Лекция 14 · 2007. 5. 24. · ФормилированиеиацилированиепоВильсмейеру cl rnme2 n me cor n h h n me cor h nme 2 r n h h n me h cor-h

Лекция 14Гетероциклические соединения.

Классификация. Основные закономерностиреакционной способности

Чтобы дойти до цели, надо прежде всего идти.О. Бальзак

Гетероциклические соединения. Тривиальные исистематические названия. Ароматичность. π-дефицитные и π-избыточные гетероциклы. Реакции электрофильного замещенияв пятичленных ароматических гетероциклах: нитрование, сульфирование, галогенирование, азо-сочетание, аминоалкилирование, формилирование, ацилирование.

Депротонирование пиррола, синтез натриевых, калиевых, магниевых солей, реакции с электрофилами.

Синтез 3-замещенных пирролов.

Протонирование пиррола

N

H

N

H

N

H

N

H

N

H

N

H

N

H

H

реакция продолжается с образованием полимера

N

HN

H

N

H

N

HN

H

Нитрование и сульфирование пиррола

N

H

N

H

N

H

NO2

N

H

SO3H

N

H

NO2

HNO3/Ac2O

14/1

SO3/Py

+

Галогенирование пиррола

N

H

BrNBS

N

H

Br2O

N

HN

H

Cl

N

Me

N

Cl

O O

N

H

Cl

Cl Cl

Cl

N

H

Br Br

BrBr

N

Me

Cl

NCl

Cl Cl

ClCl

EtOH, 0 C

+

Реакция Манниха

N

Me

N

Cl

AcOH

Me2NHCH2=O

Me2NHCH2=O

N

Me

NMe2

N

Cl

NMe2

AcOH

O

NMe

CO2H

N

Cl

CO2H

Манних

толметин

Манних

клопирак

Формилирование и ацилирование по Вильсмейеру

Cl

R NMe2

N

Me

COR

N

H

H

N

Me

COR

H

NMe2

RN

H

H

N

Me

HCOR

-H

O

RN

H

N

Me

COR

N

H

N

H

N

H

COCCl3CO2Et

CCl3COCl EtONa,EtOH

Пирролы легко вступают в реакцию азосочетания

N

H

N NPh N

H

N NPhNPhN

N

Me MeMe

HCONMe2

POCl3

N

SO2Ph

RCOClAlCl3 N

SO2Ph

CORH2O

N

Me MeMe

CHO

NH

COR

Селективное модифицирование пирролов по 3-положению

N

H

N

H

Me

Et

CrO3, H2SO4, 60 °C

N

H

O

N

H

Et

OO

N

H

O0.3% H2O2, BaCO3,100 °C

+

H2/Pt, Rh, Ni

N

RN

R

Окисление и восстановление пирролов

N

H

N

H

-H

N N

N

MgX

N

+ RMgX + RH

pKa ~ 17.5

Пиррол – слабая NH-кислота

Металлированные пирролы – амбидентные нуклеофилы

N

H

Ac

Ac2O

N

R

N

MgCl

RX

Cl

K+N

N

H

R=Alk, SiR3, SO2R, COR

Реакция Реймера-Тимана

N

Cl

Cl

H

CCl2

N

H

CCl2

N

Cl

-HCl

N

H

CHCl2

N

H

CHO

NaOH

Реакция с карбонильными соединениями. Проба Эрлиха

N

H

N

H

N

CH2OH

NMe2

CHO

N

H

HCl, EtOH

N

H

CMe2OH

N

H

HOH2C CH2OH

N

H

CH

NMe2

N

H

CMe2+ Me2C=OH

+

+

tкомн

NH

PhCHON N

NH

HN

Ph Ph

PhPh

порфирин

N N

NH

HN

Ph Ph

PhPh

N N

N

N

Ph Ph

PhPh

Fe

N N

N

N

Fe

O2C

CO2

18π -электронная система порфирина

порфириновый комплекс железа

порфириновый комплекс железа в гемоглобине

N N

N

N

Ph Ph

PhPh

FeO2 O O FeFe

Связывание кислорода

Гемоглобин переносит кислород в нашем организме

N N

N

N

Fe

O2C

CO2 O2 HNN Fe O O

CO2

железопорфириновый комплекс в гемоглобине молекула белка

порфирин

NH

N

N

N

N

HN

N

N N

N

N

N

N

N

N

N

Cu

простой фталоцианин комплекс меди с фталоцианином

Фталоцианины

Фуран – мало ароматичен(часто наблюдается сопряженное присоединение)

O NO2

O

NO2+BF4

-

O O*Br2

O

OMeO Br

NO2+AcO-

OH

Br

MeOH

OAcO NO2

MeOH

OMeO OMe

OMeO Br

OO2N

-50°C

Py

14 % 35 %

Фурановое кольцо легко раскрывается в кислой среде

O

H

H

O O

O

Me

Et

H

,H2OH

O

OMe CHO

H

O

O

Me

Et

O OH

H

Ph3P CH Et

H2O

O HH

CH2=CHCHO

Br(CH2)2CH=CHEt

H2SO4, AcOH

OMe

OMe

1) BuLi2)

Et

Фуран легко вступает в реакцию Дильса Альдера

O

O

Z

O

O

MeO2C CO2Me

O

Z

O

O

O

Z

O

O

OCO2Me

CO2Me

+ +

Z=O или NH эндо экзо

+

O

Ac2O/

O

SiCl4

O SO3H

O COMe

Py*SO3

O CHO O Me

O

CHO

OMe CO2H

Региохимия электрофильного замещенияв замещенных фуранах

O CH2OH O CH2OH

H2/Ni

Гидрирование фурана

Контрольная