organic chemistry 3

1. ‫هتروسیکلها‬
Heterocycles
N
O
S
N
hetero atom: N, O, S, ...

2. 2
‫هتروسیکلها‬
:‫متفاوت‬ ،‫سسس‬‫ن‬‫ناهمج‬ ‫هترو‬:‫همو‬
‫مشابه‬ ،‫همجنس‬
‫عنصری‬ ‫از‬ ‫اتم‬ ‫یک‬ ‫حداقل‬ ‫آنها‬ ‫حلقه‬ ‫هتروسیکل‬ ‫ترکیبات‬ ‫در‬
‫مثل‬ ‫متفاوت‬N ،O‫یا‬S‫عنصر‬ ‫اتم‬ ‫آن‬ ‫به‬ .‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫غیره‬ ‫و‬
‫می‬ ‫هتروسسیکل‬ ‫ترکیسب‬ ‫خود‬ ‫بسه‬ ‫و‬ ‫گوینسد‬ ‫هترواتسم‬ ‫متفاوت‬
.‫است‬ ‫حلقه‬ ‫مفهوم‬ ‫به‬ ‫هم‬ ‫سیکل‬ ‫کلمه‬ .‫گویند‬
‫دارند‬ ‫داروسسازی‬ ‫در‬ ‫ای‬ ‫گسسترده‬ ‫کاربرد‬ ‫هتروسسیکل‬ ‫ترکیبات‬
‫بینید‬ ‫می‬ ‫اینجا‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫هتروسیکل‬ ‫مهم‬ ‫ترکیبات‬ ‫از‬ ‫مثال‬ ‫چند‬

3. ‫هتروسیکلها‬ ‫نامگذاری‬
3
‫نامهای‬ ‫یکی‬ ‫کرد‬ ‫نامگذاری‬ ‫توان‬ ‫مسی‬ ‫روش‬ ‫دو‬ ‫بسه‬ ‫را‬ ‫هتروسسیکل‬ ‫ترکیبات‬
‫است‬ ‫آمده‬ (‫سیاه‬ ‫رنگ‬ ‫)با‬ ‫اول‬ ‫خط‬ ‫در‬ ‫بعدی‬ ‫اسلید‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫آنهاست‬ ‫متداول‬
‫رایج‬ ‫کمتسر‬ ‫که‬ (‫آبی‬ ‫رنگ‬ ‫با‬ ‫دوم‬ ‫)خط‬ ‫آنهاست‬ ‫سیستماتیک‬ ‫نام‬ ‫دیگری‬ ‫و‬
‫است‬ ‫شده‬ ‫نامگذاری‬ ‫زیر‬ ‫جدول‬ ‫دو‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫و‬ ‫است‬
‫هتروات‬
‫م‬
‫پیشوند‬
O Oxa
N Aza
S Thia

4. ‫ترکیبات‬ ‫برخی‬ ‫نامهای‬
‫مهم‬ ‫هتروسیکل‬
4
‫نامهای‬ ‫دوم‬ ‫خط‬ ‫و‬ ‫ست‬‫س‬‫اس‬ ‫سیکل‬‫س‬‫هتروس‬ ‫ترکیبات‬ ‫متداول‬ ‫نامهای‬ ‫اول‬ ‫سط‬‫س‬‫خ‬
‫آنهاست‬ ‫سیستماتیک‬
‫هستند‬ ‫اشباع‬ ‫غیر‬ ‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫دوگانه‬ ‫پیوند‬ ‫آنها‬ ‫حلقه‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫ترکیباتی‬
‫عدد‬ ‫حلقسه‬ ‫گذاری‬ ‫شماره‬ ‫در‬1‫یک‬ ‫از‬ ‫بیسش‬ ‫اگسر‬ ‫شود‬ ‫مسی‬ ‫داده‬ ‫هترواتسم‬ ‫بسه‬
‫شماره‬ ‫گوگرد‬ ‫و‬ ‫نیتروژن‬ ،‫اکسسیژن‬ ‫اولویست‬ ‫ترتیسب‬ ‫بسه‬ ‫باشسد‬ ‫حلقسه‬ ‫در‬ ‫هترواتسم‬
‫شماره‬ ‫باشد‬ ‫حلقه‬ ‫در‬ ‫مشابه‬ ‫هترواتم‬ ‫دو‬ ‫اگر‬ .‫شوند‬ ‫می‬ ‫گذاری‬1‫هترواتم‬ ‫به‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫داده‬ ‫اشباع‬

5. ‫ای‬ ‫حلقه‬ ‫دو‬ ‫سیستمهای‬
5

6. ‫هتروسیکلهای‬ ‫واکنش‬3‫و‬4
‫عضوی‬
‫هتروسیکلهای‬ ‫در‬3‫و‬4،‫حلقه‬ ‫بالی‬ ‫کشش‬ ‫علت‬ ‫به‬ ،‫عضوی‬
‫منتها‬ .‫شود‬ ‫ممی‬ ‫حلقمه‬ ‫شدن‬ ‫باز‬ ‫بمه‬ ‫منجمر‬ ‫نوکلئوفیمل‬ ‫حملمه‬
‫هتروسمیکلهای‬ ‫در‬ ‫واکنمش‬ ‫انجام‬ ‫شرایمط‬4‫کمی‬ ‫عضوی‬
‫حلقه‬ ‫از‬ ‫سختتر‬3‫است‬ ‫تایی‬
‫های‬ ‫حلقه‬ ‫در‬ ،‫حلقه‬ ‫اندازه‬ ‫دو‬ ‫این‬ ‫برخل ف‬5‫و‬6‫این‬ ‫عضوی‬
‫تتراهیدروفوران‬ ‫مثل‬ ‫علت‬ ‫همین‬ ‫به‬ ‫است‬ ‫سخت‬ ‫خیلی‬ ‫واکنش‬
)THF(‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫حل ل‬ ‫عنوان‬ ‫به‬
6
X
X
Nu
Nu
X
Nu
X Nu

7. ‫پذیری‬ ‫واکنش‬ ‫بررسی‬
‫مهم‬ ‫هتروسیکلهای‬
‫تمایل‬ ‫بیشتریمن‬ ‫پیرو ل‬ ‫یعنمی‬ ،‫پذیری‬ ‫واکنمش‬ ‫ترتیمب‬ ‫بمه‬
‫دارد‬ ‫را‬ ‫الکتروفیلی‬ ‫جانشینی‬ ‫واکنش‬ ‫انجام‬ ‫برای‬
‫ترکیبات‬ ‫و‬ ‫آروماتیک‬ ‫ترکیبات‬ ‫بینابین‬ ‫خاصیتی‬ ‫ترکیبات‬ ‫این‬
‫موقعیت‬ ‫روی‬ ‫استخل ف‬ ‫حاوی‬ ‫انی‬ ‫دی‬1‫چه‬ ‫هر‬ .‫دارند‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫بیشتر‬ ‫انی‬ ‫دی‬ ‫خصلت‬ ‫کمتر‬ ‫آروماتیک‬ ‫خصلت‬
7
N
H
O S

8. ‫حلقه‬ ‫در‬ ‫نوکلئوفیلی‬ ‫حمله‬ ‫مقایسه‬
‫های‬5‫عضوی‬
‫موقعیمت‬ ‫بمه‬ ‫الکتروفیمل‬ ‫حملمه‬ ‫چون‬2‫)یا‬5‫شکلهای‬ ‫تعداد‬ ،(
‫است‬ ‫بهتر‬ ‫پس‬ ‫دارد‬ ‫بیشتری‬ ‫رزونانسی‬
8

9. ‫حلقه‬ ‫الکتروفیلی‬ ‫جانشینی‬ ‫واکنش‬
‫های‬5‫و‬6‫عضوی‬
‫درهتروسیکلهای‬ ‫واکنش‬ ‫این‬5‫روی‬ ‫هترواتم‬ ‫یک‬ ‫با‬ ‫تایی‬
‫موقعیت‬2‫یا‬5‫میشود‬ ‫انجام‬ ‫همه‬ ‫از‬ ‫بهتر‬
‫موقعیت‬ ‫روی‬ ‫درپیریدین‬ ‫واکنش‬ ‫این‬3‫یا‬5‫انجام‬ ‫همه‬ ‫از‬ ‫بهتر‬
‫میشود‬
9

10. 10
‫حلقه‬ ‫الکتروفیلی‬ ‫جانشینی‬ ‫واکنشهای‬
‫های‬5‫عضوی‬
‫راحتتر‬ ‫را‬ ‫الکتروفیلی‬ ‫جانشینی‬ ‫واکنشهای‬ ‫بنزن‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫آنها‬
‫دهند‬ ‫می‬ ‫انجام‬

11. ‫ترکیبات‬ ‫سنتز‬5‫عضوی‬
‫هتروسیکل‬
‫است‬ ‫نور‬ ‫پال‬ ‫روش‬ ‫آنها‬ ‫سنتز‬ ‫برای‬ ‫روشها‬ ‫مهمترین‬ ‫از‬ ‫یکی‬
‫ترکییب‬ ‫ییک‬ ‫از‬ ‫اسیتفاده‬ ‫بیا‬ ‫روش‬ ‫ایین‬ ‫در‬1،4‫و‬ ‫کربونیل‬ ‫-دی‬
‫هتروسیکل‬ ‫مناسب‬ ‫واکنشگر‬5‫شود‬ ‫می‬ ‫سنتز‬ ‫عضوی‬
11
O O
P2S5
P2O5
RNH2
S
N
R
O

12. ‫سنتز‬ ‫برای‬ ‫هانش‬ ‫واکنش‬
‫پیریدین‬
Hantzsch reaction
‫و‬ ‫فرمالدهید‬ ‫بجای‬ ‫دیگری‬ ‫آلدهیید‬ ‫هیر‬ ‫از‬ ‫واکنیش‬ ‫ایین‬ ‫در‬
‫توان‬ ‫می‬ ‫نییز‬ ‫اسیتات‬ ‫آمونییم‬ ‫جای‬ ‫بیه‬ ‫آمونیاک‬ ‫از‬ ‫همچنیین‬
‫هیدروپیریدین‬ ‫دی‬ ‫داده‬ ‫نشان‬ ‫کیه‬ ‫حدواسیطی‬ .‫کرد‬ ‫اسیتفاده‬
‫اکسید‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫نیتریک‬ ‫اسید‬ ‫یا‬ ‫آهن‬ ‫کلرید‬ ‫تری‬ ‫با‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫که‬ ‫است‬
‫شود‬ ‫تبدیل‬ ‫پیریدین‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫اکسید‬ ‫کلسیم‬
12

13. ‫و‬ ‫پیرول‬ ‫بازی‬ ‫خصلت‬ ‫مقایسه‬
‫پیریدین‬
‫قانون‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫آروماتیک‬ ‫حلقه‬ ‫اینکه‬ ‫برای‬ ‫پیرول‬ ‫در‬4n+2
‫اگر‬ ‫یعنیی‬ ‫بدهید‬ ‫حلقیه‬ ‫بیه‬ ‫را‬ ‫الکترونیش‬ ‫زوج‬ ‫بایید‬ ‫کنید‬ ‫تبعییت‬
‫آروماتیک‬ ‫دیگر‬ ‫کند‬ ‫هیدروژن‬ ‫جذب‬ ‫حلقه‬ ‫نیتروژن‬ ‫با‬ ‫بخواهد‬
‫خودش‬ ‫حلقه‬ ‫پیریدیین‬ ‫در‬ ‫امیا‬ ‫نیسیت‬6‫زوج‬ ‫و‬ ‫دارد‬ ‫الکترون‬
‫بگیرد‬ ‫هیدروژن‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫پس‬ ‫است‬ ‫آزاد‬ ‫نیتروژن‬ ‫الکترون‬
13

14. 14
‫پیرول‬ ،‫پیریدین‬ ‫بازی‬ ‫خصلت‬ ‫مقایسه‬
‫پیرولیدین‬ ‫و‬
‫است‬ ‫ضعیفتر‬ ‫پیرولیدین‬ ‫از‬ ‫اما‬ ‫است‬ ‫قویتری‬ ‫باز‬ ‫پیرول‬ ‫از‬ ‫پیریدین‬
‫پیریدین‬ ‫در‬ ‫نیتروژن‬ ‫هیبریداسیون‬ ‫چون‬sp2
‫پیرولیدین‬ ‫در‬ ‫اما‬ ‫است‬sp3
‫به‬
‫اند‬ ‫شده‬ ‫داشته‬ ‫نگه‬ ‫محکمتر‬ ‫الکترونها‬ ‫پیریدین‬ ‫در‬ ‫علت‬ ‫همین‬
‫خصلت‬ ‫هرچه‬ :‫یادآوری‬s‫محکمتر‬ ‫پیوند‬ ‫باشد‬ ‫بیشتر‬ ‫هیبریداسیون‬

15. 15
‫الکتروفیلی‬ ‫جانشینی‬ ‫واکنشهای‬
‫پیریدین‬ ‫روی‬
‫روی‬ (‫بنزن‬ ‫از‬ ‫کندتر‬ ‫)بسیار‬ ‫سختی‬ ‫به‬ ‫پیریدن‬ ‫در‬ ‫واکنشها‬ ‫این‬
‫موقعیت‬3‫کنید‬ ‫توجه‬ ‫دمایی‬ ‫شرایط‬ ‫به‬ .‫شود‬ ‫می‬ ‫انجام‬
‫کنند‬ ‫تسهیل‬ ‫را‬ ‫واکنش‬ ‫توانند‬ ‫می‬ ‫دهنده‬ ‫الکترون‬ ‫استخلفات‬

16. 16
‫نوکلئوفیلی‬ ‫جانشینی‬ ‫واکنشهای‬
‫پیریدین‬
‫موقعییت‬ ‫روی‬ ‫پیریدیین‬ ‫نوکلئوفیلیی‬ ‫جانشینیی‬4‫و‬2‫ارجحیت‬
‫منفی‬ ‫بار‬ ‫هم‬ ‫دارد‬ ‫بیشتری‬ ‫رزونانسی‬ ‫شکلهای‬ ‫هم‬ ‫چون‬ ‫دارد‬
‫افتد‬ ‫می‬ ‫است‬ ‫کربن‬ ‫از‬ ‫الکترونگاتیوتر‬ ‫که‬ ‫نیتروژن‬ ‫روی‬

17. 17
‫جوش‬ ‫حلقه‬ ‫با‬ ‫هتروسیکلهای‬
‫خورده‬
Fused-Ring Heterocycles
‫حلقه‬ ‫بیا‬ ‫هتروسییکلهای‬ ‫دسیته‬ ‫جزء‬ ‫ایندول‬ ‫و‬ ‫ایزوکوینولیین‬ ،‫کوینولیین‬
‫هستند‬ ‫خورده‬ ‫جوش‬
‫مشتقات‬ ‫و‬ ‫هستند‬ ‫بال‬ ‫جوش‬ ‫نقطیه‬ ‫بیا‬ ‫ماییع‬ ‫ایزوکوینولیین‬ ،‫کوینولیین‬
‫حلقه‬ ‫پیریدین‬ ‫مانند‬ ‫نیز‬ ‫آنها‬ ‫در‬ .‫شوند‬ ‫می‬ ‫یافت‬ ‫طبیعت‬ ‫در‬ ‫آنها‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬
‫نوکلئوفیلی‬ ‫جانشینی‬ ‫واکنشهای‬ ‫مستعد‬ ‫پس‬ ‫دارد‬ ‫الکترون‬ ‫کمبود‬ ‫پیریدینی‬
‫است‬

18. 18
‫ایزوکوینولین‬ ‫و‬ ‫کوینولین‬
‫می‬ ‫و‬ ‫دارند‬ ‫پیریدین‬ ‫شبیه‬ ‫نیتروژنی‬ ‫حلقه‬ ‫در‬ ‫ایزوکوینولین‬ ‫و‬ ‫کوینولین‬
‫شوند‬ ‫الکتروفیلی‬ ‫جانشینی‬ ‫واکنشهای‬ ‫متحمل‬ ‫آن‬ ‫مانند‬ ‫توانند‬
‫دارد‬ ‫ارجحیت‬ ‫بنزنی‬ ‫حلقه‬ ‫روی‬ ‫الکتروفیلی‬ ‫جانشینی‬ ‫واکنش‬

19. 19

20. ‫هتروسیکل‬ ‫ترکیبات‬ ‫مهم‬ ‫مراجع‬
،‫کریست‬ ‫گییل‬ ‫توماس‬ ‫تالییف‬ ،‫هتروسییکل‬ ‫شیمیی‬ ‫کتاب‬
‫دانشگاه‬ ‫انتشارات‬ ،...‫و‬ ‫شفیعی‬ ‫عباس‬ ‫دکتیر‬ ‫مترجمان‬
‫تهران‬
 Heterocyclic Chemistry, J. A. Joule and Mills
‫دکتر‬ ‫ترجمه‬ ،‫هتروسیکل‬ ‫آروماتیک‬ ‫ترکیبات‬ ‫شیمی‬ ‫کتاب‬
‫آزاد‬ ‫دانشگاه‬ ‫انتشارات‬ ،... ‫و‬ ‫عزیزیان‬ ‫جواد‬
20