Regioselectividad de la sustitución aromática electrofílica en la imidazo[1,2-a]pirazina

Question

Se trata de racionalizar la regioselectividad de la bromación del 8-cloroimidazo[1,2- a ]pirazina, como se representa en el esquema.

El anillo izquierdo parece una piridazina. Si es algo parecido a una piridina, será malo en la sustitución electrofílica sin activación, así que la bromación en C-5 o C-6 está descartada. Supongo que tiene que ser uno de los carbonos del anillo de cinco miembros. ¿Pero por qué es C-3 y no C-2? Estoy tratando de dibujar estructuras de resonancia y razonar de esa manera.

Answer 1

Usted está en el camino correcto. La piridina y otros análogos nitrogenados del benceno están desactivados con respecto a la reacción de sustitución aromática electrofílica. También tienes razón en que una estructura de resonancia puede ayudar a explicar la regioselectividad de la reacción en el anillo de cinco miembros.

El ataque electrofílico en C-2 (línea inferior) da directamente un intermedio con estructura de resonancia no aromática 2a . Moviendo los electrones, podemos dibujar una estructura de resonancia aromática 2b pero esta estructura también contiene un átomo no octeto (carbocatión), átomos vecinos repulsivos con carga positiva y separación de cargas.

Por otro lado, el ataque electofílico en el sitio observado da un intermedio 3 que mantiene la aromaticidad en el anillo de seis miembros y octetos completos en todos los átomos.

Podemos predecir que el intermedio que surge del ataque del electrófilo en C-3 sería más estable que el correspondiente intermedio de sustitución C-2. Dado que este paso debería ser endotérmico, la velocidad de este paso estará influida por la estabilidad del intermedio resultante (postulado de Hammond). A partir de ahí, podemos proceder a través de la secuencia mecánica habitual de adición/eliminación para llegar al producto.