Органические реакции, Сборник 9 - Адамс Р.
Скачать (прямая ссылка):
(CH3)2NCH2CH (CH3) CI (CHa)2NCH(CH3)CH2Cl
CH2—CHCH3"
\ /
N / \ CH3 CH3
сг
NaNHa (C„H,),CHCN j CeHe
(C6H5)2C(CN)CH(CH3)CH2N(CH3)2 + (C6Hs)2C(CN)CH2CH(CH3)N(CHs)8
Алкилирование алкилиденовых производных можно рассматривать как один из вариантов реакции моноалкилзамещенных натриймалоновых эфиров с алкилирующими агентами. При алкилировании алкилиденовых производных алкильнаи группа неизменно вводится в а-положение по отношению к активирующей группе, при«шн этевгреакция сопровождается перемещением
132
IV. Алкилирование сложных эфиров и нитрилов
двойной связи в Рл-положение [28].
CH3CH2CH=C (CO2C2H6J2+ CC2H6 C2H6OH + O о
-II Il
^COC2H6 /СОС2Н5
+ CH3CHCH=C ч—> CH3CH=CH-C
4COC2H6 4COC2H5
II Il
о о
о
I
^COC2H6
ч-> CH8CH=CH-C
4COC2H6
CH3CH=CH-C (С02С2Н6)2 C3H7-H
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РЕАКЦИИ
ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ
Природа основания и растворителя. Если реакция алкилиро-вания протекает по ранее описанному (стр. 127) бимолекулярному механизму, то скорость ее должна быть прямо пропорциональна молярной концентрации иона енола, присутствующего в реакционной смеси. Когда концентрация енолята незначительна, преобладают различные побочные реакции, приведенные ниже (стр. 139). Ввиду того что концентрация иона енола зависит от равновесного состояния, в котором принимают участие основание, растворитель и активное метиленовое соединение (стр. 126), для успешного проведения алкилирования наибольшее значение имеет правильный выбор основания и растворителя. Обычно основание и растворитель выбирают так, чтобы кислота, сопряженная с основанием, и растворитель были более слабыми кислотами, чем активное метиленовое соединение. Такой выбор обеспечивает высокую концентрацию аниона енола.
В ряде случаев было установлено, что скорость алкилирования эфиров ?-кетонокислот зависит от природы катионной части применяемого основания [29]. Это явление было приписано образованию клешневидной структуры, состоящей из катиона и аниона .енола, которая далее вступает в реакцию с галоидалкилом [29].
Область применения реакции
133
С другой стороны, влияние катиона на скорость алкилирования может быть объяснено ассоциацией катиона и аниона енола, образующих ионную пару, в неполярных растворителях, в которых влияние катиона проявляется наиболее заметно [30]. Если такие ионные пары менее эффективны в качестве нуклеофиль-ных реагентов, чем свободные анионы енола, то скорость алкилирования будет зависеть от степени ассоциации катиона и аниона енола, образующих ионную пару, причем это свойство должно быть функцией данного катиона, применяемого в определенной системе растворителя.
Для получения енолятов активных метиленовых соединений обычно применяют такие реагенты, как алкоголяты металлов и обладающие более основными свойствами амиды металлов, трифенилметилнатрий и гидрид натрия, а также металлический натрий и металлический калий. Относительную основность удобнее всего сравнивать для различных систем основание — растворитель, так как растворитель оказывает влияние на основность. Однако в настоящей главе заключения об относительной основности базируются в большинстве случаев на успехе или неуспехе в использовании различных оснований в определенных реакциях алкилирования, так как данные об относительной основности отсутствуют. Из рассмотрения равновесия енолят — основание — растворитель, о котором было сказано выше (стр. 126), следует, что можно увеличить концентрацию аниона енола в реакционной смеси, если один растворитель заменить другим, обладающим меньшей кислотностью. Такая возможность была использована в ряде случаев [31—33], когда реакция алкилирования при применении в качестве растворителя спирта либо не проходила вовсе, либо была затруднена; замена спирта на менее кислый растворитель, например на эфир или бензол, позволяла осуществить алкилирование. Если возможно, то как основание, так и енолят должны быть растворимы в выбранном растворителе. В противном случае поверхность основного реагента покроется енолятом металла, что будет препятствовать дальнейшему течению реакции.
Алкоголяты металлов обычно представляют собой основания, достаточно сильные для того, чтобы их можно было применять при алкилировании малоновых и циануксусных эфиров, нитрилов малоновой кислоты и некоторых мононитрилов. Применяемые обычно алкоголяты металлов можно расположить по возрастающей основности в следующий ряд [34—37]: CH3ONa < < CH3CH2ONa < (CHs)2CHONa < (CH3)зСОК. Когда активное метиленовое соединение и алкилирующий агент содержат одну или несколько сложноэфирных функций, выбираемый алкоголят
Л34
IV. Алкилирование сложных эфиров и нитрилов
должен соответствовать алкоксильной группе эфира, иначе в результате обмена, протекающего наряду с алкилированием, получится негомогенный продукт реакции [37—41]. Эта задача наименее сложна в случае применения сильно разветвленного трег-бутилат-аниона.
/OC2H5
CH2(CN)CO2C2H6^-UaO-C5H11O- CH2(CN)C-O-
^OC5H11-UaO
IJ
C2H5O- -f- CH2 (CN)CO2C5H11-KSO
