|
|
|
Главная --> Справочник терминов Третичной алкильной Вся структурная организация белков (четвертичная, третичная, вторичная) может быть разрушена внешними воздействиями до первичной структуры полипептида - процесс денатурации. Денатурация белков происходит под действием экстремальных значений рН растворов, УФ-света, рентгеновских лучей, высоких давлений, повышенной температуры, физических воздействий (например, ультразвука). Вся структурная организация белков (четвертичная, третичная, вторичная) может быть разрушена внешними воздействиями до первичной структуры полипептида - процесс денатурации. Денатурация белков происходит под действием экстремальных значений рН растворов, УФ-света, рентгеновских лучей, высоких давлений, повышенной температуры, физических воздействий (например, ультразвука). они внедряются по связи С—Н алканов, давая амиды (W=R' или Аг) или карбаматы (W = OR') [135]. Образование нитренов обсуждалось в т. 1, гл. 5, разд. «Нитрены». Реакционная способность связи С—Н в алканах по отношению к этой реакции уменьшается в ряду: третичная>вторичная>первичная [136]. В циклогексильных системах реакции подвергаются преимущественно экваториальные, а не аксиальные связи С—Н [137]. Имеются указания на то, что в реакцию вступают только синг-летные, а не триплетные нитрены [138]. В случае хирального атома углерода наблюдается сохранение конфигурации [139]. Механизм реакции, по-видимому, аналогичен механизму простого одностадийного внедрения карбенов (реакция 12-18). Внедрение по связям С—Н характерно также для других нитренов, например цианонитрена NCN [140] и арилнитренов NAr, однако алкилнитрены обычно подвергаются перегруппировке до того, как они успевают прореагировать с алканом. Как правило, реакции внедрения не используются в синтетических целях, поскольку обычно они приводят к смеси продуктов, однако известны и исключения главным образом применительно к реакциям циклизации [141]. Например, при нагревании 2-(2-метилбу-тил)фенилазида получается около 60% 2-этил-2-метилиндолина [139]. Для этой реакции характерна высокая регио- и стереосе лективность. В случае несимметричньк кетонов направленность реакции контролируется миграционной способностью алкильной группы, которая в общем коррелирует со стабильностью соответствующих карбокатионов (третичная > вторичная » первичная). Таким образом, с помощью этой реакции любые метилкетоны общей формулы 440 могут быть превращены в соответствующие ацетоксипроиз-водные, независимо от характера группы R. Также избирательно проходит окисление а-алкилзамещенных ииклогексанонов 441 в лактоны 442, производные вторичных спиртов [ЗТЬ]. Возможность проведения окисления в мягких условиях особенно важна, когда речь идет об окислении кислотолабилъ-ныхвеществ, как, например, в случае реакции 443 -» 444 [37с]. Интересно, что реакция Байера—Виллигера может протекать селективно даже в тех случаях, когда в молекуле субстрата имеется такая функции, как двойная связь, также способная окисляться надкислотами. В этих случаях требуемая селективность может быть обеспечена просто подбором предельно мягких условий проведения реакции (см. превращение 445 -»446[37d], схема2.145), прежде арильной, а алкильные группы отщепляются, по-видимому, в следующем порядке: третичная >• вторичная > первичная. Во многих случаях получают хорошие выходы, но иногда отщепление алкильных групп бывает неполным [5]. Для этой реакции характерна высокая регио- и стереоселективность. В случае несимметричных кетонов направленность реакции контролируется миграционной способностью алкильной группы, которая в общем коррелирует со стабильностью соответствующих карбокатионов (третичная > вторичная » первичная). Таким образом, с помощью этой реакции любые метилкетоны общей формулы 440 могут быть превращены в соответствующие ацетоксипроиз-водные, независимо от характера группы R. Также избирательно проходит окисление а-алкилзамещенных циклогексанонов 441 в лактоны 442, производные вторичных спиртов [ЗТЬ]. Возможность проведения окисления в мягких условиях особенно важна, когда речь идет об окислении кислотолабиль-ныхвеществ, как, например, в случае реакции 443 -> 444 [37с]. Интересно, что реакция Байера—Виллигера может протекать селективно даже в тех случаях, когда в молекуле субстрата имеется такая функции, как двойная связь, также способная окисляться надкислотами. В этих случаях требуемая селективность может быть обеспечена просто подбором предельно мягких условий проведения реакции (см. превращение 445 -»• 446 [37d], схема 2.145). Последовательное радикальное присоедннеиие триплетиого нитрена протекает нестереоселективно и приводит к образованию смеси диастереоизомерных продуктов и не имеет поэтому препаративного значения. Для ацилнитренов, тозилнитрена и отчасти арилнитренов характерно внедрение по связи С-Н при лр3-гибридиз ованиом атоме углерода. Способность внедрения нитрена, как и карбеив, по связи С-Н уменьшается в ряду третичная > вторичная > первичная. Внедрение синглетного нитрена осуществляется стереоселективно с сохранением конфигурации. Второй класс углеводородных субстратов, селективное окисление которых возможно при определенных условиях, — это бицнклические углеводороды [49]. Здесь предпочтительным участком первоначальной атаки является положение в голове мостика, поскольку реакционная способность различных связей С—Н изменяется в последовательности третичная > вторичная > первичйая. Однако первоначальные продукты реакции далее уже пе окисляются с такой же легкостью. Дегидратации спиртов препятствует геометрия бшшклпческой системы (правило Бредта). Естественно, третичные гидроксильные. группы, находящиеся в голове мостика, не могут превращаться в кетонные группы; поэтому окисление, начавшись с этого положения, останавливается на стадии третичная > вторичная > первичная. Однако первоначальные продукты Для этой реакции характерна высокая регио- и стереоселективность. В случае несимметричных кетонов направленность реакции контролируется миграционной способностью алкильной группы, которая в общем коррелирует со стабильностью соответствующих карбокатионов (третичная > вторичная » первичная). Таким образом, с помощью этой реакции любые метилкетоны общей формулы 440 могут быть превращены в соответствующие ацетоксипроиз-водные, независимо от характера группы R. Также избирательно проходит окисление а-алкилзамещенных циклогексанонов 441 в лактоны 442, производные вторичных спиртов [37Ь]. Возможность проведения окисления в мягких условиях особенно важна, когда речь идет об окислении кислотолабиль-ных веществ, как, например, в случае реакции 443 -» 444 [37с]. Интересно, что реакция Байера—Виллигера может протекать селективно даже в тех случаях, когда в молекуле субстрата имеется такая функции, как двойная связь, также способная окисляться надкислотами. В этих случаях требуемая селективность может быть обеспечена просто подбором предельно мягких условий проведения реакции (см. превращение 445 ->446[37d], схема 2.145). Второй ктасс углеводородных субстратов, селективное окисление которых возможно при определенных условиях, — это бициклические углеводороды [49]. Здесь предпочтительным участком первоначальной атаки является положение в голове мостика, поскольку реакционная способность различных связей С—Н изменяется в последовательности третичная > вторичная > первичная. Однако первоначальные продукты реакции далее уже не окисляются с такой же легкостью. Дегидратации спиртов препятствует геометрия бипиклпчеекой системы (правило Бредта). Естественно, третичные гидроксильные группы, находящиеся в голове мостика, не могут превращаться в кетонные группы; поэтому окисление, начавшись с этого положения, останавливается на стадии С-Н-связь третичная вторичная первичная Реакцию этилтозилата с фторидом калия проводят п д*. этиленгликоле — протонном растворителе, обычно используемом при проведении реакций по механизму 5\1. В данном случае гетеролиз связи С — О при первичной, а не при наиболее выгодной третичной алкильной группе становится возможным, и; скольку энергия образования тозилат-аниона даже по срар«<-г нию с галогенид-ионом невелика из-за равномерного рассредоточения отрицательного заряда по трем атомам кислорода су •-. фогруппы. Группа R' в R'2CuLi может быть первичной алкильной, виниль-ной, аллильной или арильной. Таким образом, в обсуждавшейся до сих пор реакции ни R, ни R' не могут быть вторичной или третичной алкильной группой. Однако сочетание с участием вторичных и третичных алкильных групп можно провести (с первичным RX) при использовании R'2CuLi • PBu3 [1009] (хотя возникают проблемы при обработке реакционной смеси), PhS(R')CuLi [1010] (сочетание вторичного или третичного R' селективно идет с первичным иодидом RI, давая RR' [1011]) или при смешении литийорганического соединения с привитой к полимеру иод (триарилфосфин) медью [1012]. В то же время сочетание с участием вторичной группы R можно осуществить с высоким выходом при использовании реагентов типа R2'Cu(CN)Li2, где R'— первичная алкильная или винильная (но не арильная) группа [1013]. Реагенты типа RCu(PPh2)Li, RCu(NR2')Li и RCu(PR2')Li ^' = циклогексил) более устойчивы, чем R2CuLi, и могут быть использованы при более высоких температурах [1014]. Тот факт, что R/CuLi не реагирует с кетонами, лежит в основе метода алкилирования кетонов [1015] (см. также реакции 10-97 и 10-101), хотя побочная реакция обмена галоген— металл (реакция 12-38) может стать и основной [1016]. При обработке а,а'-дибромкетонов Me2CuLi в эфире при •—78 °С с последующим разбавлением реакционной смеси метанолом выделяют продукты монометилирования [1017] (диме-тилирования не наблюдается). Предполагается, что реакция включает циклизацию (реакция 10-87) с образованием цикло-пропанона с последующей нуклеофильной атакой, приводящей к енолят-иону 111, который протонируется метанолом. Если вместо метанола прибавляют метилиодид, то получается а,а'-диме-тилкетон, вероятно, вследствие 5к2-атаки иона 111 на метилиодид (реакция 10-97). С ионом 111 успешно взаимодействуют только те галогениды, которые характеризуются высокой реакционной способностью по отношению к 5^-атаке (метил- и бен-зилгалогениды). Если вместо Me2CuLi использовать трет-буток-си(алкил)купрат лития [1018], то при алкилировании соединения 110 можно ввести одну первичную, вторичную или третичную группу. Например, 2,6-дибромоциклогексанон при обработке грег-бутокси-(трег-бутил)купратом лития с выходом 66 % давал 2-трег-бутилциклогексанон. Это один из немногих методов введения третичной алкильной группы в а-положение по отноще- Ацилгалогениды гладко и в мягких условиях взаимодействуют с диалкилкупратами лития [1301] (см. реакцию 10-88), давая с высокими выходами кетоны [1302]. Группа R' может быть первичной, вторичной или третичной алкильной или арильной; она может содержать иодо-, кето-, нитро-, циано- и сложноэфирные группы. Успешно проведены реакции, в которых группа R была метильной, первичной алкильной и виниль-ной. Вторичные и третичные алкильные группы можно ввести, если вместо R2CuLi использовать либо PhS(R)CuLi (реакция 10-88) [1303], либо смешанный гомокупрат (R'SO2CH2CuR)-Li+ [1304], либо диалкилкупрат магния «RMeCuMgX» [1305]. Группа R может быть и алкинильной, если в качестве реагента применяется ацетиленид меди R"C=sCCu [1306]. Ранее уже указывалось (реакция 10-98), что дианионы карбоновых кислот можно алкилировать по а-положению. При обработке этих ионов сложным эфиром [1351] возможно ацилиро-вание, приводящее к солям (З-кетокислот. Как и в реакции 10-98, карбоновая кислота может относиться к типу RCH2COOH или RR"CHCOOH. Поскольку р-кетокислоты легко превращаются в кетоны (реакция 12-39), то это также и метод получения кетонов типа R'COCH2R и R'COCHRR", где R' может быть первичной, вторичной или третичной алкильной или арильной группой. Если в качестве сложного эфира используется этил-формиат, образуется сс-формилкарбоксилатная соль (R' = H), которая при подкислении самопроизвольно декарбоксилируется, давая альдегид [1352]. Следовательно, эта реакция может служить методом осуществления превращения RCH2COOH->--vRCH2CHO, т. е. является альтернативой методам восстановления, обсуждавшимся при рассмотрении реакции 10-84. Для карбоновой кислоты типа RR"CHCOOH ацилирование ацилга-логенидами идет с более высокими выходами, чем ацилирование сложными эфирами [1353]. Хорошие выходы кетонов часто достигаются при обработке литиевой соли карбоновой кислоты алкиллитиевым реагентом с последующим гидролизом [347]. Реакцию можно проводить двумя способами: либо кислоту обрабатывают 2 молями R'Li, либо карбоксилат лития готовят независимо и действуют на него 1 молем R'Li. Группа R' может быть первичной, вторичной или третичной алкильной. Наиболее часто используются метил- и фениллитий. Группа R может быть алкильной или арильной, хотя ацетат лития обычно дает низкие выходы. Побочно образуются третичные спирты. Здесь проявляется способность третичной алкильной группы давать относительно стабильный карбониевый ион, Здесь проявляется способность третичной алкильной группы давать относительно стабильный карбониевый ион* Нитрозамины — производные аминов, содержащих третичные алкильные группы, по своим свойствам отличаются от других нитрозаминов. Например, третичный бутилфенилнитрозамин (XI), а также соответственные амил- и гексилтфоизводные, не способны к изомеризации по реакции Ф и ш е р а-Хе п п а. При действии растворов хлористого водорода в спирте или уксусной кислоте на эти нитрозамины наблюдается отщепление нитрозо-группы с образованием солянокислой соли вторичного амина. Нитрозогруппа отщепляется также при действии разбавленной серной кислоты, но эта реакция 'Сопровождается частичным отщеплением третичной алкильной группы с образованием диазо-соединений ш. Алкилирование пропаргильного дианиона первичными алкилгалогенидами (одним молем RCH2Br или RCH2I) осуществляется исключительно по пропаргильному атому углерода и не затрагивает менее реакциоиноспособный sp-гибридный ацетиленовый карбанионный центр. Алкилирование дианионов алкинов-1 по пропаргильному положению представляет собой полезный и доступный способ получения замещенных ацетиленов с разветвленной вторичной или третичной алкильной группой при ацетиленовом атоме углерода. Это особенно ценно потому, что прямое алкилирование ацетиленид-моноаниона нельзя осуществлять под действием вторичных и третичных алкилгалогенидов. Другие ди-трет-алкшшитроксилы могут быть получены восстановлением нитро алкаиов с третичной алкильной группой щелочным металлом или трет-бутшгмагнийхлорндом.  Трудоемкость изготовления Твердости пластмасс Технического препарата Технического совещания Технологическая инструкция Технологических аппаратов Тщательном перемешивании Технологических установках Технологическим процессом |
- |
Навигация