Файл: Фрейманис, Я. Ф. Химия енаминокетонов, енаминоиминов, енаминотионов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 131
Скачиваний: 0
1. ПОЛУЧЕНИЕ Р-АМИНОВИНИЛКЕТОНОВ
Несмотря на значительную электрофильность атома Ср, вы шеупомянутое направление реакции не является единственно возможным. Например, исход конденсации некоторых |3-хлор- коричных альдегидов с пиперидином зависит от температуры
[317]:
* * * |
о |
2 0° |
|
С? |
СН, |
/ N |
|
. 1 |
| |
/ |
|||
А г - СI= СI-С Н О + |
-Н20 |
' |
Аг>-С = С~СН |
|||
се сн3 |
|
с н 3 |
'N |
|||
|
NH |
-§0° |
|
|||
Аг-С = С-СНО
N
О
Метод синтеза АВК из алифатических р-галогенвинилкетонов разработан в 30-х годах. Наиболее широкий набор исходных веществ и получаемых АВК охватывают два патента [279, 618]. Более подробно эта реакция исследовалась А. Н. Несмеяновым и Н. К. Кочетковым с сотрудниками (см. [79, 109] и др. их ра боты). Впоследствии с аминами были конденсированы р-хлор- акролеины [72,317].
Первый синтез АВК из циклических |
-галогенвинилкетонов |
относится уже к 1887 году [690]: |
|
сох |
со \ |
Вг + С6н 5н н 2 |
В г + НВр |
I |
I |
Вг |
n h c 6h 5 |
Ряд позднейших работ о синтезе инденовых АВК этим мето
дом упомянут в обзоре [174]. Описано получение и других, в том числе полихлорированных, циклопентеновых и инденовых АВК [719, 767, 771], а также енаминов типа 2-аминометиленин- данонов [554]. Синтез АВК на основе соответствующих |3-хлор-
винилкетонов оказался весьма удобным также для получения гетероциклических енаминов [49, 315, 333, 559] и соединений циклогексенового ряда [275,486].
Раньше мы видели, что промежуточный аддукт типа III мо жет превращаться в стабильное соединение первоначальным отщеплением положительной частицы в виде протона, галогенкатиона или карбкатиона (см. с. 8) от среднего атома угле рода С3(Са ) начального карбонильного соединения.
Совместный анализ всех методов синтеза АВК позволяет заключить, что промежуточное состояние XII или XIII может
12 |
ГЛАВА I. СИНТЕЗ СОПРЯЖЕННЫХ ЕНАМИНОВ |
стабилизироваться также отщеплением различных нуклеофиль ных частиц X.
О |
I N |
и |
|
- с - с н - с |
|
|
I |
хи |
XIII |
Вышеприведенные методы соответствуют случаю, когда X ра вен OR или галогену. Кроме того, Х©может быть цианогруппой [ПО], нитрит-ионом [111] или карбанионом [584]. Тонкий ме ханизм всех стадий синтеза АВК пока совершенно неясен.
Из $-кетоацеталей. Реакция может протекать по двум направ
лениям и в результате могут быть получены либо АВК [263, 279, 618, 631, 748, 758], либо продукты взаимодействия ацета лей по свободной кетогруппе [270, 339]:
r ,0 ^ c h - ch2- c JR2NH2 |
Ri° 4 c h - c h £- c = o R2NH2 |
i i i |
RaNH-c=c-c=o |
||
R,CK |
R,CK |
|
N-R* |
|
|
Эта реакция осуществлена и в инденовом ряду. Показано, что ее направление зависит от кислотности среды. АВК образу ется при нагревании кеталя в среде реагирующего амина [167] по данной ниже схеме, в то время как в среде уксусной кис лоты с амином взаимодействует свободная кетогруппа.
CON
)C -R 1
С
+ CHzOH- сн,он
I
R j— N — R 3
В реакции этинилкарбонильных соединений с аминами. Впер
вые эта реакция описана в 1904 году Уотсоном (цит. по [369]). В настоящее время все осуществленные синтезы могут быть обобщены в виде следующей общей схемы:
§ |
Ь® |
И |
|
r z- c - c = c - r 4+ h n |
- ^ R ,- C - C H = C . |
я г |
|
|
"R/i |
2 |
|
XIV
При этом в качестве Ri могут быть: Н, COOR, арильная или алкильная группа; гетероциклический остаток. Заместитель R2
I . ПОЛУЧЕНИЕ р-АМИНОВИНИЛКЕТОНОВ |
13 |
|
может принимать значения: |
Н; OR; |
COOR; —С= С—R; |
—СН = СН—; алкильная или |
арильная |
группа; гетероцикличе |
ский остаток. Нуклеофильными компонентами реакции могут служить: аммиак [746] или самые разные первичные и вторич
ные амины, в том числе азиридин |
[124], |
азетидин |
[352] и |
амины с большими кольцами [124]. |
работ |
цитируется |
в обзо |
Значительное количество ранних |
рах [223, 369]. Из более поздних исследований следует отме тить работы, посвященные изучению стереохимии и механизма процесса методом ЯМР.
Согласно распространенной точке зрения, нуклеофильные ре агенты к тройной связи С—С присоединяются преимущественно по транс-типу [504]. Тем не менее из ацетиленовых эфиров были получены как транс-, так и цис-аддукты [506]. Более подробно
стереохимия присоединения аминов к ацетиленам могла быть выяснена лишь при условии, если наблюдение за ходом реак ции велось с момента слияния реагентов, для чего реакционный сосуд помещался непосредственно в резонатор спектрометра
ПМР.
Оказалось, что нельзя довольствоваться установлением струк туры чистых АВК, выделенных из реакционной смеси, так как еще во время очистки N-незамещенные или N-монозамещенные p-аминоакриловые эфиры претерпевают цис-транс-пзоиериза-
цию по связи С=С . Поэтому равновесный состав смеси изоме ров не отражает стереохимии реакции присоединения.
В первом акте присоединения образуется аддукт, который может существовать в двух формах —>XVA и ХУБ.
R |
. \ |
..C0R2 |
1 |
с = < |
_____ „ |
|
© / |
<:--------: |
|
R4 |
ЖА |
о /of II
® /
R r f H
R,
©
■■с
\
c o r 2
XV б
Полагают, что формы XVA и ХУБ могут переходить одна в дру гую [506].
Первичные и вторичные амины с эфирами пропиоловой (XIV,
Ri = H) или ацетилендикарбоновой кислоты |
(XIV, Ri = COOCH3; |
||
R2 всегда ОСН3) образуют преимущественно продукты цис- при |
|||
соединения [506]. |
|
|
|
схемаI |
C0R2 |
\ |
cor2 |
V / |
> |
|
|
ХУА |
С - С 0 |
|
|
/с = с \
14 |
ГЛАВА I. СИНТЕЗ СОПРЯЖЕННЫХ ЕНАМИНОВ |
В этом случае перенос протона от аминоостатка осуществля ется с участием четырехчленного циклического комплекса [506, 783].
Напомним, что применительно к реакциям присоединения обозначения «цис-транс» относятся к положению заместителей
R] и COR2, а применительно к получаемым АВК — к группам COR2 и NR3R4. Механизм цнс-гранс-изомеризации АВК будет
подробнее рассмотрен в главе II.
Параллельно с цнс-аддуктом XVI образуются также и про дукты транс-присоединения XVII (схема 2) [506]:
н-о-
w c c x e M d 2 \ ©*•''’ |
^ ' \ |
/Н |
|
/ И |
||
-------- г * е = с |
\ |
— |
^ С = С |
-------5- |
/ |
С = С |
R -N H |
C0R2 |
/ |
\rnR |
\ |
||
|
R,-NH. |
|
N |
C -R , |
||
R, |
|
|
К ЧсРе<За |
|
0 ___ |
|
|
|
|
|
|
|
хуи |
Вероятно, кинетические преимущества схемы 1 связаны с меньшими пространственными трудностями в комплексе XVA.
Перенос водорода по схеме 2 осуществляется за счет прото нодонорных молекул среды — реагирующим амином [506] или протонным растворителем [350]. Например, если реакция про водится в условиях избытка амина или в среде этанола, то об разуются повышенные количества продуктов транс-присоедине
ния.
Если R3 или R4= H , полученные АВК XVI со временем или,
особенно, в присутствии катализаторов переходят в изомеры XVII, в которых возможно образование внутримолекулярной водородной связи [350, 506]. Поэтому термодинамически рав новесная смесь изомеров таких АВК резко отличается от. кине тически выгодной и содержит в основном грш-АВК XVII (т. е. транс-аддукт).
Если нуклеофильным агентом является вторичный амин, товыход транс-аддукта зависит от взятого основания. В случае
использования пиперидина АВК типа XVII составляет не более 10% образующегося енамина, и со временем даже это не
большое количество г^нс-формы превращается в пространст венно более выгодный, устойчивый транс-изомер XVI (т. е. puc-аддукт). В то же время в реакции эфира бутин-2-овой кис лоты [350] с азиридином образуется 40% транс-аддукта, при
чем состав изомерной смеси со временем не меняется. До сих пор это единственная известная кинетически контролируемая реакция аминов с ацетиленовыми карбонильными системами.
Имеющиеся данные о скорости процесса присоединения чи сто описательны. Например, найдено, что эфиры пропиоловой