Большая техническая энциклопедия
2 3 8 9
U
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ПА ПЕ ПИ ПЛ ПМ ПН ПО ПР ПС ПУ ПЫ ПЬ ПЯ

Пиперидиновое кольцо

 
Пиперидиновое кольцо может быть синтезировано при помощи реакций замыкания цикла, например из 1 5-дигалоидпентана и аммиака, из алифатических 1 5-диаминов или внутримолекулярным алкилирова-нием 1 5-галоидаминов.
Пиперидиновое кольцо, подобно циклогексановым системам, может принимать форму ванны, если в нем имеется значительное напряжение. Инфракрасный спектр соединения А ( рис. 4 - 31) свидетельствует о наличии прочной внутримолекулярной водородной связи, а спектр соединения Б обнаруживает свободную гидроксильную группу. Отсюда следует, что соединение Б существует в полностью стабильной форме кресла, однако в соединении А син-триаксиальные взаимодействия двух метильных групп и гидро-ксила оказываются достаточными для перехода соединения в конформацию ванны.
Пиперидиновое кольцо имеет конформацию кресла.
Пиперидиновое кольцо имеет конформацию кресла, гидроксильная группа в аксиальной позиции, остальные заместители в экваториальной.
Пиперидиновое кольцо входит в состав одного из наиболее ( фективных анестетиков - промедола.
Легкость расщепления пиперидинового кольца приблизительно равна легкости отщепления к-пропильной группы, как об этом свидетельствует реакция 1-н-пропилпиперидша [48] с бромистым цианом.
Другие реакции расщепления пиперидинового кольца тоже представляют интерес для синтезов. Так, при обработке N-бензоилпиперидина пятихлористым фосфором получается 1 5-дихлорпентан, а с пятибро-мистым фосфором - 1 5-дибромпентан, как было изображено в томе I. Метод применяется для получения таких дигалоидных производных.
Так, расширение шестичленного пиперидинового кольца до семичленного [ см. этогептазин ( 104) ] или сужение гетероцикла до пирролидинового [ см. пролидин, ( 106) ] не снижает анальге-тическую эффективность.
Возможностью легкого перехода пиперидинового кольца тропана в форму ванны объясняется также легкая миграция ацильных групп от азота к кислороду и обратно в соединениях ряда нортропина.
По аналогии с циклогексаном пиперидиновое кольцо имеет креслообразную конформацию ( стр.
Анатабин содержит двойную связь в пиперидиновом кольце. При перегонке сырого никотина он выделяется из головной фракции.
Сильное изменение при образовании ВС претерпевают некоторые колебания скелета пиперидинового кольца. Поэтому экспериментально наблюдаемые в спектре жидкого пиперидина полосы 565, 900 см-1 могут быть отнесены к колебаниям молекулы пиперидина в ассоциате. Им соответствуют расчетные частоты 553 см-г А и 887 см. - 1 А, в форму колебаний которых заметный вклад вносят угловые координаты водородных мостиков.
За-Галогентропаны XVI и N-окиси тропина XVII существуют в конформации с пиперидиновым кольцом в форме кресла. При этом за счет различной пространственной ориентации заместителей при азоте возможно существование двух форм.
За-Галогентропаны XVI и N-окиси тропика XVII существуют в конформации с пиперидиновым кольцом в форме кресла. При этом за счет различной пространственной ориентации заместителей при азоте возможно существование двух форм.
О-H - - - N имеют ыс-ориента-цию по отношению к плоскости пиперидинового кольца, тогда как у 7 изомеРа на имеет г / оанс-ориентацию.

За-Галогентропаны ( 30) и Диоксиды тропина ( 31) существуют в кон-формации с пиперидиновым кольцом в форме кресла. При этом за счет инверсии пирамидальной конфигурации атома азота возможно существование двух равновесных форм. При превращении в / V-оксиды обе формы становятся устойчивыми стереоизомерами ( 31а) и ( 316), которые можно разделить, например, кристаллизацией из смеси спирта и эфира.
К ним относятся гистприоникотоксин, пумилиотоксин В и С и гефиротоксин, все они содержат пиперидиновое кольцо, сопряженное с алициклическими кольцами, и, вероятно, образуются из общего биогенетического предшественника.
Кольцо пиперидина входит в состав очень многих алкалоидов, при изучении которых очень важной реакцией является раскрытие пиперидинового кольца с удалением азота. Одним из методов раскрытия кольца является гоф-мановский распад.
Последний восстанавливается в соответствующий амин, при нагревании которого с НВг происходит замена метоксильной группы на бром и одновременно циклизация с образованием пиперидинового кольца.
Анатабин С10Н12М2, выделяющийся из головной фракции перегонки сырого никотина, имеет строение, аналогичное строению анабазина, с двойной связью в пиперидиновом кольце.
В соответствии с данными РСА диолов 1 [1] и 3 [2] два гетероцикла в системах 2 и 4 должны иметь г / мс-сочленение по положению 4а, Зе пиперидинового кольца.
Анабазин X является изомером никотина VIII, однако его масс-спектр ( см. рис. 5 - 8) имеет более сложный характер [10], чем спектр никотина, вследствие присутствия пиперидинового кольца ( см. разд.
С, смешивается с водой. По аналогии с циклогексаном пиперидиновое кольцо имеет креслообразную конформацию ( стр.
С, смешивается с водой. По анологии с циклогексаном пиперидиновое кольцо имеет креслообразную конформацию ( стр.
Аглюкон вератрозина - вератрамин - содержится в свободном виде в чемерице зеленой и чемерице крупноцветной. В состав его молекулы входит пиперидиновое кольцо.
Особую ценность представляют двухкомпонентные диазо-типные материалы, содержащие наряду с производными мор-фолина или его аналогов моноалкильные эфиры диоксибензо-лов, например монометиловый или этиловый эфиры резорцина, бутиловый или р-оксиэтиловый зфиры пирокатехина. Введение алшжси-групп в бензольное кольцо, конденсированное с морфолиновым или пиперидиновым кольцом, ак и в описанных выше случаях, приводит к значительному повышению активности диазосоеди-нений.
Путь Б к алкилированным пиперидинам функционирует и при биосинтезе длинноцепных алкалоидов растений рода Prosopis и некоторых других таксонов тропической флоры. Типичный представитель их прозопин имеет химическое строение 6.163. Заместители в пиперидиновом кольце основания 6.16 J обладают 3 6 - ш / с-2 - тра с-конфигурацией, Это так называемый ряд алкалоидов прозопина. Аналоги с 2 3 6-гыс-расположением заместителей составляют ряд карпаина. В этом ряду наиболее известны карпамовая 6.164 и азимовая 6.165 кислоты.
В состав молекулы никотина входят два гетероциклических азотсодержащих кольца - пиридиновое кольцо и N-метилпирролидиновое кольцо. Аналогичный ему алкалоид анабазин ( II) вместо N-метилпирролидинового кольца содержит пиперидиновое кольцо.
Экгонин, имеющий 4 асимметрических атома углерода, должен был бы существовать в 16 стереоизомерных формах. Однако вследствие того, что мостик - СН2СН2 - в экгонине связан с пиперидиновым кольцом так же, как в тропине ( стр. Многие из них и из соответствующих им кокаинов известны.
В УФ - и ИК-спектрах соединения ( 27) имеются обычные полосы поглощения карбонильной группы. В спектрах соединения ( 28) таких полос нет; это считают результатом перехода пиперидинового кольца в форму ванны и трансанулярного взаимодействия атома азота с карбонильной группой.

Основываясь на измерениях и расчетах постоянных Керра, Ароней и Лефевр [155] предположили, что атом водорода и метильная группа при азоте пиперидинового кольца находятся преимущественно в аксиальных конфигурациях.
Все рассмотренные пиперидиновые анальгетики действуют на опиоидные рецепторы мозга и аналогично морфину вызывают привыкание и болезненное пристрастие. Исследования по синтезу их аналогов с малой степенью привыкания ( малых наркотиков, но сильных анальгетиков) привели к получению пице-надола ( 129), в структуре которого при С-4 пиперидинового кольца находится кроме арильного радикала алкильная группа. Базовый 1 2 3 6-тетрагидропиридин ( 123) получают из пипери-дона ( 73) действием 3-метоксифениллития и дегидратацией промежуточного пиперидола. Пиперидеин ( 123) депротонируют с помощью бутиллития и к образовавшемуся аниону ( 124) добавляют пропилбромид. Диметиламинную группу в соединении ( 127) удаляют гидрогенолизом при параллельном гидрировании эндоциклической двойной связи.
Превращение тропина в псевдотропин нагреванием с амилатом на-трия, трудная омыляемость эфиров тропина в сравнении с эфирами псевдотропина и отношение тропинона к восстановителям указывают на то, что окси-группа в псевдотропине, как в термодинамически более стойком изомере, связана экваториально, а в тропине, напротив, аксиально. Экваториальная гидроксильная группа в псевдотропине, находящаяся одновременно в цис-положении к атому азота, так же как аксиальная гидроксильная группа в тропине, находящаяся в транс-положении к азоту, возможны только в том случае, когда пиперидиновое кольцо у обоих аминоспиртов находится в виде кресла. С этим выводом согласуются свойства тропина и анализ кристаллической структуры бромгидрата тропина.
В опытах по подкормке Nicotiana glauca установлено, что лизин и кадаверин ( см. стр. В отличие от синтеза никотина синтез анабазина, по-видимому, идет без образования промежуточного продукта с симметричным строением, подобного кадаверину, так как 90 % метки из 2 - С14 - лизина локализуется в положении 2 пиперидинового кольца.
Происхождение стереоизомерных форм легко уяснить, вспомнив, что два цикла, входящие в структуру соединений типа I, должны лежать в разных плоскостях. Тропин можно рассматривать как 1-метил - 4-оксипиперидин с этиленовым мостиком между 2 - м и 6 - м атомами углерода; гидроксильная группа этиленовый мостик могут располагаться либо по одну сторону пипериди-нрвого цикла, либо по разным его сторонам, если пиперидиновое кольцо обладает жесткой плоской или выгнутой формой. В молекуле N-метилграна-толина присутствует триметиленовый мостик.
Происхождение стереоизомерных форм легко уяснить, вспомнив, что два цикла, входящие в структуру соединений типа I, должны лежать в разных плоскостях. Тропин можно рассматривать как 1-метил - 4-оксипиперидин с этиленовым мостиком между 2 - м и 6 - м атомами углерода; гидроксильная группа % этиленовый мостик могут располагаться либо по одну сторону пипериди-нрвого цикла, либо по разным его сторонам, если пиперидиновое кольцо обладает жесткой плоской или выгнутой формой. В молекуле N-метилграна-толина присутствует триметиленовый мостик.
Дальнейший этап в биосинтезе индольных иридоидных алкалоидов начинается с гидролиза гликозидной связи в молекуле стриктозидина. В результате отщепления глюкозы освобождается диальдегид 6.472. Это реакцион-носпособное соединение не найдено в природе, вероятно, потому, что с большой скоростью циклизуется по двум направлениям. Если в реакции с аминогруппой пиперидинового кольца участвует альдегидная функция а ( см. схему 146), то конструируется скелет алкалоидов типа антирина 6.473. Такое направление циклизации осуществляется редко. На первой стадии этого биогенетического направления образуется алкалоид коринантеин 6.474. Оба типа циклизации могут протекать параллельно в одном и том же растении, например, Catharanthus roseus.
Мерохинен содержит непредельную группу, так как при обработке цинком в соляной кислоте он превращается в дигидропроизводное, называемое цинхолойпоном. Последнее получается также при окислении дигидроцинхонина. Цинхолойпон содержит этильную группу в - положении пиперидинового кольца, так как при перегонке с цинковой пылью он превращается в ( 3-этилпиридин. Следовательно, мерохинен должен содержать винильную группу в этом положении. Действительно, мерохинен превращается при нагревании с НС1 до 240 в З - этил-4 - метилпиридин за счет внутреннего гидрирования-дегидрирования; при окислении мерохинена образуется цинхолойпоновая кислота.
Поэтому потенциометрическое титрование дает только один скачок, указывающий на связывание 1 же хлорной кислоты. В уксусной кислоте, содержащей уксусный ангидрид, титруется только азот пиперидинового кольца, так как первичная аминогруппа ацетилируется.
Таким образом, в этих реакциях циклическая система тропана имеет форму ванны. По аналогии с циклогексаном и пиперидином, кресловидная форма должна была бы быть устойчивее, чем форма ванны. Следует, однако, заметить, что форма, начерченная в данном случае как ванна ( по отношению к пиперидиновому кольцу тропана), является кресловидной формой по отношению к циклогептановому кольцу этой молекулы. Поэтому весьма вероятно, что различие в устойчивости обоих форм тропана меньше, чем в случае циклогексана, и поэтому они легко превращаются друг в друга.
Изучение реакций диенового синтеза 4-фурил - З - фуроилпиперидолов 3, 4 с малеиновым ангидридом показало, что 1 4-циклоприсоединение происходит только по 4-фурильному заместителю. Осуществлен также синтез 1 3-дифурилзамещенных 1 3-диолов 7, 8 восстановением кетонов 3, 4 боргидридом натрия. Таким образом, введение фурильных фрагментов в пиперидиновое кольцо может вызвать резкое изменение профиля биологического действия этих молекул.
Систематическое изучение южно - и центрально-американских ядовитых лягушек показало, что ядовито более 50 видов лягушек рода Dendrobates и пять видов Phyllobates ( сем. Dendrobatidae) и что, помимо батрахотоксина и его аналогов, они производят токсины четырех основных типов. Эти токсины, как и батрахотоксин, обычно называют алкалоидами амфибий. Главными их представителями являются гистрионикотоксин, пумилиотоксины В и С и ге-фиротоксин; все они содержат пиперидиновое кольцо, сопряженное с алициклическими кольцами, и, вероятно, образуются из общего биогенетического предшественника. Хотя биологическая активность пиперидиновых токсинов лягушек значительно слабее, чем батрахотоксинов, они сразу же привлекли внимание физиологов, фармакологов и биохимиков, которые применяют их для изучения ацетил-холиновых рецепторов мышечных клеток. Для гистрионикотоксина характерно также блокирование тока ионов калия через мембраны нервных клеток, а пумилиотоксин В высвобождает ионы кальция из их резервуаров в нервных и мышечных волокнах, усиливая силу и длительность сокращений сердечных и скелетных мышц.
Хорошие выходы при низком рН и высокой температуре получаются и с другими кислотами, кроме упомянутой лг-оксифенилпи-ровиноградной, например с 3 4-диметоксифенилпировиноградной кислотой. Эта реакция при физиологических условиях протекает удовлетворительно, когда кетокислота содержит вторую карбоксильную группу. Если это соединение обработать хлористым водородом в метаноле, то оно теряет карбоксильную группу у атома углерода в положении 2, и одновременно теряется молекула воды в результате образования другой карбоксильной группой внутреннего амида. Получающееся соединение выделяется в виде хлоргидрата, и поскольку эта соль не очень сильного основания, то считается, что аминогруппа в пиперидиновом кольце осталась свободной и, следовательно, в образовании амида должен участвовать азот индольного ядра. Поэтому основание имеет строение XLVII; новое кольцо, как это будет видно из дальнейшего, является шестичленным.
Чтобы увеличить подвижность стероидных сапогенинов, Бен-нет и Хефтмен [70] этерифицировали три оксистероида непосредственно на хроматографических пластинках, обрабатывая их трифторуксусным ангидридом. Сапогенины можно этерифицировать также и перед нанесением пробы на пластинку. Рисе [71] метилировал фосфорорганические кислоты непосредственно на пластинках эфирным раствором диазометана. Авторы работы [72] аналогичным методом этерифицировали карбоновые кислоты, содержащие пиперидиновое кольцо.
В настоящее время одной из основных задач органической химии является создание новых методов синтеза и изучение способов рационального использования химического сырья. На выбор способов получения синтетических веществ сильно влияет доступность исходного сырья. Известно, что для органического синтеза одним из универсальных и доступных видов сырья является ацетилен. Поэтому целью настоящего исследования является поиск новых возможностей синтеза гетероциклических соединений на базе ацетилена и era производных. Данная работа посвящена синтезу и превращениям таких винилацетиленовых-спиртов, изомеризация и гидратация которых приведет к получению новых ранее неизвестных замещенных дивинилкетонов. Показано, что под влиянием воды, сероводорода и первичных аминов эти; дивинилкетоны гладко циклизуются с образованием ранее неизвестных шес-тичленных гетероциклических кетонов, которые были использованы для синтеза разнообразных биологически активных веществ. Среди этих соединений особый интерес представляют 4-пипервдсны, так как пиперидиновое кольцо содержат многие природные активные соединения и синтетические лекарственные препараты, которые нашли широкое применение в клинической практике.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11