139
11.13. Азотсодержащие соединения.
Атом азота, обладая наибольшей внутренней энергией по сравнению с атомами
углерода и кислорода (потенциалы ионизации П.И. атома N = 14,53 эв; П.И. атома
С = 11,26 эв; П.И. атома О = 13,61 эв) стремится образовать связь с атомом С, при
этом формируя шестичленные кольца типа пиперидина, пиридина и его гомологов.
Азотистые
основания
нефти
представляют
собой
гетероциклические
соединения с атомом азота в одном из колец, с общим числом колец от одного до
трех. В основном они являются гомологами пиридина (I), хинолина (II),
изохинолина (III) и акридина (IV).
I
II
III
IV
Были обнаружены молекулы пиррола (V), индола (VI), карбазола (VII).
V
VI
VII
Кроме шестичленных, атом азота может образовывать также и пятичленные
кольца. Большое количество циклических структур ненасыщенного типа строится
из изогнутых пилообразных изопреноидных цепочек, содержащих четыре атома С.
Так гетероатом NH стягивает в пятичленное кольцо изопреноидную цепочку из 4-х
атомов С, образуя молекулу пиррола:
2
1
3
4
Более того, если атомы С этой молекулы имели четыре открытые валентности,
то близкое присутствие еще двух изопреноидных цепочек с четырьмя атомами С со
свободными валентностями, позволяет сформироваться сложной молекуле
карбазола:
2
1
4
3
4
3
2
1
Изопреноидная цепочка из четырех атомов углерода может быть стянута в
пятичленое кольцо одним атомом азота (схема 24).