Шестичленные гетероциклы. Пиридин C5H5N – простейший шестичленный ароматический гетероцикл с одним атомом азота

Пиридин C5H5N – простейший шестичленный ароматический гетероцикл с одним атомом азота. Его можно рассматривать как аналог бензола, в котором одна группа СН заменена на атом азота:

По электронному строению пиридин напоминает бен­зол. Все атомы углерода и атом азота находятся в состоянии sp2-гибридизации. Шесть электронов (по одному от каждого атома), находящихся на негибридных орбиталях, образуют π-электронную ароматическую систему. Из трех гибридных орбиталей атома азота две вступают в образование σ-связей C-N, a третья содержит неподеленную пару электронов.

Пиридин – бесцветная жидкость, немно­го легче воды, с характерным неприятным запахом; с водой смеши­вается в любых отношениях.

Пиридин выделяют из каменноугольной смолы, в ко­торой его содержание 0,08%. В лабораторных условиях пиридин можно синтезировать из синильной кислоты и ацетилена:

Химические свойствапиридина определяются наличием арома­тической системы и атома азота с неподеленной электронной парой.

1. Основные свойства. Пиридин – более слабое основание, чем алифатические амины b = 1,7-10-9). Его водный раствор окрашива­ет лакмус в синий цвет:

При взаимодействии пиридина с сильными кислотами образуют­ся соли пиридиния:

1. Основные свойства. Пиридин – более слабое основание, чем алифатические амины b = 1,7-10-9). Его водный раствор окрашива­ет лакмус в синий цвет:

2. Ароматические свойства. Подобно бензолу, пиридин вступает в реакции электрофильного замещения, однако его активность в этих реакциях ниже, чем бензола, из-за большой электроотрицательности атома азота. Пиридин нитруется при 300 °С с низким выходом:

Атом азота в реакциях электрофильного замещения ведет себя как заместитель 2-го рода, поэтому электрофильное замещение проис­ходит в мета-положение.

В отличие от бензола, пиридин способен вступать в реакции нуклеофильного замещения, поскольку атом азота оттягивает на себя электронную плотность из ароматической системы, и орто- и пара- положения по отношению к атому азота обеднены электронами. Так, пиридин может реагировать с амидом натрия, образуя смесь орто- и пара аминопиридинов (реакция Чичибабина):

3. При гидрировании пиридина образуется пиперидин, который представляет собой циклический вторичный амин и является гораз­до более сильным основанием, чем пиридин:

4. Гомологи пиридина по свойствам похожи на гомологи бензола. Так, при окислении боковых цепей образуются соответствующие карбоновые кислоты:

Никотиновая кислота и ее амид – важные лекарственные препара­ты (витамин РР).

ПиримидинC4H4N2– шестичленный гетероцикл с двумя ато­мами азота. Его можно рассматривать как аналог бензола, в котором две группы СН заменены на атомы N:

Благодаря наличию в кольце двух электроотрицательных атомов азота, пиримидин еще менее активен в реакциях электрофильного замещения, чем пиридин. Его основные свойства также выражены слабее, чем у пиридина.

Основное значение пиримидина состоит в том, что он является родоначальником класса пиримидиновых оснований.








Дата добавления: 2015-08-08; просмотров: 759;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.