28 гетероциклы III

Лекция 27

ГЕТЕРОЦИКЛЫ III

ПЯТИЧЛЕННЫЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ С НЕСКОЛЬКИМИ

ГЕТЕРОАТОМАМИ

ДИАЗОЛЫ

Получение

Имидазол и пиразол – бесцветные кристаллические вещества с т.пл. 90^о и 70^о соответственно, хорошо растворимые в воде. Относительно высокие т.пл. объясняются ассоциацией молекул за счет водородных связей:

Образование Н-связей с молекулами воды обусловливает хорошую гидратацию и растворимость этих веществ в воде.

Электронная структура атомов азота

Пиррольные атомы азота практически лишены основных свойств и обладают

NH-кислотностью. Пиридиновые атомы азота обладают основностью, сравнимой с аминами, и образуют устойчивые соли с кислотами.

Химические свойства

1) Амфотерность

Для пиразола – аналогично

2) Таутомерия

Из-за очень быстрых переходов протона разделить таутомеры не удается.

3) Электрофильное замещение

В отношении электрофильного замещения пиррольный атом азота подобен заместителю I рода, а пиридиновый – заместителю II рода.

По сравнению с пирролом у имидазола и пиразола реакции S_E затруднены и они устойчивы к окислению.

Природные и лекарственные вещества

а) производные имидазола

б) анальгетики - производные пиразолона-5

ТЕТРАЗОЛ

Получение

Тетразол – ароматический цикл с выраженной π-дефицитностью – три пиридиновых атома азота сильно стягивают на себя π-электроны. Обладает сравнительно высокой NH-кислотностью:

Таутомерия:

Производное тетразола – коразол –препарат, возбуждающий двигательные и дыхательные центры:

ОКСАЗОЛЫ

Изоэлектронные аналоги фурана

Оксазол и изоксазол – жидкости с запахом пиридина.

Получение (общие методы)

Химические свойства оксазола и изоксазола изучены сравнительно мало, но оба они представляют собой ароматические соединения, обладающие слабой основностью, устойчивые к окислению.

Лекарственные вещества, содержащие цикл изоксазола:

ТИАЗОЛ

Изоэлектронный аналог тиофена

Тиазол – жидкость с запахом и т.кип. пиридина, по свойствам сходен с пиридином так же, как бензол с тиофеном.

Получение тиазолов

Тиазол – типично ароматическое соединение, он устойчив к действию кислот и окислителей. Обладает основностью и нуклеофильностью:

Электрофильное замещение в тиазоле идет труднее, чем в тиофене. Тиазол нитруется жестких условиях в 5-положение. Легче эта реакция идет с 2-аминотиазолом:

Роль уксусного ангидрида заключается в предварительном ацетилировании и защите аминогруппы от действия азотной кислоты.

СУЛЬФАНИЛАМИДНЫЕ ПРЕПАРАТЫ

ПЕНИЦИЛЛИНЫ

Структура тиазолидина – полностью гидрированного тиазольного кольца – является фрагментом структуры антибиотиков пенициллинов:

ЛИТЕРАТУРА:

Основная

1. Тюкавкина Н.А., Зурабян С.Э., Белобородов В.Л. и др. – Органическая химия (специальный курс), кн.2 – Дрофа, М., 2008 г., с. 60-68.

Дополнительная

1. Н.А.Тюкавкина, Ю.И.Бауков – Биоорганическая химия – ДРОФА, М., 2007 г., с. 297.

26.09.09

8