Восстановление.
Пиридин и другие шестичленные ароматические гетероциклические соединения восстанавливаются легче, чем бензол. Восстановление их может
быть выполнено как водородом на твердом катализаторе, так и водородом в момент его выделения.
Примеры реакций:
H2, Ni, to, P
или
N Na, C2H5OH N 6 [ H ] H
|
N N
H
4 [ H ]
пиперидин
гексагидро- пиримидин
Na, C2H5OH 3H2, Ni, P, to
N N N
H H
тетрагидрохинолин пергидрохинолин
Окисление.
Пиридин, пиримидин и другие алкилнезамещенные шестичленные ароматические гетероциклы устойчивы к окислению в растворе такими сильными окислителями как перманганат калия или хромовой ангидрид. Хинолин, изохинолин окисляются с разрушением бензольного кольца:
[ O ]
HOOC
HOOC
KMnO4 to
-CO2
HOOC
хинолин хинолиновая кислота никотиновая кислота
Пероксиды и надкислоты окисляют ароматические шестичленные гетероциклы по атому азота с образованием N-оксидов:
H2O2, CH3COOH, to
N-оксид пиридина
N N
O
Алкилзамещенные ароматические гетероциклические соединения (гомологи гетероциклов) окисляются сильными окислителями по α- углеродному атому заместителя с образованием карбоновых кислот. Например, при окислении α-, β- или γ- пиколинов (метилпиридины) образуются пиридинкарбоновые кислоты, соответственно, пиколиновая, никотиновая и изоникотиновая.
Схемы реакций окисления пиколинов:
CH3
N
γ-пиколин
[ O ] KMnO4 H2SO4, to
O
C
OH
изоникотиновая кислота pKa 1.8
N
(4-метилпиридин)
CH3
N
β-пиколин
[ O ]
[ O ]
O
C
OH
никотиновая кислота
N рКа 2.07
пиколиновая кислота O рКа 1.5
N CH3 N C OH
α-пиколин
Пиридинкарбоновые кислоты являются более сильными, чем бензойная кислота (результат электроноакцепторного влияния гетероатома в цикле):
| Карбоновая кислота | рКа |
| Бензойная | 4.17 |
| Пиколиновая | 1.5 |
| Никотиновая | 2.07 |
| Изоникотиновая | 1.8 |
Пиридинкарбоновые кислоты – амфотерные соединения, образуют два ряда солей, существуют как биполярные структуры:
O
C
O H NaOH
N
COONa
COOH
COO
N H
CL-
Пиридинкарбоновые кислоты, особенно пиколиновая кислота, сравнительно легко декарбоксилируются:
COOH
to
-CO2
Многие функциональные производные никотиновой и изоникотиновой кислот известны как лекарственные средства, принимают определенное участие в биохимических процессах, входят как структурные фрагменты в состав более сложных биологически важных соединений.
Схемы синтеза некоторых функциональных производных никотиновой и изоникотиновой кислот:
+d O C
OH
N
SOCl2
+d O C
Cl
 |
2NH3
C
никотинамид (витамин РР)
C
N
O NH2
O N(CH3)2
PCl5
N N
 |
HOC 2H5
+d O C
OC2H5
N
кордиамин
NH2-NH2
O
NH-NH2
тубазид
Примеры лекарственных средств и витаминов на основе шестичленных гетероциклов.
O
C
NH2
N
Витамин РР (амид никотиновой кислоты); применяется при заболеваниях пеллагрой, гепатитом и некоторых других болезнях.
O
C
NH-NH2
N
Изониазид (гидразид изоникотиновой кислоты); противотуберкулезное средство.
O
C
NH-N=CH OH
OCH3
N
Фтивазид (4-гидрокси-3-метоксибензилиденгидразид изоникотиновой кислоты); противотуберкулезное средство.
NO2
N
OH
Нитроксолин (8-гидрокси-5-нитрохинолин); антибактериальное средство, применяют при инфекциях урогенитального тракта.
Cl
I N
OH
Энтеросептол (8-гидрокси-7-иодо-5-хлорхинолин); местнодействующее антибактериальное средство.
O
H R'
N
R''
O N O H
Барбитураты (5,5-производные барбитуровой кислоты); оказывают успокаивающее, снотворное и противосудорожное действие.
O
O C CH3
COO
OH
N H
Ацеклидин (3-ацетоксихинуклидина салицилат); является
холиномиметическим веществом, стимулирует преимущественно м- холинореактивные системы организма.
C6H5
C
C6H5
OH
N Cl
H
Фенкарол (хинукледил-3-дифенилметанола гидрохлорид); противогистаминный препарат для лечения различных аллергий.
H3C N N
S CH2
CH2
OH
Br x HBr
Тиамин (витамин В1); один из важнейших витаминов.
Дата: 2019-05-28, просмотров: 275.
