03 - (2004) (1125802), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Из данных, представленных в табл. 17.2, следует, что кислотность сложных эфиров, нитрилов и, особенно, амидов значительно уступает кислотности альдегидов и кетонов. Это указывает на меньшую стабильность енолят-ионов сложных эфиров и, особенно Х,Х-диапкиламидов, по сравнению с енолят-ионами кетонов. С другой стороны, 1,3-дикарбонильные соединения являются более сильными кислотами, чем альдегиды и кетоны.
1,3- Дикарбонильные соединения по своей кислотности превосходят воду (рК, = 15,7) и этанол (рК, = 16). Енолят-ионы 1,3-дикарбонильных соединений отличаются особо высокой стабильностью, так как отрицательный заряд делокализован с помощью обеих карбоннльных групп, причем две ацетильные группы оказывают более сильный эффект, чем две сложноэфирные группы: О О О О !! !! ВО !! О !! СН3 СН2ССН3 Ф ВН + СН3- -СН" С-СН3 ОО СН31 СНССН3 ~ ~ СНЗССН С СН3 Ь! В Ь Альдегиды, кетоны, сложные эфиры, Х,Х-диалкиламиды и нитрилы относятся к группе слабых С-Н-кислот.
Для их депротонирования требуется использовать сильные основания. Если для этой цели взять алкоксид-ион, например СНЗСН20 (рК, этанола = 16), в равновесии будет присутствовать только -0,01% енолят-иона ацетона или другого кетона с рК, — 20: О СНзгх.Нз + С~Н30 СНзС=-СН2 + С2НЗОН !,е (-99,99%) д (-0,01%) Для полного превращения карбоннльного соединения в енолят-ион необходимо применять сильные основания, такие как ХаН, КН, (С4Н3)3С Ха~, в апротонных растворителях ТГФ, ДМЭ, ДМСО.
Наилучшие результаты дает использование пространственно затрудненных оснований — диизопропиламида лития (ЛДА) 4 230 97 [.1 Х(сзнт-изо)з, а также бис-(триметилсилил)амидов лития или Ео натрия: Снз СН, Н-Ь( СН, СНз [(СНз)з8[)2Х Ха О О .О нн(с,н~ 7, .ТГФ; -78'С + НМ(сзнтизо)2 рК;20 (100%) Й(нн 40 О С вс На[Ч[81(СН,)З), Н1С Нр, СН~С=-Снз + НК[81(СН~)3[з ,' фир; — 78'С [,о О Ха (100%) -78'С СН СОС(СН Н + СЮ(С~Н~ Н Снз=-С вЂ” Ос(снз)з + НХ(сзнт-((зо)2 в~,' ЕО О (100%) ЛДА получают металлированием диизопропиламина и-бутиллитием в системе гексан-ТГФ при низкой температуре: — 78'С (с,н,- 77нн ° ..с.н,н(, сн(с,н,- Н с.н„.
Он растворим в ТГФ и его немедленно используют, не выделяя из раствора. Кетоны, сложные эфиры, нитрилы„н,н-диалкиламиды, все дикарбонильные соединения нацело переводятся в соответствующий енолят-ион при обработке раствором ЛДА в ТГФ при -78'С, так как для самого НХ(сзнз-изо)з рК, = 40. Еще более удобен для получения щелочных енолятов бис-(триметилсилил)амид лития или натрия, растворимый даже в эфире. С помощью одного из этих реагентов еноляты могут быть вьщелены индивидуально.
Так, при реакции ЛДА с третбугилацетатом в ТГФ при — 78'С с последующим осаждением гексаном можно выделить литиевую соль трет-бутилацетата: О !! — 78'С сн,сос~сн,в сн~с,н,. РКа-25 СН2=-С вЂ” ОС(СНз)з + НХ(СзН7-изо)2 ~! рк, — 4с оь! Аналогичным образом могут быть вьшелены и другие щелочные еноляты. Енолят-ионы кетонов и сложных эфиров стабильны, как правило, только при низкой температуре. В синтетической практике щелочные еноляты не выделяют, а сразу же используют для дальнейших превращений.
17.3. РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ЕНОЛЯТ-ИОНОВ Енолят-ионы относятся к числу классических представите- лей амбидентныха анионов с двумя различными реакционными центрами: углеродом и кислородом, связанными в единую со- пряженную систему. Енолят-ионы представляют собой самый важный класс амбидентных анионов, чрезвычайно широко ис- пользуемых в органическом синтезе, прежде всего для создания новой углерод-углеродной связи в реакциях алкилирования, аци- лирования и различных конденсациях. Известны многочислен- ные примеры реакций и по углеродному, и по кислородному цен- трам енолят-ионов.
Направление реакции сложным образом зависит от сочетания целого ряда факторов (О.А. Реутов, И.П. Белецкая, А.Л. Курц): 1) природы электрофильного агента, 2) природы уходящей группы, 3) строения енолят-иона, 4) природы противоиона у енолят-иона, 5) характера растворителя.
Соотношение продуктов нуклеофильного замещения углеродным и кислородным центрами енолят-иона, т.е. соотношение продук- тов С/О-замещения, в принципе, зависит от всех перечислен- ных факторов. Многочисленные экспериментальные данные сви- детельствуют о том, что природа противоиона и растворителя в ~Амба (лат.) — лву. большинстве случаев не играют решающей роли в направлении С- или О-замещения, которое определяется в первую очередь совместным действием первых трех факторов. С помощью принципа ЖМКО или, более надежно, с помощью метода граничных орбиталей для енолят-ионов кетонов, 1,3- дикетонов и 1,3-кетозфиров можно вывести весьма простое„хотя и не универсальное правило, согласно которому мягкие электрофильные агенты атакуют мягкий углеродный центр, а жесткие электрофильные агенты — жесткий кислородный центр енолятиона.
К мягким злектрофильным агентам относятся галогены, источники положительно заряженного галогена (ХВБ, гипогалогениты), сульфенилгалогениды КБС1, КБВг, селенилгалогениды КБеС1; ОН+, РС10з, алкилбромиды, алкилиодиды и др. К жестким злектрофильным агентам следует отнести ацилгалогениды, ангидриды карбоновых кислот, триалкилгалогенсиланы, германы и станнаны, фосфорилирующие агенты типа (КО)зРОС1, сульфонилгалогениды КБОзС1, алкилсульфонаты. Ниже приведены некоторые наиболее типичные примеры: 1) ЛДА; ЧТФ; — 78'С / О 2) (СНз)зБ(С) ~~-ОБ;(СН,),, (99%) СНЗСН2ССН2СНЗ и ) Ь СНЗСН2С=СНСНЗ Оа 2) (СНзСО)20 Π— ССН з О (100%) 1) ЛДА; ТГФ; — 78'С / ~, О; 2) ХВБ Вг (83%) С6НзББС6Н5 + С1~ — 2С6Н5БС1; О 1) ЛДА; ТГФ; — 78 С О 2) Сбн,БС) БС Н (86%) 1) ЛДА; ТГФ; — 78'С О О 2) СеН~БеВг 8 СН (89%) Фенилселенилбромид, как мягкий электрофильный агент, атакует исключительно мягкий углеродный центр енолят-анионов.
Образующиеся при этом а-фенилселенозамешенные кетоны после обработки перекисью водорода отшепляют С6НзбеОН и дают а, 13-ненасышенные еноны. Конечный результат этого двустадийного процесса состоит, таким образом, во введении двойной связи в сг, 13-положение по отношению к карбонильной группе. В качестве интермедиата в этой реакции, по-видимому, образуется фенилселеноксид, который подвергается внугримолекулярному сия-элиминированию в исключительно мягких условиях: н н 8еС Н О ЦЛДА;ТГФ;-78С, 1 НО -С-С-С~ -С вЂ” С-С-К 2) С,Н,8 В; -21ГС У ~ и гО-бО С С=С вЂ” С вЂ” К + Синэ8еОН, О сии-эиииинираииние а,)3-ненасыщенные кетоны получаются с очень хорошим выходом, и этот метод получения сг, 13-ненасышенных енонов по своей селективности может с успехом конкурировать с двухстадийным процессом бромирования — дегидробромирования кетонов или получением енонов с помощью альдольной конденсации: О О 1) ЛДА; ТГФ; -78'С 2) РЫеВг; 3) НэОэ (55%) Таким же способом можно получать и а, )3-ненасыщенные сложные эфиры и нитрилы.
101 П О О 8 1) ЛДА; ТГФ; -78'С 8 С-ОСН С-ОСН 2) РЫеВг; 3) НгО2 / (90%) СН1(СНг)„СНгС )Ч ' ' СНз(СН1)зсН=СНС )Ч 2) РМеВг; 3) НгОг (80%) 17.3.1. АЛКИЛИРОВАНИЕ ЕНОЛЯТ-ИОНО Π— ь К вЂ” С вЂ” СНК + К вЂ” С=СНК; ! ! Айс ОА6с 1 К вЂ” С=СНК + А))сХ ~, 'О О 102 Наиболее важными и подробно изученными реакциями с участием енолят-ионов кетонов, сложных эфиров, 1,3-кетоэфиров и 1,3-дикетонов являются реакции алкилирования.
Зто один из распространенных способов создания новой углерод-углеродной связи. Алкилирование енолят-ионов представляет собой разновидность Гл2-реакций у насыщенного атома углерода с той лишь особенностью, что у нуклеофильного агента имеется два центра, связанных в единую сопряженную систему. Направление С- или О-алкилирования енолят-иона зависит главным образом от природы уходяшей группы и радикала в КХ. Если уходяшая группа относится к жестким основаниям Льюиса, преобладает замешение под действием жесткого кислородного центра енолят-иона. Преимушественное образование алкиловых эфиров енолов наблюдается при алкилировании щелочных енолятов и «свободных» диссоциированных енолят-ионов алкилтозилатами, алкилтрифлатами (КО801СРз) и другими алкилсульфонатами.
В тех случаях, когда уходящая группа представляет собой мягкое основание — иоднд, бромид и тиоцианат, преобладает замегцение под действием мягкого углеродного центра енолят-ионов кетонов, 1,3-кетоэфиров и 1,3-дикетонов. В табл. 17.3 приведены некоторые наиболее типичные примеры зависимости направления С- и О-алкилирования шелочных енолятов от природы уходящей группы и радикала алкилируюшего агента: Снзснз АЖ ! + А)) )( — И -СН-г ОСН1СН3 + .С' .о ГМФТА о о СнгсНз А%О ~ 0 Н транс-0-изомер О АПг ! + Абг)( — К~-СН-р + ГМФТА 0 0 Н транс-О-изомер А)) О С О Н Н ~нз ~нз ~>сзнз — СН3$-СН-$осзнз + СНзО ~ О Н С-юомер О-юомер Х = 1 (97%) Х = ОТз (3%) (3%) (97%) 103 Из данных, приведенных в табл. 17.3, следует, что в общем случае образуется смесь продуктов С- и 0-алкилирования с преобладанием одного из изомеров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
