Гетероциклы. Ч. III

N1

45

82

3

хинолин

Содержится в каменноугольной смоле, в некоторых эфирных маслах (например, в масле жасмина)

NH1

2

34

7

индол

Т.пл. 52°С

Известно около 1000 индольных алкалоидов – и многие из этих соединений обладают биологической активностью

Высококипящая жидкость

Впервые был выделен из каменноугольной смолы

Конденсированные гетероциклы c одним гетероатомом

NH

в сопряжении

Депротонирование

Электрофильное замещение

Реагент Продукт

NaNH2/NH3ж

NaH/ DMF, 200C

MeMgBr/Et2O, 200C

NNa

NMgBr

NH

23

Атака Е+

2

3

NH

Атака Е+

?

NH

E+

NH

H

E

NH

H

E

NH

EH

NH

EH

Потеря ароматичности

Вводимые группы

Реагенты и условия

-NO2 PhCO2NO2, (бензоилнитрат), MeCN. 0°C

-Br N-бромсукцинимид, CCl4, 80°C

-Cl N-хлорсукцинимид, MeOH, 20°C

-CHO POCl3, DMF реакция Вильсмейера-Хаака

-SO3H SO3-пиридин, пиридин, ∆

-СOMe/AcOH (MeCO)2O, ∆

Реакции SE по 3-положению цикла

pKа = 16.2

Окисление индолаИндол легко окисляется кислородом воздуха с образованием индоксила, склонного к радикальной демеризации

NH

O

NH

O2

индол индоксил индиго

NH

O HN

O

NH

H+

NH

H

NH

HMe3N - BH3

NH

Индигофера красильная

Восстановление индола

Синтез Фишера (синтез индолов)

N

H

NH2

R1

O

R2+N

H

N

R2

R1

фенилгидразин фенилгидразон

H+

- NH3

NH

R1

R2

замещенный индол

09.10.1852-15.07.1919

Нобелевская премия 1902г.

Эмиль Фишер

(1883 г.)

Катализаторы реакции Фишера:протонные кислоты в толуоле, кислоты Льюиса (ZnCl2, PCl3), ионнообменне смолы (Amberlist-15), спиртовые растворы HCl, SOCl2

Карбонильная компонента:альдегиды, кетоны, кетокислоты, кетоэфиры, дикетоны

CH3

CCH2COOH

O

3-оксобутановая кислота

NH-NH2

+ H+

- NH3NH-N

C CH3

CH2COOH

NH

C CH3

CCOOH

2-метил-3-карбоксииндол

N

H

N

H3C PhZnCl2, 1700C

N

H

+ NH3

2-фенилиндол

Ph

NH

NH2

HO

серотонин,5-гидрокситриптамин, 5-НТ

Индолы. Отдельные представители

NH

NH2

COOH

триптофан

NH

мелатонин

MeO NHAc

Производные индола, проявляющие биологическую активность

NH

N

псилоцин

OH

MeMe

NH

N

буфотенин

HO

MeMe

ЛСД (N,N-диэтиламид лизергиновой кислоты) – сильнейший синтетический галлюциноген

Псилоцин – галлюциноген, содержится в мексиканском мухоморе

Буфотенин – галлюциноген, встречающийся в поганках

обладает противоопухолевой активностью, успокаивающе влияет на центр. нервную систему, оказывает гипотензивное действие

Рауфольфия змеиная

иохимбин

Дерево Йохимбе

Производные индола, проявляющие биологическую активность

Резерпин

Применяется при нарушении мужской потенции

Индометацин – нестероидный противовоспалительный препарат

порфирин

коррин

Витамин В12

pKa = 4.94

N не в сопряжении

Основные свойства

Реакции SN

Реагент Продукт

HNO3, конц. H2SO4, 00С

30%-ный олеум, 900С

Br2, AlCl3, 750C

N

AlkCl

N

Alk

Cl

Реакции SE

NN

KNH2

NH3 (жид.) NH2

2-аминохинолин

Реакции SE проходят по 5- и 8-положениях цикла

N

N

NO2

NO29:1

N

SO3H

N

Br

Взаимодействие с электрофильными реагентами

N1

45

82

3

хинолин

Реагент Продукт

дым. HNO3, конц. H2SO4, 00С

30%-ный олеум, 900С

Br2, AlCl3, 750C

N

N

NO2

NO29:1

N

SO3H

N

Br

Реакции SE проходят по 5- и 8-положениях цикла

Реакции SN проходят по 2-ому положению цикла

NN

KNH2

NH3 (жид.), -6600C NH2 50%

H+

- H2OHO OHHO

OH

OH HO O

H+

- H2O Oакролеин

Синтез Скраупа (синтез хинолинов)

NH2

+

O

Hсопряженноеприсоединение

N

H

O

внутримолекулярное электрофильное присоединение

N

H

- H2O

PhNO2

окисление N

NH2

+ HO

OH

OHH2SO4

PhNO2 Nхинолин

1

45

8

Ориентация замыкания циклаEDG – электронодонорная группаEWG – электроноакцепторная группа

NH2GWE N

NH2GDE NGDE

EWG