Н.А. Тюкавкина - Органическая химия (1125793), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Гофманом (1850) и носит название реакции Гофмана. В результате алкилирования первичные амины превращаются во вторичные, а вторичные — в третичные. Третичные амины также способны подвергаться алкилированию за счет наличия неподеленной пары электронов у атома азота, превращаясь при этом в чегвертичные аммониевые соли. Этот метод наиболее широко применяется для синтеза вторичных и третичных аминов, содержащих разные углеводородные радикалы. Реакция протекает по механизму нуклеофильного замещения.
В качестве нукпеофила выступает молекула амина, атакующая неподеленной парой электронов атома азота атом углерода галогеналкана (электрофильный центр). На первой стадии реакции первичный амин превращается во вторичный. Образующийся при этом галогеноводород дает с получаемым амином соответствующую аммониевую соль. нтняеорня ~ а* он,-я~, ° он -~ ~ом «я онЧ г он он~ Метмяанмн Иодметан днметняаммоннйноднд днметняамнн Ь 1снаннн он,'я~о~, он,-~ ~мяя,~~1г, (ояя„ -11снаааниа)' <- Трнменмамнн Трмметняаемоннйноднд (СНа)а ьт тСНв ! [(СНа)4 Н ~ ! Трнметняамнн Тетраметняам- ноннйноднд В результате взаимодействия этой соли с еще одной молекулой первичного амина, находящейся в реакционной среде, она превращается в свободныр вторичный амин. Вторичный амин далее алкилируется в третичйый, который в свою очередь превращается в четвертичную аммониевую соль.
Ацилирование. Амины ацилируют ангидридами, хлорангидридами и другими функциональными производными карбоновых кислот. В результате реакции амины превращаются в замещенные амиды карбоновых кислот. Реакция протекает по механизму нуклеофильного замещения, в роли нуклеофила выступаег амин, а замещение происходит у эрт-гибридизованного атома углерода функционального производного карбоновой кислоты (см. 8.К4.3). ( Ну»лалама ) С Наыыя С вЂ” Снэ — СаНв — ЙН вЂ” С Снэ + НС( С! а уноуоноа нналот» !амата»нанта Хлоаантмдрнд уноуоноа »молоты Аннлнн Ацетанилид является одним из первых синтетических жаропонижающих средств.
Некоторое время он применялся под названием «антифебрин» (от лат. апй — против и ГеЬпз — лихорадка). Сам антифебрин малотоксичен, но он медленно гидролизуется в организме в уксусную кислоту и анилин, являющийся сильным ядом. Амиды гидролизуются как в кислой, так и в щелочной среде, образуя исходный амин и карбоновую кислоту. Реакция ацилирования играет очень важную роль в химии аминов. Она используется как метод з а щ и т ы аминогруппы от нежелательных реакций. Чтобы гюнять защитную роль ацилнрования, необходимо сравнить электронное строение амина и амида.
В молекуле амида атом азота участвует в р,к-сопряжении с двойной связью С=О (проявляет +М-эффект). Поэтому электронная плотность на атоме азоч» амида оказы- ;. Го П-Сня-ЙН-Ск Зад«иве 6.9. Какие продукты могут быть получены при действии на 'пропиламин бромэтаном? Налипппе схемы реакций н назовите все получающиеся соединения. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ч ин * нк ~я инл х РЕАКЦИИ АМИНОВ НАН НУНЛЕОФИЛЬНЫХ РЕАГЕНТОВ Алннлированив Г ч чч ч' ны ч чн л' -ннм Вторичный анин Аинлированив ~~0 ч — чч + л' — ч ч-чн-~-ч з 2 С1 -НС~ Рис. 6.1. Важнейшие реакции первичных аминов. лается ниже, чем в случае амина.
Это приводит к снижению нуклеофильных свойств амидного атома азота. Кроме того, для аминов характерны реакции взаимодействия с альдегндами и кетонами 1см. 7.4.1). Важнейшие химические свойства аминов представлены на рис. 6.1. 6.1.4.3. Реакции аминов с участием углеводородного радикала В ароматических аминах аминогруппа за счет положительного мезомерного эффекта является электронодонором по отношению к бензольному кольцу и повышает его реакционную способность в реакциях электрофильного замещения. Поэтому ароматические амины, как и фенолы, легче вступают в реакции электрофильного замещения, чем бензол.
Аминогруппа является орр1ентантом 1рода и направляет атаку электрофильного реагента в оршо- и апра-положения бензольного кольца. Галогеиирование. Прн действии на анилин бромной воды образуется 2,4,6-триброманилин. Поскольку бромирование анилина проходит количественно, а образующийся триброманилин плохо растворим в воде и выпадает в осадок, эту реакцию используют для обнаружения анилина.
И4 Вт вв Амилии злаб-Трибромвнилин Сульфнрование. Прн взаимодействии анилина с серной кислотой преимущественно образуется лара-изомер. унАминобензолсульфокислоту часто называют сул ьф ан аловой кислотой. Анилин и-Аминобенлолсульеонислоти (сульбениловлл виснете) В молекуле сульфаниловой кислоты одновременно присутствуют сульфогруппа — ЯО,Н и аминогруппа, поэтому сульфаниловая кислота существует в виде внутренней соли (протон кислотной группы переходит к оснбвному центру). Сульфаниловая кислота является важным промежуточным продуктом в синтезе лекарственных веществ и красителей.
Сульфашшамиды. Сульфаниламиды прсдс~авляюг собой большую группу хилтноьерапеаптческих лекарсгаенных препаратов ангибактериалыюго действия. Нс своей химической структуре сульфаниламиды являются замешенными амидами сульфанилсвай кислоты. Ниже приведена общая формула и даа типичных представителя сульфаниламидных препаратов —— сульфаднмеюксиц и этазол, у эгт~х и многих других сульфшщламндов заместители а амидиой группе имеют гстероциклическую природу. Обмел Вернула сульалнилмииАОе ЗАЩИТА АМИНОГРУППЫ сананна + с -нсг Анатнлилорил ~ ОУЛЬФОХЛОРИРСЗАНИЕ снаснн снасйн с ~ ~ + нс Ва с1 О -Н,С ВСяС1 и -Н-Ааатилаинноааиааи- сульфоллория Аивтанилиа Хлорсуиьаоисаал иимюта снзссн снасс + ННЗ ЗсаС1 СНЯТИЕ АЦЕТИЛЬ НОЙ ЗАУЦУУУЫ д О О санн, Рнс.
6.2 Синтез стрептоцида. Объяснение в тексте. 216 Исходным соединением лля синтеза сульфаниламидов служит аннлин. Приведем в качестве примера схему синтетическобз получения из анилнна одгюго из самых простых сульфаниламидных препаратов — белого стрептоцида гсульфанилам|ща, рис. 6.2). Вначале анилин преарщцщот в ацеганилид, чтобы зацагппь амииогруппу (сзадия 1). На слелующей сталин ацетаннлщг подвергают сульфохлорированию; сульфохлорироаанне — одна нз разновидностей ра~кции сульфирования, прагекаег по механизму злектрофильного замещения и приводит преимущественно к лара-изомеру. На третьей стадии полученный сульфохлорид обрабатывают аммиаком, при этом происходит нуклеофильное замещение галогена на аминогруппу.
Используя на этои стадии различные первичные амины, получают. друпте многочисленные сульфаниламидные препараты. На последней сидни киелотиым гндролнзом удаляют ацетнльную защиту и получают конечный продукт; Сульфаитпамцды — одна нз немногих групп лекарственных соединений, с довольно хорошо изученным мехшшзмом действия иа молекулярном уровне.
Сульфаннламиды, являясь антэтметаболв1тами и-аминобензойной кислоты, блокирукп биосинтез патогенными микроорганизмами необходимой для их нормального развтпия и размножения фолневой кисдстгы (витамина В„или В,). Сульфаннламнды имеют сходные геометрические параметры с л-аминобензойной кислотой, что позволяет им встраиваться вместо последней в схему бтюсшпсза фолиевой кислоты на стадии образования птсроевой кислоты. Образовавшийся таким образом аномальный сульфаниламвшный аналог птероеаой кислоты из-за отсутствия в нем карбоксильной группы и низкои ацилирующей способности сульфамидной группы не может присоединять к себе остаток глутамнновой кислот.ы и образовывать соответствующий аналог фолисвой кислоты. )ч 8 — мнэ аяв л — О,ббнм — -о ~ Нзи~ Н а,онмжю Оатвтак л-вминабон- Оатвток оътвминавой войной «иалоты КИСЛОТЫ В процессе синтеза фолневой кислоты сульфаииламиды конкурируют с тнамннобеизойиотй кнслотой, следовательно.
лля того чтобы доминировал процесс образования аномальной птероевой кислоты, необходиью создать в организме высокую концентрацию сульфаииламнда, поэтому зерапевтические дозы сульфаниламндов довольно высоки, до 7 г в суп ки. По этой же причине не рекомендуется в процессе лечения сульфаниламидами применять анестетнки новокаин и аиесзезни (см. ! Вйй), которые прн гидролизе образуюг л-амииобензойную кислоту, создавая, таким образом, нежелательную коикуренцшо сульфаииламциным препаратам.
6Л.б. ОТДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ Метнламин СН,Х̈́— газ, напоминающий по запаху аммиак, хорошо растворим в воде. Применяется наряду с днметиламином в кожевенной промышленности. Метил-, диметил- и триметиламины используются в синтезе лекарственных веществ. Триметиламин (СН,),Х вЂ” газ, обладающий неприятным, очень навязчивым запахом, который долго сохраняется кожей и волосами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
