Методичка (3) (1126199), страница 7
Текст из файла (страница 7)
При этомнуклеофил атакует карбонильную группу со стороны наименьшего заместителя (Rм), тоесть с наименее затрудненной стороны.HRмRсрRбCCRмORAlH3LiORср+ LiAlH4RRб57RмHRмHOAlH3LiRсрRRбOHRсрRбRВ соответствии со сказанным, присоединение дибутилкупрата к 2-фенилпропаналюдолжно происходить следующим образом:PhHOPhH1) Bu2CuLiPhH2)H2OMeMeHOHMeBuHOPhHMeHHPhBuOHOHHBuMe(42)Если реакцию альдегида с купратом проводить в присутствии триметилхлорсилана,диастереоселективность в соответствии с правилом Крама еще более возрастает.OPhHBu2CuLi, Me3SiClEt2O, -70o, 1часMeOSiMe3PhOSiMe3Ph+BuMe6,4BuMe:1Если в карбонильном соединении в α-положении к CO-группе находится какая-либоиз групп: HO, RO, R2N, H2NCO, HS, RS, то правило Крама обращается.
Перечисленныегруппы способны к координации с ионом металла, и в этом случае применима такназываемая модель хелатирования по Краму. Наличие гетероатома в α−положении ккарбонильной группе приводит к тому, что в переходном состоянии реакции более выгоднозаслоненное расположение атома кислорода карбонильной группы и группировки,содержащей дополнительный гетероатом.
Такое расположение обусловлено хелатированиемкатиона металла, входящего в состав молекулы нуклеофила. Это положение иллюстрируетследующий пример:58MeHOOHOHMeHMeMe2CuLio-78OOHOMeHOPhMeHLi CuMe2PhOMeHOMeOHPhOHOPhMeOHOHPhOКак было сказано выше, кетоны не реагируют с купратами в тех условиях, в которыхреагируют хлорангидриды и альдегиды. Если же реакцию проводить в присутствии Me3SiCl,то с хорошими выходами получаются продукты присоединения и к кетонам, например:OBu+ Bu2CuLi + Me3SiClТГФo-70OSiMe325o75%В органическом синтезе купраты используются, в основном, в трех направлениях:I.
Сочетание с галогенидами, тозилатами, оксиранами и оксетанами:R2CuLi + R'-XR-R' + CuRX = Cl, Br, I, OTsII. Присоединение к α,β-ненасыщенным карбонильным соединениям:OO+ R2CuLiR59III. Реакция карбокуприрования:R'R'-CHCH + R2CuLiдальнейшиепревращенияLiRCuRI.
Сочетание с галогенопроизводными проводят в тетрагидрофуране или эфире.Обычно реакция в ТГФ идет быстрее и с лучшими выходами. Наилучшие результаты приэтом получаются в случае первичных алкилгалогенидов и тозилатов. Примеры реакцийприведены ниже.CuLi2ClBrClo,ТГФ, -35 1,5 часOOOTsOTs90%O2 Ph2CuLiо,ТГФ-эфир, 20 2 часPhPhO47%Вторичные алкилгалогениды дают низкие выходы в реакциях сочетания с купратами.Третичные алкилгалогениды не реагируют с купратами в тех условиях, в которых хорошопротекает реакция с первичными галогенидами.Механизм реакции диалкилкупратов с алкилгалогенидами представляет собойпредмет дискуссии.
Предложено несколько вариантов механизма. В настоящее время ясно,что механизм не радикальный, поскольку в реакции наблюдается обращение конфигурации уsp3-гибридизованного атома углерода. По-видимому, взаимодействие диалкилкупратов с RHal проходит через стадию окислительного присоединения к атому меди с последующимвосстановительным элиминированием.RMeICuLiMeMeLiCuMeMeRIокислительноеприсоединениеIICuLiMe60MeLiCuMeIвосстановительноеэлиминированиедальнейшая реакцияR-Me + LiI + Me3Cu2LiпродуктсочетанияПоскольку в случае диалкилкупрата R2CuLi в этих реакциях синтетически полезналишь одна из двух групп R (см.выше), в случае сложных R лучше использоватьгетерокупраты, например, на базе ацетиленидов:Me2C-CCHBuLiТГФ, 0Me2C-CоCLiOMeOMeMeTHPOBrBuLiоТГФ, -105CuIMe2C-C CCuТ Г Ф, 0оOMeкрасно-оранжевыйраствор(44)Me(44)-78оTHPOLiOMeMeTHPOCu-CC-CMe2IMeOТГФ, -78оOMeOMeMeOTHPMeO(THP - тетрагидропиранил)Купраты эффективно сочетаются также с арил- и винилгалогенидами.
Эта реакцияидет стереоселективно: конфигурация алкенильного фрагмента сохраняется:BrPhPhPh2CuLi4 часа+PhPh98%61Ph2%PhPhPh2CuLi4 часаBr+PhPhPh1%99%Органокупраты представляют большую ценность как реагенты, способные замещатьатомы галогена в гем-дигалогенидах, что особенно важно для синтеза производныхциклопропана, например:BrMe2CuLi (2 эквивалента)MeBrMe65%Если в этой реакции использовать 1 эквивалент органокупрата с последующимдействием алкилиодида, то можно заместить атомы галогена в гем-дигалогениде на дверазличные группы.оCuLi, эфир, -702Cl1)Cl2) MeI, -20oOOMeOOВ данном случае реакция происходит, вероятно, по следующей схеме:ClClCl+ R2CuLiRClCuRR~R-LiClLiRMeICuMeАналогично получается 1-бутил-1-метил-2-фенилциклопропан.PhBr+ Bu2CuLiBrэфир, -40о, 1 чPhBrLiCuBuMeIPhMe20o, 1,5 чBu100%Органокупраты являются превосходными реагентами для создания новой C-C связинабазеэпоксидов.Оксирановыйцикл62раскрываетсяприэтомсвысокойрегиоселективностью, превосходящей селективность раскрытия цикла под действиеммагний- и литийорганических соединений.O+ Me2CuLiэфир0 , 13,5 чoOH88%O+ Me2CuLiOHэфирo0 , 13,5 ч+4%89%Oэфир0o, 3 ч+ Me2CuLiCOOEtHOOHMeCOOEt67%В этой реакции не наблюдаются побочные процессы, которые часто сопровождаютреакции оксиранов с другими металлоорганическими реагентами.
Как и в других реакциях,протекающих по механизму SN2, купрат атакует наименее пространственно затрудненныйатом углерода эпоксидного цикла. При одинаковой пространственной доступности атакаидет по тому атому углерода C, на котором дефицит электронной плотности больше(примеры см. выше). В реакции органокупратов с оксиранами происходит обращениеконфигурации атакуемого атома углерода.OHOHOHэфирo0O + Me2CuLiMeВысокая региоселективность в реакции оксиранов с органокупратами позволилаИ.Кори разработать удобный метод синтеза соединения (46) – важного промежуточноговещества в синтезе простагландинов.O2 CuLi (избыток)эфир, -20о, 15 ч1 2543OMeOMeOMeOO+OHOOH(46)(45)(47)94%63Эпоксид (45) атакуется дивинилкупратом лития предпочтительно по атому C3, так какв образующемся при этом спирте (46) отсутствует напряжение, вызванное цисрасположением OH-группы и соседней с ней связи C-C, как в изомере (47).
Соединения (46)и (47) образуются в данной реакции в соотношении 81:19, что гораздо лучше, чем в реакцияхэпоксида (45) с другими металлоорганическими соединениями. Высокая региоселективность,обусловленная большей стерической затрудненностью одного из двух атомов углеродаэпоксида, наблюдается в следующей реакции:MeMe OHOMe2CuLiMeOOCоэфир, 20 , 18 часOMeMeOOCO85%PhPhОрганокупраты раскрывают также оксетановый цикл. Правда, при этом требуетсясодействие кислоты Льюиса – BF3:Ph2Cu(CN)Li2, BF3 .
Et2OOэфир, -78о-50OH Ac O2PyоOAc87%II. Наиболее важны органокупраты как реагенты, которые в реакциях с α,β-непредельнымиальдегидами и кетонами дают почти исключительно продукты 1,4-присоединения:MeCOOMeMeMe2CuLiOO93%OMeMeCOOMeMeOMeMe3C-C C-Cu(Me)Liэфир, 5-7о, 20 минMeMeMeMe76%64Первоначальным продуктом реакции является в этом случае енолят, который можнопревратить в эфир енола, например:OO COMeO LiMe2CuLiAc2OMeMeMeOMeMeOMeMe- эфир76%HOBu2CuLiТГФ-ГМФТА, -70оBuBuO LiO SiMe3 +Me3SiClBuOSiMe3:98280%Енолят лития, образующийся в результате присоединения органокупрата, можноалкилировать по атому углерода, добиваясь при этом существенного усложненияуглеродного скелета.O LiOBu2CuLiТГФ, -78о, 30 минOBuMeIоТГФ-ГМФТА, -78Me-30Bu84%MeCu LiOТГФBrOO Li69%Таким путем за счет внутримолекулярного алкилирования был создан углеродныйскелет молекулы сесквитерпена – валерана.65Li OOMeMeMe2CuLiBrобензол, 5 , 2 часаBr бензол-ГМФТАо0 , 2 часаMe(48)(49)OMeMe1) HS.SH , BF3 Et2O2) Ni Ренея W2MeMe+( _ )-валеран27%18%Стереохимический результат реакции в данном случае объясняется тем, что объемныйреагент (Me4Cu2Li2) атакует молекулу (48) таким образом, чтобы метильная группа оказаласькак можно дальше от объемной изопропильной группы.
В результате метильная иизопропильная группы в еноляте (49) оказываются в транс-положении по отношению друг кдругу. Поэтому 4-бромбутильный фрагмент молекулы (49) оказывается в цис-положении поотношению к группе Me2CH- и атакует енол “снизу”.Если в молекуле α,β-непредельного кетона имеется атом галогена, то в первуюочередь идет присоединение по Михаэлю. Галоген при этом не затрагивается.BrOBrOMe2CuLi, Me2Sоэфир, 0-3 , 1,5 час90%Для реакции присоединения органокупратов к α,β-непредельным карбонильнымсоединениям предложен радикальный механизм, включающий первоначальный переносэлектрона с молекулы органокупрата на енон:-eOR4Cu2Li2 + MeCH=CH-C-MeMeCH-CH=C-Me + R4Cu2Li2O66RRLiCuROCuLiCH-CH=C-Meвнутримолекулярнаямиграция RR MeRMeCH-CH=C-Me[R3Cu2Li2]+O+HRRCu + Li + 1/2 R4Cu2Li2MeCH CH2 C MeOВ отличие от непредельных альдегидов и кетонов, эфиры α,β-непредельныхкарбоновых кислот реагируют с органокупратами очень вяло:C6H13MeC6H13COOEtMeMe2CuLiо,эфир, 0 44 чMeCOOEt8%Лучшие результаты получаются при проведении реакции в присутствииBF3٠Et2O или при использовании тиенилкупратов:PhCOOMe Me(2-Th)CuLi, Me3SiClэфир, -50о0оMePhCOOMe75%COOMeBu(2-Th)Cu(CN)Li2эфир, -78о20о, 2 чCOOMeBu89%III.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
