ref (Синтетические возможности реакции Вильсмейера-Хаака-Арнольда), страница 3

муравьиной кислоты и метанола:

Синтез простого эфира можно легко осуществить при взаимодействии

алкилгалогенида с алкоголятом. Эта широкоиспользуемая реакция носит

название синтеза Вильямсона.

Образование алкоголят-ионов имеет очень важное значение как способ

генерирования сильного нуклеофила, легко вступающего в SN2-реакции.

Осложнения могут возникать вследствие того, что увеличение

нуклеофильности, связанное с превращением спирта в алкоголят-ион, всегда

сопровождается еще большим увеличением способности к отщеплению по

механизму E2. Таким образом, избежать образования побочных продуктов

можно путем правильного подбора реагентов. Однако, в нашем случае это

неактуально, так как в любом возможном случае атомы углерода, могущие

выступать в данной реакции в качестве нуклеофила, первичны, то есть

можно не ожидать образования продуктов элиминирования.

Для образования алкоголят-иона использовали сильное основание гидрид

натрия:

Амиды не столь легко вступают в реакцию с нуклеофилами благодаря

сильному положительному мезомерному эффекту атома азота: +М>>-I.

Гидролиз можно осуществить двумя путями: при помощи кислоты или

основания. Реакция необратима в обоих случаях, в кислоий среде

выделяющийся амин связывается в аммониевую соль,не обладающую

нуклеофильными свойствами, а в щелочной кислота превращается в

карбоксилат-анион, нуклеофильная активность которого весьма мала.

При анализе обоих путей гидролиза очевидно, что щелочной гидролиз

предпочтительней, так как в первом случае образуется соль, во втором -

свободный амин. Нельзя не отметить тот факт, что в щелочной среде

вероятность гидролиза эфирной связи уменьшается.

Некоторые особенности этого процесса нуждаются в пояснениях.

Гидроксид-ион действует как нуклеофил при образовании промежуточного

продукта I, который затем взаимодействует со вторым гидроксид-ионом с

образованием дианиона II. Во второй реакции ОН- играет роль основания.

Дианион затем разлагается, образуя формиат-ион и амин. Образование

амина, а не амид-иона NH2+ обусловлено тем, что распад II происходит

одновременно с переносом протона от молекулы воды.

На предпоследней стадии данной работы стало необходимым

получить 1-(метакрилоил)-(S)-2-метоксиметилпирролидин.

Наиболее распространенный способ получения амидов - взаимодействие

хлорангидрида кислоты и соответствующего амина. Эта реакция

необратима,так как хлорид-ион более слабый нуклеофильный агент, чем амин

по отношению к sp2-гибридному атому углерода.

Механизм так называемой реакции аминолиза включает в себя отрыв протона

из тетраэдрического интермедиата с помощью второго моля амина. Вместо

s-метоксиметилпирролидина для связывания галогеноводорода исползовали

триэтиламин. Образование побочных продуктов Et3N с хлорангидридом

метакриловой кислоты исключено по вполне понятным причинам: атом азота

не может образовывать более трех ковалентных связей с атомом углерода.

Безусловно, может образоваться ионное соединение типа

CH2=C(CH3)C(O)N+Et3Cl-, которое, в свою очередь, является мощным

ацилирующим агентом, даже превосходящий по реакционной способности

хлорангидриды. Соответственно, в приведенной выше схеме реакции, где в

качестве связывающего HCl агента использовали третичный амин, истинным

ацилирующим агентом, по-видимому, оказывается ацилиевая соль. Поскольку

третичный амин основание более сильное, а нуклеофил слабый, то именно

его используют для связывания выделяющегося хлороводорода.

3.2 Синтез 3-метил-1-фенилтетрагидрохинолин-4-она

Недавно было показано [9], что замена оксихлорида фосфора на ангидрид

трифторметансульфоновой кислоты существенно повышает электрофильную

активность иминиевой соли. в качестве реагента нами был выбран

1-(метакрилоил)-(S)-2-метоксиметилпирролидин, который в классической

реакции Вильсмейера малоактивен из-за низкой электрофильности

соответствующей иминиевой соли.

Образование комплекса отражает приведенная ниже схема [25]:

С целью оценки реакционной способности комплекса метакрилоиламид -

ангидрид трифторметансульфоновой кислоты нами была предпринята попытка

ввести в реакцию вторичный амин - дифениламин.

Для этого к раствору комплекса приливали дифениламин в дихлорэтане и

реакционную смесь кипятили. Механизм реакции:

Образующуюся иминевую соль подвергают мягкому щелочному гидролизу:

Использование основания более сильного, чем гидрокарбонат калия, может

привести к енолизации кетона и его рацемизации:

Соединение очищали методом колоночной хроматографии. Чистое соединение -

жёлтого цвета, что может быть объяснено следующими резонансными

структурами:

6. Список литературы

1. Enders D., Klatt M. // Synthesis, 1996, p. 1403

2. Annunziata R., Cinquini M., Cozzi F., Giaroni P. // Tetrahedron:

Asymmetry,

1990, 1, p. 355

3. Effenberger F., Isak H. // Chem. Ber., 1989, Bd. 122, s. 553

4. Dimroto., Zoeppritz R. // Ber. Dtsch. Chem. Ges., 1902, Bd. 35, s.

994

5. Vilsmeier A., Haack A. // Ber. Dtsch. Chem. Ges., 1927, Bd. 60, s.

119

6. Martin G.L., Poignant S., Filleux M.L., Quemeneur M.T. //

Tetrahedron Lett., 1970, p. 5060

7. Ferre G., PalomoA.-L. // Tetrahedron Lett., 1969, p. 2160

8. Martin G.L., Poignant S. // J. Chem. Soc. Perkin II, 1974, p. 642

9. Martinez A.G., Alvarez R.M., Barcina J.O. // J. Chem. Soc. C., 1990,

p. 1571

10. Dallacker F., Eschelbach F.-E. // Liebigs Ann. Chem., 1965, Bd. 689,

s. 171

11. Dingwall J.G., Reid D.H., Wade K. // J. Chem. Soc. C., 1969, p. 910

12. Grundmann C., Dean J.M. // Angew. Chem., 1965, Bd.77, s