Heterokumuleenit ovat kumuloneita , joissa yksi tai useampi hiiliatomi kumuloituneiden kaksoissidosten järjestelmässä on korvattu heteroatomilla . IUPAC-nimikkeistössä heterokumuleenit sisältävät yhdisteet, jotka sisältävät kolme tai useampia kumuloituneita kaksoissidoksia; yhdisteille, joissa on kaksi kumuloitua kaksoissidosta, suositellaan nimitystä heteroalleenit [1] , mutta kemiallisessa kirjallisuudessa termiä heterokumuleenit käytetään edelleen suhteessa heteroalleeneja.
Heteroalleeneihin kuuluvat myös "epäorgaaniset heteroalleenit" - hiilidioksidi O=C=O ja hiilidisulfidi S=C=S.
Heteroalleenit ovat elektrofiilejä, jotka reagoivat erilaisten nukleofiilisten aineiden kanssa. Hiiliatomi toimii heteroalleenien elektrofiilisenä keskuksena, kun taas reaktio NuH-nukleofiilien kanssa etenee yleisen kaavion mukaisesti:
X=C=Y + NuH Nu-C(=Y)XHSekä CH-hapot ja niiden anionit sekä alkoholit ja amiinit voivat toimia nukleofiileina.
Siten Grignard-reagenssien tai sekä alifaattisten että alleeni- ja asetyleenisarjojen CH-happojen anionien vuorovaikutus hiilidioksidin kanssa johtaa karboksyylihappojen muodostumiseen:
R 2 CH - + O \u003d C \u003d O R 2 CHCOO - Me 2 C=C=CH - + O=C=O Me 2 C=C=CHCOO - RC≡C - + O=C=O RC≡C-COO -Alifaattisten CH-happojen anionien Grignard-reagenssien reaktio hiilidisulfidin kanssa etenee samalla tavalla, jolloin muodostuu ditiokarboksyylihappoja :
RMgX + S=C=S RCSS - ,tämä reaktio on preparatiivinen menetelmä ditiokarboksyylihappojen synteesiä varten.
Monille heterokumuleeneille on tunnusomaista [2+2]-sykloadditioreaktiot, joissa muodostuu nelijäsenisiä renkaita. Joten isosyanaatit dimeroituvat uretdionien (1,2-atsetidiini-2,4-dionien) muodostumisen myötä:
keteenit dimeroituvat samalla tavalla: ketoketeenit syklobutaani-1,3-dionijohdannaisiksi, aldoketeenit β-alkylideeni-β-laktoneiksi (diketeeniksi):
2 |
Keteenien syklisoituminen imiineiksi johtaa β -laktaamisyklin muodostumiseen - β- laktaamiantibioottien rakenteelliseen fragmenttiin [2] :