Cтраница 1
Основность 3-галогенпиридинов должна быть понижена за счет чистого - / - эффекта ( 9), который должен уменьшаться с увеличением атомного номера галогена, так что при переходе от фтор-к иодпроизво дному можно ожидать увеличения основности. Эти предсказания здесь оправдываются лучше, чем в ряду бензойной кислоты, но не столь хорошо, как в ряду анилина. В 2-галогенпи-ридинах - / - эффект должен проявляться сильнее, чем в 3-изо-мерах, но он должен частично компенсироваться Af - эффектом ( как в формуле 8), увеличивающим основность. Эти предсказания по большей части оправдываются, хотя относительное значение М - эффекта здесь несколько меньше, чем в ароматических соединениях. [1]
В 3-галогенпиридинах, где протон легче отщепляется из положения 4, генерируется исключительно 3 4-дегидро-лиридин ( 123), а в 2-галогеннафталинах из-за более высокого лорядка связей С-Ср ( см. разд. [2]
Можно было ожидать, что 3-галогенпиридины ( 3) будут давать как 2 3 -, так и 3 4-дегидропиридины. Тот факт, что 3-галогенпиридины превращаются в дегидрогетарен с отщеплением галогенид-иона и протона от С-4, а не от С-2, может быть сопоставлен с данными по дейтерообмену в дейтерированном 3-хлорпиридине, показавшими13, что более легко обменивается протон при С-4, а не при С-2. Инертность водорода при С-2 может быть понята, если учесть, что переходное состояние, возникающее при депротонировании по С-2, имеет явно выраженный карбанионный характер, а образованию карбаниона по С-2 сильно мешает отталкивание за счет свободной пары электронов на азоте. [3]
Если сравнить ход аминирования N-окисей 3-галогенпиридинов ( 31) и самих 3-галогенпиридинов ( 3), то можно заметить, что они совершенно различны. [4]
Несмотря на инертный в общем характер 3-галогенпиридинов, в жестких условиях они все же могут вступать в некоторые реакции. [5]
Если сравнить ход аминирования N-окисей 3-галогенпиридинов ( 31) и самих 3-галогенпиридинов ( 3), то можно заметить, что они совершенно различны. [6]
Обычно галоген, находящийся в положении 2 и 4, принято считать более ре-акционноспособным, чем галоген в 3-галогенпиридине. Удивительно, однако, что превращение 2-бромпиридина в 2-аминопиридин протекает труднее, чем соответствующее превращение 3-бромпиридииа. При этой температуре упругость пара аммиака достигает значительной величины, и это обстоятельство ограничивает применимость реакции. [7]
Можно было ожидать, что 3-галогенпиридины ( 3) будут давать как 2 3 -, так и 3 4-дегидропиридины. Тот факт, что 3-галогенпиридины превращаются в дегидрогетарен с отщеплением галогенид-иона и протона от С-4, а не от С-2, может быть сопоставлен с данными по дейтерообмену в дейтерированном 3-хлорпиридине, показавшими13, что более легко обменивается протон при С-4, а не при С-2. Инертность водорода при С-2 может быть понята, если учесть, что переходное состояние, возникающее при депротонировании по С-2, имеет явно выраженный карбанионный характер, а образованию карбаниона по С-2 сильно мешает отталкивание за счет свободной пары электронов на азоте. [8]
Фторпиридин при реакции с грег-бутилатом калия в диме-тилсульфоксиде образует только 3-грег-бутоксипиридин. При аналогичной реакции из других 3-галогенпиридинов снова возникает смесь 3 - и 4-изомеров. [9]
Замещение галогена на амино - ( или замещенную амино -) группу при реакции с соответствующим амид-ионом идет по механизмам АЕ и ЕА. Галогенпиридины, очевидно, реагируют только по схеме АЕ [177], но для 3-галогенпиридинов ( за исключением 3-фторпиридина) более обычен механизм ЕА ( см. разд. Реакция 3-фторпиридина и 4-галогенпиридинов с амид-ионом идет конкурентно по механизмам АЕ и ЕА; эти превращения также обсуждаются в разделе 16.1.5. Замещенные галогенпиридины реагируют с амид - и замещенными амид-ионами еще сложнее, с целым рядом перегруппировок, которые обсуждаются в разд. [10]
Замещение галогена на амино - ( или замещенную амино) группу при реакции с соответствующим амид-ионом идет по механизмам АЕ и ЕА. Галогенпирндпны, очевидно, реагируют только по схеме АЕ [177], но для 3-галогенпиридинов ( за исключением 3-фторпиридина) более обычен механизм ЕА ( см. разд. Реакция 3-фторпирпдина и 4-галогенпиридннов с амид-ионом идет конкурентно по механизмам АЕ и ЕА; эти превращения также обсуждаются в разделе 16.1.5. Замещенные галогенпиридины реагируют с амид - и замещенными амид-ионами еще сложнее, с целым рядом перегруппировок, которые обсуждаются в разд. [11]
Было обнаружено, что дегидрогетарены с четвертичным атомом азота в качестве гетероатома, например N-оксиды, являются крайне интересными веществами. Их получение и реакции сильно отличаются от таковых для соединений с третичным атомом азота. Поскольку как 2 3 -, так и 3 4-дегидро - Ы - оксиды имеют дополнительную связь, так же как это имеет место в дегидроаренах, то их свойства не очень отличаются от свойств последних. Вполне вероятно, что 3-галогенпиридин - М - оксиды при обработке основаниями образуют 2 3-дегидропиридин - М - оксид, в то время как 3-галогенпиридины при этом дают 3 4-дегидропиридин. [12]
Было обнаружено, что дегидрогетарены с четвертичным атомом азота в качестве гетероатома, например N-оксиды, являются крайне интересными веществами. Их получение и реакции сильно отличаются от таковых для соединений с третичным атомом азота. Поскольку как 2 3 -, так и 3 4-дегидро - Ы - оксиды имеют дополнительную связь, так же как это имеет место в дегидроаренах, то их свойства не очень отличаются от свойств последних. Вполне вероятно, что 3-галогенпиридин - М - оксиды при обработке основаниями образуют 2 3-дегидропиридин - М - оксид, в то время как 3-галогенпиридины при этом дают 3 4-дегидропиридин. [13]
Данные о возможности образования 2 3-дегидрогетаренов гораздо более скудны. Эти интермедиа отличаются от дегидро-аренов тем, что в них орбитали электронов дополнительной связи взаимодействуют со свободной парой электронов гетероатома. В этих случаях обычные методы обнаружения дегидроароматиче-ских систем часто отказывают. Так, метод, основанный на реакции циклоприсоединения, часто дает очень низкие выходы продуктов, а на метод, основанный на реакции присоединения оснований по тройной связи, также нельзя опираться, ибо он слишком избирателен. Более того, галогенгетарены, такие как образующиеся из 3-галогенпиридинов, под действием оснований превращаются не в 2 3 -, а в 3 4-дегидропроизводные. Поэтому не удается использовать метод изучения смесей продуктов реакции из 2 - и 3-галоген-производных, по составу которых можно было бы доказать существование общего интермедиата. Поэтому другие механизмы реакций, такие, как присоединение-отщепление или путь через 2 6-дегидропиридин, не могут быть исключены. При обработке производных 2-галогенпиридинов или 4-галогенпиридинов основаниями возникают новые осложнения из-за наличия нескольких других побочных реакций: миграции галогена, трансформации пиридинового цикла в пиримидиновый или пиррольный и трансформации пиримидинов в сшш-триазины и имидазолы. Желательно получить дополнительные данные с использованием изотопов ( помимо того единичного исследования, которое выполнено этим способом), которые доказывали бы существование интермедиатов 2 3-дегидротипа в химии пиримидина. [14]