cuprins ș ț ș - teclu.chem.uaic.ro · în poziția 5 sau 8. exemple sunt sulfonarea și...

Curs 09 Ch.Heterociclurilor Inele de 6 atomi mono- și poliheteroatomice

1

CuprinsIV.2. Compuși piridinici cu grupe funcționale .................................................................. 2

V. Benzopiridine .................................................................................................................... 3

V.1. Chinolina (benzo-(b)piridina) .................................................................................... 3

V.2. Izochinolina (benzo-(c)piridina) ................................................................................ 6

V.3. Acridina (dibenzopiridina) ......................................................................................... 7

Inele de șase atomi poliheteroatomice ....................................................................................... 9

I. Azine ................................................................................................................................... 9

I.1. Oxazine și tiazine ......................................................................................................... 9

I.2. Diazine ....................................................................................................................... 12


2

IV.2.Compușipiridinicicugrupefuncționale

a) Hidroxipiridine

b) Aminopiridine

c) Acizi piridin – carboxilici

d) Piridoxina (adermina, vitamina B6)

Este un derivat de piridină și anume – 2-metil-3-hidroxi-4,5-dihidroximetilpiridina.

Se găsește în tărâța orezului, are acțiune antiradiantă și este un bun protector în

combaterea radiațiilor.

Alte două substanțe înrudite cu piridoxina sunt piridoxamina și piridoxalul.

Piridoxamina se obține prin tratarea eterului monometilic al piridoxinei cu amoniac.

Piridoxalul rezultă prin oxidarea piridoxinei cu KMnO4.

Perechea piridoxal – piridoxamina sub formă de fosfați joacă în organism rolul de

cotransaminază ce intervine în degradarea aminoacizilor prin transaminare (vezi aminoacizi).

e) Piperidina (hexahidropiridina)

NH

piperidina

12

3

45

6

Metode de preparare

Prin reducerea piridinei cu Na și alcool, Sn și HCl sau catalitic.


3

Prin reducerea sărurilor cuaternare de piridiniu.

Prin încălzirea clorhidratului pentametilendiaminei (vezi sinteza piridinei).

Adiția aminelor primare la esteri acrilici. Se obțin cetone ale piperidinei denumite

piperidone.

Prin tratarea cianurii de benzil cu N-metil-di-(-cloretil)amină se obține dolantina,

medicament cu acțiune analgezică similară cu a morfinei dar mult mai puțin toxică. Se

administrează în ameliorarea durerilor bolnavilor de cancer.

Piperidina este un lichid incolor cu miros de piridină, este miscibilă cu apa și

solvenții organici în orice proporție. Este o bază tare comparabilă cu aminele alifatice

secundare.

Caracterul chimic este și el asemănător aminelor secundare: cu acid azotos formează

nitrozamine, poate fi alchilată și acilată la atomul de azot.

V.Benzopiridine

V.1.Chinolina(benzo‐(b)piridina)


4

Metode de preparare

Sinteza Skraup se realizează prin tratarea anilinei cu glicerină și H2SO4 în prezența

unor oxidanți slabi (FeCl3, As2O5, C6H5-NO2). În cursul reacției se formează acroleina

care reacționează apoi sub forma unei baze Schiff cu anilina.

- C6H5NH2 NN

H

CH2

CC

HNC6H5

H

HH

NH

CH2-2 [H]

oxidare

dihidrochinolina chinolina

Sinteza Daebner – Miller. Este o variantă a sintezei Skraup și conduce la derivați de

chinolină. Se produce prin tratarea compușilor carbonilici nesaturați cu anilină în

cataliză acidă (HCl cu adaos de ZnCl2). Dacă se folosește în reacție aldehida crotonică

se obține ca produs final 2-metilchinolina.

+N

- H2O

CH

CH

HC O NH2 N

H

CH

CH2HC

O

N

H

CH

CH2C

OH H

N

H

CH

CC

OHH

HH

-2 [H] 2-metilchinolina(chinaldina)

CH3

CH3 CH3 CH3

CH3

aldehidacrotonica

Dacă se folosește în reacție metil vinil cetona se obține în final 4-metilchinolina.

Sinteza Friedlunder constă în tratarea o-aminobenzaldehidei cu aldehidă acetică în

prezență de NaOH.


5

Prin tratarea acidului isatinic cu diverse cetone. Dacă se folosește acetofenona rezultă

atofanul, medicament administrat în tratamentul gutei.

Prin deshidratarea și ciclizarea acidului o-aminocinamic se obțin derivați hidroxilați ai

chinolinei.

Proprietăți fizice

Este o substanță lichidă, miscibilă cu apa și solvenții organici. În stare pură este incoloră,

impură are culoare galbenă.

Proprietăți chimice

Bazicitatea: este o bază mai slabă decât piridina, cu acizii tari formează săruri, iar cu

halogenurile de alchil săruri cuaternare.

N

HX

CH3I

N

H

N

CH3

X

I

sare de chinoliniu

iodura de N-metilchinoliniu

Substituția electrofilă are loc în condiții energice și ea se produce la nucleul benzenic

în poziția 5 sau 8. Exemple sunt sulfonarea și nitrarea.


6

Substituția nucleofilă se realizează ușor și are loc în poziția 2 a nucleului piridinic din

chinolină.

Na

- NaHNaNH2

N

N

2-aminochinolina

KOHH

H

NH2 N NH2

K

- KHN

2-hidroxichinolina

H

OH N OH

Hidrogenarea se realizează inițial în nucleul piridinic rezultând tetrahidrochinolina.

Hidrogenarea energică pe catalizator de nichel conduce la decahidrochinolina.

N NH

2 H2

NH

3 H2/ Ni

chinolina tetrahidrochinolina decahidrochinolina

V.2.Izochinolina(benzo‐(c)piridina)

Intră în constituția unor alcaloizi importanți cum ar fi papaverina și morfina (vezi

alcaloizi).

Metode de preparare

Prin ciclizarea -feniletilaminelor N-acilate în prezență de P2O5 urmată de

dehidrogenare catalitică.

Condensarea -feniletilaminei cu aldehidă formică în prezență de HCl și P2O5.

Intermediarul format este dehidrogenat catalitic ulterior.

Condensarea unei aldehide aromatice cu acetalul aminoacetaldehidei.


7

Proprietăți

Este un lichid incolor cu miros slab de piridină, este miscibilă cu apa și solvenții

organici.

Formează săruri cu acizii tari și săruri cuaternare cu halogenurile de alchil întocmai ca

și chinolina (vezi chinolina).

Substituția electrofilă se produce de preferință în nucleul benzenic.

- H2OH2SO4

N

N

N

acid izochinolin-5-sulfonic

5-nitroizochinolina

NO2

- H2OHNO3

SO3H

Substituția nucleofilă se produce ușor și are loc în poziția 1 a nucleului izochinolinic

(poziția 2 din inelul piridinic).

V.3.Acridina(dibenzopiridina)

Se găsește în gudroanele cărbunilor de pământ și anume în fracțiunea care conține

antracen și fenantren.

Metode de preparare


8

Prin piroliza benzilanilinei. Ca produs secundar se formează fenantridina.

Prin tratarea difenilaminei cu acizi carboxilici în prezența ZnCl2 anhidre. Cu acid

formic se obține acridina, iar cu acizi superiori derivați substituiți în poziția 9 a

acridinei.

Folosind ca produs inițial acidul o-clorobenzoic și anilina se obține intermediar acidul

N-fenilantranilic care se ciclizează sub influența H2SO4 la acridona.

Proprietăți

Este un produs solid galben deschis solubil în solvenți organici.

Prin reducere trece în 9,10-dihidroacridină (acridan).

Prin oxidare formează acid acridinic.

Cu halogenurile de alchil dă săruri cuaternare.


9

Dintre derivații mai importanți ai acridinei amintim:

Aterbina medicament antimalaric.

Coloranți acridinici. Rezultă prin introducerea de grupări auxocrome în molecula

acridinei. Exemple sunt galbenul de acridină și acriflavina.

Aceștia au acțiune bacteriostatică și sunt administrați în cazul infecțiilor streptococice.

Ineledeșaseatomipoliheteroatomice

I.Azine

Sunt combinații heterociclice cu șase atomi care conțin doi sau mai mulți

heteroatomi, dintre care cel puțin unul este azotul.

Se disting: oxazine (conțin O și N); tiazine (conțin S și N); diazine (conțin doi

atomi de N). Se cunosc și sisteme heterociclice ce conțin nuclee benzenice condensate cu

nuclee azinice.

I.1.Oxazineșitiazine

I.1.1. Fenoxazina (dibenzo-1,4-oxazina)

Metode de preparare:


10

Încălzirea o-aminofenolului cu clorhidratul său la 250°C.

Condensarea o-aminofenolului cu pirocatehina în cataliză acidă.

Proprietăți:

Este un produs solid, incolor, solubil în apă, alcool și eter. Cu acizii tari, în prezența unor

oxidanți (FeCl3, Br2, H2O2) fenoxazina se transformă în săruri de fenoxaziniu.

Sărurile de fenoxaziniu prin tratare cu NaOH formează inițial o pseudobază care oxidată

conduce la fenoxazonă de culoare galbenă.

I.1.2. Fenotiazina (dibenzo-1,4-tiazina)

Se obține prin tratarea difenilaminei cu sulf în prezența unor cantități mici de iod la

250°C.

Prin oxidarea fenotiazinei în cataliză acidă se obțin săruri de fenotiaziniu.


11

De la fenotiazină derivă unele medicamente și coloranți. Dintre aceștia largactilul

este un medicament cu acțiune tranchilizantă administrat în tratarea psihozelor și nevrozelor.

Dintre coloranți, mai cunoscut este albastru-metilen. În sinteza sa se obține

intermediar o indamină prin oxidarea unui amestec de NN-dimetil-p-fenilendiamină, sub

formă de sare la grupa dimetilamino, cu dimetilanilină. Indamina formată reacționează apoi

cu H2S, etapă urmată de oxidări succesive.

Se folosește în tehnica bacteriologică pentru a colora anumiți germeni patogeni cum

sunt gonococii și bacilii holerei și ai tuberculozei. Se mai utilizează ca dezinfectant slab

extern pentru afecțiuni ale pielii și mucoaselor.


12

I.2.Diazine

Sunt compuși heterociclici cu doi atomi de azot în pozițiile 1,2-, 1,3- și 1,4- denumiți uzual

piridazină, pirimidină și respectiv pirazină.

I.2.1. Piridazina (1,2-diazina)

Metode de preparare:

Condensarea combinațiilor 1,4-dicarbonilice (saturate sau nesaturate) cu hidrazină.

Tratarea esterilor acizilor -cetonici cu hidrazina.

Folosind ca produs inițial anhidrida maleică și hidrazina.

CHC

HCC

O

anhidridamaleica

- H2O

O

O

NH2

NH2+

NH

NH

O

O

N

N

OH

OH

N

N

Cl

Cl

N

N

POCl3 H2/ Ni-2 HCl

Structură și reactivitate

Prezența atomilor de azot în inelul piridazinic produce o dezactivare generală a

nucleului. Piridazina poate prezenta două structuri Kekule (1 și 2) și patru structuri cu sarcini

despărțite (3-6).


13

Structurile cu sarcini despărțite explică inerția acestui compus față de reactanții

electrofili.

Piridazina este stabilă și față de reactanții oxidanți și reducători. Acizii piridazin

carboxilici se decarboxilează ușor prin încălzire până la punctul de topire.

cuprins ș ț ș - teclu.chem.uaic.ro · în poziția 5 sau 8. exemple sunt sulfonarea și...

Documents