У піридиновому кільці можуть проходити реакції електрофіль-ного та нуклеофільного заміщення.
1. Реакції електрофільного заміщенняв піридиновому циклі утруднені. Нітрування, сульфування та галогенування піридину відбуваються тільки за жорстких умов. Так, нітрування проходить з низьким виходом при нагріванні піридину з калій нітратом у димлячій сульфатній кислоті при 300 °С; сульфування відбувається при нагріванні з олеумом (220—270 °С) у присутності каталізатора — меркурій (II) сульфату; бромування можливе при дії брому волеумі. Електрофільний замісник спрямовується в Р-положення циклу:
Реакції алкілування за Фріделем—Крафтсом для піридину не характерні. Низька реакційна здатність піридинового циклу в реакціях електрофільного заміщення та орієнтація заміщення в р-положення зумовлена електроноакцепторними властивостями атома Нітрогену, який, зменшуючи електронну густину на всіх атомах Карбону цього циклу, меншою мірою справляє вплив на Р-положення, що і визначає місце атаки електрофільним реагентом. Крім того, у реакціях 5Ез протонними реагентами (нітрування, сульфування) піридин утворює по гетероатому солі піридинію, а з галогенами — донорно-акцепторні комплекси, в яких на атомі Нітрогену з'являється позитивний заряд, а це, у свою чергу, призводить до ще більшої дезактивації піридинового циклу.
:
НЗОа
Вг
піридиній гідрогенсульфат
ІЧ-бромпіридиній бромід
2. Реакції нуклеофільного заміщеннячерез зменшення електронної густини на атомах Карбону піридинового циклу полегшуються. На відміну від бензену, піридин досить легко реагує з нук-леофільними реагентами, утворюючи продукти заміщення в положеннях 2, 4 або 6 (а- та р-положення).
Серед реакцій нуклеофільного заміщення найбільш відоме ямінування за Чичибабіним. Воно ґрунтується на взаємодії піридину з натрій амідом №гШ2 при нагріванні. Найкраще проходить амінування в середовищі рідкого амоніаку. У результаті реакції Утворюється 2-амінопіридин.
>Ш,
ч
2 Ч
"N3* N
И'
^ічн-,
-NаН
,Х\
ч
NаН
їг *ш,
>г>щ
Глава 15
№1
2-амінопіридин
Гетероциклічні сполуки
^\/сн
р-піколін
хоон
[О]
нікотинова кислота, 3-піридинкарбонова кислота
Н20
Подальше амінування веде до утворення 2,6-діамінопіридину. Заміщення на аміногрупу атома Гідрогену в у-положенні відбувається тільки в разі, якщо а-положення вже зайняті.
Уперше цю реакцію здійснив 1915 року російський хімік-орга-нік О. Є. Чичибабін, тому її названо реакцією Чичибабіна.