Основания органические

Словарь Брокгауза и Ефрона Химическая энциклопедия

Словарь Брокгауза и Ефрона

(Bases, Basen). — Под этим наименованием следует разуметь органические вещества, которые, подобно основаниям (см.) минеральным, способны при взаимодействии с кислотами образовать соли. Алкалоиды (см.), а из них морфин (C17H19NO3), выделенный впервые в 1817 г. Сертюрнером из опиума, были первыми открытыми органическими О. Эти азотистые, частью содержащие, а частью не содержащие кислорода, органические вещества, находимые в разнообразных продуктах растительного происхождения, обнаруживали очень ясно выраженные основные свойства, обладая не только способностью солеобразования, но даже и резкой щелочной реакцией на лакмус, вследствие чего и получили вышеприведенное свое название (от Alcali — щелочь). Кроме того, содержа азот, они показывали значительное сходство с аммиаком как в самом способе солеобразования (прямым соединением с кислотами, например; NH3+ HCl = NH4Cl и C17H19NO3+ HCl = C17H20NO3Cl), так и в способности давать хлороплатинаты и выделяться из солей в свободном состоянии при действии едких щелочей. Получение искусственно органических О., начало чему положено в 1840-х годах Н. Зининым (1842), впервые искусственно получившим анилин (см.) восстановлением нитробензола (см.), и А. Вюрцем (1848), открывшим первичные амины (см.) предельного ряда, и одновременное открытие и изучение пиридина и хинолина, привело с одной стороны к утверждению взгляда на органические О., как на аммиачные производные, происходящие через замещение водорода в аммиаке теми или другими, по преимуществу углеводородными или алкогольными (фенольными) остатками, а с другой стороны к необходимости причисления к органич. О. и таких тел, в которых основные свойства оказались очень слабо или даже вовсе не развитыми, как напр. в трифениламине (C6H5)3N. По аналогии строения с пиридином и хинолином в числе органических оснований многими рассматриваются также пиррол, индол, карбазол и др. циклические, с азотом в составе, соединения совершенно независимо от того, проявляют ли они какие-либо основные свойства или нет. Если, имея в виду сейчас изложенное вспомнить, что мочевина (см.), вместе со многими ее производными принадлежащая к группе кислотных амидов (см.), способна образовать с кислотами прочные и отлично кристаллизующиеся соли, а амидокислоты (см.), пиридин- и хинолинкарбоновые кислоты (см. Пиридин, Хинолин) одновременно соединяют в себе и совершенно отчетливо проявляют как функцию О., так и функцию кислоты, то станет очевидным, что, при современном состоянии химии, понятие об органических О., как группе тел известного и вполне определенного химического характера, уже совершенно утратило свое первоначальное значение. Поэтому ныне многие избегают пользоваться им в системе изложения курсов органической химии, употребляя слово О. лишь тогда, когда желают указать на способность того или другого органического соединения давать соли с кислотами. Этой способностью в большей или меньшей степени обладают очень многие и весьма разнообразные органические вещества. Таковы: алкалоиды, амины, фосфины, диамины (амины гликолей), имины, анилины (амины фенолов), розанилин и гомологи; замещенные гидразины и гидроксиламины; амидины, амидокислоты (также их амиды, соли и эфиры); мочевина и некоторые ее производные вещества; ксантиновой группы (саркин, ксантин, теобромин, кофеин), гуанин, гуанидин, гликоциамин, креатин, креатинин, гуанамины; пиразолы, индазолы; пиридин, хинолин, изохинолин, акридин и их производные и гомологи; пиримидины, пиразины, хиноксалины, феназины (см. о всех этих веществах в соответствующих статьях). Но особенно резко основные свойства выражены в гидратах окисей замещенных аммониев (см.) и их аналогах, гидратах окисей замещенных фосфониев (см.), стибониев (см.) и арсониев, в гидрате окиси триэтилсульфина (см. Тиоэфиры) и дифенилиодония (см. Иодозосоединения). Эти О. аммонийного типа отличаются от выше рассмотренных тем, что реагируют с кислотами, выделяя воду (напр.: N(CH3)4OH + + HCl = N(CH3)4Cl + H2O, как NaHO + HCl = NaCl + Н2O), соли их едкими щелочами не разлагаются и вообще они во многих отношениях уподобляются щелочам, к которым близки и по теплотам нейтрализации. Наконец, свойствами О. обладают и окиси, встречающиеся в ряду металлоорганических соединений мышьяка (см. Какодил), сурьмы (см.), олова (см.). Ср. также Окиси органические.

П. П. Рубцов. Δ.

Химическая энциклопедия

,

орг. соед., используемые на практике в качестве акцепторов протонов. К ним относят нейтр. основания (третичные амины, амидины) и анионные основания [алкоголяты и алтсил(или арил)амиды щелочных металлов, металлоорг. соед.]. К специфич. типам О. о. относят также ангидрооснования (см. Кислоты и основания псевдооснования. О. о. применяют прежде всего для ионизации соед. по связям ОЧН, NЧН, СЧН. Ионизирующая способность О. о. характеризуется константой ионизации сопряженной к-ты рК а (см. табл.). Важное преимущество их перед щелочами - р-римость в орг. р-рителях, что позволяет применять О. о. в неводных средах.

КОНСТАНТЫ ИОНИЗАЦИИ НЕКОТОРЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОСНОВАНИЙ В ВОДНОМ РАСТВОРЕ ПРИ 25 °С

Соединение

Ф-ла

рк.

2,6-Ди- трет -бутилпиридин

3520-106.jpg

4,95

N,N-Диметиланилин

С 6 Н 5N(СН 3)2

5,10

Пиридин

C5H5N

5,23

4-Диметиламинопиридин

3520-107.jpg

9,37

Продолжение табл.

Соединение Триэтиламин

Ф-ла (C2H5)3N

р к а

10,67

1,2,2,6,6-Пентаметилпиперидин

3521-1.jpg

11.25

1,5-Диазабицикло [4.3.0]нон-5-ен (ДБН)

3521-2.jpg

~12

Метилат натрия

CH3ONa

~16

Этилат натрия

C2H5ONa

~18

трет-Бутилат калия

трет-C4H9OK

~19

Диизопропиламид лития

[(CH3)2CH]2NLi

~35

Бутиллитий

C4H9Li

~40 42

Третичные амины относят к мягко действующим основаниям, в отличие от щелочей они не вызывают гидролиза сложноэфирных связей или лабильных связей СЧHal. Напротив, у анионных оснований ионизирующая способность намного сильнее, чем у щелочей.

Широкое применение в орг. синтезе находит триэтиламин. Так, ацилирование 1-метилимидазола в его присут. протекает в положение 2. Роль триэтиламина заключается в ионизации связи С-2ЧН в катионе 1-ацил-3-метилимидазо-лия. что обеспечивает перенос ацильной группы к атому С-2:

3521-3.jpg

При О-ацилировании фенолов для ионизации связи ОЧН используют пиридин или его 4-диметиламинопроизводное; напр., в присут. последнего ацетилируется мезитол:

3521-4.jpg

Для дегидрогалогенирования соед., содержащих чувствительные к щелочам и др. сильным основаниям группировки, применяют ДБН, к-рый, напр., превращает хлорацетилены, содержащие сложноэфирную группировку, в сопряженные енины:

3521-5.jpg

Для изомеризации ацетиленов с неконцевой тройной связью в ацетилены с концевой тройной связью используют 3-аминопропиламид калия NH2CH2CH2CH2NHK:

3521-6.jpg

Все большее применение находят т. наз. пространственно-затрудненные О. о., напр. 2,6-ди- трет -бутилпиридин, пента-метилпиперидин и др. Благодаря экранированию оснбвного центра алкильными группами, они практически не проявляют нуклеоф. св-в, т. е. не взаимод. с льюисовскими кислотными центрами (положительно заряженными атомами углерода, ионами металлов и т. п.), но сохраняют способность присоединять протон. Так, пентаметилпиперидин [C5H6N(CH3)5], полностью лишенный способности алкили-роваться, с успехом используется для связывания галогено-водорода при исчерпывающем алкилировании алкилами-нов:

3521-7.jpg

Пространственно-затрудненные этилдициклогексиламин и этилдиизопропиламин (основания Хюнига) рекомендовано использовать для превращ. a-галогенир. простых эфиров в винилалкиловые эфиры (выход > 80%):

3521-8.jpg

Нек-рые О. о., получившие назв. протонных гарпунов, обладают уникальной способностью ионизировать слабые к-ты по связям СЧН, не затрагивая при этом др. лабильные группы. Так, под действием диизопропиламида Li 4,6-ди-хлорпиримидин подвергается не нуклеоф. замещению подвижных атомов Сl, а металлированию:

3521-9.jpg

Аналогично действие тетраметилпиперидида Li (ф-ла I), к-рый металлирует сложные эфиры карбоновых к-т, содержащих 3521-10.jpg -Н-атом, не затрагивая сложно-эфирную группировку:

; 3521-11.jpg

О. о. иногда используют для активации металлоорг. соединений. Напр., активность бутиллития значительно повышается в присут. 1,4-диазабицикло[2.2.2]октана (ДАБЦО; II) или тетраметилэтилендиамина (ТМЭДА), что объясняется координацией N-атомов этих соед. с ионом лития, к-рый таким образом отделяется от карбаниона и не так сильно нейтрализует его отрицат. заряд.

3521-12.jpg

См. также Алкоголяты, 1,8-бис-(Диметиламино)нафталин, Металлоорганические соединения.

Лит.: Физер Л., Физер М., Реагенты для органического синтеза, пер. с англ., т. 1-7, М., 1970-78; Общая органическая химия, пер. с англ., т. 3, М., 1982, с. 53-77; Каnnег В., "Heterocycles", 1982, v. 18, special issue, p. 411-19.

А. Ф. Пожарский.