GL_20_Электроф-ое алиф. зам-ие (1125835), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Уходящая группа стабилизируется благодаря тому, что дефицит электронов на ее атоме углерода компенсируется электронной парой кислорода. Ниже перечислены важнейшие реакции, относящиеся к этой группе.
Ретроальдольная реакция, т.е. реакция, обратная альдольной конденсации (см.гл. 17).
Расщепление циангидринов
Расщепление алкоксидов третичных спиртов, т.е. процесс, обратный присоединению карбанионов к карбонильным соединениям:
Таким путем расщепляются анионы диизопропилнеопентилкарбинола, три-трет-бутилкарбинола, трифенилкарбинола и т.д. Однако, если R = первичный алкил, то реакция не идет. Расщепление алкоксидов широко использовалось Д.Крамом для изучения механизма SЕ-реакций (см. раздел 20.2.2).
Вторая группа реакций анионного расщепления носит название ацильного расщепления, так как уходящая группа отщепляется в виде карбоновой кислоты (иногда в виде амида). Исходным субстратом является карбонильное соединение, которое атакуется ионом ОН- (или NH2-) с образованием интермедиата, расщепляющегося до карбоновой кислоты или амида по механизму SE1
Важнейшие реакции такого типа перечислены ниже.
Расщепление -кетоэфиров и -дикетонов под действием оснований (см. гл. 17)
Расщепление можно проводить ионом EtO-, тогда вместо солей образуются этиловые эфиры карбоновых кислот. Такая реакция обратна конденсации Кляйзена (гл. 17). При расщеплении циклических дикетонов образуются соли кетокислот, например:
Галоформная реакция проводится действием галогенов (CI2, Вr2 и I , но не F2) и щелочи на метилкетоны или ацетальдегид):
В ходе реакции в щелочных условиях метильная группа сначала полностью галогенируется, а затем происходит ацильное расщепление:
Под действием F2 реакция не идет, однако трифторметилкетоны CF3COAlk и CF3COOAr при действии щелочи дают фтороформ СF3Н.
Расщепление неенолизируемых кетонов под действием оснований идет значительно труднее, чем расщепление -дикетонов или тригалогенметилкетонов, поскольку в этом случае отщепляющийся карбанион менее устойчив. Однако при действии смеси t-BuOK-H2O (10:3) в эфире, ДМСО или ДМЭ или при действии твердого t-BuOK без растворителя такие соединения все же удается расщепить. С помощью этой реакции можно ввести карбоксильную группа в ароматическое кольцо:
Реакция Халлеpa-Бауэра полностью аналогична предыдущей реакции. Она применима к неенолизирующимся кетонам ArCOCR3, которые дают амиды R3CNH2, труднодоступные другими методами. В ходе реакции конфигурация оптически активной группы -CRR’R’’сохраняется. Особенность реакции состоит в том, что карбанион отщепляется от дианиона аминоспирта:
Несколько особо стоит реакция декарбоксилирования карбоновых кислот. Декарбоксилирование легко идет в случае кислот, содержащих •в -положении группы СООН, COR, R2C=CH, NO2, X3C и т.п. Из незамещенных кислот декарбоксилируется только уксусная, которая при нагревании в виде ацетата с основанием с хорошим выходом дает метан. Некоторые кислоты декарбоксилируются сами по себе без действия оснований. В этом случае реакция чаще всего идет по циклическому шестицентровому механизму, например, для -кетокислоты:
Однако такая реакция не относится к SE-типу. Только декарбоксилированиe карбоксилатных анионов, являющееся реакцией, обратной присоединению карбанионов к СО2, имеет SE-механизм.
Экспериментальные исследования показали, что в ходе декарбоксилирования конфигурация оптически активной группы R сохраняется, причем это справедливо как для конфигурационно стабильных, так и для конфигурационно нестабильных карбанионов R-. Сохранение конфигурации в конфигурационно нестабильных карбанионах объясняется образованием асимметрических ионных пар (ср. раздел 20.2.2), например:
Однако некоторые карбанионы, содержащие элементы третьего периода,. сохраняют свою исходную асимметрию после отщепления СО2 даже в растворителях с высокой диэлектрической проницаемостью, в которых в обычных случаях (раздел 20.2.2) более предпочтительна рацемизация. Например, декарбоксилирование -метил--фенилоульфонилоктановой кислоты (XXI) происходит с полным сохранением конфигурационной стабильности карбаниона, поскольку изотопный обмен водорода в образовавшемся сульфоне также протекает с высокой степенью сохранения конфигурации.
Аналогично ведут себя следующие функциональные группы: