Химия гетероциклов — одна из областей органической химий, интенсивно развивающаяся в последние десятилетия.. Число синтезированных н изученных веществ гетероциклического ряда намного превосходит число известных алициклических и карбоциклических соединений. Не случайно, в настоящее время более половины оригинальных публикаций по органической химии содержат сведения о гетероциклах.
Однако внимание, которое уделяется химии гетероциклов в учебных пособиях и монографиях по органической химии, не адекватно тому значению, которое приобрела эта область химической науки и практики.
Большим подспорьем учащимся, преподавателям и научным работникам, интересующимся или работающим в области химии гетероциклов, служат серии монографий под редакцией Эльдерфильда «Гетероциклические соединения» (8 томов переведены на русский язык), Вайсбергера (The Chemistry of Heterocyclic Compounds, Iri-terscience, New York) и Катрицкого (Advances in Heterocyclic Che; mistry, Academic Press, New York), а также ряд других монографий, в том числе книги Катрицкого и Лаговской «Химия гетероциклических соединений» (ИЛ, М., 1963) и «Principles of Heterocyclic Chemistry» (London, 1967).
Данная книга существенно дополняет имеющуюся литературу по химии гетероциклических соединений. В ней собран и систематизирован обширный литературный материал по методам синтеза, свойствам и превращениям гетероциклических соединений, накопленный преимущественно за последнее десятилетие,
По сравнению с монографиями Катрицкого и Лаговской книга Пакетта глубже и шире охватывает рассматриваемый предмет. Материал излагается менее схематично и на высоком современном уровне. Значительное внимание уделяется обсуждению механизмов реакций. Автор использует большое число литературных источников. В конце многих глав приведены задачи в виде уравнений реакций, заимствованных из оригинальных работ.
Автор не ставил целью изложение полного, систематического курса химии гетероциклов. Принципиальные положения и основные закономерности химии этого класса соединений рассмотрены на примере простейших ключевых типов гетероциклов: трехчленных с одним и двумя гетероатомами, четырех-, пяти- и шестичлен-ных и их бензоаналогов.
Не все главы книги равноценны по насыщенности материалом и полноте рассмотрения обсуждаемого вопроса. Более подробно по сравнению с другими гетероциклами представлены трехчленные системы.
Несомненный интерес представляет десятая глава, в которой рассматриваются принципиально новые пути синтеза гетероциклических соединений, существенно расширившие классические методы получения гетероциклов. Последняя, одиннадцатая глава дает полезные сведения о биологически важных гетероциклических соединениях.
В кратком приложении даны основы номенклатуры гетероциклов.
Настоящая книга может служить полезным пособием для студентов старших курсов, аспирантов и преподавателей, специализирующихся в органической химии и химии гетероциклов, а также для научных сотрудников, работающих в области тонкого органического синтеза и биологически активных и лекарственных веществ.
В. Яшунскии
ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА
Примерно 65% опубликованных работ по органической химии посвящено гетероциклическим соединениям. В связи с тем, что это направление представляет собой довольно большую область, весьма желательно дать студентам и аспирантам, специализирую' щимся в органической химии, широкий обзор методов синтеза ос-новных гетероциклических систем и характерных для них реакций. Настоящая книга была задумана как введение в упомянутую область.
Из-за жестких ограничений, налагаемых объемом монографии, в мою задачу входило упрощенное изложение основ химии гетеро-циклов. В мои намерения не входило описание всех известных синтетических методов и всех реакций, характерных для каждого гетероциклического ядра. При решении вопроса о включении в книгу того или иного материала предпочтение оказывалось такому материалу, который лучше помогал бы осветить область в целом.
С этой точки зрения допущен ряд существенных отклонений от обычного изложения предмета химии гетероциклов. Например, при обсуждении отдельных групп гетероциклов там, где это было возможно, не проводилось их разделения в соответствии с природой гетероатома. Так, в гл. 1 синтезы оксиранов, азиридинов и эпи-сульфидов даны в виде общих методов получения; аналогично рассматриваются их реакции. В гл. 10 допущено еще большее отклонение от обычного стиля изложения.
В конце каждой главы, за исключением гл. 11, даны упражнения в виде задач, взятых из доступной литературы. Упражнения задуманы интересными, пробуждающими стремление к преодолению
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие......................... 5
Предисловие автора...................... 7
Глава 1. Трехчленные циклы с одним гетероатомом........ g
Методы синтеза..................... 10
Непосредственное введение гетероатома в углерод-углеродную
двойную связь.................... IQ
Введение метиленовой группы .............. 14
Методы циклизации.................. 17
Реакции конденсации ................. 28
Реакции ........................ 31
Нуклеофильное раскрытие кольца............ 32
Электрофильное раскрытие кольца............ 37
Другие реакции раскрытия кольца............ 40
Реакции с удалением гетероатома............ 44
Перегруппировки ................... 46
Упражнения ...................... 50
Литература ......................... 57
Глава 2. Трехчленные циклы с двумя гетероатомами........ 63
Методы синтеза..................... 63
.Реакции........................ 66
Реакции с раскрытием кольца .............. 66
Реакции с сохранением цикла .............. ''
Упражнения ...................... 71
Литература......................... '^
Глава 3. Четырехчленные гетероциклы ............. '4
Методы синтеза...................' * 74
Реакции циклизации ..... ............. '*
Конденсации .................... gg
Реакции ........................ gg
Электрофильное раскрытие кольца............ gg
Нуклеофильное раскрытие кольца............ gj
Упражнения ..................' ' ' ' 94
Литература ......................
97 Глава 4. Фуран, пиррол и тиофен........... . • • •
Методы синтеза..................... 103
Синтез Пааля — Кнорра............• U ' ,' Ю4
Синтез фуранов по Фейсту — Бенари и синтез пирролов по *ю5
Синтез пирролов по Кнорру...........' ' ' . 106
Синтез тиофенов по Хинсбергу........••'''!. 108
Синтез из эфиров ацетилендикарбоновой кислоты • •'''_. 109
Реакции ................."'"'!.. Ю9
Электрофильное замещение...........
Реакции нуклеофильного и радикального замещения...... 119
Расщепление цикла и реакции присоединения........ 127
Упражнения ...................... 130
Литература ......................... 134
Глава 5. Конденсированные пятичленные гетероциклы.......139
Методы синтеза.....................140
Синтез индолов по Фишеру...............141
Синтез индолов по Маделунгу..............143
Синтез индолов по Рейсерту..............144
Синтез индолов по Неницеску..............145
Синтез индолов по Бишлеру...............147
Синтезы бензофурана и бензо[6]тиофена..........148
Реакции........................149
Электрофильное замещение...............149
Нуклеофильное и радикальное замещение.........156
Упражнения ......................159
Литература .........................162
Глава 6. Азолы..................165
Методы синтеза.....................168
1,2-Азолы .....................168
1,3-Азолы .....................172
Реакции........................175
Электрофильное замещение.................175
Нуклеофильное и радикальное замещение.........179
Четвертичные азолиевые соли..............184
Реакции боковой цепи.................188
Упражнения ......................193
Литература .........................195
Глава 7. Группа пиридина ..................198
Методы синтеза.....................200
Реакции ........................203
Электрофильное замещение...............203
Нуклеофильное замещение...............208
Радикальное замещение................217
Реакции боковой цепи.................217
Упражнения ......................232
Литература .........................236
Глава 8. Хинолин и изохинолин . . ..............241
Методы синтеза.....................242
Синтез хинолинов по Скраупу .............. 242
Синтез хинолинов по Фридлендеру и Пфитцингеру......244
Другие методы синтеза хинолинов............246
Синтез изохинолинов по Бишлеру — Напиральскому.....248
Синтез изохинолинов по Пиктэ — Шпенглеру........251
Синтез изохинолинов по Померанцу — Фричу........252
Реакции ........................253
Электрофильное замещение...............253
Нуклеофильное и радикальное замещение.........255
Реакции боковой цепи.................259
Упражнения ......................264
Литература .........................266
269
• • • ' ' ' 272
и с«Л1«-тРиазин • • • ...-•••• 27с
Главам. А"»—"" ....••• ..-•••• 27с
Методы синтеза •;;;...-•;;•_....•••;; 28i
шещенп^
i-ecmu,,,,. . цепи диазинов........
Упражнения ......................^о:
Литература .........................2?
Глава 10. Перспективы синтеза гетероциклических соединений.....2S
Реакции циклоприсоединения .............. 2Ш
Изомеризация валентных связей.............ЗС
Конденсация енаминов.................3(
Упражнения ......................31
Литература .........................31
Глава 11. Биологически активные гетероциклические соединения ... 31
р-Лактамные антибиотики ...............3'.
Порфирины .....................31
Природные соединения, родственные индолу........32
Производные пиридина: пиридиновые коферменты......32
Тиамин и другие природные продукты, родственные пиримидину
и пурину......................35
Система птеридина: фолиевая кислота и рибофлавин.....'А
Литература .........................Зс
Приложение. Номенклатура гетероциклических соединений.....3;
Литература .........................3'
Предметный указатель..................., 3<
Цена: 150руб.
