03 - (2004) (1125802), страница 36
Текст из файла (страница 36)
и до сих пор является одним из лучших методов получения алифатнческих изонитрилов, не содержащих примеси изомерных нитрилов. С другой стороны, щелочные цианиды в реакции с первичными и вторичными алкилгалогенидами не образуют изонитрилов. Изонитрилы обладают отвратительным запахом, и при их содержании в реакционной смеси порядка 0,1% легко определяются по специфическому запаху. В реакции цианида серебра с алкилиодидами и алкилбромидами образуется комплекс изоцианида с цианидом серебра, который при разложении цианидом калия дает свободный изоцианид.
Выходы изоцианидов не превышают 50%, но метод очень прост и удобен в экспериментальном отношении. Образование изоцианида не связано с изменением механизма реакции с Бя2 для щелочных цианидов на 3~1 для цианидов серебра, так как метилиодид и этилиодид дают изоцианиды в этой реакции: СН~СН21+ 2АЕСХ 2 СН~СН2ХС АЗСХ + Аа!' 100'С СнзснгХС ' АВСХ + КСХ СНзсн1ХС + КАВ(СХ)т. но (50%) Другой классический метод синтеза изоцианидов состоит во взаимодействии первичного амина с хлороформом в спиртовом растворе гидроксида калия или трелз-бултилата калия в третичном бугиловом спирте (карбиниламинная реакция Гофмана, 1867 г.): КХН, + СНС1, + КОН вЂ” КХС+ КС1+ Н,О. Образование изоцианидов можно рассматривать как результат первоначальной атаки первичного амина дихлоркарбеном с 367 образованием бетаинового интермедиата КХ'Н2С С1н из кото- рого путем 13-элиминирования получается изоцианид: ов е КОН ВМН5 + 1СО5 ИМ~С)з — КМС.
I ~, Н Н В своем классическом варианте выходы изоцианидов невысоки, однако они резко возрастают в двухфазной каталитической системе хлороформ †водн раствор гидроксида калия в присутствии солей тетраалкиламмония как катализаторов переноса в органическую фазу. Наиболее широко используемым методом получения изоцианидов является дегидратация М-монозамещенных формамидов с помощью самых разнообразных дегидратирующих агентов (БОС12, РОС15, Т5С!, Р205) в присутствии основании — триэтиламина или пиридина: О ОТ5 вмн-с — вм=с — вмс ~с,н,ммнк » Т»С1 ~ (С' Н5)5М И 6 ! Н Н (70-90%) Очень удобна современная модификация дегидратации с помощью комбинации трифенилфосфина и четыреххлористого углерода: О КМНС + СС14 + (С5Н5)5Р—— ((~Н5)5 Н е н йМС + СНС1» + (С~Н5)вМНС1 + (С4Н5)5Р=О .
18.11.2. СВОЙСТВА ИЗОЦИАНИДОВ В течение длительного времени изоцианиды оставались малоизученным классом соединений. За последние два десятилетия положение резко изменилось и в настоящее время они играют роль ключевых реагентов во многих принципиально важных органических превращениях. В зтом разделе мы кратко остановимся на некоторых наиболее важных из них. Изоцианиды проявляют свойства нуклеофильных реагентов. 268 18.11.2.а. РЕАКЦИИ С ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫМИ РЕАГЕНТАМИ Изоцианиды даже при низкой температуре энергично взаимодействуют с галогенами и галогеноводородами с образованием соответственно иминокарбонилгалогенидов и формимидогалогенидов; ВХ=СНН ~ ЯМС Ю~=СН~, ННа1 На12 — 20'С СС1„; — 20'С Изоцианиды исключительно легко реагируют с серой с образо- ванием изотиоцианатов: КИС + Я вЂ” КХ=С=Б. При взаимодействии изоцианидов с карбоновыми кислотами продуктами реакции являются ангидриды кислот (КСО)20 и формамиды КХНСНО.
Эти реакции, однако„не нашли применения в органическом синтезе. Значительно более важную роль играют реакции изоцианидов с нуклеофильными агентами. 18.11.2.6. РЕАКЦИИ С НУКЛЕОФИЛЪНЫМИ АГЕНТАМИ. МЕТАЧЛИРОВАНИЕ ИЗОЦИАНИДОВ Изоцианогруппа сама обладает нуклеофильным характером и поэтому довольно устойчива к действию таких нуклеофильных реагентов, как спирты и амины. Изоцианиды устойчивы к действию водной щелочи.
Однако в условиях кислотного катализа изоцианиды вступают во взаимодействие со многими нуклеофильными агентами: водой, спиртами, аминами, сероводородом и т.д. Продуктами этих реакций являются формамиды, формами- дины и тиоформамиды: КЧЧН~ Но ~~о К)ЧН=С з КИС ~ КНХС~~ Н НО Н Н Н2Б КХНС~ 8 Н Эти же реакции характерны для комплексов изоцианидов с солями переходных металлов, например хлоридом меди (1), где изоцианид играет роль карбенового лиганда.
Изоцианид обрабатывают при 25'С спиртом, тиолом, амином, гидроксиламином или другим нуклеофильным агентом в присутствии хпорида меди (1). 269 Наиболее интересны реакции изоцианидов с металлоорганическими соединениями лития и магния. Изоцианиды, не содержащие водорода при а-углеродном атоме, легко присоединяют литийорганические соединения и реактивы Гриньяра с образованием солей альдиминов. Эти соли используются как интермедиаты в ряде важных превращений.
При их гидролизе получают альдегиды, а при алкилировании с последующим гидролизом — кетоны: К!С~ Н (8Э 90%) К!1ч=с + К2(.! К!1н=с К2С ~ (80-90%) г) н,о В этих реакциях литиевые соли альдиминов выполняют роль синтетических эквивалентов ацильного карбаниона КС~=О. Другой такой реакцией оказывается присоединение литиевых солей альдиминов к карбонильной группе, в результате чего получаются ацилоины: Ы Срн!1! + (СН!)2С вЂ” ХС Срн!С=Х вЂ” С(СНз)~— ТГФ ! СН,С(СН,), СНзС(СН!)» !) Сбя СНО с ' с,н,с-снс,н,.
2) Нзо ОН (81%) Интересным и своеобразным примером присоединения карбанионов к изоцианогруппе является внугримолекулярная циклизация металлированного орто-метилфенилизоцианида в индол: с" нн(с,н,.!, снн Х ! С Х 1ч! Н (85-100%) Так как исходный орто-метилфенилизоцианид получается из орто-метиланилина (орто-толуидина), приведенная выше реак- 270 ция представляет собой общий метод превращения замешенных орало-толуидинов в индолы. Образующийся в качестве промежуточного соединения орл7о-изоцианобензиллитий можно проалкилировать, а затем снова металлировать с помощью диизопропиламида лития с образованием 3-алкилиндолов: 1л 1 Н Изоцианиды, содержащие водород при а-углеродном атоме, при действии сильных оснований (! |Х(СзН7-!)з, [(СНз)зЯ]зХХа, ХаН и др.) в индифферентной апротонной среде образуют в результате депротонирования а-изоцианокарбанионы.
Изоцианогруппа стабилизирует отрицательный заряд на а-углеродном атоме за счет делокализации, и эти интермедиаты нашли широкое применение в современном органическом синтезе. Карбанионы изоцианидов вступают в реакции алкилирования, ацилирования, конденсации с карбонильными соединениями и другие реакции, характерные для стабилизированных карбанионов. При алкилировании а-металлированных изоцианидов и последующем кислотном гидролизе образуются первичные амины.
Поскольку исходные изоцианиды сами получаются из первичных аминов, эта реакция, по сути дела, представляет собой способ удлинения углеродной цепи первичных аминов: СНС(з, ХаОН; ХК~ С! !) ЫЧ(С!НА-07 НО 2) К2Вг К'СН-ХС ЮСН-ХН С! — — К'СНХН, НС! э ХаОН ! з Н70 К2 Особое значение этот метод приобрел в пептидном синтезе для удлинения углеродной цепи эфиров а-аминокислот. Для этого эфир а-аминокислоты обычным способом переводят в эфир 271 а-изоцианокислоты, который превращают в а-изоцианокарбанион, затем алкилируют и подвергают сольволизу действием спиртового хлористого водорода: нснсоос,н,— н — ' — нснсоос,н, ~Н, НО й С ДМСО Кз о КгХ вЂ” К1ССООС,Н вЂ” К~ССООС,Н вЂ”- 1 5 1 5 1ЧС ХС Кз ! К'ССООС' Н .
С2Н5ОН вЂ” Н20 ! гннзО о Глава 19 АМИНЫ 19.1. Номенклатура 19.2. Строение., 19.3. Биологически активные амины 19.4. Основносгь аминов . 19.5. Получение аминов !9.5.!. Прямое алкилнрование аммиака н аминов ................................ 19.5.2. Непрямое алкилирование. Синтез первичных аминов по Габриэлю ... . 289 19.5.3. Восстановление нитрилов .. . 29! 19.5.4.
Восстановление амидов . 292 19.5.5. Восстановление азидов .. 293 19.5.6. Восстановление иминов. »Восстановительное аминирование» карбонильных соединений . . 294 19.5.7. Восстановление оксимов. 297 19.5.8. Восстановление нитросоединений ...,........,.....,...,..............,... 298 ! 9.5.9. Получение первичных аминов из карбоновых кислот Перегруппировки Гофмана, Курциуса и Шмидта .................... 19.6. Химические свойства аминов .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
