12.4.7. Способы получения
Пиридин, хинолин, изохинолин и их метильные производные содержатся в каменноугольной смоле, откуда их выделяют при промышленном получении.
Пиридиновое кольцо входит в структуру многих природных соединений — витаминов, алкалоидов, нуклеиновых кислот, и поэтому некоторые производные пиридина могут быть получены путём превращений исходных природных соединений.
Для синтетического получения пиридина, хинолина, изохинолина, их производных, а также кислородосодержащих гетероциклических соединений используют исходные вещества, содержащие структурные фрагменты необходимого гетероцикла. Приведём некоторые примеры таких синтезов.
Частично гидрированные алкилпиридины могут быть получены конденсацией -дикарбонильных соединений с аммиаком.
Реакция начинается как нуклеофильное присоединение аммиака к молекуле дикарбонильного соединения, образованием иминосоединения и затем внутримолекулярное нуклеофильное присоединение с атакой иминогруппы по карбонильной группе.
Синтез Ганча* представляет собой получение замещённых пиридинов конденсацией эфиров -оксокислот с альдегидами и аммиаком.
Образовавшийся по данной схеме цикл дигидропиридина может быть далее дегидрирован до пиридинового цикла. Вместо эфира -кетокислот здесь могут быть использованы другие-дикарбонильные соединения (малоновый эфир, ацетилацетон) и эфиры циануксусной кислоты.
Пиридин может быть получен циклизацией ацетилена с циановодородом:
Реакция аналогична получению бензола, протекает при высоких температурах, но представляет только теоретический интерес.
Синтез хинолина по Скраупу* (синтез Скраупаилиреакция Скраупа) осуществляют, используя первичные ароматические амины, глицерин и концентрированную серную кислоту (60—85%-ю) в присутствии слабых окислителей (нитробензола или соответствующих ароматических нитросоединений или других окислителей).
Первоначально из глицерина под действием серной кислоты образуется акролеин, который затем взаимодействует с ариламином:
Одним из синтетических способов получения изохинолина является реакция Бишлера–Напиральского, в которой в качестве исходного используется 2-фенилэтанамин-1:
Соли пирилия (производные пирана) обычно получают из ,-ненасыщенных карбонильных соединений и метилкетонов в присутствии уксусного ангидрида и сильной кислоты (HClO4) :
12.4.8. Важнейшие представители и медико-биологическое значение
Пиридин — бесцветная жидкость с неприятным запахом, температурой кипения 389 К. Растворим в воде, ядовит.
Получают пиридин при коксовании каменного угля.
Пиколины — бесцветные жидкости с неприятным запахом, температурами кипения 403 К, 417 К и 418 К (для -, - и -изомеров соответственно). Хорошо растворимы в воде.
Пиколины получают из каменноугольной смолы.
Пиридинкарбоновые кислоты представляют собой бесцветные кристаллические вещества, растворимые в воде. Их получают окислением производных пиридина (главным образом, пиколинов).
Никотиновая (-пиридинкарбоновая) кислота является провитамином РР, а её амид — витамином РР. Недостаток этого витамина вызывает заболевание кожи, называемое пеллагрой.
никотинамид (витамин РР)
Гидразид изоникотиновой кислоты (изониазид) является структурной основой противотуберкулёзных препаратов. Его производные используются при лечении туберкулёза.
изониазид
Пиридоксин (витамин В6) — бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Содержится в различных природных продуктах (дрожжах, бобах, печени). В организме превращается в пиридоксаль-5-фосфат, участвующий в метаболизме аминокислот.
|
|
где Х = -CH2NH2 — пиридоксамин -CH2OH — пиридоксол -CHO — пиридоксаль |
витамин В6
Хинолин — бесцветная жидкость с температурой кипения 510 К и неприятным запахом.
Получают хинолин при переработке каменноугольной смолы. Используют в качестве растворителя и исходного вещества для получения аналитических реагентов и лекарственных веществ.
Хинальдин (2-метилхинолин) — бесцветная жидкость с температурой кипения 520К и запахом хинолина. Получают из каменноугольной смолы. Используют для синтеза красителей.
Изохинолин— бесцветное вещество с температурой плавления 297.5К, кипения 515К. Получают из каменноугольной смолы.
Антоцианидины— гидроксипроизводные солей замещённого бензо[b]пирилия.
|
|
где Х= -ОН или –Н |
Антоцианидины являются основой пигментов цветов, ягод, овощей, в состав которых они входят в виде гликозидов моносахаридов, называемых антоцианами.