Синтез S,N-гетероциклических соединений на основе аминонитропиридинов и нитроанилинов

• Автор: Полушина, Анна Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Содержание
Содержание.
Введение.

1. Синтез и реакционная способность иитропиридинов литературный обзор.

Введение. 1.1.Синтез иитропиридинов .1.1.1.Нитрование ниридинов.

1.1.1.1.Кислотное нитрование

1.1.1.2.Некислотное нитрование.

1.1.2.Частныс методы получения иитропиридинов

1.2.Синтез аминонитропиридинов.

1.2.1 .Нитрование аминопиридинов.

1.2.2. Аминирование иитропиридинов.

1.2.2.1. Реакции нуклеофильного замещения
1.2.2.2. Викариозное нуклеофильное аминирование иитропиридинов.
1.2.2.3. Окислительное аминирование иитропиридинов.
1.3. Синтез гетероциклических соединений на основе аминонитропиридинов.
1.3.1. Методы восстановления нитрогруппы в нитрониридинах
1.3.2. Методы гетероциклизации оаминонитропиридинов и одиаминопиридинов
2.Синтез ,Ыгетсроциклических соединений на основе аминонитропиридинов и
аминонитроарснов обсуждение результатов
Введение
2.1 .Синтез аминонитропиридинов
2.1.1. Нитрование 3амино 2нитропиридина
2.1.1.1 .Использование методов нитрования аминопиридина
2.1.1.2.Нитрование борфторидом ни грония.
2.2. Синтез монотиоксамидов и их производных.
2.2.1. Синтез производных монотиоксамидов
2.3. Синтез конденсированных гетероциклических систем
2.3.1.Синтез дибензодиазепинов и бензимидазолов
2.3.2. Синтез фторсодержащих гетероциклических соединений
2.4. Способ получения тиазолопиридинов.
2.5. Синтез тиазолов.
З.Эксперимснтатьная часть
Список литературы


Экспериментальное изучение механизма элекгрофильного замещения в пиридинах в процессе кислотного нитрования позволяет решать вопрос, в какой форме соединение вступает в реакцию либо оно реагирует как свободное основание, либо по атому азота происходит предварительное присоединение протона или атакующего агента. Эти процессы часто обратимы, поэтому даже в сильнокислых растворах присутствует небольшая равновесная концентрация свободного основания. Кроме того, не всегда активна та форма, в которой вещество преимущественно находится в растворе. Поэтому форму органического соединения, вступающего в реакцию, можно установить только кинетическими методами. Установлено, ЧТО более основные ПИрИДИНЫ рКа нитруются в 3положсние в серной кислоте в виде пиридиниевых катионов, а менее основные рКа2,5 в виде оснований . При нитровании протонироваиной формы скорость реакции с увеличением концентрации серной кислоты, как и в случае непротонируемых соединений, сначала возрастает вследствие повышения концентрации катионов М2, достигая максимума при концентрации НгБОд около , а потом несколько снижается. Если же нитруется основание, то рост скорости до достижения максимума выражен слабее вследствие частичной компенсации увеличения концентрации ионов 0 снижением концентрации субстрата изза протонирования, а после достижения максимума, когда концентрация Ы становится постоянной, но снижение концентрации субстрата продолжается, скорость быстро уменьшается . Сам пиридин рКя5, в виде пиридиниевого катиона нитруется с большим трудом, давая даже при нагревании с КЫОз в олеуме до 0 С 3нитропиридин с очень низким выходом . При нитровании пиридина в газовой фазе смесью двуокисью азота и углекислого газа при температуре 50 С нитропиридин образуется с выходом 7 . Пиридин нитруется в жестких условиях фтористым нитрилом с выходом . Влияние заместителей на ориентацию электрофильных агентов в ряду пиридинов соединений качественно такое же, как и для ароматических углеводородов. ОН, ЫНг, ОЛ, 2 значительно облегчают такие реакции. Нитрование 3бромпиридина 1, так же как и нитрование незамещенного пиридина, протекает в очень жестких условиях с нитратом калия в олеуме при 0С в присутствии железа в качестве катализатора и приводит к образованию 5нитроЗбромниридина 2 с выходом 7 . Таким образом, орто, параориентирующий эффект атомов галоида в ряду пиридина меньше, чем метаориентирующее действие циклического атома азота или ЫНгруппы. Однако 2,6дихлорииридин 3 рКа26 гладко нитруется в положение 3 при 0С с образованием соединения 4. На первый взгляд такой результат кажегся неожиданным, так как атом хлора в бензольном ряду проявляет дезактивирующий эффект, однако в случае 2,6дихлорпиридина 3 реакция проходит через свободное основание, более активное, чем соответствующий катион пиридиния . Гс нмОзн2зо
Введение электронодонорных заместителей облег чает нитрование пнридиниевых ионов. Так при нитровании 2хлор6мстоксиниридина 5 при 0С образуется соответствующий 3нитропиридин 6 с выходом . Для алкокси и оксипиридинов, так же как и для аминопроизводных пиридина, направление реакций электрофилыюго замещения определяется орто, параориентирующим эффектом имеющихся в молекуле заместителей ,. Диметоксипиридин 7 в ирогонированной форме легко нитруется в два положения, но реакцию в й НгЗОд не удается остановить на стадии мононитропроизводного. Уже при недостатке НКОз образуется главным образом 2,6димстокси3,5динитропиридин 9. Вторая нитрогруппа вступает быстрее первой, так как мононитропроизводное 3, реагирует в форме основания, а не катиона. Дезактивация молекулы от введения нитрогруппы вызывает значительно меньшее
снижение скорости в раз, чем дезактивация от протонирования пиридинового атома азота в раз. ДиметоксиЗнитропиридин 8 можно получить с хорошим выходом нитрованием 2,6диметоксипиридина 7 в м олеуме, где мононитросоединение находится практически полностью в малоактивной протонированной форме . Наличие донорного заместителя в положении 3 пиридинового ядра позволяет вводить нитрогруппу в положения 2, 4 и 6. Так, в зависимости от температуры или нитрующего агента при нитровании 3гидроксипиридина могут образовываться 2нитро, 2,6дннитро и 2,4,6тринитропроизводные ,, .