|
|
|
Главная --> Справочник терминов Образования шестичленного Эта реакция, так же как и реакция диазотирования, имеет практическое значение только в тех случаях, когда по структурным соображениям затруднено или, по крайней мере, менее вероятно образование олефинов или продуктов изомеризации. Ее с успехом применяют для превращения аминометилпроизводных циклических систем в оксиметилпроизводные через стадию образования четвертичных солей аммония. Иногда, прежде чем перейти к спирту, желательно превратить четвертичную соль аммония в ацетат. Для о-ме-тилбензиловых спиртов этот метод дает более чистые продукты, чем взаимодействие соответствующего замещенного реактива Гриньяра с формальдегидом (перегруппировка Тиффено) [26]. Эта реакция'осуществляется легко и обычно дает высокие выходы. Легкость образования четвертичных аммониевых солей сильно зависит от характера исходных соединений. Эта зависимость может быть показана в следующей табл. 21, в которой приведены константы скорости реакции между бромистым алли-лом и третичными аминами лри 40° 60. Аналогично получают другие производные [222]. Следует отметить, что алкилирование дифенилацетонитрила (или ал-килфенилацетонитрилов) диалкиламиноалкилхлоридами при 60—70 °С в присутствии 70%-ного раствора NaOH проходит без катализатора [230] за счет образования четвертичных аммониевых солей в процессе реакции. этому служит факт образования четвертичных солей диметилгидразина анало- килгалогенидах на аминогруппу через стадии образования четвертичных солей с На скорость образования четвертичных солей оказывают влияние также и другие факторы. Например, все диазины взаимодействуют с метилиодидом медленнее, чем пиридин. Пиридазин, хотя и представляет собой наиболее слабое основание по сравнению с пиридином (рА^ 2,3), реагирует с [ быстрее, чем другие диазины. Связано это с проявлением «сс-эф-фекта», т. е. увеличением нуклеофильности в результате взаимного отталкивания неподеленных пар электронов двух непосредственно связанных атомов азота [5]. Скорости реакций с метилиодидом пиридазина, пиримидина и пиразина относительно пиридина составляют 0,25, 0,044 и 0,036 соответственно. ствии диэтилового эфира азодикарбоновой кислоты и трифенил-фосфииа. Авторы полагают, что реакция включает стадию образования четвертичных фосфониевых солей. Селективность фос-форилирования, направляющегося лишь по первичной гидрок-сильиой группе, авторы связывают с большим объемом промежуточной соли (а). Легкость образования четвертичных аммониевых солей сильно зависит от характера исходных соединений. Эта зависимость может быть показана в следующей табл. 21, в которой приведены константы скорости реакции между бромистым алли-лом и третичными аминами при 40° 60. a 1-, 2-, 3- и 4-аминоакридины дают трудно разделимую смесь моно- и диме-тилпроизводных; образования четвертичных соединений при этом не наблюдается. Четвертичные соли удобнее всего получать, алкилируя ацетилирован-ные аминоакридины, метиловым эфиром п-толуолсульфокислоты в нитробензоле при 150° [25]. Известны случаи [131, 141, 142], когда были достигнуты хорошие результаты без предварительного ацетилирования; метилирование в этих случаях проводилось в течение продолжительного времени при низкой температуре. 5-Аминоакридин отличается тем, что дает четвертичную соль при простом кипячении с йодистым метилом [25]. Третичные амины, производные от 5-аминоакридина, характеризуются легкостью гидролиза как в кислой, так и в щелочной среде [25]. N-Алкил- и N-арилпиримидины, многие из которых известны, были упомянуты в разных местах предыдущих разделов. Хотя число искусственно полученных представителей этого класса соединений велико, особый интерес привлекает то обстоятельство, что большинство простейших производных пиримидина, встречающихся в природе, являются N-замещенными соединениями, причем заместителем обычно служит углеводный остаток. Так, глюко-зиды, вицин и конвицин были найдены в семенах вики, а N-рибозиды или дез-оксирибозиды, полученные из урацила, цитозина и тимина, являются, как известно, продуктами гидролитического расщепления нуклеиновых кислот; подробнее эти соединения будут рассмотрены ниже. Конечно, является очевидным, что пиримидины, не имеющие в положениях 2, 4 или 6 заместителей, способных участвовать в прототропном обмене с соседними атомами азота, не могут быть замещены по N-1 или N-3 без образования четвертичных солей; последние, хотя и существуют, изучены мало. При наличии в положениях 2, 4 или 6 таких заместителей как ОН или NH2 алкилированиеалкилгалогени-дами, диметилсульфатом или диазометаном дает главным образом N-алкильные производные лактамной формы. Урацил при метилировании его диметилсульфатом образует почти с количественным выходом 1,3-диметилурацил [406], а диазометан, реагируя с тимином и 4-метилурацилом, соответственно дает 1,3-диметилтимин и 1,3,4-триметилурацил [407]. При метилировании 4-окси-2-этилмеркапто-5-метилпиримидина йодистым метилом в присутствии спиртового раствора едкого кали получается смесь 1-метил- и 3-метилпроизводных [408]. В случае 4-окси-2-алкилмеркаптопиримидинов предпочтительность алкилирования по N в сравнении с алкилированием по О зависит в некоторой степени от природы группы, связанной с атомом серы; занимающие это положение отрицательные группы, например алкильная, благоприятствуют О-ал-килированию [409]. рассмотрения реакций феназониевых и феноксазониевых солей становятся хорошо понятными взаимные связи всех амино- и оксифеназтиониевых солей. Аминосоли гидролизуются постадийно или прямо до родоначального вещества, тионола, хотя выходы во многих случаях не очень хорошие. Фентиазоны в свою очередь могут быть превращены в аминопроизводные рядом реакций, механизм которых аналогичен механизму присоединения к карбонилу. Совместно друг с другом амино- и оксифеназтиониевые соли могут быть восстановлены до лейкоформ, которые легко или даже самопроизвольно при мягком окислении превращаются снова в феназтиониевые соли. Можно также установить, что почти все соли существуют в л-хиноидной форме в том случае, когда такая структура может образоваться. Одно время изменение цвета феназтиониевых солей в кислом растворе приписывалось переходу от п- к о-хиноид-ной форме. Однако Пуммерер [382] показал, что в действительности соли частично восстанавливаются с образованием солей семихинона или мерихи-нона, появлением которых и объясняется изменение цвета. Михаэлис [235, 296] более подробно определил условия существования семихинонов таких солей, как тионин, тионол и метиленовый голубой. Структура метиленового голубого предъявляет более жесткие требования к образованию л-хиноидной структуры, так как диметиламиногруппа в этой структуре должна превратиться в четвертичную соль. Таким образом, в этом случае о-хиноидная форма должна считаться сравнительно более важной формой в резонансной структуре, чем в случае других солей, которые могут образовать л-хиноидную структуру без образования четвертичных солей. Тем не менее сочетание Принципиальная возможность образования шестичленного переходного состояния была установлена при исследовании пиролиза ацетатов: В предшествующий гидридному переходу момент образования шестичленного переходного комплекса стереоизомер реактива Гриньяра (36), в котором при асимметрическом атоме углерода имеется способный к гидридному переходу Р-ЭТОМ водорода, может равновероятно атаковать атом углерода карбонильной группы, находящийся в состоянии хр2-гибридизации, с обеих сторон плоской молекулы кетона: Однако оказалось, что при взаимодействии трифенилхлор-метана с этилмагнийбромидом образуется не трифенилпропан, а трифенилметан и этилен. Это можно объяснить тем, что три-фенилметильная группа создает значительные пространственные препятствия для образования шестичленного переходного состояния с участием димера реактива Гриньяра, однако возмож- Причина образования неодинаковых количеств диастереомеров может быть объяснена различной степенью легкости образования шестичленного переходного состояния. Как показано ниже, енол может атаковать углерод карбонильной группы бензальдегида с двух сторон. Переходное состояние (45) более выгодно, чем (46), поскольку при его образовании объемистые фенильные радикалы, находясь в граис-положении, не создают пространственных затруднений, и поэтому грео-изомеры образуются в значительно больших количествах. О промежуточном образовании шестичленного переходного состояния свидетельствует также и тот факт, что особенно легко с образованием продуктов 1,4-присоединения реагируют а,[}-непредельные кетоны с жестко фиксированной структурой, имеющей готовый фрагмент шестичленного переходного состояния, например кетон (47). В то же время такие кетоны, как циклогексенон-3 (48) и изофорон (49), для которых исключена возможность образования шестичленного переходного состояния, не образуют продуктов 1,4-присоединения, а реагируют только по карбонильной группе. Методы получения. Как было отмечено выше, скорость реакции ароматических аминов с азотистой кислотой определяется стадией образования шестичленного переходного состояния. Легкость образования цикла в первую очередь зависит от нуклеофильной реакционной способности и основности атома азота аминогруппы. Последняя в свою очередь в значительной степени зависит от характера заместителей в бензольном, ядре. Принципиальная возможность образования шестичленного переходного состояния была установлена при исследовании пиролиза ацетатов: О промежуточном образовании шестнчленного переходного состояния свидетельствует также и тот факт, что особенно легко с образованием продуктов 1,4-присоединеиия реагируют а,р-непредельные кетош с жестко фиксированной структурой, имеющей готовый фрагмент шестичлеиного переходного состояния, например кетон (47). В то же время такие кетоны, как циклогексенон-3 (48) и изофорон (49), для которых исключена возможность образования шестичленного переходного состояния, не образуют продуктов 1,4-присоединения, а реагируют только по карбонильной группе. Методы получения. Как было отмечено выше, скорость реакции ароматических аминов с азотистой кислотой определяется стадией образования шестичленного переходного состояния. Легкость образования цикла в первую очередь зависит от нуклео-фильной реакционной способности и основности атомз азота аминогруппы. Последняя в свою очередь в значительной степени зависит от характера заместителей в бензольном, ядре. Гидроксильиая группа имеет характеристическую полосу поглощения в интервале 3650—3500 еж"1, причем для гидроксильной группы, не участвующей в образовании водородных связей, максимум поглощения находится при 3650—3630 см'1. Если гидроксильная группа участвует в образовании внутримолекулярной водородной связи, соответствующая ей полоса сдвигается в сторону меньших частот. Для гидроксильной группы, участвующей в образовании пятичленного цикла, этот сдвиг составляет 30 см'1, в случае образования шестичленного цикла —.около 80 см'1. Интенсивность полосы приблизительно пропорциональна содержанию гидроксильной группы данного типа в равновесной смеси. Способность образования шестичленного цикла именно таким образом является решающей при енолизации 1,3-дикарбонильных соединений Если последние не имеют  Образованием диэтилового Образованием гидроперекисей Образованием химических Образованием интермедиата Образованием карбаниона Образованием карбонильного Образованием комплексных Образованием ковалентной Образованием макромолекул |
- |
Навигация