Углубленный курс органической химии. Реакции и синтезы. 2 (1125876), страница 8
Текст из файла (страница 8)
При обработке кислотой каждо~о нз промежуточных продуктов наряду с некоторым количеством продуктов распада образуется продукт дегидратацни, имеющий соответствующий углеродный скелет. В условиях кислотного катализа каждое промежуточное соедн. некие способно дегндратироваться. ОН О О О ! ! ис( !! РЬСНСНаССКасна — '" РйСН=СНССНаСНа+ Р(аско+ СНаССНаСНа ОН СН 0 НС О 0 ! ! !! по( ! ! !! Р((СК вЂ” СН вЂ” ССНт —,—,— н РЬСН=С вЂ” ССНа -(- Р((ОНО -(- СНаССНаСНа При кислотном катализе присоединещ(е является стадией, определяющей скорость реакции, и относительные количества продуктов дегидратацни оппеделяются количеством образу(ощихся промежуточных про.
дуктов. Преимущественно образуется более замещенный енол, н поэтому основным продуктом катализуемой кислотой реакции оказывается раз. ветвлениый изоме: ОН ОН н+ ! ! СНаСОСНасНа о СНаС=СНСна + СНа=ССНаСКа (освоввод продукт> (мвворвма продукт) ОН ОН Снт 0 мвдванво ! ! ! сн,(-с~со,н сс с н~сн — сн — сон он Ск,о кс о ом р Р СН вЂ” СН вЂ” ССК РЬСК=С вЂ” ССН Структура конечного продукта в любой системе реакций зависит от констант скоростей отдельных реакций. Конденсация метилкетонов с аро. ° матическими альдегидами обычно происходит по схеме, наблюдаемой для бутапоиа-2: ирн основном катализе продукт конденсации имеет пре- Конфигурацию основного продукта альдольной копдексации можно предсказать прн рассмотренна структуры цинкового хелатз.
Основным продуктом является такой, которому соответствует максимальное число экваториальных заместителей в хелатном цикле !91. Разработан также способ смешанных конденсаций, в которых нуклеофяльный енолят получают из сложных эфиров. Для образования еиолята обычно применяют очень сильные основания. Например, литиевый енолят этилацетата образуется прн использовании в качестве основания бис(гриметилснлил)амида лягни, Конденсация с карбонильнымн соединениями протекает легко (реакция 13 схемы 2.!), без видимых осложнений, вызываемых реакцией переяоса протона между еяолятом эфира и карбонильным соединением.
К карбаннльным соединениям могут также присоединяться дилитвевые соли карбоновых кислот (реакция !4 схемы 2.1). 2.2. РОДСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ КОНДЕНСАЦИИ Вариантом формальной схемы альдольной конденсации является ряд реакций, используемых в препаративных целях. Важную группу составляют реакции, в которых происходят превращения, совершенна аналогичные альдольной конденсации, однако очень эффективно каталнзуемые аминами илн буферными снсгемамн, содержащими амины и соответствующие сопряженные кислоты. Этл каталнзуемые аминами реакции часто называют конденсацией Кневенагеля !1О).
В некоторых случаях установлено, что амины играют не просто роль оснований, а участвуют в предварительной реакции с карбониль. нымя соединениями. Такой механизм конденсации ароматических альдегидов с нитрометаном подтвержден данными кинетических исследо. наний 1111. Тот факт, что амины играют роль пе просто основных катализаторов, подтверждается тем, что такие конденсации часто катализуются очень эффективно смесью амина со слабой кислотой хгсн=о ' ~ и-„. н — х~ян= э „и:„ н ' хггн=м. Нз — > хо нт~н~ н» 1 '- ся.ко, "н,мО, н" — хг гн — мнгб ., — эх ~ нг си 'о, н снмог имущественно линейное строение, тогда как кислотный катализ благоприятствует образованию разветвленного продукта. Оказалось возможным направленно провести смешанную альдольную конденсацию, которая обычно приводят к смеси с преобладанием продуктов, образующихся нз еноляга одного нз двух карбонильных соединений, Если стадия присоединения протекает быстрее, чем перенос протона между енолятом и карбоннльным акцептором, образуется лишь один продукт.
Так как алькольная реакция обратима, то для предотвращения обратного процесса необходимо улавливать аддукт. Достигается это добавлением к реакцноннон смеси 2пС1ь с которым образуется устойчивый хелат. Например, при селективной конденсации фенядацетона с масляным альдегидом достигнут выход 54ЧЕ: О О хан ! ~ геси Ряс!!рССНз ~ Р!1СН=ССН1 миметокснэтян~ г с,н;оно, з — м =с СН, О рьсн-~~ РЬСНССН 1.
! е ! СзНтСН вЂ” О хп СаНрСНОН Для выяснения механизма выполнено несколько исследований, однако не доказано, что имины и иминиевые интермедиаты участвуют во всех катализуемых амином конденсациях. Для препаративных целей применяют главным образом конденсации кетонов и альдегидов с легко еиолизующимися соединениями, со. деригащнми две акгивирующие группы, например с эфирами малоновой и циануксусиой кислот 1121, Продуктом реакции обычно является де. гидратированпое соединение, насыщенные промежуточные соединения образуются только в очень мягких условиях. Эффективными нуклеофильяыми субстратами являются также ннтроалкаиы.
При наличии одной сильной электроиоакцепториой нитрогруппы х-водородные атомы достаточно активированы для образования в слабо основных средах иуклеофильного нитрояатного аиноиа. Относительно высокая кислотность протона в потенциальном пуклеофвле важна по двум причинам. Во-первых, только в' этом случае слабые основания, например амины, могут создать достаточную для реакции концентрацию енолята, не вызывая при этом депротонировании кетона или альдегида. Тем самым сводится к минимуму самоконденсация карбоннльного компонента, Вовторых, высокая кислотность протвяа облегчает яротеканне стадии элиминирования, что приводит к завершению конденсации.
~~' и н Ооой СБОЙ й,с — С вЂ” и С=С Ф СХ Сы вй х. он '.иьи Родственной модификацией реакции является применение в каче. стае потенциальных иуклеофилов не эфиров цнануксусной или малоновой кислот, а самих кислот. Механизм стадии лрисоедянения при этом аналогичен ранее обсуждбвшимся случаям. Однако образующиеся иитермедиаты склонны к декарбоксилироваиию. Во многих случаях стадии декарбоксилироваиия и элиминирования протекают как одни согласованный процесс 113Г йсй + СН~(СООН~- — ь.
йэС вЂ” СНСООН вЂ” з й.С=СЯСООН Многие иэ реакций конденсации, сопровождающихся декарбоксилированием„проводят и пнрядине, прн этом пирндиниевый ноя катализуег декарбаксплироваиие арилидснмалоиовых кислот 1141. Альтернативный механизм, по которому может происходить декарбоксялироваиие, представлен ниже. Л ~1 АгГН вЂ” СЙСООН дгси=са ООНЬ + ~ ~~ — ~. ~1+ 4-~, — э. АгСН=СНСООН и Несколько примеров реакций конденсации типа реакции Кневеиагеля прка -сио иа ехсме 2.3. схеиз зз кАТАлизуемые Аииизми конденсзкии типА РеАкции кнеаеизгеля о ! .
Нннерпннн СНСН СНСНО Е СНССН СО ОС НС ,сосн, — сн,сн,сн,сн-с «з»Ь1 ~соос,н, (Ц [14а) а ьиа -«,А, г — н н,соосзНН О./.НССННСООСЪ = «)=.С «»мтз (2) [!46) а=-ион ионообненноз снопн «» пппнпн СзННСОСНз+ ХССН»СООСОНС вЂ” -н СзНпС=С ек згв» ~СООС,Н, На (З) [14н) СНеСНО ННПЕПНАНН, ! КсОои ' СЮ(СНО анен ОЕСН( СООС Н П СН,СНн — С)й(СН,)„СНСН=С(СООС,Нн), «„Ь! саииин, (СН,)ан — «~~ ~") — СНО+ СН,НО,— — н (СНа)з!«! — «~~~ '! — СБ=СНХО» «ззса1 с~ — ' с=', „- мнеоАС / —, СМ =О+ ЫССНзсООН вЂ” ' "СООН пнрппян СООН, ЯСНО+ СННСНзСН(СООН)» '" Р1»СН~С' 'СзНО МНЕ ОАс СННООССННСННСОСНз + НССНаСООН СНН ! — )(ССН= С вЂ” СНзСНзСООСНа «З1й1 коз МОз (4) [14г) (а) [Ь(г) (7) [14кг) (8) [14з) СНО (- СН»(СООН)з е ~СН СНСООН «та-икн:1 з (9) ['14и) 2Л. РЕАКЦИЯ МАИНИХА о О СНзн(СНН)з !' н'сснгй+ снз — --О+ нк!(сна)з е.
Р,'с — снн Злектрофильной чвстнпей является имивиевын пон, образующийся из амина и «рормальдсг»«да. Реакция является достаточно общей для аль- Реакция Малкиха окень близко связана с конденсацией Кирена* геля, в которой уиаствуют иминневые интермедиаты, Это реакция, протекаювтая в слабо кислой среде, приводит к и-алквлированнзо кетоков и альдегидов диалкиламииометильиыми группамиз дегидов и кетоиов, имеющих по крайней мере один способный к еноли зацнн атом водорода.
Сма ~ Нзз(с На~а.м~ Ноги Нн На1а. с. Н, О -Р ГН вЂ” оак'Н о ,ои о з,но 11 ПС Наги' ПСИ=СИ' — а- НГ НСИ' Сиа М(СНЗ! Сизы(Сна)з .((ля препаратнвных целей реакция ограничивается применением вторичных аминов, таь как с первичными амнпамн основным становится процесс диалщ!лнровзнря. Однако реакция диалкилнровання может успеш. но использоваться в некоторых реакциях цнклообразоваиия, например ((б1! о СНзСНа О СнаСНа " .Л, Сана гм , СаНа сн,ооссн-с-снсоосн. + сн,о+ сн,нн, — сн,оос" ~ ) соосн, )(СН, Значимость реакции Рсзаинихз базируется иа возможности использования образующихся амннокетопов для дальнейпзих синтезов, При термическом разложении таких аминов нлн полученных из них четвертнчных солей образуются а-метиленкзрбоннльные соединения, например ()б1: СН,Н(СН,), СНа А (Снз)зСНСНСН=О -' (Снз)аСНССН~О Особенно легко происходит разлои<енне четвертнчиых солей; нх можно применять в качестве источника образуаошнхся непосредственно в ходе реакции о,,р-иеззасыщениых карбоиильных соединений, например в присоединении по (зтихазлю (гл.
!), гидроборнровзнни (гл, 3). Примеры реакций присоединения по 1о(нхазлю с промежуточным образованием зз,р-ненасыщенных соединений приведены па схеме 2.4 (реакцни 4„б). Реакция й1анннха, нлн близкие к ней по механизму превращения, играет важную роль ярн синтезе многих азотсодержаших соединений в природе.
Реакцию Оаанииха используют црн полном синтезе природных соединений, в особенности путямн, родственными биосннтезу, т. е. в синтезах биогенггичепхого типа. Первым примером такого использова- схзмА зА. сннтазъа и нгименеаане ООЯОВАИИН мАИНЯХА (!) (15а) Рксосна+ СНао+ (СНа)анна С1 — и Рйсоснаснаын(сна)а С!" Смнз (З) (155) СНзСОСНз+Снзо+(СзНз)зина Сà — а СнзСОСНаСНаиннсзндз С! Гз Гяс Ь 60 "С, 6 м Снасна а. Позе)емка В ОВ ~ СН,СН,СН,СНОР СН.ОР ~СНО,НН, О СН, ССНО „, . О О СнаСНасОРЬ (4) (156) + Рбсоснаснан(сна)а — — Р '665~ (5) (!5д) РЬСОСЫзснзн(СНс)а+ КСМ вЂ” е РЬСОСНаснаС!4 !Мчс ння реакции Манниха был успешный синтез тропнвонз — пршгзвадного алкаланда тропина, осуществленный в 1917 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
