04 - (2004) (1125803), страница 51
Текст из файла (страница 51)
19) Тогда из бензилхлорметилкетона (1.П1) под действием Ь(аОН получалась бы !)-фенилпропионовая кислота, а из а-хлорбензилметилкетона (1.Р/) — а-фенилпропионовая кислота. Однако эксперимент показал, что в обоих случаях образуется только !)-фенилпропионовая кислота: Следовательно, приведенный выше механизм неверен. Важный для выяснения механизма результат был получен методом меченых атомов. При проведении реакции (26.18) с 2-хлорциклогексаноном, в котором атомы С, и Сз были эквивалентно мечены изотопом С, в продукте — циклопентанкарбо- !4 новой кислоте — было обнаружено 50% метки на карбонильном углероде и по 25% — в положениях а и !з.
Если бы происходило замещение хлора со сдвигом связи С,-Са, то в продукте метка 378 огг" РЬСН,— С вЂ” СН, — ' О С! 11П ОН РЬСН,СН,СООН ~ — — РЬСНСОСН, С! ДУ ! ~онэ РЬСН(СН,)СО ОН (не образуется) была бы равномерно распределена между карбонильным углеродом и С„, а если бы мигрировала связь С,-См то метка делилась бы поровну между С=О и Се. Тот факт, что С„и Се в кислоте оказались меченными в одинаковой мере, нельзя интерпретировать, как протекание обеих миграций в равной мере, так как положения 2 и 6 в 2-хлорциклогексаноне химически не эквивалентны.
Наиболее вероятно, что в данной реакции образуется симметричный интермедиат циклопропаноновой структуры (1.У): Ион ОН действует не как нуклеофил, а как основание, т.е. не присоединяется к С=О, а отщепляет кислый а-протон. Предположение о цикпопропаноновом интермедиате хорошо объясняет и описанное выше превращение хлорированных бензилметилкетонов: 379 РЬСНз — СО-СНзС! — ' РЬСНСОСНзС! -С! 0нв О ОН РЬСН-СО-СНз — ' РВ~Н вЂ” СО-СНз -сФ С1 С! С! ф О О + ОН вЂ” ~ Н 4 ОО ='С(— ОН Онв О О РЬСНт — СО-СНзС1 -~ РйСНСОСНзС1 онО РВСН-СО-СНз — ' РВСН-СО-СНг -с!О ! С1 С1 РВСН вЂ” СНз О рх! РВСН вЂ” СНз / С О (1 м) РВСН вЂ” СН2 + ОН вЂ” -а Р)тСН вЂ” СН2 <Э х / х / С С О 11 ~0 ОН / х О тзсн,сн,сссз 1 тзсн — сн,соон1 [ РЬ-СН-СН2 1 СООН мапо стабильный карбаиион 1не образуется) более стабильный карбанион В общем виде механизм перегруппировки Фаворского можно представить следукзщей схемой: Н Кз Ф ~КЗ РОО - 11 "ба" В~ — С вЂ” С вЂ” С вЂ” Ве — — з К,— С С вЂ” В -РОН К2 С С1 По существу, перегруппировка представляет собой внедрение группы СК1К2 между карбонилом и группой СКзВ„.
Если галогенкетон не имеет кислого а-атома водорода, то под действием оснований происходит перегруппировка по пери- циклическому механизму (уравнение 26.19). Такая перегруппировка называется квазиперегруппировкой Фаворского; она уже рассматривалась в разделе 2б.4.2. 380 К~,,,Кз РОЮ С вЂ” С к~~ х / В4 11 О О РОН 1 К2 — С вЂ” С-Кз О=С В, 1 ОК К, Кз ~С-~С' ~О ОВ. к, К2 — С-СН-К, О=С В, 1 ОК 26.7.г.
миГРАция АмииОГРуппы 1,2-Миграция аминогруппы происходит через трехчленные азотсодержащие циклы, например: Р(т †СНСН вЂ )т †-е РЬ вЂ” СН вЂ” СН-СОРЬ вЂ ачВг Н О~ )~)Кг ! — е РЬ вЂ” СН-СН-СОРЬ ! ОН Для получения а-аминокетонов можно использовать перегруппировку Небера, которую проводят действием этилат-иона или пирндина на тозилаты кетоксимов, имеющие кислый а-водород: ОЕР КСНг — С вЂ” К вЂ” -~ КСН вЂ” С вЂ” К' !! !! Н ОТз ННг О Побочным процессом в данном случае является перегруппировка Бекмана (раздел 26.5.5). В отличие от нее перегруппировка Небера нестереоселективна: сил- и анти-изомеры дают одинаковые продукты.
Механизм перегруппировки включает трехчленный азиридиновый интермедиат (1.У1), который можно выделитгс О КСНг С К 0сие~~~~~ К-СН-~ — К' К-СН-С вЂ” К' н,о — — В- ~ ~ — ~- х Ф Ь! — ОТз !Ч СДТз Х плп — > КСН вЂ” С вЂ” К' ! !! !Чнг О Если К' = ОК", то в результате реакции образуются эфиры а-аминокислот КСН(ХНг)СООК".
381 26.7.3. ПЕРЕГРУППИРОВКИ В РЕЗУЛЬТАТЕ ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНОГО НУКЛЕОФИЛЬНОГО АРОМАТИЧЕСКОГО ЗАМЕЩЕНИЯ Одна из таких перегруппировок, перегруппировка Смайлса, уже рассматривалась в гл. 15 (ч. 2). Другая подобная реакция заключается в образовании Ы,Н-диариламиноэфиров при кипячении в диметиловом эфире тетраэтиленгликоля. Эта реакция называется перегруппировкой Чепмеиа: Ат~ — С=1ч — Атз СНзО(СНгСНТО)4СНз ОАг ' Исходные иминоэфиры получают из Х-ариламидов последовательным действием РС1г и ароксид-ионов: А СОННО РО 3 лд — с=к — а' яд — с= ° — Ы ! С1 ОАг1 Механизм реакции можно классифицировать как 1,3-сдвиг ари- ла от кислорода к азоту через внутримолекулярное нуклеофиль- ное замещение с промежуточным образованием четырех пенно- го цикла: 26.8.
ЭЛЕКТРОФИЛЬ~ЫЕ ПЕРЕГРУППИРОВКИ 2б.вд. ПРИМЕРЫ ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫХ ПЕРЕГРУППИРОВОК К электрофильным перегруппировкам относятся процессы, в которых мигрирующая группа переходит к элекгроноизбыточному центру. о-Я 2 Ат — С=1Ч А, О О, Аг С=Хе Аг' г ! О Ат1 О г А — С вЂ” 1Ч вЂ” С~ ~т~) Аг' 1 При обработке сильными основаниями четвертичных аммонийных солей, имеющих у одного из атомов углерода, связанных с азотом, ацидифицирующую группу У. (У. = РЬ, КСО и т.д.), происходит перегруппировка Стивеиса, которую в общем виде можно представить следующей схемой: Сначала основание отрывает кислый протон с образованием илида (1ЛП), который иногда можно вьщелить. Перегруппировка происходит после образования илида. Если У,=Аг, то с реакцией Стивенса конкурирует перегруппировка Соммле-Хаузера (представляющая собой один из вариантов внутримолекулярного ароматического нуклеофильного замещения), механизм которой можно представить следующим образом: СН СН, О .1 СН2)ЧК2 манн2 °, О+ Н2 СН, СнгН К2 Н СН21ЧК2 Если одна из алкильных групп содержит р-водородный атом, то возможно параллельное элиминирование алкена по ГоФману (см.
гл. 10) В перегруппировку Стивенса вступают также серусодержащие илиды, например: 383 К ~О+ У.-СН -)Ч вЂ” К ! К к К !о У,-СН-И вЂ” К вЂ” -> У,-СН-ИК . 2' К (гм!) СН2~~ / К2 :СН, (2,31 Р ~ -Снз Р11СОСН-Я вЂ” Су Р11СО-~Н-ЯСНз СН2РЬ СН2РЬ Другим примером является перегруппировка Мейзеигеймера, в которой оксид третичного амина просто при нагревании перегруппировывается в замещенный гидроксиламин: К вЂ” Н вЂ” Π— Су- К вЂ” Н вЂ” ОК ! К К Аналогично предыдущему случаю, если К содержит р-водород„ происходит параллельное элиминирование алкена с образованием гидроксиламина: 150-200'С вЂ” С~г-С вЂ” — -С=С Н ~И~К2 Н. ИК2 О Простые эфиры при действии литийорганических соединений претерпевают перегруппировку Виттига, превращаясь в алкоголяты: РЫ 1 (ТГФ) К КСН2 — Π— К' К-СН-ОК вЂ” -а СН-О Ы -Р Н Ы К'~ Миграционная способность групп в перегруппировках Стивенса, Виттига и Мейзенгеймера обычно уменьшается в ряду: бензил > этил > метил > фенил.
Указанные перегруппировки представляют собой 1,2-алкильные сдвиги. Если же мигрирующей группой является аллил, то происходят 12,31-сигматропные сдвиги: зв4 (26.10) ~ -1н — ~— (СН,О),Р к Р О ОН О' 26.8.2. МЕХАНИЗМ ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫХ ПЕРЕГРУППИРОВОК Перегруппировки Стивенса, Витгига и Мейзенгеймера называются анионными 1,2-сдвигами. Они являются четырехэлектронными реакциями, и поэтому при согласованном механизме миграции переходное состояние этих реакций должно иметь мебиусовскую топологию (см. схемы 26.1 и 26.2). Это означает, что по орбитальной симметрии разрешены реакции, в которых: (1) л-система, образованная боковым перекрыванием орбиталей начального и конечного мест миграции (С и Х, С и О или эч и О) реагирует супраповерхностно, а мигрируюшая группа переходит с обращением конфигурации, или (2) л-система реагирует антараповерхностно, но зато мигрирующая группа сохраняет конфигурацию. Для перегруппировки Стивенса эти два случая можно изобразить следующим образом: к2а-ко23 (нли к4а-коба) к23+032а (илн я4зч-гоба) Из схемы видно, что оба эти разрешенные по орбитальной симметрии пути не должны реализовываться на практике из-за !3 †!470 385 " '~"*,Я СНэ 1 ОТ Р)Б-сн ~ сн, сн/ 3, А — сн А — сн — ~4.
СН,— З:, 2 3 ! иа-сн-+ ! „„, + Перегруппировка Стивенса о о ! РЬСОСН-)ЧМс Сн(Мс)РЬ СН(ме)РЬ 92 о Ь(мезсн(Мс)РЬ 90 СН(Ме)РЬ о о 3. РЬСОСВ-НмезсизРЬ СН,РЬ о о 4 РЬСОСН-ЗМ СигРЬ СНзРЬ Перегруппировка Витпин И СН.ОС(Мсуа)РЬ о С(мс)(ЕГ)РЬ 80-90 о РЬСН-ОСН(Ме)И о РЬСН-ОС(СНз Ь СН(мс) Ег С(СНз)з 62 ~ггпу о 8. ОСН(ме)ГЗ СН(мс) Ес Перегруппировка Мейзенгевмера' ео 9 О-ГГМезсНЭРЬ оо О-йыезСНзРЬ 80 СНРРЬ СНзРЬ 386 огромных стерических препятствий перекрыванию орбиталей. Следовательно, можно полагать, что данные перегруппировки будут идти по асинхронному механизму с первоначальным разрывом связей С вЂ” )Ч (или С-0) и последуюшим образованием связи С-С (или С-)ч в перегруппировке Мейзенгеймера). Если так, то мы должны ожидать рацемизацию мигрирующей группы в ходе реакции. Однако на самом деле происходит миграция с сохранением конфигурации (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
