Реакции электрофильного замещения

Перимидин является одним из наиболее активных по отношению к электрофильным агентам гетероциклов, что объясняется его высокой π-донорной способностью и большим отрицательным π-зарядом в орто-и пара-положениях нафталинового кольца. Именно по ним и протекают все реакции электрофильного замещения; до сих пор не известно случаев атаки электрофилами положений 5 и 8. Реакции электрофильного замещения в перимидинах очень чувствительны к стерическим помехам со стороны N-заместителя. Лишь небольшие по размерам частицы (D⁺, с большим трудом Сl⁺) могут вступать в положения 4 и 9 при наличии соседних N-метильных групп.

Ацилирование

Перимидин - единственная гетероароматическая система с пиридиновым атомом азота, подвергающаяся сравнительно легкому ацилированию по Фриделю — Крафтсу. Ацилирование лучше всего проводить с помощью карбоновых кислот в среде полифосфорной кислоты (ПФК). Для соединений с незамещенной группой NH реакция имеет ярко выраженный кинетический и термодинамический контроль. При 70—85° образуется главным образом 6(7)-ацилпроизводное (55—85%) наряду с небольшим количеством 9-изомера. При 120—150° единственным продуктом реакции становятся 4(9)-ацилперимидины. Одной из причин повышенной устойчивости последних является наличие в них прочной внутримолекулярной водородной связи.

Нитрование

В зависимости от количества и концентрации азотной кислоты перимидины нитруются (лучше всего в среде уксусной кислоты) до моно-, ди-, три- и тетранитропроизводиых, а ацеперимидины — до моно-и динитропроизводиых. Первое нитрование перимидинов со свободной группой NH сопровождается осмолением, что снижает выход. Так, перимидин нитруется действием 1 моля HNO₃, образуя 4(9)- и 6(7)-нитропроизводные в соотношении 2,5 : 1 при общем выходе 30%.

Галогенирование

Хлорирование перимидинов, сульфурилхлоридом в уксусной кислоте и N-хлорбензотриазолом (ХБТ) вапротонной среде. Хлорирование перимидина действием моля SO₂Сl₂, приводит к образованию 6(7)- и 4(9)-хлорзамещенных в соотношении 8:1. При действии 2 молей SO₂Сl₂образуется сложная смесь моно-, ди-и трихлорперимидинов, а 3 молей SO₂Сl₂- 4,6,7-трихлорперимидии с высоким выходом. Получить с помощью SO₂Сl₂ тетрахлорперимидин не удалось, но 2-метилперимидин хлорируется избытком SO₂Сl₂ дотетра-хлорпроизводного.

2.2 Синтез 7(6)ацетил перимидина исходя из 1, 8-Диаминонафталина

1, 8-Диаминонафталин (7,9 г, 0,05 моль) кипятят 1 ч с 15 мл муравьиной кислоты. Смесь разбавляют вдвое водой, кипятят 2—3 раза с активированным углем, фильтрат охлаждают и нейтрализуют 25%-ным раствором аммиака. Выпавший осадок отфильтровывают, хорошо промывают холодной водой и высушивают на воздухе, размазывая его тонким слоем на поверхности стеклянной пластинки. Ввиду мелкокристалличности перимидина даже хорошо отжатый на фильтре продукт содержит значительное количество воды. При высушивании в сушильном шкафу сырой продукт окисляется. Выход близок к количественному. Перимидин представляет собой желто-зеленые кристаллы с Тпл 224-225’С

Заключение

Известно, что пиримидин относится к так называемым π-амфотерным системам, т.е. обладает одновременно свойствами ярко π-избыточных и π-дефицитных соединений. Поэтому, пиримидин и его производные способны вступать как в реакции нуклеофильного, так и в реакции электрофильного замещения. C другой стороны, имеются данные о биологической активности различных производных перимидина. Некоторые производные являются депрессантами и эффективными стимуляторами центральной нервной системы. 2-Аминоперимидины обладают противомикробнойактивностью, а 2-ациламиноперимидины – фунгицидным действием. Таким образом, продолжение изучения реакционной способности пиримидина и синтез новых функциональных производных этого гетероцикла является весьма перспективным и полезным направлением. Практическая часть курсовой работы состояла в получении 7(6)ацетил пиримидина, являющемся ценным реагентом для органического синтеза. На первой стадии синтеза для получения чистого пиримидина важную роль играет предварительная перегонка 1-8нафталиндиамина, так как перимидин плохо поддается перекристаллизации. Был получен пиримидин, пригодный для дальнейшего использования. Выход составил 99% от теоретического. Вторая стадия - ацилирование по Фриделю-Крафтсу важно не допустить попадания в реакционную смесь даже следов воды, для этого применялась хлоркальциевая трубка. Выход ацетил пиримидина составил 60% или 0,756 г . потери связанны с частичной растворимостью соединения в воде.

Список литературы

1. Пожарский А. Ф., Анисимова В. А., Цупак Е. Б. Практические работы по химии гетероциклов // Изд-во РГУ. - 1988. - 158 с.

2. Дальниковская В. В., Комиссаров И. В., Пожарский А. Ф., Филиппов И. Т. Перимидины // Хим.-фарм. журнал, 1978, № 7, С. 85.

3. Успехи химии 1981 выпуск 9 с.1559-1594

4. Л. Пакетт Основы современной химии гетероциклических соединений Изд-во мир – 1968 с.97-134.

5. А.Е.Агрономов Ю.С. Шабаров Лабораторные работы в органическом практикуме М. Химия 1974.

6. В.И. Ивановский Химия гетероциклических соединений М Высшая школа 1978.

7. А.А. Потехина Свойства органических соединений Л. Химия 1984.

8. Дж. Джоуль К. Милс Химия гетероциклических соединений М Мир 2004.

9. И.И. Грандберг Органическая химия Дрофа 2002 А.Н.Несмеянов Н.А. Несмеянов Начала органической химии М 1969.