Кинетика и механизм реакций 5-замещенных тетразолов с электрофилами

• Автор: Павлюкова, Юлия Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМ РЕАКЦИЙ АЗОЛОВ С ЭЛЕКТРОФИЛАМИ

1.1. ПИРРОЛ И ЕГО ПРОИЗВОДНЫЕ

1.2. ИМИДАЗОЛ И ЕГО ПРОИЗВОДНЫЕ

1.3. ПИРАЗОЛ И ЕГО ПРОИЗВОДНЫЕ

1.4. 1,2,3ТРИАЗОЛ, 1,2,4ТРИАЗОЛ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ

1.5. ТЕТРАЗОЛ И ЕГО ПРОИЗВОДНЫЕ

2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

2.1. КИНЕТИКА И АКТИВАЦИОННЫЕ ПАРАМЕТРЫ АЛКИЛИРОВАШ4Я 5ФЕНИЛТЕТРАЗОЛА

2Л. 1. Формальные кинетические схемы и уравнения

2Л .2. Оптимизация методов количественных измерений

2.1.3. Кинетика алкилирования калиевой соли 5фенилтетразола йодистым метилом в ацетонитриле
2.1.4. Кинетика алкилирования калиевой соли 5фенилтетразола йодистым метилом в тетрагидрофуране
2.1.5. Кинетика алкилирования триэтиламмониевой соли 5фенилтетразола йодистым метилом в ацетонитриле
2Л.6. Гипотеза механизма алкилирования 5фенилтетразола
2.2. КИНЕТИКА И АКТИВАЦИОННЫЕ АРАМЕТРЫ АЛКИЛИРОВАНИЯ ИЗОМЕРНЫХ ДИТЕТРАЗОЛИЛБЕНЗОЛОВ
2.3. КИНЕТИКА И АКТИВАЦИОННЫЕ ПАРАМЕТРЫ АЛКИЛИРОВАНИЯ 5ВИНИЛТЕТРАЗОЛА
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ
3.2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И ОБРАБОТКИ СПЕКТРАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
3.3. МЕТОДИКА КИНЕТИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
3.4. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА КИНЕТИЧЕСКИХ ДАННЫХ
3.5. РАСЧЕТ АКТИВАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ
3.6. СИНТЕЗ 5ВИНИЛТЕТРАЗОЛА И ЫМЕТИЛПРОИЗВОДНЫХ 5ВИНИЛТЕТР АЗОЛОВ
3.7. СИНТЕЗ ИЗОМЕРНЫХ ДИТЕТРАЗОЛИЛБЕНЗОЛОВ
3.8. СИНТЕЗ ИМЕТИЛРОИЗВОДНЫХ ДИТЕТРАЗОЛИЛБЕНЗОЛОВ
3.9. ПОДГОТОВКА РЕАГЕНТОВ И РАСТВОРИТЕЛЕЙ
3.9.1. Растворители
3.9.2. Реагенты
4. ВЫВОДЫ
5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
6. ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Эти соединения являются также интересными и показательными моделями для разнообразных физикохимических и теоретических исследований . Настоящий аналитический обзор посвящен анализу литературных данных по ключевым аспектам электрофильного замещения азолов. Алкилирование простой путь синтеза моно и дизамещенных азолов различного строения, получение которых другими методами зачастую невозможно. В теоретическом отношении этот тип реакций представляет большой интерес, так как может служить удобной моделью при изучении гетероциклических субстратов, обладающих двойственной реакционной способностью . Количественные данные по кинетике и механизму алкилирования азолов позволяют подобрать оптимальные условия их синтеза, и, соответственно, сделать эти соединения более доступными. Азольные субстраты представляют собой сложные для исследования объекты, поскольку могут вступать во взаимодействие с электрофильными агентами как в виде тетразолатаниона, нейтральной молекулы, так и в виде тетразолиевого катиона. Научных публикаций, посвященных изучению реакций электрофильного замещения с участием азолыюго субстрата, а также физикохимических свойств исходных субстратов и продуктов данных превращений достаточно много. В настоящем обзоре рассмотрены библиографические источники за последние лет. Цель обзора критическая оценка работ, посвященных состоянию исследований кинетики и механизма реакций электрофильного замещения в ряду пиррол, диазолы, триазолы и тетразол. Строго говоря, пиррол не является азолом, т. Тем не менее, мы сочли возможным рассмотреть этот гетероцикл как простейший представитель пятичленных азотсодержащих ароматических гетероциклов. Пиррол яизбыточный гетероцикл с шестью яэлектронами, делокализованными в областях над и под плоскосгью кольца. Широко известны как моноядерные производные пиррола, так и его аннелироваиные аналоги индол, изоиндол и карбазол . Соединения данного ряда широко встречаются в природе. Они входят в состав многих жизненно важных органических молекул, таких как витамин В, молекулы хлорофилла у растений и гемоглобина крови у животных и человека . Пиррол бесцветная жидкость с температурой кипения 9,8С при 0 мм рт. С, плотностью 0,0 гмл при С. Он имеет низкую растворимость в воде, но смешивается с большинством органических растворителей . Пиррол проявляет свойства очень слабой кислоты, сравнимой по силе со спиртами. В водном растворе величина рнезамещенного пиррола составляет ,5 Схема 1 . Для того, чтобы пиррол проявил свои основные свойства, необходима очень высокая концентрация ионов водорода рвн0, . Пиррол очень чувствителен к действию элсктрофильных реагентов и протекают такие реакции практически исключительно по механизму замещения. Реакции электрофилыюго замещения водорода могут происходить как по атому азота, гак и по ауглеродному атому кольца, и, в меньшей степени, по 3угл ер одному атом. Нуклеофильное замещение водорода в гетероцикле фактически неизвестно для пиррола . Пиррол вступает в реакции с электрофилами как в нейтральной, так и в ионизованной форме. В реакциях замещения атома водорода пиррола образуются три окомплекса а, б и в, которые представляют собой г тр озонированные формы пиррола и служат интермедиатами при элсктрофильной атаке по положениям I, 2 и 3 Схема 2 ,,. Расчеты энергий локализации данных окомплексов методом молекулярных орбиталей показывают, что по стабильности комплексы можно расположить в следующем порядке бва. Таким образом, преимущественным представляется электрофильная атака по ауглеродному атому гетероцикла. Подобное направление реакции элсктрофильного замещения можно также качественно описать на основании теории резонанса Схема 3 . Структура пиррола включает в себя суперпозицию четырех цвиттерионных резонансных форм . Льюиса и органокаталитическое алкилироваиие . Наиболее гладко пиррол моноалкилируется сопряженными енолами, содержащими уходящую группу в положении 2 Схема 4 . Константы скорости второго порядка реакции алкилзамещенных пирролов с серией бензгидрилиевых ионов в ацетонитриле были определены Нидстом и сотрудниками Схема 5 . Аг,СНВК.