|
|
|
Главная --> Справочник терминов Щелочному расщеплению Сульфатная группа в триацетил-р-метил-^-глюкозиде устойчива к щелочному гидролизу; в этих условиях образуется аатрие-вая соль кислого сульфата р-метил-й-глюкозида. Полуацетали могут образовываться как в присутствии кислот, так и щелочей, но превращение в ацетали происходит только в кислой среде. Поэтому ацетали устойчивы к щелочному гидролизу, но очень легко расщепляются кислотами. Реакция протекает уже при комнатной температуре: Гидроксильная группа в За-положении холевой кислоты этерифиии-руется легче, чем гидроксильные группы в положениях 7а и 12а. Это объясняется тем, что первая находится в экваториальном, а две последние в аксиальном, более трудно доступном положении. Для выяснения строения желчных кислот большое значение имели реакции окисления, в особенности окислительного расщепления кольцевой системы. Из трех ОН холевой кислоты легче всего окисляется оксигруппа в положении 7 (аксиальная) и труднее всего в положении 3 (экваториальная). Благодаря этому гидроксильная группа в положении 7 может быть избирательно окислена в кетогруппу и затем удалена по реакции Вольфа — Кижнера, причем образуется дезоксихолевая кислота, редко встречающаяся в природе. Если ее в свою очередь избирательно окислить в положении 12, затем пробромировать в положении 11 и подвергнуть щелочному гидролизу, то образуется 11-окси-12-кетон, который немедленно изомеризуется в 12-окси-11-кетон. У последнего можно удалить гидро-ксильную группу в положении 12 путем восстановления цинком и таким способом получить соединение с атомом кислорода при Сц, ко- Некоторые нуклеофильные реагенты являются в то же время сильными основаниями, и поэтому они в первую очередь отщепляют от нитросоединения протон. В образовавшемся анионе (15) атом азота нитрогруппы связан с атакуемым атомом углерода более прочной связью, чем ординарная, вследствие чего нитрогруппа в дальнейшем не может быть замещена на нуклеофильные реагенты. Например, нитроэтан не удается подвергнуть щелочному гидролизу с образованием этилового спирта. Щелочному гидролизу в указанных условиях не подвергается галоген в бензольном ядре. 1У. Какое соединение легче подвергается щелочному гидролизу - хлоропреновый каучук или его мономер? Полуацетали могут образовываться как в присутствии кислот, так и щелочей, но превращение в ацетали происходит только в кислой среде. Поэтому ацетали устойчивы к щелочному гидролизу, но очень легко расщепляются кислотами. Реакция протекает уже при комнатной температуре: Эпоксиды могут быть выделены (ср. стр. 107) и подвергнуты затем кислотному или щелочному гидролизу (нуклеофильная реакция) с образованием диолов-1,2. Поскольку атака циклического эпоксида в этих условиях осуществляется «сзади», должно происходить обращение конфигурации атакуемого атома углерода, в результате чего реакция присоединения в целом приводит к образованию траяс-диола-1,2. Наконец, последний пример, показанный на схеме 2,122а, иллюстрирует ^Возможность использования 1,1-дизамещенных диснофилов, например 354, • Как эквивалентов кетена. Действительно, аддукт 355, получаемый в резулъта-'те взаимодействия замешенного ииклопентадиена с диенофилом 354, может далее подвергаться щелочному гидролизу, что и приводит к кетону 356 [311], ключевому полупродукту в одном из первых стереоселективных синтезов яростагландинов. Отметим, что 356 является продуктом формального диенового синтеза с участием кетена в качестве диенофила. однако из-за низкой 'активности (и малой термической стабильности} кетена непосредственно реализовать такой синтез не удается. Предполагалось, что реакция заключается в дегидрировании вторичной спиртовой группы оксикислоты VIII и расщеплении образующейся [5-кетокислоты, циклогексанонкарбоновой-2 кислоты. Однако оказалось, что при обработке щелочью при более низкой температуре окси-кислота VIII дает циклогексен-1-карбоновую-1 кислоту IX (транс-т~ щепление), которая, следовательно, может образовываться в качестве промежуточного соединения при высокотемпературном расщеплении. Это наблюдение позволило разработать еще один эффективный способ синтеза пимелиновой кислоты, состоящий в том, что бутадиен конденсируют по Дильсу — Альдеру с1 акрилонитрилом и образовавшийся нитрил циклогексен-З-карбоновой-1 кислоты X подвергают щелочному гидролизу и расщеплению; при этом двойная связь перемещается в положение, сопряженное с карбоксильной группой, л затем происходит расщепление кольца (механизм см. 14.28): еиях не излучается заметных количеств эфира, тогда как в случае метил-, скси- или фтор-ди-о-замещенных кислот этерификация все же происходит, но лишь в очень слабой степени. Присутствие одного орто-заместителя уже вызывает заметное блокирующее действие, например, •о-гидроксильная группа салициловой кислоты оказывает такое тормозящее действие, что для получения удовлетворительного выхода метил-салицилата продолжительность этерификации увеличивается в 5 раз по сравнению с продолжительностью этерификации бензойной кислоты. Неудовлетворительные результаты этерификации ди-о-замещенных кислот нельзя приписать нестойкости продуктов реакции, так как эфиры мезитиленкарбоновой, 2,6-дибромбензойной и других подобных кислот могут быть получены действием йодистого метила на серебряные соли кислот, реакцией с диазометаном или взаимодействием хлор-ангидрида кислоты со спиртом, и они очень устойчивы к кислотному и щелочному гидролизу. Таким образом, о-заместители блокируют гидролиз эфиров так же, как они подавляют каталитическую этерифика-цию. В. Мейер ввел термин «пространственное затруднение» для характеристики блокирующего действия и высказал предположение, что блокирование данной группировкой этерификации или гидролиза связано с ее относительным размером, о котором можно судить по атомным весам. Так, фтор в орто-положении создает меньшее пространственное затруднение, чем хлор или бром и, следовательно, химическая природа заместителя не является определяющим фактором. Группы, ориентирующие как в орто и пара-, так и в мета-положение, подавляют этери-•фикацию, если они находятся рядом с карбоксильной группой. Устойчивость в отношении этерификации, отмеченная у мезитиленкарбоновой кислоты 2,4,6-(СНз)зС6Н2СООН, не наблюдается при удалении карбоксильной группы от ядра. Так, например, мезитиленуксусная кислота 2,4,6- (СНзЬСбШСНгСООН легко этерифицируется по Фишеру. Однако влияние орто-заместителей, вероятно, является результатом нескольких факторов, включающих эффективный объем заместителя, влияние последнего на константу диссоциации кислоты, а также возможность образования координационных или клешневидных связей с карбоксильной группой. Диазоалканы нельзя получать диазотированием первичных алифатических аминов, поскольку в молекулах последних нет активированного а-водородного атома, так что образовавшийся ал-килдиазониевый ион быстрее распадается с выделением азота, чем депротонируется до диазоалкана. Поэтому для получения таких диазрсоединений приходится прибегать к обходному пути: нитро-зируют ацилированный первичный алифатический амин и ацил-нитрозоалкштмин подвергают щелочному расщеплению Первые теоретические исследования по щелочному расщеплению ацетиленовых гликоле К RB/C(OH)-C=C-C(OH)RR' на ацетилен и исходные кетоны были проведены Г. Л. Арбузовым [18—19]. Было найдено, что при нагревании бутин-диолои с 10%-ным водным раствором КОН протекает их распад, подобный описанному выше для спиртов. В то же время оказалось, что обработка гликолей твердым едким кали при комнатной температуре позволяет получить их монокалиевые производные {как считалось тогда — монстликоляты калия), вполне устойчивые до 110—120и. Кроме того, в случае алкилзамещепных по ацетиленовому звену спиртов приходится также считаться с явлением экранизации гидроксильной группы, заметно снижающим способность ацетиленилкарбинолов к щелочному расщеплению. Было найдено ЗУ], что если димстил(утилэтинил)«ар-бинол еще удаетсн количественно расщепить на ацетон и этилацстилсн перегонкой над каталитическими количествами едкого кали [7], то его высшие аналоги (даже диметил (н-бутилэтинил)карбнцол!) к подобному распаду способны лишь в более жестких условиях, например при продолжительном кипячении над щелочью. Аналогичное явление В общем же с: луча с при определении влияния заместителей, стоящих у гидроксилнесущего углеродного атома, пока приходится руководствоваться эмпирическим правилом Котлярссского [f)4j, которое гласит, что способность ацетиленового спирта к щелочному расщеплению находится: в обратной зависимости к активности в конденсации 1[о Фаворскому того карбонильного соединении, из которого этот спирт получен (см. табл. 22). В частных вариантах следует помнить, что третичное карбинольнос явсно расщепляется легче вторичного и тем более первичного (правило Ходке-вича [40]). В кислой среде, где галогенированию подвергается енольная форма, можно добиться введения в а-положение только одного атома галогена. Галогенкетоны имеют более низкую величину рЛ"а и протонируются труднее, чем исходный кетон. Это понижает скорость енолизации галогеизамещениого кетона, что благоприятствует введению только одного атома галогена. В противоположность этому галогенирование енолят-иона в основной среде невозможно остановить на стадии монозамещения. Енолят-ион по крайней мере в тысячу раз реакциониоспособнее самого енола. Кроме того, более высокая кислотность а-галогеизамещениого кетона предопределяет более высокую скорость депротонирования по сравнению с депротонированием незамещенного кетона. Поэтому все атомы водорода при обоих а-атомах углерода кетона чрезвычайно легко замещаются на галоген. Галогенирование кетонов с участием енолят-ионов обычно выполняют в бинарной смеси воды и органического растворителя в присутствии гидроксида натрия или калия, где непрерывно создается стационарная концентрация енолят-иона. В этих условиях метилкетоны первоначально образуют 1 , 1 , 1 -трнгалогенкетоны, которые затем подвергаются щелочному расщеплению до галоформа и аниона карбоновой кислоты: Эти отходы подвергаются депол нам сдирог апшо (щелочному расщеплению); 30% отходов теряется. Регенерируется капролактама (возвращаемого в производство) : —CR2R3—O-i-CO—R4), способных к щелочному расщеплению, ис- Такой путь образования молочной кислоты подтверждается экспериментами по щелочному расщеплению ?>-глюкозы-1-14С и?>-глюкозы-3,4-14С : превращением их в молочную кислоту113. Наконец, глицериновый альдегид и диоксиацетон, снова вступая в альдольную конденсацию, могут дать /?,/,-фруктозу и ?>,/,-сорбозу (вновь возникающие асимметрические центры при С3 и С4 имеют преимущественно /прео-конфигурацию): Ароматические гликозиды с сильно электроотрицательными аамести-телями в агликоне способны подвергаться щелочному расщеплению по межмолекулярному механизму 5^2. Так, ацетаты гликозидов 4-оксикума-ринов под действием метилата натрия претерпевают алкоголиз с одновременным дезацетилированием 118> 118: Опираясь на данные о содействии ацетилена щелочному расщеплению связи С—^S [314] (см. раздел 4.4.1), можно предполагать, .что обнаруженная реакция протекает через стадию образования винилтиоацетата как промежуточного продукта, которому предшествует соответствующий карбанион. Последующее щелочное расщепление (О)С^—S связи, как уже отмечалось, по-видимему, облегчается ацетиленом, который вначале «сольватирует», а затем Кажется весьма вероятным, что цитромицетин отличается от цитромицина только наличием карбоксильной группы, что подтверждается образованием кислого сложного эфира фталевой кислоты (XLI) при окислении метилового эфира О-диметилцитромицетина (IV, R = СООСНз) перманганатом калия и опытами по щелочному расщеплению. Тем не менее не исключена вероятность более глубоких изменений при декарбоксилировании. Однако в работе [259], посвященной выяснению этого вопроса, показано, что формулы IV (R = СООСН3) для метилового эфира О-диметилцитромицетина и, следовательно, I (R = СООН) для цитромицетина правильны.  Шестичленного циклического Щелочными металлами Щелочного экстракта Щелочного разложения |
- |
Навигация