- •ШЕСТИЧЛЕННЫЕ
- •Способы получения
- ••2). Синтезы пиридина на основе более простых реагентов:
- •Физические свойства
- ••Строение
- ••НЭП атома азота находится вне сопряженной системы и занимает гибридную sp2 –орбиталь, ориентированную
- ••Резонансные структуры, иллюстрирующие ароматическую делокализацию π-электронов в молекуле пиридина :
- ••В большей части этих структур атом азота имеет отрицательный заряд, что соответствует его
- ••пиридин
- •Химические свойства
- ••Пиридин более сильное основание, чем анилин.
- ••Пиридин легко образует соли с HBr, HCl, H2SO4 и др. кислотами.
- ••Однако основность пиридина значительно ниже, чем у жирных аминов Alk→NH2.
- ••Благодаря эл-ой паре N пиридин проявляет нуклеофильные в-ва. Так, пиридин легко алкилируется с
- ••Соли при нагревании перегруппировываются в гомологи пиридина.
- ••Нуклеофильные свойства пиридина подтверждаются и легкостью образования N-ацилпиридиниевых солей.
- ••П с SO3 образует комплекс С6H5N∙SO3, используемый для сульфирования ацидофобных соединений. Это мягкий
- •2. Электрофильное ароматическое замещение
- ••Это обусловлено двумя причинами:
- ••Пиридин по cв-вам напоминает нитробензол.
- •• Атака в положение 2:
- •• Атака в положение 3:
- •N пиридин
- •3. Реакции нуклеофильного замещения
- •• Классическим примером такой реакции является
- •NaNH2
- •4.Окисление
- •• SЕ-реакции у пиридин-N-оксида
- •Обработкой продукта р-ции PCl3 удаляют кислород.
- •5.Восстановление
- •Производные пиридина
- ••2- и 4 -гидрокси- и аминопиридины резко отличаются от 3-производных по cв-вам.
- ••Это можно объяснить таутомерным превращением.
- ••Анологично и у аминопроизводных.
- ••α- и γ-аминопиридины не диазотируютя,
- •• Пиридинкарбоновые кислоты:
- ••Никотиновая к-та – широко распространена в природе – сод-ся в печени, экстракте дрожжей,
- ••Никотин 3-[2-(N-метилпирролидил)]-пиридин содержится в листьях и корнях табака. Это
2. Электрофильное ароматическое замещение
•Пиридин обладает ярко выраженными ароматическими cв-вами благодаря наличию устойчивого секстета π- электронов. Следовательно, для него
характерны SE-реакции.
•Однако SE-реакции протекают с
трудом, в значительно более жестких условиях, чем в бензоле.
•Это обусловлено двумя причинами:
•1) понижена электронная плотность в
кольце (дезактивирующее действие N),
•2) при взаимодействии П с электрофилами атака их направлена на N, т.к. на нем выше электронная плотность, он более нуклеофилен, что приводит к образованию соли.
N становится аммонийным, что еще больше дезактивирует кольцо.
•Пиридин по cв-вам напоминает нитробензол.
•Электрофильное замещение идет в
β-положение (3-), что легко объясняется резонансными структурами. Только при замещении в β-положении +заряд σ-комплекса делокализован между тремя С- атомами и отсутствует структура с + зарядом на N-атоме.
• Атака в положение 2:
E E NH NH
• Атака в положение 4:
HE H E
NN
E
NH неустойчивая
H E
N
неустойчивая
структура
• Атака в положение 3:
H |
H |
H |
E |
E |
E |
NNN резонансно-стабилизированный ион
N пиридин
20%-й олеум |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SO3H |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H2O |
|||||
|
|
230оС, 24ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
||||||||||
|
|
пиридин-3-сульфокислота |
|||||||||||||||||
|
|
KNO3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NO2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
H SO , |
300oC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
N |
||||||||||||
2 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
3-нитропиридин |
|||||||||||||
|
|
Br2 |
|
|
|
|
|
Br |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HBr |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
200-250 oC |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
N |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
3-бромпиридин |
RCOCl или RXреакция не идёт AlCl3
3. Реакции нуклеофильного замещения
• Пиридин, являясь
электронодефицитным гетероциклом, обладает высоким сродством к электрону. Это способствует особой склонности пиридина к реакциям с нуклеофильными реагентами
(SN-реакции). Нуклеофил атакует α- положение (2).
• Классическим примером такой реакции является
реакция Чичибабина . В этой реакции пиридин обрабатывают амидом натрия при нагревании в
N,N-диметиланилине или толуоле в качестве растворителя. Подобно протекает и реакция с литийорганическими соединениями.
• Однако реакция с КОН протекает лишь в очень ж. у.
NaNH2 |
|
|
(C H N(CH ) )to |
N NH2 |
|
6 5 |
3 2 |
2-аминопиридин
|
C6H5Li |
|
N |
110оС, толуол |
N С6H5 |
пиридин |
|
2-фенилпиридин |
KOH |
|
350-400oC |
N OH |
|
2-гидроксипиридин |
4.Окисление
•Пиридин и его гомологи подобно третичным аминам при действии надкислот легко окисляются по N с образованием соответствующих N- оксидов.
CH3COOH/ H2O2
N |
или |
N |
|
||
пиридинC6H5COOH/ H2O2 |
O |
|
|
пиридин- |
N-оксид