Очередной том сдрии монографий по химии гетероциклических соединений — единственного систематического источника обширного материала о сложном и многообразном классе органических соединений — гетероциклах. Данный том включает обзорный материал по химии гетероциклических соединений, содержащих четыре атома азота в кольце или в двух конденсированных циклах — тетразолов, тетразинов и пуринов. Основное место в книге занимает обзор по химии пуринов — соединений, привлекающих в последнее время все большее внимание химиков, биохимиков, биологов, генетиков, биофизиков. Книга предназначена для химиков-органиков и биохимиков — научных работников, аспирантов и студентов. ПРЕДИСЛОВИЕ К АНГЛИЙСКОМУ ИЗДАНИЮ 9 Первоначально предполагалось посвятить настоящий том гетероциклическим соединениям, содержащим четыре атома азота в одном кольце или в бициклических системах. Однако стало очевидным, что для этого понадобилась бы книга нестандартного размера, поэтому вместо одного тома будет выпущено два. Химии птеридинов, аллоксазинов и изоаллоксазинов будет посвящен том 9 настоящей серии. Поскольку в литературе отсутствуют достаточно исчерпывающие обзоры по химии пуринов, было признано целесообразным уделить в книге значительное место материалу об этих соединениях, начиная с классических исследований Э. Фишера. При этом не ставилось задачи осветить химию нуклеоти-дов и нуклеозидов, так как этому вопросу посвящен ряд исчерпывающих обзоров. Наряду с пуринами в этом томе рассматриваются родственные бицикли-ческие системы, например пиразолопиримидины, которые приобрели в последнее время важное значение. По традиции, сложившейся при составлении предыдущих томов, в циклических формулах опущены атомы водорода; исключения сделаны только в тех случаях, когда без изображения этих атомов нет полной ясности. Во всех циклических формулах даны двойные связи. Соединения пуринового ряда, существующие в двух таутомерных формах, например ксантин (2,6-диоксипу-рин или 2,6-дикето-1,2,3,6-тетрагидропурин), как правило, изображены в окси-форме, даже если имеются данные, говорящие в пользу лактамной структуры. Это сделано с целью избежать излишнего усложнения названий соединений. Авторы приложили максимум усилий, чтобы как можно полнее осветить имеющуюся литературу по каждому вопросу; так, материалы периодических изданий на английском и немецком языках использованы по 1965 г., а где это было возможно — по 1966 г. включительно. Роберт К- Эльдерфильд Анн-Арбор, Мичиган январь 1967 г.
СОДЕРЖАНИЕ Предисловие к английскому изданию . ............. 5 Глава 1 Тетразолы Ф. Р. Бенсон Введение . ........................... 7 Физические свойства тетразолов................ 8 Кислотность, основность, соли и комплексы тетразолов..... 11 Синтезы ............................ 13 Реакции ............................ 34 Применение тетразолов (за исключением применения в биологии) 80 Биологические свойства..................... 80 Литература........................... 82 Глава 2 Тетразины и конденсированные системы, содержащие тетразиновые кольца В. П. Вистрач Введение............................ Й8 1.2.3.4- или ег/ч-тетразины................... 88 1.2.4.5- или ez/лж-тетразины................... 90 силш-Тетразин ....................... 90 3,6-Дизамещенные аыш-тетразины и их 1,2-дигидропроизводные 92 1,4-Дигидро-шлш-тетразины................. 112 Тетрагидро-с«лш-тетразины.................. 116 Гексагидро-с«лш-тетразины................... 116 Конденсированные силш-тетразиновые системы ....... 119 Применение гылл-тетразинов................ 125 Литература........................... 126 Глава 3 Пурины и родственные циклические системы Р. К. Робине Введение и номенклатура .................... 130 Нахождение различных пуринов в природе........... 134 Литература........................... 142 Первые сведения о простейших пуринах и классические синтезы • Э. Фишера.......................... 147 Установление структуры мочевой кислоты.......... 147 Классические доказательства структуры аденина, гипоксантина гуанина и ксантина................... 150 Строение кофеина ...................... 152 Синтез пурина....................... 154 Общие методы синтеза пуринов................. 155 Получение пуринов из производных пиримидина....... 155 Получение пуринов из имидазолов............. 187 Синтез пуринов, включающий одновременное замыкание пири- мидинового и имидазольного циклов........... 198 Литература........................... 203 Физические, спектральные и электрохимические свойства пуринов 208 Литература........................... 210 Нуклеофильное и электрофильное замещение в пуриновом ядре 210 Расчет электронной плотности ............... 210 Электрофильное замещение................. 214 Нуклеофильное замещение.................. 217 Литература........................... 232 Нуклеофильное замещение функциональных групп ........ 234 Введение атома галогена ................. 234 Прямое введение меркаптогруппы.............. 241 Получение аминопуринов путем реакций прямого нуклеофиль- ного замещения ..................... 246 Алкокси- и алкилмеркаптопурины.............. 252 Литература........................... 258 Другие реакции функциональных групп ....... ...... 261 Замена функциональных групп водородом......... 261 Окисление пуриновых производных............. 268 Реакция с гриньяровскими реагентами............ 277 Реакции сочетания производных 8-диазопурина _....... 278 Пурины с различными функциональными^ группа'ми..... 280 Пурины и реакция Манниха................ 284 Литература........................... 286 Алкилирование пуринового ядра .............. 288 Литература........................... 293 Перегруппировки и раскрытие цикла в соединениях пуринового ряда 294 Перегруппировки...................... 294 Расщепление различных пуринов.............. 299 Литература........................... 303 Значение пуринов в биохимии и медицине ......... 304 Пурины как противоопухолевые срелства......... 304 Пурины как диуретики.................. 308 Пурины, обладающие противовирусным действием..... 308 Пурины, обладающие иной биологической активностью . . . 309 Литература........................... 311 Пиразоло[3,4-й]пиримидины................... 313 Синтез пиразоло[3,4-с!]пиримидинов............. 313 Пиразоло[3,4-с(]пиримидины, представляющие особый интерес 320 Нуклеофильное замещение в пиразоло[3,4-с(]пиримидинах . . . 322 Литература........................... 324 Пиразоло[4,3-й]пиримидины................... 325 Литература .......................... 330 Пиразоло[1,5-а]пиримидины................... 330 Литература........................... 334 б(/((-Триазоло|4,5-й]пиримидины ................. 334 Литература........................... 339 «г.мл<-Триазоло[2,3-с]-с»лш-триазины............... 339 Литература........................... 340 Предметный указатель.......................,. . 341