Proprietà dei SOSTITUENTI

legati ad ANELLI ETEROCICLICI

La reattività dei SOSTITUENTI può essere notevolmente influenzata dalla NATURA

dell’eterociclo e dalla POSIZIONE nell’anello

Z N

N

N N

O

S N

R

> > >> >≥

Influenza degli anelli eterociclici sulla reattività dei sostituenti

Sostituenti

ALOGENI: vengono sostituiti più facilmente dai nucleofili

-NH2: i sali di diazonio sono meno stabili (tranne che per gli N-

ossidi)

-CH3: più “attivo” (CH2- viene stabilizzato). Utile nelle applicazioni

sintetiche

-CH=CH2: l’addizione di Michael è più favorita

Anelli benzenici fusi:

-reazioni con elettrofili

N

S

N

O

minore

maggioreminore

maggiore

(più aromatico è l’anello, maggiore è la probabilità che l’elettrofilo vada in α)

Anelli benzenici fusi:

-reazione di ossidazione

N COOH

COOH

N

COOH

COOH

Anelli benzenici fusi:-effetto della sostituzione sull’anello benzenico

N

NO2

N

NO2

N

OMe

N

HO

Alchil gruppi (reattività simile al toluene):

-l’ossidazione con KMnO4, CrO3 dà i corrispondenti acidi carbossilici o chetoni

-bromurazione radicalica con N-bromosuccinimmide:

N

O

H3C

H3C

ClN

O

H3C

BrH2C

Cl

NBS

N

O

R

R

H3CN

O

R

R

BrH2C

NBS

Ammino gruppi:

-attacco da parte di elettrofili:

ad N eteroaromatico: H+, Met+, RX (facile e reversibile)ad NH2: RCOCl, HNO2, RNO, NO2

+

ad β-C: Cl +, NO2+, SO3 (difficile e

irreversibile)

Reazioni in competizio

ne

N NH2

E+

E+

E+

Ammino gruppi: competizione fra l’azoto esociclico e quello endociclico nelle reazioni di metilazione e ossidazione

N NMe

Me

RCO3H

N NMe

MeO

MeI

N NMe

MeMe

I-

N

N

Me

Me

RCO3HN

N

Me

Me

O

MeI

N

N

Me

Me

Me

I-

N

N

Me Me

RCO3HN

N

Me Me

O

MeI

N

Me

I-

N

Me Me

imped. sterico

N Y HO

Me

Y H

Z Y H

Reattività in catena laterale di sostituenti adiacenti all’azoto piridinico (vedi gruppi adiacenti al carbonile): perdita di un protone

-OH: sono acidi (confronta con gli acidi carbossilici)-NH2: sono meno basici (confronta con le ammidi)-alchili: sono “attivi” (confronta con gli alchil chetoni)

Tautomeria:

N YH NH

Y

-OH: esiste per circa il 99% nella forma piridone (confronta con gli ac. carboss.)-NH2: esiste per circa lo 0.1% nella forma piridoimmina (confronta con le ammidi)-SH: esiste per circa il 99.9% nella forma piridotione (confronta con gli ac. tiocarboss.)

O

Me

YH HO

Me

Y

Decarbossilazione:

N CH2

O

H

O

NH

CH2

Carbossimetile: decarboss. a 50° C (confronta con β-chetoacidi)

O

Me

CH2

CH2

H

O

HO

Me

CH2

NH

O H

O

NH

Me

O HO

O

Me

HO

Carbossile: decarboss. a 200° C (confronta con α-chetoacidi)

Reazione di Michael:

N CH

CH2

Nu-

N CH2

H2C Nu

N CHH2C OH N C

HCH2

Nu-

H

Vinil/Etinil-Py: subiscono R. di Michael (confronta con chetoni αβ-insaturi)

β-idrossietil Py: subiscono reaz. opposta alla R. di Michael

(confronta con β-idrossi chetoni)