Главная --> Справочник терминов


Алкиллитиевых реагентов Большинство металлоорганических связей полярно-кова-лентные. Только у щелочных металлов электроотрицательность достаточно низка, чтобы возможно было образование ионных связей с углеродом, но даже алкиллитиевые соединения по своим свойствам напоминают скорее ковалентные, а не ионные соединения. Простые алкильные и арильные производные натрия, калия, рубидия и цезия представляют собой нелетучие твердые вещества [93], нерастворимые в бензоле и других органических растворителях, в то же время алкильные производные лития — растворимые, хотя, как правило, тоже нелетучие твердые вещества. В таких растворителях, как эфир и углеводороды, алкиллитиевые соединения не существуют в виде мономерных частиц [94]. Наблюдения за понижением точки за-

Алкиллитиевые соединения присоединяются и к связи C = N дигидро-1,3-оксазина (31) [362]. Поскольку продукт этой реакции можно гидролизовать до альдегида, то она представляет собой метод превращения RLi в RCHO (см. также т. 2, реакцию 12-31).

Однако рассматриваемая связь, вероятно, относится к более сложному типу. Дело в том, что мономерные литийорганические соединения оказываются координационно ненасыщенными и формула RLi в общем не отражает их структуры. Действительно, целый ряд данных (в том числе данные ЯМР на ядрах !Н, 13С и 7Li) указывает на то, что литийорганические соединения существуют в виде олигомеров или полимеров. Степень ассоциации зависит от природы радикала и растворителя, а также от температуры и концентрации раствора. Метиллитий тетрамерен в углеводородных растворителях. Многие стерически незатрудненные алкиллитиевые соединения, такие как бутиллитий и октиллитий, в неполярных растворителях типа бензола и циклогексана гексамерны, в то время как стерически затрудненные, такие как изопропиллитий и трет-бутиллитий, - тетрамерны (табл. 4.1).

Присоединение реактива Гриньяра к основаниям Манниха (а также к любому аминокетону) обычно приводит к образованию спирта с низким выходом, поскольку реактив Гриньяра присоединяется к аминогруппе, однако иногда эта реакция имеет большое значение. Ниже приведены два примера. Алкиллитиевые соединения превосходят реактивы Гриньяра по способности присоединяться к диалкиламинокетонам [8].

Оптически активные алкиллитиевые соединения R^RsCLi в растворах конфигурациоино нестабильны, т.е. быстро рацемизуются. Однако, циклопропильные производные гораздо стабильнее. Причины обсуждались в гл.5 (раздел 5.5.3).

Следовательно, равновесие будет сдвинуто вправо, если кислота RH сильнее, чем R'H, т.е. p^a(RH) < p^a(R'H). Самыми слабыми из СН-кислот являются алканы (табл. 15.6) и поэтому наиболее универсальными реагентами R'Li в реакции 19.9 должны быть алкиллитиевые соединения; оин будут металлировать большинство более кислых СН-кислот, включая арены и олефины. Легкость (экзотермичность) металлирования зависит от разности Д pKz между кислотами R'H и RH; чем больше эта разность, тем равновесие 19.9 более сдвинуто вправо.

Реакции с алкенами. Алкиллитиевые соединения к обычным не-активированным олефинам присоединяются только в специальных условиях. Например, этилен полимеризуется под действием н-BuLi в присутствни ТМЭДА или ДАБЦО. В то же время литийорганические соединения легко присоединяются к системам сопряженных кратных связей:

Алкиллитиевые соединения присоединяются к СО2 с образованием карбоновых кислот и к СО с образованием симметричных кетонов (табл. 19.1). Если реакция с СО2 проводится с двумя молями RLi, то образуется дианион XIII, из которого можно получить кетон.

Арил- и алкиллитиевые соединения можно получать реакцией со-

Алкиллитиевые соединения 138

обходимо соблюдать следующие меры предосторожности. Необходимо тщательно предохранять приборы от попадания влаги и проводить реакцию в атмосфере инертного газа (обычно сухого азота). В большинстве приводимых «иже методик для осуществления реакции металлирования раствор металлируемого вещества в диэтиловом эфире вместе с избытком я-бутйллития кипятят с обратным холодильником в течение 4—24 час. Однако реакции металлирования были с успехом проведены и в других растворителях, при других температурах и с иными металлирую-щими агентами. Изучение [138] металлирования дибензофурана при помощи различных литийорганических соединений и в различных растворителях показало, что алкиллитиевые соединения с неразветвленной цепью углеродных атомов успешнее металли-руют дибензофуран, чем их изомеры, содержащие вторичные и третичные алкильные группы, если в качестве растворителя используется диэтиловый эфир; однако при замене последнего на петролейный эфир порядок металлирования бывает обратным. В сравнимых условиях выход продукта металлирования из дибензофурана в среде диэтилового эфира уменьшается в следующем порядке: я-бутиллитий, >• этиллитий > я-амиллитий > фе-ниллитий > метиллитий. я-Бутиллитий металлирует дибензофуран с более высоким выходом в ди-я-бутиловом эфире, чем в диэтиловом эфире. Было также изучено влияние растворителя на металлирование я-бутиллитием дибензотиофена. Наибольший выход (90%) 4-дибензотиеншшития был получен в среде ди-я-бути-лового эфира при температуре 80°. При сравнимых условиях пеакция металлирования вовсе не наблюдалась в бензоле, ди-оксане или петролейном эфире [139].

Реакция применима и к негетероциклическим ароматическим соединениям. Так, бензол, нафталин и фенантрен были алкилированы под действием алкиллитиевых реагентов, хотя обычно эти субстраты металлируются (см. т. 2, реакцию 12-19) [163]; нафталин был также алкилирован с помощью реактивов Гриньяра [164]. По-видимому, во всех этих случаях реакции также идут по механизму присоединения — отщепления.

ятно, в этих случаях на самом деле атакующими частицами являются алкилмедные реагенты, образующиеся из RMgX и Си+ [ацетат меди (II) под действием избытка реактива Гринь-яра восстанавливается и дает ионы меди(1)] [363]. Алкиллитие-вые реагенты при взаимодействии с соединениями типа С = С— —СОСН3 и С = С—СООС2Н5 дают только продукты 1,2-присо-единения [379], но можно добиться 1,4-присоединения этих реагентов к а,р-ненасыщенным кетонам [380] и альдегидам [381] при проведении реакции в присутствии ГМФТА. Среди алкил-литиевых реагентов, для которых обнаружено такое 1,4-присое-динение,— 2-литио-1,3-дитианы (см. т. 2, реакцию 10-99) [382]. Превращение альдегида в производное бензотиазола («маскировка» альдегидной функциональной группы) позволяет провести 1,4-присоединение алкиллитиевых реагентов к а,р-нена-сыщенным альдегидам [383]. Из «замаскированного» реагента альдегид можно регенерировать.

При присоединении к альдегидам алкиллитиевых реагентов или реактивов Гриньяра в присутствии в качестве лигандов хиральных аминоспиртов с высоким оптическим выходом получены хиральные вторичные спирты [295]. Это примеры энантио-селективных синтезов. Диастереоселективные синтезы осуществлены с металлкротильными производными (СН3СН = СН— —СН2М) [296].

а,р-Ненасыщенные альдегиды и кетоны помимо продуктов обычного 1,2-присоединения могут давать продукты 1,4-присо-единения (см. реакцию 15-18). Как правило, для алкиллитиевых реагентов доля 1,4-процесса ниже, чем при использовании реактивов Гриньяра. Присоединение реактивов Гриньяра к хинонам происходит либо к одной, либо к обеим сторонам молекулы, либо идет как 1,4-реакция. Для соединений, содержащих одновременно альдегидную и кетонную карбонильные группы, возможно хемоселективное присоединение RMgX к альдегидной функциональной группе, причем процесс не затрагивает кетонную группу сколько-нибудь существенно [300]. В то же время хемоселективное присоединение к кетону можно осуществить, если альдегидную группу защитить тетракис(диалкиламидом) титана [301].

т. п. В результате восстановления под действием реактива Гриньяра из карбонильного соединения получается спирт (реакция 16-26), сам реактив Гриньяра при этом в результате элиминирования образует олефин. Две другие побочные реакции — конденсация (между енолят-ионом и избытком кетона) и сочетание по типу реакции Вюрца (т. 2, реакция 10-93). Такие сильно затрудненные третичные спирты, как триизопропил-карбинол, три-грег-бутилкарбинол и диизопропилнеопентилкар-бинол, не удается получить при присоединении реактивов Гриньяра к кетонам (либо реакция дает чрезвычайно малые выходы), так как значительную роль начинают играть процессы восстановления и (или) енолизации [311]. Однако такие спирты можно синтезировать с помощью алкиллитиевых реагентов при —80 °С [312], так как в этих условиях енолизация и восстановление существенно менее значительны [313]. Для повышения доли присоединения за счет восстановления можно использовать и другие методы, которые состоят в получении комплексов реактива Гриньяра с LiClO4 или ВщМ+Вг- [314] или в применении в качестве растворителя вместо эфира бензола или толуола [315].

Присоединение алкиллитиевых реагентов к связи C = N ке-тениминов см. т. 2, реакцию 12-17.

15-8. Присоединение гидроксиламинов к олефинам 16-27. Восстановление оксимов 16-36. Присоединение алкиллитиевых реагентов к оксимам

10-87. Реакция алкиллитиевых реагентов с алкилмедными реагентами 12-19. Металлирование под действием металлоорганических соединений

Одной из реакций, которые очень эффективны при использовании алкиллитиевых реагентов, но плохо идут с реактивом Гринь-яра, является синтез кетонов из карбоновых кислот. Литийоргани-ческое соединение взаимодействует с солью карбоновой кислоты, образуя в качестве промежуточного продукта реакции дилитиевую соль. Последняя оказывается стабильной при комнатной температуре и лишь при гидролизе реакционной смеси дает кетон; наиболее часто реакция используется для получения метилкетонов:

ствием простых алкиллитиевых реагентов, в том числе наибо-

Стереохимические проблемы возникают, например, при реакции альдегидов (RCHO) с замещенными илидами (R'CH=PPh3); была проведена большая работа по выяснению механизма и возможности стереохимического контроля реакции. Ниже дается довольно упрощенная схема механизма; более подробно он описан в обзоре Шлоссера [36]. Во-первых, если фосфоран образуется в отсутствие солей, например солей литня, то реакция с альдегидом приводит преимущественно к эритро-бетаину, например (60), который затем подвергается элиминированию и дает цис-алкен (уравнение 41). Высокая стереоселективность имеет, однако, место лишь в случае относительно небольших алкильных групп R и R'. Если R и R являются арилами или другими группами, способными стабилизовать двойную связь за счет сопряжения, или, если они являются вторичными или третичными алкильными группами, то количество гранс-олефина увеличивается. Во-вторых, в присутствии солей лития устанавливается равновесие между диастереоизомер-ньши бетаинами. Установление равновесия ускоряется при добавлении алкиллитиевых реагентов за счет образования а-металлиро-ванных бетаинов, например (61) и (62), причем доминирует более




Аналогичны соответствующим Аналогичная закономерность Аналогичной описанной Аналогичное исследование Аналогичное рассмотрение Аналогичного превращения Ацетиленовых производных Аналогично образуются Аналогично получаются

-
Яндекс.Метрика