I bob. Getrosiklik brikmalar haqida umumiy tushuncha getrosiklik brikmalar 6

1.2 Getrosiklik brikmalarning kimyoviy va fizik xossalri

Ko'pchilikdan farqli o'laroq ominlar, indol emas Asosiy: xuddi shunday pirol, halqaning aromatik xususiyati degani yolg'iz juftlik protonlash uchun azot atomidagi elektronlar mavjud emas. Kabi kuchli kislotalar xlorid kislota mumkin, ammo, protonatlash indol. Indol, asosan, N1 emas, balki C3 da protonlanadi amin- molekula tashqarisida joylashgan qismining reaktivligi kabi benzol uzuk. Protonlangan shakl a ga ega pKa .63.6 dan. Ko'p indolik birikmalarning sezgirligi (masalan, triptaminlar) kislotali sharoitda ushbu protonatsiya kelib chiqadi.
Elektrofil almashtirish
Indol uchun eng reaktiv holat elektrofil aromatik almashtirish C3, ya'ni 10 ga teng13 nisbatan reaktiv marta benzol. Masalan, u triptofan aminokislota biosintezida fosforillangan serin bilan alkillanadi. Vilsmayer - Xak formilatsiya indol[21] xona haroratida faqat C3 da sodir bo'ladi.
Indolning Vilsmeyer-Haak formillanishi
Pirol halqa indolning eng reaktiv qismi bo'lganligi sababli, karbotsiklik (benzol) halqaning elektrofil o'rnini bosishi odatda N1, C2 va C3 o'rnini bosgandan keyingina sodir bo'ladi. E'tiborga loyiq istisno, elektrofil o'rnini bosuvchi C3ni protonatsiyalash uchun etarli darajada kislotali sharoitda amalga oshirilganda yuz beradi. Bunday holda, C5 elektrofil hujumining eng keng tarqalgan joyidir.
Gramin, foydali sintetik qidiruv mahsulot, a orqali ishlab chiqariladi Mannich reaktsiyasi bilan indol dimetilamin va formaldegid. Bu indol-3-sirka kislotasi va sintetik triptofanning kashfiyotchisi.
Gramolni indoldan sintezi
N-H kislotaligi va indomet organik anion komplekslari
N-H markazida p borKa 21 ning DMSO, shuning uchun juda kuchli asoslar kabi natriy gidrid yoki n- butil lityum va to'liq suvsiz sharoitlar talab qilinadi deprotonatsiya. Natijada organometalik hosilalar ikki xil reaksiyaga kirishishi mumkin. Ko'proq ionli kabi tuzlar natriy yoki kaliy birikmalar reaksiyaga kirishishga moyil elektrofillar azot-1 da, ko'proq kovalent magniy birikmalari (indol Grignard reaktivlari) va (ayniqsa) rux komplekslar uglerod 3 da reaksiyaga kirishishga moyil (quyidagi rasmga qarang). Shunga o'xshash tarzda, qutbli aprotik erituvchilar kabi DMF va DMSO azotga qarshi hujumni afzal ko'radi, ammo qutbsiz erituvchilar toluol C3 hujumini qo'llab-quvvatlang.
Indol anionining hosil bo'lishi va reaktsiyalari
Uglerod kislotaligi va C2 ​​litiylanishi
N-H protonidan keyin C2dagi vodorod indoldagi keyingi kislotali proton hisoblanadi. Reaktsiyasi N- bilan himoyalangan indollar butil lityum yoki lityum diizopropilamid lititatsiyaga faqat C2 holatida olib keladi. Keyinchalik bu kuchli nukleofil boshqa elektrofillar bilan ishlatilishi mumkin.
Indolning 2-pozitsiyali litiyatsiyasi
Bergman va Venemalm, o'rnini bosmagan indolning 2 pozitsiyasini litiyalash usulini ishlab chiqdilar, Katritzkiy kabi.
Indolning oksidlanishi
Indolning elektronlarga boyligi tufayli u osonlikcha bo'ladi oksidlangan. Kabi oddiy oksidlovchilar N-bromosuktsinimid indolni tanlab oksidlaydi 1 ga oksindol (4 va 5).
Indolning N-bromosuktsinimid bilan oksidlanishi
Indolning tsiklli nashrlari
Faqat C2-C3 pi rishta ning indole qobiliyatiga ega tsikloiddition reaksiyalar. Molekulyar ichidagi variantlar ko'pincha molekulalararo siklo-nashrlarga qaraganda yuqori mahsuldorlikka ega. Masalan, Padva va boshq. buni ishlab chiqdilar Diels-Alder reaktsiyasi rivojlangan shakllantirish strixnin oraliq mahsulotlar. Bunday holda, 2-aminofuran bu dien, indol esa dienofil. Indollar shuningdek, molekula ichi [2 + 3] va [2 + 2] sikloidraksiyalarga uchraydi.
Indolning sikl versiyasiga misol
O'rtacha rentabellikga qaramay, indol hosilalarining molekulalararo siklo-nashrlari yaxshi hujjatlashtirilgan. Bir misol Piktet-Spengler reaktsiyasi o'rtasida triptofan hosilalari va aldegidlar, ning aralashmasini ishlab chiqaradigan diastereomerlar, pasayishiga olib keladi Yo'l bering kerakli mahsulot.
Gidrogenlash
Indollar imin subunitining gidrogenatsiyasiga sezgir.
Ko'pchilikdan farqli o'laroq ominlar, indol emas Asosiy: xuddi shunday pirol, halqaning aromatik xususiyati degani yolg'iz juftlik protonlash uchun azot atomidagi elektronlar mavjud emas. Kabi kuchli kislotalar xlorid kislota mumkin, ammo, protonatlash indol. Indol, asosan, N1 emas, balki C3 da protonlanadi amin- molekula tashqarisida joylashgan qismining reaktivligi kabi benzol uzuk. Protonlangan shakl a ga ega pKa .63.6 dan. Ko'p indolik birikmalarning sezgirligi (masalan, triptaminlar) kislotali sharoitda ushbu protonatsiya kelib chiqadi.
Elektrofil almashtirish
Indol uchun eng reaktiv holat elektrofil aromatik almashtirish C3, ya'ni 10 ga teng13 nisbatan reaktiv marta benzol. Masalan, u triptofan aminokislota biosintezida fosforillangan serin bilan alkillanadi. Vilsmayer - Xak formilatsiya indol[21] xona haroratida faqat C3 da sodir bo'ladi.
Indolning Vilsmeyer-Haak formillanishi
Pirol halqa indolning eng reaktiv qismi bo'lganligi sababli, karbotsiklik (benzol) halqaning elektrofil o'rnini bosishi odatda N1, C2 va C3 o'rnini bosgandan keyingina sodir bo'ladi. E'tiborga loyiq istisno, elektrofil o'rnini bosuvchi C3ni protonatsiyalash uchun etarli darajada kislotali sharoitda amalga oshirilganda yuz beradi. Bunday holda, C5 elektrofil hujumining eng keng tarqalgan joyidir.
Gramin, foydali sintetik qidiruv mahsulot, a orqali ishlab chiqariladi Mannich reaktsiyasi bilan indol dimetilamin va formaldegid. Bu indol-3-sirka kislotasi va sintetik triptofanning kashfiyotchisi.
Gramolni indoldan sintezi
N-H kislotaligi va indomet organik anion komplekslari
N-H markazida p borKa 21 ning DMSO, shuning uchun juda kuchli asoslar kabi natriy gidrid yoki n- butil lityum va to'liq suvsiz sharoitlar talab qilinadi deprotonatsiya. Natijada organometalik hosilalar ikki xil reaksiyaga kirishishi mumkin. Ko'proq ionli kabi tuzlar natriy yoki kaliy birikmalar reaksiyaga kirishishga moyil elektrofillar azot-1 da, ko'proq kovalent magniy birikmalari (indol Grignard reaktivlari) va (ayniqsa) rux komplekslar uglerod 3 da reaksiyaga kirishishga moyil (quyidagi rasmga qarang). Shunga o'xshash tarzda, qutbli aprotik erituvchilar kabi DMF va DMSO azotga qarshi hujumni afzal ko'radi, ammo qutbsiz erituvchilar toluol C3 hujumini qo'llab-quvvatlang.
Indol anionining hosil bo'lishi va reaktsiyalari
Uglerod kislotaligi va C2 ​​litiylanishi
N-H protonidan keyin C2dagi vodorod indoldagi keyingi kislotali proton hisoblanadi. Reaktsiyasi N- bilan himoyalangan indollar butil lityum yoki lityum diizopropilamid lititatsiyaga faqat C2 holatida olib keladi. Keyinchalik bu kuchli nukleofil boshqa elektrofillar bilan ishlatilishi mumkin.

Indolning 2-pozitsiyali litiyatsiyasi

Bergman va Venemalm, o'rnini bosmagan indolning 2 pozitsiyasini litiyalash usulini ishlab chiqdilar, Katritzkiy kabi.
Indolning elektronlarga boyligi tufayli u osonlikcha bo'ladi oksidlangan. Kabi oddiy oksidlovchilar N-bromosuktsinimid indolni tanlab oksidlaydi 1 ga oksindol (4 va 5).
Indolning N-bromosuktsinimid bilan oksidlanishi
Indolning tsiklli nashrlari
Faqat C2-C3 pi rishta ning indole qobiliyatiga ega tsikloiddition reaksiyalar. Molekulyar ichidagi variantlar ko'pincha molekulalararo siklo-nashrlarga qaraganda yuqori mahsuldorlikka ega. Masalan, Padva va boshq. buni ishlab chiqdilar Diels-Alder reaktsiyasi rivojlangan shakllantirish strixnin oraliq mahsulotlar. Bunday holda, 2-aminofuran bu dien, indol esa dienofil. Indollar shuningdek, molekula ichi [2 + 3] va [2 + 2] sikloidraksiyalarga uchraydi.
Indolning sikl versiyasiga misol. O'rtacha rentabellikga qaramay, indol hosilalarining molekulalararo siklo-nashrlari yaxshi hujjatlashtirilgan. Bir misol Piktet-Spengler reaktsiyasi o'rtasida triptofan hosilalari va aldegidlarning aralashmasini ishlab chiqaradigan diastereomerlar, pasayishiga olib keladi Yo'l bering kerakli mahsulot.
Indollar imin subunitining gidrogenatsiyasiga sezgir.
Indol gruppasiga kiradigan alkaloidlar
Indol alkaloidlari. Indol alkaloidlarini o‘simliklar olamida tarqalishi. Ajratib olish usullari. Fizostigmin, strixnin, rezerpin. Tuzilishi, xossalari va amaliy axamiyati.
Indol gruppasiga kiradigan alkaloidlar soni juda ko‘p bo‘lib, ulardan bir qanchasi meditsinada turli kasalliklarga davo qilishda qo‘llaniladi. Indol gruppasiga kiradigan alkaloidlar molekulalari faqat indol yadrosidan tashkil topgan bo‘lmay, balki bir qancha halqalar yig‘indisidan iborat bo‘lgan murakkab moddalardir.