|
|
|
Главная --> Справочник терминов Неожиданным поскольку Многие, кажущиеся анормальными случаи замещения в ароматических соединениях, содержащих метильную группу, галоид-и нитрогрулпу, могут быть отчасти объяснены активирующим влиянием галоида и метильной группы, которое может либо увеличивать, либо частично нейтрализовать влияние нитрогрупггы. Таким образом становится понятным, почему реакции замещения в таких случаях часто-дают неожиданные результаты. Следующие примеры, взятые из литературных источников, показывают — насколько трудно с уверенностью предсказать, какая из групп должна легче всего подвергаться замещению: В 3875 г. А. П. Сабанеев [30] сообщил удивительный для того времени факт: при действии спиртового раствора едкого кали па СТШг2-СПВг2 в качестве основного продукта реакции выделяется ацетилен, тогда как реакция должна была остановиться на стадии образования дибромацети-леиа. Более того, немного позднее А. П. Пльтеков [11] вынужден был писать следующее: «...Иодвалерилсн (ЬС^тС-•CH(CH:j)s — авт.] интересовал меня в том отношении, что я надеялся исходя из него получить действием алкоголятов натрия эфир более ненасыщенный, чем валсриловый (СЕНц-О'СН- -СН-СЩСНг^а—авт.). Опыт, произведенный шното над всем количеством полученного ио два л ери лен я, дал мне совершенно неожиданные результаты. Оказалось, что иодвалерилен под влиянием алкоголята натрия и нагревания до 140—150е образует по эфир, как нужно было бы ожидать, судя по его строению, по изопропилацетилен, т. е .превращается и тот углеводород, из которого он произошел* '. Неожиданные результаты были получены при взаимодействии азометинов 28 с илидом серы 3, генерированным in situ 29. В отличие от известной реакции азометинов с индивидуальным илидом 3, приводящей к р-аминоалкенильным соединениям 30, мы получили производное циклопропана 29. По всей вероятности, реакция протекает через частичное дезалкилирование илида и образование промежуточной лабильной квазиаммонийной соли PhCH=N+R MeSC—HCO2Et, которая при разложении дает этиловый эфир а-метилтиокоричной кислоты PhCH=C(SMe)CO2Et. Циклопропанирование последнего илидом 3 приводит к соединению 29. Неожиданные результаты были получены при модифи- Один из лучших способов получения арилтиофенов основан на реакции Гомберга — Бахмана [78, 79]. Выходы невысоки (20— 50 °/о), но исходные вещества легко доступны, и метод отличается простотой. Для получения оптимальных выходов необходимо использовать большой избыток тиофенового соединения и, как правило, проводить реакцию в апротонной среде. Образующаяся в небольшом количестве (5—15%) примесь р-арилированного изомеру обычно легко отделяется; метод позволяет вводить разнообразные гетероарильные группы. Родственная реакция Меервейна дает сходные результаты; в обоих случаях влияние заместителя невелико [80]. Несколько неожиданные результаты "были получены с сильно электрофильными солями диазония, например с хлоридом 2,4-динитробензолдиазония [81], который арилируег тиофен, 2- и 3-метилтиофены даже при 0°С, но с 2-фенил-, 2-грег-бутил- и 2,4-диметилтиофенами дает продукты азосочетания (схема 32). В случае полиметилтиофенов происходит атака по а-метильной группе с образованием гидразонов (46) с выходами до 93 % (схема 33). Механизмы этих реакций пока не выяснены. [Совершенно неожиданные результаты были получены при восстановлении бимолекулярного метил-а-нитрозоизопропилкетона (I) хлористым оловом42. При этом вместо образования соответственного аминопроизводного отщепляется гидразин и получается исходный кетон (III). Если же восстановление ведется в течение непродолжительного времени (около 20 мин.), удается выделить кристаллический промежуточный продукт восстановления (II), представляющий собой 2-азокси-2-метил-3-бутанон (метил-я-азоксиизо-пропилкетон), при дальнейшем восстановлении которого образуется гидразин Неожиданные результаты были получены при изучении действия гидроксиламина на бисульфитное соединение нитрозо-Ё-нафтола. Исследования продукта реакции показали, что он представляет собой аммонийную соль 2-нитрозо-1-нафтол-4-сульфокислоты. Механизм -реакции может быть, по мнению авторов, выражен следующей схемой: Трифторацетат таллия легко вступает в реакцию с простейшими индолами, хотя : с хорошо установленным строением выделить не удается. 3-Ацил-I, однако, подвергаются очень селективному замещению по положению 4 при наличии хелатирующего и защищающего гетероциклическое кольцо элект-роноакцепторного заместителя в положении 3 [81]. Образующиеся i служат хорошими интермедиатами для получения 4-замещенных например 4-иод- и, следовательно, 4-алкокси- [82], 4-алкенил- [82] и 4-меток-сикарбонилиндолов [83], которые синтезируют с использованием катализируемых палладием реакции сочетания. Неожиданные результаты были получены при таллировании N-ацетилиндолина — замещение идет по положению 7, что открывает простор для введения заместителей к этому углеродному атому [84] I.17.17.1.8 и 17.3). При попытке синтезировать СС12—CC1CHF2 методом фторирования соединении аллильного типа были получены неожиданные результаты. Фторирование СС12 = =СС1СНС12 велось по способу, описанному для полихлоридов аллильного типа [1]. Однако и в этих случаях отсутствие стереоспецифичности реакции дает неожиданные результаты, не позволяющие применять эту модификацию для стереонаправленного синтеза. Так, синтез ?>-галактопиранозил-?-глюкопиранозида по методике, аналогичной синтезу (Ь,(Ь-трегалозы, приводит уже не к 1,2-транс-, а к 1,2-^ис-изомеру42. Халперн и Джерасси [35], использовавшие эту методику, установили, что ТГФ должен содержать некоторое количество перекисей. Уолл и сотр. [361, получившие несколько неожиданные результаты, предположили, что эта реакция — радикальная, и показали, что добавление азодиизобутиронитрила в качестве инициатора дает хорошие результаты. Самим авторам такой результат представляется несколько неожиданным, поскольку, как было показано Маккормиком и Тоунендом [62] (см. табл. 33), существует вполне выраженное различие в химической природе продуктов, получаемых в этих двух типах пламен. Следует, однако, отметить, что через 6 лет (в 1952 г.) Норриш [70] при низкотемпературном окислении гексана, исследуя спектроскопически холодные и голубые пламена, получил такой же результат полного совпадения их спектров со спектром возбужденного формальдегида. Авторы подчеркивают, что окисление СО, происходящее в метано-кислородных смесях, осуществляется с видоизменением механизма по сравнению с механизмом окисления чистого сухого СО. Это не является неожиданным, поскольку хорошо ^известны факты значительного влияния на окисление СО таких веществ, как вода, следы водорода, формальдегид (все они являются продуктами окисления метана) и, наконец, сам метан [24]. Более того, окисление СО несомненно индуцируется окислением метана, что ясно хотя бы из того, что в присутствии добавок СО прирост давления не возникает до тех пор, пока не начинается окисление метана (см. рис. 114). Это приводит к предположению о том, что по крайней мере один из радикалов, участвующих в окислении метана, способен, взаимодействуя с СО, превращать ее в С02- В заключение следует подчеркнуть, что в результате реакций отщепления, протекающих по механизму ?1, могут получаться альтернативные алкены, причем почти всегда наблюдается преимущественное образование наиболее устойчивого продукта, независимо от природы уходящей группы. Последнее обстоятельство не является неожиданным, поскольку уходящая группа успевает отщепиться еще до образования промежуточного карб-ониевого иона, в связи с чем она не должна оказывать никакого влияния на процесс отщепления протона. Вопрос о том, от какого из ^-положений отщепится протон, будет определяться относительной стабильностью альтернативных алкенов, а точнее говоря, переходных состояний, приводящих к этим алкенам, т. е. преимущественно дЪлжно получаться соединение XXVIII, а не XXIX: Первоначальное расщепление циклобутанового фрагмента в доступном производном пагодана 37 было выполнено путем гемолитического броми-нолиза. Полученный трибромид 38 подвергался быстрому элиминированию/фрагментации (и восстановительному дебромированию при а-мето-ксикарбонильном центре) под действием иодид-иона и металлов, что привело к диену 39. Последующее восстановление диимином затрагивало только одну двойную связь и давало соединение 40, послужившее общим предшественником для получения 35 и 36. Синтез диена 35 включает замыкание двух недостающих связей додекаэдрановой системы путем двойного внутримолекулярного нуклеофильного присоединения енолятов к кетон-ным карбонилам, приводящее к производному додекаэдрена 41, с последующим удалением лишних функциональных групп с помощью серии стандартных трансформаций. Столь же эффективно была выполнена трансформация 40 -» 36 через дибромид 42, вовлеченный далее в двойное внутримолекулярное алкилирование енолятов с образованием диэфира 43. И алкен 36, и диен 35 оказались соединениями, которые можно выделить (но в отсутствие кислорода). Это было неожиданным, поскольку ранее оба эти соединения считались слишком лабильными, чтобы их синтез в препаративном масштабе был допустим, а олефин 36 до этой работы удалось зарегистрировать только в газовой фазе в ходе ион-молекулярных экспериментов [5а]. Замечательно, что реакции, ведущие от производного пагодана 37 к производным додекаэдрана, протекали с поразительной эффективностью. Так, диен 35 был получен из пагодана за восемь стадий с общим выходом 51—54%! Поскольку промежуточный продукт 39 можно получить из доступных исходных соединений во вполне удовлетворительных количествах [6d], вся синтетическая последовательность в целом может рассматриваться как надежный и общий путь получения граммовых количеств самых разнообразных производных додекаэдрана. В заключение следует подчеркнуть, что в результате реакций отщепления, протекающих пс механизму ?1, могут получаться альтернативные алкены, причем почти всегда наблюдается преимущественное образование наиболее устойчивого продукта, независимо от природы уходящей группы. Последнее обстоятельство не является неожиданным, поскольку уходящая группа успевает отщепиться еще до образования промежуточного карб-ониевого иона, в связи с чем она не должна оказывать никакого влияния на процесс отщепления протона. Вопрос о том, от какого из р-положений отщепится протон, будет определяться относительной стабильностью альтернативных алкенов, а точнее говоря, переходных состояний, приводящих к этим алкенам, т. е. преимущественно дЪлжно получаться соединение XXVIII, а не XXIX: Первоначальное расщепление циклобутанового фрагмента в доступном производном лагодана 37 было выполнено путем гемолитического броми-нолиза. Полученный трибромид 38 подвергался быстрому элиминированию/фрагментации (и восстановительному дебромированию при а-мето-ксикарбонильном центре) под действием иодид-иона и металлов, что привело к диену 39. Последующее восстановление диимином затрагивало только одну двойную связь и давало соединение 40, послужившее общим предшественником для получения 35 и 36. Синтез диена 35 включает замыкание двух недостающих связей додекаэдрановой системы путем двойного внутримолекулярного нуклеофильного присоединения енолягов к кетон-ным карбонилам, приводящее к производному додекаэдрена 41, с последующим удалением лишних функциональных групп с помощью серии стандартных трансформаций. Столь же эффективно была выполнена трансформация 40 -» 36 через дибромид 42, вовлеченный далее в двойное внутримолекулярное алкилирование енолятов с образованием диэфира 43. И алкен 36, и диен 35 оказались соединениями, которые можно выделить (но в отсутствие кислорода). Это было неожиданным, поскольку ранее оба эти соединения считались слишком лабильными, чтобы их синтез в препаративном масштабе был допустим, а олефин 36 до этой работы удалось зарегистрировать только в газовой фазе в ходе ион-молекулярных экспериментов [5а]. Замечательно, что реакции, ведущие от производного пагода-на 37 к производным додекаэдрана, протекали с поразительной эффективностью. Так, диен 35 был получен из пагодана за восемь стадий с общим выходом 51—54%! Поскольку промежуточный продукт 39 можно получить из доступных исходных соединений во вполне удовлетворительных количествах [6d], вся синтетическая последовательность в целом может рассматриваться как надежный и общий путь получения граммовых количеств самых разнообразных производных додекаэдрана. Выше отмечено, что при определении устойчивости трифенил- и ферро-ценилкарбониевого попов разными методами (по скорости сольволиза ацетатов и по величинам pKR+) получаются существенно отличающиеся результаты. Такое отсутствие корреляции для этих двух своеобразных систем не является совершенно неожиданным, поскольку нет оснований считать, что энергия переходного состояния при сольволизе будет во всех случаях близка к энергии соответствующего карбкатиона [12]. Однако для отдельных близких по структуре реакционных серий такая корреляция, возможно, и наблюдалась, в частности для диарилкарбониевых ионов [13]. Подобная корреляция наблюдается в ряду ферроценилкарбониевых ионов. Мы коррелировали P/TR+ ферроценилкарбониевых ионов рядов А и Б (см. таблицу) Первоначальное расщепление циклобутанового фрагмента в доступном производном пагодана 37 было выполнено путем гемолитического броми-нолиза. Полученный трибромид 38 подвергался быстрому элиминированию/фрагментации (и восстановительному дебромированию при сс-мето-ксикарбонильном центре) под действием иодид-иона и металлов, что привело к диену 39. Последующее восстановление диимином затрагивало только одну двойную связь и давало соединение 40, послужившее общим предшественником для получения 35 и 36. Синтез диена 35 включает замыкание двух недостающих связей додекаэдрановой системы путем двойного внутримолекулярного нуклеофильного присоединения енолятов к кетон-ным карбонилам, приводящее к производному додекаэдрена 41, с последующим удалением лишних функциональных групп с помощью серии стандартных трансформаций. Столь же эффективно была выполнена трансформация 40 -» 36 через дибромид 42, вовлеченный далее в двойное внутримолекулярное алкилирование енолятов с образованием диэфира 43. И алкен 36, и диен 35 оказались соединениями, которые можно выделить (но в отсутствие кислорода). Это было неожиданным, поскольку ранее оба эти соединения считались слишком лабильными, чтобы их синтез в препаративном масштабе был допустим, а олефин 36 до этой работы удалось зарегистрировать только в газовой фазе в ходе ион-молекулярных экспериментов [5а]. Замечательно, что реакции, ведущие от производного пагодана 37 к производным додекаэдрана, протекали с поразительной эффективностью. Так, диен 35 был получен из пагодана за восемь стадий с общим выходом 51—54%! Поскольку промежуточный продукт 39 можно получить из доступных исходных соединений во вполне удовлетворительных количествах [6d], вся синтетическая последовательность в целом может рассматриваться как надежный и общий путь получения граммовых количеств самых разнообразных производных додекаэдрана. выход которой не указан. Более тщательное исследование этой реакции было проведено Хавкинсом40. Он нашел, что если использовать некристаллическую смесь кетона с 90%-ной перекисью водорода при 0—5е С, то додекандикарбоновая кислота может быть получена с 57%-ным выходом. Выход кислоты падает с по-вышением температуры, при плохом перемешивании, уменьшении концентрации реагирующих продуктов или при применении из-бытка перекиси водорода. Замена сульфата закиси железа его хлоридом резко снижает выход кислоты Ci2, но это не является неожиданным, поскольку уже сообщалось,53, что в этих условиях с хорошим выходом получается 6-хлоргексановая кислота. Кристаллические перекиси, независимо от того, получены ли они в присутствии кислых катализаторов или без них, реагируя в виде суспензии в спирте или ацетоне с сульфатом железа, дают значительно меньший выход кислот Ci2, а в некоторых случаях в продуктах реакции обнаруживается неразложенная перекись. Эти результаты не согласуются ни с данными Караша и Сосновского45, которые получили соответственно 38 и 20% кислот С12 из пе'ре-кисей (XXXIX) и (XXXVIII), ни с результатами Брауна с сотрудниками38, которые достигли больших выходов, используя метанольные растворы перекисей. Однако полученные результаты сравнивать трудно, так как возникают сомнения, были ли в экспериментах использованы перекиси одинакового состава. При каталитическом разложении алкоксигидроперекиси дают кислоты. Это обстоятельство не является неожиданным, поскольку каталитическое окисление простых эфиров в кислоты приме- Превращение 3-бромпиридина в 3-цианпиридин при действии цианистой меди не кажется неожиданным, поскольку в подобных же условиях бромбензол дает бензонитрил; более неожиданным с этой точки зрения можно считать образование с хорошими выходами 3-метокси- и 3-аминопиридинов, так как в аналогичных условиях бромбензол не дает анизола и анилина. 3-Бромпиридин при взаимодействии с бутиллитием образует 3-пиридилли-тий 151], из которого путем прямой карбонизации углекислым газом, содержащим изотопный углерод (С13О2 и С14О2), удалось получить соответствующие никотиновые кислоты с углеродом С13 и С14 152]:  Неполного растворения Непосредственным присоединением Наблюдать образование Непосредственное применение Непосредственном соседстве Непосредственно конденсацией Непосредственно получается Непосредственно связанный Непредельные альдегиды |
- |
Навигация