03 - (2004) (1125802), страница 27
Текст из файла (страница 27)
А. Гидролиз. Ацилгалогениды реагируют с водой с образованием карбоновых кислот. Это обычная реакция нуклеофильного замещения у ацильного атома углерода, в которой после присоединения воды получается бетаиновый интермедиат, стабилизирующийся во второй стадии в результате отщепления хлорид-иона и протона: ли оксан аС д ° Ноя — ~ о — йС~ОН + СР— йСООН+ НС) . он Б. Алкоголиз. Взаимодействие ацилгалогенидов со спиртами приводит к сложным эфирам по механизму, абсолютно аналогичному для реакции с водой.
Для связывания выделяющегося галогеноводорода используют третичные амины, обычно пиридин, триэтиламин или диметиланилин: он~ +(снйсон снс +сннн(снос; СьняХ(СНэ)г Ф~ (б8%) О С5Н~Н с,н,~» + сн сн сн он, с н соосн сн сн; СНС13, 20'С (80%) о С Ф (55%) Если не связывать галогеноводород, то при этерификлции вторичных, и особенно третичных спиртов всегда образуется некоторое количество галогенида, кроме того, галогеноводород присоединяется по кратной связи ненасыщенных кислот. Скоросп этерификации ацилгалогенидами зависит от стерических факторов. Поэтому иногда первичную спиртовую группу удается селективно проэтерифицировать при наличии в той же молекуле вторичного или третичного гидроксила. Зтерификация фенолов с помощью ацилгалогенидов обычно требует более жестких условий, и наилучшие результаты достигаются при ацилировании щелочных или таллиевых фенолятов в неполярной апротонной среде.
В. Амиюлиз. Ацилгалогениды энергично реагируют с аммиаком, первичными и вторичными аминами или пщразином с образованием с очень высоким выходом незамещенных или Х-замешенных амидов, а также гидразидов кислот: СНО (Снз)зСНСОС! + 2КН1 ° (Снз)оСНСОХН2 (83%) 0-20'С 301 Сяа, СбНзСОС! + 2)ЧН(снз)з . СьнзСО)Ч(снз)з (92%); СНС(, (СНз)зССОС! + 2ХНз — )Чнз .
(Снз)зсСО)ЧН вЂ” Хнз (88%). Механизм аминолиза подобен механизму гидролиза и алкоголиза, различие лишь заключается в том, что протон из тетраэдрического интермедиата отщепляется с помощью второго моля амина. Поэтому для аминолиза необходимо расходовать два моля амина на моль ацилгалогенида: юмн О +йзНН С! е о НС-О + йз,ЧН С, )чнйз Иногда вместо дорогостоящего амина для связывания галогеноводорода используют раствор щелочи при 0 — 5'С. Тогда для аминолиза требуется только один моль амина. Этот очень удобный в препаративном отношении метод был предложен в конце прошлого века Шотгеном и Бауманом и иногда даже называется реакцией Шотген — Баумана.
В качестве примера приведем получение триметозина, используемого в медицине в качестве седативного средства: Н СО Н СО Н СО НС О СО)Ч О НЗСО тримепдин ФО 2О2 Третичные амины образуют с ацилгалогенидами ионные соединения, содержащие ацильную группу у положительно заряженного атома азота.
В качестве третичного амина чаше всего используют пиридин, тогда продуктом реакции является ацилпиридинийхлорид: Ацилпиридиний-катион и другие его аналоги являются мощнейшими ацилирующими агентами, намного превосходяшими по реакционной способности ацилгалогениды, ангидриды и другие производные карбоновых кислот. Для приведенных выше реакций, где в качестве «связывающего» НС1 агента использовался третичный амин, истинным ацилирующим агентом, по-видимоф му, оказывается ацилиевая соль КС.,щ ХКзС1 К'С .е~Р КгОН вЂ” 'с ~Д), Превосходным нейтральным ацилируюшим агентом является ацилимидазолид, получаемый из Х,М-карбонилдиимидазола и карбоновой кислоты.
Эти соединения реагируют с аминами в исключительно мягких условиях в отсутствии катализатора, в то время как для реакции со спиртами требуется катализ основанием. Эти реагенты нашли широкое использование в качестве ацилируюших агентов: Соа, + 2Н1Ч ~ — Г 1Ч вЂ” С-1Ч ~Х Х~ а '=х О 1ч,Х-карбонилдиимндазсл кс~~ + Г~~1-со1ч~ — кс~ + ньГЧ + со,; О )=Х О -ОН ХЫ 1Ч 1 ~Х О кс 1ч 1 + к11чн, — ксо1чнк' + н11 1 ~Х ~М зеэ Г. Восстаиоалепие апилгалогеиидов комплексными гидридами. Восстановление ацилгалогенидов комплексными гндридами представляет собой разновидность реакции нуклеофильного замещения у ацильного атома углерода„где роль нуклеофильного агента играет гидрид-ион.
В первой стадии восстановления КСОС1 образуется альдегид, который затем присоединяет еще один гидрид-ион и восстанавливается до первичного спирта: сто — й-С-Н вЂ”" йСНзОН . н Алюмогидрид лития является эффективным донором гидрид-иона и обладает поэтому низкой селективностью. Он восстанавливает ацилгалогениды непосредственно до алкоголят-иона первичного спирта. Этот метод не имеет практического значения, поскольку карбоновые кислоты и сложные эфиры также восстанавливаются алюмогидридом лития до первичных спиртов. Значительно более интересен и важен в синтетическом отношении метод восстановления ацилгалогенидов до альдегидов. На этой промежуточной стадии реакцию можно остановить в том случае, если использовать более слабый и, следовательно, более селективный восстановитель.
Таким агентом является три-трелз-бутоксиалюмогидрид лития, который получается из ЫАДН4 и трех эквивалентов трет-бутилового спирта: иван, ° 1~СН~,СОН „„НМН!остен,1,1 ° эн,. эфир Этот реагент селективно восстанавливает ацилгалогениды алифатических и ароматических карбоновых кислот в эфире, ТГФ или диглиме до альдегидов. Чтобы избежать дальнейшего восстановления альдегида, необходимо поддерживать низкую температуру -78 С: ) ) ~-~4) Н(ОС(СНз)з)з эфир; — 78'С ~д) н со (бЩ) ) ) (зА) Н(ос(Снз)з)з Ф липзим; — 78'С СФ Снз(снз)з — ~- О ' Сн,(СН,),— ~. О г) н,ое (60%) С зэ 1) )-зАЗН!Ос(СНЗ)з)з, 1ТФ; -78'С )~ 0 г) нзо® (~ н ' (42%) 1) ЫА)Н[ОС(снз)э)з, лиглим; — 78'С О,Н-©-С-- а 2) Н Ое е Ог)ч © С--.н (81%) В более старом методе К.
Розенмунда использовалось каталитическое восстановление ацилгалогенидов до альдегидов на Рд/ Ва304, дезактивированном хинолином или серой: Я-:- н СНС- + Н О Рз)/ВаБО4 (хинолин, сера) / ~ О С1 г зтилацетат или толуол з~/ /г Н (70%) При восстановлении хлорангидридов до альдегидов по Розен- мунду следует использовать строго эквивалентное количество водорода, которое определяют по выделяющемуся хлористому водороду: Снз сн О Рз)/ВаЗО4', хинолин О Н,С~О~-С а+ Н,, '„уС Нэс-(О()-С=н+ На. сн (88%) СНэ к'С + йгМ8Х а — В С~~ + М8ХС1. ~йг йг ! Кетон далее реагирует с магнийорганическим соединением (гл. 23, ч.
4) с образованием третичных спиртов: ОН Ф--с — и г из~ О+ из~~ )( " ир ф С йг Нз ~йг Д. Реакции с металлооргаиическими соединениями. Магнийорганические соединения реагируют с ацилгалогенидами с образованием несимметричных кетонов или третичных спиртов. Первоначально магнийорганическое соединение присоединяется по карбонильной группе с образованием тетраздрического интермедиата.
Отщепление галогенида магния приводит к образованию катона. ОМ8Вг СНз(СНз)з- - С-О (СН )ЗСН О Рейз сннсн,вс'. ° сннсн,вввв. ~ С! ТГФ; — 78 С Дф» о — 1 СН,(СНз)зС + М8С1Вг; (95%) СНзСНзСНЗ ОМ8С1 сн,-- с-с) 1 (СНз),СНз О Вес)з сн,с,' + сннсн,нмвс» ~ С1 эфир; — 78'С вЂ” З- СНС + М8С) . НЗО (СНз)ЗСНЗ (72%) Для получения кетонов вместо реактивов Гриньяра целесообраз- но использовать кадмийорганические или ртутьорганические со- единения с менее полярной связью: углерод-кадмий и угле- род-ртутзк О вСв в'с нс в вс1с (вв-мн); Ф бензол, О С1 Ф Л)Вгз О Фо К Нв+ й'С йС (80-НЮ%) С! СНзС1з, — 20 С Органические соединения кадмия очень медленно реагируют с кетонами, что позволяет остановить реакцию на первой стадии. 206 В течение многих лет считалось, что этот метод совершенно непригоден для получения кетонов, так как реакцию трудно остановить на первой стадии.
Однако ацилгалогениды намного более реакционноспособны по сравнению с кетонами в отношении присоединения КМВХ по карбонильной группе. Это обстоятельство учтено в усовершенствованном способе получения кетонов при взаимодействии магнийорганического соединения с избытком ацилгалогенида в присутствии безводного хлорида железа (1П) в эфире или ТГФ при низкой температуре и при обратном порядке смешивания реагентов: Наиболее универсальным методом синтеза несимметричных кетонов с помощью металлоорганических соединений является ацилирование диалкил-, диарил- и диалкенилкупратов (гл.
16). По селективности они намного превосходят и реактивы Гриньяра, и кадмийорганические соединения, а выходы несимметричных кетонов очень высоки и нередко близки к количественному: эфир; Ф О (СНз)зСС + [((Снз)зсн)2си[(.1 — - (Снз)~СС ~с[ -78'С СНСН 94%) СН СН О О !! эфир; а СНз(СН,),С О + [(СН,)зса[1л — - ' СН,(СН,)4С ! и — 78'С (Снз)4С (95%) (СН2)4 С! Н С вЂ” С=О Конфигурация при двойной связи сохраняется в продукте реакции: СН, СН, СН ! ! эфир; Снзсн~сн — С=С + НснзСН2)2си)1з — — СН,СН,-СН [ Π— 78С ~, э О Н СФ С=С-С (92%) Н СН,СН, Диалкил- и диарилкупраты реагируют с ацилгалогенидами и ангидридами кислот, но не взаимодействуют со сложными эфирами, амидами и нитрилами.
Это позволяет использовать купраты для синтеза кетонов, содержащих СООй и СХ-группы: Хс — (СН2)ис + (Снз)~сиЬ вЂ” )Чс-(СН2)мсОСН, Ф~ эфир; С! — 78 С Особое место в синтезе несимметричных кетонов с помощью металлоарганических соединений занимает реакция литийорганических соединений с солями карбоновых кислот. Соли карбоновых кислот представляют собой настолько слабые ацилирующие агенты, что реагируют только с такими сильнейшими нуклеофильными агентами, как литийалкилы, с образованием кетонов: 207 01.1 К-С вЂ” 01.1 К1 ! -О, 1 эфиР ~о 3 ное н,о он ! к — с — он ксок' + н о .
1)СНЗЦ ф р о сося, ОЬ1 2) Н Оо (91%) 1а.5.г. Ркдкции е. дрндтл — в. эйсткртл Пвгт .) КСОС1 + 2СН =Х=Х ~~В КС + М + СН С1. е о н О 2 ОС ~ е е 1 з СН=Х=Х Для получения диазокетона хлорангидрид необходимо добавлять к двум молям эфирного раствора диазометана для того, чтобы второй моль диазометана связывал выделяющийся хлористый водород с образованием газообразного метилхлорида.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
