|
|
|
Главная --> Справочник терминов Нуклеофила выступает Реакции этих соединений с нуклеофилами протекают с наиболее удаленной от атома металла стороны; в качестве примера такой реакции может быть приведено восстановление (345) до (346) [719] (схема 757). Гидрохлориды гуанилхлорформамидинов, получаемые нагреванием гидрохлоридов диалкилцианамидов, при действии бикарбоната натрия превращаются в 2,4-бис (диалкиламино)-6Я-1,3,5-оксадиазиконы-6 (134). Реакции последних с нуклеофилами протекают с разрывом связи С-6—О и образованием изоцианата. Ал-килирование оксадиазинонов (134) фторборатом триэтилоксония приводит к фторборатам 2,4-бис (диалкиламино)-6-этокси-1,3,5-оксадиазиния (135) [35]. Описаны и некоторые другие соли 1,3,5-оксадиазиния (диазапирилиевые соли). При взаимодействии (2). Реакции с нуклеофилами. Электрофильный характер С-атома карбоксильной группы значительно слабее, чем С-атома карбонильной группы альдегида или кетона: карбоксильная группа обладает очень малой карбонильной активностью. Поэтому реакции с нуклеофилами протекают, как правило, только в присутствии сильных кислот, поскольку протонирование карбонильного атома кислорода повышает электро-филыюсть атома углерода карбоксильной группы. Классический пример такого подхода к решению проблемы — ацетоуксус-ный эфир (168). Его обычной реакционноспособной формой является енолят 169, реакции которого с разнообразными С-нуклеофилами протекают по центральному атому углерода. Последующий гидролиз продукта 170 и декарбоксилирование приводят к образованию кетона 171. Нетрудно видеть, что структура последнего соответствует продукту взаимодействия того же электрофила с енолятом ацетона 172, и, следовательно, в показанной на схеме 2.80 последовательности реакций енолят ацетоук-сусного эфира 169 на самом деле используется в роли эквивалента еноля-та 172. Реакции карбонильных соединений с сильными нуклеофилами протекают самопроизвольно, часто при комнатной температуре. Реакции со слабыми нуклеофилами требуют применения катализаторов - кислот или оснований. Реакции с N-нуклеофилами протекают в несколько стадий, среди которых следует выделить две: Реакции с сильными N-нуклеофилами протекают без катализаторов. Слабые N-нуклеофилы требуют применения в качестве катализаторов кислот средней силы. Реакции с сильными нуклеофилами протекают по С=О-связи. О N-OH N-OH Сильные нуклеофилы легко реагируют с производными карбоновых кислот и не требуют катализатора. Реакции со слабыми нуклеофилами протекают в присутствии кислотных или основных катализаторов. Другой метод, в результате которого интермедиаты могут быть превращены в устойчивые продукты, состоит в отщеплении уходящей группы, связанной с атомом азота. Например, взаимодействие N-оксида пиридина, с уксусным ангидридом приводит к 2-ацето-ксипиридину. Возможный механизм превращения представлен на рис. 5.17, а: при нуклеофильном присоединении ацетат-иона к 1-ацетоксипиридиниевой соли образуется интермедиат, способный ароматизоваться при элиминировании молекулы уксусной кислоты. На рис. S.17, б приведен пример аналогичного процесса, в котором уходящая группа при атоме азота вносит пространственные препятствия атаке нуклеофила по положению 2, в результате чего реакции с реактивами Гриньяра, енолятами, тиолами и другими «жесткими» нуклеофилами протекают по положению 4 [44]. В присутствии кислот галогенирование кетонов протекает через образование енола. В этом случае в качестве нуклеофила выступает двойная связь, которая атакует молекулу брома. В финале образуется тот же самый продукт: Первую стадию реакции можно рассматривать как реакцию нуклеофильного замещения брома в этилбромиде, причем в качестве нуклеофила выступает эфир фосфористой кислоты (фосфит) : В присутствии кислот галогенирование кетонов протекает через образование енола. В этом случае в качестве нуклеофила выступает двойная связь, которая атакует молекулу брома. В финале образуется тот же самый продукт: Реакция между алкилгалогенидами и аммиаком или первичными аминами обычно непригодна для синтеза первичных или вторичных аминов, так как последние являются более сильными основаниями, чем аммиак, и сами предпочтительно атакуют субстрат. Однако эта реакция может оказаться весьма полезной для получения третичных аминов [657] и четвертичных аммониевых солей. Если в качестве нуклеофила выступает аммиак, то три или четыре алкильные группы, связанные с атомом азота в продукте, окажутся одинаковыми. При использовании первичных, вторичных или третичных аминов можно получить соединения, в которых с атомом азота связаны различные алкильные группы. Превращение третичных аминов в четвертичные соли называется реакцией Меншуткина [658]. Иногда этим методом удается приготовить также первичные амины (при использовании большого избытка аммиака) и вторичные амины (при использовании большого избытка первичного амина). Однако ограничение такого подхода хорошо иллюстрируется реакцией насыщенного раствора аммиака в 90 %,-ном этаноле с этилбромидом при молярном отношении реагентов 16 : 1, в которой выход первичного амина достигал лишь 34,2 %, (при отношении реагентов 1 : 1 выход составлял 11,3%,) [659]. Субстраты лишь одного типа дают приемлемые выходы первичных аминов (при условии, что аммиак взят в большом избытке) — это а-замещенные кислоты, которые превращаются в аминокислоты. Из этих и многих других аналогичных данных следует правило, согласно которому заместители в трянс-положении к уходящей группе вращаются наружу, а заместители в цис -положении внутрь. Это правило было сформулировано в 1967 г. Де Пюи, впервые указавшим на то, что из двух дисротаторных мод вращения активной является только одна. Для объяснения правила Де Пюи предполагается, что раскрытие цикла происходит согласованно с уходом хлорид-иона (рис. 25.5). Таким образом, нет отдельной стадии образования циклопропильного катиона, т.е. сольволиз не относится к процессам типа SV1. Скорее это SV2-реакция, где в роли нуклеофила выступает электронная пара раскрывающейся ст-связи. образование енола. В этом случае в качестве нуклеофила выступает В то же время, если в качестве нуклеофила выступает оксид-анион, то про- в роли нуклеофила выступает ароматическое кольцо.] Первую стадию реакции можно рассматривать как реакцию нуклеофильного замещения брома в этилбромиде, причем в качестве нуклеофила выступает эфир фосфористой кислоты (фосфит) : При сольволизе лигнина в роли нуклеофила выступает растворитель, например, этанол при этанолизе, вода при гидролизе и, в частности, при обработке водным диоксаном в кислой среде - так называемом аци-долизе (см. 12.8.9). При сольволизе происходит расщепление нециклических простых эфиров а-ариловых (связей а-О-4) и а-алкиловых (связей а—О-углевод, а-О-у), а также алкилариловых эфиров Р-О-4. В качестве примера гидролиза связей в а-положении на схеме 12.30 представлен гидролиз связи а-О—4. Первичные сульфонилоксигруппы восстанавливают до дезокси-групп алюмогидридом лития или борогидридом натрия в диметил-сульфоксиде. Эти реакции в основном протекают по 5м2-меха-низму, причем в качестве нуклеофила выступает реальный или потенциальный гидрид-ион. Вторичные сульфонилоксигруппы не превращаются в дезоксизвенья из-за большей затрудненности обра-  Нуклеофильной циклизации Нуклеофильного присоединения Нуклеофильном присоединении Нагревание реакционной Нагревание соединения |
- |
Навигация