Реакции, применяемые в синтезах гетероциклов

кетонами
Реакционная способность карбонильных соединений зависит от величины положительного заряда на

атоме углерода С=О группы и пространственных препятствий. В связи с этим альдегиды реагируют с нуклеофилами значительно активнее, чем кетоны.

положительного заряда на атоме углерода и способности атома кислорода принимать

электроны. Используют, как правило, органические кислоты, т.к. нуклеофилы с минеральными кислотами образуют соли, которые нуклеофилами не являются. Поэтому при понижении рН скорость реакции сначала повышается, а затем уменьшается.
Основной катализ связан с активацией нуклеофилов.
2,3-Непредельные карбонильные соединения реагируют как по 1,2-, так и по 1,4-механизму (для кетонов в основном по 1,4-):

и кетонов;
реагируют карбонильные соединения, имеющие a-водородный атом, которые амфотерны и

образуют соли как с кислотами, так и основаниями.
даже в нейтральной среде за счет межмолекулярного взаимодействия образуют ЕН-ОЛы:

Енолы – выступают в роли нуклеофила и электрофила.

холоду, кротоновая - в слабо-щелочной и кислой среде при нагревании

с отщеплением воды:

алифатическими альдегидами, кетонами, сложными эфирами и ангидридами алифатических карбоновых кислот

называют конденсациями Кляйзена, Перкина и др.

от величины положительного заряда и пространственных факторов (как и у

альдегидов и кетонов, т.к. реакция одна и та же), а также от способности уходящей группы «уходить», т.к. весь процесс состоит из двух стадий: присоединение и отщепление.

в среде спирта в присутствии алкоголятов:

идет аналогично альдольной конденсации,

но после присоединения нуклеофила к атому углерода С=О группы отщепляется уходящая группа (SNAE).

реакция Кляйзена:

гетероатомом (5ГЦ1)
– очень активные соединения (6 электронов на 5 атомов),

– направляют E+ в a-положение:

гетероатомами (1,3-5ГЦ2)
- в кислых средах реакция сильно затруднена (образуется катион,

необходим электронодонорный заместитель); имидазол в щелочной среде реагирует, как фенол (образуется анион)
– E+ направляется по атому азота либо в положение 5 (4):

гетероатомами (1,2-5ГЦ2)
в кислых средах реакция сильно затруднена (образуется катион, необходим

электронодонорный заместитель); пиразол в щелочной среде реагирует, как фенол (образуется анион)
E+ направляется по атому азота либо в положение 4:

гетероатомом (6ГЦ1)
Реакции E+ с пиридином, особенно в кислых средах сильно

затруднены (образуется катион);
E+ направляется по атому азота либо в положение 3:

Реакции E+ с хинолином и изохинолином, особенно в кислых средах идут в бензольное кольцо в альфа-положение.

нитробензола. 3-Галогенпиридины похожи на галогенбензолы, 2-,4-замещенные аналогичны о- и п-нитрогалогенбензолам,

при этом 4-галогенпиридин активнее 2-замещенного.
Замещение галогена в 2,4-галогенпиридинах (хинолинах) идет по механизму SNAr, а в 3-галогенпиридинах (хинолинах) – по SNEA

галогена увеличивается. 2-Хлорпиразин и 3-хлорпиридазин активнее 2-хлорпиридина, а галогенпиримидины еще

активнее.
2-Хлорпиримидин реагирует с бутиламином уже при комнатной температуре, а 4-хлорпиримидин трудно выделить в индивидуальном состоянии из-за легкого отщепления хлора.