Основания Шиффа

Schiff base

Шиффовы основания (азометины) — N-замещенные имины, органические соединения общей формулы R¹R²C=NR³, в которых азот связан с арильной или алкильной группой, но не с водородом. Подкласс шиффовых оснований, синтезируемых из анилина и его производных (R³ фенил или замещённый фенил) и карбонильных соединений, то есть N-фенилимины, называются анилами. Названы в честь Гуго Шиффа, впервые синтезировавшего эти соединения.

Свойства

Шиффовы основания — нерастворимые в воде и растворимые в органических растворителях масла или кристаллические вещества, в ИК-спектрах присутствует характеристическая полоса связи C=N при 1690—1640 см⁻¹ у N-замещенных алкилидениминов, у бензилиденанилов — при 1631—1613 см⁻¹. Большинство оснований Шиффа бесцветны, однако в случае участия иминогруппы в сопряженной системе могут быть окрашены (азометиновые красители). Проявляют свойства слабых оснований:

${\mathsf {R^{1}R^{2}C{\text{=}}NR^{3}+HX\rightarrow [R^{1}R^{2}C{\text{=}}NHR^{3}]^{+}X^{-}}}$

Синтез

Шиффовы основания могут быть синтезированы из ароматических аминов и карбонильных соединений, реакция идет через нуклеофильное присоединение амина к углероду альдегидной группы с образованием нестойкого 1,1-аминоспирта с последующей его дегидратацией до имина. В типичной реакции, 4,4'-диаминодифенильный эфир реагирует с o-ванилином:

Смесь 4,4'-диаминодифенилового эфира 1 (1.00 г, 5.00 ммоль) и o-ванилина 2 (1.52 г, 10.00 ммоль) в метаноле (40.00 мл) перемешивается при комнатной температуре в течение одного часа. В результате образуется оранжевый осадок и после фильтрации и промывания с метанолом получается чистое Шиффово основание 3 (2.27 г, 97,00 %)

Интермедиат, содержащий основание Шиффа, образуется в ходе гликолиза в результате активности фермента фруктозо 1,6-бисфосфат альдолазы.

Применение

Основания Шиффа, а также продукты их олигомеризации и конденсации, находят применение для синтеза гетероциклических соединений — производных пиридина и хинолина.

Литература

• О. Я. Нейланд. Органическая химия. — М.: Высшая школа, 1990. — 751 с. — 35 000 экз. — ISBN 5-06-001471-1.