А) Взаимодействие с амидом натрия

Высокое сродство к электрону способствует особой склонности пиридина к реакциям с нуклеофильными реагентами. Классическим примером такой реакции является реакция Чичибабина (1914 г.). В этой реакции пиридин обрабатывают амидом натрия при нагревании в N,N-диметиланилине или толуоле в качестве растворителя:

+ NaNH₂ (C₆H₅N(CH₃)₂), t⁰ H₂О

–H₂ –NaОH

N N NHNa N NH₂

пиридин 2-аминопиридин

При дальнейшем аминировании 2-аминопиридина амидом натрия образуется 2,6-диаминопиридин:

170⁰ C

+ NaNH₂ + NaH

N NH₂ H₂N N NH₂

2-аминопиридин 2,6-диаминопиридин

Механизм реакции Чичибабина:

Реакция идет в две стадии.

На первой стадии атака нуклеофилом происходит преимущественно по атомам С₂ (С₆), поскольку отрицательный заряд в соответствующем σ-комплексе делокализован с участием электроотрицательного атома азота цикла:

•• ••

+ NaNH₂ H H H Na

••

N N NH₂ N NH₂ N NH₂

•• •• •• ••

резонансные структуры σ-комплекса при α-замещении

На второй стадии гидрид-ион элиминирует с реароматизацией цикла:

NaH

H + H₂

•• –NaH

N NH₂ N NH₂ N NH Na

••

Na

2-Аминопиридин в различных условиях образует два ряда изомерных замещенных: по атому азота аминогруппы и по атому азота кольца.

Например, при взаимодействии 2-аминопиридина с иодметилом в присутствии амида натрия образуется метильное производное по аминогруппе. В отсутствие амида натрия метилирование идет по атому азота кольца.

NaNH₂ CH₃J

–NH₃ – NaJ

Na

N NH N NH – CH₃

δ ₁^– δ ₂^– 2-метиламинопиридин

N NH₂

•• •• натриевая соль 2-аминопиридина

р-π-сопряжение (отрицательный заряд амбидентного иона

сосредоточен на атоме азота вне кольца)

CH₃J

NaOH

–NaJ,–H₂O

J

N NH₂ N NH₂J N NH

CH₃ •• CH₃ CH₃

р-π-сопряжение N-метилйодпиридон- N-метилпиридон-

аммоний имин

2- и 4-Аминопиридины способны к таутомерным превращениям:

N NH₂ N NH

H

амино-форма имино-форма

Значительно более устойчивой является амино-форма. Ее содержание в 1000 раз превышает содержание имино-формы.