Microsoft Word - Curs09

Transcriere

1 Cuprins IV.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... 9 I. Azine... 9 I.1. Oxazine și tiazine... 9 I.2. Diazine

2 IV.2. Compuși piridinici cu grupe funcționale a) idroxipiridine 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 KMnO 4. 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) piperidina Metode de preparare Prin reducerea piridinei cu a și alcool, Sn și Cl sau catalitic. 2

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 -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) 3

4 Metode de preparare Sinteza Skraup se realizează prin tratarea anilinei cu glicerină și 2 SO 4 în prezența unor oxidanți slabi (FeCl 3, As 2 O 5, C 6 5 -O 2 ). În cursul reacției se formează acroleina care reacționează apoi sub forma unei baze Schiff cu anilina. C 6 5 C C C 2 oxidare C 2 -C [] 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 (Cl cu adaos de ZnCl 2 ). Dacă se folosește în reacție aldehida crotonică se obține ca produs final 2-metilchinolina. O C C 3 C + C C O 2 aldehida crotonica O O C C C 2 C C C C - 2 O 3 C 3 C 3 C 3-2 [] 2-metilchinolina (chinaldina) C 2 C 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 ao. 4

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. X C 3 I X C 3 I sare de chinoliniu iodura de -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. 5

6 Substituția nucleofilă se realizează ușor și are loc în poziția 2 a nucleului piridinic din chinolină. a 2 KO a K 2 -a 2 2-aminochinolina O -K O 2-hidroxichinolina idrogenarea se realizează inițial în nucleul piridinic rezultând tetrahidrochinolina. idrogenarea energică pe catalizator de nichel conduce la decahidrochinolina /i 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 -acilate în prezență de P 2 O 5 urmată de dehidrogenare catalitică. Condensarea -feniletilaminei cu aldehidă formică în prezență de Cl și P 2 O 5. Intermediarul format este dehidrogenat catalitic ulterior. Condensarea unei aldehide aromatice cu acetalul aminoacetaldehidei. 6

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. SO 3 2 SO 4-2 O acid izochinolin-5-sulfonic O 2 O 3-2 O 5-nitroizochinolina 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 7

8 Prin piroliza benzilanilinei. Ca produs secundar se formează fenantridina. Prin tratarea difenilaminei cu acizi carboxilici în prezența ZnCl 2 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 -fenilantranilic care se ciclizează sub influența 2 SO 4 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. 8

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. Inele de șase atomi 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 ); tiazine (conțin S și ); diazine (conțin doi atomi de ). Se cunosc și sisteme heterociclice ce conțin nuclee benzenice condensate cu nuclee azinice. I.1. Oxazine și tiazine I.1.1. Fenoxazina (dibenzo-1,4-oxazina) Metode de preparare: 9

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 (FeCl 3, Br 2, 2 O 2 ) fenoxazina se transformă în săruri de fenoxaziniu. Sărurile de fenoxaziniu prin tratare cu ao 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. 10

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 -dimetil-p-fenilendiamină, sub formă de sare la grupa dimetilamino, cu dimetilanilină. Indamina formată reacționează apoi cu 2 S, 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. 11

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. O C C O C C O anhidrida maleica O O O O O POCl 3 Cl Cl 2 /i -2 Cl 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). 12

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. 13