Бициклические соединения с пятичленными гетероциклами
Наиболее распространенной является группа соединений, у которых бензольное ядро сконденсировано с пятичленным гетероциклом.
|
|
|
|
“Каптакс” 2-меркаптобензтиазол |
Индол (бензопиррол) |
Кумарон (бензофуран) |
Бензотиазол |
Получение инденкумароновых смол
Соединения группы индола – бесцветные кристаллические вещества с неприятным запахом.
1) конденсация ацетилена с анилином
|
+ |
|
to
|
|
-H2 |
|
Реакция доказывает строение индола.
2) циклизация боковой цепи алкиланилинов.
|
нагревание в раскаленных трубках
-2Н2 |
|
этиланилин |
|
|
3) Реакция Фишера применяется для получения гомологов индола из альдегидов через их фенилгидразоны.
C6H5-NH-NH2 + |
|
-2Н2О |
|
таутомеризация
|
фенилгидразин |
альдегид |
|
фенилгидразон |
|
|
[+H+]
[-NH4+] |
|
|
|
таутомерная форма |
|
|
|
|
Химические свойства
Во многом напоминают свойства пиррола.
1) Ароматические свойства
вступают в реакции электрофильного замещения, которые, в отличие от пиррола, идут, в основном, в положение 3.
2) свойства ненасыщенных соединений выражены более ярко, чем у пиррола
а) легко окисляется уже воздухом за счет двойной связи пятичленного кольца, не входящей в ароматический секстет бензольного кольца.
Например, мягкое окисление приводит к образованию индиго.
|
+ О |
|
|
|
|
индиго |
|||||
индол |
|
3-оксииндол |
|
|
|
|
|||||
|
+2О+ |
|
-2H2O |
|
|
||||||
|
|
|
|
индиго |
|
||||||
б) присоединение водорода
|
+2H |
|
в) полимеризация под действием кислот.
3) кислотные свойства за счет группы NH – образование солей при действии щелочей или щелочных металлов.
|
+ KOH H2O + |
|
Значение
Индол и его производные входят в состав многих биологически важных веществ: белков (триптофан), ростовых веществ (гетероауксин), красители (индиго, пурпур) и т.д.
|
|
триптофан ( -индолилаланин, белковая аминокислота) |
гетероауксин ( -индолилуксусная кислота) |
Кумарон
Содержится в значительных количествах в каменноугольном дегте.
Как и фуран, обладает довольно ярко выраженным ненасыщенным характером. Способен присоединять по двойной связи 2-3 хлор и бром. Под действием концентрированных кислот полимеризуется.
В промышленности находит использование реакция совместной его полимеризации с углеводородом и инденом,
который также содержится в каменноугольной смоле.
|
+ n |
|
|
|
Продуктом сополимеризации являются инденово-кумаровые смолы, находящие использование в качестве ценнейших мягчителей резиновых смесей, отличающихся большой липкостью, идут на изготовление изоляционных лент. Т.к. не обладают предельным характером, не окисляются и долго не теряют клейкость.
Ряд бензотиазола
Соединения ряда бензотиазола получают, в основном, синтетическим путем: реакцией конденсации сероуглерода и серы с ароматическими аминами.
|
+ |
|
P, t
-H2O |
|
+H2S |
|
||||
анилин |
|
|
|
2-меркаптобензотиазол (каптакс) |
|
|
||||
|
+О+ |
|
-H2O |
|
||||||
Оба эти соединения находят использование в качестве ингредиентов резиновых смесей, ускорителей вулканизации резины.