|
|
|
Главная --> Справочник терминов Затрудненных соединений При всей элегантности решения проблемы с помощью основания 206 оно далеко не оптимально. Присутствующее в этом соединении нафталиновое ядро, к тому же активированное двумя электронодонорными заместителями, уязвимо для электрофильной атаки (например, по реакции Фриделя—Крафт-са). Поэтому в практике органического синтеза чаще применяют не протонную губку, а другие пространственно затрудненные основания типа 4-метил-2,6-ди-/и/>ст-бутилпиридина (207), этилдиизопропиламина (208) (основания Хьюнига) или этилдициклогексиламкна (209). Все эти амины в настоящее время выпускаются промышленностью и широко применяются в тех случаях, когда важно провести реакцию с сильным электрофилом при строгом соблюдении некислых условий с удалением образующейся протонной кислоты. Между прочим, синтез эфира 206 был выполнен именно таким образом с помощью основания Хьюнига (208) [31с]. Природа основания и растворителя, а также температура реакции должны быть подобраны соответственно субстрату и строению получаемого олеф»на. Так, например, первичные алкилгалогс-ниды склонны к реакциям замещения, и при дейстзии гидроокисей щелочных металлов или алкоголятов образуются главным образом соответствующие эфиры (см. разд Г,2.5.2). Поэтому для получения олефинов применяют «пространственно-затрудненные» основания, например этилднциклогексиламин, или основания, обладающие высоким значением р/С&, как, например, трег-бутилат калия (отщепление проводят при высокой температуре и при известных обстоятельствах в присутствии подходящих растворителей). Дегидрогалогенирование вторичных и третичных алкилгалогенидов протекает в более мягких условиях. При всей элегантности решения проблемы с помощью основания 206 оно далеко не оптимально. Присутствующее в этом соединении нафталиновое ядро, к тому же активированное двумя электронодонорными заместителями, уязвимо для электрофильной атаки (например, по реакции Фриделя-Крафт-са). Поэтому в практике органического синтеза чаще применяют не протонную губку, а другие пространственно затрудненные основания типа 4-метил-2,6-ди-/ирет-бутилпиридина(207), этшщиизопропиламина (208) (основания Хьюнига) или этиддициклогексиламина (209). Все эти амины в настоящее время выпускаются промышленностью и широко применяются в тех случаях, когда важно провести реакцию с сильным электрофилом при строгом соблюдении некислых условий с удалением образующейся протонной кислоты. Между прочим, синтез эфира 206 был выполнен именно таким образом с помощью основания Хьюнига (208) [31с]. Направление элиминирования зависит также и от пространственных факторов. Сильно затрудненные основания сдвигают ориентацию при дегидрогалогенировании в направлении элиминирования по «Правилу Гофмана» [39]. Этот эффект можно объяснить тем, что внутренний, водород, который должен быть элиминирован в соответствии с «правилом Зайцева», становится недоступным для очень объемистых осио- Направление элиминирования также зависит и от пространственных факторов. Сильно простраисгвенио затрудненные основания способствуют Типичным примером такой реакции является элиминирование из алкилгалогенидов и тозилатов. Решающую роль играет выбор основания. В общем случае, стерически затрудненные основания благоприятствуют отщеплению, а не возможной конкурирующей реакции замещения [7]. Так, в случае третичных алкилгалогенидов элиминирование происходит под действием самых различных оснований, для вторичных алкилгалогенидов необходимы более специфичные основания, а первичные алкилгалогениды образуют олефины с хорошим выходом лишь при использовании сравнительно небольшого числа систем основание — растворитель, например трет-бутилат калия в ДМСО или этилдиизопропиламин (основание Хунига). Так, н-октилбромид дает при обработке основанием Ху-нига при 180 °С октен-1 с выходом 99%. Использование оснований с объемистыми заместителями приводит к образованию менее устойчивого олефииа (ориентация по Гофману) за счет менее пространственно затрудненного переходного состояния. Для образования енолятов можно применять и менее затрудненные основания, если использовать для предотвращения реакций по карбониль-" При всей элегантности решения проблемы с помощью основания 206 оно далеко не оптимально. Присутствующее в этом соединении нафталиновое ядро, к тому же активированное двумя электронодонорными заместителями, уязвимо для электрофильной атаки (например, по реакции Фриделя—Крафт-са). Поэтому в практике органического синтеза чаще применяют не протонную губку, а другие пространственно затрудненные основания типа 4-метил-2,6-ди-/я/>е/и-бутилпиридина (207), этилдиизопропиламина (208) (основания Хьюнига) или этилдициклогексиламина (209). Все эти амины в настоящее время вьшускаются промышленностью и широко применяются в тех случаях, когда важно провести реакцию с сильным электрофилом при строгом соблюдении некислых условий с удалением образующейся протонной кислоты. Между прочим, синтез эфира 206 был выполнен именно таким образом с помощью основания Хьюнига (208) [31с]. Для катализуемого основанием алкилирования простейших сложных эфиров необходимы сильно основные катализаторы. Ьолее слабые основания, например алкоголяты, способствуют реакциям конденсации (см. гл. 2). Только недавно был разработан достаточно удобный метод получения енолятов сложных эфиров. Сильно пространственно-затрудненные основания, особенно анион диизопропиламида, при низкой температуре не присоединяются по карбонильной группе, а отрывают протон из «-положения сложных эфиров и лактонов [17а—17е]. Образующиеся еноляты легко алкилируются алкилбромидами или алкилиодида-ми, например [17а]: Для образования енолятов можно применять и менее затрудненные основания, если использовать для предотвращения реакций по карбониль- В реакциях галогеналканов, протекающих по механизму Е2, в переходном состоянии возникает 71-связь, т. е. переходное состояние этих реакций в значительной степени напоминает алкен. Алкильные группы за счет о,п-сопряжения с образующейся я-связью (гиперконъюгация) понижают энергию активации переходного состояния и увеличивают скорость реакции. Такое же влияние оказывают алкильные группы на устойчивость алкенов. Большинство реакций Р-элиминирования галогеналканов протекают в соответствии с правилом Зайцева, с преимущественным образованием наиболее устойчивого алкена. Однако увеличение числа и размера заместителей при Са и Co-атомах, а также пространственно затрудненные основания способны увеличить количество менее замещенного алкена. Еще одним фактором, способствующим реакциям элиминирования, является рост пространственных затруднений в частице основания. Стеричес-ки затрудненные основания являются плохими нуклеофилами и смещают конкурентные реакции SN2-E2 в сторону элиминирования. особенно хорошие результаты дает М-изопропил-М-циклогексил-амид лития. Некоторые из этих оснований обладают достаточной силой, чтобы полностью превратить кетон, нитрил или сложный эфир в сопряженное основание — енолят-ион; сила же других (особенно грег-бутилата калия) достаточна, чтобы провести такое превращение для значительной части молекул субстрата. В последнем случае побочно могут идти альдольная конденсация (т. 3, реакция 16-40) или конденсация Кляйзена (реакция 10-111), так как в реакционной смеси одновременно присутствуют и свободная молекула, и ее сопряженное основание. Следовательно, важно выбирать основание такой силы, чтобы превращение исходного соединения в сопряженное основание прошло полностью. Протонные растворители для проведения этой реакции, как правило, непригодны, так как они протонируют основание (хотя, конечно, проблема не возникает в случае сопряженной пары, например грег-бутилата калия и грег-бутилового спирта). В качестве растворителей широко применяются 1,2-ди-метоксиэтан, ТГФ, ДМФ и жидкий аммиак. Хорошие результаты достигаются в ГМФТА, когда основанием служит бутил-магнийбромид [1160]. Алкилирование многих нитрилов, а также некоторых сложных эфиров и кетонов проводилось в условиях межфазного катализа [1161]. Эти реакции полезны для синтеза стерически затрудненных соединений (например, RR'R"CCN), причем нитрилы для этой цели лучше, чем сложные эфиры [1162]. Под названием реакция Шмидта объединяются три реакции, включающие присоединение азотистоводородной кислоты к кар-боновым кислотам, альдегидам и кетонам, а также к спиртам и олефинам [230]. Самая типичная из них — реакция с карбо-новыми кислотами — представлена на схеме выше [231]. Универсальным катализатором является серная кислота, используются также кислоты Льюиса. Хорошие результаты получаются в том случае, когда R — алифатическая группа, особенно с длинной цепью. Если К = арил, выходы продукта могут быть любыми, причем для стерически затрудненных соединений типа мезитойной кислоты они наиболее высоки. Преимущество этого Фотохимически индуцированное [2 + 21-циклоприсоединение относится к категории важнейших реакций, особенно в синтезе стерически затрудненных соединений самых экзотических структурных типов [32g]. Эта реакция может протекать в соответствии с правилами сохранения орбитальной симметрии по согласованному механизму, но чаще реализуется бирадикальный механизм (ггутьЬ, схема 2.126). В препаративной практике чаще всего применяется фотохимически индуцированное [2 + 2]-цикяоприсоединение оле-фина к енону. Для этой реакции характерны высокая региоселективностъ, но подчас довольно низкая стереоселективность, что вполне согласуется с упомянутым бирадикальным механизмом, Если же реакции пространственно затрудненных соединений Гриньяра проводить в присутствии бромида магния, то последний благодаря своему малому объему без труда может образовать циклический переходный комплекс [схема (Г.7.180)], что сильно подавляет восстановительный процесс по схеме (Г.7.185). Фотохимически индуцированное [2 + 2]-циклоприсоединение относится к категории важнейших реакций, особенно в синтезе стерически затрудненных соединений самых экзотических структурных типов [32gJ. Эта реакция может протекать в соответствии с правилами сохранения орбитальной симметрии по согласованному механизму, но чаще реализуется бирадикальный механизм (путьЬ, схема 2.126). В препаративной практике чаще всего применяется фотохимически индуцированное [2 + 2]-циклоприсоединение оле-фина к енону. Для этой реакции характерны высокая региоселективностъ, но подчас довольно низкая стереоселективность, что вполне согласуется с упомянутым бирадикальным механизмом. У пространственно затрудненных соединений первоначально фтори- Фотохимически индуцированное [2 + 2]-циклоприсоединение относится к категории важнейших реакций, особенно в синтезе стерически затрудненных соединений самых экзотических структурных типов [32g]. Эта реакция может протекать в соответствии с правилами сохранения орбитальной симметрии по согласованному механизму, но чаще реализуется бирадикальный механизм (путь Ь, схема 2.126). В препаративной практике чаще всего применяется фотохимически индуцированное [2 + 2]-циклоприсоединение оле-фина к енону. Для этой реакции характерны высокая региоселективность, но подчас довольно низкая стереоселективность, что вполне согласуется с упомянутым бирадикальным механизмом. Реагент применяют для промотирования конденсации пространственно затрудненных соединений, например: этилизобутират -^ этилизобутироилизобутпрат (30%) (31. Под действием Т. осуществляют циклизацию суберодинитрила в а-циаидиклогептанонимнн. алкоголятов наилучшие результаты были получены при использовании пространственно затрудненных соединений. К последним относится и Л.т., который даже превосходит г/зет-бутил зт Реагент применяют для промотирования конденсации пространственно затрудненных соединений, например: этилизобутират -^ этилизобутироилизобутпрат (30%) (31. Под действием Т. осуществляют циклизацию суберодинитрила в а-циаидиклогептанонимнн. алкоголятов наилучшие результаты были получены при использовании пространственно затрудненных соединений. К последним относится и Л.т., который даже превосходит г/зет-бутил зт  Зеркальными отражениями Зеркальной плоскости Закономерности изменения Змеевиковым холодильником Значениях молекулярной Значениях параметров Значениями коэффициента Значениями полученными Значением температуры |
- |
Навигация