GL_26_Внутримол-ые перегр-ки (1125849), страница 13
Текст из файла (страница 13)
1,5-Миграция от C к N. Реакция Гофмана-Леффлера
1,5-Миграция от С к О
1,5-Миграция к кислороду происходит очень легко по той причине, что связь О-Н прочнее, чем связь С-Н.
Легкость, с которой осуществляется 1,5-сдвиг водорода, приписывают тому факту, что переходное состояние этого процесса (LXXI) по геометрии похоже на конформацию кресла циклогексанового кольца, что обусловливает благоприятное перекрывание орбиталей.
Ценным синтетическим методом является реакция Бартона, в ходе которой метильная группа в -положении к гидроксилу окисляется до альдегидной. Эта реакция используется для функционализации ангулярных метильных групп в молекулах стероидов. Сначала спирт превращают в сложный эфир азотистой кислоты (нитрит), при фотолизе которого нитритная группа превращается в гидроксильную, а метильная группа нитрозируется.
Эта реакция происходит лишь в том случае, если группа СН3 находится в пространственной близости от кислорода. Механизм перегруппировки описывается следующей схемой:
26.11. Фотохимические перегруппировки
Согласно принципу, сформулированному в гл. 25 (раздел ), любые перициклические реакции, в том числе и сигматропные сдвиги, которые запрещены в основном состоянии, будут разрешены в первом возбужденном состоянии. Следовательно, в противоположность термическим перегруппировкам, фотохимические 4n-злектронные сигматропные сдвиги должны иметь хюккелевекую топологию, a (4n+2) -электронные сигматропные сдвиги - мебиусовскую топологию переходного состояния.
В качестве примера рассмотрим [1,3]-алкильный сдвиг, являющийся четырех- электронным процессом (см. также раздел 26.3.2.а). В возбужденном электронном состоянии предпочтительно должно образовываться переходное состояние с хюккелeвской топологией, т.е. должна осуществляться супраповерхностная реакция с сохранением конфигурации мигрирующей группы. Фотохимические [1,3]-сдвиги, действительно, так и протекают, например:
Тем не менее, понять фотохимические реакции не всегда просто. Так, в рассмотренном примере для осуществления реакции обязательно наличие карбонильной группы (в отсутствие которой реакция не идет). Следовательно, возбуждение затрагивает именно эту группу, т.е. карбонил поглощает энергию для последующей перегруппировки, которая непосредственно карбонильную группу не затрагивает. Можно полагать, что механизм этой и других фотохимических перегруппировок более сложен, чем предполагается на основании простой теории.
Многие фотохимические перегруппировки не относятся к перициклическому типу. Например, реакция Норриша второго типа, встречающаяся при фотолизе кетонов, является еще одним примером внутримолекулярного 1,5-сдвига водорода от углерода к кислороду:
1,4--Диены, содержащие в положении 3 алкильные или арильные заместители, могут перегруппировываться в винилциклопропаны. Этот процесс называется ди--метановой перегруппировкой.
Таким путем перегруппировываются 1,4-диены, находящиеся в синглетном возбужденном состоянии; триплетные состояния реагируют по-иному. Механизм перегруппировки записывают следующим образом:
В случае несимметричных диенов реакция региоселективна:
Интересными примерами ди--метановой перегруппировки являются следующие реакции: