03 - (2004) (1125802), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Получение бетаина в этом случае проводят при возможно более низкой температуре — 25 — ( — ВО)'С в присутствии бромида или йодида лития. Роль катиона, по-видимому, сводится к его координации по кислородному аниону в бетаине, что резко замедляет разложение бетаина на алкен и (С6Нз)зР=О. Затем бетаиновый интермедиат обрабатывается еще одним эквивалентом н-бутиллития или фениллития с целью получения нового илида: Протонирование промежуточного интермедиата после введения в реакционную смесь небольшого количества трет-бутанола в качестве протонирующего агента приводит к образованию более стабильного глрео-бетаина, при разложении которого получается алкен транс-конфигурации.
Соотношение 2лраяс-/цис-изомеров алкенов в этом случае достигает 95: 5 и даже 97: 3. Этот механизм удовлетворительно описывает стереохимию реакции в присутствии литиевых солей и двух эквивалентов бутиллития как основания, однако он не лает рационального объяснения высокой Х-стереоселективности той же реакции при использовании в качестве основания бис(триметилсилил)амида натрия.
В альтернативном механизме реакции Виттига взаимодействие карбонильного соединений с илидом фосфора М. Шлоссер рассматривает как циклоприсоединение двух диполей, приводящее к образованию оксафосфетана (!) с 2-конфигурацией заместителей К' и К2: Н К СНР(сьнз)з + К СНΠ— '"К вЂ” С вЂ” Π—" К--С вЂ” С---К вЂ” ~ ! ~ НГ! ! Н С вЂ” Р(СьНз)2 Π— Р(сьнз)2 оксафосфетан 1 оксафосфетан П о К2- - С вЂ” С- -. Н Н~! о ~К' Π— Р (Сьнз)2 К --С вЂ” С---К 2 1 Н 1 о Н О вЂ” Р (Сбн5) 3 эритро-бетаин К' К' С С' бетаин К2 — С вЂ” С вЂ” Н НГ 'К цис-алкея л2ранс-аахен Псевдовращение лигандов в оксафосфетане 1 приводит к оксафосфетану П, в котором связь С вЂ” Р занимает апикальное положение в тригональной бипирамиде пентакоординационного фосфора.
При разрыве связи С вЂ” Р в оксафосфетане П образуется эри2лро-бетаин. Если К' — электронодонорный заместитель, время жизни э)2и2лРо-бетаина мало и отщепление (Сьнз)2РО с обРазованием цис-алкена происходи~ быстрее, чем изомеризация в трео-бетаин. Электроноакцепторные заместители К' увеличивают 55 время жизни бетаина, способствуя его изомеризации при вращении вокруг связи С вЂ” С в термодинамически более стабильный трео-бетаин, из которого образуется транс-алкен (термодинамический контроль). Экспериментально в реакции Виттига в качестве промежуточных частиц удалось зафиксировать оксафосфетан. Нетрудно заметить, что оба механизма различаются только последовательностью стадий образования ботвинов и оксафосфетана, оставляя неизменным получение цис-алкена из эритро-бетаина и транс-алкена из трео-бетаина. Важной в синтетическом отношении модификацией реакции Виттига является.метод, предложенный Хорнером.
Вместо фосфониевых солей для получения алкенов можно применять фосфонаты. Получение и применение фосфонатов иллюстрируется следующими примерами: О 1) К'СН2Х + Р(ОСН2СНз)з К'СН2Р (ОСН2СНй + СНзСН2Х . триэтилфоефит фосфонат О о О В, б,р 2) К'СН2Р— (ОСН2СНз)2 ~~ — К'СНР— (ОСН2СНз)2 + ВН . О С)в Н «сн«-рсн сн > + « «но — «сн с б,р г 2 3 2 ! ~,Н (СНзСН2О)г — Р=О К 1 Н О К~ — С=С + (СНзСН2О)2Р. Н г' К2 ' Оо транс-алкен Эта модификация применима, когда К является фенильной, ацильной или карбалкоксильной группой, способствующей стабилизации карбанионного центра. Продуктом реакции в этом случае оказывается транс-алкея: Н С вЂ” СООС2Н2 Ф )) хан; ДМЭ О,1«о«н-нн,нннн,«, — ' 2)~ )„.ДМЭ О б + (С2НзО)2Р— О 5й Образованию транс-изомера благоприятствуют те же факторы, что и в обычном варианте реакции Виттига: стабилизированный за счет делокализации заряда фосфатный карбанион обратимо присоединяется к карбонильной группе альдегида или кетона; образованию транс-алкена способствует отсутствие стерических затруднений при син-элиминировании из трео-бетаина: с,н,он О сн — сн-оно + <с,н,оНн-сн,снос,н, СН =СН Н ф О С=С ~- (СзнзО)7Р, Н~ СООС,Н, О (66%) Для наиболее употребимого реагента в методе Харпера триэтилфосфоноацетата (С7Н50)7Р(О)СН7СООСзнз рК, = 15.
Это означает, что для депротонирования можно использовать такие основания, как С7Н50 и др., однако в апротонной среде обычно используют гидрид натрия: 2) Снзо Я"СНО ! 0,1 Н (88%) 16.3.3. ОБРАЗОВАНИЕ ОКСИРАНОВ НРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ КАРБОНИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ИЛИДАМИ СЕРЫ В то время как илиды фосфора при взаимодействии с альдегидами и кетонами образуют алкены, илиды серы в реакции с карбонильными соединениями дают оксираны (эпоксиды).
Илиды серы получаются в результате депротонирования сульфониевых солей под действием сильных оснований, таких как и-бутиллитий или димсилнатрий: оо о о о[оно,ы ° -с,н,о ннс,н-сн, + сн с,н,. ры О оо 2) (снз)~Я О Хан МСО. 40 — 50'С Хасн78снз + Нз . димсилнатрий 57 О оо во 3) (Снз)зБВг + )часнг5снз ДМСΠ— ТГФ; — 10'С о о (Снз)з5-СН2 + )ЧаВг + Снз5СН~ . О Илиды серы, как и илиды фосфора, при взаимодействии с карбонильными соединениями первоначально образуют бетаины в результате нуклеофильного присоединения к карбонильному углероду. Однако в отличие от фосфорных бетаинов сернистый бетаин стабилизируется за счет внутримолекулярной нуклеофильной атаки атома кислорода по атому углерода бетаина с замыканием трехчленного цикла. Такое различие становится понятным, если принять во внимание, что в Я„2-реакциях диметилсульфид в отличие от трифенилфосфина является хорошей уходяшей группой: «а и К' — С вЂ” СН,~Б(СН,), В'СОВ'+ (СН,)з5СН,— ~ Кз Оо К' — С вЂ” Снз + (Снз)зБ / О К~ (75 — 95%) Таким образом, по отношению к карбонильной группе илиды серы формально выполняют роль агента-переносчика метиленовой группы: о о 0 1) СьНзСНО + Снз — Б(снз)т — Сбн~ — С= — Снз "; (СНЗ),5 ДМСО Н (75%) О НС О о о 2) + СН вЂ” 5(СН ) ДМСΠ— ТГФ + (Снз)зй (9790) о о СНз Н о сн К~Сн~ ТГФ; 0 — 20 'С ! + (СН,),Б (82%) 58 Вместо илидов серы можно использовать илиды сульфоксио дов.
Метилид диметилсульфоксония СН,Б(0)(СНз), реагирует с альдегидами и кетонами подобно метилиду диметилсульфония: О о~ е <сн~,~о ° сн,~ — ~сн,~,— в-сн, | . О О о~ о О.ФН (СН!)з 5 — СНз! + )Чан (СН!)з Б — СНз+ Ха! + Нз. ДМСО О о~~О / О (СНз)з 3 — СНз+ О- — ) + (СНз)зб- О СН (75%) 16.3.4. СОПРЯЖЕННОЕ ПРИСОЕДИНЕНИЕ К а,!)-НЕНАСЫЩЕННЫМ АЛЬДЕГИДАМ И КЕТОНАМ Присоединение нуклеофильных агентов к се, (з-ненасыщенным карбонильным соединениям может протекать не только по карбонильной группе, но и в положение 1,4 сопряженной системы. Возможность 1,4-присоединения следует из рассмотрения формулы и, В-ненасыщенного соединения: 4 о е О С "2 К37 Г Эти формулы отражают высокую степень разлеления зарядов между концевыми атомами этой сопряженной системы, поэтому 1,4- присоединение носит название сопряженного присоединения. Для многих агентов 1,2- и 1,4-присоединение конкурируют между собой, хотя в некоторых случаях наблюдается региоселективное присоединение по карбонильной группе, или сопряженное присоединение.
В общем виде 1,2- и 1,4-присоединение к а,(з-енонам может быть выражено следующим образом: ОН «-а;В 1, 2-присоединение С Ф С -, С о 1, 4-присоеаиззеиие С С С ~ф С О Н вЂ” С( С, Ф С Н енолят-ион 16.3.4.а. СОПРЯЖЕННОЕ ПРИСОЕДИНЕНИЕ АМИНОВ Первичные и вторичные амины легко присоединяются к а, )з-ненасыщенным карбонильным соединениям с образованием )з-аминокетонов или )з-аминоальдегидов. Реакция сопряженного присоединения протекает в очень мягких условиях с превосходным выходом: СНз С вЂ” СН=СНз+НХ(снзснз)з — СНзсснзснзХ(снзснз)з 20'С С Н ОН О (92%) о+ сн,мн, < Мо СзНзОН-НзО Н вЂ” НХ (9О%) СН,— НХ (СН ) О=СН вЂ” С вЂ” СН -~- СН ХН вЂ” «.(СН ) С вЂ” СН вЂ” С вЂ” СН 3 2 з з зНО зз~ з ~~ з О ХНСН О (75%) Необходимо отметить, что для сопряженного присоединения сле- дует использовать только один эквивалент амина, чтобы исключить взаимодействие карбонильной группы со вторым молем амина. 60 Сопряженное присоединение нуклеофильного агента в ))-положение енона приводит к енолят-иону в качестве интермедиата, который после протонирования по и-углеродному атому образует насыщенный продукт присоединения.
Конечный результат соответствует, таким образом, формальному присоединению по двойной углерод-углеродной связи без затрагивания карбонильной группы. В действительности же именно наличие карбонильной группы в а, Р-ненасыщенном карбонильном соединении является движущей силой сопряженного присоединения различных нуклеофильных реагентов, поскольку неактивированная электроноакцепторной группой двойная связь не способна к реакциям нуклеофильного присоединения.
ГЬ 3.4.б. СОПРЯЖЕННОЕ ПРИСОЕДИНЕНИЕ циАнистОРО ЕОдОРОдА Цианистый водород может присоединяться в 1,2- и 1,4-положения а, 13-непредельного карбонильного соединения. Направление присоединения в значительной степени зависит от структурных факторов в гг, 13-ненасыщенном карбонильном соединении. Для а, 13-ненасыщенных альдегидов образование циангидрина ОН у К вЂ” СН=СН вЂ” С преобладает над 1,4-присоединением.
Для Н СМ кетонов, содержащих в )3-положении арильные заместители, предпочтительным становится сопряженное присоединение: Сенз — СН=СН вЂ” С вЂ” Сьнз+НСХ вЂ” — С6Нз СН СНг С Сбнь 35'С О СНзСООН ~ а СХ О (93 — 96%) Однако для большинства алифатических и, Р-ненасьпценных кетонов наблюдается конкуренция 1,4- и 1,2-процессов присоединения. Чтобы полностью исключить прямое 1,2-присоединение, был предложен новый реагент региоселективного 1,4-гидроцианирования — диэтилалюминийцианид. Он получается из триэтилалюминия и цианистого водорода: ~сн,снз,м нсвт 'У ~ <сн,сн,ьчсм с,н, .
(93%) При использовании этого реагента единственным продуктом присоединения является )3-кетонитрил: 1) (СН СНг)гА)С(Ч; СН, СНз С СН вЂ” С(снзл толуол; — 20 С СНз С СНг С СНз. 2) НзС)в; Нгс !! О О СХ (88%) Диэтилалюминийцианид обладает высокой лзранс-стереоселективностью в реакциях сопряженного присоединения к циклическим а, )3-енонам: б1 Н Н Н Ц (СН,СН,),А(С!Ч; толуол; -20 С О 2) Нас)в; Н20 С)ч 24 ! С!ч транс-9-циан- лис-9-циан- декалон-2 декалон-2 общий выход — 72% !В. Ь4.а. ПРИСОЕДИНЕНИЕ МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Литийорганические соединения присоединяются исключительно по карбонильной группе а, Р-ненасыщенных альдегидов и кетонов с образованием аллиловых спиртов (1„2-присоединение): Ц СН 1л; эфир — ОН (95%) Ц О, ( )( ОН 2)(СН~ ~СН С СН (СН Ж=СН-~: — СН Ц СН3Ь!; эфир 'г) н,с)'-'; н,о (81%) СН1 Региоселективное сопряженное присоединение металлоорганических соединений достигается с помощью диалкилкупратов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
