Реферат: Алкилирующие агенты

В колбу Эрленмейера помещают 35 мл. холодного 40% раствора KOH и 100 мл. эфира. Затем, постоянно встряхивая колбу, небольшими порциями прибавляют 0.1 моль нитрозометилмочевины. Температура при этом не должна превышать 5 ^о С. Через 10 мин. после внесения послед­ней порции сливают эфирный раствор диазометана и сушат 3 ч. над небольшим количеством твердого KOH.

Определение содержания диазометана.

а) Гравиметрическое. Прибавляют избыток n-бромбензойной кис­лоты. Избыток кислоты удаляют промыванием карбонатом натрия. Слож­ный эфир взвешивают.

б) Титриметрическое[2]. К аликвотной части раствора диазоме­тана прибавляют 0.2 н. эфирный раствор бензойной кислоты. Неизрас­ходованную кислоту оттитровывают 0.1 н. NaOH.

Получение диазометана из нитрозометилтолуолсульфамида - де Боер Т., Бэкер Х. В сб.: Синтезы органических препаратов. Сб. 8. Пер с англ. - М.: ИЛ, 1958. с. 7.

Этиловый эфир диазоуксусной кислоты, диазокетоны.

Этиловый эфир диазоуксусной кислоты CHN₂ -COOC₂ H₅ получается

действием HNO₂ на этиловый эфир аминоуксусной кислоты:

C₂ H₅ -OOC-CH₂ -NH₂ + HNO₂ -6 C₂ H₅ OOC-CHN₂ + 2H₂ O.

Этиловый эфир диазоуксусной кислоты - желтая вязкая жидкость с неприятным удушливым запахом, Т_пл. -22^о С, Т_кип. 140-141^о d₄ ²⁰

^{1.0921, n} _D ^{20 1.4616, растворим в этаноле, эфире, бензоле, трудно в воде.}

Он является токсичным веществом. При неосторожном нагревании разлагается со взрывом, особенно при наличии примесей. Тщательно промытый диазоуксусный эфир может быть перегнан в небольших коли­чествах даже при атмосферном давлении.

Диазокетоны образуются при реакции ангидридов или галогенан­гидридов карбоновых кислот с диазометаном:

R-COCl + CH₂ N₂ --6 R-CO-CHN₂ .

Диазокетоны в щелочном растворе легко переходят в карбоновые кислоты с удлинением углеродной цепи на 1 атом (перегруппировка Курциуса).

Если реакция проводится не в щелочной среде (в присутствии триэтиламина), то отщепляющиеся HCl или карбоновая кислота реаги­руют еще с одним молем диазосоединения, образуя метилхлорид или метиловый эфир.

a-Диазокетоны являются ценными промежуточными продуктами. Их можно восстановить до метилкетонов или до a-аминокетонов. Реакция их с галогеноводородом приводит к образованию a-галогенкетонов. Также диазокетоны в присутствии воды, спирта или аммиака может быть переведен в соотв. карбоновую кислоту, эфир или амид. И нако­нец, диазокетоны могут быть применены для алкилирования различных соединений аналогично диазоалканам.

Реакции алифатических диазосоединений с протонными кислотами.

Диазосоединения обладают нуклеофильными свойствами. Углерод­ный атом, соседний с диазогруппой, представляет собой центр с ос­новными свойствами, особенно легко поддающийся действию кислот. При присоединении протона устраняется возможность сопряжения диа­зогруппы с остальной частью молекулы. Запас энергии этого промежу­точного продукта столь велик, что немедленно и необратимо отщепля­ется азот. При этом образуется карбкатион, который стабилизируется обычным путем - присоединением нуклеофильного агента. В случае ди­азоалканов, иных, чем диазометан, возможно также образование оле­фина.

Способность алифатических диазосоединений вступать в реакцию с протонными кислотами зависит от их основности. Это свойство диа­зосоединений ослабевает, как и следует ожидать, от диазометана че­рез диазоуксусный эфир к диазокетонам и a-диазодикарбонильным сое­динениям. Последние устойчивы к ионам ОН^- . Скорость реакции алифа­тических диазосоединений с протонными кислотами пропорциональна рН реакционной среды.

Получение метиловых эфиров карбоновых кислот и фенилметиловых эфиров из диазометана из соответственно карбоновых кислот и фено­лов по схеме (1) имеет препаративное и аналитическое значение. Ре­акция протекает количественно и в очень мягких условиях, так что этим путем можно метилировать, например, неустойчивые природные соединения. Поскольку метильный катион при этерификации не создает стерических затруднений, с диазометаном могут взаимодействовать пространственно затрудненные кислоты.

Кислотность спиртов недостаточна для того, чтобы образовывать с диазометаном метиловые эфиры. Если, однако, добавить каталити­ческие количества борофтороводородной кислоты или перевести спирты в ансольвокислоты, то можно осуществить их метилирование диазоме­таном:

-

| F |

R-O-H + BF₃ ---6 | R-O-B-F | H⁺

^{| F |}

[ ]

Общая методика метилирования карбоновых кислот и фенолов диа­зометаном.

В колбе или стакане к раствору 0.1 моля подлежащего алкилиро­ванию соединения в водном метаноле (1:10) добавляют при перемеши­вании при комнатной температуре эфирный раствор диазометана, пока не появится устойчивое слабожелтое окрашивание; к этому времени должно прекратиться выделение азота при добавлении новых порций диазометана (прибавление вести медленно и осторожно, не допуская вспенивания!). Отгоняют растворитель под вакуумом, остаток раство­ряют в эфире, промывают разбавленным раствором NaOH и водой, сушат сульфатом магния; сложный эфир (соответственно фенолят) после от­гонки растворителя очищают перегонкой или перекристаллизацией.