Разместить заказ
Вы будете перенаправлены на Автор24

Триены с гетероатомами

8-800-775-03-30 support@author24.ru
Содержание статьи

Если в классической трехуглеродной сопряженной молекуле триена заменить один углеродный атом, образующий ненасыщенную связь, на гетероатом (азот, кислород, серу), то полученные гетеротриеновые соединения по свойствам будут аналогами триенов и их также возможно использовать для получения шестичленных циклических систем, только теперь уже гетероциклических. Принципиально возможны следующие типы равновесии.

  1. $\alpha$-Пираны ↔ Диеноны
  2. Енокетены ↔ Пироны
  3. Азатриены ↔ Дигидропиридины
  4. Диазатриены ↔ Диазины

Диеноны и 2-пироны

В случае, когда углеродный атом триена заменяется на кислород возможны два варианта гетеротриеновых соединений

  1. $\alpha$-Пираны ↔ цис-Диеноны

    Схема. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

    Рисунок 1. Схема. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

  2. цис-Енокетены ↔ 2-Пироны

    Схема. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

    Рисунок 2. Схема. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Диеноны представляют собой класс органических соединений, которые формально, получаются из диеновых соединений путем превращения $-CH_{2^-}$ групп в $-C(=O)-$. группы, в результате чего образуются сопряженные структуры. Этот класс включает в себя некоторые гетероциклические соединения. Реакции перегруппировки 6-членных циклических диенонов дают фенолы через диеноно-фенольную перегруппировку:

Схема реакции. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 3. Схема реакции. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Пираны - шестичленные неароматических гетероциклы, содержащие атом кислорода.

Пираны. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 4. Пираны. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Готовые работы на аналогичную тему

$\alpha$-Пиран в свободном состоянии не выделен. $\gamma$-Пиран - бесцветная жидкость (Ткип = 84$^\circ$С (с разложением); неустойчив, разлагается при нахождении на воздухе при комнатной температуре. Введение фенильных групп в положение 2, 4 и 6 значительно увеличивает устойчивость пиранового цикла.

Для $\alpha$-пирана и его производных характерно обратимое равновесное состояние с цис-диенонами:

Схема реакции. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 5. Схема реакции. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Оксоппроизводные пирана - $\alpha$-пирон (2$H$-пирон) (III) и $\gamma$-пирон (4$H$-пирон) (IV) - устойчивые и реакционные соединения:

$\alpha$-Пирон - бесцветная жидкость с запахом свежего сена (Тпл. = 8-9$^\circ$С; Ткип. = 206-209$^\circ$С; $d$ = 1,197). $\gamma$-Пирон - бесцветное кристаллическое вещество (Тпл. = 32,5$^\circ$С; Ткип. = 210-215$^\circ$С). В отличие от пирана $\alpha$- и $\gamma$-пироны - ароматические соединения. Неразделенная пара электронов кислорода конъюгированная с $\pi$-электронами двух двойных связей и карбонильной группой. Поэтому $\alpha$- и $\gamma$-пироны способны вступать в реакции, характерные для конъюгированных диенов, и в реакции, присущие аренам. $\alpha$-Пирон вступает преимущественно в реакции первого типа (реакции диенового синтеза, полимеризации и нуклеофильного присоединения, сопровождающиеся раскрытием цикла). Реакции $\gamma$-пирона с нуклеофильными реагентами, аналогично $\alpha$-пирону, сопровождаются раскрытием цикла по месту разрыва связи $C-O$. При наличии аммиака он превращается в $\gamma$-пиридон. $\gamma$-Пирон - слабое основание, не образуют характерных для кетонов производных и трудно вступает в реакции присоединения по месту разрыва двойных $C-C$ связей. Замещенные $\alpha$-Пираны получают взаимодействием $\alpha$-пиронов с магнийорганическими соединениями:

Схема реакции. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 6. Схема реакции. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

$\alpha$-Пирон синтезируют декарбоксилированием $\alpha$-пирон-6-карбоновой кислоты при наличии порошка $Cu$. Производные $\gamma$-пирана получают восстановлением солей пирилия борогидридом щелочных металлов или их взаимодействием с магнийорганическими соединениями. Пирилиевые соли синтезируют из $\alpha$-, $\beta$-ненасыщенных карбонильных соединений и метилкетонив при наличии уксусного ангидрида и сильной кислоты:

Схема реакции. м

Рисунок 7. Схема реакции. м

Взаимодействием этилового эфира 3-$R$-пропиоловои кислоты с карбонильными соединениями при наличии этилат натрия получают производные $\gamma$-пиронов.

Дигидропиридины

В случае , когда углеродный атом триена заменяется на кислород также возможны два варианта гетеротриеновых соединений. Первый из них представляет собой:

1-, 2- или 3-Азатриены ↔ Дигидропиридины

Схемы реакций. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 8. Схемы реакций. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Сложные дигидропиридины широко применяются в фармацевтике в качестве антагонистов кальция. В частности с этой целью применяют различные 1,4-дигидропиридины:

  • нифедипин

    Нифедипин. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

    Рисунок 9. Нифедипин. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

  • нимодипин

    Нимодипин. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

    Рисунок 10. Нимодипин. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Диазины

Вторым случаем, замены углеродного атома триена на азот является система:

(4) Диазатриены ↔ Диазины

Схема реакции. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 11. Схема реакции. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Данная реакция носит название $ANRORC$-процесса и подробно рассматривалась в главе в соответствующей главе, посвященной ароматическому нуклеофильному замещению.

Сообщество экспертов Автор24

Автор этой статьи

Автор статьи

Ирина Александровна Решетова

Эксперт по предмету «Химия»

Статья предоставлена специалистами сервиса Автор24
Автор24 - это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ.
как работает сервис