Реферат: Алкилирование енаминов, бета-дикетонов и енаминокетонов
Новосибирский Государственный Университет
Кафедра Органической Химии
Курсовая работа по органической химии
студента II курса ФЕН Купрова И.С.
Тема: Алкилирование енаминов, β-дикетонов и β-енаминокетонов.
Научный руководитель:
д.х.н. проф. Ткачев А.В.
Новосибирск, 2000.
"The true worth of an experimenter
consists in his pursuing not only
what he seeks in his experiment,
but also what he did not seek."
Claude Bernard
Введение.
Классический подход к формированию связи углерод-углерод – реакция “нуклеофил плюс электрофил” – в настоящее время принимает самые разнообразные формы и является одним из основных инструментов синтетической органической химии. В качестве нуклеофилов в этих реакциях могут выступать разнообразные соединения, несущие неподеленную пару электронов, отрицательный заряд, либо активированную ароматическую систему. Во многих случаях нуклеофильность тесно соседствует с основностью – сродством к протону, которое может осложнять проведение нуклеофильных реакций за счет побочных процессов элиминирования.
В плане легкости образования карбаниона и одновременно высокого отношения нуклеофильность/основность из синтетически значимых нуклеофильных групп наибольшего внимания заслуживает атом углерода, находящийся на конце сопряженной системы, включающей в себя гетероатом (как правило, N либо O). Нуклеофильные свойства в этом случае обусловлены наличием неподеленной пары электронов и/или делокализованным отрицательным зарядом:
Соединения, содержащие подобные группировки широко используются как нуклеофилы в реакциях алкилирования. В этих структурах, однако, присутствуют два сравнимых по нуклеофильности центра – аллильный углерод и гетероатом, и большинство реакций в той или иной мере проходит по обоим этим положениям.
Введение в состав молекулы одновременно двух групп, стабилизирующих отрицательный заряд, существенно изменяет ее поведение в нуклеофильных реакциях, в частности, после подбора температуры и кислотности среды, оказывается возможным проведение селективного С-алкилирования. Интересным и синтетически значимым примером подобных соединений являются моноимины β-дикетонов, обычно существующие в термодинамически более стабильной енаминной форме:
В настоящей работе сделан обзор литературных данных по реакциям С-алкилирования упомянутых групп соединений и исследована реакция бензилирования (3-амино-6,6-диметилбицикло[3.1.0]гекс-2-ен-2-ил)метилкетона – енаминокетона, получаемого из природных терпеноидов.
Енамины, кетоны, β-дикетоны.
Синтезу и общим свойствам енаминов посвящена монография Дайка [1]. Как правило, енамины получаются взаимодействием карбонильных соединений с вторичными аминами (при получении с целью последующего алкилирования – обычно циклическими). В водных средах они гидролизуются, регенерируя исходные карбонильные соединения [2]:
Скорости образования енаминов для различных вторичных аминов в большинстве случаев образуют следующий ряд:
Условия протекания реакций алкилирования качественно одинаковы для всех рассматриваемых групп – щелочная среда или условия способствующие депротонированию α-углерода. Амминный атом водорода енаминов, также как Hα-С , в некоторой степени обладает кислотными свойствами, и в сильнощелочной среде реакция по гетероатому может конкурировать с основной. Особенно выделяются вторичные енамины, которые после N-депротонирования выступают как весьма активные N-нуклеофилы:
При их обработке электрофилом образуется от 10 до 70% N-замещенного продукта и многие авторы рассматривают C-алкилирование этих соединений лишь как побочную реакцию [3]. В целом, “семейство” побочных реакций для процессов нуклеофильного замещения довольно обширно, основные могут быть сведены в приведенную ниже схему (на примере енолятов) [4]:
Авторы [4] приводят следующие условия как необходимые для протекания реакции алкилирования по требуемому направлению:
1. Скорость образования нуклеофильной частицы должна быть выше скорости ее конденсации с исходным веществом.
2. Селективное протекание реакции по атому углерода.
3. Скорость реакции взаимодействия нуклеофил-электрофил должна быть выше скорости реакции переноса протона.
4. Реакция нуклеофил-электрофил должна протекать быстрее, чем взаимодействие нуклеофила с продуктом реакции.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--