Гетероциклические Соединения

Орг. Соединения, молекулы к-рых содержат циклы, включающие наряду с атомами углерода один или неск. Атомов др. Элементов (гетероатомов). Наиб. Значение имеют Т. Е., в цикл к-рых входят атомы N, О, S. К ним относятся мн, алкалоиды, витамины, антибиотики, прир. Пигменты. Они входят в виде структурных фрагментов в молекулы нуклеиновых к-т, белков и др. Г. С.-самый многочисленный класс орг. Соед., включающий ок. 2/3 всех известных прир. И синтетич. Орг. Веществ. Номенклатура. Согласно правилам номенклатуры ИЮПАК, для важнейших Г. С. Сохраняются их тривиальные назв., напр. Пиррол (ф-ла I), фуран (II), тиофен(III). Систематич. Назв. Моноциклич. Т. Е., содержащих в цикле от 3 до 10 атомов, образуют путем сочетания приставок, обозначающих гетероатомы (N-аза, О-окса, S-тиа, Р-фосфа и т.

П.), с корнями, к-рые для основных Г. С. Приведены в таблице. Степень гидрогенизации ненасыщ. Гетероцикла отражается в назв. С помощью корней или приставок "дигидро" (присоединены два атома водорода), "тетрагидро", "пергидро" и т. Д. Примеры систематич. Назв. Азиридин (IV), тиирен (V), тает (VI), 1,3-диоксолан (VII), пергидропиримидин (VIII). При построении назв. В-в, молекулы к-рых состоят из конденсиров. Циклов, в кач-ве основы используют назв. "старшего" цикла. При этом учитывается, что гетероцикл всегда старше карбоцикла, а среди гетероциклов предпочтение отдается циклам с большим числом членов. При одинаковом размере двух циклов старшинство определяется природой гетероатома (N > О > S). Связи в основном цикле обозначаются строчными латинскими буквами.

А-связи 1-2, b-связи 2-3 и т. Д. Напр., изомеры бензофурана наз. Бензо[b]фуран (IX) и бензо[с]фуран (X). В случае конденсации с карбоциклом, имеющим неравноценные положения, напр. С нафталиновым ядром, или с др. Гетероциклом связи "младшего" цикла нумеруются обычным образом, причем номера атомов "в месте конденсации" указываются в порядке, соответствующем последовательности связей основного цикла, напр. Имидазо[1,2-а]пиридин (XI), имидазо[1,5-а]пиридин (XII). Для Г. С, с 11 и более членами в цикле, мостиковых и нек-рых конденсиров. Систем используется "а"-номенклатура, по правилам к-рой первая составная часть назв. Обозначает гетероатом, а вторая-назв. Углеводорода, к-рое м. Б. Образовано, если считать, что в ф-ле Г. С. Все гетероатомы заменены на атомы С, группы СН или СН 2, напр.

1,5-диазабицикло[3,3,0]октан (Xill). Для названия Г. С. Этого типа используют также традиционные назв., напр. Пентадеканолид (XIV), 18-краун-6-эфир (XV). КОРНИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ СОСТАВЛЕНИИ НАЗВАНИЙ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПО НОМЕНКЛАТУРЕ ИЮПАК * Содержат максимально возможное число некумулированных двойных связей. ** В скобках -корни назв. Соответствующих насыш. Соединений. Назв. Насыщ. Гетероциклов с числом атомов более 5 имеют те же корни, Что и у ненасыщенных, но с добавлением приставки "пергндро". Химические свойства. Для 3- и 4-членных Г. С. Характерна легкость раскрытия напряженного цикла. 5- и 6-членные ненасыщ. Гетероциклы (наиб. Многочисл. Тип Г. С.), замкнутая сопряженная система связей к-рых включает (4м + 2)электронов, обладают ароматич.

Характером (правило Хюккеля) и наз. Гетероароматич. Соединениями. Для них, как и для бензоидных ароматич. Соед., Наиб. Характерны р-ции замещения. При этом гетероатом играет роль "внутренней" ф-ции, определяющей ориентацию, а также активирующее или дезактивирующее влияние на кольцо к действию разл. Реагентов. Гетероароматич. Соед. Подразделяют на я-избыточные и дефицитные. К первым относят 5-членные Г. С. С одним гетероатомом, в к-рых секстет электронов делокализован между пятью атомами цикла, что обусловливает их повыш. Активность по отношению к электроф. Агентам. К дефицитным относят 6-членные гетероциклы с шестью электронами, к-рые распределяются, как и в случае бензола, между шестью атомами кольца, но один или неск. Из них - гетероатомы с большей, чем у углерода, электроотрицательностью.

Такие соед. Напоминают по реакц. Способности производные бензола, несущие ориентанты II рода. Пятичленные гетероароматич. Соед. С неск. Гетероатомами по формальному признаку можно было бы считать также электроноизбыточными, однако наличие двух и более гетероатомов с их высокой электроотрицательностью, а также способность превращ. В условиях электроф. Замещения в соответствующие катионы обусловливает то, что эти соед. По реакц. Способности во многом близки к электронодефицитным Г. С. Их иногда наз. -амфотерными. Насыщенные, а также лишенные ароматичности ненасыщ. Г. С. С пятью и более атомами в цикле напоминают по хим. Св-вам соответствующие соед. С открытой цепью-амины, эфиры, сульфиды и др. Лит. Гетероциклические соединения, под ред.

Р. Эльдерфилда, пер. С англ., т. 1-8, М., 1953-69. Пакетт Л., Основы современной химии гетероциклических соединений, пер. С англ., М., 1971. Джоуль Дж., Смит Г., Основы химии гетероциклических соединений, пе, р. С англ., М., 1975. Иванский В. И., Химия гетероциклических соединений, М., 1978. Наметкин С. С., Гетероциклические соединения, М., 1981. Общая органическая химия, под ред. Д. Бартона, У. Оллиса, пер. С англ., т. 8-9, М., 1985. Пожарский А. Ф., Теоретические основы химии гетероциклов, М., 1985. The chemistry of heterocyclic compounds, ed. By A. Weissberger, E. Teylor, v. 1-44, N.Y.-L., 1950-85. Comprehensive heterocyclic chemistry, ed. By A.R. Katritzky, v. 1-8, N.Y.-[a.o.], 1984. Л. И. Беленъкш. .