Образование связей C-N и C-X Синтез 1,3-азолов из углеродного фрагмента С(4)-С(5) и фрагмента X-C-N

1.

1.3-Азолы
5
4
N3
2
X
1
X = NH – имидазол, X = O – оксазол, X = S – тиазол
N
X
N
N
C-N + C-X
C(4)-N + C(2)-N
из фрагмeнтов
из фрагмeнтов
С(4)-С(5) и X-C-N C(4)-C(5)-N(1) и C(2)-N
N
X
C(4)-X

2.

Образование связей C-N и C-X
Синтез 1,3-азолов из углеродного фрагмента С(4)-С(5)
и фрагмента X-C-N
Синтез оксазолов из -гидроксикарбонильных
соединений и формамида
MeO2 C
MeO2 C
O
NH2
+
MeO2 C
OH
O
H
110°C
MeO2 C
N
1. BaO, H2O
N
O
70%
2. хинолин
O
50%
Синтез тиазолов из -галогенкарбонильных соединений
и тиоамидов или тиомочевин
Cl
OEt
NH2
+
Cl
S
NH2
H2O
100°C
N
S
60%
NH2

3.

N
S
N
NaNO2
NH2 H3PO4/HNO3
Me
O
Me
NH2
+
Br
S
S
+
N2
Me
бензол
HBr/H2O
CuSO4
0°C
O
N
S
80%
N
Zn-Cu
Br AcOH
S
90%
Me
N
NH
S
S
40%
Me
Me
Синтез 1,3-азолов из фрагментов С(4)-С(5)-N(1) и С(2)-N
Синтез имидазолов из хлораля, аммиака и формамида
EtO
OEt
+
Cl
NH3
O
NH2
H
EtO
OEt
NH2
+
NH2
O
H
N
N
H
60%

4.

Получение имидазола конденсацией -аминокарбонильных
соединений (или их эквивалентов) с тиоцианат-анионом
EtO
OEt
N
EtOH, HCl, H2O
+
NH
CH2 Ph
H
N
100°C
S Na+
N
S
CH2 Ph
87%
N
HNO3, H2 O
N
SO2 H
CH2 Ph
N
H2O
– SO2
N
CH2 Ph

5.

Образование связи С(4)-N
Синтез имидазолов конденсацией -цианалкилцинамидов и
-цианалкилтиоцианатов под действием HBr
N
R
N
HBr
N
R
N
HBr .H2N
R
1
N
R
N
N
CH2 CN
Br
N
1
AcNH
1. HBr
2. Ac2O
N
N
Br
CH2 CN

6.

AcNH
N
R
S
25%
N
HI
I
AcOH
R
N
AcNH
1. HBr
2. Ac2O
S
N
R
S
Br
R = 2,4-Cl2C6H3 (94%)
Механизм динитрильной конденсации
RC N + 2HX
CN
CN
HX
C
C
N
X
+
NH2 X–
[RC(X)=NH2]+ X-
X–
+
N
+
NH2 X-
X
N
+
NH2
X–

7.

Химические свойства азолов
Химические свойства 1,2-азолов
NO2+AcO–
N
H
N
N
N
H2SO4
N
NO2
N
H
N
HO3S
H2SO4
Me
Ac2O
(И.И. Грандберг, Н.Л. Нам)
MeO2 C
N
Me
N
+
NH
CH2N2
MeO2 C
N
H
NO2
Me
Me
O2N
N
H
N
N
Me
N
N
H
60%
MeI
MeO2 C
N
N Me

8.

R
2
R
1
R
2
R
1
H2
R
R
R
3
2
O
R
3
Ni-Ra
1
N
O
N
R
M, NH3
EtOH
R
1
2
R
2
3
O
N
R
1
NH2
R
–
R
2
3
O
N
R
O
O
1
CN
2
O
N
R
Ph
Ph
–
2
NH2
1
OH–
R
O
R
O
R
R
R
3
PhC N + PhC CO
1

9.

Me
Me
Me
Me
Me
Me
Et3N
H2
O
N
N
Ni-Ra
O
O
NH2 O
N
H2N
O
H2N
Перегруппировка Боултона-Катрицкого
Y
X
U
V
X
O N
W
O
H
N
NHPh
S
Me
O
N
Y
U
V
N
W
Me
O
N
N
S
NHPh

10.

Химические свойства 1,3-азолов
HN
+
R1OH
R
N
O
R1NH2
R1MgX
N
N
H
+
R
R
O
1
N
HN
+
N
_
O
R
HOR1
+
N
N
H
N
H
+
R
NHR
O
1
+
R
OR
O
1

11.

N
+ RCOX
HN
N
N
H
-
X-
+
+
HN
R
X
O-
H2O
+
HN
+
HN
R
N
O-
N
R
+
OH2
O-
RCO2 H +
Ph
N
RX, MeONa
R
1,4-
Ph
+ R
N
Ph
N
R3O+ BF4-
N
+
N
b
R
Ph
N
a
N
H
X
N
O
Ph
R
N
N
N
COPh
COPh
N
1,5-
N
H

12.

+
N
E+
N
H
E+
N
H
E
+ N
H
E
H
+
H
N
H
N
N
N
E
E
+
N
H
H
N
H
E
Br
N
N
H
N
ArN2+ ClN NAr
N
H
E
N
N
+
H
N
H
+
N
H
H
N
Br2
Br
N
H
Br

13.

N
+ R
N
–
R
N
H
N
N
N
R
N
PhCOX
BuLi
R3N
H
N
N
R
E+
Li
COPh
N
H
COPh
COPh
N
+
NH
–-
N
N
R
E

14.

Нуклеофильное замещение
Br
N
Me
Me
O2N
Cl
+ HN
N
Me
60 ч
Me
N
Br
N
Me
O2N
N
200°C
N
+ NH3
N
75°C
O2N
N
Me
O2N
100°C
N
N
Me
+
NaCN
N
NC
NH2
N
N
Me