2.2. Реакции нуклеофильного замещения

Реакции нуклеофильного замещения широко представлены в синтезе лекарственных средств. Эти процессы являются важнейшими при введении в молекулу в ряду алифатических, ароматических и гетероциклических соединений таких фармакофорных групп, как OH, OAlk, NRR΄, Hal, SH, SR и других. Кроме того, такие реакции используются в синтезе гетероциклических соединений, азометинов, гидразонов и для введения фармакофорных ацильных группировок. Некоторые синтетические возможности реакций этого типа представлены на схеме:

В данном разделе рассмотрены три темы: нуклеофильное замещение у насыщенного атома углерода, реакции нуклеофилов с соединениями, содержащими полярные кратные связи, а также нуклеофильное замещение в ароматическом и гетероциклическом рядах.

1. Содержание

   • Лекций по курсу «методы получения биологически активных соединений» Электронный вариант на основе учебника: в.С. Мокрушин, г.А. Вавилов
   • Предисловие
   • Введение
   • Глава 1
   • Классификация лекарственных средств
   • Действие лекарственных средств на метаболизм живых организмов
   • 1.2. Методы поиска новых препаратов
   • 1.2.1. Основные этапы создания лекарственных препаратов, подходы к получению и отбору лекарственных средств
   • 1.2.2. Разработка плана синтеза
   • 1.3. Сырьевая база химико-фармацевтической промышленности
   • 1.3.1. Продукты переработки твердого топлива и коксохимического производства
   • 1.3.2. Продукты нефтеоргсинтеза
   • 1.3.3. Лесохимическое сырье
   • 1.3.4. Некоторые продукты многотоннажных производств
   • 1.4. Теоретические аспекты выбора метода синтеза
   • 1.4.1. Энергетические факторы
   • 1.4.2. Классификация реакций
   • 1.4.3. Механизм и кинетика реакций
   • 1.4.4. Уравнения Гаммета, Тафта
   • 1.4.5. Квантово-химические расчеты
   • 1.4.6. Выбор растворителя
   • Характеристики растворителей
   • 1.5. Разработка технологической схемы производства
   • 1.5.1. Категории и типы технологических схем
   • 1.5.2. Правила составления и основные требования к технологическим схемам
   • 1.5.3. Оформление чертежей технологических схем
   • 1.5.4. Типовое оснащение и привязка химического реактора к конкретному производству
   • Глава 2 методы получения промежуточных продуктов и синтетических лекарственных препаратов
   • 2.1. Реакции электрофильного замещения
   • 2.1.1. Нитрование
   • 2.1.1.1. Реакции нитрования в синтезе некоторых лекарственных препаратов
   • 2.1.1.2. Химические особенности реакций нитрования, реагенты, механизм
   • 2.1.1.3. Нитрование арил и гетариламинов
   • 2.1.1.4. Нитрование азотной кислотой
   • 2.1.1.5. Технологические аспекты нитрования
   • 2.1.1.6. Использование реакции нитрования для получения полупродуктов и лекарственных средств
   • 2.1.1.7. Получение нитроэфиров и n-нитросоединений Так же как и при нитровании ароматических соединений, при получении нитроэфиров используют смесь азотной и серной кислот:
   • 2.1.2. Нитрозирование
   • 2.1.2.1. Механизм нитрозирования, реагенты
   • 2.1.2.2. Особенности проведения реакции
   • 2.1.2.3. Особенности структуры и свойств нитрозосоединений
   • 2.1.2.4. Практика проведения реакции нитрозирования
   • 2.1.2.5. Техника безопасности, экология
   • 2.1.3. Сульфирование
   • 2.1.3.2. Реагенты, использующиеся при проведении реакции сульфирования, механизм реакции
   • 2.1.3.3. Особенности сульфирования, побочные реакции
   • 2.1.3.4. Влияние температуры
   • 2.1.3.5. Сульфирование бензола и его производных
   • 2.1.3.6. Сульфирование анилина и его производных
   • 2.1.3.8. Сульфирование хлорсульфоновой кислотой
   • 2.1.3.9. Техника безопасности, экология
   • 2.1.4. Сульфохлорирование
   • 2.1.4.1. Химические особенности реакции
   • 2.1.4.2. Технологические аспекты сульфохлорирования
   • 2.1.4.3. Синтез сульфаниламидных препаратов
   • 2.1.4.4. Техника безопасности, экология
   • 2.1.5. Введение углеродных остатков в Ароматическое и гетероциклическое ядро
   • 2.1.5.1. Реакции с-алкилирования
   • Реагенты, катализаторы. Как отмечалось, реагентами могут быть алкилгалогениды, олефины и спирты:
   • Механизм реакции. При взаимодействии реагента и катализатора быстро образуется карбокатион, его присутствие зафиксировано с помощью спектроскопии ямр:
   • 2.1.5.2. Реакции гидроксиалкилирования
   • 2.1.5.3. Реакции хлоралкилирования
   • 2.1.5.4. Реакции аминоалкилирования
   • 2.1.5.5. Реакции с-ацилирования
   • 2.1.5.6. Реакции с-формилирования
   • 2.1.5.7. Реакция карбоксилирования
   • 2.1.5.8. Карбоксилирование алифатических соединений
   • 2.1.5.9. Техника безопасности, экология
   • 2.1.6. Галогенирование
   • 2.1.6.1. Препараты, содержащие в молекуле атомы галогенов
   • 2.1.6.2. Реагенты, механизм реакций галогенирования
   • 2.1.6.3. Хлорирование ароматических соединений
   • 2.1.6.4. Бромирование, иодирование
   • 2.1.6.5. Технологические аспекты галогенирования
   • 2.1.6.7. Галогенирование альдегидов, кетонов и кислот
   • 2.1.6.8. Свободнорадикальное галогенирование
   • Энергия стадий процесса
   • 2.1.6.10. Получение галогенамидов
   • 2.1.6.11. Окислительное хлорирование
   • 2.1.6.12. Меры предосторожности при проведении реакций галогенирования
   • 2.1.6.13. Экология
   • 2.2. Реакции нуклеофильного замещения
   • Реакции нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода
   • 2.2.1.1. Типы реакций
   • Реагенты для проведения реакций алкилирования
   • Механизмы реакций
   • Алкилирование аминов
   • Селективные методы синтеза первичных аминов
   • Селективные методы синтеза вторичных аминов
   • Алкилирование спиртов и фенолов
   • Алкилирование сн кислот
   • Алкилирование гетероциклических соединений
   • Техника безопасности, экология
   • 2.2.2. Реакции нуклеофилов с соединениями,
   • 2.2.2.1. Обзор реакций, их кинетика и механизм
   • 2.2.2.2. Реакции ацилирования
   • 2.2.2.3. Реакции нитрилов с нуклеофилами
   • 2.2.2.4. Реакции этерификации, получение амидов и гидразидов кислот
   • 2.2.2.5. Получение азометинов и гидразонов
   • 2.2.2.6. Методы получения первичных аминов с помощью перегруппировок
   • 2.2.2.7. Использование реакций в основном органическом синтезе
   • 2.2.2.8. Технология, техника безопасности, экология
   • 2.2.3. Нуклеофильное замещение в ряду ароматическИх и гетероциклических оединений
   • 2.2.3.1. Нуклеофильное замещение по типу sn1
   • 2.2.3.2. Ариновое замещение
   • 2.2.3.3. Реакции нуклеофилов с ипсо-замещением нуклеофугных групп
   • Получение полупродуктов и лекарственных препаратов. В отсутствие электроноакцепторных заместителей замещение атома хлора происходит при высокой температуре и в присутствии катализатора:
   • 2.2.3.4. Нуклеофильное замещение водорода
   • Еще в начале хх в. Было найдено, что реакция хинолина (изохинолина, фенантридина) с хлорангидридами кислот и цианидом натрия дает устойчивые соединения Райсерта (реакция Райсерта):
   • 2.2.3.5. Замещение гидроксигрупп
   • 2.2.3.6. Замещение по механизму anrorc
   • 2.2.3.7. Технологические аспекты проведения реакций, техника безопасности, экология