение атома кислорода
• 5.10.2.4. Тио-2-пиридоны
• 5.10.3. Реакции аминопиридинов
• 5.10.3.1. Электрофильное присоединение и замещение
• 5.10.3.2. Реакции аминогруппы
• 5.11. Алкилпиридины
• 5.12. Пиридиновые альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и их эфиры
• 5.13. Четвертичные пиридиниевые соли
• 5.13.1. Восстановление и окисление
• 5.13.2. Присоединение металлоорганических реагентов
• 5.13.3. Другие реакции нуклеофильного присоединения
• 5.13.4. Нуклеофильное присоединение с последующим раскрытием цикла
• 5.13.5. Реакции циклизации с участием α-положений или α-заместителей
• 5.13.6. N-Дезалкилирование
• 5.14. N-оксиды пиридина
• 5.14.1. Электрофильное присоединение и замещение
• 5.14.2. Нуклеофильное присоединение и замещение
• 5.14.3. Перегруппировки
• 5.15. Синтез пиридинов
• 5.15.1. Синтез кольца
• 5.15.1.1. Из аммиака и 1,5-дикарбонильных соединений
• 5.15.1.2. Из альдегида, двух молекул 1,3-дикарбонильного соединения и аммиака
• 5.15.1.2.1. Синтез Ганча
• 5.15.1.3. Из 1,3-Дикарбонильных соединений и 3-аминоенонов или 3-аминонитрилов
• 5.15.1.3.1. Синтез Гуарески
• 5.15.1.4. С использованием реакций циклоприсоединения
• 5.15.1.5. С использованием термической электроциклизации
• 5.15.1.6. Из фуранов
• 5.15.1.7. Прочие методы
• 5.15.2. Примеры синтезов некоторых важных производных пиридина
• 5.15.2.1. Фузариновая кислота
• 5.15.2.2. Пиридоксин
• 5.15.2.3. 2-Метокси-4-метил-5-нитропиридин
• 5.15.2.4. Немертеллин

Дополнительно:

• Предисловие
• Введение
• Используемые сокращения