Proprietà dei SOSTITUENTI
legati ad ANELLI ETEROCICLICI
La reattività dei SOSTITUENTI può essere notevolmente influenzata dalla NATURA
dell’eterociclo e dalla POSIZIONE nell’anello
Z N
N
N N
O
S N
R
> > >> >≥
Influenza degli anelli eterociclici sulla reattività dei sostituenti
Sostituenti
ALOGENI: vengono sostituiti più facilmente dai nucleofili
-NH2: i sali di diazonio sono meno stabili (tranne che per gli N-
ossidi)
-CH3: più “attivo” (CH2- viene stabilizzato). Utile nelle applicazioni
sintetiche
-CH=CH2: l’addizione di Michael è più favorita
Anelli benzenici fusi:
-reazioni con elettrofili
N
S
N
O
minore
maggioreminore
maggiore
(più aromatico è l’anello, maggiore è la probabilità che l’elettrofilo vada in α)
Anelli benzenici fusi:
-reazione di ossidazione
N COOH
COOH
N
COOH
COOH
Anelli benzenici fusi:-effetto della sostituzione sull’anello benzenico
N
NO2
N
NO2
N
OMe
N
HO
Alchil gruppi (reattività simile al toluene):
-l’ossidazione con KMnO4, CrO3 dà i corrispondenti acidi carbossilici o chetoni
-bromurazione radicalica con N-bromosuccinimmide:
N
O
H3C
H3C
ClN
O
H3C
BrH2C
Cl
NBS
N
O
R
R
H3CN
O
R
R
BrH2C
NBS
Ammino gruppi:
-attacco da parte di elettrofili:
ad N eteroaromatico: H+, Met+, RX (facile e reversibile)ad NH2: RCOCl, HNO2, RNO, NO2
+
ad β-C: Cl +, NO2+, SO3 (difficile e
irreversibile)
Reazioni in competizio
ne
N NH2
E+
E+
E+
Ammino gruppi: competizione fra l’azoto esociclico e quello endociclico nelle reazioni di metilazione e ossidazione
N NMe
Me
RCO3H
N NMe
MeO
MeI
N NMe
MeMe
I-
N
N
Me
Me
RCO3HN
N
Me
Me
O
MeI
N
N
Me
Me
Me
I-
N
N
Me Me
RCO3HN
N
Me Me
O
MeI
N
Me
I-
N
Me Me
imped. sterico
N Y HO
Me
Y H
Z Y H
Reattività in catena laterale di sostituenti adiacenti all’azoto piridinico (vedi gruppi adiacenti al carbonile): perdita di un protone
-OH: sono acidi (confronta con gli acidi carbossilici)-NH2: sono meno basici (confronta con le ammidi)-alchili: sono “attivi” (confronta con gli alchil chetoni)
Tautomeria:
N YH NH
Y
-OH: esiste per circa il 99% nella forma piridone (confronta con gli ac. carboss.)-NH2: esiste per circa lo 0.1% nella forma piridoimmina (confronta con le ammidi)-SH: esiste per circa il 99.9% nella forma piridotione (confronta con gli ac. tiocarboss.)
O
Me
YH HO
Me
Y
Decarbossilazione:
N CH2
O
H
O
NH
CH2
Carbossimetile: decarboss. a 50° C (confronta con β-chetoacidi)
O
Me
CH2
CH2
H
O
HO
Me
CH2
NH
O H
O
NH
Me
O HO
O
Me
HO
Carbossile: decarboss. a 200° C (confronta con α-chetoacidi)
Reazione di Michael:
N CH
CH2
Nu-
N CH2
H2C Nu
N CHH2C OH N C
HCH2
Nu-
H
Vinil/Etinil-Py: subiscono R. di Michael (confronta con chetoni αβ-insaturi)
β-idrossietil Py: subiscono reaz. opposta alla R. di Michael
(confronta con β-idrossi chetoni)