Лекция 31 - chem.msu.suco).pdf · x=ome 73% 19% meoh-h2o oh o x o o x oh o + 92%. ch3co3h o...
TRANSCRIPT
Лекция 31Карбонильные соединения.
Конденсации. 1,2- и 1,4- присоединение к непредельным системам
Ita sunt altae stirpes stultitiaeСколь глубоки корни глупости
Ацилирование енолятов и енолов. Конденсация Кляйзена, как метод получения 1,3-дикарбонильных соединений.Конденсация Дарзана, получение глицидных эфировРеакция Байера-ВиллигераОкисление альдегидов и кетоновНепредельные альдегиды и кетоны. Методыполучения: конденсации, окисление аллиловыхспиртов. Сопряжение карбонильной группы сдвойной углерод-углеродной связью. Реакции 1,2- и1,4-присоединения аминов, цианистого водорода, галогеноводородов.
Ацилирование енолятов
O
R1
O
R1
O
X R2
OLi
R1
O
R1
O
R2X
O
Cl O
R1
O
O
R1
O
R2
новая С-О связь
О-ацилирование енолятов
LDA
O
(Et2N)3S O
O
O
O
EtO OEt
O Mg(OEt)2 O
EtO OEt
OMg
N
O
Cl
O N
O
O
RCOCl
O
O
O
EtO OEt
O
R O
O O
енолят эфир енола
(82 %)
CO2H
O
OBF3
H
O
OBF3
H
O
O
O
HOAc
BF3
OBF3
Ac2OO
O
O
O O
O O
O O
PPA, 100 °C
(81 %)
+
полифосфорная кислота
O
CO2H HOAc
O
OH
O H
O
OH2
O
OH
O
O
OOH
O
OO
OO
OO
O
O
PPA, 100 °C(75 %)
ион ацилия
Ацилирование азаенолятов
N
Me
NMe2H
Li
O
Cl
N
Me
NMe2O
H
BuLi
N
Me
NMe2
HNH2NMe2
O
Me
O
O
Me или LDA
MeOH, pH 2-3
(83 %)
диметилгидразон
Конденсация Кляйзена
O
OEt
O
R2R1
O
R3
O
OEt
O
F3C OEt O
OO
O
F3C
O
O
R2R3
O
R1
+1) EtONa
2) H3O+
+ 1) EtONa
2) H2O-H2SO4(38-45 %)
+ 1) EtONa
2) H3O+; 0 °C(52 %)
Самоконденсация эфиров
O
OEt
NaOEt O
OEt
O
OEtO
OEt
H
O
OEt
O
OEt
H
R
OEt
O
OEtR
O
OEtR
O
OEt
O
REtO
R
O
OEt
H
O
O
OEt
R
O-
R
необратимоедепротонирование
стабильный енолятpKa=25все стадии равновесия сдвинуты влево, только за счет депротонирования кетоэфира происходит реакция
O
OEtR
R
O
OEtPh3C
O
OEt
O
OEtR R
O
R
R
O
OEtO
OEt
O
нет протонов, чтобы получился енолятравновесие смещено влево
(74 %)
для протекания реакции необходимо сильное основание
O
OEtEtO
O
O
O
OEtH
(EtO)2CO
NaH
NaH
(EtO)2CO
O
OEt
O
O
OEtEtO
O
OEt
O
O
OEtPh
O
OEt
O
H, H2O
O
OEt
O
диэтилоксалатэтилформиат
диэтилкарбонатэтилбензоат
основание
стабильный енолят
не можетдать енол
O
O
O
O
EtOOEt
O
H OEt
O
O
OEt
H O
O
O
OEtO
O
H
CHO
B-
O
OEtO
O
O
2) H2O-H2SO4; 0 °C
1) EtONa; EtOH; 20 °C+
170 °C
+ CO(59 %)
O
CH3COOH-H2O
O
EtO OEt
O
O
O
OEt
NaH
(EtO)2CO
NaH
O
CO2Et
ONa
O
OEtтолуол; 110 °С+
0°C(94 %)
(85 %)
O
Ph
O
Ph OEt
NaOEt
EtOH
O
Ph Ph
O+ (65%)
CO2EtMe
H
O NaH
CO2EtMe
H
O
O
O
Me
H
могут образоваться два енолят аниона
(82 %)
Задание на домКонденсация дает единственный продукт, какой?
O
CO2Et
три возможных места для образования енолят аниона
Задание на домПриведите механизм и интермедиаты реакции
CO2Et
CO2Et
OO
O
O+ base
Конденсация ДарзанаO
H
O
O
OEtBr
O
OEtCl
O
NMe2Cl
1) LiHMDS
KOt-Bu
KOt-Bu
OOEt
O
OOEt
O
OCONMe2
+
(87%)
+(88%)
2) ацетон
Механизм конденсации Дарзана
O-
Cl
CO2Et
KOt-Bu
OOEt
O
O-
OEtCl
O
OEtCl
O
H+
OOH
O
OOH
O
HCHO
OH
+
Реакция Байера-Виллигера (Baeyer-Villiger 1899)
O
O
CH3CO3H
CH2Cl2
O BF3-H2O2
O
O
EtOAc
O
O
O
O
+
ε-капролактон (90 %)
BF3; H2O2γ-бутиролактон (70 %)
(60 %)
эфир
Adolf von BaeyerНобелевская премия 1905г. (красители, индиго)
O
R' R
H
O
HO R
R'
OH
R' R
- HO
R OR'
O
R' ROH
O
O
R''R''CO3H
H>трет.-алкил>втор.-алкил>Bn>Ph>первичный>>CH3
способность к миграции: чем донорнее, тем лучше
O
CF3CO3H
H
O
X
PhCO3H
X=H 0% 90%
X=OMe 73% 19%
MeOH-H2O
O H
OX
O
O
X
OH
O
+
92%
CH3CO3H
O25 0C OO
88%
CH3CO3H
25 0CO
O94%
O
Окисление альдегидов
O
H
CrO3-H2O-H2SO4
O
H
KMnO4
O
OH
O
OK
ацетон; 0 °С
(85 %)
H2O; KOH; 0 °С
(78 %)
CHO KMnO4
t-BuOH
CO2H
98%
O CHO
CHO
Ag2O
Ag2O
Me
H CHO Ag2O
O COOH
Me
H COOH
COOH
спирт-вода
ТГФ-вода, 20 °C
(86 %)
(97 %)
фурфурол пирослизевая кислота
(98 %)
H2O; NH3
OHO
HNaClO2
NMe2O
H NaClO2
OHO
HO
NMe2O
HO
O
O
CH3COOH
SeO2
SeO2
O
O
H
CH3COOH - C6H6
O
Ar CH3
Br2
CH3COOH
O
Ar CH2Br
DMSO
O
O
O
ArH
O
O
ArO
HH
S CH3
CH3
B-
Br
+ Se + H2O
(60 %)
(CH3)2S + Br- +
Окисление α-положения
Окислительное расщепление кетонов
O
CO2HCO2H
HO
O
OH
O
KMnO4/NaOH
нагрев.80%
O
Непредельные альдегиды и кетоны
RR Br2
RR
Br Br
R R
OBr2
R
Br
R
OBr
R R
OX X
R R
O
H X
RR
Br
Br
R R
OX
R
Br
Br
R
O
енолят
O
O
Hδ+Yδ−+1,2-присоединение
OHY
O
+ Y1,4-присоединение
OY H
O
H
Y
енолят-ион
-Oδ δ+
O
αβ
Жёсткие электрофилылокализованный δ+
Мягкие электрофилыделокализованный δ+
O
O CH3NH2
N
HEtOH
EtOH - H2O
O
H2OCH3NH2
O
NHCH3
O
H3CHN
O
N
(92 %)
20 °C
+
(90 %)
+
(75 %)
+
O
PhSH
O H2S
O
SPh
S
O
Задание на дом:объясните образование продукта и стереоселективность реакции
Ph
CF3
ONH4SH S PhPh
F3C OHCOCF3
20oC
(92%)
H
O
O
Ph
O
1) Et2AlCN
1) Et2AlCN
CH3COOH
Et2AlCN
H
OCN
OCN
O
Ph
CN
H
OCN
+ HCN35 °C
(93 - 96 %)
Et3Al + HCN0 °С
толуол+ C2H6
(93 %)
(88 %)толуол; - 20 °C2) H3O+; H2O
толуол; - 20 °C
2) H3O+; H2O
+
24:1