Органические реакции, Сборник 11, перевод издания Organic Reactions - Платэ А.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Обычно применяют умеренно разбавленные растворы, а именно 5—20%-ные растворы амина, и в случае слабой кислоты такие же растворы кислоты; при использовании сильных кислот, как было сказано выше, общее их количество берется лишь немного больше эквивалентного по отношению к амину, и обычно кислоту разбавляют до концентрации, не превышающей 10%.
Поскольку продукты реакции дезаминирования обычно не имеют характера оснований, по мере протекания реакции они, как правило, выделяются из раствора. Твердые продукты реакции можно, конечно, отфильтровать. Жидкие продукты реакции для выделения обычно экстрагируют эфиром и высушенные вытяжки подвергают фракционной перегонке. Иногда применяют отгонку продуктов реакции с водяным паром [53, 54, 85]; преимущество такой методики состоит в том, что продукты реакции при этом освобождаются от нелетучих смолистых примесей, которые часто образуются, особенно при реакции расширения цикла по Демьянову, и до некоторой степени от небольших примесей гликолей, которые образуются в реакции Тиффено — Демьянова [77, 87].
Продукты реакции, полученные при расширении цикла по Демьянову, легко отделить от непредельных углеводородов (которые кипят ниже) и от спиртовой фракции; как та, так и другая, а иногда и обе фракции могут, конечно, быть желаемыми продуктами реакции. Очистка спиртовой фракции перегонкой обычно не дает положительных результатов вследствие близости температур кипения изомерных спиртов. Если реакция проводилась в растворе уксусной кислоты, то предварительно следует омылить образовавшиеся эфиры или расщепить их алюмогидри-дом лития. Поскольку не подвергшийся перегруппировке спирт почти всегда бывает первичным, а спирт, образовавшийся в результате реакции расширения цикла, почти всегда бывает вторичным, для разделения изомеров можно воспользоваться или окислением, или дифференциальной этерификацией спиртов [17, 51, 54]. При использовании этих способов часто можно отделить
Препаративные синтезы
187
также и небольшие количества иногда присутствующих третичных спиртов. При окислении (обычно хромовой кислотой) спирт, образовавшийся в результате расширения цикла, превращается в кетон, а первичный спирт — или в альдегид, или в кислоту, что позволяет разделить эти соединения известными способами [17, 51]. Этерификация первичных спиртов фталевым ангидридом обычно в бензольном растворе протекает очень быстро; этерификация вторичных спиртов идет много медленнее и требует продолжительного нагревания; третичные же спирты или дегидратируются, или же не претерпевают изменений [90]. Полученные кислые эфиры фталевой кислоты можно отделить от неэтерифи-цированных соединений экстрагированием очень разбавленным раствором щелочи, а затем перекристаллизовать [51, 90]. Регенерация спирта путем омыления затруднений не представляет [17, 54, 90]. Полученные в реакции Демьянова олефины обычно нелегко разделить, однако окисление их до кетонов, кетокислот или карбоновых кислот дает возможность выяснить их строение [17].
Среди продуктов реакции расширения цикла по Демьянову обычно имеются небольшие количества азотсодержащих соединений, которые часто содержатся в высококипящем остатке. Этими веществами обычно можно пренебречь. В тех случаях, когда они были выделены, оказалось, что это нитроалканы [60, 91], которые, вероятно, получаются при действии окислов азота на образующиеся олефины.
Выделение из продуктов реакции Тиффено — Демьянова кетонов несколько проще, так как основные примеси (кроме непро-реагировавшего амина) представляют собой гликоли, которые значительно менее летучи, чем кетоны. Однако в тех случаях, когда выделять кетон перегонкой нежелательно, как, например, в случае стероидов, может оказаться необходимым выделять кетон через семикарбазон [38, 72], взаимодействием с реактивами Жирара или путем хроматографии [72, 92].
ПРЕПАРАТИВНЫЕ СИНТЕЗЫ
Циклогептанон. Подробная методика получения циклогепта-нона с суммарным выходом 40—42%, исходя из циклогексанона с использованием перегруппировки Тиффено — Демьянова, приведена в сборнике «Синтезы органических препаратов» [93].
З-Оксидодекагидрогептален и декагидрогептален (перегруппировка Демьянова) [94]. К раствору 7,1 г 2'-аминометилцикло-Г^ксаноциклогептана и 3,5 мл ледяной уксусной кислоты в 70 мл
188
//. Реакции расширения цикла Демьянова
воды прибавляют раствор 4,2 г нитрита натрия в 28 мл воды, после чего смесь нагревают на водяной бане, пока не прекратится выделение азота. Выделившееся масло экстрагируют эфиром, а вытяжки промывают водным раствором едкого натра, высушивают и перегоняют; получают две главные фракции: (а) 1,5 г (23%) неочищенных олефинов, т. кип. 53—93°/0,5 мм, и (б) 3,6 г (51%) неочищенных спиртов, т. кип. 105—115°/1 мм. После повторной перегонки фракции (а) над натрием получают Декагидрогептален в виде бесцветного масла (1,0 г, 14%), т. кип. 58—62°/0,5 мм. Фракция (б) состоит главным образом из 3-окси-додекагидрогепталена.
Циклогептанол (перегруппировка Демьянова) [16, 37]. К раствору 45 г (0,038 моля) сиропообразной 85%-ной ортофосфорной кислоты примерно в 300 мл воды, содержащей небольшое количество льда, прибавляют 56,5 г (0,5 моля) аминометилциклогексане; при этом выпадает бесцветный кристаллический осадок. К охлажденному раствору амина сразу приливают раствор 35 г (0,5 моля) нитрита натрия примерно в 60 мл воды, затем в колбу бросают кипятильники и смесь оставляют стоять в течение 1 час в круглодонной колбе емкостью 1 л. За это время осадок растворяется, медленно выделяется азот и отделяется также маслянистое вещество. Затем реакционную смесь перегоняют; во избежание потери олефина следует применять эффективный холодильник. После того как большая часть маслянистой жидкости будет перегнана (обычно получают 200—250 мл дистиллата), перегонку прекращают и перегоняемое вещество несколько охлаждают, затем прибавляют 7,5 г (0,107 моля) нитрита натрия в виде концентрированного водного раствора и 4,5 г (0,04 моля) 85%-ной ортофосфорной кислоты. Перегонку возобновляют и продолжают до тех пор, пока на поверхности перегоняемой смеси не останутся только единичные кусочки смолы; обычно для этого приходится отогнать 50—150 мл дистиллата. Этот второй дистил-лат собирают в отдельную колбу, в которой находится водный раствор нескольких граммов поташа, для того чтобы нейтрализовать окислы азота.
