Реакция Чичибабина | |
---|---|
Названа в честь | Алексея Чичибабина |
Тип реакции | Реакция замещения |
Идентификаторы | |
RSC ID онтологии | RXNO: 0000527 |
Реакция Чичибабина (произносится '(chē') - chē-bā-bēn) - это метод получения 2- производные аминопиридина реакцией пиридина с амидом натрия. Об этом сообщил Алексей Чичибабин в 1914 году. Ниже приводится общая форма общей реакции:
Прямое аминирование пиридина амидом натрия происходит в жидкости аммиак. Следуя механизму устранения добавления, сначала добавляется нуклеофильный NH2, а гидрид (H) уходит.
Циганек описывает пример внутримолекулярной реакции Чичибабина, в которой нитрильная группа на конденсированном кольце является источником азота при аминировании.
Широко признано, что механизм реакции Чичибабина - это реакция присоединения-элиминирования, которая протекает через σ-аддукт (аддукт Мейзенгеймера ) промежуточное соединение (третья структура). Во-первых, нуклеофильная группа NH 2 присоединяется к кольцу δ + углерода, выталкивая электроны на азот кольца и образуя анионный σ-аддукт, который стабилизируется натрием. Затем электроны из азота выталкиваются к кольцу, образуя связь C = N и выбрасывая ион гидрида. Ион гидрида отводит водород от положительно заряженного азота, образуя газообразный водород. Затем кольцевой азот выталкивает электроны обратно в кольцо, восстанавливая ароматичность, теперь отрицательно заряженная группа NH отводит протон от воды, давая продукт.
Ход реакции можно измерить по образованию газообразного водорода и красного цвета в результате образования σ-аддукта. Амид натрия - удобный реагент для реакции Чичибабина, но обращение с ним может быть опасным, поэтому рекомендуется соблюдать осторожность.
Доказательства указывают на то, что до добавления аминогруппы азот кольца сорбируется на поверхности амида натрия, а катион натрия образует координационный комплекс. Это увеличивает δ + на α-углероде, поэтому 1,2-добавление амида натрия предпочтительнее 1,4-добавления. Близость аминогруппы к α-углероду после образования координационного комплекса также увеличивает вероятность возникновения 1,2-присоединения.
Существуют некоторые данные, которые подтверждают перенос одного электрона в качестве предлагаемого пути образования σ-аддукта.
В большинстве случаев анионный σ-аддукт нестабилен, поэтому его образование является этапом, определяющим скорость.
Помимо механизма, показанного выше, для стадии удаления были предложены другие пути. Вышеупомянутый механизм - потеря гидрид-иона с последующим отрывом протона - подтверждается тем фактом, что нуклеофилу требуется по крайней мере один атом водорода для протекания реакции. Другим конкурирующим путем может быть отщепление гидрида натрием с образованием гидрида натрия.
Различные ароматические азотсодержащие гетероциклические соединения проходят реакцию Чичибабина за считанные минуты, а другие могут занимать часы. Факторы, которые влияют на скорость реакции, включают:
Субстраты с σ-диметоксигруппами не аминируются, потому что они образуют стабильный комплекс с амидом натрия.
Также электронодонорные группы ингибируют реакцию Чичибабина из-за их дезактивирующих эффектов.
Димеризация - это побочная реакция, которая может происходить. При нагревании в ксилоле и амиде натрия при атмосферном давлении субстрат 4-трет-бутилпиридин дает 89% димерного продукта (4,4'-ди-трет-бутил-2,2'-бипиридина) и только 11% аминированный продукт Чичибабина (2-амино-4-трет-бутилпиридин). При давлении азота 350 фунтов на кв. Дюйм и тех же условиях выход составляет 74% аминированного продукта чичибабина и 26% димерного продукта.