Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
ЧАСТЬ 11. ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ СЕРЫ
Тиолы Дж. К. Баррет
Свойства тиолов и их распространенность в природе
Общая характеристика тиолов
Физические свойства тиолов
Расщепление S—II-связи тиолов
Тиолы в природе
Методы получения тиолов
Общие методы синтеза тиолов из простых неорганических соединений серы
Непрямые методы синтеза тиолов из углеводородов н алки」- галогенидов
Синтез тиолов из тионов
Синтез ароматических тиолов
11 丄25Синтез гетероароматических тиолов
Прочие методы синтеза тиолов
11.13 Реамиш тиолов
；1丄尹・ Нуклеофильные реакции тиолов и тиолят-ионов
ETg* Реакинн с участием тпильных радикалов
11.1.33 Окисление тиолов
11 丄34 Защита SH-группы
11.135. Аналитические аспекты химии тиолов
Литература
11.2.11.2.1. И.2.1.1.11212И.2.2.И.2.2.1.11.2.2.2.11.2.3.1124.11.2.4.1. 112421125.11.2.5.1.1125211.2.11.2.1. И.2.1.1.11212И.2.2.И.2.2.1.11.2.2.2.11.2.3.1124.11.2.4.1. 112421125.11.2.5.1.11252Полифункцнональные тиолы. Дж. К・ Баррет
11.2.
11.2.1. И.2.1.1.
11212
И.2.2.
И.2.2.1.
11.2.2.2.
11.2.3.
1124.
11.2.4.1. 11242
1125.
11.2.5.1.
11252
11.2.
11.2.1. И.2.1.1.
11212
И.2.2.
И.2.2.1.
11.2.2.2.
11.2.3.
1124.
11.2.4.1. 11242
1125.
11.2.5.1.
11252
Ненасыщенные тиолы
Методы получения ненасыщенных тиолов
Неакццц пеиасьицепных тпелов
идрокспалкаппюлы
Методы получения гидроксиалкантиолов
еакинн гидроксиалкантиолов
алогепалкаптполы
Дитполы
Методы получения днтиолов
реакции днтполов
N；U*' с°Д^Ржа1цие др угие функциональные группы фупкциоиа.чнзнровапных тиолов
06070810,012131414,5,7,920,25125^ ^ ^ ^130130130131134135^135⑶13140141,41142u5⑷147148149^152152154155156157,575758596060626206070810,012131414,5,7,920,25125^ ^ ^ ^130130130131134135^135⑶13140141,41142u5⑷147148149^152152154155156157,5757585960606262，〃丁溫"“Упкиноналнзнрованннх тиолов
06070810,012131414,5,7,920,25125^ ^ ^ ^130130130131134135^135⑶13140141,41142u5⑷147148149^152152154155156157,5757585960606262
06070810,012131414,5,7,920,25125^ ^ ^ ^130130130131134135^135⑶13140141,41142u5⑷147148149^152152154155156157,5757585960606262
11.3.
11.3.1.
11.3.2.
11.3.2.1.
11.3.2.2.
11.3.2.3.
11.3.2.4.
11.3.3.
163
Сульфиды.К. Варрет163
Свойства сульфидов168
Мртолы получения сульфидов168
Й^еГсХфиДоГиГ^кульУ^Г сульфенилпроизводных噺
Й'с'Х.о^.^ш.Гсульфоксидов, сульфонов н нх азотистых ана- ^ 爲黑з сульфидов из тиокарбонильных соединений］；：
Реакции сульфидов175
ЙазованиГ^сульфенв.карбапионов и их использование в ^
11.3.3.3.
Использование сульфидов для превращений функциональных ^
11.3.3.4.
11.3.3.5.
11.3.3.6.
11.3.3.7.
групп17百
Расщепление сульфидов⑻
Окисление сульфидов】8з
Перегруппировки сульфидовinn
Защитные группы на основе сульфидов
Литература
11.4.
11.4.1.
Полифункциональные сульфиды. Дж. К Баррет187
Тиоацетали (а-алкплтиоалкпл- и а-арилтиоалкилсульфиды) и их О- и N-аналогиugg
11.4.1.1.
11.4.1.2.
11.4.1.3.
11.4.1.4.
11.4.1.5.
11.4.1.0.
11.4.1.7.
Методы получения тноацеталей и родственных соединении器
Реакции тноацеталей:
Применение тноацеталей в синтезе}^
Применение ос-ацил-сх-алкилтиоял килс57льфидов в синтезеl^g
Применение тиоацетальных карбокатионов в синтезе199
Использование тиоацеталей как зашитноп группы200
Превращение тиоацет алей я их О- и N-аналогов в карбонильные соединения200
11.4.1.8.
1Т1-Бис(алкилтио- или арилтио)алкены (кетентиоацетали) и их
О- и N-аналоги202
11.4.2.
а,а-Бис(алкилтио) алкилсульфиды (ортотиоформиаты) и трис- (алкилтио) метилсульфиды (ортотиокарбонаты)206
11.4.2.1.
Методы получения а,а-бис(алкилтио) алкилсульфидов и трис- (алкилтио) метилсульфидов206
11.4.2.2.
Реакции а,а-бис(алкилтио) ал кил сульфидов； применение получаемых карбанионов в синтезе207
11.4.2.3.
Реакции конденсации а,а-бис(алкилтио)алкилсульфидов и трис-
11.4.3.
11.4.4.
11.4.4.1.
11.4.4.2.
11.4.4.3.
1144.4.
11.4.4.5.
11.4.5.
11.4.5.1.
11.4.6. И.4.6.1. H.4.6.2.
H.4.7.
П.4.7.1.
1147.2.
H.4.8.
11.4.9.
(алкилтио) метилсульфидов208
Полисульфиды208
Ненасыщенные сульфиды209
Методы получения винилсульфидов209
Реакции винилсульфидов211
Применение винилсульфидов в синтезе213
Аллилсульфиды, Получение, свойства и применение всинтезе 214
Сульфиды ацетиленового ряда (алкилтиоалкины)217
Гидроксиалкилсульфиды219
Реакции гидроксиалкилсульфидов. Применение в синтезе219
Оксоалкилсульфиды2cb
Методы получения оксоалкилсульфидов221
Реакции оксоалкилсульфидов. Применение в синтезе222
1 алогеналкилсульфиды225
Методы получения галогеналкилсульфндов225
Реакции галогепалкилсульфидов227
д' лкилтиоалкилфосфопиевые соли и родственные соединения 227
Алкоксиалкилсульфнды228
1L4.9.1.11.4.10.11.4.10.1.11.4.10.2.1L4.9.1.11.4.10.11.4.10.1.11.4.10.2.11.5.11.5.1.11.5.2.11.5.2.1.11.5.2.2.11.5.2.3.11.5.3.11.5.3.1.11.5.3.2.1154.11.5.4.1.11.5.4.2.11.5.11.5.1.11.5.2.11.5.2.1.11.5.2.2.11.5.2.3.11.5.3.11.5.3.1.11.5.3.2.1154.11.5.4.1.11.5.4.2.Методы получения алкоксиалкилсульфидов Амппоалкилсульфиды
1L4.9.1.
11.4.10.
11.4.10.1.
11.4.10.2.
1L4.9.1.
11.4.10.
11.4.10.1.
11.4.10.2.
11.5.
11.5.1.
11.5.2.
11.5.2.1.
11.5.2.2.
11.5.2.3.
11.5.3.
11.5.3.1.
11.5.3.2.
1154.
11.5.4.1.
11.5.4.2.
11.5.
11.5.1.
11.5.2.
11.5.2.1.
11.5.2.2.
11.5.2.3.
11.5.3.
11.5.3.1.
11.5.3.2.
1154.
11.5.4.1.
11.5.4.2.
Методы получения аминоалкилсульфидов
Реакции амипоалкилсульфидов
Литература-
Соли сульфония. Дж К. Баррет .
Свойства солей сульфония
Методы получения солей сульфония
Соли тиирапия и тиирения
Соли сульфонн% содержащие гстероатомные заместители (а』к・
оксисульфоииевые соли и диалкоксисульфураны)242
Лмшюсульфониевые соли244
Реакции солей сульфония244
Общие реакции солей сульфония244
Соли тиирания и тиирения как интермедиаты в реакциях248
Полифушщиоиальные соли сулъфония249
Бис(сульфониевые) соли249
Ненасыщенные сульфониевые соли249
Литература252
11.6.1.11.6.2.1L6.2.1.1162211.6.2.3.11.6.2.4.11.6.2.5.11.6.3.11.6.3.1. 11632 11.6.3.3.11.6.3.4.11.6.3.5. 11636"637 11.6.3.8.11.6.1.11.6.2.1L6.2.1.1162211.6.2.3.11.6.2.4.11.6.2.5.11.6.3.11.6.3.1. 11632 11.6.3.3.11.6.3.4.11.6.3.5. 11636"637 11.6.3.8.Структура и свойства сульфоксидовМетоды получения сульфоксидовОкисление сульфидовПеренос сульфинильной группыСинтез из других сульфоксидовПерегруппировка эфиров сульфеновых кислотРеакция SO с полиенамиРеакции сульфоксидовСтереоконверсияРеакции окисления и восстановленияОбразование сульфимидов и сульфоксимидовСульфоксиды как нуклеофилы Перегруппировка Пуммерера Термическое и катализируемое основаниями С57льфеповых кислот а-Сулъфинилкарбанионыа-Галогенирование сульфоксидов ЛитератураСтруктура и свойства сульфоксидовМетоды получения сульфоксидовОкисление сульфидовПеренос сульфинильной группыСинтез из других сульфоксидовПерегруппировка эфиров сульфеновых кислотРеакция SO с полиенамиРеакции сульфоксидовСтереоконверсияРеакции окисления и восстановленияОбразование сульфимидов и сульфоксимидовСульфоксиды как нуклеофилы Перегруппировка Пуммерера Термическое и катализируемое основаниями С57льфеповых кислот а-Сулъфинилкарбанионыа-Галогенирование сульфоксидов Литератураэлиминированиеэлиминирование253258258260262262263263263266268268275278283293296253258258260262262263263263266268268275278283293296.6. Сульфоксиды 7. Дарст253
11.6.1.
11.6.2.
1L6.2.1.
11622
11.6.2.3.
11.6.2.4.
11.6.2.5.
11.6.3.
11.6.3.1. 11632 11.6.3.3.
11.6.3.4.
11.6.3.5. 11636
"637 11.6.3.8.
11.6.1.
11.6.2.
1L6.2.1.
11622
11.6.2.3.
11.6.2.4.
11.6.2.5.
11.6.3.
11.6.3.1. 11632 11.6.3.3.
11.6.3.4.
11.6.3.5. 11636
"637 11.6.3.8.
Структура и свойства сульфоксидов
Методы получения сульфоксидов
Окисление сульфидов
Перенос сульфинильной группы
Синтез из других сульфоксидов
Перегруппировка эфиров сульфеновых кислот
Реакция SO с полиенами
Реакции сульфоксидов
Стереоконверсия
Реакции окисления и восстановления
Образование сульфимидов и сульфоксимидов
Сульфоксиды как нуклеофилы Перегруппировка Пуммерера Термическое и катализируемое основаниями С57льфеповых кислот а-Сулъфинилкарбанионы
а-Галогенирование сульфоксидов Литература
Структура и свойства сульфоксидов
Методы получения сульфоксидов
Окисление сульфидов
Перенос сульфинильной группы
Синтез из других сульфоксидов
Перегруппировка эфиров сульфеновых кислот
Реакция SO с полиенами
Реакции сульфоксидов
Стереоконверсия
Реакции окисления и восстановления
Образование сульфимидов и сульфоксимидов
Сульфоксиды как нуклеофилы Перегруппировка Пуммерера Термическое и катализируемое основаниями С57льфеповых кислот а-Сулъфинилкарбанионы
а-Галогенирование сульфоксидов Литература
элиминирование
элиминирование
253258258260262262263263263266268268275278283293296
253258258260262262263263263266268268275278283293296
11.7.11.7.L11.7.2.11.7.3.11.7.4.1 L7.5.11.7611.7.7.И .7.8.11.7.11.7.L11.7.2.11.7.3.11.7.4.1 L7.5.11.7611.7.7.И .7.8.11.8.И.8.1.i 1.8.2.11.8.2.1.Н.8.2.2.11.8.И.8.1.i 1.8.2.11.8.2.1.Н.8.2.2.318318322322318318322322
11.7.
11.7.L
11.7.2.
11.7.3.
11.7.4.
1 L7.5.
11.76
11.7.7.
И .7.8.
11.7.
11.7.L
11.7.2.
11.7.3.
11.7.4.
1 L7.5.
11.76
11.7.7.
И .7.8.
11.8.
И.8.1.
i 1.8.2.
11.8.2.1.
Н.8.2.2.
11.8.
И.8.1.
i 1.8.2.
11.8.2.1.
Н.8.2.2.
318
318
322
322
318
318
322
322
Полифункциональные сульфоксиды.Т. Дарст300
Ненасыщенные сульфоксиды燃
1идроксисульфоксиды嘘
Галогепсульфокспды^8
卜-ксосульфоксиды и Р~сульфинилпроизводные сложных зфнров 3^£?启爲，содержацще более одногоатома серы3м
Литература31b
Сульфоны. Т. Дарст
阮тва сульфонов получения сульфонов
Окисление сульфидов
Алкилирование сульфшюпых кислот
"82.3. 11.8.2.4.
1 ] .8.2.5.
Перегруппировка су^фи^ов^^^^фриделя _ Крафтса
Свободноради^а-льное присоединение сульфонилгалогенидов к
324
325
325
11.8.2.6.
1182.7.
11.8.2.8.
11.8.2.9.
ПрХди'.ХТ'сульфиновых кислот или а-сульфонилкарбаипо- НЛ К поляризованным связям
Реакции циклоприсоединения SO2 к полиенам
326
327
330
Синтез сульфонов из сульфенов
Синтез сульфонов из других сульфонов
330
330
11.8.3.
Реакции сульфонов
330
11.8.3.1.
11.832.
Восстановление до сульфидов
Восстановительное элиминирование сульфопплыюи группы
332
333
335
34Q
11.8.3.3.
Элиминирование сульфиновых кнслот
Jl.8.3.4.
а-С)гльфонил карбанионы
11 8 3 5.
Реакция Рамберга — Беклунда
343
346
11.836.
Термическое и фотохимическое элиминирование 35
Литература
11.9.
Полифункциональные сульфоны. Т. Дарст
349
11.9.1.
Ненасыщенные сульфоны
349
11.92
Гидроксисульфоны
354
11.9.3.
Галогеисульфоиы
355
11.94
Оксосульфопы и р-сульфонилпроизводные сложных эфиров
357
1195.
а-Сульфонил карбены и а-су л ьфо н и л иит рены
359
11.9.6.
Сульфоны, содержащие другие функциональные группы
363
IL96L
Эпоксисульфоны
363
11962
а-С)тльфонилпроизводные простых эфиров
364
11.9.6.3.
п-Толилсульфонилметилизоцианид
365
11.9.6.4.
Сульфонилцианиды
365
11.9.6.5.
а-Дисульфоны и родственные соединения
366
11.97
Ароматические сульфоны
367
Литература
368
НЛО.
Сульфимиды. К. Р. Джонсон
371
11.10.1.
Свойства сульфимидов
371
11.10.2.
Методы получения сульфпмидов
373
11.10.2.1.
Синтез сульфимидов из сульфидов и N-галогенамидов
373
11.10.2.2.
Синтез сульфимидов из сульфоксидов
374
11.10.2,3.
Сннтез сульфимидов из сульфидов и нитренов
375
11.10.2.4.
Синтез «свободных» сульфимидов
376
1 L10.3.
Реакции сульфимидов
376
Литература
378
11.11.
Сульфоксимиды. К. Р. Джонсон
380
11.11.1.
11.11.2, 11.1121. H.1L2.2. 11.11.2.3.
Свойства сульфоксимидов geTo/iN получения сульфоксимидов
380
381
即нтез сульфоксимидов из сульфоксидов
^ннтез сульфоксимидов из сульфимидов
線ZZ駕界爲瑞讃Ф°кснмнмв И родственных суль- 貰акцнн сульфоксимидов
Т；7黑鸞*' ацилиР°вание> галогенирование, металлирова- Восстаи^ен^Хфок"^ХЯ У а14"21 аз^ 賞需嗨謐體舐瑞爲:严。нНМмьнМ группой ]етероциклы从
381
383
Н.11.3： 11.11.3.1.
П.11.3.2 11.11.3.3. Н.11.3.4 П.П.3.5.
383
384
385
386
387
388
389
11.11.3.6.
Механизм и стереохимия реакций по атому серы в сул^~ имидоильных соединениях丁 屮°氏
Литература^J
11.12.
11.12.1.
11.12.2.
11.12.3.
Диимины серы. К 尸.Джонсон
Свойства диимипов серы
Методы получения динминов серы^1
Реакции дппмнпов серы黑;
Литература'呢4
ПЛЗ.
11.13.1.
11.13.2.
11.13.3.
СульфОДИИМИДЫ. К. Р. ДЖОНСОН3网
Свойства сульфодпимидов3
Методы получения сульфоднимидов
Реакции сульфодпимидов盛
Литература觌
11.14.
11.14,1.
11.14.2.
11.14.3.
11.14.3.1.
11.14,3.2.
Сульфиниламины и сульфониламины. К. Р. Джонсон397
Свойства N-c}zлbфIIШIJI- и N-сульфониламинов397
Методыполучения N-сульфшшл-пN-сульфониламинов398
РеакцииЫ-сульфппнл- и Ы-сульфопиламииов399
РеакцииМ-сульфпппламппов399
РеакцииN-cy/ibcpoiiiL/iaMiniOB401
Литература402
11.15.
11.15.1.
11.15.2.
11.15.2.1.
11.15.2.2.
11.15.2.3.
11.15.3.
11.15.3.1.
Илиды серы. К. Р Джонсон403
Свойства плидов серы403
Методы пехчучепня илидов серы404
Дсиротшшровашю сульфоиисвых солей404
Нуклеофильное присоединение к вн1Н1г1с}гльфонпевымсолям406
Присоединение карбенов к сульфидам исульфоксидам406
Pchkwi" илпдов серы406
Механизм реакций переноса алкилиденовой группы на электро- фпльныо двойные связи4°%
1L15.3.2.
11.15.3.3.
11.15.3.4.
11.15.3.5.
11.15.3.6.
Синтез эпоксидов и азирпд^шов£?
Синтез циклопропанов露
Перегруппировки илпдов袋
Диссоциация в карбены4心
Реакции переноса алкилиденовых групп из металлированные сульфоксидов, сульфонов, сульфимпдов и сульфокспмпдов Литература
11.16.
1L16.L 11.16.1.1. 11.16.1.2. И.16.1.3.
11.162 НЛ6.2.1.
11.16.2.2.
И.16.2.3.
11.163 И.16.3.1. 11.1632 И.16.3.3.
И.16.4. И.16.4.1. Н.16.42
Сульфеповые кислоты и их производные. Д. Р. Хогг‘出
Сульфоновые кислоты虱8
Сво11ства сульфоновых кислот4?0
методы получения сульфоновых кислот401
I еакцнц сульфоновых кислот4Х
^улъфеннлга.'югеппды向
Сво11ства сульфешип'алогенпдов425
_ ечоды обучения сульфепилгалогепидов426
'『КПП" сульфепплгагюгоппдов434
-Фиры сульфе110вых кислот431
Мпт^,1 В3 9①"РОВ сульфоновых КИСЛОТ43P
W・F” 吗”HtFii" эфиров сульфеновых кислот436
儲牆謊个 ^-ьфеновых кислотg
秋шетна сульфонамидов440
|оан получения сульфенампдов
11.16.4.3.11.16.5.11.16.5.1.11.16.5.2.11.16.5.3.11.16.5.4.11.16.5.5.11.16.6.11.16.6.1.11.16.6.2.11.16.6.3.11.16.7.11.16.7.1.11.16.7.2.11.16.7.3.11.16.8.11.16.8.1.11.16.8.2.11.16.8.3.11.16.9.11.16.4.3.11.16.5.11.16.5.1.11.16.5.2.11.16.5.3.11.16.5.4.11.16.5.5.11.16.6.11.16.6.1.11.16.6.2.11.16.6.3.11.16.7.11.16.7.1.11.16.7.2.11.16.7.3.11.16.8.11.16.8.1.11.16.8.2.11.16.8.3.11.16.9.盘445447451460461462462463464469469469470473473473476479480盘44544745146046146246246346446946946947047347347347647948011.18.11.18.1 11.18.1.1 11.18.1.2 11.18.1.3Н-18.2 И.18.2.1 11.1822 1L1823Н.18.3H.I8.4 И.18.4.1 И.18.4.2 1L184311.18.11.18.1 11.18.1.1 11.18.1.2 11.18.1.3Н-18.2 И.18.2.1 11.1822 1L1823Н.18.3H.I8.4 И.18.4.1 И.18.4.2 1L1843S 44456667777788990009 1 8^^88888888888889999 9 4 44444444444444444444 4S 44456667777788990009 1 8^^88888888888889999 9 4 44444444444444444444 4491491492495496496497497498499499499501491491492495496496497497498499499499501
11.16.4.3.
11.16.5.
11.16.5.1.
11.16.5.2.
11.16.5.3.
11.16.5.4.
11.16.5.5.
11.16.6.
11.16.6.1.
11.16.6.2.
11.16.6.3.
11.16.7.
11.16.7.1.
11.16.7.2.
11.16.7.3.
11.16.8.
11.16.8.1.
11.16.8.2.
11.16.8.3.
11.16.9.
11.16.4.3.
11.16.5.
11.16.5.1.
11.16.5.2.
11.16.5.3.
11.16.5.4.
11.16.5.5.
11.16.6.
11.16.6.1.
11.16.6.2.
11.16.6.3.
11.16.7.
11.16.7.1.
11.16.7.2.
11.16.7.3.
11.16.8.
11.16.8.1.
11.16.8.2.
11.16.8.3.
11.16.9.
盘445447451460461462462463464469469469470473473473476479480
盘445447451460461462462463464469469469470473473473476479480
11.18.
11.18.1 11.18.1.1 11.18.1.2 11.18.1.3
Н-18.2 И.18.2.1 11.1822 1L1823
Н.18.3
H.I8.4 И.18.4.1 И.18.4.2 1L1843
11.18.
11.18.1 11.18.1.1 11.18.1.2 11.18.1.3
Н-18.2 И.18.2.1 11.1822 1L1823
Н.18.3
H.I8.4 И.18.4.1 И.18.4.2 1L1843
S 44456667777788990009 1 8^^88888888888889999 9 4 44444444444444444444 4
S 44456667777788990009 1 8^^88888888888889999 9 4 44444444444444444444 4
491491492495496496497497498499499499501
491491492495496496497497498499499499501
ЙЯи/^?；и：у.Зиды и тетрасульфидь, Жо?ыаПол^е±дпсульфидов
Реакции дисульфидов
Трисульфиды
Тетрасульфиды
Тиолсульфинаты
Свойства тиолсульфинатов
Методы получения тиолсульфннатов Реакции тиолсульфинатов
Тиолсульфонаты
Свойства тиолсульфонатов
Методы получения тиолсульфонатов
Реакции тиол сульфонатов
Тиоцианаты
Свойства тиоцианатов
Методы получения тиоцианатов
Реакции тиоцианатов
Соли Бунте
Литература
[[.[7. Производные сульфоксиловых кислот. Д. Р. Хоеа
丄 Эфиры сульфоксиловых кислот
[[.17.1.1.Свойства эфиров сульфоксиловых кислот
IU7.1.2. Методы получения эфиров сульфоксиловых кислот
.1.3. Реакции эфиров сульфоксиловых кислот
Амнно-М-сульфенилгалогеннды
Свойства амино-М-сульфенилгалогенидов
[1：17：22 Методы получения амино-М-сульфенилгалогенидов
Реакции амино-М-сульфенилгалогенидов
И^^Тиобисамины
Свойства N,N'-THo6HcaMHHOB
Методы получения М^^-тиобисаминов
Реакции ММ-тнобнсамннов
Дналкоксндисульф иды
Свойства диалкоксндисульфндов
Методы получения дналкоксндисульфидов
Реакции диалкокси дисульфидов
И.17.5.N,NZ-Дитиобисамины
Свойства М,Мл~дитиобисаминов
Методы получения М,М/-дитиобисаминов
11.17.53 Реакции М,Мл-дитиобисаминов
Литература
Сульфииовые кислоты и их производные. ^. ^. Андерсен
Сульфиновые кислоты
Свойства сульфииовых кислот
Методы получения сульфиновых кислот
Реакции сульфиновых кислот
Сульфинил галогениды
Свойства сульфинилгалогенидов
Методы получения сульфинилгалогенидов
Неакцни сульфинилгалогенидов
^ульфинилсульфоны и ангидриды сульфиновых кислот
■2ФИРЫ сульфиновых Кислот
Свойства эфиров сульфиновых кислот
PpJhhuI п^учеиия 師нров сульфиповых кислот
Реакции эфиров сульфиновых кислот
11.18.5.11.18.5.1.11.18.5.2.11.18.5.3.11.18.6.11.18.5.11.18.5.1.11.18.5.2.11.18.5.3.11.18.6.11.19.11.19.1.11.19.1.1.11.19.1.2.11.19.1.3.11.19.2.11.19.2.1.11.19.2.2.11.19.2.3.11.19.3.11.19.3.1.11.19.3.2.11.19.3.3.11.19.4.11.19.4.1. П.19.4.2.11.19.4.3.11.19.5.11.19.5.1.11.19.5.2.11.19.5.3.11.19.6.11.19.6.1.11.19.7.11.19.7.1.11.19.7.2.11.19.7.3.11.19.8.11.19.8.1.11.19.8.2.11.19.8.3.11.19.9. Н.19.9.1. 11.19.9.2. 11.19.9.3.11.19.10.11.19.11.19.1.11.19.1.1.11.19.1.2.11.19.1.3.11.19.2.11.19.2.1.11.19.2.2.11.19.2.3.11.19.3.11.19.3.1.11.19.3.2.11.19.3.3.11.19.4.11.19.4.1. П.19.4.2.11.19.4.3.11.19.5.11.19.5.1.11.19.5.2.11.19.5.3.11.19.6.11.19.6.1.11.19.7.11.19.7.1.11.19.7.2.11.19.7.3.11.19.8.11.19.8.1.11.19.8.2.11.19.8.3.11.19.9. Н.19.9.1. 11.19.9.2. 11.19.9.3.11.19.10.11.20.11.20.1.И.20.2.11.20.3.11.20.11.20.1.И.20.2.11.20.3.11.21.И.21.1.И.21.1.1. 11.21.1.2. И.21.1.3.11.21.2.И.21.2.1.11.21.И.21.1.И.21.1.1. 11.21.1.2. И.21.1.3.11.21.2.И.21.2.1.Сульфинамиды
11.18.5.
11.18.5.1.
11.18.5.2.
11.18.5.3.
11.18.6.
11.18.5.
11.18.5.1.
11.18.5.2.
11.18.5.3.
11.18.6.
11.19.
11.19.1.
11.19.1.1.
11.19.1.2.
11.19.1.3.
11.19.2.
11.19.2.1.
11.19.2.2.
11.19.2.3.
11.19.3.
11.19.3.1.
11.19.3.2.
11.19.3.3.
11.19.4.
11.19.4.1. П.19.4.2.
11.19.4.3.
11.19.5.
11.19.5.1.
11.19.5.2.
11.19.5.3.
11.19.6.
11.19.6.1.
11.19.7.
11.19.7.1.
11.19.7.2.
11.19.7.3.
11.19.8.
11.19.8.1.
11.19.8.2.
11.19.8.3.
11.19.9. Н.19.9.1. 11.19.9.2. 11.19.9.3.
11.19.10.
11.19.
11.19.1.
11.19.1.1.
11.19.1.2.
11.19.1.3.
11.19.2.
11.19.2.1.
11.19.2.2.
11.19.2.3.
11.19.3.
11.19.3.1.
11.19.3.2.
11.19.3.3.
11.19.4.
11.19.4.1. П.19.4.2.
11.19.4.3.
11.19.5.
11.19.5.1.
11.19.5.2.
11.19.5.3.
11.19.6.
11.19.6.1.
11.19.7.
11.19.7.1.
11.19.7.2.
11.19.7.3.
11.19.8.
11.19.8.1.
11.19.8.2.
11.19.8.3.
11.19.9. Н.19.9.1. 11.19.9.2. 11.19.9.3.
11.19.10.
11.20.
11.20.1.
И.20.2.
11.20.3.
11.20.
11.20.1.
И.20.2.
11.20.3.
11.21.
И.21.1.
И.21.1.1. 11.21.1.2. И.21.1.3.
11.21.2.
И.21.2.1.
11.21.
И.21.1.
И.21.1.1. 11.21.1.2. И.21.1.3.
11.21.2.
И.21.2.1.
Свойства сульфинампдов
Метода получения су.чьфинамидов
Реакции сульфинампдов
другие производные сульфиновых кислот
Литература
Сульфоновые кислоты и их производные. К. К. Андерсен
Сульфоновые кнс/(оты
Свойства сульфоновых кислот
Методы получения сульфоновых кислот
Реакции сульфоновых кислот
Сульфонил галогениды
Свойства сульфонплгалогенидов
Методы получения сульфонилгалогенидов
Реакции сульфонилгалогенидов
Эфиры сульфоновых кислот
Свойства эфиров сульфоновых кислот
Методы получения эфиров сульфоновых кислот
Реакции эфиров сульфоновых кислот
Сульфонамиды
Свойства сульфонамидов
Методы получения сульфонамидов
Реакции сульфонамидов
Ангидриды сульфоновых кислот
Свойства ангидридов сульфоновых кислот
Методы получения ангидридов сульфоновых кислот
Реакции ангидридов сульфоновых кислот
Сульфоыилсульфоны
Свойства, методы получения и реакции
Сульфонил гидразиды и сульфонилгидразоны
Свойства сульфонилгидразидов и -гидразонов
Методы получения сульфонилгидразидов и -гидразонов
Реакции сульфонилгидразидов и -гидразонов
Сульфонил азиды
Свойства сульфонилазидов
Методы получения сульфонилазидов
Реакции сульфонилазидов
Сульфонилизоцианаты
Своиства сульфонилизоцианатов
Методы получения сульфонил изоцианатов
Реакции сульфонилизоциапатов.
Другие производные сульфоновых кислот
Литература
Сульфамовые кислоты и их производные. & К. Андерсен
Свойства сульфамовых кислот и их производных
етоды получения сульфамовых кислот и их производных еакции сульфамовых кислот и их производных
Литература
Органические сульфиты и сульфаты. ^. К. Андерсен
Органические сульфиты
Двойства сульфитов
「обучения сульфитов
犬еакцнн сульфитов
^рганпчсские сульфаты
88979991333588915 556777788222255668 8ми ли ли 11 11 1 1ж 04 СМ СМ СЧ СЧ СМ СЧ oi ОО СО СО СО СО СО по ОО СО СО по 4- 4- 4- 4- 4* 4- 4- 4- ^р <455555555555555555555555 5 5 5555555 5 55 588979991333588915 556777788222255668 8ми ли ли 11 11 1 1ж 04 СМ СМ СЧ СЧ СМ СЧ oi ОО СО СО СО СО СО по ОО СО СО по 4- 4- 4- 4- 4* 4- 4- 4- ^р <455555555555555555555555 5 5 5555555 5 55 5двойства сульфатов
88979991333588915 556777788222255668 8ми ли ли 11 11 1 1ж 04 СМ СМ СЧ СЧ СМ СЧ oi ОО СО СО СО СО СО по ОО СО СО по 4- 4- 4- 4- 4* 4- 4- 4- ^р <455555555555555555555555 5 5 5555555 5 55 5
88979991333588915 556777788222255668 8ми ли ли 11 11 1 1ж 04 СМ СМ СЧ СЧ СМ СЧ oi ОО СО СО СО СО СО по ОО СО СО по 4- 4- 4- 4- 4* 4- 4- 4- ^р <455555555555555555555555 5 5 5555555 5 55 5
11.21.2.2.11.21.2.3.11.21.2.2.11.21.2.3.11.22.11.22.1.11.22.LL 11.22.1-2. 11.22.1-3. 11,22.1.4.11.22211.22.2.1.11.22.2.211.22.2.3.11.22.311.22 3 111.22.3.2.11.22.3.3.11 22.4.11.22,4.1.11,22.4.2.11.22.4311.22.5.11.22.5.1.11.22.5.2.11.22.5.3.1L22.6.11.22.11.22.1.11.22.LL 11.22.1-2. 11.22.1-3. 11,22.1.4.11.22211.22.2.1.11.22.2.211.22.2.3.11.22.311.22 3 111.22.3.2.11.22.3.3.11 22.4.11.22,4.1.11,22.4.2.11.22.4311.22.5.11.22.5.1.11.22.5.2.11.22.5.3.1L22.6.1L226L11.22.6.2.11 22.6311.22.7.1L226L11.22.6.2.11 22.6311.22.7.I1.22.7.I.11.22.7.2.11.22,7.3.11.22.8.11.22,8,1. 11.22,8,2, 11.22.8.3.11.22.9.1.'Н.22.9.2.1122.9.3.И.22.10.丄 И .22.102.11.22.10311.22.10.I1.22.7.I.11.22.7.2.11.22,7.3.11.22.8.11.22,8,1. 11.22,8,2, 11.22.8.3.11.22.9.1.'Н.22.9.2.1122.9.3.И.22.10.丄 И .22.102.11.22.10311.22.10.H.22.11J, Ц-22Ц.2. 1122.11.3.H.22.11J, Ц-22Ц.2. 1122.11.3.560562563560562563564565565569579584599599601601604604564565565569579584599599601601604604и тритио-и тритио-li33J)25569 114 0 668 1 6696 1 N 3/3358 44504506508508610612615615616616262626363636364646464666666666667676767^адli33J)25569 114 0 668 1 6696 1 N 3/3358 44504506508508610612615615616616262626363636364646464666666666667676767^ад685693693685693693
11.21.2.2.
11.21.2.3.
11.21.2.2.
11.21.2.3.
11.22.
11.22.1.
11.22.LL 11.22.1-2. 11.22.1-3. 11,22.1.4.
11.222
11.22.2.1.
11.22.2.2
11.22.2.3.
11.22.3
11.22 3 1
11.22.3.2.
11.22.3.3.
11 22.4.
11.22,4.1.
11,22.4.2.
11.22.43
11.22.5.
11.22.5.1.
11.22.5.2.
11.22.5.3.
1L22.6.
11.22.
11.22.1.
11.22.LL 11.22.1-2. 11.22.1-3. 11,22.1.4.
11.222
11.22.2.1.
11.22.2.2
11.22.2.3.
11.22.3
11.22 3 1
11.22.3.2.
11.22.3.3.
11 22.4.
11.22,4.1.
11,22.4.2.
11.22.43
11.22.5.
11.22.5.1.
11.22.5.2.
11.22.5.3.
1L22.6.
1L226L
11.22.6.2.
11 22.63
11.22.7.
1L226L
11.22.6.2.
11 22.63
11.22.7.
I1.22.7.I.
11.22.7.2.
11.22,7.3.
11.22.8.
11.22,8,1. 11.22,8,2, 11.22.8.3.
11.22.9.
1.
'Н.22.9.2.
1122.9.3.
И.22.10.
丄 И .22.102.
11.22.103
11.22.10.
I1.22.7.I.
11.22.7.2.
11.22,7.3.
11.22.8.
11.22,8,1. 11.22,8,2, 11.22.8.3.
11.22.9.
1.
'Н.22.9.2.
1122.9.3.
И.22.10.
丄 И .22.102.
11.22.103
11.22.10.
H.22.11J, Ц-22Ц.2. 1122.11.3.
H.22.11J, Ц-22Ц.2. 1122.11.3.
560
562
563
560
562
563
564
565
565
569
579
584
599
599
601
601
604
604
564
565
565
569
579
584
599
599
601
601
604
604
и тритио-
и тритио-
li33J)25569 114 0 668 1 6696 1 N 3/3358 44504506508508610612615615616616262626363636364646464666666666667676767^ад
li33J)25569 114 0 668 1 6696 1 N 3/3358 44504506508508610612615615616616262626363636364646464666666666667676767^ад
685
693
693
685
693
693
Методы получения сульфатов Реакции сульфатов
ЛитератураI
Тиокарбонильные соединения. 0. ПУУ，।
Тиоальдсгнды и тиокетоны'
躋:當思緡需當疗篙謐н……
ТиХ ент；ю.1ы.ая и валентная таутомерия
Реакции тиокстонов
Тиокетены
Свойства тнокетенов
Методы получения тиокетенов
Реакции тиокетенов
Тиокарбонплилиды
Свойства тиокарбоиилилидов‘
Методы получения тиокарбонилилидов
Реакции тиокарбонилилидов
Сульфниы
Свойства сульфииов
Методы получения сульфииов
Реакции сульфинов
Сульфены
Свойства сульфенов
Методы генерирования сульфенов
Реакции сульфенов
Монотиокарбоновые и дитиокарбоповые кислоты и их производные
Свойства моно- и дитиокарбоновых кислот
Методы получения эфиров твои- и дитиокэрбоновых кислот
Реакции тион- и дитиокарбоновых кислот и их производных
Тионкарбонаты, тиоитиокарбонаты (дитиокарбонаты) карбонаты
Свойства эфиров и солей тиоугольных кислот
Методы получения эфиров тиоугольных кислот
Реакции эфиров тиоугольных кислот
Тиоамиды и тиогндразиды
Свойства тиоамидов и тиогидразидов
Методы получения тиоамидов и тиогидразидов
Реакции тиоамндов и тиогидразидов
Тиомочевины и тиосемикарбазиды
Свойства тномочевин и тиосемикарбазидов
Методы получения тиомочсвип и тиосемикарбазидов
Свойства изотиоцианатовМетоды получения изотиоцианатовРеакции изотиоцианатовЪюнкарбаминовые и днтиокарбаминовые кислоты и их произ- водныегСвойства тион и дитиокарбаминовых кислот 产 тнон- ‘днтнокарбамнновнх кислот реакинн тион- и дитиокарбаминовых кислот"7" а тдраПредметный указательСвойства изотиоцианатовМетоды получения изотиоцианатовРеакции изотиоцианатовЪюнкарбаминовые и днтиокарбаминовые кислоты и их произ- водныегСвойства тион и дитиокарбаминовых кислот 产 тнон- ‘днтнокарбамнновнх кислот реакинн тион- и дитиокарбаминовых кислот"7" а тдраПредметный указательРеакции тиомочевин и тиосемикарбазидов Изотиоцианаты
Свойства изотиоцианатов
Методы получения изотиоцианатов
Реакции изотиоцианатов
Ъюнкарбаминовые и днтиокарбаминовые кислоты и их произ- водныег
Свойства тион и дитиокарбаминовых кислот 产 тнон- ‘днтнокарбамнновнх кислот реакинн тион- и дитиокарбаминовых кислот
"7" а тдра
Предметный указатель
Свойства изотиоцианатов
Методы получения изотиоцианатов
Реакции изотиоцианатов
Ъюнкарбаминовые и днтиокарбаминовые кислоты и их произ- водныег
Свойства тион и дитиокарбаминовых кислот 产 тнон- ‘днтнокарбамнновнх кислот реакинн тион- и дитиокарбаминовых кислот
"7" а тдра
Предметный указатель
ПРЕДИСЛОВИЕ К ТОМУ 3 АНГЛИЙСКОГО ИЗДАНИЯ*
Всего пиши двадцать лет назад химия органических соеднне- еокржатих атом углерода, ковалентно связанный с атомами 七 сечена кремния и бора, являлась лишь побочной ветвью осиовной органической химии. С тех пор^по.шманпе природы ц ре. акшюшюй способности этих соединении чрезвычапно продвпну- ^JCb н к настоящее время они стали неотъемлемой составной ча- ^ть^ вер предмета химии органических соединений. Это в огромной степени обогатило арсенал методов химпков-синтетиков； мноЕе превращения, ранее казавшиеся невозможными, стали реально осуществимыми. В современной практике подчас бывает ТрудН0 пли'лаже невозможно спланировать синтез сложного веще- сПа, не прибегая к использованию органических соединений серы и бора. Сказанное выше справедливо и по отношению к соединениям селена и кремния. Среди металлорганпческпх соединений центральную роль в органической химии долгое время играли реактивы Гриньяра, и только сравнительно недавно в поле зрения синтетиков попали органические соединения других металлов. Самостоятельный интерес представляют также проблемы, связанные с необыкновенной структур。让 металлорганическпх соединений, особенно соединений переходных металлов, но для практики органического синтеза более существенны те удивительные превращения, к которым способны эти соединения и, в частности,心 необычайные каталитические свойства.
Многие из отмеченных аспектов в достаточной мере освещены в недавних книгах ц монографиях, однако нн в одной из них не дано всеобъемлющего рассмотрения всего предмета. Целью настоящего тома являлось изложение состояния химии этой быстро развивающейся области с достаточной глубиной детализации “ широтой охвата, с тем чтобы представленный материал был одм наково^пптсресен как для узких специалистов, так и для химиков, интересующихся всей проблемой в целом. Естественно, что в по- 扌二\°” ‘"“ан"" не предполагалось исчерпывающее рассмотрение mnv 17а, В "Ротоном случае объем тома вырос бы до устрашаю- ш“； Р ^меР0В- Поэтому очень критичной явилась проблема быт Р^；матРивае^ого материала. При этом мной как редактора： Dперечень тем обзоров, а дальнейший выбор *。叱 ппелпопЛ"Н11Ь1Х проводился самими авторами статен,。工 хапактеп^а；1уСЬ' ЧТо с「атьн должны быть монографичиы по свое、； стиль автооовТеЛОСЬ Также> 11т°бы сохранился ннднвнд叫 правка кс\Мс，11 ПОЭТОМУ сведена до минимума редактор —' 3”uhii обзоров п характера изложения. Я 口。门а” ‘
(фосфороР1'；1'(opgHU”eWie(фосфороР1'；1'(opgHU”eWie* в том「
(фосфороР1'；1'(opgHU”eWie
(фосфороР1'；1'(opgHU”eWie
ннческне соедннепп'я^0 и''Рев°；1а вошп： гаавы 10.4—Ю.6 hj гома 2 соединения серы)」戸\)：°；‘6“ 113 тома 3 английского издания
пя„рние неповторимых особенностей стиля и живости изло- что С0Х^лее всего должно способствовать тому, чтобы этот том жения более вс о 6hiik0Mj Но и был принят читателем как мог с^^я книга которую хочется держать у изголовья как уВЛен₽ нГ«сон грядущий» Хотя мои обязанности как редактора нГпозво^яли мне именно такнм образом знакомиться с рукопн- сями я должен отметить, что чтение их доставляло мне истинное Услаждение и в существенной мере расширило мои химический кпугозор. Если будущий читатель сможет разделить со мной эти чувства то можно будет считать, что нам удалось выполнить по крайне* мере две из основных целей всего издания «Общей ор- ганической химии».
Настоящий том разбит на пять частей в соответствии с природой гетероатомов, связанных с углеродом, а каждая часть разде- лена далее на главы по типам рассматриваемых функций. Подобная традиционная классификация была принята как наиболее привычная для химиков н потому удобная для информационного поиска. Относительный объем частей и глав был предопределен исходя из оценки важности разделов для химиков-исследователей и для преподавателей органической химии. При этом отдавалось предпочтение быстро развивающимся актуальным направлениям, особенно если по этим вопросам не имелось адекватных обзоров в существующих изданиях.
Подготовка этого издания явилась примером удачной международной кооперации усилий. Список авторов насчитывает трех химиков из Австралии, одного — из Канады, одного — из Дании, семерых — из Великобритании и четверых — из США. Если этот т°м Действительно окажется полезным для органической химии то основная заслуга будет принадлежать этим авторам, которым я искренне благодарен. Я хотел бы выразить искреннюю благодар- *ть сэру Дереку Бартону и проф. Д. Оллису-инициаторам и 毙£黑窦всей серии «Общей органической химии».
П также не в малой степени зависел от удивитель- эффективных и энергичных усилий д-ра К Дрэйтона 聲窝工Пресс) при обработке^р^аХго по。對1y Им Пагода™ 霊*『；『организаторской работы Дж. Вовар士 А рны ВСе> кто имел отношение к этой книге.
4 НЕВИЛЛ ДЖОНС, ШЕФФИЛД
соединения ПЕНТАКООРДИНИРОВАННОГО 10.4. СОсДФОСФОРА
“ 〃水 X. СМИТ {University о/ Zeicester) обсуждаемых в настоящей главе соединений Большая частьтна в последние несколько нет, одна-
20 лет назад не °ь：：громадный рост числа публикаций,
ко, в ЭТОЙ。6吗;関喘黑работа Рамиреца по синтезу Haua.io этому。:*；；ит и обсуждение Вестхаймером роли
стабильных фосфора ни I ^д за циклических эфиров кислот псевдоврашеипя в Р ^оказалось также осознание того
фосфора [2].、空понимание стабильности и химических факта, что пра^н° понимания реакций
Хе^ЖХХГ^акоординирова^
СТРУКТУРА И ХАРАКТЕР СВЯЗИ [3, 4]
Все имеющиеся данные об ациклических фосфоранах с пятью динасовыми лигандами, например данные рентгеноструктурного :нал壊а пентафенилфосфорана и данные ИК- и КР-спектростопии дХЙй0(ТБП)0РтНа，СВИАетельствУют о тригонально-бипирамп- дальнои (ТБП) структуре этих соединений. Можно ожидать что m眾卷露署謂匕吗中改нМx будут возникать от- В результата геоМетРии- Действительно, в фосфоране (1) смещены в ，ЧеСК0Г° взаимодействия атомы фтора несколько от ТБП геомртпи У，"Р°т吗。порожную атому углерода； отклонение структуоы 【R； молекуле малого цикла. В то время как к ТБП ня пичыо J 丿 кристаллах близки по своей геометрии ，ет некоторое ее ；；：：а*露之胃弊「° Ц11Кла в молекуле (4) вызыва- гУт бытьменне. в отдельных случаях искажения мо-
[6] и (6- R = Me):羿н, нт。молекулы таких соединений, как (5) '9瑞3'вал而тно& мрамнды°^КП)аЮТ геометРней- близк0Й к " ству, TBnH°cTPvKTvnv，ЧТ0 虫。с巾。ран (6； R = F) имеет, по суще- Разнице в Энепгыа/РУ, что свидетельствует о незначительной иллюстрацией это^ pCJpyKTyP с геометрией ТБП н КП. Другой фосфоране (7) мп>. У》кнт тот факт, что четырехчленный цикл в вызывая очень hpqh,J "Р^ннмать диэкваториальное положение,
Тенденция ИеХоп：^ЛЬНОе “скажепне ТБП [8].
фосфора заместители^г спирофосфоранов, содержащих у атома мать структуру кп ^Ь1СокоГ【электроотрицательностью, принн- напряження цикла и : сУжДалась с точки зрения уменьшения <пось также, что 1ш^^ЧШеГ° "^ктронного баланса [9]. Отмеча- /яют различать стх)\тк^еСЯ данные динамического ЯМР не позво- 16структуре с геометрией ТБП и КП
Во всех известных соединениях, обладающих геометрией ТБП, апикальные связи имеют большую длину и являются, следовательно, менее прочными, чем эквивалентные экваториальные связи. Разница в длине связей изменяется от 4,3 пм в пентафторфосфоране до 14,3 пм в пентафенилфосфоране. Из этих данных ясно следует, что малый цикл, включающий фосфор, будет занимать предпочтительно апикально-экваториальное (ае) положение в ТБП, а более электроотрицательные заместители будут стремиться занять апикальное положение. Эти «правила преимущества» широко используются при обсуждении данных спектроскопии ЯМР фосфоранов и при изучении кинетики и продуктов реакций гидролиза эфиров кислот фосфора. Важно, однако, отметнть, что электроотрицательность лигандов является лишь одним из факторов, влияющих на положение, занимаемое ими в ТБП (см. разд. 10.4.3).
Исследования различных фосфоранов показывают, что на равновесие с соответствующей фосфониевой солью (уравнение 1) влияют, по-видимому, два основных фактора. Первым из них является наличие малого цикла. Согласно предположению Рамире- ua [1], стерические взаимодействия ослабляются, если фосфор входит в состав малого цикла и, следовательно, фосфорановая структура стабилизируется. Так, например, в то время как соеди- не乎е (8) существует в растворе в виде смеси фосфорана и фосфо- нииэтоксида, эквивалентное соединение (9) с четырехчленным Циклом целиком существует в форме фосфорана.
PhMe2P(OEt)2 ч=Ь PliMe2POEt + EtO"(8)
—P(OEt)2 (9)
Ph
(10)(10)(U)(U)Можно ожидать, что при возрастании электроотрицательн связанных с фосфором групп стабильность фосфониевого будет снижаться н равновесие (см. уравнение 1) будет сме；"еРа в сторону фосфорановой структуры. Так, при замене амино и? аикнпь严》группы, связанной с атомом фосфора, На алкоксит^ пу стаоилыюсть фосфорана возрастает; например, (10) Форана™^ в 期皿叩^ форме, тогда как (11) - в форме фос^
(10)
(10)
(U)
(U)
ДиН?^о^ибХед™ХЛТО^°РаНОВ ЯМЯТЯ —°°Р- исключений, например ГРО^РР叩叽 небольшое число
значения химиче-значения химиче-(RO)4P+ -ррй 匿嘴匕(K?)2PF3, которой существует в форме фосфораны а' ЧН0И димеРН0Й нонной структуре. Хлор- гораздо более склоннмС^°ТВеТСТВуЮЩНе бром- и иодпропзводные новесня между коварен需*；打。^乎 формы. Для изучения рав- меняется метод ЯМР зт у ноннон структурами с успехом при- нах обычно имеют ” Химические сдвиги 31Р в хлорфосфорачении полярности л°Х'"тельные значения. Однако при увели- возрастает, что 口^肾®。""‘”' Доля ионной формы в растворе сдвигов 31Р “ в так ?ДИТ к Уменьшенню значений химических хлорфосфораны имеютХ РастВоРителях, как ацетонитрил, фенил- скнх сдвигов, чтоно отрицательные
значения химиче-
значения химиче-
зспектызспектысоединениях пен-соединениях пен-ионов. ' У зывает на присутствие хлор фосфониевых такоординиромнног^ химической связи в
зспекты
зспекты
соединениях пен-
соединениях пен-
и большая длина апиЛпи °^а, В 丁°" числе правила преимущества немн, широко о6сих《гта ннх связей по сравнеишо с акваторналь- здесь является вопппе ^ТСЯ в литературе [3, 4, 10]. Основным нии пентакоордИНапМПци「°刀"Зб!-орбиталей фосфора в образова- 「нбрндннх sp3d. ：：)**3可°宜 проблеме основан на прмвлеченпг! j8Р ^2-£/2"орбиталей. При участии 厶горбк
7ей возникает ТБП конформация, если в гибридизацию вклю- ]^тся ^：_^-орбнтали образуется конформация КП [3]. Под влиянием электроотрицательных заместителей диффузные d-орби- т； 口и комбинируются таким образом, что становится возможным эффективное перекрывание с s-и р-орбиталями.
^Поскольку для переноса электронов фосфора на d-орбитали необходима значительная энергия, делались попытки описания химической связи в фосфорапах без привлечения d-орбиталей. Рас-. четы по методу молекулярных орбиталей для РН5 показали, что участие rf-орбиталей оказывает лишь незначительное стабилизирующее влияние на несвязывающие орбитали [10]. Таким образом, повнднмому, в расчетах по методу МО роль 34/-орбиталей в образовании a-остова незначительна. Хотя привлечение Зг/-орбиталей не является, по-видимому, необходимым для описания а-остова, они могут использоваться для описания л-связей.
Рамирец, Уги и сотр. [11] показали, используя полуколичествен- ные расчеты, что фосфораны заметно стабилизируются за счет смещения электронной плотности с л-орбиталей лигандов на d-орбитали фосфора； было предсказано, что я-взаимодействие оказывает некоторое влияние на предпочтительное расположение лигандов в том или ином положении ТБП. Такое взаимодействие больше
для лигандов, занимающих экваториальное положение, в результате чего более электроотрицательные лиганды вытесняются в апикальное положение. Следовательно, чем больше л-донорная способность лиганда, тем менее выгодно для него апикальное положение. И наоборот, для л-акцепторов наибольшее перекрывание орбиталей достигается в апикальном положении. Общая апи- кофильность той или иной группы определяется, таким образом, соотношением между ее электроотрицательностью и л-донорной или л-акцепторной способностью.
Расчеты [10] показывают также, что хотя неподеленная элект- ронная пара лиганда в апикальном положении не имеет какой- либо предпочтительной ориентации, экваториальные заместители с единственной донорной орбиталью (неподеленной парой электронов) будут стремиться принять такую ориентацию, чтобы эта орбиталь находилась в экваториальной плоскости. Следовательно, Должен существовать барьер вращения вокруг экваториальной
Так"е барьеры вращения, имеющие значения от 20 до 巨/ кДж/моль, наблюдались в амино- и ал кил тиофосфоранах [12]. Стремление неподеленной электронной пары экваториально- го атома азота расположиться в экваториальной плоскости отчет- :喏\ наблюдается в структуре стабильного фосфорана (12)
L атом азота располагается копланарно со связанными с ним з местителями^ а неподеленная электронная пара находится в (ЬосАппя аЛЬ/?о\ пл℃кости. Данные рентгеноструктурного анализа элеХпл На "3)“оказывают, что стремление неподеленной пары ФосЛппииВ занять экваториальную плоскость вынуждает оксаза-
屮 р ановыи цикл принять конформацию ванны. Этот эффект
пмеюшнп значение порядка 50 кДж/моль дЛя неподеленньх 口必⑪ азот- и серу, и, возможно, око.о заместителе и,；案'кпсЛородсодержащпх заместителей, является 20 кД*/мо；ЬзВ：Ггетерофосфорннановь1х мнклов и может оказы- обшим .VIя ： впнннне на стереохимию нуклеофильного заме- ^иГуфосфора в подобных соединениях.
[0.4.2. ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНАЯ РЕОРГАНИЗАЦИЯ ЛИГАНДОВ
Расчеты показывают, что наиболее стабильньи! раепмож ем пяти лигандов вокруг центрального атома 巾严巾關黑； ТБП. Однако КП с углом 104° между а吗альнон н 鶴惠 ннмн связями лишь немногим менее стабильна, чт считать, что конфигурация ТБП не является для Ф Ф Р единственно возможной (см. разд. 10.4.1) и, следовате, 1е ду двумя структурами может существовать обмен пли Ра
связенсвязенСпектроскопия НМР 19F показывает эквивалентно ы пяти атомов фтора в пентафторфосфоране вплоть до '*"1^1ablва- —197 ℃, несмотря на то что другие физические методы } !\ggg г( ют на ТБП структуру с двумя типами атомов фтора. ” lbie Берри объяснил эти данные 只МР, постулировав, что Раз^ сцеТ положения атомов фтора очень быстро уравновешиваются процесса реорганизации лигандов, названного им «псевдо р 汽 нием» (схема 2). Используя одну из экваториальных 71bHнх (в данном случае 5) за точку отсчета, сместим оба аппк & r^ лиганда навстречу друг другу» в результате чего образует ^^^ как переходное состояние или промежуточный продукт. I ^ 3) смещение двух первоначально экваториальных лигандов Д- _eJ в апикальные положения дает новую ТБП, в которой ПР 川卜 попарный обмен лигандов. Кажется, что произошел "°黑工彘亳 гандов, хотя в действительности имеет место лишь колеоа ^^^^_ движение. ^Атом, взятый за точку отсчета, остается ^黑 ^(<аЧе- нъш. Выбирая для нового псевдовращения Берри (ПВЬ) 卜 стве точки отсчета различные экваториальные атомы, мо" вестн в равновесие все положения ТБП.
связен
связен
Рассматривались и альтернативные процессы [14], однако они б и отвергнуты на основании данных Уайтсайлса п Митчелла [151 изучавших спектры НМР 31Р диметпламииотетрафторфосфо- раНа Было обнаружено, что при —Ю0℃ в спектре имеется триплет триплетов, ожидаемый для статичной ТБП с диметнламино- группой в экваториальном положении. При —50 ℃, однако, спектр представляет собой правильный квинтет, что согласуется с расщеплением сигнала фосфора на четырех эквивалентных яд- рах фтора. На основании анализа сигналов в спектре в интервале температур от —50 до —100 ℃ авторы сделали вывод, что эквивалентность атомов фтора обусловлена одновременным обменом дВуХ апикальных * двух экваториальных атомов фтора. Механизм Берри согласуется с полученными результатами, тогда как альтернативные процессы, рассматривавшиеся Меттертье, находятся в противоречии с ними. Возможно, однако, что наблюдаемый Уайтсайдсом и Митчеллом барьер равновесия для атомов фтора обусловлен замедлением Р—N-вращения (см. разд. 10.4.1), в то время как псевдовращение все еще происходит быстро [16].
Рамирец, Уги и сотр. [17] предложили для взаимопревращений ТБП альтернативный механизм политональной перегруппировки, названный ими «турникетным вращением» (ТВ). Основной процесс изомеризации включает три одновременных перемещения лигандов (схема 3) ： 1) смещение лигандов 1 и 2 на угол 〜9° для создания «пары лигандов»； 2) смещение лигандов 3 и 4 от первоначального угла 120° до угла 〜90° с образованием «трио лигандов» (3, 4 и 5); 3) поворот пары лигандов относительно трио лигандов на 30°. Эти колебательное и одно вращательное движение приводят к так называемому барьеру 30° ТВ — структуре, обла- дающей высокой энергией. Продолжение вращения и восстановле- нне углов ТБП приводят к новой ТБП конформации. Общий про- “есс сводится, таким образом, к попарному обмену лигандов, эквивалентному ПВБ при использовании в качестве точки отсчета лиганда 3.
ОсновноеОсновное
Основное
Основное
имеетсяимеетсяотличие от механизма Берри состоит в том, что
имеется
имеется
…возможность протекания «многократного ТВ» (схема 4). Днажды достигнутый барьер 30° может через барьер 0° (14) претерпевать дальнейшее вращение. Это позволяет осуществить
взаимонревранюипя конформеров, не связанных env
ПВБ, без привлечения других интермедиатов ПВБ K(5lHCTBeHHb^ обладать высокой aircpnien.' торне могут
30° ТВ30° ТВз：з：445523$23$22(4)(4)В течение длительногоВ течение длительного5 4времени достоинства5 4времени достоинстваI 4 5I 4 5процессов ПВБ ипроцессов ПВБ и
30° ТВ
30° ТВ
з：
з：
4
4
5
5
2
3$
2
3$
2
2
(4)
(4)
В течение длительного
В течение длительного
5 4
времени достоинства
5 4
времени достоинства
I 4 5
I 4 5
процессов ПВБ и
процессов ПВБ и
доказательства и заключаются
1) Cor qа '
ремещення 黑а蹴需署露анньш знерсЕ, необходимая для летние, составу?尸；部：°尸 “ma в диэкваториальное п。」。- ?ано предположение Моль- На основании этого было сде- фосфоранов возможен 斤口广？‘51 ДЛя нзомернзакнн ациклических Должны претерпевать 011 механизм, циклические фосфораны Ц11К'Т выступает в .""ернзакню только за счет ТВ, причем "анннм некоторых nRTn'дча® "ак пара лигандов [17]. Однако по Для пере.ещен；И1(Разд. 10.4.3), энергия, необходимая
составляет 40—80 曲 никла в Дпэкваторпалькое положение,
представляютс^Тпо^^'。貝^民“， получаемые расчетным 黑？鸞也стаб^ьн。г。耽:関耀明、。с。бенн。 в свете недавнего ЫпАче^ыРехчленнып никл 巾。Р^а (7), имеющего дпэкваторналь-
吃на н а л I! чи е°Впр ка сн о го оксифосфорана (15) ук；г
ДепеН»? На осно%；亩пзо.\!ерпзацш1 даже при авторн при山«рассмотрения молекулярных м。
hoM：Y н：р“аиьно、； процХ1Г7НкеВОЗМОЖНОСТП “加(⑸户аст мн J ак,Па^ьшаемых е ПВ6 из-за ограничений в подвпж- …^吸恥炽盒案翟*。吧Iкаркасом. Другими cjubu” 22' протекающие через барьер 30° ТВ,只вМ
ются энергетически выгодными, тогда как взаимопревращения че- рез к” требуют больших затрат энергии. Однако действительные различия между КП и барьером 30° ТВ весьма малы.
F" CF3F3Cy-Y-CF3F" CF3F3Cy-Y-CF3
F" CF3
F3Cy-Y-CF3
F" CF3
F3Cy-Y-CF3
Конформация 30° ТВ структурно и электронно очень близка к КП, а конформация 0° ТВ — к структуре ТБП. Таким образом, кажется вполне правомерным представить, что реальная изомеризация (16) в (17) (схема 5) протекает через частицы, имеющие структуру, промежуточную между указанными граничными структурами, особенно ввиду того, что исходное соединение будет почти несомненно пскажепной ТБП (или 0° ТВ).
Основным отличием между конформацией 0° ТВ и ТБП является то, что угол между связями внутри трио лигандов составляет 90°, тогда как в ТБП он равен 120°. Следовательно, напряжение цикла в спирофосфоранах не должно было бы возрастать при переходе от ТБП (16) к конформации 0° ТВ (18). Взаимо-
таким образом,таким образом,превращение спирофосфоранов протекало бы,
таким образом,
таким образом,
псевдовращение Берри
30е30еВВ(19)ТБП(19)ТБП55турникетное вращениетурникетное вращение30*30*
30е
30е
В
В
(19)ТБП
(19)ТБП
5
5
турникетное вращение
турникетное вращение
30*
30*
через барьер 0。ТВ, а не через промежуточную ТБП (19), в кот» рой напряжение цикла возрастало бы.
Однако нреврачюния типа (16)f (17) с участием спироф0сф0. панов в действительности имеют заметные энергетические барьер^ Обусловленные в том числе и увеличением напряжения цикла (см. разд. Ю.4.3). Определение энергетического барьера отдельно от вклада напряжения цикла является трудной задачей. Важную роль могут играть пространственные факторы, поскольку отклони нне на угол 9°, испытываемое парой лигандов, приближает их друг к другу. Наблюдаемые энергетические барьеры порядка 40—80 кДж/моль, однако, слишком высоки, чтобы их можно 6wio объяснить только этим стерическим взаимодействием.
В дальнейшем, для простоты, процессы пермутационпой изомеризации будут формально обсуждаться в терминах механизма Берри.
Для фосфоранов с пятью различными лигандами возможны три первоначальных псевдовращения, включающие три возможные комбинации пар экваториальных лигандов и приводящие к трем новым изомерам. Псевдовращение этих изомеров дает шесть новых изомеров, которые также могут участвовать в псевдовращении; этот последовательный процесс приводит в итоге к образованию 20 изомерных фосфоранов, составляющих десять энантиомерных пар и связанных между собой 30 путями псевдовращения. С целью облегчения анализа возможных путей псевдовращения, ведущих к конкретному фосфорану, предложен ряд топологических представлений [3], большая часть которых основана на 20-вершинном графе Балабана, В качестве иллюстрации таких представлений можно использовать граф Дезарга——Леви (20), предложенный Мне л оу [18].
Вершины графа соответствуют 20 возможным изомерам, а реб- ра —30 псевдовращепиям. Изомеры обозначают но апикальным лигандам, а хиральность каждого изомера указывают по возрастающему порядку числовых индексов экваториальных лигандов： еелн смотреть от апикального лиганда с наименьшим числовым индексом, и если числовые индексы возрастают по часовой стрелке, то получается изомер с чертой, если против часовой стрелки — без черты. Так, изомер 14 и его энантиомер 14 представ- ляют собой два возможных изомера, в которых лиганды 1 п 4 находятся в апикальных положениях.
Ila ряссмотрсппя графа можно сделать следующие важные вы- н、[)' В случае пеограиичеппого процесса псевдовратепия для 1^ г1пмоп ревращения эиаптномеров, расположенных симметрично относительно центра симметрии графа, требуется пять последовательных псевдовращеннн. 2) Если для какого-либо лиганда am калыюс положение является запрещенным, то взапмопрсвращать- ся могут лишь пзолироваипыс пары изомеров, и, таким образом. Рацемизация фосфораиов происходить не может. 3) Для цикличе- \kiix фосфоранов, в которых цикл обозначается ппдсксамп I и 2, граф (20) превращается в «гексаастераповьпЬ граф (21)，посколъ- ку цзомеры, имеющие оба циклических атома в апикальных положениях. исключаются. «Звездные тсики》предс.тавляют изомеры, в которых цикл находится в положении ее.
В случае малых циклов полобные фосфораны должны обладать высокой энергией, и при пх исключении из рассмотрения граф вырождается в два несвязанных между собой цикла псевдо- вращения. Следовательно, рацемизация у фосфора в циклических фосфоранах (в рамках механизма ПВБ) может протекать только через промежуточные структуры с циклом в диэкваториалыюм пачоженни.
ЛПИКОФИЛЬНОСТЬ И НАПРЯЖЕНИЕ ЦИКЛА [3. 19]
Для понимания роли первоначально образующихся ТБП и дальнейшей нзомерпзацни этих интермедиатов в процессе нуклеофильного замещения у атома фосфора необходимо иметь возможность оценивать отноептельную стабильность различных, способных образовываться ТБП. Разница в энергии между двумя изомерными ТБП может быть рассчитана на основании изменения относительной способности лиганда занимать апикальное положение (апикофпльность) и изменения напряжения цикла в том случае, когда малый цикл перемещается из апикально-экваториального (иг) в диэкваториальное (ее) положение,
Апикофнльность лиганда зависит от р——J；1-взаимодействия, л—а-взапмодействпя, поляризуемости, пространственных факторов, а также от электроотрицательности (см. разд. 10.4.1). Атгкофпль- ность всегда вычисляется по отношению к другому лиганду, поскольку при перемещении одного лиганда из экваториального положения в апикальное, другой лиганд вынужден переме- таться в обратном направленпп. Таким образом, разница в энер- 门 1ях между ТБП (22) и (23) (схема 6) является мерой различия в апикофильности лигандов X и Y.
(2S)(2S)⑹⑹
(2S)
(2S)
⑹
⑹
Наиболее богатым источником информации об относи апнкофпльностп является динамическая спектроскопи ‘‘嘴"о* стабильные фосфорапов, данные которой интерпретируютр1 ки зрения изомеризации, включающей взаимный ^обм^ С Т°4' апикальных заместителей на любые экваториальные т^' "вух объектом подобных исследований является аддукт 「。”尸；^ ИПичным
тплатпла. В том случае, если лиганд = /滥窯;「吃唸 чем В, наиболее стабильной конфигурацией будет (24) pfKo^HJieH, в окружении обеих CF3-rpynn, фиксируемые с помощью Зр1енения скопнн ЯМР 呼 при различных температурах, 0сушРетпТКТро' через промежуточные топомеры (25)н (26) (схема 7) обп ЛЯЮТСя высокой энергией. При фиксированной группе В ；неп аДаЮЩИе процесса изменяется симбатно с изменением апикоАип^п^ 乎^。 отношению к В. Свободная энергия активации б^етПо
тпла
тпла
разницу в апикофильности А н вероятно, порядка 15 кДж/моль.разницу в апикофильности А н вероятно, порядка 15 кДж/моль.ВВна ^значительную велХну"
разницу в апикофильности А н вероятно, порядка 15 кДж/моль.
разницу в апикофильности А н вероятно, порядка 15 кДж/моль.
В
В
；вьгсок, ка^Ив е(^лучярбгРЬер РеоРга™зации лигандов доста- цикп У^НОвления РавноЛг^М!ТрИчеСких изомеров (27) и (28厶 “оп》кен занимать псп；"" МеждУ которыми четырехчленный
26.жение ее, для получения аналогичных
ьтатов Могут быть использованы общепринятые кинетические МСТОЛЬ! псслсдовзнпя.
К ннтерпретапвп данных динамического ЯМР следует подхо- с осторожностью. В некоторых случаях несомненно имеет ^сто диссоциация на ионные пары, в других случаях эту возможность также нельзя исключить полностью. Кроме тог。，в присутствии незначительных количеств нуклеофильных примесей мо- ■ т бнть получены неожиданно низкие значения энергетических барьеров. Данные многих ранних работ, касающихся фторфосфо- ^ов бь1лИ подвергнуты сомнению в свете наблюдений Доака Wi который показал, что контролируемый методом ЯМР обмен ф^ора в дпфенилтрифторфосфоранс в тефлоновых ампулах проте- Пает внутримолекулярно, однако в ампулах из стекла пирекс эта реакция в действительности межмолекулярная.
ORORMeV пзо-Рг<Ви-трегMeV пзо-Рг<Ви-трег
OR
OR
MeV пзо-Рг<Ви-трег
MeV пзо-Рг<Ви-трег
FНR2N Me«C=CvPh
"ип~| I Iп
8060 I 4020г
CN°
COR SPh
Рис. 10.4.1. Шкала относительной апикофильности (в кДж/моль).
Накопленные данные позволяют построить шкалу апнкофнль- ностн различных лигандов по отношению к фенильной группе (рис. 10.4.1). Относительные апикофильности в некоторой степени изменяются в зависимости от конкретной системы, используемой для их измерения. Это не является неожиданным, так как индуктивное и мезомерное взаимодействие между данным лигандом и фосфором изменяется в зависимости от природы других лигандов. '
Данные динамического ЯМР стабильных фосфоранов позволяют также определить значения энергий^ необходимых для перемещения цикла из более стабильного положения ае в положе- нне ее. Триплет, например, для вычисления энергии перехода ае-^ее для пятичленного цикла использовал сппрофосфоран (29). Исследовался ЯМР заместителей в цикле, остающемся в положении а& В этом случае считали, что обладающая высокой энергией ТБП (30) с пятичленпым циклом в положении ее эквивалентна переходному состоянию межну (29) п (31) (схема 8). "рн перемещении цикла из положения ае в положение се другая группа из экваториальной должна стать апикальной. Общая энср- 「ня будет, таким образом, складываться нз члена, отражающего увеличение напряжения никла при переходе ае -> ее, и члена,
учитывающего изменение щцхся экваториальным пучитывающего изменение щцхся экваториальным п（29）（29）
учитывающего изменение щцхся экваториальным п
учитывающего изменение щцхся экваториальным п
（29）
（29）
В апикофильности атомов, обмениваюапикальным положениями.'
△Е(зз-32)= S + АЛ + R，+ /?y△Е(зз-32)= S + АЛ + R，+ /?yНеобходимо рассмотреть еще один фактор； относительную ориентацию неподеленных пар электронов у гетероатомов. Например, при перемещении цикла в (32) из' положения ае в положение ее неподелеиная пара электронов экваториального атома X переходит от выгодной ориентации в экваториальной плоскости в плоскость апикальных лигандов. Неподеленная пара электронов атома Y также занимает невыгодное положение. Следовательно, общая разница в энергиях (АЕ) между (32) и (33) будет складываться нз напряжения цикла (S), обычной разницы в апико- фнлыюсти лигандов R и Y, измеренной в ациклической системе (ДД), энергии, необходимой для перемещений неподеленной пары электронов атома X из экваториальной в апикальную плоскость (У), и дополнительного члена, учитывающего вращение неподеленной пары электронов атома Y из экваториальной плоскости в апикальную (*) (уравнение 9).
△Е(зз-32)= S + АЛ + R，+ /?y
△Е(зз-32)= S + АЛ + R，+ /?y
⑼
С учетом всех этих факторов можно рассчитать для различных типов малых циклов энергию, необходимую для перемещения их дизкватдрнальное положение, Некото])ые из этих данных прнве- Дены в табл. 10,4.1.
исн¥"Г"Н"е “ространственннх факторов на псевдовращение нзу- С"нтаетс*，ито апикальное положение пространствен сагспнп： затруднено, поскольку здесь имеются три блнжаишп* :а嘴стител*, тог口а как в экваториальном положении r 7а/ ；：「"℃т°”нн°е увеличение барьера псевдоврашеиня 付丿 гл^То'^ рРУпп R и R】 от метила до 切^句丁叱肾 У с Росюм пространственных затруднении в аппкальн • 28
Таб ища 10.4.L Энергия перехода цикла из положения7е в положение ее в стабильных фоефорапах
фосфораныфосфораны△ G*, кМ，моль△ G*, кМ，моль38385959707084849292122122
фосфораны
фосфораны
△ G*, кМ，моль
△ G*, кМ，моль
38
38
59
59
70
70
84
84
92
92
122
122
положении, так как увеличивается объем остающейся в эквато риальном положении алкильной группы [19].
Псевдовращенпе пента- и тетр а алкоксифосфора нов обычно про Хчит очень быстро, поэтому вид спектра ЯМР этих Хлиненпй не зависит от температуры. Одиако в случае метилтет. оамсГг.б-дчметилфеиокс.Офосфорапа вид спектра в интервале температур от комнатной до —65 С зависит от температуры； за- медленпе ПВБ в этом случае было приписано большим пространственным затруднениям [21].
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРАНОВ [3]
Обычно фосфораны синтезируют из соединений фосфора(Ш) с помощью реакций присоединения.
Реакции с источниками галогена
Р F з + F 2 —► Р F § R3P + M0F6 ―> r3pf2 R3P + F2c——N ―> R3PF2Р F з + F 2 —► Р F § R3P + M0F6 ―> r3pf2 R3P + F2c——N ―> R3PF2PhCOPMe2 + XeF2 —> PhCOPF2MesPhCOPMe2 + XeF2 —> PhCOPF2MesОдин из самых обширных классов соединений пентакоорди- нированного фосфора составляют фторфосфораны. Обычно их получают взаимодействием соединений фосфора (III) с фтором или гексафторидом молибдена; используют также менее распространенные источники фтора, например дифтордиазирин, тетрафтор- гидразин, трифторметилпероксид и дифторид ксенона (уравнения 11-16) [22].
Р F з + F 2 —► Р F § R3P + M0F6 ―> r3pf2 R3P + F2c——N ―> R3PF2
Р F з + F 2 —► Р F § R3P + M0F6 ―> r3pf2 R3P + F2c——N ―> R3PF2
PhCOPMe2 + XeF2 —> PhCOPF2Mes
PhCOPMe2 + XeF2 —> PhCOPF2Mes
(И) (12) (13)
(14)
(15)
(16)
Реакции с пероксидамин аналогичными системами
взаТх^М^^окснросбоРанн, например (36), были получены при Аналогиин JBHH ФОСФИТОВ с диалкил пероксида ми (уравнение 1力. амкдо 由『€3巡^ протекают с циклическими фосфитами,
некотопым фосфонитами и фосфинитами. В этой реакции (37) (упЯоЦ^ ехом использовали также циклические пероксидь
)(УР внение 18)； аналогичная реакция с 3,4-бис(трифтор^е- 30
co связями
тИЛ)ДЙТИетеном (38) приводит к спирофосфорапу р二S (уравнение 19).
~(EtO)3P + EtO—OEt —> (EtO)5P
(36)
(17)
(38)
PhSOEt + (EtO)3P —> (EtO)5P.(20)
Основным недостатком этих методов (помимо неудобств, создаваемых неустойчивостью пероксидов) является побочное образование ряда других соединений, особенно продуктов окисления исходных соединений фосфора (III). Неудобства, связанные с природой пероксидов, устраняются при использовании бензолсульфе- натов [23], которые вступают с фосфитами в необычную реакцию (уравнение 20); при этом, по-видимому, первоначально образуется смешанный фосфоран, который реагирует далее со второй молекулой алкилбензолсульфената, давая конечный продукт.
Реакции с монокарбонильными соединениями
Если карбонильное соединение подходящим образом активировано, т. е. если X (схема 21) способен стабилизировать отрицательный заряд, оно может реагировать с соединениями фосфо- ра(Ш), давая аддукты типа (39) или (40). Гексафторацетон, флуоренон и n-нитробензальдегид образуют аддукты 2: 1 типа
（39）
(RO)3P + О=СХ2 ―>•
(21)
дают аддукты типа (40), поскольку п
Простые альдепдь о ^„^юльного заряда на атоме уг- данном случаеи； межуточном продукте певнгодна. В реак-
церода в биполярном iP» _ У трцэтилфосфитом первоначально *ентафтор6еиза”ьд：?：《о)], которь爾 в дальне образуется 川者壊黑总 в 1 Д2-Диоксафосфолан [ср. (39)]. lilt^ медленно изомсрн”
Реакции с сопряженными системами
ипеменп опубликования первых работ Рамнре丈 этот под- С? Р *； для получения большого числа фосфоранов.
^Х" ScTUbi реакции соединений фосфора(Ш) с а-днкарбо- 鬻：К"\ 3РХиы также могут успешно использоваться в этих реакциях (уравиеиие 22—26). Было показано, монотиобензил ?акже реагирует по схеме циклоприсоединения [34].
+ (PhO)aPPh+ (PhO)aPPh(22)(22)(23)(23)(24)(24)+ PhP(OMe)2+ PhP(OMe)2
+ (PhO)aPPh
+ (PhO)aPPh
(22)
(22)
(23)
(23)
(24)
(24)
+ PhP(OMe)2
+ PhP(OMe)2
cootra СОеДинений 1из a用-ненаснщенннх карбо-
с①"е 1.3,2-диоигягК^，°кС^ОЛень1 менее устойчивы, чем
жается30ВаНИем 6нгю'лнрнь1х ^ОсФОлены，и склонны к ионизации 腮.замене 概黑'емпература диссоциации сни- н』ьн*е группы Тпат Ичес1<Их алкокснррунп на арильные
32РУ 叫 Трет矶^ фосфины, например, не дают
«фосфора нов рассматриваемого типа; образующиеся
стабильных ч ч 】 атно|1 температуре существуют только в aдд\,кты ё н卜" биполярной форме-
[0.4.4.5. Реакции с 1,2-диолами и 2-аминоспиртами
ФосАонпты в присутствии основании вступают в интересную _р_кцИю с пирокатехином, давая фосфораиы и водород (уравпе- 嚣р 97). Некоторые производные фосфористой кислоты также реа- с 1 2-диолами и 2-аминосппртами с образованием фосфора- содержащих связь Р—Н, например (41) и (42) (уравнения 28, 29).
/ТМе?/ТМе?НО.
/ТМе?
/ТМе?
+
HaN'
（27）（27）（28）（28）（29）（29）С^—R + ПО(СН2^ОН + С1Х(Рг-из<?)2 —У С^\ + («^-Рг)2^Н2 С1 (30) %也).
（27）
（27）
（28）
（28）
（29）
（29）
.Описан удобный метод получения спирофосфоранов взаимодействием соединений фосфора(Ш) с 1,2- или 1,3-глпколями н N-хлордиизопропиламином (уравнение 30) [25].
10.4.4.6. Реакции обмена
Ациклические алкоксифосфораны легко взаимодействуют с некоторыми диолами, например с пирокатехином; реакция протекает ступенчато и приводит к циклическим фосфоранам. Реакции этого :нпа широко используют для получения моноциклических фосфо- Ранов и спирофосфоранов (уравнения 31—33). Хорошие резуль- ；；тн достигаются, однако, лишь при использовании 1,2- или 1,3*
33332 Зак. 49；
33
33
ОО(31)(31)(32)(32)\1>(OEt)2 +\1>(OEt)2 +ОО(33(33
О
О
(31)
(31)
(32)
(32)
\1
>(OEt)2 +
\1
>(OEt)2 +
О
О
(33
(33
В реакциях обмена могут также использоваться амнноспнртн Описано взаимодействие фосфорана (43) с эфедрином, приводящее к бициклическому фосфорану (уравнение 34), причем из раствора выкристаллизовывается лишь один изомер; при 60 ℃ в растворе оба изомера находятся в равновесии [26].
АГеАГеPhPhPhPh++HNHOHNHO
АГе
АГе
Ph
Ph
Ph
Ph
+
+
HN
HO
HN
HO
（43）
(35)(35)Пентахлорид фосфора может быть превращен в пентафторцд нагреванием с пентафторпдом сурьмы (уравнение 35) и другими фторир}ющпми реагентами. Пентафторид фосфора и другие фтор- фосфораны Р^агируют с аминами, давая аминофторфосфораны L равнение 36). Шмутцлер разработал метод получения моно- и гтпниП^КП^АН1НО^ТОрФосФоРанов> основанный ^на взанмодей- о7/т°РФОСФ°Раиов С силплированнымл аминами (уравне- 『ещенне первого атома фтора протекает быстро, вто- отна；；т?т°Ра замещается медленнее и на этой стадли реакция анавливается.
(35)
(35)
РС15 + SbF5 ―> PFS + SbCI5
RPF4 + 2RNH2 ―> RPF3NHR1 + R*NH3 F-(36)
-78℃.「 MesSiNR? a (R2\)2PF3(37)
pFs+RzNSiMes ► Me3SiF + R;\PF4 -
, заметенПР
Описан интересный пример этой реавдпи, к°1n qнны〃 тетра， подвергаются четыре атома фтора [27]. Силилир ^ о^. пента- азациклододекан (циклен) гладко реагирует прн фторидом фосфора, давая фосфоран (44) (уравнени ^ в сннте
Галогенфосфораны являются исходными соедпне пСпользук^ зе алкил галогенфосфоранов. Обычно в этой реактвзаК'【。工濟
фторфосфораны； например, пептафторпд фосфора ^Р ^ а』кн"‘ ctbihi с тетраалкильнымп производными свинца °°Р 34
:.Описано получение пента алкилфосфоранов
м3и Т(46)О<которые представляют собой достаточно устойчивыереакционноспособные твердые вещества, реакцией соответствую^
щих хлорпроизводных с
тетраметилсвинцом (уравнения
[28],
R-SiMes
(CFJ3PCI2 + Me4Pb —► (СРз)зРМег(39)
(45)
(CFs)2PC1s + Me4Pb ―► (CF8)2PMe3(40)
(46)
Связанный с фосфором атом водорода в фосфоранах, содержащих связь Р—Н, является достаточно кислым и способен отщепляться при действии сильных оснований. Образующиеся анионы в соответствующих условиях могут быть проалкилированы алкил- галогенидами с сохранением фосфорановой структуры. Однако некоторые анионы, например анион, получающийся из фосфорана (47), находятся в равновесии с соединениями фосфора(III), о чем свидетельствует образование (48) при силилировании триметил- хлорсиланом (схема 41) [29].
'1°.4.4.7. Прочие методы синтеза фосфоранов
窜ндн фосфора способны протонироваться, давая фосфораны, ?im^L н^ходятся °в равновесии с соответствующими ионными м” Взаимодействие илидов с эпихлоргидрином приводит к
етабильным бициклическим фосфоранам (49), которые, как поп
гают, образуются из промежуточных илидов (уравнение 42)篇
Фосфораны типа (50) очень удобно получать реакцией фос巾 иминов с эпоксидами (уравнение 43) [31].'
Ph3P=CHR+/ОС1СН2-НС—сн2
Ph3P=NRRN
+—Ph3P(]
/。\20Ph
PhOCH2-HC—-Ън2(50)
Для генерирования нитренов (см. гл. 10.3) уже в течение длительного времени используют реакцию присоединения соединений фосфора(III) к ароматическим нитро- или нитрозопроизводным. В некоторых случаях в результате этой реакции образуются стабильные фосфораны; например, при деоксигенировании 2-нитро- ариловых простых эфиров получены оксазафосфораны (51) [32]. Возможно, что это превращение протекает через промежуточные спиродиенильные катионы (схема 44).
Значительным достижением является синтез стабильных Форанов общей формулы (52) [33] реакцией дянеопентялфосф нита с пинаконом (уравнение 45) или присоединением фено」° производным фосфора(III) (уравнение 46).
Гидроксифосфораны, которые, как полагают, являются промежуточными продуктами в реакциях нуклеофильного замещения при фосфорильном центре, являются интермедиатами в различных перегруппировках. Согласно данным ЯМР гидроксифосфораны промежуточно образуются в процессе изомеризации 3-метил- пирокатехиновых эфиров фосфиновой кислоты (53) и (54). Про- межуточныб гндрокснфосфор аны могут быть ззфиксированы с помощью дназометана (схема 47) [34].
10.4.5. РЕАКЦИИ ФОСФОРАНОВ [3, 4]10.4.5. РЕАКЦИИ ФОСФОРАНОВ [3, 4]
10.4.5. РЕАКЦИИ ФОСФОРАНОВ [3, 4]
10.4.5. РЕАКЦИИ ФОСФОРАНОВ [3, 4]
Химические свойства фосфоранов привлекают в последние го- :н большое внимание исследователей. Значительное число работ освящено исследованик» процессов реорганизации лигандов, дру? им Физическим исследованиям, а также реакциям взацмопревра-
щений фосфорянов (см. выше). В настоящем разделе основнор внимание уделено реакциям, сопровождающимся разрушением пентакоординационной структуры.
Галогенфосфораны
Большая часть фторфосфоранов чувствительна к влаге, однако все операции с ними можно проводить в стеклянной аппаратуре в сухой атмосфере. Конечными продуктами гидролиза являются со ответствующие кислоты, но могут быть выделены и промежуточные продукты (уравнение 48).
RnPFs-e + ЕО —> RnPO()F3-" —> R"P(O)(OH)3f (43)
Будучи кислотами Льюиса, фторфосфораны образуют комплексы 1 : 1 с диметилформамидом и пнрнднном; эти комплексы использовали для установления относительной акцепторной способности фторфосфоранов. Аналогичные комплексы с простыми эфирами и диалкилсульфидами применяли для получения оксониевых н сульфониевых солей, которые образуются при нагревании этих комплексов до комнатной температуры (уравнение 49).
ЗМе2Х • PF5 —> 2Ме3Х+ *PF6 + FSP=X(49)
RPF4 + (R'CO)2O ―> RP(O)F2 + 2R'COF(50)
(55)
Хлорфосфораны, а также бром- и иодфосфораны обычно чрезвычайно чувствительны к действию влаги и легко гидролизуются До соответствующих оксосоедпнений.
Хорошо известна реакция превращения спиртов в алкилгалоге- ншш под действием галогенфосфоранов; при более высоких температурах эта реакция может использоваться также для получе- арилгалогенидов из фенолов. Хороший метод синтеза ацил- фторидов заключается во взаимодействии ангидридов карбоновых кислот с тетрафторфосфоранами (55) (уравнение 50).
ОКСИФОСФОРАНЫ
Реакции этих соединений опоеделяются тенденцией к образованию прочной связи Р = О.'
皿Еентаапкоунфосфоранн легко алкилируют соединения, 嘰" кнепнн водород, например воду, спирты, енолы, карбон ■ Rпревращаясь при этом в соответствующие Ф®сФа^„
вариантов этой реакции1,2-оксафосфолен (56),
“оказано, являетсямощным этерифицируюш
2этерифицироватьпри комнатной темпера УР
?рХ^|енРи7изСНЗ°ЙНУЮ лепоту (Уравнение 51； R== 2,4,6 33
OfMeQ&G」+ RC°2HMe。*(56)OfMeQ&G」+ RC°2HMe。*(56)MeO^K、ОMeMeO^K、ОMe亢COR亢CORRCC^Ma+1(МеО)2Р^^-оОRCC^Ma+1(МеО)2Р^^-оО(51)(51)
OfMeQ&G」+ RC°2H
Me。*
(56)
OfMeQ&G」+ RC°2H
Me。*
(56)
MeO^K、
ОMe
MeO^K、
ОMe
亢COR
亢COR
RCC^Ma
+1
(МеО)2Р^^-о
О
RCC^Ma
+1
(МеО)2Р^^-о
О
(51)
(51)
Термолиз циклических оксифосфоранов также приводит к соединениям с фосфорильной группой. При термолизе рацемического фосфорана (57) образуется в основном оксид цис-бутена-2. Это свидетельствует о протекающей в процессе реакции диссоциации, приводящей к биполярному промежуточному продукту, вращение вокруг С—С-связи в котором и последующая атака с тыла с выбросом фосфата приводят к конечным продуктам (уравнение 52). Подобные реакции фрагментации могут быть использованы для получения разнообразных гетероциклических соединений нз ациклических предшественников (уравнения 53—56; промежуточные продукты не показаны).
Ме \(ОЕ1)з <HZ °(57)Ме \(ОЕ1)з <HZ °(57)Н%/。、> Ме^|- Me嗖Н^^О'Н%/。、> Ме^|- Me嗖Н^^О'₽(OEt)3₽(OEt)3"О"О/、Р(ОЕ%ЧМе/、Р(ОЕ%ЧМе>>
Ме \(ОЕ1)з <
HZ °
(57)
Ме \(ОЕ1)з <
HZ °
(57)
Н%/。、
> Ме^|
- Me嗖
Н^^О'
Н%/。、
> Ме^|
- Me嗖
Н^^О'
₽(OEt)3
₽(OEt)3
"О
"О
/、Р(ОЕ%
ЧМе
/、Р(ОЕ%
ЧМе
>
>
(52)(52)
(52)
(52)
>Не +(ЕЮ)3Р=О
Ph3P(OEt)2 + Х(СН2СН2ОН)2Ph3P(OEt)2 + Х(СН2СН2ОН)2X + Ph3P==OX + Ph3P==O(53)(53)х = сн2, ох = сн2, оPh3P(OEt)2 + H2N(CH2)5OHPh3P(OEt)2 + H2N(CH2)5OHNH + Ph3P=ONH + Ph3P=OMeMe(50)寸 PhOCH2(50)寸 PhOCH2ОО+ Ph3P=O+ Ph3P=O(54)(54)(55)(55)нетнетSSО MeР—R +О MeР—R +MeMeMe1Me1”\ /Rо”\ /Rо(56)(56)Поскольку обычно в выделении промежуточных фосфорановнеобходимости, эти реакции могут оказаться очень полезнымиПоскольку обычно в выделении промежуточных фосфорановнеобходимости, эти реакции могут оказаться очень полезнымив синтезе.в синтезе.найтинайтиОписаноОписаномногомногоприменение.применение.родственных реакций, которые также могутИз них следует отметить пиролиз аддуктародственных реакций, которые также могутИз них следует отметить пиролиз аддукта、Ме
Ph3P(OEt)2 + Х(СН2СН2ОН)2
Ph3P(OEt)2 + Х(СН2СН2ОН)2
X + Ph3P==O
X + Ph3P==O
(53)
(53)
х = сн2, о
х = сн2, о
Ph3P(OEt)2 + H2N(CH2)5OH
Ph3P(OEt)2 + H2N(CH2)5OH
NH + Ph3P=O
NH + Ph3P=O
Me
Me
(50)寸 PhOCH2
(50)寸 PhOCH2
О
О
+ Ph3P=O
+ Ph3P=O
(54)
(54)
(55)
(55)
нет
нет
S
S
О Me
Р—R +
О Me
Р—R +
Me
Me
Me1
Me1
”\ /R
о
”\ /R
о
(56)
(56)
Поскольку обычно в выделении промежуточных фосфорановнеобходимости, эти реакции могут оказаться очень полезными
Поскольку обычно в выделении промежуточных фосфорановнеобходимости, эти реакции могут оказаться очень полезными
в синтезе.
в синтезе.
найти
найти
Описано
Описано
много
много
применение.
применение.
родственных реакций, которые также могутИз них следует отметить пиролиз аддукта
родственных реакций, которые также могутИз них следует отметить пиролиз аддукта
бензила с триэтил фосфитом [(58)], из которого через промежуточ ный кетокарбен образуется дпфепилацетилен (схема 57), и ф° лиз соединения (51), протекающим путем выброса диметилфосфо ната с образованием бирадикала и последующей его циклизацией в карбазол (схема 58) [32].
ОО
jf )P(°Et)3 _(Et。)疝？ PhC-CPh 一 一 PhCwCPh (57) Ph/%/[roh
(58)О OR
PhC—CHPhPhC—CHPh
PhC—CHPh
PhC—CHPh
Широкое применение находят также реакции фосфоранов, содержащих 1,3,2-диоксафосфолеиовый цикл, с электрофильными агентами. Взаимодействие таких фосфоранов с хлористым водородом (уравнение 59) или хлорангидридами кислот приводит к Фос* фатам а-гидроксиальдегидов.
ООР(ОМе)3 + НС1Р(ОМе)3 + НС1(МеО)3РОСН2СНо1 —> (МеО)2РОСН2СНО (59)Cl' JО(МеО)3РОСН2СНо1 —> (МеО)2РОСН2СНО (59)Cl' JО
О
О
Р(ОМе)3 + НС1
Р(ОМе)3 + НС1
(МеО)3РОСН2СНо1 —> (МеО)2РОСН2СНО (59)
Cl' JО
(МеО)3РОСН2СНо1 —> (МеО)2РОСН2СНО (59)
Cl' JО
ын ・ло ) п о6ын ・ло ) п о6н3 3 рн3 3 р
ы
н ・
л
о ) п о
6
ы
н ・
л
о ) п о
6
н
3 3 р
н
3 3 р
Конденсацией с ацил изоциан атам и замещенные 1,3-оксазолины (уравнение 40
[046 СОЕДИНЕНИЯ ГЕКСЛКООРДИНИРОВЛННОГО ФОСФОРЛ
1|И(7Ю известных анионов, содержащих i(?ксакоординированный Лосфор( 1ЮСТ0Я1НЮ позрастасг (3, 4|. Несомненно, что стабиль- М)ст；，многих из них отчасти обусловлена их спирановой структу-
■； Можно, однако, предположить, чк)подобные соединения иг- раки гораздо более важную роль в качестве промежуточных продуктов, чем это считалось до сих пор.
ЮЛ.6.1. Методы получения соединений фосфора (VI)
Известно МНОГО нрммсрсн Н|)НС0СД1ШС1ШЯ (|)ТО|)ИД-И(Л1а к фтор- фосфорапам; типичные реакции приведены ниже (уравнения 61, 62).
AgF + PFr, —> РЕ： ЛИ+(61)
2RPF, + 2RlNH —> 2RPFaNR； —» RPF； RPF(NR*)2 (62)
Аннон HF£ при комнатной температуре легко присоединяется к трнфториду фосфора и (|лopcjxx^jjiiiuiM, например (59), давая соединения фосфира (VI) (урашичтя(i3, (И).
PFa + HF； Na+ —> HPFg Na+(63)
CF3PF2 + HF； Na+ ―► CF3PIIF； Na*(64)
(59)
Большая часть описанных к пастожцсму времени органических производных гексакоордшшроиаиного фосфора обладает спирановой структурой. Одним из перших примеров соединений подобного типа явился спиран (60), полученный конденсацией галогспцикло- фосфазена с иирокатсхипом (ураииспис 65). Для получения этих чрезвычайно устойчивых солей существует много способов [38], однако обычно их синтезируют взаимодействием о-фсиилсифосфи- тов с пирокатехином и присутствии трнэтиламипа (уравнение 66).
Бидептатпые литиноргапичсскис соединения, такие, как 2,2“ ЛилитпПбифсиил, легко реагируют с иеитахлоридом фосфора или ；°个""卩°*℃°'"“ 心 °" со/ью (61), дана я комплексные трнс(22* ифеиилел)фосфаты (уравнение 67). Эти соли были разделены на
оптические изомеры, которые обладают чрезвычайно высоким мо- .пекулярным вращением (也]瑞 > 10 000 ), согласующимся с их октаэдрической структурой.
(61)
Для получения ряда соединений фосфора (VI) использовали реакции замещения в фосфоранах. Спирофосфораны, имеющие подходящим образом расположенные гетероатомы, способны превращаться в анионы фосфора (VI) при действии оснований. Этим методом были получены анионы, содержащие три различных цикла, например (62) (уравнение 68) [38].
MezNHMezNH(62)(62)Me2NH2 侬)Me2NH2 侬)
MezNH
MezNH
(62)
(62)
Me2NH2 侬)
Me2NH2 侬)
При взаимодействии фосфорана (63) с L- (+) -миндальной кислотой (уравнение 69) с помощью ЯМР зафиксировано образование обоих диастереомеров (64), однако из реакционной смеси выкристаллизовывается лишь один из них. Эпимеризация фосфорного скелета этого диастереомера протекает медленно с AG'n =88 кДж/моль; это значение очень близко к энергии реорганизации лигандов в пентаоксиспирофосфоранах [39].
Ph
Свойства соединений фосфора (VI)
Химические свойства анионов гексакоординированного 黑 10T фора^ изучены недостаточно. Обычно эти соединения представ собой устойчивые твердые кристаллические вещества, не вза 1
12 3 生 S 6 Z12 3 生 S 6 Z89.10.11.1213.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.89.10.11.1213.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.25.26.27.28.
12 3 生 S 6 Z
12 3 生 S 6 Z
8
9.
10.
11.
12
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
8
9.
10.
11.
12
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
25.
26.
27.
28.
действующие с холодной водой. Ожидаемая октаэдрическая струк- ，а была подтверждена их разделением на оптические изомеры, а также данными рентгеноструктурного анализа ряда соединений. Химические сдвиги сигналов 31Р расположены в более сильных полях, чем в случае соответствующих фосфоранов； типичными являются значения от 4-100 до +200 млн -1. Комплексы с анионами
тнпа RPFg имеют очень характеристичные спектры ЯМР 19F, в которых имеется дублет дублетов экваториальных атомов фтора (“辽с・ по отношению к группе R) и дублет квинтетов аксиального атома фтора (транс- по отношению к группе R),
ЛИТЕРАТУРА
Е Ramirez, Accounts Chem. Res., 1968, 1, 168.
E Westheimer, Accounts Chem. Res., 1968, 1, 70.
丄 Emsley and C. D, Hall, *The Chemistry of Phosphorus*, Harper and Row, London, 1976.
D Hellwinkel, in 'Organic Phosphorus Compounds', ed. E M. Kosolapoff and L. Maier, Wiley-Interscience, 1973, vol. 3, pp. 185—339.
G., Newton,丄 E Collier, and R. Wolf, J. Amer, Chem. Soc., 1974, 96, 6888. 丄 4 ^Howard, D. R Russell, and S. Trippeit^ J. C. S. Chem. Comm., 1973, 856. H, Wunderlich^ D. Moot% R Schmutzler, and AL Wieber, Z. Naturforsch., 1974, 29b 32.
A. Aly, /. H、Barlow, D. R. Russell, D J. Smith, M. Swindles, and £ Trip- pe", J. C. S. Chem Comm., 1976, 449.
R. R. Holmes, J. Amer. Chem. Soc.t 1974, 96, 4143.
R. Hoffmann, J. M Howell, and E L Muetterties, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 3047.
P. Gillespie. P. Hofftnanf H. Klusacek, D, Marquarding, S. Pfohl, R Ramirez, E 4 Tsolis, and /. Ugt, Angew. Chem. Internal. Edn., 1971, 10, 687.
£ L. Muetterties, P. Meakin, and R. Hoffmann, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 5674.
丄 H. Barlow, S. A. Bone, D R. Russell, S. Trippett, and P.丄 Whittle, J. C. S. Chem. Comm., 1976, 1031.
E L. Muetterties, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 4115.
M Whitesides and H. L. Mitchell, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 5384.‘
P. Whittle, Ph. D. thesis, University of Leicester, 1974.
E Ramirez, /. Ugi, F. Lin, £ Pfohl^ P, Hoffmann, and D. Marquarding, Tetrahedron, 1974, 30, 371 и привбпешпяе там ссылки.
К. Mislow, Accounts Chem. Res., 1970, 3, 321.
S. Trippett, Phosphorus and Sulphur, 1976, 1, 89.
C G. Moreland, G. O. Doak, L. B. Littlefield, N. S Walker,丄 W. GUje, R. W. Braun, and A. H. Cowley, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 2161.
丄 Szelet S.上 Kublsen, and E H. Westheimer, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 3533.
S. Trippeti and P. J. Whittle, J. C. S. Perkin I, 1975, 1220.
L. Change D. B. Denney, D. Z. Denney, and R. J. Kazior, J. Amer. Chem. Soc., 1977, 99, 2293.
g. 4 Arbuzov, ^. 4. Polezhaeva, V. V. Smirnov, and A. A. Musina, Bull. Acad. Sci. U. S. S. R., 1975, 24, 1548; [£ А. Арбузов, H. А. Полежаева, В. В. Смир- 大叱勺4 Мусина, — Изв. АН СССР, Сер. хим., 1975, 1658].
^-幺 Bone and S. Trippett, Tetrahedron Letters, 1975, 1583.
,• gerrmrd and R. Burgarda, Phosphorus, 1975, 5, 285.
2 号 Richman, Tetrahedron Letters, 1977, 559.
(/• The and R G. Cavell. J. C. S. Chem. Comm., 1975, 716.
. Р. Savignac, В. Richard, У. Leroux, and &. Burgarda, J. Organometallic Chem.,
^Turcat^and M. Le Corre, Tetrahedron Letters, 1976, 1277.
qi' d' Adoel and M. Halstenberg, Chem. Ber., 1976, 109, 814.
32 J 1 G. Cadogan, D S. B. Grace, P К. K. Kim. and B. S. Tait, J. C. S. Per.
* kin I, 1975, 237G., ， n …°
33 5 Trippett, in 'Organophosphorus Chemstry, Hie Cnemical Society, 1977 vol. 8, chapter 2.'
34 G Kemp and S. Trippett, Tetrahedron Letters, 1976, 4381.
35'成 G Vonchen and H. M. Buck, Rec. Trav. chim., 1974, 93, 14.
36： F' Ramirez, C. D. Telefus, and V. A. Prasad, Tetrahedron, 1975, 31, 2007.
37' j. Gloede and H. Gross, Tetrahedron Letters, 1976, 917.
D. Bernard and R. Burgarda, Compt. rend., 1974, 279C, 883.
M. Koenig, A. Kla@b6, A. Munoz, and R. Wolf ： J. C. S. Perkin II, 1976, 955
ПРОИЗВОДНЫЕ ФОСФОРНОЙ кислоты
P. С. ЭДМУНДСОН (University。/ Bradford)
Настоящая глава посвящена химии соединений тетракоордини- рованного фосфора, в состав которых входит фосфорильная (Р = О) группа или ее тиоаналог； соединения, содержащие аналогичным образом связанные с фосфором селен или теллур, относительно немногочисленны. В принципе все эти типы соединений можно рассматривать как производные ортофосфорной кислоты. При последовательном замещении атомов водорода па органические радикалы образуются монозамещенные фосфаты (1; Х=О), дизамещенные фосфаты (2； Х=О) и, наконец, триэфиры фосфорной кислоты (3； Х=О). Замена ОН-группы на галоген приводит к галогенангидридам кислот, а замещение на азотсодержащую группу — к амидам. Один или несколько атомов кислорода могут замещаться на серу [например, (1—3; X=S) ] или селен [напри- мер，(1—3； X=Se)], что приводит к производным тио- или селено- фосфорных кислот. Наконец, последовательная замена ОН-групп на органические радикалы дает фосфоновые кислоты (4； Х=О), фосфиновые кислоты (5； Х==О) и третичные фосфиноксиды (фос- финсульфиды и т. д.) (6; Х = О, S).
R о-R ) X ==—оR о-R ) X ==—оXх
R о
-R ) X ==—о
R о
-R ) X ==—о
IIRO—Р—ОНRO—Р—ОН
ОНOR
⑴(2)
хXX
R—Р—ОНR—р_онR—Р—R
0H - RR
⑷(5)(6)
При поверхностном рассмотрении может показаться, что фосфорильная и карбонильная группы сходны между собой. Обе группы сильно поляризованы М—О (М = С или Р) и обладают значительным электроноакцепторным эффектом, что обусловлнва- ет высокую подвижность водорода, присоединенного к связанным с этими группами атомам. В случае фосфорильной группы, напрн- мер в производных фосфоновых или фосфиновых кислот и даже в некоторых фосфиноксидах» активация а-СН-группы особенно значительна, если она расположена между двумя фосфорильными группами или между фосфорильной и карбонильной или арильной группами. Действительно, фосфорилсодержащие соединения с метиленовой группой очень часто выступают как удобные активные метиленовые компоненты (уравнение 1) [1].
ОО CO2Et
IАс2ОI I
(EtO)2PCH2CO2Et + PhCHO ► (EtO)2P—C=CHPh⑴
Как фосфорильная, так и карбонильная группы легко обнаруживаются с помощью ИК-спектроскопии: фосфорильная группа интенсивно поглощает в области 1390—1080 c\L； точное положение полосы поглощения зависит от природы заместителей, от нх пространственного и электронного влияния [2, 3]. На этом, однако, сходство между фосфорильной и карбонильной группами кончается. Из-за различий в гибридизации карбонильного атома углерода (плоский, sp2) и фосфорильного атома фосфора (тетраэдрический, sp3) природа электронного влияния заместителей на эти группы неодинакова: в случае карбонильной группы — сочетание индукционного и мезомерного эффектов, тогда как для фосфорильной группы — только индукционный эффект. Кроме того, вследствие значительных различий в геометрии двух рассматриваемых групп, становятся очевидными различия в пространственном взаимодействии присоединенных к этим группам заместителей. Изменения относительных скоростей гидролиза карбонил- и фосфорилхлори- Дов при варьировании заместителей у обеих групп свидетельствуют о том, что пространственные и электронные эффекты оказывают неодинаковое влияние на эти реакции [4—7].
Тиофосфор ильная группа (P = S) значительно менее полярна. но более поляризуема, нежели фосфорильная группа, и характеризуется большим разнообразием интенсивности поглощения в инфракрасной области, а также большим набором частот поглоще- ннн, которые лежат обычно в области 580—850 см—. Таким обРазом, в данном случае ИК-спектроскопия оказывается менее цен- ^^ для аналитических целей, чем в случае фосфорильной группы
Хотя ранее считалось, что фосфорильная группа относительно инертна, в настоящее время установлено, что она непосредственно участвует в многочисленных химических реакциях. Так, выступая в роли донора электронов, фосфорильная группа может протони-
аспектаспектроваться по кислороду; относительная основность фосфоон п группы в ряде соединений была измерена с использованием У "°й роскошш "MP 'II и 3|Р. Фосфорплсодержащце 8”山咱^ ：炉【 зуют комплексы с солями металлов п акцепторами электронов^^ кпми, как трифгорпд бора. Таким образом, группа Р = о про：/* ет нуклеофильные свойства, и хотя более подробно этот Ля'
аспект
аспект
будет обе)'жлаться позднее, здесь можно привести два прим демонстрирующих участие фосфорильной группы в реакциях Т' торые протекают в особенно мягких условиях. Так, окисление фппа (7) перманганатом калия в кпелоп среде приводит к с*；" фосфорапу (9), вероятно, через стадию образования(|)ocd)iinoKc,j°' (8) (схема 2) |9]. В другом примере (схема 3) лрп взлим01ей ствпи пирокатехина с фосфористой кислотой в присутствии Д11Ц11К. логсксилкарбодппмпда образуется спцрофосфоран (12) с выходом около 70%. В этом случае, по-видимому, первоначальный вторич- ный фосфит (10) циклизуется в 1,3,2-бензодноксафосфолап (П)' который быстро циклизуется, давая конечный продукт [Ю].'
(1。)(11)(12)
爪 “а”"""" трех различных заместителей, прпсоедппспиы-4 册?""""°"(""" тнофосфорп.чыюй) rpj'iine, фосфор в сво
соединениях становится центром
.! —14]. Производные фосфоиовых и фосфиновых к1'(;
/ноаналор относительно легко получаются в оптически а
тПрт,^°РМе ПОсле Расщепления рацематов соответствующих к }1i основ! n'，Ie ФОсФ1111О1<сиды, например (13), обладают
натов ：；『лля непосредственного образования камф°Р^У е So，」©叫 возможем 心 pachcumenuc “а。叫寓中 пммJ сожалению, этот прием не применим •< их 4 нсульфпдам из-за их низкой основности, поэ '
чДСЛенне на антиподы возможно только при наличии в молеку- ,ie подходящей функциональной группы, как, например, в (14) '(Дэвис и Манн, 1944 г.).
CH2Ph S
Me—P=0Me—P=0Ph(13)Ph(13)Ph—P—^^>—OCHaCO2HBu
Me—P=0
Me—P=0
Ph
(13)
Ph
(13)
(14)
(15)(15)Оптически активные триэфпры фосфорной (или тиофосфорной) кислоты стали относительно доступны лишь недавно； в качестве примеров можно привести O.S-днметил-О- (нафтил-1) тиофосфат (15) (Донпиджер п Хатсон, 19G8 г.), О.З-диметпл-О-ктилдптио- фосфат (16) (Танхманп и Лам, 1969 г.); в оптически активной форме получен изопропилметилэтилфосфат (Холл и др., 1975 г.).
(15)
(15)
S
II
МеО—Р—OEtISMe
(16)
Реакции фосфорильных соединений можно разделить на три группы： 1) реакции, в которых принимает участие только фосфорильная (тиофосфорильиая) группа； 2) реакции замещения у фосфора, включающие разрыв связи фосфора с кислородом, серой, азотом пли галогеном, а также иногда разрыв фосфор-углеродной связи, как в случае третичных фосфиноксидов； 3) реакции присое* дииепиых к фосфору заместптелон, протекающие без разрыва связи заместителя с центральным атомом фосфора.
Взаимопревращение фосфорильной (Р = О) и тиофосфорплыюй (P = S) групп является характерной чертой химии всех типов соединений, рассматриваемых в даипоп главе, поэтому оно заслуживает обсуждения в рамках настоящего введения. Для превращения фосфорильных соедписиин в их тцофосфорильные аналоги исполь- зовалп пеитасульфид фосфора [15]; обратный процесс протекает под действием З-хлориербепзонной кислоты [16], дпмстплсульф- оксида в кислой среде или, что еще лучше, под действием ДМСО, содержащего 5 % пода [17]. При нспользованнн последнего реагепта третичные фосфппсульфпды и -селениды могут окисляться как с сохранением конфигурации, так п с ее инверсией, тог- Па как циклические тио- н селепофосфаты реагируют с сохрани- инем копфигурацпп； в случае других реагентов стереохимическое направление окисления также зависит от типа субстрата. Ацик- лпческпе селепофосфаты и селенофосфонаты окисляются N2O4 н』н азотной кислоroii с сохранением конфигурации [ 18]. Окпсле- нне циклических эфиров п амидов тиофосфорной кислоты и
времявремя.иосЬосфонатов 90%-空】м пероксидом водорода аннктшескнх Т1°Усохранением конфигурации, в то время как протекает с н。弋*:агАтом фосфиисульфидов и -селенидов м> окисление этим же р ие„ к°нфнгуразк [19].
время
время
жет сопровождаться in Нс ых опТически активных эфиров
В отсутствие тиофосфоиаты и аналогичные фосфорной кисло™г^дот нашли широкое применение в кач2СтВе 输 1ры фосфиновых кии Ценн. механизмов рсакщш замену модельных со^вчиши л лени10> в процессе обработки реак- ни. у атома 巾卜然胃рацемизация, что затрудняет интерпре. ционных смесен 史。區:%ов. Широкое распространен.^ иолу- ташио получаемых ^ 10ННЫХ изменении у атома фосфора чили исследования 吗旧黑 в сочетании с исследованием изме- в циклических 嚟黑温：℃тн фосфора. В результате этих работ нения оптическ。％ ак：;：；：； азлиЧНОго рода предположении, 當駕н噥喘黑Л。竺Р.кнУть*。выводы, полуценнь.0 при нзу
чении циклических систем, могут оказаться неприменимыми к ациклическим системам, и наоборот.
Далее целесообразно рассмотреть типы механизмов, предложенных для объяснения реакций замещения у фосфорильного атома фосфора； конкретные примеры реакций, протекающих по тому или иному механизму, подробно будут обсуждаться в процессе рассмотрения различных классов фосфорильных соединений.
Механизм Sn2(P), названный по аналогии с 5н2-замещсни- ем у насыщенного атома углерода, включает одновременный разрыв связи и образование новой связи в переходном состоянии, имеющем две длинные pd-связч и три более короткие $р2-связп (схема 4, а). Доказательством механизма SN2(P) служит бимолекулярная кинетика реакции в сочетании с наличием изотопных эффектов, стереохимических изменений и невозможностью выде- леннн промежуточного продукта. Этот механизм обычно характе* рен для реакций замещения в циклических и ациклических производных фосфорной, фосфоновых и фосфиновых кислот, за исключением фосфат-а и ионов, амидофосфатов и родственных соедине' ннй, содержащих свободную группировку NH.
(4
О~
Механизм присоединения — элиминирования (ЛЕ), вклю- чаюший образование истинного пентакоординационного промежу- Т^Ч11ОГО продукта, имеющего, как обычно считается, трпгонально- биппрамидальиую геометрию и возникающего за счет апикального подхода атакующего нуклеофила и отщепления замещаемой груп- пн с противоположной вершины; стереохимическим результатом эт0Г0 процесса должно быть обращение конфигурации при атоме фосфора (схема 4, б), как и в случае механизма Sn2(P). Стсрео- химпческпм результатом механизма ЛЕ, однако, может быть сохранение конфигурации или рацемизация благодаря стереотоппым изменениям, которые могут протекать и действительно протекают за время жизни промежуточного продукта [20—23]. Кроме того, сохранение конфигурации или рацемизация могут быть обусловлена различными процессами образования и распада тригоналыю- биппрамндального интермедиата, например, апикальной атакой и экваториальным отщеплением (или наоборот) или даже образованием промежуточных продуктов другой» например квадратно-пи- рамидалыюн, геометрии.
До сих пор имелись лишь косвеииые данные в пользу образования пента координационного промежуточного продукта, основанные на кинетических исследованиях пли измерении оптической активности. В настоящее время благодаря проводимым Рамнре- цом и др. исследованиям циклических эфиров — производных пирокатехина получены более прямые доказательства, основанные на идентичности продуктов, получаемых из различных исходных соеднпенни [24]. Настоящий уровень наших знаний, однако, не позволяет, по-вцдпмому, сделать выбор между механизмом Sn2(P) и механизмом, включающим образование истинного промежуточного продукта в том случае, когда скорость его распада выше скорости стереотоппого обмена.
Имеются косвенные данные, свидетельствующие, что механизм ЛЕ реализуется в реакциях расщепления фосфнноксидов в щелочной среде и реакциях гидролиза пятичленных циклических эфиров фосфорной кислоты и родственных соединений, однако отсутствие включения 18О при гидролизе ациклических фосфорилхлоридов и эфиров исключает, по-вцдимому, возможность механизма ЛЕ в этих случаях.
Механизм элиминирования——присоединения (ЕЛ) состоит в образовании неустойчивого производного «метафосфориой кис・ лоти》в двухстадпйпом процессе, включающем скоростьопрсде- ляющую стадию элиминирования и последующее быстрое присоединение (схема 5). Этот механизм, по-видимому, играет важную роль в реакциях щелочного гидролиза фосфат-анноиов и многих фосфорил амидных производных.
Меха11113M ЕА часто обозначают как 5N1 (Р) пли £1сВ, однако обозначение SN1(Р) продетавлястся меиее подходящим, поскольку ассоциируется с плоским фосфпиил-катионом (но аналогии
с процессом SnI в реакциях замещения у насыщенного атома рода) ； насколько известно, промежуточный продукт хотя ис процессом SnI в реакциях замещения у насыщенного атома рода) ； насколько известно, промежуточный продукт хотя иУгле-Угле-оIIRоIIRмедленномедленно7 7广7 7广А={RА={RN厂^ I строN厂^ I строIIIIявляетсяявляется
с процессом SnI в реакциях замещения у насыщенного атома рода) ； насколько известно, промежуточный продукт хотя и
с процессом SnI в реакциях замещения у насыщенного атома рода) ； насколько известно, промежуточный продукт хотя и
Угле-
Угле-
о
II
R
о
II
R
медленно
медленно
7 7广
7 7广
А={
R
А={
R
N厂
^ I стро
N厂
^ I стро
II
II
является
является
плоским (как и карбокатион), может в действительности быт элсктронсптральпым. Механизм, включающий участие фосфннн； катиона [для которого' символ SnI(P) может быть прнем^мнм； возможен, особенно для соединений с хорошими уходящими гру；. пами, например бензоилокси- или 2,4-дипитрофеноксигруппами однако полученные экспериментальные данные, очевидно, также хорошо объясняются с позиций механизма АЕ [25], '
Реакции замещения при фосфорильном центре подвержены влиянию общего кислотного и основного катализа, различающихся кинетическим изотопным эффектом (1 < kn/kD < 2 и ku/kD > 2, соответственно). Помимо этого часто наблюдается катализ электрофильными реагентами, например ионами металлов (за счет координации по фосфорильному атому кислорода или по уходящей группе), или нуклеофилами, как в случае катализа ароматическими аминами алкоголиза производных фосфорной кислоты [26].
ГАЛОГЕН-И АЗОТСОДЕРЖАЩИЕПРОИЗВОДНЫЕ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ [27-39]
Реакции фосфорил галогенидов со спиртами,фенолами и их тиоаналогами
Реакции фосфорпл- или тиофосфор плгалогенпдов Р(Х)、з (Х=О или S, Y=C1 пли Вг) с гидроксильными соединениями протекают как ступенчатое элиминирование галогеноводорода в процессе трех последовательных реакций Sn2(Р)-замещения (с*, ма 6) и с точки зрения стехиометрии аналогичны соответств} 1цнм реакциям галогенидов фосфора(III).
(6)S)(6)S)XX
(6)
S)
(6)
S)
С1зР=Х -U- EtOPCh 厶(EtO)2PCl 乙(ЕР)зР=Х(⑺(18)(19)
1-EtOH (X^O), или EtOH. R3N. пли NaOEt (X-S); 2-MaOEt пли EtOlI. R3N(- * '
аген-аген-Прн взаимодействии первичных спиртов с фосфор!!лх 川卜 первоначально образуются дихлорфосфаты (17; Х = В)_Ь； л^л хлортиофосфаты； X = S), затем хлорфосфаты (18;入二二ств“е хлоргиофосфаты； X = S), причем на этих стадиях ПР об* агенга для связывания выдел я ющегося галоген оводор0^ °) (пли затсльно. Третья стадия, приводящая к фосфату А
аген-
аген-
нофосфагу； X = S) значительно ускоряется в нрпсут
5Q
тов, связывающих кислоты, например пиридина, триэтил-миия нт даже неорганических оснований. Реакции с вториХ± и трет^ннми спиртами могут осложняться образованием тельных количеств алкилхлоридов или алкенов； диолы даю； ：；： 1M”*кне хлорфосфаты, очень часто в виде смеси стеремзо^епов
Реакцнн фосфорилхлорида с фенолами протекают 6о落:雷 疝енн。； в качестве катализаторов могут с успехом примЛяться сопи металлов, например КС1 нпн MgCl2) а реакция СРТИХХ рилхлоридом 却жет проводиться даже в условиях ацилировХ по Шоттену — Бауману.ния
Соответствующие бромиды получаются из Р(Х)Вгч а тЕна
ун — нз алкантиолов и тиофенолов. В случае смешанных форнлгалогенидов возможно избирательное замещение галогена поскольку хлор н бром замещаются быстрее фтора.'
Другие методы образования связифосфор( V) —галоген
Эти методы включают галогенирование вторичных фосфитов (см. разд. 10.3.2.4), триэфиров фосфористой кислоты (см. разд. 10.3.2.3), галоген производных соединений трехвалентного фосфора свободными галогенами (уравнения 7—9) или подходящими источниками положительных галогенов [40].
О
II
(ЕЮ)3Р + С12 —> (EtO)2PCl + EtCl⑺
ss
(RO)2PSH + Cl2 —> (RO)2PC1 + sci2 + HCI(8)
оо
、PC1 + B「2 —> BrCH2CH2SPBr(9)
SCl
(23)(23)
(23)
(23)
Результаты прямого хлорирования эфиров кислот фосфору (V) в некоторой степени зависят от природы конкретного эфира.
Хлорирование 2-этокси-2-тиоксо-1,3,2-бензодиоксафосфолана гол прн —90 ℃ приводит к циклическому хлорфосфату (23) 口口 методом спектроскопии ЯМР 31Р в процессе реакции заф!1кС1?^м ны два пентакоординационных промежуточных продукта-"；：； и (22) (схема 10) [41], которые, однако, не удается обнаружит при более высоких температурах. В то же время при хлорирован? шестичленных циклических тиофосфатов через стадию ф℃誥 нневнх промежуточных продуктов образуются фосфоранс^льфе' нилхлориды..
Образование связи фосфор(V) — азотреакцией фосфорил галогенидов с аминами
Такие реакции, как уже указывалось, сходны с соответствующими реакциями тригалогенидов фосфора(Ш), но скорость нх при замене неподеленной пары электронов на кислород или серу уменьшается. В зависимости от числа подвергшихся замещению атомов галогена продукты реакции подразделяют на три группы. Так, при взаимодействии фосфорил хлорида с диметиламином последовательно образуются NiN-диметиламидодихлорфосфат (24), тетраметилдиамидохлорфосфат (25) и гексаметил триамидофосфат (26) (схема 11).
ОО
Me2NHС1зР=。Me2NHС1зР=。MezNH> (Ме2МзР=О (ii)(26)MezNH> (Ме2МзР=О (ii)(26)II Me2NHII
Me2NH
С1зР=。
Me2NH
С1зР=。
MezNH
> (Ме2МзР=О (ii)
(26)
MezNH
> (Ме2МзР=О (ii)
(26)
Me2NPCl2► (MezN^PCl
(24)(25)
Реакции с участием фосфорилхлорида замедляются при проведении их в сухих растворителях; этот прием не является неоохо- димым (однако часто бывает удобным) в случае тпофосфор1кТ1Га' логенидов, хотя успешное замещение галогена в водных средах возможно даже в фосфорил хлориде (уравнение 12). В случае пеР вичных^ аминов необходим более тщательный контроль 丫&口吗 реакций, поскольку перегрев реакционных смесей может привес к образованию циклических димеров (уравнение 13).
(12)(⑶(12)(⑶ОО"
(12)
(⑶
(12)
(⑶
丨 ,+тт
ROPCI2 + RNH2 —~> ROP(O)NHQ RNH3
ОNAr
2ArNHPCl2 > 'р/
1 4 Другие методы образования связио。巾op(V) —азот
…пипют пеакции N-галогенаминов с вторнчнымп Зтн методы10 3 2.4) или триалкилфосфитами [см. разд.
(EtO)3P + (RO)2C-NC1 一(EtO)2&-N=C(OR)2 + EtCl (⑷
гут также протекать и в ? вертичных аммониевых солеи носа [42].гут также протекать и в ? вертичных аммониевых солеи носа [42].—катализаторов фазового—катализаторов фазовогоR последнее время все более широкое применение находит так В оеакция Тодда — Атертона (уравнение 15), основан- на взаимодействии вторичных фосфитов или структурно род- соединений (в том числе и гипофосфористой кислоты) с в среде полнгалогенированного растворителя, например Хахлормстана； если амин недостаточно основный, необходимо добавление эквивалентного количества триэтиламина или другого третичного амина. Хотя такие реакции традиционно проводятся в гомогенной среде, они (и другие родственные превращения) мо- двухфазных системах в присутствии чет- °[ — катализаторов фазового пере-；
гут также протекать и в ? вертичных аммониевых солеи носа [42].
гут также протекать и в ? вертичных аммониевых солеи носа [42].
—катализаторов фазового
—катализаторов фазового
ОNHa
(PhCH2O)2l)H + 2HN=CR + CC14 —>
—* (PhCH2O)2P—N—CNH2 + СНС13 + H№=C—N% Ci" (15)
Первичные и вторичные амины легко фосфорилируются пирофосфатами (см. разд. 10.5.3); этот процесс, как уже отмечалось, лежит в основе каталитического действия аминов в реакциях фосфорилирования спиртов пирофосфатами.
Свойства связи фосфор—галогенв фосфорил галогенид ах [43]
Приведенные в табл. 10.5.1 превращения иллюстрируют типы ?еакцнй замещения в моно- и дигалогенфосфорильных соедине- некоторые наиболее важные аспекты этнх реакций прокомментированы ниже.в
н1???Р мо^ельннх соединений для изучения конфигурациоп- ранее игпеНИИ в пРоцессе Реакций замещения уже обсуждался
^3°ВаНИе ациклических моделей требует измерений нения Kond)onJaBHOCTH，Т°ГДа 广^< в циклических системах изме- ЯМР <н з1пИИ У атома фосфора определяются из спектров методом ЯМР С°СТав продуктов может быть точно оценен У которых0Т ациклических галогентиофосфонатов,
Дается Робоашрп^> 6 Г1ЛОгена нуклеофилом обычно сопровож.
ращением конфигурации у атома фосфора, в случае
Таблица /0.5./. Нуклеофильное замещение галогенапри фосфорильном центре
Реагенты
Продукт реакции
RR、H
ROH, Et3N
н2о н2о, c5h5n Na*…
KF, NH4F или SbFs
KCN°
KXCN (X = O, S)
KS2COR
RSH, Et3N или C5H5N
NaO2CPh
HOOBu-трет, Et3N
(EtO)2P9)NRRi (EtO)2P(O)OR (EtO)2P(O)OH (EtO)2P(O)O(O)P(OEl)2 (EtO)2P(O)№ (EtO)2P(O)F (EtO)2P(O)CN (EtO)2P(O)NCXa (ЕЮ)2P(O)SCSOR (EtO)2P(O)SR (Et。)2P(O)OCOPh (ЕЮ)2Р(О)ООВи-трет
(EtO)2P(O)Nu + СГ
(EtO)2P(0)С1 + Nir
a Это соединение может быть получено также реакцией (EtO)2P(O)H с (SCN)2; из него в свою очередь можно получить:
(EtO)2P9)NHCXNR2 Ь^- (EtO)2P(O)NCX ^U (EtO)2P(O)NHCO2R
(x==s)]ci2
циклических фосфорил- и тиофосфорилгалогенидов стереохимические результаты реакций очень разнообразны. Из приведенных в табл. 10.5.2 данных видно, что степень конфигурационных нзме・ HeHHii зависит от природы нуклеофила. Усиление электроноакцепторных свойств нуклеофила приводит к увеличению степени ннверснн, а увеличение основности 口“口 прсНшла вьЕЗЫвает увеличение доли реакции, протекающейциклических фосфорил- и тиофосфорилгалогенидов стереохимические результаты реакций очень разнообразны. Из приведенных в табл. 10.5.2 данных видно, что степень конфигурационных нзме・ HeHHii зависит от природы нуклеофила. Усиление электроноакцепторных свойств нуклеофила приводит к увеличению степени ннверснн, а увеличение основности 口“口 прсНшла вьЕЗЫвает увеличение доли реакции, протекающей(EtO)2P9)NCC12
циклических фосфорил- и тиофосфорилгалогенидов стереохимические результаты реакций очень разнообразны. Из приведенных в табл. 10.5.2 данных видно, что степень конфигурационных нзме・ HeHHii зависит от природы нуклеофила. Усиление электроноакцепторных свойств нуклеофила приводит к увеличению степени ннверснн, а увеличение основности 口“口 прсНшла вьЕЗЫвает увеличение доли реакции, протекающей
циклических фосфорил- и тиофосфорилгалогенидов стереохимические результаты реакций очень разнообразны. Из приведенных в табл. 10.5.2 данных видно, что степень конфигурационных нзме・ HeHHii зависит от природы нуклеофила. Усиление электроноакцепторных свойств нуклеофила приводит к увеличению степени ннверснн, а увеличение основности 口“口 прсНшла вьЕЗЫвает увеличение доли реакции, протекающей
фпгурации ануклеофила
акт*口 стенденция 、…^с сохранением кон-
вместеГетеР°генных условиХ бается при проведении ре-
акции в гетерогенных условиях, когда вакции в гетерогенных условиях, когда вфактоЦетонитрила нспо力ь^；工 KGr^a в качестве растворителя
акции в гетерогенных условиях, когда в
акции в гетерогенных условиях, когда в
J являютсябензол. Другими важными
РеакЦионной смеси С00тН0Шенне реагентов и прнсут- Ние В ： может полностьюкатионов, особенно Li+,
При：；""。еннть стереохимическое направле-
РеХ^ш едсВоРтомМсПточки С^еоХ11МИч^с^ результатов 0夕 филоп ■ ^бращенне КОнф 3Р>ния двойственности механизма У субег^ада1ои^ вне鵰нмеет место в случае нук/е。" или.хор。山НХ ухо黑3吧ЮСЕ。, а также при наличии
кальноьного пРоц^саД3Щ2т\ГрУПП, И ткется результатом точном п °TMen力ення в"""апикальной атаки и
Уходя1т*°"Укте・ В случай Р °!1?ЛЬно'б1，П11Рамидальном промеру- х групп конфиптатГСЛа^ООСНОВнЬ1х нуклеофилов II ПЛОХИХ ”""兄 сохраняется, что может быть след*
『＜1052 Реакции замещения в 2-галоген-2-о^
Таблица^-диоксафосфоринанах
Направление
реакинH
Субстрат
Нуклеофил
^ ^忠决
0 s - T
8 нбп
、^調
—
NaOPh
MeCN
48
52
[68b]
Cl
NaOPh
PhH
85
15
NaOC6H4OMe-n
MeCN
57
43
Г—
NaOC6H4OMe-n
PhH
81
19
/
NaOC6H4Me-n
MeCN
50
50
NaOC6H4Br-n
MeCN
36
64
NaOCeHKCb 力
MeCN
6
94
(jH2cl
NaSPh
MeCN
93
7
Tper-BuNH2 или PhNH2
PhH
0
100
CI
NaOCeH4OMe-n
NaOCeH4Me-n
MeCN MeCN
50
60
50
40
[68a]
NaOC6H4Br-n
MeCN
76
24
ci сн
NaOCeHKO?力
MeCN
95
5
Ale
X—Cl
EtOH
ЕЮН
4
96
[69]
0力片0i
NaOEt
EtOH
56
44
Me2NH
PhH
10
90
NaSPr
PhH
8
92
X = F
MeO 1
NaOEt
EtOH
74
26
OMe
Me2NH
PhH
36
64
ствием апикальной атаки, но экваториального отщепления (или наоборот), однако более вероятной причиной являются стереотоп-
нне изменения в тригонально-бипирамидальном промежуточном продукте. В соединениях пентакоординированного фосфора, име- аш.0х тригонально-бипирамидальную геометрию, апикофильность различных входящих в состав молекулы групп несомненно раз- ЛИчна 【44, 45] ； обсуждение этого явления выходит за рамки дан- ного раздела.
^ Дифенил- и дибспзплхлорфосфаты в течение длительного вре- аг；； нспо^ьзуют в качестве эффективных фосфорилирующих тов 4"я гидрокси- и аминосоединеппй, поскольку фенильная
бензильная группы впоследствии могут быть удаленыкатализаторов (схем Р°Ге，бензильная группы впоследствии могут быть удаленыкатализаторов (схем Р°Ге，нолизом в присутствиинолизом в присутствииметаллическихметаллическихROHROHоо(PhCHgO)2PCl(PhCHgO)2PClС5H5NС5H5NоII (PhCH2O)2PORоII (PhCH2O)2PORН2, Pd,Н2, Pd,а 16).а 16).основаниеоснованиеООили 1~или 1~PhC%060RАнPhC%060RАноо(PhO)2PCl,C5H5N(PhO)2PCl,C5H5NН2, PdН2, Pdоо(PhO)2POR(PhO)2PORн2, Ptн2, PtОIIОII(16)(16)(катализатор(катализатор(HO)2POR <(HO)2POR <Адамса)Адамса)
бензильная группы впоследствии могут быть удалены
катализаторов (схем Р°Ге，
бензильная группы впоследствии могут быть удалены
катализаторов (схем Р°Ге，
нолизом в присутствии
нолизом в присутствии
металлических
металлических
ROH
ROH
о
о
(PhCHgO)2PCl
(PhCHgO)2PCl
С5H5N
С5H5N
о
II (PhCH2O)2POR
о
II (PhCH2O)2POR
Н2, Pd,
Н2, Pd,
а 16).
а 16).
основание
основание
О
О
или 1~
или 1~
PhC%060RАн
PhC%060RАн
о
о
(PhO)2PCl,C5H5N
(PhO)2PCl,C5H5N
Н2, Pd
Н2, Pd
о
о
(PhO)2POR
(PhO)2POR
н2, Pt
н2, Pt
О
II
О
II
(16)
(16)
(катализатор
(катализатор
(HO)2POR <
(HO)2POR <
Адамса)
Адамса)
Для тех же целей довольно успешно применяли амидохлир фосфаты (27) — (29). Анплиногруппа может быть удалена при действии изопентил нитрита, однако более общим методом удаления аминогруппы является мягкий ацидолиз. Пиперидиновый аналог соединения (28) реагирует со всеми типами спиртов, а его 2,6- дим ети л производное фосфорилирует только первичные спирты, причем даже в этом случае образуется только моноэфир; эго является прекрасным примером влияния пространственных препятствий в реакциях замещения галогена.
Ооо
」11/~\II г /~\ ill
(PhNH)2PCl；N—РС12 О； ；N— РВг
(27)(28)(29)
Диэтил цианофосфат и диэтил азидофосф ат оказались интересными реагентами для органического синтеза. Их использовали Для получения пептидов, причем в случае первого реагента в процессе реакции из N-защищенной аминокислоты промежуточно образуется ацилнитрил [47].
Свойства связи фосфор —азот也у^кинн
в соединениях фосфора(V). Реакции ам
_ сходных ”
Реакции амидной функции амидофосфатов ^ез разрь,' структуре соединений могут протекать с разрывом ‘ ва связи Р—N.крайней 卜画：
Взаимодействие амидофосфатов, имеющих п ^ среде ил одну свободную связь N—Н, с хлором в слабо №№〃"也°^ С Трет-6УТНЛГШ1ОХЛОРИТОМ ПРИВОДИТ К N-МОНО' * пигИЧНО, ' ампдофосфатам [например, (30; X = С1)]； а
в присутствии карбопата калия дает бромпроизвол тСЯ к Дв0* логепамндофосфаты стереоспецифпчно присоедин
NaHSOjNaHSOjм，онм，он(17)(17)c 设R24(EtO)2P-NH X (31)c 设R24(EtO)2P-NH X (31)q 3f 1r(EtO)2PNHCH2C=CCH2Cq 3f 1r(EtO)2PNHCH2C=CCH2C:х:хrW \rW \О(СН2)3ВгО(СН2)3Вг(18)(18)
NaHSOj
NaHSOj
м，он
м，он
(17)
(17)
c 设R2
4(EtO)2P-NH X (31)
c 设R2
4(EtO)2P-NH X (31)
q 3f 1r
(EtO)2PNHCH2C=CCH2C
q 3f 1r
(EtO)2PNHCH2C=CCH2C
:х
:х
rW \
rW \
О(СН2)3Вг
О(СН2)3Вг
(18)
(18)
^^гпрпод-углеродным связям в ионных или свободнорадикальном 丫需器；с образованием N-(2-галогснэтил)амидофосфатов 吗'黑宀ахинее удаление из которых диалкоксифосфиннльного (^ ；кГ'рХит Л-галогенаминам (схема 17) [49]. Аналогич- с бутадиеном протекает по схеме 1,4-присоединения „"ппиводит к амидофосфатам (32), которые Далее можно прсвра- :北 в производные пирроанна или пирролидина [50].
Rl R2
(日。)2ь以 黑言(EtO)JUx X
(30)
1.CHj=CR3CR4=CH2
2,NaHSOjtMeOH
X-Cl
Как уже отмечалось, благодаря сильному электроноакцепторному эффекту фосфорильной и, в меньшей степени, тиофосфо- рильной групп, кислотность соседней связи N——Н заметно возрастает. Соли, получаемые при обработке таких амидофосфатов гидридом натрия, этоксидом натрия или бутиллитием, в значительной мере растворимы в органических растворителях, за исключением углеводородов. Несмотря на потенциальный амбидентный характер, фосфорил амино-анионы алкилируются меж- н』н внутримолекулярно (уравнение 18) по атому азота, а не по кислороду. Метилирование аннона О,О-диэтил-Ы-метиламидотиофосфата дает наряду с ожидаемым N,N-AHMeTH^npOH3BOAHbiM О,О-днэтил^-метиламидофосфат, по-видимому, через промежуточный амбидентный амидотиофосфатный анион (уравнение 19),
nanA7K"""P°BaHHe N-замещенных О,О-днэтпламндофосфатов про- ацМ 屮”猾с последующей возможной модификацией овои СН-группы и ацидолизом связи фосфор—азот
пропин-2-иламиновпропин-2-иламиновпредставляют собой новый метод получения (схема 20) [51].
пропин-2-иламинов
пропин-2-иламинов
(Eto)2p-NHMe 空％ (Eto)2PLt+ -ЖNMe
•>(EtQ)2p—NMe2 +(EtO)2P-NHMe㈣
rnhch2c^ch
I зм HCI
Оо R
II1. NaHII II. Na/NH3
(EtO)2P-NHR 9(EtO)2P-NCH2feCH »
'2. B『CH2c三CH2. R^Br
O R
II IЗМ HCI
―> (EtO)2P—NCH2c三CR1 ► RNHCH2c三CRI(20)
Фосфорил амино-анионы могут действовать также в качестве сильных оснований и вызывать элиминирование галогеноводоро- Да в процессе обычной реакции алкилирования ал кил галогенидами.
(EtoM—Rph + PhCOCl —► [ (EtOb&Cl ] + PhCONHPh Амидофосфат-анионы реагируют с разнообразными(EtoM—Rph + PhCOCl —► [ (EtOb&Cl ] + PhCONHPh Амидофосфат-анионы реагируют с разнообразными(2D карбо- послед-(2D карбо- послед-Ацилирование натриевых солей амидофосфатов а роил хлорида^- ми или ангидридами вызывает разрыв связи Р—N; механизм этой необычной реакции пока не ясен (уравнение 21) [52].
(EtoM—Rph + PhCOCl —► [ (EtOb&Cl ] + PhCONHPh Амидофосфат-анионы реагируют с разнообразными
(EtoM—Rph + PhCOCl —► [ (EtOb&Cl ] + PhCONHPh Амидофосфат-анионы реагируют с разнообразными
(2D карбо- послед-
(2D карбо- послед-
мильными н тиокарбонильными соединениями; поведе ^^ „стВИЙ ннх в этих реакциях сходно с их повелением。при внттнга. с фосфонат-анионами в модифицированной реакци ^ карбо- Этим способом могут быть получены имины, изоциана 由0c巾орс。- диимиды (схема 22), причем, конфигурация фосфор3 屮 Держащем побочном продукте сохраняется [53, 54|.
Одним из первых примеров использования амидофосфатов в органическом синтезе является получение амидов карбоновых кислот, однако амидофосфорные кислоты (амидогидрофосфаты) ；этой реакции не применялись. Так, например, соответствующие ашмидь! легко образуются при нагревании карбоновых кислот с №^[М"-трп 巾 енилтрнамнпофосфатом (PhNH)3PO в пиридине н；н бромбензоле [55]. О-Фенилдиамидофосфат реагирует с гетероциклическими соединениями, например с хинолоном, с образованием соответствующих аминогетероаренов; реакция протекает путем присоединения нуклеофила с последующими раскрытием и замыканием цикла (схема 23) [56].
о
(23)
Значительный интерес для органического синтеза представляет гексаметилтри амидофосфат (Me2N)3PO [57]. Его используют в качестве растворителя в необычных изящных реакциях металлорганических соединений, например при карбонилировании реактивов Гриньяра монооксидом углерода, как реагент для диметил аминирования (см. схему 23) [59], а также в синтезе азотсодержащих гетероциклических соединений, особенно пиридинов и хинолинов, из бензоинов, ал кил а рил кетонов или ациламинов (см. схему 23) [59]. ГМФТА выступает также как донор NMe2- группы в реакциях нуклеофильного замещения NO2, Cl, Вг, ОН или ОМе в ароматических системах, активированных CN- или NO2-rpynnaMH [60]. В присутствии хлорида алюминия О,О-диал- кил^-алкил амидофосфаты способны алкилировать ароматические углеводороды, претерпевая при этом разрыв как связи угле- род—кислород так и связи углерод——азот [61].
Соединения, содержащие связи фосфор——азот, играют важную роль в реакциях, протекающих в живых системах, поэтому неудивительно, что для изучения процессов образования и расщепления этой связи в очень мягких условиях, а также взаимоотношений зтнх соединений в процессах биологического фосфорилирования затрачено немало усилий. О,O-Диа л кил амидофосфаты (33) в мяг- кнх щелочных условиях разрушаются с потерей одной алкильной группы и образованием (О-алкил) амидогидрофосфатов (34) (схема 24). В жестких щелочных условиях (R = Aik или Ph) или прн ионном дезалкилировании (R = CH?Ph) получаются амидо-
丄В кислой среде происходит разрыв связи
дигидрофосфаты ( b ю^я диалкилфОсфаты (36) [62].
фосфор一азот “，」
ROP—О—POR
(39)(39)О(R0)2&NHR1(33)Н2о, н+о(RO)2POH(36)О(R0)2&NHR1(33)Н2о, н+о(RO)2POH(36)он или H2/Pd (R=phCH2),H2/PI (R = Ph), Г (R = PhCH2)он или H2/Pd (R=phCH2),H2/PI (R = Ph), Г (R = PhCH2)О ropnhr1 онО ropnhr1 он(34)(34)RlNH2, ДЦКRlNH2, ДЦКОН или H2，Pd(R=PhCH2),H?/Pt (R = Ph)，Г (R=PhCWОН или H2，Pd(R=PhCH2),H?/Pt (R = Ph)，Г (R=PhCWR2OH, R3NR2OH, R3NоОROP(OH)2 R2O(RO)POH2(37)(38)оОROP(OH)2 R2O(RO)POH2(37)(38)ОII(HO)2PNHR'(35)(24)ОII(HO)2PNHR'(35)(24)
(39)
(39)
О(R0)2&NHR1
(33)
Н2о, н+
о
(RO)2POH(36)
О(R0)2&NHR1
(33)
Н2о, н+
о
(RO)2POH(36)
он или H2/Pd (R=phCH2),
H2/PI (R = Ph), Г (R = PhCH2)
он или H2/Pd (R=phCH2),
H2/PI (R = Ph), Г (R = PhCH2)
О ropnhr1 он
О ropnhr1 он
(34)
(34)
RlNH2, ДЦК
RlNH2, ДЦК
ОН или H2，Pd(R=PhCH2),
H?/Pt (R = Ph)，Г (R=PhCW
ОН или H2，Pd(R=PhCH2),
H?/Pt (R = Ph)，Г (R=PhCW
R2OH, R3N
R2OH, R3N
оО
ROP(OH)2 R2O(RO)POH2
(37)(38)
оО
ROP(OH)2 R2O(RO)POH2
(37)(38)
О
II(HO)2PNHR'
(35)
(24)
О
II(HO)2PNHR'
(35)
(24)
ДЦК = дициклогексилкарбодиимид
Стимулом к расширению использования производньпс фосфорных кислот в качестве фосфорилирующих агенто.
то обстоятельство, что имидазол проявляет заметный ка ；“ 忙 с кий эффект в реакциях алкоголиза эфиров пирофосфор т лоты (Вестхаймер, 1957 г.). Как было показано Ьедд^ь » ^^ эффект обусловлен первоначальным образованием ^'\ ^х 巾 рованного имидазола. Использование имидазола в реакш формирования можно проиллюстрировать следующим 口?，^qe. Обработка монофеннлфосфата (37； R = Ph) производи 卡^口^。. вины (40) приводит с выделением диоксида углерода ^ ；бпаз\ст лиевой соли (41), которая при действии спирта R °"£ /)
смешанную кислоту (38； R = Ph). Амидофосфаты типа \ Qg аз0. ме того способны фосфорилировать фосфорные кислоты 1V ^24)- ванием эфиров ппрофосфорной кислоты (39) (см сх ,焉)не О,О-Диалкн л амидофосфаты (33) в отличие от (34) и ^ ра3. обладают фосфорилирующей способностью, вероятно, н личной основности атомов азота.
,амидофосфатов мы находим некоторые из
(42)R=SO2Ph,(43)CO2Et, COPh(42)R=SO2Ph,(43)CO2Et, COPh（25）（25）2 ОблаВеских доказательств существования механизма ЕЛ 伽6。产 в竄х ： ьма раз1Юобразны； от включения метки 18О ^1Спопессе ацидолиза ахмидофосфорлой кислоты (42) (схе- ；а 25Мо кииет.н<и и стереохимических закономерностей.
(42)R=SO2Ph,(43)
CO2Et, COPh
(42)R=SO2Ph,(43)
CO2Et, COPh
（25）
（25）
〔bU), что является отличительной гидролиза многих соединений, О，(Me2N)2PCl(45)〔bU), что является отличительной гидролиза многих соединений, О，(Me2N)2PCl(45)Большое различие в скоростях щелочного гидролиза хлорангид- рНдОВ(44) и (45) (примерно в 107 раз) указывает на фундаментальное отличие механизмов гидролиза в этих двух случаях. Ввиду почти одинаково большой разницы в скоростях гидролиза этих двух соединений в нейтральных и щелочных условиях, механизм гидролиза (44) должен, после быстрой потери протона, коренным образом отличаться от механизма гидролиза (45), т. е. от SN2(P). Механизм, подобный представленному на схеме 26, является, та- ким образом, вполне вероятным. Как показали Джеррард и Хеймер, соединения (46) и (47) стереоспецифично гидролизуются в щелочных условиях с потерей _ОАг, хотя отношение скоростей составляет всего около Ю2. Кроме того, хотя (48) гидролизуется в нейтральной среде быстрее, чем (49) (примерно в 13 раз), в щелочной среде гидролиз (49) протекает быстрее примерно в раза, чем гидролиз (48), и сопровождается рацемиза- .цне瓦 Замена X = S на X = О в (46) и (47) увеличивает скорость гидролиза в 5-10 раз, тогда как в случае (49) отношение скоро- стен достигает 400. Имеющиеся данные указывают на образова- X関проме个точного продукта, подобного приведенному на схеме или, в общем виде, чертой механизма щелочного
〔bU), что является отличительной гидролиза многих соединений, О，
(Me2N)2PCl
(45)
〔bU), что является отличительной гидролиза многих соединений, О，
(Me2N)2PCl
(45)
(“30-PrNH)2pCl(44)(“30-PrNH)2pCl(44)(МеО)гРС1(МеО)гРС1О
(“30-PrNH)2pCl
(44)
(“30-PrNH)2pCl
(44)
(МеО)гРС1
(МеО)гРС1
NO2NO2(47) X = S, R ®= о(47) X = S, R ®= о
NO2
NO2
(47) X = S, R ®= о
(47) X = S, R ®= о
X
IIМеО—P=NR
(50),
ho"h-G^ $ho"h-G^ $
ho"h-G^ $
ho"h-G^ $
содержащих связь N—~Н [63J. Подобные интермедиаты никогда не - были выделены Другие данные об этой чрезвычайно интересной проблеме читзтель нэйдет в разд. 10.5.2.2.
Ю.5.2. ЭФИРЫ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ [27—39, 46]
Ю.5.2.1. Методы получения эфиров фосфорной кислоты
Один из наиболее важных методов образования эфирной связи —замещение галогена в фосфорилгалогенидах при алкоголизе —уже обсуждался выше. В настоящем разделе кратко рассмотрены другие, менее употребительные методы получения эфиров фосфорной н тиофосфорных кислот. Несмотря на то что орто- фосфорная кислота вызывает дегидратацию спиртов, прямая этерификация фосфорной кислоты спиртами с длинной углеродной цепочкой вполне возможна, если реакцию проводят при температуре ниже 130 ℃ Реакция спиртов с пентаоксидом фосфора не получила широкого распространения, хотя известно несколько удачных примеров этерификации этим способом, например получение из пирокатехина соединения (51), которое удобно называть о-фениленфосфорной кислотой. Пентасульфид фосфора в отличие от пентаоксида при нагревании со спиртами или《еноламн в то- луоле легко образует 0,0-диорганодитиофосфаты (уравнение 27); днолн в этих условиях ведут себя аналогично и дают циклические «дитиофосфорные кислоты».
О
(51)(51)
(51)
(51)
s
4R0H + P2s5 —> 2(RO)2PSH + H2S(2刀
°6мен между триалкилфосфатами и гидроксильными соедине- ЯМи также не имеет большого значения в синтезе, в отличие от ответствующей реакции в ряду триэфнров фосфористой кисло- не менее обмен арилокси- на алкоксигруппу возможен, того, что первая является лучшей уходящей группой, монета*；嚟'способы получения тноно- и тиолоформ эфиров и 29 中 сфорнмх кислот иллюстрируются уравнениями 2
(Е2)зР + S ―> (EtO)3P=SОС
(EtO^PCl + RSH 十 C5H5N —► (EtO)jPSR + C5H5NH СГ 网
Известны и другие методы, однако необходимо отмстить, что могут возникать осложнения из-за изомеризации тионата в тио- лят в процессе перегонки.
Ю.5.2.2. Реакции эфиров фосфорной кислоты [43, 64]
Электронодолорные свойства фосфорильной группы в эфирах фосфорной кислоты проявляются в их способности к образованию водородных связей п комплексов с солями металлов. На этих свойствах основало широкое применение фосфатов в качестве экстрагентов металлов, а также их способность легко образовывать алкокенфосфопневые соли при действии сильных алкилирующих агептов (уравнения 30, 31).
(R0)3P-0 + Et3O+ *BF4 —> (RO)3POEt 'BF4 + Et2O(30)
(RO)3P=O + PhN* "SbClo ―> (RO)3POPh 'SbCle + Nj(31)
Нуклеофильные свойства фосфорильной группы проявляются в ее способности участвовать в реакциях замещения, протекающих при нагревании смеси реагентов (уравнения 32 и 33). Используя метиловый эфир с меченной ,8О фосфорильной группой и циклический хлорфосфат, являющиеся производными циклической неопентилгликольфосфорной кислоты, Звирчак и Симпсон показали, что реакция протекает по фосфорильному (ср. уравнение 32) л эфирному (ср. уравнение 33) атомам кислорода примерло в одинаковой степени. Аналогичная реакция может идти и внутримолекулярно (уравнение 34).
_ О(ro)2I—18о—p(qr)2_ О(ro)2I—18о—p(qr)2(32)(32)X = Cl, Br, IX = Cl, Br, I
_ О
(ro)2I—18о—p(qr)2
_ О
(ro)2I—18о—p(qr)2
(32)
(32)
X = Cl, Br, I
X = Cl, Br, I
высокой поляризуемости тиофосфорильная группа не атс尸исм фосфорильная, вследствие чего реакции У серь1 (например, уравнения 35 и 36) протекают
nonoпостэточно легко. СеленопропзвоДные еще более нуклеофильны эТ0Му при взаимодействии диселенофосфатов (RO)2P(Se)SeR с ал. килгалогенидами в реакции участвуют оба атома селена.
no
no
• S.,
(EtO)2PSEt + Etl —>•【(EtO)2P(SEt)2 I ]> EtOP(SEt)2 + Etl (35)
SSEt
III
(36)(36)(RO)2PNHR' +EtI —> (RO)2P=NR>
(36)
(36)
Превращение тионо-форм в изомерные тиольные формы происходит при нагревании, электронном ударе’ протон и ровз нии пли при действии кислот Льюиса; этот процесс удобно контролировать методом спектроскопии ЯМР 31Р. Превращение О,О,О-три- метплтпофосфата в О,О,5-триметилтиофосфат в тетрахлорметане катализируется трпгалогенуксусными кислотами; период полу- превращения внутримолекулярной (по-видимому) реакции при 55 ℃ составляет примерно 6 и 80 ч в случае катализа соответственно трифтор- и трихлоруксусной кислотами. Интересно отметить, что эфиры циклических тиофосфорных кислот с аксиальной тиофосфорильной группой перегруппировываются быстрее, чем соответствующие экваториальные изомеры [65].
Тионфосфорные кислоты находятся в равновесии со своими тиольными формами (схема 37); первые термодинамически более стабильны, однако данные по энергиям связи свидетельствуют о том, что положение равновесия в значительной мере зависит от природы заместителей R и R1 [66].
R、, 产$=R、夕О吗CN?,
Ri/ \)CH%Ri/、OH Ri/、SHR，/、SCHR；
(37)
R = Ri = PhO, EtO, Ph, Et: R = Me, R1 = EtO; R2 = H, Ph
Несмотря на низкую нуклеофильность, фосфат-анионы способны взаимодействовать с алкнлгалогенндамн; более нуклеофн"1r ны, тиофосф ат-анионы реагируют активнее. Оба типа реакций представляют собой способы прямого фосфорилирования по атому углерода (уравнения 38, 39) [67].
оо
Н + НО(СН3)2ВгIICF3CO2H
(RO)2P(r NMe4> (RO)2PO(CH2)2OH
О
'II(38)
—> (НО)2РО(СН2)2ОН
R = Bu-трет
R。Et3MS RO\?CF3CO2HR1°\A0H(39)
R。/"I rq/R2s/
R n Bu*rper
В настоящее время имеется обширная информация об относи- ой легкости замещения различных групп у атома фосфора т&эФнра^ фосфорной кислоты и о стереохимическом направле- в 券aZnx реакций. Используя 5,5-Дизамешенные моноцпклическне !з2-диоксафосфоринаны [68] и бициклические 1,3,2-диоксафос- боЬннанн — производные частично метилированной а-£)-глюко- пяранозы [69], две группы исследователей показали, что в ря-
ТЙОНаТов замещение OPh на ОАг протекает в значительной степени с сохранением конфигурации у атомов фосфора, причем степень сохранения конфигурации уменьшается с возрастанием основности атакующего нуклеофила. В ряду фосфорильных про- изводных замешенне n-нитрофеноксигруппы на OPh или OEt, за- мешение SPh на OPh или SPr на OEt сопровождается практн- qeCKH полным сохранением конфигурации. В то же время расщепление связи Р—\ в 2-диметиламинопроизводных в условиях кислого этанолиза протекает с почти полной инверсией, по-видн- мому, вследствие гораздо более высокой способности к уходу протонированной диметиламиногруппы. На основании результатов многих исследований подобного типа была разработана схема синтеза хиральных ациклических эфиров тетракоординированного фосфора из циклических эфиров. На схеме 40 показано получение хиральных триалкилфосфатов и О,О,5-триалкилтиофосфатов из 1,3,2-оксазафосфоринанов, полученных в свою очередь из частично метилированного производного а-^-глюкопиранозы [70].
ОМе
Реакцнн замещения в триэфирах фосфорной кислоты проте- м Ют по одному из двух типов механизма присоединения — эли- "“рованнн (либо по пути некоторого сочетания обоих); данные з巾，"ьзУ Реапнзацнн механизма ЕА (Е1сВ) для «нормальных» в «нормальных» условиях отсутствуют. Имеется, однако, СОх “анннх, в том числе по степени включения метки ,8О и
Раненню конфигурации замещаемой группы, указывающих,
3 Зак. 497
по-видимому, на механизм ЁА в реакциях гидролиза моноалкшь фосфат-анионов (схема 41). Особенно убедительным является образование смеси монометилфосфата и фосфорной кислоты в соотношении 1 ： 1 при гидролизе других моноалкилфосфат-анионов в 50%-ном водном метаноле.
о ==р Iо
медленно
IIН2,8ОII
о=Р—он」(НО)2Р—РН
50%-ный води» МеОН
(41)
(НО)2Р—ОМе + Н3РО4
Другое подтверждение существования неустойчивого производного гипотетической метафосфорной кислоты было получено из совсем неожиданного источника. При пиролизе метилбутен-2-ил- фосфоната (52) возникает реакционноспособный промежуточный продукт, который может быть зафиксирован при действии N-ме- тиланилина или Ы,Ы-диэтиланилина (схема 42) [72] и является, очевидно, метилметафосфатом.
(52)
600 ℃
0,02с
PhNHMe
О
II/0' МеО—Р< 、NMePh
(42)
Более близкое отношение к дискуссии о реакциях замещения имеют данные об образовании при взаимодействии 3'・О~анетн/・ тимиднн-б^фосфата с 2,4,6-триизопропилбензолсульфонилхлоридом мощного фосфорилирующего агента, которому на основании спект- Ров 只МР 31Р и других данных приписана структура (53) [73].
PhNH X
X
Ph ОАГ
(54)Х=О, S
Мз предшествующего рассмотрения различных механизмов
ления связей фосфора с кислородом или азотом становит- Рас^ евИДным, что незначительные изменения в структуре су6・ ся могут вызывать заметные изменения в деталях механизма с’匕 даже полностью изменить механизм реакции. Прекрасной ил- Люстрацией этого положения служат соединения (54; X = O,S), ：отя сшн н являются производными фосфоновой кислоты. Так, :彳 X =。щелочной гидролиз (54) протекает по механизму ЕА. тогда как при X = S — по механизму АЕ [74].
Важные примеры влияния структурных изменений на меха， ннзм можно найти среди реакций циклических фосфатов. Ранее мн уже рассматривали некоторые данные, относящиеся к реакциям ]з 2-диоксафосфоринанов (шестичлсипых циклических сложных эфиров); семнчленные циклические сложные эфиры (1,3,2-диоксафосфепаны) ведут себя, очевидно, аналогично. Для обоих типов соединений механизм реакций замещения представляет собой, по- внднмому, комбинацию процессов Sn2(P) и АЕ, причем скорости этих реакций близки к скоростям реакций замещения в ациклических эфирах. В случае пятичленных циклических эфиров (1,3,2・ диоксафосфоланов), однако, ситуация совсем иная: скорости реакций замещения в них отличаются от скоростей реакций «аналогичных» ациклических соединений в 106—108 раз!
Имеющиеся рентгеностр};ктурные данные для пятичленных циклических фосфатов [75], например для метилэтиленфосфата (55), подтверждают наличие достаточного напряжения в цикле, тенденция к ослаблению которого служит причиной чрезвычайно высокой скорости гидролиза. Ослабление напряжения цикла достигается при образовании пентакоординационного переходного состояния (или промежуточного продукта), аналогичного переходному состоянию в механизме Sn2(P), в котором цикл зани-
результате, Вестхаймер и др.результате, Вестхаймер и др.мает апикально-экваториальное положение, как в (56) (схе- ма 43). Атакующий агент, в данном случае вода, подходит вдоль апикальной оси. Перемещение протона [структуры (57) и (58)] н разрыв апикальной связи между фосфором и протонированным атомом кислорода в (58) (апикальное образование связи и по- следующий апикальный разрыв) приводят к основному продукту гидролиза — ациклическому фосфату (59). В своем первоначаль- "ом виде эта гипотеза не объясняла протекания столь же быст- ?ой конкурирующей реакции гидролиза экзоциклической эфирной ^язн, приводящей к минорному, циклическому продукту (62). Основываясь на этом ключевом"~
результате, Вестхаймер и др.
результате, Вестхаймер и др.
пептакоординационном интер-пептакоординационном интер-[22] предположили протекание в _
пептакоординационном интер-
пептакоординационном интер-
медиате последовательной реорганизации лигандов, известной как псевдовращепие, и представленной в данном случае последова- :?ьностью (57) -> (60) -> (61) -> (62), которая позволяет рас- атривать экзоциклический гидролиз также с точки зрения апи- нияЬ1?Ч7\ отнесения. Другая последовательность псевдовраще-
Гт (64), помогает объяснить легко протекающую Реакцию обмена с Н2 18Q.」
о оме（55）
О О—g-”wo
МеО ОН
（во）
но
（57）
+ОН9ОМе
（Вб）
о
（伊“Ар ― О
Me?飞 н
Н （61）
Q—р^о
ОНРме
（58）
（43）
（64）
О р—о 八н （62）30% */^（МеО）3Ро^М06
0=^開0
ОнЬме
（59） 70%
^（меоЬро n 2-106
К -А
飞Me
（65）
ясня^^и^олиз ^т^Д（^аТ1ЛЬН°СТЬ РеоРганизаЧии лигандов объ- стн эндоциклического ^^иза 齒ОТНОШ®НИЯ СК°Р0' 躋黑鳴 к『。да%（С S黑р°；т产℃тн обмена экзо- составляют соответственно Ю8 и
ся ?аСк5ытиеВеШ'° ВОЗМОЖНЫМ направлением 5 раскрытие цикла.
驚схеме 43 были сделаны
Го комплекса " образованию тригонально-бипирамидально- натель^й aTo^™H^n：nC51 К сле^юЩеМу: более ^ектроотр* Цикл располагаете" Rзанимает апикальную позицию, а
Допущения нахппя В апикалько-экваториальном положении. Эти Детальномнекоторое подтверждение при
гнчннх соединений [2；上2將丁浦ентаокенфосфорннанов " анаЛ°" ЭТИЛадфо（^）тп1Хп^пНЦеНТРаЦПЯХ НЩРОКСНД-НОНОВ гидролиз метил-
Дчиняется кинетике второго порядка по кон-
гидролиза диметил- 2 • 107; в щелочной гидролиза становит-
определенные допу-
центрации
ПОЛОЖИЛИ
НО-, для
объяснения чего Рамирец и др. [20] прсд-
участие гексакоординационного комплекса
О ОМе
но'8н
(схема 44).
Вследствие своей высокой реакционной способности фосфаты енолов (енолфосфаты) заслуживают отдельного упоминания; их активность как фосфорилирующих агентов позволяет включать их в состав некоторых коммерческих инсектицидных препаратов [76, 77]. Образование енол фосфатов из триэфиров фосфористой кис- лоты н галогенкарбонпльных соединений кратко обсуждалось в разд. Ю.3.2. Другие препаративные методы включают присоединение к ацетиленовым соединениям (уравнение 45) и фосфорилирование соединений с активированной метиленовой группой, в том числе даже таких малоактивных, как ацетальдегид, фосфо- рилгалогенидами (уравнение 46) [78]. Изомерный состав продуктов этих реакций зависит от природы соли, получающейся из активного метиленового соединения, и от ее растворимости в конкретном растворителе. Так, в реакциях О,О-диэтилхлортиофосфата использование натриевых солей и неполярных апротонных растворителей способствует образованию продуктов с (И)-конфигура- цией, тогда как при использовании тетрабутил аммониевых солей и полярных апротонных растворителей предпочтительно образуются эфиры с (£) -конфигурацией [79].
оО Et
IIHg(OAc)2II I
(RO)2POH + EtC^CH > (RO)2P—OC==CH2 (45)
ОО Ph
IIEb (I I
(MeO)2PCl + PhCOCH2COMe >- (MeO)2P—OC=CHCOMe(46
Енолфосфаты обычно устойчивы к действию воды, но гидролизуются щелочами [0,5М NaOH при 80℃ или Ва(ОН)2 при 100 ℃] с образованием дизамещенных фосфатов и карбонильных соединений. При гидролизе в мягких кислых условиях (0,1 М НС1 в 40%-ном EtOH при 85 ℃) образуются те же продукты, од- нако в более жестких условиях (HCI, 1 : 1) происходит полный распад до алкилхлорида, карбонильного соединения и фосфорной кислоты. В присутствии этоксида натрия или м-толуолсульфокис- "отн енолфосфаты выступают как фосфорилирующие агенты по отношению к спиртам (уравнение 47).
Оо
(RO)2P—ОСН=СН2 + R>OH —► (RO)2P—OR1 + [HOCH=CH2] (47)
Енолфосфаты вступают во многие обычные для ненасыщенных эфиров реакции, такие, как присоединение водорода или брома, а также замещение винильного галогена (табл. 10.5.3). '
Таблица 10.5.3. Реакции эфиров фосфорной кислоты, не сопровождаюи^иеся замещением 〃 атома фосфора
Реагенты
Продукты реакции
(EtO)2P(O)OH, CH2N2
(EtO)2P(S)SH, MeC(OEt)3
(EtO)2P(S)SH, MeCH=C(OEt)2
Me、>—Q
)P(O)OH, PhCOCl, Et3N
Me/ '—0
(EtO)2P(S)SH, MeC三CH
(EtO)2P(S)SH, CH2=CHP(O)Et2 (EtO)2P(O)OCPh=CHCI, KOCMNOz 力
Cl、 ,C1
(EtO)2P(O)OMe
(EtO)?P(S)SEt, MeCO2Et, EtOH (EtO)2p(S)SEt, MeCH2CO2Et
Me /~0
Mc>V/P(O)OCOPh
(EtO)2P(S)SCMe=CH2 (EtO)2P(S)SCH2CH2P(O)Et2 (EtO)2P(O)OCPh=CHOC6H4NO2-n
Cl
(EtO)2P(O)OCH=CH2> Cl——《》——CI
Cl
(ЕЮ)2P(O)OPh, HNO3 в Ac2O нли H2SO4
Смесь (2-, 3- и 4-нитрофеннл)- диэтилфосфатов
При действии амидов металлов в жидком аммиаке возможно элиминирование фосфорильного остатка («сдефосфорнлирование») с образованием ацетиленового соединения (уравнение 48); близкая последовательность реакций использовалась в химии стероидов для удаления карбонильного кислорода (схема 49).
Другие реакции еполфосфатов, а также насыщенных зфнров： не сопровождгнощиеся разрывом связей у атома фосфора, прнве* Дены в табл. 10.5.3. _
Процесс щелочного гидролиза фосфатов, протекающий ": средством атаки НО- по атому фосфора, можно рассматр“ват
эффективными и более слабыеэффективными и более слабые“ ппснесс анионного дезалкилирования, хотя в действительно- каК ^/.ящей группой является RO~. Анионное дезалкилирование ^еГпроходить и за сиет S、，2 3aMemeния у атома углерода в случае если алкоксильпый углерод атакует достаточно мощ- нуклеофил, как, например, при дезалкилировании бензнло- вых эфиров иодид-иоиами. В случае, более легко удаляемых алкильных групп могут оказаться ■..
эффективными и более слабые
эффективными и более слабые
нуклеофилы (уравнение аО).
（50）（50）
（50）
（50）
Мопомолскулярный ацидолиз сложных эфиров третичных и нек(ло|)1йх вторичных спиртов также идет с расщеплением связи углерод — кислород； моно-трег-бутилфосфат гидролизуется до трет-бутилового спирта и неорганического фосфата уже при pH 4. При обработке сухим НВг (октил-2)фосфаты отщепляют алкиль- ную「румму (или группы) с об{)а1нспием конфигурации при асимметрическом атоме углерода; при действии водного НВг образуется рацемический октаиол-2.
Дезалкилирование происходит также при атаке по углероду азотсодержащих нуклеофилов. Триметилфосфат экзотермично реагирует с аиплшюм, давая N.N-диметиланилин. Выла исследована способность эфиров фосфорной кислоты избирательно алкилировать атом азота [80] в гетероциклических соединениях [81]. Фосфаты я вл я ют с я более эффективными реагентами алкилирования азота, чем фосфонаты и фосфинаты. Интересно, что в случае амииоироизводшях полициклических ароматических углеводородов алкилирование может протекать также и по углероду.
Наконец, следует отметить, что дезалкилирование может быть внутримолекулярным процессом, также протекающим с предпочтительным замещением у атома углерода, а не у фосфора, в тех случаях, когда подходящим образом расположенный заместитель, содсрж；1ии1й кислород, серу или азот, атакует углерод; результа- том подобных реакций может быть распад (уравнения 51, 52) или *с только изомеризация (уравнение 53).
В wine приводилось несколько примеров реакций замены во- ；%；“"1н У атамов кислорода, серы или азота на остаток (0)(011)2 с использопапием методов, основанных на замещении хороших уходящих групи, папример галогена в фосфорил галогенн- "ах илн фосфат-аниона в пирофосфатах, а также альтернативным ；по：о6ом — путем прпсосдииения остатка ОР(О)(ОН)2 к атому лир ^°Ла，В。® зтн реакции удобно классифицировать как фосфори-
М麼Н堂М麼Н堂,0^11
М麼Н堂
М麼Н堂
^^рос6Нцн
ооPhCH2OCONHCH2CH2OP(OEt)2 |н21Ссн2ТОР(ОЕ1)2PhCH2OCONHCH2CH2OP(OEt)2 |н21Ссн2ТОР(ОЕ1)22Тасн2 32Тасн2 3A (EtO)2P《 十 он-A (EtO)2P《 十 он-oo—»(Eto)2p—SCH2CH2SEt(53)—»(Eto)2p—SCH2CH2SEt(53)Meн4ме )
о
о
PhCH2OCONHCH2CH2OP(OEt)2 |н21Ссн2ТОР(ОЕ1)2
PhCH2OCONHCH2CH2OP(OEt)2 |н21Ссн2ТОР(ОЕ1)2
2Та
сн2 3
2Та
сн2 3
A (EtO)2P《 十 он-
A (EtO)2P《 十 он-
o
o
—»(Eto)2p—SCH2CH2SEt(53)
—»(Eto)2p—SCH2CH2SEt(53)
Другой структурной особенностью, которая используется в последнее время для создания «лучших» (более реакционноспособных или более избирательных) фосфорилирующих агентов, является напряжение цикла, характерное для пятичленных циклических эфиров, например для (66), получаемого из пирокатехина, и для производного 2-аминофенола (67) (уравнения 54, 55).
О
оII /OR
旦 R0\p^°(54)
2BuC)/ 'OH
(66)
Важным достиженирм 卞
eob, например (68) 口' @厶° использование производных ендио- характерный для 以КОТОРЬ1Х сочетается фактор напряжения, ной способностью р*Е в с такнм размером цикла, с реакцион- ннх систем. Эти соединения были паю/»
Рамирсцом н сотр. для фосфорилирования двух спиртовРамирсцом н сотр. для фосфорилирования двух спиртовзоваиы
Рамирсцом н сотр. для фосфорилирования двух спиртов
Рамирсцом н сотр. для фосфорилирования двух спиртов
механизмаммеханизмамбез выделения промежуточных продуктов с помощью реакций, протекающих по различным механизмам (уравнение 56) [82].
механизмам
механизмам
(68)(68)R°\ 夕°ВОДИ. Na2c。3 R。、/°
(68)
(68)
＞f一＞ ＞、(56)
R'OZ xOCHMeCOMoRQ/、OH
(69)(69)(70)(70)При наличии в замещаемой группе электроноакцепторных заместителей нуклеофильное замещение у фосфорильного центра облегчается. Два обладающих этой особенностью реагента —— (69) н (70)—в присутствии пиридина или триэтиламииа изби- рателыю фосфорилируют первичную гидроксильную группу даже при наличии в той же молекуле вторичного гидроксила [83].
(69)
(69)
(70)
(70)
Может показаться, что соединения (69) и (70) представляют собой еще один тип фосфорилирующих агентов, однако в действительности их поведение согласуется с общей схемой (уравнение 57), данной Кларком и др. в кратком обзоре по фосфорилирующим агентам [84]. Фосфорилирование частицы Л~~ или ее сопряженной кислоты сопровождается элиминированием X=Y и освобождением Z~ (схема 57). Это представление легко применимо к хлорфосфатам, для которых Z = Cl, а X и Y отсутствуют, а также к реагентам — производным бензола типа (69) и (70)； в этом случае Z — электроноакцепторный заместитель в бензольном цикле арнлоксигруппы, изображаемой как X——Y. На стадии фосфорилирования X, Y н Z освобождаются вместе, как единое целое, которое может быть, но нс обязательно будет, ароматической системой.
…нооон
АС ~А А—Р=О + X=Y + Z~ (57)
НО’Ан
ПРОИЗВОДНЫЕ полифосфорной кислоты[27—33, 35, 39, 46, 85]
Зфнрь【 пирофосфорной кислоты представляют собой ангндрн- Ды дизамсщеипых фосфатов и могут рассматриваться как простейшие члены ряда производных полифосфорных кислот. Мето-
ды получения п свойства собственно пирофосфатов до некоторой степени характерны н для эфиров высших поли фосфорных кислот. Будучи ангидридами, пирофосфаты могут быть получены д& гидратацией подходящих производных фосфорной кислоты； на практике, однако, термическая дегидратация идет обычно с трудом, поэтому большая часть препаративных методов основана на фосфорилировании дпзамещенных фосфатов, часто осуществляемом путем химической дегидратации.
Одни из наиболее ранних методов синтеза эфиров пирофос' форной кислоты состоит во взаимодействии хлорфосфатов с серебряными солями дизамещенных фосфатов； на модификации этого метода, в котором вместо дорогих серебряиых солей используются пиридиниевые соли, основана современная методика частичного гидролиза хлорфосфатов в присутствии пиридина (см. разд. 10.5.2). Новые способы, применяемые для получения тетрафениловых и тетрабензиловых эфиров, заключаются в термолизе смешанных эфиров ——производных оксалилхлорида (уравнение 58) и во взаимодействии сероуглерода с фосфатами серебра (уравнение 59).
оГОТ
(RO)2P—ОН + С1СОСОС1 —> L(ro)2p—ocoj2 —>
о оII
—>■ СО + (RO)?»—О—P(OR)2 + CO2(58)
R = Ph, CH2Ph
ОО О
(RO)2P—OAg + CS2 —> COS + Ag2s + (RO)2P—О—P(OR)2(59)
Термическая дегидратация, по-видимому, мало пригодна для превращения дизамещенных фосфатов в эфиры пирофосфорноп кислоты, тем не менее под действием карбодиимндов [наиболее часто используется дициклогексилкарбодпнмид (ДЦК)] дегидра- тан“я протекает в очень мягких условиях (уравнение 60). Си дует отметить сходство промежуточных продуктов в последнем процессе с промежуточными продуктами, образующимися в реак- щшх фосфатов серебра с имидоилхлоридами (уравнение 61) и в реакциях фосфорных кислот с нитрилами (уравнение 62); очевидно, что все эти интермедиаты соответствуют обобщенной формуле Кларка (см. схему 57).
ОО +NHC6HUО О
(RO)2P-OH(КО)2Р-О^НС6Ни —————^ (RO)2P-O-P(OR)2
-(CeHtiNH)2CO
о 『 О NR2о о
II CICR1 II II н+о II
(RO^P-OAg ——> (RO)2P-OCR> ~—nhr> (RO)2P-O-P(OR)2(61)
оО NHО О
II cci3cn II IIн+II II
(ro)2p-oh > (ЯО)2Р-ОССС1з 二巨三血；(RO)2P-O-P(OR)2 (62)
4(RO)3P=O + Р 2О5 —► 3(RO)4P2(Эз(63)
5(RO)3P=O + 2P2O5 ―> 3(RO)5P3O5(64)
2(RO)3P=O + P2O5 —> (RO)6P4O7(65)
(RO)3P=O + P2O5 —> (3/n)(ROPO2)rt(66)
При нагревании смесей триал кил фосфатов с пентаоксидом фосфора образуются сложные смеси пиро- и полифосфатов (уравнения 63—66), состав которых зависит от соотношения реагентов. Аналогичная последовательность реакций при взаимодействии триалкилфосфатов с фосфорил хлоридами (ср. уравнения 32 и 33) приводит к смесям сходного состава. Интересно, что усовершенствованный вариант этих методов используют в промышленности для производства инсектицида (71) (уравнения 67—69).
оо о
(EtO)3P=O + (Me2N)2PCl —> (EtO)2P—О—P(NMe2)2(67)
О ООГ O-IOO
II IIIIУ II II
(EtO)2POP(NMe2)2 + 2(Me2N)2PCl --> L (Me2N)2POj2POP(OEt)2
2(Me2N)3P=o]
О О
II II3(Me2N)2POP(NMe2)2
(71)
Суммарное уравнение имеет вид:
ОО О
3(Me2N)2PCl+2(Me2N)3P=O+(EtO)3P=O ―> 3(Me2N)2P—О—P(NMe2)2+3EtCl
(71)(69)
Некоторые из приведенных выше реакций с успехом исполь- зуют для получения ангидридов тиофосфорных кислот. Опреде- ленный интерес представляет факт образования Р-тионо-изомеров [напрнмер, (72)], а не симметричных ангидридов (73), при использовании хлортиофосфатов ил и эфиров тиофосфорной кислоты (схема 70). Симметричные «тполо-аиглдрпды» получаются при взаимодействии вторичных фосфитов с сульфенилхлоридами в мяг- их Условиях (уравнение 71).
о(r2n)2p-ciо(r2n)2p-cisIL 、十 ROP NR2)2-sIL 、十 ROP NR2)2-О о*>(r2n)2p-s-p(n.r2)3-<*-(73)О о*>(r2n)2p-s-p(n.r2)3-<*-(73)o so ss 9—(R2N)2《+ROP®R2)2s 9—(R2N)2《+ROP®R2)2ClCll^(r2n)2p-o-p(nr2)2^jl^(r2n)2p-o-p(nr2)2^j（70）（70）(72)(72)ОIIОIIоIIоII(RO)2P—SCI + (RO)2P—H(RO)2P—SCI + (RO)2P—HPhH, 0℃PhH, 0℃оIIоIIОО(RO)2P—S—P(OR):(RO)2P—S—P(OR):(71)(71)
о
(r2n)2p-ci
о
(r2n)2p-ci
s
IL 、十 ROP NR2)2-
s
IL 、十 ROP NR2)2-
О о*>(r2n)2p-s-p(n.r2)3-<*-(73)
О о*>(r2n)2p-s-p(n.r2)3-<*-(73)
o s
o s
s 9
—(R2N)2《+ROP®R2)2
s 9
—(R2N)2《+ROP®R2)2
Cl
Cl
l^(r2n)2p-o-p(nr2)2^j
l^(r2n)2p-o-p(nr2)2^j
（70）
（70）
(72)
(72)
О
II
О
II
оII
оII
(RO)2P—SCI + (RO)2P—H
(RO)2P—SCI + (RO)2P—H
PhH, 0℃
PhH, 0℃
о
II
о
II
О
О
(RO)2P—S—P(OR):
(RO)2P—S—P(OR):
(71)
(71)
Важной особенностью эфиров пирофосфорной кислоты явля- ется исключительно высокая чувствительность «ангидридной» связи к нуклеофильным реагентам ——спиртам, аминам, воде, карбоновым кислотам и т. д.; вследствие этого, а также благодаря тому, что фосфат-анион является хорошей уходящей группой, пирофосфаты можно использовать в качестве фосфорилирующих агентов (уравнение 72).
ооII IIооII IIОIIОII(RO)2P—О—P(OR)2 + Nu' —> (RO)2P—Nu + (RO)2P—O'(RO)2P—О—P(OR)2 + Nu' —> (RO)2P—Nu + (RO)2P—O'(72)(72)
оо
II II
оо
II II
О
II
О
II
(RO)2P—О—P(OR)2 + Nu' —> (RO)2P—Nu + (RO)2P—O'
(RO)2P—О—P(OR)2 + Nu' —> (RO)2P—Nu + (RO)2P—O'
(72)
(72)
Важная биологическая роль ди- и трифосфатов будет обсуждаться отдельно.-
ПРОИЗВОДНЫЕ ФОСФОНОВОЙ КИСЛОТЫ[14, 28, 33, 34, 86, 87]
Химические свойства связи фосфор—кислород в эфирах фосфоновых кислот (4; X = О), связи фосфор——галоген в хлорангидри- 口ах этих кислот, связи фосфор ——азот в амидах, а также соответствующих связей в производных тиофосфоновых кислот (4; X = S) весьма близки к свойствам тех же связей в аналогичных производных фосфорной кислоты. В соответствии с этим основное внимание в данном разделе уделено образованию связи фосфор —— углерод н ее реакционной способности, а также ее влиянию на реакционную способность других связей.
Методы получения фосфоновых кислоти их производных
На практике окисление производных соответствующей кисло- ты фосфора(Ш) (т. е. фосфонистой кислоты; см. разд. 10.3.3) в производные фосфоновой или тиофосфоновой кислот (4; X = ° или S) не получило широкого распространения в синтезе, отчасти из-за малой доступности исходных соединений. Этот метод, а также метод построения связи фосфор — углерод реакцией ^ос* 76
с моталлоргаинческпми соединениями (схемас моталлоргаинческпми соединениями (схемафорилгалогепидов73) [88], которая сопровождается дальнейшими превращениями '' таким образом, лишь ограниченноефорилгалогепидов73) [88], которая сопровождается дальнейшими превращениями '' таким образом, лишь ограниченноецелевых продуктов, имеют,целевых продуктов, имеют,применение.применение.卩 R'mkXII 、(R°)n -^ГГ gi卩 R'mkXII 、(R°)n -^ГГ giR〔MgX II R*MffX—> ROPR* —> R」P=O (73) или R LIили R LtR〔MgX II R*MffX—> ROPR* —> R」P=O (73) или R LIили R LtНиже описаны три весьма общих метода построения связи фосфор—углерод в ряду соедппеппп фосфора (V); эти методы могут быть использованы для получения производных фосфиновых кислот (5) н третичных фосфнноксндов (6)・К первой группе относятся реакции прпсосдппспия подходящих соединении фосфора к соединениям, имеющим двойные или тронные углерод-углеродные связн. Ранее уже упоминались реакшш прпсосдппснпя трпэфпров фосфористой кислоты (см. разд. 10.3.2.3, уравнения 75—80) ； в этих реакциях можно использовать также вто[)пчпыс фосфиты или их тиоаналоги. За исключением высоко- актпвнроваппых кратных связей, когда не требуется присутствия катализатора (уравнение 74), присоединение к активированным связям проводится обычно в условиях основного катализа (уравнения 75 и 76) или в условиях свободнорадикальных реакции, причем в зависимости от условий проведения реакции образуются различные изомерные продукты (уравнение 77) [89].Ниже описаны три весьма общих метода построения связи фосфор—углерод в ряду соедппеппп фосфора (V); эти методы могут быть использованы для получения производных фосфиновых кислот (5) н третичных фосфнноксндов (6)・К первой группе относятся реакции прпсосдппспия подходящих соединении фосфора к соединениям, имеющим двойные или тронные углерод-углеродные связн. Ранее уже упоминались реакшш прпсосдппснпя трпэфпров фосфористой кислоты (см. разд. 10.3.2.3, уравнения 75—80) ； в этих реакциях можно использовать также вто[)пчпыс фосфиты или их тиоаналоги. За исключением высоко- актпвнроваппых кратных связей, когда не требуется присутствия катализатора (уравнение 74), присоединение к активированным связям проводится обычно в условиях основного катализа (уравнения 75 и 76) или в условиях свободнорадикальных реакции, причем в зависимости от условий проведения реакции образуются различные изомерные продукты (уравнение 77) [89].О「0 CO2EtTIIбез катализатора I || I I2(EtO)2P—Н + EtO2CfeCCO2Et > L(EtO)2P—CH— J2О「0 CO2EtTIIбез катализатора I || I I2(EtO)2P—Н + EtO2CfeCCO2Et > L(EtO)2P—CH— J2(74)(74)ооIIEto- II(MeO)2P—H + EtSCwCH >- (MeO)2P—CH=CHSEt (75)ооIIEto- II(MeO)2P—H + EtSCwCH >- (MeO)2P—CH=CHSEt (75)ООEttr (МеО)2Р—Н + EtOCsCH Ettr (МеО)2Р—Н + EtOCsCH О OEt (МеО)2Р-С=СН2О OEt (МеО)2Р-С=СН2(76)(76)О(Eto)2p—Н + МеСО2cH=СН2 —О(Eto)2p—Н + МеСО2cH=СН2 —R・R・О(EtO)2P—СН2СН2ОСОМеО(EtO)2P—СН2СН2ОСОМеEtO- >EtO- >О Me(EtO)2P—(!：НОСОМеО Me(EtO)2P—(!：НОСОМе(77)(77)
с моталлоргаинческпми соединениями (схема
с моталлоргаинческпми соединениями (схема
форилгалогепидов
73) [88], которая сопровождается дальнейшими превращениями '' таким образом, лишь ограниченное
форилгалогепидов
73) [88], которая сопровождается дальнейшими превращениями '' таким образом, лишь ограниченное
целевых продуктов, имеют,
целевых продуктов, имеют,
применение.
применение.
卩 R'mkXII 、
(R°)n -^ГГ gi
卩 R'mkXII 、
(R°)n -^ГГ gi
R〔MgX II R*MffX
—> ROPR* —> R」P=O (73) или R LIили R Lt
R〔MgX II R*MffX
—> ROPR* —> R」P=O (73) или R LIили R Lt
Ниже описаны три весьма общих метода построения связи фосфор—углерод в ряду соедппеппп фосфора (V); эти методы могут быть использованы для получения производных фосфиновых кислот (5) н третичных фосфнноксндов (6)・
К первой группе относятся реакции прпсосдппспия подходящих соединении фосфора к соединениям, имеющим двойные или тронные углерод-углеродные связн. Ранее уже упоминались реакшш прпсосдппснпя трпэфпров фосфористой кислоты (см. разд. 10.3.2.3, уравнения 75—80) ； в этих реакциях можно использовать также вто[)пчпыс фосфиты или их тиоаналоги. За исключением высоко- актпвнроваппых кратных связей, когда не требуется присутствия катализатора (уравнение 74), присоединение к активированным связям проводится обычно в условиях основного катализа (уравнения 75 и 76) или в условиях свободнорадикальных реакции, причем в зависимости от условий проведения реакции образуются различные изомерные продукты (уравнение 77) [89].
Ниже описаны три весьма общих метода построения связи фосфор—углерод в ряду соедппеппп фосфора (V); эти методы могут быть использованы для получения производных фосфиновых кислот (5) н третичных фосфнноксндов (6)・
К первой группе относятся реакции прпсосдппспия подходящих соединении фосфора к соединениям, имеющим двойные или тронные углерод-углеродные связн. Ранее уже упоминались реакшш прпсосдппснпя трпэфпров фосфористой кислоты (см. разд. 10.3.2.3, уравнения 75—80) ； в этих реакциях можно использовать также вто[)пчпыс фосфиты или их тиоаналоги. За исключением высоко- актпвнроваппых кратных связей, когда не требуется присутствия катализатора (уравнение 74), присоединение к активированным связям проводится обычно в условиях основного катализа (уравнения 75 и 76) или в условиях свободнорадикальных реакции, причем в зависимости от условий проведения реакции образуются различные изомерные продукты (уравнение 77) [89].
О「0 CO2EtT
IIбез катализатора I || I I
2(EtO)2P—Н + EtO2CfeCCO2Et > L(EtO)2P—CH— J2
О「0 CO2EtT
IIбез катализатора I || I I
2(EtO)2P—Н + EtO2CfeCCO2Et > L(EtO)2P—CH— J2
(74)
(74)
оо
IIEto- II
(MeO)2P—H + EtSCwCH >- (MeO)2P—CH=CHSEt (75)
оо
IIEto- II
(MeO)2P—H + EtSCwCH >- (MeO)2P—CH=CHSEt (75)
О
О
Ettr (МеО)2Р—Н + EtOCsCH
Ettr (МеО)2Р—Н + EtOCsCH
О OEt (МеО)2Р-С=СН2
О OEt (МеО)2Р-С=СН2
(76)
(76)
О
(Eto)2p—Н + МеСО2cH=СН2 —
О
(Eto)2p—Н + МеСО2cH=СН2 —
R・
R・
О
(EtO)2P—СН2СН2ОСОМе
О
(EtO)2P—СН2СН2ОСОМе
EtO- >
EtO- >
О Me(EtO)2P—(!：НОСОМе
О Me(EtO)2P—(!：НОСОМе
(77)
(77)
илиилиВторая группа реакций приводит к днгалогенфосфонатам "х непосредственным предшественникам； как те, так н другие 倉呼° использовать для получения разнообразных производных Фосфоновых кислот [90].
или
или
При пропускании тока кислорода через смесь циклогексана и трихлорида фосфора при комнатной температуре н нормальном давлении за счет процесса окислительного хлорфосфопирования образуется дихлорфосфонат (уравнение 78); этот малоизученный метод несомненно имеет большие возможности.
О
+ 2РС1з +。2 —» \/ 一 PCI? + РОС1з + НС1 (78)
Чаще используется, однако, реакция неорганических галогенидов фосфора с углеводородами, обычно ненасыщенными, в присутствии трихлорида алюминия. Поскольку фосфорилхлорид образует комплексы с трихлоридом алюминия, последний не является эффективным катализатором в реакциях фосфорилхлорида с алкенами; тиофосфор илхлорид таких комплексов не дает, поэтому его катализируемые хлоридом алюминия реакции с алкенами и аренами протекают удовлетворительно и приводят к дихлортиофосфонатам (уравнения 79, 80).
S
Л1С13II
CH2=CH2 + C13P=S > СН2=СНРС12(79)
А1С13 II
PhH + Cl3P=S ——+ PhPCl2(80)
Комплексы (74), образующиеся при взаимодействии алкенов с пентахлоридом фосфора, при обработке диоксидом серы или пентаоксидом фосфора превращаются в винилдихлорфосфонаты (уравнения 81, 82)； при действии других реагентов образуются винилдихлортиофосфонаты (уравнения 83, 84) [91]. При действии воды образуется свободная фосфоновая кислота (уравне* ние 85).
6РС1Б+6s
3RCH=CH2 3[RCHC1CH2PC13 _PC16]>
(74)
О
II陋
-—> 3RCH=CHPClz -j- ЗРОС1з + 6SOCI2 + ЗНС1(81)
о
2Р2О5II、
3(74)> 3RCH=CHPC12 + 7POC13 + 3HC1(82)
s
3(74) ^^* 3RCH=CHPC12 + 7PSC13 + 3HC1(83)
s
6H2sII，"、
3(74)——3RCH=CHPC12 + 3PSC13 + I5HC1(84)
О
2。II
3(74) ^^ PhCH=CHP(OH)2+ 10HC1+H3PO4(%)
лучены ниевыхлучены ниевыхсолей с трихлоридомсолей с трихлоридомпрн действии воды также кислоты.прн действии воды также кислоты.R"5©3 2r1ohR"5©3 2r1oh+ R1C1+2HC1 + [A1C13]+ R1C1+2HC1 + [A1C13]ОО(86)(86)RP(OR% + 2RC1 + 4НС1 + [A1C13]RP(OR% + 2RC1 + 4НС1 + [A1C13]「осанне по структуре комплексы (75) получаются при взанмс- \ алкилгалогеппдов с трнхлорндом фосфора в присутствии алюминия; при действии воды они также разлагаются, хлХ ^осфоновые кислоты. Гидролиз подобных комплексов мож- ДЭ остановить на стадии дихлорфосфоиатов, а при алкоголизе "黑/но получение смешанных эфирохлорангидридов (схема 86) 费 931 Производные арнлфосфоновых кислот могут быть по- ， из комплексов, образующихся при взаимодействии диазофосфора (схема 87); эти комплексы дают соответствующие фосфоновые
лучены ниевых
лучены ниевых
солей с трихлоридом
солей с трихлоридом
прн действии воды также кислоты.
прн действии воды также кислоты.
R"5©3 2r1oh
R"5©3 2r1oh
+ R1C1+2HC1 + [A1C13]
+ R1C1+2HC1 + [A1C13]
О
О
(86)
(86)
RP(OR% + 2RC1 + 4НС1 + [A1C13]
RP(OR% + 2RC1 + 4НС1 + [A1C13]
[RPC13 "AICU]—
4R1OH
(75)
О
(87)(87)Си1 +2H2。II
(87)
(87)
[ArN： X-] + PC13—> [ArPCla X~]——> ArP(OH)2 + 3HC1
X = BF% SiFg или ZnCU
В третью группу реакций, приводящих к производным фосфоновой кислоты, входят реакции изомеризации триэфиров фосфористой кислоты или их реакции с «алкилирующими агентами».
При умеренном нагревании или в присутствии BF3 триметилфосфпт изомеризуется в диметил мети лфосфонат; другие метил- фосфиты изомеризуются в присутствии анионообменных смол Даже при низких температурах. Образование диэтилэтилфосфо- ната из триэтилфосфита происходит фотохимически путем образования и рекомбинации диэтоксифосфинильного и алкильного радикалов.
Гораздо более широкое применение получила реакция триэфиров фосфористой кислоты с органическими галогенидами, открытая Михаэлисом (1847—1916 гг.) и Кене в 1898 г. и ставшая мвестной как реакция Арбузова (А. Е. Арбузов, 1877—1968 гг.). Зта очень кратко обсуждавшаяся ранее реакция протекает с образованием ионного или псптаковалентного (нлн, возможно, гнбрид- ного)промежуточного продукта и последующим его разложением, :асто очень быстрым, приводящим к желаемому продукту (схема 88). Далее можно рассмотреть некоторые другие характере черты этой реакции, особенно те, которые относятся к сфере 英 применимости и стереохимии [94].
Реакция Арбузова является высоко стереоселективной и часто стереоспецифичной. Это не следует из данных ранних работ, поскольку применявшиеся при этом вторичные алкилгалоге- Н11дЬ1 обладают пониженной реакционной способностью. Реакция 5-г^ег-бутил-2-метокси-1,3,2-диоксафосфоринана (шестичленного циклического сложного эфира) с метилиодидом (уравнение 89) приводит к метилфосфонату с сохранением циклической структуры и в значительной мере с сохранением конфигурации у атома фосфора [95]. Незамещенные или монозамещенные пятичленные циклические фосфиты (1,3,2-диоксафосфоланы) при действии алкилгалогенидов в мягких условиях реагируют преимущественно с раскрытием цикла (уравнение 90).
(R1O)3P + R2xf (^0)3/ N(r1(3)2吉一r2 f (R1O)2PR2 4- R(X(88)
L
x=c§ в弓 I
Если радикалы Ri и R2 (см. схему 88) идентичны, реакция превращается в простую изомеризацию, которую удобно проводить нагреванием фосфита в присутствии следовых количеств иоднда натрия, вызывающего слабое дезалкилирование, достаточное 〃刀я автокатализа процесса изомеризации. Реакция считается неудачной с препаративной точки зрения, если из-за одинаковой реакционной способности н летучести R】Hal и R2Hal конкурируют в реакции с фосфитом.
Некоторые малореакционноспособные ар1кчгалогениды удается ввести в реакцию Арбузова, если смесь реагентов подвергать фотолизу (уравнение 91) [96]; эта реакция высоко стереоспеци- 巾ннна, что указывает на заметную конфигурационную стабиль- *℃嘗 промежуточных фосфиранильных радикалов [97].
Палладиевые соли являются активаторами фосфитов в реак- ннах с арткпгалогенидами； аналогичное действие оказывают соли
причем роль последних заключается, вероятно, в образо- Хии комплексов (ср. уравнение 92).°
(EtO)sP + [ TT(91)
2-、COXHPh2AcoNHPh
NiX2Я
(EtO)sP + ArX -- 150?c-> [X2Ni{P(OEt)3}l —> (EtO)?PAr (92)
X = Cl, Br
в реакции Михаэлиса — Беккера (1897 г.) активированные галогениды стереоспецифично взаимодействуют с солями вторнч- ннх фосфитов (уравнение 93). Эта реакция может быть использована вместо обычной реакции Арбузова, однако ее недостатком является протекание конкурентного процесса ——катализируемого основанием элиминирования в алкил галогениде.
（93）（93）
（93）
（93）
Функционализированные производныефосфоновой кислоты
Известно много различных типов функщюнальнозамещенных фосфоновых кислот II их производных, однако ниже описаны методы пол^'чения и свойства лишь некоторых из них.
1-Оксофосфонаты, образующиеся из триэфнров фосфористой кислоты и ацилгалогенидов по реакции Арбузова, обладают свойствами типичных карбонильных соединении и при наличии ацильных групп с сильными электроноакцепторнымп свойствами расщепляются спиртами, водой или жпдкйм аммиаком. Кроме того, J-оксофосфонаты с ароматическими ацпльньитп группами пр? обработке дпазометаном дают прод)ч<ты внедрения метилсно- в°й группы — 2-оксофосфонаты, которые подобно 3-оксоалкано- атам способны к кето-енольной таутомерии (схема 94).
оО
П ArCOClIICH2N2II
(Е2)зР --_Etcl > (EtO)2P-COAr и『А (EtO)2P—СН2СОЛг
[NaBH,0(94)
оо оно он
С 口 АгСНОII II
(EtO^P—Н 一飞二> (EtO)2P—СНАг(EtO)21>—СН=С—А『
При восстановлении оксофосфонатов борогидридом натрия образуются соответствующие гидроксифосфонаты； 1-гидроксифосфонаты можно также получить взаимодействием вторичных фосфитов с альдегидами или кетонами в присутствии основных /та- лизаторов. В присутствии водной щелочи эта реакция становится обратимой, что позволило разработать способ превращения карбоновых кислот в альдегиды с тем же числом атомов углерода. Расщепление оксофосфонатов аммиаком приводит к амидам (схема 95).
оОН о
SOCI2(ЕЮ)зР IINaBH4 | II
RCO2H ^ RCOC1 > RCOP(OEt)2 > RCH—P(OEt)2
О-(EtO)2PH NH3О-(EtO)2PH NH3О■(ЕЮ)2KH Н°О■(ЕЮ)2KH Н°(95)(95)
О-(EtO)2PH NH3
О-(EtO)2PH NH3
О
■(ЕЮ)2KH Н°
О
■(ЕЮ)2KH Н°
(95)
(95)
RCHORCHORCON%
RCHO
RCHO
О NMe2II IО NMe2II IО
О NMe2
II I
О NMe2
II I
(96)(96)(EtO)2P—Н + Me2NH + Ме2СО —> (EtO)2P—СМе2
(96)
(96)
При взаимодействии вторичных фосфитов с первичными или вторичными алкил- или ариламннами в присутствии альдегидов или кетонов за счет реакции типа реакции Манниха образуются эфиры 1-аминофосфоновых кислот (уравнение 96). Фосфонаты, имеющие первичную аминогруппу, можно окислить в соответствующие нитрофосфонаты действием перманганата калия, а также в нитрозофосфопаты при использовании в качестве окислителей вольфрамата натрия и пероксида водорода.
Реакции производных фосфоновой кислоты
Фосфоновые кислоты, будучи двухосновными кислотами, образуют два ряда производных. Соединения с двумя неодинаковыми функциональными группами гораздо менее доступны, чем соединения с идентичными заместителями; однако имеются методы, сходные с методами, применяемыми в ряду производных фосфорной кислоты, которые позволяют осуществлять взаимопревращения этих производных. Подобные методы использованы при получении ациклических хиральных эфиров фосфоыовых кислот с помощью реакций раскрытия цикла в циклических фосфонатах [70, 98].
Выше уже приводились примеры некоторых реакций фос фона- тов, в которых участвуют только заместители у атома фосфора, н。сам фосфор атаке реагентом не подвергается, например обыч- нне реакции оксо, гидрокси- и аминогрупп. Другие реакции, например присоединение к ненасыщенным углерод-углеродным связям, сходны с аналогичными превращениями в ряду пронзвоП； ннх фосфорной кислоты (см. табл. 10.5.1 и 10.5.3). Очень важной особенностью фосфонатов является заметная кислотность вод。- рода у сс-углеродного атома, особенно при дополнительной акт* 82
илииливаттн его такими группами, как CN, Ph, NO2 или COR Обьабсм фосфонатов, имеющих фрагмент Р-СН, гидридом или эт^сидам натрия, реактивами Гриньяра или литийорганическими соел翼 пиями приводит к анионам, которые способны алкилироваться ацилироваться (уравнение 97) [99], а также реагировать с а片 дегидами и кетонами с образованием алкенов (см гл Ю 6) Карбанпопы, стабилизированные фосфоиатной группой по пучены при Действии водной щелочи в двухфазной системе в присутствии катализаторов фазового переноса [100].
или
или
О
ИNaH
(EtO)2P—CH2Ph ——>
О
(EtO)2P—CHPh
RCOCl
О COR
II I (EtO)2P—CHPh
(97)
Перегруппировка фосфонатов в фосфаты представляет теоретический интерес, поскольку в отличие от других реакций, для которых обычно характерно пяти- или шестичленное циклическое переходное состояние, протекает через трехчленное циклическое переходное состояние. Известна термическая перегруппировка диэфиров 1-гпдроксиал кпл фосфоновых кислот (Пуповнк, Коновалова, 1963 г.) и 1-гидроксиалкплб11С(фосфоиатов) (Фитч, Мёд- рптцер, 1962). Действительно, присоединение диэтилфосфита к карбонильной группе диэфира 1-оксофосфоиовой кислоты, ацильная группа которого обладает сильными электроноакцепторными свойствами (например, R = C3F7； схема 98), приводит непосредственно к продукту перегруппировки (76). Действие HCN на аналогичные 1-оксофосфопаты также вызывает перегруппировку з фосфаты, причем реакция катализируется кислотами (протонирование азота цианогруппы) или цианид-ионами (отрыв протона гидроксильной группы) (схема 99).
О
оОНО ГО I OP(OEt)2
О(76)О—> (U3o-P1O)2POCHC3F7CN(99)О(76)О—> (U3o-P1O)2POCHC3F7CN(99)RCOP(OEt)2 + (EtO)2P—Н —> RC—_P(OEt)2J2 —> RCH—P(OEt)2 (98)
О
(76)О
—> (U3o-P1O)2POCHC3F7
CN
(99)
О
(76)О
—> (U3o-P1O)2POCHC3F7
CN
(99)
оО он
IIhcnII I „
(изо-РгО)2Р—COC3F7 > (мзо-РгО)2Р—CC3F7
CN
1-Гидроксифосфонаты при действии сильных ℃нов ■ расщепляться или перегруппировываться в фосфаты (с ■_
8383При достаточно высокой кислотности срелм ^ос(^ - ，но при распадаться с разрывом связи фосфор—углерод, наличии в молекуле заместителей с сильными элек р ннмн свойствами (схема 101).
83
83
.、〃основаниеv 八 … Гд^г основание、И
®O)2P、+ Ph2c。；30元…А3。)2/干h2 —4~^(EtO)2POCHPh2 (100)
но \отшв
10.5.5. ПРОИЗВОДНЫЕ
ФОСФИНОВОЙ КИСЛОТЫ [33, 87, 101]
Подобно соединениям ряда фосфоновых кислот, производные фосфиновых кислот (5) можно получить прямым окислением соответствующих соединений трехвалентного фосфора; действительно, о〃нн из первых представителей производных фосфиновой кислоты были синтезированы именно этим путем (Гофман, 1872 г., Михаэлис и Грефф, 1877 г.). Мягкое окисление вторичных фосфиноксидов пероксидом водорода, бромной водой или перманганатом в кислой или щелочной среде приводит к фосфиновым кислотам, а при действии на вторичные фосфпноксиды пентахлорида фосфора образуются хлорфосфинаты, которые при помощи стандартных методов можно превратить в другие производные фосфиновой кислоты (схема 102).
ОRzP—HОRzP—HН2О2 > АсОНН2О2 > АсОНR2POHR2POHВОДН. КМГ1О4R2PC1ВОДН. КМГ1О4R2PC1
О
RzP—H
О
RzP—H
Н2О2 > АсОН
Н2О2 > АсОН
R2POH
R2POH
ВОДН. КМГ1О4
R2PC1
ВОДН. КМГ1О4
R2PC1
РСкРСк(102)(102)
РСк
РСк
(102)
(102)
R2POHR2POHрекрекОIIR2PCIОIIR2PCIMr2nhMr2nhО> R2P—NR*О> R2P—NR*
R2POH
R2POH
рек
рек
О
IIR2PCI
О
IIR2PCI
Mr2nh
Mr2nh
О
> R2P—NR*
О
> R2P—NR*
Несмотря на многие недостатки производных фосфонистой кислоты как исходных соединений, в том числе токсичность, запах, легкость окисления и т.工，они достаточно широко используются в реакции Арбузова, хотя область применения этой реакции имеет некоторые ограничения, связанные с природой радикала R2 в галогениде R2X (уравнение 103).
(ЮЗ)(ЮЗ)О
(ЮЗ)
(ЮЗ)
R】P(OR)2+R2X —A RX+QR2PORX = С1, В г, 1
образование фосфината также конфигурации у атома фосфора (схемаобразование фосфината также конфигурации у атома фосфора (схема104) [102].104) [102].ОООНОНOEtOEtоPlrZi^OEtоPlrZi^OEt小(m)PhT R OEt小(m)PhT R OEt
образование фосфината также конфигурации у атома фосфора (схема
образование фосфината также конфигурации у атома фосфора (схема
104) [102].
104) [102].
О
О
ОН
ОН
OEt
OEt
о
PlrZi^
OEt
о
PlrZi^
OEt
小(m)
PhT R OEt
小(m)
PhT R OEt
птиетстВующей модификации реакции Арбузова — Миха- ‘ —I также протекает с сохранением
реакциях замещения фосфорилгалогеиидах кислоты под дсйстви- при водят к целевымреакциях замещения фосфорилгалогеиидах кислоты под дсйстви- при водят к целевым(s)・(一)
реакциях замещения фосфорилгалогеиидах кислоты под дсйстви- при водят к целевым
реакциях замещения фосфорилгалогеиидах кислоты под дсйстви- при водят к целевым
Препаративные методы, основанные на га тогспа алкокси- или арилоксигрупп в (уравнение 105) или триэфирах фосфорной ем металлорганичсских реагентов, обычно продуктам с умеренными выходами [103] вследствие возможности
дальнейшего замещения, за исключением тех случаев, когда исходное соединение и реагент имеют объемистые заместители. Тем не менее при получении симметричных фосфиновых кислот часто исходят из вторичных фосфитов (см. разд. 10.3.2.4). Реакцию эфиров фосфоповых кислот с металлорганичсскими реагентами, как будет показано ниже (см. схему 114), также используют для синтеза производных фосфиновых кислот. В качестве защитной часто используют амидную группу, что позволяет остановить реакцию с металлорганическими соединениями на стадии фос- фнната (уравнение 106). Новый метод синтеза производных фосфиновых кислот основан на использовании дифосфиндисульфидов, получающихся из тиофосфорилхлорида и реактивов Гриньяоа (схема 107) [104]. 厂 у
>f3(CH2). + PhMgBr о>f3(CH2). + PhMgBr оОPh2PO(CH2)rt+2OHОPh2PO(CH2)rt+2OH(105)(105)Me2NPCl2 + 2PhLiMe2NPCl2 + 2PhLiОPh2PNMe2ОPh2PNMe2н+н+HNO3или Н2О2HNO3или Н2О2оPh2POH ОR2POHоPh2POH ОR2POH(ЮЗ)(ЮЗ)RMgx + ci3p=sRMgx + ci3p=sS Sr2p-prS Sr2p-prS。2cI?>S。2cI?>SR2PC1SR2PC1(107)(107)HgOHgOоIIоIIООIIIIR2P—О—PRR2P—О—PR22Фосфинов^Гкислот^л0?^ СИММетРИЧИых и несимметричныхЛУЧеНИЯ ПР0ИЗВОДНЫХ Фосфо^Гк^лот,Рп^：：：Хх Рс обр：ЙФосфинов^Гкислот^л0?^ СИММетРИЧИых и несимметричныхЛУЧеНИЯ ПР0ИЗВОДНЫХ Фосфо^Гк^лот,Рп^：：：Хх Рс обр：Й
>f3(CH2). + PhMgBr о
>f3(CH2). + PhMgBr о
О
Ph2PO(CH2)rt+2OH
О
Ph2PO(CH2)rt+2OH
(105)
(105)
Me2NPCl2 + 2PhLi
Me2NPCl2 + 2PhLi
О
Ph2PNMe2
О
Ph2PNMe2
н+
н+
HNO3или Н2О2
HNO3или Н2О2
о
Ph2POH О
R2POH
о
Ph2POH О
R2POH
(ЮЗ)
(ЮЗ)
RMgx + ci3p=s
RMgx + ci3p=s
S Sr2p-pr
S Sr2p-pr
S。2cI?
>
S。2cI?
>
S
R2PC1
S
R2PC1
(107)
(107)
HgO
HgO
о
II
о
II
О
О
II
II
R2P—О—PR
R2P—О—PR
2
2
Фосфинов^Гкислот^л0?^ СИММетРИЧИых и несимметричных
ЛУЧеНИЯ ПР0ИЗВОДНЫХ Фосфо^Гк^лот,Рп^：：：Хх Рс обр：Й
Фосфинов^Гкислот^л0?^ СИММетРИЧИых и несимметричных
ЛУЧеНИЯ ПР0ИЗВОДНЫХ Фосфо^Гк^лот,Рп^：：：Хх Рс обр：Й
зованием и разложением галогенфосфониевых комплексе (уравнения 108—110).
тО
亠 Си1+Н2О
RPCl2 + ArN： "BF4 —[ArRPCl2 'BF4]——> ArRPOH (i08)
О
.一+ 一 С12EtOH !1
ArH + PCI3 Ч~ А1С13 —> [АггРСЬ AICI4] > АггРС13> Аг2РОЕ1 (109)тр^т-BuCl + А1С13 + МеРС12 ―>
'О
+. н2о
—> [трет-ВиМеРС12 AICI4] * грег-ВиМеРОН (цо)
Методы синтеза циклических фосфиновых кислот и их производных заслуживают специального упоминания, поскольку они иллюстрируют еще один аспект поведения фосфора (III) — его диенофильность [105]. Как показано на схеме 111, при обработке хлорпроизводных соединений фосфора(III) диенами образуются промежуточные продукты, изображаемые как псевдофосфониевые соли или пентакоординацпонные соединенна, которые при сольволизе дают хлорангидриды или эфиры циклических фосфиновых кислот.
(1U)(1U)
(1U)
(1U)
В отличие от эфиров фосфоновых кислот, многие из которых широко используются как предшественники карбанионов в синтезе олефинов, амиды и другие производные фосфиновых кислот не нашли широкого применения в общем органическом синтезе. Тем не менее можно считать, что метоп получения чистых вторичных аминов, включающий алкилирование дифениламидофосфинат- анионов с последующим мягким кислотным гидролизом образующихся вторичных амидофосфинатов по связи Р——N (схема Н'Ь имеет явные преимущества перед общепринятым методом, ；сно* ванным на использовании сульфонамидов [106] (см” гл. 6*1)”
ОiiPh2PClОiiPh2PClООRNH2II --> ph2p—NRNaH, ДМФRNH2II --> ph2p—NRNaH, ДМФОMel II侬 МеСбН4sО3НpMeNH——> Ph2PNMeR > r工)ОMel II侬 МеСбН4sО3НpMeNH——> Ph2PNMeR > r工)
О
iiPh2PCl
О
iiPh2PCl
О
О
RNH2II -
-> ph2p—NR
NaH, ДМФ
RNH2II -
-> ph2p—NR
NaH, ДМФ
О
Mel II侬 МеСбН4sО3НpMeNH
——> Ph2PNMeR > r工)
О
Mel II侬 МеСбН4sО3НpMeNH
——> Ph2PNMeR > r工)
при замене связей Р—О в。эфирахпри замене связей Р—О в。эфирах
при замене связей Р—О в。эфирах
при замене связей Р—О в。эфирах
Можно предсказать, что 丄„
фосфорной кислоты (1) — (3) на связи Р—С, приводящей ^ фонатам (4), фосфинатам (5) и, наконец, к третичным Ф0СФ 口。一 сидам (6), электронная плотность на атоме фосфора оуде
я вследствие ступенчатого удаления электроноакцептор- ВЬ1Ш кИСЛородных заместителей. Следовательно, для типичных НЬякций нуклеофильного замещения при фосфорильном центре, для щелочного гидролиза, скорость реакции для эфиров Фосфиновых кислот должна быть выше, чем в случае фосфатов. Результаты, полученные для ряда метиловых эфиров, хлорангид- ДоВ н фторангидридов, избранных в качестве объекта исследова- Вня с целью устранения пространственных различий между алкил- н алкоксизаместителями (другими словами, изучались гомоморф- нне соединения), представлены в табл. 10.5.4.
Таблица 10.5.4. Влияние заместителей у атома фосфора на скоростъ сольволиза ациклических производных фосфиновой, фосфоновой и фосфорной кислот
Соединение
Скорость сольволиза при Х = С1, мии'1
Константа скорости щелочного б гидролиза при X = F, л/(моль-с)
Относительная скорость щелочного гидролиза в при Х = ОМе
Et2P(О)Х
1,5
726
Et(MeO)P(O)X
0,98
49,1
МеО)2Р(О)Х
0,00175
18,2
а Псевдомономолекулярная реакция; вода (5%)л-ацетон (95%), 0 ℃ [Юба].
"Реакция второго порядка; вода, 25℃ [1066], В Вода, 80 ℃ ЦОбв].
Замена алкильного остатка на алкоксигруппу несомненно снижает скорость щелочного гидролиза, хотя и не в такой степени, как в случае соответствующих карбонильных соединений. Следует подчеркнуть важность использования гомоморфных соединений [27, с.253], однако даже при соблюдении этого условия необходимо проявлять осторожность при трактовке получаемых результатов. Любая попытка объяснения экспериментальных данных с позиций простого электронного влияния должна рассматриваться как упрощенный подход, поскольку при этом не учитываются возможные изменения в природе переходного состояния, возникающего при замене нуклеофила или при изменении числа фосфоруглеродных связей в молекуле.
Волее наглядные изменения, происходящие при замене кисло- gona на углерод, найдены в случае циклических эфиров (табл. 10.5.5.). В этом случае интерпретация наблюдаемых результатов основывается на учете степени ослабления напряжения "нк/а при образовании тригонально-бипирамидального интерме- "ката и (очевидно) предпочтительного экваториального располо- ,ения связи фосфора с углеродом цикла. Необходимое для экзо- Циклического гидролиза фосфонатов псевдовращение означает, 讃 либо цикл занимает экваториально-экваториальное положе- либо циклическая фосфор-углеродная связь становится
Таблица 10.5.5. Скорости гидролиза циклических эфирозтетракоординированно^о фосфора [22]
Относнтельная скорость реакции а
СоединениеСоединениеэкзоциклическийгидролизэкзоциклическийгидролизэндоциклическийгидролизэндоциклическийгидролиз
Соединение
Соединение
экзоциклическийгидролиз
экзоциклическийгидролиз
эндоциклическийгидролиз
эндоциклическийгидролиз
〜Ю〜ю
〜1〜1〜106
〜1
〜1
4
вых или фосфиновых кислот под действием металлоргани- 中 скнх реагентов [88]. Взаимодействие реактивов Грнньяра с хиральными эфирами фосфоновых и фосфиновых кислот сопровождается обращением конфигурации у атома фосфора (111, 112] (см схему 115). Более реакционноспособные литинорганнческие соединения реагируют с фосфорильными производными легче, чем реактивы Гриньяра, однако и те, и другие реагенты, если они содержат объемистые группы, склонны реагировать преимущественно по атому углерода, а не по фосфору, что приводит к алкилированию реагента вместо его «фосфорилирования» (уравнение 114).
(МеО)зР=О + 2,4,6-МезСбН2МдВг —>■ 1,2,4,6-Ме，СбН2 (114)
Очень изящный путь синтеза хиральных третичных 巾ос巾ннок- сндов нз циклических фосфонатов основан на использовании кон- формационно жестких бициклических систем — производных 2,3- ди-О-метил-а-метил-О-глюкопиранозида (78) и его эпимера по атому фосфора; последовательная обработка фенил- и этилмаг- нийбромидом приводит к фосфиноксиду (схема 115) [113].
Лучшие результаты дает реакция металлорганических реагентов с галогенфосфорильными соединениями (уравнение 116), если только реагент или субстрат, или оба вместе, не содержат объемистых заместителей (уравнение 117)； в последнем случае более удобным может оказаться получение и последующее окисление соответствующего фосфина (уравнение 118).
Оо
IIII
PhCH==CHPCl2 + 2PhMgBr ―> PhCH=CHPPh2(116)
ОО
трет-BuMgBr + RPC% —>• RP(Bu-rper)2 (следы)(117)
О
Н2О2 О
RPC12 + 2Ph』CMgBr —> RP(C=CPh)2 ► RP(C=CPh)2 (118)
R = Bu-трет
Ранее уже отмечалось значение вторичных фосфитов (см разд. 10.3.2.4) для получения смешанных третшннх фосфин- оксидов.
Вторую группу реакций составляют различные методы окисления. Хотя третичные фосфины, особенно с алкильными заместителями, легко окисляются кислородом воздуха, эту реакцию из-за трудности ее контроля редко применяют для получения фосфиноксидов. В качестве окислителей широко используют дру. гие реагенты, в том числе оксиды металлов, азота, а также органические и неорганические пероксиды. Использование описанных выше методов для синтеза оптически активных фосфиноксидов иллюстрируется схемой 119.
Рг\RO 吵р=О(s)pMeMgClРг\RO 吵р=О(s)pMeMgClMePf"H；P=OРК (-)-(S)MePf"H；P=OРК (-)-(S)Rm ментилRm ментил(119)(119)
Рг\
RO 吵р=О
(s)p
MeMgCl
Рг\
RO 吵р=О
(s)p
MeMgCl
Me
Pf"H；P=O
РК (-)-(S)
Me
Pf"H；P=O
РК (-)-(S)
Rm ментил
Rm ментил
(119)
(119)
Кроме приведенных на схеме 119 реагентов можно отметить В2sз, с помощью которого возможно превращение оптически активных фосфиноксидов в фосфинсульфиды с той же конфигурацией [114]. В сильнокислой среде растворенные в диметилсульфоксиде фосфинсульфиды превращаются в фосфиноксиды с противоположной конфигурацией [115]; использование в этой реакции иода вместо кислоты уменьшает тенденцию к рацемизации [17].
Третья группа реакций синтеза фосфиноксидов включает 叱 дролитические методы [45, 116]. Разложение фосфониевых солеи под действием оснований первоначально исследовалось лишь с точки зрения механизма реакции, а не ее препаративного применения. Взаимодействие фосфониевой соли с гидроксид-ионом ПРИ" водит, по-видимому, к пентакоординационному промежуточному продукту (уравнение 120), который распадается с потерей группы, образующей наиболее стабильный анион； таким образом,
HHR и аллильный заместители отщепляются легче фепиль- бе" д ие фосфониевые соли, например бензнлфеннлди-трет- 黑:口獄^он“|16ромнд, очень устойчивы к действию спиртового паствора щелочи； некоторые соли подвергаются перегруппировкам (уравнение 121), в том числе с расширением цикла (уравнение 122).
F3PR ' ——F3PR ' ——уу——>-R3P==O + HR1——>-R3P==O + HR1(12。)(12。)Ph3PCH=CH, + HO-Ph3PCH=CH, + HO-Ph丨*Ph P-CH=CH,о—нPh丨*Ph P-CH=CH,о—нО PhII IA Pl^P—CH-MeО PhII IA Pl^P—CH-Me(121)(121)
F3PR ' ——
F3PR ' ——
у
у
——>-R3P==O + HR1
——>-R3P==O + HR1
(12。)
(12。)
Ph3PCH=CH, + HO-
Ph3PCH=CH, + HO-
Ph
丨*
Ph P-CH=CH,
о—н
Ph
丨*
Ph P-CH=CH,
о—н
О Ph
II I
A Pl^P—CH-Me
О Ph
II I
A Pl^P—CH-Me
(121)
(121)
(122)(122)НО-НО-О夕、PhО夕、Ph(123)(123)
(122)
(122)
НО-
НО-
О夕、Ph
О夕、Ph
(123)
(123)
P +
r/、CH2cl
R = Me, Ph
Хотя щелочной гидролиз фосфониевых солей обычно протекает с обращением конфигурации у атома фосфора (см. схему 119), реакция может сопровождаться и рацемизацией, степень которой зависит от условий эксперимента. Скорость гидролиза зависит от размера цикла в циклических фосфониевых солях: пятичлеипые циклические фосфониевые (фосфолаписвые) соли реагируют примерно в 1000 раз быстрее шестичлениых фосфониевых (фосфо- ринаниевых) солей； число и положение заместителей в цикле может влиять на стереоспецифичность реакций гидролиза.
Одним из проявлений электрофильных свойств фосфора яв』я・ ется протекающая в сильноосновиой среде реакция расщепления фосфниоксидов с потерей карбаниона и образованием фосфиновой кислоты (уравнение 123).
В то же время третичные фосфипоксиды (и фосфинсульфиды) проявляют нуклеофильные свойства, образуя силильные комилек- сн при действии гексахлордисилана или трихлорсилана [117],
которые превращают оксиды в родоначальные фосфины с обращением конфигурации, а также при действии фенилсилана [Н8]" восстанавливающего оксиды с сохранением конфигурации. '
ЛИТЕРАТУРА
A. N. Pudovik and G. Е. Yastrebova, Russ. Chem. Rev., 1970 39 耳r9. R. H. Пудовик. Г. E. Ястребова. — Усп. химии, 1970, 39, 1190].''
Ь E C. Corbridge, in Topics in Phosphorus Chemistry1, ". M. Grauson 疗力" E. /. Griffith, Interscience, New York, 1969, vol. 6, p. 235.
L、C Thomas, 'Interpretation of Infrared Spectra of Organophosphorus Compounds', Heyden, London, 1974.
&. E Hudson, structure and Mechanism in Organo-Phosphorus Chemistry' Academic, London, 1965, chapter 3; [P. Хадсон, Структура и механизм реакций фосфорорганических соединений. Пер. с англ. М., Мир, 1967, гл. 31
А. /. Kirby and S. G. Warren, The Organic Chemistry of Phosphorus\ Elsevier, Amsterdam, 1967, chapter 1 and 10; \A. Кирби, С. Уоррен. Органическая химия фосфора. Пер. с англ. М., Мир, 1971, гл. I, 10].
3. /. Walker, 'Organophosphorus Chemistry', Penguin, Harmondsworth, 1972, chapter 1.'
/. Emsley and D. "a〃，'The Chemistry ot Phosphorus', Harper and Row, London, 1976, chapters 2 and 8.'
M M. Crutchfield, C. ". Dungan, /. H. Letcher, К Mark, and /. R Van Wa- zer, in ‘Topics ш Phosphorus Chemistry', ed. M. Grayson and E. /. Griffith, Interscience, New York, 1967, vol. 5.
У. Segall, /. Granoth, A. Kalir, and E. D. Bergmann, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 399.
M. Gallagher, 4 Munoz, G. Gence, and M. Koenig, J. C. S. Chem. Comm., 1976, 321.
G. Kamal and G. AL Usacheva, Russ. Chem. Rev., 1966, 35, 601; [Г. X. Ka・ май, Г. M. Усачева. — Усп. химии, 1966, 35, 1404].
/. Michalski, Bull. Soc. chim. France, 1967, 1109.
M. Mikolajczyk and AL Leitloff, Russ. Chem. Rev., 1975, 44, 670; [M. Muko- лайчик, M. Лейтлофф. — Усп. химии, 1975, 44, 1419].
Organophosphorus Stereochemistry', ed. IF. E. McEwen and K. D. Berlin, Dowden, Hutchinson and Ross, Stroudsburg, 1975, (a) Part 1, Origins, P(III) and P(IV) Compounds; (b) Part II, P(V) Compounds.
См., например: R. Schtnutzler, Org. Synth. Coll. Vol. 5, 1973, 218.
E M. Belief and /. E Casida, J. Agric. Food Chem., 1974, 22, 207.,
M. Mikolajczyk and 丄 Luczak, Chem and Ind. (London), 1974, 701; Synthesis, 1975, 114.
W. Stec, 4 Okruszek, and /. Michalski, Angew. Chem. Internal. Edn., 1971, 10, 494.
步.丄 Stec, A. Okruszekt and J. Michalski, I. Org. Chem., 1976, 41, 233.
P. Gillespie, F. Ramirez, /. Ugt, and D. Marqaarding, Angew. Chem. Internat. Edn., 1973, 12, 91.
/. Ugi and F. Ramirez, Chem. Britain. 1972, 8, 198.
R H. Westheimer, Accounts Chem. Rus., 1968, 1, 70.
厶 Ugt, D. Marquarding, H. Klusacek,力 Gillespie, and 尸.Ramirez, Accounts Chem. Res., 1971, 4, 288.
E Ramirez, M. Nowakowski, and /. E. Marecek, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 4330; F. Ramirez, H. Tsuboi, H. Okazaki, and AL Nowakowski, Phosphorus, 1976〉6, 215.
W. S. Wadsworth, Jr., J. C. S. Perkin П, 1972, 1686., c
R. W. Ridgway, H. S. Greenside, and H. H. Freedman, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 1979.」...
R. F. Hudson, ^Structure and Mechanism in Organo-Phosphorus Chemistry» Academic, London, 1965, chapter 8： [P. Хадсон. Структура и механизм pear - ВДй фосфорорганических соединений. Пер. с англ. М., Мир, 1967, гл. 8」・
28.
29.
30.
31.
32.
33.
o 厂 Scandprs 'Phosphorus and Fluorine', Cambridge University Press, 1957. 卜 / Kirbu and S. G. Warren, *The Organic Chemistry of Phosphorus； Else- vier Serdam. 1967, chapter 7, 10, and 11; [А Кирби, С. Уоррен. Opra- химия фосфора. Пер. с англ. М” Мир, 1971, гл. 7, 10,
?'У Walker, 'Organophosphorus Chemistry', Penguin, Harmondsworth, 1972,
34.
35.
36.
^^msUy and D. Hall, 'The Chemistry of Phosphorus； Harper and ^°^Xsk1b%fethotden8derdOrganischen Chemie (Houben-Weyl)\ ed. E 鲁 ^‘端闻〉忠猿」:'* Yorg'ano'pBosphorus Chemistry', ed. S. Trlppett, Periodical Reports, The Chemical Society, London, 1970, vol. 1, Xpter 6； (b) M K. Hamer, ibid., 1971-1975, vols. 2-6;⑹ R. S. Edmund- son, ibid., 1976—1978, vols. 7—,та/
ye £ Gefter (Organopliosphorus Monomers and Polymers , trans.丄 Burdon, Pergamon Oxford, 1962; [E. Л. Гефтер. Фосфорорганические мономеры и полимеры. Изд. АН СССР, i960]., ,<
£ Cherbuliez, in 'Organophosphorus Compounds, ed. °. M. l\osolapoff and [Maier Wiley-Interscience, New York, 1973, vol. 6, p. 211.
方 E Ailman and R.丄 Magee, in *Organophosphorus Compounds； ed G M Kosolapoff md L. Maier, Wiley-Interscience, New York, 1976, vol. 7,
Row, Мй1-
37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47.48.49.50.51.82.53.54.55.48.49.50.51.82.53.54.55.56.57.Ь9.56.57.Ь9.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
82.
53.
54.
55.
48.
49.
50.
51.
82.
53.
54.
55.
56.
57.
Ь9.
56.
57.
Ь9.
巨 Fluck and 呪 Hatibold, in 'Organophosphorus Compounds1, ed. G. M. Ko- solapoff and L. Maier, Wiley-Interscience, New York, 1973, vol. 6, p. 579. E Flack, in 'Topics in Phosphorus Chemistry', ed. M. Grayson and E.丄 Griffith, Inferscience, New York, 1967, voi. 4, p. 291.
F. Cramer, in 'Newer Methods of Preparative Organic Chemistry*» ed. W. Foerst, Academic, New York, 1964, vol. 3, p. 319.
3. Miller, in 'Topics in Phosphorus Chemistry', ed. M. Grayson and E 丄 Griffith, Inferscience, New York, 1965, vol. 2, p. 133.
A. Skowronska, Л Mikolajczak, and 丄 Michalski, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 986.
A. Zwierzak, Synthesis, 1975, 507.
/. R. Cox, ". and 0. Bertrand Ramsay, Chem. Rev., 1964, 64, 317.
S. TMppe", Pure AppL Chem., 1974, 40, 595.
R. Luckenbach, 'Dynamic Stereochemistry of Pentaco-ordinated Phosphorus and Related Elements', Thieme, Stuttgart, 1973.
D. M. Brown, Adv. Org. Chem., 1963 3, 75.
M Ninomiya^ T. Shioiri, and S. Yamada^ Chem. Pharm. Bull. (Japan), 1974, 22, 1795; T. Shioiri, У. Yokoyama, У. Kasai, and S. Yamada, Tetrahedron, 1976, 32, 2211; S. Ya/nada, M Ikota. 7. Shioiri, and S. Techibana, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 7174.
A. Zwierzak and S. Zawadzki, Synthesis, 1971, 323.
4 Koziara and A. Zwierzak, Tetrahedron, 1976, 32, 1649.
4 Zwierzak and T. Gajda, Tetrahedron Letters, 1974, 3383.
8 Corbel, J「P. Paugam, M. Dreux, and P. Savignac, Tetrahedron Letters. 1976, 835.
冬 S. Edmundson and T.丄 Moran, J. Chem. Soc. (C), 1971, 3437.
& S. Wadsworth^ Jr. and 呪 D Emmons, J. Org. Chem., 1964, 29, 2816.
V 丄 Sfec, A. Okruszek, Lesiak, B. Uznanski^ and 丄 Michalski, J Oref. Chem., 1976, 41, 227.®
91 P MarchetihOi A. M. Pinchuk^ and A. G, Feshchenko, Zhur. obshchci 乎叫，」974, 44, 67 (Chem. Abs. 1974, 80, 108141); [A. /7. Марченко.
个 M. Пинчук, А. Г. Фещенко. — ЖОХ, 1974, 44, 67].
今 л； Кг。。几 and Н. С. van der Plas, Tetrahedron Letters, 1974, 3201.
H. Normant, Russ. Chem. Rev., 1970, 39, 457; [А. Норман. — Усп. химии, 39, 990].
专飞弩加”&" and S.。Lawesson, Tetrahedron, 1974, 30, 875.
p 曾°小 E “ Pedersen, and S.O Lawesson, Tetrahedron, 1973. 29, 4215;
4 У Pedersen and S.O Lawesson, Acta Chem. Scand. (B), 1974, 28, 1045;
R* S. Monson and A. Baraze, Tetrahedron, 1975, 31, 1145; R S Mon^ л .A. Baraze, J. Org. Chern., 1975, 40, 1672.' Honson and60. E 8. Pedersen,丄 Perregard and S「O. Lawesson, Tetrahedron 1Q7q Qft4211.，，R* S. Monson and A. Baraze, Tetrahedron, 1975, 31, 1145; R S Mon^ л .A. Baraze, J. Org. Chern., 1975, 40, 1672.' Honson and60. E 8. Pedersen,丄 Perregard and S「O. Lawesson, Tetrahedron 1Q7q Qft4211.，，71,72.71,72.
R* S. Monson and A. Baraze, Tetrahedron, 1975, 31, 1145; R S Mon^ л .
A. Baraze, J. Org. Chern., 1975, 40, 1672.' Honson and
60. E 8. Pedersen,丄 Perregard and S「O. Lawesson, Tetrahedron 1Q7q Qft4211.，，
R* S. Monson and A. Baraze, Tetrahedron, 1975, 31, 1145; R S Mon^ л .
A. Baraze, J. Org. Chern., 1975, 40, 1672.' Honson and
60. E 8. Pedersen,丄 Perregard and S「O. Lawesson, Tetrahedron 1Q7q Qft4211.，，
71,
72.
71,
72.
G. Sosnovsky, E ", Zarety and B. Bohnel, Z. Naturforsch. (B), 1976 31
M 疝 Preobrazhenskaya, Russ Chern Rev., 1972, 41, 54; 「" w
женская. — Усп. химии, 1972, 41, 96].丄'* "“。。川”
4 F. Gerrard and M K. Hamer、J. Chem. Soc. (B), 1969, 369- 1967 i юо.
1968, 539; M K. Hamer and R. D. Tack, J. C. S. Perkin П； 1974 ugj ^
R. K. Osterheld, in 'Topics in Phosphorus Chemistry； ed.’M. Gratisnn
E 丄 Griffith, Interscience, New York, 1972, vol 7, p. 103.
W.丄 Stec, B. Uznanski. К Bruzik^ and /. Michalski, J. Org Chem 1Q76
1291.”5
T. 4 Mastryukova and M. /. Kabachnik, Russ. Chem. Rev., 1969, 38, 795-
[T. А. Мастрюкова, M. И. Кабачник. — Усп. химии, 1969, 38, 1751 ],''
4 Zwierzak. Synthesis, 1975, 270; M. Kluba and A. Zwierzak Roczniki Chem., 1974, 48, 1603 (Chem. Abs., 1975, 82, 124647).'
68a. W. S. Wadsworth, Jr. and Y.-G. Tsay, J. Org. Chem., 1974, 39, 984.
F. S. Wadsworth, Jr. and R L. Wilde, ibid., 1976, 41, 1264.
68c. F. S. Wadsworth, Jr., S. Larsen, and H. L. Horton, ibid., 1973, 38, 256.
69.70.69.70.… 丄 M. Harrison, T. D. Inch and G.丄 Lewis, J. C. S. Perkin I, 1974, 1053.
69.
70.
69.
70.
C. R. Hall, T. D Inch, G.丄 Lewis, and R. A. Chittenden^ J. C. S. Chem.
Comm., 1975, 720.
С. H. Clapp and E ". Westheimer, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 6710.
С. H, Clapp, 4 Setterthwait, and F, H. Westheimer, J. Amer. Chem Soc 1975, 97, 6873.
D. G* Knorre, 4. V. Lebedev, A. S. Levina, 4 /. Rezvukhin and К E Zary- tova, Tetrahedron, 1974, 30, 3073.
A. Williams, К. T, Douglas, and /. S. Loran^ J. C. S. Perkin II, 1975, 1010.
D E C. Corbridge, 'The Structural Chemistry of Phosphorus', Elsevier, Amsterdam, 1974.
M. Eto, Organophosphorus Pesticides: Organic and Biological Chemistry： C. R. C., Cleveland, 1974.
C. Fest and K.-J. Schmidt, The Chemistry of Organophosphorus Pesticides', Springer-Verlag, Berlin, 1973.
R W. Lichtenthaler, Chem. Rev., 1961, 61, 607.
". Kolind-Andersen and S.-O Lawesson, Acta Chem. Scand. (B) 1975, 29,
430.
G. Hilgetn^ and H. Telchmann, Angew. Chern., 1965, 77, 1001.
К Yamauchi^ T. TanabeJ and M Ki/ws〃"a, J. Org. Chem., 1976, 41, 3691; К Yamauchi, M. "ayas也，and M. Kirtoshita^ ibid., 1975, 40, 385; M, Hayashi, K. Yamauchi, and M. Kinoshita, Bull Chem. Soc. Japan, 1976, 49, 283.
E Ramirez,丄 F. Marecek, and ". Okazaki, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 5310; E Ramirez,丄 F. Marecek. H. Tsuboi, and H. Okazaki, J. Org. Chem.,
1977, 42, 771.
У. Taguchi. У. Mushika, and N. Yoneda, Bull. Chem. Soc. Japan, 1975, 48, 1524; У. Taguchi and У. Mushika, Chem. Pliarm. Bull. (Japan), 1975. 23, 1586; J. Org. Chem., 1975, 40, 2310.
V. M. Clarke, D. W. Hutchmson. A. 7, Kirby, and S. G. Warren, Angew. Chem. Internal. Edn., 1964, 3, 678.
H. G. Kfioranat *Some Recent Developments in the Chemistry of Phosphate Esters of Biological Interest1, Wiley, New York, 1961; [Корана. Новые направления в химии биологически важных эфиров фосфорной кислоты. Н"Р・ С англ. М., Мир, 1964].,,
К. Н. Worms and М. Schmidt-Dunker, in 'Organophosphorus Cornpounds, ed. G. Л1. Kosolapoff and L. Maier, Wiley-lnterscieuce, New York, 1976, vo ‘ chapter 18.
К Sasse, in 'Methodcn (ler Organischen Chemie (Houben-Weyl)\ ed. £, ‘」 2", Thieme, Stuttgart, 1963, vol. X1I, part. I.
8888rt т 〃 Austin M Peterson, and M. M ^agabhushanami in To- £?n 臨騎u?/協3d. M. Ggson and E.丄 Griffith, Intersc.ence, К York,r' ^is jr. Org. Reactions 1963, 13, 150.
88
88
89.90.89.90.9192.9192.93.93.々城統S^^^ 弾幾速洌%，爆,衆恥3437; К. а 爲点關魁弟索"沛鹏峭黯电。G. 4。/矶 ^'tcrscicnce New York, 1965, vol. 4, chapter 51
89.
90.
89.
90.
9192.
9192.
93.
93.
94.94.95.96.97.95.96.97.R G Harvey and £ D de Sombre, in 'TopKS m Pho^horus Chemistry M. Grayson and £ /. Griffith, Interscience, New York, 1964, vol. 1, ，^ Benirude and L H. Harg，J. Amer. Chem Soc. l 970^ 92, 7136. n per and J. L. W. Chan, J. Amer Chem. Soc., 1973, ?5, 23 62.
94.
94.
95.
96.
97.
95.
96.
97.
W. G. Be出rude, J. H. Hargis； M A. Johnson, Г В. Min, Л E. Rusek, Jr., H.-W. Tan, and R. A. Wielesek. J. Amer. Chem Soc., 1976, 98, 5348.
97a P. Tavs, Chem. Ber.( 1970, 103, 2428
98.99.98.99.7 D. Inch and G.丄 Lewis, Carbohydrate Rus, 1975, 45, 65.
98.
99.
98.
99.
H Mathey and P. Savignac, Synthesis, 1976, 766; R. D Clark, L. G. Kozar. and С. H. Heathcock, ibid., 1975, 635.
100.100.丄 Blanchard, M Collision, P. Savignac^ and H. Normartt, Synthesis, 1975, 655; E D4ncan and 丄 Seyden-Penne, ibid., 1975, 516.
100.
100.
101.101.P C. Crofts, in 'Organophosphorus Compounds», ed. G. M. Kosolapoff and L Maier, Wi^ey-Interscicnce, New York, 1973, vol. 6, chapter 14.
101.
101.
102.102.G. R. Van den Berg, D. H. /. M. Platenburg, and H. P. Benschop, Chem.
102.
102.
Comm., 1971, 606.
103.104.103.104.105.105.106.106.1973,1973,NewNew1976,1976,R. S. Edmundson and J. 0. L. Wrigley, Tetrahedron, 1967, 23, 283.
103.
104.
103.
104.
105.
105.
106.
106.
1973,
1973,
New
New
1976,
1976,
G. W. Parshall, Inorg. Synth., 1974, 15, 191; Org. Synth. Coll. Vol. 5, 1016.
厶 D Q〃in, in 4,4-Cycloaddition Reactions', ed.丄 Hamer, Academic, York, 1967, chapter 3.
S. Coalton, G. A. Moore, and R. Ramage, Tetrahedron Letters, 4005.
106a. R. E Hudson and L. Keay, J. Chcm. Soc., I960, 1859.
1066. G. Aksnes, Acta Chem. Scand., I960, 14, 1515.
107.107.106b. R. Л Hudson and D. C. Harper, J. Chem. Soc., 1958, 13 56.
107.
107.
108.108.H. R* Hays and D. J. Peterson, in 'Organophosphorus Compounds1, ed. G. M. Kosolapoff and L. Maier, Wiley-Interscience, New York, 1972, vol. 3, chapter 6.
108.
108.
109.109.g *出e「，in 'Organophosphorus Compounds', ed. G. M. Kosolapoff and у 曾” Wiley-Interscicnce, New York, 1972, vol. 4, chapter 7.
109.
109.
； ",,「，in Topics in Phosphorus Chemistry1, ed. M. Grayson and £. /. Grif- N^, Intersciencc, New York, 1967, vol. 2, p. 43.
"°&M*Q噜”丁°當嘴h°叩ho/'s Chemistr/, ed. S. Trippett, Specialist Pe- Д Й” Society, London, 1970, vol. 1, chapter 4.
111.111.口衿 4^! Zer- lbld- 1971-1977, vols. 2-8, chapter 4.
111.
111.
112.113.114.115.116.112.113.114.115.116.P 乎delma^nyn, Q. /. Cram, J. Org. Chem., 1971, 36, 335.
112.
113.
114.
115.
116.
112.
113.
114.
115.
116.
nK.Mislow, Fortschr. Chem. Forsch., 1971, 19, 61.
W. Allen,91, 7012:91, 7023.W. Allen,91, 7012:91, 7023.117.118.117.118.o' p м°РеГ' 2 ”'儿。”"G•丄 Lewis, J. C. S. Perkin I, 1974 1043 r££XK&£：；幽歌抹Misl叫 J. C. S. Chem. Comn；., 1973, 273. pUiSical^RpnnrtT ^rg^fPhosphosus Chemistry' ed. S. Trippett, Specialist (b) п / л P "工•与 Comical Society, London, 1970, vol. 1, chapter 1 * 嵌i9优德為體尸1976, vo)s. 2—7, chapte一;⑹一
W. Allen,
91, 7012:
91, 7023.
W. Allen,
91, 7012:
91, 7023.
117.
118.
117.
118.
G，Zo^^F 叫弋 Mislow^ 1Amer. Chem. Soc., 1969,
1974, 39, 265.1974, 39, 265.К L 血”i, J. Or找需/ 隔瓚驕艮 & Misl°W> ibid., 1969,
1974, 39, 265.
1974, 39, 265.
ФОСФАЗЕНЫ И ИЛ ИДЫ ФОСФОРА
Д. ДЖ. X. СМИТ (University of Leicester)
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФАЗЕНОВ
В последние годы в химии фосфазенов были достигнуты громадные успехи в области синтеза этих соединений, установления их структурных характеристик и получения полимеров на их основе. Объем посвященной этим соединениям патентной литературы быстро растет, главным образом благодаря их широкому применению в производстве эластомеров и резин [1], а также в качестве реагентов для придания огнестойкости.
Химия фосфор-азотных соединений составляет пограничную область между органической и неорганической химией. В рамках данной главы невозможно детально рассмотреть все аспекты химии фосфазенов; подробно они изложены в литературе последних лет [2—8].
Монофосфазены
Наиболее важным методом синтеза этих соединений является реакция Кирсанова. Эта реакция (уравнение 1) достаточно общая; группа R в фосфоране может быть хлором, фтором, арилом или аминогруппой, самыми разнообразными группами может быть представлен и заместитель R* в том числе арилом, гидроксилом или остатком сульфокислоты. Считают, что реакция протекает с образованием промежуточного продукта, приведенного в уравнении 1. Хотя в процессе реакции обычно выделяется хлористый водород, такой вариант не является единственно возможным; так, например, в псевдореакции Кирсанова происходит элиминирование фенола (уравнение 2).
R3PC12 + R'NH2 ―> R3PCINHR】 一> R3P=NR' + R'NH3 Cl" (1) (ArO)5P + RSO2NH2 ―> (ArO)3P=NSO2R + 2ArOH(2)
При использовании в реакции Кирсанова пентахлорнда фосфора и анилинов образуются монофосфазены, способные димеризоваться в циклодифосфазаны (1) (уравнение 3). Тенденция монофосфазенов к димеризации коррелируется с величинами рКа исходных анилинов； мономерные фосфазены удается получить лишь для наименее основных анилинов [9].
NAr
РС15 + ArNE —> Cl3P=NAr —> CkP〈⑶
NAr
(1)
Другой широко используемый метод, впервые описанный в 1929 г. Штаудингером, заключается в присоединении органи 96
скпх азидов к соединениям фосфора ПТП ( жуточные фосфазиды (2), которые в н<гДЙавнение 4). Пр0Ме- бнтв выделены, разлагаются с внаепенн^'^Т^ случаях использовали многие азиды, включая а：* а・ В этой реакции азнз; особенно удобен триметилсилплазвд\^ПЛ' н сУ^ф0^
Т^нофосфХны 7уХ；Хе°СбГ Пр^ м/：嘖т?。澀麗 рневнх солей хлораминов, напримеп хппп ИСПОльзова!1Ии Нат основания не обязательно. 卩 Р ХлоРамина Т, присутс黑^
ХзР + RN3 > XsP=N—N=NR
(2)
вые 1 дены
X3P=NR + N2
H2so4, MeOH
R3P + MegSiNa —*■ RsP=NSiMe3* КзР=МН (5)
r3P + C1NHR1 —> R3PNHR1 СГ —> I?3P=NRi(6)
(3)
10.6.1.2. Циклодифосфазаны
При взаимодействии пентахлорида фосфора с высокоосновны- мн аминами или их гидрохлоридами образуются преимущественно димеры (4) (уравнение 7), а не мономерные фосфазены. В этой реакции можно использовать и пентафторид фосфора, однако в этом случае необходимы более реакционноспособные соединения азота, например N-алкилгексаметилдисилазан (урав
нение 8).
РС15 + RNH3 СГ г С13Р
NR
⑺
⑷
PFs + 2RN(SiMes)2 一
(8)
X=PC13 +ArNH3 СГ
(9)
поизводиые цнклодифос-
Фосфорильныс и тиофосфорильные 1., ?пОДХОДяшего 中。-
中азонов (5)'могут быть получены I“равнение 9). Эти
зн^а с амином пли гидрохлоридомвзаимодействием
единения удобнее, однако, синтезировать
4 Зик. 497
Гексахлорциклоднфосфазанов (6) с диоксидом серы или сеповолп Родом (схема 10). Наиболее ранним методом получения таких сиг тем, разработанным Стоксом в 1893 г., является пнроппз фосфорильных производных, например (7) (уравнение 11)，
NMe c、p/ \pс/ \ /、CINMcNMe c、p/ \pс/ \ /、CINMc112s112sNMeClgP(〉РС1зNMe(6)NMeClgP(〉РС1зNMe(6)so2so2c NMe% / \「°ci/\ /P\ci(10)NMec NMe% / \「°ci/\ /P\ci(10)NMe
NMe c
、p/ \pс/ \ /、CINMc
NMe c
、p/ \pс/ \ /、CINMc
112s
112s
NMe
ClgP(〉РС1з
NMe
(6)
NMe
ClgP(〉РС1з
NMe
(6)
so2
so2
c NMe
% / \「°ci/\ /P\ci(10)
NMe
c NMe
% / \「°ci/\ /P\ci(10)
NMe
NPhNPhО
NPh
NPh
Cl2P-NHPh
⑺
Циклополифосфазены
Галогенфосфораны реагируют с галогенидами аммония, давая цнклополнфосфазены (уравнение 12); групп a R может бы гь орга- ннческпм заместителем или галогеном, а X—хлором пли бромом. Реакцию обычно проводят в кипящем галогенированном растворителе —хлорбензоле пли с//лгтетрах?1орэтапе. С наибольшими выходами образуются, как правило, циклические тримеры и тетрамеры, однако могут быть выделены небольшие количества циклических пепта- л гексаме])ов и линейных полимеров.
〃％РХз 十〃NH〃X —> (R2PN)n + 4nHX(12
/iPCk + 〃NH4cl —> (C12PN)3 + (C12PN)4+ ・・・(⑶
Наиболее подробно изучена реакция пентахлорида фосфора с хлорилом аммопш! (уравнение 13). Эта реакция, одна пз наиболее важных в химии фосфазенов, является наиболее дешевым н удобны м методом синтеза большинства цикл о- и поли фосфазенов. Для повышения выхода цпкломеров разработаны усовершенствованные варианты этой реакции. Типичная методика состоит в нагревании смеси эквнмольных количеств измельченных пента- хлорнда фосфора н х;юрида аммония в кипящем г//.н-тетрахлор- этапе； обычно образуется около GO% (CI.’PN)?, 20% (CL>PN)j, остальные 20% приходятся на высшие цпклофосфазепы 【【」山@卜 Hbic полимеры. Цпклофосфазены могут быть огделены благодзря пх растворимости в негролейпом эфире п фракционированы затем при помощи перегонки или крпсталлнзацип. Тщательно “зу” чеп механизм этой реакции. Она протекает в две четко раз【р：「 ппчеппые сгадпн (уравнения 14 п 15), которые не перекрываются во времени, поскольку продукт первой стпнн пракгически^ не растворим в реакционно!! среде. Механизм образования перлетво рпмого продукта пока неясен, однако предполагают, что и зт°・ 98
пппнимают участие промежуточные частицы CI3PNH2 п CPP=NH.Стадпя этого процесса включает реакции роста цепи и посяеаующую циклизацию, при которой возможно одновременное отщепление одного атома фосфора, как, например, при образова- ннн циклического трпмера из линейного тетрамера (схемаЗРС〔5 + NH4cl ■——> C【3p=N—РС1з 'РС16 -|- 4НС1пппнимают участие промежуточные частицы CI3PNH2 п CPP=NH.Стадпя этого процесса включает реакции роста цепи и посяеаующую циклизацию, при которой возможно одновременное отщепление одного атома фосфора, как, например, при образова- ннн циклического трпмера из линейного тетрамера (схемаЗРС〔5 + NH4cl ■——> C【3p=N—РС1з 'РС16 -|- 4НС116).16).N=PCI3¥ci2CLP—NN=PCI3¥ci2CLP—NCbPnN—Вс1з 'PCle + 2NH4C1 _ + „CbPnN—Вс1з 'PCle + 2NH4C1 _ + „(C12PN)3 + 8HC1(C12PN)3 + 8HC1(И)(15)(И)(15)ci3p==n-pci2C* 戸 N=PC1,ci3p==n-pci2C* 戸 N=PC1,N-PCI2—~У Cl 2K~РС【4N=PC12N-PCI2—~У Cl 2K~РС【4N=PC12(16)(16)
пппнимают участие промежуточные частицы CI3PNH2 п CPP=NH.
Стадпя этого процесса включает реакции роста цепи и посяеаующую циклизацию, при которой возможно одновременное отщепление одного атома фосфора, как, например, при образова- ннн циклического трпмера из линейного тетрамера (схема
ЗРС〔5 + NH4cl ■——> C【3p=N—РС1з 'РС16 -|- 4НС1
пппнимают участие промежуточные частицы CI3PNH2 п CPP=NH.
Стадпя этого процесса включает реакции роста цепи и посяеаующую циклизацию, при которой возможно одновременное отщепление одного атома фосфора, как, например, при образова- ннн циклического трпмера из линейного тетрамера (схема
ЗРС〔5 + NH4cl ■——> C【3p=N—РС1з 'РС16 -|- 4НС1
16).
16).
N=PCI3¥ci2
CLP—N
N=PCI3¥ci2
CLP—N
CbPnN—Вс1з 'PCle + 2NH4C1 _ + „
CbPnN—Вс1з 'PCle + 2NH4C1 _ + „
(C12PN)3 + 8HC1
(C12PN)3 + 8HC1
(И)
(15)
(И)
(15)
ci3p==n-pci2
C* 戸 N=PC1,
ci3p==n-pci2
C* 戸 N=PC1,
N-PCI2
—~У Cl 2K~РС【4N=PC12
N-PCI2
—~У Cl 2K~РС【4N=PC12
(16)
(16)
Цнк.тофосфазенн образуются при взаимодействии линейных фосфазенов, имеющих концевые аминогруппы с галогенфосфоранами. Существует ряд вариантов этой реакции; типичные примеры представлены на схеме 17. Первый оптически активный фосфазен (8) был получен именно этим путем (уравнение 18).
Г[ +N
Ph具脚2 <Ме?РС〔 Ph2『=N=fPh2 c厂亞％ *2y ]产2(⑺^NH2N诏I'
PhPhППh2nh2n公M毁出 ；N=Py*PhNH,公M毁出 ；N=Py*PhNH,十CI十CIА-МеЗ* 戸 /%PCI 2А-МеЗ* 戸 /%PCI 2
Ph
Ph
П
П
h2n
h2n
公M毁出 ；N=Py*Ph
NH,
公M毁出 ；N=Py*Ph
NH,
十
CI
十
CI
А-МеЗ* 戸 /%
PCI 2
А-МеЗ* 戸 /%
PCI 2
СТРУКТУРА ФОСФАЗЕНОВ И ХАРАКТЕР СВЯЗИ
Установлению структуры фосфазенов посвящено значительное число исследований. Особый интерес в этом отношении представляют два аспекта: установление природы связи фосфор——азот н определение геометрии молекулы.
Длнна простой связи азот——фосфор составляет обычно 177— 178 пм, тогда как в цикло- и полифосфазенах длина связи Р——N равна 147——162 пм; наибольшее укорочение скелетных связен происходит в присутствии заместителей с высокой электроотрицательностью. Валентные углы у атома азота в моиофосфазепах типов (9) и (10) свидетельствуют о его 5/72-гибридпзопаш1ОМ состоянии с неподелепной парой электронов на 2р^-орбиталп, которая, возможно, перекрывается с незаполненной Зг/Лг-Орбиталью 中",?；' образуя донорную л-связъ [см. формулу (11)]. Из даи- ни；、ИК-снектроскопии следует, что заместитель у азота оказывает
значительное влияние на характер его связи с фосфором; это сви детельствует о возможности участия в связывании второй неподе' ленной пары электронов азота, например, за счет взаимодействия с другой вакантной Зб/-орбиталыо фосфора.
F
156 пмРАРр124°156 пмРАРр124°СбАВг-//СбАВг-//J 164 пм
156 пм
РАРр
124°
156 пм
РАРр
124°
СбАВг-//
СбАВг-//
(Ю)(Ю)Me
(Ю)
(Ю)
(13)(13)Структура соединений типа (12) согласуется с наличием экваториальной и апикальной связей Р——N у каждого атома фосфора. Три связи азота лежат в плоскости, а фосфор имеет геометрию ТБП. Длина апикальной Р——N-ссязи равна длине простой связи, тогда как экваториальная связь Р—N значительно короче и проявляет двоесвязный характер. Понятно, однако, что эти различия могут быть следствием тригоналыю-бипирамидальной структуры фосфора.
(13)
(13)
S Me
Q 167 пи /Р—NС/!以覺
N--p彳
/\
Me CI
(14)
Дальними центоами Пп 6 ?ЗЮТ ДВумя тРигонально-бипирами- ИЗ атомовПроцессы реорганизации лигандов у одного
Согласноне могут протекать независимо от другого.
НЫ^^ектроскопнн ЯМР 呼(за исключением 〃ан-
атомыНИЗКИХ температурах), в соединении (13)
вляться синхпоннп *”ентнь1. Псевдовращение должно осущест- пы R. Р ' пРичем в качестве точек опоры служат груп- о就а黑£"嘴тнпа (14) четыре связи Р-N имеют [PhNHP(O)Nphi9 Упавпя ^пТаН'паЯ/ ЭНТальпия 石田一№ для энтальпий 2「авиа 330 кДж/м о ль, что существенно выше типа? циклоди Ьо^НЬ1Х И зкваторнапьнмх связей Р-N в других соответствен?木'噂н°в, нанрнмер в (13) (289 и 326 кДж/моль,
делокалнзова/с各 ° П0ДтвеРждает возможность существования лает манима л'системы вокруг плоского цикла, которая дебиталей фосфора М Перекрывание 2Р1-°рбиталей азота и 3^2-ор- и с 11 ска ж» ци кл 114 еск 11 е полифосфазены как с плоским, так циклом. В отл:/чие от ароматических органиче-
muy соединений в данном случае умеренные искажения цикла, ：1“мо、“ мало влияют на стабильность молекулы. Молекулы 隱)и (16f обладают плоским циклом; в других гримерных цик- пофосфазенах цикл искажен. Большая часть исследованных тетрамеров и высших циклических фосфазенов имеет неплоскую структуру-
Ph Ph CI ci
\ /\ /
pp 155,6 1ГМ
I IIj 160,8 ПМ
Ph2P^ /PPh? Ph?P、/PPh2 NN 157,8пм
(17)118)
Длина связи P—N в циклополифосфазенах составляет обычно 147—162 пм, причем она уменьшается при увеличении размера цикла. При симметричном расположении заместителей в цикле все связи Р—N имеют оэднаковую &лнну, т. е. отсутствует чередование длинных ст- и коротких о—л-связей. При несимметричном размещении лигандов длины связей в цикле неодинаковы что объясняют влиянием электроотрицательности лигандов. Например, в гексафенилциклотрнфосфазене (17) все связи цикла имеют одинаковую длину (160 им), тогда как при замене двух фенильных групп двумя геминальными атомами хлора, как в (18), длина связей у атома фосфора, несущего хлор, уменьшается. '
Валентные углы N—Р—N в цикле или цепи в большинстве фосфазенов составляют приблизительно 120° и не зависят от степени полимеризации или размера цикла и, очевидно от на- пряжешюстп цикла. Валентные углы Р—N—Р в цикле значи- 需:黑舞丿。т。p“咿з-演Размер ^икл^i黑/就Н
Характер связи в циклических фосфазенах и в особрннпгти Дискуссии6 ПосХЛ п7Р°Н0В в ннх были предметом оживленной ва 19 остаХ объ^ии：ГЯ ^ктронннх пар по связям а-осто- Дого атома М^спределенне одного электрона каж- Обычно допуа<аютР что п^я \^ЛеКТР°Н°В каждого атома азота. ^2-орбнтальУ ориентипован^^ Р°На каждого азота занимают Щиеся электропы ^ олнпм^пг плоскости цикла (20). Остаю- ствовать в той или иппй 小｛ каждого из атомов, должны уча- 黑,鳴吃既？承沁謂甯・貶e言矯н為鬻： мвза11модействовать产紀?爲需為常蕊^：吗艦
вторую, ориентированную в стему.вторую, ориентированную в стему.плоскости, координационнуюплоскости, координационнуюл-си-л-си-(21)(21)
вторую, ориентированную в стему.
вторую, ориентированную в стему.
плоскости, координационную
плоскости, координационную
л-си-
л-си-
(21)
(21)
РЕАКЦИИ ФОСФАЗЕНОВ
Реакции монофосфазенов часто аналогичны реакциям илидов юсфора. Они обладают основными свойствами; реакционная спо- обность этих соединений обусловлена полярностью связи Р—N .в значительной степени зависит от заместителей у атома фос- )ора п особенно у атома азота. Электроноакцепторные группы, пособные делокализовывать отрицательный заряд на азоте, зна- ителыю повышают стабильность монофосфазенов. Хотя в реакциях монофосфазеиов преобладают реакции связи Р—N, в слу- ае циклополифосфазенов эта функциональная группа относи- ельно устойчива, и в реакциях участвуют главным образом :пособные к замещению группы у атома фосфора.
Гидролиз
N-Ал кил монофосфазены легко гидролизуются влагой воздуха, )днако при наличии стабилизирующих групп может оказаться 1еобходимым нагревание в присутствии основания. В результате Реакции образуются обычно фосфипоксид и первичный амин, возможно через промежуточный фосфоран (23) (уравнение 19). Ре* зкция обычно сопровождается обращением конфигурации у атома фосфора, однако в случае малых циклов из-за создаваемых циклом затруднений наблюдается сохранение конфигурации [Ю].
он
RsP=NRi ~^> R3PNHR1 'ОН —> R3P—NHR1 —> R3P=O + R*NH2 (⑼(23)
°Ч /°14
(20)(20)Р—NH /О(C12PN)3 + 6H2O —> HN〈 X
(20)
(20)
Р—NH。夕 \он (24)
H2。 CsHgN
(21)
Тримерные фтор- и хлорфосфазены весьма устойчивы к дей- ствню воды н могут быть перегнаны с паром. Полный гидролиз приводит к расщеплению связей Р—На1, не затрагивая никл. Да.тее в результате миграции протона от атома кислорода к азоту образуется циклический фосфазан (24) (уравнение 20). При катализируемом основанием гидролизе соединения (25) переноса протона не происходит (уравнение 21), поскольку в данном случае кислород более осиовен, чем азот цикла.
Нуклеофильное замещение
Реакции нуклеофильного замещения галогена у атома фосфора позволяют получать многие производные фосфазенов. Прн действии спиртов на монофосфазены образуются продукты частичного замещения (уравнение 22); сполна замешенные производные получаются при использовании алкоксидов или феиоксидов (уравнение 23).
Cl2P=、SOzR + R：OH —► C12(R!O)P=XSO2R +HC1 (22) Cl3P=NAr + 3PhOXa —► (PhO)3P=NAr + 3NaCl (23)
При действии на гексахлорииклодифосфазаны (26) спиртов, алкоксидов или аминов образуются монофосфазены, тогда как аналогичные реакции фосфорилциклодифосфазанов (27) протекают с сохранением цикла (уравнения 24, 25).
NAr
(PhO)3P=NAr(PhO)3P=NArС〃Р( >С1з + PhONa
(PhO)3P=NAr
(PhO)3P=NAr
NAr
c NAr +2RONa
С1/ \ Z \ci
XAr
(27)
Гексагалогенциклотрифосфазены имеют шесть способных к замещению атомов галогена, которые могут быть последователь- изп3аМеЩены с образованием геминальных или негеминальных меров. Возможны три дизамещенных продукта: геминальный,
цис-\,3 и транс-\,3. Вместо галогена могут быть введены самые разнообразные группы. Многие из этих реакций протекают отно- сительио просто, давая продукты замещения лишь одного типа тогда как другие очень сложны. Все эти реакции можно рассматривать как нуклеофильную атаку на атом фосфора с образованием тригонально-бппирамидалыюго промежуточного продукта и последующее отщепление галогена. Интересен вопрос о том, будет ли в промежуточном продукте цикл занимать положение ае или ее (см. разд. 10.4.3).
Уже имеющийся в молекуле заместитель влияет на место второго замещения, т. е. определяет, будет ли направлена последующая нуклеофильная атака па тот же самый атом фосфора или же в цис- или тро^с-положение по другому атому. Более высокая электроотрицательность нуклеофила по сравнению с замещаемым галогеном, например при замещении хлора на фтор, способствует образованию геминальных изомеров, тогда как доноры электронов подавляют геминальное замещение. Важное значение могут иметь и другие факторы, такие, как относительные апикофильно- стн нуклеофила и остающегося галогена, а также пространственные факторы. Некоторые из реакций гексахлорциклотрифосфазена показаны ниже (схема 26).
1V
PhO OPhPhO OPh（.26）（.26）吶 NH?II I “Рур”吶 NH?II I “Рур”.N/NN II I
PhO OPh
PhO OPh
（.26）
（.26）
吶 NH?
II I “Рур”
吶 NH?
II I “Рур”
Частичное замещение хлора на фтор неизменно приводит к геминальным продуктам, тогда как при частичном замещении на феноксигруппу образуется смесь изомерных 1,3-продуктов. Реак・ шш аминолиза галогенциклофосфазенов протекают весьма слож- но，а состав образующихся продуктов зависит от конкретного ау\на и условий проведения реакции. При действии аминов обычно происходит замещение всех атомов галогена, однако возможно и частичное замещение. При действии аммиака и ан“- "нна образуются геминальи ые продукты, метиламин образует смесь геминальных и негеминальных продуктов, а диметилампн приводит преимущественно к смеси цис- и транс-1,3-продуктОВ»
CM Tpnw^-IHOMCP Обычно преобладает. Последняя реакция "Р т dNTh подвержена влиянию пространственных затрудпсннн. ПолLДействием jiHTiiiiopraiiiPiecKiix еоедннешнХ например (|wnii.i tiuth 咒，образуются смеси ироду к гон не11зб11р；ггелык)п> замещения. £)ем； которых зависит от соотношения реагентов, а в случае пепктнвов Гриньяра образуются» по-вндимому, не часгнчио заме- Lm'ihmc прспук门也 а только ueaiiaMuTCJH.iibic KojnriccTim「скспзк мешенных производных.
Замощение по Фриделю—Крафтсу
Вз/Н!модепствис гексах(1орцнклс»тр1и|)ос.(|)азе11а с кипящим бензолом в присутствии хлорида алюминия приводит к геминальному днфеппл производному； вводепне большего числа фепнльпых групи требует очень жестких условий. Аналогичным путем были получены толнлцпклофосфазеиы, одиако мезнтн/сн, аннзос, бнфгннл, тиофен н фуран в эту рсакцшо, по-внлпмому, но вступают. Фсин- лироваппо 1,3-дпфеиплтетрахлорц|1клотри(1)осфазепа протекает по атому фосфора, уже несущему фенильную группу. Если в положениях 1,3 находятся элсктроподопорные заместители, например дпмепгламшюгруппы в (28), единственным иаираи.^еипем рсакцип становится иегемннальное фспплированис (уравнение 27).
MqN、/С1I)II I /NMe? Cg次N 、C1(28)MqN、/С1I)II I /NMe? Cg次N 、C1(28)Cfll IflAici3Cfll IflAici3MgN、/PhPII I /NM6C%P、/P(N \phMgN、/PhPII I /NM6C%P、/P(N \ph(27)(27)
MqN、/С1
I)
II I /NMe? Cg次
N 、C1
(28)
MqN、/С1
I)
II I /NMe? Cg次
N 、C1
(28)
Cfll Ifl
Aici3
Cfll Ifl
Aici3
MgN、/PhP
II I /NM6
C%P、/P(
N \ph
MgN、/PhP
II I /NM6
C%P、/P(
N \ph
(27)
(27)
С1Р "Л1С14豚、NС1Р "Л1С14豚、N(28)(28)РС12
С1Р "Л1С14
豚、N
С1Р "Л1С14
豚、N
(28)
(28)
N/、N
I II + Л1С1з —»
(29)
Эти реакции протекают, вероятно, через промежуточный фос- фазепневый катион (29) (уравнение 28), участием которого мож- но“ обьяспить тенденцию вновь вступающей в молекулу фенпль- !юн 「рурпы замещать то положение, в котором уже имеется фе- нильпып пли димстнламшюзаместитель. Интересно отметить, что едппствснпый продукт моноарплировання, полученный с помощью peaKwih данного типа, образуется при пспользовлнпп малореак- Цпонпоспособпого хлорбензола и хлорида алюминия.
1 Промежуточные продукты фосфазениевого типа позволяют ；зкже объяснить цис-транс-цзоме^гза^по фенил- и дналкплами- озамещениых фосфазенов в присутствии хлорида алюминия.
Реакции с участием атомов азотаи фосфора
Монофосфазены вступают во многие присущие илидам реакции с элиминированием фосфпноксида или фосфинсульфида (см. схему *29 и табл. 10.6.1). В этих реакциях могут участвовать многие
Таблица 10.6.1. Реакции монофосфазенов Ph3P=NR
Реагент
Продукты реакции
co2 so?
Ri\CO
RJCO
RjC=C=O
RN=C=O + Ph3P=O RN=S=O + Ph3P=O RN=C=NRi 十 Ph3P=O RN=CR； + Ph3P=O RN=C=CR； + Ph3P=O
соединения; от диоксида и дисульфида углерода, альдегидов, кетонов и кетенов [11] до изотиоцианатов. ^Механизм подобных превращений аналогичен механизму реакции Виттига (см. разд. 10.6.7).
RsP=\Ri 十 R4=z ―> R3B—NR1 ―> R3P=Z + R2Y=NR1 (29)」Z—$R2
Монофосфазены могут реагировать с дпметилацетилендикар- боксилатом по схеме циклоприсоединения, вероятно, с промежуточным образованием четырехчленного циклического соединения, однако конечным продуктом реакции является ациклический продукт (уравнение 30). 1,3-Диполярные соединения также взаимодействуют с монофосфазенам п по схеме циклоприсоединения; например, реакция с нитрилоксидом (30) приводит к карбодиимиду (уравнение 31).
R3P=XR1+MeOzCC三 ССС^МеR3P=XR1+MeOzCC三 ССС^МеR3P—XR1MeO?CC=CCO"leR3P—XR1MeO?CC=CCO"leR3P NR1MeO2CC-CCO2MeR3P NR1MeO2CC-CCO2Me(30)(30)PhC三R—0一 十 PhsPiPhPhC三R—0一 十 PhsPiPh(30)(30)NPhc" 'o\ /Ph\—PPh3NPhc" 'o\ /Ph\—PPh3Ph\=C=\Ph + РАР=О (31)Ph\=C=\Ph + РАР=О (31)
R3P=XR1+MeOzCC三 ССС^Ме
R3P=XR1+MeOzCC三 ССС^Ме
R3P—XR1MeO?CC=CCO"le
R3P—XR1MeO?CC=CCO"le
R3P NR1
MeO2CC-CCO2Me
R3P NR1
MeO2CC-CCO2Me
(30)
(30)
PhC三R—0一 十 PhsPiPh
PhC三R—0一 十 PhsPiPh
(30)
(30)
N
Phc" 'o
\ /
Ph\—PPh3
N
Phc" 'o
\ /
Ph\—PPh3
Ph\=C=\Ph + РАР=О (31)
Ph\=C=\Ph + РАР=О (31)
MeO、/OMePMe。、I] I /OMeMe。/ N 、OMeMeO、/OMePMe。、I] I /OMeMe。/ N 、OMeAAMeO、夕0P°ч1 V-°Me。/ '-Ne \o.MeMeO、夕0P°ч1 V-°Me。/ '-Ne \o.Me(32)(32)
MeO、/OMeP
Me。、I] I /OMe
Me。/ N 、OMe
MeO、/OMeP
Me。、I] I /OMe
Me。/ N 、OMe
A
A
MeO、夕0P
°ч1 V-°
Me。/ '-Ne \o.Me
MeO、夕0P
°ч1 V-°
Me。/ '-Ne \o.Me
(32)
(32)
Алкоксициклофосфазены типа (31) претерпевают термическую груППировку с миграцией алкильных групп от кислорода к ^ту (уравнение 32). Катализаторами этого превращения являются алкилгалогениды; при использовании алкнлиодидов с алкильными заместителями, иными, чем в фосфазене, образуются смешанные продукты. Для некатализируемой реакции принят механизм, включающий нуклеофильную атаку азота цикла на а-уг- лероднь1н атом алкокспгруппы, причем последний процесс может идти как меж-, так п внутримолекулярно.
ПОЛИМЕРНЫЕ ФОСФАЗЕНЫ
Полимерные фосфазены изучаются чрезвычайно активно, чему способствуют их )^никальные свойства. Известно, что каучукоподобный эластомер поли (дихлорфосфазен) устойчив до 350 ℃, что позволяет использовать его в качестве термостабильного пластика. Большая часть полифосфазенов замедляет процессы горения, что позволяет использовать их для обработки текстильных материалов. Многие другие специальные свойства делают полифосфазены идеальными материалами для применения в авиационной, автомобильной и нефтяной промышленности.
Перспективным является также использование этих соединений для биохимических целей ——направление, возглавляемое Олкоком с сотр. [ 12]. Многие аминокислотные производные полифосфазенов являются биологически разложимыми и могут найти применение в качестве хирургических нитей для сшивания швов, вре?>1енных защитных пленок или гидролизующихся полимерных носителей для хемотерапевтических агентов. У полимерного комплекса платины (32) обнаружена противоопухолевая активность.
N(MeNH)^P/、P(NHMe)2
(32)(32)Ч /N4 /N^pfN4 /N4 /p pp p
(32)
(32)
Z\/\c/\/\/\
При нагревании выше 250 ℃ расплавленные полихлорфосфа- зенх полимеризуются с образованием длинноцепных полимеров (C12PN)/z. Полимеризацию можно проводить в растворе в присутствии катализаторов ——металлов, нитробензола, спиртов или в°Аы. Считают, что на первой стадии процесса образуется фос- фазений-катион, который затем атакует другую молекулу цикло- полифосфазена^ возможно, с раскрытием цикла, образуя короткий линейный катион, который наращивается далее за счет прнсоеди- нення следующих циклических мономерных единиц. ПервоначальНо образующийся несшитый поли (дихлорфосфазен) растворяется в бензоле, давая растворы высокой вязкости. При обработке
9тнх растворов алкоксидами или аминами получаются продукты исчерпывающего замещения галогена (схема 33). Такие производные обычно представляют собой устойчивые к гидролизу эластомеры.
С1?Р、/РС1&N
PCI?
N，、N 250 ℃
270 ℃
—；Сшитый поли(дихлорфосфазен)
“2。
RQNa
(33)
R2NH
Поскольку при введении различных заместителей изменяются физические свойства таких полимеров, становится доступным уникальный по своей широте набор различных полимерных материалов. При нагревании бензольных растворов в присутствии следов воды пли других катализаторов получается сшитый полимер, нерастворимый в бензоле, так назнваемЕ" неорганический каучук. При обработке растворов несшитого полимера эфирами аминокислот образуются водорастворимые биологически разложимые полимерные продукты.
10.6.5. СТРУКТУРА ИЛ И ДОВ ФОСФОРА И ХАРАКТЕР СВЯЗИ
Согласно определению, плиды представляют собой соединения, в которых карбанион непосредственно связан с гетероатомом, несущим положительный заряд [(33)]. Первый илид был получен Михаэлисом н Гимборном в 1894 г. [13], однако структура, предложенная ими, оказалась неправильной. До открытия реакции Виттига в 1953 г. [14] эта область химии практически не разрабатывалась, если не считать работ Шта)гдпнгера и сотр. в двадцатых годах. Работы Виттига привели к взрывообразному расширению исследований в области органических соединений фосфора 11 Мондов фосфора, в особенности [7, 15].
(33а)
I典
сн2
/ \ р113р; У
\ / 'он о
(34)
〉с=х(336)о
+- I!+ I t
Р%Р—CH—CPh -<-^ PhP—CH=CPh
(35а)
(356)
Первому выделенному стабильному нлнпу была приписана структура (34) с пентакоордипнровапным атомом фосфора [13]. Соблюдая строгие меры предосторожности для исключения влияния' влаги, Рамирец сумел показать [16], что это соединение в действительности имеет структуру (35). С тех пор основное зиа- qeHHB среди структурных проблем приобрел вопрос о природе связн фосфора с карбанионом, т. е. о степени двоесвязности и конфигурации атомов фосфора и углерода.
Ил иды фосфора являются полярными соединениями, о чем свидетельствуют их дипольные моменты. Циклопентадиенилиден- грнфенилфосфоран, например, имеет дипольный момент 23 X X 1О~30 К - м (7,0 Д). Расчеты показывают, что его структура в растворе является промежуточной межу ковалентной (36) и ионной (37) формами.
(36) (37)
В УФ-спектрах илидов имеется широкая полоса поглощения между 300 и 400 нм, которая приписывается л -> л^-переходу области 1200—1220 см-1 были отнесены к валентным колебаниям связи С=Р [17]. Об уменьшении степени двоесвязности карбонильной группы в а-кетоилидах свидетельствует уменьшение частот валентных колебаний карбонильной группы.
Ряд илидов был исследован с помощью рентгеноструктурного анализа. Было показано, что молекула стабилизированного илида (38) является плоской с 5р2-гибридизованным атомом углерода и цис-расположением атомов фосфора и кислорода друг относительно друга. Длина связи С——Р, равная 171 ——174 пм, является промежуточной между длинами простой и двойной связей. Рентгеноструктурный анализ использован также для установления структуры метилентрифенил фосфора иа [18] ； длина связи С—Р в этом случае очень мала (166 нм), что весьма близко к сумме ра^нусов двойных связей фосфора и углерода. Эти данные были интерпретированы с точки зрения перекрывания вакантной rf-op- битали фосфора с занятой двумя электронами р-орбиталью углерода; область перекрывания располагается ближе к атому углерода, что приводит к наблюдаемой полярности связи.
Ph3$\
)С=С/(38) X = С1,1
X/ 、Ph
Методом ПМР установлено, что у а-карбонилилидов наблюла, ется /^/с-трп^с-изомеризация, т. е. вращение вокруг двойной связи С—С в растворе затруднено [ср. (38)]. Широко изучено влияние заместителей на соотношение изомеров [7]. Ил иды, содержащие сложиоэфирную группу (например, Ph3P=CHCO2Et), имеют ци^ 口 траяс-изомсры, тогда как в случае кетоилидов [например, (38)] зафиксировано присутствие только одной формы, в которой фосфор и кислород имеют ^wc-расположение друг относительно друга. Данные спектров ЯМР〔'С подтверждают плоскую конфигурацию карбаниона в илидах фосфора в растворе [19]. Имеются весьма обширные данные по спектрам ЯМР илидов, однако, к сожалению, во многих случаях эти данные в действительности относятся к. присутствующим в растворе литиевым аддуктам, а не к свободным плидам [20]. Следует подходить с осторожностью к любым интерпретациям структуры, основанным на измерениях, которые проведены на илидах, полученных действием бутиллития на метилфосфониевые соли.
Характер связи в илидах фосфора лучше всего описывается па основе представления о переносе отрицательного заряда с илидного атома углерода на вакантную d-орбиталь фосфора,причем степень такого переноса зависит от заместителей у углерода и фосфора.
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИЛИДОВ ФОСФОРА
Синтез илидов из фосфониевых солей
Наиболее общим методом получения илидов фосфора является отрыв а-протона из соответствующей фосфониевой соли под действием подходящего основания [7] (уравнение 34). В этой реакции используют самые разнообразные основания, в том числе аммиак, карбонат натрия, гидроксид натрия, алкоксиды, амиды металлов, литийорганические соединения и многие другие. Необходимая для депротоннрованпя сила основания зависит от кислотности а-водорода в используемой фосфониевой соли. Если заместители R】и R2 способны стабилизировать отрицательный заряд за счет индукционных или мезомерных эффектов, как, например, в соли (39), можно использовать относительно слабые основания ——аммиак или карбонат натрия (уравнение 35). При отсутствии стабилизирующих факторов, как в соли (40), необхо- • димы более сильные основания, например бутиллптий (уравнение 36). Если R1 и R2 являются электроноакцепторпыми заместителями, образующиеся ил иды обычно достаточно стабильн ы и не реагируют с водой. В то же время песта били зирова иные или- ды легко депротонируют воду, Давая быстро гидролизующиеся фосфониигидроксиды. Генерирование реакционноспособных или-
qob следовательно, необходимо проводить в апротонных средах.
РзРСНК1^2 X- + В О RsP=CR】R2 + 6н X-(34)
PhsPCH2COPh В г- + *а2cОз (водн.) —> Р11зР=СНСОРЬ (35) (39)
Ph3PCH3 Вг~ + BuLi —> Ph3P=CH2(36)
(40)
Илиды, в особенности алкилидентриалкпл фосфорапы, обра- 3уЮТ с солями лития комплексы [19, 20], которые в некоторых случаях диссоциируют только при высоких температурах. Образование таких комплексов препятствует протеканию многих реакций, особенно реакции Виттига, вследствии чего важен тщательный подбор основания. При использовании в качестве основания алкиллитиевых соединений иногда происходит обмен лигандов у фосфора (уравнение 37), вероятно, с образованием пентакоорди- национного интермедиата; поэтому, например, при получении илидов из трифенилфосфониевых солей необходимо использовать фениллитий. Фосфониевые соли, содержащие галоген у а-углерод- ного атома, подвергаются атаке как по протону, так и по атому галогена (уравнение 38), причем соотношение образующихся продуктов зависит от природы галогена и от используемого основания. Опасность применения литийорганических соединений для генерирования высокореакционноспособных илидов можно проиллюстрировать на примере получения хлорметиленового илида с использованием бутиллития [21]. При обработке полученного раствора альдегидом помимо ожидаемого продукта были получены два других алкена (уравнение 39).
Ph3PCH3 X- + CH3Li ―> СбН6 + MePh2P=CH2(37)
(26%)
Ph3PCH2X X' + RLi —> Ph3P=CHX + Ph3P=CH2(38)
I.Ph3PCH2Cl cr
RCH。….仃小 …广 RCH=CHC1 + RCH=CHPh + RCH=CHBu (39)
Свободные от солей лития растворы реакционноспособных илидов могут быть получены взаимодействием фосфониевых солей с амидом натрия в кипящем ТГФ, а также с метилсульфинил- карбанионом или другими не содержащими лития основаниями. Было показано, что для этой цели пригодны бис(триметнлси- лил)амид натрия (41) [22] (уравнение 40) и голубой раствор калнх в ГМФТА [23] (уравнение 41).
Ph3PCH2R Х~ + NaN(SiMe3)2 ■~> Ph3P=CHR + HN(SiMe3)2 + NaX (40) (41)
(MezN)3P=O + 2K ―> (Me2N)2PO-十 Me2N" + 2K*(41)
Папиными от солей» растворами илидов можно реакмнн с «свооид действием комплексов карбоната или проводить, ^^.^[24].
бутоксила калия с ю 第姦° получать и в двухфазных системах,
Растворн 叫н〃?в 鸞 ли ЯВляются катализаторами фазо- так как сами Ф^Ф°™ органических растворителей обычно вого переноса ? ；『； NaH ^5]; наибольшие выходы до- внбнрают бензол ил и /к н концентрации гидроксида натрия стираются путем варьирован
в водной фазе.
В синтезе илидов применялся этиленоксид (уравнение 42)； положение равновесия в этой реакции зависит от стабильности илида [26].
О
，、/ \150 ℃
Ph3PCH2RX' + Н2С——СН2Ph3PHeHR + HOCH2cH2Х(42)
Фосфониевые соли с высоконуклеофильными анионами, такими, как фторид-ион, разлагаются при нагревании с образованием илидов без введения основания.
Синтез илидов присоединениемк метиленфосфоранам
Большое число сложных илидов может быть получено путем алкилирования, ацилирования, галогенирования или других превращений простых алкилиденфосфоранов, если последние содержат протон у а-углеродного атома (табл. 10.6.2). Образующаяся на первой стадии фосфониевая соль депротонируется второй молекулой илида в реакции «переилидирования» [7]. Для успешного протекания этой реакции необходимо, чтобы протон образующейся фосфониевой соли был достаточно кислым (для возможности его последующего переноса); в противном случае реакция останавливается на стадии промежуточной фосфониевой соли. •
Таблица /0.6；2. Получение сложных илидов присоединением к аАкилн^ен巾осфорамах
Исходное вещество
Реагент
Продукты реакции
2Ph3P=CHCO2Me
PhCH2Br
ph3P=CCO2Me + Ph3PCH2CO2Me BL
CH2Ph
2Ph3PIH2 (42)
PhCOCl
ph3P=CHCOPh + РЬзРСНз СГ
(42)
С1СО2Mе
Ph3P=CHCO.,Me + Ph3PCH3 СГ
(42)
PhCOSEt
Ph3P=CHCOPh + EtSH
(42)
Cl,C 二 X
РЬзРп^м^СнХ (4R)
из
Простые плиды удобно ацилировать с использованием ацил- хлорвдов, как показано на примере присоединения бепзоилхло- рнДа к метилентрифенилфосфорану (42) (см. табл. 10.6.2). Для получения различных карбалкоксиилидов применяли хлорформи- атьг Реакция ацилирования пригодна для получения любых кар- бонилзамещепных илидов, однако ее недостатком является необходимость использования 2 моль исходного ил ид а на I моль ацилгалогенпда. Этот недостаток устраняется, если замещаемая на первой стадии группа достаточно осиовпа, чтобы отщеплять протон； так, например, в реакции (42) с этилтиобензоатом с высоким * выходом образуется бепзоилировапный илид (см. табл. 10.6.2).
Кумулированные пл иды (43) могут быть получены из (42) взаимодействием с геминальными дигалогеналкенами (X=CR2) [27], тпофосгсиом (X=S) [28] и дихлориминами (X=NR2) [29].
Прочие методы синтеза илидов фосфора
Илиды фосфора, содержащие, по крайней мере, один атом галогена у сс-углеродиого атома, могут быть получены путем генерирования соответствующего карбена в присутствии трифенил- фосфнна. Впервые пригодность этого метода продемонстрировали Спезнал и сотр., обнаружившие, что при прибавлении хлороформа к охлажденной смеси трифенилфосфина и трет-бутоксида калия образуется илид (44) (уравнение 43) [15]. Аналогичные реакции протекают с дибром- и дифторкарбенами. Илиды получаются также при взаимодействии трифенилфосфина с алифатическими диазосоедипениями в присутствии галогенидов меди(I); выходы целевых продуктов в этой реакции, однако, низкие, вероятно, из-за реакции образующегося фосфорана с исходным
диазосоединением.
трет-ВиОК
Ph3P + СНС13> Ph3P=CCl2(43)
(44)
Ph3P + Br2CF2 —> Ph3PCF2Br Вг~(44)
Br- + Ph3PCF2Br+ Ph3P = Ph3p=CF2 + Ph3PBr2(45)
Ph3P + CF2C1COJ —> Ph3P-=CF2+CO2 + Cr(46)
Реакции трифенилфосфина с тетрагалогенидами углерода протекают весьма сложно (см. разд. 10.2.3.3) и приводят к дигало- генметиленилидам. Кажущаяся устойчивость растворов илидов, образующихся при взаимодействии дигалогеидифторметанов с третичными фосфинами, обусловлена динамическим равновесием (уравнения 44, 45), смещенным в сторону фосфина н фосфониевой солн. Растворы формально аналогичных илидов, получающихся
из третичных фосфинов н хлордифторацетата, значительно менее устойчивы, так как в данном случае подобное равновесие невозможно (уравнение 46) [30].
РЕАКЦИЯ ВИТТИГА
Едва ли можно назвать много работ, вызвавших такой же резонанс, как сообщение Виттига и Гайсслера [31] о том, t1T0 при взаимодействии метилентрпфенилфосфорана с бензофеноном с прекрасным выходом образуются 1,1-дифенилэтилен и трифе- нплфосфиноксид (уравнение 47). Превращение карбонильных соединении в алкены известно теперь как реакция Виттига, хотя впервые реакцию подобного типа — конденсацию илпда с фенилизоцианатом (уравнение 48) —описал Штаудингер [32]. В своих последующих работах Виттпг исследовал общность и синтетические возможности этого превращения, поэтому заслуга разработки этой реакции как важного синтетического инструмента органической химии несомненно прннадлежнт Виттигу и его сотрудникам.
Ph3P=CH2 + Ph2c=0 —~> Ph2C=CH2 + Ph3P=O(47)
Ph3P=CPh2 + PhNCO —~> PhN=C=CPh2 + Ph3P=O (48) Реакция протекает в мягких условиях, причем положение образующейся двойной связи никогда не вызывает сомнений. Реакция с большим успехом применяется во многих областях органической химии, например в синтезе каротиноидов, полиенов, простагландинов, гетероциклических соединений и т. д. О важности реакции Виттига можно судить по числу опубликованных литературных обзоров. Этой реакции уделено большое внимание в учебниках по органической химии, ей посвящено большое число обзорных статей (см., например, [33]), появившихся с момента выхода в свет оригинальной работы Виттига [7].
Область применения реакции Виттига
Реакция является очень общей. В нее вступают алифатические, алициклические или ароматические альдегиды п кетоны. Присутствие других функциональных групп, как правило, не препятствует реакции; карбонильный компонент может содержать двойные или тройные связи, гидрокси-, алкокси- и аминогруппы, галогены и даже сложноэфирные группы. Хотя илиды фосфора реагируют со сложными эфирами, эта реакция протекает обычно столь медленно, что не мешает реакции с нормальными альдегидами или кетонами. Сопряженные с карбонильной группой двойные или тройные связи обычно не препятствуют реакции, хотя аллилиденфосфораны реагируют с а,р-ненасышенными кетонами по у-углеродному атому; считают, что реакция протекагт как нормальное присоединение с последующим [3;3J -спгматроп- ным сдвигом [34].
Илидный компонент также может содержать двойные и тройные связи н другие функциональные группы. Нестабплизпрован- ные плпды чрезвычайно реакционноспособны и реагируют не только с карбонильными соединениями, но н с водой, кпслоро- дсш, диоксидом углерода и спиртами. Реакции этих илидов, следовательно, должны проводиться в условиях, исключающих присутствие упомянутых соединений. Демонстрацией того факта, что синтез алкенов на основе реакционноспособных илпдов проводится в условиях, гораздо более мягких, чем обычно, может служить получение нестабильного цнс-дивннилцнклопропана (45) (уравнение 49) [35]. Прибавление альдегида к раствору илида в смеси дМСО —пентан при 5℃, собственно реакция и ее обрыв в растворе хлорида натрия при ——20℃ длится около 1 мин.
снсн=сн2у
Н.С^СН—СНО + Ph3P==CH2 ―>(49)
(45)
Стабилизированные ил иды, содержащие в а-положен и и электроноакцепторные группы, гораздо менее реакционноспособны. Они гладко вступают в реакцию с альдегидами, но с кетонами реагируют медленно или вообще не взаимодействуют.
Реакция Виттига особенно полезна, когда необходимо обеспечить специфическую локализацию двойной связи. В качестве примеров можно привести получение метиленциклогексана (46) (уравнение 50), не содержащего примесей термодинамически бо* лее стабильного изомера с эндоциклической двойной связью, и синтез р，7-ненасыщенной кислоты (47) (уравнение 51). При получении последнего соединения реакцией элиминирования преимущественно образуется более стабильный а,|3-изомер.
О + Ph3P=CH2 ―> О=СН2(50)
(46)'
Ме2С=О + Ph3P=CHCH2CO； ―> Ме2С=СНСН2СО； (51) '(47)
Механизм реакции Виттига
Реакция Виттига протекает в две или, возможно, в три ста・ пни (схема 52). В некоторых случаях промежуточный бетанн мо耳《ет быть зафиксирован посредством протоиирования или образования комплекса с солями лития (схема 53). Оксафосфетапы, подобные соединению, выделенному при реакции гексафторацето- На с ил идом (48) (уравнен не 54), в благоприятных условиях могут быть выделены или обнаружены в растворе. Методом низкотемпературного ЯМР 31Р показано, что в реакциях не содер-
жащнх солей илидов с бензальдегидом или формальдегидом, также образуются оксафосфетаны (49) (уравнение 55) [36].
R3P—CRR з %Р Се*
I I ,—«+ II (521
О—CR3R4оCR3R4 ' 丿
оксафосфетан
+ > P%PCHRCH(OH)Ph Г
LiBr +(53)
> Ph3PCHRCHPhOLi Br'
КР=С8К /亠
+-
O=CR3R$
RsP-CRR2P—2r3R4
бетаин
至
Р11зР=СН1?+PhCHO
「PhsBcHR 1
_ 'О—CHPhJ
Р11зР=С=РРЬз + (СЕз)2С=：О —
PI
=РР11з
(48)
О —C(CF3)2
R
(54)
PhsP=CRRi + R2CH。
3P—о
R,
н
(49)
В условиях, когда возможно выделение или обнаружение оксафосфетана, стадия 3 (см. схему 52) является скоростьопреде- ляющей, а стадии / и 2 могут протекать одновременно, представляя собой [2 + 2] -циклоприсоединение, которое будет синхронным при осуществлении механизма 冗2s + 冗2a [37]. В реакциях с промежуточным продуктом бетаинового типа стадия / может быть быстрее стадий 2 + 3 или наоборот. Злектроноакнеп， торные группы у атома углерода повышают стабильность илидов и снижают их реакционную способность; электронодонорные заместители у атома фосфора, уменьшая положительный заряд на нем, также влияют на реакционную способность. Последний фактор должен повышать скорость первой стадии, что объясняет более высокую реакционную способность триалкнлфосфониевых илидов по сравнению с триарильными аналогами. Однако как только бетаин образовался, эти факторы начинают действовать в обратном направлении: электроноакцепторные группы у атома углерода будут повышать реакционную способность бетаина вследствие стабилизации вновь образующейся двойной связи, а электронодонорные группы у атома фосфора будут снижать реакционную способность бетаина. В подобных случаях, например для илнда (50), возможно выделение бетаина.
ОII(n-MeOCGH4)3P==CHCPh(50)
Изучение кинетики реакций n-нитробензальдегида с фенаци- 7ПденТрифенилфосфораном и рядом флуоренилиденовых илидов [38, 39] приводит к выводу, что первоначальная скоростьопреде- ляющая стадия включает четырехчленное переходное состояние с Низкой полярностью, непосредственно приводящее к 1,2-оксафосфетану. Однако близость скоростей реакций бензальдегида с илидами, содержащими фосфор в составе никла, и с соответствующими ациклическими ил идам и приводит к противоположному выводу, так как следует ожидать, что прямое образование оксафосфетана приводило бы к увеличению скорости реакции в случае циклических илидов вследствие уменьшения напряжения фосфорсодержащего цикла [40].
Имеется, таким образом, два крайних случая, когда скорость- определяющей стадией может быть либо образование бетаина, либо распад оксафосфетана, причем образование бетаина может быть обратимым или необратимым； возможны также многочисленные промежуточные ситуацни [41].
Обратимость образования бетаина в случае стабилизированных илидов продемонстрирована фиксацией илида, получающегося из бетаина — продукта реакции трифенилфосфина и эпоксида (схема 56). Выделение этил-д^-хлорцнннамата позволяет сделать вывод о том, что реакция стабилизированных илидов с карбонильными соединениями протекает через медленную обратимую стадию с последующим быстрым распадом на фосфиноксид и алкен [41].
О
/ \
PhHC——CHCO2Etph3p—CHCO2EtPh3P=O
+—>I*—>■+
Ph3P~O—CHPhPhCH=CHC02Et
I(56)
PhCH=O + Ph3P=CHCO2Etl^-ClCeHjCHOPh3P=O + л<-С1СбН4СН=СНСО2Е!
Все рассмотренные выше механизмы предполагают сохранение конфигурации фосфора на всем протяжении реакции, что было изящно продемонстрировано Мак-Ивеном [42] (см. разд. 10.2.6.1).
Стереохимия образования алкена
При наличии двух асимметрических углеродных атомов обра* зующийся бетаин существует в виде двух диастереомеров (51) и (52) (схема 57),
р3р-с<^
O=CHR2
（57）
В тех случаях, когда образование бетаина является обратимым, стадии элиминирования будет предшествовать накопление термодинамически более стабильного диастереомера. Обычно таковым является (52), дающий транс-алкеп. Обнаружено, что триалкилфосфониевые илиды или илиды, имеющие стабилизирующие группы, в общем случае образуют преимущественно транс-алкены. Количество получающегося цис-алкена может быть увеличено путем использования протонных растворителей, которые, возможно, уменьшают электростатическое взаимодействие между Р+ и О-, сольватируя окси-анион промежуточного бетаина, и делают, таким образом, допустимым существование других конформаций, например (53).
（53）（53）+ R3P=O+ R3P=O（58）（58）
（53）
（53）
+ R3P=O
+ R3P=O
（58）
（58）
Илиды, полученные из триарилфосфинов н не содержащие стабилизирующих групп, обычно дают цис- или смесь %〃с・ и транс-алкенов. Одно из объяснений этого факта основано на предположении о синхронном образовании оксафосфетана за счет цнклоприсоедипения 门明 + 工2@, что приводит к 屮салкену. Получение “ас-алкенов можно также объяснить, предположив, что стадия образования бетаина является необратимой. Структура образующегося диастереомерного бетаина определяется взаимным расположением молекул илида и карбон ильного соединения непосредственно перед реакцией, причем, возможно, участньши реакции имеют тенденцию располагаться таким образом, чтобы продуктом был цис-алкен, хотя причины подобного поведения не ясны. Можно также считать, что 4〃с-алкень【 образуются
на
исключительно за счет синхронного ^процесса, тогда как трансалкены являются продуктами реакций, включающих образование бетаина.*
На стереохимический результат реакций реакционноспособных илидов влияет присутствие солей лития. При использовании в качестве растворителя ДМФ присутствие солей лития практически не оказывает влияния, однако в неполярных растворителях добавление солей лития вызывает повышение доли транс-алкенов в тех же реакциях. Условия реакции и структурные факторы влияют на скорость образования бетаина, а следовательно, и на стереохимическое направление реакции Виттига.
Большая часть известных реакций вследствие влияния противоположных факторов протекает стереохцмически неизбирательно, однако при взаимодействии свободных от солей реакционноспособных илидов с альдегидами в большинстве случаев получаются в основном /{uc-алкены, а при возможности существования равновесия между бетаинами ——транс-алкены. Таким образом, при правильном подборе реагентов и условий реакция Виттига может протекать стереоселективно [43, 44].
Применение других илидов фосфора [7]
Помимо обычно используемых фосфониевых илидов в реакции Виттига могут применяться и другне типы илидов фосфора и карбанионов, стабилизированных соседней фосфорильной группой.
Фосфиноксиды, имеющие а-СН-группу, при действии сильных оснований превращаются в карбанионы; обработка последних карбонильными соединениями приводит к алкенам (главным образом, с транс-конфигурацией) и фосфинат-анионам (уравнение 59). В качестве исходного соединения для получения стабилизированных карбанионов из фосфиноксидов может служить трифе- нилфосфиноксид, так как при обработке его литийорганическимн соединениями происходят обмен лигандов и последующее депротонирование образующихся алкилдифенилфосфнноксидов.
ОО
IIII - r2r3c=O
R2PCH2R — R2PCHR1 > R2PO£ + R1CH=CR2R3 (59)
Реакции карбанионов с карбонильными соединениями приводят к аддуктам, которые могут быть выделены в вило смеси Двух диастереомеров, находящихся в равновесии друг с другом и с исходными соединениями. Они могут быть зафиксированы и разделены на соответствующие гидроксиалкилфосфииоксиды после протонироваиия. При обработке сильными основаниями, не содержащими катион лития, полученные аддукты разлагаются, давая алкен и фосфинат-анион (схема 60).
（60）
Фосфонаты, содержащие водород при а-углеродном атоме, также могут служить источниками карбанионов, которые легко реагируют с самыми разнообразными карбонильными соединениями. Эту реакцию (уравнение 61), впервые описанную Хорнером и впоследствии широко изученную Ведсвортом и Зммонсом, называют иногда «реакцией Хорнера ——Эммонса» [45]; она имеет некоторые преимущества перед общепринятой реакцией Виттига. Такие карбанионы обладают более высокой реакционной способностью, чем илиды, II реагируют с кетонами, даже если R u R1 являются электроноакцепторными заместителями, в то время как соответствующие ил иды в этом случае часто инертны. Фосфорсодержащий продукт реакции растворим в воде, что значительно облегчает его отделение от алкена; кроме того, фосфонаты гораздо более дешевы, чем фосфониевые соли, и легко получаются по реакции Арбузова.
ОО
IIII -r3r4c=0
(RO)2PCHR'R2 —> (RO)2PCR1R2 > (RO)2PO； + RigC=CR3R4 (61)
Механизм реакций этих карбанионов, по-видимому, аналогичен механизму реакции Виттига, хотя транс-алкены в данном случае образуются в значительно большей степени. Попытки повысить долю ““с-апкенов оказались в значительной мере безуспешными.
Некоторые примеры использования илидовв синтезе
Одним из наиболее полезных нововведений, появившихся в последние годы, стала методика синтеза «в одном сосуде» («о〃е- ро/»), когда фосфин, алкилгалогенид и карбонильное соединение реагируют одновременно в присутствии подходящего эпоксида как источника основания [26]. Одним из примеров использования этого приема является синтез полнена (54) (уравнение 62) [46].
Полученные недавно р-оксидоилиды (55) [47], образующиеся прн депротонировании бетаинов (уравнение 63), оказались весьма полезными реагентами, так как протонирование их протекает стереоспецифично и приводит к протонированным трео-бетаинам н, следовательно, к транс-алкенам. Этот прием использовался в реакциях конденсации, которые в обычных условиях приводят к значительным количествам г{ис-продуктов [48]. Взаимодействие илидов (55) с N-хлорсукцпнимидом с последующим элиминированием фосфиноксида приводят к хлор-^1/с-алкеяам, тогда как при использовании иодозобензолдихлорида образуются хлор-транс-алкены [50].
Ph3P=CHRph3P—CHR вши
+—I ——♦ Ph3P=CRCHR!O' (63)
R】CHO'О—CHR1
(55)
Реакция р-оксидоилйдов с альдегидами приводит к «^-ненасыщенным спиртам, имеющим трехзамещенную двойную связь (схема 64) [49]. В общем случае, элиминирующийся кислород происходит из альдегида, который вводится в реакцию вторым, что позволяет путем последовательной обработки метилентрифенилфосфорана бензальдегидом, бутиллитием и 1 -дейтеробензальдегидом получить (56), дейтерированный исключительно по С-3, Если одним из используемых альдегидов является формальдегид, стереоспецифичность реакции зависит от порядка, в котором альдегиды вводят в реакцию [51].
Р%Р=СНМе W課 > Ph3PCHMeCHRO' 盘;卜
Т» Ph3P = CMeCHROТ» Ph3P = CMeCHRO
Т» Ph3P = CMeCHRO
Т» Ph3P = CMeCHRO
Ph/Н
(56)d/、CH(OH)Ph
Обработка фосфорана (57) литием в смеси бензол — ГМФТА приводит к отрыву протона и образованию раствора енолята и лид а, который при длительном нагревании с кетопамп дает несопряженные р^-ненасыщенные кетоны (уравнение 65) [52]. Следует отметить, что если в реакцию с кетонами вступает сам илид (57), образуются а,р-ненасыщенные кетоны.
OLiR】
IRCH2coRlI
Ph3P^CHCOPh —> Ph3P=C=CPh> RCH=CCH2C0P1i (65)
(57)
Синтез алкенов по Виттигу позволяет получать продукты со строго определенным положением двойной связи, что особенно ярко проявляется в возможности синтеза напряженных алкенов с двойной связью в голове моста, например бнцнкло [4,2,1]- нонена-1 (8) (58), за счет внутримолекулярной реакции Виттига (уравнение 66) [53].
О
№Н Т ф (66) 3(5в)
Внутримолекулярная реакция Виттнга широко используется для получения циклов [54] за счет одинарного (уравнение 67; см. также разд. 10.2.6.2) или, при использовании бифункциональных илидов типа (59), двойного замыкания цикла (уравнение 68).
(СН加 / \ RC—=CR(СН加 / \ RC—=CR(СН2)„RC/、CRiIIIIОPPI”(СН2)„RC/、CRiIIIIОPPI”(59)(59)(〃 =3—14)(〃 =3—14)(67)(68)(67)(68)
(СН加 / \ RC—=CR
(СН加 / \ RC—=CR
(СН2)„
RC/、CRi
IIII
ОPPI”
(СН2)„
RC/、CRi
IIII
ОPPI”
(59)
(59)
(〃 =3—14)
(〃 =3—14)
(67)
(68)
(67)
(68)
Реакции двойного замыкания цикла с применением бифункциональных илидов широко использовались Зоидхаймером и др. Для получения ряда аннуленов и других макроциклических систем [55]. Типичным примером может служить синтез [12] аннулена (60) (уравнение 69) [56]. Аннулены могут быть получены также окислительной циклизацией а/о-дналкниов (например, 62) [57], которые образуются из альдегида и бис(илпда) (уравнение 70).
в некоторых синтезах подобного типа применялась даже одновременная реакция бис (ил и да) с двумя различными альдегидами 158]. с
(62)
Реакция Виттига нашла широкое применение в синтезе природных соединений, особенно полиенов. Виттиг и Поммер, например, получили р-каротин (63) (уравнение 71) [59], а Триппет [60] впервые синтезировал чистый полностью транс-сквален (64) конденсацией геранилацетона с бис (илидом) (уравнение 72).
（64）
Реакции двойной конденсации с применением дпкарбонильных Единений или бис(илидов) широко используются в синтезе каротиноидов [61].
обра- (65)обра- (65)прямой соотно-прямой соотно-О；О；Реакция Внттпга является ключевой стадией в сннтта феромонов. Примером может служить синтез roccunvL ^Х Тщательное изучение факторов, влияющих на соотношетД 炉＞ зующпхся цис,цис- и 7-ранс^//с-изомеров в реакции альпе；： с нестабилизированным плидом, позволило осуществит/ сннтез госсппура, представляющего собой смесь алкенов п шенпи 1: 1 (уравнение 73).
обра- (65)
обра- (65)
прямой соотно-
прямой соотно-
О；
О；
CO2Et
CO2EtCO2Et++(73)(73)
CO2Et
CO2Et
+
+
(73)
(73)
CO2Et
ОО（74）（74）（66）（66）ОНОНORORm CHO三2(67)m CHO三2(67)（68）（68）С5 HMС5 HM(СН2)3СО2Н(СН2)3СО2НR2 ОR2 О(МеО^Р-СНССбН],(МеО^Р-СНССбН],（75）（75）Ph3P = CH(CH2)3CO^/С5 Hli^У(69)毛ORPh3P = CH(CH2)3CO^/С5 Hli^У(69)毛ORОНОНС5Н”6rС5Н”6r（76）（76）
О
О
（74）
（74）
（66）
（66）
ОН
ОН
OR
OR
m CHO
三2
(67)
m CHO
三2
(67)
（68）
（68）
С5 HM
С5 HM
(СН2)3СО2Н
(СН2)3СО2Н
R2 О
R2 О
(МеО^Р-СНССбН],
(МеО^Р-СНССбН],
（75）
（75）
Ph3P = CH(CH2)3CO^
/С5 Hli^
У(69)
毛
OR
Ph3P = CH(CH2)3CO^
/С5 Hli^
У(69)
毛
OR
ОН
ОН
С5Н”
6r
С5Н”
6r
（76）
（76）
ввсинтезе проста-синтезе проста-Значительное применение находят ил иды
в
в
синтезе проста-
синтезе проста-
тландинов. Их использовали в реакциях с лактолами общей формулы (66) (уравнение 74) и альдегидами типа (67) (уравнение 75); эти методы были разработаны Корп [63]. Так, реакцией генерируемого в ДМСО илида (69) с лактолом (уравнение 76) были построены ““с-алкеновне боковые цепи в (士)- [64] и оптически активных [65] простагландинах Е2 и F2a. Метод, основанный на использовании 2-оксоа л кил фосфонатов, например (68) [64], все еще остается, по-виднмому, наилучшим для получения транс-алкеновых (С8) боковых цепей простагландинов [66].
ГИДРОЛИЗ ИЛ ИДОВ ФОСФОРА
Гидролиз фосфониевых и л идоп протекает с образованием углеводородного фрагмента и фосфшюксида (уравнение 77). Меха・ ннзм гидролиза сходен с механизмом гидролиза фосфониевых солей; замещению подвергается группа, образующая наиболее стабильный аниоп. Гидролнз илидов также может оказаться по- лезшмм синтетическим приемом, так как фосфорсодержащий остаток после модификации исходного илида алкилированием или ацилированием может быть удален. Нанример, половой феромон таракане" был синтезирован алкилированием (2-оксобутилидеи)- трнфеиплфосфорана бромидом (70) с последующим щелочным гидролизом образующегося оксо(|)ос(|)о])аиа (схема 78) [67].
RjPhCRL + HQ — a [R3PCHRj он] —> R3P=O+PiCfI2 или R2PCHR|+RH
О (77)
MeОMe Me О
IIIBuLI I I II
CI8H37CH(CH2)7Br + EtCCII=-PPh3 ——> С|81137СН(СИ2)7СП-ССН=РРЬ3 —>
(70)
Me Me О
—► & 8H37dH(CH2)?Ch—ССНз(78)
ОКИСЛЕНИЕ ИЛИДОВ ФОСФОРА
При взаимодсйствин илидов с кислородом образуются карбонильные сосдивеппя и (1)осфиноксиды (уравнение 79). Карбонильные соединения способны реагировать с избытком исходного илида, давая симмстрпчпыс алкены (уравнение 80). Еслн R пли R1 являются водородом, сразу образуется алкен; при отсутствии а-протопов может быть выделен кетон, а в более жестких условиях также получается алкен. В случае плидов, устойчишях к действию кислорода, в качестве окислителен применяют пероксикислоты, озон или его аддукты с фосфитами [68].
RRJC=PPh3 + О? ——a RRC=O + O=PPh3(79)
RR】C=O + RRIChPF% ——a RRdRRi(80)
Реакции окисления илидов позволяют осуществлять многие) важные нрсвратспн”, например, получение р-каротппа из двух молекул витамина А. Эта реакция с успехом применяется также 几力，1 синтеза цнкличсских систем (уравнение 81).
卩КрКеh
〉(СН加 一 ；(СНо)„(81)
Р!1;1Р=СНз
Для окисления нлндов применяли различные окислители； наи- /умнмм из них, ио-видимому, является периодат. При действии
оснований на фосфонпйпсрподаты последние непосредственно ппе вращаются в алкены. Так, например, бис (фосфоний) перйодат (71) при обработке этокспдом лития при —50 ℃ дает (У^-пентагелицен (уравнение 82) [69].'卜)一
210；210；(82)(82)
210；
210；
(82)
(82)
РЕАКЦИИ ИЛИДОВ ФОСФОРАС ДРУГИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ С КРАТНЫМИ связями
Карбанионный центр илидов фосфора способен реагировать практически с любым электрофильным центром. Естественно, что наибольшее внимание уделялось реакциям с карбонильными соединениями, однако описаны многочисленные превращения, в которых плиды реагируют и с другими типами кратных связей. Не имея возможности в рамках данного раздела подробно рассмотреть имеющуюся литературу, остановимся лишь на некоторых реакциях этого типа.
При взаимодействии с нитрозосоедннениями фосфораны образуют имины (уравнение 83); в некоторых случаях получаются симметричные алкены (уравнение 84), вероятно, за счет реакции с избытком реагента. Илиды, за исключением имеющих протон у а-углеродного атома, вступают с изоцианатами в нормальную реакцию Виттига (уравнение 85). При наличии в молекуле нлн- да а-водорода наблюдается перенос протона, приводящий к новому илиду, например (72) (уравнение 86). Промежуточные бетаины (73), образующиеся в реакции илидов с нитрилами (уравнение 87), могут быть гпдролнзованы до кетонов; гидролиз, однако, протекает сложно — по двум конкурирующим направлениям [70].
R3P=CRiR2 + RSN=O —> R3PO + R3N=CRiR2(83)
R3N=CRiR2 + R3P=CQR2 ―> R3P=NR3 + R'R2C=CR1R2 (84) Ph3P=CPh2 + PliNCO ——> Ph3PO + PhN=C=CPh2(85)
Р11зР=СНР11 + PhNCO —> Ph3P=C(Ph)CONHPh(86)
(72)
R±P=CHR2 + R3C三N ―> R0—CHR? —> R3COCH2R2 (87)
-N=CR3
(73)
Нестабилизпрованные плиды реагируют с диоксидом углерод% давая бетаины (74), щелочной гидролиз которых с последующим
подкислением приводит к карбопопым кислотам (схема 88). При термолизе бетаина (74) образуются либо фосфораны (при R1 — и’Н), либо а.ч.юпы (при отсутствии а-протона) (схема 88).
П2О
PlhP^CRR1 -I- COj —> PlijPCRR'CO； ► RR'CIICO^H
(74)
A(R Ji) I ЛjI(88)
Ph J： :CRCOCIkRRRCnC=CRRi
Известно много примеров присоединения фосфониевых илидов к сопряженным алкенам [7, 15], Роакцня всегда протекает как присоединение по Мнхаэ?но и приводит к промежуточному продукту, который способен распадаться но различным направлениям (схема 89). В случае стабилизированных илидов может про- исходи ri. ирототроптин сдвиг плн выб])ос aimciid с образованием нового илида — соответственно (75) или (76), однако чаше всего образуется циклопропан с потерей Т])ифеш1лфосфииа. Последняя реакция иногда псн().и1>зуотся к синтезе, что можно пронллюстрн- ровать примером получения аналогов эфи;)ов хризантемовой кнс・ JOTM [72], включающего стереоспецифичное присоединение илида к заЩище1Н1Ому альдегиду (схема 90).
P%P=CHR + RtgCHR*
PhFCHRCHQCHR? ,-(館)
「1】3卩
(76)
RHC——CHR" \ /
CHN
Ph3P=CRCHR]CH2R2
> Ph3PCHRCH=CHR2 (89)
（9。）
ЛИТЕРАТУРА
1 n Р Tate Rubber World, 1975, 172, 41.
q' H R AUcock, Science, 1976, 193, 1214
o' //' о ^Ucock, Chern, in Britain, 1974, 10, 118.
R. Neat and R. A. Shaw m 'Organic Phosphorus Compounds', ed. G 財 к
'solanoff and 乙附几 Wiley-Interscience, 19/3, vol. 6, p. 833.' ' %-
“ A Allcock, Thosphorus-Nitrogen Compounds； Academic, New York iQ7n
'0 Олкок. Фосфоразотистые соединения. Пер. с англ, Мио 1Q7ai Z''
И 'Alleoc^ Chern. Rev., 1972, 72, 315.厶屮吐
H. J. Bestmann and R. Zimmerman, in Ref. 4, 1972, vol. 3, p. L
8a. R• •丄 Shaw, Pure Appl. Chern., 1975, 44, 317.
86 力.I忆 Roesky, ibid., 1975, 44, 307.
8в. H. A. Lehmann, Pure Appl. Chern., 1975, 44, 221.
8г. H. Bock, ibid., i975, 44, 343.
". 4 Klein and H. P. Latscha, Z. anorg. Chem., 1974, 406, 214.
C R Hall and D. J. H. Smith、J. C. S Perkin П, 1977, in press. ■
丄 S“&5g and E. Zbiralt Monatsh., 1976, 107, 537.
H. R. Allcock, Angew. Chem. Internat. Edn., 1977, 16, 147.
A. Michaelis and И. V. Gimborn, Chem. Ber., 1894, 27, 272.
G. Wittig. Accounts Chem. Res., 1974, 7, 6.
A.忆 Johnson, *Ylid Chemistry5, Academic, New York, 1966; [А. Джонсон. Химия илидов. Пер. с англ. М., Мир, 1969].
F. Ramirez and S. Dershowitz, J. Org. Chern., 1957, 22, 41.
L. C. Thomas, 'The Interpretation of the Infrared Spectra of Phosphorus Compounds', Hevden, London, 1974.
丄 C.丄 Ba", J. Chem. Soc (B), 1969, 350.
H. Schmidbaur^ W. Richter, W. Wolf, and F. ". Kohlert Chem. Ber, 1975, 108, 2619.
20.
T.
H.
G.
H. ". R・
A. Albright and E. E. Schweizer, J. Org. Chem., 1976, 41, 1168; see also Sch而dbaitr, Accounts Chem. Res., 1975, 8, 62.
^. P"〃几g and E Sondlieifner^ J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 1970.
丄 Besttnann, W. Stransky, and O. Vostrowsky^ Chem Ber., 1976, 109, 1694. 丄 Bestmann and 呪 Stransky, Synthesis, 1974, 798.
M. Boden, Synthesis, 1975, 784.
Htt山g and /. Stemmier^ Tetrahedron Letters, 1974, 3151.
256. Tagaki, J. Inoue, У. Yano, and T. Okonogi, ibid., 1974, 2587.
26a.丄 Buddrus, Angew. Chem. Internat. Edn.( 1972, 11, 1041.
g66J Bttddrus and 0 Kimpenhaus, Chem Ber., 1974, 107. 2062.
gg 〃.丄 Bestmann and G. Schmid, Tetrahedron Letters, 1975, 4025.
絹"哼hst, A. G. G. P. 2409357 (Chem. Abs., 19^6. 84, 31240)., 吶
絹 4 4 Bestmcmn and G. Schtnid} G. P. 2409356 (Chem. Abs., 1976,魄 31 縹/• 碧 2 9； A"“仇 ”，S・ Kesling, and D. J. Burton, Tetrahedron Letters, 1975, / • 募肾 and G・ Geiss/er, Annalen, 1953, 580, 44.
驳必and J. Meyer, Hclv. Chim. Acta, 1919, 2, 635.
3Pure Appl. Chem., 1964, 9, 245.
子 4Quart Rev., 1963, 17, 406.
33b. A. Maercker, Org. Reactions, 1"一 … реакции. М„ Мир. 1967, с. 287].
25a. S.
1965, 14, 270.「4 Маеркер.
_B kh.： Органиче-
ЗЗд. H. 34.丄
35.
36.
.Bestmann, Newer Methods Prep. Org. Chem., 1968, 5, L
上 R再广竺小 Bull. Soc. chim. France, 1971, 1619.…』1974,
^/即‘ Q R Griiet2machcr、and J. £. Nordlander, J. Org. Che ” ■о 319
+ T- Golding, a"d /. /. stofko, J. C. S. Chem. C。嗯•，肾3^75；
29, ^losser' 4 Pi$hag C. TaEEi, and H. B. Tuong, Chimia (S\”tz.),
39,
37.
38.
39.
40.
J^ge/s and 勺 A. J. Snoble, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 9。，5778. 需*;Khali Phosphorus. 1972, 2, 105.
FChem. Scand.. 1972, 26, 2163.
' a”d J. C. Tebby, J. C. S. Pei kin I, 1972, 2713.
4i См., напрпмер: А. Л Speziale and D. Е. Bissing. /. Amer. Chem. Soc., 1963.
85, 3878.八
42 『• AfcEu'en. Topics Phosphorus Ciiem., 1965, 2, L
43* 丄 Reucroft and P. G. Sammes，Quart. Rev., 1971, 25, 135.
44，M Schlosser^ Topics Stereochem., 1970. 5, 1.
丄 Boutagy and R. Thomas, Chem. Rev 1974, 74, 87.
『• Bollag, У. Rigassi, and U. Sch^ieter, G. P. 2132032 (Chem. Abs., 1972, 76, 99874).
M. Schlosser a“d К. E Chnsfmann. Annalen. 1967, 708, L
由.S. Johnson, 3f. B. Gruvesiock, and В. E McCarry, J. Anier. Chem. Soc.» 1971, 93, 4332.
E J. Corey, and H. \ amamoto. J. Amer. Chem. Soc., 1970. 92, 226.
E. J. Corey. J. 7. Shulman, and H. Yamamoto, Tetrahedron Letters, 19 70, 447.
M Schlosser and P. Coffiriet. Synthesis, 1971, 380.
C. Broq^ef、Tetrahedron, 1975. 31. 1331.
R. B. Becker、Tetrahedron Letters, 1975, 220".
54： H.丄 Bestmann and R. Zimmermann. Chem.-Ztg., 1972 96, 649.
R p. C. Vollhardt. Synthesis. 1975, 765.
R. H. W7g〃M皿7 and F. Sondheimer, Tetrahedron Letters. 1975. 4179.
R. R、Jones、J. M. Brown, and E Sondheimer, Tetrahedron Letters. 1975. 4183.
R. L. Wife, P. /. Beeby, and F. Sondheimer, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 641.
G. Wittig and H* Pommer. G. P. 954247 (Chem. Asb., 1959, 53, 2279).
S. Trippett, Chem. and Ind. (London), 1956, 80.
61a. R. E Coman and В. C L. Deedon. J. C. S. Perkin I 1975, 2529.
См., например: A. G. 4"drecs, G. Borch and S. Liaaen-Jensen. Acta Chern. Scand. (B). 1976, 30. 214.
R.丄 Anderson and C. 4 Henrick, J. Amer. Chem. Soc., 1975. 97, 4327.
См., например: D /. H. Smith, in "Organophosphorus Chemistry'. Specialist Periodical Reports, ed. S. Trippett, Chemical Society, London, 1977, vol. 8, p. 194.”
E /. Corey, /V. AL Weinshenker, Г. K. Shaaf, o〃d W. Huber^ J. Amer. Chem. Soc., 1969. 91, 5675.
E 丄 Corey, Г. ^. Shaaf, M. Huber, U. Koelliker, and M AL Weinshenkert J. Amer. Chem. Soc., 19 70, 92, 397.
См., например: J. W. Bruin, H. de Koning, and H. 0. Huisman, Tetrahedron Letters, 1975, 4599.
M Schwarz, /. E. Oliver, and P. E. Sonnet, J. Org. Chem., 1975, 40, 2410*
//.丄 Bestmann, L Kisielowski, and U7. Distler、Angew. Chem. Internal. Edn., 1976, 15, 298.
〃.丄 Bestman and W. Both, Chem. Ber„ 1974, 107, 2923.
R. G. Barnhardt and W. £. Afrfuen, J. Amer. Chom. Soc.. 1967, 89, "009.
H. Bestmann, Th. Denzel, and //. Salbaum, Tetrahedron Letters, 1974, 1275.
M J. Devost L. Hevesi, P. Bayet, and 4 Krief, Tetrahedron Letters, 1976, 3911.
ЧАСТЬ 11
ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ СЕРЫ
ПЛ. тиолы
ДЖ. К. БАРРЕТ (Oxford Polytechnic)
11ЛЛ. СВОЙСТВА ТИОЛОВ И ИХ РАСПРОСТРАНЕННОСТЬВ ПРИРОДЕ
1LLL1. Общая характеристика тиолов
Тиолы R—SH являются простейшими по структуре органическими соединениями серы. Эти соединения, которые лишь вскользь рассматриваются в учебниках (как правило, в разделах, посвященных спиртам), на самом деле очень важны, поскольку их широко используют для синтеза других органических соединений серы; они играют значительную роль в биохимии клетки. В последние годы многие лаборатории занимались разработкой надежных путей синтеза тиолов, а также изучением их физических свойств и реакций (см. обзоры [1, 2, 69]).
Физические свойства тиолов
Валентный угол в Н2s равен 92,2°, а для CH3SH угол С—S—Н составляет 96,5° (подробнее см. разд. 11.3.1)[1]. Мень
шая прочность связи S—Н (339 кДж/моль) по сравнению со связью О——Н (462 кДж/моль) является одной из причин того, “то реакции расщепления, которые с трудом осуществляются для спиртов, гораздо более легко протекают с тиолами. По-видимому, это является одним из основных факторов, обусловливающих различие в реакционной способности этих двух классов соединений по отношению к кислороду (уравнение 1) и в аналогичных реакциях отрыва радикала.
2RSH 纟 RSSR(О
По сравнению со спиртами тиолы являются значительно более слабыми донорами при образовании водородной связи. ИК-Спект- ры дают возможность оценить степень «завязывания» водородной связи, и с их помощью может быть выявлена корреляция между прочностью водородной связи и строением фрагмента молек^^лы, содержащего тиольную группу. При этом принимается, что полоса валентного колебания связи S——Н (〜25^0 см-1 для свободной
группы) при образовании водородной связи смещается в более низкочастотную область. Другим проявлением образования водородной связи является слабопольный сдвиг сигнала протона группы S—Н в спектрах ЯМР Н По сравнению с алкантиолами тиофенолы образуют более прочные водородные связи с акцепторами.
Меньшая прочность межмолекулярной водородной •••S—H・・・ ..，S—Н-связи проявляется в повышенной летучести тиолов по сравнению со спиртами (температуры кипения простых алифатических тнолов на 40—60℃ ниже, чем температуры кипения соответствующих спиртов), что усугубляет неприятность работы с этими соединениями, вызываемую их отталкивающим запахом.
Тиолы образуют менее стабильные, чем спирты, комплексы с шифт-реагентами, Eu(dpm)3 [3], Yb(dpm)3 и Eu(fod)3 [4], что проявляется в гораздо меньших значениях индуцированных сдвигов резонансных сигналов протонов SH-групп по сравнению с аналогичными величинами для протонов ОН-групп. Скорости переноса протона на тиолы (см., например, реакцию 2) на несколько порядков (КН一Ю5) меньше скоростей этих реакций для спиртов [5]. Этот факт полностью соответствует качественному предсказанию теории жестких и мягких кислот и оснований (ЖМКО), принимающей, что Н+ является 《жестко員》кислотой и потому гораздо более легко реагирует с 《жесткнм》 основанием (спиртом), чем с «мягким» основанием типа тиола.
PhCH2SH + CF3SO3H 力 PhCH2SH2 + CF3SO； . (2)
Подобно гидроксигруппе в аналогичных кислородсодержащих соединениях, SH-группа в циклогексантиолах предпочтительно занимает экваториальное положение. Для ациклических дисульфидов, тиолов и тиолят-анионов были проведены расчеты конформаций (методами МО), энергетических барьеров и сродства к протону [6].
Расщепление S—Н-связи тиолов
Многие реакции могут интерпретироваться в терминах гомолиза S—Н-связи, как первичного акта процесса (уравнение 3; подробнее см. разд. 11.1.3). В отличие от сульфидов тиолы очень медленно «гасят» фотовозбуждепные состояния, и поэтому их можно вводить в реакционные смеси в качестве ловушек радикалов; при атом они не мешают осуществлению фотохимических реакций. Свойство тиолов служить перехватчиками радикалов не только используется в лабораторной практике, но и является основой для их применения для защиты от радиации н как антиокислп- телей (например, додекантнол является стабилизующей добавкой Для каучуков). Радиолиз тнолов, сульфидов и дисульфидов дает тиильные радикалы RS- (уравнение 4), которые реагируют с раст-
ворителем, что приводит в конце концов к образованию пп водных кислородсодержащих кислот серы.]ронз・
RSH ―> RS- + H.
RS . + Н2О —> RSSR + H2O2⑶
.(4)
Тиолы являются слабыми кислотами. Специфические тиолят-анионов, образующихся при ионизации тиолов, во МпСТВа определяют возможность использования тиолов в синтезе рГ°М судить об основности тиолов на основании протонной шкалы r ЛИ лотности, использующей данные по равновесию (уравнения 5嘴 то получится следующий ряд основности: МеО~ > EtS- > Phd一2 > PhS」. Однако по отношению к СН-кислотам этот ряд иным (на основании данных для равновесия в уоавнрмт； [7] ： EtS- > МеО- > PhS- > PhO-УРавнешш 7)
RS' + H+ 千土 RSH⑹RS' + H+ 千土 RSH⑹RO' + H+ # ROH(6)RO' + H+ # ROH(6)
RS' + H+ 千土 RSH⑹
RS' + H+ 千土 RSH⑹
RO' + H+ # ROH(6)
RO' + H+ # ROH(6)
По отношению к СН-кислотам PhS~ является в 10^ раз более слабым основанием, чем НО~, что, по-видимому, связано с мень- Шен степенью сольватации тиолят-ашюнов по сравнению с гид- роксид-ионом [8]. Некоторые тиолы неустойчивы в основных сре- Р^ (напрнмер, CF3sH и C6F5SH, что обусловлено отщеплением ),н° в этих случаях удобными источниками образования соответствующих тиолят-анйонов могут служить их металлические соли, например Hg(SCF3)2 [9]. Хотя утверждалось [9], что «неко- ^?е тнолятн, например C6ClsS~, не проявляют нуклеофильных нен；^т｝： ；^]Пернмента”ьно было найдено противоположное (урав-
Cl2cHec1—CeCR + CeCkS-> (C6Cl5S)2C=C(SCeCl5)—CsCR (8)
потезы ЖМ，КО Пирсоь^С R ЛмЯГК11 м>:> основанием в терминах ги- тиолят-аниона По спХШаЯ нукЛеоФильность (менее основ- „ ионом может быть幺“ не”呼 с соответствующим алкоксид-
быть бытьбыть быть^ерм н большей стабипкимСНа °°纱ш5 поляризуемостью атома сказать на ^"Ю „обРазующегОся продукта, если 即'"неннй серы пепехолнкгРГИИ переходного состояния. В случае стУ^Натепьннй заряд С°СТ0ЯН11Я, в которых увеличивается п Илпзованы за счет dс атомом серы, могут
быть быть
быть быть
проиЛЛЮсТрНрОвано Кнтального резонанса. Это может
\ озованням 山；由黑吗嘗Р^ обратимого присоединения тиолов логичной реакции 工 с — процесса, который в отличие от пиртами не требует добавок основных
катализаторов (уравнение 9). На основании данных для подобных систем было сделано обобщение, что по отношению к непредельным системам тиолят-ионы примерно в 300 раз активнее, чем амины той же основности [12]. '
ArCH=NAr + PrSH ^Z±： ArCH=^NAr + 連不± ArCHNIIAr(9)
Кислотность тиолов обусловливает анхпмсрпос ускорение, проявляющееся в необычайно высокой скорости элиминирования для реакций у-хлоралкантиолов (1) [13], однако по той же причине неблагоприятным является образование а-карбанионов из тиолов； это не позволяет использовать тиолы так же широко в синтезе, как сульфиды (см. разд. 11.3.3). Однако было показано, что пропен-2-тиол [14] и а-толуолтнол [15] образуют дпанионы (уравнения 10, 11).
оно
PhCH2sH 亠3迎b PhCH-§ 2Li+(11)
В большинстве реакций тиолов участвуют нейтральные молекулы или тиолят-анионы, однако во многих важных реакциях принимают участие тиильныс радикалы RS・; известны также отдельные реакции, протекающие с образованием в качестве интермедиатов сульфенил-катионов RS+. К последней категории относится реакция между L-тирозииом и L-цистеином в кипящей 40%-ной бромистоводородиой кислоте [16] (уравнение 12). Этот процесс имеет все отличительные признаки электрофильного замещения в феноле; полагают, что он протекает с участием суль- феинл-катиона. Авторы работы [16] приводят и другие примеры подобной интерпретации. По-видимому, такая интерпретация является чрезмерным упрощением, поскольку довольно трудно объяснить стадию формального отщепления гидрид-нона от тиола в условиях реакции. Если действительно в этой реакции участвует сульфсиил-катпон, то его предшественником вероятнее всего является сульфенплбромнд.
Описано [17] фотохимическое превращение тиолят-аниона в соответствующий тиильный радикал RS •.
Тиолы в природе
Области биохимии, в которых тиолы играют важную роль, описаны в работах [1, 18—22], причем в работах [19, 20] рассмотрены функции тиолов, а в монографии [21] содержится увлекательный, хотя и пристрастный обзор отдельных избранных областей.
Цистеинпротеиназы [22] ——ферменты, функция которых зависит от наличия тиольной группы цистеинового остатка в активном центре, относятся к цистеинсодержащим белкам; именно наличие этого аминокислотного остатка обеспечивает образование фиксирующих конформацию дисульфидных мостиков в белках и полипептидах путем образования фрагмента цистина. Более простой представитель этого семейства ——трипептид глутатион — также содержит остаток цистеина; предполагают, что этот пептид играет важную роль в биохимии в процессах восстановления — окисления и «перехвата» свободных радикалов. Однако возможность его участия в удалении из биологических систем токсичных углеводородов за счет нуклеофильной атаки серы на оксиды ароматических углеводородов недавно была поставлена под сомнение [23].
Предполагают, что дитиолы участвуют в процессах фотосин- теза [24] и метаболизма в митохондриях [25]. Реакции окисле- ння — восстановления должны быть особенно эффективны Д$貝 соединений этого типа благодаря сближенности двух тиольньгх групп. Дигидролипоевая кислота HSCH2cH2cH(SH)”(CH2)4CO?H является одним из примеров природных соединений этого класса, считают, что именно этот дитиол принимает участие в упомяну- Tbix жизненно важных процессах. Родственное соединение, окис- пенная форма аспарагузовоц кислоты (HSCH2) 2СНСО2Н, выделе- 2。из сока спаржи; оно, по-видимому, обладает свойствами инги- Сштора роста р.астений.
Ху* летучие тнопьх и образуются в природе как продукты метаболизма (например, метионин расщепляется коринобактерМ мн до метантиола) [26], они встречаются редко из-за легкое нх окисления в дисульфиды. Чаще всего природные тиолы。丁： сятся к цистеинсодержащим пептидам и белкам. Описано 叩
ичйОДИОе природного тиола (бутил-2-) пропенилдисульфид, входя- S в состав эфирного масла ферулы вонючей (Ferula assa foe- Iida 厶)[27] •
11.L2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ТИОЛОВ
и ,2.1. Общие методы синтеза тиоловиз простых неорганических соединений серы
Если рассматривать тиолы как производные сульфана H2S, то нх в принципе можно получать алкилированием или арилирова- ннем простых производных двухвалентной серы. При тщательном соблюдении условий эксперимента простые тиолы могут быть по- лу11Сны с хорошими выходами при реакции KSH с алкилброми- дами [28]. В препаративных методах, основанных на использовании Н2s (уравнения 13, 14, 15 [29] и 16 [30]), в большей или меньшей степени всегда имеется опасность полиалкилирования H2S, приводящего к образованию сульфидов и сульфониевых солей. Дополнительные осложнения могут также возникать из-за побочных реакций элиминирования [34].
h2so4
Ме2С=СН2 + H2S > Me3CSH(13)
RX + H2s ―► RSH(14)
Х-галоген, OTs, ОН (в присутствии Н+ или
AI2O3)
Ri/~* R/、CN
H2s, C5H5N a
Et3N, 20 ℃
R\ )CHSH R】/
(15)
I. W2O, 150 ℃
D-Глюкоза + H2S -> 1-Тио-О-глюкоза(16)
2. Восстаиовлеиие' '
Zn
Методы синтеза тиолов, основанные на применении других простых реагентов, показаны в уравнениях 17 [31], 18 [32], 19. При использовании металлорганических реагентов в синтезе тио- лов существенной побочной реакцией оказывается образование сульфидов.
ROH+PdS]。— > RSH(17)
ArCH2Cl + NaBH2S3 —► ArCH2sH(18)
ArLi или ArMgX —^> ArSLi или ArSMgX 尸‘° a ArSH (19)
11J.2.2* Непрямые методы синтеза тиоловнз углеводородов и алкилгалогенидов
которые столькоторые стольчас^СП^ЛЬЗ°ВаНИе многоступенчатых методов синтеза Тнолов дает цил Учшие результаты и позволяет избежать побочных реак- Разк 1；°居：J'歐° свойственны одноступенчатым методам (см. …•丿.Как правило, методы, описанные в настоящем
которые столь
которые столь
разделе определенно имеют преимущества для лабораторных сип- ^езов тиолов, тем более, что они обычно осуществляются как синтезы «в одном сосуде».
Сульфид натрия и элементная сера при реакциях с алкилга- логенидами дают полисульфиды, которые далее легко и с хорО- шим выходом восстанавливаются в тиолы [33] (уравнение 20).
NazS，9H2。NaNHp
(EtO)2CHCH2Br(EtO)2CHCH2S S SSCH2CH(OEt)2
H2O + I экв HC1
—> (EtO)2CHCH2S- Na+ > (EtO)2cHeH2sH(20)
Для восстановления ди- и полисульфидов используют также трифенилфосфин и борогидрид натрия; реагенты типа тиогликолевой кислоты HSCH2co0H применяют для восстановления дисульфидной группировки в белках. Восстановительное расщепление сульфидов не является общим методом синтеза тиолов, за исключением некоторых специальных случаев, рассматриваемых далее в этой главе (см. разд. 11.2.1 и 11.3.3); так, например, сульфидный аналог тетрасульфида, показанного выше, не восстанавливается с помощью NaNH2 в NH3 или аналогичными реагентами.
В табл. 11.1Л даны другие примеры получения тиолов с помощью реакций, в которых сначала за счет нуклеофильного замещения образуется С——S-связь, а далее образующийся промежуточный продукт превращается в тиол. Для реакций нуклеофильного замещения тиоацетатом, особенно для случая вторичных тознлатов, выходы продуктов изменяются в широких пределах. Как
Таблица 11.1. Общие реакции, иллюстрирующие непрямые методы получения тиолов а
Исходное вещество
Реагент
Промежуточный продукт
Условия расщепления промежуточного продукта
SR
RX6
H2NCSNH2
H2NC=NHa X-
NaOH (водн.), кипячение
RX RXB RX RX RX RX RX
R'OCSS' К+ R'NHCSS' К+ CS2+ S2- 2Na+ 'SSO3 Na+ NCS- S=P0g- CH3COS- Na+
RSCSOR1 RSCSNHR1 RSCSS' RSSO； Na+ RSCN RSPOV RSCOCH3
LiAlH$, далее H2O Кислота (водн.) Кислота (водн.) Кислота (водн.) или LiAlH4 илн щелочь Н2О
Щелочь (водн.)
щелочь (ВОДН')
—'
а
+ НС1
Исчерпывающий обзор дан в работе [341. 6 (ДЛЯ этой Реакции)； см. сс. [34а]. в См. сс.
RX —органический галогенид иля [346].
ROH +
I можно было предполагать, эти реакции нуклеофильного замеще- ппотекают с обращением конфигурации (механизм Sn2); оин- н叱 *21cHне оптически активных тиолов пз оптически активных w ^awB Me ез ксантогенаты RS-CS-OR* [35].
Присоединение тиоуксуснои кислоты или диродана к алкенам лает'соответственно тиоацетаты п-—
мощью простых методов могут быть нения 21-23).
тпоциаиаты,превращены
которые с по-в тиолы (урав-
(scn%》
(SCN)2 >
LtAiq ллк НО"
SH
SH
SH
⑵)
КСН=СН2
&亘 I* RCII2CH2SAc
RSChR
Na, NHt
RMgX
so2
RSOJI
so2ci2
RLi > RSO.CI
SO3H
（22）
LtAIH/、 启舟 RCH2cH2sH
LAE > RSH
》RSH
（23）
(24)
(25)
SH
SO3H
Мо(СО)вLIAIH4
^ RSSR 師 Дру「°"睜стамизь
(26)
npo-npo-HXHXВосстановление кислородсодержащих кислот серы и
npo-
npo-
HX
HX
изводиых является альтернативным непрямым путем превращения углеводородов в тиолы (уравнения 24, 25, [36], 26 [37]).
Синтез тиолов из тионов
По аналогии с получением спиртов из карбонильных соедине- ни曲 можно представить довольно очевидный н прямой путь полу- чення тиолов, однако его осуществление требует применения несколько необычных реагентов (уравнение 27). Немногие тноны и тиоальдегиды легко доступны. По отношению к металлоргани- ческим соединениям эти вещества ведут себя так, как если бы поляризация тиокарбонилыюй группы была существенно меньше ；была противоположна по знаку поляризации карбонильной Руппы. Действительно, в этих реакциях могут образовываться
любые пли даже все возможные продукты присоединения, а так- х<е продукт восстановления (уравнение 28) [37а].
侬
Rч s—с/ + н SIC/
R S
н
S
+
—c —R
/
+
\
—с—к
/ +
h \1
S —C —h
/ +
R \1s Iс Iн
/
sne
а-Толуолтпол PhCH2sH с избытком H-BuLi образует дианион, который равным образом можно рассматривать как дианион тиобензальдегида Р11С_Н—S-, из которого могут быть получены при реакции с электрофилами соединения типа PhCH(CO2H)SH и сульфиды [38]. Было показано, что ди-грет-бутплтион образует различные затрудненные тиолы при обработке реагентами, показанными па схеме 29 [39].
/Н1. «-BuLiNaCN
r2cz> r2c=s —> r2c
\sh 2-1120CF3SO3H 、SH
[Ph"
/SH/Н
R^rper-Bu RzC〈 + R2C；(29)
、Ph、SPh
Фотоперегруппировка тиона (2) дает изомерный тиол (уравнение 30) [40].
11.1.2Л. Синтез ароматических тиолов
Мпогпе из методов, описанных в предыдущих разделах,叩山 годны для синтеза тнофенолов, однако могут быть использованы и некоторые другие реакции, в частности реакция арилирования солями диазонпя (табл. 11.1.2).
Хорошо разработанным методом превращения фенолов в ；】：；： фенолы является перегруппировка Ньюмена — Кворта (схема ЛЬ известен еще ряд сходных методов осуществления этого превр^1* тения.
Габлица 11.1.2. Синтез ароматических тиолов а
Исходное вещество |
Реагент| Промежуточный продукт )|斎设胱黑附悶儲а| Продукт реакции
ArNj X'
ArN； X"
ArN； X"
ROCSS" К+ArSCSORЩелочной гидролизArSH
Na2s + S8ArSxArZn, AcOHArSH
H2NCSNH2SArКипячение, NaOH (водн.)ArSH
1 + H2NCKH2 X'
ArN： X・
Cu(SCN)2ArSCNNaBH4 нли LiAlH4ArSH
NH2CSNH2SArКипячение, NaOH (водн.)R、,0H
Cl
h2nc=nh2人人
SH
H2S, C5H5NI-у Y
■Cl 人
CN
PhNH2
CN
S2c匕N乂0, НО", далее %。十o-H2NCQH4SH
CO
PhOH ArCl nh2
S2CI2(n-HOC6H4S—)2Восстановлениеn-HOC6H4SH
NagS + $8ArSSArВосстановлениеArSH
(SCN)2 нлн C1SCNNH2H2O, H0・NH2
丿2H
/CO2H2H
“ ии
SCNSH
Исчерпывающий обзор дам в работе [34]. 6 См. сс. [34в[.
Поскольку арилметилсульфиды могут деметилироваться путем хлорирования и метанолиза [42] (уравнение 32) или при восстановлении (Na, NH3), то в число методов синтеза тиофенолов можно также включить реакцию метантиолята меди с арилгало-
генидами.
Синтез гетероароматических тиолов
В общем случае гетероциклы, которые ведут себя подобно активированным бензолам, могут быть превращены в тиолы с помощью реакций замещения, описанных в предыдущих разделах. Так, индол и пиррол легко реагируют с тиомочевиной. Описано много примеров синтеза гетероциклических систем, особенно азагетероциклов, являющихся производными тиолов. В качестве примеров приведены уравнения 33—38 [43—48], в которые включены также характерные перегруппировки аминотиофенов и их азааналогов (уравнение 37) [47].
CO2Et
EtO2c
NaBH4
EtO2Cx zCO2Et
-SH
NCH2Ph
NCH2Ph
11.1.2.6. Прочие методы синтеза тиолов
NCH2Ph
(38)
В большинстве примеров образования тиолов путем расщепле* ния сульфидов реакция осуществляется с алкенил-, алкинил- и бен- зилсульфидами; обсуждение этих методов включено в разд. 11.2.1, в котором рассмотрены также [2,3] -сигматропные перегруппировки аллилсульфидов, дающие ненасыщенные тиолы. В некоторых случаях расщепление насыщенных сульфидов протекает в очень
жестких условиях и этот метод не может служить реальным путем синтеза тиолов. Примером подобной реакции может служить превращение метионина в кипящей 50 %-ной водной H2SO4 в смесь гомоцистеина, MeSH, Me2s и MeSSMe [21]. Эта реакция, тю-вип^ мому, протекает через образование S-метилсульфониевой соли. В большинстве примеров, в которых осуществляется необычайно легкое расщепление связи С—S насыщенного сульфида, при более внимательном рассмотрении можно обнаружить наличие пополни、 тельных особенностей структуры, делающих эту связь лабильной; например, наличие сс-гетероатома делает структуру похожей на ацеталь (как в случае пенициллина). Этот класс насыщенных сульфидов рассмотрен в разд. 11.4.1.
PhCESCH2PhPhCESCH2Phоснованиеоснование(39)(39)
PhCESCH2Ph
PhCESCH2Ph
основание
основание
(39)
(39)
Перегруппировка Соммле дибензилсульфпда в присутствии основания дает диарилметантиолы (уравнение 39) [49].
11,1.3. РЕАКЦИИ ТИОЛОВ
Ббльшая часть реакций тиолов относится к типу н)'клеофиль- ного присоединения и нуклеофильного замещения. Однако тиолы склонны и к образованию тиильиых радикалов за счет гомолиза
s-и-связп; по этому типу протекает группа очень важных реак UIifl включая такие процессы, как образование продуктов окЛ； тения (дисульфидов, кислородсодержащих кислот серы и их ппо НЗВО1ННХ). Взаимопревращения различных содержащих функциональных групп, наглядно показывающие ключевую рол； тнолов как исходных веществ для получения других органических соединений серы, представлены_ на схеме 40. Эта схема является чисТо иллюстративной, и в ^ней не приведено никаких характе- рнстпк тех пли иных реакций производных тнолов, поскольку они будут рассмотрены в следующих разделах. Следует также отм® тнт；, что многие из стадий превращений, осуществляемых за счет реакций окисления, могут быть заменены гидролитическими методами [50].
RXалкилгалогенидилис 即 фонатRXалкилгалогенидилис 即 фонатRCOR альдегид Или кетонRCOR альдегид Или кетонRCH=CHR алкенRCH=CHR алкенROHспирт или фенолROHспирт или фенолRH аренRH аренRSR * су.пьфидRSR * су.пьфидRSH —RSOH тиол сушьфеновая кислота 4彳RSSR ' дис^шьфидRSH —RSOH тиол сушьфеновая кислота 4彳RSSR ' дис^шьфидRCSRтионRCSRтионR3S+X^сульфониеваясольR3S+X^сульфониеваясольRSOR ^~~>~ RSO2R сул 冲- сульфон оксид ”RSOR ^~~>~ RSO2R сул 冲- сульфон оксид ”> RS09H супьфиновая кислота> RS09H супьфиновая кислота(40)* RSO3Hсзитьфонозаякислота(40)* RSO3HсзитьфонозаякислотаRSOSR■~~^ RSO2SRтиолсульфинат >-тиолсульфо^зтRSOSR■~~^ RSO2SRтиолсульфинат >-тиолсульфо^зтГетероциклыГетероциклыRSXRSO2SO2Rс^^льфенилгалогенид& - с^шьфонилс^^льфонRSXRSO2SO2Rс^^льфенилгалогенид& - с^шьфонилс^^льфон
RXалкилгалогенидилис 即 фонат
RXалкилгалогенидилис 即 фонат
RCOR альдегид Или кетон
RCOR альдегид Или кетон
RCH=CHR алкен
RCH=CHR алкен
ROH
спирт или фенол
ROH
спирт или фенол
RH арен
RH арен
RSR * су.пьфид
RSR * су.пьфид
RSH —RSOH тиол сушьфеновая кислота 4彳
RSSR ' дис^шьфид
RSH —RSOH тиол сушьфеновая кислота 4彳
RSSR ' дис^шьфид
RCSRтион
RCSRтион
R3S+X^сульфониеваясоль
R3S+X^сульфониеваясоль
RSOR ^~~>~ RSO2R сул 冲- сульфон оксид ”
RSOR ^~~>~ RSO2R сул 冲- сульфон оксид ”
> RS09H супьфиновая кислота
> RS09H супьфиновая кислота
(40)
* RSO3Hсзитьфонозаякислота
(40)
* RSO3Hсзитьфонозаякислота
RSOSR■~~^ RSO2SR
тиолсульфинат >-тиолсульфо^зт
RSOSR■~~^ RSO2SR
тиолсульфинат >-тиолсульфо^зт
Гетероциклы
Гетероциклы
RSXRSO2SO2R
с^^льфенилгалогенид& - с^шьфонилс^^льфон
RSXRSO2SO2R
с^^льфенилгалогенид& - с^шьфонилс^^льфон
11 Л.3.1. Нуклеофильные реакции тиолови тиолят-анионов
Тиолам свойственны все характерные реакции нуклеофильньп< частиц, включая замещение по насыщенному атому углерод » присоединение к электронодефицитным алкенам и алкинам, Р^ кРь1тие ннкла в оксиранах и ацилирование. Высокая нуклео(р1. ность тиолов в сочетании с относительно низкой основность! металлических ^солей делает возможным широкое использов этих соединений как реагентов в органическом синтезе.
Некоторые из описанных выше реакций тиолятов такж^ 的 к различным классам органических соединений С^Р ' в лее подробно получение сульфидов из тиолов。口肌 разд. 11,3.2.
Реакции, как S-ацилирование или S-нитрофенилиро^ котопирП°ЛЬЗуЮт для получения кристаллических ПР01 оВ.
Р во многих случаях удобны для характеристики ‘ - 142
Раскрытие цикла з оксиранах под действием тиолов происходит в различных условиях и приводит к р-гидроксиалкилсульфи- даМ. Соответствующие реакции рассмотрены в разд. 11.4.5.
Простым примером использования тиофенолята натрия PhSNa (который является более слабым основанием, но более сильным нуклеофилом, чем NaOEt или PhONa) является реакция расщепления сложного эфира (уравнение 41),
25 ℃, 3 мин
PhCOCH2OCOPh + PhSNa ——~> PhCOCH2SPh + PhCO2\a (41)
Тиоляты металлов используют как наиболее подходящие реагенты для расщепления арилметиловых простых эфиров (уравнение 42) [51]. Этот метод особенно пригоден для лабильных эфиров, а также для деалкилирования четвертичных аммониевых солей, например производного (±)-лауданозина (уравнение 43) [52] ； следует отметить, что деметилирование метоксигрупп требует более высоких температур).
ДМФ
ArOMe + EtSNa > ArOH + EtSMe(42)
Строгая специфичность реагента продемонстрирована на примере деметилирования 7-метилгуанозина (3) с помощью трет-BuSLi (уравнение 44); в этом случае реакция протекает с количественным выходом в ГМФТА при 70 ℃ (но совсем не происходит в растворе ДМФ). Другие N-метилированные нуклеозиды тРНК не расщепляются таким способом [53]. Для расщепления пространственно затрудненных метиловых эфиров предложено использовать н-PrSLi в ГМФТА.
В то время как в ряду азагетероциклов О-метнльные производные типа =N——C(OMe)= деметилируются с помощью PhSH, соответствующие S-метильные аналоги, например 2-метилтно-Ьме-
тилбензимидазол, устойчивы по отношению к этому реагенту [54]. Однако в ряде случаев реакция может осуществляться по альтернативному пути (уравнение 45) [55]. Другим примером является превращение 9-(2-гг-цимил) -2-метоксиантраценкарбальдегида в 2- этилтиоаналог [55] (простые О-метоксибензальдегиды деметилируются при действии EtSNa).
Me
RN、^NR —>MeSSMe +(45)
NN
В реакциях, в которых тиолы выступают в качестве восстановителей, они превращаются при этом в дисульфиды. Восстановление (пропин-2-ил) галогенидов (уравнения 46 и 47) [57, 58], как предполагают, включает стадию образования тиирений-кати- она (см. разд. 11.5.3.2). Восстановление облегчается при использовании более основных тиолят-ионов, особенно если повысить их концентрацию. Тиофенолят натрия, являющийся предпочтительным реагентом для превращения аллильных сульфоксидов в сульфенаты [59], при этом не изменяется.
ICsCCH2I+PhCH2S4-PhCH2SH ―> CH=CCH2I+r+PhCH2SSCH2Ph (46)
Me
I
CH=C—C—CO2Et + RSNa —>
Hal
SRICHsC—C—CO2Et + CH2=C=CI MeSRICHsC—C—CO2Et + CH2=C=CI Me/Me 'cOzEt/Me 'cOzEtSRSR+ CH2=C—CHCO2Et+ CH2=C—CHCO2EtMeMe(47)(47)Реакции нуклеофильного замещения, характерные для органических соединений серы, приведены на схемах 48, 49; некоторыеРеакции нуклеофильного замещения, характерные для органических соединений серы, приведены на схемах 48, 49; некоторыеиз них напоминают лероду.RSSCOC1RSSO； Na+RSCNиз них напоминают лероду.RSSCOC1RSSO； Na+RSCNсоответствующие реакции замещения по уг-соответствующие реакции замещения по уг-C1SCOC1 <Na2s306YRSH—2-нитро-5- тиоцнано-■<бензойнаяC1SCOC1 <Na2s306YRSH—2-нитро-5- тиоцнано-■<бензойнаяSO2Clo :_>MsOzSR* или —>RlSBrSCI： )SO2Clo :_>MsOzSR* или —>RlSBrSCI： )RSC1RSSQRSSC1RSC1RSSQRSSC1(48)(48)кислотакислотаJssrIJssrI
SR
I
CHsC—C—CO2Et + CH2=C=C
I Me
SR
I
CHsC—C—CO2Et + CH2=C=C
I Me
/Me 'cOzEt
/Me 'cOzEt
SR
SR
+ CH2=C—CHCO2Et
+ CH2=C—CHCO2Et
Me
Me
(47)
(47)
Реакции нуклеофильного замещения, характерные для органических соединений серы, приведены на схемах 48, 49; некоторые
Реакции нуклеофильного замещения, характерные для органических соединений серы, приведены на схемах 48, 49; некоторые
из них напоминают лероду.
RSSCOC1
RSSO； Na+
RSCN
из них напоминают лероду.
RSSCOC1
RSSO； Na+
RSCN
соответствующие реакции замещения по уг-
соответствующие реакции замещения по уг-
C1SCOC1 <
Na2s306
YRSH—
2-нитро-5- тиоцнано-
■<бензойная
C1SCOC1 <
Na2s306
YRSH—
2-нитро-5- тиоцнано-
■<бензойная
SO2Clo :_>
MsOzSR* или —>
RlSBr
SCI： )
SO2Clo :_>
MsOzSR* или —>
RlSBr
SCI： )
RSC1
RSSQ
RSSC1
RSC1
RSSQ
RSSC1
(48)
(48)
кислота
кислота
JssrI
JssrI
RSSR + RSSRi + RlSH
SC】2S2cI2
ArSSSAr (ArS)2Pb> ArSSSSAr(49)
Реакции тиолов с алкенами в отсутствие оснований обычно протекают по свободнорадикальному механизму. В результате этого процесса образуются анти-марковниковские аддукты (урав- ненне 50 [60]). По свободнорадикальному механизму осуществляются также реакции тиильных радикалов с винилоксиранами, приводящие к гомолизу С—С-связи оксирана.
ОR2sH + СН2=СН—НСCRRiОR2sH + СН2=СН—НСCRRiR = H; R]=Ph> R2SCH2cH=CHOCHRRR=h；rJch=ch2R = H; R]=Ph> R2SCH2cH=CHOCHRRR=h；rJch=ch2> R2SCH2cH=СНОСН==СНМе(50) Примерами простого нуклеофильного присоединения к непре-> R2SCH2cH=СНОСН==СНМе(50) Примерами простого нуклеофильного присоединения к непре-дельным соединениям являются реакции, нения 51—54).дельным соединениям являются реакции, нения 51—54).приведенные ниже (урав-приведенные ниже (урав-соRSH +j〉NR —>СОRSсоRSH +j〉NR —>СОRSRSRSСО〉nr соRS SRСО〉nr соRS SR(51)(51)
О
R2sH + СН2=СН—НСCRRi
О
R2sH + СН2=СН—НСCRRi
R = H; R]=Ph
> R2SCH2cH=CHOCHRR
R=h；
rJch=ch2
R = H; R]=Ph
> R2SCH2cH=CHOCHRR
R=h；
rJch=ch2
> R2SCH2cH=СНОСН==СНМе
(50) Примерами простого нуклеофильного присоединения к непре-
> R2SCH2cH=СНОСН==СНМе
(50) Примерами простого нуклеофильного присоединения к непре-
дельным соединениям являются реакции, нения 51—54).
дельным соединениям являются реакции, нения 51—54).
приведенные ниже (урав-
приведенные ниже (урав-
со
RSH +j〉NR —>СО
RS
со
RSH +j〉NR —>СО
RS
RS
RS
СО
〉nr со
RS SR
СО
〉nr со
RS SR
(51)
(51)
НСН—CHRiНСН—CHRi(52)(52)RSrHC三Ср ―> R】C=CHR】
НСН—CHRi
НСН—CHRi
(52)
(52)
R】=CO2H
RSH+ CH2=C=O —> RSCOCH3(53)
SR.
IR】SH
RSH + EtO2CN=NCO2Et —> EtO2CNHNCO2Et > RSSR1 (54)
Присоединение к малеинимидам используют для модификации тиольных ферментов при изучении взаимосвязи их структуры с функцией. Так, N- (флуорантенил-3) малеинимид, флуоресцирующий агент со средним временем жизни (примерно 20 нс), связывается с белком, реагируя с его SH-группами, что позволяет определить число и реакционную способность таких групп в белках.
Замещение SH-группы на NH2-rpynny в азагетероцнкли- ческих соединениях, содержащих фрагмент ——C(SH) =N——, может быть осуществлено с помощью ацетата формамидина H2NCH=NH曰"ОАс. При реакции цистеина с хлором в этаноле при ——20 ℃ в течение нескольких дней образуется гидрохлорид этилового эфира р-хлораланина.
11Л.3.2. Реакции с участием тиильных радикалов
Тиильные радикалы легко образуются из тиолов (см. разд. 1LL1), например при облучении светом при 253,7 нм. Фотовосстановление тиолов в присутствии триэтилфосфита протекает по Радикально-цепному механизму и приводит с хорошим выходом
к соответствующему углеводороду и триэтилтионофосфату (урав непие 55). Десульфуризация соединений серы(II) соединениями фосфора(Ш) находит применение в синтезе, но не в случае ти. олов. Десульфуризацию тиолов удобнее проводить с помощью никеля Ренея; эта реакция, по-видимому, протекает через ради. кальные интермедиаты. Необычная реакция окислительной де. сульфуризации 1,2,4-триазолтиола-З (уравнение 56), по-видимому протекает через тиильный радикальный интермедиат. '
C8HI7SH+ (EtO)3PC8HI7SH+ (EtO)3PС8H18 + (EtO)3P=SС8H18 + (EtO)3P=SNN——SH + HNO3 + HNO2 (следы)——SH + HNO3 + HNO2 (следы)NHNH(55)(56)(55)(56)
C8HI7SH+ (EtO)3P
C8HI7SH+ (EtO)3P
С8H18 + (EtO)3P=S
С8H18 + (EtO)3P=S
N
N
——SH + HNO3 + HNO2 (следы)
——SH + HNO3 + HNO2 (следы)
NH
NH
(55)
(56)
(55)
(56)
Фотоприсоединение тиолов к двойной связи углерод——углерод дает продукты, стереохимия которых зависит от структуры алкена. Так, например, норборнен дает экзо-цис-аллукт (уравнение 57).
При использовании смеси тиола и азабис(изобутиронитрила) цис-транс-изомериза\щя алкенов протекает по механизму «включения —выключения», в котором эффективными агентами являются тиильпые радикалы. Этот процесс продемонстрирован на примере экзотермического превращения (Z,E,E) -циклододекатри- ена-1, 5, 9 в соответствующий (Е,Е,Е) -изомер в присутствии 1 экв тиогликолевой кислоты (схема 58) [62]. '
+ SCH2CO2H (58)+ SCH2CO2H (58)
+ SCH2CO2H (58)
+ SCH2CO2H (58)
В этом случае другие методы изомеризации не дали положительного результата. Причина успеха метода с использованием тиола заключается в необычайной склонности тиильных радикалов к преимущественной реакции с (Z)-алкеновой группировкой. Для превращения олеиновой кислоты в (£)-октадецен-9-овую кислоту наиболее эффективным из изученных тиолов оказался мер” каптоэтапол [63].
Окисление тиолов
Окисление тиолов системой Ti111 ——Н2О2 или солями Се" Приводит к последовательному возникновению тиильных, сульфиниль- ннх и сульфонильных радикалов [64], из которых и образуются конечные продукты реакции. По-видимому, в большинстве других методов промежуточно образуются те же частицы (см. схему 40) [50]. С наибольшей легкостью тиолы окисляются до дисульфидов, В качестве реагентов может быть использован широкий набор реагентов, в том числе кислород (особенно для щелочных растворов тиолов), иод, о-иодозобензойная кислота, алифатические сульфоксиды, водный раствор тетраацетата свинца с последующей обработкой Sg в бензоле, активированный МпО2, пероксид водорода и №。4・ При окислении тетранитрометаном помимо дисульфида образуется также сульфиновая кислота.
В биологических системах включение серы в метаболизм происходит начиная с окисления цистеина H3NCH(CH2SH)CO2 в суль- финовую кислоту с помощью системы НАДФ-Н — Fe2+—О2. Образующаяся при этом аланин-3-сульфиновая кислота превращается далее в Р-сульфинилпируват, сульфит-ион и, наконец, в сульфат- ион. Разработанный лабораторный метод прямого превращения тиола RSH в сульфиновую кислоту RSO2H основан на использовании л(-хлорпербензойной кислоты в CH2cI2 при ——30℃ (обычные окислители, например, азотная кислота, как правило превращают тиолы в сульфокислоты). Эфиры сульфиновой кислоты (сульфинаты) RSOOMe образуются при окислении тиолов тететраацетатом свинца в присутствии спирта, а сульфонил галогениды RSO2X могут быть получены окислением тиолов галогенами в водной среде.
RRCHCH2sH —> RR】C=CH2 (59)
RCH=CH2 + AcSH —> RCH2CH2SAc —> RCH2CH2SO3H (60)
Конечным итогом окисления N-ацетилцистепна с помощью Ag2cОз является окислительное элиминирование (уравнение 59). Тиоэфиры, получаемые из алкенов, могут быть окислены с помощью Н2О2 в АсОН до сульфокислот; эта реакция может использоваться как метод получения алифатических сульфокислот из алкенов (уравнение 60).
11J.3.4. Защита SH-группы
Повышенная реакционная способность тиольной группы в ус- 订。виях радикальных и ионных реакций обусловливает необходк- мость защиты этой группы в тех случаях, когда осуществляются превращения других функциональных групп в полифуикцнональ- н°й молекуле. Подобная ситуация обычна для пептидного синтеза с участием цистеина. Применяемые для производных цистеина методы, основанные на образовании ацеталей или тиоацеталей и
Таблица 11J3* Методы защита ЗУА-группы (RSH^RSR1)
Реагент
Защищенный тиол
Метод снятия защиты
Литература
CHs=C(CO2Et)2
RSCH2CH(CO2Et)2
KOH (элиминирование) [64al
不SR
Кислота (водн.)
[646]
О
0
/SR
Кислота (водн.)
[64в]
PhCH2SCH2Cl
RSCH2SCH2Ph
Hg(OAc)2 (водн.)
[64г]
Ph3CCl
RSCPfh
AgNO3 + пиридин в МеОН
[64口]
PhCH2Cl
RSCH2Ph
Na, NH3
[64е]
Ph2CHCl
RSCHPhz
НВг в АсОН
【64 д, ж]
ИЛИ CF3CO2H
CI3CCH2OCOCI
RSCOOCH2CCI3
Электролиз
[б4з
n-MeOC6H4CH2OCOCl
RSCOOCH2C6H4OMe-n
МеОН
[64и
n-O2NC6H4CH2Cl
RS CH2C6H4NO2 力
Н2, затем HgS(\
[64к
И H2SO4
Y-C1CH2—c5h4n
y-rsch2—c5h4n
Электролиз
64л]
EtNCO
RSCONHEt
pH >8
64м]
MeOCH2NCO
RSCONHCH2OMe
pH 7-9
'64н]
MeCONHCH20H
RSCH2NHCOMe
Hg2+, pH 4
64о]
на использовании других легко обратимых реакций алкнлнрова- ния, приведены в табл, 11.1.3. Во многих обычных реакциях эффективной защитой для тиольной группы может служить ацилирование, но эту реакцию трудно сделать обратимой в достаточно мягких условиях. Недавно широкое распространение для защиты тиолов получило использование карбаматов.
Аналитические аспекты химии тиолов
Установление строения продемонстрировано на примере 2,3-ди- метилбутантиола-2 [65], идентифицированного в промышленном додекантиоле как примесь, ответственная за 《кошачий》 запах этого продукта. Данные ИК-спектров (полосы при 1141 и 1155 см-1, а также, по-видимому, полосы валентных колебаний С—S в области 600—700 см"1) и данные масс-спектров (отчетливый пик молекулярного иона и пики с т/е 41, 43 и 69, а также характеристичный пик М—H2S с m/e84) оказались полезными при выборе между возможными изомерами； предположенная структура была подтверждена синтезом.
Характеристика тиолов в виде S-нитрофенильных производных и их очистка через соли Hg, образуемые при действии HgCE освещены в монографии Челленджера [21]. Некоторые производные могут быть использованы при изучении дисперсии оптическо- 148
г „пашеиия и циркулярного дихроизма оптически активных ти- го BP1ST Стандартные качественные реакции включают появле- ^Глиолетовой окраски при реакции с водным нитропруссидом и катализ тиолами (или тиопами) реакции Na№ с к, протекаю- с бурным выделением азота.
Для проявления тиолов в ТСХ предложено использовать бис- (4-диметиламинофеиил) карбинол【67], а также и другие ре-
В связи с проблемами установления структуры тиолов, входя- щих в Состав белков, активно изучались методы определения ти- олов. Применяемые при этом методы можно проиллюстрировать на примере установления строения соединения C4H8O2S2, вы де- ляемого из спаржи [68]. Это соединение легко образует дисульфид； было показано, что в восстановленной форме оно содержит две тиольные группы (методом титрования n-хлорфенилртутьбензоатом ClC6H4HgOCOPh в присутствии нитропруссида как внешнего индикатора (уравнение 61). При конденсации этого вещества с формальдегидом получена 1,3-дитиан-5-карбоновая кислота, что позволило установить его структуру как (HSCH2)2CHCO2H.
ClCeH4HgOCOPh + RSH —► ClCeH4HgSR + PhCO2H (61)
(62)(62)RS' + ArSSAr —> RSSAr +ArS'
(62)
(62)
Широко используются также спектрофотометрические методы, основанные на образовании дисульфида при реакции с диарилдисульфидом с последующим количественным определением аниона ArS-. Так, например, подобным образом используется 5,5-ди- тиобис(2-нитробензойная кислота), образующая соответствующий аннон с 九макс 412 нм, е 13 600； реагентами того же типа явля- ются 2,2/-дипиридилдисульфид и 6,6,-дитиодиникотиновая кислота (см. уравнение 62).
Использование реагентов, содержащих флуоресцирующие группировки (флуорантенил- и кумаринилмалеинимиды), позволяет ко- личественно определять тиольные группы в белках методом спек- трофлуоресцентного анализа [61] (подробнее см. [69]).
В% эти методики использовались для оценки реакционной способности SH-групп в разных структурах. Это особенно важно 3皆 исследовании белков в тех случаях, когда изменение рК групп рассматривают как функцию структуры ближайшего ууженн#. Эти изменения в действительности могут быть очень так, скорости алкилирования SH-групп в тиолсо- держащих ферментах могут различаться на пять порядков.
ЛИТЕРАТУРА
先龍嚅Thiol Group； ed. S. Patai, Wiley, New York, 1974.
New York, 19Ж ° ' ^ °rgamc Chemistry of Sulphur； ed. S. Oae, Plenum,
з w Yanagawa, Г. Katot and У. Kitahara, Tetrahedron Letters, 1973, 2137
4 H Duddeck and W. Dietrich, Tetrahedron Letters, 1975, 2925.
5： Delpttech and D. Nicole, J. C. S. Perkin II, 1974, 1025.
6： / A. Pappas, Chem. Phys「1976, 12, 397.
7* Д1 R. Crampton, J. Chcm. Soc. (B), 1968, 1208.
8： C 儿 Bunton, S. K. "〃n〃g, and C. //. Paik, Tetrahedron Letters, 1976, 1445
M. E. Peach, в cc. 1, p. 723.'
A. Rocdig a〃d G. Zaby, Tetrahedron Letters, 1977, 1771.
У. Ogata and A. Kawasaki, J. C. S. Perkin II, 1975, 134; см. также: G.E Lien- hard and W. Л Jenckst J. Amer. Chem. Soc., 1966, 88, 3982.
M. Fricdnian, ]. E Cavins, a〃d J. S. Wall, J. Amer. Chem. Soc., 1965 87
3672.''
C 4 Grob, B. Schmitz、4 Sutter, and A. H. Weber, Tetrahedron Letters, 1975
3551.'
К Geiss, B. Searing, R. Pieter, and D. Seebach, Angew. Chem. Internal Edn 1974, 13, 479.'
У. Minoura and S. Tsuboi, J. Org. Chem., 1972, 37, 2064; see also Ref. 38.
S. Ito and G. Prota, J. C. S. Chem. Comm., 1977, 251.
丄 F. Bunnett and X. Creary, J. Org. Chem., 1974, 39, 3173; ibid., 1975, 40, 3740.
A. Virtranen, Angew. Chem. Internat. Edn., 1962, 1, 299.
/4. L Fluharty, в cc. 1, p. 589.
Л1 Friedman, 'The Chemistry and Biochemistry of the Sulphydryl Group in Amino-acids, Peptides, and Proteins', Pergamon, Oxford, 1973.
F. Challenger, 'Aspects of the Organic Chemistry of Sulphur', Butterworths, London, 1959.
G. Lowe, Tetrahedron, 1976, 32, 291.
D M. E Reuben and T, C. Bruice, J. C. S. Chem. Comm., 1974, 113.
Cm. cc. 1? p. 637; см. также: L. E. Anderson and M. Avron, Plant Physiol., 1976, 57, 209..
M Sabadie-Pialottx, S. Abou-Khalil, and D, C. Gautheron, J. Microsc. Biol. Cell, 1976, 28, 19.
M. E. Sharpe, B. A. Law, amd B. 4 Phillips, J. Gen. Microbiol., 1976, 94, 430.
A. Kjaer, M. Sponholiz, К О. Abraham. M. L. Shankaranarayana, R. Raghavan, and С P. Natarajan, Acta Chem. Scand., 1976. B30, 137.
H. Zinner, Chem, Ber., 1953, 86, 825.
R. Crossley and A. C. W. Curran, J. C. S. Perkin I, 1974, 2327.
A. R. Procter and R. H. Wiekenkanip, Carbohydrate Res., 1969, 10, 459.
Brit. Pat. 917921 (Chem. Abs.. 1963, 58, 13795).
J.-R. Brindle and J.-L. Liard, Canad. J. Chem., 1975, 53, 1480.
呪 E. Parham and H. Wynberg, Org. Synth. Coll. Vol. 4, 1963, 295.
J. L Wardell, в cc. 1, p. 163,
34a.". Kofod, Org. Synth. Coll. Vol. 4, 1963, 491.
346. G. C. Barrett and С. M. O. A. Martins, J. C S. Chem. Comm., 1972, 638.
34b. J. Daneke, U. Jahnke^ В Patikow, and H.-W. Wanzlick, Tetrahedron Letters, 1970, 127Ll
E. Beretta, M. Cinquim, S. Co心zwa, and R Fornasier, Synthesis, 1974, 42s
H. Alper, Angew. Chem. Internat. Edn., 1969, 8, 677.
E Voegtle, R. G. Lichtenthaler, and M. Zuber, Chem. Ber., 1973, 106, 719.
37a. J. Mflsson, P. Metzner, and 丄 Vialle, Tetrahedion. 1977,33,3089.
D Seebach and K.-H. Geiss, Angew. Chem., 1974 86,_ 202; see also Ref. 15.
A. Ohno, K. Nakamura, and S. Oka, Chem. Letters, 197^), =83； 4 0'^^ K・" kamura. M. Uohama, S. Oka, T. Yamabe, and S. Nagata, Bull. Chem. Soc.
Japan, 1975, 48, 3718.厂
A. Couture, M. Hoshino, and P. de A®/。、J- C. S. Chem. Comm., 197b, UJ.
M. S. Ne也mcm and A W. Hetzel, Org. Synth., 1971, 51 139.9}
41a. T. Kawata, K. Harano, o^d T. Taguchi, Chem. Pharm. Bull. (Japan), 197 ,‘
丄 M. Lavanisht Tetrahedron Letters, 1973, 3847.
60
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
G C Barrett, A. R. Khokhar and J R. C/iapman Chem. Comm., 1969, 818. Gelling and M. Porter, Tetrahedron Ldters 1975 3089.
；a Van Allan and В. P. Deacon, Synth Coll.冶.41需 569 у £ v Ulbricht, Л Okuda, and С. C. Price, Org. Synth. Coll. VoL 4, 1963, 爾3 Middleton, V. A. Engelhardt, and B. S. Fischer. J. Amer, Chem. Soc.,
Olsen2and H R. Snyder, J. Org. Chem., 1965, 30, 184.
^- ^ Mauser, S.屯 Kantor, and 呪 R. Brasen, J. Amer. Chem. Soc., 1953, 75,
/7「疗疗。22，and G. Modena, в cc. I, p. 785.
В Kotiiek and K. Seiinek, Coll. Czech. Chem. Comm., 1968, 33, 866.
M. Shamma, M C. Deno, and /. F. Remar, Tetrahedron Letters, 1966, [375
S M Hecht and /. F. Kozarich, J. C. S. Chem Comm., 1973, 387.
54： P： Dembech, A. Ricci, G Seconi, and P. Vivarelli, J. Chem. Soc. (B), 1971, 2299.
M Begtrup, Acta Chem. Scand., 1971, 25, 3500.
m. Iwata and S. Emeto, Bull. Chem. Soc. Japan, 1974, 47, 2907.
f Kai and S. Seki, Meiji Seika Kenku Nempo, 1968, no. 10, 32 (Chem. Abs., '1970, 72, 31696).
. M. Verny, Bull. chim. France, 19 70, 1942.
. P. A. Grieco. J. C. S. Chem. Comm., 1972, 702; D. J. Abbott and C. 7. Mt Stirling, J. Chem. Soc. (C), 1969, 818.
. E. L. Stogryn and AL H. Gianni, Tetrahedron Letters, 1970, 3025.
. У. Kanaoko, 7. Takahashi, M. Machida, К Yamamoto, and T. Sekine, Chem. Pharm. Bull. (Japan), 1976, 24, 1417.
.匚忆 Duck and J. M. Locke, Chem. and Ind. (London), 1965, 507.
F. G. Niehaus, Bio-org. Chem., 1974, 3, 302
. В. C. Gilbert, H. 4 H. Laue, R. О. C. Norman, and R. C. Sealy. J. C. S. Per* kin II, 1975, 892.
64a. T. Wieland and 4. Sieber, Annalen, 1969, 722, 222.
646. C G. Kruse, M L.上 M. Broekhof, and 4 van der Gen, Tetrahedron Letters, 1976, 1725.
64b. W. E. Parham and D. M. De Laitsch, J. Amer. Chem. Soc., 1954, 76, 4962. 64i\R. Camble, R. Purkayastha, and G. T. Young, J. Chem. Soc. (C), 1968, 1219. 64д. L. Zervas and /. Photaki, J. Amer, Chem. Soc,, 1962, 84, 3887.
64eR. H. Sijferd and V. du Vigneaud, J. Biol. Chem., 193 5, 108, 753.
64水1 Photaki^ /. Taylor-Papadimitriou, C Sakarellos, P, Mazatakis, and L. Zer^ vas, J. Chem. Soc. (C), 1970, 2683
§4з. M 尸.Semmelhack and G. E Heinsohn, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 5139. 64и. /. Photaki^ J. Chem. Soc. (C), 1970, 2687.
64K.必 D. Bachi and K.丄 Ross-Petersen J. Org. Chem., 1972, 37, 3550; J. C. S. Chem. Comm., 1974, 12.
雪"4 餃Stevenson, and G. T. Young, J. C. S. Chem. Comm., 1972, 1123. 7У•分 Karbach and 丄 Rudinger, Helv. Chim Acta, 1974, 57, 403.
ел n ^c^he ?血 H. Jering, Angew. Chem. Internal Edn., 1973, 12, 756.
"宀丿，"丝厂，丄 D, Milkowski, R. G. Denkewalter, and R. Hirschmann, Tetra- hedron Letters, 1968, 3057.
65.案 Maarse and M. C, Ten Noever de Brauw, Chem. and Ind (London), 1974,
66.
67.
68.
69.
£ T空唾o,and 4. Fontana, in Ref. 1, p. 355. 勺 f* Rohrbach, В * A. Humphries,也丄 о £ Fs^ey, and 丄 H. Harrison, Analvt
Ridge and H. M Rydon, J. Chromatog； Cm. cc. 21, p. 45.s
叫'in 'Organic Compounds of 忠 ^%干弘二℃沁y London, 1970, vol.
Vol-3, p. 1; 1977, vol. 4, p. 1.
Vos/, W.Biochem.,1976. 118,
G. Rhodes, S. Boatman, 1973, 52, 127; R.丄 Burt, 240
Sulphur, Selenium, and Tellurium*, 1, p. 49; 1973, vol. 2( p. 1； 1975,
ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТИОЛЫ
ДЖ. К. БАРРЕТ (Oxford Polytechnic)
В настоящей главе продолжено рассмотрение общей химии тиолов с включением данных, относящихся к получению и реакциям соединений, содержащих помимо SH-группы еще одну Или несколько функциональных групп. Особое внимание уделено влиянию соседней функциональной группы на свойства меркаптогруппы, а также использованию полифункциональных тиолов в синтезе
НЕНАСЫЩЕННЫЕ ТИОЛЫ
Наибольший интерес среди этих соединений представляют ен- тиолы—С=С—SH, алкен'2-тиолы (аллилтиолы) —С—С—CRR】SH и алкин-1-тиолы —С==С—SH.
Методы получения ненасыщенных тиолов
Простейшие ентиолы могут быть получены реакцией кетонов с Н2s и НС1 при —55 ℃ [1] с последующим термолизом образующихся 1,1-дитиолов при температуре выше комнатной. Основным продуктом при этом является тион, но ентиол в ряде случаев удается отделить^ от него с помощью ГЖХ. Эфиры р-тиоксо- карбоновых кислот, образующиеся из p-оксоэфиров с помощью упомянутой выше реакции, очевидно, менее стабильны, чем их ентиольные таутомеры (уравнение 1). Это относится и к другим p-тиоксокарбонильным соединениям и их тиокарбонильным и имидным аналогам (в ряде случаев эти соединения, например 3-меркаптопропендитиоаты и соответствующие амидины, настолько устойчивы, что их удается выделить).
Н
SS/ - о
RCCHCO2R2 力 R—Сч /С—OR3(1)
Iс
R1I
R*
Ентиол является одним из продуктов, которые могут быть получены путем присоединения металлорганического соединения к тиону (см. разд. 11.1.2.3 и 11.3.2.5). Однако расщепление^ винил- сульфидов литием в жидком аммиаке представляет собои боле удобный путь синтеза ентиолов (уравнение 2), прежде всего потому, что исходные вещества легко доступны (см. разд. ' ‘肃 а также в силу того, что условия проведения реакции исключа возможность таутомеризации или тримеризации в тритпаны I J •
Присутствие триэтиламииа (следы) вызывает полимеризацию.
R、/R21.ы, nh3R\/R”
)С=С〈(2)
Ri/、SR8 2.НRi/、SH
Необычным ентиолом является З-меркапто-4-фенилциклобутен- дион-1,2, получаемый непосредственно из соответствующего ви- нилхлорида (уравнение 3). Кислотность этого тиола выше, чем кислотность аналогичного кислородсодержащего продукта, рК которого равен 0,37 ± 0,04 и для его выделения из пиридиниевой соли требуется концентрированная серная кислота. Ентиолы образуются также при расщеплении некоторых гетероциклических соединений (см. табл. 11.2.1 и уравнение 4 [2а]).
Таблица //.2./. Синтез ентиолов расщеплением гетероцикловТаблица //.2./. Синтез ентиолов расщеплением гетероцикловПродукт реакцииПродукт реакцииЛитератураЛитератураИсходное веществоИсходное веществоРеагентРеагентNHCOMeS' Na+NHCOMeS' Na+hsch=ch2ch=chshhsch=ch2ch=chshCNCN[26][2b](2r)[26][2b](2r)c=cnh2SHPhc=cnh2SHPhCH2PhО CH—N—C=CHSHMeCH2PhО CH—N—C=CHSHMe(2д)(2д)
Таблица //.2./. Синтез ентиолов расщеплением гетероциклов
Таблица //.2./. Синтез ентиолов расщеплением гетероциклов
Продукт реакции
Продукт реакции
Литература
Литература
Исходное вещество
Исходное вещество
Реагент
Реагент
NHCOMe
S' Na+
NHCOMe
S' Na+
hsch=ch2ch=chsh
hsch=ch2ch=chsh
CN
CN
[26]
[2b]
(2r)
[26]
[2b]
(2r)
c=cnh2
SHPh
c=cnh2
SHPh
CH2Ph
О CH—N—C=CHSH
Me
CH2Ph
О CH—N—C=CHSH
Me
(2д)
(2д)
схеме 5 [3].Ha схеме 5 показана также реакция стап”
води. №ОНводи. №ОНперь обычной для химии аллилалкилсульфидов 二(2 о]Эя Те' тропная перегруппировка подобных соединений котоо^ 'СНГМа' ствляется после нх превращения в карбанионы / поивоиит °Суще' группированным тиолятам [3]. 卜 д к пере-
води. №ОН
води. №ОН
LiAlH《LiAlH《аллил- бромидаллил- бромид
LiAlH《
LiAlH《
аллил- бромид
аллил- бромид
Расщепление циклического аллилсульфида может привести (в зависимости от размера цикла) к непредельному тиолу. Образование у,а-непредельного тиола из шестичленного цикла показано на примере синтеза ювенильного гормона личинки бабочки вида Cecropia (см. схему 7 в разд. 11.4.4). Необычная реакция, ведущая к алкен-2-тиолам (уравнение 6), по-видимому, протекает через промежуточное образование 3-цианотиетана [4]. Присоединение аллильного реагента Гриньяра к алифатическим тионам дает 7,б-непредельные тиолы (схема 7) [5].
SSMeNMeNNMeNMe+ CH2=CHCN ■—+ CH2=CHCN ■—R\;c=sRi/R\;c=sRi/R‘CH=CR3cHR2MgBF R\：-> \R‘CH=CR3cHR2MgBF R\：-> \Et2OEt2ORRl/ll/lRR2hr，2hr，R1R133心，心，弋: R3R‘ 飞一&R4弋: R3R‘ 飞一&R4⑹⑹SHSH'R2cH弋 R3 —> / \ / ,S—CHR4'R2cH弋 R3 —> / \ / ,S—CHR4⑺⑺
S
S
MeN
MeN
NMe
NMe
+ CH2=CHCN ■—
+ CH2=CHCN ■—
R\;c=sRi/
R\;c=sRi/
R‘CH=CR3cHR2MgBF R\
：-> \
R‘CH=CR3cHR2MgBF R\
：-> \
Et2O
Et2O
R
R
l/l
l/l
R
R
2hr，
2hr，
R1
R1
3
3
心，
心，
弋: R3
R‘ 飞一&R4
弋: R3
R‘ 飞一&R4
⑹
⑹
SH
SH
'R2cH
弋 R3 —> / \ / ,
S—CHR4
'R2cH
弋 R3 —> / \ / ,
S—CHR4
⑺
⑺
1L2.1.2. Реакции ненасыщенных тиолов
Ненасыщенные тиолы способны вступать во многие реакцпи, характерные для простых тнолов, однако при этом можно отметить ряд интересных особенностей.
Алкилирование ентполов алкилбромндами дает в и ни л сульфиды； аналогичным образом алкилируются алкен-2-тиолы и дру门【©
в_.ные ТН0.1Н. Однако дианнон пропен-2-тнола при алкнли- непредель ет оба возможных продукта С-алкплнрования, Р°В?Н^работка проводится двумя эквивалентами электрофила бромид, альдегид или кетон), как показано на схеме 8 61 Почучающиеся вннилсульфиды могут далее превращаться че- а-а7кнлтиос¥льфиды в альдегиды, н таким образом с т- \ouib2 пропен-2-тиола может быть осуществлено превращение RX в RCH2CH2CHO.
ТМЭДА SSEtEl
工 RBr I
hci.-”№3
''.6-Непредельные тиолы легко циклизуются в замещенные ти- о л аны при нагреваннн в бензоле или ксилоле (см. схему 7) 広],в то время как соответствующие спирты либо дегидратируются с образованием дненов, либо подвергаются реакции 1.5-ги- дридного сдвига. Это превращение является одним из лучших примеров, показывающих влияние прочности связи на направление реакции. Циклизация включает стадию радикального разрыва связи S——Н. В случае тиолов это возможно из-за меньшей прочности связи S—Н по сравнению со связью О—Н; при температурах, при которых можно было бы ожидать протекания гомолиза связи О—Н, преобладающими становятся другие процессы.
S
RC三CSH+R；NH — [RCsC—S' 一 RC=C=S] —> RCH^CNR； (9) NR1
RC=CSR' + RiNH —> RC=CHSR'(10)
Резонансная стабилизация типа RC^C—S_-«->RC=C=S, ко- торая кажется возможной для алкин-1-тиолятов, по-внднмому, н является причиной того, что при их взаимодействии со вторичны- мн аминами образуются тиоамиды (уравнение 9) [7]. В случае сульфидов связь С—S не расщепляется (уравнение 10), а вторич- ннн амин присоединяется по тройной связи.
ГИДРОКСИАЛКАНТИОЛЫ
Наиболее часто встречающимися представителями этого клас- оп ПОлиФУнкЦнональных тиолов являются 2-гидроксиалкантиолы;
саны также сернистые аналоги моносахаридов, в которых
а детальные или неацетальные атомы кислорода зама серу. В настоящем разделе рассматриваются простейптЫ На гидроксиалкантиолов; в обзоре, посвященном £тнсг；肾 ТИПЬ1 озиду [8а] и 1,3,4,6-тетра2-н/шту [86] прн二當慝鄒氏 список литературы по соединениям этого типа.зробннн
".2.2.1. Методы получения гидроксиалкантиолов
【альдегидовн 13 соотве-【альдегидовн 13 соотве-Раскрытие оксиранового цикла действием Н2s приводит к образованию 2-гидроксиалкантиолов. Это наиболее удобный путь сИНтеза таких соединений; его модификации показаны на схе- ме 11. Меркаптометилирование кетонов [9] н реакции с дианином а-толуолтиола [10] показаны на схеме 12 ,
【альдегидовн 13 соотве-
【альдегидовн 13 соотве-
тственно.
HHL H2s или (h2n)2cs 2. ГидролизL H2s или (h2n)2cs 2. ГидролизNaEH2sзNaEH2sзSMeSMePhCHOH>PhCHOH>8)8)LiAlH4LiAlH4н - о—сн - о—с1. LiNEt22. RRlC=O1. LiNEt22. RRlC=OMeSMeSPhCH2sHPhCH2sHNHR2R、丨、С—CH2sHR】/NHR2R、丨、С—CH2sHR】/(12)(12)SH OHSH OHн-BuLi - ■ PhCHO , 1 > phCHS * PhCH—CHPnн-BuLi - ■ PhCHO , 1 > phCHS * PhCH—CHPnПолучение 1-гидроксиалкантиолов взаимодействием карбонильного соединения возможно лишь тогда, когдаПолучение 1-гидроксиалкантиолов взаимодействием карбонильного соединения возможно лишь тогда, когда(13)H2S и исходные(13)H2S и исходные
H
H
L H2s или (h2n)2cs 2. Гидролиз
L H2s или (h2n)2cs 2. Гидролиз
NaEH2sз
NaEH2sз
SMe
SMe
PhCHO
H>
PhCHO
H>
8)
8)
LiAlH4
LiAlH4
н - о—с
н - о—с
1. LiNEt2
2. RRlC=O
1. LiNEt2
2. RRlC=O
MeS
MeS
PhCH2sH
PhCH2sH
NHR2
R、丨
、С—CH2sH
R】/
NHR2
R、丨
、С—CH2sH
R】/
(12)
(12)
SH OH
SH OH
н-BuLi - ■ PhCHO , 1 > phCHS * PhCH—CHPn
н-BuLi - ■ PhCHO , 1 > phCHS * PhCH—CHPn
Получение 1-гидроксиалкантиолов взаимодействием карбонильного соединения возможно лишь тогда, когда
Получение 1-гидроксиалкантиолов взаимодействием карбонильного соединения возможно лишь тогда, когда
(13)
H2S и исходные
(13)
H2S и исходные
карбонильные соединения могут давать устойчивые 1,1-диолы /К；К, например, в случае хлораля, гексафторацетона и аналоги% ньтх соединении). Даже в тех случаях, когда сходство между кислородным соединением и его сернистым аналогом кажется совертенно полным,^ 1-гидроксиалкантиолы отличаются четко выраженной тенденцией к образованию симметричных бис(1-гидрок- сиалкил)сульфидов, если в среде не содержится избытка Н2s.
Реакции гидроксиалкантио лов
Процессом, обратным образованию 2-гидроксиалкантиолов из алкенов через оксираны (см. схему 11), является превращение 2гадроксналкантполов в 1,3-оксатиоланы, которые под действием оснований расщепляются в алкены. Поскольку стереохимия образующегося при этом алкена обратна стереохимии исходного алкена, то в целом эта пocлeдoвaтev^ьнocть превращений является методом цис-транс- и транс-цис-инверсии [И]; например, (Z,Z)- циклооктадиен-1,3 таким образом превращается в (Z,£)-изомер [П]. Отметим, что это превращение невозможно для 1,3-диоксо- ланов, получаемых из 1,2-диолов, поскольку фрагментация 1,3-ди- оксоланов протекает с трудом.
2-Гидроксиалкантиолы полимеризуются в кислых средах с образованием полиэтиленсульфидов через стадию образования ти- иранов [12].
Тиобензоплирование меркаптогруппы тиоглицеринов HOCH2cH (SH)CH20H или HOCH2cH (ОН) CH2sH может быть проведено без затрагивания ОН-групп действием метилдитиобензоата. Эту реакцию удается провести благодаря существенно большей нуклеофильности SH-группы [13].
ГАЛОГЕНАЛКАНТИОЛЫ
Присоединение сульфенилгалогенидов к алкенам дает 2-гало- геналкилсульфиды, что делает эти соединения легко доступными. Однако соответствующие тиолы нельзя получить путем аналогичной реакции с дихлорсульфа ном, поскольку при этом образуются симметричные сульфиды. Тем не менее возможен непрямой путь получения этих соединений реакцией S2c卜 с алкенами с образованием ди (2-хлоралкил) дисульфидов, которые далее могут быть восстановлены в 2-хлоралкантиолы.
Синтез 3-хлорбутантиолов достаточно прост [14]. Эти соеди- нення представляют интерес в связи с проблемой изучения влияния соседних групп на ход реакций образования алкенов. В разд. 11.1.1.1 показана структура переходного состояния (1), предположенная для реакций подобного типа.
1124, ДИТИОЛЫ
Дитиолы разных типов, особенно 1,1- и 1,2-дитиолы, находят Довольно широкое применение в синтезе.
1. Методы получения дитиолов
При попытках превратить кетоны в тионы действием Н2s в присутствии кислот при —60 ℃ часто образуются 1,1-дитиолы [15]. Целенаправленный синтез 1,1-дитиолов этим путем может быть облегчен, если ввести в реакционную смесь реакционноспособный амин (например, морфолин)； в этих случаях можно получить удовлетворительные выходы 1,1-дитиолов при комнатной температуре. Вероятным интермедиатом в этом превращении является соответствующий енамин (уравнение 14). В упомянутом выше (см. разд. 11.2.2.1) способе получения (H2S + НС1 в спиртовом растворе) интермедиатом является 1 -алкоксиалкантиол. Катализируемая кислотой реакция Н2s с р-оксоэфирами дает хорошие выходы 1,1-дитиолов вследствие дальнейшего присоединения Н2s к образующемуся р-тиоксоэфиру [15].
(14)(14)
(14)
(14)
Раскрытие циклов азиридинов под действием HS~ (уравнение 15) и тииранов под действием NaBH2sз приводит к образованию с хорошими выходами 1,2-дитиолов через стадию промежуточного образования соответствующих дисульфидов, которые далее восстанавливаются LiAlH4 [16].
、% i/R2 % 一 R\c C/R2
R'/55R'/5 R
NHNH2SHS
(⑸
Синтез L- (+) -бутандитиола-2,3 (схема 16) иллюстрирует многостадийное превращение гликолей в 1,2-дитиолы с использованием реакций строго определенной стереохимической направленности [17].
MeMeMeMe Me
НО—С—H TsCl TsO-C-H -SCN、H-C—SCN Hi H C-C—H
H-C—OHII-C-OTs ^NCS-A-H Р(красн.)/S
II1£
MeMeMeо
Me
L1AIH4 HY—SH RCOR1
> I>
Me
№
1H
RCH?R1 или RCOR1 (16)
или 、 a
H3O+
реакция, которая по суммарному итогу внешне напоминает гидроксилирование алкенов до 1,2-диолов, в ряду сернистых ана- л0^в осуществляется совершенно иным путем (уравнение 17) 口7а], причем этот метод не всегда может быть применен.
(⑺(⑺
(⑺
(⑺
Дитполы встречаются в биологических системах. Представителями этих соединений являются дигидролппоевая кислота и аспарагузовая кислота (см. разд. 11.1.1.2). Они могут быть получены обычными методами из 1,3-дигалогенидов и исходных веществ, рассмотренных в общих методах синтеза тиолов (см, разд. 11.1.2.1).
11242 Реакции дитиолов
С использованием дитиолов могут быть осуществлены реакции
гетероциклизации, приводящие к дитиациклоалканам и их азааналогам. Эти реакции включают образование из альдегидов и кетонов 1,3-дитиоланов («этилентиокеталей») и 1,3-дитианов (схемы 16, 18, 19)——интермедиатов, которые широко используются в синтезе (см. разд. 11.4.1). 1,3-Дптиагетероциклнческие соединения могут быть получены исходя из 1,1-дитиолов (уравнение 19) [18], однако этот путь редко применяется в синтезе 1,3-дитиациклоалканов.
HSH + g/R 一3
s
；(CH2)„
Ri/ \ /
s
(18)
R S-CH2C NRl/ \〃КS—CR2R S-CH2C NRl/ \〃КS—CR2(19)(19)R、/SH/NHCH20H
R S-CH2
C N
Rl/ \〃
КS—CR2
R S-CH2
C N
Rl/ \〃
КS—CR2
(19)
(19)
R-/C\SH+S=C\R2
Для дитиолов возможна также альтернативная схема цикли- зацни, ведущая к циклическигл дисульфидам, и она легко осуществляется с 1,3-дитиолами. Ранее уже отмечалось (см. разд. 1LLL2) возможное участие реакций окисления — восстановления днтиолов в связи с функциями дигидролипоевой кислоты в биологически важных процессах. Лабораторный метод синтеза циклических дисульфидов, приводящий к 1,2-дитиациклопентанам, показан на примере дигидроаспарагузовой кислоты (уравнение 2°)* В других простых методах получения циклических дисульфи- 区ов“ возможно образование полимерных побочных продуктов, но ЭТОи Реакции можно избежать путем промежуточного получения
me瓦 как это осуществлено в необычном методе [19], ном в' уравнении 21-
О
HS—сн2II
'снесен + Me—s—Me
S—сн2~I〉снсо2HS—сн2S—сн2~I〉снсо2HS—сн2HSHSHSHS〉(CH?%sI!〉(CH?%sI!S8 >бензол !/(c%)П(21)S8 >бензол !/(c%)П(21)；(СН2)п РЬ2+；(СН2)п РЬ2+-s/-s/RS、/P0(0R)20RS、/P0(0R)20(22)(22)HS—
S—сн2
~I〉снсо2H
S—сн2
S—сн2
~I〉снсо2H
S—сн2
HS
HS
HS
HS
〉(CH?%
s
I!
〉(CH?%
s
I!
S8 >
бензол !/(c%)П(21)
S8 >
бензол !/(c%)П(21)
；(СН2)п РЬ2+
；(СН2)п РЬ2+
-s/
-s/
RS、/P0(0R)20
RS、/P0(0R)20
(22)
(22)
Дитиолы образуют с триалкилфосфитом а-алкилтиофосфо- наты путем миграции алкильной группы в промежуточном цвиттер-ионе (уравнение 22) [20].
ТИОЛЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ДРУГИЕФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ
Помимо полифункциональных тиолов, рассмотренных в предыдущих разделах, известен еще ряд соединений этого типа, которые легко доступны и используются в синтезе, особенно в области гетероциклических соединений.
Методы получения функционализированныхтиолов
«коша-«коша-Сероводород очень легко присоединяется J<<KOffla'
«коша-
«коша-
кетонам с образованием 3-оксоалкантиолов.и в случае
чн询》запах, характерный для продукта этой ^ есЛИ реа*； окиси мезитила, проявляется очень Ubicipu, комнатном . проводится в разбавленном водном растворе пр лоЯ(ено 咚 пературе (уравнение 23). Эту особенность рЛЬНые кето* пользовать как тест на алифатические а,0-не р ^^ть полУче [21]. Однако препаративные выходы МОГУ^ ни в 叩”①、。- лишь при нагревании в течение длительного вр Соответств^. ви ZnCl2 и (или) НС1 в качестве катал曙а^^в^з с бен备「 щее соединение образуется при реакции НзЬ яВляЮтсЯ денацетоном, но при этом основными продукта ^^^ ральные н азотсодержащие сульфиды (уравнен
HS
о + H2S -一>
SH仙八
Н2s I(24)
PhCH= СНСОМе a PIiСНСН?СОМо + MeMe
l.Mel2.Пнро.ипl.Mel2.Пнро.ипЗа счет [2,3] -сигматроппой перегруппировки аллил-а'-алкил- сульфипплалкилсульфпдов (уравнение 25) могут быть получены а-сульфинилалкантполяты, которые могут далее превращаться в впнилсульфиды [22]. 1,2-Аниоппые перегруппировки приводят к другим а-функцпонализированным алкаптнолам (уравнения 26, 27). Перегруппировки подобного типа рассмотрены в работе [23].
l.Mel
2.Пнро.ип
l.Mel
2.Пнро.ип
SMeSMe(25)(26)(27)(25)(26)(27)[2,31-сишатроппляперсгрупгпгропкл
SMe
SMe
(25)
(26)
(27)
(25)
(26)
(27)
S'
трет-BuLl I
PhCIbSH —> PhCH2S—SiMc3> PhCH—SiMe3
LiN(Pr-W3O)2 I
RCH2S—CSNMe2 二、…a a rch-csnm*ГМФТЛ
1-Алкоксиалкантиолы являются интермедиатами при превра* теннн кетонов в 1,1-дптиолы действием Н2s и спирта, насыщенного НС1, при низких температурах (см. разд. 11.2.4) [1]. 2-Алк- оксиалкаитиолы образуются из тиирамов и алкоксидов металлов.
Раскрытие кольца азиридинов действием Н2s н раскрытие инк/а тиираиов аминами в присутствии соли серебра (I) дает 2-амино- и 2-алкилг1мипоалкаптиолы (однако см. также уравне- "”е 15) [24]. Подробное исследование, поставленное с целью разработки удовлетворительного пути получения 1-ам ино-2-мети л про- “антнола-2 [25], позволило выяснить ряд сомнительных моментов прежних методик проведения этой реакции и рассмотреть весь комплекс практических проблем, связанных с получением амппо- алкантиолов. Основания Шиффа могут быть превращены в 2- аминоалкантиолы по реакции меркаптометилирования с помощью
6 Зак. 49? 1Д1
дизамещенного а-метил сульфинил а лкилметплс^/пкд.
пример, схему 12).力нда ® ,
Топуо『а-тпо〃 может карбоксплироваться чепрЧ ' зовання соответствующего дпанцона (уравнение 2Я1СГаДи1° обРа ннм образом вступать во взаимодействие с 〃dv「：I " аналогии' лами [10].貝РУМ змектроф；
На*
PhCH2sH ——> PhCHS"
PhCH(SH)CO2H
11.2.5.2. Реакции функционализированных
Тнобензиловая кислота используется в новом
ТИОЛОВ
пространственно
闽.
затрудненных 1,1-дифенилалкенов
методе синтеза(уравнение 29)
SH
СО2Н
(30)
Полифункциональные тиолы используют в синтезе гетероаро- матических соединений (уравнение 30; типичный пример) [27]. Более детально эти синтезы рассмотрены в томе 9 настоящего издания.
ЛИТЕРАТУРА
R. Paquer and 1. Vialle, Bull. Soc. chim. France, 1969, 3595.
L, Brandstna, Rec. Trav. chim., 1970, 89 593.letters 1969, 3381.
2a. S. Kukolja, R. D G. Cooper, and R. B. Monn, Tetrahedron L需§ 绢，890, 26. S. Hoff, A. P. Blok, and B. Zwanenburg, Rec. Trav.屛9, 466.
2bJ G. Dingwall, D. H. Reid, and J. D. Symon, f 卽仇 2i\R. Heckendorn and 4 R. Gagneux, Tetrahedron Lette ,‘
2д. k Gelernt and P. Sykes, J. C. S. Perkin I, 1974, 2610.
"W. Kreiser and H： Wurziger, Tetrahedron Letters, 19 i Jbrs 1973. 3229.
丄 L Fourrey, P. Jounin, and J. Moron. Tetrahedron Let^，〔
M. Dagonneau and J. Vialle, Tetrahedron, 1974, 30,;apW chem. Int
K「H. Geiss, 8 Searing, R. Pieter, and D. SeMac九，Ang •「1削
Edn., 1974, 13, 479.小Khim・，可71彳 % —
M. L. Petrov, В. S. Kunin, and A. A. Petrov, Zhur- S- 〔97L L $ [M. Л. Петров. Б. С. Кунин, 4 4 Петров—^ 需» 期漑，山
8a. D. Trlmnell, E. /. Stout, M. Doane. C.冬 Russey • and G. van Gessef, J. Org. Chem., 1975 40, 1337.° CheE，'
86. G. E. McCasland, A. B. Zanlungo, and L•丄 Durhat , •
八 1125,
4.
5.
6.
7.
41,
9.
10.
11.
12
.1Q76 202
К. Ogura, S. Furukawa, and О. Tsuchihashi, Synthesis, >‘i 仞丄
D. Seebach and K.-H. Geiss, Angew. Chem., 1974 86,PeH^
M. Jones, P. Temple, E /. Thomas, and G. H. Wham,丄 433
A. D. 3、Sloan, J, Chem. Soc. (C), 1969, 1252.
//；需幾鬻為？A嚼常г，噥『А‘胃緬织為・dr°n Letters. >975, 号吗上”⑺丄 / Fabian and 艮附曲叭 Chern. Вег., 1962, 95, 1764.
/ м Lalanceffe and :М. Laliberte, Tetrahedron Letters, >973 ^Ol.
E /. Corey and R. B. Mitra, J Amer. Chern. Soc. 1962 84, 2938.
Г C Shields and A. M Kurtz, J. Amer Chem. Soc.. 1969, 91, 5415.
C，Giordano and 4 Belli, Synthesis, 1977, 193
p H 「redo and A 尸 Weston, Tetrahedron Letters, 1973, 655.
忌*7\ Kawase, and S. Yoneda Tetrahedron Lettws, 1975, 235.
宁 / P Pearce, /. M. Peacock, F. Aylward, and D. R. Haisman, Chem. and C^H^^v'RafoveZanana, and S. Julia, Compt. rend., 1975, 280C, 1231. T. Hauashi and H. Baba, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 1608.
p Lnhoau and F. Meneghini, J. Org. Chem., 1973, 38, 240。.
厂厶.Corbin and D. E Work, J. Org. Chem., 1976, 41, 489.
£ H. R. Barton and В. /. Willis, Chern. Comm., 1970, 1225,
Qt 匚 Jenkins, A. M. Knevelt and C. 5. Davis, J. Org. Chem., 1961, 26, 274,
113 СУЛЬФИДЫ
〃阳 К. БАРРЕТ (Oxford Polytechnic)
Сульфиды являются стабильными веществами и легко могут быть пол)тчены с помощью общих методов, аналогичных методам получения простых эфиров. Однако в ряду органических соединений серы гораздо более доступны производные, содержащие серу в более высоком валентном состоянии, и поэтому возможно получение сульфидов из производных формально четырех- и шестиковалентной серы. Подобные подходы к синтезу простых эфиров в принципе невозможны. Поведение сульфидов часто напоминает поведение простых эфиров, однако между ними имеются и заметные различия. Так, например, а-сульфенилкарбанионы —СН—SR, илиды —СН—SR? и сульфониевые соли R3s Y более устойчивы, чем их кислородные аналоги. Подобные свойства соединений серы, а также легкость превращения сульфидной груп- пы в другие функциональные группы явились основой для разра- боткн многих путей использования органических соединений серы в синтезе.
Существуют различные системы номенклатуры для сульфидов, однако чаще всего используется именно это название, а не тиаалканы, тиоэфиры или сульфаны.
СВОЙСТВА СУЛЬФИДОВ
Длина связи С—S составляет ~180 пм для насыщенных али- фатических сульфидов и 〜175 пм для диарил сульфидов, Валент- 麗н угол связи С—S—С очень сильно зависит от природы сосед- н；х атомов и групп (табл. 11.3.1) [1]. Замена группировки С Нг атом серы в алициклическом ряду вызывает некоторое
связьУЗсвязьУЗискажение структуры, так как связь С—S дЛимнРР С~С, в то время как валентный угол С—S—С мен；" ‘电’ С—С—С. Однако многие конформационные свойа^' Чем . подобны свойствам соответствующих углеводородов а сУльфйДОв
связь
УЗ
связь
УЗ
Табмща 〃.3./・ Валентные углы s сульфидах « родственных соединениях
SSSSSOSSSSSOнH92,2MeH96,5MeMe98,9CF3CF3105,6MeC(SM$118,5MeMe111,5нH92,2MeH96,5MeMe98,9CF3CF3105,6MeC(SM$118,5MeMe111,5
SSSSSO
SSSSSO
н
H
92,2
Me
H
96,5
Me
Me
98,9
CF3
CF3
105,6
Me
C(SM$
118,5
Me
Me
111,5
н
H
92,2
Me
H
96,5
Me
Me
98,9
CF3
CF3
105,6
Me
C(SM$
118,5
Me
Me
111,5
Если гетероатомы в молекуле сближены, то возникают некоторые особые эффекты (например, гош-эффект), благодаря котовым а также в результате изменений в длинах связей и валент- углах, обнаруживается ряд различий между конформациями 1 3-дитианов и циклогексанов. 1,3-Дитианы принимают кон吧二 цию скрученной ванны (твист) легче, чем соответствующ. О- или С-аналоги, поскольку в большем по размеру иик ' дитиана уменьшены несвязанные взаимодействия, а т0Р^ барьеры для связи С—S снижены по сравнению с _ ными барьерами для связей С—О и С—С. Так, для метил-1,2,4,5-тетратиана теист-форма на 2,1 二 /^^аинн стабильнее, чем форма кресла. При равновесной и?°л ^ютСЯ в 2-замещенных 1,3-дитианов под действием h-BuLi 0&Р^ ^елЯ прН основном изомеры с аксиальным расположением замес ^^^：^ С-2. Подобное расположение заместителя невыгодно с g立 прИ. но оно реализуется даже для 2-бутил-1,3-Дитиана 11 ориальное чине, что литию присуща тенденция занимать 讣當鳥撼 воз- положение (схема 1) [2]. Вследствие указанной осоо [Лд^-^ можно стереоспецифическое дейтерирование 2,4,6-трНА тиана [2].я qeM ти-
Сульфиды в 1014—1017 раз более слабые основа о^новНосп' олят-анионы； примерно таким же является различие карб- простых эфиров и алкоксидов [3]. Генерировать в легЧе, есп" аннон или радикал по какому-либо центру удаетс серн, а не рядом с этим центром находится атом двухвалеитн ^^т повН; атом кислорода. Это явление иногда все еще °喝 _соПряЖе1111, шенной стабилизацией этих частиц за счет рл —^асН0 соБРе* (невозможного для кислородных аналогов), хотя с
⑴⑴
⑴
⑴
мснным представлениям [4] оно обусловлено большей поляризуе* мостью атома серы. Предположение о том, что стабилизация а-радикала за счет обобществления электронов
PhS-—СМе? <~Ph-—S=CMez
более эффективно осуществляется в случае сульфидов, чем для простых эфиров, находит подтверждение в том факте, что образование циклобутанов осуществляется легче из винилсульфидов, чем из виниловых эфиров (уравнение 2) [5]; однако этот стабилизирующий эффект не распространяется на р叩аднкалн.
SAr
ArS、ArS、../SArCN
C=CH2 —>.С—CHj—СНг—С—>(2)
NC/2、CN 1CN
SAr
Карбокатионы, содержащие двухвалентную серу рядом с положительным центром, менее стабильны, чем соответствующие кислородные аналоги. Стабилизация карбокатионов обусловлена /?л—Рл-сопряжением [4], а поскольку эта стабилизация обратно пропорциональна расстоянию, разделяющему эти ядра, то алкоксикарбокатион —CR—О— будет стабилизирован в большей степени, нем ал кил тиокарбокатион —CR—S [6]. Подобные обобщения по- лезнк для качественных оценок, но при стабилизации ионных интермедиатов реакций более существенным может быть влияние растворителя.
Алкилтиогруппа является электронодонорной и оказывает активирующее, орто-, пара-ориентирующее влияние на связанное с нмм ароматическое кольцо [7]. Однако тетракис(алкилтио)этиле- нн (RS)2c=C(SR)2 значительно менее активны, чем алкены, обогащенные электронами, такие, как тетракис (алкокси) этилены ；/" соответствующие аминопроизводные, которые в отличие от ернистых аналогов легко претерпевают реакцию циклоприсоеди-
неннн с тстрацианэтилспом. Дальнейшим свидетельством 巾 黑 апкннтногрунпа подавляет электрофильную реакщ10HH窯 собность углерод-углеродной двоннон связи является тот факт р,р-дихлорв1шнл сульф иды менее реакционноспособны, чем просты； виниловые эфиры [8].
Сера в большей степени, чем кислород, способна стабилизип вать соседнюю двойную связь; хорошо известны перегруппиров^ аллилсульфидов при нагревании [9] (уравнение 3).
PhSCHRCR』CR2R3 —> PhSCR=CJCHR2R3
Алифатические сульфиды являются очень активными «ТуШн. телями» фотовозбужденных состояний; так, например, 1 Моль н-BugS способен предотвратить фотовосстановление 23 моль бензофенона спиртами, по-видимому, вследствие образования комплекса [10]
Ph2C—О +S(Bu-h)2
Комплексообразование влияет как на физические, так и на химические свойства сульфидов. Алифатические сульфиды обладают более сильными акцепторными свойствами при образовании водородных связей, чем это обычно считалось [11]. По данным спектров ЯМР с использованием реагентов сдвига [12] сульфиды образуют лишь неустойчивые комплексы с Eu(fod)g. Макроциклические сульфиды являются гораздо более слабыми комплексо- образователями для ионов щелочных металлов, чем макроциклические эфиры (что, по-впдимому, связано с большим размером и меньшей электроотрицательностью атома серы), однако их эффективность выше при комплексообразовании с ионами Ag+. Примером подобных комплексообразователей является 1,4,7, ЮЛ 3,16- гексатиаоктадекан, образующий октаэдрические комплексы [М(ля- ганд) (пикрат)2] (1) [13] с ионами никеля "и кобальта. Были т^^.е изучены квадридентатные аналоги — комплексы никеля(II) L
「“мер практического использования комплексов ап i > яыва <
металла с участием серы(П) дан в уравнении 4,
пем чт0 благодаря наличию соседнего атома серы возможна С，11<Ц；1Я присоединения лнтпйорганнчсского реагента к неианря- Лепной несопряжспной двойной углерод-углеродной связи [15].
RL1 >-RL1 >-(4)(4)
RL1 >-
RL1 >-
(4)
(4)
Примеры анхнмерного содействия с участием атома серы(II) в качестве соседней группы относительно малочисленны, и поэтому нелегко сделать общие выводы о влиянии, которое может оказывать атом серы. Однако роль серы как основания Льюиса может быть четко показана па ряде примеров, среди которых отмстим сохранение конфигурации в суммарном процессе замещения NH2 на Вг в реакциях S-(пиридил-2) цистеинов [16] и стереохимический результат восстановления 2-алкилтиоцнклогек- сенонов-З (2) под действием NaBH4 (уравнение 5) [ 17]. Хрестоматийным примером являются повышенные скорости сольволиза (З-бромалкил)фсннлсульфндов [18]. Для родственного по механизму процесса ^-элиминирования 〃ара-замсщснннх (З-бромпро- пил)фенилсульфндов naiiAeiiiibie значения р значительно выше, чем для аналогичной реакции кислородсодержащих соединений. В структуре переходного состояния (3) показано стабилизирующее участие серы за счет d-орбнталей [19]. Аналогичное объяснение привлекается при нцтерпрстёщии того факта, что ацетолиз соединения (4) протекает примерно в 3• 105 раз быстрее, чем в случае его эн(?о-изомера [20]. '
220 Р°9лпе а』кнлсупь巾ндн обнаруживают поглощение при 200,non21], а алкнларплсульфиды в областях 205—230,
" 275—300 нм [22]. Положение полос поглощения суще- Длиннонп^апм"Т °Т 叩叩。期 заместителей н растворителя, новое поглощение обычно является очень слабым н
Даже не отмечается в ряде общих книг по органм
скоп駆，но оно хорошо проявляется в хиральнк^ЧеСКой спекле присущему им эффекту Коттона; так, напримео /охсХльфидах 啖 пропионовая кислота поглощает при 238 нм ' 八厶(метн^；：；
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИДОВ
]]3 2.1. Реакции алкилирования и арилирования
Именно эти реакции являются традиционными методами в как сульфидов (табл. 11.3.2),* их кислородных ана-
Реакции алкилгалогенидов с Na2s дают симметричные с различными выходами (ср. использование Na2s и S8 получения тетрасульфидов, далее легко превращаемых в ^иоль] ра3д ц.1.2.1). Более высокие выходы получают при использовании катализаторов фазового переноса [23].
Несимметричные сульфиды чаще всего получают алкплиро- вамнем тиолов: а) присоединением тиолов к алкенам или алкинам и б) реакцией нуклеофильного замещения с участием алкил- и арилгалогенидов. Эти реакции были рассмотрены в гл. 11.1; дополнительные типичные препаративные примеры приведены в табл. 11.3.3, в которую включены также некоторые реакции арилирования обычными методами. Очень широко применяются та-
Таблица 11.3.2. Синтез сульфидов алкилированием
〃 арилированием неорганических соединений серы
Исходное вещество
Реагент
Продукт реакции
Литература
НОСН2СН2С1 С1(СН2)4С1
Na2s(HOCH2CH2)2S
Na2S1
PhH
R
S[23b]
S2C12> A1C13Ph2S
R f
S8 в кипящем EtOH，記
人人R
(n = 1—4)
千
NH
и (или)
бнсЕнрротт-З'су”1^
Табища 〃•氏3・ Синтез сульфидов алкилированиеми арилированием тиолов
Тиол нлн его производноеТиол нлн его производноеРеагентРеагентПродукт реакцииПродукт реакцииЛитера-тураЛитера-тура/NR=/NR=RSHRSH[24a][24a]R'OC”R'OC”(110℃)(110℃)RSH醞RSH醞RR5b s sh RRPRR5b s sh RRPб в гб в гMeSNaMeSNaR'OCOOR1 (R'O)3PO PhBr + NaNH? в ГМФТАR'OCOOR1 (R'O)3PO PhBr + NaNH? в ГМФТАPhN： XPhN： XSMeSMeFPhSCF3FPhSCF3[24д][24д]CF3SAgaCF3SAga(CF3sheu RS SiZes(CF3sheu RS SiZesMe2NCH(OMe)2Me2NCH(OMe)2PhSCF?RSCEkPhSCF?RSCEkSMeSMeRS- M+RSHRS- M+RSHPhiR'CHOH-A1C13L1AIH4, AICI3R'XR'ONa + Ph3PNPhMe IPhiR'CHOH-A1C13L1AIH4, AICI3R'XR'ONa + Ph3PNPhMe IRSHRSHRSHRSH[24e][24ж][24e][24ж][24k][24л][24k][24л]
Тиол нлн его производное
Тиол нлн его производное
Реагент
Реагент
Продукт реакции
Продукт реакции
Литера-тура
Литера-тура
/NR=
/NR=
RSH
RSH
[24a]
[24a]
R'OC”
R'OC”
(110℃)
(110℃)
RSH
醞
RSH
醞
RR5b s sh RRP
RR5b s sh RRP
б в г
б в г
MeSNa
MeSNa
R'OCOOR1 (R'O)3PO PhBr + NaNH? в ГМФТА
R'OCOOR1 (R'O)3PO PhBr + NaNH? в ГМФТА
PhN： X
PhN： X
SMe
SMe
F
PhSCF3
F
PhSCF3
[24д]
[24д]
CF3SAga
CF3SAga
(CF3sheu RS SiZes
(CF3sheu RS SiZes
Me2NCH(OMe)2
Me2NCH(OMe)2
PhSCF?
RSCEk
PhSCF?
RSCEk
SMe
SMe
RS- M+
RSH
RS- M+
RSH
Phi
R'CHOH-A1C13
L1AIH4, AICI3
R'X
R'ONa + Ph3PNPhMe I
Phi
R'CHOH-A1C13
L1AIH4, AICI3
R'X
R'ONa + Ph3PNPhMe I
RSH
RSH
RSH
RSH
[24e]
[24ж]
[24e]
[24ж]
[24k]
[24л]
[24k]
[24л]
口 Известно, что получение сульфидов через соли дназоння может протекать со взрывом кие хорошо известные алкилирующие агенты, как метнлиодид и диметплсульфат, одна ко более новые методы синтеза сульфидов основаны на пспользовашш менее обычных реагентов, например дпалкплкарбонатов, фосфатов, спиртов в сочетании с амннофос- фонпевой солью и карбодпимпдом (табл. 11.3.3).
Однако многие из этих методов енк? недостаточно испытаны и не ясно, имеют ли они общий характер. Образование (пнрро- лил-2)сульфидов, происходящее в результате реакции пиррола, тнола н 12 — KI, по-впдимому, протекает через стадию с)тльфе- ннлиодида [24].
В новом методе синтеза сульфидов [25] используется лабильность сульфонийгалогенпдов в растворе. При этом из более доступных симметричных сульфидов получают несимметричные сульфиды (уравнение 6). Этот метод был использован также для получения из бромалкавов симметричных су.чьфидов, синтез ко- торых с нспользованнем Na2s дает совершенно неудовлетворн-
(6)⑺(6)⑺тельные результаты (из-за щелочных условий реакции) [25] RjCHBr + SR'SR1 —> R2cHsW + R虑 Br'
(6)
⑺
(6)
⑺
R1 == Me, Et
MeI .
MeSCHjR + BrCH2R —> RCH2SCH2R Br —> RCH2SCH2R -|- MeBr
Синтез сульфидов из дисульфидови сульфенилпроизводных
и реаген- Для пре-и реаген- Для пре-Соединения фосфора(III), являющиеся эффективным тамн деоксигенирования и десульфуризации, применяют вращения дисульфидов в сульфиды (табл. 11.3.4).
и реаген- Для пре-
и реаген- Для пре-
Таблица 11.3.4. Синтез сульфидов из дисульфидов и тиолкарбонатов
Исходное вещество
Реагент
Продукт реакции
Литера* тура
EtSSEt
(ЕЮ)зР
EtSEt
(25a]
RSSR
(медленная перегонка) BR !
RSRi
[256J
(R = Me, Ph) RSSR
R'F+ SbF5
(+ RSBR；) RSR
[25в]
PhSCOOMe
R3P или Et4N+ F*
PhSMe
[25г]
Для десульфуризации дисульфидов лучше использовать амп- нофосфины, поскольку триалкилфосфины реагируют медленно, а прн использовании триал кил фосфитов может потребоваться фото- активация [26]. Механизм этой реакции существенно прояснился, когпа обнаружилось, что ^^с-3,6-диметоксикарбонил-1,2-дитиан количественно превращается в тра«с-2,5-диметоксикарбонилтиолан (уравнение 8) [26]. Сходный механизм применим для реакции превращения тиолокарбонатов и ксантогенатов в сульфиды под действием фосфинов (или фторида тетраэтил аммония) (сМ- табл. 11.3.4), однако аналогичная реакция дисульфидов с орган" ооранами проходит по радикальному механизму [27].
Ме°2%^НМеО2С ^Н
МеО2c 组MeO2c 组
(8)(8)MeO2yH
(8)
(8)
+ S=P(NEt2)3
H COgMe
Алкилирование дисульфидов дает сульфиды, но, как правило, пЛОхимп выходами из-за большого числа побочных реакций. Так PhSSPh реагирует с тетрафторборатом триэтилоксоиия с образованием сульфониевых солей, гидролиз и тиолиз которых дает phSEt (51 %), /z-PhSC6H4SEt (30%) и некоторые другие продук- ТЬ1 [28]. При алкилировании дисульфидов алкилфторидами в присутствии SbFs образуются сульфиды (см. табл, 11.3.4).
Таблица 11.3.5. Сулъфенияирование 〃 родственные реакциисинтеза сульфидов
Исходное вещество
Реагенты
Продукт реакции
Литература
ArSSAr
1. NaCN
ArSCN
[28a]
2. ~CN, ROH
A「SC(OR)=NH
3. Нагревание
ArSR
RCSNHR1
RGSSCR
II II
R】N NR1
[286]
2. Нагревание
RCSCR
И и
R】N NR1
ArSSAr
[Аг =
=2,4'(С)2^)2СбНз)
Нагревание
ArSAr
RC(NO2)2—SR】
[28b]
RCH(N5)2
R'SCl
[28r]
PhSCl + основание
A\ /SPh r/、cn
、CHCN r/
или
Me2SiCl
[28д]
Bu-rper
СО2Н
SCI
s
/CO2H
[28e]
人/ОН
、OH
Me
Me
СЫС1з
Cl
RSO2SRI + води.
NaOH
McSSO2Me + AlCla
RSCCI3
ArSMe
[28ж]
[7]
SMe
АгН
ДМСО
[у 》一Ph •
1 1 V-Ph
[28з]
NH
NH
ROH
co
RSRi +h-Bu3PO +
[28и]
CO
〉NSR—
7 /十
厂〉NH
co
+ н-ВизР
CO
Таблица 11.3.6. Реакции, приаоМмие к тииранама
Исходное вещество
Реагенты
Продукт реакции
/【iTep*тура
R2
S2c12
Na2s или Al/Hg
R
RRC=O
EtzNCSSCHPh
RR'C=O
(RR!CCl-CR2R3)2Sn RR'C——CR2R3
\/
S
RR'C——CH2
S
RR'C——CHPh
\z
RR!C=O
[306]
[ЗОв]
[30г]
Li
H2C——CII2\/
KCNS
RR】C——CHPh\/
S
H2C——сн2\/s
[30г]
[ЗОд]
О
KCNS
О
H2C——CH2
s
[ЗОд]
">vcv
PhsP=S + CF3CO2H
呎/\/、述
[ЗОе]
О
ISCN
S
[30*]
Ar?C=S
RM
[ЗОз]
(PhCH=CH)2s
hv
АГ2С-CAr<
s
[30nJ
a
См. обзор 口0吓
Некоторые дисульфиды могут десульфуризоваться с образованием сульфидов просто при нагревании или при реакции с магний- пли литийорганпческими соединениями. Примеры этой реакции даны в табл. 11.3.5, в которой приведены также примеры синтеза сульфидов методами сульфенилирования. Для синтеза сульфидов могут быть использованы реакции тиоцианатов [29] (так, например, реакция RSCN с СНС13 в условиях межфазного катализа дает RSCC13) и ароматическое сульфенплирование с помощью дисульфидов (например, 2,6-ди-трет-бутилфенол дает 4-арилтиозамещеыные продукты) [30].
а-Сульфенилирование карбонильных соединений, дающее р-оксосульфиды и другие подобные соединения, подробно рассмотрено в разд. 11.4.6.
Синтез тииранов
Особым типом циклических сульфидов являются тинраны каК из-за особенностей метода их синтеза, так и по причинам своеобразия их реакций. Методы синтеза тииранов сведены в табл. 11.3.6.
Восстановление сульфоксидов, сульфонови их азотистых аналогов
В некоторых случаях сульфиды получают через стадии образования соединений^ содержащих серу в более высокой степени окисления, но эти пути обычно оказываются слишком долгими. Так, на схеме 9 [31, 30] показан путь от ароматического углеводорода до арил метил сульфида, в котором использованы очень простые и надежные реакции [31, 32] ； слабым местом этой схемы является стадия восстановлеиня сульфона в сульфид [32], которая осуществляется с трудом (выходы до 70% могут быть получены с помощью реагента, показанного па схеме; восстановление с помощью NaEtaAlHa неэффективно).
CISO3HNa2SO3, NaHCO3Me2SO4
АгН > ArSO2Cl + ArSO2Na>
(〃зо・Ви)2А1Н
—> ArSO2MeArSMe⑼
Сульфоксиды и сульфимиды обычно по^чучают из сульфидов; поэтому восстановление производных этого типа обычно не используют для получения простых сульфидов. Обработка сульфоксидов и сульфимидов избытком ацетилхлорида приводит к сульфидам через стадию образования сульфоксониевого ннтерме- Диата (см., например, уравнение 10) [33].
ОАсО СГ АсО~ С1
RII АсС1
PhSPh + AcCl —> phSPh ―> PhSPh > Ph2S + Cl2 + Ac2O (10)
++
также оказался восстановления реагенты [43а]: в кислой среде Н7а].также оказался восстановления реагенты [43а]: в кислой среде Н7а].Аналогичные механизмы реализуются также в тех случ^ когда ацилирующие реагенты используются совместно с в：)с：*： новителями типа ионов SQ，и I 【ЗА], Sn , Fe~ ц Си* ц ц. единенш'! фосфора (III). Реагенты, подобные по свойствам галогенидам, такие, как РС13> SiHCl3 [35], Si2Cl2 п Ph3p в ^Л' [36], также восстанавливают сульфоксиды; эта реакция осуществляется под действием галогенов в кислой среде [37 3gi' н P4Sl0 [39, 40]. К числу обычных восстановителей, пригодных для восстановления сульфоксидов, относятся LiAlH4 (медленное восстановление) и NaEH$ с СоС12 [41] (быстрое восстановление) Дихлорборан ВНС12 [42] быстро восстанавливает алифатические сульфоксиды, но арил сульфоксиды этим агентом восстанавливаются более ^ieдлeннo. Водородом в присутствии комплексного родиевого катализатора или Pd/C сульфоксиды восстанавливаются до сульфидов； в этой реакции эффективным Fe(CO)s, Мо(СО)5 неэффективен [43]. Для
также оказался восстановления реагенты [43а]: в кислой среде Н7а].
также оказался восстановления реагенты [43а]: в кислой среде Н7а].
сульфоксидов были использованы и другие (CF3CO)2O + I- [44], фосфиты [45], SnCl2 [46], TiCL [47], MeBiBr [47а] или PhSiMe3 + I2
Синтез сульфидов из тиокарбонильныхсоединений
Различие в свойствах функции, содержащих серу н кислород, очень ясно прослеживается при сравнении карбонильных и тиокарбонильных соединений. В реакциях тионов с металл органическими реагентами возможно присоединение как по атому углерода, так и по атому серы (уравнения 11 [48], 12 [49]), в результате чего образуется смесь третичных тиолов и изомерных сульфидов [48].
R2c=s -——^ R2C—Ph + R2CH—SPh(⑴R2c=s -——^ R2C—Ph + R2CH—SPh(⑴SH R = трет-ВиSH R = трет-ВиПродукты (тиолы и сульфиды), которые могут быть 口。」尸：黑 реакцией тионов с металлорганическими соединениями, Рас^ . рены в разд. 11.1.2.3. В более сложных случаях могут образов ся и Другие продукты.Продукты (тиолы и сульфиды), которые могут быть 口。」尸：黑 реакцией тионов с металлорганическими соединениями, Рас^ . рены в разд. 11.1.2.3. В более сложных случаях могут образов ся и Другие продукты.
R2c=s -——^ R2C—Ph + R2CH—SPh(⑴
R2c=s -——^ R2C—Ph + R2CH—SPh(⑴
SH R = трет-Ви
SH R = трет-Ви
Продукты (тиолы и сульфиды), которые могут быть 口。」尸：黑 реакцией тионов с металлорганическими соединениями, Рас^ . рены в разд. 11.1.2.3. В более сложных случаях могут образов ся и Другие продукты.
Продукты (тиолы и сульфиды), которые могут быть 口。」尸：黑 реакцией тионов с металлорганическими соединениями, Рас^ . рены в разд. 11.1.2.3. В более сложных случаях могут образов ся и Другие продукты.
1L3.3. РЕАКЦИИ СУЛЬФИДОВ
ен? этом Риделе рассмотрены реакции сульфидов, не :胃^^穴 "РУ门lx функциональных rpvnn. Именно эти простел^ ^。川卜
& ” лежат в основе всего многообразия путей применен" функциональных сульфидов в синтезе (см. разд. 11.4).
Особенности реакционной способности сульфидов легко могут быть поняты, если учитывать способность ковалентиосвязанного атома серы к стабилизации сс-карбанионного центра, обусловленную поляризуемостью атома серы [50], а также способность атома серы реагировать с электрофилами. Связь C——S вследствие своей поляризуемости и малой прочности легко расщепляется, и именно это обстоятельство служит основой для разработки методов использования полнфункциональных сульфидов в синтезе.
Реакции замещения
сс-Замещение может быть осуществлено с помощью ряда реакций, некоторые пз которых протекают необычным образом. Так, например, реакция трет-BuSMe с бензоил пероксидом дает грет-BuSCH 2OCOPh [51]. ссТалогенирование рассмотрено в разд. 11.4.7.
Образование а-сульфенилкарбанионови их использование в синтезе
Добавление диметилсульфида к комплексу «-бутиллитий—— ТМЭДА дает раствор, содержащий метилтиометиллитий——ТМЭДА (уравнение 13) [52]. Высшие алкильные гомологи, содержащие сс-атомы водорода, в этих же условиях претерпевают элиминирование с образованием алкенов. Тноаннзол при металлировании с помощью 小бутнллитня и диазабицикло[2.2.2]октана (ДАБЦО) с высоким выходом превращается в фенилтиометиллнтий [53] (в отсутствие ДАБЦО выход составляет 37%). Разработан простой метод генерирования сс-литийалкил фенил сульфидов с использованием 1,2-экв трет-BuLi в ТГФ, содержащем 2,5 экв ГМФТА при ——78 ℃ [54]. В этих условиях в течение 2——3 ч развивается характерное оранжевое окрашивание.
Me2s + 小 BuLiMe2s + 小 BuLiNMqNMqNMe?NMe?MeSCH2 LiMeSCH2 Li(13)(13)
Me2s + 小 BuLi
Me2s + 小 BuLi
NMq
NMq
NMe?
NMe?
MeSCH2 Li
MeSCH2 Li
(13)
(13)
Реакции образования связей углерод-углерод, в которых использованы упомянутые выше простые карбанионы, приведены ниже. К ним относятся: реакции гомологизации алкилиодидов [55] (уравнение 14), превращение сложноэфирной группировки в изопропенильную группу [56J (уравнение 15) и образование 2-гпдр- оксиалкилсульфидов [57], которые являются клесьтн “нтер- медиатами в синтезе алкенов [58] и оксиранов [59] (схема 16).
Mel
RCH2I + PhSCH2Li > RCH2CII2SPh - ^广 RCH2cH式“
OH
M&CHMOW + PhSCHMMe(CH2)&CH2SPh)2
Me
一> Me(CH2)8A^CH2
OHRR1 C — CH2gOHRR1 C — CH2gоснованиеоснование
OH
RR1 C — CH2g
OH
RR1 C — CH2g
основание
основание
{MeQ RR
OH
Rg -吧吗 RRd-CHzSPh 謀备 RRUCH,
Et3N
OAcA—CH2SPhOAcA—CH2SPh(16)(16)RDRD
OAc
A—CH2SPh
OAc
A—CH2SPh
(16)
(16)
RD
RD
Рассматриваемые карбанионы используются как 11弋黑；_ нуклеофильной алкильной гр)гппы. Описано 11СП0ЛЬЗ?ва^'пы (см. сульфидов RSCR'R'-Cl как переносчиков алкильной гру1^ктЫ разд. 11.4.7), но в ряде случаев с их помощью п0；1?4 0Льз0Ванпя другого типа. Эффективность перечисленных путей ,' теЛЬНы
сульфидов в синтезе зависит от того, насколько УД0В'^ каК они методы удаления алкил- или арплтиогрупп после д'ень1 нее выполнили свою функцию. В уравнениях Н—пр ^{10 этот торые примеры расщепления С—S-связн (оолее У вопрос рассмотрен в разд. 11.3.3.5).
Использование сульфидов
для превращений функциональных ГРУП 加 ра3.
Для взаимопревращения простых фуш<цн°наль^^)-рдзов；>11111' работан ряд стандартных методов, основанных、鳥炉 быть сульфидов. Хотя некоторые из этих превращении^ 1^ьзов；111110.
ществлецы и другими путями, однако реакции J- сенект"%. суг1ьфпдных интермедиатов как правило отлнчс ^^.^ства ^ стао. Одним из первых примеров, показавших Ь ^^- 01Осл<^Д кого подхода, явпгюя синтез кантарадина "°'
стадии этого синтеза см. уравнение 17).
Много подобных примеров имеется также в области синтеза vrневодов и родственных соединений. Так, превращение произ- ого П-пюкуроновой кислоты в тетрагидропирановыи аналог (уравнение 18) [60] в действительности основано на реакции перехода от ацилаля к O.S-ацеталю (см. разд. 11.4.1).Много подобных примеров имеется также в области синтеза vrневодов и родственных соединений. Так, превращение произ- ого П-пюкуроновой кислоты в тетрагидропирановыи аналог (уравнение 18) [60] в действительности основано на реакции перехода от ацилаля к O.S-ацеталю (см. разд. 11.4.1).
Много подобных примеров имеется также в области синтеза vrневодов и родственных соединений. Так, превращение произ- ого П-пюкуроновой кислоты в тетрагидропирановыи аналог (уравнение 18) [60] в действительности основано на реакции перехода от ацилаля к O.S-ацеталю (см. разд. 11.4.1).
Много подобных примеров имеется также в области синтеза vrневодов и родственных соединений. Так, превращение произ- ого П-пюкуроновой кислоты в тетрагидропирановыи аналог (уравнение 18) [60] в действительности основано на реакции перехода от ацилаля к O.S-ацеталю (см. разд. 11.4.1).
Превращение нитрила ArCHRCN (R = алкил или арил) в соот- ветствующпй кетон ArCOR может быть осуществлено по реакции фенилсульфенилирования с последующей обработкой получаемого при этом ArCR(SPh)CN N-бромсукцинимидом и системой водный раствор NaOH—MeCN. Описано также аналогичное окислительное превращение (уравнение 19), в котором использована реакция N-хлорсукцинимида с сульфидом, приводящая к лабильной хлор- сугтьфоннево負 соли (см. также разд. 11.5.2.2).
MeSCH2co2H —> MeSCRQCO2H ―> RCOR1 (19)
Диметилсульфид реагирует с хлором, давая комплекс с переносом заряда, структуру которого можно приблизительно передать формулой MezS+Ci С1~ Аналогичные галогенсульфонийгалогени- ды образуются при реакции диметилсульфида с бромом, а амино- сульфониевые соли ——в реакциях аминов с N-хлорсукцинимидом и диметилсульфидом. Эти комплексы используют при окислении спиртов (уравнение 20) [61], орто-метилировании анилинов
（20）（20）
（20）
（20）
(уравнение (уравнение(уравнение (уравнение21) [62] и для превращения спиртов в 22) [63].21) [62] и для превращения спиртов в 22) [63].алки^ромЙД1лалки^ромЙД1лN-хлор- сукинннмнд aN-хлор- сукинннмнд aI^OH + Me2SBr Br~ —-> ROSMe2 Вг' ―> RBr + Me2SO + HBr (22)I^OH + Me2SBr Br~ —-> ROSMe2 Вг' ―> RBr + Me2SO + HBr (22)
(уравнение (уравнение
(уравнение (уравнение
21) [62] и для превращения спиртов в 22) [63].
21) [62] и для превращения спиртов в 22) [63].
алки^ромЙД1л
алки^ромЙД1л
N-хлор- сукинннмнд a
N-хлор- сукинннмнд a
I^OH + Me2SBr Br~ —-> ROSMe2 Вг' ―> RBr + Me2SO + HBr (22)
I^OH + Me2SBr Br~ —-> ROSMe2 Вг' ―> RBr + Me2SO + HBr (22)
Бензилметилсульфид PhCH2sMe и тиоацеталь PhCH(SEt)2、 могут служить источниками карбокатионов PhCH2 и PhCHSEt, соответственно, в присутствии СиС12 и ZnCl2； в реакции с активированными аренами они образуют орто-, «ара-замещенные производные [64]. Термическое диспропорционирование алкил- сульфидов и эфиров карбоновых кислот (уравнение 23) является полезным альтернативным методом для проведения переэтерификации, хотя этот метод еще недостаточно проверен [65].
Диметилсульфнд может быть использован для восстановления гидропероксидов (уравнение 24) [66].
RgMe + RiSRi •~► RCO2R1 + R*SMe(23)
ОМе
Оз, МеОН IMe2s
RCH=CH2 —Z^T^f RCHOOH > RCHO + Me2SO + MeOH (24)
образование ^ИъЗО 人 3,4-диметокси-1,2-диоксетаны с новация Льюиса, ДИМетилсуль(Ь^Ме 2^ ^67^ Выступая в роли ос- стабилизатора бопянок " может выполнять пассивную роль метилсульфида может ПрИ взаимодействии диборана и дп- реагент, который хст口 и 卄 получен в виде стабильной жидкости мнй обычно in менее активен, чем диборан, генернруе- реакций гидробопиппк может быть использован в большинстве Рах； напримео с ппХ!НИЯ и в℃становления в эфирных раство- гексанол-1 с выходом°94%° 譌「° Реагента гексен-1 превращается в
Расщепление сульфидов ^ нениЮ со Связь С—S расщепляется относительно 口芝"°Ун<е упомнна； связью С—С или неактивированной связью 匕飞^ как одного лась возможность осуществления подобной реа& внра*ена методов синтеза тиолов для тех случаев, где я。口硕宓 нз 哼奋
деиция к предпочтительному расщеплению "“ уменьШ^ С—S-связей (уравнение 25). Легкость расщеп
в ряду： алкинил > винил аллил > алкил.(隽)
RSRl -吗 NJ_±a RSH 十 RIH
Восстановительное расщепление протекает с хорошим выходом пгчае аллильных и бензильных сульфидов: для этой цели луч-
^пользовать Li в EtNH2. чем Na в NH3. В особых случаях например, уравнение 26) реакция расщепления может осу- шествпяться с высоким выходом под действием LiAIHq [69). Альтернативными реагентами для аналогичных реакций пре- врашення З-алкнлтионндоленина в индол являются Ni Ренея в кипящем EtOH и NaBHs в изопропиловом спирте. Способность 4-пиколилсульфидов к электролитическому расщеплению делает возможным нх использование в качестве защищенных сульфидов (см. разд. 11.1.3.4). Сходная реакция расщепления (уравнение 27) рассмотрена в главе, посвященной полифункцнональным с)\1ьфп- дам (см. разд. 11.4.1 и 11.4.4).
-R*-R*RSCR,=CR2R3 + Me2CuLiRSCR,=CR2R3 + Me2CuLiNHMeCRi=CR£R3NHMeCRi=CR£R3(26)(26)(27)(27)
-R*
-R*
RSCR,=CR2R3 + Me2CuLi
RSCR,=CR2R3 + Me2CuLi
NH
MeCRi=CR£R3
NH
MeCRi=CR£R3
(26)
(26)
(27)
(27)
Бромцнан превращает простые алифатические сульфиды в соответствующие тиоцианаты н алкплбромиды [70]. Несимметричные сульфиды расщепляются при этом так, чтобы тиоцианатная функция была связана с большим алкильным заместителем (см., например, уравнение 28).
Me(CH2)3S(CH2)2Me + BrCN ―► Me(CH2)sSCN + Л\е(СН2)2Вг (28)
ArSCH2Ph 十 Ck —► ArSCl 十 PhCH2cl
В особых случаях можно осуществить хлоринолиз сульфидов (уравнение 29). Из приведенного примера видно, что предпочтительным является разрыв по связи S—бензильная группа [71]. Образование продуктов расщепления пенициллина (уравнение 30) [72] облегчается как в результате содействия атома кислорода амидной группы, так п благодаря тому, что пенициллин является S,№aueTaneM. Подобно прочим сульфидам, имеющим в a-положении гетероатомный заместитель (см. разд. 11.4.1), пенициллин особенно склонен к расщеплению связи С—S. Гидролиз или амп- нолнз насыщенных сульфидов обычно идет в жестких условиях (см., например, расщепление метионина в кипящей кислоте, разд. 11.1.2) ； в тех случаях, когда эта реакция протекает легко, всегда можно обнаружить, что в действительности соединением, вступающим ь реакцию, оказывается замаскированный ацеталь. Так, например, последняя стадия синтеза нингидрина (уравне- нне 31) протекает с участием гемитиоацеталя, образующегося из a-хлорсульфидного интермедиата [73]. В случае азагетероциклн- “ескнх сульфидов [74] легко протекают реакции замещения
(уравнение 32); введение таким способом аминогруппы позп осуществлять дальнейшие превращения.вогнет
н
N
емS
Особым случаем расщепления сульфидов является расщепление тииранов, поскольку при этом образуются алкены или 0-замещен- ные алкантиолы [75] (см. разд. 11.2.2, 11.2.4, 1125 и 1L323). Образование тиирановых интермедиатов постулируется при притекании ряда важных реакций (уравнения 33 [76], 34 [77], 35[78]), в том числе при синтезе пространственно затрудненных алкенов. Десульфуризация тпиранов под действием соединений фосфора(1 )
* RC=CHCOEt* RC=CHCOEtRC *'CH^SCOEt—1 ARC *'CH^SCOEt—1 A曲…3》/人曲…3》/人二 С=СН2二 С=СН2
* RC=CHCOEt
* RC=CHCOEt
RC *'CH^SCOEt—1 A
RC *'CH^SCOEt—1 A
曲…3》/人
曲…3》/人
二 С=СН2
二 С=СН2
（36）（36）
（36）
（36）
протекает гораздо легче, чем деоксигенирование соответствующих оксиранов темп же реагентами. Для десульфуризации тн・ иранов могут быть использованы Fe2(CO)9> Fe3(CO)12, M0CI5 AlnH(СО)5, WC16 и МоН(С5Н5) (СО)2. Стереоспецифичность расщепления 4〃о2,3-дпметилтШ1рана при обработке литпйорганиче- скпмп реагентами объясняют промежуточным образованием сульфуранового интермедиата (уравнение 36) [79]. Стереоспецифично происходит также десульфуризация под действием алкилиодидов; так, при кипячении ^г/с-З^-диметилтпирана с метилиодидом образуются (Z)-бутен-2 и триметилсульфонийиодид (см. табл. 115 1) [80]・
Иной подход к проблеме расщепления сульфидов основан на склонности сульфоксидов к термическому г^с-элиминировапию (уравнение 37); примеры подобных реакций вкратце рассмотрены в разделах, посвященных специфическому использованию сульфидов в синтезе (см. гл. 11.4), а подробно сама реакция разобрана как одна из реакций сульфоксидов в гл. 11.6.
弋 н弋 R4
R’»~Gr4 > ^^Xj^L^ > У=/ + RSOH (37)
Окисление сульфидов
Взаимопревращения типа сульфид^сульфоксид^*сульфон могут быть осуществлены непосредственно, за исключением прямого перехода от сульфона к сульфоксиду. Сильные окислители превращают сульфиды в сульфоны; имеются также эффективные методы для превращения сульфидов в сульфоксиды. В данном разделе не приводятся все необходимые ссылки, но они имеются в последующих главах, описывающих получение сульфоксидов и сульфонов.
Окисление некоторых сульфидов пероксидом водорода может приводить к различным продуктам в зависимости от условий реакции (уравнение 38); в общем случае этот реагент не очень пригоден для окисления в сульфоксиды. Опасности, связанные с использованием Н2О2 в ацетоне, сейчас достаточно хорошо известны, но именно в этом растворителе можно эффективно окислить сульфид в сульфоксид, в то время как в других растворителях этот про Цесс происходит медленно и с более низкими выходами. Сульфоны
могут быть получены с лучшими выходами, если использоПа, Н2О- В присутствии катализаторов 一 соединений вольфрама ^Ть ванадия (например, H2W2O4). ИЛи
H2Q2, 50%・ная АсОН
ОIIPhCH2sMeIIООIIPhCH2sMeIIОнго2нго250%-наяАсОН50%-наяАсОНН2О2IIPhCH2sMe -^-> PhCH2SMeН2О2IIPhCH2sMe -^-> PhCH2SMe(38)(38)
О
II
PhCH2sMe
IIО
О
II
PhCH2sMe
IIО
нго2
нго2
50%-наяАсОН
50%-наяАсОН
Н2О2II
PhCH2sMe -^-> PhCH2SMe
Н2О2II
PhCH2sMe -^-> PhCH2SMe
(38)
(38)
Для превращения сульфидов в сульфоксиды могут быть использованы реагенты двух типов: производные пероксикпслот (лг-хлор- пербензойная кислота, пероксидодекановая кислота, периода? натрия), активированная МпО2 н источники положительного галогена (т-рет-BuOCl, N-бром- и N-хлорсукципимиды, 1-хлорбензотриазол). Известны также отдельные примеры использования других реагентов, например церипаммонийнитрата, применяемого для окисления диарилсульфидов.
Различие в свойствах сульфонов и сульфидов использовано (схема 39) при разработке методов активации карбонильной группы сложных эфиров по отношению к реакции аминолиза. Сложные эфиры N-ациламинокислот н пептидов, получаемые по реакции с 4-(метплтио)фе1юлом, с трудом подвергаются аминолизу, но они превращаются в эффективные ацилирующие средства после окисления в соответствующие 4- (метансульфонил)Фе' нильные аналоги [81].
/—\дцгкди
RNHCHR'COoH +—SMe>
н2о2
，，， А
АсОН
RNHCHR'CONHR2(39)
-он R
PhCHzSR Ph(^^-4? > PhCH=SR —> PhCH—S^*
+
>PhCHO +>PhCHO +ОII RSSRОII RSSRили RS6SRили RS6SR
>PhCHO +
>PhCHO +
О
II RSSR
О
II RSSR
или RS6SR
или RS6SR
сталосталоФотоокисленпе сульфидов разованпе бензальдегида нз по-впдпмому, объяснено (Уравнение 40) [82].Фотоокисленпе сульфидов разованпе бензальдегида нз по-впдпмому, объяснено (Уравнение 40) [82].изучаться лишь “е曬;06bg алкилбензн,чсу.и ьфил^1 m4：川[0К(?!m первоначальным образованием
стало
стало
Фотоокисленпе сульфидов разованпе бензальдегида нз по-впдпмому, объяснено (Уравнение 40) [82].
Фотоокисленпе сульфидов разованпе бензальдегида нз по-впдпмому, объяснено (Уравнение 40) [82].
Перегруппировки сульфидов
уже были упомянуты реакции образования амнносупь- *o^Bbix солей (см. разд. 11.吧3 схемы 20, 21) и перегруппиров- ® ；渦方6 для дибензилсульфидов, дающая диарилметантполы 口 2 б уравнение 39). Бензилсульфиды также подвер- 黑т雷 перегруппировке Стивенса, а в зависимости от условий ^„ии может произойти как перегруппировка Стивенса, так и Коегпуппировка Соммле (схема 41). Предполагают, что при пе- пегоуппировке Стивенса образуется бирадикальный интермеди- а при перегруппировке Соммле осуществляется согласованный [2'з]-сигматропный процесс [83].
ТМЭДА,ТГФ,-78 ℃ТМЭДА,ТГФ,-78 ℃
ТМЭДА,
ТГФ,
-78 ℃
ТМЭДА,
ТГФ,
-78 ℃
PhCHSCH2Ph ч— PhC膜CH2Ph
нагреваниедо комнатной
SMeSMeтемпературы
SMe
SMe
l —•・ ~iIMel I
[PhCH—S CH2Ph]—> PhCHCH2Ph——> PhCHCH2Ph
[2,3] -Сигматропные перегруппировки аллилсульфидов широко применяются в синтезе (см. разд. 11.4.4).
Защитные группы на основе сульфидов
Некоторые из свойств сульфидов используют при защите обычных функциональных групп. Так, защита карбоксильной группы путем образования метилтиометиловых сложных эфиров RCO2CH2SMe [84] дает производные, стабильные к действию слабых щелочей и восстановителей; однако эти эфиры расщепляются под действием CF3CO2H или Mel (в последнем случае через стадию образования сульфониевых солей [85]). Для тех же целей пригодны 2- (метилтио) этиловые сложные эфиры; их использовали в пептидном синтезе [86]; расщепление этих эфиров осуществляют путем окисления в сульфоксид или через стадию получения сульфо- ниевых солей. В последнем случае расщепление проводят в слабощелочном водном растворе. Эту методику используют также для Защиты фосфатных групп в синтезе нуклеотидов [87].
ЛИТЕРАТУРА
,n н laur in 'Sulphur in Organic and Inorganic Chemistry', ed A &
丄 Dekker Zv York, 1972, vol. 3. p. 91.A. Senning>
„J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 6019.
3 Al. / Janssen, в cc. 1, P* 371.
& A' Streitiveiser and 丄 E Williams, J. Amer. Chem. Soc., 1975
* f Bernardi. /. G. Csizmadia, A. Mangini, H. B. Schlegel, M.-H. WhanJbo 吗
S，Wolfe, ibid.. 1975. 97, 2209.am
』Ohno and У. Ohnishi, Tetrahedron Letters, 1969, 4405; but see R a stone, J. Ofg・ Chen, 1969, 34, 262h' re"
F Bernardi, /. G. Csizmadia, H B. Schlegel, and S. Wolfe, Canad J c 1975 53, 1 144; С. C. Price and S. Oae, Sulphur Bonding； Ronald Press
5.
6.
Chem.,,New
7.
8.
York 1962.
j.尺.Bosscher, £ IP. A. Kraak, and Kloosterziel, Chem. Comm., 1971, 1365 A S. Atavin, Я. M Mirskova, E E Zorina, and У. L Frolov, Zhur. org.Khim' 1974. 10, 1157. '' D. S Tarbell and №. £. Lovett. J. Amer. Chem. Soc., 1956, 78, 2259.
10.
11.
12.
/. Gtittenplan and S. G. Cohen, Chern. Comm, 1969, 247.
H. L. Liao and D. £ Martire, J. Amer, Chem. Soc., 1974, 96, 2058.
7. C. Morrill, R. A. Clark, D. Bilobran, and D. S. Youngs, Tetrahedron Let-
ters, 1975, 397.
D St. C. Black and /. A. McLean、Tetrahedron Letters, 1969, 3961.
IV. A. Rosen and D. ". Busch, Chem. Comtn., 1969, 148; J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91. 4 69 4.
4 H. Veefkind, /. Van der Schaaf, E Bickelhaupt^ and G. W. Klumpp, Chem. Comm.. 1971, 722.
A.Undheim GidG. Л. Ulsaker, Acta ChemScard, 19 73, 27, 1390.
/.W. de Leeuw,E R de Waard.P. E Foeken,o/,d". O.Huisman, Tetrahed
ron Letters, 1973, 2191.
4C. Knipe andC 丄 M. Stirling.J. Chem.Soc.(B),1968f1218.
У.Yano and S. Oae, Tetrahedron,1970, 26,67.
L. A. Paquette, G. K. Meehan, and L. D W7se, J. Amer. Chem. Soc. 1969, 9L 3231
J. Rosenfield cmd .4. Moscowitz, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 4797; G・ L； Bem dazzoli, G Gottarelli, q〃d P. Palmieri, ibid., 1974, 96, 11；丄 Barrett ana AL 丄 Hitch, Spectrochim. Acta. 1968, 24A, 265: ibid., 1969, 25A,期乙
/. W. Jones and J. C. Tebby. J.C. S. Perkin I, 1973, 1125.
D Landini and F. Rolla, Synthesis, 19 74. 565.、
23a. E. Al. Faber and G. E. Miller^ Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 576.. «
236」./(. Lawsont F. ^. Easley, and 必 S. Wagner, Org. Synth. Co''
892.•9 1013
23b.,?. W. Hartman. L. A. Smith, q〃d 丄 В. Dickey, Org. Synth- Coll. \B•二「’
22 % 气”叩迎口 A Hat。、a〃d T. l\ojima. Synthesis, 1973. 38.iq79 [124.
2吗小小 Broadhurst, R. Grigg, arid A. W.' Johnson, J. C. S. Per^^oL 沿 г femidge and R. L. N. Harris, Austral. J. Chum., 1971, 24, 12.
~\ owmkel and C. Wolff, Chem. Ber., 1974, 107, 496..64L
Tamura, T. Saito, H. Ishibashi, and M. Ikeda, Synthesis, ° Savignac and P. Coutrot, Synthesis, 1974, 282.
и 階乙Soc. chim. France, 1967, 34-16, 3451.“.
缓妙 6 盟* m3 A. M. Smith, J. Fluorine Chem., 1974, 4, 341,旣 4L 5Ю 24 г и 4 ^ndra!e'^o and V. P. Sambtir. Ukrain khim. Zhur.. gjg],
' ^-^^Ратенко, В. /7. Самбур — Укр. хпм. журнал, 19心，“ •
縹；Tetrahedron Letters. 1972 585.八 Svnthesis,百工
5产 Yagupolshii, N. у. Kondrafenko, and К P. Sa^ur, Syntn
2 Ь，Й；靓^ua”s, K. G. Grimm, and L.尺 Trnesdale, J. Amer. СПеШ- 2"zA. W. Herriott and D. Picker* Synthesis, 1975, 447.
E.
246. У.
“в. P.
24г. P.
Soc.,
24л у Tanigawa, Н. Kanamura, and £ Muiahashi, Tetrahedron Letters, 1975, 4655.
95 'Л, /. H. Labuschagne, /. S. Malherbe, C. ./. Meyer, and P. A Schneider, 'Tetrahedron Letters, 1976, 3571.
95a H. /. Jacobson, R G. Harvey, and E. /, Jensen, J. Amer. Chem. Soc., 1955, 77, -6064.
258 E N. Jcmes、J. °『g. Chem., 1968, 33, 4290.
25b： H. ° Brown and AL Midland, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 3291.
25「G・ G. Furin, L. M Shchegoleva, and G. G. Yakobson, Zhur. org. Khim., 1975, 11, 1290 [Г.「Фурин, 〃. H. Щеголева, Г, Г. Якобсон — Ж- орг. хим., 1975, 11, 1290].
26. D. N. Harpp and /. G. Gleason, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 2437.
27： Я. C Brown and AL Midland, J. Amer. Chem. Sou, 1971, 93, 3291.
28 В Miller a〃d C.-H. Han, Chem. Comm., 1970, 623; J. Org. Chem., 1971, 36, 1513.
2 8a、K・ Tanaka, /. Hayami, and A. Kaji, Bull. Chem Soc, Japan, 1972, 4 5, 536.
286 / R・ Schaeffer, С. T. Goodhue, H. A. Risley, and R. E Stevens, J. Org. Chem., 1967, 32, 392.
28b. 8.丄 Stepanov, V, У. Rodionov, and T. A. Chibisova, Zhur. org. Khim., 1974, 10, 79 [к И. Степанов, В. Ю. Адинов, Г. А. Чибисова — Ж. орг. хим., 1974, 10, 79].
28г. К /. Erashko, 4 V. Sultanov, S. A. Shevelev, and 4 4 Fainzilberg, Izvest. Akad. Nauk S. S. S. R., Ser. khim., 19 72, 1226; 1973, 350 [В И. Ерашко, А. В. Султанов, C. 4 Шевелев, А. А. Файнзильберг一 Изв. АН СССР. Сер, хим., 1972, 1226; 1973, 350].
28工 S 丄 Selikson and D. S. Wait, Tetrahedron Letters, 1974, 3029,
28e. /. K・ Landquist and D. R. Summers, paper read at Vllth International Symposium on Organic Sulphur Chemistry, Hamburg, 12 —16 July 1976, abstracts, p. 146.
28ж. H. Kloosterziel and S van der Ue% Rec. Trav. chim., 1970, 89, 1017.
28з. /. Hocker, ^. Ley, and R. Merten, Synthesis, 1975, 334,
28и. К. 4 M. Walker, Tetrahedron Letters, 1977, 4475.
M. Mahosza and M. Fedorynski, Synthesis, 1974, 274.
Г. Fujisawa and T. Isojima, J. Org. Chem., 1973, 38, 687.
30a. См. обзор: M. Sander, Chem. Rev., 1966, 66, 297.
E Lautenschlauger and N. V. Schawariz, J. Org. Chem., 1969, 34, 3991.
ЗОв. Л. /. Meyers and M. E. Ford, Tetrahedron Letters, 1975, 2861.
30г. C. R. Johnson, A. Nakanishi, N. Nakanishi, and K・ Tanaka, Tetrahedron Letters, 1975, 2865.
ЗОд. 5. Searles, E. F. Lutz、H. R. Hays, and H. E. Mortensen, Org. Synth., 1962, 42 59
30e. T. H. Chan and 丄 R. Finkenblne, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 2880.
30ж. /. C. Hinshaw, Tetrahedron Letters, 1972, 3567.
ЗОз. P. Beak and J.凯 Corley, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 597.
ЗОн. E Block and E. /. Corey, J. Org. Chem , 1969, 34, 896.
L. Field and R. D. Clark, Org. Synth. Coll. Vol. 4, 1963, 674.
丄 M Gardner, S. Kaiser, 4 Krubiner, and //. Lucas, Canad. J. Chem., 1973, 51, 1419.
T. Numata and S Oae, Chem. and Ind. (London), 1973, 277.
G. P. Kaiser, R. D. G. Cooper, R. E. Koehler, C F. Murphy, /. Л. Webber, 丄 G. Write, and E. AL van Heyningen. J. Org. Chem., 1970, 35, 2430.
34a. O. G. Farniim, T. Veysoglu, A. M. Carde, 8. DuhbEmswiler, T. A. Pancoast, Г.丄 Reitz, and R. T. Carde, Tetrahedron Letters, 1977, 4009.
T. H. Chan, A. Melnyk, and D. N. Hupp, Tetrahadron Letters, 1969, 201.
丄 p. A. Castrillon and H. H. Szmant, J. Org. Chem., 1965, 30, 1338.
g，T. Aida, M Furukawa, and S. Oae, Tetrahedron Letters, 1973, 3853..
R. Л. Strecker and K. /(. Anderson, J. Org. Chem., 1968, 33, 2234; D Landini, G Modena, F, Montanari and G. Scor^ano, J. Amer. Chem. Soc.) 1970, 92, 7168.'
吸 R・ G. Micetich, C. G. Chin, and R. 8. Morin, Tetrahedron Letters, 1976, 975.
4°・厶 В. J. Still, S. K. Hasan, and Turnbull, Synthesis, 1977, 468.
D M. pratt<D M. pratt<41 p ^ Chasar, J. Org. Chem., 1971, 36, 613; D. W. Chasar and
D M. pratt<
D M. pratt<
ЯУ СЬ5^1^ ^viridrat^ Synthesis, 1973, 42.
翳 ％ £忠 and E. C. 〃• Ke〃几g, Tetrahedron Letters, 1970, 53.
Chem., 1977,Chem., 1977,^foN^ "•丄 Sim。％ Q"d 丄 San Filippo, J, Org.
Chem., 1977,
Chem., 1977,
^"'Drabowicz and S. Oae, Synthesis, 1977, 404.
京 Drear У Leroux, and P. Savignac., Synthesis, 1974, 506.
T：L Ho T. F. Hatt、and С. M. Wong, Synthesis, 1973, 206.
T-L Ho and С. M.浒o"g, Synth. Comm., 1973, 3, 37.
583.583.G. A. Olah, 8 G. 8 Gupta, and S. C. Narang, Synthesis, 1977, uqo.
583.
583.
A Ohno К Nakamura, M. Uohama, and O. Oha、Chem. Letters 1975 nan 4’ Ohno' K. Nakamura, M. Uoharna, S. Oka, 7. Yamabe, and S. Nagata' Ridi Chem. Soc. Japan, 1975, 48, 3718.'
49.49.50.50.58.59.60.61.62.58.59.60.61.62.M. Dagonneau and J. Vialle, Tetrahedron Letters, 1973, 3017;丄 L.
49.
49.
50.
50.
58.
59.
60.
61.
62.
58.
59.
60.
61.
62.
丿 Alassoa, n〃d J. Vialle, ibid., 1976, 4775.*
F Bernardi, /. G. Csizmadia, A. Mangini. 〃• B. Schlegel, M.-H. Whangbo and S. Wolfe, J. Amer. Chem. Soc., 1975. 97, 2209.'
H. B. Henbest, /. A. W. Reid, and C 丄 M. Stirling, J. Chem. Soc., 1964, 1220
D E. Г. E. R 丄D E. Г. E. R 丄Peterson, J. Org. Chem. 1967, 32, 1717.'
D E. Г. E. R 丄
D E. Г. E. R 丄
J. Corey and D. Seebach, J. Org. Chem., 1966, 31, 4097.
M Dolak and T. A. Bryson, Tetrahedron Letters. 1977, 1961.
丄 Corey and M. Jautelat, Tetrahedron Letters, 1968, 5 787.
L Sowerby and R. Л1. Coates, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 4758.
R. Shanklin, C. R. Johnson, /. Ollinger, and R, M. Coates, J. Amer. Chem.
Soc., 1973, 95, 3429.
/. Kawajima, S, Sato, and У. Kurata, Tetrahedron Letters, 1972, 737.
У. Watanabe, M. Shiono, and T. Mukaiyama, Chem. Letters, 1975, 871.
R. /. Ferrier and R. H. Furneaux, J. C. S. Chem. Comm., 1977, 332.
1972,1972,4669.1971,4669.1971,E.丄 Corey and C. U. Kim, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 7586.
1972,
1972,
4669.
1971,
4669.
1971,
63.64.65.66.67.68.69.70.71.72.73.74.75.63.64.65.66.67.68.69.70.71.72.73.74.75.P, G. Gassman, G. Gruetzmacher, and R. H. Smith, Tetrahedron Letters, 497.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
E J. Corey and C. U. Kim, J. Org. Chem., 1973, 38, 1233.
1,1,Г Mukaiyama, K. Maekawa, and ^. Narasaka. Tetrahedron Letters, 1970, T. Migita, H. Matsuyama, and W. Ando Internat. J. Sulfur Chem. (A),
1,
1,
47.
/. J. Pappas. W. p. Keaveney, E. Goncher, and M Berger, Tetrahedron Le - ters, 1966, 4273.^「
H・ H. Wasserman and /. Saito, J. Amei. Chem. Soc., 19 75. 97, 905.
Q・ F. Lane, J. Org. Chem., 1974, 3 9, 14 37.广 mm
么 G. Gassman, D. P. Gilbert, and 7'. J. van Bergen, J. C. S. Chem. Comm., 1974, 201.
{•叱？ Braun and P. Engelbertz, Ber., 1923, 56, 1573.
“• Kharasch and R. B. Langford, Org. Synth., 1964, 44, 47.
名 4 Sfodley and M S. Watson. J. C. S. Perkin I, 1975, 883.
2「£ gee瓢 and G. 4 Russell, J. Org Chem., 1963, 28t 1896.
^ ^- J^ylor and W. A, Ehrhart, j. Amer. Chem. Soc., 1960. 82, 3138.
个 /. Meyers and M. E. Ford, Tetrahedron Letters, 1975, 2861.
Bu". S81226.1963, 2&Bu". S81226.1963, 2&个乙 BRges and & H. Whitham, J. C. S. Perkin I, 1975, 1603
Bu". S8
1226.
1963, 2&
Bu". S8
1226.
1963, 2&
78.79.80.78.79.80.J. M.Beiner, D. Lecadet^ D. Paquer, A. Thuillier. and 丄 Vtalle, 即叱 咁®嘎，1973, 1979, 1983.т07П
78.
79.
80.
78.
79.
80.
2 л； & В°〃о& Е，. Smith, and 旦丄 Willis, Chem. Comm., 1У^
沙匕呼广血 S. D. Zinian, J. Org. Chem., 1973, 38, 932
<^q个樂叩。团〃 and D. J. Pettit^ J. Org. Chem., I960, 2\ 17b4' ^32; 1964, 29, 2702.
P : ^h^on and E. G. Trask, J. Org. Chem , 196& 33, 4251.
Л p* q?啰 °血 °，Onannes, Tetrahedron Letters, 1976, 42a.
'p ； ^^ann and J. L. Schmitt, Tetrahedron Letters, 1973,雪^ ” T” z J“e“ ？捏"M ° ^Oc^t Tetrahedron Letters, 1975, 2643, 32 • •仆乙 H。and С. M. Wong. J.C.S. Chem. Comm., 1973, 224.
qr м J S A Amaral, G. C. Barrett. /7. M Rydon^ and 丄 E. Willelf, J. Clicm. 呢々CC fC) 1966, 807.
87 无 L. Agarwal, M. Fridkin. E Lay, and /7. G. K"°ra“q J. Amer. Chern. Soc,, 1973, 95, 2020.
11・4・ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СУЛЬФИДЫ
〃水.К. БАРРЕТ (Oxford Polytechnic)
В предыдущей главе описана общая химия сульфидов и приведем немало примеров их использования в синтезе. Еще более широкое применение находят алифатические сульфиды, содержащие одну или несколько дополнительных функциональных групп. В данной главе рассмотрены те классы полифупкциональных сульфидов, которые оказались особенно пригодны для синтетических целей. Конформационные особенности полифункциональных сульфидов рассмотрены в разд. 11.3.1.
ТИОАЦЕТАЛИ (а-АЛКИЛТИОАЛКИЛ-
И а-АРИЛТИОАЛКИЛСУЛЬФИДЫ) И ИХ О- И N-АНАЛОГИ
Вплоть до недавнего времени эти соединения по аналогии с кислородными аналогами было принято называть «тиоацеталями».
Таблица 1141. Номенклатура типичных а-гетероатомных замещенных алкилсульфидов
Структурная формула
Тривиальное название
Систематическое название
R\C/SH Ri/、SR2
Гемитиоацеталь
1-Алкилтиоалкантиол
R、 /ОН
Ri/、SR2
Полумеркапталь
1-Алкилтиоалканол, а-гидрокси- ал килсульфид
R、/°y
Ri/、SR2
Монотиоацеталь
1-Алкилтиоалкиловый эфир, а-алкоксиалкилсульфид
'/к
Ri/、SR2
Тиоацеталь, тиокеталь, меркапталь
1-Ал килтиоал килсульфид, 门、(п + 2)-дитиаалкан
H\ /SY
R|/、SR2
Тиоацеталь, меркапталь
1 -Алкил тио ал кил сульфид, з, (〃 + 2)-дитиаалкан
R\ /NR3R，
N, S-Ацеталь
1-Алкилтиоалкиламин
R/、SR2
R\ /NR3R4 R's/ 'sr?
Амидомеркапталь
1-(Алкил)1тио-1-(алкил)2тиоал* киламин
Соединения, содержащие две алкплтпо- или арилтиогпуп кого л того же атома углерода, в большей степени испо?ПЬ1 у °Д- органическом синтезе, чем их кислородные или азотистырЬЗУЮТСя в настоящий раздел в основном посвящен рассмотрению ЭНалоги； динешш. Номенклатура подобных соединений и их N- u X"* с°е- гов представлена в табл. 11.4.1.
С недавнего времени селеновые аналоги тиоацетале0 явились предметом интереса со стороны органнков-сннте" так氷е сложности с номенклатурой дополнительно возросли нК0В, и применение родовые названия типа 5,5е-ацетали или N S-a аХОдят причем в них пе уточняется однозначно природа S-, Se-' 肾?叫 местптелей. Система номенклатуры, рассматривающая эти о'33' нения как производные углеводородов (например MeSCH^n называют 2,4-дитиагексаном )мало используется. Наиболее впльно классифицировать тиоацетали и им подобные соединеш^ как полифункциональные сульфиды, и поэтому в дальнейшем большее применение несомненно найдет номенклатура рассмата： вающая их как а-замещенные алкилсульфиды. ， 卩
Равновесие(уравнение 1)Равновесие(уравнение 1)Методы получения тиоацеталейи родственных соединений
Равновесие
(уравнение 1)
Равновесие
(уравнение 1)
между тиолами и карбонильными соединениями Или иминами [1,2] (уравнение 2) является той
Исходное вещество
Реагенты
Продукт реакции
Литература
R2SH + Me3SiCl
RR'C=O
Таблица 11.4,2. Получение тиоацеталей а родственных соединений 〃з карбонильных соединений
RR'C=O RR'C=O RRJO RRC=O
нн,S
3 е ^WBA % ,s s S к =
S 2 2 S =RR ^ пл* /\/|\ т_л /|\
RR'C=O
HOCH2CH2SH, BFa
CH2=C=0 RCHO
(RS%CH
MeSH + H2S (pH 5)
/SR2
画
RR'C；
\0SiMe3
RRC(SMe)2
[26]
rr'c(sr2)2
RRC(SR2)2
R、 /S—(CH2)〃 *
[2r] 2д]
(RS)2cHeH2cosRL3j
Fsh MeS/
Таблица 1L43. Получение тиоацеталей 〃з гем-дигалогенидов *〃 родственных соединений
Исходное вещество
Реагенты
Продукты реакции
Литература
С12СНСО2Н RSCHC12 , RS(O)CHBrR' phCOCHCl—SMe
EtSH RS CHO Mo(CO)e HS(CH2)2SH
(EtS)2CHCO2H
(RS)2cHe1
R】CH(SR)2+ RCHB〕2
S
За] 36] Зв] [Зг]
PhCO—〈 J
\丿 S
RS(O)CH2PO(OEt)2
R'OH, Ac2O
RSCHPO(OEt)2
Ar1
[Зд]
основой, на которой разработаны классические методы синтеза этих соединений.
ОН
IR2sH
RRJ0 + R2sH О RQC-SR2 > RR】C(SR% (1)
NHAr1
IR2SH(h36.)
ArCH=NAr* +R2sH # ArCH—SR2 7> ArCH(SR2)2 + Ar!NH2 (2)
(катализ H“ не обязателен)
Наличие избытка тиола и присутствие кислого катализатора при проведении реакции в атмосфере азота способствуют превращению карбонильного производного в тиоацеталь (см. табл. 11.4.2). Альтернативные методы получения этих соединений приведены в табл. 11.4.3 —11.4.5.
Таблица 11.4.4. Получение тиоацеталей с помощью реакций сульфенилирования
Исходное вещество
Реагенты
Продукты реакции
Литера тура
а^в 1г-^elжа^в 1г-^elж
а^в 1г-^elж
а^в 1г-^elж
RSSR
HO2CCH2SSCH2CO2H
CH2=CHSR RCH=CHSMe RCOC 三 CH
RCH2cHsMe
CO2Me
XCH2Y
:CH2
Нагревание
KOH (170-180 ℃)
MeSH, HC1
R1 SH, основание
LiN(Pr-wso)2
MeC6H4SO2SMe
/СНгБЗОаСбНчМе
H2C；
\CH2SSO2C6H4Me
RSCH2SR
HO2CCH2SCHCO2H
Ah
CH3CH(SR)2 + CHsCH
RCH2cH(SMe)2
RCOCH2cH(SR%
RCH2c(SMe)2
Ao2Me
RCH2cHО
/CESCl \CH2SCI
[4и]
PhLi
PhCH(SPh)2 +
Ph、 /SPh
PhCSSPh
MeSHCF3CO2HMeSHCF3CO2H(3)(3)
MeSH
CF3CO2H
MeSH
CF3CO2H
(3)
(3)
Phs/ 、Ph
через
-/SP『
〉C—С，
Phs / \ /、h
S
。некоторых из этих реакций в качестве побочных продуктов / Ра винилсУльфиды путем дегидратации интермедиатов "'”"叩；Уравнен”'厶 а также схему 8). Следует заметить, нилсУльфиды могут быть превращены в тиоацетали путем катализируемого кислотой присоединения тиолов (см. табл. 11.4.4). тиоацеталей из альдегидов может быть проведено 吃;1raвн° "‘Рез стадию превращения исходного вещества „ ль, Римеры реакций превращения ацеталей в тиоацетали имопревращений тиоацеталей приведены в табл. 11.4.5.
н а-галогена л кил сульфиды могут быть пре- Р I в тиоацетали и в их О- и N-аналоги (см. табл. 11.4.3 н
———■"^—
Исходное вещество
Реагенты
Продукт реакинп
Литература
СНКОМе)?
EQCCH(OEt)?
HS(CHa)sSH, BFs
HS(CHs)2SH, BF3 • Et3O
<SD s—7
s
「\_CO2Et
[5a]
[56]
RSH, води. HCl (разб.)
\ / s
画］
\人SR
О
、人SR
R'SH, волн. HCl (концЗ НЛ!!11
RiSH, А1С1з (чрн R == Ac) ho/r
[5в, r]
MeOCH=NMs
RSH
(RS)2CHNMe2
圆］
Me SO； PhCH(NR?)2 PhCH(NR2)2
RSH, HCl
ksH (1 экв), HCl
PhCH(SR)?
PhCH(SW)NR2 (нестабилен)
阿 岡
R\—严 r/'Crs
LiCH(SMe)2
R\—不
(5ж]
Mes/、SMe
ch2=cch3sch2sr
Me
LiN(Pr-H3o)a
Mel
CHa==CCH2cHsR 11
Me SMe
【5з]
тмаа^ета」©力 〃з ацето.1е^^
"45 Получение
Таблица
тиоацета.^ей
ана.югов и
Перегруппировка Пуммерера сульфоксидов в мягких уело впях может привести к а-алкоксисульфидам (монотпоацетали) (см. табл. 11.4.3 и разд. 11.4.9.1).
В последние годы получили развитие важные препаративные методы, основанные на сульфенилировании по активированному атому углерода (см. табл. 11.4.4).
Реакции тиоацеталей
Многие свойства этих соединений объясняются наличием в мо* лекуле сульфидной группировки (см. гл* 11.3), однако присутствие Двух атомов серы у одного атома углерода прнааст этому атому дополннтельпую реакционную способность. Легко может быть осуществлено образование карбаниона и его алкилирование с
последующим отщеплением сульфидных функций в Мягкиу впях благодаря чему простейший представитель этого ?СЛо' соединении, MeSCH2SMe, может использоваться в пеакии^аССа замаскированный формпл-анион (см. уравнение 18). За /爲」ак годы накоплен обширнейший опыт “° использованию карбанио получаемых из тиоацеталей; далее этот материал рассмо^* более подробно.рен
Тиоацетали в отличие от их кислородных аналогов устойчивь действию кислот [5]. Однако как и все производные двухвале；； ной серы они подвергаются восстановительному расщеплению пой действии никеля Ренея; эти и другие методы расщепления связи в этом разделе. Превращение [6, 7] показано на схемах
C—S будут рассмотрены далее
тиоацеталей в кислородные аналоги
4 [6]
и 5.
МеОН
HgCl2, HgO >
Y
О
HO(CH2)2OH
HgCb, T「G
(4)
(МеО)2cHR > RCHO
(5)
Hg(OAc)2> BF3・Et2。 AcOH
(AcO^CHR
а-Алкоксиалкилсульфиды и их сернистые аналоги обычно не расщепляются под действием литийорганических соединений (п°' следи не обычно и являются теми реагентами, с помощью вторых легче всего обеспечивается образование карбанионов). ОДН^° имеются примеры {замещение алкилтиогруппы (уравнение о) [ J и фрагментация (уравнение 7) [9]}, которые указывают на в ^ можность нарушения этого правила. Отметим попутно, чт0 из этих аномальных реакций дает возможность превращать
кетон
в третичный спирт (для реализации этого превращения мног ^ тернативных способов), а вторая — расщеплять циклогекса 时 разованием гептен-6-овой кислоты, что может оказаться 04 кс0. лезным в синтезе. Аналогичные реакции расщепления Для Р
алкилсульфидов описаны OSiMe3
в разд. 11,4.6.2.
OTs
RRC—SR2 + R3Li
/НО
(6)
OSiMe3
rrK—R3 + R2SU
Образование винилсульфпдов может быть показано на примере реакций как а-гидроксналкил-, так п а-алкнлтпоалкнлеульфи- лов (схема 8) [1°] (см. также табл. 11.4.10), однако р-оксо-а-гидр- окснчалкилсульфпды RCOCH(ОН)SR1, образующиеся из а-оксо- яльдегндов н тнолов, легко перегруппировываются в эфиры а-гидр- окситпокарбоновых кислот RCH (ОН) COSR1 [11]. На схеме 9 [12] показан ряд полезных для синтеза реакций р-оксо-а-алкил- тиоалкнлеульфпдов.
SMeSMe
SMe
SMe
ОН
⑼⑼MeSClI
⑼
⑼
RCOC(SMe)3 RCOCH(SMe)3 ―> RCHCH(SMe)2
1. Вг2Iн+ I
д『
SMeОН
RCOCOSMeRC=CHSMeRCHCHO
К числу реакций с электрофильными реагентами относятся алкилирование в хлоринолиз. Алкилирование дает сульфониевые со- лн, из которых легко образуются илнды; карбенондные свойства зтнх производных проявляются в реакциях образования цикло- пропплсульфидов при их взаимодействии с алкенами (уравнение 10) [13].
PhSCHSMe2 +PhSCHSMe2 +(Ю)(Ю)
PhSCHSMe2 +
PhSCHSMe2 +
(Ю)
(Ю)
^S-Моноалкилнрование тноацетален легко осуществляется в нейтральных условиях с помощью Mel (уравнение 11), а более сильный метилирующий реагент—метилфторсульфонат — образует
7 Зак. 497
бис(метилсульфонлевые) соли [14] (схема 11).
S
、(СН2)〃 Ri/\/ 久 s
Meiбензол
n SMe Г
s
FSO3Me, бензол
(11)
SMe
；C； \CH2)n 2FSO； Ri/ \ /
SMe +
Основной реакцией, на которой основано использование тиоацеталей, является С-алкилирование, поэтому отмеченная тенденция к конкурирующему S-алкилированию может иногда препятствовать препаративному применению этой реакции. Так, например, применение 1,3-дитиана в синтезе циклических кетонов с использованием а,(о-диброма лканов является неэффективным (схема 12) [15], однако эта проблема может быть решена (см. схему 21).
(12)
S \ /SS \ /S0 HgC12 Y-~—
S \ /
S
S \ /
S
води. МеОН
S-Алкилирование с последующей илидной перегруппиро (уравнение 13) приводит к р,у-ненасыщенным альде1'!1Дам S-Алкилирование делает тиоацетальную группировку меНет0 иС. бильной по отношению к гидролитическому расщеплению, ^ ^j[3a. пользуется в одной из методик проведения стадии Деац^ зО0а- ннн, которая всегда является завершающим этапом исп ння тиоацеталей в синтезе (см. с. 201).
до 20%
Образование карбена, упомянутое выше, также является особенностью реакций бис (алкилтио) карбокатионов, образующихся при обработке тпоацеталей тритилфторборатом (уравнения ‘14, 15) [17]. Как показано на схеме 15, трис(арилтно)метилкарбани- он образует тетракпс(арилтио)этилены через стадию образования бис(арилтио)карбенов; такие же карбеноидные свойства обнаруживают 1,3,5-трптианкарбокатионы [18].
(MeS)2cH2 + РЬзС+ BF4 —> (MeS)2CH BF4 -—> [(MeS)2c ：]-—>
—> (MeS)2C=C(SMe)2(14)
(PhS)aC Li+ —> (PhS)2C： —> (PhS)2C=C(SPh)2 (15) Электрофильная реакция хлоринолиза приводит к сульфонил- хлорпду, если ее проводят в уксусной кислоте. Это происходит в результате окисления промежуточного сульфенилхлорида (уравнение 16) [19].
S
/、водн. АсОП
I I +С12 —> C1CH2SO2C1(16)
Sy/S
(RS2)CR1 + RSSR 一 (RS)3CRi(17)
Сульфенилирование карбаниона тиоацеталя алифатическими дисульфидами дает ортотиоэфиры (уравнение 17) [2, 20], которые очень важны для синтеза (см. с. 207).
Применение тиоацеталей в синтезе
Понятие 《синтона》в органической химии легче всего определить на примере применения тиоацеталей в синтезе. Так, например, простейшее соединение этого ряда MeSCH2sMe является эквивалентом несуществующего формильного нуклеофила (уравнение 18), поскольку с его помощью осуществляется превращение RX-> RCHO. 2-Хлор-1,3-дитиан можно рассматривать как эквивалент формил-катиона [21] из-за конечного результата использования этого реагента в синтезе (уравнение 19).
н-BuLiRXводн. HgC12
(MeS)2cH2 > (MeS)2CHLi ——> (MeS)2CHR RCHO (18)
ClRRCCOR2
0LRRlC=CR2NR?
S сукцинимид Sb K29[
。—u 。(19)
Возможно также ди алкилирование тиоацетальных карбашю- нов (схема 20), и поэтому эти реагенты с равным успехом можно
7*7*195
7*
7*
считать эквивалентами нуклеофильного монооксида угле。。" иными словами, «карбонильными синтонами» [22]. В щем виде тиоацетали принято рассматривать как ^еагенть； ращенной поляризацией карбонильной группы;- ращение поляризации» (umpolung)——известен
Или, об-
[23].
зтот прием У：В ряде вариантов
H-BuLi >
Z-
S^S r'x
kJ -
S^S RI
U 一
R、/R‘s^s
н-BuLi
HgC12 или
ВГ2, АсОН > RCOR1
(20)
Кроме использования простых ациклических соединений и 1,3-дитиана (схемы 18—20) описано также применение 1,3-дитиолана и 1,3,5-тритиана в аналогичных превращениях тиоацеталей. Получение этих соединений достаточно просто (см. табл. 11.4.2— 11.4.5); 1,3,5-тритиан является гораздо более дешевым реагентом, чем 1,3-дитиолан или 1,3-дитиан. Сравнительное изучение показало, что лучшие выходы могут быть получены в синтезах с использованием 1,3-дитиана по сравнению с 1,3-Дитиоланом [22].
На схемах 21, 22 [25] и 23 [27] показаны специфические примеры синтезов альдегидов и кетонов, основанные на алкилировании тиоацетальных карбанионов алкилгалогенидами [24, 25], в том числе синтез одного из половых аттрактантов жука-короеда IpS confusus.
с 1・ w-BuLlnл
С工 2・ С1(СН2)зВт/—Н2О 卜=0
j 3. н-BuLi \в°"& HgCb
I 1. H-BuLi(21)
I 2. 54H29ВГ
/-S /Cl 4H29 HgO吧二「H CHO
京芯而H> CuH29CH(OMe)2 CECH
'-0 xri
Для превращения RCOR】в RR'C (ОН) СНО может быть использовано взаимодействие кетона с 1,3-днтпановым карбанионом; такая реакция была осуществлена в ряду кетоз [26]. Алкилирование тиоацеталей оксиранами и карбонильными соединениями, приводящее соответственно к дигидрофур анона м-3 и дигидропир анонам-3 [28], находит применение в синтезе (схема 24).
ННCH2sHCH2sHCH2cH(ОМе)аCH2cH(ОМе)аСН2[СН(ОМе)2]2 S^SСН2[СН(ОМе)2]2 S^S1. «-BuLl1. «-BuLlCH2SHCH2SH2. RCOR'2. RCOR'TsOHTsOHОНОНRRC CH2CH(OMe)2RRC CH2CH(OMe)2
Н
Н
CH2sH
CH2sH
CH2cH(ОМе)а
CH2cH(ОМе)а
СН2[СН(ОМе)2]2 S^S
СН2[СН(ОМе)2]2 S^S
1. «-BuLl
1. «-BuLl
CH2SH
CH2SH
2. RCOR'
2. RCOR'
TsOH
TsOH
ОН
ОН
RRC CH2CH(OMe)2
RRC CH2CH(OMe)2
(24)(24)R'CHOHR'CHOHRCH CH2cH(OMe)2RCH CH2cH(OMe)2ООR】R】TsOH >TsOH >/ОМе/ОМеRiRi
(24)
(24)
R'CHOH
R'CHOH
RCH CH2cH(OMe)2
RCH CH2cH(OMe)2
О
О
R】
R】
TsOH >
TsOH >
/ОМе
/ОМе
Ri
Ri
О
RHC—CHR1
Миграция алкильной группы характерна для многих борорганических соединений, имеющих а-гетероатомный заместитель. Если таким заместителем является сера — а соединения этого типа
могут быть получены с помощью тиоацетального кавба
трпалкилбора^трпалкилбора^ма 25),—то перегруппировка приводит к а а-дизам°На ^СХе' а-арш!тноазкн〃6оранам, которые при окислительном МеЩеннь,м дают с высокими выходами третичные спирты [291 ^1дР°лизе суммарный результат этой реакции эквивалентен результ °НеЧНый “ни Гриньяра с кетонами и сложными эфирами но пТУ реак' часто сопровождается побочными реакциями и ее пппме °СЛеДНЯя жет быть затруднено наличием каких-либо дополнитеЛЬЛ??^ Мо' циоиальных групп. Эту реакцию можно рассматривать Функ' впедрспне одпоуглеродного звена по связи С—В в <е как нах [29].
трпалкилбора^
трпалкилбора^
LiLiRC(SPh)2RC(SPh)2R.：B, -30 ℃ Г f 1部E^ LRiB-C(SPh)2J Li+R.：B, -30 ℃ Г f 1部E^ LRiB-C(SPh)2J Li+спонтаппамперегруппировка-PhSLi +спонтаппамперегруппировка-PhSLi +Г R*—>•R；B—C—S Ph・R1Г R*—>•R；B—C—S Ph・R1FIgCls. нагреваниеот —78 до 0℃FIgCls. нагреваниеот —78 до 0℃H2O2, HO"H2O2, HO"OHOH(25)(25)
Li
Li
RC(SPh)2
RC(SPh)2
R.：B, -30 ℃ Г f 1
部E^ LRiB-C(SPh)2J Li+
R.：B, -30 ℃ Г f 1
部E^ LRiB-C(SPh)2J Li+
спонтаппамперегруппировка
-PhSLi +
спонтаппамперегруппировка
-PhSLi +
Г R
*—>•R；B—C—S Ph
・R1
Г R
*—>•R；B—C—S Ph
・R1
FIgCls. нагреваниеот —78 до 0℃
FIgCls. нагреваниеот —78 до 0℃
H2O2, HO"
H2O2, HO"
OH
OH
(25)
(25)
Применение а-ацил-а-алкилтиоалкилсульфидовв синтезе
2-Бензонл-1,3-дптиан легко образуется из 2-литий-2-(триметил* силпл)-1,3-дптиана (уравнение 26) [30].
(RS)2CLiSiMe3 + PhCO2Me —> (RS)2cHeOPh(26)
табпаналогичных соединений приведены в ^аРба11И°ны пз этих производных образуются
гшх 1^ПОЛЬЗУ1Р2' в синтезе а-функцнонализированных слох* ^爲;27-30) [31-33]. 2-Формил-1,3-дитиан (урав・ конденсации с дианионом метил ацетоацетата дает
°ДНу статно углеродный скелет песталотина [34].
EtO2cEtO2cLi+Li+RX + SRX + S№ Ренея>№ Ренея>SSNBC ——>води. MeCNNBC ——>води. MeCNRCH2CO2EtRCOCOjEtRCH2CO2EtRCOCOjEt
EtO2c
EtO2c
Li+
Li+
RX + S
RX + S
№ Ренея>
№ Ренея>
S
S
NBC ——>
води. MeCN
NBC ——>
води. MeCN
RCH2CO2Et
RCOCOjEt
RCH2CO2Et
RCOCOjEt
ооООСО.МеСО.МеМеО.С—CH^SEtbМеО.С—CH^SEtbCO?MeCO?MeBu СНО s^sBu СНО s^sХБСХБСХаН )ХаН )АО 入н. MeCNАО 入н. MeCN、ЮС—C{SEQ、ЮС—C{SEQооf \(29)N(31]f \(29)N(31]EtO：EtO：CHj^CHCOsR1—s ACHj^CHCOsR1—s ANBCNBCБОДН.AhCNБОДН.AhCNRi = гргг-BuRi = гргг-Buгидролизгидролизмегн.чнроианпемегн.чнроианпеооСО.МеxCOaRlСО.МеxCOaRl、C(SEt)》、C(SEt)》СО2МеСО2МеNBCbo：U<-MeCNNBCbo：U<-MeCNCOqRICOqRIQQCOQIeCOQIe(30)(33)(30)(33)(31)(31)ПЛЛ.5.ПЛЛ.5.Применение тиоацетальных карбокатионовв синтезе
о
о
О
О
СО.Ме
СО.Ме
МеО.С—CH^SEtb
МеО.С—CH^SEtb
CO?Me
CO?Me
Bu СНО s^s
Bu СНО s^s
ХБС
ХБС
ХаН )
ХаН )
АО 入н. MeCN
АО 入н. MeCN
、ЮС—C{SEQ
、ЮС—C{SEQ
о
о
f \(29)
N(31]
f \(29)
N(31]
EtO：
EtO：
CHj^CHCOsR1
—s A
CHj^CHCOsR1
—s A
NBC
NBC
БОДН.
AhCN
БОДН.
AhCN
Ri = гргг-Bu
Ri = гргг-Bu
гидролиз
гидролиз
мегн.чнроианпе
мегн.чнроианпе
о
о
СО.Ме
xCOaRl
СО.Ме
xCOaRl
、C(SEt)》
、C(SEt)》
СО2Ме
СО2Ме
NBCbo：U<-MeCN
NBCbo：U<-MeCN
COqRI
COqRI
Q
Q
COQIe
COQIe
(30)
(33)
(30)
(33)
(31)
(31)
ПЛЛ.5.
ПЛЛ.5.
соль, полуденная из 1,3-дптпапа и трптплтетра-соль, полуденная из 1,3-дптпапа и трптплтетра-Стабильнаяфторбората, вступает в реакции циклоприсоединения с дпепамп(схема 32) [35]. Поскольку аддукты далее могут быть превращены
соль, полуденная из 1,3-дптпапа и трптплтетра-
соль, полуденная из 1,3-дптпапа и трптплтетра-
в сульфонпй-илпды, которые в результате перегруппировки окислительной дисульфуризацип дают циклопентсц-4-опы, то cvJ марно процесс эквивалентен 1(4-присоедш1ению карбонильного атома углерода к дпепу.
Использование тиоацеталейкак защитной группы
Защита альдегидов и кетонов в виде тиоацеталей допускает проведение многих реакций по другим функциональным группам [36]. Один из первых примеров использования 1,3-дитиановой защиты для блокирования активной метиленовой группы описан в синтезе ланостерина из холестанона (схема 33) [37].
l.MeI,NaH2. H2,Nil.MeI,NaH2. H2,Niоо
l.MeI,NaH
2. H2,Ni
l.MeI,NaH
2. H2,Ni
о
о
а-Алкоксиалкилсульфиды применяют в основном для 3*山"口° карбонильной группы, причем пх единственным достопнствоу^^^ сравнению с сс-ал нилтиоалкил сульфида ми (тиоацеталями)時;^я ся возможность превращения снова в карбонильные соед! при действии Ni Ренея и мягких условиях. Многочисленны б°・ меры получения для этих целей гемптиоацеталей имеются ^；са・ тах по превращениям стероидов [36]; для образования , .Etz。 тиолана использовали 2-гпдроксиэтантиол с ZnCU "力"3
[36].。
Превращение тиоацеталей и их
О- и N-аналогов в карбонильные соединения 33冲％
Эта реакция, иногда называемая реакцией детиоацетал。。呼 может быть осуществлена с помощью нескольких реаген ^^^ (дей- ный метод превращения дизамещенного тиоацеталя в '
нпгп пяствооа HgCl? c HgO или CdCOa) [38] не дает удовлетворительных результатов прп получении:
йнозамещенных аналогов, более подходящим для этой ляется нсзьзованне окснда 严制 U) н BF3E2O в водном тгф повышающее выходы до Ь"—/о-〔以
R，гпнтезе дигпдрожасмона, основанном на использовании дптиаповых интермедиатов (см. схему 23) [27] для раси^плеш1Я j—S-связп применяется холодная концентрированная H2SQ4, од- нако 1 3- (птиолзны кпелотзми гидролизуются не полностью. Г1р°- пзводныс цнклопропанона (см. схему 3) под действием водной три屮TopyKcyciioii кислоты расщеп.чяются с одновременной пере- групппровкоп.
Все эти методы являются по существу катализируемыми реак- цнямн гидролиза, протекающими через стадию образования а-гидр- окспалкплсульфндов и родственных интермедиатов; таким же образом, вероятно, осуществляется гидролиз водным метанолом в присутствии Ag?。，но этот метод пока еще широко не испытывался и в этих условиях реакция, по-виднмому, протекает медленно [39]■/、
Наиболее быстро (в течение нескольких минут) расщепление может быть проведено с помощью окислителе/'! (1-хлорбеизотрн- азол, церпйа.ммоииппптрат [40], N-x〃op-, или N-бромсукцинимид [41], хлорамин Т [42]); в качестве промежуточных продуктов обычно образуются сульфоксиды. Окисление 1,3-дитиолаиов моно- перокепфталевой кислотой даст соответствующие сульфоны, которые расщепляются под действием щелочей, но прп этом выходы не превышают 40% [43]. С высокими выходами (~80%) идет расщепление действием иода в ДМСО при 100 ℃ в течение 1 ч [44].
Прн синтезе ненасыщенных альдегидов н кетонов через промежуточные сульфимиды [45] эффективным реагентом является О-мезнтпленсульфонплгидрокснламин (реагент Тамуры). Однако в сухом виде этот реагент взрывоопасен. Возможно также расщеп* ленне с помощью анодного окисления (уравнение 34) [46], однако зта методика окончательно еще не отработана.
(RS)?CR】R2(RS)?CR】R2RSSR + R'C0R2RSSR + R'C0R2
(RS)?CR】R2
(RS)?CR】R2
RSSR + R'C0R2
RSSR + R'C0R2
S-Алкилированпе тиоацеталей с помощью метилподпда (моно алкилирование протекает при кипячении в водном ацетоне в те- 黑те нескольких часов) пли метплфторсульфоната (в безводном 2 ''лп бензоле происходит бисалкилированне) дает соединения, "Ie подвергаться щелочному гидролизу, в результате кото- выходам” образуются кетоны [47]. Моноэти- С ^^'Дизамеиюипых ЬЗ-дитиолапов осуществляется при работка п*тра(])тор6ората трпэтнлоксоиня; при последующей об- образуетс黑аммиачным раствором сульфата меди rАСТОН [4У] q
Восстановительное расщепление тиоацеталей, приводящее к мещению алкилтиогрупп на водород, может быть проведено с мощью реагентов восстановления по Вольфу—Кижнеру (гидпачи' в присутствии щелочи или без нее в кипящем ди- и триэтилен1 гликоле) [49]. Более широко используемая альтернативная МеТо дика — никель Ренея в кипящем метаноле [50] — часто требуе^ многих часов для проведения реакции; предпочтительным вариантом является использование L1AIH4 с СиС12 и ZnCl2 [51]. уСта^ новлено [52, 53], что для расщепления С—S-связи в простых сульфидах литий в этиламине при —20 ℃ лучше, чем Na в NH3； этот реагент эффективен также для десульфуризации тиоацеталей, хотя при этом восстанавливаются и изолированные двойные связи Кальций в жидком аммиаке расщепляет лишь одну С—S-связь в 1,3-дитиоланах [54], а 1,3-оксатиоланы превращаются аналогичным образом в 2-алкоксиалкантиолы. Борид никеля [55], который может быть получен легче, чем никель Ренея, превращает 1,3-дитиоланы в смесь насыщенных и ненасыщенных продуктов десульфуризации.
Такие реагенты, как никель Ренея и борид никеля, при действии которых на тиоацетали образуются продукты восстановительной десульфуризации, позволяют получать кетоны из аналогичных a-а лкоксналкил сульфидов (например, из 1,3-оксатиоланов) [56]. Для расщепления 1,3-оксатиоланов может быть использован хлорамин Т в водной среде [57].
1,1-Бис(алкилтио- или арилтио)алкены(кетентиоацетали) и их О- и N-аналоги
Некоторые из непредельных аналогов сульфидов, содержащих cz-гетероатомные заместители, используют в органическом синтезе. Их применение основано на том, что после проведения реакций превращения по двойной углерод-углеродной связи легко может быть проведено расщепление С—S-связи, приводящее к карбонильным производным.
Методы получения 1,1-бис (алкилтио) алкенов из карбонильных соединений приведены в табл. 11.4.6 и схемах 35 [58] и 36 [59], эти методы включают реакции по самой карбонильной группе, а также реакции по а-метиленовой группе, приводящие к р,р-бис (алкилтио)замещенным аф-непредельным кетонам (а-оксокете тиоацеталям).
АгСОСНзАгСОСНзCS2, трет・ВиОКCS2, трет・ВиОКEt2oEt2o/S「к* 吧二
АгСОСНз
АгСОСНз
CS2, трет・ВиОК
CS2, трет・ВиОК
Et2o
Et2o
ArCOCH2CSS' К+ # АгСОСН=С У к*
HC—C—SH—> Aref 'sО—нHC—C—SH—> Aref 'sО—нRXRXi"xi"x> ArCOCH.CSSR 7—7 h-Bu4N+ ~OH"加工> ArCOCH.CSSR 7—7 h-Bu4N+ ~OH"加工/SR> ArCOCH=C/SR> ArCOCH=C
HC—C—SH
—> Aref 's
О—н
HC—C—SH
—> Aref 's
О—н
RX
RX
i"x
i"x
> ArCOCH.CSSR 7—7 h-Bu4N+ ~OH"加工
> ArCOCH.CSSR 7—7 h-Bu4N+ ~OH"加工
/SR
> ArCOCH=C
/SR
> ArCOCH=C
(36)(36)
(36)
(36)
Альтернативные методы синтеза, основанные на использовании дитноэфиров. тпоацетален и других серусодержащпх соединений, приведены в табл. 11.4.7. Во многих случаях они были применены для синтеза довольно специфических структур, но использованные при этом реакции потенциально могут являться общими методами.
Исходное веществоРеагентПродукт реакции/hnepa- тураИсходное веществоРеагентПродукт реакции/hnepa- тураТаблица 11.4.6. Синтез 1,1 -бис^а.гки.гтио^алкенов (кетентиоацета^й) "з карбонильных соединенийТаблица 11.4.6. Синтез 1,1 -бис^а.гки.гтио^алкенов (кетентиоацета^й) "з карбонильных соединений(МеО)зР+(МеО)зР+CHRCHR[59а][59а]RCHO (реакция Вит- тнга)RCHO (реакция Вит- тнга)S』、SS』、SS^SS^SRCOR' (реакция Петерсона)RCOR' (реакция Петерсона)Li、/SiMe3S^SLi、/SiMe3S^SS^SS^S[596][596]RCORiRCORiR R1R R1[59в][59в]S」、SS」、S(RO)3P==O \- S^S kJ(RO)3P==O \- S^S kJ
Исходное вещество
Реагент
Продукт реакции
/hnepa- тура
Исходное вещество
Реагент
Продукт реакции
/hnepa- тура
Таблица 11.4.6. Синтез 1,1 -бис^а.гки.гтио^алкенов (кетентиоацета^й) "з карбонильных соединений
Таблица 11.4.6. Синтез 1,1 -бис^а.гки.гтио^алкенов (кетентиоацета^й) "з карбонильных соединений
(МеО)зР+
(МеО)зР+
CHR
CHR
[59а]
[59а]
RCHO (реакция Вит- тнга)
RCHO (реакция Вит- тнга)
S』、S
S』、S
S^S
S^S
RCOR' (реакция Петерсона)
RCOR' (реакция Петерсона)
Li、/SiMe3S^S
Li、/SiMe3S^S
S^S
S^S
[596]
[596]
RCORi
RCORi
R R1
R R1
[59в]
[59в]
S」、S
S」、S
(RO)3P==O \- S^S kJ
(RO)3P==O \- S^S kJ
к, тетракне(ам(см. схемы 14(к, тетракне(ам(см. схемы 14(Димеризация бис(алкплтпо)карбсна, приводящая кнлтпо)этиленам, уже упоминалась в разд. 11.4.1.2 15).
к, тетракне(ам(см. схемы 14(
к, тетракне(ам(см. схемы 14(
Таблица 11.4.7. Получение ^и-бис^алкилтио^алкснов (кетентиоацеталей) из органических соединений серы
Исходное вещество
Реагент
Продукт реакции
Литература
R、麥
)сн— Ri/、SR2
R3X
R\/SR'
Ri/、SR2
[60a]
MeS、/S
〉CH—С
Mel
MeS、SMe
}c=c/
[606]
R/、SMe
R/ 、SMe
RR 大- /S
Самопроизволь
RS\/SR
[60b]
ная медленная изо
A/ \sCH2Ar
меризация
Ar/ 'sCFhAr
MeSCSSMe MeSC=sCCII(SEt)2 RSCHMeCH(SR)2
Р(ОЕ5 MeSSMe Нагревание
(MeS)2C=C(SMe)2 (MeS)2C=C=(?.(SMc).>
MeCH=C(SR)2'
[60r
160Д [60e
(ЛгЗ)зССНз
(CF3CO)2O
(ArS)2C=CIICOCF3
{60ж
Me—■SR
1. EtLi
2. R®
RS、
C—CH—C 三 CMe
Rf/
[60з]
от ^спользусмогс>Л^?4Н3 l」“"c(a"KHUTHo) алкенов в зависимости рьгМ0Жеткислоты, ложные эфи-
жет явиться ПСПОЛ1 qcn：：。》видеть, ^насколько цепным мо- из реализовтпшп < '"' этих соединений в синтезе; некоторые 《就:黑喘п：°зм。曲0CT3i нре〃став砌切 на схемах 37-42. ния С—tX показано несколько типов реакции образова- лс】к"' "' первоначальной сгидпи образования Рова：；* ；：黑:窯嚣“а, так н „а последующих ста即显 алкнлгг- Дельпымп кетонами бЕ°аК1иИ1。а"кнтгапогеин〃амн н с а,р-испре- Альдеру)(присоединение но Мпхаэлю п по Дильсу—
Для^^алютптп!6?60 пРедставля10'1' тпопсрсгрупппровка Кляйзена реакции ' ■п1)опаРГ11ЛТ11оалкоиов (уравнение 42), п также пропзводн!алкплтпогруппы в бис(мепмтпо)метилоновых 品£С糕Н詰((銷)；с炉綺=NC—N=, NH°C℃(CN)=,
R'ch—choR，/R'ch—choR，/16011601HgCh—> ЦиклогексеноныHgO, МеОН IHgCh—> ЦиклогексеноныHgO, МеОН I(37)(37)ssS 1*Me R1S 1*Me R1LSOS ^ 2H 2・E%NLSOS ^ 2H 2・E%N[61][61]I.NaOMe >) 2,№OH (водн.)I.NaOMe >) 2,№OH (водн.)(38)[62](38)[62](40)[64](40)[64](39)[63](39)[63]Мон,> ArCOCH2c6R h3o+Мон,> ArCOCH2c6R h3o+а【・CS2, KOH
R'ch—cho
R，/
R'ch—cho
R，/
1601
1601
HgCh
—> Циклогексеноны
HgO, МеОН I
HgCh
—> Циклогексеноны
HgO, МеОН I
(37)
(37)
s
s
S 1*
Me R1
S 1*
Me R1
LSOS ^ 2H 2・E%N
LSOS ^ 2H 2・E%N
[61]
[61]
I.NaOMe >) 2,№OH (водн.)
I.NaOMe >) 2,№OH (водн.)
(38)
[62]
(38)
[62]
(40)
[64]
(40)
[64]
(39)
[63]
(39)
[63]
Мон,
> ArCOCH2c6R h3o+
Мон,
> ArCOCH2c6R h3o+
АгСОСНз> ArCOCH=C(SR)2
2. RI
RCmCCH?
&100 ℃
RC=C=CH2I彳sCH2C^、SEtRC=C=CH2I彳sCH2C^、SEtCH2=CSEt
RC=C=CH2
I彳s
CH2C^
、SEt
RC=C=CH2
I彳s
CH2C^
、SEt
*42 а а-БИС(АЛКИЛТИО)АЛКИЛСУЛЬФИды (OPTOTKO^OP^AW)KJPBC(A=^
、仆 гоединенпй завершают сершо соединений, фор.
Эти два ； собой продукты замещения атомов Водо. мально представляющ &加《皿口1。- или арилтиогруппы: RSCH3, рода в ме^гЛ\5(RS)4C. В а,a-бис (алкилтио) алкилсульфи- (RS)<H>^симальн0 возможная стабилизация каре, 口а、обеспечивается IV ндных групП> поэтому в этом ряду аниона за счет а；^'^ ^тс/ реакцпи алкилирования. Последую- очень легко осУще™ кого иЛи восстановительного расщепле- 風не реакции гпдролит! ^ предыдущпх разделах, приводят к
С—S-связз оппсаин тек введению соответственно продуктам С-1-гомолоп ^ б；нильн；го звена. Интересны также метильной группы пли 11<щюнальНых сульфидов, прпводя- ^»0^：：п^^ и карбеннмх интермедиатов и
соответствующих нм продуктов.
Методы получения а,а-бис(алкилтио)-алкилсульфидов и трис (алкилтио) метилсульфидов
RRCHoSHI ■+ CF3CO2HCH2SHCHoSHI ■+ CF3CO2HCH2SH(44)(44)Алкплсульфенплированпе a-алкплтиоалкилсульфпдов (уравнение 43) дает а?а-бпс(алкплтпо)сульфиды [68]; в отдельных случаях продукты этого типа образуются побочно при синтезе а-алкил- тпоалкплсульфидов, как, например, при синтезе 1,3-ддтнолана (см. уравнение 44) [69].
R
R
CHoSH
I ■+ CF3CO2H
CH2SH
CHoSH
I ■+ CF3CO2H
CH2SH
(44)
(44)
алкилсУльфпдовТ1яп11ЫМН мет°Дами получения а,а-бис- !\1ТИоалкплсУль(Ь]1 / плотен реакции сульфенилирования мо'г；；雷;кенов (}ра^иевнен“е 43) [68] и 1,1-бифл-
°мть использовямг г т 170]； для синтеза этих соедмнеипп а"" также н друп,е реакцпи (см. “ему 46)
.R -C(SEt)2 + EtSH —> RCH==CR'C(SEt)3 価)(MeO)3CH
I RSH, BFs-Et2O
RSCU。rschci”2(rs)£H 三(RS)Q(SR"囲 HgCla
Синтезирован трициклический представитель этого класса соединений (уравнение 47) [72].
Реакции а,а-бис(алкилтио)алкилсульфидов;применение получаемых карбанионов в синтезе
Трис (фенилтио) метан (PhS)3CH образует соответствующий карбанион при обработке н-BuLi при —78℃ [73]. В зависимости от конечного результата реакций этого карбаниона его можно рассматривать как эквивалент метил-карбаннона или сложноэфпрного карбаниона ROC=O. Этот карбанион вступает в реакцию Михаэля с незатрудненными а,Р-непредельными кетонами [74] (схема 48), а также в обычные реакции нуклеофильного присоединения по карбонильной группе [68, 75] (схема 49; общий синтез 2-алкилтетроновых кислот).
(厂 Li+R2cH=(!()Ви-третLiN(Pr-U3O)2(2 экв), -78℃(厂 Li+R2cH=(!()Ви-третLiN(Pr-U3O)2(2 экв), -78℃г ОН
(厂 Li+
R2cH=(!()Ви-трет
LiN(Pr-U3O)2
(2 экв), -78℃
(厂 Li+
R2cH=(!()Ви-трет
LiN(Pr-U3O)2
(2 экв), -78℃
R\l
HCIO4 (1 3KB)0℃HCIO4 (1 3KB)0℃(49)(49))с—COSMe
HCIO4 (1 3KB)
0℃
HCIO4 (1 3KB)
0℃
(49)
(49)
Превращение 2-алкил-1,3-дитиана в сложный эфир (уравне- нне 50) через стадию образования 2-метилтиоаналога может быть использовано для перехода от альдегида к сложному эфиру, особенно в тех случаях, когда субстрат может легко расщепляться
такого(50)такого(50)в условиях, обычно используемых для осуществления превращения [68].
такого
(50)
такого
(50)
< X RCO2R>
\__g \RHgO, R^H
[[*4.2.3. Реакции конденсации а,а-бис (алкилтио)алкилсульфидов и трис(алкилтио)метилсульфидов“ в
Образование тетракис (фенилтио) этилена (PhS) 2c=C(SPh) из а-литий-а,а-бис(фенилтио) метилфенилсульфида (PhS)3cLi при 40 ℃ указывает на промежуточное образование карбенового интермедиата (PhS)2C: [17], и в этом отношении а,а-бис(арилтио) алкил сульфиды сходны с карбокатионом а-алкилтиосульфида (MeS)oCH ~BF4, из которого соответствующий карбен образуется при отрыве протона. Образование ArCOCH (SMe)CH(SMe)2 при реакции между ArCOCHN2 и (MeS)3CH в присутствии BF3 может быть также объяснено исходя из карбеноидного характера сульфида [76].
В показанной ниже перегруппировке первоначально образуется радикал, а затем происходит перегруппировка карбена [77].
юо ℃(PhS)3CC(SPh)3 ► (PhS)3C •юо ℃(PhS)3CC(SPh)3 ► (PhS)3C •> PhSCSPh —> PhCSSPh (51) —PhS・> PhSCSPh —> PhCSSPh (51) —PhS・
юо ℃
(PhS)3CC(SPh)3 ► (PhS)3C •
юо ℃
(PhS)3CC(SPh)3 ► (PhS)3C •
> PhSCSPh —> PhCSSPh (51) —PhS・
> PhSCSPh —> PhCSSPh (51) —PhS・
Тетракис(метилтио)метан (MeS)4c реагирует с дитиолами (уравнение 52) [78]. Пиролиз (PhS) 4С при 165—230 °C дает те же продукты, что и пиролиз гексакис (фенилтио) этана; это указывает на гомолитический характер разрыва С—S-связи [17]-
& S
(MeS)4C + HS(CH2)nSH 一(％(：)〃〈〉c('(CHzk 侬)
c пают ный табл.c пают ный табл.(PhCH2S)3 CH в присутствии TiCh при —5℃ индолы всту- в реакцию замещения (уравнение 53) [79]; аналогич- пример применения трис(алкилтио)метанов приведен в 11.4.2.
c пают ный табл.
c пают ный табл.
4- (HhaojihMCHSCH2Ph(53)4- (HhaojihMCHSCH2Ph(53)NHNHR
4- (HhaojihMCHSCH2Ph
(53)
4- (HhaojihMCHSCH2Ph
(53)
NH
NH
ПОЛИСУЛЬФИДЫ
В настоящем разделе рассмотрены некоторые пр ед ста ви^^^ /Ш・ и полисульфидов (кроме сс-алкилтиоалкилсульфидов), или м^тоды получения которых особенно интересны.
(—S—CH?—CH?--)q(—S—CH?—CH?--)qН2c—^СНгSН2c—^СНгSОбработка тиирана кислотами или основаниями дает полиэти- 匕в то время как реакция с тиолятами с последующим аакилированием приводит к 1,2-бис(алкилтио)алканам (схема 54). ・н+
(—S—CH?—CH?--)q
(—S—CH?—CH?--)q
Н2c—^СНг
S
Н2c—^СНг
S
]rs・(54)
М хRSCH2—CH2S' > rsch2—ch2sr>
Особым примером внедрения алкина по S—S-связи дисульфи- да с образованием 1,2-бис (алкилтио) алкена является реакция, приведенная в уравнении 55 [80] (см. также разд, 11.4.4.1).
RSSR + CH三СН —> RSCH=CHSR(55)
[81].[81].ние 56)ние 56)СН2ВгСН2ВгСН2ВгСН2Вг(56)(56)Как и в случае простых сульфидов, наиболее общим методом получения а,(о-бис(алкилтио) алканов является нуклеофильное замещение галогена или тозилатной группы на тиолят-анион. Этим методом были получены макроциклические сульфиды (уравне
[81].
[81].
ние 56)
ние 56)
СН2Вг
СН2Вг
СН2Вг
СН2Вг
(56)
(56)
Аналогичным путем можно получить и циклы меньшего размера (1,4-дитианы, 1,4-дитиепаны и т. д.).
НЕНАСЫЩЕННЫЕ СУЛЬФИДЫ
Этот раздел в основном посвящен химии винилсульфидов RR1C=CR2SR3, поскольку эти сульфиды нашли широкое применение в органическом синтезе. Недавно начато интенсивное изучение таких непредельных сульфидов, как аллилсульфиды и сульфиды ряда ацетилена RC^CSR, что также обусловлено их синтетической ценностью.
Методы получения винилсульфидов
При обработке винилбромидов трет-бутиллитием (2 экв) образуются виниллитиевые производные, которые далее могут превра- щаться в алкилвинилсульфиды (уравнения 57 [82], 58 [83J и 59
(57)(57)Вг
(57)
(57)
-78 ℃
OEtЕЮ
人/вг吗屮人丿、?
(59)
В ряде схем получения(z-замещенных кетонов имеется стадия а-гндрокспметилирования с последующим образованием тозилата и нуклеофильным замещением тиолят-ионом (см схемы 64, 65- получение у-оксовинилсульфидов). *
К числу недавно разработанных общих методов получения винил сульфидов относятся реакция алкилидентрифенилфосфорана со сложными эфирами тиокарбоновых кислот [85] и конденсация
+ ■
альдегидов с Ph3P—CHSR [86]. Тщательно изучен пиролиз а- (алкилтио) алкилсульфидов (отметим, что легко осуществима обратная реакция — присоединение тиолята к винилсульфидам). Перечисленные методы, а также ряд других приведены в
Таблица 1148. Получение винилсульфидов из карбонильных соединений
Исходное вещество
Реагенты
Продукт реакции
Литература
RRCHCOR2
или а,Р-ненасыщенный кетон
RCOR1
(альдегид или кетон)
RCOR】
R3SH, А1С13 (или Н+)RR'C=CR2SR3[36, 86а]
или
(R3S)3CH, А1С13
PhSCHLiSiMe3RR'C=CHSPh[866]
MeSCR2LiP(O)(OEt)2RQC=CR2sMe【86в]
RCHO
RCHO
Ph3P—CHSR1RCH=CHSE【86]
1. ArSCH2LiArSCH=CHR【86r]
2. SOC12, пиридин
RCOSRi
Ph3P—CH2CH2=CRSRi【85]
Таблица 11,4.9, Получение винилсульфидов из алкинов
目縱黑嚣РеагентПродукт реакции
Литература
НУСНRSSR (180 ℃, давление) RSCH=CHSR,
.RSCH=CH2
HCmCCORR'SHR'SCH=CHCOR
RCeCCmCRIR2sHR2SCR=CHCH=CHR SR
MeCwCCOzEtArSClClC(Me)=C(S Ar)CO2Et
RC=CRSC12RCC1=CRSCR=CC1R
Гчерез RC=CRC1 "I 1SCI J
[8бд]
[86e] [86ж] [86з] [86и]
11.4.10. Получение винилсульфидов из органических / нсоединений серы
1 входное вещество
Реагенты
Продукты реакции
Литература
R((S)SR
CH?№ (—5 ℃)
RSCR】=C%
-RS、"
через/С―■—CH?
[86к]
ph2c二S
Me、/Me
)c=c=c
Me/、Me
Ph2cHS、/
\
[86л]
I
)h
Ph-
—S
RR(=C=S
PhLi
CO?
RR©
=C—S Ph
CO9H
[86м]
RR1C = C=S
w-PrCH(SMe)2
PhLi
MeOH
H3PO4 нлн Cu+
RR1C==CHSPh
EtCH=CHSMe
[86м]
[86н]
S(O)Me
1
MeSCHCH2CH(NH3)CO7
RCeCSRI RCmCSH RC 三 CSRi PhSCHCk
Нагревание
LiAlH4
CuH
R2MgX, CuCl трет-ВиОК
MeSCH=CHCH(NH3)CO； RCH=CHSR' (транс) RCH==CHSR' (цис) RCH=CR2SR' PhSCCl=CClSPh
[86о] [86п] [86п] [86р] [86т]а
0
II
RS(CH2),SR1
Ac2O
(перегруппировка Пуммерера и элиминирование)
(через PhSCCl)
RSCH=CH(CH2)2SR!
[86т]
См. также разд. П.4.2.3.
табл. 11.4.8—11.4.10, а также на схемах 60—66, иллюстрирующих использование винилсульфидов в синтезе.
Реакции винилсульфидов
Алкены с алкилтиогруппой у двойной связи вступают не толь- ко в реакции присоединения, но и в реакции замещения. К числу необычных реакций винилсульфидов, отличающих их от простых
…реакции образования карбанионов и ацилиро- алкенов отиосятс 乩出⑺気 указывает па некоторое сходство вн- ван"*，По^Л" ^мипаМ11. Именно сочетание способности к ста- нплсульфпдов с t с последующей возможностью гидролити- бплпзашш 1 C-S-связи с образованием карбонильных ческого расщепу q основе использования випилсульфидов в производных п схеме 60, 2-метилтиоакрилаты вступают синтезе. Как показано на о представлен метол в реакцию Михаэля 87 . Н^еме^^! в a&H=CHR через 関瞟濫пХ麻фАмн〃 ПО реакции типа реакции Михаэля с использованием реагента Гриньяра.
CO2Me (MeS)2c 9f2)2e0xCO2Me (MeS)2c 9f2)2e0xО，A MeO2CC(CH2)2^®'^О，A MeO2CC(CH2)2^®'^
CO2Me (MeS)2c 9f2)2e0x
CO2Me (MeS)2c 9f2)2e0x
О
，A MeO2CC(CH2)2^®'^
О
，A MeO2CC(CH2)2^®'^
/ - HgCl2> H20, MeCN или TiCh, HgO, H2a MeCN(R1 = H) [891； 2- K^ (R = Me) [906]; 3- (CF3CO)2O (R2 = H) [60e]; 4 ~ erop-^uU, -78 鼠」£： ГМФТА (R=R2=H); 5- Ni Ренея; 6 - Me2CuLi (R = Ph, R1 = Me, R2 = C5Lij, 7 - присоединение по Михаэлю CH2COX (R1 = CO2Me, R2 = H); 8丁丁吁弋鬻毕 циклопептадиен (R! = R2 = н, R = Me) [91]; <?—R3SH, HC1 [89J; /0 —("зо-Рг丿, MeCsHsSO2sMe [87]; // — NBC, H2O, MeCN.
lrIsh,吧亠 rCh2CHO(61)2. T1CU. 11^-волн. MeCM89JlrIsh,吧亠 rCh2CHO(61)2. T1CU. 11^-волн. MeCM89JTsNCl Na*亠吗 ArSCHnCHe 一
lrIsh,吧亠 rCh2CHO(61)
2. T1CU. 11^-
волн. MeCM89J
lrIsh,吧亠 rCh2CHO(61)
2. T1CU. 11^-
волн. MeCM89J
NTs
> Ar%CH=CH2 RM'J* ArSCH=CHR
На схеме 62 192] дан пример алкилирования по одному из а.положенпй алифатического кетона, у которого другое а-положе- ние защищено; этот пример демонстрирует стабильность вннил- сульфнднон группы и ее неспособность претерпевать замещение по В-углеродному атому.
R.R.1. L1N(〃3O-Pr)2, ТГФ >2. RJX1. L1N(〃3O-Pr)2, ТГФ >2. RJX
R.
R.
1. L1N(〃3O-Pr)2, ТГФ >
2. RJX
1. L1N(〃3O-Pr)2, ТГФ >
2. RJX
(62)(62)Восстановление винил сульфидов избытком гидрида металла или щелочными металлами в аммиаке или алкиламинах (см. разд. 11.3.3.4) вызывает расщепление С—S-связи, например:PhCHMeSCHZH? —> PhCHMeSHВосстановление винил сульфидов избытком гидрида металла или щелочными металлами в аммиаке или алкиламинах (см. разд. 11.3.3.4) вызывает расщепление С—S-связи, например:PhCHMeSCHZH? —> PhCHMeSHП.4.4.3. Применение винилсульфидов в синтезеП.4.4.3. Применение винилсульфидов в синтезеРазработаны многие пути использования винилсульфидов в синтезе карбонильных соединений и, в частности, для введения метильной группы в a-положение к карбонилу (см. схемы 60—66).Разработаны многие пути использования винилсульфидов в синтезе карбонильных соединений и, в частности, для введения метильной группы в a-положение к карбонилу (см. схемы 60—66).MeSCRLiP(O)(OEt)2 >MeSCRLiP(O)(OEt)2 >с R。R\ I II；C—C—P(OEt)2R】/1 I HO SMeс R。R\ I II；C—C—P(OEt)2R】/1 I HO SMeнагревание донагревание до50 ℃50 ℃
(62)
(62)
Восстановление винил сульфидов избытком гидрида металла или щелочными металлами в аммиаке или алкиламинах (см. разд. 11.3.3.4) вызывает расщепление С—S-связи, например:
PhCHMeSCHZH? —> PhCHMeSH
Восстановление винил сульфидов избытком гидрида металла или щелочными металлами в аммиаке или алкиламинах (см. разд. 11.3.3.4) вызывает расщепление С—S-связи, например:
PhCHMeSCHZH? —> PhCHMeSH
П.4.4.3. Применение винилсульфидов в синтезе
П.4.4.3. Применение винилсульфидов в синтезе
Разработаны многие пути использования винилсульфидов в синтезе карбонильных соединений и, в частности, для введения метильной группы в a-положение к карбонилу (см. схемы 60—66).
Разработаны многие пути использования винилсульфидов в синтезе карбонильных соединений и, в частности, для введения метильной группы в a-положение к карбонилу (см. схемы 60—66).
MeSCRLiP(O)(OEt)2 >
MeSCRLiP(O)(OEt)2 >
с R。
R\ I II
；C—C—P(OEt)2
R】/1 I HO SMe
с R。
R\ I II
；C—C—P(OEt)2
R】/1 I HO SMe
нагревание до
нагревание до
50 ℃
50 ℃
HgCIs, H2O2 >McCNHgCIs, H2O2 >McCNCH—CORCH—COR圏圏
HgCIs, H2O2 >
McCN
HgCIs, H2O2 >
McCN
CH—COR
CH—COR
圏
圏
о"^^ 9 .WwqHjiONa 、4\^ 2-TsCI, w-BuSH目 CO2Meо"^^ 9 .WwqHjiONa 、4\^ 2-TsCI, w-BuSH目 CO2MeН СО2Ме (и другие изомеры)Н СО2Ме (и другие изомеры)
о"^^ 9 .WwqHjiONa 、4\^ 2-TsCI, w-BuSH
目 CO2Me
о"^^ 9 .WwqHjiONa 、4\^ 2-TsCI, w-BuSH
目 CO2Me
Н СО2Ме (и другие изомеры)
Н СО2Ме (и другие изомеры)
IIоIIо1. НСО2Ме, трет-СбНцОЫа3. TsCI,出RuSH1. НСО2Ме, трет-СбНцОЫа3. TsCI,出RuSH(65)(65)(66)(66)
IIо
IIо
1. НСО2Ме, трет-СбНцОЫа
3. TsCI,出RuSH
1. НСО2Ме, трет-СбНцОЫа
3. TsCI,出RuSH
(65)
(65)
(66)
(66)
В этих схемах присутствуют уже знакомые по предыдущим разделам стадии гидролитического или восстановительного расщепления С—S-связи. Метод расщепления с помощью HgCk —Hg° — Н2О и TiCl4 — Н2О (в присутствии HgO или без него) не всегда дает удовлетворительные результаты при получении альдегидов из винилсулъфидов [88, 89]. В некоторых случаях для осутеств/：. нпя этого превращения с хорошими выходами лучше сначала пр соединить RSH и далее подвергнуть гидролизу полученный а_ килтиоалкнлсульфид [89]. Превращение винплсулъфида в * 小 при синтезе циклопентанона (см. схему 104) осуществляется ствием 20%-ной НО в диоксане; в этом случае гидролиз, ‘ лизируемый солями Hg2+, дает плохие результаты.
И Д.4.4. Аллилсульфиды. Получение, свойстваи применение в синтезе
Характерным свойством аллилсульфидов является “; ："；^ст・・ кость образовывать карбанионы, используемые пале^ заНа роения С—С-связп (уравнения 67, 68). В уравнении [99], начальная стадия синтеза сесквитерпенов ряда герма Р Как а в уравнении 68 — использование пренилфенилсульф а
исходного вещества в синтезе фуранотерпенов [100].исходного вещества в синтезе фуранотерпенов [100].(68)(68)
исходного вещества в синтезе фуранотерпенов [100].
исходного вещества в синтезе фуранотерпенов [100].
(68)
(68)
На схемах 69—71 {101 —105] показаны другие примеры син・ тезов, включающих стадии образования карбаниона, его последующего алкилирования и перегруппировки. Карбены способны присоединяться по атому серы (уравнения 69, 70)? внедряться в аллильную С——S-связь, а также присоединяться по двойной связи углерод—углерод.
рьрьf fR1PhSCH-C=CH2 +(MeO2C)2C： f 立気也^R/ SPh“f fR1PhSCH-C=CH2 +(MeO2C)2C： f 立気也^R/ SPh“(МбО2c)2f-CHzCRi=CHRSPh(МбО2c)2f-CHzCRi=CHRSPh（70）阿（70）阿
рь
рь
f fR1
PhSCH-C=CH2 +(MeO2C)2C： f 立気也^
R/ SPh“
f fR1
PhSCH-C=CH2 +(MeO2C)2C： f 立気也^
R/ SPh“
(МбО2c)2f-CHzCRi=CHRSPh
(МбО2c)2f-CHzCRi=CHRSPh
（70）
阿
（70）
阿
Синтез аллилсульфидов из р-оксосульфидов, включающий с壊 дню внутримолекулярной перегруппировки, показан на схеме 89 (см. разд. 11.4.6.2).
Аллильная С—S-связь в алкил ал лилсульфидах может подвергаться восстановительному расщеплению под действием Li— EtNH? (и менее эффективно или менее селективно при обработке другими реагентами типа металл ——амин); прекрасный пример использования карбаниона? образующегося из аллилсульфида, был
Cecr#Cecr#
Cecr#
Cecr#
продемонстрирован в схеме синтеза ювенильного гормона pia из 4-тиациклогексанона (схема 71) [101].
Тиоперегруппировка Кляйзена для карбанионов аллилсульфи- дов с последующими S-метилированием и расщеплением связи С (аллил)—S (или ее гидролизом) является удобным путем снн- теза алифатических природных продуктов (схемы 72 [102], 73 [103]). Аналогичные перегруппировки [104, 105] приведены на схемах 69, 70 (см. также разд. 11.2.1.1, схема 5).
L&EuL2L&EuL2EtCH=CHCH：EtCH=CHCH：EtCH=CHCH2 考EtCH=CHCH2 考EtOEtOЕЮЕЮ
L&EuL2
L&EuL2
EtCH=CHCH：
EtCH=CHCH：
EtCH=CHCH2 考
EtCH=CHCH2 考
EtO
EtO
ЕЮ
ЕЮ
'~h НО(СН2)4СН=СН(СН2)2СНО
иропилур {гп^анс)
―A EtCH=CHCH2CO(CH2)2CHO —f ^ac-Жасмон
Хлорирование аллилсульфидов с помощью трихлоризоцианур^ вой кислоты дает у-хлоралкенилсульфиды [88] (уравне
1. RX2.HgCl2, МеОН^(76)1. RX2.HgCl2, МеОН^(76)MeSC-CCH2OMe 工，анне > MesJ=C=CHOMe AIeSC=CHCHOMeSC-CCH2OMe 工，анне > MesJ=C=CHOMe AIeSC=CHCHO
1. RX
2.HgCl2, МеОН^
(76)
1. RX
2.HgCl2, МеОН^
(76)
MeSC-CCH2OMe 工，анне > MesJ=C=CHOMe AIeSC=CHCHO
MeSC-CCH2OMe 工，анне > MesJ=C=CHOMe AIeSC=CHCHO
применяемыеприменяемыев синтезе как синтоны (эквиваленты) акролеина.
применяемые
применяемые
PhSCHRCH^CHR1 —> PhSCR=CHCHR】Cl(74)
Присоединение альдегидов к аллилсульфидам в присутствии оснований дает 6-гидрокси-а,Р-непредельные сульфиды (уравнение 75) [106].
RCHO + R'R2c=CR3CHzSR4 —> RCH(OH)—CRH—CR3=CHSR4 (75)
11.4Л.5. Сульфиды ацетиленового ряда(алкилтиоалкины)>
Обработка ацетиленида меди аренсульфенилгалогенидами дает алкиниларилс}7льфиды; аналогичные соединения образуются в результате формальной реакции элиминирования (см. табл. 11.4.11),
Таблица 11411. Получение алк虱人(ари心тиоалкинов
Исходное вещество
Реагент
Продукт реакции
Литера* тура
(RC=C)2 Cu2+
ArSCl
RCeCSAf
[106a]
MeS—^^—SMe
MeLi
(MeS)2cBHgCSMe
[1066]
S
ClCH=CClSAr
LiNA
RzNCwCSAr
Г106в1
(EtO)2cHe 三 CLi
MeS SMe
(ЕЮ)2cHe=C SMe
[106г]
Примеры использования 1-алкилтиоалкинов в синтезе приведены в табл. 11.4.12 и схемах 76 [109], 77 [ПО].
Li+
“LlNEt2-
MeSC=CCH(OEt)2 -命 > MeSC=C=C(OEt)2
—► RCOCH2CO2Me
Исходное веществоРеагентыПродукт реакимЛИТераRgCSMe1. R'CuMgX илиRJCuLi驶SCmCCmCE pr^e1, °°C gCSQ^乩h, HgORSC三CP、R2coeOR2, J тура 微g明北〜一呵 RCH2COSR' [через[ИОб]hCH=C(SRi)0C0R2]口 呵R S C=CRiR20c C0R2 Rs、 rИсходное веществоРеагентыПродукт реакимЛИТераRgCSMe1. R'CuMgX илиRJCuLi驶SCmCCmCE pr^e1, °°C gCSQ^乩h, HgORSC三CP、R2coeOR2, J тура 微g明北〜一呵 RCH2COSR' [через[ИОб]hCH=C(SRi)0C0R2]口 呵R S C=CRiR20c C0R2 Rs、 r2. SnCl22. SnCl2EtSC=CHPhSC=CNEt2MeS C=C SMeEtSC=CHPhSC=CNEt2MeS C=C SMeRMgXH20, или【2, илиC02BF3RMgXH20, или【2, илиC02BF3RCH=CSEtRCH=CSEtснснснRRRснснснRRRыыS h рS h рX /мX /мн2Hсссн2Hсссh р Sh р SчерезRчерезRRRC=S, 机(> 540 нм)RRC=S, 机(> 540 нм)
Исходное вещество
Реагенты
Продукт реакимЛИТера
RgCSMe1. R'CuMgX или
RJCuLi
驶SCmCCmCE pr^e1, °°C gCSQ^乩h, HgO
RSC三CP、R2coeOR2,
J тура 微g明北〜一呵 RCH2COSR' [через[ИОб]
hCH=C(SRi)0C0R2]口 呵
R S C=CRi
R20c C0R2 Rs、 r
Исходное вещество
Реагенты
Продукт реакимЛИТера
RgCSMe1. R'CuMgX или
RJCuLi
驶SCmCCmCE pr^e1, °°C gCSQ^乩h, HgO
RSC三CP、R2coeOR2,
J тура 微g明北〜一呵 RCH2COSR' [через[ИОб]
hCH=C(SRi)0C0R2]口 呵
R S C=CRi
R20c C0R2 Rs、 r
2. SnCl2
2. SnCl2
EtSC=CH
PhSC=CNEt2
MeS C=C SMe
EtSC=CH
PhSC=CNEt2
MeS C=C SMe
RMgX
H20, или【2, или
C02
BF3
RMgX
H20, или【2, или
C02
BF3
RCH=CSEt
RCH=CSEt
снснснRRR
снснснRRR
ы
ы
S h р
S h р
X /м
X /м
н2Hссс
н2Hссс
h р S
h р S
через
R
через
R
RRC=S, 机(> 540 нм)
RRC=S, 机(> 540 нм)
hh% некоторые из в разлнчн^е реакции присоедине- реакцнямн аналогичимуР * Довольно необычны по сравнению с заместителя. В пепгнм„ . алкИно^, не имеющих серусодержащего нсходнт замешенна 二 г Х С “нтннорганниескнмн соединениями про- Реагентов Гьнн“：а Г巴竺ногруппн, в то время как при действии ваннем а-капбпш^ "Р°текают реакции присоединения с образо-
口ропнн-2竄眾нн^супьфндов (см. табл. 11.4.12).
основаниями могут 贈然℃ 5Р°пар门шсульфндм) при обработке (уравнение 78) Г1071. МеРИЗ°ВатьСя в сульфиды алленового ряда под дейгтпыох. 1 т \ аналогичный процесс может происходить паргил(тиенил-3)ЭКВ)в ?巾"Ре (уравнение 79) [108]. Про- 2 )'-у^ьфиды претерпевают как циклизацию, так и
тповарнант перегруппировки ние 80) [111】•
rCmCCH^SCHsCmCR
Кляйзена с циклизацией (уравнеКляйзена с циклизацией (уравне—> RCH=C=CHSCH=C=CHR (78)—> RCH=C=CHSCH=C=CHR (78)RSCH2cMecH2SR —►RSCH2cMecH2SR —►CH£=C=C=CHSR + CH2=CHCmCSR (79)CH£=C=C=CHSR + CH2=CHCmCSR (79)П.4.5. ГИДРОКСИАЛКИЛ СУЛЬФИДЫП.4.5. ГИДРОКСИАЛКИЛ СУЛЬФИДЫа-Гидрокспалкилсульфиды (гемитиоацетали) образуются в впде анионов RR1C(O~)SR2 в равновесии с альдегидами или кетонами (RCOR) н тиолят-анпоном R2S~. Эти соединения вкратце упомянуты в разд. 11.4.1 при рассмотрении более стабильных тио- ацеталей.
Кляйзена с циклизацией (уравне
Кляйзена с циклизацией (уравне
—> RCH=C=CHSCH=C=CHR (78)
—> RCH=C=CHSCH=C=CHR (78)
RSCH2cMecH2SR —►
RSCH2cMecH2SR —►
CH£=C=C=CHSR + CH2=CHCmCSR (79)
CH£=C=C=CHSR + CH2=CHCmCSR (79)
П.4.5. ГИДРОКСИАЛКИЛ СУЛЬФИДЫ
П.4.5. ГИДРОКСИАЛКИЛ СУЛЬФИДЫ
р-Гидроксиалкилсульфиды образуются в результате реакций раскрытия цикла оксиранов действием тиолят-аннонов [112, 113] (уравнение 81) [113] или при реакциях а-сульфенилкарбанионов с карбонильными соединениями [ 114, 115] (уравнения 82 [114], 83 [115]). Восстановление легко доступных р-оксоалкилсульфидов дает р-гидроксиалкилсульфиды (см. разд. 11.4.6).
MeMe
IRSH(h36.)I
CHxCH—C—CH2 ———~> CH2=CH—C—CH2OH \/BF3I
ОSR
〔RSH нли RSNa⑶)
Me
I
CH2=CH~C—ch2sr
OHП宀S (PhS)2CHLi 一 LMeLlRCHO RCH—CH(SPh)2 > RCOCH2SPh (82)OHП宀S (PhS)2CHLi 一 LMeLlRCHO RCH—CH(SPh)2 > RCOCH2SPh (82)Ah
OH
П宀S (PhS)2CHLi 一 LMeLl
RCHO RCH—CH(SPh)2 > RCOCH2SPh (82)
OH
П宀S (PhS)2CHLi 一 LMeLl
RCHO RCH—CH(SPh)2 > RCOCH2SPh (82)
Реакции гидроксиалкилсульфидов.
Применение в синтезе
Рые°сппгп?Ие »гндроксналкнлсуль巾ндов дает сульфоксиды, кото- работке rnnau подвеРгатьСя перегруппировке Пуммерера при об- горячим уксусным ангидридом (уравнение 84) [116],
Окисление р-гидроксиа лкилсульфидов тетр а ацетатом свинца п ацетали; эту реакцию используют как метод расщепления кет£^ (см. схему 85) [117].в
(84)(84)ОНОН ООАс ОАсRCHCH2SR1 —> rAhCHzIr1 —> R CH—CH SR1ОНОН ООАс ОАсRCHCH2SR1 —> rAhCHzIr1 —> R CH—CH SR111.4.6. ОКСОАЛКИЛСУЛЬФИДЫ11.4.6. ОКСОАЛКИЛСУЛЬФИДЫ
(84)
(84)
ОНОН ООАс ОАс
RCHCH2SR1 —> rAhCHzIr1 —> R CH—CH SR1
ОНОН ООАс ОАс
RCHCH2SR1 —> rAhCHzIr1 —> R CH—CH SR1
11.4.6. ОКСОАЛКИЛСУЛЬФИДЫ
11.4.6. ОКСОАЛКИЛСУЛЬФИДЫ
К оксоалкил сульфидам обычно относят соединения,歹乂纟《 содержат оксогруппу и серу(Н), разделенные по крайней ^ одним атомом углерода (например, р-оксоалкилсульф RCOCHRSR?); однако иногда тиоэфиры RCOSR】 наз^псЬ а-оксоалкилсульфидами. Эти эфиры ранее уже рассматри как производные тиолов, в настоящем разделе они лишь Р
упоминаются.к й
активирУ-активирУ-Более важны р-оксоалкилсульфиды. Эти соединения, ра3. дикетоны, легко алкилируются, так как метиленовое ^ 出叩『 деляющее карбонильную группу и сернистую функцию, ется обеими этими группировками. Однако р-оксоалки у ^^ по- находят более разнообразное применение, нем 卩贝邸^〃『円加乂口 скольку расщепление С—S-связи может проводиться р ^ мен- реагентами с образованием разнообразных структурно 屮 ТОВ.
активирУ-
активирУ-
а-Оксоалкилсульфиды RCOSR1 (тиолоэфпры, эфиры алкантио- □х S-кислот) могут быть получены обычными методами аци- пипования тиолов и алкилирования тнокнслот (а в отдельных случаях н из гетероциклов; см. разд. 11.1.2.5). Методы получения а-оксоалкнлсульфндов приведены в табл. 11.4.13.
Таблица 11413. Получение а-оксоалкилсульфидов
Исходное вещество
Реагенты
Продукт реакции|
Литература
RSH
RiCOzH, диэтилцианофосфат (или дифенил азидофосф ат), EtaN
R*COSR
[U7a]
RSH
R匕OR{ превращенный в TsNHN=CRR
HCN + HC13
Пнролнз. 4. Гидролиз
R*R2CHCOSR
[И76]
RST1
(EtO)2P(O)C1, RCO2H
R*COSR
[H7b
RST1
R*COC1
R】COSR
[H7r
RSSR
RlCHO, hv
R'COSR
[И7д
RSB(Bu-h)2
RCOR2, R3R4CCICOC1, HCHO
HR2c(OH)CR3R4cosR
[H7e]
На этой стадии образуется TsNHNH—CR1 R2(SR)=NH2 Cl".
Р-Оксоалкилсульфиды получают сульфенилированием кетонов (см. табл. 11.4.14), а ^-оксоа л кил сульфиды — присоединением тиолов или Н2s к а,р-ненасыщенным кетонам (уравнение 86) [118]; необычная последовательность реакций, приводящая к ме- тионалю, показана в уравнении 87 [119]. Некоторые общие методы синтеза сульфидов (см. разд. 11.3.2) вполне пригодны для
Таблица 11АЛ4, Получение ^оксосулъфидов
Исходное вещество
Реагенты
Продукт реакции
Литература
RSSR
RCH(COR)SR
[119a,6]
MeLi, ArSCl
RCH(COR)SR
[119b]
AgSCF3
RCH(COR)SCF3
[119r]
1. Et3P
RC=CR
"19用
'o
\Z
PEt3
2. R】SC1
3. HSiC%,
RCOCC1R—SR1 RCOCHRSR1
е
rp
HO сссс RRRR
получения 伊，у- и высших гомологов оксоалкилсульфидов
PhPh
II
PhCH=CHCOMe + H2s —> MeCOCH2CH—S—CHCH2coMe
H2s。4+ CH2=CHC1
MeSCH2cl ——[MeSCH2]>
н2о
(87)(87)―> MeSCH2CH2CHCl2 > MeSCH2CH2CHO
(87)
(87)
Реакции оксоалкилсульфидов.Применение в синтезе
Из «-оксоалкилсульфидов при действии (W3O-Pr)2NLi при —78℃ образуются еноляты сложных эфиров RRiC=C(6~Li+)SR2, которые реагируют с кетонами с образованием р-гидрокси-а-оксоалкил- сульфидов [120]. При реакции «-оксоалкилсульфидов с R2CuLi с высокими выходами получаются кетоны, при этом не образуется третичный спирт за счет конкурирующей атаки по карбонильной группе [121]. На основе этой реакции осуществлел синтез феромона таракана (схема 88) [122].
LiCu[(CH2)6OCHAieOEt]2
Me(CH2)i7COSPh
+ ■PI13P—CH2, ТГФ+ ■PI13P—CH2, ТГФH2, 5% Pd/C —)TsOH, водн. ТГФH2, 5% Pd/C —)TsOH, водн. ТГФMe
+ ■
PI13P—CH2, ТГФ
+ ■
PI13P—CH2, ТГФ
H2, 5% Pd/C —)
TsOH, водн. ТГФ
H2, 5% Pd/C —)
TsOH, водн. ТГФ
—> Me(CH2) 17CO(CH2)6OCHOEt
CH2 Me
一 Me(CH2)17C(CH2)6OCHOEt
MeMe Me
—> Me(CH2)17CH(CH2)6OH —> Me(CH2)i7CH(CH2)6CHCOMe (88)
Реакции р-оксоалкилсульфидов, включая примеры использования их в синтезах, приведены на схемах 89—93. На схеме 89 показаны реакции, позволяющие перемещать ArS-группу по цепи на один атом за счет 1,2- и 1,3-сдвигов.
3. NaBH《
TsOH, СбНб '*
(1,2-сдвиг)
дневной свет или 100 ℃ в темноте
(1,3-аллильный сдвиг)
к-СьНнСНО
1. NaH
2. Mel
1. СбНцМ42 в СбН6
2. («3O-Pr)2NLl, ТГФ, 0℃
3. PhSSPh
CHO I w-Bu—CHSPh
/XZXyR
&*Bu、 PhS/
CHO
NaBH4
н-BuLi, ТГ6
PhCOCl
Li, NH3, Et2O
(90)
[125]
RSCH2COR1 +
СГ
—-»
CltCOR】
SR
L Основание )
2, H+
NH
Ni Ренея
(±)-аллетролон
Уравнение 94[123]1 -карбоксилалкилсульфидаУравнение 94[123]1 -карбоксилалкилсульфиданая стадия вытеснения серы R1ная стадия вытеснения серы R1СТ R】СТ R】IPhP[(CH2)3NMe2】2RCOSCHCOR2 +IPhP[(CH2)3NMe2】2RCOSCHCOR2 +RN=CR】SCH2coArRN=CR】SCH2coArRC——C—C0R2\ /S(ЕЮ)зРRC——C—C0R2\ /S(ЕЮ)зРRC0CHRC0R2 (95)RC0CHRC0R2 (95)> RNHCRi=CHC0Ar> RNHCRi=CHC0Ar(96)(96)
Уравнение 94[123]
1 -карбоксилалкилсульфида
Уравнение 94[123]
1 -карбоксилалкилсульфида
ная стадия вытеснения серы R1
ная стадия вытеснения серы R1
СТ R】
СТ R】
IPhP[(CH2)3NMe2】2
RCOSCHCOR2 +
IPhP[(CH2)3NMe2】2
RCOSCHCOR2 +
RN=CR】SCH2coAr
RN=CR】SCH2coAr
RC——C—C0R2\ /
S
(ЕЮ)зР
RC——C—C0R2\ /
S
(ЕЮ)зР
RC0CHRC0R2 (95)
RC0CHRC0R2 (95)
> RNHCRi=CHC0Ar
> RNHCRi=CHC0Ar
(96)
(96)
иллюстрирует применение Диян для образования связи углерод^у^13
род.
Реакции вытеснения серы из а-оксоалкил-р-оксоалкилсул^дов (уравнение 95) [128] осуществляются благодаря легКоСт?И'которой подобные органические соединения серы превращаются 'тиираны, и высокой активности соединений фосфора (Ш) в р 0циях десульфуризации. В синтезе коринов используется аналогии'(уравнение 96) [129]”
PhSPhSPhSPhS00I.(M3O-Pr)2NLi■—■^2. MesSiCl, 55℃ 2н. HCII.(M3O-Pr)2NLi■—■^2. MesSiCl, 55℃ 2н. HCICH2OBU'TpCH2OBU'TpMeSMeSООHHOHOHHOHONaIO4NaIO4OHCOHC(97)(97)CHzOBu-rper* MeSy%(98)2，N三e%卜115°CCHzOBu-rper* MeSy%(98)2，N三e%卜115°Ci.nh2ohi.nh2oh№OMe№OMeAMCQAMCQCO2MeCO2Me
PhS
PhS
PhS
PhS
0
0
I.(M3O-Pr)2NLi
■—■^
2. MesSiCl, 55℃ 2н. HCI
I.(M3O-Pr)2NLi
■—■^
2. MesSiCl, 55℃ 2н. HCI
CH2OBU'Tp
CH2OBU'Tp
MeS
MeS
О
О
H
H
OH
OH
HO
HO
NaIO4
NaIO4
OHC
OHC
(97)
(97)
CHzOBu-rper
* MeSy%(98)
2，N三e%卜
115°C
CHzOBu-rper
* MeSy%(98)
2，N三e%卜
115°C
i.nh2oh
i.nh2oh
№OMe
№OMe
AMCQ
AMCQ
CO2Me
CO2Me
Новый путь к а-фенилтиокарбоновым кислотам основан на перегруппировке Кляйзена аллил-а-фенилтиоацетатов (схема 97) [130]. Продукты этой перегруппировки могут далее превращаться в р.у-ненасыщенные альдегиды и (Z)-диенкарбоновые-2 кислоты, которые относительно трудно доступны.
<1.CH2N2 МеС)2С/<К LiAR
NaIO4J
NaOAc, AC2O,/
Расщепдение ния 98[131] и 99Расщепдение ния 98[131] и 99
Расщепдение ния 98[131] и 99
Расщепдение ния 98[131] и 99
(уравне- алициклических а-алкилтиокетонов ujm)叱 _[132]) кажется особенно привлек oqalOmii^
скольку эти реакции можно проводить в условиях, и、
возможность окисления.
ff.4.7. ГАЛОГЕНЛЛКИЛСУЛЬФИДЫ
Недавние исследования, показавшие, что хлорметилсульфиды могут служить источниками алкилтио- н арилтиокарбенов, вновь стимулировали интерес к этому классу полифункциональных сульфидов, реакционная способность которых ранее казалась достаточно изученной.
Методы получения галогеналкилсульфидов
Для синтеза а-галогеналкилсульфидов обычно используют SC]2 цзз], SO2CI2 [134], N-хлорсукцинимид [133], 3-(дихлор- иодо)пиридин [135]. Эти реагенты превращают алкилсульфиды RSH2R в а-хлорпроизводные RSCHC1R1; РС15 превращает диме- тилсульфид в MeSCHCb [136], а тиоформиат HCOSR — в RSCHC12 [137].
Хлорирование алкил сульфидов хлором [135] может происходить по механизмам типа £1сВ или Е2 (схема 100); при этой реакции может получаться также некоторое количество а,а-дихлор- алкилсульфида [134].
RS—CHR -<~>- RS=CHRRS—CHR -<~>- RS=CHR(100)(100)+
RS—CHR -<~>- RS=CHR
RS—CHR -<~>- RS=CHR
(100)
(100)
RSCH2R —> RSC%R
Cl
,—HGl
Cl
r6=CHR <-> RSCHR —-> RsZhR
(101)
Фе^илхлорвдаЛкУ1л^енамЛеГп° полУчаются присоединением суль-
Р алкенам. Дихлорсульфан SC12 при реакции с
о Зал. 497
Исходное вещество
Реагенты
Продукты реакции
PhSCH2cl
1. NaOH (водн.), CH2C12,
[PhSCH]
PhNMe3 СГ a
R、 /R 'r/X\r
PhsF、/R d
н/\ri
MeSCHCb
1. трет-ВиОК
[MeSCCl]
R、 不 2,
Ме$\ /С1
c=c+
С1/
(основной продукт)
СИ5
ArCH2SCHC!Ar
трет-BuOK, PPh3
ArCH=CHAr
(транс)
через
ГАгНС——CHArl
L V J
ArCH2SCCl2Ar
трег-ВиОК, РРЬз
ArCwCAr
.X/NAC2
1. N-Хлорсукцинимид
2. HgO, BF3 • Et2O
Z 丿7HC1SR
CO2H
PhCH2co2H
1. PhCH2SCH2Br
PhCHCH2SCH2Ph
2. Окисление
Сульфоксид
3. Нагревание
PhO-CHa
CO2H
1. MeSCH2I
/ CH2 sMe
F~\ c
о
0
1137а]
(137е1
[137г]
[137д]
Пнтера. тура
М,ежфазный катализ.
[1376]
[137в]
Исходное вещество
Продукты реакцна
Литера-тура
2. Mel, NaHCO32. Mel, NaHCO3PhCHORCONHRiPhCHORCONHRiRCONMMe и (RCONH)2cH2 (при Ri =H)RCONMMe и (RCONH)2cH2 (при Ri =H)[137з][137и][137з][137и]
2. Mel, NaHCO3
2. Mel, NaHCO3
PhCHO
RCONHRi
PhCHO
RCONHRi
RCONMMe и (RCONH)2cH2 (при Ri =H)
RCONMMe и (RCONH)2cH2 (при Ri =H)
[137з]
[137и]
[137з]
[137и]
ArSCH2cL rper-BuOK, ДАБЦО
MeSCHQ, CF3CO2H
Ni Ренея
диенами дает ряд продуктов, получение которых может быть объ- яснено с точки зрения промежуточного образования тиираниевых солей (уравнения 101 [138], 102 [139]).
Реакции галогеналкилсульфидов
Использование а-галогеналкилсульфидов в синтезе развивается в трех направлениях, отражающих основные особенности их реакционной способности: 1) образование циклопропил сульфидов, обусловленное карбеноидньш характером этих соединений; 2) реакции вытеснения серы, протекающие через образование ти- иранов при действии оснований и в некоторых случаях путем десульфуризации; 3) гомологизация на один атом углерода, происходящая при нуклеофильном замещении галогена и последующем расщеплении С—S-связи. Эти реакции представлены в табл. 11.4.15. Применение хлоралкилсульфидов для введения серу- содержащих защитных групп рассмотрено в разд. 11.3.3.7.
а-АЛКИЛТИОАЛКИЛФОСФОНИЕВЫЕ СОЛИИ РОДСТВЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Одновременная активация метинной группы соседним атомом серн и фосфорсодержащей функциональной группой показана на схеме 103 [140]. На схеме 104 [141] представлен синтез циклопен- танона с использованием в качестве алкилирующего агента 1-алкилтиоциклопропилтрифенилфосфониевой соли.
ООRR20%-ная НС1 диоксан, 60 ℃20%-ная НС1 диоксан, 60 ℃Ri CO2Et
О
О
R
R
20%-ная НС1 диоксан, 60 ℃
20%-ная НС1 диоксан, 60 ℃
Дополнительные примеры использования сульфидов содержащими функциональными группами приведены в (см. разд. 11.4.1.8) и 11.4.8 (см. разд. 11.4.4.1).
р-6 о 4 ФЕ с 1 о • ф лб с ар-6 о 4 ФЕ с 1 о • ф лб с аАЛКОКСИАЛКИЛСУЛЬФИДЫ
р-6 о 4 ФЕ с 1 о • ф л
б с а
р-6 о 4 ФЕ с 1 о • ф л
б с а
Ранее уже отмечалось (см. разд. 11.4.1), что а-алк^^фидов сульфиды можно использовать вместо а-алкилтиоалю "^,，та1< 口 в как для защиты и восстановления карбонильной「Р'^'/льф"二ов синтезе. В настоящем разделе помимо а-алкоксиалк>^ рассмотрены также некоторые представители алкок фидов других типов.
даетдаетМетоды получения алкоксиалкилсульфидов
дает
дает
Раскрытие цикла типранов под действием а『'二惠^冲№" р-алкоксиалкантиолы, которые превращаются в Р'^ мЬ1Х для сульфиды с помощью стандартных методов, испо у 1 синтеза сульфидов из тиолов (см. разд. 11.3.2.1). ^ь1Л 0nHeан
Прямой путь получения а-ал кокс иалкгкчсульфидпуммер^РУ
в разд. 11.4.LL Перегруппировка сульфоксидов 口
йствием уксусного ангидрида в присутствии спирта приво- под ^ а-алкоксиалкилсульфидам (уравнение 105). Другие приме- 謂 перегруппировок этого типа приведены в разд. 11.4.1.1 и "・4・5・ оОАс
(105)(105)II Ас2О IROH
(105)
(105)
MeSMe > MeSMe ОАс > MeSCH2OR
+
Метилтиометиловые эфиры образуются обычно в качестве побочных продуктов при окислении спиртов в карбонильные соеди- неНИЯ действием диметнлсульфоксида [142]. Известны также более сложные примеры этой побочной реакции (см. табл. 11,4.3. разд. 11.4.1.1.).
Олигомеризация с образованием (—CH2cH20cH2cH2s—) ю-ig наблюдается при действии диалкилфосфоната на дисульфид СН2=СНОСН2cH2s—)2 [143]. Реакция проходит через свободнорадикальный интермедиат.
1I.4.I0. АМИНОАЛКИЛСУЛЬФИДЫ
В разд. 11.4.1. были вкратце упомянуты соединения, в которых 5р3-гибридизованный атом углерода связан одновременно с атомами серы и азота. Более систематично примеры подобных соединений рассмотрены ниже. При этом почти не рассматриваются гетероциклические соединения, содержащие группировку —S—C=N—, так как их реакционная способность в большей мере отражает свойства гетероциклических соединений, чем интересующие нас аспекты химии органических соединений серы.
Методы получения аминоалкилсульфидов
Раскрытие кольца азиридинов под действием тиолятов дает Р-аминоалкилсульфиды. Обычные реакции нуклеофильного заме- щення в ряду галоген алкил сульфидов приводят к соответствую- щнм аминоалкилсульф идам. На примере производных цефалоспо* рнна показано введение алкилтиогруппы в cc-положение алифатического амина (уравнение 106) [144].
MeS н
.№Н JhCH=NI.6H.IICI
Me 2・MeSSOgMe4M§ 2. HgC%MeOH,>
CO2HCO2HCOgBu-rperCO2Bu-rper
CO2H
CO2H
(Юб)
9-тиазолины являются продуктами восстать Тиазо^идины н тью насыщенное тиазолидиновое кольцо ления吧。嘿二羽нз тназ。ла йере3 ：吗叱a может быть получено изим восстановлением борогид.
вертичного основанияJ=必印 Чаще синтез тиазолидинов
ридом натрия(У?眈鸵％ карбонильного соединения с р-амнно- пгушествляют конденсацией 斤装］.Это превращение применя- |?Хиолом^У=^аспект^ химии тиазолидина
рассмотрены в гл. 23.5.
(Ю7)(Ю7)°8°8
(Ю7)
(Ю7)
°8
°8
амнда и: ЛеГК0 полУчены синтезом Ганча (из тио-
ходит п 尸)，а их восстановление в тиазол иднны про- безr ндролнз тиазолидинов также осуществляется
итогом этой 6-амнноалк?нтнолн. Таким образом, конечным лов из13npeвращений является синтез р-амнноалканпю-
серы. Завептттяют/ К0Т0Рые используются как источник азота и килсульсЬилов м этапом в этом варианте синтеза |3-амнноап- илсульфидов является превращение тиола в сульфид.
каккакРеакции аминоалкил сульфидов
как
как
Правильнее веет
ацеталей °案;黑产珏 а'аминоалкилсульфиды связей СТаЛИТИЧескомУ гидрол6 ° ацеталям> они легко подверг^- ненИеС-N. Веле関TBHe^T：r："Koro”H3y с расщеплением
на) я защнтн 0-аминоя ТоГо тназолндннм нашли прнме- 抵 а также в синтезе侣句(например, цистеи-
滥器о метеной гр；黑Последний основан на способ- вергаа№анн"ескнмн соединрни2,4"ДИМеТиЛтиазолах реагировать с т；北『cq алкилироваХю и ТДпИ，П°СЛе 幀。инт^рмедкт под- У^етн^ДРолизу в присутствии солей рт/
В設；та器":嚣；^；со6на давать карбаннонн С”.
легк。легк。ЗДинениями o6na\v»n 卩*§ "Р" конденсации с карбон^1Ь' ^Разуют соответствующий тииран, легко
легк。
легк。
в алкен. Этот же процесс может быть осуществлен превр：即黑нмн 2-тиазолинами； по своему результату эта пос-
[148].[148].водном растворе (уравнение 109)водном растворе (уравнение 109)с СООТ рчьность превращений является альтернативой реакции •]^^енирования по Виттигу. 2-Тиазолины уже упоминались в Душих главах в связи с их использованием в синтезе тио- Л°ВПодУдейств^м кипящей соляной кислоты 1-(2-аминоэтилтио)- памантан превращается в 1-хлорадамантан [147]. Другим при- м необычной реакции аминоалкилсульфидов является пере- ?Хпировка S- (2-амннозтнл) -2-меркаптопиримидинов, протекакэ- щаЯ в нейтральном водном растворе (уравнение 109) [148].
[148].
[148].
водном растворе (уравнение 109)
водном растворе (уравнение 109)
SCH2 cH2NH2 n N丄NSCH2 cH2NH2 n N丄Nnhch2ch2s- с N^N Rpnhch2ch2s- с N^N Rp22(109)(109)
SCH2 cH2NH2 n N丄N
SCH2 cH2NH2 n N丄N
nhch2ch2s- с N^N Rp
nhch2ch2s- с N^N Rp
2
2
(109)
(109)
Представитель а-аминоалкилсульфидов — гидрохлорид N-(бензоилтиометил) пиперидина — применяется как реагент для а-мер- каптометилирования кетонов (после снятия защиты) (уравнение НО) и N-метилирования сульфонамида (после десульфуризации N-меркаптометильных производных никелем Ренея) [149].
(ПО)(ПО)
(ПО)
(ПО)
ЛИТЕРАТУРА
% Г. Oakes and G. W. Stacy, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 1594
餐修 and 4 Kawasaki, J. C. S. Perkin II, 1975, 134.
л пП and A S・ Ong, Tetrahedron Letters, 1976, 319.
w^ms, * ° Grimm, and 丄.К. Truesdale, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 2B 773^' CraSS md 丄 2 M Husband, Inorg. Nuclear Chem. Letters, 1970, 6, 2Г，2983.' Lalancette' K Beauregard, and M. Bhereur, Canad. J. Chem., 1971, 49, 疗e〃，Chem. Comm., 1967, 1089.
^HPrbSerA % 厶少厂 Chem. Soc., 1954, 76, 1945.
^'b'SchLup ^ ^ge> ?nnalen, 1972, 755, 177.
T即agedron Letters, 1971, 2321.
3a.R： /.(Й既，£'靄爲緒欝『Tetr脚警n Letters, 1973, 3509.
36R°manet' ^"兄 к SM
翻3喷*照寫£c鶴%^蹤躋chm，1972, 91, 349. Зд-^г^
",49.",49.4 力 Reebach and M. Braun, Angew. Chem. Internat. Edn., 1972 1 之 Fieldand С. H. Banks, J. Org. Chem., 1975, 40, 2774. 乙
",49.
",49.
Gusarova, and S. И 4加… 備累з4 c. M叫"•*Gusarova, and S. И 4加… 備累з4 c. M叫"•*Bull. Soc. chim. France, 1972, 2533.
Gusarova, and S. И 4加… 備累з4 c. M叫"•*
Gusarova, and S. И 4加… 備累з4 c. M叫"•*
B. A Trofimov, 4 s. Atuvin, M “ 八。_ obshchei Khim., 1970, 40, 1428. [Б.
Seebach, Angew. Chem. Internal EdnSeebach, Angew. Chem. Internal Ednроза, С. В. Амосова — ЖОХ, 1970, 4г К. Geiss, В. Searing, R. Pieter, and
Seebach, Angew. Chem. Internal Edn
Seebach, Angew. Chem. Internal Edn
1974, 13, 479.
4п Е N Prilezhaeva, G. S. Vasilev, /. L. Mtkhelashvilif and И S
Zhur.。哆 Khim., 1971, 7, 1780. [E. H Прилежаева, Г. 屮黑黎，
И. Л. Михелашвили, В. С. Богданов. — Ж- огр. хим., 1971, 7, 1780] в, 4е. R. /. Cregge, /. L. Herrmann, and R. H. Schlessinger, Tetrahedron t
1973, 2603.wers,
4*. A. B. Woodward, A. A. Patched, D. H. R. Barion, D. A. /. [ves .
R. B. Kelley, J. Chem. Soc., 1957, 1131.>
4з. M. Watanabe, K. Shirai, and T. Kumamoto, Chem. Letters, 1975, 855.
4и. С. M. Leir, J. Org. Chem., 1972, 37, 887.
4K.2 Beak and /. W. Worley, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 597.
].].M. Fieser and L. F. Fieser, Reagents for Organic Synthesis', Wiley-Inter- science, New York, 1969, vol. 2, p. 189. \M. Физер, Л. Ф. Физер. Реагенты для органического синтеза. Т. 2. Пер. с англ. М., Мир, 1975, см. с.
].
].
5a. E. /. Corey and D. Seebach, Org. Synth., 1970, 50, 72.
E. L. EUel and A. A. Hartmann, J. Org. Chern., 1972, 37, 505.
5b. L. Bassery, C. Leroy, and M. Martin, Compt. rend.^ 1969, 269C, 1131.
3725.1718.3725.1718.5r. M. Marlin and L. Bassery, Compt. rend., 1975, 281C, 571.
3725.
1718.
3725.
1718.
5д. H. Bredereck, G. Simchen, and H. Hoffmann, Chem. Ber., 1973, 106, 5e. У. Le Floc'h, A. Brtault, and M. Kerfanto, Compt. rend., 1969, 268C, 5ж. M. Braun and D. Seebach, Chem. Ber., 1976, 109, 669.
6.6.5з./. Sylvestre^ V. Ratovelomanan, and C. Huynh, Compt. rend., 1974, 278C, 371. с E 丄 Corey, N, II. Anderson、H M. Carlson, /. Paust, E. Vedejs. /. Vlattas,
6.
6.
and R. E, К. Winter, J. Amer. Chem. Soc., 1968, 90, 3245
E Vedejs and P. L. Fuchs, J. Org. Chem., 1971, 36, 366.
H. Chan and B. S. Ong, Tetrahedron Letters, 1976, 319.
C. A. Grob and P. W. S而ess, Angew. Chem. Internat. Edn., 1976, 6, I.
10.11.12.13.14.15.10.11.12.13.14.15.16.17.16.17.18.19.18.19.20.20.C. Bt Quinn and J. R. Wiseman, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 6120.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
16.
17.
18.
19.
18.
19.
20.
20.
S. S. Hall and A. Poet, Tetrahedron Letters, 1970, 2867.
G. 4 Russel and L. A. Ochrymowycz, J. Org. Chem., 1969, 34, 3618.
У. Hagasi, M Takaku, and H. Nozaki, Tetrahedron Letters, 1969, 3179.
T「L. Ho and С. M. Wong, Synthesis, 1972, 561.乙“皿
К Ogura, M. Yamashita, M. Suzuki, and G. Tsuchihashi, Tetrahedron Lelies 1974, 3653.
E. Hunt and B. Lythgoe, J. C. S, Chem. Comm., 1972, 757.T *mer
R. 4 Olafson, S. W. Walinsky, /. P. Marino, and 丄 L. Jernow, J・ ' Chem. Soc., 1968, 90, 6554.t . 1QM 口
D Seebach, Angew. Chem. Internat. Edn., 1969, 8, 639; Synthesis,，％彳
厶.4 PaquetteJ L. S. Wittenbrook. and P. V. Каме, J. Amer. Chem.、” 89, 4487.厶 ]旧2 37,
E. S. Taylor and J. L. La Mattina Tetrahedron Letters、1977, 2077..". Hauptmannand M. M. Campos, J. Amer. Chem. Soc.,1950, 〃，'D Seebach andM. Kolb, Chem. and Ind. (London), 1974,687*£ Seebach andA K. Bech、Org. Synth., 1971. 51, 75.…C. A. Reece,丄О. Rodin, R. G. Brownlee, W. G. Duncan,:®几 Tetrahedron, 1968, 24, 4249.у- Pq〃2se% V. Sinnwell. and P. Stadler Angew. Chem.И, 149.153№； ”3 H. C, Ho> and С. M. Wang, Canad. J, Chem.,吧7?, , n Letter》 个犬"L L. Isidor, H. R. Taneja, and R. M・ Carlson, Tetrahed1973, 577.E. S. Taylor and J. L. La Mattina Tetrahedron Letters、1977, 2077..". Hauptmannand M. M. Campos, J. Amer. Chem. Soc.,1950, 〃，'D Seebach andM. Kolb, Chem. and Ind. (London), 1974,687*£ Seebach andA K. Bech、Org. Synth., 1971. 51, 75.…C. A. Reece,丄О. Rodin, R. G. Brownlee, W. G. Duncan,:®几 Tetrahedron, 1968, 24, 4249.у- Pq〃2se% V. Sinnwell. and P. Stadler Angew. Chem.И, 149.153№； ”3 H. C, Ho> and С. M. Wang, Canad. J, Chem.,吧7?, , n Letter》 个犬"L L. Isidor, H. R. Taneja, and R. M・ Carlson, Tetrahed1973, 577.21.22.23.24.25.21.22.23.24.25.26.26.27.27.and R・ М Sil°er'and R・ М Sil°er'Internal Edn.,Internal Edn.,1972,1972,R. A. Ellison,渺.D. Woessner, and С. C. Williams, J. Org. Chem.,⑼厶 2757.
E. S. Taylor and J. L. La Mattina Tetrahedron Letters、1977, 2077..
". Hauptmannand M. M. Campos, J. Amer. Chem. Soc.,1950, 〃，'
D Seebach andM. Kolb, Chem. and Ind. (London), 1974,687*
£ Seebach andA K. Bech、Org. Synth., 1971. 51, 75.…
C. A. Reece,丄О. Rodin, R. G. Brownlee, W. G. Duncan,
:®几 Tetrahedron, 1968, 24, 4249.
у- Pq〃2se% V. Sinnwell. and P. Stadler Angew. Chem.
И, 149.153
№； ”3 H. C, Ho> and С. M. Wang, Canad. J, Chem.,吧7?, , n Letter》 个犬"L L. Isidor, H. R. Taneja, and R. M・ Carlson, Tetrahed
1973, 577.
E. S. Taylor and J. L. La Mattina Tetrahedron Letters、1977, 2077..
". Hauptmannand M. M. Campos, J. Amer. Chem. Soc.,1950, 〃，'
D Seebach andM. Kolb, Chem. and Ind. (London), 1974,687*
£ Seebach andA K. Bech、Org. Synth., 1971. 51, 75.…
C. A. Reece,丄О. Rodin, R. G. Brownlee, W. G. Duncan,
:®几 Tetrahedron, 1968, 24, 4249.
у- Pq〃2se% V. Sinnwell. and P. Stadler Angew. Chem.
И, 149.153
№； ”3 H. C, Ho> and С. M. Wang, Canad. J, Chem.,吧7?, , n Letter》 个犬"L L. Isidor, H. R. Taneja, and R. M・ Carlson, Tetrahed
1973, 577.
21.
22.
23.
24.
25.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
26.
27.
27.
and R・ М Sil°er'
and R・ М Sil°er'
Internal Edn.,
Internal Edn.,
1972,
1972,
29fc's "綵篇 ^^im PCUCr' !(' Smith' & NegisM, and 7. Yoshida,
3().31.3().31.P. Seebach, M. Kolb, and В. T. Grob% Chern. Ber., 1973, 106, 2277
3().
31.
3().
31.
/. A- Hermann, /. E. Richman, and R. H. Schlessinger^ Tetrahedron Letters, 1973, 2599.
EL Elicl and A. A. Hartmann, J. Org. Chem., 1972, 37, 505.
R. /■ Cregge, J. A.( Herrmann, J. E. Richman、R F. Romanet, and R ^ Schlessinger, Tetrahedron Letters, 1973, 2595.
D.^Seebach and H. Meyer, Angew. Chem. Internat. Edn., 1974, 13, 77.
E, /• Corey and S. W.呼。【山№乩 J. Amer. Chem Soc., 1972, 94f 8932：
J. F.步.Keana, in 'Steroid Reactions', ed. C. Djerassi, Holden-Dav San Francisco, 1963, pp. 1—87.'
R. 8. Woodward, /.丄 Pachter, and M. L. Scheinbaum, J. Or旦 Chem 1971
1137.'
/. B. Jones and R. Grayshan, Chem. Comm., 1970, 741.
D. Gravel, C. Vaziri, and S Rahal, J. C. S. Chem. Comm., 1972, 1323.
T.-L.，o, H. C. Ho. and С. M. Wong, J. C. S. Chem. Comm., 1972, 791.
E. 7. Corey and B. W. Erickson, J. Org. Chem, 1971, 36, 3553.
W. E /• Huurdeman, H. Wynberg, and D. W. Emerson、Tetrahedron Letters 1971, 3449.'
S. J. Daum and R. L. Clarke, Tetrahedron Leiters, 1967, 165.
/. B. Chattopadhyaya and A. V. Rama Rao, Tetrahedron Letters, 1973, 3735.
У. Tamara, ^. Sumoto, S. Fujii, H. Satoh, and M. Ikeda, Synthesis 1973, 312.
J.-G. Gotircy, G. Jeminet, and J. Simonet, J. C. S. Chem. Comm., 1974, 634.
M. Fetizon and M Jurion, J. C. S. Chem. Comm., 1972, 382.
T. Oishi, H. Takechi, K. Kamemoto, and У. Ban, Tetrahedron Letters, 1974, 11.
V. Georgian, R Harrisson, and ^. Gubtsch. J. Amer. Chem. Soc., 1959, 81
L. F. Fieser and W.-Y. Huangs J. Ашег. Chem. Soc., 1953, 75, 5356.
T. Mukaiyama, Internat. J. Sulfur Chem., 1972, 7, 173.
^. S, Crossley and H. B. Henbest, J. Chem. Soc., I960, 4413.
W. E, Truce, D. P. Tate, and D ^. Burdge, J. Amer. Chem. Soc., 1960, 82,
8. C. Newman and E L. Eitel, J. Org. Chem., 1970, 35, 3641.
R. B. Boar, D.步.Hawkins, /. F. McGhie, and D. H. R. Barton, J. C. S. Perkin I, 1973, 654.
丄 Romo, G. Rosenkranz, and C. Djerass^ J. Amer. Chem., Soc., 1951, 73, 4961; see also Ref. 36, pp. 21—34.
D. 10. Emerson and H. Wynberg, Tetrahedron Letters, 1971, 344 5.
F. С. V. Larsson and SO Lawesson, Tetrahedron, 1972, 28, 5341; see also
Ref. 65.
E. J. Corey and D. J. Beames, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 5829.
59a. E /. Corey and G. Markl, Tetrahedron Letters, 1967, 3201; D. Seebach, Chem. Ber., 1972, 105, 487.
D Seebach, M. Kolb, and В. T. Grobel, Chem. Ber., 1973, 106, 2277; D See- bach and R、Burstlnghaus, Synthesis, 1975, 461.
59в. M. Mikolajczyk, £ Grzejszczak, A. Zatorski, and A Mlotkowska, Tetrahedron Letters, 1976, 2731,
59г. E. /. Corey and R. H. K. Chen, Tetrahedron Letters, 1973, 3817・
59д. E. /. Corey and А. Л Kozikowski, Tetrahedron Letters, 1975, 925.
尸.Л. Carey and A. S. Court, J. Org. Chem., 1972, 37, 1926, 4474.
60a. D. Lecadet, D. Paquer, and A. Thuillier, Compt rend., 1973 276C, 875.
Y. Hayashi, T. Akazawa, /(. Yamamoto, and R. Oda, Tetrahedron Letters, 1971, 1781.с c
60b. W. Adam and J.-C. Liuf J. C. S. Chem Comm., 1972, 73.
60r. G. 4 Wildschut, L. Brandsma, and J. E Arens, Rec. Trav. chim., 19()9, ««.
1132
60л. 4. 6. Atavin 4 上 Mlkheleva, B. A. Trofim。》, G. Л. K。啰沙 丁d M /• % silev} Izvest. Akad. Nauk S. S. S. R., Ser. khim., 1971, 614 [А. С. Атавин,
4 ".，网喘产厂4兄〃 Ba^bee.^R SC^P'RCMasiida, and У. Kamitori, Tetrahedron Letters, 1976, Ю09
60e. MT Frejd, Acta Chem. Scand., 1973, 27, 2242.'阻
60ж 61.60ж 61./ SeebachM. Kolb, and B.-T. Grobel, Angew. Chem. Internal Edn„ 1973
60ж 61.
60ж 61.
62.63.64.65.66.62.63.64.65.66.67.68.67.68.69.70.69.70.71.72.71.72.73.74.75.76.77.78.79.80.73.74.75.76.77.78.79.80.81.82.83.84.85.81.82.83.84.85.Xp'Cos.ement, R. Втатё, and 厶.Gtosez Tetrahedron Letters, 1974, P 9 coreij and A. P. Kozikowski, Tetrahedron Letters, 1975, 925.
62.
63.
64.
65.
66.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
67.
68.
69.
70.
69.
70.
71.
72.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
81.
82.
83.
84.
85.
P j roren and R. H ^. Chen, Tetrahedron Letters, 1973, 3817, IShahak and У. Sasson, Tetrahedron Letters, 1973, 4207.
}.力.忆 Schuijl, Я. /• T. Bos, and L. Brandsma, Rec. Trav. chim.,
RQ7
/ Gante and G. Mohr, Chem. Ber., 1975 108, 174.
R A Ellison,必 D. Woessner, and С. C. Williams, J. Org. Chem.,
2757. D. L. Л /. 597. D. H.2757. D. L. Л /. 597. D. H.Coffen, Chem. Comm., 1967, 1089.
2757. D. L. Л /. 597. D. H.
2757. D. L. Л /. 597. D. H.
Ц7. Schuijl, H. 7. 7. Bos, and L. Brandsma, Rec. Trav. chim,,
997.997.1969, 88,1969, 88,1972, 37,1972, 37,1969, 88,1969, 88,Holsboer and A. P. M. van der Veek, Rec. Trav. whim., 1972, 91, 349、 一・ _ Coffen, J. Q. Chambers, D R. Williams, P. E. Garrett, and M D Can- field, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 2258.
997.
997.
1969, 88,
1969, 88,
1972, 37,
1972, 37,
1969, 88,
1969, 88,
D Seebach, Angew. Chem. Internat. Edn., 1966, 6, 442.
A, R B. Manas and R. A.丄 Smith, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 216.
86.86.R. Ё. Demon, T. Luo, and R. H. Schlessinger, Tetrahedron Letters, 1976, 2749.
86.
86.
A. Schonberg, J. Kohiz^ and K. Praefcke, Chern. Ber., 1969, 102, 1397.
D. Seebach and A. ^. Beck, Chern. Ber., 1972, 105, 3892.
D. L. Coffen, J. Heterocyclic Chern., 1970, 7, 201,
P. Stutz and P. A. Stadlery Helv, Chim. Acta, 1972, 55, 75.
B. A. Trofjmov, №. K. Gusarova, and S. V. Amosova, Zhur. org. Khim., 1972,
272 [Б. А. Трофимов, H. К. Гусарова, С. В. Амосова.—Ж. орг. хим., 1972( 8, 272].
R. И. Mitchell and V. Boekelheide^ J. Amer. Chern. Soc., 1970, 92, 3510.
D. Seebach and H. Neumann, Chern. Ber., 1974, 107, 847.
K. Oshima, H. Yatnamoto, and H. Nozaki, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 4446.
A. Roeding and 0. Zaby, Tetrahedron Letters, 1977, 1771.
T. Kumamoto, /(. Hosoi, and T. Mukaiiama. Bull. Chem. Soc. Japan, 1968, 41, 2742.
"•丄 Bestmanti and J. Angerer, Annalen, 1974, 2085.
§6a. F. Akiyama, J. C. S. Chem. Comm., 1976, 208.…
866.0. Peterson, J. Org. Chem., 1968, 33, 780;尸.4 Carey and A. Court, ibid.,
1972, 37, 939; 1. M. Dolak and T. A. Bryson, Tetrahedron Letters, 1977, 196 •.
o!B'n J'Corey md /• /• Shulman, J. Org. Cliem., 1970, 3 5, 777.
暫g 然 Ц and D E. Keeley, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 248
36& , S. Atavin, N. ^. Gusarova, S. V. Amosova V. A. Trofimov, and G. 4 人 幺空，Zhur. org. Khim., 1971, 7, 2386 [А.' С. Атавин, Я. K・二嚮川风 Амосова, 5 А. Трофимов, Г. А. Калабин, —ЖФ^, 1971, 7, 238У-
86е. К ^. Prilezhaeva, G. S. Vasilev, /. L. Mikhelashvili, and И $ Bogdana < 少叱 org. Khim., 1971, 7, 1349 [£ H. Прилежаева, Л C.勺产加' ^^лашвили, В. С. Богданов, —Ж. орг. хим., 1971, 7, 1349].
卜 B〃〃g，and 4Z. Chem., 1969, 9, 184.
九九"R. Vessiere, Bull. Soc. chim. France, 1970, 746.
rand "• G・ Zika, J. Org. Chem., 1970, 35, 1729.„ 口 SoC.
^k.J M. Beiner, D. Lecadet, D. Paquer, A. Thuillier, and /. Vaille, Bull.
France, 1973, 1979, 1983.
86м F ^hardt^ Tetrahedron Letters, 1971, 2343, 2345.
86h Gand 步.Walter, Chem. Ber„ 1974, 107, 3562./加加‘
an/pVTM/os,工 M Petrov, B. D. Polovnikov, R. /•%79
PMezhaeoa, Izvest. Akad. Nauk S. S. S. R„ Ser. khm。胃加卄 рни^ев' E П- Миком, В. H. Петров, Б. Д. Половников, P-
'从 Прилежаева. — Изв. АН СССР. Сер. хим., 1971, Ю79].
„ о^рпашс and A. Deliac, Rec. Trav. chim., 1973, 92, 117.Цо. X.旣mg* /. Meijer, C Eylander, and L. Brandsma, Rec. Trav. chim., 1976,紀 Vermeer C. de Graaf, and Meijer, Rcc. Trav. cliim., 1974, 93, 24.袈4 Makosza and E. Bialecka, Tetrahedron Letters, 1971, 4517.警•夕 M Prokhorov, V. /. Dronov^ R. И. Zainullinay E. E. Zaev, MS. Lyubopt^ 86T•落 “ / Khvostenko, and E. G. Galkin, Zhur. org. Khim., 1974, 10, 1852 г г* м Прохоров、В. /7. Дронову Г. В. Заинуллина^ Е. Е. Зае8, ”* С.，/。6о~ /*Т060, В. И. Хвостенко, Е 二 Г алкин, — Ж. орг. хмм., 1974, ‘‘„ о^рпашс and A. Deliac, Rec. Trav. chim., 1973, 92, 117.Цо. X.旣mg* /. Meijer, C Eylander, and L. Brandsma, Rec. Trav. chim., 1976,紀 Vermeer C. de Graaf, and Meijer, Rcc. Trav. cliim., 1974, 93, 24.袈4 Makosza and E. Bialecka, Tetrahedron Letters, 1971, 4517.警•夕 M Prokhorov, V. /. Dronov^ R. И. Zainullinay E. E. Zaev, MS. Lyubopt^ 86T•落 “ / Khvostenko, and E. G. Galkin, Zhur. org. Khim., 1974, 10, 1852 г г* м Прохоров、В. /7. Дронову Г. В. Заинуллина^ Е. Е. Зае8, ”* С.，/。6о~ /*Т060, В. И. Хвостенко, Е 二 Г алкин, — Ж. орг. хмм., 1974, ‘‘Г cm% — Ж.Г cm% — Ж.орг.орг.хнм”хнм”1974,1974,10,10,
„ о^рпашс and A. Deliac, Rec. Trav. chim., 1973, 92, 117.
Цо. X.旣mg* /. Meijer, C Eylander, and L. Brandsma, Rec. Trav. chim., 1976,紀 Vermeer C. de Graaf, and Meijer, Rcc. Trav. cliim., 1974, 93, 24.
袈4 Makosza and E. Bialecka, Tetrahedron Letters, 1971, 4517.
警•夕 M Prokhorov, V. /. Dronov^ R. И. Zainullinay E. E. Zaev, MS. Lyubopt^ 86T•落 “ / Khvostenko, and E. G. Galkin, Zhur. org. Khim., 1974, 10, 1852 г г* м Прохоров、В. /7. Дронову Г. В. Заинуллина^ Е. Е. Зае8, ”* С.，/。6о~ /*Т060, В. И. Хвостенко, Е 二 Г алкин, — Ж. орг. хмм., 1974, ‘‘
„ о^рпашс and A. Deliac, Rec. Trav. chim., 1973, 92, 117.
Цо. X.旣mg* /. Meijer, C Eylander, and L. Brandsma, Rec. Trav. chim., 1976,紀 Vermeer C. de Graaf, and Meijer, Rcc. Trav. cliim., 1974, 93, 24.
袈4 Makosza and E. Bialecka, Tetrahedron Letters, 1971, 4517.
警•夕 M Prokhorov, V. /. Dronov^ R. И. Zainullinay E. E. Zaev, MS. Lyubopt^ 86T•落 “ / Khvostenko, and E. G. Galkin, Zhur. org. Khim., 1974, 10, 1852 г г* м Прохоров、В. /7. Дронову Г. В. Заинуллина^ Е. Е. Зае8, ”* С.，/。6о~ /*Т060, В. И. Хвостенко, Е 二 Г алкин, — Ж. орг. хмм., 1974, ‘‘
Г cm% — Ж.
Г cm% — Ж.
орг.
орг.
хнм”
хнм”
1974,
1974,
10,
10,
r' j Creggc, /. L・ Herrmann, and R. H. Schlessinger, Tetrahedron Letters, 88 尸"’Mura D 4 Bennett、and T. Cohen, Tetrahedron Letters, 19 75, 4433.
Д* / Mura, G. Majetich, P. 4 Grieco, and T. Cohen, Tetrahedron Letters, 90 ^^H^plsner and D. Brunelle, (a) J. C. S. Chem. Comm., 1973, 907;
(h) J. Orcr. Chem., 1973. 38, 2747.
у 4 Azovskaya, E N、Prilezhaeva, and G, H. Stepanyants. Izvest. Akad. Nauk S. S. S. R., Ser. khim., 1969, 662「В А. Азовская, E. H. Прилежаева. 匚 H. Степанянц. — Изв. АН СССР. Сер. хим., 1969, 662].
R. В. Gammill and Т. A. Bryson, Tetrahedron Letters, 1975, 3793.
E 丄 Corey and /. A Shulman, J. Org. Chem., 1970, 35, 777.
T. Yamamoto, AL Kakimoto, and M. Okawara, Tetrahedron Letters, 1977,
1659.
G Buehl, J. 4 Carls。％ J. E. Powell, and L.-F. Tietze, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 540.
R. M. Coates and R. L. Sowerby, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 1027.
R. E. Ireland and /. A. Marshall^ J. Org. Chem., 1962, 27, 1615, 1620.
AL E. Garst and 7. 4 Spencer, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 250.
M. Kodama, У. Mafsuki^ and S. "。，Tetrahedron Letters, 1976, 1121.
K. Kondo and M. Matsumoto^ Tetrahedron Letters, 1976, 391.
^. Kondo、A. Negishi、K. Matsui, D. Tunemoto, and S. Masamune^ J. C. S. Chem. Comm., 1972, 1311; reactions in Scheme 31: P. L. Stotter and R. E. Hornish, J. Amer. Chem. Soc., 95, 4444.
К Oshima, H. Takahashi, H. Yamamoto, and H, Nozaki, J. Amer. Chem. Soc, 1973, 95, 2693.
K. Oshima,附 Yamamoto, arid H. Nozaki, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 4446.
1°4・ K. Kondo and /. Ojima, J. C. S. Chem. Comm., 1972, 62.
隰 R 纟・ G"ero, D. Boxier, and Л； Hiroi, J. Org. Chem.. 1973. 38, 2572.
I驳 К Matsui, and A. Negishi, Chem. Letters, 1974, 1371.
°* £ £ gos/尸。，R. Havlin, V. K. HonwadJ A. Malte, and S. Moiet J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 6464.
樓6■冬 and L Brandsma, Rec. Trav. chim., 1976, 95, 264.
您в* ,匕叫renne and H. G. Viehe, Tetrahedron Letters, 1969, 4761.
Garr aft and S. B. Neoh,，Amer. Chem. Soc.. 1975, 97. 3255.
R. Manttone, A. Alves, P. P. Monfijn, G. A. Wildschut, ". J. T. Bos, and 7 crASma： Rec. Trav. chim., 1970, 89, 97;厶 Brandsma, ". /. T. Bos. and ；q£ 1 enf' m 'Chemistry of Acetylenes', ed. H. G. Viehe, Dekker, New York, 19b± chapter II.'
in §•空 Carlson and 丄 L. Isidor, Tetrahedron Letters, 1973, 4819.
' ^4j Ca〃son, R. Г. Jones, and A. S. Hatcher, Tetrahedron Letters, 1975,
1106 r^Dn7'iZe'i 7,纨叫丝 and P. Vermeer, Tetrahedron Letters, 1975, 2923.
鋳;務2律，Org- Khim., 1976, 12, 229 [ С. И. Радченко.-Ж. opr. 北7MMp警九4 『nd A.：A. Petrou, Zhur. org. Khim., 1975, 11, 267]' Л" П тров' & 4 Бобылев, 4 Л. Петров. — Ж. орг. хим., 1975, 11,
1°г. 4 Mosterd, Я. /. Matser, and Н. J. Т. Bos, Tetrahedron Letters, 1974, 4179.
ПОД./，小吗嚟㈱曬’4 ‘°加小“ G. С” 1md. Vi&ys SOtrn；nn^r s Menscft, 'and G. Seybold, Angew Chern., 1975, 87, 711^iwer and Я. 7. T. Bos, Tetrahedron Letters, 1976, 209.
Brcmdsma and D. Schuijl-Laros, Rec. Trav. chim 1970, 89, 110.
112： G： H. Posner, D. Z. Rogets, С. M. Kinzig, and G. M. Gurrta, Tetrahedron 蹬窑慝駕九.M. ARitshaya, Zhur org. Khim 1969, 5, 612 [Г. И. 3叫 цева, В. M. Альбицкая, — ^^. хим 1969 5, 612].
/ Kuwaiima and У. Karat a, Chem. Letters, 1972, 291.
^ 勺 Dolak and T. A. Bryson, Tetrahedron Letters 1977, 1961.
5 Iruichijima, K. Maniwa, and G, Tsuchihashi, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96.
из.
114.
116.
116.
В. M. Trost and K. Hiroi, J. Amer. Chem. Sou, 1975, 97, 6911,
1 ]7a S Yamada and У. Yokoyama, J. Org. Chem., 1974, 39, 3302.
1176：S： Caccht, L. Caglioti, and 0. Paolucci, Synthesis, 1975, 120.
17b. S. Masamune. S. Kamata, L Diakur, У. Sugihara, and 0. S. Bates, Canad. J. Chem., 1975, 53, 3 693.
117r.S. Masamune, S. Kamata, and W. Schilling, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97,
3515.
117a. M. Takagi, S. Oo/o, and T. Matsuda, J. C. S. Chem. Comm., 1976, 92.
117e. К Inomata, T. Kawahara, and T. Mukaiyama, Chem. Letters, 1974, 245.
E. g.尸，Challenger, 'Asp6cts of the Organic Chemistry of Sulphur', Butterworths, London, 1959, p. 12.
T. Ichikawa, H. Owatari, and T, Kato, J. Org. Chem., 1970, 35, 344. 119a. В. M. Trost and T. M Salzmann, J. Amer, Chem. Soc., 1973, 95, 6840.
1196. P. A. Grieco and J. /. Reap, Tetrahedron Letters, 1974, 1097.
И9в. S. Mural、У. Kuroki, K・ Hasegawa, and S. Tsutsumi^ J. C. S. Chem. Comm., 1972, 946.
119r. L. M. Yagupolskii and 0. D, Smirnova, Zhur. org. Khim.t 1972, 8, 1990 [Л. M. Яёупольский, О. Д. Смирнова. — Ж. орг. хим. 1972, 8, 1990].
119д. D. М Harpp and Р Mathiaparanam, J. Org. Chem., 1971, 36, 2540.
120.丄 Wemple, Tetrahedron Letters, 1975, 3255.
. R. /. Anderson, C. A. Henrick. and L.方.Rosenblum. J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 3654.
L D. Rosenblum, R.丄 Anderson, and C. A. Henrick, Tetrahedron Letters, 1976, 419.
123.
124.
125.
126.
127.
128.
勺 Iwai, M. Kawai, ”. Kosugi, and ”. Uda, Chem. Letters. 1974, 385.
P. Brownbridge and S. Warren, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 820.
g M. Coates, H. D. Pigott, and 7. Ollinger, Tetrahedron Letters. 1974 39
G Gassman, G. D Gruetzmacher, and T. 7. van Bergen, J. Amer. Cnem. Soc., 1974, 96, 5512.
^' P- Romanet and R. H. Schlessinger, J. Amer. Chem. Soc.. 1974, 96, R .■ §¥》% P・ Dubs, E. Gotschi, and A. Eschenmoser, Helv. Chim. Acta, 54, 710.
3701.
1971,
g Eschenmoser, Pure Appl, Chem., 1973, 33, 69.…u
D-/. R. Milner, and /. Tideswell. Tetrahedron Letters, 1975,
V- 7- ^iecp and K. Hiroi, Tetrahedron Letters. 1973, 1831. p iQarshall and H. Roebke, Tetrahedron Letters 1970, 1555. pM S*〃eg” Annalen, 1971, 747, 151.
P Mltchell, Tetrahedron Letters, 1973, 4395.c
3 Rnhmate^ a{^ sP^^i Annalen, 1971, 747, 151; 1971, 749, 62. n ^叱円? 1%力出，md /. Moost Annakn, 1958, 616, 1.<n_ Ql 3也
137a G R入 2°'”唄/^" 4 P・"van 迎厂 Veek, Rec. Trav. chim., 19亭,・区俨
br^theR・ Schneider, Tetrahedron Letters, 1975, 4247;艮从
1376产I尸"* E. Dutton, J. Org. Chem., 1975, 40, 2282.
137b： R： н 先爲體离 G, PMiewicz. Synthesis, 1973, 209.
137r R //'伊”％ Tetrahedron Letters, 1973. 4395.
137д P gChem. Comm., 1973, 955."8002
Gassman and H. R. Drewes, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 3002.
2593.
137e. 137ж 137з.137".137e. 137ж 137з.137"./ Reich and /. M. Renga J. C. S Chem^ Comm., 1974, 135.
137e. 137ж 137з.
137".
137e. 137ж 137з.
137".
К Ronald Tetrahedron Letters, 1973, 3831.
f'Tavares and R. E. Estep, Tetrahedron Letters, 1973, 1229-
Bernardi, R. de Castiglione, and U. Scarponi. J. C. S. Chem. Comm., 1975,
138.139.140.141.142.143.138.139.140.141.142.143.144.145.146.147.148.149.144.145.146.147.148.149.習工Mensc/ilacger,；坤匕・ Chcnr, 1966, 31, 1679.
138.
139.
140.
141.
142.
143.
138.
139.
140.
141.
142.
143.
144.
145.
146.
147.
148.
149.
144.
145.
146.
147.
148.
149.
S D Ziman emd В. ЛТ. Trost, J. Or^. Chcm., 1973, 38, 649.
e* 呼〃"and E". Corey, Tetrahedron Letters, 1972, 4651.
z P' Marino and R. C. Landick, Tetrahedron Letters, 1975, 4531.
^ m ? Hanessian and A. P. Л. Staub, Chem. and Ind. (London), 1970, 1436. ^% Trofimov A S. Atavin, A.匕 Gusarova, S. U. Amosova, and S. E. Ko・ 原ioua Zhur 'org. Khim., 1969, 5, 816 \Б. Л. Трофимов, А. С. Атавин, д В Гусарова, С. В. Амосова, С Е Коростова. — Ж- орг. хим., 1969, 5,
Т Jen 丿"azee, and /. R. E Hoover, J. Org. Chem ( 1973, 38, 2857.
厂丄 Altman and S. L Richheimer, Tetrahedron Letters, 1971, 4709.
G. Kallen, J. Amer. Chem. Soc.f 1971, 93, 6227.
L Ba艮er and К. K* Khallar, J. Org. Chem., 1971, 36, 3038.
匚 V. Pavlova and F. У. Rachmskii, Khim. ^eterotsikl. Soedinenii, 1969, 533
I■力 В Павлова, Ф. И. Рачинский. —XVС, 1969, 533].
£ 5〃"§§тм, /. R. /• Sorenson,呪 A. Albrecht, and M. W, Creese J. Org. Chem, 1970, 35, 1357.
11.5. СОЛИ СУЛЬФОНИЯ
ДЖ. К. БАРРЕТ (Oxford Polytechnic)
Соединения, содержащие атом серы, валентное состояние которого формально больше двух, более стабильны, чем соответствующие соединения кислорода, которые представлены только классом оксониевых солей——прямых аналогов соединений серы, рассматриваемых в данном разделе. Сама возможность получения суль- фониевых солей при реакции сульфидов с солями оксония (уравнение 1) является свидетельством большей стабильности солей сульфопия.
RSR + RQ+-BF4 —> R3S+-BF4 + ROR(1)
Стабильность высших валентных состояний серы находит свое отражение в существовании соединений тетраковалентной серы— сульфоний-илидов (л-сульфуранов) и есульфуранов, что не имеет аналогий в ряду соединений кислорода. Наконец, наиболее весо- ммм свидетельством необычайно высокой стабильности сульфони- евнх солей является тот факт, что они встречаются в природе.
Обычно сульфониевыми солями называют триалкил- или триарил производные серы; к этому же типу соединений относятся аза-, алкокси-, ацетокси-, галоген- и гидр оксисульф ониевые соли, являющиеся интермедиатами в реакциях сульфидов и сульфокси- /Юв с электрофильными реагентами.
И.5.1. СВОЙСТВА СОЛЕЙ СУЛЬФОНИЯ
Соли сульфония могут быть разделены па энантиомеры, что иЕ：*"'"# 几оказывает неплоскую конфигурацию сульфониевого
₽а* примерно через 75 лет после того, как впервые была
…хпоальность этих соединений, удалось получить али(Ья й ^Р^ставитель этого класса соединении - 2,4,6-трннитро' 黑竄суП&нат ( + )大即山山一小叩0罕唄,嗽)噥6 н дока".
его абсолютную конфигурацию [1]. (5)-Конфигурация Этого вещества установлена химическом корреляцией с (3)-молочной кислотой н рентгеноструктурным анализом
+
MeZ、、7、Pr-*-О2СС6Н>О2)3-2,4,6
Ei
(1)
Разделение сульфониевых солей может проводиться традиционным способом — кристаллизацией диастереоизомерных солей с энантиомерами хиральной кислоты (яолочной или дибензоилвинной). Для простейших солей сульфония (например, адамантил- этнлметплсульфоний-иона, см. схему 2) барьер инверсии достаточно низок, так чго при стоянии в растворе более растворимый диастереомер рацемизуется и происходит кристаллизация образующегося при этом менее растворимого диастереомера. В принципе
этот процесс может продолжаться до тех пор, пока вся рацемическая соль не превратится в один энантиомер [2]. Процесс инверсии резко замедлен для более жестких структур, типа тиетание- вых солей, а в случае сульфоиий-илидов инверсия происходит легче, чем для соответствующих солей сульфония. Тем не менее Трост и Хаммен [2] показали, что оптически активный тетрафтор- борат адамантплметилэтилсульфония может быть превращен в соответствующий метил ид (действием «-BuLi), а метилид — снова в соль сульфония (действием HBF4) без заметной потери оптической активности (схема 2) [2].
солях, СИЛЬНОсолях, СИЛЬНО
солях, СИЛЬНО
солях, СИЛЬНО
Подвижность протона в простейших триалкилсульфоН1,еВЬ1Х
Me§S+ 4- В = Me2S—СН2 + ВН+
определяемая по данным обмена водород ——дептерип, 04^'ь зависит от растворителя и наличия в растворе ДрУгнХ
⑶⑶
⑶
⑶
стиц (особенно, мицелл), однако обычно рКа(Н2О) ^ 18. Из это- го ясно, что для образования нлнда путем отрыва протона от суль- фониевой соли требуется использование сильного основания, одна- ко этого можно добиться с помощью простых методов. Так, под действием гидрида натрияРЬ25Е1 ВР4превращается в Ph2SCHCH3, а Me3S+ I- в системе водный раствор щелочи ——дихлорметан, содержащий тетра-н-бутпламмонийиодпд (т. е. в условиях межфазного катализа), способен вступать в типичные реакции диме- тилсульфоний-метилпда (например, при действии на бензальдегид образуется фенилокспран) [3]. При наличии активирующей группы в а-положенин алкплсульфониевой соли, например в случае
RRlSCH2COOEt,образование илида может происходить даже под действием К2СО3——NaOH [4] или органического основания —— 1,5-диазабицш<ло[5.4.0]ундецена-5 (ДБУ) [5].
'Стереоспецифичность реакции образования сульфониевой соли наглядно показана в ряду тиетанов (для которых инверсия происходит медленно). Так, из ^иг-2,4-диметилтиетана (2; R=H) (уравнение 3) образуется лишь S-метилтиетаниевая соль (3; R=H) с экваториальным расположением S-метильной группы, в то время как 2.2,4-триметилтиетан (2; R=Me) дает смесь эпимерных солей (3 и 4; R = Me).
R⑵
Для перхлоратов цис- и традс-4-трег-бутил-8-метилтиания была определена конформационная энергия (——AG°) S-метильной группы (для равновесия аксиальная = экваториальная; уравнение 4), составляющая 0——1,3 кДж/моль [7].
Me
В иодиде S-метилтиолания катализируемый терообмен происходит гораздо быстрее для цис <；Н0ВаНием для транс-а-протонов (уравнение 5), хотя колич'Прот°нов 于 нне, полученные разными авторами, сильно разлии ТВеннь1е， общалось, что относительная скорость первой пеа1спи10ТСЯ В]，С： е, чем второй, что указывает на зНачиТельнь^/2^28Раз н «2。以*ффект；
Н 52 МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СОЛЕЙ СУЛЬФОНИЯ
cvnbd)HAOB может проводиться с помощью ал- Алкилирование у Ф Д торсульфонатов，обычно условия про- килгалогенид ， достаточно просты (табл. 11.5.1). Однако ведения эпа ре н дворах галогениды сульфония неустойчи- ст嶋 薔関'у в тех случаях, когда реакции проводятся с целью вн [9], поэтомусолей с различными заместителями при
^^серьИУР^внения 6, 7) [9], возможно образование смеси продуктов.
RR【CHBr + 2Mе2s 4—> RR'CH―•SMe + Me2s—Me Br‘ (6) Me
MeSCH2R + RCH2Br —RCH2SCH2R ―> RCH2SCH2R + MeBr (?)
ппопинпиЛрииЧаеВ，?апрнме,р при синтезе тетрафторбората цикло- ропилдифенилсульфония (уравнение 8) [10] для получения
Сульфид
Реагенты
Продукт реакции
Литература
a
Таблица 〃57. Синтез солей
RSR，r2ch=chco2h,
конц. НС1
J2H25sMeМеОН, НС1
I(60 ℃, 15-24 ч)
RS»EtO2CCH2OSO2CF3
+NH3\
MeS(CH2)2CHCO； /NCSEt
PhSMe
PhN厂BF% MeCN
%/ Mel
"У 'к
+
RRSCHR2cH2co2H阿
Cl'
Ci2H25SMe2 СГ【96]
RR1&CH2cOzEt CF3SO；阿
MeNH2
EtCO2NH(CH2)2S(CH2)2CHCO；【勿]
Me2SPh BF；Вл]
( + Ph2s + MeCONHPh)
Me3S+ Г附
(ОС)
“рнмерм синтезов сульфониевых со.чей из сульфидов рассмо гр<гны в раз&
24Q
сгчьфониевых солей из сульфидов предпочтительнее использовать бЬ^ее сложные схемы, чем одностадийный синтез.
AgBF《 +Na" +
phSPH + I(CH2)3Cl PhS(CH2)3Cl -BF. -^ PlkS-HC—CH2 (8)
За последнее время появилось лишь очень небольшое число реакций, дополняющих перечисленные выше методы спнтрза солей сульфонпя. Одним из примеров является синтез оптически активных солен сульфонпя по реакции оптически активных сульфоксидов с тетрафторборатом трпэтплоксоиня с последующей обработкой полученной хиральной этоксисульфонпевон соли диалкилкадмпем [11]. При этом происходит частичная рацемизация п необходима особая тщательность проведения реакции с тем, чтобы свести к минимуму побочные процессы на сталии превращения этоксисульфоипевых солей (уравнение 9).
ОF$B- OEtF41rEt
II Et3O+IEt2cdI
zi-MeCgH^SR^ n-MeCeHiSR:^ n-MeC6H4SR (9)
+Эфир+
Сульфониевьге солп часто образуются как интермедиаты в реакциях су/ьфнаов с электрофильными реагентами или реагентами, способными образовывать катпопоидпые частицы, однако лишь в редких случаях они остаются неизменными в применяемых условиях. Так, в условиях реакции Фриделя ——Крафтса дп- фенилсульфид дает смеси продуктов в результате первоначального образования трпфснплсульфонпевой соли (расщеплением сульфида под действием А1С13 до фенпл-катиона) и последующих превращений этой соли [12].
Соли тиирания и тиирення
Со」п тиирания н тиирення относятся к особому типу производ- ннх серы(1У); предполагают, что они являются пптермедиатамп ^ реакциях электрофильного присоединения соединений серы (сульфеннлгалогепндов или -цианидов) к алкепам (уравнение 10). Зто предположение согласуется с кинетическими данными [13], свидетельств}-ющими о том, что лимитирующей стадией этой рсак- “нн может являться образование подобных аддуктов. Известны также многие факты, свидетельствующие против этой концепции; :та проблема еще не решена [14]. Однако предположение об образовании типраниевьгх катионов как интермедиатов очень удоб, /° ^額5 объяснения таких фактов, как резко увеличенная
°скорость гидролиза метил-2-хлорэтп.'1сульфида
на [iq11，1C ”)П0 сравненшо со скоростью гидролиза бромэга-
Г X a-Г X a-MeSCH2cH2clMeSCH2cH2clMeMeMcSCH2 Cl\ /CH2. MeMcSCH2 Cl\ /CH2. MeH2oMeSCH2CH2OH (HjH2oMeSCH2CH2OH (HjMeMeCICH2CCOMCICH2CCOMH2o >H2o >SRSRH2C——C—COR1 \ /• RS+ СГH2C——C—COR1 \ /• RS+ СГRSCH2CCOR1RSCH2CCOR1AhAh(12)(12)
Г X a-
Г X a-
MeSCH2cH2cl
MeSCH2cH2cl
Me
Me
McSCH2 Cl
\ /
CH2
. Me
McSCH2 Cl
\ /
CH2
. Me
H2o
MeSCH2CH2OH (Hj
H2o
MeSCH2CH2OH (Hj
Me
Me
CICH2CCOM
CICH2CCOM
H2o >
H2o >
SR
SR
H2C——C—COR1 \ /
• RS+ СГ
H2C——C—COR1 \ /
• RS+ СГ
RSCH2CCOR1
RSCH2CCOR1
Ah
Ah
(12)
(12)
Этот факт, а также пример, показанный в уравнении 12 [16], объясняется предположением о повышенной реакционной способности углеродных атомов тиираниевого цикла по отношению к нуклеофильной атаке. Однако во многих других случаях для объяснения характера образующихся продуктов используют механизм, включающий атаку по атому серы. В уравнении 13 показана реакция тиираниевой соли, которую удалось полностью охарактеризовать, с хлорид-ионом [17].
+ MeSCl+ MeSCl(13)(13)
+ MeSCl
+ MeSCl
(13)
(13)
При 5N1-сольволизе p-арилтиовинилсульфонатов интермедиатами являются соли тиирения, хотя в зависимости от структуры более предпочтительным может стать образование《открытых» винил-катионов. Миграция арилтпогрупп, наблюдаемая в ходе этих реакций, может быть объяснена в рамках представлении о тиирениевых интермедиатах (уравнение 14) [18а]. Первые стабильные соли тиирения были получены при присоединении алкан- сульфенилхлорпдов к алкинам [186].
(U)(U)
(U)
(U)
тии-(см.тии-(см.
тии-(см.
тии-(см.
Возможно, что в результате промежуточного образования рений-илида происходит образование диена из карбена разд. Н.4.4.4, схемы 69, 70).
11.5.22 Соли сульфония, содержащие гетероатомныезаместители (алкоксисульфониевые солии диалкоксисульфураны)
S-Хлорсульфониевые соли являются интермедиатами а-хлорировапии сульфидов (см. разд. 11.4.7). Ацилоксису ^Г11^ вне соли образуются как интермедиаты при некоторых си
ски важных превращениях сульфоксидов, например в перегруппировках Пуммерера (схема 15； см. также разд. 11.4.9.1).
СГ OAc АсО~ С1
ОRCH2SR'ОRCH2SR'rchJr1 —> RCE&R ++rchJr1 —> RCE&R ++АсО' ОЛсАсО' ОЛс±2!>rch2sr' +十 Cl?十 Ac?。 (15)OAc±2!>rch2sr' +十 Cl?十 Ac?。 (15)OAc
О
RCH2SR'
О
RCH2SR'
rchJr1 —> RCE&R ++
rchJr1 —> RCE&R ++
АсО' ОЛс
АсО' ОЛс
±2!>rch2sr' +
十 Cl?十 Ac?。 (15)
OAc
±2!>rch2sr' +
十 Cl?十 Ac?。 (15)
OAc
AC2。I> RCH2SR'AC2。I> RCH2SR'перегруппировка 2hSRI
AC2。I
> RCH2SR'
AC2。I
> RCH2SR'
Пуммерсра
Пример превращения сульфоксида в алкоксисульфониевую соль был приведен ранее (см. уравнение 9). Альтернативные пути, ведущие к образованию алкоксисульфониевых солей, показаны на примерах реакции сульфидов с алкилгипохлоритом [19] (реакция, которая может также приводить к образованию диалкоксисуль- фуранов； схема 16) и реакции метилтиометилсульфониевой соли со спиртом (уравнение 17) [20].
Ph
PhC(CF3)2OCII + /R
RSR + (F3C)2CO—S： СГ
(16)(16)PhC(CF3)2ONa
(16)
(16)
Ph R Ph
(F3C)2 co—S—ОС(СРз)2
HO OH
RCH—CHR1 >
R1
R1
RCO2H+ R'NH2
]rconhM
"SbCl6
+EtOH
"SbCl6
Me2S—OEt(17)
Il II SbCIs
MeOSCl + MeSMe
Нуклеофильное замещение алкоксигрупп и атомов галогенов в этих солях может проходить очень легко (см. уравнения 9, 15). По-видимому, диалкоксисульфураны могут быть полезными в органическом синтезе [19] (см. схему 16).
> MeSCH2sMe2
ArCHRCN
ArCR(SPh)CN
ArCOR
(18)
Галогенсульфониевые интермедиаты образуются также в ходе превращения нитрилов в диарил- или алкиларилкетоны под действием N-бромсукцниимида (уравнение 18) [22], а также при окислительном декарбоксилировании карбоновых кислот путем а-ме«
тилсульфенилпрования с последующим S-хлорированием №хт сукцинимидом и обработкой водным NaHCO3 (RRfHCO н Р' — RCORi).夕
Аминосульфониевые соли
Аминосульфониевые соли являются интермедиатами в реакин ях N-галогепаминов с сульфидами (см. разд. 11.3.3.3 н lf.4.6*， Ниже (уравнения 1.9 [24], 20, 21 [25]) показаны примеры реакции более сложных типов, включая взаимопревращения S-галоген- S-алкокси- и S-аминосульфониевых ионов [24]. Довольно неожиданным оказалось, что трис (амино) сульфоний-ионы очень стабильны к действию нуклеофилов [25].
r2oh, AgBF《r2oh, AgBF《
r2oh, AgBF《
r2oh, AgBF《
R】/
О 气)N—S—NО 气)N—S—NOEt "BF4OEt "BF4o/^N—S—No/^N—S—N/EtQ+ -BF4 /~\ I /\\/\_/ + \/N/EtQ+ -BF4 /~\ I /\\/\_/ + \/N(20)(20)NNNCINCI+ / \N—S—N；)S -BPh4I\—/Ph—N—Me+ / \N—S—N；)S -BPh4I\—/Ph—N—Me1. -70 ℃, CH2C122. PhNHMe3. NaBPM1. -70 ℃, CH2C122. PhNHMe3. NaBPM
О 气)N—S—N
О 气)N—S—N
OEt "BF4
OEt "BF4
o/^N—S—N
o/^N—S—N
/EtQ+ -BF4 /~\ I /\
\/\_/ + \/
N
/EtQ+ -BF4 /~\ I /\
\/\_/ + \/
N
(20)
(20)
N
N
NCI
NCI
+ / \
N—S—N；)S -BPh4
I\—/
Ph—N—Me
+ / \
N—S—N；)S -BPh4
I\—/
Ph—N—Me
1. -70 ℃, CH2C12
2. PhNHMe
3. NaBPM
1. -70 ℃, CH2C12
2. PhNHMe
3. NaBPM
П.5.3. РЕАКЦИИ СОЛЕЙ СУЛЬФОНИЯ11.5.3.1. Общие реакции солей сульфония
Сульфониевый центр активирует p-водородные атомы, поскольку 5 °бычных £2-реакциях отщепления сульфонпевая группа мо*е оыть Уходящим нуклеофилом [26]. Кроме того, эта группа може 就舁У曾ть также и как переносчик алкила (уравнения 22—- I 1.户есм0rгря на наличие формального положительного заря > посооиость Me?S+ служить уходящей группой в реакциях т? “ (уравнения 22—25) ниже, чем, например, у тозилат-
M НЗ пеакций сульфониевых солей относятся к бромид-иона. ^喘県упомянутых типов общих процессов, в част- одкому нз дву (Ьидов приводящие к получению продуктов, ности реакции У Ф 'ет на образование тиираниевых ннтер二 характер к^^ЦпиРовки ненасыщенных сульфониевых солеи мемз•就『曙思т важное^ применение^^в :需^囁 ужеM НЗ пеакций сульфониевых солей относятся к бромид-иона. ^喘県упомянутых типов общих процессов, в част- одкому нз дву (Ьидов приводящие к получению продуктов, ности реакции У Ф 'ет на образование тиираниевых ннтер二 характер к^^ЦпиРовки ненасыщенных сульфониевых солеи мемз•就『曙思т важное^ применение^^в :需^囁 ужеразных 猾в 部端анне нпндов путем отрыва «-протона 膿々J。認нн\区 солей под действием сильного основания было рассмотрено в разд. 11.5.1.разных 猾в 部端анне нпндов путем отрыва «-протона 膿々J。認нн\区 солей под действием сильного основания было рассмотрено в разд. 11.5.1.Rxs—CH2R2 + N&^s-ch<-ch2rRxs—CH2R2 + N&^s-ch<-ch2rR、s + NucHzR?R、s + NucHzR?NuM® +MeSCH2cH?RNuM® +MeSCH2cH?R（22）（22）(23)(23)-H-H+ Me2Sj+ Me2SjRRMeSMe + CH2=CHR + BHMeSMe + CH2=CHR + BH（24）（24）Rz^’CH^C 三 C-CH-6B2Rz^’CH^C 三 C-CH-6B2ch2=c=c=ch-sr2ch2=c=c=ch-sr2(25)[26](25)[26]сульфониевых солейсульфониевых солейразрабо-разрабо-На основе реакции образования
M НЗ пеакций сульфониевых солей относятся к бромид-иона. ^喘県упомянутых типов общих процессов, в част- одкому нз дву (Ьидов приводящие к получению продуктов, ности реакции У Ф 'ет на образование тиираниевых ннтер二 характер к^^ЦпиРовки ненасыщенных сульфониевых солеи мемз•就『曙思т важное^ применение^^в :需^囁 уже
M НЗ пеакций сульфониевых солей относятся к бромид-иона. ^喘県упомянутых типов общих процессов, в част- одкому нз дву (Ьидов приводящие к получению продуктов, ности реакции У Ф 'ет на образование тиираниевых ннтер二 характер к^^ЦпиРовки ненасыщенных сульфониевых солеи мемз•就『曙思т важное^ применение^^в :需^囁 уже
разных 猾в 部端анне нпндов путем отрыва «-протона 膿々J。認нн\区 солей под действием сильного основания было рассмотрено в разд. 11.5.1.
разных 猾в 部端анне нпндов путем отрыва «-протона 膿々J。認нн\区 солей под действием сильного основания было рассмотрено в разд. 11.5.1.
Rxs—CH2R2 + N&
^s-ch<-ch2r
Rxs—CH2R2 + N&
^s-ch<-ch2r
R、s + NucHzR?
R、s + NucHzR?
NuM® +MeSCH2cH?R
NuM® +MeSCH2cH?R
（22）
（22）
(23)
(23)
-H
-H
+ Me2Sj
+ Me2Sj
R
R
MeSMe + CH2=CHR + BH
MeSMe + CH2=CHR + BH
（24）
（24）
Rz^’CH^C 三 C-CH-6B2
Rz^’CH^C 三 C-CH-6B2
ch2=c=c=ch-sr2
ch2=c=c=ch-sr2
(25)
[26]
(25)
[26]
сульфониевых солей
сульфониевых солей
разрабо-
разрабо-
тан метод специфического расщепления пептидов по метиониио- вым звеньям (уравнение 26) по схеме внутримолекулярного замещения атомом кислорода соседней амидной группы [28, 29]. Повышенная легкость гидролиза 1,3-дитиоланов [30] (уравне- нне 27) и родственных им а-алкилтиоалкилсульфидов может быть обеспечена путем S-алкилирования этих соединений; она обуслов- нена легкостью гетеролиза С—S-связи в солях сульфония (см также разд. 11.4.1.7).'
Поразительным примером переноса метильной группы из диме- талсульфониевой соли является реакция, показанная на схеме 28 солн, в которой метильные группы являются диастерео- вае?ся неожип^^^л раЗНЫе изотопы У^ерода [31], обнаружи- ноеа п Д^ большое различие в скоростях реакции пере- Группы к иону n-MeC6H4S- для 忐小…2吊： Д^стерео黑н窝〃“叽 В небольшой степени обусловлено необычно большойгл?®н,ьш вкладом является
метильной группы绅山ект [31]. Эта реакция переноса
Рования, осуществляемым^ппл реакцн^м биологического метили-
На схеме 28 К：；齎：二，紀叫^ S-метилсульфониевых солей, вання карбоксиметилеХгЬп стадия легкого декарбоксилиро- ног。амина.誥閣滩曙實х солей под действием трет% У Реакцию интересно сопоставить с процессами
Метиониновоезвено пептидаМетиониновоезвено пептидаН2С—CH—NHR
Метиониновоезвено пептида
Метиониновоезвено пептида
BrCN/\
-MeSR2-MeSR2А Н2С：)с—NHQ или\〃
-MeSR2
-MeSR2
R2 = CN, CH2CONH2R2 = CN, CH2CONH2(26)(26)(27)(27)деалкилирования подобных соединений водных растворах (уравнение 29) [32].деалкилирования подобных соединений водных растворах (уравнение 29) [32].в водных илив водных илислабокислыхслабокислыхEt MexchEt MexchEiEi旦+旦+SSMeMeEr*CH2co2H、AgOTs,MeCN5О℃,2ОчEr*CH2co2H、AgOTs,MeCN5О℃,2ОчMe—JHMe—JHMe—C—HMe—C—H8十8十++Кристал-лиза屮仞Кристал-лиза屮仞CH2CO2H HO2C14CH2A MeCH2CO2H HO2C14CH2A Me%-Виз$ацетон%-Виз$ацетон"OTs"OTs-OTs-OTsMe—Jh-QTsMe—Jh-QTsEtMe—d—H卜.14 cM及2现EtMe—d—H卜.14 cM及2现л-МеС6Н48- Na}22℃,1н：л-МеС6Н48- Na}22℃,1н：EtEt* Me—q—нSMe* Me—q—нSMe—OTS(&%)•(笃J)—OTS(&%)•(笃J)++MeMe1CH2CONH2飞 q
R2 = CN, CH2CONH2
R2 = CN, CH2CONH2
(26)
(26)
(27)
(27)
деалкилирования подобных соединений водных растворах (уравнение 29) [32].
деалкилирования подобных соединений водных растворах (уравнение 29) [32].
в водных или
в водных или
слабокислых
слабокислых
Et Me
xch
Et Me
xch
Ei
Ei
旦+
旦+
S
S
Me
Me
Er*CH2co2H、AgOTs,MeCN5О℃,2Оч
Er*CH2co2H、AgOTs,MeCN5О℃,2Оч
Me—JH
Me—JH
Me—C—H
Me—C—H
8十
8十
+
+
Кристал-
лиза屮仞
Кристал-
лиза屮仞
CH2CO2H HO2C14CH2A Me
CH2CO2H HO2C14CH2A Me
%-Виз$ацетон
%-Виз$ацетон
"OTs
"OTs
-OTs
-OTs
Me—Jh
-QTs
Me—Jh
-QTs
EtMe—d—H卜.
14 cM及2现
EtMe—d—H卜.
14 cM及2现
л-МеС6Н48- Na}
22℃,1н：
л-МеС6Н48- Na}
22℃,1н：
Et
Et
* Me—q—н
SMe
* Me—q—н
SMe
—OTS
(&%)•(笃J)
—OTS
(&%)•(笃J)
+
+
Me
Me
SZe
X"
Me2SCH2CO2H -~2°> MeOH + HX + MeSCH2co2H + Me2s + HOCH2co2H (2)
17PH щелочном гидролизе простых смешанных сульфониевых спей происходит, как н следовало ожидать, деалкилирование, од- :а"ко при этом обычно образуются смеси продуктов. Метилдиэтил- сульфонпниодид в водном NaOH образует в основном метилэтил- сульфлд н этилен в результате ^-элиминирования.
д0 недавнего времени реакции элиминирования сульфониевых с0Лен не находили существенного применения в органическом синтезе, возможно, из-за наличия большого числа альтернативных методов введения двойной связи углерод—углерод. Показано (уравнение 30) [5], что введение серусодержащеи функциональной группы и ее удаление восстановлением может быть использовано как метод введения двойной углерод-углеродной связи (альтернативой показанному сульфоний-илидиому пути является превращение сульфида в сульфоксид с последующим пиролитическим г^;с-эл11М11нированием； см. разд. 11.6.3)/ Аналогичный процесс применялся для превращения макроциклических сульфидов в углеводороды (уравнение 31) через две стадии, включающие превращение солей сульфония: образование илида и его лерегруп' пировку (см. разд. 11.5.4.2) и элиминировзнис под Действием ос нованнй [33].
MeSSMeCF3SO3CH2cOaEt
PhCH2cH2coMеPhCH2CHCOMe>
SMe
ДБУPhCH2cHeOMe > PhCH=CHCOMe+MeSCH2CO2Et (30)ДБУPhCH2cHeOMe > PhCH=CHCOMe+MeSCH2CO2Et (30)CF3SO； Me—S—CH2CO2EtCF3SO； Me—S—CH2CO2Et
ДБУ
PhCH2cHeOMe > PhCH=CHCOMe+MeSCH2CO2Et (30)
ДБУ
PhCH2cHeOMe > PhCH=CHCOMe+MeSCH2CO2Et (30)
CF3SO； Me—S—CH2CO2Et
CF3SO； Me—S—CH2CO2Et
Предполагают, что реакции солей сульфония скими соединениями протекают с промеж} частиц, содержащих пятикоординированную инн дефенилирования PhsS+ -BF4 под дейс —78°С в ТГФ, приволяптрй к стиролу иПредполагают, что реакции солей сульфония скими соединениями протекают с промеж} частиц, содержащих пятикоординированную инн дефенилирования PhsS+ -BF4 под дейс —78°С в ТГФ, приволяптрй к стиролу и
Предполагают, что реакции солей сульфония скими соединениями протекают с промеж} частиц, содержащих пятикоординированную инн дефенилирования PhsS+ -BF4 под дейс —78°С в ТГФ, приволяптрй к стиролу и
Предполагают, что реакции солей сульфония скими соединениями протекают с промеж} частиц, содержащих пятикоординированную инн дефенилирования PhsS+ -BF4 под дейс —78°С в ТГФ, приволяптрй к стиролу и
с металлорганиче- промежуточным образованием “и”…г серу [12а]. Ход реак- —一 г под действием виниллития при -* * приводящей к стиролу и дифенилсульфиду, и тереоспецифичность фрагментации гракс-2,4-Диметилтиетаниевой
соли, приводящей к 4{//с-диметилцпклопропану (уравнение 39\ также согласуются с представлением о первоначально протекаю щеп стадии S-алкилирования, которая и определяет конечную стереохимию процесса [34].
конротаторное закрытиеконротаторное закрытиециклацикла（32）（32）
конротаторное закрытие
конротаторное закрытие
цикла
цикла
（32）
（32）
1-метилпяридиииЙ*хлорид1-метилпяридиииЙ*хлорид(34)(34)(33)(33)(35)(35)
1-метилпяридиииЙ*хлорид
1-метилпяридиииЙ*хлорид
(34)
(34)
(33)
(33)
(35)
(35)
Соли тиирания и тиирениякак интермедиаты в реакциях [35]
Ранее уже были показаны (см. разд. 11.5.2.1) реакции, протекающие, как полагают, через тиираний-катионы, а также реакции раскрытия цикла в этих ионах путем атаки по атому углерода или серы. Дополнительные примеры реакций, интересных с точки зрения их механизма или использования в синтезе, приведены ниже (уравнения 33[18б], 34[18а, 36], 35[37]).
тре г ~ВиС^СВи~т рет + MeSCI —> тр^т-ВиС=СВи-трет\ /
MeS+ -C1
MeI-78 ℃
MeC三CMe + MeSSSMe> MeC=CMe
+\ /
'SbCleMeS+ -SbCle
Me、 /SMec/JC'Me
MeSCIMe2C=CMe2
Me2C=CMe2 ——+ Ме2С——СМе,
2,3,5,6-тетранитробензол--
сульфонат серебра、/
MeS+ -ТНБС
Me Me Me
—> Me2cH—C—S—CH°C=CH2
Me ~TH6C
Предполагают, что реакция восстановительного дегалогениро- вання непредельных галогенидов тиолами протекает через нр°ме жуточное образование типрений-катиопов (см. разд. 11丄3」)・
115.4. ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СОЛИ СУЛЬФОНИЯ
е^пь<Ьони°вой группы на реакции других функин。- Влияние сульфош^хся 啓。讨 же молекуле, показано на ряде нальных^групп^ 口 5 】]1.53 Некоторые дополнительные примеры приведены ниже.
ц.5.4.1. Бис(сульфониевые) соли
[38] (УР[38] (УРав-ав-Пчаимодействие циклопентадиенилталлпя с 1-бензотриазолил- (см. уравнение 21) дает бис (сульфониевую)- соль которую выделяют в виде перхлората после удаления хлорида таллия(I) фильтрованием и добавления Ь1СЮ4 некие 36).
[38] (УР
[38] (УР
ав-
ав-
^\ TI+ + RR咱一Nr2r3 ―^ R^\ TI+ + RR咱一Nr2r3 ―^ Rсю； （36）сю； （36）
^\ TI+ + RR咱一Nr2r3 ―^ R
^\ TI+ + RR咱一Nr2r3 ―^ R
сю； （36）
сю； （36）
Достаточно просто осуществляется введение двух сульфоние- ВЬ1Х центров в одну молекулу (см. также уравнения 27 и 31); в ряде случаев наличие этих групп придает веществу необычные свойства. Мостиковый дикатион (5) под действием оснований претерпевает элиминирование с образованием 1,4-дитнана (уравнение 37). Опыты с меткой показали, что в ходе этой реакции обменивается лишь один а-водород; следовательно, разрыв цикла с образованием винилсульфоний-катиона происходит быстрее, чем обмен в (5), но винилсульфонмй-катион быстрее обменивает протон, чем отщепляет винильную группу [39].
Бис(сульфониевые) соли
псп^^азован^е илидов в присутствии оснований является общей на?Хн1ТеИ，предполагаем。^ при объяснении хода реакций не- ны и 1^°ЛеИ Сульфония в зтнх условиях. Илиды рассмотрены мотппПРеДЫДуЩИХ разделах У*е приводились приме- схеме 38 покаХп П0ЛУЧения и Реакций этих соединений. На щая несколько анчнво простая реакция, на деле включаю- ние непере?руппипопХКУТ°ЧНЫХ С^ДИЙ： 口Ромежузное образова- рехвату*忐 частив пМИДа б?Л° доказано опмтамн по «пе- Циях с альдегидами) [40]аПРИМеР，образование оксиранов в реак- некот(?рне°тасульфонпй-плидов протекают также (Уравнения 39[41] и 4Щ42рИ полиФУнкЦиональных сульфидов
CtCH2CH=CHCH2CICtCH2CH=CHCH2CIA CICH2CH=CHCH2SM-e2 СГ
CtCH2CH=CHCH2CI
CtCH2CH=CHCH2CI
5£e5£e1 Гоме
5£e
5£e
CH =CHCH=CHSMe2 СГ -^ >• MeOCH2CH=CHCHSMe2 ；^
A CH2
^； MeO 屯％ —^ CH2=CHCIf2CHCH2SMe 闾
"%eCH,OMe
RSRS—CH2
ICuCI I
RlCHC=CH + CH2N2^ RICHC三CH—>RSCH2cH=C=CHRI (39)
JI + PhCH2SCH2Ph ―>- PhCHSCH2Ph —h PhCHCH2Ph (40)
Показанные выше перегруппировки солей сульфония под действием оснований протекают как 1,2-сдвиги. Бензилсульфониевые соли реагируют подобно соответствующим бензилсульфидам (см. разд. 11.3.3.6.) и также способны претерпевать 1,2-сдвиги под действием оснований (перегруппировка Стивенса) или перегруппировку Соммле [43]. Направление перегруппировки зависит от условий проведения реакции (схема 41).
X" MeMeCH2Ph
I но' - II
PhCH2SCH2Ph > PhCHSCH2Ph —> PhCHSMe
++
(41)
Радикальный путь (для перегруппировки Стивенса) предпочтителен при повышенных температурах； интересно, что этот путь может быть почти полностью подавлен при добавлении циклогептаамилозы к водной реакционной среде [43]. Перхлораты пара-замещенного (*) -бензил метил этилсульфония в результате перегруппировки Соммле образуют замещенные в положение 5 (+)-метил-1-(2-метилфенил)этилсульфиды и (2-метилбензил)- этилсульфиды, причем степень асимметрической индукции достн： гает 20%, что указывает на согласованный внутримолекулярный процесс [44]. ”
Легкость перегруппировки (уравнение 42) в растворе указывает на довольно неожиданный эффект ——стабилизацию ненасыщенной
счет соседней сульфониевой функции. При ннтерпрста- гРУ"；М、，льтатов реакции между проиаргнлсульфонневой солью н ^то1П1малоновым эфиром (уравнение 43) учитывается эта теп- 嚅 к образованию алленов. Показанное превращение наглядно и Люстрирует активацию соседней двойной связи углерод—углерод по отношению к нуклеофильному присоединению [45].
J?；SCHjCsCH —► Rj S CH=C=CHj(42)
Me^S + BrCIbC^CH ——► Me»SCH2C=CH——》Me2§ClT=C=CH2►•
ВГВг~
NaCH(CO2Et)2 +十NaOEt
>MeoSCH2C=CH2 '——► Me2SCH2CCH3 *>
、一 CH(CO2Et)2 x" C(CO8Et),
Х>СУ /CH3MeS，六C<HtC + C(OO2Et)2Х>СУ /CH3MeS，六C<HtC + C(OO2Et)2[2,3|-сн1-мзтропняяперегруппировка[2,3|-сн1-мзтропняяперегруппировкаCO2EtI ^CII.MeSCHgC—C〈 -I CH3COgEtCO2EtI ^CII.MeSCHgC—C〈 -I CH3COgEt(43)(43)
Х>СУ /CH3MeS，六C<
HtC + C(OO2Et)2
Х>СУ /CH3MeS，六C<
HtC + C(OO2Et)2
[2,3|-сн1-мзтропняяперегруппировка
[2,3|-сн1-мзтропняяперегруппировка
CO2Et
I ^CII.
MeSCHgC—C〈 -
I CH3
COgEt
CO2Et
I ^CII.
MeSCHgC—C〈 -
I CH3
COgEt
(43)
(43)
у,б-Ацетпленовые с)гльфнды образуются при перегруппировке алленовых с\'льфониевых солей; изомерные аллены образ)чотся аналогично из пропаргилсульфониевых солей (уравнение 44： 45). Была исследована [45] возможность конкурентного механизма гомолитического расщепления по Стивенсу для стадии персгруппи- ровкн аллильных с\7льфонновых солей (см. схему 43) и получены данные, отвергающие эту возможность (нс наблюдались сигналы ХПЯ в ЯЛ1Р). Следовательно, стадии переноса алкильных групп осуществляются внутримолекулярно, как это и требуется в c”；iae [2?3]-снгматропного процесса.
》一£HR2 у《 R-C=C=CHR|'》一£HR2 у《 R-C=C=CHR|'MeS―СНМ КС=С—С1Щ1MeS―СНМ КС=С—С1Щ1（44）（44）
》一£HR2 у《 R-C=C=CHR|
'
》一£HR2 у《 R-C=C=CHR|
'
MeS―СНМ КС=С—С1Щ1
MeS―СНМ КС=С—С1Щ1
（44）
（44）
Me、+
夕S—終 YMeS—CHR口““可界寸 RCH=C=4rI(45)
R/JHAr + cs?
R\_a_c^s
SR，
SCH?Ar
SMe Г
(46)
Ri/ I 、SCH°Ar
Ar *
(47)
При самопроизвольной медленной перегруппировке илидов стабилизированных введением тиокарбонилыюй группы, образу* ются 1,1,2-трис(алкилтио) алкены (уравнение 46) [47]. Бис(Пп^ паргил)сульфонпевые соли могут претерпевать полициклизавдю (уравнение 47) [48].
ЛИТЕРАТУРА
Е Kelstrup, 4 Kjaer, S. Abrahamson, and В. Dahlen, J. C. S. Chern Comm 1975, 629.，
В. M. Trost and R・ F. Hamtnen, J. Amer. Chern. Soc., 1973, 95, 962.
A. Mers a〃d G. Markl, Angew. Chern. Internal. Edn., 1973, 12, 845.
G. P, Payne, J. Org. Chern., 1967, 32, 3351, 1968, 33, 1284.
E. Vedejs and D. A. Engler, Tetrahedron Letters, 1976, 3487.
B. AL Trost, W, L. Schinski, E Chen, and /. B. Mantz, J. Amer. Chern Soc 1971, 93, 676.■•
E 乙 Eliel and R.乙 Wilier, J. Amer. Chem. Soc., 1977, 99, 1936.
0. Hofer and £ A. Eliel, J. Amer. Chem., Soc., 1973, 95, 8045; A. Garbesi, G. Barbarella, and A, Fava, J. C. S. Chem. Comm., 1973, 155.'
A.丄". Labuschagne,丄 S. Malherbe, C.丄 Meyer^ and D. F. Schneider Tetrahedron Letters, 1976, 3571.'
员 M. Trost and M. 7. Bogdanowicz, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 3773.
К. К Anderson, Chem. Comm., 1971, 1051.
S. Oae, M. Nakai, and N. Furukawa^ Chem. and Ind. (London), 1970, 1438.
12a. D. Harrington, 7. Weston,丄 Jacobus, and K. Mislow, J. C. S. Chem. Comm., 1972, 1079.
C. Brown and D R. Hogg, J. Chem. Soc. (B), 1969, 1054.
* For discussion of this topic see D. N Jones, in 'Organic Compounds of Sulphur, Selenium, and Tellurium', The Chemical Society, London, 1970, vol. 1, pp. 120—122; 1972, vol. 2, pp. 109—111.
M.丄 Blandamer, H. S・ Golinkin, and R. E. Robertson, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 2678.
D. Greiciute,丄 Kulis, and L. Rasteikiene, Zhur. org. Khim., 1973, 9, 1837.
D. C. Owsley, G. K・ Helmkamp, and £ N. Spurlock^ J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 3606; D. C. Owsley, G, K・ Helmkamp, and M. E Rettig, ibid., 1969, 91, 5239; see also G. H. Schmid and P. ". Fitzgerald, ibid., 1971, 93, 2547.
18a.G. Melloni and G. Modena, J. C. S. Perkin I, 1972, 218.
G. Capozzi. К Lucchini. G. Modena, and P. Scrimin, Tetrahedron Letters, 1977 911.
J. C. Martin and E. R Perozzi. Science, 1976, 191, 154.
У. Hara and M. Matsuda, J. C. S. Chem. Comm., 1974, 919.
T. Numata and S. Oae, Chem. and Ind. (Loudon), 1973, 277.
S.丄 Selkson and D. S. Watt, Tetrahedron Letters, 1974, 3029.
В M. Trost and У. Tamaru, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 3528; Tetrahedron Letters, 1975, 3797.
C. R. Johnson, С. C. Bacon, and W. D. Kingsbury, Tetrahedron Letters, 1972, 501.
". Minato, K. Okuma, and M. Kobayashi, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 868；
H. Braun and G. Strobl, Angew. Chem., 1974, 86, 477; H. Brown, G. Strobe tmd H. Gotzler, ibid., 1974, 86, 477 (описаны и более сложные примеры).
^^ М. Stirling, in *Organosulphur Chemistry', ed. S. Oae, Plenum, New 丫°tk‘
E. Gross and B. Withop, J. Biol. Chem., 1962, 237, 1856.,
吃 В Lawson, E. Gross, С M. Foltz、and B. Witkop, J. Amer. Chem.
1962, 84, 1715.cu
T. Oishi, K. Kamemoto, and У. Ban, Tetrahedron Letters, 1972, 1085.
G. Grue-Sorensent 4 Kjaer. and 左 Wieczorkowska, J. C. S. Chem. Co ” 1977, 355.
广昧 Organic Chemistry
：TeoekSd^ R.?丿吗6金囁盘m需蟲9寰2 &9,
賢縫^腐寫經窮必
G Capozzi, О. ueLUCcru,
1975, 248.Helmkamp W. M. Barnes, and M. Sundaraltngam, Internal.
. E Carbm, G К\
38 嚼就馭给歐产皿betters, 1977, 1269.
□о E Deutsch, J- °「g・ Chern., 1972,,“ U06
40： G. ^^^f^M апГр Cadiot Si. Sol chim. France, 1975 1281.
43.44.45.46.47.43.44.45.46.47.* И Hamura M Iwamura, 7. Nishida, M. Yoshida, and /. Nakayama, Tetra- '喟鳴盘胃黒£К Koyama, 1C.S. Chem Co^„ 1974, 869.
43.
44.
45.
46.
47.
43.
44.
45.
46.
47.
S’/ Campbell and D. Darwish, Canad, J. Chem , 1976^54, 193
n Griffiths P D Howes, and C. J. M. Stirling, J.C. S. Perkin I, 1977 912.
P Pnlrcelot Z Veniard and P. Cadiot, Bull. Soc. chim. France, 1975, 275. y' Hayashi, f. Akazawa, Л. Hamamoto, and R. Oda, Tetrahedron Letters, 1971,
48.48.^Terada and У. Kishida, Chem. Pharm. Bull. (Japan), 1969, 17, 974.
48.
48.
СУЛЬФОКСИДЫ
т. ДАРСТ (University of Ottawa)
n.6.1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СУЛЬФОКСИДОВ
Сульфоксиды — это соединения трехкоординированной серы с общей формулой RR】SO. Вопрос о природе S—О-связи в сульфо кснзах все еще обсуждается, и сомнительно, чтобы в ближайшем будущем по этому вопросу было достигнуто полное согласие. Для сульфоксидной группы обычно используют два обозначения:
полярность связиполярность связи(1) S—^O или S—О, которое подчеркивает
полярность связи
полярность связи
S—О, и (2) S=O, которое лучше согласуется с такими свойствами этой группы, как длина S——О-связи (в диметил сульфоксиде /инна S—О-связи составляет 147 пм [1], в то время как длины одинарной и двойной связи сера——кислород составляют соответ- ственно 169 и 149 пм [2]), относительно малый момент S—О-связи в сравнении с N—О-связью в оксидах аминов и высокие значения силовой постоянной связи S—О. Анализ данных, относящихся к этой проблеме, дан в нескольких обзорах [3,4]. Автор наиболее полного обзора [4] придерживается компромиссной точки зрения и полагает, что порядок связи S—О зависит от природы R и f щ/М?кет коррелировать с данными по валентным колебаниям чеба °°ЛаСТИ спектра. Для газовой фазы частота волентного ко- -анн" связи S—О в диметплсульфоксиде составляет 1103 см"1 1 57 'тип ^аК предполагают, соответствует порядку связи, равному 向'и "нинне значения частот для диметилсульфоксида (ДМСО) Кство户]в разбавленном хлороформенном
‘воре лежат в области 1050-1060 см〕что соответствует
порядку связи 〜1，5. В дзинои главе сульфоксидную группу и бражают в виде S=O, поскольку такое изображение чаще испо °" зуется в настоящее время и яснее подчеркивает, что порядок sJn' связи в сульфоксидах выше единицы.г，
Многочпслеппые данные реитгсноструктурного анализа, От сящиеся, в частности, и к самому диметилсульфоксиду [1], указ °" вают на то, что в основе структуры сульфоксида лежит искаж^' ная пирамида, в вершине которой находится атом серы, а в углах основания — лиганды. Угол OSC в ДМСО равен 107°, в то время как угол CSC равен 100°, что указывает на двоесвязный характер связи сера—кислород [Зв]. Если учесть также наличие свободной пары электронов на атоме серы, то окажется, что в действительности сульфоксиды имеют структуру тетраэдра, в центре которого лежит атом серы. По этой причине сульфоксиды являются стереохимическими аналогами фосфинов, аминов и карбанионов.
Исходя из этой структуры можно было предсказать, что сульфоксиды могут существовать в виде энантиомеров (1) и (2), что и было найдено в действительности. Первый пример разделения лмсарбоксифенилметилсульфоксида на энантиомеры был описан в 1926 Хэррисоном, Кенионом и Филлипсом [6]. Правовращающий изомер S-аллил-Л-цистеинсульфоксида (3-аллилсульфинил- аланина) (3), выделенный Штоллем и Сибеком [7] и названный аллиином, является тем предшественником, из которого образуется действующее начало запаха чеснока. Это вещество ——первый идентифицированный природный сульфоксид, Шмид и Каррер [8] при ферментативном гидролизе семян редиса выделили изотиоцианат (4). Родственные вещества (5； п = 3—11 ) были выделены из растений семейства крестоцветных [9]. В 1956 г. Ханн и Роджерс [10] установили абсолютную S-конфигурацию по сере Для правовращающего З-метилсульфинилаланнна (6).
⑴
ch2chnh3
СО2 (3)R = CH2cH=СН2 (6)R = Me
(4) R=CH«CHCH2NCS (5)R=(CH^NCS
В настоящее время абсолютную и относительную конфигурацию сульфоксидов устанавливают относительно легко с использованием рентгеноструктурного анализа, метода дисперсии оптического вращения, а также по данным химических взаимопревращений п синтеза. Этот вопрос освещен в превосходном обзоре Лаура [11]. Основной вклад в решение этих вопросов внесли исследования Мпслоу с сотр. [12], которые нашли, что реакция сульфинатов (7) с реактивами Гриньяра (синтез Андерсена) протекает с полной инверсией конфигурации (уравнение 1).
о J一6H-{/}-1-со J一6H-{/}-1-сMeMgl-ментил ~ ‘MeMgl-ментил ~ ‘•==亨SA 三ме•==亨SA 三ме
о J
一6H
-{/}-1-с
о J
一6H
-{/}-1-с
MeMgl
-ментил ~ ‘
MeMgl
-ментил ~ ‘
•==亨SA 三ме
•==亨SA 三ме
⑺ (8)
Относительная конфигурация сульфоксидной функции в циклических сульфоксидах легко определяется с помощью метода ЯМР. Для тнан-1-оксидов было найдено, что при аксиальной ориентации S——О-связи сигналы сим-1,3-аксиальных водородов смещены в область более слабых полей примерно на 1 млн-1 по сравнению с сигналами экваториальных водородов в этом соединении, а также по сравнению с сигналами с//м-1,3-зксиальных водородов в изомере с экваториальным положением SO-группы [13]. Этот с«м-аксиальный эффект очень важен также для стереохимических отнесений в пятичленных [14] и четырехчленпых [15] циклических сульфоксидах, а также в шестичленных циклических соединениях, содержащих сульфинильную группу, особенно в сульфитах [16] и сультинах (1,2-оксатиан-2-оксиды) [17]. Спектроскопия ЯМР 13c также используется для определения стереохимии SO-группы в тиан-1-оксидах. В модельном соединении 4-трет-6у・ тилтиан-1-оксиде химические сдвиги ядер 13С-3 в случае ц«с-изо- мера (9) сдвинуты на 7,5 млн-1 в более слабое поле по сравнению с сигналом того же центра в транс-изомере (10) [18].
Урег-Ви^
третьи
⑼(10)
При стереохимических исследованиях используют также дан* ные по изменениям химических сдвигов, индуцируемым растворителями (бензол, трифторуксусная кислота). По сравнению с растворами в CCI4 для бензольного раствора всегда наблюдается заметно большее экранирование протонов, удаленных от кислорода; этот эффект обусловлен взаимным отталкиванием между отрицательным концом диполя SO и бензолом. 1 рифторуксусная кислота образует сильные водородные связи с сульфоксидами, благодаря
чеМу в ЭТОМ растпорнтолр сигналы протопоп, ближайших к кн лоподпому атому, заметно смещены в слабые поля по сраипеш с их положением в стандартном растворителе. Взапмодейств, полярной связи S = O с лантаноидными реагентами сдвига „? прлме()с 1：11((1[)111)；!, очень сильно, и относительные значения Ин дуцпроваппых химических сдвигов различных протонов обычно удается паде?кно соотносить с относительным расстоянием этих протонов от сиязи S=O. Рассмотренные методы довольно на： дежны в применении к циклическим структурам, но их ценность сомнительна при рассмотрении ациклических сульфоксидов, н Для этих соединений известны случаи неправильных отнесений. Эти методы были критически рассмотрены в обзорах [19, 20].
Оптически активные реагенты сдвига используют для определения энантиомерной чистоты сульфоксидов [21а]; абсолютная конфигурация сульфоксидов может быть определена методом 51Mp |21б, в| при использовании хиральных растворителей типа (-)-(1?) -2,2,2-трпфтор-1-фе11Илэтапола.
П|)осте1"шп1п сульфокснд — диметилсульфоксид (ДМСО) — является побочным продуктом в целлюлозно-бумажной промышленности. В последние годы это вещество стало одним из важнейших растворителе» и и；1|)яд)^ с днметилформампдом (ДМФ) н гсксаме- TiiJiT|)ii;iMiijio(])()c(|);rr()M (ГМФТА) является важнейшим представителем дпполярпых апротонных растворителей. В табл. 11.6.1 приведены некоторые физические свойства этих растворителей.
ДМСО, как it большинство сульфоксидов, в высокой степени ассоциирован в жидком состоянии н даже в разбавленных растворах в таких растворителях, как, например, бензол. Молекулы дпметплсульфокспда образуют прочные водородные связи с такими донорами протонов, как спирты, фенолы и карбоновые кислоты. Эго находит применение в ЯМР-спсктроскопип спиртов и полиолов. Вследствие образования сильных водородных связен в этом растворителе не происходит водородный обмен между гидроксильными группами, п поэтому наблюдается появление раздень- них сигналов для прогонов разных ОН-групп. Кроме того, в этих условиях обычно проявляется ожидаемое еппн-еппновое вин" нальнос взаимодействие для группы СН—ОН [22].
Таблица 〃/；./. Некоторые физические свойства ДМСО [21г], ДМФ “ ГМФТЛ [2/д]
Ристиорпте.чь
Г. u.'i,
'匚 К1Ш., (760 мм р Г, С Г,)_ У
Дн ?.1СКТрЦЧОсКЛМ щчншцломос гь (20 ℃)
ДИПОЛЬНЫЙ момент, Д
полярность (величина 司 [21г1
耳18,5518948,94,3
《—61162,537,63,82
I МФ ГА—98—10030—
(6 ММ рт. ст.)
71,1
68,5
62,8
rrпоирода S=O-CB93H в ДМСО определяет высокую
g累器:肉吗上 способность этого растворителя по отношению сольватнр)ющ> структура, вследствие чего многие neopraiAH-
еагенть! обла^ютзаметной растворимостью в ДМСО. 需 зт為 особенно сильным является взаимодействие катионов претворенного вещества н стерпческн доступного атома кислорода несущего частичный отрицательный заряд. Анноны мень- сольватируются в ДМСО, чем в протонных растворгкелях, по- в ДМСО отсутствуют протоны, способные к образованию нодооодных связей с анионными частицами, а положительно за- атом серы стерически менее Доступен чем атом кисло- ^ома Пониженная сольватация анионов в ДМСО (и в других дппопярных апротонных растворителях) приводит к тому, что ак- тивность этих частиц в ДМСО в ряде важнейших реакций, таких, как реакции типа Sn2 и отрыв протона, резко возрастает, по сравнению с их активностью в растворителях, образующих водородные связи. Так, например, реакция NaN3 с «-бутплбромидом в ДМСО протекает в 1500 раз быстрее, чем в метаноле, а ско- рость рацемизации 2-метил-3-фен пл пропионитрил а, катализируемой NaOMe, возрастает в 5- Ю7 раз при переходе от метанола к системе ДМСО 二 1,5 % СНзОН. Прекрасный н полный обзор свойств ДМСО как растворителя опубликован в 1967 г. [23]. Химия ДМСО рассмотрена в обзоре [24].
Бордвелл и сотр. [25] предприняли широкое исследование с целью установления абсолютной шкалы кислотности СН-кислот в ДМСО. Главное преимущество ДМСО по сравнению с водой состоит в том, что в этом растворителе возможно точное спектрофотометрическое определение различий р/G для многих очень разные СН-кислот в интервале 30 единиц р/С Как и в случае воды, в ДМСО благодаря высокой диэлектрической проницаемости не наблюдается осложнений, связанных с ассоциацией ионов. Как пра- внпо, ОН-кислоты и СН-кислоты типа кетонов и нитроалканов, у которых заряд в основном сосредоточен на атоме кислорода, явля- ются в ДМСО примерно на 10 единиц рК более слабыми кисло- 黑案Ue” в ВОДе- Эти эффекты легко объяснимы, если учесть, что 卅относительно плохо стабилизирует очень локализованные нон не способен выступать как донор водорода.
может эффективно стабилизировать нейтраль- ппи п«пТИЦЫ благодаря своей способности играть роль акцептора 鳴з^аннн водородной связи. Однако кислоты, у которых Фрашенте Г: д0стат0чН0 обширном углеводородном тамиСО являются несколько более сильными кисло-
сяПОСкОлькУ в ДМСО эффективнее осуществляет-
н。，?落制髏м^КХ^ем взанмоде^вня ион 匕 диполь и на несХькоХниц^ышеТ3, ""Я °^。「。ДМСО р7<а = 35,1, что и выше, чем прежние оценки [23].
9 Зак. 49?
H6.2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОКСИДОВ
[1.6.2.L Окисление сульфидов
Окисление сульфидов наиболее обычный путь получения сульф- Оно проходит совсем легко и практически любой из окис- 黑сильных или слабых, когда-либо применялся для осуще- гтвления этого превращения. В последнее время основное внимание бмло уделено разработке методов, позволяющих избежать пере- окпелення до сульфона.
Дня реакций в лабораторных масштабах предпочтительными являются следующие окислители. 1) Перйодат и атрия в смеси МеОН — Н2О при 0 ℃; эта система особенно пригодна для окисления низкомолекулярных сульфидов, которые до некоторой степени растворимы в ней. 2) Л1-Хлорпербензойная кислота, обычно в С1ЬС12 при 0℃. Опыт автора показал, что более подходящим растворителем является этилацетат, поскольку он очень хорошо растворяет п пероксикислоту, и получающуюся кислоту, что позволяет снизить температуру до —40 ℃. ^Подобное снижение температуры помогает избежать осложнений, связанных с переокисле- нием. 3) трет-Бутилгипохлорит в МеОН. Это дешевый реагент, как правило, пе вызывающий переокисления, обычно в высокой степени стереоселективный и дополняющий в этом отношении лнхлорпербензойную кислоту. 4) Пероксид водорода в ацетоне
Таблица 11.6.2. Соотношение изомерных сульфоксидов, образующихся при окислении 4-трет-бутилтиана (/) и 4-(4~хлорфенил)тиана (//) [26]
Окислитель
Условия проведения реакции
Соотношение цис- н трднс-сульфоксндов
I
II
PhICl2
Пиридин, Н2О, —40 ℃
5：95а
Озон
CH2cк, —40 ℃
10:90
16:84
Хромовая кислота
Пиридин, 25 ℃
27:73
ДАБЦО, Вг2б
НОАс, Н2О (20 ℃)
一
14 ： 86 а 17;83а 51 :49
PhlO
Пиридин, Н2О, 20 °О
—
Бензол, 80 ℃
46:54
трет-BuOOH
Метанол, 50 ℃
27 ：73
36:65
33 ：67
Бензол, 50 ℃
36:64
ж-С1С6Н4СО3Н
СН2С12, 0℃
36:64
Н2О2
НОЛс, 25 ℃
35:65
30:70
HNO3 NMO4 №ОТ трет-BuOCl
Ацетон, 25 ℃
37:63
Ас2О, 0 ℃
Н2О, 0℃
Без растворителя, 0℃
Метанол, —70 ℃
67:33
75 :25
81 : 19
100:0
76:24
81 : 19 98:2
2M работы |2ба].。Комплекс брома и 1,4-Диазабпцпкло[2.2.5<1окгана.^од
м ->юю реагента происходиv ривиовесмос взаимопревращение продуктов р
прИ о℃. Хотя этот способ очень дешев и легко осуществим, однако при этом часто наблюдается значительное загрязнение продукта сульфонами. Все эти методики упомянуты в книга Л. и М. Физеров «Реагенты в органическом синтезе».
Джонсон и Мак-Кэнтс [26] изучили соотношение изомеров, получающихся при окислении 4-трет-бути刀тпана (11) различными окислителями в разных условиях. В зависимости от применяемого окислителя с высокой стереоселективностью может быть получен любой из двух изомеров (9) или (10). Эти результаты сведены в табл. 11.6.2. Причины, вызывающие изменение соотношения изомеров, мало понятны [26, 27]. Даже практически стереоспецифическое окисление, наблюдаемое в случае t/jct-BuOCI, остается по существу необъяснимым, хотя имеются четкие данные, указывающие на промежуточное образование алкоксисул ьфониевой соли (12) или эквивалентной ей частицы с тетраковалентным атомом серы [28]. Последующее расщепление этой частицы под действием оснований должно протекать с инверсией конфигурации, что и даст наблюдаемый продукт. Как правило, при использовании трет-бутилгипохлорита образуется сульфоксид, в котором SO-группа занимает наиболее пространственно затрудненное положение, а лг-хлорпербензойная кислота дает менее затрудненный продукт.
叩敛-В грет ・В °ВU W
сг
(Н) (12)
Асимметрическое окисление сульфидов хиральными пероксикислотами, например ( + ) -монопероксикамфорной кислотой, изучено довольно подробно, в основном Монтанари с сотр. Как правило, степень асимметрической индукции невелика н избыток одного из энантиомеров редко превышает 6%. Существуют значительные расхождения в представлениях о структуре переходного состояния, обеспечивающей преимущественное образование одного из энантиомеров. Структура (13), предложен мая Монтанари [29], но оспариваемая Мислоу [12], в большинстве случаев позволяет делать верные предсказания. Прекрасное изложение сущности спора, а также рассмотрение других путей асимметрического синтеза сульфоксидов дано Моррисоном и Мошером [27].
(13)(13)
(13)
(13)
9*9*Микробиологическое окисление сульфидов типа ArSR (R = алкил, аралкил) с помощью Aspergillus Niger во многих
9*
9*
909
случаях проходит с высокой стереоселектнвностью [ЧП1
пример, трет-бутил-п-тол ил сульф ид (14а; R = TpeT В1й Так>на- Ции с ферментами указанного грибка (высушенной При ИНкУба- экстракт) превращается в практически чистый супкЛ ацетон°вый Замена трет-бутилыюн группы на группы меньшего п^СИД (15)- кие, как бензильная, изопропильная, м-бутильная 北У ‘Ра, та- сильно снижает сто реосслективность окисления метильНая
g力次"gZZZos ntger• \ 夕。
л-МеС6н/、R^л-МеС6н/\
(14)(15)
R
Оптическая чистота» %
трет-Ви изо-Рг «-Вц
> 98
70
Me
~35
~35
Перенос сульфинильной группы
也就7蹤：詳盟кимН реагентами яв- рамнх. Эта реаКцИЯ известна с ； *当 в °соо*нностн х『 ное значение пне、Дна ? г-> но она прпоорела важ- шими eZ в сХХ Ра00Т Андерсена с сотр. [31], применив- лоу четко показал сульфоксидов. Впоследствии Миссией у атома пл ' 口‘。реакЦ1!я происходит с полной инвер-
-ментилового Андерсена состоит в получении и очистке одного 去匕& сульфиновой кислоты (17)1\ разделении щей реакции г Диастереомерных сульфинатов и последую- 瑞Гриньяра с образованием сульфоксида
吃е：：黑I ПРОМТа на последней стадии, по-ви- прнр。爲 Z^eH? ГпиЛ^'СИТпКаК °Т 叩叩0如1 時так и от сульфоксиды ・ Днарилсульфоксиды и арплбензил-
аХялги^ ° образуются с выходами выше 70*, а в слу- СИЛЬНО 1 дпалк11лсУльФоксндов выходы продуктов могут К黑器談产 н П2дчас совсем невелики. Одн^м из источни- способность пркпЛ ЭТ°" реакции является высокая реакционная к реагентям г Т°^ЫХ получающиеся сульфоксидов ио отношению использован РИньяРа [32, 33], Обычно выходы повышаются при тов(П Re” Т вместо реагентов Гриньяра диалкиллитий — купра-
Д ЙСТВИем зтнх реагентов также происходит стерео-
метод синтеза (17；攵=описан в работе [31 в}
о
HSC1 +
(16)
ООМентол —卜 R—S—С・Ментмл —R—S—R .⑷(17)(18)ООМентол —卜 R—S—С・Ментмл —R—S—R .⑷(17)(18)r-s-n、1 戶'、
ОО
Ментол —卜 R—S—С・Ментмл —R—S—R .⑷
(17)(18)
ОО
Ментол —卜 R—S—С・Ментмл —R—S—R .⑷
(17)(18)
*Me 尸 у
Me
(19)(20).
Как уже упоминалось, хиральные диалкил сульфоксиды (22) трудно получить методом Андерсена. Однако эти соединения могут быть получены взаимодействием более легкодоступных хиральных алкиларилсульфоксидов (21) с алкиллитием в ТГФ (уравнение 5) [36].
ОО
. ТГФII1
Ar—S—R + RtikR—+ ArLi(3)
(21)(22)
Реакция Гриньяра с диалкилсульфитами [37, 38], дающая сульфоксиды, известна более 50 лет, но использовалась она редко, так как ее применимость ограничивается получением симметричных сульфоксидов; кроме того, при этой реакции наблюдаются осложнения, вызываемые взаимодействием реагентов Гриньяра с образующимися сульфоксидами [32, 33].
Совершенно иного типа реакция, которая формально является реакцией переноса сульфинильной группы, осуществляется при внутри- и межмолекулярном присоединении сульфеновых кислот к алкенам. Сульфеповые кислоты обычно генерируются при тер- мо/изс трет-бутилсульфоксидов при 100—160 °C. Одним из удач- ных примеров использования этого метода, который развивается в основном в работах Джонса и сотр. [39], является стереоспе- цифическое получение ^ f/c-2-метил тиол а н-1-оксида (25) при нагревании 5-трег-бутилсульфинилнентена-1 (23) при 160 ℃. В этой реакции ““сгеометрня продукта обусловлена цис-присоединением интермедиата (24) по двойной связи (уравнение 6). Термолиз ди-трет-бутилсульфоксида в присутствии циклооктадиена-1,5 при- унт к бициклическому сульфоксиду (27) предположительно че- \не 7^тадию образования трет-бутилсульфоксида (26) (уравне-
Синтез из других сульфоксидов
Алкилирование а-литиевых или а-натриевых солей различных сульфоксидов протекает обычно очень эффективно при использовании первичных и вторичных алкилгалогенидов [40] (уравнение 8). Различные аспекты этой важной реакции, включая строение солей и стереохимию алкилирования, рассмотрены в следующем разделе. '
NaH- r3x
RSCHR1R2—-~> RS—CR1R2 —> R&—CRR2R3 (8)
алкиллитий
М = Na или Li
длй7)*；案對為黑 М『：；；*ьфнн?л-кар6аннон (полученный из если в реЛльтятр К олеФиновои или ароматической системе, анион. Иногдаполучаться относительно стабильный карб-
чаще они претерпевают СуЛЬ*ОКСИДЫ можно выделить, но соответственно 詳* или Y-элиминирование с образованием
БолееИЛИ циклопропильных производных [41].
дов этими метола:“нтезн функционализированных сульфокси-
методами рассмотрены в ряде подразделов.
Перегруппировка эфировсульфеновых кислот
Сульфенаты (28) были идентифицированы *“* ：^；Р：% нцже)； термедиаты при рацемизации аллилсульфоксидов 1 сДпий при п°- синтез аллилсульфенатов используют как °пнупрепара-
лучении аллилсульфоксидов. Эта реакция предс ^ обратном тнвную ценность при проведении как в прямом, т ],3-неренос направлении, так как результатом процесса являе 5 262’
人и гидроксильной функций. Прекрасной иллюстра- с谓嚟霓тсВ синтез (^-нуциферола (29) по Грико (уравне- 嚣”9) [43].人и гидроксильной функций. Прекрасной иллюстра- с谓嚟霓тсВ синтез (^-нуциферола (29) по Грико (уравне- 嚣”9) [43].L (28)L (28)AtBC6H^Me-AAtBC6H^Me-A（9）（9）
人и гидроксильной функций. Прекрасной иллюстра- с谓嚟霓тсВ синтез (^-нуциферола (29) по Грико (уравне- 嚣”9) [43].
人и гидроксильной функций. Прекрасной иллюстра- с谓嚟霓тсВ синтез (^-нуциферола (29) по Грико (уравне- 嚣”9) [43].
L (28)
L (28)
AtBC6H^Me-A
AtBC6H^Me-A
（9）
（9）
П.6.2.5. Реакция SO с полиенами
Монооксид серы в основном состоянии является триплетом; удобнее всего его генерировать термическим разложением тииран- оксида (30). Если проводить термолиз (30) в присутствии полиенов, то с хорошим выходом могут быть получены пяти- и семичленные циклические сульфоксиды [44] (уравнения 10 [45], 11 [44в]). Присоединение SO к диенам-1,3 в отличие от аналогич- ной реакции SO? осуществляется с малой стереоселективностью н протекает через дирадикальные интермедиаты [45].
11.6.3. РЕАКЦИИ СУЛЬФОКСИДОВ11.6.3. РЕАКЦИИ СУЛЬФОКСИДОВ
11.6.3. РЕАКЦИИ СУЛЬФОКСИДОВ
11.6.3. РЕАКЦИИ СУЛЬФОКСИДОВ
Стереоконверсия
Прежде чем обсуждать химию сульфоксидов следует рассмот- реть те реакции, при которых не происходит никаких изменений помимо стереоконверсии. Сульфоксиды могут рацемизоваться под Действием тепла, света или химических реагентов. Этот вопрос
Рассмотрен в обзоре Мислоу [46] .
Для термической рацемизации было выявлено три различны механизма процесса. В растворе zt-ксилола при 200 ℃ диари^ и арилметилсульфоксиды изомеризуются с временем полупревпа щения около 6 ч [47]. Параметры активации для большинства сульфоксидов этого типа [А/7^ = 146 — 176 кДж/моль и AS* = =—33—-Н7 Дж/(К-моль)] согласуются с механизмом пира/ далыюй инверсии через плоское переходное состояние (31) (уравнение 12).
Ar、Аг%叱S：Ar、Аг%叱S：г/)£==о м京 (Аг/)£==о м京 (А
Ar、Аг%叱S：
Ar、Аг%叱S：
г
/)
£==о м
京 (
А
г
/)
£==о м
京 (
А
Бензилсульфоксиды рацемизуЮтся при существенно более низких температурах; для осуществления этого процесса требуется нагревание в n-ксилоле до 130—150 ℃ [48]. Сульфоксиды, содержащие хиральные атомы серы и бензильного углерода, претерпевают рацемизацию одновременно по обоим центрам. Это наблюдение в совокупности с тем фактом, что при рацемизации (S). бензил-м-тол ил сульфоксида (32) в качестве продуктов разложения выделены дифенилэтан (34) и тиосульфонат (33), четко свидетельствует в пользу механизма гомолитического расщепления связи С (бензил)——сера. Энтропия активации AS* для рацемизации бензилсульфоксидов составляет около +105 Дж/(К-моль), что согласуется с представлением об увеличении энтропии, связанном с образованием двух радикалов.
"г隘力 |ArSd +РДСН2]尹蟲
(4(32).,(2?)-(3«)
Аг=СбН&Ме 力 ArSO2—SAr PhCf4cH2Ph
(33)(34)
Механизм третьего типа реализуется при расщеплении аллильных сульфоксидов (35) [49]. Эти вещества легко рацемизуются уже в бензоле при 50—70 ℃, т. е. при температуре на 15° ниже, чем в случае ди арил сульфоксидов. Низкое значение энтальпии (\Н^ « 96 кДж/моль) и отрицательная энтропия актнванн. [AS^ « —21 Дж/(К-моль)] соответствует представлению о °^： гласованной [2,3]-сигматропной перегруппировке, включающей о разование в качестве интермедиата ахирального сульфената ('丿》 Этот механизм убедительным образом подтвержден《перехват。》 интермедиата (36) тиофильными реагентами, такими, как тр
上 Г4261 а также фактом получения сульфоксидов при этилфосфит Р аллильных спиртов с сульфенилгалогенидами 鬪К Х<еЗд・11.624)・
云(35а) (36) (35b)
Фотохимичбская рацемизация сульфоксидов нзуиена Мислоу и Хэммондом [51]. Диарилсульфоксиды, например а-нафтил-п-то- лил. н мезитил-п-тол ил сульфоксиды, рацемизуются примерно в течение 1 ч при облучении в эфирном растворе ртутной лампой высокого давления с фильтром из стекла пирекс. Фотохимическая рацемизация может сенсибилизироваться нафталином в бензольном растворе и «тушиться» пипериленом. Это указывает на то, что энергия триплетного состояния изомеризации лежит между 255 кДж/моль (нафталин) и 221 кДж/моль (пиперилен).
Бензил сульфоксиды не могут изомеризоваться фотохимически, поскольку они при этом разлагаются.
Стереокопверсия сульфоксидов может вызываться также различными химическими реагентами, в частности кислотами: H2SO4, HI, НС1, HF, (Н3РО4)% CF2COOH. В качестве рацемизугощих агентов изучены также уксусный ангидрид, N2O4 и трет-бутокснд калия [46]. Подробнее всего была изучена рацемизация с помощью НС1 (уравнения 15—17)] [27, 46, 52]. Еще первые исследователи заметили, что рацемизация часто сопровождается восстановлением до сульфидов [53], и, действительно, во многих реакциях (см. например, уравнение 15 [53]), именно сульфиды является основными продуктами, В кислой среде может также проис- ходить перегруппировка Пуммерера, особенно если алкильные группы, связанные с сульфоксидным центром, способны стабилизировать положительный заряд.
(1S)(16)(1S)(16)
(1S)
(16)
(1S)
(16)
схем/^7ЯТ[4кСЧг!?1аТ^ что реализуется механизм, показанный на
6 Зта схема, учитывающая не только рацемиза- ФокеипиЛ^°ССТаН0влепие, вкл1Очает стааню нротоинрования суль- приводяшрй ^ИСЛ0РрАа с последующей атакой галогеннд-ионом, следую 迎"* сульфурану (39). Дальнейшее протонирование с по- соли (40^ 胃迎^〃白^6乂 воды приводит к галогенсульфониевой зация Zkp^ б?^°ТВеТСТВуЮЩ^У ей сУльФУРану (41). Рацеми- лучше всего объяснена обменом галогенид-ионов
в (40) пли образованием ахирального (41) и протеканием ций, обратных образованию (41). Восстановление интерппет ^ак' ся как атака галогенид-попа на атом галогена в (40) с 0匕；嘗「 деннем группы RSRL Лимитирующей стадией всей цепи счит °Ж' отщепление воды от протонированного (39).таете只
о =sRо =sRHR10!|S +RHR10!|S +RHR1оIsIXRHR1оIsIXRнн+н+н+s IXR+s IXRх~=-х_х~=-х_RXIS IXRRXIS IXRили RSRi + Хзили RSRi + Хз
о =s
R
о =s
R
HR1
0!|S +
R
HR1
0!|S +
R
HR1
оIsIX
R
HR1
оIsIX
R
н
н
+н
+н
+s IX
R
+s IX
R
х~=-х_
х~=-х_
RXIS IXR
RXIS IXR
или RSRi + Хз
или RSRi + Хз
(40)(41)
В рацемизации, катализируемой уксусным ангидридом, первоначально образующаяся ацетоксисульфониевая соль (40; X = ОАс) превращается далее в энантиомер по механизму, аналогичному описанному выше для реакции с галогеноводородами [54]. Эти представления подтверждены детальными исследованиями рацемизации диарилсульфоксидов, меченных 18О. Было показано, что скорость рацемизации вдвое выше скорости обмена кислорода [54]. С помощью метки 18О было также доказано, что в реакции может участвовать в качестве содействующей группы гидроксил, расположенный подходящим образом, как, например в (42) [55]. Подобная группа также увеличивает скорость катализируемого HI восстановления сульфоксидов (42) [55,6,в] и (43) [56] в соответствующие сульфиды..
(42)R二Me,Ph(43)(42)R二Me,Ph(43)
(42)R二Me,Ph(43)
(42)R二Me,Ph(43)
[[632 Реакции окисления и восстановления
Как уже отмечалось ранее, окисление сульфо!<сидов^ 1^к[1СЛе- провождается переокислением с образованием СУ^£ * в па・ ние сульфоксидов может вызываться многими 0KH используют бораторной практике для этой цели наиболее “
пероксид водорода в уксусной кислоте.глгг„Жип0В црн нс-
Сульфоксиды легко восстанавливаются до су моГйдрйД^ пользований! сильных восстановителей, например
…Однако в —еет：реГ—
凿嘴力%忠嘘F乳篙喘总%啜二謐能
ПЫМ В тгф°пои 0 °C в Учение нескольких мипут. В то же время тв°Редиарилсульфоксидов продолжается в речение
восстановление Щ Р ；JJbTaTbI согласуются со схемой, вклю- ~ 24 ч при 弋上 ？a『aKV атома кислорода сульфоксида по ЧаТебоХРВс^ослед^ющей фрагментацией образующегося нн*- медиата (45) "обрыванием продуктов реакции (уравнение 18).
g=O % BHCI2 —>Кg=O % BHCI2 —>КRRRR（44）（44）С1^оД-Н ―> RSR1 + С12ВОН (⑻CJ(45)С1^оД-Н ―> RSR1 + С12ВОН (⑻CJ(45)
g=O % BHCI2 —>
К
g=O % BHCI2 —>
К
R
R
R
R
（44）
（44）
С1
^оД-Н ―> RSR1 + С12ВОН (⑻
CJ
(45)
С1
^оД-Н ―> RSR1 + С12ВОН (⑻
CJ
(45)
Днхлорборан (44) действует крайне селективно и не восстанавливает сложные эфиры, хлораигидриды, нитрилы или нитросоединения в ТГФ при 0℃; по отношению к этому реагенту даже альдегиды, кетоны, амиды и алкены проявляют низкую реакционную способность.
Восстановление с помощью фосфола (46) проводится в кипящем ССЬ, содержащем следы иода. В этом случае алифатические сульфоксиды также восстанавливаются быстрее ароматических; выходы для соединений обоих классов обычно выше 90%.
О
〉P—Cl (46)
O’
Срепн других реагентов, которые используют для восстанов- пення сульфоксидов, следует отметить трифенилфосфин в кипя- тем ССЦ, трихлорсилан, гексахлор дисил ан, пентакарбонилжеле- зо, бисульфит патрия, C0CI2—NaBIL и каталитические количест- ва HL Сравнительные достоинства этих методов рассмотрены в работах [57, 60], Утверждают [61], что отличные результаты были лучены при восстановлении Н2 в присутствии Pd/C в эта- :е при 80—90 ℃ в течение 3—4 дней. Как сообщают, ди-н-бу-
Дифснилсульфоксиды восстанавливаются при этом с вы- ХОАСШН СООГВСТСТВС1ШО 99 и 90%. В случае 4-оксотиан-1-окснла
преимущественно восстанавливается сульфоксидная группа н выходом 59% был получен 4-оксотиан.
ОIIRSQОIIRSQОМеОМеFSOaMe в CH2c】2или EtsOBR] в CH2CI2 [62]FSOaMe в CH2c】2или EtsOBR] в CH2CI2 [62]rsr1+rsr1+(47)(47)NaBH4или NaBHsCN^ ^S^'(19)(70—90%)NaBH4или NaBHsCN^ ^S^'(19)(70—90%)
О
II
RSQ
О
II
RSQ
ОМе
ОМе
FSOaMe в CH2c】2
или EtsOBR] в CH2CI2 [62]
FSOaMe в CH2c】2
или EtsOBR] в CH2CI2 [62]
rsr1
+
rsr1
+
(47)
(47)
NaBH4
или NaBHsCN^ ^S^'(19)
(70—90%)
NaBH4
или NaBHsCN^ ^S^'(19)
(70—90%)
Восстановление сульфоксидов возможно также через стадию первоначального образования алкоксисульфониевой соли (47) (уравнение 19) с дальнейшим восстановлением ее с помощью NaBH4 [62] пли более мягким и селективным восстановителем NaBH3CN [63]. Общий выход весьма высок.
Образование сульфимидов и сульфоксимидов
Сульфимиды и сульфокснмиды могут быть получены из сульфоксидов несколькими путями. Для сульфоксимидов наиболее общими методами, по-видимому, являются реакции сульфоксидов с хлорамином Т в присутствии хлорида меди (II) или реакции сульфоксидов с нитренами, генерируемыми при катализируемом медью разложении азидов. Незамещенные по азоту сульфоксимиды образуются при взаимодействии сульфоксидов с азотистоводородной кислотой в смеси серная кислота—хлороформ [65]. Сульфимиды получают из сульфоксидов и сульфонил- или ацилизоцианатов [66]. Сообщалось, что некаталитическое разложение тозилазида в присутствии сульфоксидов также дает сульфимиды [67]. В этих реакциях обнаружился ряд очень интересных стереохимических особенностей (см. гл. 11.10 и 11.11).
Сульфоксиды как нуклеофилы
Окисление по Моффэтту
Нуклеофильность кислорода сульфинильной группы в^сульф- оксидах нагляднее всего проявляется в образовании солей в присутствии сильных кислот (уравнение 20; см. также разд. 11.631). Эта особенность сульфоксидов была впервые использована в синтезе в 1957 г., когда Корнблюм и сотр. [68] показали, что различные фенацилгалогениды окисляются в фенилглиоксали при ПР°* стом растворении этих соединений в ДМСО при комнатной температуре в присутствии NaHCO3. Позднее те же авторы нашли, что бензил галогениды и многие первичные алкилтозилаты с хороши выходом (70—85%) превращаются в альдегиды при нагревании в ДМСО, содержащем бикарбонат, при 100—150 ℃ в течение пр мерно 5 мин [69] (уравнения 21—23).
RR1S=O + HX ―> RR'S—ОН X"侬)
ArCOCHaBrArCOCHaBrДМСО, NaHCO3 >ДМСО, NaHCO3 >25 ℃, 9 ч25 ℃, 9 чArCOCHO (70—95%)ArCOCHO (70—95%)
ArCOCHaBr
ArCOCHaBr
ДМСО, NaHCO3 >
ДМСО, NaHCO3 >
25 ℃, 9 ч
25 ℃, 9 ч
ArCOCHO (70—95%)
ArCOCHO (70—95%)
(22)(22)дмс°' Na吧竺、ArCHO (70—85%)
(22)
(22)
(23)(23)A『CH.?B「 j00 oCt 5 мин
(23)
(23)
RCHO (50-90%)
RCUQIS - 150 ℃, 3 мин
окисления осуществляются как нуклеофильное за-
歌；為3禦肾黑е в карбонильное соединепие и диметилсульфид дРум'я возможными путями (схема 24).歌；為3禦肾黑е в карбонильное соединепие и диметилсульфид дРум'я возможными путями (схема 24).
歌；為3禦肾黑е в карбонильное соединепие и диметилсульфид дРум'я возможными путями (схема 24).
歌；為3禦肾黑е в карбонильное соединепие и диметилсульфид дРум'я возможными путями (схема 24).
(48)
Алкокснсульфоииевые соли типа (48), которые легче всего мо- гут быть получены взаимодействием сульфоксида с электрофилом типа RX или реакцией спирта с сульфониевой солью (уравнение 25; ср. с приведенным ниже уравнением 27) могут претерпевать ряд общих реакций: окисление (уравнение 26), нуклеофильное замещение по атому серы (уравнение 2/) или по атому углерода (уравнение 28), перегруппировку Пуммерера (уравнение 29).
RRi§—X + R20H ―> RR】S—OR?(25)
Me2S—OCHRR1 —> RR】C=O + Me2s(26)
Me2S—OR + Nu' —> Nu—SMe2 + 'OR(27)
Me2S—OR + Nir —» Me2s=0 + RNu(28)
Me2S—OR —> MeSCH2OR(29)
°C помощью этих превращений можно описать все или, по край- ней мере, большинство реакций, в которых сульфинильный кисло- роп первоначально выступает в качестве нуклеофила. Дальнейшее направление процесса зависит от условий реакции, природы групп R и используемого сульфоксида. Изучение влияния различ- ннх факторов явилось предметом многочисленных исследований, ^резвычайио важных в синтетическом отношении, особенно для |^¥"°в‘ основанных на исгюльзовашш ДМСО как окислителя
Реакции окисления с помощью ДМСО могут быть разбиты на дВа типа в зависимости от способа генерирования алкоксисульфо, ниевой соли (48). К первой группе почти исключительно относится окисление спиртов. В этих реакциях алкоксисульфониевая соль (48) образуется путем взаимодействия спирта с алкоксисульфо- ниевой солью типа (49), которая генерируется при взаимодействии ДМСО с присутствующей в среде электрофильной частицей Е.
+RRkHOH+
Me2s=0 + Е* —> MeS—OERR1 CHO—SMe2(30)
(49)(48)
Для активирования ДМСО к нуклеофильной атаке по атому серы могут использоваться различные реагенты. При этом необходимо, чтобы электрофильная частпца (Е) реагировала с ДМСО быстрее, чем со спиртами, а группа ОЕ в (49) была бы хорошей уходящей группой. Среди наиболее часто используемых электрофильных агентов ——дициклогексилкарбодиимид (ДЦК) в сочетании с трифторацетатом пиридиния, уксусный ангидрид, трифторуксусный ангидрид и ангидрид метансульфокислоты. В случае псследпих двух соединений предварительно при низкой температуре получают соль (49), а уже затем вводят в среду спирт.
Механизм окисления по Пфитцнеру ——Моффэтту [71], которое зключает обработку спирта в ДМСО дициклогексилкарбодиими- дом и каким-либо источником протонов, например полифосфорной кислотой или трифторацетатом пиридиния, выяснен в ряде исследований, особенно с использованием изотопной метки. Этот процесс характеризуется уже описанными выше особенностями, т. е. включает стадии активации ДМСО и разложения образующейся алкоксисульфониевой соли. Ниже показаны три стадии этого превращение: активация ДМСО (уравнение 31), образование алкокси- сульфониевой соли (48) (уравнение 32), разложение алкоксисуль- фониевой соли (уравнение 33).
OSMe2
C6H11N=C=NC6H11 +Me2SO ——> CeH,!N=C—NHCeH4⑶)
н+
C6H1]LN=C-NHC6Hn ■>- RR’CH-O—Зме2做)
G&Me2 .(48)
HOCHRR1
(48)0^ "В » 尸e _^. RR七=O・ + Mez^ 餌)H * 一也
мрханизм этой реакцигг очень подробно рассмотрен Поскольку %ан界 ^礙 в основном будут описаны сиитетиче- в обзорах ри, ^цпн н сравнены достоинства разных методов скне acneKibi 卩口
можетможет黑*；e"器;黑F областью применения ДМСО является пре- пя ^；„е первичных спиртов в альдегиды, поскольку при этом не Р пооизойтп переокисление до кислоты и не затрагиваются легко окисляемые группировки, такие как связи С = С или другие ле условия окисления достаточно мягки и реакция может в почти нейтральной среде, что сводит к минимуму в°зм°}- протекания побочных реакций изомеризации или каких-либо лпугнх превращений в остальной части молекулы. Ниже даны не- которые примеры, иллюстрирующие эти преимущества. С использованием системы ДМСО 一 ДЦК холестерин окисляется до холе- стен-5-она-З (уравнение 34) [72], 3-метиленциклобутанол — до З-метиленциклобутанона (уравнение 35) [73], а спирт (50) —до соответствующего кетона (уравнение 36) (51) [74].
может
может
(34)
(35)
(36)
В то же время, окисление с помощью другого хорошо извест- ного реагента, ппрпдин — СгОз, приводит к образованию сопряженных кетонов в случае первых двух веществ и к расщеплению связи Si—С при окислении спирта (50).
Использование системы уксусный ангидрид — ДМСО было 眦"° Олбрайтом и Голдмэном в 1965 г. [75]. В этом пяюпДйДМС0 активируется реакцией с уксусным ангидридом, ип^''Р0Ва1'НуЮ 'У小ьфонневую соль (52), при взаимодей- суль(Ьоние^И С°образуются необходимые алкокси-
ся в об(53)- Эта модификация в основном прнменяет-
%：н[76]; по-видпмому, этот метод более эф- ДМСО — ДНК Г77^СЛЛНИИ затрудненных спиртов, чем система зование побочпт.у п недостаткам этой методики относятся обра- зфнр。；齡嚼 沪窑：产『штатов “метн”тнометн”о& (52) до сульф^евого образуются вследствие разложения °на (54), который далее реагирует со
спиртами (см. также обсуждение реакции Пуммерера-разд. 11.6.3.5).'
MeCO；
Me2s=0 + (МвСО)?ОMe2s=0 + (МвСО)?О+ROH+
Me2s=0 + (МвСО)?О
Me2s=0 + (МвСО)?О
(37)(37)(38)(38)Me2S—OCOMe > Me2s—OR
(37)
(37)
(38)
(38)
(52)(53)
+ кон
(52) ucL MeS=CIL > MeSCH2OR
■H0AC (54)(55)
Превращение фосфорана (56), содержащего р-лактамную группировку, в бициклический продукт (58) (выход 64%) с помощью внутримолекулярной реакции Виттига с альдегидом (57) (уравнение 39) наглядно демонстрирует возможность применения системы ДМСО — Ас2О при наличии таких легко окисляемых функций, как сульфидная и фосфорановая [78]. В ходе этого превращения сохраняется также В-лактамнан группировка, которая одинаково чувствительна к действию как кислот, так и оснований.
RRООН Н s q 注 Тен20H "CO2Btl-/72zC?6,27?(56)Н Н s q 注 Тен20H "CO2Btl-/72zC?6,27?(56)н нМ 下CHO fО 、=PPh；j(57)н нМ 下CHO fО 、=PPh；j(57)
R
R
О
О
Н Н s q 注 Тен20H "
CO2Btl-/72zC?6,27?
(56)
Н Н s q 注 Тен20H "
CO2Btl-/72zC?6,27?
(56)
н н
М 下CHO f
О 、=PPh；j
(57)
н н
М 下CHO f
О 、=PPh；j
(57)
R=NH&CH2PhR=NH&CH2Ph
R=NH&CH2Ph
R=NH&CH2Ph
（39）
Синтетически важные модификации метода описаны Олбрайтом [79] и Сверном с сотр. [80]. Было найдено, что ДМСО, спирт н ангидрид метансульфоновой кислоты реагируют в ДМФ при ——20 ℃ с образованием стабильной алкоксисульфониевой соли (48), при кратковременной обработке которой триэтиламином образуется карбонильное соединение с прекрасным выходом. Так, при окислении тестостерона с выходом 99% был получен анпро・ стен-4-дион-2,17.
Очень эффекты вн ы и другие соединения, активирующие ДМСО, тозилхлорид [79], циануровая кислота [79] и трифторуксусный ангидрид [80]. Примененне трнфторуксусного ангидрида в CH2cк при —65 ℃ особенно хорошие результаты, по-видимому, нает при окислении очень затрудненных спиртов. Так, например, 2,4-диметнлпентанол-З н изоборнеол превращаются в диизопропил-
（40）（40）(УС。％。， ДМСО .СН2С12,~-65°С(УС。％。， ДМСО .СН2С12,~-65°Скетон и камфору (уравнение 40) и 93%.
（40）
（40）
(УС。％。， ДМСО .
СН2С12,~
-65°С
(УС。％。， ДМСО .
СН2С12,~
-65°С
Как уже упоминалось, галогенпроизводпые и тознлатн могут быть окислены в карбонильные соединения. В этих случаях алко- ксисульфониевая соль образуется путем нуклеофильного замещения уходящей взуппн на ДМСО, и атом кислорода ДМСО является источником карбонильного кислорода в получающемся альдегиде и кетоне. Эти реакции обычно проводят путем нагревания субстрата в ДМСО, содержащем основание (NaHCO3 или коллидин), которое способно разлагать промежуточную соль и нейтрализовать образующиеся побочные кислые продукты. Эти типы реакций особенно пригодны, если галогенпроизводное или тозилат склонны к реакциям 5\2-замещения, как, например, в случае «-галогенированных сложных эфиров и кислот [81], фенацил- [68] и бензил- галогенидов [82], первичных алкилиодидов и сульфонатов [82] и вторичных сс-кетопроизводных [83]; при окислении вторичных га- логенпроизводных и тозилатов выходы невелики, так как в этих случаях протекают конкурирующие реакции элиминирования.
Реакции трехчленных гетероциклов с ДМСО обычно в присутствии кислых катализаторов часто приводят к окислению путем переноса кислорода. Так при действии ДМСО в присутствии BF3-Et2O [84] на эпоксиды (59) образуются сс-гидроксиальдегиды (уравнение 41). N-Ацилазиридины, например (60), при нагревании в ДМСО при 115—120 ℃ превращаются с раскрытием цикла в оксоамиды [85] (уравнение 42).
ООН
/ \ BF3-Et2O I
RHC—СН2 —加西… RCH—CHO + Me2s(41)
(59)
ОО О
II /\ДМСОII II
侬O2NC6H4C—N 么4—Ph “u 宀。二「 > n-O2NC6H4CM-ICH2CPh (4；)
(60)
Перехват бромоний-ионов с помощью ДМСО также может классифицироваться как раскрытие трехчленного цикла. Так, транс-стильбен и N-бромсукцинимид в ДМСО, содержащем небольшое количество воды, дают эритроJ -бром-1,2-дифенплэтанол (61) (уравнение 43) [86]. Исследование этой реакции с помощью
метки [8。показал。，что гидроксильный кислород в (61) образует ся из ДМСО. В этом случае промежуточная алкоксисульфоцисвая соль не окисляется до кетона, а гидролизуется с образованием спирта. Аналогичным образом циклогексен, Вг2 и ДМСО nni —Ю ℃ дают после гидролиза 7-р(гнс-2-бромциклогексапол [87)'
(61)(61)
(61)
(61)
Реакции с участием атома серы DMCO в качестве нуклеофила
В большинстве реакций сульфоксидов, в которых они выступают как нуклеофилы, атакующим центром является атом кислорода. Однако описаны также реакции, происходящие как нуклеофильная атака атомом серы. Наиболее наглядным примером этого процесса является окисление сульфоксидов в сульфоны с помощью электрофильных пероксикислот. Как отмечалось выше, реакции алкилирования легко протекают по кислороду и дают алкокси- сульфониевые соли (49). Однако в соответствующих условиях подобные реакции обратимы. В классическом примере ДМСО и СН31 первоначально образуют триметилсульфонийиодид (62), который медленно превращается в термодинамически более стабильный три мети локсосульфонийиодид (63) [88] (уравнение 44). Оксосульфониевые соли описаны довольно мало, поскольку они легко претерпевают ^-фрагментацию, образуя алкены и сульфоксиды, если это допускается структурой молекулы. Ряд оптически активных оксосульфониевых солей был получен из оптически активных сульфоксидов и Mel — Hgl2 [89].
ОМеоО
Me2S+ Г / MeI + Me2S ―> Me3S+ 厂图)
(62)(63)
Среди других примеров реакции с участием нуклеофильного атома серы сульфоксидов следует отметить комплексообразование ДМСО с переходными металлами, проходящее по атому кислорода или серы [90] и а-галогенпрование сульфоскидов (с”・ разд. 11.6.3.8.). В случае а-галогеннрования, как и для реакции алкилирования, возможно, что кинетически предпочтительна ата・ ка но кислороду с образованием О-хлорированного интермедиата, который, однако, далее реагировать не может н диссоциирует на исходные вещества и, в конце концов, превращается в S-хлориро ванные частицы.
Перегруппировка Пуммерера [91]
R пбшем случае реакции этого типа могут быть определены превращения, в которых сульфоксид, содержащий не менее ппного а-водородпого атома, восстанавливается в сульфид с односменным окислением по а-углероду в производные альдегида или кетона (уравнение 45). К перегруппировкам этого типа особенно склонны р-дпеульфокепды, р-оксосульфоксиды, р-сульфснил- пооизводные сложных эфиров и кислот и аллил- н бензилсульф- о^ендн; В этих случаях реакция осуществляется при кратковременной' обработке кислотами. Так, например р-оксосульфоксиды (64) образующиеся при реакции метил сульфинил кар ба пион а со сложными эфирами, при обработке кислотами превращаются в монотиоацетали (65) (уравнение 46) [92].
ОхR2CH-S-Rl —> R2C-SR'ОхR2CH-S-Rl —> R2C-SR'(45)(45)
Ох
R2CH-S-Rl —> R2C-SR'
Ох
R2CH-S-Rl —> R2C-SR'
(45)
(45)
О ОНн+ II I——> АгС—CH—SMe(46)Н2о\ ，О ОНн+ II I——> АгС—CH—SMe(46)Н2о\ ，о ?.Оо
О ОН
н+ II I
——> АгС—CH—SMe(46)
Н2о\ ，
О ОН
н+ II I
——> АгС—CH—SMe(46)
Н2о\ ，
IIMeSCH2IIII
АгС—ОМе > АгС—СН2—SMe
(64)(65)
Простые диалкилсульфоксиды значительно более стабильны, но они могут претерпевать реакции типа перегруппировки Пуммерера в присутствии сильных электрофильных реагентов — ангидридов карбоновых кислот, хлорангидридов, изоцианатов, карбодиимидов, хлорпроизводных кислородсодержащих кислот серы, неорганических галогенидов (ВС13, SiCl4, SOCb, РС13? РОС13) и Р2О5 [91].
Механизм реакции Пуммерера изучен Джонсоном, Шарпом и Филлипсом [93] ； он представлен ниже на примере реакции нзо・ пропнлметннсульфокснпа (66) с уксусным ангидридом (уравне- нне 47). Первоначально образующаяся ацилоксисульфониевая соль (67) превращается в илид (68), который быстро отщепляет ацетат-ион с образованием сульфениевого иона (69); реакция иона (69) с ацетат-ионом дает а-ацетоксисульфид (70).
?АсСГ ОАсОАс
мен 0Ас2оII
Ме2СН—S—Me> Ме2СН—S—Me —> Me2CH—S—CH? >
—+• -AcO'
(闘)(67)(68)
+"ОАс
(47)(47)> Me2cHs=СН? * Me2CHSCH2OAc
(47)
(47)
(69)(70)
механизму соответствуют данные, полученные при про- оепя ппа ерекростных экспериментов по перегруппировке Пумме- дии 1(пп^Т0КСИС^Ль(^011невь1Х COJieiM1- ^ьгло показано, что на ста- нреннеству 加ей «-перегруппировке, происходит。6 黑
алкокспгрупп, что подтверждает промежуточное образование ста билизироваиных серой карбокатионов типа (69) в реакции ПумМе' рера. По-видимому, в (68) ацетатная группа или другая из воз' можных групп [—OR, —OS(О) —Cl и т. д.] мигрируют не за счет внутримолекулярного процесса [94].
Региоселективность перегруппировки, наблюдаемая для несимметричных сульфоксидов типа (66), может быть предсказана на основании сравнения относительной кислотности двух а-протоцОв в сульфоннево^ соли (67). Поскольку илид (68), по-видимому,； заметной степени не протонируется в。(67), образование этого ипнда является лимитирующей стадией всего процесса [94].
Этот механизм позволяет объяснить образование метилтиометиловых эфиров (55) как побочных продуктов при окислении системой ДМСО — Ас2О или ДМСО — ДЦК. Известно, что при окислении с помощью системы ДМСО — (CF；；CO)2О или ДМСО — ангидрид метансульфокислоты не образуется заметных количеств (55). Это легко объяснить тем, что в этих случаях противоионы промежуточных сульфониевых солей(CF3CO2 или CH3SOi) недостаточно основны, чтобы вызвать образование илида (68), которое могло бы конкурировать с альтернативной реакцией нуклеофильного замещения ацилоксигруппы при атоме серы на алкоксигруппу, приводящей к образованию (48) [79, 80].
Известен ряд ключевых синтетических превращений, основанных на реакциях типа Пуммерера. Выше уже упоминалось превращение р-оксосульфоксндов (64) в а-дикарбонильные соединения, обычно выделяемые в виде монотиоацеталей (65). Если перегруппировка проводится в присутствии иода, то метантпол, необходимый для образования монотиоацеталя, превращается в диметилдисульфид (уравнение 48); в результате с выходами >80% образуются а-оксоацетали [95].
12МеОН12МеОНОRCCH(OMe)2+MeSSMeОRCCH(OMe)2+MeSSMeО о
12
МеОН
12
МеОН
О
RCCH(OMe)2+
MeSSMe
О
RCCH(OMe)2+
MeSSMe
II
О ОRC—CH+MeSH
II II н+..
RCCH2sMe ——> fl
(64)О
II /ОНRCCH’
(65)
При действии кипящего уксусного ангидрида, содержащего ацетат натрия, р-оксосульфоксиды превращаются в а-ацетокснт； эФиры J72) [96]. Это интересное превращение включает ста" обычной перегруппировки Пуммерера с образованием соединеь^^ (71), которое далее претерпевает внутримолекулярное °^J ев нке — восстановление н перенос ацильной группы. Нам ^ вероятный механизм этой реакции показан ниже (уравнение *
（49）
(51)(51)(52)(52)
(51)
(51)
(52)
(52)
(71)(72)
Исходя из р-оксосульфокспдов (64), содержащих соотвстству- ющие заместители, были получены различные гндрокепкпелоты, в том числе миндальная (73) н защшценпая 4-ампно-2-Г11дрокси- масляная (74) кислоты (выходы 65 и 79% соответственно) [96]. Цучпхаши с corp. [97] осуществили превращение легкодоступных р-гидроксис}гльфоксидов (75) (см. разд. 11.7.2.) в защищенные а-гндрокспальдсгнды (76) при кипячении со смесью NaOAc—Ас2О в течение нескольких часов (выходы 85—95%).
ОНо он
Ph—CH—СО2НPhCHoO—С—NH(CH2)2CH—СО2Н
(73)(74)
ОН ООАс ОАс
I II АС2。 丨 I
RCH—CH2SAr -———> RCH—CH—SR(50)
(75)(76)
Стабилизированный серой карбокатион, образующийся при перегруппировке р-оксосульфоксндов (77) по Пуммереру, может быть перехвачен за счет внутримолекулярной реакции с обогащенным электронами ароматическим ядром, находящимся в подходящем для циклизации месте (уравнение 51) [98]. Аналогичные Реакции циклизации использовались для синтеза индолов (80) (уравнение 52), карбазолов н бензотиофенов [99].
ТЕРМИЧЕСКОЕ И КАТАЛИЗИРУЕМОЕ ОСНОВАНИЯМИэлиминирование сульфеновых кислот
Отщепление сульфеновых кислот от обычных сульфоксидов под действием основных катализаторов протекает с труд10M обычно в сильноосновпых условиях при большой продолжительности реакции. Так, например, диизопропилсульфоксид при вн- держивании в ДМСО — трет-BuOK при 55 ℃ в течение 17 ч дает пропен с выходом 95% (уравнение 53). Аналогично дибутилсульфоксид превращается в смесь бутенов, хотя и с довольно низким выходом [ 100]; тиолан-1-оксид (81) может быть превращен в бута диен-1,3 путем двойного элиминирования (уравнение 54).
О
IIДМСО, КОВи-трет
Me2CH-S-CHMe2 ——-~——> МеСН二CH?(53)
(95%)
О
ДМСО, KOBu-r^er / \
17 ч, 55 ℃>侍4)
s=o
(81)
Очень часто подобные реакции p-элиминирования являются частью последовательности реакций,, в которых сульфинилкарб- анион, обычно метилсульфинил карбанион, присоединяется к сопряженной двойной связи. Первоначально образующийся при этом интермедиат может протонмроваться и далее подвергаться р-эли- минированию (Е2) или изомеризоваться и элиминировать сульфе- новую кислоту по механизму flcB. Конечным итогом подобной реакции после изомеризации двойной связи (или связей) является в случае MeS(O)CH£ метилирование (уравнения 55 [99], 56 [102]). Наиболее успешно реакции такого типа использовали для метилирования стильбенов [101], стильбазолов [101] и конденсированных ароматических систем типа хинолинов, антрацена и фенантрена [102]. Простые диены, например бутадиен и пента， диен-1,3, также метилируются с выходом 40—50% [103? 104],
(55)(55)PhCH=CHPh + MeSCHo 力 PhCHCHCbbSMe =t
(55)
(55)
g PhCH2CCH2SMeI 11Ph Оg PhCH2CCH2SMeI 11Ph ОPhCH2C=CH2 —> PhCH=CPhII
g PhCH2CCH2SMe
I 11
Ph О
g PhCH2CCH2SMe
I 11
Ph О
Ph(65%) Me
О
Il - MeSCH2 Na4
ДМСО, 4 4, 7U ℃
в некоторых случаях возможно образование циклопропанов в результате у-злнмнннроваиня, успешно конкурнруккиегхЛ 8 ：；； минированием. Так, 2-алкИл-3-феНиллроПиЛх1етнлс；^ьфокси Р зует как циклопропаны, так и апкенн. Образованию цпктоппопГ 产，происходяшсму “ерез стадию карбанионного интермедиат^' благоприятствует использование более поаяпиот&，
(ДМСО), чем триэгиламин. Увеличение 爲鍔累£；：职 Mecw также способствует образованию ц^клопроп! ов Воз' можно, из-за того что в этом случае для сульфоксид за^улрХ возникновение конформации, требухой для транс-1 2一；爲:喘
вання [41).
（砌（砌Термическое элиминирование сульфеповых кислот из сульфоксидов известно уже довольно давно; в 1960 г. Крам и Кингсбю- ри доказали [105] по результатам термолиза диастереомерных 1,2-длфеиилпропилфепилсульфоксидов (82), что эта реакция является син-элиминированием (уравнение 57).
（砌
（砌
（57）（57）Ph Ph
（57）
（57）
)С==С<-i- [PhSOHj
Me
(83)(84)
Сульфеиовые кислоты, образующиеся при термолизе самих сульфоксидов, удается перехватывать м идентифицировать в виде их производных. Шелтон и Дэвис [106] подтвердили образование rper-бутилсульфсновой кислоты (86) при распаде ди-трет-бутил- сульфоксида (85) в бензоле при 80 ℃ путем перехвата (86) с помощью электрофильных алкенов или ацетиленов (уравнение 58).
О
IIбензол、CH9=CHCO9Et
Me3CSCMe3 ；一 — Ме2С==СН2 + Me3CSOH нагревание
ОMc3CSCH2CH2CO2EtОMc3CSCH2CH2CO2EtСульфеновыеСульфеновые(86)
О
Mc3CSCH2CH2CO2Et
О
Mc3CSCH2CH2CO2Et
Сульфеновые
Сульфеновые
использованы в син-использованы в син-термолизе трет-термолизе трет-. 一 кислоты, образующиеся при бутилсульфоксидов, могут быть эффективно I：二工' тезе циклических сульфоксидов (см. разд. 11.6.2).
использованы в син-
использованы в син-
термолизе трет-
термолизе трет-
По-видимому, наиболее важное применение термолиз сульф* оксидов нашел в области |3-лактамиых антибиотиков. Имеется отличный обзор по этим вопросам 1107]; ниже дано несколько наиболее интересных нрнмеров.
При нагревали и в бензольном растворе сульфоксид пеницилли- “а (87) изомеризуется в термодинамически более стабильный изомер (89) (уравнение 59). Промежуточное образование сульфе- мовон кислоты (88) при этом было доказано перехватом ее реак-
“ин пеагентамн, включая ацетилены, акролеин, НИЯМИ с РаЗЛ1'Т'р,ш .DOdue зфнрм сполов, тиолы, диэтилазоди- напряженные аЛ^ ^тцле.м.и.хлорид，Интермедиат (88) может карбоксилат и ")： трИэтилфосфитом в тиол, выделяемый также восстанавливай. ( 1восстаиовлепие проводится в присут- в виде ацетата〈*； Продукты этих реакций, которые воз- ствии уксусного ：： ：； )^ ТИазолидинового цикла пенициллина
никают путем Pa^R【⑹、。1<Ольца, были Далее превращены
при сохранении 吃：„пП,иоеНиых методов в модифицированные посредством Д060^1 jSMa [Ю7]. Соединение (91), образую- производные пенама £сдЗта (88) с помощью триметилси- тесся при ^嘗ва：^I^“。百 реакции с водой образует
лилхлорида, ПР% ：£「：(выделенной и охарактеризован-
（69）（69）СО2Mе (88).СО2Mе (88).(87)(87)смесь сульфоновой ^ g исходного сульфоксида (87), про- н圖駕謀М；я 麗”а иефама (92) и продукта Дегидратации 窑XZ喘……晔黑
（69）
（69）
СО2Mе (88).
СО2Mе (88).
(87)
(87)
(MeO)3P MeCClJ О
н НR* 鼠s—смен НR* 鼠s—смеdO2MedO2Me0404
н Н
R* 鼠s—сме
н Н
R* 鼠s—сме
dO2Me
dO2Me
04
04
H H RH H RCO2MeCO2Me(91) NNHCORi(91) NNHCORi
H H R
H H R
CO2Me
CO2Me
(91) NNHCORi
(91) NNHCORi
(9。)
Н Н >(60)
-^ (87)十(88)+工J J<oh
со2м©
(92)
фешштл тель/,ость J peakEuFaбота-?1 и использовали в синтезе введе； X ВаИ"? (Уравнение 61 )СУЛпФеНИЛИР°ВаПИя ~ Де^«РоСУл^ Q двойной связи /% результатом котором является с (с)-конфигурацией в «-положение
^ипякпептопной группы (ЭЛГ). Суть метода состоит во ввс- элсктр [1лн метнлТ11ОГ|)уП1| в а-положеиие к ЭЛГ путем “с""；；"」соответствующего карбаниона с дифенил- или димстил- пнггпь*илом окислеинн образующегося иптермсдиата (94) 累 сульфоксида (95) н термолизе последнего. Элиминирование 黑н%с£г#нинпьиого производного происходит очень легко при кипячении в бензоле или СС1,, в то время как для отщепления мстипсульфиповой кислоты необходимо нагревание в толуоле.
ЭАГ L(〃3O-Pi)2N【」
2. iXsSRi
(93)(93)RRЭЛГ 60-150 oc >ЭЛГ 60-150 oc >SRI(94)R/忘宀SRI(94)R/忘宀(61)(61)O=SR'(95)ЭАГ = COR, CO2R, CN; R = Aik,O=SR'(95)ЭАГ = COR, CO2R, CN; R = Aik,(96)Ar R1 = Ph, Me(96)Ar R1 = Ph, Me
(93)
(93)
R
R
ЭЛГ 60-150 oc >
ЭЛГ 60-150 oc >
SRI
(94)
R/忘宀
SRI
(94)
R/忘宀
(61)
(61)
O=SR'(95)
ЭАГ = COR, CO2R, CN; R = Aik,
O=SR'(95)
ЭАГ = COR, CO2R, CN; R = Aik,
(96)
Ar R1 = Ph, Me
(96)
Ar R1 = Ph, Me
В этой реакции использовался ряд соединений, содержащих ЭАГ, в том числе кетоны, сложные эфиры и нитрилы. Во всех случаях тщательно описаны [110] условия реакции, при соблюдении которых получены отличные выходы конечных продуктов. Особо можно отметить селективное введение двойной связи в а,р-полол<ение к сложноэфирпой группе стероида (97) с общим выходом более 80% (уравнение 62). В этом превращении в качестве с}^льфенилирующего агента был использован MeSSMe, а не PhSSPh, поскольку PhSSPh не реагирует с енолятом кетона (97). Эта же последовательность реакций была применена в синтезе а-метилеп-3-лактопов (100) (уравнение 63) [111].
l.(U3o-Pr)2MLl
2.MeSSMe
（99）
З.Л<-С[С6Н4СО3Н
4.Нагревании
Н
*
(100)(93%)
(63)
О ОII -!1Phs—СН—СОМеО ОII -!1Phs—СН—СОМеЭАГЭАГ(104)(104)ЭАГЭАГSePhSePh(105)(105)ЭАГ 2 R、Z7A「(67)ЭАГ 2 R、Z7A「(67)
О О
II -!1
Phs—СН—СОМе
О О
II -!1
Phs—СН—СОМе
ЭАГ
ЭАГ
(104)
(104)
ЭАГ
ЭАГ
SePh
SePh
(105)
(105)
ЭАГ 2 R、Z7A「
(67)
ЭАГ 2 R、Z7A「
(67)
Термолиз сульфоксидов использован также при получен терминальных алкенов нз алкил метилсульфоксидов [112]( кето Й!1 из р-гидроксналкилфеннлсульфокспдов [113] и а-хлоркетонов из р-гидроксиалкил-а-хлорсульфоксидов [114]. При наличии соответствующих заместителей ал кил фенилсульфоксиды превращаются в замещенные стиролы, винилсульфиды и винилсульфоксиды [40]. В этих случаях требуемые сульфоксиды обычно получают алкилированием нлн гидрокси алкилированием соответствующих замещенных PhS(O)CH2R (см., например, уравнение 64). Легкость элиминирования фенилсульфеновой кислоты существенно зависит от природы R; при наличии групп Ph, SPh и CN термолиз протекает при более низкой температуре, а при наличии S(О)Ph-замес- тптеля ——при более высокой температуре, чем в случае R=H. В результате реакции образуется продукт с большим преобладанием (Е)-изомера.
,Рг-изо
/ )—N' Li+. ТГФII
ОII PhSCH2RОII PhSCH2RУ [——-> R у\ 人賢
О
II PhSCH2R
О
II PhSCH2R
2，人/\/\/\Г PhS=0
R I 1
一(64)
R (выход, %): Ph(87), PhS(66), PhS(Q)(60)
Субстраты, из которых может быть элиминирована PhSOH с образованием ценных синтетических интермедиатов, могут также генерироваться при алкилировании аниона метплфепилсульфинил- ацетата (101) и дианионов а-фенилсульфинилкетонов (1。2) и сложных эфиров (уравнения 65, 66) [115].
О CH2RDн
RCH2x II IД К\г「/(65)
> PhS—СН—СО2Ме ―►/С=С< 丿 囂 'gMe
(101)
o Me ОО Me О，
Phs—С—С—СН2 -：；｝ A Phs—СН—CCHzR —> СН3=СН—CCH2R 阀
(102) -' 2(103)
Химические превращения, описанные выше, протдают ^^а использовании аналогичных производных селена UJ^J' ^ qkHc- PhSe может вводиться при реакции карбаниона с Ph :内彳ствнеМ «пенне селенида (104), полученного таким образом, •
,.о дает селеноксид (105), который при нагревании элимиии- vf.T2PhScOH и образует алкены (уравнение 67).
требуемая лл я Преимущества Тростом [ИО).требуемая лл я Преимущества Тростом [ИО).У О 'шой из примечательных особенностей процесса, использующего" производные селена, является более низкая температура, элиминирования, чем в случае сернистых аналогов, и недостатки каждого из реагентов обсуждены
требуемая лл я Преимущества Тростом [ИО).
требуемая лл я Преимущества Тростом [ИО).
а-Сульфинилкарбанионы
(/) Генерирование а-сульфинилкарбанионов
Основной вклад в изучение и использование этих частиц был сделан в исследованиях Корн и Чайковски [117], которые тюка- за”н что натриевое производное метилсульфинилкарбаниона (106а) легко может быть получено при реакции сухого ДМСО с Nall при G0—70℃ в атмосфере азота. Этот карбанион, который действует как очень сильное основание и мощный нуклеофил, вполне устойчив -в растворе ДМСО. В равновесных концентрациях калиевое производное (1066) обнаруживается в системе ДМСО — трет-бутоксид калия .[118]; в некоторых случаях эта система может служить как эквивалент необратимо генерируемо- I。аннона ДМСО. Литиевое производное (106в) может легко я почти мгновенно образовываться из ДМСО и почти любого из доступных алкиллитиевых реагентов (MeLi, BuLi н т. д.); обычно наиболее подходящим растворителем является сухой тетра гидрофур а п, а температура реакции может варьироваться от комнатной до температуры смеси сухой лед — ацетон (или ниже, если это необходимо).
ОО
II70 ℃ II -
MeSMe + NaH> MeS—CH? Na*(68)
(106a)
ОО
MeSMc + KOBu-трет ^=>： McS—CH2 K+ + Tper-BuOH (69)(1066)
О0
MeSMe・+RLi —► MeS—CH2 Li+ + RH (70) (106b)
Метод генерации с использованием RLi, по-вндпмому, является иаилучшим для генерирования сс-сульфпнилкарбанионов из более сложных сульфоксидов. Для того чтобы обеспечить регпоселектив- iiocii, к|)ц reiie|inp()Baiiiiii карбанионов, обычно используют алкнл- '.1r2J"；()n)^И；пl^ образующие фенилсульфинилкарбанионы, на- (зтнх соединении рекомендуется применять ди-
литня, а не алкиллитиевые производные, поскольку
<jho, чго алкиллн 1 исвыс pcaiciiTbi помимо образования
пеплять алкилфенилсульфоксиды (до 35 %) карбанионов MOiyr 掰' с помощью диизопропиламида лития в (уравнения 71, 72)产：氤азованне карбаниона проходит быстро большинстве случаев 澀 ах. Растворы карбанионов (а-ли- при всех подходящих те Р^ ；аким образом быстро реагируют тийпроизводные) получу такими, как карбонильные соедине- с различными электрофила . ^ атные связи, положи- 山謐К；粟落喘職鴇黑严呼.Все ЭТи превратипеплять алкилфенилсульфоксиды (до 35 %) карбанионов MOiyr 掰' с помощью диизопропиламида лития в (уравнения 71, 72)产：氤азованне карбаниона проходит быстро большинстве случаев 澀 ах. Растворы карбанионов (а-ли- при всех подходящих те Р^ ；аким образом быстро реагируют тийпроизводные) получу такими, как карбонильные соедине- с различными электрофила . ^ атные связи, положи- 山謐К；粟落喘職鴇黑严呼.Все ЭТи превратиобсуждены в соответствующихобсуждены в соответствующихразделах данного тома.разделах данного тома.(〃3O-P『)2NLI0>PhSCH2Me —ТГФ, BuLi(〃3O-P『)2NLI0>PhSCH2Me —ТГФ, BuLiОPhS—СНМеОPhS—СНМеООII -IIPhS—СНМе + MeCH2SBu + PhLiООII -IIPhS—СНМе + MeCH2SBu + PhLi(71)(71)(65%)(35%)(65%)(35%)ОIIPhSMeОIIPhSMe(〃3O-Pr)2NLi(〃3O-Pr)2NLiОII -PhS—CH2(107)ОII -PhS—CH2(107)(72)(72)
пеплять алкилфенилсульфоксиды (до 35 %) карбанионов MOiyr 掰' с помощью диизопропиламида лития в (уравнения 71, 72)产：氤азованне карбаниона проходит быстро большинстве случаев 澀 ах. Растворы карбанионов (а-ли- при всех подходящих те Р^ ；аким образом быстро реагируют тийпроизводные) получу такими, как карбонильные соедине- с различными электрофила . ^ атные связи, положи- 山謐К；粟落喘職鴇黑严呼.Все ЭТи преврати
пеплять алкилфенилсульфоксиды (до 35 %) карбанионов MOiyr 掰' с помощью диизопропиламида лития в (уравнения 71, 72)产：氤азованне карбаниона проходит быстро большинстве случаев 澀 ах. Растворы карбанионов (а-ли- при всех подходящих те Р^ ；аким образом быстро реагируют тийпроизводные) получу такими, как карбонильные соедине- с различными электрофила . ^ атные связи, положи- 山謐К；粟落喘職鴇黑严呼.Все ЭТи преврати
обсуждены в соответствующих
обсуждены в соответствующих
разделах данного тома.
разделах данного тома.
(〃3O-P『)2NLI
0>
PhSCH2Me —
ТГФ, BuLi
(〃3O-P『)2NLI
0>
PhSCH2Me —
ТГФ, BuLi
О
PhS—СНМе
О
PhS—СНМе
ОО
II -II
PhS—СНМе + MeCH2SBu + PhLi
ОО
II -II
PhS—СНМе + MeCH2SBu + PhLi
(71)
(71)
(65%)(35%)
(65%)(35%)
О
II
PhSMe
О
II
PhSMe
(〃3O-Pr)2NLi
(〃3O-Pr)2NLi
О
II -
PhS—CH2
(107)
О
II -
PhS—CH2
(107)
(72)
(72)
(2) СТРУКТУР。员 стереохимия ^сульфинилкарбанионов
изучал^УкакИ Еретически产+"""“карбанионов интенсивно
к исследованию в этой обпяет ? К " экспериментально. Толчком [120], котХГ Ivn послужили работы Вольфе с сотр. стереотопнь^ метиленовыеобнаружили, что диа-
под действием NaOD H молитв1 ЛеНЗИЛМеТИЛСуЛьфокСида (108) различной CKODccThnпретерпевают обмен с резко
анионы способны二 3 ЧеГ° спедовапо, что а-сульфинилкарб- са H-D-обмена 謂林 свою асимметрию в ходе процес- оксиде обмениваете/ С(^0；^)-водород в этом ^-сульф- дор од ВскопрРнм喟но в 14 раз быстрее, чем (про-З)-во-
ли детальные рас；е：；；〉?噜既 РауК и Чизмадиа【⑵]прове- ~CH2S ГОШinitio для гипотетического аниона
ной конфигупаиииРбА п°казалн предпочтительность пирамидаль- бшшза：罂蒙黑существенного Участия rf-орбиталей в ста- в знер凿к% а также очень значительные изменения шению к фрагмент* 史工嚟мости от его конформации по отно- знергетнаегк^ ““ Ьмло показано существование двух
ДИТСЯ В биссектп：：黑^м°в для спуиаев, когда карбанион нахо- свободная папа ^ьнон плоскости по отношению к углу О—S— ду, и два ^прпгп " в траяс-положении по отношению к кислоро- ной опиентпн^ Че^КИХ максимума — в случае почти заслонен- серы или лпя карбаниона по отношению к свободной паре к этой паре гР^с-расположения карбаниона по отношению
о
(108)
Зтн две работы стнмулнровалн появление многочисленных экспериментальных исследований, целью которых явилась проверка теоретических расчетов и выяснение структурных и стереохимических факторов, которые могли бы повлиять на стереоселективность реакций с участием диастереотопных водородов у а-угле- родных атомов в циклических и ациклических сульфоксидах. Для ациклических сульфоксидов наибольшая селективность катализируемого основанием обмена а-водородов (Н—D) была найдена для бензил метилсульф оксида (108). Для циклических производных было обнаружено, что скорости обмена диастереотопных протонов различаются более чем в 1000 раз [122]. Рассмотрен также вопрос о возможности использования обнаруженной селективности.
Экспериментально обнаружено, что выводы расчетов подтвердились не полностью. Следует отметить, что это не удивительно, поскольку расчет не учитывал влияния растворителя на стабилизацию карбаниона, а этот фактор, как было показано, играет чрезвычайно важную роль [122]. Так, например, отношение кинетических скоростей обмена (npo-R)- и (npo-S) -водородов в (108) изменяется от 14 : 1 в NaOD — D2O до 5,5 : 1 в MeOD —MeONa и 0,5 : 1 в трет-BuOD — трет-BuONa [123]. Подобные же поразительные вариации были обнаружены для некоторых конформацион- но жестких циклических сульфоксидов, особенно для (109) [122]. Аналогичным образом показано, что диастереомерный состав продуктов, образующихся при обработке аниона (108) различными электрофилами, изменяется в зависимости от природы растворителя и наличия добавляемых литиевых солей [124]. Следовательно, важным фактором является также образование ионных пар. Подробное обсуждение чрезвычайно обширных данных, полученных для разных сульфоксидов и нередко противоречивых, выходит за рамки данной главы. Опубликован ряд обзоров [122, 125], в которых дана интерпретация известных в то время фактов. В работе Марке с сотр. обсуждены спектры ЯМР !Н и 13С для ряда ациклических сульфоксидных карбанионов. На основании изменения химических сдвигов 13С (парамагнитный сдвиг в металлпроизводных) и существенного увеличения константы спин- впинового взаимодействия /(13С一】Н) при переходе от нейтраль- мнх соединений к литпйпропзводпым сделано заключение, что оульфинилкарбанионы, особенно карбанионы бензильного типа,
(109)(109)
(109)
(109)
лучше всего рассматривать как частицы с «р2-гибридизацией [126а].
Однако более важным яв.чяется вывод о том, что реакции, протекающие с участием а-сульфинильных карбанионов, могут обнаруживать значительную стсреоселективность при дейтеро-водородном обмене, а также при необратимом удалении одного из двух диастереотопных протонов под действием алкиллития [123] или при образовании диастереомерных продуктов реакции карбанионов с электрофилами.
Изучение кинетического обмена Н—D в диастереотопных СН2-группах конформационно жестких сульфоксидов типа (109) обнаружило значительные вариации в относительных скоростях обмена в зависимости от взаимного расположения связей С-Н н S=O:
ООО 13 3ООО 13 31 о о о1 о о о1 о о о0 0 3271 о о о0 0 327
ООО 13 3
ООО 13 3
1 о о о
1 о о о
1 о о о
0 0 3
27
1 о о о
0 0 3
27
Атом водорода
Относительная скорость
Н—D-обмена в системе
Tp^T-BuOD, трет-BuOK
CD3OD, CD3OK
Однако это различие в скоростях далеко не всегда обусловлено только различием в стабильности карбанионов как функции ориентации этих связей. Было показано, что для растворите^011 тнпа трет-BuOH [но не для DqO, по крайней мере в случае (108)] существенный вклад в скорость обмена а-водород сульфоксида вносит «внутренний возврат» [126]. Если степей протекания этого процесса неодинакова для двух диастереотопнь^ атомов водорода, то тогда относительная скорость обмена не отр< *ает различий в относительной стабильности карбанионов 口'； Сравнение различных систем, изучавшихся в разных ус〃овн 謳 должно проводиться с крайней осторожностью, что далеко всегда соблюдается [122], [125а].
Высокая селективность образования диастереомерного про- nv「Ti при обработке литиевого производного оптически активного бензильного сульфоксида делает возможным эффективный перенос хиральности с атома серы на атом углерода и, следовательно, позволяет синтезировать оптически активные соединения [напри- мер (ЦО)] из легко доступных хиральных сульфоксидов (урав- нен\е 73) [127]. Именно этим путем обеспечивается высокая степень стереоспецифичности введения боковой цепи при синтезе биотина (112) на стадии алкилирования по а-атому сульфоксидного бициклического интермедиата (111) (уравнение 74) [128].
(4(108)(R)(S)(НО) (S)(соотношение диастерермероа 14 ； 1)(4(108)(R)(S)(НО) (S)(соотношение диастерермероа 14 ； 1)(Ш)(Ш)
(4(108)(R)(S)(НО) (S)
(соотношение диастерермероа 14 ； 1)
(4(108)(R)(S)(НО) (S)
(соотношение диастерермероа 14 ； 1)
(Ш)
(Ш)
（叫（叫
（叫
（叫
（74）
реагируют со всеми типами электрофильных частиц, Хм чего является образование j.oboi'o сульфоксида, который многих случаях может с высокой эффективностью превра誥胃 ся далее в различные целевые продукты или интермедиаты Эти аспекты реакции, которые лишь в самых общих чертах ваны ниже, более подробно рассмотрены в разделах, посвященных тем пли иным тинам получаемых продуктов, например ^гидрокси. нлн р-оксосуль巾оксидам•
Основные реакции мети л сульф ин и л карбаниона впервые 0戸出 саны Корн и Чайковски [117]. К ним относятся присоединение к кетонам п альдегидам и конденсация со сложными эфирами, которые приводят (с прекрасными выходами) соответственно к р-гидрокспсульфоксидам (113) и р-оксосульфоксидам (114) (уравнения 75, 76).
4=0R】/4=0R】/1. (106)2. Н+1. (106)2. Н+ОIIR—C—ORIОIIR—C—ORIi. 2(106)i. 2(106)ОНОR\lilС%— S—MeR】/(113)ОО\\IIОНОR\lilС%— S—MeR】/(113)ОО\\II(75)(75)^" R—C—CH2— S—Me2. H +(114)^" R—C—CH2— S—Me2. H +(114)(76)(76)
4=0
R】/
4=0
R】/
1. (106)
2. Н+
1. (106)
2. Н+
О
II
R—C—ORI
О
II
R—C—ORI
i. 2(106)
i. 2(106)
ОНО
R\lil
С%— S—Me
R】/
(113)
ОО
\\II
ОНО
R\lil
С%— S—Me
R】/
(113)
ОО
\\II
(75)
(75)
^" R—C—CH2— S—Me
2. H +
(114)
^" R—C—CH2— S—Me
2. H +
(114)
(76)
(76)
(77)(77)С альдегидами и неенолизируемыми кетонами реакция (Юба) в ДМСО осуществляется очень эффективно [117, 1186]. Однако в случае еполнзируемых кетонов наряду с образованием Р-гидр- оксисульфоксидов в значительной степени происходит перенос протона с образованием енолятов, которые далее не вступают в реакцию п при подкислении регенерируют кетон. Так, например, циклогексанон и циклогептапон дают аддукты (115) с выходами соответственно 17 п 65% (уравнение 77) [117], существенная дол兄 исходного кетона возвращается из реакции неизменной.
(77)
(77)
ОДМСО
+ (Юба) > []、СН2—
(СН2)〃(СН2)„
(П5)п*=1 (17%)ri«2(65%)
про-про-Р；| 」】спользоваш1М литиепых солеи а-сульфнпилкзр
про-
про-
:Ф в реакциях с сно〃нзнруемь【мн кетонами отношег в^те
^укгов прпсоедшюпия к продуктам енолпзацшг значптель ф. 'урвпенне 78) [130]. Во многих случаях выходы 0-门【以Р°； ис11оль- ндов, получаемых в рсакидшх кетонов и альде『нп°в
зованием соединения шают 80—90 % •зованием соединения шают 80—90 % •(106в) или его алкилпроизводных, превы-(106в) или его алкилпроизводных, превы-О+О+(77%)(77%)Ц тгфPhSCH2Li Ц тгфPhSCH2Li он ?、СН2—SPhон ?、СН2—SPh(78)(78)
зованием соединения шают 80—90 % •
зованием соединения шают 80—90 % •
(106в) или его алкилпроизводных, превы-
(106в) или его алкилпроизводных, превы-
О
+
О
+
(77%)
(77%)
Ц тгф
PhSCH2Li
Ц тгф
PhSCH2Li
он ?
、СН2—SPh
он ?
、СН2—SPh
(78)
(78)
Реакции а-сульфинилкарбанионов с карбонильными соедине- ННЯ'Ш приводящие к р-гидроксисульфоксидам, обычно проводят прп комнатной пли более низкой температуре. Если температура реакцИИ превышает 60 ℃, то первоначальные продукты реакции \огут подвергаться дальнейшим превращениям. Так, например, пчаимолействие (106а) н бензофенона в ДМСО при комнатной температуре дает (116) с выходом 86 % (схема 79); при 65℃ наблюдается распад продукта на исходные компоненты, а при 80—100 ℃ образуется ряд продуктов, в том числе днфеннл- ацетальдегид, 1,1-Дифенилэтилен, дифенилметан н 1,1-дифенил- циклопропан.' При образовании этих продуктов ключевыми интермедиатами являются, по-видимому, 1,1-дифенилоксиран (117) и 1,1-дифенилэтилен (118) [131].
оон о
- 亠 дмсо I IIPh2C==O + MeS—СН2 Na*25^— Р1"ССН2sMe
(Пв) (86%)
О
Ph2cСНг + MeSO Na или Ph2C=CH2 + MeSOg Na*
(U7)(118)
(79)(79)](106a)
(79)
(79)
Ph2CHCHOPh2CHCHOCH2Ph2cСНг или Ph2cH2CH2Ph2cСНг или Ph2cH2
Ph2CHCHO
Ph2CHCHO
CH2
Ph2cСНг или Ph2cH2
CH2
Ph2cСНг или Ph2cH2
peaK- (119) (106),peaK- (119) (106),Основная область применения (106) как реагента—его 卜ня со сложными эфирами, дающая 8-оксосульфоксиды (уравнение 80) [117, 132]. При этом требуется 2 экв поскольку первоначально образующийся р-оксосульфоксид являет- К；ста吁но кислым и легко реагирует со вторым эквивалентом образованием стабильного аниона (120). Это обстоятель- отв частности, для очистки р-оксосульфоксндов
peaK- (119) (106),
peaK- (119) (106),
необхппК! НЫХ пРнмесен, легко удаляемых экстракцией. Однако вает ппим^СТЬ НСПОльзоВания 2 зкв сульфоксида резко ограничи-
Р менимость метода в случае сульфоксидов более дорогих, Зак. 497
. /а 1163 превращение сложных эфиров 8 ^оксосульфоксиды и1.2(106)II т
r2—OEt ~，“，—> RC—СПг—SM.e
2. H+
——
R
Выход Р-оксосульфокспда. %
Литература
CSH5 zi-MeCelh п-ВгСбН4 a-CtoIb цикло-С6Нп «С5Hli “С9H19 N-C13H27 СН2=СН(СН?)8
79, 88
87
79
98
98
70
85
93
90
[Н7, 132] [132] [U7]
[117, 132] [U7] [117] [132] [95] [95]
чем ДМСО. Примеры, показывающие эффективность реакции (106) со сложными эфирами, приведены в табл. 11.6.3.
RCOR1 + MeS-CH2RC-CH2-SMe -^^ RC-CH-SMe (80)
(106)(И9)°2°)
Как уже было отмечено ранее (см. разд. 11.6.3.6), сульф%；” карбанионы присоединяются к соединениям с поляризован С=С-связями разных типов с образованием интермсднатов, ^ рые способны претерпевать дальнейшие превращения. В творе чаях, когда реагентом является натриевая соль (106), в В _ ДМСО обычно идет метилирование. Подобная реакция ^10 * .]р0. вания нашла широкое применение в ряду閣噥азотис- матпческпх соединении типа антрацена, фенантрена и 1 моЖНО тых аналогов, таких, как хинолины и акридин [103]. ^азОЛов также эффективное а-метплнрование стильбенов п стн： ^д1110 [102]. Как предполагают, механизм реакции включае ^ ^(1_ присосдпнеипя (106) к сопряженной системе с последу! не. минированием мстансульфената и 1,3-сдвпгом водород
ние 81).6blmI 吟
В реакциях присоединения к бензоилпденанпляну。口似卩依仆 пользованы литиевые соли (Юб) II (Ю7) (последняя в111[1осульф. активной форме) и получены соотвсгствуюшпе р^ ПрнсосЗ卜 ОКСНД1Й (121) [117] и (122) [133] (уравнения
каккакнении (106а) к изохпнолипу. приводящее с вн、。」 результат тилизохшюлпну, может также рассматриваться н присоединения (106а) к связи C=N [102].
как
как
(L21)(91%)
¥ I.Pm.it'.'TOifHe наI I /
Im；ic тсрсомсры
PhCH=NPh + ArSC^U^^SCil^Ph^-^^
Оо PhPh
(оптическая
''чистота >90%)
Известны реакции меж- и внутримолекулярного алкилирования различных а-сульфип пл карбанионов. Как правило, такие реакции осуществляются с хорошими выходами при использовании первичных и вторичных галогенидов и тозилатов [40, 112]. Многие исследователи обнаружили, что ГМФТА, добавленный к растворителю на стадии генерирования карбаниона или на стадии алкилирования, существенно улучшает выход.
Описана стереохимия алкилирования некоторых ациклических и циклических сульфоксидов. Метилирование аниона (З)-беизил- метилсульфоксида (108) протекает с высокой степенью стерео- селектпвпостп, давая (123) 92%-пой оптической чистоты (уравнение 84), однако конфигурация этого продукта противоположна конфигурации основного продукта, получаемого при дейтернрова- ннн или гидрокси алкилировании того же аниона [127, 134]. По-видимому, первоначальные выводы о существовании дпасте- реомерпых карбанионных интермедиатов и о стерическом ходе упомянутых реакций (сохранение конфигурации при дейтерирова- ннн и гид])оксиалкилировании и инверсии при алкилировании) неверны [1246].
Металлирование циклических сульфоксидов (9) и (10) с последующей обработкой метплиодидом приводит к пведенпю мстиль- "он группы в транс-положение по отношению к 5=О-фупкции
7
phCH2S—Me -^^PhfH—广Me -P?・9> Ph-C—S—MeOLt ОD о
(昂-(108)J^el(S’S) - [a -2H]-(108j
Me
Ph— Meн о(RS)-(123)
(уравнения 85, 86) [135]. Этот ориентирующий эффект настолько силен, что дальнейшее метилирование (124) дает только термодинамически менее стзбильный тизноксид-1 с 2,6-диаксиальными заместителями (125). Алкилирование более сложных сульфоксидов, например Р-оксосульфоксидов, описано в следующих разделах.
(10)(10)4^4^(126)(126)
(10)
(10)
4^
4^
(126)
(126)
飞金трат -Ви
дибромиды при реакции с (Юба) в Д^ ^1 по-видимому, склонны к преимущественному дебромирован иногда сопровождающемуся дегидробромированием (уравне 87) [136]. геж-Дибромциклопропаны в подобных условиях под гаются монодебромированию и дают бромциклопропаны, ботка которых в тех же условиях приводит к продуктам, о Р" карбеновых интермедиатов (уравнение 88) 1‘дибромиды при реакции с (Юба) в Д^ ^1 по-видимому, склонны к преимущественному дебромирован иногда сопровождающемуся дегидробромированием (уравне 87) [136]. геж-Дибромциклопропаны в подобных условиях под гаются монодебромированию и дают бромциклопропаны, ботка которых в тех же условиях приводит к продуктам, о Р" карбеновых интермедиатов (уравнение 88) 1‘ВицинальныеВицинальныеющимся изющимся из006)、 дмсо006)、 дмсо(106) дмео(106) дмеообра-обра-(87)(87)Бензил-Бензил-/Вг心 、h 一/Вг心 、h 一□родуктн (88)□родуктн (88)/1 в ДМС。’ или бензгидрилхлориды реагируют с ^т,лЭтнл&^> образуя соответственно транс-стильбен (42%) и тетраф/1 в ДМС。’ или бензгидрилхлориды реагируют с ^т,лЭтнл&^> образуя соответственно транс-стильбен (42%) и тетраф
дибромиды при реакции с (Юба) в Д^ ^1 по-видимому, склонны к преимущественному дебромирован иногда сопровождающемуся дегидробромированием (уравне 87) [136]. геж-Дибромциклопропаны в подобных условиях под гаются монодебромированию и дают бромциклопропаны, ботка которых в тех же условиях приводит к продуктам, о Р" карбеновых интермедиатов (уравнение 88) 1‘
дибромиды при реакции с (Юба) в Д^ ^1 по-видимому, склонны к преимущественному дебромирован иногда сопровождающемуся дегидробромированием (уравне 87) [136]. геж-Дибромциклопропаны в подобных условиях под гаются монодебромированию и дают бромциклопропаны, ботка которых в тех же условиях приводит к продуктам, о Р" карбеновых интермедиатов (уравнение 88) 1‘
Вицинальные
Вицинальные
ющимся из
ющимся из
006)、 дмсо
006)、 дмсо
(106) дмео
(106) дмео
обра-
обра-
(87)
(87)
Бензил-
Бензил-
/Вг心 、h 一
/Вг心 、h 一
□родуктн (88)
□родуктн (88)
/1 в ДМС。’ или бензгидрилхлориды реагируют с ^т,лЭтнл&^> образуя соответственно транс-стильбен (42%) и тетраф
/1 в ДМС。’ или бензгидрилхлориды реагируют с ^т,лЭтнл&^> образуя соответственно транс-стильбен (42%) и тетраф
CH2 sMeО (89)CH2 sMeО (89)(10в)(10в)doe)doe)с участием карбенондпых интермелиатоп. по-внднмому, та嘗、：|н；н, гируя с (Юба), превращаются, Лроматические 黑образования дегидробензола, в бензил- 増竄辅肾就%равнс龍89) [U7].
CH2 sMe
О (89)
CH2 sMe
О (89)
(10в)
(10в)
doe)
doe)
PacKDHTiic эпоксидов проходит по типу реакции Sn2 с вмсо- К。"山。стью н дает с нрекрасвыми выходами 片巾吁
оксисульфоксиды (уравнение 90) 口
ОО?卜
II/ \ТГФII I I
r/w-BuSCII2R+^—R1 Т^> 5mBuS—CHCH2cHW(90)
R = H, Aik; RI = Aik, Ar(127) (80-90%)
Одноэлектронпое окисление сульфоксидов приводит к образованию свободных радикалов, которые могут да л.ее димеризоваться Сочетание оптически активных карбанионов, образующихся нз (128), под действием системы CuCR — кислород даст с выходом 45 %' оптически активный (чистота 97 %) fi-дисульфоксид (129) (уравнение 91) [139].
(.)Оу
с7н7-У-сн3 =К『У> qH7-s-cH2CH2-s-c7H7 (91)
(*128)(*128)(R7?)-(129)(45%)
(*128)
(*128)
11.6.3.8. а-Галогенирование сульфоксидов
При взаимодействии сульфоксидов, имеющих а-водородные атомы, с реагентами, гспернрующими положительно заряженный галоген, образуются а-галогенсульфоксиды (130) (уравнение 92). В последние годы описано много реакций зтого типа. Выходы в этих реакциях, как правило, хорошие, хотя они колеблются в зависимости от структуры сульфоксидов и природы галогенирующего агента [140]. Эту реакцию не удается провести в случае трет-бутилсульфоксидов (131), поскольку в этом случае предпоч- тителыю происходит разрыв связи углерод — сера в промежуточ- ^^^^зующсмся хлороксосульфопиевом ионе (уравнение 93)
ОО CI
II(X*) II I
RSCHRiR? ► RS—CR1R2(92)
(130)
R, R[R2 = H, Aik, Ar; (X+) = TsCI, NOCI, PhICl2,Tper-BnOCI, N-хлор- и N-бромсукцинимиды, CI2, SO2c%, Br$
Оrper-BuSCHzR(131)Оrper-BuSCHzR(131)О
О
rper-BuSCHzR(131)
О
rper-BuSCHzR(131)
N-хлорсукцинимидII
(93)(93)> rper-BuCl + RCHzSCl
(93)
(93)
(94)(94)Было показано, что механизм реакции включает стадию 6 зования галогеноксосульфониевого иона (132), который отше РЭ' НС1 под действием присутствующего в среде основания " щается в оксосульфениевый ион (134) (схема 94). Присоелиирм' галогенид-пона к этому интермедиату дает конечный поол^ Детальное изучение стереохимии хлорирования конформапигшп жестких циклических сульфоксидов подтвердило этот механиТ Так, например, монохлорирование как цис-, так и транс-4 бутнлтнаноксндов (9) и (10) приводит к образованию одной и той же смесн продуктов； основным продуктом является (135)
(94)
(94)
rn.IYnn 吶％) В котором кислород занимает экваториальное поло- 工е а хлор — аксиальное [140а,б], Побочный продукт моно- хчорпрования (136) имеет обращенную конфигурацию [140а]. При дальнейшем хлорировании (135) образуется исключительно диаксиальный дихлорид (кислород экваториален) (137) [1406]. Эш результаты объясняются в рамках схемы, предполагающей промежуточное образование тетраэдрического хлороксисульфоние- вого попа, который легко п обратимо может превращаться в свои изомер [(132)^(133)]. Согласованное транс-отщеплеиие НС1, возможное только для (132), дает интермедиат (134), а последующая аксиальная атака С1~ на (134) приводит к основному продукту (135), в котором хлор и свободная пара электронов серы имеют тра«с-конфигурацию.
При хлорировании гидроксисульфоксидоп в первоначально образующемся интермедиате может происходить внутримолекулярное замещение хлора у атома серы гидроксильной группой, что дает циклический интермедиат——алкоксиоксосульфониевую соль (138) и далее хлорсульфои (уравнение 95) [130] (см, также разд. 11.7.2).
ОIIPhSCH2cH20HОIIPhSCH2cH20HSO2CJ2 >SO2CJ2 >Ph/lPh/lнонос—с +s Iос—с +s Iо
О
II
PhSCH2cH20H
О
II
PhSCH2cH20H
SO2CJ2 >
SO2CJ2 >
Ph/l
Ph/l
но
но
с—с +s Iо
с—с +s Iо
(95)(95)C7H7—S-CH；(139)C7H7—S-CH；(139)("9)百丽侖寸C7H7一工一CH2cl предпочтителna 1"1 e простых ациклических10 Ааст %а-, а не а.а'-изомеры [142].("9)百丽侖寸C7H7一工一CH2cl предпочтителna 1"1 e простых ациклических10 Ааст %а-, а не а.а'-изомеры [142].Phi ci2Phi ci2（96）（96）сульфоксидовсульфоксидов
(95)
(95)
C7H7—S-CH；
(139)
C7H7—S-CH；
(139)
("9)百丽侖寸C7H7一工一CH2cl предпочтителna 1"1 e простых ациклических
10 Ааст %а-, а не а.а'-изомеры [142].
("9)百丽侖寸C7H7一工一CH2cl предпочтителna 1"1 e простых ациклических
10 Ааст %а-, а не а.а'-изомеры [142].
Phi ci2
Phi ci2
（96）
（96）
сульфоксидов
сульфоксидов
о
II
—> Ph—S—CH2cH2cl
О
Крайне необычные результаты были получены Монтанари и coip. [143] при хлорировании оптически активных сульфоксидов например метил-п-толилсульфоксида (139), с помощью PhICl； :в присутствии AgNO3 (уравнение 96). Оказалось, что попродукт с обращенной конфигурацией
с 42 ' хотя в отсутствие AgNO3 галогенирование Р текает с сохранением конфигурации по атому серы.
О
Ph ©2、V
百h c7ii7-s-ch2ci
ЛИТЕРАТУРА
j о Bastiansen and H. Viervoll, Acta Chem. Scand., 1948, 2, 702
2： L. Pauling, 'The Nature of the Chemical Bond； Cornell Univ. Press, New Yor' 1940 p ] 64.<
3a С C Price and S. Oae, 'Sulfur Bonding； The Ronald Press, New York ioro chapters 3 and 4.'
36 R 丄 Gillespie, Angew. Chem., 1967, 79, 885.
“". ". Szmant. in (Sulfur in Organic and Inorganic Chemistry； ed. A. Sennit Dekker, New York, 1971, vol. 1, chapter 5."
L J, Bellamy, С. P. Conduit, R. Л Pace, and R L. Williams, Trans. Faradav Soc. 1959, 55, 1677.」
. P. W. B, Harrison,丄 Kenyon, and H. Phillips, J. Chem. Soc., 1926, 2079.
7，4 Stoll and E. Seebeck, Heiv. Chem. Acta, 1948, 31, 189.*
8： H. Schmid and P. Karrer, Helv. Chem. Acta, 1948, 31, 1017,
A. Kjaer, Tetrahedron, 1974, 30, 1551.
R. Hine and D. Rogers, Chem. and Ind. (London), 1956, 1428.
P. ". Lauj in 'Sulfur in Organic and Inorganic Chemistry； ed. A. Senning, Dekker, New York, 1972, vol. 3, chapter 24.'
К Mislow, M. M. Green, P. Laur, 7. T. Melillo, T. Simmons, and A. L. Тема叭 〃.，J. Amer. Chem. Soc.. 1965, 87, 1958.
К W. Buck, A. B. Foster, W. D. Pardoe, M. H. Qadir, and 丄 M. Webber, Chem.
Comm., 1966, 359； see also Reis. 19 and 20.
E Jonnson and S, Holmquist, Arvik Kemi, 1958, 29, 301, and Ref. 19.
C. R. Johnson and W. O. Stegl、J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 2796.
G. W. Buchanan^ J. B. Stothers. and G. Wood, Canad. J. Chem., 1975, 53, 2359; 1973, 51, 3746.
G. W. Buchanan, M K・ Sharma. F. de Reinach-Hirtzbach, and T. Durst, Canad. J. Chem., 1977, 55, 44.
G. W. Buchanan and T. Durst, Tetrahedron Letters, 1975, 1683.
R. R. Fraser, T. Durst, M. R. McClory, R. Viau, and У. У. Wigfield, Internat J. Sulfur Chem. (A), 1971, 1, 133.
R. Lett, S. Boryt B, Moreau, and A. Marquet, Bull. Soc. chim. France, 1973, 2851.
21a. R. R. Fraser, AL 4 Petit, and M. Miskow J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94,
3253，
W. //. Pirkle, S. D. Beare, and R. L. Muntz, Tetrahedron Letters, 1974, 2295.
21b. W, H. Pirkle and M. S. Hoekstra, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 1832.
21r. A. D. Martin, A, Weise, and H.丄 Niclas, Angew. Chem. Internat. Edn., 1У >
318..
21q. E Kosower, 'An Introduction to Physical Organic Chemistry', Wiley, Ne\ York, 1968, p. 269.
O. L. Chapman and R. W. King J. Amer. Chem. Soc., 1964, 86, 1256.
D. Martin, A. Weise} and ". J. Niclas, Angew. Chem. Internat. Edn., ‘ 6, 318,
T. Durst, Adv. Org. Chem., 1969, 6, 285.「「““F”他
W. S. Mathews,丄 E Bares,丄 £. Bartmess, F. G. Bardwell.尸•」：£ 7 yj- G. E Drucker, Z. Margolin, R. /. McCallum, G. /. McCollum, and M 久， 山er, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 7006.1l09
2Q. C. R. Johnson and D. McCants, "., J. Amer. Chem. Soc., 1965, 8 » Gcc ©, 26a. G. Barbieri, M. Cinquini, S. Colonna, and F. Montanari, J. Chem，
659.「American
D. Morrison and H. S. Mocher, ^Asymmetric Organic Reactions, Chemical Society, Washington, 1976, pp. 356—361.
C. ^, Johnson and J. /. Rigan, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91，^ '() 196& 29a. U. Fo〃t, D. /arossi, F. Montanari, and G. Torre, J. Chem. 0 '
296」. Montanari^ Tetrahedron Letters, 1965, 3367.
30.31a.316.31в.32.33.34.35.36.37.38.39.30.31a.316.31в.32.33.34.35.36.37.38.39.FoR.42a.426. D43. R 44a. R.446. R.44b. 4 45a. P.456. DK.D.FoR.42a.426. D43. R 44a. R.446. R.44b. 4 45a. P.456. DK.D.48. E49. P.50a. E.48. E49. P.50a. E.A t D r. Boyd, 5. Ross, and H. 8. Henbest, J. Chern. Soc. (C), ‘968, and Ref 27 pp： 244348.
30.
31a.
316.
31в.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
30.
31a.
316.
31в.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
Fo
R.
42a.
426. D
43. R 44a. R.
446. R.
44b. 4 45a. P.
456. D
K.
D.
Fo
R.
42a.
426. D
43. R 44a. R.
446. R.
44b. 4 45a. P.
456. D
K.
D.
48. E
49. P.
50a. E.
48. E
49. P.
50a. E.
^；^^and M EР吁伽一
^Esfep^and^D. ^°Tavares\ Internat J. Sul叫 C%% 1973 % 279.
Harpp S. M. Vines, J. P. Montillier, and T. //. Chan, J, Org. Chem.,
7 и приведенные там ссылки.
Sekera, and P. Rumpf, Tetrahedron 1970, 26, 467.
f/ к Mislow Chem. Comm., 1968, 253.
T BKLee, J. Amer Chern. Soc.. 1973, 95, 6349.
Lir’C Schroeck, and C R. Johnson, Synthesis, 1973, 485.
< Robinson, and M 丄 Beaber, J. Amer. Chem. Soc., 1926, 48,
Sw/iqM and W. Emerson, J. Amer. Chem. Soc., 1956, 78, 454.
jones and D A. Lew/。"，J. C. S. Chem. Comm., 1974, 457; D. M Jones, Нт £) A Lewion, Tetrahedron Leiters, 1975, 2235； D, M J ones,
Hill Ь Л Lewton, and C. Sheppard, J. C. S. Perkin I, 1977, 1W4. xamjle, 8 M. Trost and 4 丄 Bridges, J. Org. Chem., 1975, 40, 2014. ker and MJ. Spillett, Chem. Comm., 1966, 757.
eg and К Mislow, J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 2100.
Evans and G. C. Andrews, Accounts Chem. Res., 1974, 7, 147.
Grieco and R S. Finkelhor, J. Org. Chem., 1973, 38, 2245.
Dodson and R. F. Sauers, Chem. Comm., 1967, 1189.
Dodson and /. P. NeZscm, ibid., 1969, 1159.
Anasiassiou and B. Y.-H. Chao, ibid., 1971, 979.
Qo and D M. Lemal. J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 920.
Lemal and P. Chao, ibid., 1973, 95, 922.
slow, Rec. Chem. Prog., 1967, 28, 217.
Rayner, Д. J. Gordon, and K・ Mislow, J. Amer. Chem. Soc., 1968, 90,
■ p R Rayner, H. T. Thomas, and К Mislow, J. Amer. Chem. 6, 4861.
£ 吃 Carson,丄 Jacobus, E. G. Miller, and X. Mislow, J. Amer. 1968, 90, 4869.
-,D. R. Rayner, and K. Mislow, J. Amer. Chem. Soc., 1966, 88,
506. S. Braverman and У. Stabinsky, Chem. Comm., 1967, 270.
51a. X. Mislow, M. Axelrod, D. R. Ra夕zer, //. Gof"zardf, L. AL Coyne, and G. S Hammond^ J. Amer. Chem. Soc., 1965, 87, 4958.
6. S. Hammond, H. Gotthardt, L. Л1. Coyne, M. Axelrod, D R. Rayner, and K. Mislow, ibid., 1965, 87, 4 959.
D. Landini, G. Modena, F. Montanari, and G. Scorro.no, J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 7168, and references therein
£. V. Bell and G. M. Bennett, J. Chem. Soc,, 1927, 1798.
5 55555566665 55555566663 ,2 1 • л)^9>^9 16 aA 1SIu 7• n 9edamanc_pissil61f^R c.и eJ*s9G Mnat.Eyx.l'iM.p9・z(s ^，吁！爲 y ^.箴. 歸:z露 ^,й ^^^ м ^^ ^^сп^^^^^п^п.3 ,2 1 • л)^9>^9 16 aA 1SIu 7• n 9edamanc_pissil61f^R c.и eJ*s9G Mnat.Eyx.l'iM.p9・z(s ^，吁！爲 y ^.箴. 歸:z露 ^,й ^^^ м ^^ ^^сп^^^^^п^п.S. One, Chem. and Ind. (Lon* .971, 1, 1.Scand., 1970, 24, 2225.S. One, Chem. and Ind. (Lon* .971, 1, 1.Scand., 1970, 24, 2225.shecHe®shecHe®wmawma3-L3-LM. Kise and S. Oae, Bull. Chem. Soc. Japan, 1970, 43, 1421, 1416, 1426,
5 5555556666
5 5555556666
3 ,2 1 • л)^9>^9 16 aA 1SIu 7
• n 9
edamanc_pissil61f^R c.
и eJ*s9G Mnat.Eyx.l'iM.p9・z(s ^，吁！爲 y ^.箴. 歸:z露 ^,й ^^^ м ^^ ^^сп^^^^^п^п.
3 ,2 1 • л)^9>^9 16 aA 1SIu 7
• n 9
edamanc_pissil61f^R c.
и eJ*s9G Mnat.Eyx.l'iM.p9・z(s ^，吁！爲 y ^.箴. 歸:z露 ^,й ^^^ м ^^ ^^сп^^^^^п^п.
S. One, Chem. and Ind. (Lon* .971, 1, 1.
Scand., 1970, 24, 2225.
S. One, Chem. and Ind. (Lon* .971, 1, 1.
Scand., 1970, 24, 2225.
shecHe®
shecHe®
wma
wma
3-L
3-L
н к侬art and A. A. Kahn, J. Amer. Chem. Soc., 1967, 89, 1950.
Мб c R Johnson, R. H. Kirchofj, R. J. Reischer, and G.尸.Katekar, ibid
95 4287 ii приведенные там ссылки.''
б5 c.'R. Johnson, /. R. Shanklin, and R. A. Kirchhoff, J. Amer. Chem. Soc '19 73 95, 64 62.
66a. D / Cram, J Day, D. R. Rayner,马照.Von Schriltz, D. Л Duchamp, and
D c Garwood, J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 7369.曜
666 D C. Garwood, M. R. Jones, and D,丄 Cram, ibid., 1973, 95, 1925.
Г A Maricich and % L. Hoffman, Tetrahedron Letters, 1972, 530 9.
k Kornblum, J. W. Powers, G. /. Anderson W, J. Jones, H. 0. Larson
0. Levandt and W. M・ Weaver, J. Amer. Chem. Soc., 1957, 79, 6562.'
N： Kornbl认m, W.丄 Jones, and G.丄 Anderson, J. Amer. Chem. Soc., 1959, 81
4113''
W. W. Epstein and E W, Sweat, Chem. Rev., 1967, 67, 247; см. также cc. 24 pp. 343—356.，
Ke Pfitzner and 丄 G. Moffatt, J. Amer. Chem. Soc„ 19 65, 87, 5661, 5670 72. A.从 Fenselaw and 丄 G. Moffatt, J. Amer. Chem. So&, 1966, 88, 1972.
73： P. Dowd and K. Sachdev, J. Amer. Chem. Soc., 1967, 89, 715.
A. G. Brook and /. 8. Pierce, J. Org. Chem., 1965, 30, 2566.
丄 D. Albright and L Goldman, J. Org. Chem., 19 65, 30, 1107.
H. Sowa and G. H. S. Thomas. Canad. J. Chem., 1966, 44, 836.
M. F. Lappert and 丄 К. Smith, J. Chem. Soc., 1961, 3224.
R. Scartazzini. H. Peter. H. Bickel. K, Heusler, and R. 8, Woodward, Helv.
Chim. Acta, 1972, 55, 408.
工 D. Albright, J. Org. Chem., 19 7 4, 39, 1977.
S.厶.Huang、^. Omura, and D. Swern, J. Org. Chem., 1976, 41, 3329.
/. M. Hunsberger and /. M. Tien, Chem. and Ind. (London), 1959, 88.
№. Kornblum, IK. /. Jones, and G.丄 Anderson, J. Amer. Chem. Soc., 1959,
4113.
H, R. Nace and R. N. lacona, J. Org. Chem., 1964, 29, 3498.
84a. T. Cohen and T. Tsuji, J. Org. Chem., 1961, 26, 1681.
T. M. Santosusso and D. Swern, ibid., 1976, 41, 2754.
Я. W. Heine and T. Newton, Tetrahedron Letters, 1967, 1859.
D R・ Dalton and D. G. Jones, Tetrahedron Letters, 1967, 2875.
K. Torssell, Acta Chem. Scand., 1967, 21, 1.
S. G. Smith and S. Winstein, Tetrahedron; 1958, 3, 317.
K. Kamiyama, ". Minato, and Mt Kobayashi, Bull. Chem. Soc. Japan, 1973, 46, 3895.
90a. Л 4 Cotton and R. Francis、J, Amer. Chem. Soc., 1955, 77, 521.
R. S. Drago and D. Meek, J. Phys. Chem., 1961, 65, 1446.
Cm. cc. 24, c. 356—365.AG. 4 Russell, E. G. Janzen, ". D. Becker, and F. /. Smentowski,工 Amer. Chem. Soc., 1962, 84, 2652; G. 4 Russell, E. G. Jmz刖，and £• T. ^trom, ibid., 1962, 84, 4155.“ c 1967C. R. Johnson, /. C. Sharp, and W. G. Phillips, Tetrahedron Letters,迎‘ 5299C. R. Johnson and W. G. Phillips, J. Org. Chem., 1967, 32, 1926.T. L. Moore, J. Org. Chem., 1967, 32, 2786.1075 97,S. Iriuchijima, K. Maniwa, and G. Tsuchihashi, J. Amer. Chem. Ьос., ‘ 596.I q74 96,S. Iriuchijima, K. Maniwa, and G. Tsuchihashi, J. Amer. Chem.、℃•，【＞ * 4280.У. Oikawa and У. Yonemitsu, Tetrahedron, 1974, 30, 2653.У. Oikawa and У. Yonemitsu, J. Org. Chem., 1976, 41, 1118.^1964,106 Л E. Hofmann, T. /. Wallace, and A. Schriesheint, J. Amer. Cne •”86，1561; Chem. and Ind. (London), 1963, 1243.Cm. cc. 24, c. 356—365.AG. 4 Russell, E. G. Janzen, ". D. Becker, and F. /. Smentowski,工 Amer. Chem. Soc., 1962, 84, 2652; G. 4 Russell, E. G. Jmz刖，and £• T. ^trom, ibid., 1962, 84, 4155.“ c 1967C. R. Johnson, /. C. Sharp, and W. G. Phillips, Tetrahedron Letters,迎‘ 5299C. R. Johnson and W. G. Phillips, J. Org. Chem., 1967, 32, 1926.T. L. Moore, J. Org. Chem., 1967, 32, 2786.1075 97,S. Iriuchijima, K. Maniwa, and G. Tsuchihashi, J. Amer. Chem. Ьос., ‘ 596.I q74 96,S. Iriuchijima, K. Maniwa, and G. Tsuchihashi, J. Amer. Chem.、℃•，【＞ * 4280.У. Oikawa and У. Yonemitsu, Tetrahedron, 1974, 30, 2653.У. Oikawa and У. Yonemitsu, J. Org. Chem., 1976, 41, 1118.^1964,106 Л E. Hofmann, T. /. Wallace, and A. Schriesheint, J. Amer. Cne •”86，1561; Chem. and Ind. (London), 1963, 1243.91a. См. обзор： G. Л. Russell and 0. J. Mikoly in 'Mechanisms of Molecular ^y^a" tions\ ed. B. S. Th\ragarajam, Interscience, New York, 1968, vol. 1, pp・ 157— 207.
Cm. cc. 24, c. 356—365.A
G. 4 Russell, E. G. Janzen, ". D. Becker, and F. /. Smentowski,工 Amer. Chem. Soc., 1962, 84, 2652; G. 4 Russell, E. G. Jmz刖，and £• T. ^trom, ibid., 1962, 84, 4155.“ c 1967
C. R. Johnson, /. C. Sharp, and W. G. Phillips, Tetrahedron Letters,迎‘ 5299
C. R. Johnson and W. G. Phillips, J. Org. Chem., 1967, 32, 1926.
T. L. Moore, J. Org. Chem., 1967, 32, 2786.1075 97,
S. Iriuchijima, K. Maniwa, and G. Tsuchihashi, J. Amer. Chem. Ьос., ‘ 596.I q74 96,
S. Iriuchijima, K. Maniwa, and G. Tsuchihashi, J. Amer. Chem.、℃•，【＞ * 4280.
У. Oikawa and У. Yonemitsu, Tetrahedron, 1974, 30, 2653.
У. Oikawa and У. Yonemitsu, J. Org. Chem., 1976, 41, 1118.^1964,
106 Л E. Hofmann, T. /. Wallace, and A. Schriesheint, J. Amer. Cne •”
86，1561; Chem. and Ind. (London), 1963, 1243.
Cm. cc. 24, c. 356—365.A
G. 4 Russell, E. G. Janzen, ". D. Becker, and F. /. Smentowski,工 Amer. Chem. Soc., 1962, 84, 2652; G. 4 Russell, E. G. Jmz刖，and £• T. ^trom, ibid., 1962, 84, 4155.“ c 1967
C. R. Johnson, /. C. Sharp, and W. G. Phillips, Tetrahedron Letters,迎‘ 5299
C. R. Johnson and W. G. Phillips, J. Org. Chem., 1967, 32, 1926.
T. L. Moore, J. Org. Chem., 1967, 32, 2786.1075 97,
S. Iriuchijima, K. Maniwa, and G. Tsuchihashi, J. Amer. Chem. Ьос., ‘ 596.I q74 96,
S. Iriuchijima, K. Maniwa, and G. Tsuchihashi, J. Amer. Chem.、℃•，【＞ * 4280.
У. Oikawa and У. Yonemitsu, Tetrahedron, 1974, 30, 2653.
У. Oikawa and У. Yonemitsu, J. Org. Chem., 1976, 41, 1118.^1964,
106 Л E. Hofmann, T. /. Wallace, and A. Schriesheint, J. Amer. Cne •”
86，1561; Chem. and Ind. (London), 1963, 1243.
IOL1966' 4次
暖 Р：^ Alright, f. 1 Hofmann, and A. Schriesheim, J. Org. Chem., 1965,
3233.
RefRef104,105.106.107.108.109.110.111.112.113..114.115a.104,105.106.107.108.109.110.111.112.113..114.115a.'2%妝旣丁^ D. J. Cram, Amen Chem Soc I960 82, 1810.
Ref
Ref
104,
105.
106.
107.
108.
109.
110.
111.
112.
113..
114.
115a.
104,
105.
106.
107.
108.
109.
110.
111.
112.
113..
114.
115a.
SI Jon and K. £• Davis J Chem. Soc., 1967, 89, 718.
• ^鑑？ ^Bu^rf, Д. 1. Ellis', S. R. Lammert, and S. P. К血3, пег. Chem. Soc., 1974, 96, 1609
Chou, Tetrahedron Letters, 1974。
(Trost, T. N. Salzmann, and X. Htrot, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, я nd references therein._
Grieco and 丄丄 Reap, Tetrahedron Letters, 1974, 1097.
Entwhistle and R. A. !F. Johnstone, Chem. Comm., 1965, 29.
Nokami, M Kunieda, and M. Kinoshita, Tetrahedron Letters, 1975, 2841.
Reutrakul mzd W. Kcmghae, Tetrahedron Letters, 1977, 1225.
д Grieco D Boxier, and C. S. Pogonowski, J. C. S. Chem. Comm,, 1974,
1166. P Z Grieco and C. S. Pognowski, ibid., 1975, 72.
115b' 5. M. Trost and R. Д. Kunz, J. Org. Chem., 1974, 39, 2648.
116a H. /. Reich, /. M. Renga, and /. L. Reich, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97,
1166.K. B. Sharpless, R. F. Lauer, and А. У. Teranishit ibid., 1973, 95, 6137.
1 16b. D. L. J. Clive, J. C. S. Chem. Comm., 1973, 695.
E. /. Corey and M. Chaykovsky, J. Amer. Chem. Soc., 1965, 87, 1345.
118a. A. Ledwith and 力.McFarlane, Proc. Chem. Soc., 1964, 108.
G, A. Russell and //. D Becher、J. Amer. Chem. Soc., 1963, 85, 3406.
T. Durst, M. /. LeBelle, R. Van den Elzen, and К C Tin, Canad. J. Chem., 1973, 52, 761.
120a. 4. Rauk, E. Bunc% R. У. Moir, and S. Wolfe, J. Amer. Chem. Soc., 1965, 87,
/. E Baldwin, R. E Hackler, and R. M. Scott, Chem. Coinm., 1969, 1415.
S. Wolfe, 4 Rank, and /. G. Csizmadia, Canad. J. Chem., 1969, 47, 113.
R. R. Fraser. E J. Schuber, and У. У. Wigfield, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94,
8795 и приведенные там ссылки.
Т. Durst, R. R. Fraser, M. R. McClory, R. B, Swingle, R, Viau, and У. У. Wigfield, Canad. J. Chem., 1970, 48, 2148.
124a.，F. Biellmann and Л Vicens, Tetrahedron Letters, 1974 2915
T. Durst and M. Motin, ibid., 1975, 63.
抹料‘沙脅'？ and 凡"2以 Intra-Sci. Chem. Reports, 1973, 7, 63.
，妙？ Barbarella A. Garbesl, and A. Fava, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 5883.
1266. R.T.S「C；T.131a. £ 1316. C.G.G.Г.'1266. R.T.S「C；T.131a. £ 1316. C.G.G.Г.'126&广厶e〃，G. Chassamg, and 4 Marquet, J. Organometallic Chem., 1976, 111,
1266. R.
T.
S「
C；
T.
131a. £ 1316. C.
G.
G.
Г.'
1266. R.
T.
S「
C；
T.
131a. £ 1316. C.
G.
G.
Г.'
3 F^aser and L. K. Ng, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 4334.
:ursf, R. Viau. R. Van Den Elzent and C. ". Nguyen, Chem. Comm., 1971,
2?P'iN 仁4“”伉 В，^oreau^ S Lautells, and A. Marquet. Tetrahedron 1Уoz7.
• CC. 24, pp. 290—318.
勺 and M. J V. Marell, Canad. J. Chem., 1973, 51, 1704.
.MDC ^ykovsky, J. Org. Chem., 1963, 28, 254.
and L. Bollyky, ibid., 1963, 28, 256.
an<^ °；丄 Mihol, J. Amer. Chem. Soc., 1966 88 5498
Tsuchihashi, S. Iriuchijima, and K. Maniwa, Tetrahedron Letters, 1973,
rsf, R；、Vtqu、and M. R. McClory, J. Amer. Chem Soc 1QQ77.
1итЖяпНЬ,т na iSt 叫?^咧 Reports, Organic Compounds of Sulphu^Se- ,and Tellurium, The Chemical Society, London, 1973, vol. 2,%. 48-
R. Lett, S. Bory, B. Moreau, and A. Marquet, Bull. Soc, chlm. France, 1973
. C. G. Cardenas. A. M Khafaji, CL Osborn, and P. D. Gardner, Chern, and Ind. (London), 1965, 345.
c Z Osborne, T. C Shields, B. A. Schoulders, C, G. Cardenas, and P D Gardner, Chem. and Ind. (London), 1965, 766.
M K. Sharma,尸.de Reinach-Hirizbach, and T. Durst, Canad. J. Chem., 1973
3012.'
С. A. MarganoH，В. E. Maryanoff, R. Tang, and /(. Mis low, J. Amer. Chem
'Soc., 1973, 95, 5839.“’
140a S. Bory, R. Le", B. Moreau, and 4. Marquet, Compt. rend., 1973, 276, 1323 1406. S. Iriuchijima, M. Ishibashi, and G. Tsuchihashi, Bull. Chem. Soc. Japan：
[973 46 921.'
140в. Л Klein and H. Stollar, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 7437.
140= P. Cal^avara, M. Cinquini, S. Colonna, R，Fortiasier, and F. Montanari, ibid
95, 7431.”
F. Jiitig and T. Durst, J. C. S. Chem. Comm., 1973, 4.
T. Durst, К.C.Tin, and/. M. V, Marcil, Canad. J. Chem.,1973,51, 1704.
143a.M Cinquini,S.Colonna,and F. Montanari, Chem. Comm.,1970,1441.
M. Cinqumi,S.Colonna,R. Fornasier, and E Montanari, J.C. S.Perkin I
1972, 1886.
ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СУЛЬФОКСИДЫ
T. ДАРСТ (University of Ottawa)
11.7Л. НЕНАСЫЩЕННЫЕ СУЛЬФОКСИДЫ
Замещенные винил-, аллил- н этинилсульфоксиды обычно получают из соответствующих сульфидов при действии типичных окислителей; кратные связи при этом, как правило, не затрагиваются. Винил сульфоксиды получают также с помощью двухфазной реакции Виттига — Хорнера (уравнение 1) [1] и конденсацией литиевых солей а-триметилсил ил сульфоксидов (1) с альдегидами и кетонами (уравнение 2) [2].
о оо
II 1150%-ный NaOHg小
(EtO)2PCH2SR +АгСНО > A〕CH=CHSR ⑴
ch2ci2. r《n+ сг
(50—60%)
Оо
IIRLi II,/2)
PhSCH9SiMe3 > PhSCH=CRR】(丿
rr】c=o
(70-80%)
Аллиясульфоксиды могут также получаться при перегрУ^^ ровке сульфената в сульфоксид (см. разд. 11.6.2) [3,力 ‘丁"；；) путем получают алленилсульфоксиды (пропадиенилсульфо1^ g по реакции пропаргиловых спиртов с сульфенил галогенид присутствии пиридина при —70 ℃ [5]. Синтез Андерсена 〃 пользовалсл для получения хиральных винил- [6], алле 1
,Так, например, реакция метилового этиннлсульфоксидов PJ. реагентом Гриньяра дает в основном эфира (2) с пропаргильн р ЧИСтый по обеим хиральным аМнн」су・「鬻含丁 型но龈 системе (уравнение 3). Интересно, группам-嚅；н в инертном растворите? при 2d С что при вь口竄膿н I J сульфоксид^сульфенат пропс- 彰窑嘲離牆:茅案 /у Лрыф НО не по алленовой си
стеме [~] ■MgBrо R
⑶⑶С7H7?4ментн…以亜 А с/」=С=СНК
⑶
⑶
(3)
ВИВИR nDHCVTCTBHH оснований происходит взаимопревращение и аллильных сульфоксидов через аллильнып аннон (4) (упавненне 4) Для большинства сульфоксидов и сульфонов, но не для сульфидов, равновесие сдвинуто в сторону аллильного
ВИ
ВИ
изомера [8]:
с3н7сн=снсн2х ⑷с3н7сн=снсн2х ⑷основание
с3н7сн=снсн2х ⑷
с3н7сн=снсн2х ⑷
СзН7СН2СН=СНХС3Н7СН-СН-СНХ ^-―-
(4)
х
SMe 0,5
S(O)Me 24
SO2Me > 99
Использование винплсульфоксидов в качестве диенофилов подробно не изучалось; сообщалось, что винилэтилсульфоксиды присоединяются к циклопентадпену, но выход продукта составляет лишь 35% [9]. Больший интерес представляют реакции Дильса—Альдера для диеновых сульфоксидов, например (5). Эванс и Эндрью [4] описали присоединение (5) к енампну (6). Продукт реакции, аллилсульфоксид (7), подвергался перегруппировке сунь巾енаттсульфоксид в присутствии Na2s с образованием спирта (8) (уравнение 5).
Званс с сотр. [10] н Грико с сотр. [3] показали, что алки- лирование карбанионов, образующихся из аллилсульфоксида (9),Званс с сотр. [10] н Грико с сотр. [3] показали, что алки- лирование карбанионов, образующихся из аллилсульфоксида (9),
Званс с сотр. [10] н Грико с сотр. [3] показали, что алки- лирование карбанионов, образующихся из аллилсульфоксида (9),
Званс с сотр. [10] н Грико с сотр. [3] показали, что алки- лирование карбанионов, образующихся из аллилсульфоксида (9),
группой [4, /0]группой [4, /0]Таблица 117.1. Распределение продуктов алкилиробашюэтилиодидом карбанионов, стабилизированных сульфоКсид^оЛ
группой [4, /0]
группой [4, /0]
СульфоксидСульфоксидСоотношение а- и Y-алкнпнрованн、продуктов (a/丫)叫в^ннх
Сульфоксид
Сульфоксид
OusOusphph2,42,52,42,5.7ю6 >.7ю6 >
Ous
Ous
ph
ph
2,42,5
2,42,5
.7ю
6 >
.7ю
6 >
лероду С(уравнениеВбТ°СппВЬ1С0К0Й Региоселе1<тивностью по а-уг- ЮТСЯ пр^УР^илиоов иии 0ШеНИе "PWktob, которые получа- анионов стабилизипппяп некоторых типичных аллильных карб- табп. U：7 ：Р анннх сульфоксидной группой, приведено в
II.° Rо
PI1S&=^£H2 U+ —* Phs—СНСН=СН2 + PhSCH^CHCHpR (6)
⑻(10)
(а-алкилироваиие)(а-алкилироваиие)(Ю)(Ю)МсОН, А >Et2NHМсОН, А >Et2NH(у-алкилирование)
(а-алкилироваиие)
(а-алкилироваиие)
(Ю)
(Ю)
МсОН, А >
Et2NH
МсОН, А >
Et2NH
CH2OSPhJCH2OSPhJн/、CH20H
CH2OSPhJ
CH2OSPhJ
b 。~⑴)
жесткости6отношение а/，у увеличивается при увеличении
кислот и叫терминах концепции жестких и мягки
аллильных氷МКО). Протонирование показанных вн?
нов дает почти исключительно a-продукты, одн ・
к0 региоселективность реакций этого аниона с кетонами и альдегидами невелика [Ю].
С помощью рассмотренных выше реакций удалось получить ряд интересных представителей аллиловых спиртов. Синтез (£*)- нуциферола уже был рассмотрен ранее [см. разд. 11.6.2.4); фор* мула (29)]. Был осуществлен также синтез цис-2-алкилциклопеН' тен-2-диолов-1,4 (12) из моноэпоксида циклопента диена (13) (уравнение 8) [10] и превращение 13-цис-простагландина (14) в природный транс-изомер (15) (уравнение 9) [11], протекающее стереоспецифично. В качестве реагентов, обычно используемых для улавливания промежуточно образующихся сульфенатов, чаще всего используют днзтнламин, триэтилфосфит и различные тиоля- ты [4].
Q3)Q3)НОНОL2LiNE%2・ 1(СН2)бСС)2Ви-т/?етL2LiNE%2・ 1(СН2)бСС)2Ви-т/?етLPhSH,NE% 2~jw-CIC6H4CO3HLPhSH,NE% 2~jw-CIC6H4CO3H（8）（8）Р(ОМе)з МеОН >Р(ОМе)з МеОН >(15)бН(15)бН
Q3)
Q3)
НО
НО
L2LiNE%
2・ 1(СН2)бСС)2Ви-т/?ет
L2LiNE%
2・ 1(СН2)бСС)2Ви-т/?ет
LPhSH,NE% 2~jw-CIC6H4CO3H
LPhSH,NE% 2~jw-CIC6H4CO3H
（8）
（8）
Р(ОМе)з МеОН >
Р(ОМе)з МеОН >
(15)бН
(15)бН
рас-рас-Двойная связь в винилсульфоксидах реакционноспособна по отношению как к нуклеофильным, так и к электрофильным реагентам. Для оптически активных сульфоксидов стереохимию основного из образующихся диастереомеров, получаемых в реакциях, по-вндимому, можно предсказать на основании 厂一” смотрения стереохимии переходного состояния [6, 12, 13]. Так,
рас-
рас-
присоединение диэтилмалоната к (/?)- (+)■7，Ра«^-стирил-п-толип сульфоксиду (16) дает в качестве основного продукта астереомер (17) (уравнение 10) [13а]. Аналогичный стереохимиче ский результат был получен при присоединении пиперидина к ^).(_) -/(z/c-пропенил-хг-толилсульфоксиду, причем степень асим- метрической индукции составляла 〜75 % [6]. Описано также
присоединениеприсоединениеЫОВг и Вг к хиральным сульфоксидам [12,跳]
присоединение
присоединение
V Т /Н с7н7—s-c=cA 、PhV Т /Н с7н7—s-c=cA 、Phl.CH(CO2Ei;22.Н+.l.CH(CO2Ei;22.Н+.ООCH(CO2Et)2CH(CO2Et)2С7н7—S~CH2-C-Ph(ю)С7н7—S~CH2-C-Ph(ю)
V Т /Н с7н7—s-c=c
A 、Ph
V Т /Н с7н7—s-c=c
A 、Ph
l.CH(CO2Ei;2
2.Н+.
l.CH(CO2Ei;2
2.Н+.
О
О
CH(CO2Et)2
CH(CO2Et)2
С7н7—S~CH2-C-Ph(ю)
С7н7—S~CH2-C-Ph(ю)
伍)-(16)伍)-(16)的*)-(⑺
伍)-(16)
伍)-(16)
Присоединение PhSCl и Br2 к р,у-алленовой двойной связи в (18) приводит к образованию алкоксисульфониевой соли (19). Этот продукт после гидролиза дает /{«с-алкен-1-илсульфоксид (20) [5]. Нуклеофильные реагенты присоединяются к а,р-двойной связи в (18), давая первоначально аллилсульфоксиды (21), которые в условиях реакции претерпевают сульфоксид-сульфенат- ную перегруппировку. Образующиеся сульфенаты перехватываются нуклеофилом и дают аллиловые спирты (22) [5].
О SRRS ОНPhSCH2%=CRRi —> СН2=С—CRR1(21)(22)О SRRS ОНPhSCH2%=CRRi —> СН2=С—CRR1(21)(22)
О SRRS ОН
PhSCH2%=CRRi —> СН2=С—CRR1
(21)(22)
О SRRS ОН
PhSCH2%=CRRi —> СН2=С—CRR1
(21)(22)
ГИДРОКСИСУЛЬФОКСИДЫ
Получение (З-гидроксисульфоксидов при присоединении а-сульфинил карбанионов к альдегидам и кетонам (уравнение 12) ° - суждено в разд. 11.6.3. Если реакция альдегидов проводится с оптически активными сульфоксидами, например с (7?)-метил-п-т л ил сульфоксидом, то обычно образуются диастереомеры, которы могут быть разделены. Их восстановление никелем Ренея Дае оптически чистые спирты [14].
оо он
R&—+ RRC=O —> rAcH?CR1R2。2)
К числу других эффективных методов получения этих сосдн- относятся реакции окисления легкодоступных р-гидрокси- ггчьфидов [15], получаемых при раскрытии эпоксидов тиолят- понамп (уравнение 13), и совместное окисление алкенов н тиолов кислородом (уравнение 14) — метод, недавно усовершенствован- ннй Цучихаши с сотр. [16]. Это окисление особенно эффективно осуществляется в случзе сопряженных алкенов, такнх, как акри・ лонитрпл, метакрилаты, стирол и бутадиены-1,3. В случае термина тьных 'алкенов промежуточно образующиеся |3-гидроперокси- сульфиды эффективно превращаются в гидроксисульфоксиды под действием каталитических количеств V2O5. Особый интерес пред- ставляет продукт совместного окисления 2-цианопропена и тно- фенола, поскольку его расщепление основанием дает |3-оксосульф- оксид PhS(O)CH2C(O)Me.
ооыо он
/ \I [01 II [
RS—QR2c——СН2 一 RSCH2CR>R2 —> RSCECQR? (13)
О он
。2,II I
RCH=CH, + ArSH> ArSCH2cHR(14)
у-Гидроксисульфоксиды могут быть получены с прекрасными выходами при раскрытии эпоксидов под действием сульфинильных карбанионов (см. разд. 11.6.3.7) [17]. Эти вещества, а также гидроксисульфоксиды, у которых ОН-группа еще более удалена от сульфинильной функции, часто также получают окислением соответствующих гидроксисульфидов.
Гидроксисульфоксидам свойственны многие из типичных реакций сульфинильной и гидроксильной групп. Так, они могут быть превращены в гидроксисульфоны, |3-оксо- и ацетоксисульфоксиды. Реакции этих соединений, например (23), с MeLi (2 экв) дают дианион, который далее гладко алкилируется по углероду [10, 17]. Термолиз соединений типа (23), получаемых из литий- метил фен и л сульф окси да и альдегидов, дает метил кетоны (уравне- нне 15) [18а]. Перегруппировка Пуммерера в присутствии уксус- ного ангидрида и ацетата натрия приводит к защищенным а-гидр- оксиальдегидам (24) (уравнение 16) [19].
о ?нОНо
I АIII
(15)(15)(16)(16)фупк-фупк-PhSCH2cHPh —> [PhSOH] + PhC=CH2 > PhCCH3
(15)
(15)
(16)
(16)
фупк-
фупк-
О OHArSCH2CHArО OHArSCH2CHAr(23)
О OH
ArSCH2CHAr
О OH
ArSCH2CHAr
AcO OAc
■Ac?。，NaOAc I I ArCHCHSAr
(24)
Ar = /г-толил
чем четырьмячем четырьмяционал^?.00311116 гнарокснсульфоксндов затрагивает обе напьнне группы, если они не разделены более
чем четырьмя
чем четырьмя
атомами углерода. В последнем случае протекает нормальное а-хлорирование [19]. Продуктами подобных реакций хлорирования являются хлорсульфоны (см. ниже). В соответствии с показанным ниже механизмом замещение ОН на С1 происходит с обращением конфигурации, как, например, при хлорировании ^ис-4-гидрокситиан-1-оксида [20].
В отличие от гидроксисульфоксида (25) трет-бутилгидроксиал- килсульфоксиды (28) реагируют с SO2C12 или N-хлорсукциними- дом с образованием циклических сульфинатов (сультинов) (29) [17, 21]. Полагают, что начальные стадии реакций идентичны для (25) и (28) (уравнения 17, 18).
оОНIII SO2clPhS(CH2)ftCH2>оОНIII SO2clPhS(CH2)ftCH2>(25)%=2-4 О ОН7pe7-BuS(CH2)"CRRi(25)%=2-4 О ОН7pe7-BuS(CH2)"CRRi(28) 〃=1—5(28) 〃=1—5,° OHоPh\ll I 。、+ C1 II fS(CH2)rtCH2 —>/S—(СНг)п —*■ PhS(CH2)nCH2C1/+Ph/丨 IIIО—CH2о (⑺(26)(27)o-(CH2)ftSO2CI2 I I o℃*■ O=S—CRR1> CH2=CRRi + SO? (18),° OHоPh\ll I 。、+ C1 II fS(CH2)rtCH2 —>/S—(СНг)п —*■ PhS(CH2)nCH2C1/+Ph/丨 IIIО—CH2о (⑺(26)(27)o-(CH2)ftSO2CI2 I I o℃*■ O=S—CRR1> CH2=CRRi + SO? (18)(если 〃 = I)(если 〃 = I)
оОН
III SO2cl
PhS(CH2)ftCH2>
оОН
III SO2cl
PhS(CH2)ftCH2>
(25)%=2-4 О ОН
7pe7-BuS(CH2)"CRRi
(25)%=2-4 О ОН
7pe7-BuS(CH2)"CRRi
(28) 〃=1—5
(28) 〃=1—5
,° OHо
Ph\ll I 。、+ C1 II f
S(CH2)rtCH2 —>/S—(СНг)п —*■ PhS(CH2)nCH2
C1/+Ph/丨 III
О—CH2о (⑺
(26)(27)
o-(CH2)ft
SO2CI2 I I o℃
*■ O=S—CRR1> CH2=CRRi + SO? (18)
,° OHо
Ph\ll I 。、+ C1 II f
S(CH2)rtCH2 —>/S—(СНг)п —*■ PhS(CH2)nCH2
C1/+Ph/丨 III
О—CH2о (⑺
(26)(27)
o-(CH2)ft
SO2CI2 I I o℃
*■ O=S—CRR1> CH2=CRRi + SO? (18)
(если 〃 = I)
(если 〃 = I)
Расщепление связи Me3C—S возможно на стадии соли (26; Ме3С вместо Ph) или (27). Из (27) сультины образуются непосредственно, а из (26)——через гидроксисульфинил хлориды. В-Суль- тины (九=1) обычно нестабильны и разлагаются до алкенов [21]. Поскольку исходные трет-бутил-Р-гидроксиалкилсульфоксиды получают реакцией Li-соли Me3CS (О) CH2RR1 с альдегидами или кетонами, суммарный итог реакции эквивалентен реакции Виттига (см. также разд. 11.7.4).
ГАЛОГЕНСУЛЬФОКСИДЫ
Эти соединения чаще всего получают окислением а-галоген- сульфидов окислителями (О3, пероксикислоты, NaOCl, HNO3 и др.) и галогенированием сульфоксидов реагентами — источниками положительного галогена (PhICl2, SO2C12, Вг2, N-хлор- и N-бромсук- цинимиды) (уравнения 19 [256], 20 [24а], 21 [26]) (см. также разд. 11.6.3.8).
О
PhCH2SMe
О
PhCH2SMe
Cl О
N-хлорсукцинимид I II -> PhCH—SMe
Cl О
N-хлорсукцинимид
C5H5N
О
加 МеСбН4 sMe
(R)
(93%)О
(19)
> PhCH—SMe + PhCH2SCH2Cl
(51%)
(34%)
(20)
Ph©2
C5H5N~
PhIC【2
С5H5N, AgNO3
门-МеСбН4soeH2cl(R)
n-MeCeH4SOCH2Cl
㈢
(21)
0 …с соторассмотрены упомянутыа
В обзоре ?е兽:^и диазометана с различными суль-
выше реакции, а такле рцИЯ бь1Ла модифицирована
фпнилхлоридаш!. "电^ ^“езннм методом структурно од- "расширена так, чт師 арил-а-хлорметилсульфоксидов.
нозначного синтеобра3у1Ощихся а-диазосульфоксидов с
黑£黑;м Хорхом открывает путь к синтезу а-иодсульфокси^ ДОВХкно сделать ряд общих заключений о ходе реакции а-гало- генХТанпя сульф^сидов. Если реакция проводится в прнсутст^ вш растворимого основания, обычно пиридина, то она обычно высокой диастереомерной селективностью, но ^ее низкой регноселектнвностью [24]. Если же процесс ведется в отсутствие основания или в присутствии нерастворимого основания, то для него характерна высокая региоселективность, но, по-видимому, низкая стереоселективность [13, 25а]. Оптически активные а-галогенсульфоксиды лучше всего получать в присутствии пиридина； если к реакционной смеси при галогенировании добавить AgNO3, то образуется продукт, имеющий обращенную стереохимию по сере и по а-углероду [26]. Учитывая доступность реагентов н удобство в обращении с ними следует считать, что в лабораторной практике наиболее подходящими реагентами являются N-хлор- и N-бромсукцинимиды и SO2CI2. Известно, что при использовании этих реагентов выходы такие же, как в синтезах с помощью других реагентов, или выше.
Замещение галогена из a-положения к сульфоксидной группе происходит медленно, если он связан с первичным атомом углерода, и с большим трудом, если С1 связан с вторичным атомом углерода. В этой реакции в качестве нуклеофилов успешно использовали 卜[27], RS~ [28], RO~ [28] и R2NH [29]. В случае RO~ и R2NH образующиеся первоначально а-алкокси- и а-аминосульфоксиды подвергаются дальнейшим превращениям (см. разд. 11.7.7).
Карбанионы, образующиеся из а-хлорсульфоксидов, конденсируются с кетонами и альдегидами, образуя гпдроксихлорсульф- оксиды (30) (уравнение 22 [30а]) или эпоксисульфоксиды (31) (уравнение 23 [306]) в зависимости от условий реакций. Инте- ресно отметить, что при реакции этих карбанионов с симметрич- ннмн кетонами образуется лишь один из двух диастереомерных продуктов [30].
О
(30)(78%)(30)(78%)(22)(22)II
(30)(78%)
(30)(78%)
(22)
(22)
PhSCH2cl
IIтрет-ВиОК
RSCH2CI + RIR2c=0 трег-BuOH
R = Me, Ar
О ОII / \ RS—НС——CR1R2(31)О ОII / \ RS—НС——CR1R2(31)(23)(23)ОRS(CH2)ftClОRS(CH2)ftClО основаниеО основаниеОIIОII> RSCH=CH2 или RS—НС——(CH,)rt_2(24)СН2n > 2> RSCH=CH2 или RS—НС——(CH,)rt_2(24)СН2n > 2Химия Р-, V- И других галогенсульфоксидов относительно проста. Эти соединения обычно получают окислением соответствую' щпх сульфидов. p-Хлорсульфоксиды образуются также с выходами 40—80% при взаимодействии аренсульфинилхлоридов ； алкенами в присутствии ZnCl2 [31]. При обработке основаниями p-хлорсульфоксиды дегидрогалогенируются, образуя а，В-непре- дельные сульфоксиды, а прочие хлорсульфоксиды превращаются в карбоцпклы, несущие сульфинильный заместитель (уравнение 24).
О О
II / \ RS—НС——CR1R2
(31)
О О
II / \ RS—НС——CR1R2
(31)
(23)
(23)
О
RS(CH2)ftCl
О
RS(CH2)ftCl
О основание
О основание
О
II
О
II
> RSCH=CH2 или RS—НС——(CH,)rt_2(24)
СН2n > 2
> RSCH=CH2 или RS—НС——(CH,)rt_2(24)
СН2n > 2
нилзамещенные сложные эфирынилзамещенные сложные эфирыо .2Me—S—CH2 >H +о .2Me—S—CH2 >H +ОоIIIIRC—СН2—SMeОоIIIIRC—СН2—SMe(25)(25)ОRL6H2 + O=C(OEt)2 —>ОRL6H2 + O=C(OEt)2 —>(32)О ОII с IIRS—СН2—С—OEt(32)О ОII с IIRS—СН2—С—OEt(26)(26)
нилзамещенные сложные эфиры
нилзамещенные сложные эфиры
о .
2Me—S—CH2 >
H +
о .
2Me—S—CH2 >
H +
Оо
IIII
RC—СН2—SMe
Оо
IIII
RC—СН2—SMe
(25)
(25)
О
RL6H2 + O=C(OEt)2 —>
О
RL6H2 + O=C(OEt)2 —>
(32)
О О
II с II
RS—СН2—С—OEt
(32)
О О
II с II
RS—СН2—С—OEt
(26)
(26)
0-ОКСОСУЛьфоксиды И Р-СУЛЬФИНИЛПРОИЗВОДНЫЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ
Реакция метил сульфинил карбанион а со сложными эфирами является прекрасным путем получения р-оксосульфоксидов типа (32) (уравнение 25) [32] (см. табл. 11.6.3). Однако использовать в этой реакции не ДМСО, а другие сульфоксиды малорентабельно, поскольку на 1 моль сложного эфира требуется 2 моль сульф-
оксида (1 моль сульфоксида расходуется на отрыв протона от первоначально образовавшегося р-оксосульфоксида). р-Сульфи- (33) получают аналогичным об-
разом (уравнение 26).
О
II RC—OEt
(33)
R = Ме(внход 80%)[33a], РЬ(выход 70%)[336]
Соединения (32) и (33) могут быть получены сульфенилиро- ванием енолятов кетонов или сложных эфиров дифени л дисул ь Ф^ дом с последующим окислением продукта реакции. J^L сложных эфиров (но не кетонов!) реагируют также с 戈 сульфидом [35]. Этот путь применим для соединен1Ш Р личной ' структуры； суммарный выход продуктов
высоК (см. разд. 11.6.3.6). Этот метод может быть также допол- нен прямым сульфинилированием енолятов кетонов с помощью мстилфспилсульфината (34) (уравнение 27) [34]. Хотя последняя реакция изучена не очень подробно, ее простота н хорошие выходы продуктов (65—87% для простых кетонов, 50% для камфоры) делают ее безусловно перспективной. Менее важны реакции окисления р-гидроксисульфоксидов [36] и р-оксосульфидов.
I. (U3O-Pr)2NLi2. PhSOMe (34)I. (U3O-Pr)2NLi2. PhSOMe (34)(27)(27)Интерес к хнмнн р-оксосульфоксидов объясняется тем, что эти соединения легко превращаются в производные, не содержащие серу. Кори и Чапковски [32] описали их восстановление до кетонов при действии Al/Hg в ТГФ, а Рассел, Сабурин н Микол [36] осуществили эту же реакцию с помощью Zn в АсОН (уравнение 28). Данные о выходах в этих реакциях приведены в табл. 11.7.2.Интерес к хнмнн р-оксосульфоксидов объясняется тем, что эти соединения легко превращаются в производные, не содержащие серу. Кори и Чапковски [32] описали их восстановление до кетонов при действии Al/Hg в ТГФ, а Рассел, Сабурин н Микол [36] осуществили эту же реакцию с помощью Zn в АсОН (уравнение 28). Данные о выходах в этих реакциях приведены в табл. 11.7.2.О R1 ОII I IIRC—С—SMeR2О R1 ОII I IIRC—С—SMeR2AI/Hgили Zn, АсОНAI/Hgили Zn, АсОНОRC—CHRR2ОRC—CHRR2(28)(28)
I. (U3O-Pr)2NLi
2. PhSOMe (34)
I. (U3O-Pr)2NLi
2. PhSOMe (34)
(27)
(27)
Интерес к хнмнн р-оксосульфоксидов объясняется тем, что эти соединения легко превращаются в производные, не содержащие серу. Кори и Чапковски [32] описали их восстановление до кетонов при действии Al/Hg в ТГФ, а Рассел, Сабурин н Микол [36] осуществили эту же реакцию с помощью Zn в АсОН (уравнение 28). Данные о выходах в этих реакциях приведены в табл. 11.7.2.
Интерес к хнмнн р-оксосульфоксидов объясняется тем, что эти соединения легко превращаются в производные, не содержащие серу. Кори и Чапковски [32] описали их восстановление до кетонов при действии Al/Hg в ТГФ, а Рассел, Сабурин н Микол [36] осуществили эту же реакцию с помощью Zn в АсОН (уравнение 28). Данные о выходах в этих реакциях приведены в табл. 11.7.2.
О R1 О
II I II
RC—С—SMe
R2
О R1 О
II I II
RC—С—SMe
R2
AI/Hgили Zn, АсОН
AI/Hgили Zn, АсОН
О
RC—CHRR2
О
RC—CHRR2
(28)
(28)
Рассел с сотр. [36, 37] показали возможность превращения Р-оксосульфоксидов почти во все мыслимые 1,2-дикислородсодержащие производные. Некоторые из этих взаимопревращений приведены в схеме 29. Были получены а-оксоальдегиды, с различным образом защищенными функциональными группами, а-оксокисло- ты, спирты, сложные эфиры, а-гидроксикислоты, 1,2-тиколи, аРассел с сотр. [36, 37] показали возможность превращения Р-оксосульфоксидов почти во все мыслимые 1,2-дикислородсодержащие производные. Некоторые из этих взаимопревращений приведены в схеме 29. Были получены а-оксоальдегиды, с различным образом защищенными функциональными группами, а-оксокисло- ты, спирты, сложные эфиры, а-гидроксикислоты, 1,2-тиколи, аRR1Выходы продуктов (%) при восстановлении действиемAI/HgZn, АсОНRR1Выходы продуктов (%) при восстановлении действиемAI/HgZn, АсОНТаблица 117.2. Восстановление ^-оксосульфоксидов 8 кетоныТаблица 117.2. Восстановление ^-оксосульфоксидов 8 кетоны
Рассел с сотр. [36, 37] показали возможность превращения Р-оксосульфоксидов почти во все мыслимые 1,2-дикислородсодержащие производные. Некоторые из этих взаимопревращений приведены в схеме 29. Были получены а-оксоальдегиды, с различным образом защищенными функциональными группами, а-оксокисло- ты, спирты, сложные эфиры, а-гидроксикислоты, 1,2-тиколи, а
Рассел с сотр. [36, 37] показали возможность превращения Р-оксосульфоксидов почти во все мыслимые 1,2-дикислородсодержащие производные. Некоторые из этих взаимопревращений приведены в схеме 29. Были получены а-оксоальдегиды, с различным образом защищенными функциональными группами, а-оксокисло- ты, спирты, сложные эфиры, а-гидроксикислоты, 1,2-тиколи, а
R
R1
Выходы продуктов (%) при восстановлении действием
AI/Hg
Zn, АсОН
R
R1
Выходы продуктов (%) при восстановлении действием
AI/Hg
Zn, АсОН
Таблица 117.2. Восстановление ^-оксосульфоксидов 8 кетоны
Таблица 117.2. Восстановление ^-оксосульфоксидов 8 кетоны
Ph /г-МеС6Н4 n-MeOCcH4 пикло-С6Нц "С5Hli "С5Hli Ph Ph PhPh /г-МеС6Н4 n-MeOCcH4 пикло-С6Нц "С5Hli "С5Hli Ph Ph Phннннннннм HHHHHннннннннм HHHHHа а а а 8 - 8 8 8 2 4 0 4 9 -9996675а а а а 8 - 8 8 8 2 4 0 4 9 -99966758 3 7 - - - 68 8 8 1 二 98 3 7 - - - 68 8 8 1 二 9
Ph /г-МеС6Н4 n-MeOCcH4 пикло-С6Нц "С5Hli "С5Hli Ph Ph Ph
Ph /г-МеС6Н4 n-MeOCcH4 пикло-С6Нц "С5Hli "С5Hli Ph Ph Ph
ннннннннм HHHHH
ннннннннм HHHHH
а а а а 8 - 8 8 8 2 4 0 4 9 -9996675
а а а а 8 - 8 8 8 2 4 0 4 9 -9996675
8 3 7 - - - 6
8 8 8 1 二 9
8 3 7 - - - 6
8 8 8 1 二 9
По данным работы [38]； приведены суммарные выходы двух стадий; алкилирования натриевой солн исходного сульфоксида (rI=r?=H)и восстановления.По данным работы [38]； приведены суммарные выходы двух стадий; алкилирования натриевой солн исходного сульфоксида (rI=r?=H)и восстановления.
По данным работы [38]； приведены суммарные выходы двух стадий; алкилирования натриевой солн исходного сульфоксида (rI=r?=H)и восстановления.
По данным работы [38]； приведены суммарные выходы двух стадий; алкилирования натриевой солн исходного сульфоксида (rI=r?=H)и восстановления.
также а^-ненасыщеиные сульфиды, сульфиды ацетиленовое п дптноацеталп кетенов. Исследования группы Рассей пп РШ лись на В-оксосульфоксндах, полученных конденсатший 吁^期- ДМСО со сложивши 州нрамп. Нет сомнения, ^。湍阻；黑凿 проведены для большинства других 叩。%：также а^-ненасыщеиные сульфиды, сульфиды ацетиленовое п дптноацеталп кетенов. Исследования группы Рассей пп РШ лись на В-оксосульфоксндах, полученных конденсатший 吁^期- ДМСО со сложивши 州нрамп. Нет сомнения, ^。湍阻；黑凿 проведены для большинства других 叩。%：вращениявращениямогут бытьмогут бытьводных этого же типа.ОIIRCCOzEtводных этого же типа.ОIIRCCOzEt1. ВГ2I 2. EtOHО оII IIRCCH2sMe(32)1. ВГ2I 2. EtOHО оII IIRCCH2sMe(32)н+н+О ОНоО Iг2, МеОН IIRC—CHSMe > RCCH(0Me)2 (29)(32а)О ОНоО Iг2, МеОН IIRC—CHSMe > RCCH(0Me)2 (29)(32а)Cu(OAc)2Cu(OAc)2NaBH$NaBH$NaO2SCH2OHNaO2SCH2OHR%H。R%H。ОНОНООRCHCH20HRCHCH20HR ССН20HR ССН20H
также а^-ненасыщеиные сульфиды, сульфиды ацетиленовое п дптноацеталп кетенов. Исследования группы Рассей пп РШ лись на В-оксосульфоксндах, полученных конденсатший 吁^期- ДМСО со сложивши 州нрамп. Нет сомнения, ^。湍阻；黑凿 проведены для большинства других 叩。%：
также а^-ненасыщеиные сульфиды, сульфиды ацетиленовое п дптноацеталп кетенов. Исследования группы Рассей пп РШ лись на В-оксосульфоксндах, полученных конденсатший 吁^期- ДМСО со сложивши 州нрамп. Нет сомнения, ^。湍阻；黑凿 проведены для большинства других 叩。%：
вращения
вращения
могут быть
могут быть
водных этого же типа.
О
IIRCCOzEt
водных этого же типа.
О
IIRCCOzEt
1. ВГ2
I 2. EtOH
О о
II II
RCCH2sMe
(32)
1. ВГ2
I 2. EtOH
О о
II II
RCCH2sMe
(32)
н+
н+
О ОНо
О Iг2, МеОН II
RC—CHSMe > RCCH(0Me)2 (29)
(32а)
О ОНо
О Iг2, МеОН II
RC—CHSMe > RCCH(0Me)2 (29)
(32а)
Cu(OAc)2
Cu(OAc)2
NaBH$
NaBH$
NaO2SCH2OH
NaO2SCH2OH
R%H。
R%H。
ОН
ОН
О
О
RCHCH20H
RCHCH20H
R ССН20H
R ССН20H
Другой важной реакцией р-оксосульфоксидов является реакция термолитического элиминирования группы RSOH, приводящая к аф-непредельным кетонам. Эта реакция, которую используют также для синтеза а,р-непредельных сложных эфиров, нитрилов, сульфоксидов и сопряженных алкенов, подробно обсуждалась ранее (см. разд. 11.6.3.6). Простые р-оксосульфоксиды (32) и их сложноэфирные аналоги (33) могут быть превращены в более сложные производные путем алкилирования карбанионов (35) и (36) (уравнения 30 [38], 31 [33]), легко образующихся из (32) и (33) соответственно. Подобные реакции алкилирования лучше всего могут быть проведены в таких растворителях, как ДМФ [38] или TF①[33], или в условиях межфазного катализа [39].
О ОО R1 О
I! - IIII III
RC—СН—SMe —г* RC—СН—SMe綱
ДМФ
(50—80%)
ОOR
-RX II Im
MeS—CH—CO2Et 丁才 MeS—CHgEt阿
(~80%)
Взаимодействие реагентов Гриньяра с сульфоксидами обычно протекает достаточно сложно [40]. Однако р-оксосульфоксиды и p-сульфинилпроизводные сложных эфиров реагируют「“а竺 RMgX с образованием стабильных реагентов, легко взаимод
вуюших с электрофилами, например с карбонильными соединениями. Получаемые продукты могут далее вовлекаться в превращения в соответствии с описанными выше схемами. Так, реагент (37) образует с кетонами и альдегидами аддукты (38) (выходы 75——95%) [41], которые далее могут превращаться в р-гидрокси- эфпры (уравнение 32) [41]. В аналогичной реакции реагента Гриньяра (39) образуются аддукты (40), которые при обработке SO2CI2 дают (Е)-изомеры а,р-ненасыщенных сложных эфиров с суммарным выходом 80—90% [42] (уравнение 33).
ООонон
rr'c=o I!II
PhS—CHCO2Et >- PhS—CH—CRB ―> RR1 C—CH2CO2Et (32)
MgXCOjEt
(38)
Отрет-Bu S CHCOaEtMgX(39)Отрет-Bu S CHCOaEtMgX(39)so2c【2> RCH=CHCO2Et(33)so2c【2> RCH=CHCO2Et(33)О OH
О
трет-Bu S CHCOaEt
MgX
(39)
О
трет-Bu S CHCOaEt
MgX
(39)
so2c【2
> RCH=CHCO2Et
(33)
so2c【2
> RCH=CHCO2Et
(33)
RCHOVI
> трет-BuS—CH—CHR
ICO,Et
(40)
Повторная реакция анионов типа (41) и (43) с сильными основаниями (BuLi) приводит к образованию дианпонов (42) и (44), в которых наиболее нуклеофильным центром оказывается терминальный атом углерода-, связанный лишь с одной электроноакцепторной группой (уравнения 34 [44], 35 [43]).
О ОII - I!PhS—CHSCH3О ОII - I!PhS—CHSCH3BuLiТГФBuLiТГФО оII - Н -PhC—СН—S—CH?О оII - Н -PhC—СН—S—CH?RXH^ORXH^OО ОIIPhCCH2SCH2RО ОIIPhCCH2SCH2R(34)(34)
О О
II - I!
PhS—CHSCH3
О О
II - I!
PhS—CHSCH3
BuLi
ТГФ
BuLi
ТГФ
О о
II - Н -
PhC—СН—S—CH?
О о
II - Н -
PhC—СН—S—CH?
RX
H^O
RX
H^O
О О
IIPhCCH2SCH2R
О О
IIPhCCH2SCH2R
(34)
(34)
(41)(41)(65-80%)(65-80%)
(41)
(41)
(65-80%)
(65-80%)
О ОI! - II BuLiPhS-С-ССНз —Me Na +(43)О ОI! - II BuLiPhS-С-ССНз —Me Na +(43)О Оf II - к -PhS—С—С—СН?Me (44)О Оf II - к -PhS—С—С—СН?Me (44)ОО(50-70%)(50-70%)CH2RCH2R(35)(35)
О О
I! - II BuLi
PhS-С-ССНз —
Me Na +(43)
О О
I! - II BuLi
PhS-С-ССНз —
Me Na +(43)
О Оf II - к -PhS—С—С—СН?
Me (44)
О Оf II - к -PhS—С—С—СН?
Me (44)
О
О
(50-70%)
(50-70%)
CH2R
CH2R
(35)
(35)
11.7.5. Сульфоксиды, содержащие более одного атома серы
Исследования в этой области проводились в основном группами Цучихаши и Шлессинджера. Цучихаши и сотр. занимались разработкой путей использования (метил тиометил) метил сульфоксида (45) [45], а группа Шлессинджера использовала более подходящий, по их мнению, этильный гомолог (47) [46]. Оба эти реагента легко могут быть получены с хорошими выходами окислением соответствующих меркапталей формальдегида действием
или NaIO4 [выход(47)>или NaIO4 [выход(47)>H2O.，в AcOH [выход (45) 78%] [33] >90%] [34].
или NaIO4 [выход(47)>
или NaIO4 [выход(47)>
О
RS—CH2SR -(45) R = Me(47) R = EtАнионы, генерируемые из NaH, BuLi или (пзо-Рг) 2NLiRS—CH2SR -(45) R = Me(47) R = EtАнионы, генерируемые из NaH, BuLi или (пзо-Рг) 2NLiоснование>ТГФоснование>ТГФ(36)(36)II -RS—CHSR
RS—CH2SR -
(45) R = Me
(47) R = Et
Анионы, генерируемые из NaH, BuLi или (пзо-Рг) 2NLi
RS—CH2SR -
(45) R = Me
(47) R = Et
Анионы, генерируемые из NaH, BuLi или (пзо-Рг) 2NLi
основание>
ТГФ
основание>
ТГФ
(36)
(36)
R = Me
R = Et
соединений (45) и (47) действием в ТГФ, с успехом можно использовать как эквиваленты ацил-анпона [47]; реакции этих анионов с электрофильными реагентами различных типов описаны в серии статей, опубликованных обеими группами исследователей [48, 49]. Утверждают, что эти анионы удобнее использовать, чем 2-лптнй-
дитиан, поскольку они легче генерируются, дают продукты реакции с отличными выходами и, что, по-видимому, важнее всего, снятие защиты с карбонильной группы в случае производных, получаемых из (45) и (47), требует лишь очень мягкой обработки кислотой.
Ниже приведены некоторые из многочисленных реакций, описанных для (45) и (47). Карбанионы (46) и (48) в форме натриевых или литиевых солей легко реагируют с первичными ал кил- га логенида ми или тозилатами, давая (после гидролиза) альдегиды [46, 48а]. Симметричные и циклические кетоны также могут быть получены при реакции оснований (2 экв) соответственно с алкилгалогенидом или а,(о-дигалогенидом [48а]. В отличие от 2-лптий-1,3-Д11тиана карбанион (48) легко вступает в реакцию 1,4-присоединения к а,р-ненасыщенным сложным эфирам, давая после гидролиза у-оксоэфиры [49а].
Производные карбаниона (48), у которых а-водород замещен на этильную группу, гладко присоединяются к а,р-ненасыщенным кетонам, а также к сложным эфирам (уравнение 37) [49а].
°Ч /SEt
ОEt/ /、Et
(37)(37)Et—S—C—SEt + O=<^)—Me —O=<^^—Me
(37)
(37)
Et0°
Реакция кетонов или альдегидов с аннонами (46) или (48) приводит к интермедиатам (49), гидролиз которых дает а-гидрой* снальдегпды, а дегидратация — монооксид тиоацеталя кетена (50) [48в, 496]. Обработка сульфоксида (50) НС1 в метаноле приводит к метиловому эфиру (51) [48в] (схема 38). Соединение ( ) жет также использоваться как очень пнтересиьш "「、*；- родного акцептора Михаэля для анионов, геперпруемь.₽
карбонильных соединений 呼吗6 а£ю]нхся также присоединяются к (50) [496]. Гндрол Р У '
продуктов (52) ^^^
^ш^^наш. сЛпос1ёдуюшей перегонкой образующегося промежуточного продукта [50].
ОН SR оR? ?
RS、qr2L8h—sr -2 ко--> RRC=C—SR
RS，(49)СвН*(50)
CH(CO~Et)2HCI,
.—МеОН
(38)
Ri(EtOoC)jCH—C—CHOR2 (общий выход 95% при R1 = R' = H)Ri(EtOoC)jCH—C—CHOR2 (общий выход 95% при R1 = R' = H)Ri SR О
Ri
(EtOoC)jCH—C—CHO
R2 (общий выход 95% при R1 = R' = H)
Ri
(EtOoC)jCH—C—CHO
R2 (общий выход 95% при R1 = R' = H)
RlR2CH2CO2Me(51)RlR2CH2CO2Me(51)I I II(EtCOe^CH—C—CH—SR
RlR2CH2CO2Me
(51)
RlR2CH2CO2Me
(51)
У
(52)
В случае циклических соединений особенное внимание было уделено стереохимическим аспектам связи S=O. В 1,3-дитиан-1- оксиде (53; X=S) связь S=O предпочтительно занимает экваториальное положение [51] в отличие от самого дитиана и 1,3- оксатиан-1-оксида (54; X = О). Изучены многие соединения типов (53) и (54), однако до сих пор не удалось дать убедительного объяснения наблюдаемых различий в конформационном поведении этих гетероциклов [52].
ОО(53)X-S(53)X-S（39）（39）
О
О
(53)X-S
(53)X-S
（39）
（39）
(54)Х-О
Константы равновесия конформационных превращений этих соединений приведены ниже.
X
т, ℃
К
—90
5,67
—98
0,19
СН2
— 102
0,47
Дисульфокснды типа RS(O) (CH2)ZIS(O)R могут существовать 「[внае мезо-^ и (±)-изомеров. Мислоу с сотр. получили оптиче- актнвннй хШсульфоксид действием CuCl на аннон (А)-ме- тил-и-толилсульфоксида [53],
11.7.6. ЭПОКСИСУЛЬФОКСИДЫ
Известно лишь небольшое число соединений, относящихсяэтому классу. Все они были получены конденсацией лнтнев *или калиевых производных а-сульфинилкарбанионов с кетона?
или альдегидами на {30].
(уравнения 40, 41)
по
схеме синтеза Дарза-
IIтрет-ВиОК
RS—CH2cl >
R'C=O
О
II
О
RS—HC^CR'
(40)
О
IIтрет-ВиОК
RS—CH2cl а
RCHO
(41)
Одной из интересных особенностей этих реакций является образование лишь одного из двух возможных диастереомеров эпоксисульфоксидов (55), если в реакцию с карбанионом вводить симметричные кетоны. При использовании несимметричных кетонов или альдегидов образуются смеси диастереомерных эпоксидов; интересно, что при этом обычно преобладают ““с-нзомерн, например (56) [306].
Подобно многим другим замещенным эпоксидам, несущим электроноакцепторные группы, эпоксисульфоксиды, например (57), способны претерпевать термические и катализируемые кислотами перегруппировки, в ходе которых миграция сульфинильной группы протекает легче, чем миграция атома водорода, алкильной или даже арильной группы (см., например, уравнение 42 [54, 55]). При нагревании образуются а,р-ненасыщенные альдегиды (59), возможно, в результате см«-элиминирования сульфоксидного остатка из первоначально образующегося (58) [55]. Конденсация упомянутых выше анионов с циклическими кетонами (ср. уравнение 40) и последующий термолиз эпокеисульфоксида используют для превращения циклических кетонов в 1-фор мил циклоалкены [55].
11.7.7. а-АМИНО-
И а-АЛКОКСИСУЛЬФОКСИДЫ
(59)
(42)
(общий выход 75%)
при нагревании
Эти соединения термически неустойчив "оторое, по-ви- образуют сложную смесь продуктов ра % /「упьс^ксна-сульфенат- дпмому, инициируется легко протекающей } Ф
.еппвненне 43). Так, например, попытка ной псрегрупппровкД (^P^}бромметпл-л-толплсульфокспда
получения З6®- ： сульфонамида (62) и амнналя (63) (урав- npwma к ^Хю? ^го соедн.^иия (62) и (63) образуются в ре- иенпе 44). Пол< '.. м0ЛСКуЛы пиперидина па сульфенат (61), зультате атаки ^ ьтатс перегруппировки (60) [56]. Алкокси- получающппся в I ^ п н тсм 0К11слсппя соответствующего производное (04кпслотой Это соедшюпче ПОЛНОСТЬЮ
сульфида -^' 1 в(65) при выдерживании в течение двух
перегруптфовыва\„я основными продуктами ока-
噥^ZvZcy^lWUaT U6UC(NCT°KCH、W"OB硒 эфир (уравнение 4o) pzJ- О
о
II2 дня
PhSCROMe г ℃ > PhSOCMOMe
Дальнейшие реакции (43)
5 дней
36 ℃
+
№% (44)
Вг-
О
II
* PhSSPh + (МеОСН2)2О (45)
(64)(65) (100%)
(81%)
(41%)
.7.8. АРОМАТИЧЕСКИЕ СУЛЬФОКСИДЫ
К диарплсульфоксидам проявляется гораздо меньший интерес, чем к дпалкнл- или алкиларилсульфоксидам, поскольку диарилсульфоксиды не представляют ценности как интермедиаты в общем органическом синтезе. Рассмотрению вопроса взаимодействия группы S=O и соседней n-снстемн посвящен обзор Прайса и Оаэ [58]..
Прямой метод синтеза симметричных ди арил сульфоксидов — легко протекающее взаимодействие реагентов Гриньяра с SOC12 нлн °=S(OR)2 н окисление соответствующих сульфидов. Отлич- ннм методом получения оптически чистых д„ арил сульфоксидов является реакция оптически активного ментилового эфира арнл- сульфиновой кислоты с ArMgX.
О ^1^ЛЯл Н 川-SO-rpynn значения о составляют соответственно / ; и что определено исходя нз значений констант ионнза- смотп°°ТВеТСТВующ"х мет11лсУльфинилбепзойных кислот [59]. Не- '，а до^оль11° внеокое положительное значение о, бромпро- "'У"对 °кснда приводит к п-бромфенилметпл- 耻:叩弊к’ содержит в качестве примеси п-бром- 'У >фма, образ}чош,пися вследствие восстановления
ПрПВО*ПрПВО*nep・nep・тирующий, подобно хлору или брому.тирующий, подобно хлору или брому.сульфоксида НВг [60]. Нитрование дифенилсульфокспда дит к смеси мега- н "ара-пронзводннх. Предполагают, что вое из них образуется путем нитрования протонированного cve оксида, а второе — при нитровании непротонпрованного субстп^' та [61]. На основании этих данных сульфинильный 32\!久力葭廿・ рассматривается как электроноакцепторный, но орто-пара-ор\\^
ПрПВО*
ПрПВО*
nep・
nep・
тирующий, подобно хлору или брому.
тирующий, подобно хлору или брому.
Взаимодействие диарнлсульфоксидов с алкпллптпевымц De агентами дает продукты (уравнение 46), образование которых лучше всего объясняется первичным возникновением пентакоор пь нпрованного по сере интермедиата, распадающегося далее на дегидробензол и диарплсульфнд [62].
ЛИТЕРАТУРА
Л!. Mikolajczyk, S・ Crzejszczakt W. Midura, and A, Zatorski, Synthesis, 1975, 278.
F. .4. Carey and 0. Hernandez, J. Org. Chein.. 1973. 38, 2670.
P,.I Grieco and R. S. Finkelhor, J. Org. Chern., 1973, 38, 2245.
D. .4. Evans and G, C. Andrews, Accounts Chem. Res., 1974, 7, 147.
L. Horner n〃d V. Binder, Annalen, 1972. 757. 33.
D.丄 Abbott, S. Colonna, a〃d C J. M・ Stirling, Chem. Comm., 1971, 471.
M. CEquEi、S. Colonna, a〃d J. C. AL Stirling, J. C. S. Chem. Comm.. 1975, 256; Л1. Cinquini, S. Colonna, E Cozzi, and C. 7. At Stirling, J. C. S. Perkin 1t 1976, 2061.
C. D. Broaddus, Accounts Chem. Res., 1968, 1, 231.
E M Prilezhaeva, L. V. TsymbaL and Л1. F. Shostakouskii, Doklady Akad. Nauk S.S. S. R., 1961, 138, 1122 [E. H. Прилежаева. Л. В. Цымб^.ц AL Ф. Шостаковский — ЛАП СССР, 1961, 138, 1122].f ,
D. 4 Evans, G. С. Andrews. Г. Г. Fujimoto, and D. Wells. Tetrahedron Letters, 1973, 1385, 1389, and Ref. 4.
丄 G. Miller. W. Kurz, K・ G. Untch, arid G. Stork, J. Aiuer. Chem. Sou, 19d 96, 6774.
D. /. Abbott and J. С. M. Stirling, Chem. Comm., 1971, 472.
13a. G. Tsuchihashi, S. Mitamura, S. Inoue, and Л. Ogura, Tetrahedron Letters,
1973, 323.. . c…
136. G. Tsuchihashi, S. Mitamura, and K. Ogura, ibid., 1973. 2469
14.14.G. Tsuchihashi, S. Iruichijima, and Л1. Ishibashi, Tetrahedron Lettert, ‘
14.
14.
15.15.16.16.17.17.要嘖 Reid, Organic Chemistry of Bivalent Sulfur； Chemical Publishing Co・, New York, 1962, vol. 11, p. 205. , „ „ 「ham S. Iriuchljima, K. Manila, T. Sakakibara, a“d G. Tsuchihashi, J. Or, Chem., Jv7K.3S/mr/(fl' F. de Reinach-Hirtzbach, and T. Durst, Canai J. Chem., 1976,
15.
15.
16.
16.
17.
17.
18a. J. 'Nokami, K・ Kunieda, and M Knios/u'/a, ^；^3!16д^22г ^Cheri* Soc^ 19%^ 97, 186. S. Iriuchijima, X. Maniwa, and G. Tsuchihashi, J. Amer. Chea, b。。，и-
20.20.2L 22 23.2L 22 23.Siollar and 鐫篇'當，£JJ/TJa需，ClSn Soc 1973, 9f' 34^- 豊為力^*馭片4:吃嶽*M臨'嚅炉招'38, “ G.< к Oeura Chem. Soc. Japan, 1971, 44, 1726.
20.
20.
2L 22 23.
2L 22 23.
24a.24a.^uchi嚼к} ColQMa Land Л Montanari. Chem. Comm., 1969, 607.
24a.
24a.
M.?S Tetrahedron Letters, 1970, 4643.,
25a. К- C- Tin ««• r /a y. Durst, Internal. J. Sulfur Chem., 1973, 3, 1.
256/ ^ng, Л- • C l' and 尸.Montanari, Chem. Comm., 1970, 1441.
親％ &ZX 4 Colonna, R. Fornasier, and F. Montanari, J. C. S. Perkin I, ” l?72w^6'o Masuda T. Saeki, and S. Uyeda, Synthesis, 1976, 697.
忠ell and 历.7. Branner, Jr., J. Amer. Chem. Soc., 1964, 86, 4645. 統‘2 Cin^t D. Landini. and A. Maia, J. C. S Che,^ Comm., 1972, 734.
К Offura and G. Tsuchihashi, Che-n. Comm., 1970, 1689.
Г Suma/a and S. Oae, Internal. J. Sulfur Chem. (A), 1971, 1, 21o.
т J Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 1034.
306：" Tsuchihashi and Ogura, Bull. Chem. Soc. J^pgri, 1972, 45, 2023.
q I q Glaros S. Sulliua注,Synth. Comm., 1976, 6, 495.-
32 £ J Corey and M. Chaykovsky, J. Amer. Chem. Soc., 1965, 87, 1345.
33a Van Asten and R. Loun, Tetrahedron Letters, 1975, 671.
336 / Kunieda, J. Nokami, and M. Kinoshita, Chem. Letters, 1974, 369.
〃： /. Monteiro and J. Л de Souza, Tetrahedron Letters, 1975, 921; R. M. Coates and H. D. Pigott、Synthesis 1975, 319.
В. M. Trost, Г. M Salzmann, and ^. Hiroi, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98,
4887, and references therein и приведенные там ссылки.
G. A. Russell, Е. Sabouriii, and G. /. Mikol, J. Org. Chem., 1966, 31, 28 54.
G. A. Russell and 厶.A. Ochrymowycz, J. Org. Chem., 1969, 34, 3618, 3624; 1970, 35, 764, 2106, 3007.
39.40.39.40.E. Dehtnlow, Angew. Chem. Internat. Edn., 1974, 13, 170.D. M Harpp, S. Martin Vines, /. P・ Montillier, and Г. H. Chan, J. Org. Chem., 1976, 4!, 3987 и приведенные там ссылки.E. Dehtnlow, Angew. Chem. Internat. Edn., 1974, 13, 170.D. M Harpp, S. Martin Vines, /. P・ Montillier, and Г. H. Chan, J. Org. Chem., 1976, 4!, 3987 и приведенные там ссылки.P. d. Gassman and G D. Richmond, J. Org. Chem., 1966, 31, 2355.
39.
40.
39.
40.
E. Dehtnlow, Angew. Chem. Internat. Edn., 1974, 13, 170.
D. M Harpp, S. Martin Vines, /. P・ Montillier, and Г. H. Chan, J. Org. Chem., 1976, 4!, 3987 и приведенные там ссылки.
E. Dehtnlow, Angew. Chem. Internat. Edn., 1974, 13, 170.
D. M Harpp, S. Martin Vines, /. P・ Montillier, and Г. H. Chan, J. Org. Chem., 1976, 4!, 3987 и приведенные там ссылки.
42.42.М Kunieda^ 丄 Nokami.、and M. Kinoshita, Tetrahedron Letters, 1974, 3997.
42.
42.
43.44.45.4543.44.45.45s J. Nokami, M Kunieda, and M. Kinoshita, Tetrahedron Letters, 1975, 2179.
43.
44.
45.
45
43.
44.
45.
45
2 A. Grieco and C. S. Pogonowski, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 72.
/• Kuwajinia and H. Iwasawa, Tetrahedron Letters, 1974, 107.
仆 Ogura and G. Tsuchihashi, Bull. Chem. Soc. Japan： 1972, 45, 2203
47.47.厶考愿纱tm,丄 L Herrmann, and R. ". Schlessinger, Tetrahedron Letters,
47.
47.
?°nP°Cbl xhmhh карбанионов, произзодных 1, 3-дитиана, которые претеппе- 案"；9関已二岁"“е превращения, рассмотрены в обзоре: D. Seebach, Synthe- 40^ 9^ura Tsuchihashi, Tetrahedron Letters, 1972, 2681
8 197^2767.、"S，$ Furukawa, M. Suzuki, and G. Tsuchihashi, ibid.,
。血 G. Tsuchihashi, ibid., 1972, 1383.
■1973： 327 ™5."'"'К and R Schlessinger, Tetrahedron Letters,
"б呼n, G. R. Kieczykowski, R.户 Romanpt P /才
.炉』嚏ssuzger, ibid., 1973, 4%1Komanet, Л Wepplo, and
叱］§. NeMeJ M. Robinson, and D. Sauer, J. C. S. Chem. Comm., 1974, ^2ni^^Letters, 1974, 225.
53 躋Tellurium', The Chemical So-
5& С. А. Мат”。/ В EL97^ ”。【3- P・ 163; 1977, vol. 4, p 231
沁 1973, 95, 5839.'^°П< 区？。喝 and К. Mislow, J. Ame；. C認：
(С. 7泣，Tetrahedron Letters, 1970, 2369.
V. Reutrakul and W. Kanghae, Tetrahedron Letters, 1977, 1377.
T. Numata and S. Oae, Internal. J. Sulfur Chem. (A), 1971, 1, 215-,
T. /. Maricich, R. A. Jourdenais, and T. A. Albright, J. Amer. Chem Soc 谒^ 95, 5831 for a study of the rearrangement of N-alkoxybenzenesuinhinarnM.
T. /. Maricich and C. ^. Harrington, J. Amer. Chem. Soc., 1972 94 51 iees, 58a. С. C. Price and S. Oae, 'Sulfur Bonding； The Ronald Press, New York ioro chapters 3 and 4.'
59.59.586. R. /. Gillespie, Angew. Chem., 1967, 79, 885.
59.
59.
F. G. Bardwell and P. /. Boutan, J. Amer. Chem. Soc., 1957, 79, 717
C. Car panelli, G. Gaiani, and G. Leandri, Gazzetta, 1970, 100, 618 '
N. C. Matziano, E. Maccarone, and R. C. Passerini, J. Chem. Soc (B) 197]
62а. К. Л. Andersen and S. 4 Yeager, J. Org. Chem., 1963, 28, 865.
К. Л. Andersen, S. A. Yeager, and M B. Peynircioelu, Tetrahedron Lettm
1970, 2485.“ers,
СУЛЬФОНЫ
T. ДАРСТ {University of Ottawa}
СВОЙСТВА СУЛЬФОНОВ
Сульфоны представляют собой соединения с общей формулой (1), где заместителями R и R могут являться алкильные, винильные, алкинильные или арильные группы в любых сочетаниях. Для сульфонов в целом характерна высокая химическая и термическая стабильность. Сульфоны устойчивы к окислению, а их восстановление до сульфидов осуществляется с трудом; для восстановления напряженных циклических сульфонов используют LiAlH4 [1], а для многих ациклических сульфонов — диизобутил- алюмогидрид [2]. Сульфоны инертны по отношению почти ко всем кислотам, за исключением самых сильных. Они только частично протонируются в серной кислоте, а полное протонирование осуществляется лишь в «магической кислоте» 卜‘ОзМ ——、°厂5 —— SO2CIF при —80℃ [3]. Реакции сульфонов с основанием, приводящие к образованию а-карбаннонов или к р-элиминированию сульфиновых кислот, обсуждены подробно далее в настоящем разделе, а также в разд. 11.8.3. Сульфонильная группа может быть замещена на водород действием никеля Ренея [4], Li в ди- этиламине [5] или 6% Na/Hg в метаноле с использованием Na2HPO4 в качестве буфера [6].
ОIIR—S—RIIООIIR—S—RIIООТ2PhОТ2Ph
О
IIR—S—R
II
О
О
IIR—S—R
II
О
ОТ
2Ph
ОТ
2Ph
нуклеофильным центром. Атомы кислорода в Н является mouU j ^^ очень слабые водородные связи су.ч1.ф01[С образу!ях как о-бензолсульфонилфенол (2)
так心严，о ВУсульфоне могут проявлять нуклеофиль- (7п]. Лишь, кислор ЛсобычУых условиях. Автору данного обзора ность лишь В оай подобного поведения, описанный Уаи-
оонзвсст,喘‘信 которые показали, что разложение арендиазо- Tiiuro? с суГ ■ льф0ланс приводит к образованию сосдпне- :二「謂霁黑2M ок^лоЗОО/о (уравиенпе 1).
о
о
PhNj 'BF4 +PhNj 'BF4 +OO⑴⑴亠-BF,
PhNj 'BF4 +
PhNj 'BF4 +
O
O
⑴
⑴
(3)(3)(4)
(3)
(3)
Присутствие сульфонильной группы в молекуле легче всего установить по данным ИК-спектров. Для всех сульфонов харак- Tcpubi интенсивные полосы поглощения при 1300—1320 п 114U— 1160cMотносящиеся к асимметричным и симметричным валентным колебаниям 5О2-группы. Менсе полезной для идентификации является спектроскопия ПМР. Сигналы алифатических а-прото- нов сульфонильной группы лежат в области 2,5—3,1 млн~* например: 3,03 (диметилсульфон), 2,92 (ди-н-пропилсульфон), 3,04 (тиолап-1,1-диоксид); 3,08 (метил-и-толилсульфат), 2,62 (внпил- мстилсульфои).
Как и в случае сульфоксидов, для сульфонов неясна природа связи сера—кислород, а также способ взаимодействия сульфонильной группы с соседними л-электроннымн системами, включая ароматические или вшшльные остатки, или с а-карбанионными центрами. Эти вопросы подробно обсуждены в монографии Прайса и Оаэ [76] (по данным до 1962 г.). В то время общепринятой была концепция участия d-орбиталей, и ее использовали для объяснения различных спектральных и химических данных.
Классическим химическим доводом в пользу rf-орбнталыюй стабилизации а-аниоиного центра в сульфоне считался тот факт, что для бициклического сульфона (5) значение p/Q мостикового
Н-центра близко к значению p^a для ациклического производного (6) [9]. В отличие от сульфонов значения р^ для их карбопильных аналогов (7) и (8) разлнчалисг^ примерно на
единиц.^ Ранее подобное различие в поведении этих двух типов
々"“с”"” 6м〃о наглядно объяснено на основании теорстиче- етг исследований, показавших, что если коплапарность ясля- KDbm；：：?x°""M?T тр°6°ван”ем Д〃я эффективного рл — рл-пере- тёлыи) эффективность рл — б/ (-перокрываш1я лишь псзиачи- с^'Л1111епняИ^7【Г У「〃, орбиталями. Поэтому в случае аниона спчпппхА^ "° ⑺]оказывается возможной стабилизация
* °° ^т'^билпзацней для ациклической системы.
(EtSO2)3CH
Дополнительным доводом в пользу стабилизации соседнего отрицательного заряда за счет d-орбнталей серы являлось сравнение кислотности сульфидов (9) и (10) с кислотностью соответствующих кислородных аналогов (11) и (12) (табл. 11.8.1) [Ю], показавшее, что индуктивные эффекты не могут являться причиной стабилизирующего влияния серы (подобный эффект должен был быть большим для более электроотрицательного кислорода). Исходя из dg ——рл-взаимодействия между сульфонильной группой и соседними л-электронами, интерпретировались также многочисленные данные УФ-спектров [76].
Однако развитие относительно недорогих, но довольно изощренных методов расчетов дало результаты, поставившие под
Соединение, содержащее серу
Соединение, не содержащее серы
рКа
CH2(CN)2
Таблица 11.8.1. Значения р/Са для некоторых соединений в ДМСО [/0]
PhSO,CH2COPh PhSO2CH2CN PhSO2CH2SO2Ph PhSO2cH2coMe CF3SO2Me PhSO2CH2SPh (9) (PhS)3CH PliSO2CH2SMe (10) PhSO2CH2Ph
PhSO2CH2OPh (11) PhCH2S(O)Me PhSO2Me
PhSO2CH2OMe (12) MeSOaMe MeS(O)Me
401583544 6 900711 11,12,12,12,18,20,22,23,23,^27,29,29,30,3135,
MeNO2
PhCOMe
MeCOMe
PhC=CH Ph3CH MeCN Ph2cH2
二一172二2V26,5
一 J6 3 3
2 3 3 3 ■
спмнение рассмотренные выше интерпретации, хак, Вольфе и cow опубликовали ряд расчетов ab initio для карбанионов, стабилизированных серой [И], в том числе и для «-сульфонильной системы- расчеты показали незначительность вклада d-орбиталей в стабилизацию соседнего аниона. Эти результаты позволили предположить, что стабилизация заряда связана с наличием длинной СВязи С—S и с высокой поляризуемостью атома серы, кото- рая и является причиной дел окализзции заряда.
у Расчеты МО методом возмущений [12] показали, что в дополнение к эффекту поляризуемости а-анионы также стабилизируются за счет взаимодействия с переносом заряда между карбанионной парой электронов и антисвязывающей орбиталью анти- перипланарной о-связи сера ——углерод. Объяснение большей кислотности предшественников а-тиокарбанионов по сравнению с кислотностью а-алкоксианалогов состоит в том, что для группы SR энергия антисвязывающей о-орбитали меньше, чем для группы OR, и поэтому в случае а-тиокарбанионов в большей степени осуществляется связывающее взаимодействие между карбанионом и антисвязывающей орбиталью.
Бордуэлл и сотр. [10а] определили кислотность ряда цикло- пропильных производных (13) и соответствующих изопропильных производных (14). Ациклические соединения являются значительно более кислыми, чем циклопропильные аналоги. Для карбонил- и нитропроизводных это объясняют тем, что в случае циклопро- пильных производных возникает дополнительное напряжение в кольце для образования 5/?2-гибридизованного центра карбанио- на，который может эффективно стабилизироваться за счет пере- крывания с соседней группой. Поскольку для сульфонильных соединений наблюдается картина, качественно сходная с ннтро ? кетопроизводными, то можно заключить, что а-сульфонилкар- бануон также имеет $р2-гибридизацию и в значительной мере стабилизирс^ан за счет л-сопряженного перекрывания (см. также
ЭАГЭАГЭАГ
ЭАГ
ЭАГ
、Н
ЭАГ
рКа соединения
(13)
(14)
16,9 21,8 26
(14)
(13)
~27
26,3
28,2 > 32
no2 so2cf3 COPh SO2Ph
И Зак. 497
Способность сульфонильной группы стабилизировать соседний отрицательный заряд делает возможным осуществление различных реакций образования С——С-связи по этому центру за счет реакций с электрофильными реагентами. Именно на этом главным образом основано использование сульфонов в синтетической органической химии. Сульфоны являются более сильными С——Н- кислотами, чем соответствующие сульфоксиды (см. табл. 11.8.1), До 1975 г. считали, что значения рКа для диметилсульфона и диметнлсульфоксида равны соответственно 28,5 и 33,5. По разработанной Бордуэллом и сотр. [1 Ов] абсолютной шкале кислотности для растворов в ДМСО значения р/(а для этих соединений составляют соответственно 31,1 и 35,1.
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОНОВ
Окисление сульфидов
Это превращение осуществляется легко и с неизменным успехом. Наиболее часто используют для этой цели пероксид водорода (30%) в уксусной кислоте или смеси уксусная кислота — уксусный ангидрид [13]. Многими авторами описано использование Д1-хлорпербензойной кислоты в различных органических растворителях. Этот реагент очень эффективен и дает с высокими выходами чистые продукты. Использовали также и другие окислители: KMnO4, Na2Cr2O7 и трет-BuOCl в МеОН [14]. Превращение сульфида в сульфон проходит через стадию сульфоксидов, поэтому сульфоксиды также могут служить исходными веществами для синтеза сульфонов.
Алкилирование сульфиновых кислот
Этот метод известен уже более 80 лет [14], но лишь относительно недавно он нашел практическое применение, в основном для синтеза сульфонов путем алкилирования более стабильных и доступных ароматических сульфиновых кислот активными гало- генпроизводыымп. Ряд примеров подобных реакций алкилирования показан в табл. 11.8.2 и Н.8.3. Благодаря работам Венстра и Цванненбурга [15] удалось существенно повысить эффективность этой реакции. Эти авторы предложили извлекать с помощью СН2С12 сульфиновую кислоту в виде тетра-н-бутиламмониевой соли, после чего заменять растворитель на ТГФ и вводить алкилгалогенид. В монографии Сыотера [14] имеется исчерпывающим перечень сульфонов, полученных этим путем до 1942 г. Там рассмотрены другие ранние синтезы сульфонов.
Нагревание аллиловых и бензиловых спиртов с сульфиновыми кислотами в ионизирующей среде также дает сульфоны. Так, ре・ акция трифенилметанола (15) с С7H7SO2H в уксусной кислоте, содержащей следы Н2so4, дает (16). Эта реакция представляет
MelСН2=СНСН2Вг PhC(O)CH2Br C1CH2CNСН,Вг2 〜С1СН2С(О)СН2С1 BrCHoNOsMelСН2=СНСН2Вг PhC(O)CH2Br C1CH2CNСН,Вг2 〜С1СН2С(О)СН2С1 BrCHoNOs2 2 2 2 2 2 %OOOOOOW2 2 2 2 2 2 %OOOOOOWhр(о)hр(о)б舟-б舟-
Mel
СН2=СНСН2Вг PhC(O)CH2Br C1CH2CN
СН,Вг2 〜
С1СН2С(О)СН2С1 BrCHoNOs
Mel
СН2=СНСН2Вг PhC(O)CH2Br C1CH2CN
СН,Вг2 〜
С1СН2С(О)СН2С1 BrCHoNOs
2 2 2 2 2 2 %OOOOOOW
2 2 2 2 2 2 %OOOOOOW
hр
(о)
hр
(о)
б
舟-
б
舟-
Алкилирующий агент
Продукт реакции
Выход а, %
УС.1ОВНЯ реакцн,.: примерно 2-4 ч при 20-40 У 6 Используют 2 9KB сульфината.
Таблица 11.8.3. Алсилироеание су”ь力имоб”х кис/от в зтаноле [/4]
Исходное вещество
Алкилирующий агент
Продукт реакции
PhSO2Na
PhSO2Na 小 F&H4 sOaNa /7-MeC6H4SO2Na
PhSO2Na
Mel
СН2ВГ2 "GNCeH4cH2cl CH2ClBr zz-OzNCsH4cl
PhSO2Me
PhSO2CH2Br n-FC6H4SO2CH2C6H4NO2-n 侬 МеСбН《S O2CH2B1* PhSO2C6H4NO2-n
некоторый интерес, так как (16) нельзя получить окислением соответствующего сульфида; при подобных попытках наблюдается расщепление связи тритильный углерод—сера. Этот же метод Джу\чиа и Арнольд [16] использовали для превращения спирта (17) в сульфон (18)—ключевой полупродукт в синтезе витамина А.
АсОНАсОНВитамин А (3)Витамин А (3)(2)(2)
АсОН
АсОН
Витамин А (3)
Витамин А (3)
(2)
(2)
Из-за амбидентной природы сульфннатчюна соли сульфиновых кислот при обработке алкилирующими реагентами могут давать как сульфоны, так н эфиры сульфиновых кислот. Как правило, сложные эфиры образуются лишь в случае наиболее реакционноспособных или «жестких» электрофилов, атака которых направ- 几яется па кислород; все остальные реагенты дают только су/ь・ 巾。НН. Так, например, С1СН2ОСН3 п С7H7so? +NEt< в CH2CI2
дают смесь S- и О-алкилированных продуктов в соотнощении 4-1 [15]； применение в реакции очень активных солей Мейервей на EtsO’ -BF4 дает в основном сложные эфиры. '
Перегруппировка сульфинатов
Аллилсульфинаты (19) термически изомеризуются в аллил- сульфоны (уравнение 4). При этом наблюдаются как 1,2-сдвиги, приводящие к (20а), вероятно через дирадикальные интермедиаты, так и [2,3]-сигматропные перегруппировки, дающие (206).
ODSBOODSBORнсRнсо—S поRо—S поR(20a)(20a)(19)(19)2,3-сдвиг II 丿 力 >⑷IIО(206)2,3-сдвиг II 丿 力 >⑷IIО(206)
ODSBO
ODSBO
Rнс
Rнс
о—S поR
о—S поR
(20a)
(20a)
(19)
(19)
2,3-сдвиг II 丿 力 >⑷
IIО
(206)
2,3-сдвиг II 丿 力 >⑷
IIО
(206)
Эти взаимопревращения первоначально были изучены Браверманом и Мечуланом [17] и Стирлингом [18] для пропаргилсульфи- натов, но более подробно исследованы и разработаны Бюхи и Фрайдингером [19], которые применили их для синтеза ряда ди- аллилсульфонов (23) (уравнение 5). Элиминирование SO2 из диалл ил сульфонов по методике Мейера (ССЦ и КОН) или по какому-либо ее варианту приводило к полиеновым системам. В частности, таким путем из витамина А был получен р-каротин. Промежуточные сульфинаты (22) были получены путем обработки аллиловых спиртов реагентами-переносчиками серы, например SCI2, К.К^тиобис(имидазолом) или N,Nz-tho6hc(фталимидом), что приводило первоначально к сульфоксилатам (21), которые без вн- целения подвергались перегруппировке в (22) (уравнение 5). Оба эти превращения протекают как 1,2-сдвиги.
SL2RCH=CHCH20H ——> (RCH=CHCH2O)2S —►
ОRCH=CHCH2SOCH2CH=CHR -~> RCH=CHCH2SO2CHoCH=CHR(22)(23)ОRCH=CHCH2SOCH2CH=CHR -~> RCH=CHCH2SO2CHoCH=CHR(22)(23)CCL конCCL кон(5)(5)一(21)
О
RCH=CHCH2SOCH2CH=CHR -~> RCH=CHCH2SO2CHoCH=CHR
(22)(23)
О
RCH=CHCH2SOCH2CH=CHR -~> RCH=CHCH2SO2CHoCH=CHR
(22)(23)
CCL кон
CCL кон
(5)
(5)
R = алкил, алкенил, фурил-2; L — Cl,
В отличие от этих реакций превращение 2-метплбутин-З-ола^^ в сульфон (24) [19, 20] осуществляется как две [2, 3]-chi\
ссанн Аналогичным образом происходит образо-
xv«^6)仅小
оSC6H4NO2 力оSC6H4NO2 力(25)(25)(6)(6)
о
SC6H4NO2 力
о
SC6H4NO2 力
(25)
(25)
(6)
(6)
Реакции сульфонил хлоридовтипа реакции Фриделя — Крафтса
Взаимодействие сульфопилхлоридов с ароматическими соединениями в условиях реакции Фриделя — Крафтса является прекрасным методом получения ннарнл- и алкиларилсульфонов (уравнение 7) [13, 14], если не учитывать обычных осложнений, связанных с распределением изомеров в этой реакции
Л1С13、
'RSO2CI + PhH PI1SO2R⑺
R(выход, %)： СьНаСНз-" (80), СбН&М? (75)
Выходы в этой реакции обычно превышают 70%. В присутствии кислот Льюиса алкены также реагируют с сульфонилхлори- дами, давая р-хлорсульфоны [13].
Свободнорадикальное присоединение сульфонил галогенидов к алкенам и алкинам
Реакции этого типа, катализируемые светом или типичными химическими инициаторами радикальных реакций, первоначально были изучены в начале 50-х годов Карашем [22] и Скеллом [23]. При этом были получены Р-галогенсульфоны (27) (уравнение 8), что и следовало ожидать для цепного процесса, в котором переносчиком служмл радикал RSOs*. Те же продукты могут быть получены в результате катализируемого CuCU присоединения су^льфоннлхлоридов к активированным алкенам, например к стиролам [24]. Было изучено присоединение сульфоннлхлорндов н -иодидов к диенам-1,3 [25а], алленам [256] и ацетиленам [25в] (уравнения 9—11).
hv или СиС I2 IRCH==CH2 + PhSOoCl> RCHCH2so2Ph
+ PhSO2Cl+ PhSO2ClCuChCuCh(27)
+ PhSO2Cl
+ PhSO2Cl
CuCh
CuCh
⑼⑼PhSO?
⑼
⑼
(28) (64%)
Ph
phC=CH+ C7H7SO2I
I
SO2c7H7
H
(10)
(29) (87%)
СН21
rch=c=ch2 + c7H7so2】 —> RCH=(j—so2c7H7 .(30) (80%)
(11)
11.8.2.6. Присоединение сульфиновых кислотили а-сульфонилкарбанионовк поляризованным связям
Присоединение сульфиновых кислот к поляризованным
двой-
ным связям является отличным методом получения соединений типа (31) [26]; эта реакция обратима.
основание
RSO2H + СН2=СН—ЭАГ -
* RSO2CH2CH2—ЭАГ
(31)
ЭАГ = CHO, СОМе, CONH2, CO2Et, CN, NO2
Кондо и Тунемото [27а, б] использовали аддукты альдегидов
и кетонов как эквиваленты р-ацилвин ил карбанионов (32) некие 12). Подобный подход был успешно использован в (£) -нуцифераля (33) из метакролеина [27а].
(УРав- ситезе
оо; 'о
II\ /
PhSO2cH2cH2CR —> PhSO2CH2CH2CR
H-BuLi —!
R〔X
R1
—► PhSO2CH—CH2CR
2. -он Me
* RICHrCHCR
(12)
Me
О CH=CHCRC7H7cHeH2cH2CH=C—CHO
(32)(33)
Легко проходит присоединение сульфинатов натрия * ^嚣北一 ленам, содержащим электровозкцепторные заместители^ у перж присоединение), к алленам и хинонам. В последнем СЛУ4^ тсЯ воначалыю образующийся продукт присоединения изомер у в 2-сульфоиилгидрохи1юн [26].суЛЬфи-
Альдегиды (по, как правило, не кетоны) реагируют 口以卩。代 новыми кислотами с образованием довольно стабилып>1ХстВии
сисульфопов (34). Если проводить эту конденсацию в ПР (35) и аминов или карбаматов, то образуются р-аминосуль(ро *26
N-(сульфонилметил)уретаны (36). Соединения (36) можно использовать при получении а-диазосульфонов [28].
ОНNHAr
RSO2cHpRSOCHRiRSO2CH2NHCO2Et
(34)(35)(36)
Может быть также осуществлено присоединение а-сульфонил- карбаиионов к электрофильным алкенам. Ниже даны два примера использования этой реакции—присоединение к диэтилизопро- пилпденмалонату (37), дающее диэфир (38), превращающийся далее в хризантемовую кислоту (39) (уравнение 13) [29] и синтез прескваленового спирта (40) (уравнение 14) [30].
И .8.2.7. Реакции циклоприсоединения SO2к полиенам
Реакция 1,3-диенов с SO2) дающая сульфолены, была открыта Де Брюином в 1914 г. В 1967 г. был опубликован прекрасный обзор, в котором рассмотрено как образование сульфонов, так и их разложение [31].
Интерес к этим реакциям резко возрос после того, как Вуд- варп и Гофман классифицировали их как л43 4- я23-хелетропнЫе превращения. В соответствии с закономерностями, характерными
ПОЛНО-1 ОТНО-ПОЛНО-1 ОТНО-термодинамиче-термодинамиче-циклоприсоединенияциклоприсоединениядля согласованных процессов, эти превращения проходят стью стереоспецифично и супраповерхностным образом п шению к углеводородному фрагменту, что было покажи ― примере образования и диссоциации сульфоленов (4]а) ia На [32]. Обычным результатом взаимодействия SO2 с 1⑷① системой является образование пятичленных циклических6110800 фонов. Получение 1,2-оксатиин-2-оксидов (42) и их CTeDeo ^уль' фическое превращение в алкены (уравнение 17) [33а]之ас；；*' поставить вопрос о том, не могут ли подобные соединения в гоприятных условиях образовываться в результате реакции С диеном. Действительно, было описано образование оксатиин 2 оксида (44а) из напряженного диена (43). Если та же реакш^ проводилась при температурах выше 20 ℃, то наблюдалось on разование сульфона (446) [336]. На этом основании можно счи- тать, что образование пятичленных циклических сульфонов или циклических сульфиновых эфиров соответствует скому или кинетическому контролю хода SO2 к 1,3-диенам.
ПОЛНО-
1 ОТНО-
ПОЛНО-
1 ОТНО-
термодинамиче-
термодинамиче-
циклоприсоединения
циклоприсоединения
^^^^十尽。2^^^^十尽。2<20℃>ioo℃<20℃>ioo℃so2（4騎）so2（4騎）
^^^^十尽。2
^^^^十尽。2
<20℃
>ioo℃
<20℃
>ioo℃
so2
（4騎）
so2
（4騎）
2,5-Дигидротиофен-1,1 -диоксиды могут быть получены ° %®м соответствующих тиофенов [34]. Циклические систем тнпа могут быть получены также реакцией а-меркапто
дов или -кетонов ние ⑼[34].дов или -кетонов ние ⑼[34].с винилфосфониевыми солямис винилфосфониевыми солямиSHSHR +R +(уравне-(19)(уравне-(19)
дов или -кетонов ние ⑼[34].
дов или -кетонов ние ⑼[34].
с винилфосфониевыми солями
с винилфосфониевыми солями
SH
SH
R +
R +
(уравне-
(19)
(уравне-
(19)
Циклооктатетраен при растворении в смеси SO2 и SbFe дает бициклический сульфолен (45) (выход 95 %), метилирование которого через дианион и последующее фотохимическое элиминирование SO2 приводят к 1,4-ДИметилциклооктатетраену (уравнение 20) [35].
Описываемые реакции представляют не только теоретический интерес. Их применяли для разделения 1,3-диенов на индивидуальные стереоизомеры и для получения диенов, используемых далее в синтезе. Так (£")-пентадиен-1,3 и феромон красной хлопковой совки (46) [36] были очищены от примесей (Z)-изомеров реакцией с SO2 при температурах ниже 0 ℃. В этих условиях (Z)-изомеры не превращаются в сульфолены, что позволяет отделять от них (f)-аддукты, термолиз которых дает чистые (Е)-дн- ены (уравнение 21). Химическая модификация сульфоленов с последующим элиминированием SO? использована для получения бромизопрена (47) [31] и 2-фенилтиобутадиена-1,3 (48) (уравнения 22, 23) [37]. Сам сульфолен легко разлагается при температурах выше 125 ℃ и поэтому может применяться для лабораторного получения бутадиена.
CHR -}■ SO?0 ℃广—\д
/\夕-(2)-алкен ' \ /R — ^\^\R(21)
SO2
(46) R = (CH2)sOAc 6/СН2ВГ
I. N-Бромсукцинимид //nnx
so；so；(«)(«)
so；
so；
(«)
(«)
1,3,5-Триены образуют с SO2 2,6-дигидротиепин-1,1 -диоксиды Это циклоприсоединение также является обратимым и, по-види- мому, согласованным. Стереохимическое исследование разложения аддуктов, содержащих соответствующие метки, показало, ЧТо эта хелетропная реакция протекает как антараповерхностный процесс по отношению к триену [32]. Образование и реакции эписульфонов рассмотрены при описании реакции Рамберга - Беклунда (см. разд. 11.8.3.5.)
Синтез сульфонов из сульфенов
(24)(24)Тиетан-1,1 -диоксиды (49) могут быть легче всего приготовлены взаимодействием сульфенов, генерируемых in situ из алкан- сульфонилхлоридов и триэтиламина, с енаминами (уравнение 24) и другими нуклеофильными алкенами, например ацеталями кетенов. Химия сульфенов, включая их реакции циклоприсоединения, рассмотрена в обзорах [38, 39].
(24)
(24)
RCH2SO2C1 + NEt3 —> [RCH=SO2]
Синтез сульфонов из других суль巾онов
Различные замещенные сульфоны могут быть получены из более простых сульфонов через стадию образования а-сульфонил- карбанионов, которые могут вступать в реакции алкилирования, гидроксиалкилирования, карбонизации, ацилирования, галогенирования и т. д. Более подробно реакции этого типа рассмотрены при обсуждении а-сульфонилкарбанионов (см. разд. И.8.3), а также функционально замещенных сульфонов (см. разд. П.9.1)-
11.8.3. РЕАКЦИИ СУЛЬФОНОВ
Восстановление до сульфидов
типов сс-суль-типов сс-суль-Сульфоны инертны по отношению к большинству восстанов ^ телей. Первые исследования в этом направлении показали, 4 под действием LiAIH4 четырех- и пятичленные сульфоны лег превращаются в соответствующие сульфиды [ 1, 40], однако ше ; членные циклические сульфоны и ациклические аналоги ПИ^Р в этих условиях и восстанавливаются в очень незнаинте. 一 степени (табл. 11.8.4). В случае сульфонов последних инертность обусловлена предпочтительным образованием 口。_ фонил карбанионов. Интересно отметить, что предварительн ^ лученные а-литиевые производные пятичленных сульфоно
типов сс-суль-
типов сс-суль-
ТабАаца 〃.&4. Восстаноеление сульфоное а 网：6办，0”
——
Продолжн-
.реагенттельность
Сульфонреакции, ч
Темпера-„
тураВыходЛитера*
реакции, сульфида,тура
℃%
LiAlH,О.53661口
1
：so2
Ph—
LiAlH,1°31【40a]
О02
о
(〃3O-Bu)2A1H722573【2]
SOz
八LiAlH,0,53592[1]
< \ _
г
>o2
、LiAlH4243589[406]
\ H
LiAlH,49241
И
SO?L1A1H4123SСледы
1]
PrSO2Pr(〃3O-Bu)2A1H72НО77
2]
PhCH2SO2Me(изо-Ви)2А1Н18ЮЗ61
[2]
PhSO2Ph(“зо-Ви%А1Н48ЮЗ57
[2]
быть превращены в циклобутены с приемлемыми выходами (уравнения 25, 26) [41]. Подобное восстановительное элиминирование особенно легко протекает ^.ля 2,5-дизамещенных тиоланов.
1.h-B\jL12工区1现，А,диоксан1.h-B\jL12工区1现，А,диоксан（25）（弱）（25）（弱）
1.h-B\jL1
2工区1现，А,диоксан
1.h-B\jL1
2工区1现，А,диоксан
（25）
（弱）
（25）
（弱）
Более общим методом является, по-видимому, восстановление сульфонов диизобутил алюмогидридом в эфире или ТГФ; сульфиды этом образуются с неплохими выходами (см, табл, 11.8.4)
Восстановительное элиминированиесульфонильной группы
Эта реакция представляет значительный синтетический и нт рес. В зависимости от структуры субстрата для ее эффективного осуществления могут применяться различные реагенты.
Никель Ренея, являющийся отличным реагентом для гидро. генолиза большинства сульфидов и сульфоксидов, легко восстанавливает лишь бензилсульфоны и некоторые третичные сульфоны Интересно отметить, что стереохимия подобного восстановления сульфонов может быть различной [46]. Так, например, восстановление сульфона (50) в этаноле протекает в основном с сохранением конфигурации, а в ацетоне — с обращением конфигурации. Напротив, восстановление бензилсульфона (51) в любом растворителе протекает с сохранением конфигурации. Пока не имеется удовлетворительного объяснения этих наблюдений.
MeН
II
Ph—С—CONH2Ph—С—CONH2
II
SO2PhSO2cH2Ph
(SO)(51)
Р-Оксосульфоны гладко восстанавливаются до кетонов амальгамой алюминия [42] или 6%-ной амальгамой натрия в присутствии Na2Hpeh в качестве буфера [6]. В отсутствие буфера амальгама натрия, по-видимому, достаточно эффективна для восстановления бензил-, аллил-, гомоаллил- н винилсульфонов при пониженной или комнатной температурах [5] (необходим большой избыток реагента); неактивированные третичные сульфоны при обработке этим реагентом в кипящем этаноле подвергаются гидрогенолизу [43]. Обычно используемой восстанавливающей системой является также литий в этиламине при ——78 именно таким путем было проведено превращение (52)—*(53) [44]. Электрохимическое восстановление сульфонов также возможно [45], но этот метод еще не нашел широкого применения.
(52)(53)
Фотохимическое восстановление сульфонов можно Р ^ 28):cjir растворитель является донором водорода (уравн нзоле. Однако фотолиз сульфонов обычно проводят в
/уравнение 29); промежуточно образующийся радикал подвергайся арилированию или димеризации [47].
PhCHaSOaCH2coeНз*。％ С%СОСНз(89%)(28)
+ Другие продукты+ Другие продукты十（29）十（29）
+ Другие продукты
+ Другие продукты
十
（29）
十
（29）
П.8.3.3. Элиминирование сульфиновых кислот
Сульфпнат-поны относятся к числу легко уходящих групп [26, 48]. Вследствие этого, а также благодаря их сильному индуктивному эффекту, сульфоны в щелочных условиях подвергаются реакциям 1,2-элиминирования. В зависимости от природы группы R в (54) механизм элиминирования может изменяться от flcB до £2 [48]. Для p-элиминпрования в зависимости от природы R используют основания различной силы. Так, р-пиридил- этил-, р-оксо- и p-нитроэтилсульфоны разлагаются разбавленной водной щелочью, а для элиминирования сульфпновой кислоты из р-дпеульфонов достаточно сильным основанием является уже цианпд-ион. Более ранние работы по этому превращению рассмотрены в обзоре [26]. Д3-Сульфолены (бутадиенсульфоны) подвергаются фрагментации цикла с образованием бутадиенсульфиновой кислоты при обработке реактивами Гриньяра [26] или амидом калия [50].
ВСНСН2—SOgR1 ^ RCH=CH2 十 心笫(30)
в н
(54)
Реакцию p-элиминирования эффективно использовали при синтезе сложных молекул, особенно полиенов. Так, напри мер, кислота витамина А (57) была получена с общим выходом бо- “ее 70% при алкилировании аниона соединения (18) аллилгало- генидом (55) с последующей обработкой образовавшегося про* ^укта (56) метанольным раствором КОН (уравнение 31) [16]. Конденсация О,С-дианиона (59) с бромидом (58), полученным обработке винил-р-ионола (17) НВг, дает промежуточный ^^фон £60), из которого элиминированием C7H7SOJ получают [в(УР^нсние 32). Выход витамина А составляет 67%
I Расчете на (17)] [51а]. Практически такой же подход исполь-
зован в синтезе витамина А путем сочетания фрагментов С13
Группы Кондо [27а] и Жулна [276] использовали легкость элиминирования сульфиновых кислот из р-оксосульфонов в кач- стве ключевой стадии в эффективных синтезах а,р-ненасыщен соединений [см., например, уравнение 12, формулы (32), ( И•
Известен ряд примеров 1,3-элиминирования сульфонил группы. Одним из блестящих примеров этой реакции явля ⑶ синтез хризантемовой кислоты по Жулиа [29] (см. УРавнеНИ^,оМу Трифторметилсульфонильнаягруппа является,心81屮%加：
(выход(выходможетможетеще более легко замещаемой группой, чем фенилсу. нильная, как следует из образования 1-ацетил-2-фенилцикл пана из (62) при действии этоксида натрия в этаноле 65%) [52] (уравнение 33). Преимущество использования тр метилсульфонов типа (61) в синтезе заключается в том, ч н^ет па CF3so2 облегчает образование карбаниона и легК° шИ. быть удалена. В настоящее время эту возможность нач
(выход
(выход
может
может
роко изучать.
（ei）（ei）PhCH2so2CF3PhCH2so2CF3SO2CF3SO2CF3(62) (70%)(62) (70%)EtONaЕЮНEtONaЕЮН(65%)(65%)СМеСМе(33)(33)
（ei）
（ei）
PhCH2so2CF3
PhCH2so2CF3
SO2CF3
SO2CF3
(62) (70%)
(62) (70%)
EtONa
ЕЮН
EtONa
ЕЮН
(65%)
(65%)
СМе
СМе
(33)
(33)
а-Сульфонилкарбанионы
Исследования в области а-сульфонилкарбанионов могут быть условно разделены на два периода — до и после 1967 г. В пер □ пер^д преобладало экспериментальное изучение стереохи- миче«<ого поведения этих карбанионов, в основном проводивше- 黑 группами Крама и Кори. Основнь1е результаты этих работ сумм1фованы в монографии Крама [53]; в настоящем разделе рассмотрены лишь некоторые основные выводы из этих исследо- Кнн自 После 1967 г. основное внимание стало уделяться синтетическому использованию этих карбанионов, хотя продолжались такх<е и стереохимические исследования.
Предметом первой эч ял ьного исследования явил зсъ способ- ность оптически активных сульфонов типа (63) претерпевать Н—D-обмен с сохранением конфигурации. Отношение скоростей Н—D-обмена (瓦)и рацемизации (々а) достигало 2000, если обмен проводился в трег-BuOD, содержащем трет-BuOK. В раст- ворнтенях с более высокой диэлектрической проницаемостью, например в ДМСО, 々°/^а 弋 10. Подобные различия интерпретировали исходя из времени жизни карбаниона. Поскольку можно ожидать, что это время будет большим в ДМСО, чем в трет- BuOD, то п возможности для рацемизации карбаниона (66) в ДМСО будут большими. Было установлено, что генерирование карбаниона (66) декарбоксилированием (64) или путем ретро- альдольной реакции (65) и последующая реакция протонирования протекают с общим сохранением конфигурации (уравнение 34). Аналогичным образом, генерирование и реакции карбаниона (67), образующегося при восстановлении а-бромсульфона (68) с помощью Na2sОз в метаноле или Ph3P в смеси метанола и бензола [54а] происходят на 90% с сохранением конфигурации. Как ни странно, генерирование и перехват карбаниона (66) по аналогичной реакции проходят с обращением конфигурации [546].
Me
PhSO2C—H (63)C6H13MePhSOzC—CO；(64) C6H13Me O'Ph SO丄—2Me?(65)C6H13PhSO2C—H (63)C6H13MePhSOzC—CO；(64) C6H13Me O'Ph SO丄—2Me?(65)C6H13в~в~MeMeл-со2л-со2—Me?CQ—Me?CQID+PhSO2C-—：i6H13(66)ID+PhSO2C-—：i6H13(66)MePh SO丄一D(34)86Hl§MePh SO丄一D(34)86Hl§
PhSO2C—H (63)C6H13
MePhSOzC—CO；(64) C6H13
Me O'
Ph SO丄—2Me?
(65)C6H13
PhSO2C—H (63)C6H13
MePhSOzC—CO；(64) C6H13
Me O'
Ph SO丄—2Me?
(65)C6H13
в~
в~
Me
Me
л
-со2
л
-со2
—Me?CQ
—Me?CQ
ID+
PhSO2C-—：
i6H13
(66)
ID+
PhSO2C-—：
i6H13
(66)
Me
Ph SO丄一D(34)
86Hl§
Me
Ph SO丄一D(34)
86Hl§
（67）（67）（68）（68）（69）（69）
（67）
（67）
（68）
（68）
（69）
（69）
Описанные стереохимические результаты могут быть одинаково хорошо объяснены образованием либо плоского 5р2-гибридизо- ванного карбаниона с достаточно большим барьером вращения (70а706 f 70в), либо пирамидального 5р3-гибридизованного интермедиата, эпимеризация в котором затруднена из-за высокого барьера инверсии (71а->716). Имевшиеся к 1968 г. данные делали предпочтительным интерпретацию, предполагающую плоское строение карбаниона, хотя однозначных данных для выбора между альтернативами не имелось.
ОООО得得ооR(力a)R(力a)r2 ТВ1(”8)r2 ТВ1(”8)（716）（716）в 1 -фенэтил фенилсуль (октил-2) фенплсульф； орбитального пер, вання карбаниона ароматическим кольцом, что дает возможности предположитьзначительно большую степень пл^^ ^ем(5р2-характера) для PhC-(Me)SO2Ph по сравнению с (^Л об не менее барьер рацемизации, если его оценивать по 噥 отношении 犬u/Ra, выше для Phc—(Me) SOzPh, чем д"*(丿’в 1 -фенэтил фенилсуль (октил-2) фенплсульф； орбитального пер, вання карбаниона ароматическим кольцом, что дает возможности предположитьзначительно большую степень пл^^ ^ем(5р2-характера) для PhC-(Me)SO2Ph по сравнению с (^Л об не менее барьер рацемизации, если его оценивать по 噥 отношении 犬u/Ra, выше для Phc—(Me) SOzPh, чем д"*(丿’Так, фоне вТак, фоне внененапример, скорость Н—D-обменанапример, скорость Н—D-обменаЮ4 раз выше скорости обмена в (63), по-видимому, в основном за счетЮ4 раз выше скорости обмена в (63), по-видимому, в основном за счет
О
О
О
О
得
得
о
о
R
(力a)
R
(力a)
r2 ТВ1(”8)
r2 ТВ1(”8)
（716）
（716）
в 1 -фенэтил фенилсуль (октил-2) фенплсульф； орбитального пер, вання карбаниона ароматическим кольцом, что дает возможности предположитьзначительно большую степень пл^^ ^ем
(5р2-характера) для PhC-(Me)SO2Ph по сравнению с (^Л об не менее барьер рацемизации, если его оценивать по 噥 отношении 犬u/Ra, выше для Phc—(Me) SOzPh, чем д"*(丿’
в 1 -фенэтил фенилсуль (октил-2) фенплсульф； орбитального пер, вання карбаниона ароматическим кольцом, что дает возможности предположитьзначительно большую степень пл^^ ^ем
(5р2-характера) для PhC-(Me)SO2Ph по сравнению с (^Л об не менее барьер рацемизации, если его оценивать по 噥 отношении 犬u/Ra, выше для Phc—(Me) SOzPh, чем д"*(丿’
Так, фоне в
Так, фоне в
не
не
например, скорость Н—D-обмена
например, скорость Н—D-обмена
Ю4 раз выше скорости обмена в (63), по-видимому, в основном за счет
Ю4 раз выше скорости обмена в (63), по-видимому, в основном за счет
В 1969 ГА ®°^ед^а^Н5ОНДпп [55] опубпнковапн данные “счетов ab imho jx.^ CH2SO2H, показавшие некоторую пред- Ечтптельность ^^-гибридизации для карбаниона с ua„6S лабильной конформацией (71а) Согласно этим расчетам, энер- ；„я плоской 5р2-структуры (70а) также минимальна, но выше энергии (71а).Недавние экспериментальные данные явились некоторым под- тБерждением выводов из этих расчетов. Было найдено, что в сульфоне (72а) обмен атома водорода Нл, отрыв которого приводит к карбаниону, почти эквивалентному (71а), протекает гораздо быстрее, чем обмен диастереотопного атома НВ) который приводит к карбаниону, эквивалентному (71в) [56а]. Анионы, получаемые из шестичленных циклических сульфонов (726), при реакции с электрофильными агентами дают экваториально замещенные продукты, соответствующие атаке электрофила в плоскости, биссектральной по отношению к фрагменту OSO, даже в тех случаях, когда образуется ный продукт [566].В 1969 ГА ®°^ед^а^Н5ОНДпп [55] опубпнковапн данные “счетов ab imho jx.^ CH2SO2H, показавшие некоторую пред- Ечтптельность ^^-гибридизации для карбаниона с ua„6S лабильной конформацией (71а) Согласно этим расчетам, энер- ；„я плоской 5р2-структуры (70а) также минимальна, но выше энергии (71а).Недавние экспериментальные данные явились некоторым под- тБерждением выводов из этих расчетов. Было найдено, что в сульфоне (72а) обмен атома водорода Нл, отрыв которого приводит к карбаниону, почти эквивалентному (71а), протекает гораздо быстрее, чем обмен диастереотопного атома НВ) который приводит к карбаниону, эквивалентному (71в) [56а]. Анионы, получаемые из шестичленных циклических сульфонов (726), при реакции с электрофильными агентами дают экваториально замещенные продукты, соответствующие атаке электрофила в плоскости, биссектральной по отношению к фрагменту OSO, даже в тех случаях, когда образуется ный продукт [566].термодинамически менра стабиль-термодинамически менра стабиль-R=H,Ph; E-H,LR=H,Ph; E-H,L(72а)(72а)
В 1969 ГА ®°^ед^а^Н5ОНДпп [55] опубпнковапн данные “счетов ab imho jx.^ CH2SO2H, показавшие некоторую пред- Ечтптельность ^^-гибридизации для карбаниона с ua„6S лабильной конформацией (71а) Согласно этим расчетам, энер- ；„я плоской 5р2-структуры (70а) также минимальна, но выше энергии (71а).
Недавние экспериментальные данные явились некоторым под- тБерждением выводов из этих расчетов. Было найдено, что в сульфоне (72а) обмен атома водорода Нл, отрыв которого приводит к карбаниону, почти эквивалентному (71а), протекает гораздо быстрее, чем обмен диастереотопного атома НВ) который приводит к карбаниону, эквивалентному (71в) [56а]. Анионы, получаемые из шестичленных циклических сульфонов (726), при реакции с электрофильными агентами дают экваториально замещенные продукты, соответствующие атаке электрофила в плоскости, биссектральной по отношению к фрагменту OSO, даже в тех случаях, когда образуется ный продукт [566].
В 1969 ГА ®°^ед^а^Н5ОНДпп [55] опубпнковапн данные “счетов ab imho jx.^ CH2SO2H, показавшие некоторую пред- Ечтптельность ^^-гибридизации для карбаниона с ua„6S лабильной конформацией (71а) Согласно этим расчетам, энер- ；„я плоской 5р2-структуры (70а) также минимальна, но выше энергии (71а).
Недавние экспериментальные данные явились некоторым под- тБерждением выводов из этих расчетов. Было найдено, что в сульфоне (72а) обмен атома водорода Нл, отрыв которого приводит к карбаниону, почти эквивалентному (71а), протекает гораздо быстрее, чем обмен диастереотопного атома НВ) который приводит к карбаниону, эквивалентному (71в) [56а]. Анионы, получаемые из шестичленных циклических сульфонов (726), при реакции с электрофильными агентами дают экваториально замещенные продукты, соответствующие атаке электрофила в плоскости, биссектральной по отношению к фрагменту OSO, даже в тех случаях, когда образуется ный продукт [566].
термодинамически менра стабиль-
термодинамически менра стабиль-
R=H,Ph; E-H,L
R=H,Ph; E-H,L
(72а)
(72а)
Однако данные спектроскопии ЯМР 13С для простейших а-сульфонилкарбанионов — производных бензилметил- и трет-бу- тилметилсульфонов более согласуются с 5р3-геометрией этих частиц [57]. (О строении а-сульфинплкарбанионов см. разд. 11.6.3.7.)
Но каковы бы ни были окончательные выводы относительно природы а-сульфонилкарбанионов, их значение как синтетических интермедиатов не подвергается сомнению. Многие из очень важных превращений, которые уже были рассмотрены ранее или будут представлены ниже, основаны на легкости и однозначности реакции генерирования этих частиц и эффективности их реакций с образованием С—С-связей. Необходимой предпосылкой для широкого использования этих карбанионов в синтезе явилась разработка эффективных методов удаления сульфонильной группы после завершения процесса создания требуемого углеродного скелета (см. разд. 11,8.3.1— 1 L8.3.3).
Продукты алкилирования а-сульфонилкарбанионов получаются неизменно с отличными выходами, если для алкилирования
используют аллил- или бензил галогениды или первичные галоген производные. Однако по данным автора настоящей главы, алкн， лирование аниона метилфенилсульфона о-хлорбензплбромидом сопряжено со значительными трудностями. В самых разных усло. внях эта реакция приводит к образованию смеси, содержащей исходный сульфон II продукты моно- II диалкилировация. В случае ' вторичных а.ч к пл бром идов пли -иодпдов лучшие результаты дает
введение ГМФТА в реакционную среду при алкилпровашш [276] Р-Оксосульфоны |58] и а-галогепсульфоны [59], которые являются значительно более сильными кислотами, чем простые алкпл- сулъфоны, способны давать с хорошими выходами продукты моноалкилпрованпя в условиях межфазного катализа. Так, например, бромметил-/;-толнлсульфон алкилируется бепзплхлорпдом или этилбромндом с выходами 84 и 68% соответственно. Алкилирование этого же сульфона 1,2-дпбромэтапом в условиях межфазного катализа дает 1-бром-1-толилсульфонплцпклопропан с выходом 73%.
Изучено также внутримолекулярное алкилирование, приводящее к образованию сульфопилза мощен пых циклических соединений. Так, пз З-галогспал кпл сульфонов с выходами более 90% получены цпклопропнлеульфоны (73а) [48, 60]. Пяти- и шестичленные производные (736) могут быть также получены при использовашш RNH? в NII3 [61], но не под действием EtO- в EtOH, поскольку последняя система вызывает преимущественно элиминирование и межмолекулярное замещение. Особым случаем внутримолекулярного алкилирования является реакция Рамбер- га — Беклунда (см. разд. 11.8.3.5).
СНЯ основание/
PhSO2CH2(CH2)rtCH2X > Ph SO?—НС——(СН2)п(36)
(73а) п = 1
(736) “ = 3, 4
ОН—CRRiОН—CRRiГидроксиалкплнрование а-сульфопплкарбанионов в виде солей щелочных металлов или реактивов Грпньяра обычно протекает достаточно эффективно (уравнения 37, 38 [62], 39, 40 [63] )■ В некоторых случаях промежуточно образующиеся алкокспсу.чьфоны могут распадаться на псхочпые компоненты и поэтому реакцию лучше проводить при kiiskoi'i температуре. 1.3-Дилитпсвые со.п типа (74), генерируемые при действии 2 экв Bul.i. Д：110Т 黑 рсакмнн с кетонами ожп.чземые бпеаАчукгы (75) [62]. ^пп^° ' ' 1,1 -дплитпнпронзводиое (76) об|)азуег с а.чьдегпдами неноср ственно феннлеульфонилалкены (77) [63].
ОН
—CRRi
ОН
—CRRi
<У^>-—MgX + RRiC=O —» so?
(95%)
(38)
(39)
PhSO2cLi2 +АгСНО ―► PhSO2C=CHAr
(40)
(76) (77)
Известно лишь несколько примеров ацилирования сульфонил- карбанионов (уравнения 41 [64], 42 [65], 43 [62]). Как и в СЛуЧае сульфонилкарбанионов, для ацилирования необходимо 2' экв аниона, поскольку образующийся а-оксосульфон является очень сильной кислотой и немедленно реагирует с исходным сульфон ил карбанионом. Интересный способ решения этой проблемы был найден Кондо и Тунемото, которые получали продукты ацилирования (786) с выходами 85—-98% из дианиона (78а) и сложных эфиров (уравнение 41) [64]. Удаление фенилсульфо- нильной группы из (786) под действием Al/Hg с последующим гидролизом ацеталыюй группы дало 1,4-дикетоны. Реакция эфиров фталевой кислоты с диметил сульфонильным карбанионом в зависимости от соотношения реагентов может приводить к дисульфону (79) или моносульфону (80) (уравнение 42) [65].
L1 О
PhSOz—С—СК?/
(41)
(78а)
O==CRi О
I. JcChMeI К
> PhSO2CHCH2CR
2. Н +
(786)
1. PhCO2Et >
/\ II
〈丿一CPh (42%)
-Li +
(43)
SO?
so2 сульфонов через стадию
Галогенирование онов описано в следующем разделе,
получения
карбани-
Реакция Рамберга — Беклунда
Данная реакция, схематически показанная ниже (уравнение 44), безусловно является самой известной и наиболее щироко изученной реакцией с участием сульфонильной группы. Эта перегруппировка происходит при обработке основанием а-галоген- сульфона (81), содержащего в сс'-положении атом водорода, приводит к алкену (83) со строго определенным положением，дв^&； ной связи. Имеется довольно много данных, четко указывающих на то, что интермедиатами в этой перегруппировке являются тн- Иран-1,1-диоксиды (82), называемые также эписульфонами. Эти соединения не удается получить в условиях реакции Рамберга — Беклунда, но они могут быть получены другим путем. В условиях реакции Рамберга ——Беклунда из них образуются алкены ожидаемого строения. Имеется ряд хороших обзорных статей по рассматриваемому вопросу [66].
Н\ I I /X основание 、一 | /X медленн0/с\/ SO2so2、
а
(81)
+ SO?+ SO?(83)(83)(44)(44)\/ быстро
+ SO?
+ SO?
(83)
(83)
(44)
(44)
/\/\
so2
(82)
Следующие основные особенности реакции были обнаружены группами Бордуэлла [66а, б] и Пакетта [66в]. Генерирование аниона как по а、так и по а—положенню протекает обратимо и существенно быстрее, чем образование эписульфона, что следует из данных по включению дейтерия в непрореагировавшии исходный сульфон, если проводить реакцию в Ь。，а также по образованию дейтерированных алкенов (84) в аналогичных условиях (уравнение 45) [67]. Сами эппсульфоны также могут^подвергаться Н—D-обмену до фрагментации, но степень подооного обмена недостаточна и не может быть причиной полного вклю； чения дейтерия [68]. Так, например, 2-фенилтпиран-1Д-диокси (85) при разложении в системе MeOD—МеО- Na+ дает все： лишь 5 % [2Н1]стирола (уравнение 46). Обмен Н—D в 加：芻 фонах происходит в основном с сохранением конфигурин1111 I ^ Кроме того, было найдено, что а-анион, генерируемый нз га генсульфона с помощью бутиллития при низкой температур^^ может быть перехвачен альдегидами или кетонами с °°р* ннем (86) [69]. Предположение о том, что образование является лимитирующей стадией, было выдвинуто на том ^百乂 ннн, что бромиды (81; X = Вг) реагируют гораздо бнст氏^в
соответствующие хлориды [70], а эписульфоны превращ 340
алкены гораздо быстрее, чем галогенсульфопы.
Me
Me
ClCH2SO2CH2CHEt
NaODd2o
CD2=CDCHEt
(84) (82%)
SO?
Ph—H(>—CH2
(85)
phCH=CH2 + [2Hi ] стирол
MeSO2cH2cl
NaOMe
MeOD
(45)
(46)
(47)
Стерический ход изучаемой перегруппировки был элегантно выяснен Бордуэллом с сотр. [71]. Бромсульфон (87), структура которого была установлена рентгеноструктурным анализом, дает при реакции с МеО-—МеОН смесь стильбенов (88) н (89) в соотношении 95:5; напротив, эритро-изомер сульфона (87) дает смесь (88) и (89) в соотношении 5 : 95. Из этого следует, что в ходе образования этих алкенов должна была произойти инверсия конфигурации как по атому углерода, дающему карбанион, так и по атому углерода, несущему уходящую группу. В случае превращения мостикового сульфона (90) в алкен (91) [72] подобная инверсия обязательна.
（48）（48）（49）（49）
（48）
（48）
（49）
（49）
Реакция Рамберга — Беклунда является одним из первых методов синтеза алкенов с однозначно определенным положением Двойной связи. Хотя она до сих пор сохранила свою ценность,
алкену
以。реакции
Алкен
Алкен
Выход.
[726]
Н
60
[72в]
32
【73]
68
(73а]
>90
[736]
[73rJ
Габ^а "&5. Избранные примеры синтезов ^^мберм — Беклунда
битера.
Выход,
Литер тура
[19]
С1
значение несколько ：；2駕:纜'структур, однако в целом ее сннтеза алкенов 胃黑駡 \ 薫丁。^ стерео…региоселективного Рамберга — Бекчунпа ппии Рнмерз синтезов алкенов по реакции
Для введения yrXZ TeHbI в 丁且6乩 11.8.5.
пе а-сульфонилкарбанион об*黑;°左^肥 к сульфонильной груп- положителыю за电S学 обрабатывают реагентом — источником BrCN, CCkSCbC т го галогена； наиболее часто используют чены также пагЛ.Агенсулъфоны могут быть полу-
модификация пеакппп §°СТ«ПНЫХ «-галогенсульфидов. Полезная сом и сото [^1 Рамберга - Беклунда разработана Мейер- в СС】4 Ппи 1Э заключается в обработке сульфонов КОН сульфонов, НО, к со吃*。吧ость выделения а-хлор- реакции полит п/>т，2?ЛеН,1ю, в Р«Де случаев протекают побочные получаемого алкена н“Р°вання, а также циклопропанирования нам/'б黑?;農;，為：'二3嗯омсульфона (92) третичными ами- также почученм п ^^1111?6»'1 >1-Диоксиды (93)； они могут быть *енн.呻ос駡ном 帚:器需器啜『jgpagpoMcynb巾онов 便),трн- нее, чеМ соотвртгтпдг^? еН е 5°)【75]. Эти гетероциклы стабпль- 342ующпе тиираны, однако возможно отщепление
SO2 с образованием алкинов. При обработке этих соединений основаниями они превращаются в ненасыщенные сульфоновые кислоты. Бис (а-бромфенацил) сульфон (95) образует не стабильный эписульфон, как это считалось на протяжении ряда лет, а 1,3-оксатиолен-3,3-диоксид (96) (уравнение 51) [76].SO2 с образованием алкинов. При обработке этих соединений основаниями они превращаются в ненасыщенные сульфоновые кислоты. Бис (а-бромфенацил) сульфон (95) образует не стабильный эписульфон, как это считалось на протяжении ряда лет, а 1,3-оксатиолен-3,3-диоксид (96) (уравнение 51) [76].Вг ВгI 1RCHSO2cHRВг ВгI 1RCHSO2cHRNRs / \ > RC =CRNRs / \ > RC =CR(92)(93)О ВгВг ОIIIIII t NEt§PhC—CHSO2CH—CPh>(92)(93)О ВгВг ОIIIIII t NEt§PhC—CHSO2CH—CPh>РР1】з；RCBr2SO2CBr2RРР1】з；RCBr2SO2CBr2R(96)(96)(50(51)(50(51)(95)(95)11.8.3.6. Термическое и фотохимическоеэлиминирование SO211.8.3.6. Термическое и фотохимическоеэлиминирование SO2Среди реакций этого типа лучше всего изучены реакции распада тииран-, 2,5-дигидротиофен- и 2,7-дигидротиепин-1,1-диоксидов (уравнения 52—54). (Синтез и разложение соединений последних двух типов были обсуждены в разд. 11.8.2.7; имеется отличная сводка данных по этому вопросу в работе [32].) Скорости распада незамещенных соединений, содержащих трех-, пяти- и семичленные циклы, при 125 ℃ относятся как 15,0 : 1 ： 1,2,Н、 JiНиСреди реакций этого типа лучше всего изучены реакции распада тииран-, 2,5-дигидротиофен- и 2,7-дигидротиепин-1,1-диоксидов (уравнения 52—54). (Синтез и разложение соединений последних двух типов были обсуждены в разд. 11.8.2.7; имеется отличная сводка данных по этому вопросу в работе [32].) Скорости распада незамещенных соединений, содержащих трех-, пяти- и семичленные циклы, при 125 ℃ относятся как 15,0 : 1 ： 1,2,Н、 JiНиR〕77^R—j(52)SO2r/ вR〕77^R—j(52)SO2r/ в
SO2 с образованием алкинов. При обработке этих соединений основаниями они превращаются в ненасыщенные сульфоновые кислоты. Бис (а-бромфенацил) сульфон (95) образует не стабильный эписульфон, как это считалось на протяжении ряда лет, а 1,3-оксатиолен-3,3-диоксид (96) (уравнение 51) [76].
SO2 с образованием алкинов. При обработке этих соединений основаниями они превращаются в ненасыщенные сульфоновые кислоты. Бис (а-бромфенацил) сульфон (95) образует не стабильный эписульфон, как это считалось на протяжении ряда лет, а 1,3-оксатиолен-3,3-диоксид (96) (уравнение 51) [76].
Вг Вг
I 1
RCHSO2cHR
Вг Вг
I 1
RCHSO2cHR
NRs / \ > RC =CR
NRs / \ > RC =CR
(92)(93)
О ВгВг О
IIIIII t NEt§
PhC—CHSO2CH—CPh>
(92)(93)
О ВгВг О
IIIIII t NEt§
PhC—CHSO2CH—CPh>
РР1】з
；RCBr2SO2CBr2R
РР1】з
；RCBr2SO2CBr2R
(96)
(96)
(50
(51)
(50
(51)
(95)
(95)
11.8.3.6. Термическое и фотохимическоеэлиминирование SO2
11.8.3.6. Термическое и фотохимическоеэлиминирование SO2
Среди реакций этого типа лучше всего изучены реакции распада тииран-, 2,5-дигидротиофен- и 2,7-дигидротиепин-1,1-диоксидов (уравнения 52—54). (Синтез и разложение соединений последних двух типов были обсуждены в разд. 11.8.2.7; имеется отличная сводка данных по этому вопросу в работе [32].) Скорости распада незамещенных соединений, содержащих трех-, пяти- и семичленные циклы, при 125 ℃ относятся как 15,0 : 1 ： 1,2,
Н、 JiНи
Среди реакций этого типа лучше всего изучены реакции распада тииран-, 2,5-дигидротиофен- и 2,7-дигидротиепин-1,1-диоксидов (уравнения 52—54). (Синтез и разложение соединений последних двух типов были обсуждены в разд. 11.8.2.7; имеется отличная сводка данных по этому вопросу в работе [32].) Скорости распада незамещенных соединений, содержащих трех-, пяти- и семичленные циклы, при 125 ℃ относятся как 15,0 : 1 ： 1,2,
Н、 JiНи
R〕77^R—j(52)
SO2r/ в
R〕77^R—j(52)
SO2r/ в
Тиираи-1,1-диоксиды являются интермедиатами в реакции Рамберга —— Беклунда. Их разложение в алкены проходит стереоспецифично как z^wc-эл и минирование. Согласно терминологии Вудварда — Гофмана, эта реакция может быть описана как разрешенный нелинейный хелетропный процесс отщепления SO2. Очевидно, что разрыв обеих связей углерод — сера не является согласованным, так как скорость разложения тпирана (85) зна- чительно увеличивается при увеличении полярности растворителя
. Тетрафенилтииран-1,1 -диоксид был впервые синтезирован Штаудингером реакцией SO2 с дифенилдиазометаном (уравне ние 55). Последующие исследования показали, что этот метод носит общий характер н что интермедиатами в этой реакции являются сульфены. Доказательством этого предположения явилось получение несимметрично замещенных тниран-1,1-диоксидов при реакции RCHN2 с RCH2sO2CI и триэтиламином (уравнение 56) [74]. Известно, что при взаимодействии двух пос^дних реагентов образуются сульфены. Опубликованы обзоры, посвященные реакциям образования эписульфонов и общим реакциям сульфенов [38]. Интересным примером реакции диазоалкана с SO2 является образование 4,5-дигидротиепин-1,1-диоксида (97) (уравнение 57) [77].
PhzCN? + SO? —► Ph2c СРЬг
SO2(55)
ВгВгINEts IMeCHSO2Cl + CH2N2 > MeC——СН2 (~65%)(56)ВгВгINEts IMeCHSO2Cl + CH2N2 > MeC——СН2 (~65%)(56)SO2SO2
ВгВг
INEts I
MeCHSO2Cl + CH2N2 > MeC——СН2 (~65%)(56)
ВгВг
INEts I
MeCHSO2Cl + CH2N2 > MeC——СН2 (~65%)(56)
SO2
SO2
Элиминирование SO2 из сульфонов, не способных образовывать л-электронную систему, протекает при более высокой температуре по сравнению с хелетропными реакциями, обсужденными выше. Подобные процессы термолиза протекают при температурах выше 400 ℃ и включают первоначальный разрыв связи углерод — сера с образованием двух радикальных центров — при углероде (98) и сере (99). Сульфонил-радпкал быстро отщепляет SO2, а два углеродных радикала рекомбинируют с образоваж/ем С—С-связн (уравнение 58) [78]. Естественно, что подооные Р ции эффективнее всего осуществляются для циклически. фонов, в которых эти радикальные центры находятся ствешюй близости друг к другу; наличие групп, ста * °总нвает радпкалы, например фенильной или винильной,тоМ
благоприятное влияние на ход реакции. Кон Р У” * этих реакций является сужение цикла.
砌砌RQTO^b% ^^ R2《・S“CR2 M '(98)(99)
砌
砌
>■瓦二^1^ ^- %6工r2
напримернапримерОсновной областью применения термолиза циклических бензил* ф0Н0В является синтез напряженных циклофанов [79]. Так, 'У"屮 нагревание днсульфона (100) при 500 СС в вакууме ' ст.) дает [2,2]'Лгл-циклофан (101) с выходом 90 %
например
например
(2 мм рт. (уравнение(2 мм рт. (уравнение59) [80].59) [80].500 >с500 >с(101)(101)(59)
(2 мм рт. (уравнение
(2 мм рт. (уравнение
59) [80].
59) [80].
500 >с
500 >с
(101)
(101)
Ряд других примеров показан в табл. 11.8.6. Подобные реак* ции сужения циклов могут проводиться также фотолитически в присутствии триалкилфосфитов [81]. В табл. 11.8.6 включены также некоторые другие типичные примеры реакций сужения цикла.
Таблица 11,8.6, Синтез циклических соединенийтермолизом сульфонов
Сульфон
Темпера- 'тура реакции, ℃
Продукт реакции
Выход, %
Литература
43 [80а]
60 [806]
50 [726]
100 [73]
93 [80s]
щениях дирадикалыщениях дирадикалые 1 пиоксиды, конденсированные с ароматическим коль- ТиnaV а'также тиетен-1,1 -диоксид (104) не отщепляют SO2 ком (嘿 Зиеваннн до 750 ℃. Образующиеся при их превра- даже прирекомбинируют с образованием связи угле-
щениях дирадикалы
щениях дирадикалы
ппоо^"— соответственно к сультинам (103) …一2,4-Дифенилтиетан-1,1-
РОД—КИСЛОРОД, ЧТО ПрИВОДИТ L—usse и (105) (уравнения 60 [82], 61 [83]). диоксид (106) претерпевает под действием цикла п дает (107) (уравнение 62 [84]).РОД—КИСЛОРОД, ЧТО ПрИВОДИТ L—usse и (105) (уравнения 60 [82], 61 [83]). диоксид (106) претерпевает под действием цикла п дает (107) (уравнение 62 [84]).(60)(60)(61)(61)оснований расширение
РОД—КИСЛОРОД, ЧТО ПрИВОДИТ L—usse и (105) (уравнения 60 [82], 61 [83]). диоксид (106) претерпевает под действием цикла п дает (107) (уравнение 62 [84]).
РОД—КИСЛОРОД, ЧТО ПрИВОДИТ L—usse и (105) (уравнения 60 [82], 61 [83]). диоксид (106) претерпевает под действием цикла п дает (107) (уравнение 62 [84]).
(60)
(60)
(61)
(61)
(105)(105)(62)(62)грет-BuOMgBr—〉Phгрет-BuOMgBr—〉PhОО(107)(107)(Ю8)(Ю8)（63）（63）
(105)
(105)
(62)
(62)
грет-BuOMgBr
—〉Ph
грет-BuOMgBr
—〉Ph
О
О
(107)
(107)
(Ю8)
(Ю8)
（63）
（63）
(104)
Р h—.—S О?
I J —Ph
(106)
Термолиз аллилсульфонов типа (108) протекает через циклическое переходное состояние и дает алкен (109) (уравнение 63). Реакции этого типа могут оказаться полезными при получении структур, содержащих четвертичные атомы углерода [85].
Е 丄51GS• •・а12 3 4Е 丄51GS• •・а12 3 4
Е 丄51GS• •・а12 3 4
Е 丄51GS• •・а12 3 4
ЛИТЕРАТУРА
G. Bordwell and 0 ". McKellE, J. Amer. Chern. Soc., 1951, 73, 2251. N. Gardner. S. Katser、A. Krubiner. and H. Lucas, Canad. J. Chem., 1973, ,1419.
• A. Olah, А. Г. K〃，and 丄 A. Olah. J. Org. Chem., 1970, 35, 3904.
.4 Bonner and R. A. Grimm, in *The Chemistry of Organic Sulfur Compounds； ed. N. Kharasch and C. Y. Mevers, Pergamon, Oxford, 1966, vol. 2 chapter 2,
勺6•疋 4 Grimtn and W. 4 Bonner, J. Org. Chem., 1967, 32, 3470.
Л1. Julia and P. Ward, Bull. Soc. chim. France, 1973, 3065.
S, Л1, 7>osf, H. C. Arndt, P. f. Stag% and Л R Verhoeven, Tetrahedron Le" ters, 1976, 3477, и приведенные там ссылки.
7a С С. Price and S Oae, 'Sulfur Bonding'. Ronald Press. New York, 1962, 763謎—02.
8 6n Chalkleu, D. /. Snodin, G. Stevens, and 4f. C. Whiting, J. Chem. Soc. '(C). 1970, 682.
9a. U7. von E Doering and L. Л. Levy, J. Amer. Chem. Soc.. 1955. 77, 509.
96 S。。仇忆 Tagaki, and A. %g Tetrahedron. 196丄 20, 427.
lQa.AU data taken 〃om F. G. Bardwell. A\ R, Vanier,啖 S. Matthews, Л B. Hend- rieksont and P.厶.Skipper、J. Amer. Chem Soc.. 1975, 97. 7160.
106. F G. Bordu'tlL Af. Гап Der Puy^ and M R. Vanier, J. Org. Chem 1976 41
1SS3. 1885.'
JOB. IF.S. Matthews, /. E Bares, 7. E Bartmess, F. G. Bardwell, E J. Cornforth, G. E. Drucker, Z. Margolin, R. Л McCollum, G.丄 McCollum, and M R. Va~ nier、J. Amer. Chem. Soc., I975t 97, 7006.
J la. S. ^olfe. Accounts Chem. Res., 1972, 5, 102.
S. Wolfe, A. Ra&丸 and /. G. Crizmadia. J. Amer. Chem. Soe., 1969, 91, 1567; см. также S. Wolfe, A. Rank, L. M Tel, and /. G. Crizmadia. J. Chem. Soc. (B), 1971, 136 (общая дискуссия о взаимодействии соседних свободных пар)
12а. А М. Lehn and G. ~р认 J. Amer. Chem. Soc.. 1976. 9& 749s.‘
13.13.Che-Che-1944, англ.1944, англ.M D Epiotis, К L. Yates, F. Bernard^ and S U7/fe. ibid., 1976, 98 5435 4 Schoberl and A. Wagner, in Houben^eul, ^^thoden der Organischen 广、 mie： Thieme Yeibg. Siuttgart, 1955, vol. IX. pp. 22 7—243.
13.
13.
Che-
Che-
1944, англ.
1944, англ.
CM. Suter, in 'The Organic Chemistry of Sulfur； Wikv, New York, chapter VII： [Сь/отер V. Химия органических соединений' серы. Пор с Издатинлит, 1951].
15.16.17.18.19.20.21.15.16.17.18.19.20.21.g. Е Vennsira and В. Z^anenburg, Synthesis, 19/5, 519.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
М. Juha and D. Arnould, Bull. Soc. chim. France, 1973, 743, 746.
5. Braverman and H. Mechoulam, Israel J. Chem., 1967, 5, 71.
С. Л M. Stirling, Chem. Comm., 1967, 131.
G. Buchi and R. M Freidinger, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 3332.
S. Braverman and D Segev, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 1245.
22.23.22.23.24.24.丄 E. Baldwin, 0. W. Lever, Jr., and N. R. Tzodikov, J. O「g. Chem., 1976, 41f 2312.
22.
23.
22.
23.
24.
24.
M. S. Kharasch and A. F. Zavist, J. Amer. Chem. Soc., 1951, 73, 964.
P. S. Shell、R. C. Woodworth, and 丄 H. McNamara, J. Amer. Chem. Soc., 1957, 79, 1253.
25a.忆 E. Truce, С T. Goralski. L. D. Christensen, and R. H. Bavryt J. Org. Chem., 1970, 35, 4217.256. W. E. Truce and G. С F。亿 ibid- 1971, 36, 1727.25b.吃 E Truce, D. L Hearing, and G. C Wolf, ibid., 1974, 39, 238.26. C 丄 AL Stirling, Internal. J. Sulfur Chem. (B), 1971, 6, 277、и приведенные там ссылки.25a.忆 E. Truce, С T. Goralski. L. D. Christensen, and R. H. Bavryt J. Org. Chem., 1970, 35, 4217.256. W. E. Truce and G. С F。亿 ibid- 1971, 36, 1727.25b.吃 E Truce, D. L Hearing, and G. C Wolf, ibid., 1974, 39, 238.26. C 丄 AL Stirling, Internal. J. Sulfur Chem. (B), 1971, 6, 277、и приведенные там ссылки.AL Asscher and D.J'osfi, J. Chem. Soc., 1964, 4 962.
25a.忆 E. Truce, С T. Goralski. L. D. Christensen, and R. H. Bavryt J. Org. Chem., 1970, 35, 4217.
256. W. E. Truce and G. С F。亿 ibid- 1971, 36, 1727.
25b.吃 E Truce, D. L Hearing, and G. C Wolf, ibid., 1974, 39, 238.
26. C 丄 AL Stirling, Internal. J. Sulfur Chem. (B), 1971, 6, 277、и приведенные там ссылки.
25a.忆 E. Truce, С T. Goralski. L. D. Christensen, and R. H. Bavryt J. Org. Chem., 1970, 35, 4217.
256. W. E. Truce and G. С F。亿 ibid- 1971, 36, 1727.
25b.吃 E Truce, D. L Hearing, and G. C Wolf, ibid., 1974, 39, 238.
26. C 丄 AL Stirling, Internal. J. Sulfur Chem. (B), 1971, 6, 277、и приведенные там ссылки.
2ga. K. Kondo and D. Tuuemoto, Tetrahedron Letters, 1975, 1007, 1397.
. M Julia and B. Badet^ Bull. Soc. chim. France, 1975, 1363.
.丄 8 EM Engberts and 丄 Sfratir\gt Rec. Trav. chim., 1964, 83, 733; 1965, 84,
29.30.31.29.30.31.942.
29.
30.
31.
29.
30.
31.
Л1. Julia and A. Guy-Roiiault, Bull. Soc. chim. France. 1967, 1411.
V. M. Campbell, L. Crombie, D. Д. R. Findley, R. □?• King, 6. Patlendcn, and D. A. Whiting, J. C. S. Perkin I, 1975, 897.
32.32.D. Turk arid R. L. Cobb, in *1, 4-Cycloaddition Reactions', ed. J. Hamer, Academic, New York, 1967, chapter 2.
32.
32.
L Mock, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 3666. 3673.
336. R.户.Heldewe^ and H. Hogeveen, ibid., 1976, 9& 2341.、34a. /. .M. McIntosh and R. S. Steevensz, Canad. J. Chenr, 1974. 52, 1974.346"丿.M McIntosh, //. 5. Goodbrand, and G* Al. Mgsjjc, J. Org. Chem., 1974, 39202.35.丄 Gasteiger and R. Huisgen, J. Amer. Chem. Soc., 19 72. 94, 6541.336. R.户.Heldewe^ and H. Hogeveen, ibid., 1976, 9& 2341.、34a. /. .M. McIntosh and R. S. Steevensz, Canad. J. Chenr, 1974. 52, 1974.346"丿.M McIntosh, //. 5. Goodbrand, and G* Al. Mgsjjc, J. Org. Chem., 1974, 39202.35.丄 Gasteiger and R. Huisgen, J. Amer. Chem. Soc., 19 72. 94, 6541.33а. F. Jxng、AL Molin, R. Van Den Elzen and T. Durst、J. Amer. Chem. Soc” 1974, .”，935.
336. R.户.Heldewe^ and H. Hogeveen, ibid., 1976, 9& 2341.、
34a. /. .M. McIntosh and R. S. Steevensz, Canad. J. Chenr, 1974. 52, 1974.
346"丿.M McIntosh, //. 5. Goodbrand, and G* Al. Mgsjjc, J. Org. Chem., 1974, 39
202.
35.丄 Gasteiger and R. Huisgen, J. Amer. Chem. Soc., 19 72. 94, 6541.
336. R.户.Heldewe^ and H. Hogeveen, ibid., 1976, 9& 2341.、
34a. /. .M. McIntosh and R. S. Steevensz, Canad. J. Chenr, 1974. 52, 1974.
346"丿.M McIntosh, //. 5. Goodbrand, and G* Al. Mgsjjc, J. Org. Chem., 1974, 39
202.
35.丄 Gasteiger and R. Huisgen, J. Amer. Chem. Soc., 19 72. 94, 6541.
в. F. Nesbitt, P. S. Beevor, R. A. Cole, R. Lester, and R. G. Popi, Tetrahedron Letters 1973, 4669*
. K「D. Gundermann and P. Holtmann, Angew. Chem. Internat. Edn., 1966, 5
38a /^Л King, Accounts Chem. Res., 1975, 8, 10.
386 i Opitz, Angew. Chem. Internat. Edn., 1967, 6, 107.
39 'specialist Periodical Reports: Organic Compounds of Sulphur, Selenium, and Tellerium； The Chemical Society, London, vol. 1, pp. 122—123; vol. 2, 116—
T. 4.Whitney and D 丄 Cram, J. Org. Chem., 1970, 35, 3964.
40aF. O. Siegl and C R・ Johnson, J. Org. Chem., 1970, 35, 3657.
406* C.' R. Johnson, J. E. Keiser, and 丄 C. Sharp, J. Org. Chem.f 1969, 34, 860.
L A.Paquette and 丄 M. Photis, J. Amer. Chem. Soc., 1974,96,4715.*
42*E. /.Corey and M. Chaykovsky, J. Amer. Chem. Soc., 1965,87,1345.
43： G. H. Posner and D.丄 Brunelle, J. Org. Chem., 1973, 38, 2747.
P. A. Grieco and У. Masaki, J. Org. Chem., 1975, 40, 150.
45a. J. Simonet and G. Jeminet, Bull. Soc. chim. France, 1971, 2754.
456. B. Lamm and B. Samuelsson, Chem. Comm., 1970, 1010.
C L McIntosh, P. de Mayo, and R. F. Уф, Tetrahedron Letters, 1967, 37.
P. M Collins and B. R. Whitton, J. C. S. Perkin I, 1974, 1069.
M.丄 van der Sluijs and С /. M. Stirling, J. C. S. Perkin II, 1974, 1268; D R. Marshall, P.丄 Thomas, and C.丄 M. Stirling, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 940; 4 K. Colter and R. E Miller, Jr., J. Org. Chem., 1971, 36, 1898.
R. C. Kwg, J. A. Rigney, and G. R. Tichelaar, J. Org. Chem., 1962, 27, 1305.
H. Kloosterziel, /. A. A. van Drunen, and P. Galama, Chem. Comm., 1969, 885.
51a. G. L. Olson, Я.-С. Cheung, K. D. Morgan, C. Neukom, and G. Saucy, J. Org. Chem., 1976, 41, 3287;
16.4 Fischli, H. Mayert W. Simon, and H-J, Stoller, Helv. Chim. Acta, 1976, 59, 397.
.丄 В. Hendrickson, A. Giga, and 丄 Wareing, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 2275.°
. D.丄 Oom, 'Fundamentals of Carbanion Chemistry', Academic, New York, 1955; for an update see M. Gresser, 'Mechanism of Reactions of Sulfur Compounds1, 1969, vol. 4, p. 29.
54a. F. G. Bordwell and E. Doomes, J. Org. Chem,. 1974, 39, 2298.
546. P. Calzavara, M. Cinquinif S. Colonna, R. Fornasier, and E Montanari, J. Amer. Chem. Soc,, 1973, 95, 7431.
55. S. Wolfe, A. Raukt and 1. G. Csizmadia, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 1567. 56a. R. R. Fraser and 户./. Schuber, Chem. Comm., 1969, 1474.
566. T. Durst, Tetrahedron Letters, 1971, 4171.
R. Lett, G. Chassaing^ and A. Marquet, J. Organometallic Chem., 197о, 1 » C17.
57.
B. Samuelsson and A Lamm, Acta Chem. Scand., 1971, 25, 1乎5
A. Jonceyk, K. Banko, and M. Makosza, J. Org. Chem., 1975, 40, “
R Bird and C. J. M. Stirling, J. Chem. Soc. (B), 1968, 11 L 「卜 1968 W. £. Truce, к. R. Hollis虐,L. B. Lindy, and /. E. Parr, J. Org. Chem., 33, 43._
W. E Truce and T. C. Klinger, J. Org. Chem., 1970,Pns.rn］： м Tan-
М. Julia and J.-M. Paris, Tetrahedron Letters, 1973, 4833; •‘ •
gari, and 4 Umani-Ronchi, J. C. S. Perkin I, 1973,7
K. Kondo and D. Tunemoto, Tetrahedron Letters, 19/5,•34 2339.
G. A. Russell, E. T. Sabourin, and G. Hamprecht, J. Org. Chem., 纜屮 g B^d了ell, Accounts Chem. Res., 1970, 3, 281. Janssen, Wilev, New 666. F. G. Bordwell, in 'Organosulfur Chemistry , ed. M. J. Janssen,-
York, 1968.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
僧в, Paquette, Accounts Chem. Res., 1968, 1, 209.
戮 p 戈 Neureiter, J. Org. Chem., 1965, 30, 1313., B jarvis, J. Amer.
68・ f- G. Bordwell, J. M. Williams, Jr., E B. Hoyt, 〃.，ana
Qhem. Soc., 1968 90 42Q“
69. T. Durst and К. C. Tin. Tetrahedron Letters» 1970, 2369,
c and J M Williams, Jr., J. Amer. Chem. Soc., 1968, 90, 435. 70. /'/'^S ZL Doomes, and P. № R. Corfield, J. Amer. Chem. Soc., 1 r2, A58Paauette and R.取 Houser, J. Amer. Chem Soc., 1969, 91, 3870. 72a. A.mc).k j Orc. Chem., 1969, 34, 1233.
726-戸 % Paquette, L S： Wittenbrook, and У. V. Kane, J. Amer. Chem. Soc., 73 胃'产統gers, 4 M Malte, and W. S. Matthews, J. Amer. Chem. Soc..
1970.
1967,
1969,
f“/son and ^. D. May. Tetrahedron Letters, 1975, 947.
C Philips and M. Oku, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94. 1012. 宏Bestmann and 吃 Schaper, Tetrahedron Letters. 197э, 3511.- ' л Paauette and /. C. Philips, Tetrahedron Letters, 196/, 464o.
£ 2 Carpino, £. V. McAdams, R. ". Rynbrandt, and J. W. Spiewak, J.
Chem Soc 1971, 93, 476.
厶 A. Carpino and /. R Williams, J. Org. Chem., 1974, 39. 2320.
U Jacobsson, T. Kempe and T. Norin, J. Org. Chem., 1974, 39, 2722.
厂4 Paquette and S. Maiorana, Chem Comm., 1971, 313.
丄 L Kice, in 'The Chemistry of Organic Sulfur Compounds', ed. N. Khar as ch and С. У. 'Meyers, Pergamon, Oxford, 1966, vol. 2, chapter 5.
E Vd^tle and P. Neumann, Synthesis, 1973, 85.
V. Boekelheide and С. H. Tsai,J. Org. Chem., 1973, 38, 3928.
" 一 -Chen, and 7. B. Mantz, J. Amer. Chem. Soc.,
74.
Amer.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
80a. В. M. Trost, 0 乙 Schinski, F. 1971, 93, 676.
806. M. Cava and 丄 4 Kuczkowski, 80b. S. A. Sherrod, R. L. de Costa, Chem. Soc. 1974, 96, 1565.
81a. V Boekelheide, 7. D. Reingold, 406.
J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 5800.
R. A Barnes, and К Boekelheide, J. Amer.
and M. Tuttle, J. C. S. Chem. Comm.. 1973,
816. /. Bruhin and W. Jenny, Tetrahedron Letters, 1973, 1215.
82.
83.
84.
85.
D. C. Dittmer、R. S. Henion, and M Takashina^ J. Org. Chem., 1969, 34, 1310. /. F. King、P. de Mayo, C. L. McIntosh, K・ Piers, and D.上 H, Smith, Canad. J. Chem., 1970, 48, 3704.
R. Al. Dodson, P. D. Hammer、and R. A. Davies, J. Org. Chem., 19 71, 36, 2693. /. B. Hendrickson and K. Bergeron, Tetrahedron Letters, 1973, 3609.
ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СУЛЬФОНЫ
T. ДА PCT (University of Ottawa)
H.9.L НЕНАСЫЩЕННЫЕ СУЛЬФОНЫ
Внннп-, аллил- или этинилсульфоны могут быть получены окислением соответствующих сульфидов через промежуточное образование сульфоксидов. Винилсульфоны получают также дегидратацией p-гидроксисульфонов или дегидрогалогенированием р-хлорсульфонов [1], а также реакцией Кнёвенагеля между В-дн- сульфонильным соединением [2а] или эфирами р-сульфонилуксус- ;кислоты [26] и карбонильными соединениями (уравнение 1)
метод синтезаметод синтезаалкеновалкеновп ^ЛЯ зтой цели применялся также По Внттнгу — Хорнеру (уравнение 2) [3].
метод синтеза
метод синтеза
алкенов
алкенов
R\/SOzR? R 飘н R、 /SO2R2
⑴⑴с=о + н2 c—
⑴
⑴
X R'/、XRi/ \x
X= SO2R, CO3Et
ArSOaCHaPO(OEt)2
RRlC=O -> RRlC=CHSOaAr小
основанне2(2)
(выходы >85%, если ос иоиание-н-ВиЫ)[За|
Интересный синтез а,* и р,у-неиасыщенных сульфонов может быть осуществлен взаимодействием N-бром- или N-хлорсукцин- имида с р-гпдроксисульфоксидами (1). Ro-внднмому, в некоторых случаях интермедиатами в этой реакции являются циклические оксосульфонпевые соли (2), превращающиеся далее с раскрытием цикла в р-галогенсульфоны (3) (уравнение 3) [4, 5].'
ОНОО—Sх
IIII 丨 \r2I
RR'C-CH2SR2 ―> RR'C—CH2 X' —> RR'C—CH2SO2R»(1)(2)(3)
RRCZHSO2R2
Получение аллил- и алленилсульфонов путем сигматропной перегруппировки соответственно аллил- п пропаргил сульфинатов было описано в разд. 11.8.2.3. Сульфоны алленового ряда могут быть также получены при перегруппировке сульфонов ряда ацетилена, например (4), под действием оснований (уравнение 4) [6]. Соединения типа (8) могут быть получены окислением соответствующих сульфидов, а также дегидрогалогенированием р-га- логенвинилсульфонов [7] типа (7) (уравнение 5), которые в свою очередь образуются при свободнорадикальном присоединении RSO2I к ацетиленам [8].
основание
PhSO2cMeMe 丁 > PhSO2CH=C==CH2 干上 PhSO2CH2C^CH ⑷
)(5)(6)
I
IK2CO3_/к\
PhC==CHSO3R > PhgCSSR2〉
⑺⑺(8)
⑺
⑺
Как и в случае непредельных сульфоксидов (см. разд. 11-7-) а,р-ненасыщенные сульфоны обычно менее стабильны, “ем i] р,Y-изомеры; соответствующая изомеризация легко 口喈 под действием относительно слабых оснований (ионы НО МеО~). Во всем остальном поведение винил-, алленил- л ат"""’© сульфонов, кратные связи которых находятся в сопряжении сульфонильной группой, определяется их способностью ВСТУ^ т в реакции присоединения с участием различных нуклеофилов.
…полообно рассмотрен в работах Стирлинга с сотр. [9] и Tpioca il Л1аркли [Ю]; далее отмечены лишь основные аспекты ЭТ1Поисоед1тен11е вторичных аминов к п-толплэтннилсульфопу дает кинетически контролируемый ц/^с-аддукт (10) (образо- в результате транс-присоединения), который как прави- пегко изомеризуется в более стабильный транс-изомер (11) /уравнение 6) [Ю]. Реакция как пропаргил- (6), так н алленнл- сульфона (5) с RNH2 дает в основном несопряженный продукт /12) поскольку в эту реакцию предпочтительно вступает аплено- вая； система [10]. Напротив, реакции присоединения с участием (4) протекают в основном по схеме, описанной для (9), и дают цис- и гране-аддукты (13) и (14).
r2nh/Нс/Н
СН三с SO2c7H7/С=С、^^/С=С\⑹
R?n/、SO2c7H7н/、SO2c7H7
(10)(10)
(10)
(10)
nr2
C7H7SO2CH=C(CH3)NR2(13)«〃c; (СтранеC7H7SO2CH=C(CH3)NR2(13)«〃c; (СтранеC 7H7so2cH2 c—CH?
C7H7SO2CH=C(CH3)NR2
(13)«〃c; (Стране
C7H7SO2CH=C(CH3)NR2
(13)«〃c; (Стране
(12)
В полярных растворителях, особенно в полярных протонных растворителях, например в этаноле, наблюдается тенденция к увеличению отношения транс-: цас-аддуктов по сравнению с их отношением в неполярных растворителях типа бензола [10]. Для объяснения этих результатов было предположено образование винильного карбанионного интермедиата. Аддукты (12) — (14) могут подвергаться равновесной изомеризации под действием КОН в ТГФ; при этом преобладающим становится изомер (14) [Ю].
К числу нуклеофилов, присоединяющихся к винилсульфонам, относятся амины, спирты и тиолы; эти реакции легко обратимы (уравнение 7). Было найдено, что енамин (15) реагирует с ви- нилфенилсульфоном с образованием (после гидролиза) оксосуль- Фона(16) (уравнение 8) [11]. Прекрасные выходы аддуктов бнл” получен ы при присоединении к вини л сульфонам металлорга- нических реагентов, в том числе R2CuLi [За] и дианиона (17) (уравнения 9, 10).
оснопание
RSO2cH=СН? + НХ ~7 } RSO2CH2CH2X (7)
(15)(15)(16)(16)
(15)
(15)
(16)
(16)
Bu
BuaCutl I
Me2C==CHSO2CsH4Cl-n ► Me2C—CH2SO2C6H4Cl-n
(89%)
：H2cH2 sOzMe
MeSO2CH=CH2 + rper-Bud —■> HCOj-*—трет = BuCHCO2H(17)
Стереохимия продуктов эпоксидирования соединения (18) за. висит от природы эпоксидирующего реагента, а следовательно от природы уходящей группы в интермедиате (19) [12]. По мере уменьшения «уходящей способности» этой группы увеличивается вероятность вращения вокруг связи С—С, что благоприятствует образованию тра«с-эпоксида. Так при X = С1 образуется исключительно цис-изомер (20), в то время как при Х = трет-ВиО или НО — в основном транс-изомер (уравнение 11).
а,р-Ненасыщенные сульфоны, являющиеся электронодефицит- ными алкенами, легко вступают в реакции Дильса — Альдера [13, 14]. В числе интересных примеров этой реакции следует отметить образование бициклических сульфонов (21) из циклопента диен а и а-бромвинилметилсульфона (выход 85%) [13]. ции соединений (5) и (6) с циклопентадиеном дают один и т же продукт (22) [15] (уравнение 12). Диазометан и внннлс；* фоны легко вступают в реакцию 1,3-диполярного присоедине • давая Д'-пиразолины (23), которые в присутствии трнзтнлам⑶ легко изомеризуются в Д2-изомеры (24) [16] [уравнение
PhSO2cH=CH2 + СН&№
N
NEt3 ►
NH
(13)
SO2Ph
(23)
SOaPh (24)
Некоторые непредельные сульфоны при термолизе претерпевают молекулярные перегруппировки (см., например, уравнение 14) [256]. Так, при нагревании сульфона (25) до 170℃ пронс- х0дИТ [3,3]-сигматропный сдвиг н образуется сульфон (26), кото- рьи* превращается далее в сульфонат, если реакцию ведут в спиртовом растворе (уравнение 15) [17]. Сульфоны ацетиленового рЯДа и впннлсульфоны способны отщеплять SO2 при нагревании д0 300—400 ℃. Отщепление SO2 от непредельных циклических сульфонов было описано ранее (см. разд. 11.8.3.6).
(14)(14)-250 ℃
(14)
(14)
PhC 三 CSChRPhC 三 CSChR4 PhC 三 CR
PhC 三 CSChR
PhC 三 CSChR
(〜70%; R = Aik)
4'SCh4'SCh170 ℃170 ℃A/tR?(25)Интерес кA/tR?(25)Интерес к(26)химии аллилсульфонов(26)химии аллилсульфоновностью генерироватьностью генерироватьR、广-^2^020曰RR、广-^2^020曰R(16)(16)определяется их способопределяется их способкарбанионы и последующими реакциямикарбанионы и последующими реакциямиэтих карбанионов. Как алкилирование, так и гидроксиалкилирование этих интермедиатов, по-впдимому, протекают исключительно по а-углероду (уравнение 16).этих карбанионов. Как алкилирование, так и гидроксиалкилирование этих интермедиатов, по-впдимому, протекают исключительно по а-углероду (уравнение 16).ЕЕ
4'SCh
4'SCh
170 ℃
170 ℃
A/tR?
(25)Интерес к
A/tR?
(25)Интерес к
(26)
химии аллилсульфонов
(26)
химии аллилсульфонов
ностью генерировать
ностью генерировать
R、广-^2^020曰
R
R、广-^2^020曰
R
(16)
(16)
определяется их способ
определяется их способ
карбанионы и последующими реакциями
карбанионы и последующими реакциями
этих карбанионов. Как алкилирование, так и гидроксиалкилирование этих интермедиатов, по-впдимому, протекают исключительно по а-углероду (уравнение 16).
этих карбанионов. Как алкилирование, так и гидроксиалкилирование этих интермедиатов, по-впдимому, протекают исключительно по а-углероду (уравнение 16).
Е
Е
丨 / основание|/ Е+II/
RSO2CH2C—C 1RSO2cH■—C—С* RSO?CHC=C (16)
\—:—\\
синтез кислоты прескваленового[20] и общий реакции аллил- с последующим (27) действиемсинтез кислоты прескваленового[20] и общий реакции аллил- с последующим (27) действиемОписан ряд примеров, иллюстрирующих пути использования аллилсульфонильпых карбанионов. Среди них витамина А [18, 19], хризантемовой кислоты и
синтез кислоты прескваленового
[20] и общий реакции аллил- с последующим (27) действием
синтез кислоты прескваленового
[20] и общий реакции аллил- с последующим (27) действием
спирта (см. разд. 11.8.2.6), дезокснтриспорона метод синтеза 1,5-диенов (выходы 60—70%) по галогенидов с аллнлсульфонами (уравнение 17) 恥肥?ннем группировки SO2c7H7 из соединения Li/NHEt2 [21].
SO2 c7H7
(17)
С7H7O2S
12 Зак. 497
Реакции p-элиминирования, типичные для сульфонов тнп (28), используют как метод защиты карбоксильной групп： в химии пептидов. Аминокислота конденсируется с Р-гидроксисуль1 фоном при использовании дициклогексилкарбодиимида (ДЦК\ в качестве конденсирующего средства (уравнение 18). Свободная карбоксильная группа может быть регенерирована при действии основания [22J. При синтезе нуклеотидов фосфатная группа может быть защищена в виде РЬ8СН2СН2ОР-производного. Защитная группа в дальнейшем снимается окислением до сульфона с последующей обработкой разбавленным раствором NaOH [231
IдцкXNHCHCO2H + НОСН2СН25О2Аг < - основаниеIдцкXNHCHCO2H + НОСН2СН25О2Аг < - основаниеRR
Iдцк
XNHCHCO2H + НОСН2СН25О2Аг < - основание
Iдцк
XNHCHCO2H + НОСН2СН25О2Аг < - основание
XNHCHCO2CH2cH2sOzAr (18)
(28)
ГИДРОКСИСУЛЬФОНЫ
а-Гидроксисульфоны (29а) образуются при конденсации сульфиновых кислот с альдегидами, но, как правило, не с кетонами. Стабильность получающихся аддуктов такая же, как у гидратов альдегидов; наиболее стабильны аддукты с формальдегидом (296). Реакция (296) с вторичными аминами дает а-аминосульфоны (уравнение 19) [24].
ОН ,R】
, н+ I RM I
RSO； + R'CHO =^ RSO2cHR】> RSO2cHNR：(19)
HO~
(29a)
(296) R1 = H
Реакция а^сульфонил карбанионов с альдегидами или кетонами является наиболее общим методом получения р-гидроксисуль- фонов (см. разд. 11.8.3.4). При этом рекомендуется использовать реагенты Гриньяра [25], так как в этом случае промежуточно образующиеся алкоксипроизводные менее склонны к распаду на исходные компоненты, чем в тех случаях, когда противоионом является литий или натрий. Присоединение а-сульфонилпропз- водных реагентов Гриньяра (30) к а,р-непредельным соединениям происходит' исключительно в положения 1,2 с образованием (3 Г Полученные аддукты легко дегидратируются в 1-толилсульфони диены-1,3 (уравнение 20) [25].
сно
C7H7SO2CH2MgBr >
(30)
—> С7H7sc7H.sc(2°)
ОН
к ОНR
PhSO2CH—CR*R2 —^ PhS5C=CRiR2
(32)
R OMs
I I Zn
PhSO2cH-CRIR2RCH=CR】R2
°
Дегидратация р-гидроксисульфонов (32) горячей полифосфор- ной кислотой или РОС1з в пиридине с последующим восстановительным элиминированием фенилсульфонильной группы с помощью Na/Hg была применена для получения ди- и тризамещеиных алкенов. Тот же суммарны济 процесс может быть осуществлен путем восстановительного 1,2-элнминирования из метансульфона- та (33) (уравнение 21) [26].
П.9.3. ГАЛОГЕНСУЛЬФОНЫ
Превращения а-галогенсульфонов в значительной степени уже были рассмотрены ранее в связи с реакцией Рамберга — Беклунда (см. разд. 11.8.3). Уместно напомнить, что в то время как внутримолекулярное замещение галогенид-иона в «-положении к сульфонильной группе протекает очень легко, межмолекулярный вариант этого замещения осуществляется крайне медленно [27]; часто атака нуклеофилов, особенно тех, которые являются относительно мягкими в шкале ЖМКО, направлена на галоген с вытеснением а-сульфонил карбаниона.
-н2о
Аг3Р + Х—CHSO2Ph> [AnPXUANCHSOzPh] >
Iмедленнобыстро
Аг1
―> АгзРО + НХ + ANCH2SO2Ph(22)
Фосфины восстанавливают а-бромсульфоиы через стадию образования а-сульфопилкарбанионов (уравнение 22)； восстановление происходит с сохранением конфигурации [28, 29]. а-Сульфонилкарбанионы, образующиеся таким образом, могут реагировать внутримолекулярно с образованием эписульфонов [см., например, превращение (94) т (93) в разд. 11.8.3.6] и меж молекулярно, например с образованием эпоксисульфона (34) (уравнение 23) [30]. Тиоалки л сульфон (36), формально образующийся за счет замещения хлорид-иона в (35) (уравнение 24), на самом деле может возникать за счет первоначальной атаки на С1, дающей сульфенилхлорид н карбанион, с последующим тиоалкилированием карбаниона [31]*
PhSO2cH2SR (24)(36)PhSO2cH2SR (24)(36)PhSO2cH2CI+ RS~ ―► [RSC1 + PhSO2CH2](35)PhSO2cH2CI+ RS~ ―► [RSC1 + PhSO2CH2](35)
PhSO2cH2SR (24)
(36)
PhSO2cH2SR (24)
(36)
PhSO2cH2CI+ RS~ ―► [RSC1 + PhSO2CH2]
(35)
PhSO2cH2CI+ RS~ ―► [RSC1 + PhSO2CH2]
(35)
Анионы, генерируемые из а-галогенсульфонов, реагируют с кетонами пли альдегидами с образованием а-эпоксисульфонов (37) (уравнение 25) [32]. Если подобные анионы генерируются в прпсутствин триалкилборанов, то конечным итогом процесса является замещение галогена на алкильную группу (уравнение 26). Аналогичные химические превращения осуществляются с а-галогенсульфонамидами и а-галогенсульфонатами [33].
О
ArSO2cH2cl + RR!C=O —> ArSO2HC—-^CRR1(37)
трат-ВиОК
R3B + BrCH2SO2Ph —* RCH2SO2Ph (80—100%)(26)
трет-BuOH
Из полигалогенированных сульфонов наибольший интерес, по- внднмому, представляют трпфторметпльные производные. В отличие от пол и хлор- и полибромсульфонов, которые легко подвергаются реакции Рамберга — Беклунда с образованием гало- геналкенов н непредельных сульфокислот [34], трифторметилсуль- фоны способны давать анионы, причем последние могут генерироваться в очень мягких условиях, например при действии К2cОз в MeCN. Эти карбанионы могут далее вступать в обычные для этих интермедиатов реакции: реакции селективного моно- и диалкилирования, сопряженного присоединения к поляризованным двойным связям и реакцию Манниха с альдегидами. Удаление трифтор метил сульфонильной группы, особенно в основных условиях, также протекает легче, чем удаление группы PhSOj (схема 27) [28].
Химия галогенсульфонов, у которых функциональные группы разделены более чем одним атомом углерода, не имеет каксн!- либо специфики. В зависимости от длины цепи в сульфоне (40) н природы применяемого основания могут происходить преимущественно реакции элиминирования, циклизации или замещения (уравнение 28) [35, 36].
CO.Me ―► RCO.Me ―► R/2^COMe/2^COMe
CO.Me ―► R
CO.Me ―► R
/2^COMe
/2^COMe
SO2CF3
CHs-CHCOMe. EtO"
KSO2CF3RCHzBr *KSO2CF3RCHzBr *RCH2sO2CF3RCH2sO2CF3КзСОз. MeC、КзСОз. MeC、RCHSChCF，CHjPhRCHSChCF，CHjPh(27)(27)R1CHO, пиперяд^R1CHO, пиперяд^RaPhRaPhPhR!CHCHSO2CF3NPhR!CHCHSO2CF3N(38)(38)Ph120 ℃IR1CH=CSO2CF3Ph120 ℃IR1CH=CSO2CF3YaH, ТГФ, 'leiMeYaH, ТГФ, 'leiMeRCSO2CF3CH2PhRCSO2CF3CH2Ph(39)(39)
KSO2CF3
RCHzBr *
KSO2CF3
RCHzBr *
RCH2sO2CF3
RCH2sO2CF3
КзСОз. MeC、
КзСОз. MeC、
RCHSChCF，
CHjPh
RCHSChCF，
CHjPh
(27)
(27)
R1CHO, пиперяд^
R1CHO, пиперяд^
RaPh
RaPh
Ph
R!CHCHSO2CF3
N
Ph
R!CHCHSO2CF3
N
(38)
(38)
Ph
120 ℃I
R1CH=CSO2CF3
Ph
120 ℃I
R1CH=CSO2CF3
YaH, ТГФ, 'lei
Me
YaH, ТГФ, 'lei
Me
RCSO2CF3
CH2Ph
RCSO2CF3
CH2Ph
(39)
(39)
.PhSO2(CH2)nBr —(40)л=2-4.PhSO2(CH2)nBr —(40)л=2-4+ PhSO2(CH2)nNu+ PhSO2(CH2)nNu（28）（28）>PhSO2 电绊儲 + Ph S。2 (CH2)n-2 ch=c% +
.PhSO2(CH2)nBr —(40)л=2-4
.PhSO2(CH2)nBr —(40)л=2-4
+ PhSO2(CH2)nNu
+ PhSO2(CH2)nNu
（28）
（28）
ОКСОСУЛЬФОНЫ И р-СУЛЬФОН ИЛ ПРОИЗВОДНЫЕСЛОЖНЫХ ЭФИРОВ
Эти соединения не столь хорошо изучены как соответствующие сульфоксиды (см. разд. 11.7.4), Кроме реакций окисления соответствующих производных сульфидов и сульфоксидов для получения рассматриваемых сульфонов можно использовать реакции ацилирования а-литийсульфонов [37], а,ал-дилитийсульфонов [38] и а-сульфонилзамещенных реагентов Гриньяра [25]. Реакции зтнх соединений аналогичны реакциям сульфоксидов, однако анионы, образующиеся из р-оксосульфонов, более стабильны и по- TOMg менее активны , чем анионы из ^-оксосульфоксидов.
Внутримолекулярное алкилирование р-оксосульфонов, по-види- 曾му, эффективнее всего осуществляется в условиях межфазного ;алнза [39]. p-Сульфонилпроизводные сложных эфиров алки- ятУХ^тс” л-аллилпалладиевыми комплексами с преимущественной 9У атому аллильной системы. Так, л-комплекс та (42) в ?м!сиКегМФтТВ0Й тг^ЬЮ этилметансульфонилацета- аукт (厶)麻閣е£噺产т с выходом 90% про- типа испочь^овап^ ® 29)囤].Реакция апкнлнровання этого идовтакже для построения боковой цепи стеоо-
141], Внутримолекулярное гидроксиалкилирование, происхо-
ляшее с участием р-оксосульфонильного аниона, является ключр в0Й стадией в синтезе трициклического гидроксикетона (уравнение 30). Восстановление (44) с помощью Al/，Hg дае； (45) — структурный фрагмент, общий для гиббереллинов [42].ляшее с участием р-оксосульфонильного аниона, является ключр в0Й стадией в синтезе трициклического гидроксикетона (уравнение 30). Восстановление (44) с помощью Al/，Hg дае； (45) — структурный фрагмент, общий для гиббереллинов [42].
ляшее с участием р-оксосульфонильного аниона, является ключр в0Й стадией в синтезе трициклического гидроксикетона (уравнение 30). Восстановление (44) с помощью Al/，Hg дае； (45) — структурный фрагмент, общий для гиббереллинов [42].
ляшее с участием р-оксосульфонильного аниона, является ключр в0Й стадией в синтезе трициклического гидроксикетона (уравнение 30). Восстановление (44) с помощью Al/，Hg дае； (45) — структурный фрагмент, общий для гиббереллинов [42].
Обработка р-оксосульфонов гидридом натрия или диизопро- ппламидом лития (2 экв) дает 1,3-дианионы, Реакция (46) с 1.3-дибромпропаном даег производное циклогексанона (48) (уравнение 31). Таллиевая соль интермедиата (47) подвергается внутримолекулярному О-алкилированпю, приводящему к ненасыщенному циклическому простому эфиру (49) [43]. Осуществлено внутримолекулярное ацилирование оксосульфонов [44].
О-II -PhCH—C-CHSO,PhО-II -PhCH—C-CHSO,Ph(47)(47)SO2PhSO2PhО!1PhCHCCH2SO2PhСН2СН2СН2ВгО!1PhCHCCH2SO2PhСН2СН2СН2Вг(31)(31)о CH2SO3Phо CH2SO3PhPhPh
О
-II -
PhCH—C-CHSO,Ph
О
-II -
PhCH—C-CHSO,Ph
(47)
(47)
SO2Ph
SO2Ph
О
!1
PhCHCCH2SO2Ph
СН2СН2СН2Вг
О
!1
PhCHCCH2SO2Ph
СН2СН2СН2Вг
(31)
(31)
о CH2SO3Ph
о CH2SO3Ph
Ph
Ph
(49)
стадиюстадиюсистема группа.система группа.у-Оксосульфоны (50) не стабильны к действию разбавпенн号 растворов оснований и элиминируют сульфиновые кислоты с ° разованнем а,р-ненасыщенных карбонильных соединений(УРаВ^ нне 32). В работах групп Кондо [45] “ Жу^п^ [46] были лучепы ацетали (51) простых -у-оксосульфонов и проведено :„инроваш© ацилирование и гпдроксиалкнлпрование (":匕 f образования карбанионов), после чего регенпрова* ^я 「нона или удалялась гидрогенолизом сульфонил Как ненасыщенный альдегид (52), так и 1,4-дикаро •
стадию
стадию
система группа.
система группа.
「Ернне (53) были получены с суммарными выходами й°7пГг 8 соединение (53) далее было подвергпуто зкЕзаин (ГХучено производное циклопентенона (54) [4э].「Ернне (53) были получены с суммарными выходами й°7пГг 8 соединение (53) далее было подвергпуто зкЕзаин (ГХучено производное циклопентенона (54) [4э].ооциклопентенона Оциклопентенона ОphSO； Na+ +焉請phSO； Na+ +焉請PhSO2^PhSO2^О о、r — PhS5/、〉<R (32)(51)О о、r — PhS5/、〉<R (32)(51)ООPhCH2cHPhCH2cH(50)(50)(CH2)7CO2Bll-rpeT(CH2)7CO2Bll-rpeT
「Ернне (53) были получены с суммарными выходами й°7пГг 8 соединение (53) далее было подвергпуто зкЕзаин (ГХучено производное циклопентенона (54) [4э].
「Ернне (53) были получены с суммарными выходами й°7пГг 8 соединение (53) далее было подвергпуто зкЕзаин (ГХучено производное циклопентенона (54) [4э].
о
о
циклопентенона О
циклопентенона О
phSO； Na+ +焉請
phSO； Na+ +焉請
PhSO2^
PhSO2^
О о
、r — PhS5/、〉<R (32)
(51)
О о
、r — PhS5/、〉<R (32)
(51)
О
О
PhCH2cH
PhCH2cH
(50)
(50)
(CH2)7CO2Bll-rpeT
(CH2)7CO2Bll-rpeT
(52)(53)
О
1!х/(СН2)бСО2Ви-трет
(54)
П.9.5. а-СУЛЬФОНИЛКАРБЕНЫ И а-СУЛЬФОНИЛНИТРЕНЫ
По-видимому, единственным универсальным источником а-суль- фонилкарбенов являются а-диазосульфоны (56). Подобно а-диа- зокетонам, эти вещества представляют собой относительно стабильные, окрашенные в желтый цвет жидкости или кристаллические вещества [47]. Получать их лучше всего нитрозировани- ем сульфонилуретанов (55) с помощью NOC1 с последующей хроматографией на А12О.з (уравнение 33) [48]. Разложение диазосульфонов до карбенов может проводиться как термическим, так и фотохимическим путем. Метод а-элиминирования в применении к а-галогенсульфонилкарбанионам не дает карбенов из- за значительной стабильности а-сульфонилкарбанионов. Зейферт и Вудраф [49] обнаружили, что фенил (фенилсульфонилдигалоге- К^к,，Ртуть (57) может служить переносчиком группировки 1 hb°2CX, для чего требуется довольно длительное нагревание прн высоких температурах (уравнение 34).
NO
RSO2CH2NHCO2Et Т試A RSO2CH2NCO2Et 岑& RSO2CHN2(33)
у 门・5Nэфир4' <
(85—95%)(56) (50—85%)
PhHgCC12so2Ph 竺“0 О/CI
циклооктец IDh”幻
а-Сульфонилкарбены, типичным представителем которых является феннлсульфонилметилен (58) [52], ведут себя как сильно электрофильные карбены и вступают в реакции отрыва водорода внедрения в алифатические С—Н-связи и образования циклопропановых систем при взаимодействии с алкенами, алкинами и аренами [47]. Реакция n-метоксифенилсульфонилметилена (59) с (Z)- н (£)-алкенами протекает стереоспецифично относительно алкенов (уравнение 36) [50]. Соотношение анти: син-изомеров при этом довольно низко, 1,3: 1, в то время как при реакции фенил сульфинил метилена с циклогексеном оно равно 34 : 1 [51] Высокая селективность последней реакции, как полагают, указывает на относительную стабильность и, следовательно, селективность соответствующего карбена. Типичные примеры реакций внедрения а-сульфонилкарбенов показаны в уравнениях 37 [471 и 38 [53].
PhSO2CH + <^2^ ―> PhSO2CH2―/ ^ (35) (58)
yz-MeOC6H4SO2CH +(59)yz-MeOC6H4SO2CH +(59)(36)(37)(38)(36)(37)(38)
yz-MeOC6H4SO2CH +
(59)
yz-MeOC6H4SO2CH +
(59)
(36)
(37)
(38)
(36)
(37)
(38)
Значительный интерес представляло обнаружение перегруппировки а-сульфонилкарбенов в сульфены |54, 55]. Эта перегруппировка, аналогичная хорошо известной перегруппировке Вольфа для оксокарбенов (уравнение 39) [56], лишь в малой степени происходит для сульфонил карбенов (уравнение 40). Промежуточное образование сульфена при фотолизе (56) в метаноле подтверждается выделением сульфоната (61); однако основным продуктом при этом оказался ct-сульфонилзамещенный простои зфир (60), образующийся формально в результате внедрения (59) по связи О—Н (схема 41).
RC—СН —> RCH=C=O
(основной продукт)
RSO2cH —> RCH二SQ(минорный продукт)hv•• МеОН
— ArSO2cH > ArSO2CH2OMe
' ' МеОН
(41)(41)j(60)(80%)
(41)
(41)
МеОН
ArCH=SO2 > ArCH2SO2OMe
(61) (12%)
По-видимому, существует аналогия между а-сульфонилкарбенами и оксокарбенами, с одной стороны, и ос-сульфонилнитренами и ацилнитренами, с другой стороны. В обоих случаях ацильное производное легко перегруппировывается соответственно в кетены (перегруппировка Вольфа) или изоцианаты (перегруппировка Лоссена), в то время как аналогичные перегруппировки а-сульфо- нилпроизводных происходят лишь в малой степени.
Типичным примером реакций сульфонилдиазометанов с электрофилами может служить образование фенилхлорметилсульфона (63) из фенил сульфонилдиазометана и НС1. Первоначально происходит атака Н+ по cz-углероду, что дает диазониевую соль (62), которая далее подвергается реакции замещения с участием присутствующего нуклеофила (С1~) (уравнение 42). Возможно, что в некоторых случаях в качестве нестабильного интермедиата образуется сульфонильный карбокатион [57]. Сульфенилгалогени- ды и гипохлориты реагируют с а-диазосульфонами (56) с образованием соответственно сс-сульфенил-сс-хлорсульфонил метанов и а-алкоксианалогов с выходами 50—80% [58].
н+сг
PhSO2CHN2PhSO2CH2Nj PhSO2CH2Cl + N2 (42)
(62)(63)
Образование 1,3-бензоксатиолан-2,2-диоксида (выход 72%) при обработке соединения (64) BF3-Et2O в СН2С12, содержащем 1 9KB Н2О [59], хорошо описывается схемой, рассматривающей внутримолекулярное замещение группировки N? в сс-суньфонил- диазониевой соли с участием кислорода эфирной группы (уравнение 43).
Сульфонилнитрены (65) могут генерироваться при фотолизе нли термолизе сульфонилазидов (уравнение 44) [60]; для этой идлн используется также разложение азидов, катализируемое
Химия сульфонил нитренов рассмотренаХимия сульфонил нитренов рассмотренамедью [61]. Менее важными являются другие методы, напримеп вызываемое цинком разложение дихлорамина Т [62] или а-эл!ь минирование сульфонатов из сульфоннлоксисульфонамидов [63] V :…f"” WCCUC。CCC — CCUQ В Обзоре [60] .
Химия сульфонил нитренов рассмотрена
Химия сульфонил нитренов рассмотрена
RSO2N3 •—Т-^ RS5N： (65а) R = МеСбН,、 (656) R = Me
Бреслоу с сотр. [62, 64] считают, что получение продуктов внедрения сульфонил нитрена по алифатической С—Н-связи свидетельствует об образовании нитренового интермедиата. Внедрение синглетного нитрена, генерируемого термически, в алифатические С—Н-связи проходит полностью стереоспецифично; триплетный нитрен, по-видимому, не реагирует с алифатическими С—Н-связями. Тозилнитрен (65а) [64а] и метансульфонилнитрен (656) [646] (по сравнению с этоксикарбонилнитреном) в реакциях внедрения ведут себя менее селективно по отношению к третичным, вторичным или первичным С—Н-связям; для (656) в реакции с диметилпентаном отношение селективностей составляет 6,0 : 2,3 : 1. Тозилнитрен примерно в 10 раз более реакционноспособен по отношению к бензолу, чем циклогексан. Продуктом реакции с бензолом является N-фенил-тг-толуол сульфонамид (66), образующийся, по-видимому, путем перегруппировки первично возникающего азиридинового интермедиата (уравнение 45) [64].
С7H7sO2N +С7H7sO2N +
С7H7sO2N +
С7H7sO2N +
0
Среди других реакций, относимых за счет промежуточного образования сульфонилнитренов, следует упомянуть отрыв водорода, приводящий в конечном счете к получению первичных сульфонамидов [60], и образование азиридинов в присутствии алкенов (уравнение 46) [60, 61]. Реакции внутримолекулярного внедрения использовали для получения конденсированных гетеро* циклических систем, например (67) [62] и (68) [63]. Разложение PhSO2N3 в ДМСО, содержащем медь, приводит с высоким выходом к N-бензолсульфонилдиметилсульфоксиму [61].
(67) (40%)(68) (30%)
СУЛЬФОНЫ, СОДЕРЖАЩИЕДРУГИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ
Эпоксисульфоны [65—67]
Эти соединения получают взаимодействием а-галогенсульфо- нов с карбонильными соединениями в условиях фазового переноса [68] пли в условиях синтеза Дарзана [69], а также эпоксидированием а,р-ненасыщенных сульфонов (см. разд, 11.9.1) [70J. По-видимому, более общим является первый из этих путей. Как и все эпоксиды, содержащие электроотрицательные заместители, соединения типа (69) претерпевают термическую или катализируемую кислотой перегруппировку в карбонильные соединения (уравнение 47), причем сульфонильная группа мигрирует предпочтительнее, чем атом водорода [71]. Интересным примером этой перегруппировки является расширение цикла на один углеродный атом при превращении а,р-ненасыщенного сульфона (70) в оксосульфон (71) (уравнение 48) [71]. В присутствии MgBr2 эпоксисульфоны с отличными выходами превращаются в а-бромкетоны или -альдегиды [72].
ОО
основание/ \"OY
ArS。2cHzX+RCR > ArSO2HC-^RR>」ArSO2CH=C RR-
(69)
А или H+ I MgBj Et2OА или H+ I MgBj Et2O(47)
А или H+ I MgBj Et2O
А или H+ I MgBj Et2O
ArS。?一CRR【一CHO
CPh2
(70) /1=1—3
RR'CBr—CHO
-М'Хдорпербен- зойная кислота
A, CHCI3 ‘
力BuLi нли
(48)
?-Эпоксисульфоны (72)
в качестве основания 2 (уравнение 49). Интересно, Гриньяра, то продуктом 篙использовать реагент ；：нол (75) [74]. Было показано и^ВНТСЯ 3-сУльфонилциклобу- циклобутанола включает сталию ЭТа Реакция образования ^оксида в галогеналкоксид (74?раскрытия
黑она и циклизацией д\я ^етепмпп«ДУ1°Щ1Ш образованием образованиенетерминальных
все реагенты дают пппи буТ ЮЛОВ подавляется, Дают производные циклопропана.
при реакции
с
продукты
диизопро- 门I口роксн- что если
эпоксидов типа
Н В этих случаях
н BuLI
ArSO2
(73)
CH2OH
(49)
R O-
I I MeMgl.―jSOH
ArS5―ArS°2 ArSO24_l
(74)
а-Сульфонилпроизводные простых эфиров
Соединения подобного типа изучались в основном Шенком. Простые представители этого класса соединений, такие, как метоксиметил фенил сульфон (76) [75], лучше всего получать алкилированием фенил сульфоновой кислоты метилхлорметиловым эфиром [75], а также окислением соответствующих сульфидов jn-хлорпербензойной кислотой.
Метиленовая группа в таких эфирах является достаточно кислой, так что образование карбаниона может происходить под действием трет-BuOK в ТГФ [76]. Конденсация аниона со сложными эфирами дает а-ацилированные сульфоны (77) с выходами 40—70% [76]. Обработка соединений (77) основаниями и далее безводным формальдегидом приводит к а-алкоксиви- нилсульфонам (80) [77]. Это интересное превращение, по-види- мому, происходит через интермедиаты (78) н (79). Озонолиз
PhSO2CH2OMe 号旣諾1
(76)g
Me О Оl^ PhSOo^—ii-R —он2сг
(78)
ОМе
PhSO2C=CH2 (60)(70-80%)
O=C-RPhSS^HOMe
Me О 5
о
—^A PhSO2COMe
㈣
(60)
приводит к а-сульфонилпроизводным сложных эфиров (81) (уравнение 50) [78]. 2,2-Дизамещенные 1,3-оксатиолан-1,1 -диоксиды устойчивы к действию кислот, но легко разлагаются в основных средах до кетонов и винилсульфпнатов [79].
n-Толилсульфонил метил изоцианид
Разработка методов использования этого соединения как реагента почти целиком выполнена ван-Лейзеном с сотр. Реагент ,82) может быть получен реакцией LiCH2NC с сульфонилфтори- дами или обработкой а-сульфонилформамидов РОС13 и NEt3 в МеОСН2СН2ОМе (глим) [80].
В реагенте (82) имеется как нуклеофильный центр (активированная метиленовая группа), так и электрофильный центр (изоцианогруппа). В зависимости от условий реакции и используемого карбонильного реагента можно получать разнообразные продукты, включая 1,3-оксазолы [81 ], гомологичные нитрилы [82], а-гидроксиальдегиды [83] и гомологичные карбоновые кислоты [84] (схема 51). Реакцией (82) с имидоилхлоридами [85] в присутствии оснований или с RC (S) SCH2CO2H [86] можно синтезировать соответственно имидазолы и тиазолы.
СНСО2НСНСО2Н“К2cОз, МеОН“К2cОз, МеОНR\ /NHCHORi/ 、sR\ /NHCHORi/ 、sТГФТГФ<-5℃<-5℃RR】С=О+TsCH2N=CRR】С=О+TsCH2N=C—20 ℃—20 ℃ннтрет-BuOK, глимтрет-BuOK, глимR|/R|/CHCNCHCN
СНСО2Н
СНСО2Н
“К2cОз, МеОН
“К2cОз, МеОН
R\ /NHCHO
Ri/ 、s
R\ /NHCHO
Ri/ 、s
ТГФ
ТГФ
<-5℃
<-5℃
RR】С=О+TsCH2N=C
RR】С=О+TsCH2N=C
—20 ℃
—20 ℃
н
н
трет-BuOK, глим
трет-BuOK, глим
R|/
R|/
CHCN
CHCN
TlOEt EtOH, >(ГЛИМTlOEt EtOH, >(ГЛИМ(48—80%)(48—80%)
TlOEt EtOH, >(ГЛИМ
TlOEt EtOH, >(ГЛИМ
(48—80%)
(48—80%)
(82)
(51)
Сульфонилцианиды
путем получения этих соединений, по-види- замещение хлорид-иона в ~путем получения этих соединений, по-види- замещение хлорид-иона в ~Наиболее удобным■
путем получения этих соединений, по-види- замещение хлорид-иона в ~
путем получения этих соединений, по-види- замещение хлорид-иона в ~
выходывыходымому, является с:二二〜亠~入“1匸 ллирид-иона в хлорциане с помощью натриевой соли сульфиновой кислоты. В случае ароматических производных внхг»升7 сульфонилцианидов составляют 80——95%, но
выходы
выходы
они существенно ниже при получении алифатических сульфо- нилцианидов [87]. Удобным препаративным методом является окисление сульфенилцианидов в кипящем бензоле с помощью л/-хлорпербензойной кислоты [88]. Тозилцианид (83) является прекрасным переносчиком CN-группы [89]. Так, реакция (83) с нуклеофильными реагентами, такими, как тиофеноксид, феноксид или фенилмагнийбромид дает продукты переноса CN-группы с выходами 40—70% (уравнение 52). Этот перенос осуществляется как последовательность реакций присоединения ——отщепления. Цианидная группа в (83) очень активна и легко вступает в реакции диполярного присоединения с диазометаном и бензонитрилоксидом с образованием соответственно гетероциклов (84) и (85) [90]. Другие нитрилы, содержащие электроотрицательные заместители, например ROC(O)CN, не обладают явно выраженной ди- полярофильной активностью.
C7H7SO2CN ---■>- C7H7SoP-C=N + NuCN + C7H7s(Y (52)
Nu '
NHО
(84) (68%)(85)(70%)
а-Дисульфоны и родственные соединения
а-Дисульфоны (86) могут быть получены окислением дисульфидов или сульфиновых кислот различными окислителями; лучшие результаты дает использование сульфата кобальта [91] • Соединения этого типа обычно представляют собой кристаллические вещества； они термически стабильны. а-Дисульфоны, а также тиолсульфинаты (87) (см. разд. 11.16.7) и сульфинилсуль- фоны (88) (см. разд. 11.18.3) явились предметом детальных исследований Кайса с сотр. [92], изучавших механизм и сравнительную легкость нуклеофильного замещения при атомах серы.
О
RSO2SO2RRSSO2RRSSOzR
(86)(87)(88)
Как правило, все изученные нуклеофилы быстрее всего ре гировали с сульфинил производными, медленнее всего протекал замещение для сульфонильной системы. Пока еще не установлен > какне именно факторы определяют относительные скорости реа 366
/ 口 口 ппелелах каждого типа соединений или при иий нуклеофи.то f060fl. Однако, по-видимому, ясно, что хотя 心 сравнении 箓館％ „полезна для интерпретации эксперимен- коннентрация Жпутем Не удается полностью объяснить
тальных данныл丿
наблюдаемые эффекты.
[L9.7. АРОМАТИЧЕСКИЕ СУЛЬФОНЫ
о6ычн0 дпарилсульфоны являются стабильными, хорошо ста7пПзующ11Мися веществами. Они могут быть получены ПК Гением цгарилсульфидов, а также реакциями нуклеофильного япоХич1ского замещения с использованием натриевых %ен апппсупьфиновых кислот II нитрохлорбензолов или о-динитробен-
а Другие методы получения этих соеднне題н включают суль- ароматических соединений по Фриделю - Крафтсу С помощью сульфонилхлоридов н прямое сульфонилирование ароматических соединений сульфоновыми кислотами путем нагрева- ннЯ Прп 150—180℃ в течение длительного времени (до 20 ч). Эти методы получения диарилсульфонов подробно описаны в монографии Сьютера [93]. Описан синтез ароматических сульфонов с помощью реакции типа реакции Фриделя — Крафтса с использованием ангидридов сульфоновых кислот [94] и реагента, получае* мого смешением RSO2F с SbFg [95].
Диарилсульфоны термически стабильны, так, например, ди-п-толилсульфон может быть перегнан без значительного разложения. Разрыв С—S-связи в диа рил сульфонах возможен только в относительно жестких условиях, например при действии С12 при 150℃ „ли теплого олеума [93]. При этом в первом случае основными продуктами являются хлорбензол и бензолсульфо- нилхлорид, а при обработке олеумом основным содержащим серу продуктом является PhSOsH. Сообщалось, что при нагревании дифенил сульфона с серой при 250 ℃ происходит восстановление сульфонильной группы с образованием сульфида. Однако в этих условиях другие диарилсульфоны образуют различные продукты расщепления.
口 Нитрование и другие реакции электрофильного замещения бензольное кольцо дифенилсульфона протекают почти исключи- лгега'положение. Принятые значения о для м- и «-SO2Me- группы составляют соответственно 0,65 и 0,75 [96].
нов 爲;鬻авн。изученных реакций ' ароматических сульфо- эта реакция1nHpc*臂Трюса — Смайлса. Первоначально
ННЯ 吃牆胱Сма?сом [97] на примере превраще- 53). Известент сульфиновую кислоту (90) (уравнение
恤牝:产фнновой кис1о™Х1[93]КУЛЯРНЫИ варнант реакции вытес-
"睜：Th嚨矯常鳥％%»:鴇歌籲為
(89)(90)(89)(90)
(89)(90)
(89)(90)
с участием дигидроароматического интермедиата (95) (схема 54).
Предпочтительный путь реакции определяется природой сульфона и используемой системы основание — растворитель. В обоих случаях первой стадией является образование бензильного карбаниона (92). Далее устанавливается равновесие между (92) и (95). Если отсутствует источник протонов, то (92) реагирует в итоге по механизму прямого замещения. В присутствии донора протона (95) протонируется в (94), из которого p-элиминированием может образоваться (93). Использование в качестве основания этоксида благоприятствует этому направлению реакции. Более сильные основания, такие, как трет-бутоксид, реагируют с (94) с отщеплением а-водорода； это приводит опять к равновесию (95) = (92), что делает снова возможным реализацию обоих направлений реакции. Если структура сульфона такова, что атакуемое ароматическое ядро является частью нафталиновой системы, то преобладающим становится продукт присоединения по Михаэлю н перегруппировка в основном протекает как последовательность реакций присоединения ——элиминирования.
ЛИТЕРАТУРА
3-452904775,^^ 4 7 ‘ ,3 73L7 k7 97 廿 9 19 n»9 I у>m о cc&o Ulf*®。 丄Gr範 吐RRa ernD/ ы^ло-a s•^ M a D s M ^и 々力 丄R4G c 人 Ea L 2 2 3 33-452904775,^^ 4 7 ‘ ,3 73L7 k7 97 廿 9 19 n»9 I у>m о cc&o Ulf*®。 丄Gr範 吐RRa ernD/ ы^ло-a s•^ M a D s M ^и 々力 丄R4G c 人 Ea L 2 2 3 3
3-
45
2
904775,
^^ 4 7 ‘ ,3 7
3
L7 k
7 97 廿 9 19 n
»9 I у
>
m о cc&o Ulf*®。 丄Gr範 吐RRa ernD/ ы^ло-
a s
•^ M a D s M ^и 々力 丄R4G c 人 Ea L 2 2 3 3
3-
45
2
904775,
^^ 4 7 ‘ ,3 7
3
L7 k
7 97 廿 9 19 n
»9 I у
>
m о cc&o Ulf*®。 丄Gr範 吐RRa ernD/ ы^ло-
a s
•^ M a D s M ^и 々力 丄R4G c 人 Ea L 2 2 3 3
4.5.6-7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.4.5.6-7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.T. Durst'hK-^ Yamamo1o!'and н ' Nozaki, Tet^hedro^Sters. 1973, 2463.
4.
5.
6-
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
4.
5.
6-
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
金承驰怨'J7 c號鳶，产跷嚅贬%r w Bavry^ j. org.
Chem., 1970, 35^ 4217. j Q chem, 1971, 36, 1727.
? ” 傭姦分 and a LM- S剧山g, J- Chem. Soc. (B), 1967, 3〃 н приведенные там •昨 Markiet, J Org. Chem., 1970, 35, 3275.
呪E [俨e喂喂恭要弋 晶。974、2387
$ Fatutia 号聲*t^hedron Letters, 1974, 4085 ^^sfndMOku, A-enChem. Soc 1972,794, 1012.
戸^ King and D. R. K. Harding, J. Amer_Chem. Soc., 1976, 98, 3312.g：鱷能髭工関課l^T^ 。乌戸^ King and D. R. K. Harding, J. Amer_Chem. Soc., 1976, 98, 3312.g：鱷能髭工関課l^T^ 。乌士？需T i喘鹏*既扇 m；"M〔 “ Net, Compt.rend. (С), Th Sr, T^oornbos, J. Strafing, and B. Zwanenburg, Tetrahedron, 1973, 29,
戸^ King and D. R. K. Harding, J. Amer_Chem. Soc., 1976, 98, 3312.
g：鱷能髭工関課l^T^ 。乌
戸^ King and D. R. K. Harding, J. Amer_Chem. Soc., 1976, 98, 3312.
g：鱷能髭工関課l^T^ 。乌
17.
18,
^7isc^^ 取 Sis and Stoller, Helv. Chim. Acta, 1976, 59,
20.21.22.23.24.25.20.21.22.23.24.25.K. Uneyama and S. Toru, Tetrahed ron Letter s i 976, 443
20.
21.
22.
23.
24.
25.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
P A Grieco and У. Masaki, J Org. Chem” 1974, 39, 2135.Qfi„
p M. Hardy、H. N. Rydon, and R. C. Thompson, Tetrahedron Letters, 1968, 2525
X. L. Agarwal, M Fridkin, E. Jay, and H. G. Khorana, J. Amer. Chem. Soc., ]973 95 2020
A. Schoberl and A. Wagner, in Houben-Weyl, 'Methoden der Organischen Chemie', Thieme Verlag. Stuttgart, 1955, vol. I^p. 250.
/. Г. McFarland and D. M Buchanan, J. Org. Chem., 1965, 30, 2003, и при-
веденные там ссылки.
М. Julia and 丄 М Paris, Tetrahedron Letters, 1973, 4833.
F. G Bordwell and W. T. Brannen, "., J. Amer. Chem. Soc., 1964, 86, 4645.
丄 В. Hendrickson, A. Giga, and J. Wareing, J. Amer. Chem. Soc, 1974, 96, 2275
В. B. Jarvis and B. A. Ma"e〃，J. Org. Chem., 1975, 40, 2587.
D. R. White, Tetrahedron Letters, 1976, 1753.
P. Robson^ P. R. ". Speakman, and D. G. Stewart, J. Chem. Soc. (C), 1968, 2180.
A. Joficeyk, K. Banko, and AL Makosza, 1 Org. Chem., 1975, 40, 226.
游.£ Truce, L. 4. Mura, P.丄 Smith, and F. Young, J. Org. Chem., 1974, 39, J 449.
34a.尸.G. Bordwell, Accounts Chem. Res., 1970, 3, 281.
346 f，“ g/"®e"'亩’°『ganosuHur Chemistry\ ed. M. J. Janssen, Wiley, New
纓•夕与 Paquette, Accounts Chem. Res., 1968, 1, 209.
36.36.無 n △• Colter and R. £ Miller. Jr.、J. Org. Chem., 1971, 36, 1898.
36.
36.
37.38.39.40.41.42.37.38.39.40.41.42.兆乎 nfrlа^ °，丄 M Stirling, J. Chem. Soc. (B), 1968, 111;呪 £ Truce, ^ 心吧llister、L. B. Lindy, and /. E. Parr, J. Org. Chem., 1968, 33, 43. ¥ Jr“ce ?¥ T・ C. Klinger, J. Org. Chem., 1970, 35, 1834.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
1971, 25, 1555.1975. 97, 2534, и приведен-1971, 25, 1555.1975. 97, 2534, и приведен-勺 Kondo and D Tunemoto. Tetrahedron Letters, 1975, 1007 ?f*e/ss。几 and B. Lamm、Acta Chem. Scand.,
1971, 25, 1555.
1975. 97, 2534, и приведен-
1971, 25, 1555.
1975. 97, 2534, и приведен-
h M. Test and P. E. S〃ege, J. Amer. Chem. Soc., ни? там ссылки.
您s' a吗 7； R. Verhoeven, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 630
реакций этого 1966, 2129.реакций этого 1966, 2129.t$e and /. K. Larson, J. Org Chem., 1968, 33, 61: другие примеры типа см. также: S. Rossi and G. Pagani, Tetrahedron Letters
реакций этого 1966, 2129.
реакций этого 1966, 2129.
E Cooke and A D. Magnus. J. C. S. Chem. Comm., 1976, 519.
G. A. Russell, E. 7・ Sabourin, and G. Hamprecht. J. Org. Chem 196Q м
2339.”'因
Л. Kondo and D. Tunemoto, Tetrahedron Letters, 1975, 1007, 1397,
M. Julia and A Badet, Bull. Soc. chim. France, 1975, 1363.'
4 M. Van Leusen and 丄 Strating, Quart, Reports Sulfur Chem 1970 5 67
A. Al. Van Leusen and 丄 Strating、Rec. Trav. chim., 1965, 84, 140.* ' Л
D. Seyferth and R. 4 Woodruff, J. Organometallic Chem., 1974, 71, 335
4 M. Van Lausen, R.丄 Mulder, and 丄 Strating, Rec. Trav. chim./ 1967 86
C. G. Veniert H.丄 Barager, 〃/, and M. 4 Ward, J. Amer. Chem Soc iq7K 97, 3238.■”
几 A. Abramovitch and 丄 R。协 Chem. Comm., 1965, 542.
R. A. Abramovitch, У. Alexanian. and E. M Smith. J. C S Chem Comm 1972, 893.■'”
54a. 7. F. King, Accounts Chem. Res., 1975, 8, 10.
54 6. G. Opitz, Angew. Chem. Internat. Edn., 1967, 6, 107.
R.丄 Mulder, 4 M, Van Leusen, and 丄 Strafing, Tetrahedron Letters, 1967,
呼・ Kirmse, *Carbene Chemistry*, Academic, New York, 1971.
8 Zwanenburg and 丄 A F M Engberts, Rec. Trav. chim., 1965, 84, 165
A Zwanenburg, W. Middlebos, G.丄 H. Hemke, and J. Strating, Rec. Trav. chim., 1971, 90, 429; 7. Strating and /. Reitsema. ibid. 1966, 85, 421.
4 M Van Leusen, P. Richters, and 丄 Strating, Rec. Trav. chim., 1966 85.
323.
R. A. Abramovitch and R. G. Sutherland, Fortsch. Chem. Forsch., 1970, 16, 1.
〃• Kwart and A. A. Khan, J. Amer. Chem. Soc., 1967, 89, 1950, 1951.
D. S. Breslow and M. F. Sloan, Tetrahedron Letters, 1968, 5349.
呪 Lwowski and E. Scheiffele, J. Amer. Chem. Soc.( 1965, 87, 4359.
64a. D. S. Breslow, AL F. Sloan, M R. Newberg, and W. B. Renfrow, J. Amer. Chem, Soc., 1969, 91, 2273.
D S. Breslow, E. /. Edwards、E. C. Unsay, and H. Omura, ibid., 1976, 98, 4268.
M. E Sloan, D, S. Breslow, and W. B. Renfrow, Tetrahedron Letters, 1964, 2905.
R. A. Abramovitch, T, Chellathurai, W. D. Holcomb, /. T. McMaster, and D P. Vanderpool, /. Org. Chem., 1977, 42, 2920.
R. 4 Abramovitch, T. Chellathurai, I, T. McMaster, 7・ Takaya, C. 1. Azogu, and D. P. Vanderpool, J. Org. Chem., 1977, 42, 2914.
A. Jonceyk, K・ Bartko, and M. Makosza, J. Org. Chem., 1975, 40, 226.
P. F. Vogt and D. F* Tavares. Canad. J. Chem., 1969, 47, 2875.
R. Curd and F. DiFuria, Tetrahedron Letters, 1974, 4085.
T. Durst and К. C. Tin, Tetrahedron Letters, 1970, 2369.
尸.de Reinach-Hirtzbach and T. Durst, Tetrahedron Letters, 1976, 3677.
У. Gaoni, Tetrahedron Letters, 1976, 503.
B. Corbel and T. Durst, J. Org. Chem., 1976, 41, 3648.
K. Schank and 4 Weber, Synthesis, 1970, 367; К Schank, Annalen, 1967, 702,
76.77.78.79.80.81.82.76.77.78.79.80.81.82.К Schank, H. Hasenfratz, and A. Weber. Chem. Ber., 1?73, 106, H§7.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
G. Ferdinand and K. Schank, Synthesis, 1976, 404; G Ferdinand, К Schankt
and A. Weber, Annalen, 1975, 1484.
G. Ferdinand and K. Schank, Synthesis, 1976, 408.
K. Schank, R. Wilmes, and G. Ferdinand, Internat. J. Sulfur Chem., 1973, 8,
Helmholdt, H, Siderius, and H. Sideriits, Tetrahedron Letters,Helmholdt, H, Siderius, and H. Sideriits, Tetrahedron Letters,397.
Helmholdt, H, Siderius, and H. Sideriits, Tetrahedron Letters,
Helmholdt, H, Siderius, and H. Sideriits, Tetrahedron Letters,
A. M. Van Leusen, G.丄 M. Boerma, R. B.
J. Strating, Tetrahedron Letters, 1972, 2367.
A. M. Van Leusen, В. E Hoogenboom, and
1972 2369_
О. H. Oldenziel and A. M. Van Leusen. Tetrahedron Letters, 1973 1357. 0‘ H. Oldenziel and A. M. Van Leusen, Tetrahedron Letters, 1974, lb ♦
..n c「为广Хпре'Л' Chem. Internal. Edn., 1972, 11, 311.
〃А163.〃А163.Sdg/*o'( ?”，q 匕 OldenzieL Tetrahedron Letters. 1972, 2373; 1974,
〃
А
163.
〃
А
163.
and A. Ai- ' on Leusen, Tetrahedron Letters, 1972, 2777.
and R Ghosh, Tetrahedron Letters, 1969. 3351.
s P. Corson, Chem. Comm., 1969, 1187.
%農 Leu，en and /. C. Jagt, Tetrahedron Letters, 1970, 967
G. С Chem.G. С Chem.Leuven and /. C. Jagt、Tetrahedron Letters. 19/0, 971. 2^c £ В Nyquist, and £ R Corson. J. Org. Chem., 1970. 35, 4096. Denzer. A.. A Allen, 〃.，R Conway, and 丄 X. van der ' een, J. Org.
G. С Chem.
G. С Chem.
92a J. L Kicf&a>S'L.^'Mullan, J. Amer. Chem. Soc., 1976. 98, 4259, и приведен-
Гc^and G. Kasperek, ibid., 1969, 91, 5510.
93.93.94.95.94.95.* 7 if Suter in 'The Organic Chemistry of Sulfur', Wiley, New York, 1944, Napter VII;' [Сьютер 7. M. Химия органических соединений серы. Пер. с 沪方;:1R常:％"^^"nd F. Effenberger, Chem. Ber., 1975, 108, 2947.
93.
93.
94.
95.
94.
95.
G. .4. Olah and H. C. Lin, Synthesis, 1974, 342mao
С C. Price and S. Oae9 'Sulfur Bonding, Ronald Press, New ^ork, 1962,
97. L. A. Warren and S. Smiles, J. Chem. Soc., 1932, 2774.
98* 威.Ё. Truce and IT F. Brand, J. Org. Chem., 1970, 35, 1828.
СУЛЬФИЛ^ИДЫ
К. P. ДЖОНСОН (Wayne State University)
СВОЙСТВА СУЛЬФИМИДОВ
К сульфимидам, называемым также сульфилиминами, (Chemical Abstracts) и иногда иминосульфуран а ми, относят соединения с общей формулой (1). Обычно связь между серой и азотом в этих соединениях изображают в виде S=N, однако прн- роза этой связи на самом деле недостаточно ясна [1]. Не известим примеры диастереомерных соедпнений? которые могли бы появиться за счет затрудненного вращения вокруг подобных связей сера — азот. ”
R-S—R】R-S—R】NR2NR2⑴⑴пяаС®язи атома серы в сульфимидах образуют пирамиду, кото- Yустойчива к пирамидальной инверсии. Сульфимидытно、и"" замернте.тямн могут существовать в энан- 、■ рных формах, что обусловлено ::喙впервые было обнаруженоческн ⑵⑵，Термическая「二： активных сульфимидов былапяаС®язи атома серы в сульфимидах образуют пирамиду, кото- Yустойчива к пирамидальной инверсии. Сульфимидытно、и"" замернте.тямн могут существовать в энан- 、■ рных формах, что обусловлено ::喙впервые было обнаруженоческн ⑵⑵，Термическая「二： активных сульфимидов былахиральностью атома серы. )в 1927 г. на примере со-хиральностью атома серы. )в 1927 г. на примере со-paцe^шзaция несколькихpaцe^шзaция несколькихопти-опти-изучена Оаэ с сотр. [3].изучена Оаэ с сотр. [3].
R-S—R】
R-S—R】
NR2
NR2
⑴
⑴
пяаС®язи атома серы в сульфимидах образуют пирамиду, кото- Yустойчива к пирамидальной инверсии. Сульфимиды
тно、и"" замернте.тямн могут существовать в энан- 、■ рных формах, что обусловлено ::
喙впервые было обнаружено
ческн ⑵⑵，Термическая「二： активных сульфимидов была
пяаС®язи атома серы в сульфимидах образуют пирамиду, кото- Yустойчива к пирамидальной инверсии. Сульфимиды
тно、и"" замернте.тямн могут существовать в энан- 、■ рных формах, что обусловлено ::
喙впервые было обнаружено
ческн ⑵⑵，Термическая「二： активных сульфимидов была
хиральностью атома серы. )в 1927 г. на примере со-
хиральностью атома серы. )в 1927 г. на примере со-
paцe^шзaция нескольких
paцe^шзaция нескольких
опти-
опти-
изучена Оаэ с сотр. [3].
изучена Оаэ с сотр. [3].
Для определения конфигурации некоторых сульфимидов — производных тиана был использован метод ЯМР [4]. '
Существенное влияние на химические и физические свойства сульфимидов оказывает природа заместителя при атоме азота (1； R2). Так называемые свободные сульфимиды, у которых 貞2 = Н, обычно являются нестабильными жидкостями [5, 6]. Наиболее известными представителями сульфимидов являются соединения, в которых R2 ——арилсульфонильная или ацильная группы； обычно они представляют собой кристаллические твердые вещества. Известны сульфимиды, у которых R2 является водородом, алкилом, арилом, галогеном, цианогруппой, этоксикарбонильной^ алкил- и арилсульфонильной, бензоильной, ацетильной или гало- генацетильной группами [7].
Кристаллическая и молекулярная структура некоторых сульфимидов была определена с помощью рентгеноструктурного анализа. Характерные длины связей и углы между связями приведены ниже для типичного представителя сульфимидов 8,8-диме- тил^-п-толилсульфонилсульфимида (3) [8]. Очень близки к указанным длины связей и углы между связями в 8,8-диметил- N-n-нитрофенилсульфимиде [9].
В ИК-спектрах N-n-толилсульфонилсульфимидов имеются характерные полосы поглощения при 930—980, 1070—1090, 1130—1140 и 1260—1280 см-1. Две последние полосы относятся к симметричным и асимметричным колебаниям 8О2-группы. Поглощение в области 930—980 см-1 приписано валентным колебаниям связи N—S1V [10]. Полагают, что N-ацетил сульф им иды поглощают в области 〜8。0 см-1 [11 ]. “
Химический сдвиг протонов (б) метильной группы у атома серы в 8-метил-8-фенил-Ы-л-толилсульфонилсульфимиде равен 6 2,84. Спектральные характеристики К-ацетал-53-ДИметилсульф- имида (4) и его гидрохлорида (5) приведены в табл, ll.iu.i [Н].
Me2S=NCOMe Me2S—NHCOMe СГ
(4) (5)
Максимум поглощения в УФ-спектрах
сульфимидов с простыми алкильнымиР.или б0.
пами у атома серы находится в области 228 нм (Ige 4,0 или Оо
, <…，11I0J, с^тралъные характеристики соединений (4) » (5)
Вид спектра|
ГруппаJ*
(51
—
ИК (CM-；)
с=о S—N
1565
797
1695
696, 576
221 (емакс 4760)
УФ (/-макс нм)
Me СО
1,80
2,14
ЯМР(6)
MeS
2,64
3,28
.ее). Это поглощение, вероятно, обусловлено наличием 公топнл- 'У喘署喘£Х%не моменты N-сульфонил и N-арилпроиз- "二Вычисленные значения дипольных моментов
S^5 в pSv /ш^-замещенных Ы-феНил-5,5-Диметилсуль- фимидов находятся^ области 3,59—”3 Д [9]. Дипольный мо- мент S 5-диметил-К-/г-нптрофенилсульфимида равен Ю,1 Д19], воёмя как у Sf етнпЗфенн〃-№м-топнлсупьфоннлсул^нмн- да [12] он составляет 7,46 Д. Описаны масс-спектры сульфимидов [П, 13].
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФИМИДОВ
Синтез сульфимидов из сульфидови N-галогенамидов
Впервые сульфимиды были получены реакцией сульфидов с хлорамином Т (уравнение 1) [14]. Этот метод используется до сих пор. Наиболее известными сульфимидами являются несом* ненно N-и-толилсульфонилпроизводные. Реакция проводится в воде или в водном метаноле, ацетоне или диоксане. Добавление небольших количеств уксусной кислоты увеличивает выход в реакциях хлорамина Т со слабонуклеофильными диарилсульфи- дами [15]. Для получения сульфимидов используют катализаторы фазового переноса в сочетании с водным хлорамином Т [16] или его тригидратом в качестве твердой фазы [17]; органическая фаза состоит из сульфида и органического растворителя (например, дихлорметана). Следует отметить, что в качестве побочных продуктов в этих реакциях часто образуются сульфоксиды. Предполагаемый механизм реакции показан ниже (уравнения 2-5) [15].
RgS + MeRgS + MeSC^NClNaSC^NClNa⑴⑴TsNClNa + H2O — TsNHCl + NaOH(2)TsNClNa + H2O — TsNHCl + NaOH(2)медленно +-> R2SC1 4-NHTsмедленно +-> R2SC1 4-NHTsR2S +TsNHClR2S +TsNHCl⑶⑶
RgS + Me
RgS + Me
SC^NClNa
SC^NClNa
⑴
⑴
TsNClNa + H2O — TsNHCl + NaOH(2)
TsNClNa + H2O — TsNHCl + NaOH(2)
медленно +-
> R2SC1 4-NHTs
медленно +-
> R2SC1 4-NHTs
R2S +TsNHCl
R2S +TsNHCl
⑶
⑶
быстро
R2SCI + NHTsR?S=NTs + НС!
(5)(5)R2SCI + PH —> R2s=O + HC1
(5)
(5)
Для получения сульфимидов используют также N-галогенкарб- оксамиды (уравнения 6, 7). Общий метод получения разнообразных сульф имидов и (или) соответствующих аминосульфониевых солей покааан на схеме 8. В качестве азотсодержащих нуклеофилов (GNH2) при этом используют алкил- и ариламины, сульфонамиды, карбоксамиды, а также соли сульфонамидов, карбоксамидов и цианамидов [18]. Амшюсульфониевые соли образуются также в реакции N-хлорариламинов с сульфидами (см., например, уравнение 9). Такие соли являются интермедиатами в реакции орто-алкилирования ароматических аминов [19].
Me2 sEt2sMe2 sEt2sBrNHCOMe+> Me2S—NHCOMe Br' (81%) CINHCO2Et + a Et2S—NHCO.Et СГ (50%)BrNHCOMe+> Me2S—NHCOMe Br' (81%) CINHCO2Et + a Et2S—NHCO.Et СГ (50%)Et3N-r—> Me2S=NCOMeU°7o)Et3N° 「Et2S=NCO2Et (80—90%)Et3N-r—> Me2S=NCOMeU°7o)Et3N° 「Et2S=NCO2Et (80—90%)CI—ZCI—ZнизкаятемпературанизкаятемператураR2S—Z СГR2S—Z СГсольсольсульфурансульфуранGNH Na+GNH Na+(6)⑺(8)(6)⑺(8)основание> R2S==NGоснование> R2S==NGGNH2GNH2R2S—NHG СГR2S—NHG СГОВи-трстSMe2 ClIPhNCMe3ОВи-трстSMe2 ClIPhNCMe3⑼⑼
Me2 s
Et2s
Me2 s
Et2s
BrNHCOMe+
> Me2S—NHCOMe Br' (81%) CINHCO2Et + a Et2S—NHCO.Et СГ (50%)
BrNHCOMe+
> Me2S—NHCOMe Br' (81%) CINHCO2Et + a Et2S—NHCO.Et СГ (50%)
Et3N
-r—> Me2S=NCOMe
U°7o)
Et3N
° 「Et2S=NCO2Et (80—90%)
Et3N
-r—> Me2S=NCOMe
U°7o)
Et3N
° 「Et2S=NCO2Et (80—90%)
CI—Z
CI—Z
низкаятемпература
низкаятемпература
R2S—Z СГ
R2S—Z СГ
соль
соль
сульфуран
сульфуран
GNH Na+
GNH Na+
(6)
⑺
(8)
(6)
⑺
(8)
основание
> R2S==NG
основание
> R2S==NG
GNH2
GNH2
R2S—NHG СГ
R2S—NHG СГ
ОВи-трст
SMe2 Cl
I
PhNCMe3
ОВи-трст
SMe2 Cl
I
PhNCMe3
⑼
⑼
Синтез сульфимидов из сульфоксидов
Сульф имиды можно получать конденсаций :g；^ с различными производными аминов и амидов.Р ии пр0.
сокореакционноспособнымн соединениями такие к ,ие jg)
исходят без использования других реагентов (}ф метнз-то- [20-22]. Крам с сотр. [22] изучили Р^Хамвдом и лилсульфоксида с М-сульфинил-/г-толуо/1 Уе и обнаружи-
бис (п-толилсульфонил) диимином серн{ высокой степенью
〃н, “то в обоих случаях реакции ^Р^^нвеосией конфигурации стереоспецифичности и сопровождаютсяР
У хирального атома серы. Однако Христенсен и Кьяер [23) прнш- дИ к выводу, что при взаимодействии N-фталоильного пропзводно- го 《2 (S) ,S (S) -метионннсульфоксида» с N-сульфинил-тг-толуол- сульфоиампдом в пиридине образуется соответствующий N-n-To- лилсульфонилсульфпмпд с сохранением конфигурации у атома серы. Этот пример является одним из немногих надежно установленных случаев замещения у атома серы с сохранением конфигурации.
ArSOzX
R2s=0 -> R2S=NSO2Ar(10)
X = NSO, N=S=NS02Ar, NCO
Амиды и некоторые амины могут конденсироваться с сульфоксидами с образованием сульфамидов в присутствии активирующих электрофильных реагентов. Роль последних состоит в том, что они превращают кислород сульфоксида в легко уходящую группу (уравнение 11). Первыми примерами таких реакций были конденсации алкил- и арилсульфоксидов с сульфонамидами в присутствии Р2О5, обнаруженные Тарбеллом и Вивером [24]. Крам с сотр. показали, что в присутствии триэтиламина эта реакция проходит с инверсией конфигурации [22]. В качестве других активирующих электрофильных реагентов для этих реакций используют уксусный и трифторуксуспый ангидриды, триоксид серы, концентрированную серную кислоту п трифторид бора [25]. В большинстве этих реакций использовали только диметилсульф- оксид (см., например, уравнение 12).
Е+ +R1NH。
r2s=0 ―> R2S—OE > RzS=NRi(II)
SO3 +ArNH?
Me2s=0 一 a Me2s—OSO3*■ Me2$=NAr (12)
Синтез сульфимидов из сульфидови нитренов
получе-получе-С хорошими или умеренными вгзгходами сульфимиды получе- нн при взаимодействии сульфидов с нитренами, генерированпы- мн фотохимически или термически (уравнение 13) [26]. Эндо и сотр. [27] предположили, что диалкилсульфиды взаимодействуют скорее с синглетными, чем с триплетными нитренами. Уменьшение внхода в фотохимических реакциях может быть обусловлено фотохимической нестабильностью сульфимидов [26].
получе-
получе-
hvR2sG№ 一瀛7 GN:中％S=NGhvR2sG№ 一瀛7 GN:中％S=NG(13)(13)
hvR2s
G№ 一瀛7 GN:中％S=NG
hvR2s
G№ 一瀛7 GN:中％S=NG
(13)
(13)
G = ArSO2, PhCO, EtO2c
11J0.2.4. Синтез «свободных» сульфимидов
Впервые незамещенные у азота сульфимиды были получены Аппелем и др. в 1958 г. (уравнения 14, 15) [28]. Оаэ с сото [6] получили несколько «свободных» сульфимидов гидролизом N-толилсульфонилпроизводных действием концентрированной сер* ной кислоты (уравнение 16). При комнатной температуре алкил- арил- и диалкилсульфимиды обычно неустойчивы. Ряд трициклических свободных сульфимидов получен при взаимодействии соответствующих сульфидов с мезитилсульфонилоксиамином (уравнение 17).
NH3
R2s + С12 —> R2SCI2 2 NaNH； R2S=NH *(14)
R2s + NH2OSO3H + NaOMe —> R2s=NH(15)
■QSO3H
NH
11.10.3, РЕАКЦИИ СУЛЬФИМИДОВ
Как под действием кислот, так и под действием оснований 8-арил-8-метил-Ы-/г-толил сульфонилсульфимиды могут гидролизоваться в соответствующие сульфоксиды и n-толуолсульфонамид [14, 22]. Крам и сотр. показали, что при щелочном гидролизе происходит инверсия конфигурации у атома серы [22]. Под действием концентрированной серной кислоты могут образовываться «свободные» сульфимиды [6].
«Свободные» сульфимиды можно алкилировать по атому азота действием алкил галогенидов или электрофильных алкенов [6, 28] ； N-n-толилсульфонилсульфимиды алкилируются оксониевыми солями, образуя устойчивые аминосульфониевые соли. При обработке этих солей водными растворами щелочей образуются сульфоксиды (с обращением конфигурации) и вторичный сульфонамид или регенерируется исходный сульфимид (уравнение 18) [30]. При взаимодействии дифенилсульфимида с некоторыми электрофильными алкенами образуются азиридины (уравнение
При действии различных окислителей сульфиш!ды "。以： окисляться в сульфоксимиды. В случае N-п-толилсульфонилсульф им вдов окисление под действием обычных °кн：%：е〃ен‘ ' как перманганат калия [31] н пероксикислоты 122J, часто про- 376
Et3O^BF4 vEt3O^BF4 vBF； TsBF； TsСбНб кипячениеСбНб кипячениеHO .HO .OHSAOHSARhEli■可 emphCHuCHCOPh + Ph?S=NHRhEli■可 emphCHuCHCOPh + Ph?S=NH(73%)(73%)(19)(19)
Et3O^BF4 v
Et3O^BF4 v
BF； Ts
BF； Ts
СбНб кипячение
СбНб кипячение
HO .
HO .
OHSA
OHSA
RhEli■可 em
phCHuCHCOPh + Ph?S=NH
RhEli■可 em
phCHuCHCOPh + Ph?S=NH
(73%)
(73%)
(19)
(19)
исходит с плохим выходом вследствие низкой нуклеофильности серЫ в сульфимиде. По-впдимому, наилучшим реагентом для этого превращения является щелочной раствор пероксида водородз (уравнение 20) [32]. Свободные сульфимиды окисляются перйодатом натрия, перманганатом калия и тетраацетатом свинца [29].
(20)(20)О"ОН, МеОН IIR2S=NTs + Н2О2 > R2S=NTs
(20)
(20)
Восстановление N-n-толилсульфонилсульфимидов в соответствующие сульфиды происходит под действием олова и соляной кислоты [33], трифенилфосфина [34], О,О-диэтилдитиофосфорис- той кислоты [34], серы [36], дифенилдисульфида [36], тиофенолов [35], цианид-иона [34], тиоцианат-иона [34], иона PhS" [34] и иодид-иона [35].
В классической реакции Пуммерера сульфоксиды превращаются в сульфиды, содержащие в a-положении электроотрицательные заместители; атом серы при этом восстанавливается, а соседний углеродный атом окисляется [37] (см. разд. 11.6.3). Известны реакции Пуммерера и для сульфимидов (уравнение 21) [38]. Не- которые другие реакции, в том числе реакция Ы-м-толплсульфо- нилсульфимидов с диметилсульфоксидом [39] и спиртовым раст- вором гидроксида калия [40], по своему механизму родственны реакции Пуммерера.
7075 ℃
Me2S=NAc + Ас2О> [Me2S—NAc2 -OAc]―>
—► [MeS=CH2 + 'NAc2 + HOAc] ―> MeSCH2OAc + HNAc2 (21)
(63%)(58%)
ппо«7ЛЬ(^ИМИДЬ1, нмеющне P-водородный атом, при пиролизе Р^аЮтся в апкенн [28, 41, 42]. По-видимому, эта реакция п ичпа Реакциям оксидов аминов и сульфоксидов н проходит Пиполи^"1 согласова1111О1'о чмс-элимппнропанпя (уравнение 22).
Р N-n-толилсульфонилсульфимидов протекает несколько
нее, чем аналоившое превращениенее, чем аналоившое превращениеМ-ацетил-5,5-диметил сульфимида аналогичная реакции Пуммерера.М-ацетил-5,5-диметил сульфимида аналогичная реакции Пуммерера.быстрее, чем пиролиз соответствующих сульфоксидов, но медлен 、оксидов аминов. При пиролизе происходит перегруппировка
нее, чем аналоившое превращение
нее, чем аналоившое превращение
М-ацетил-5,5-диметил сульфимида аналогичная реакции Пуммерера.
М-ацетил-5,5-диметил сульфимида аналогичная реакции Пуммерера.
RSNHTS + )с=с<
S-Аллилсульфимиды легко подвергаются сигматропным пере группировкам (уравнение 23), поэтому во многих случаях их невозможно выделить [43]. Клаус с сотр. показали, что при обработке основаниями N-арилсульфимиды претерпевают перегруппировку. напоминающую перегруппировку Соммле (уравнение 24) [44]. Аналогичная перегруппировка амипосульфониевых солей была использована Гассманом с сотр. для орто-алкилирования арпламинов (уравнение 25, см. также уравнение 9) (19).
С-СН=СН2RС-СН=СН2RM^CNSMezM^CNSMez（23）（23）MeONaX" (92%)MeONaX" (92%)NHCMe3NHCMe3CH2SMeCH2SMe
С-СН=СН2
R
С-СН=СН2
R
M^CNSMez
M^CNSMez
（23）
（23）
MeONa
X"
(92%)
MeONa
X"
(92%)
NHCMe3
NHCMe3
CH2SMe
CH2SMe
9^ 0^4^ 5^ R^ 79^ 0^4^ 5^ R^ 7
9^ 0^4^ 5^ R^ 7
9^ 0^4^ 5^ R^ 7
Анионы, образующиесяАнионы, образующиесяиз N-n-толилсульфонилсульфимидов,
Анионы, образующиеся
Анионы, образующиеся
используют в качестве нуклеофильных реагентов ——переносчиков алкилиденового остатка (см. разд. 11.15.3) [45, 46].
ЛИТЕРАТУРА
М D. Epiotis, R. L. Yates, F. Bernardi, and S. Wolfe, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 5435, и приведенные там ссылки.
S. G. Clarke, /. Kenyon, and H. Phillips, J. Chem. Soc., 1927, 188.
M Furukawa, K. Harada, and S. Oae, Tetrahedron Letters, 1972, 1377.
丄 В. Lambert, С. E. Mixan, and D. S. Bailey, Chem. Comm., 1971, 316.
R・ Appel and W. Buchner. Chem. Ber., 1962, 95, 855.
M Furukawa, T. Omata, 7\ Yoshimura, T. Aida, and S. Oae, Tetrahedron Letters, 1972, 1619; M Furukawa, S. Oaet and T. Yoshimura, Synthesis, 1976, 30. 从 Qse, G. Л Whitfield, and D. Swern, J. Ofg. Chem., 1972, 37, 1121.
Я д f Cameron, MJ. Hair, and D. G. Morris, J. C. S. Packin II, 1973f 1951 考乙 Eliel, /. Koskimies, A. T. McPhail, and D. Swerh. J. Org. Chem., 1976,
介 V'Tsu/ihara, N. Furukawa, and S. Oae, Bull. Chem. Soc. Japan, 1970, 43, 2153* Г Kucstnan, /. Kapovits. and E R〃/f，Tetrahedron, 1966, 22, 1575.
..v Kise, G. E Whitfield, and D. Swern, Tetrahedron Letters, 1971, 1761.
1；* H Goe/z and 丄 Schmidt, Tetrahedron Letters, 1971, 2089.
；j・ G. К Whitfield, H、S. Beilan, D. Saika, and D. S^ern, J. Org. Chem., 1974, 39, '9]48
и В H Nicolet and /. D. Willard, Science, 1921, 53, 217; F. G. Mana and W / Pope, J. Chem. Soc., 1922, 121, 1052; H. S. Paper, Report to British Chemical Warfare Department, vol. 40 (May 1917) (Chem. Abs., 1922, 16, 28559).
К Tsujihara, M Furukawa, K. Oae, and S. Oae, Bull. Soc. Chem. Japan, 1969, '42, 2631, и приведенные там ссылки.
К：В. Sharpless, неопубликованные данные.
С. R・ Johnson and К. Mori, неопубликованные данные.
18： 4： D Dawson and D. Swern, J. Org. Chem., 1977, 42, 592.
19 R G. Gassman and G. D. Gruetzmacher^ J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 5487.
20 G. Schulz and G. Kresze, Angew. Chem., 1963, 75, 1022.
21： C： King, J. Org. Chem., I960, 25, 352.
D/•Cram, /. Day,D. R. Rayner,D.M. von SchHltz、D./.Duchamp,and
DC.Garwood, J. Amer. Chem. Soc.,1970, 92, 7369.
B.成 Christensen and A. Kjaer, Chem. Comm., 1969, 9 3 4.
D.S.Tarbell and C.Weaver, J. Amer.Chem. Soc., 1941,63,2939.
T.£.Varkey, G F.Whitfield, andD.Swern, J. Org. Chem.,1974,39,3365;
A. ^. Sharma, T. K", A. D. Dawson, and D. Swern, ibid., 1975, 40, 2758.
L. Horner and A. Christmann, Chem. Ber., 1963, 96, 388; У. Hayashi and D Swern, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 5205.
呪 Ando, M Ogino, and T. Migita, Bull. Soc. Chem. Japan, 1971, 44, 2278.
R. Appel W. Buchner, and E. Guth, Annalen, 1958, 618, 53;広 Appel and 呼.Buchner, Chem. Ber., 1962, 95, 849, 855, 2220.
R Stoss and G. Satztnger, Tetrahedron Letters, 1974, 1973; Ger. Pat., 1974. 2244, 727.
C. R. Johnson,丄 J. Rtgau, M. Haake, D. McCants, "., J. E. Keiser, and A. Gertsema, Tetrahedron Letters, 1968, 3719.
R K. Claus,呼.Rieder, P. Hofbauer, and E, Vilsmaier, Tetrahedron, 1975, 31, 505.
C. R. Johnson and R. A. Kirchhoff, неопубликованные данные.
A. S. E Ash, £ Challenger, and D. Greenwood, J. Chem. Soc., 1951, 1877.
T. Aida, M Furukawa, and S. Oae, Tetrahedron Letters, 1971, 4255; 4 Naha- nishi^ and S. Oae, Chem. and Ind. (London), 1971, 960; S. Oae, T. Yagihara、 _ and T. Okabe, Tetrahedron, 1972, 28, 3203.
C. DelfErba, G. Guanti, G. Leandre, and G. P. Corallo, Internat. J. Sulfur Chem., 1973, 8, 261; C DelVErba, G. Guanti, G. Gaiani, and G. Garbarino, Gaz- zetta, 1971, 101, 890.
S. Oae, У. Tsuchida, K. Tsujihara o〃d ^. Furukawa, Bull. Soc. Chem. Japan, 1972, 45, 2856.
C R. Johnson and 呪 G. Phillips, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 682.
H. &se, G. F. Whitfield, and D. Swera, Tetrahedron Letters, 1971, 4839.
K. Tsujihara, 7. Aida ^. Furukawa and S. Oae, Tetrahedron Letters, 1970, 3415.
H. Kobayashi, ^. Furukawa, T. Aida, ^. Tsujihara, and S. Oae, Tetrahedron Letters, 1971, 3109.
4L Л. Tsujihara, ( Harada、№ Furukawa and S. Oae, Tetrahedron, 1971, 27, 6101.
翳与"sc, G. F. Whitfield、and D. Sworn, J. Org. Chem., 1972, 37, 1125.
£ Challenger, in 'Organic Sulfur Compounds', ed. N. Kharasch; Pergamon а/ n e^s, №w York, 1961, vol. I, chapter 29.
4* P. Claus and 呪 Rieder, Monatsh., 1972, 103, 1163.
м н Matsushima М. Ikeda, and К・ Sumoto, Synthesis, 1976, 35.
. У. Tamura,从噸辭^cts ‘Twenty-fourth National Organic Symposium of the
L^ cSi^ ^163; C. «■ Johnson and 4 Nakanishi, *
опубликованные данные.
СУЛЬФОКСИМИДЫ
К. Р. ДЖОНСОН (Wayne State University)
СВОЙСТВА СУЛЬФОКСИМИДОВ
Сульфоксимиды ⑴，называемые также сульфоксиминами (Chemical Abstracts), впервые были открыты Уайтхедом и Бентли в 1950 г. [1]. Этим соединениям, которые можно рассматривать как азааналоги сульфонов, посвящено несколько обзоров [2—4]. Для сульфоксимидов характерны многие свойства сульфонов, например наличие кислых а-водородных атомов； однако наличие атома азота приводит к дополнительной возможности структурных изменений, появлению центра основности и нуклеофильности, а также к хиральности атома серы [2].
О
R—S—J (1)
II
N—R2
Значения рКа некоторых характерных производных сульфокси
мидов и родственных соединений приведены ниже.
В диметилсульфоксиде [4aj:
О
О
О
PhSC%
II PhSC〃3
PhSC/
PhSC%
〜49
〜32,5
II О
〜29,0
NMe 〜32
О
II PhSC%
О
О
PhSCM
NTs
II PhSCHs и
Ph%C〃3 "BF4
II NTs
II NH
NMe2
27,7
24,5
24,3
14,4
В воде [5]:
О
PhS+Me
cr
СНз(СН2)з^+(СН2)зСНз Cl 1
1 N〃2
N〃2
2,73,3
Описаны масс-спектры и ИК-спектры сульфоксимидов [5]. 口 ИК-спектре Ы,5-диметил-5-фенилсульфоксимида имеются ильные полосы* поглощения при 1145 и 1235 см-1 (без раствори- 。爲加 УФ-Спектры сульфоксимидов аналогичны спектрам сульфо- ；ов [6]. Химические сдвиги сигналов протонов (6), находящихся ^-положении к атому серы, в различных функциональных про-
изводных приведены ниже (спектры ПМР в CDC13):
ОО
IIII
PhSCH3 (2,4) PhSCH3 (2,7) PhSCH3 (3,0)
О
О
II
0
PhSC%
(2,8)
PhSCH3
(3,1)
II PhSCH3
(3,1)
II NTsa
NH
(2,9)
II NCH3
(2,7)
О
0
0
II
II
II
PhSCH3
(3,4)
CISC%
(3,6)
C1SCH3
(3,8)
NTs3
NBu-外
NTs3
а Химический сдвиг сигналов протонов метильной группы этого заместителя 6 2,4-
Описан синтез нескольких сопряженных циклических сульфоксимидов, например (2), содержащих атомы S и N в шестичленном кольце [3, 7]. По данным спектров ПМР и ЯМР 13С эти соединения не обнаруживают признаков ароматичности, что подтверждает их илидную структуру, например типа ⑶.
⑵⑵(З)(З)
⑵
⑵
(З)
(З)
Сульфоксимиды находят широкое применение в качестве дефолиантов, гербицидов, детергентов, анти фунгицидных препара- тов, препаратов для отделки тканей, препаратов, снижающих кро- вяное давление, и препаратов, успокаивающих центральную нервную систему [3].
И.И.2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОКСИМИДОВ
Синтез сульфоксимидов из сульфоксидов
Первоначальный метод получения сульфоксимидов, предложен- нь1н Уайтхедом и Бентли [ I ] основанный на использовании азотистоводородной кислоты, до. сих пор остается одним из
основных методов их синтеза. Серную кислоту прибавляют к cvc пензии азида натрия в хлороформе, содержащем сульфоксид (упав' нение 1). Предполагают, что реакция происходит путем нуклео фильной атаки сульфоксида по протонированной азотисто водородной кислоте (4) [8]. Стасс и Сатзингер [9] предложили использовать полифосфорную кислоту в качестве катализатора и растворителя. В сильнокислых условиях этих реакций часто ппо исходит гетеролиз связи углерод—сера, если отщепляющиеся при этом алкильные группы могут образовать устойчивые карбе ниевые ионы (уравнение 2) [8J, поэтому эти методы нельзя ис- пользовать для синтеза S-бензил-, S-трет-алкнл- и аналогичных сульфоксимидов.
гH2S°4+II
R—STR F瓦〉%S：4 H2N—№ —-->- R-S-R (1)
⑷NH
ОО
ilII КОНЦ. H2SO4
R—s—R или R—S—R> R+ —> Алкены и т. д, ⑵
NH '
Ом-МеСбН4—S—CH2Ph(+)・(R)Ом-МеСбН4—S—CH2Ph(+)・(R)М^тоД прямого синтеза «свободных» сульфоксимидов, предложенный Тамура и др., основан на возможности аминирования сульфоксидов в мягких условиях мезитилсульфонилоксиамином [10] • К сожалению, этот реагент не очень устойчив. Этот метод использован для синтеза оптически активных сульфоксимидов из оптически активных сульфоксидов с сохранением конфигурации (уравнение 3) [11].
О
м-МеСбН4—S—CH2Ph
(+)・(R)
О
м-МеСбН4—S—CH2Ph
(+)・(R)
О
2,4,6-МезСбН2sO3NH2И
(3)(3)十 -「• • —，- " a fi - Me С бН《—S—С Н? Р h
(3)
(3)
hno2II
NH
(+)・(火)
Общий путь синтеза N-замещенных сульфоксимидов основан на использовании сульфоксидов в качестве перехватчиков нитренов, генерированных из различных предшественников. В широко используемой методике, предложенной Квартом и Каном [12], нитрены генерируются разложением арилсульфонил азидов, катализируемом медью (уравнение 4) [13]. 8,8-Диметил-К-п-толилсульф- онилсульфоксимид легко получается из хлорамина Т и диметилсульфоксида в присутствии порошка меди или растворимых солей меди (уравнение 5) [13, 14]. Сульфоксимиды образуются также из промежуточно возникающих нитреновых интермедиатов, генерируемых при окислении тетраацетатом свинца N-аминофтали* 882
a N-аминолактамов и сульфонамидов (уравнение 6) [31. Разнообразные методы синтеза сульфокспмидов, основанные на пОЛьзованип нитреновых интермедиатов, генерированных фото- аитически, пиролитически или реакциями а-элиминирования, описаны в обзоре [3].°
CW
⑷⑷—№> R—S—R NTs—№> R—S—R NTsIIR—S—R + TsN3IIR—S—R + TsN3ОIIMe—S—MeОIIMe—S—Meтрет-BuOCl—60 ℃ 'трет-BuOCl—60 ℃ 'ОВи-трет'Me2s—ClОВи-трет'Me2s—ClОArNH2 II ^ MegS=NArОArNH2 II ^ MegS=NAr⑺⑺Ряд Ы-арил-5,5-диметилсульфоксимидов был получен Сверном с сотр. реакцией комплекса (вероятно, сульфурана), образующегося из трет-бутилгипохлорита и диметилсульфоксида, с ариламина- ми (уравнение 7) [15].
⑷
⑷
—№> R—S—R NTs
—№> R—S—R NTs
II
R—S—R + TsN3
II
R—S—R + TsN3
О
II
Me—S—Me
О
II
Me—S—Me
трет-BuOCl
—60 ℃ '
трет-BuOCl
—60 ℃ '
ОВи-трет'
Me2s—Cl
ОВи-трет'
Me2s—Cl
О
ArNH2 II ^ MegS=NAr
О
ArNH2 II ^ MegS=NAr
⑺
⑺
ПЛ 1.2.2. Синтез сульфоксимидов из сульфимидов
Окисление легко доступных N-n-толилсульфонилсульфимидов Щелочным раствором пероксида водорода (см. разд. 11.10.2) является превосходным путем синтеза N-n-толилсульфонилсульф' оксимидов (см. разд. И.10.3).
11.11.2.3. Другие методы получения сульфоксимидови родственных сульфонимидоильных производных
НОГОНОГОАренсульфонимидоилхлориды впервые были получены в 1960 г. Левченко с сотр. при взаимодействии аренсуль^инн/хлорндов с N-галогенсульфонамидами (уравнение 8) [16]. Более общий метсщ получения сульфонимидоилхлоридов, предложенный Джон- £ном с сотр., основан на окислении первичных и вторичных суль- финамидов соединениями ——источниками положительно заряжен-
НОГО
НОГО
хлора (уравнение 9) [17]. Сульфонимидоилхлориды всту- ：ают в те же реакции, что и сульфонилхлориды, и поэтому нахо- "ят применение в синтезе ряда других соединений, содержащих
ОАг—S—С! + PhCHkCH?IINTsОАг—S—С! + PhCHkCH?IINTsОIIMeLlPh—S—OPh >IINCH2PhОIIMeLlPh—S—OPh >IINCH2PhОIIPh—S—MeIINCH2PhОIIPh—S—MeIINCH2Ph(67%)(67%)(ID(ID
О
Аг—S—С! + PhCHkCH?
II
NTs
О
Аг—S—С! + PhCHkCH?
II
NTs
О
IIMeLl
Ph—S—OPh >
II
NCH2Ph
О
IIMeLl
Ph—S—OPh >
II
NCH2Ph
О
II
Ph—S—Me
II
NCH2Ph
О
II
Ph—S—Me
II
NCH2Ph
(67%)
(67%)
(ID
(ID
сульфонимидоильную группу (см. разд. 11.11.3).оО
АГ—S—Cl + TsNCINa —► Ar—S—Cl + NaCl
NTs
Оо
IIII
(9)(9)R—S—NHR + C1X —■► R—s—Cl
(9)
(9)
II
NR
X = Cl, OBu-rper, бензотриазолил-1
При взаимодействии N-n-толилсульфониларенсульфонимидоил- хлоридов с алкенами и алкинами в присутствии кислот Льюиса образуются S-винилсульфоксимиды (уравнение 10) [18]. Для синтеза N-алкил- или N-арилсульфоксимидов используют реакцию литийорганических реагентов с арилсульфонимидоатами (уравнение 11) [19].
О
(10)(10)Кислота ЛьюисаII.
(10)
(10)
+ Ar—S—CH=CHPh
Et3Nл
NTs
РЕАКЦИИ СУЛЬФОКСИМИДОВ
как'：? являются Довольно стабильными веществами, ординированной сер*'图£'関*"Й шестивалентной четырехколотып ' таких, как сульфоны и сульфоновые кис-
зу, оки；лейю Д0В0ЛЬН0 УСТ。京инвн к гидролизу, термоли- оксимидов^становлению. Реакционноспособность, сульф-
Электрой v ^Г° опР^еля^ся наличием свободной атомов. Р У атома азота или кислотностью а-водородннх расЙ^нмТ^^тУ^ов н сильных протонных кислот обычно имиды, содеожашир 气 сильнополярных кислых средах сульфокс- легко распадаютга S'Tper-алкильные или бензильные группы, тезировал ппончвЛЛ^Л6ДСТВ^е「етеролнза С—S-связи. Уайт син- вительны к нагреваний СУЛЬФОКСИМИД°В，которые особенно чувствам для синтрЛ Термолиз этих соединений был использо- хиральных(УРавненне 12) [20]. Для разделения
фоновой кислотпйиспользуют их соли с камфор-10-суль- НЫМИ металлами ' ^ульФ°чсимиды образуют комплексы с различ-
аллами- в том числе с Ag1 и Си1'
384'
+ Me2SO + N2+ CO2+ Me2SO + N2+ CO2(⑵(⑵11.11.3.1. Алкилирование, ацилирование^галогенирование, металлирование и другие реакциизамещения у атома азота11.11.3.1. Алкилирование, ацилирование^галогенирование, металлирование и другие реакциизамещения у атома азотаСвободные сульфоксимиды легко алкилируются по атому азота при действии триал кил оксониевых солей (уравнение 13) и электрофильных алкенов (уравнение 14) [21]. Диалкилирование (уравнение 15) приводит к диалкиламинооксосульфониевым солям, которые используют для получения ряда илидов (см. гл. 11.15)' [2]. Для мопометилпроваиия лучше всего использовать формальдегид и муравьиную кислоту (см. уравнение 15) [2]. Для свободных сульфокснмидов характерны также реакции ацилирования, сульфопилирования и другие родственные реакции (схема 16) [4,22].оооII Et3O+ -BF4 IINa2CO3 ||Me2S=NH > Me2S—NHEt「BF, —：► Me2S=NEt (13)О*О,NaH (кат.)IIPh—S—Me + СН2=СНСОгМе ――» Ph—S—Me(14)IIСен。уNHN(CH2)2CO2Meооо-D. J нсо?н II МезГ ~BF4Ph—s—Me --——^ Ph—S—Me > Ph—S—Me 'BF4(15)IIH2coUINHNMeNMe2ОООс IIAc2O II BrCN IIRR，S=NAc G『RRiS=NH ^ RR,S=NCNСвободные сульфоксимиды легко алкилируются по атому азота при действии триал кил оксониевых солей (уравнение 13) и электрофильных алкенов (уравнение 14) [21]. Диалкилирование (уравнение 15) приводит к диалкиламинооксосульфониевым солям, которые используют для получения ряда илидов (см. гл. 11.15)' [2]. Для мопометилпроваиия лучше всего использовать формальдегид и муравьиную кислоту (см. уравнение 15) [2]. Для свободных сульфокснмидов характерны также реакции ацилирования, сульфопилирования и другие родственные реакции (схема 16) [4,22].оооII Et3O+ -BF4 IINa2CO3 ||Me2S=NH > Me2S—NHEt「BF, —：► Me2S=NEt (13)О*О,NaH (кат.)IIPh—S—Me + СН2=СНСОгМе ――» Ph—S—Me(14)IIСен。уNHN(CH2)2CO2Meооо-D. J нсо?н II МезГ ~BF4Ph—s—Me --——^ Ph—S—Me > Ph—S—Me 'BF4(15)IIH2coUINHNMeNMe2ОООс IIAc2O II BrCN IIRR，S=NAc G『RRiS=NH ^ RR,S=NCNTsCl, C5H5NTsCl, C5H5NR2NC0R2NC0COCh, основаниеCOCh, основание(16)(16)ОRR'LnTsОRR'LnTsОrr'Lnconhr2Оrr'Lnconhr20оRR>S=NCON=SRR>0оRR>S=NCON=SRR>
+ Me2SO + N2+ CO2
+ Me2SO + N2+ CO2
(⑵
(⑵
11.11.3.1. Алкилирование, ацилирование^галогенирование, металлирование и другие реакциизамещения у атома азота
11.11.3.1. Алкилирование, ацилирование^галогенирование, металлирование и другие реакциизамещения у атома азота
Свободные сульфоксимиды легко алкилируются по атому азота при действии триал кил оксониевых солей (уравнение 13) и электрофильных алкенов (уравнение 14) [21]. Диалкилирование (уравнение 15) приводит к диалкиламинооксосульфониевым солям, которые используют для получения ряда илидов (см. гл. 11.15)' [2]. Для мопометилпроваиия лучше всего использовать формальдегид и муравьиную кислоту (см. уравнение 15) [2]. Для свободных сульфокснмидов характерны также реакции ацилирования, сульфопилирования и другие родственные реакции (схема 16) [4,22].
ооо
II Et3O+ -BF4 IINa2CO3 ||
Me2S=NH > Me2S—NHEt「BF, —：► Me2S=NEt (13)
О*О
,NaH (кат.)II
Ph—S—Me + СН2=СНСОгМе ――» Ph—S—Me(14)
IIСен。у
NHN(CH2)2CO2Me
ооо
-D. J нсо?н II МезГ ~BF4
Ph—s—Me --——^ Ph—S—Me > Ph—S—Me 'BF4(15)
IIH2coUI
NHNMeNMe2
ООО
с IIAc2O II BrCN II
RR，S=NAc G『RRiS=NH ^ RR,S=NCN
Свободные сульфоксимиды легко алкилируются по атому азота при действии триал кил оксониевых солей (уравнение 13) и электрофильных алкенов (уравнение 14) [21]. Диалкилирование (уравнение 15) приводит к диалкиламинооксосульфониевым солям, которые используют для получения ряда илидов (см. гл. 11.15)' [2]. Для мопометилпроваиия лучше всего использовать формальдегид и муравьиную кислоту (см. уравнение 15) [2]. Для свободных сульфокснмидов характерны также реакции ацилирования, сульфопилирования и другие родственные реакции (схема 16) [4,22].
ооо
II Et3O+ -BF4 IINa2CO3 ||
Me2S=NH > Me2S—NHEt「BF, —：► Me2S=NEt (13)
О*О
,NaH (кат.)II
Ph—S—Me + СН2=СНСОгМе ――» Ph—S—Me(14)
IIСен。у
NHN(CH2)2CO2Me
ооо
-D. J нсо?н II МезГ ~BF4
Ph—s—Me --——^ Ph—S—Me > Ph—S—Me 'BF4(15)
IIH2coUI
NHNMeNMe2
ООО
с IIAc2O II BrCN II
RR，S=NAc G『RRiS=NH ^ RR,S=NCN
TsCl, C5H5N
TsCl, C5H5N
R2NC0
R2NC0
COCh, основание
COCh, основание
(16)
(16)
О
RR'LnTs
О
RR'LnTs
О
rr'Lnconhr2
О
rr'Lnconhr2
0о
RR>S=NCON=SRR>
0о
RR>S=NCON=SRR>
нн"з св°бодных сульфоксимидов образуются N-галогенпроизвод- е при взаимодействии с гипохлоритом или другими реагент.а- 13 Зак・ 497ояк
MH — источниками положительно заряженного галогена (уравпе- ние 17)[23]. При реакции N-хлорсульфоксимидов с трет-бутил- гипохлорптом с последующим восстановлением сульфитом натрия образуются а-хлорсульфоксимиды (уравнение 17) [24]. При взаимодействии свободных сульфоксимидов с натрием (уравнение 18), гидридом натрия, литийалкилами и другими сильными ме- таллорганическими основаниями образуются металлированные по азоту производные. Известны также М,С-дилитиевые производные, например (5) (уравнение 19) [23].
ООО
IINaOClII 1. rper-BuOCl II
Ph—S—Me*■ Ph—S—Me ~~一~ *■ Ph—S—CH2cl(17)
IIу2. Na2sОзу，
NH' NCINH
ООо
II Na IIBrCH2cO2R2II
R—S—R1 ► R—S—R】*■ R—S—R】(18)
IIIIII
NHNNaNCH2cO2R2
ООО
IIBuLtIIBuLlII
Ph—s—Me > Ph—S—Me ―-> Ph—S—CH2Li(19)
IIТГФIIТГФII
NHNLiNLi
(5)
Восстановление сульфоксимидов
с е-м OUHSONс е-м OUHSONAl/HgH0 ТГФAl/HgH0 ТГФОPh—S—Me + MeaNHОPh—S—Me + MeaNHИнтересные и необычные реакции происходят при обработке N-aлкил-S-apилcyльфoкcимидoв амальгамой алюминия в водном тетрагидрофуране (уравнения 20—22) [25, 26]. При этом сохраняется конфигурация у атома серы. Во всех других описанных ранее случаях расщепление связи углерод — сера под действием амальгамы алюминия происходило только при наличии карбонильной группы в ^-положении к атому серы в сульфидах, сульфоксидах или сульфонах.
с е
-м OUHSON
с е
-м OUHSON
Al/Hg
H0 ТГФ
Al/Hg
H0 ТГФ
О
Ph—S—Me + MeaNH
О
Ph—S—Me + MeaNH
О
II
Ph—s—R
II NMe
Al/Hg
О
Ph—s—NHMe + RH
(20)
Н2О, ТГФ
о
Al/HgII
WRJ Ph-S-NHMe + PhOH
(21)
ооАг—-S—MeIINHАг—-S—MeIINHHONOили NO* ~PF(jHONOили NO* ~PF(jОAr—S—~MeОAr—S—~Me(23)(23)агентами свободные сульф-агентами свободные сульф-ции у атомации у атома需齡嘴踞腸严раз需齡嘴踞腸严разсеры (уравнениясеры (уравнения3 и 23) [23].3 и 23) [23].
о
о
Аг—-S—Me
IINH
Аг—-S—Me
IINH
HONOили NO* ~PF(j
HONOили NO* ~PF(j
О
Ar—S—~Me
О
Ar—S—~Me
(23)
(23)
агентами свободные сульф-
агентами свободные сульф-
ции у атома
ции у атома
需齡嘴踞腸严раз
需齡嘴踞腸严раз
серы (уравнения
серы (уравнения
3 и 23) [23].
3 и 23) [23].
1 j j 1.3.3. Карбанионы, стабилизированные сульфонимидоильной группой
При обработке литийалкилами в тетрагидрофуране N,S^диaл- килсульфокснмиды легко депротоннруются с образованием ста- бпльных карбанионов (см., например, уравнение 24) Джонсон с сото, детально изучили реакции как рацемической формы, так и чистых изомеров 5-литийметил^-метил-5-фенилсульфоксимида (6). При присоединении рацемата (6) к альдегидам и кетонам и последующем восстановительном элиминировании образующегося В-гндроксисульфоксимида с высокими выходами получаются алкены (см., например, уравнение 25) [27]. Этот метод является удобной альтернативой реакции Виттига. При присоединении раз- делбнных изомеров (6) к прохирзльным зльдегидзм и кетона” с последующим разделением образующихся диастереомерных Р-гидроксисульфоксимидов и их десульфуризацией получаются оптически чистые спирты (уравнение 26) [25, 28].
ОIIR—С—R【ОIIR—С—R【О ОН⑹ III— Ph—S—СЕ—С—R】IIINMe RО ОН⑹ III— Ph—S—СЕ—С—R】IIINMe RРазделениедиастереомеров->Ni РенеяРазделениедиастереомеров->Ni РенеяОНMe—С—RiRОНMe—С—RiR(24)(25)(26)(24)(25)(26)
О
II
R—С—R【
О
II
R—С—R【
О ОН
⑹ III
— Ph—S—СЕ—С—R】
III
NMe R
О ОН
⑹ III
— Ph—S—СЕ—С—R】
III
NMe R
Разделениедиастереомеров->
Ni Ренея
Разделениедиастереомеров->
Ni Ренея
ОН
Me—С—Ri
R
ОН
Me—С—Ri
R
(24)
(25)
(26)
(24)
(25)
(26)
В уравнениях 27, 28 [28], 29 [13], 30 приведены примеры реакций карбанионов, стабилизированных сульфонимидоильной группой^ с электрофильными реагентами. Анионы р-оксосульфоксимидов представляют собой хиральные бидентатные лиганды, которые координируются с различными металлами (уравнение
ОPh—1—СН2СО2МеОPh—1—СН2СО2МеClCO2MeClCO2MeNCO2MeNCO2MePh2PClPh2PClОco3Ph—S—CH2Li ►NCO2MeО⑹ I! ,—> Ph—S—CH2PPh2Оco3Ph—S—CH2Li ►NCO2MeО⑹ I! ,—> Ph—S—CH2PPh2ОP _；—CH2co2H (27)NCO2MeОP _；—CH2co2H (27)NCO2MeIINMeОr_§_CHR1IIIINMeОr_§_CHR1IINa+Na+ООNaHNaHSO2N Na+SO2N Na+OSROSRNaHNaHДМСОДМСОNTs(9)NTs(9)R—?—СЕН дм否R—?—СЕН дм否Ph—S—CH3 + 3C2cкPh—S—CH3 + 3C2cкPh—S—СС1з + ЗС2С14IINTsPh—S—СС1з + ЗС2С14IINTs(28)(28)(29)(29)(30)(30)оо(6)RCO2R —(6)RCO2R —ph—S—CH2CRII IINMe Оph—S—CH2CRII IINMe ОоIl RM+ PhSf—*II IMeN/О MоIl RM+ PhSf—*II IMeN/О M(31)(31)
О
Ph—1—СН2СО2Ме
О
Ph—1—СН2СО2Ме
ClCO2Me
ClCO2Me
NCO2Me
NCO2Me
Ph2PCl
Ph2PCl
О
co3
Ph—S—CH2Li ►
NCO2Me
О
⑹ I! ,
—> Ph—S—CH2PPh2
О
co3
Ph—S—CH2Li ►
NCO2Me
О
⑹ I! ,
—> Ph—S—CH2PPh2
О
P _；—CH2co2H (27)
NCO2Me
О
P _；—CH2co2H (27)
NCO2Me
IINMe
О
r_§_CHR1
II
IINMe
О
r_§_CHR1
II
Na+
Na+
О
О
NaH
NaH
SO2N Na+
SO2N Na+
OSR
OSR
NaH
NaH
ДМСО
ДМСО
NTs
(9)
NTs
(9)
R—?—СЕН дм否
R—?—СЕН дм否
Ph—S—CH3 + 3C2cк
Ph—S—CH3 + 3C2cк
Ph—S—СС1з + ЗС2С14
II
NTs
Ph—S—СС1з + ЗС2С14
II
NTs
(28)
(28)
(29)
(29)
(30)
(30)
о
о
(6)
RCO2R —
(6)
RCO2R —
ph—S—CH2CR
II II
NMe О
ph—S—CH2CR
II II
NMe О
о
Il R
M+ PhSf
—*II I
MeN/О M
о
Il R
M+ PhSf
—*II I
MeN/О M
(31)
(31)
11.11.3.4. №/г-Топнпсуль4)оннпсупь4)°кснмндн
Наличие сильного электроотрицательного заместителя пр _ особые свойства этим наиболее доступным сульфоксимидз^ :^7 а_ лотность ос-протонов у N-n-толилсульфОнилпроизводных в ^ 1Х за больше, чем у соответствующих N-алкилпроизв Д (см. разд. 11.11.1), а основность азота заметно понижена.
Стабильные анионы (7) легко образуются при вза?% авне- с суспензией гидрида натрия в диметилсульфоксиде (с J 也^口匕 ние 29). В реакциях с субстратами, содержащими 初；%/』吁 ные двойные связн, эти карбанионы выступают в качест ур^в- фильных агентов, переносящих алкилиденовые группы д _-
некие 29 и гл. 11.15) [13]. S-Винильные производны叩
соединяют карбанионы, например натриималоновы т0 ыХ за- p-углеродному атому с образованием аддуктов, в ^н^м 口以% тем происходит сдвиг протона и циклизация^с образ реакций лопропана и соединения (8) [29]. Движущей силой э
явпяетса высокая стабплыюсть аннона (8), который выступает в качестве прекрасной уходящей группы. Обработка соединений таких, как (9), сильными основаниями в прнсутствнн реагентов 器睨军产。Е, приводит к волигалогенир^анию и.аьГ^^сульфокс-
можно j-далить действием кОнВДнтрг/рОВанпо^ сер^ГкистотьгЕ^ся~ 猪‘'I盡驚飞? a^TeZ(см. .уравненне 2). Из SE^kh. J體设“眾靄^一為黑
восстановлениивосстановлении(32)(32)сульфонильная группа успешно удаляется при растворенными металлами (уравнение 32) [31].
восстановлении
восстановлении
(32)
(32)
оО
IfNaII
R一寸一R7~' >' R-S-R
IIжидк. NHsII 、
NTsNH
11.11.3.5, ГетероциклыСульфоксимиДная группа может участвовать11.11.3.5, ГетероциклыСульфоксимиДная группа может участвовать一в образованииразличных гетероциклических структур, например (10) —(12). В уравнениях 33 [32] и 34 [33] приведены примеры получения гетероциклов. При взаимодействии дилитиевого производного (5) с СО2 с последующей обработкой кислотой образуется соединение (12) [33]. Примерами гетероциклических сульфоксимидов являются также соединения (13) И (14) [3,4].ОPh—S—CH2 cOaMe一в образованииразличных гетероциклических структур, например (10) —(12). В уравнениях 33 [32] и 34 [33] приведены примеры получения гетероциклов. При взаимодействии дилитиевого производного (5) с СО2 с последующей обработкой кислотой образуется соединение (12) [33]. Примерами гетероциклических сульфоксимидов являются также соединения (13) И (14) [3,4].ОPh—S—CH2 cOaMeNCO2MeNCO2MeSRSR(33)(33)(34)(34)ооSMeSMe
11.11.3.5, Гетероциклы
СульфоксимиДная группа может участвовать
11.11.3.5, Гетероциклы
СульфоксимиДная группа может участвовать
一в образовании
различных гетероциклических структур, например (10) —(12). В уравнениях 33 [32] и 34 [33] приведены примеры получения гетероциклов. При взаимодействии дилитиевого производного (5) с СО2 с последующей обработкой кислотой образуется соединение (12) [33]. Примерами гетероциклических сульфоксимидов являются также соединения (13) И (14) [3,4].
О
Ph—S—CH2 cOaMe
一в образовании
различных гетероциклических структур, например (10) —(12). В уравнениях 33 [32] и 34 [33] приведены примеры получения гетероциклов. При взаимодействии дилитиевого производного (5) с СО2 с последующей обработкой кислотой образуется соединение (12) [33]. Примерами гетероциклических сульфоксимидов являются также соединения (13) И (14) [3,4].
О
Ph—S—CH2 cOaMe
NCO2Me
NCO2Me
SR
SR
(33)
(33)
(34)
(34)
о
о
SMe
SMe
L3.6. Механизм и стереохимия реакций атому серы в сульфонимидоильных соединениях
Нуклеофильное замещение по атому серы в сульфонимидоильных соединениях, как установили Джонссон и Джонсон [261 происходит с инверсией у атома серы (схема 35). Крам с сотр осуществили циклы стереохимических реакций, включающих сульфоксиды, сульфимиды и сульфоксимиды [23, 24].
Ph—S：NHMePh—S：NHMeОIIPh—S—CINMeОIIPh—S—CINMeОMeaN—f—PhNMeОMeaN—f—PhNMe
Ph—S：
NHMe
Ph—S：
NHMe
О
II
Ph—S—CI
NMe
О
II
Ph—S—CI
NMe
О
MeaN—f—Ph
NMe
О
MeaN—f—Ph
NMe
Al/Hg,丛。Al/Hg,丛。аа万 PhONa万 PhONaОJIPh—S—MeIINMeОJIPh—S—MeIINMeMeLiMeLiО!1PhO*—g—"PhIINMeО!1PhO*—g—"PhIINMeО:『一PhNHMeО:『一PhNHMe
Al/Hg,丛。
Al/Hg,丛。
а
а
万 PhONa
万 PhONa
О
JI
Ph—S—Me
II
NMe
О
JI
Ph—S—Me
II
NMe
MeLi
MeLi
О
!1
PhO*—g—"Ph
II
NMe
О
!1
PhO*—g—"Ph
II
NMe
О
:『一Ph
NHMe
О
:『一Ph
NHMe
1. J2. C3. Г4. S4a. /5. 61. J2. C3. Г4. S4a. /5. 6CH2DSO2NHTsCH2DSO2NHTs(36)(36)oa=s =Noa=s =N
1. J
2. C
3. Г
4. S
4a. /
5. 6
1. J
2. C
3. Г
4. S
4a. /
5. 6
CH2DSO2NHTs
CH2DSO2NHTs
(36)
(36)
oa=s =N
oa=s =N
а・ сохранениеа・ сохранениеконфигурации ； б- инверсия конфигурации
а・ сохранение
а・ сохранение
Вызываемое основаниями замещение у атома серы в суль- фонимидоилхлоридах, имеющих а-водородные атомы, происходит с участием «иминосульфенов» (схема 36) [35].
ЛИТЕРАТУРА
К Whitehead and Н. R. Bentley, J. Chem. Soc.( 1952, 1572.
R、Janson, Accounts Chem. Res., 1973, 6, 341.
D Kennewell and 丄 В. Taylor, Chem. Soc. Rev., 1975, 4, 189.
；L・ Huang and D. Swern, Phosphorus and Sulfur, 1976, 1，309,
£• Bordwell、丄 Branca, K. Mori, e. % неопубликованные данные.
«二Р°' " Harada、К, TsujIhara, and ^. Furukawa, Internal. J. Sulfur ' 工972, 2, 49; С. P. Whittle, C G. MacDonald, and G・ Л K&f徹"，°『& Ma - Spectrometry, 1974, 9, 422.
п дх 由/1广“《片 Chem and Ind. (London), 1964, 126L
^ 处旣歸U歸ba, H. Tomaselli, B. Henrici, and H. B. Renfroe, J. Org. Chern., о Johnson and E. R. Jctniga, Amer. Chern」Soc., 1973, 95, 7692.
G. Sa/z〃zg" a几d R 6/oss, A?!iriei?-Forsch 1 累0,記 12
У Tamura, K. Sumoto,丄 Minanukawa, and M. Ikeda, Tetrahedron Letters,
C97^. ^Johnson, R. 4 Kirchhoff, and ”，G. Corkins, J. Org. Chern., 1974, 39, 12 li^Kwart and 4 4 Kahn, J. Amer. Chern. Soc., 1967, 89, 1950.
C R Johnson R. 4 Kirchhoff. R.丄 Reischer, and G.尸.Katekar^ J. Amer.
'Chern. Soc., 1973, 95, 4287..
R. 1% Heintzelman 〃〃d D. Saern, Synthesis, 1976, 731.
R.成 HeMzelman, R.民 Bailey, and D. Swern, J. Org. Chem., 1976, 41, '2207.
E S. Levchenko and 4 V. Kirsanov, Usp. Khim. Fosfororg. Seraorg. Socdin., '1969, 175； [Левченко E. С., Кирсанов А. В. — Успехи химии фосфорорганических и сераоргаппческих соединений, 1969, с. 175].
Е U. Johnson, С. С. Bacon, and С. R. Johnson, J. Amer. Chcm. Soc., 1971, 93, 5306.
ЛЛ У. Derkach, N. A. Pasmurtseva.厶* N. Markovskii, and E. S. Levchenko. 'Zhur： org. Khim., 1973, 9, 1411; Деркач H.牙，Пасмурова H. Л., Марковский 刀.//., Левченко Е С. — Ж. орг. хим., 1973, 9, 1411].
С. R. Johnson and A. ^antbsgams, неопубликованные данные.
丄 D. White and М. &*〃z, J. Amer. Chem. Soc„ 19 77, 99, 1172.
C. R Johnson, /. /. Rigan, M. Haake, D. McCants, Jr., /. E Keiser, and A. Gertsema, Tetrahedron Letters, 1968, 3719.
R. Wehr, J. Chem. Soc., 1965, 3004.
D. /. Cram, /. Day, D, R. Rayner, D. M. von Schriltz, D /. Duchamp, and D. C. Garwood^ J. Amer. Chern. Soc„ 1970, 92, 7369.
C R. Johnson and H. G, Corkins, неопубликованные данные.
C. W. Schroeck and C. R. Johnson, J, Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 5305.
E. U. Jonsson and C. R. Johnson, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 5308.
C. R. Johnson, J. R. Shanklin, and R. A. Kirchhoff, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 6462.
C. R. Johnson, C. /. Stark, T. Imamoto, e.a., неопубликованные данные.
C. R. Johnson and /. P. Lockard, Tetrahedron Letters, 1971, 4589.
C. R. Johnson and A. Tanger man. неопубликованное данные.
R. В. Greenwald and D. H. Evans, неопубликованные данные,
К. Schaffner-Sabba, H, Tomasellif В, Henrici, and H. B. Renfroe, J. Org. Chem., 1977, 42, 952.
T. R. Williams and。.丄 Crain, J. Org. Chem., 1973, 38, 20.
T. R. Williams, A. Nudelman, R. E. Booms, and D.丄 Cram, J. Amer. Chem» Soc., 1972, 94, 4684.
C. R. Johnson and f. U. Jonsson, J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 3815.
ДИИМИНЫ СЕРЫ
K・ D ДЖОНСОН (Wayne State University)
СВОЙСТВА ДИИМИНОВ СЕРЫ
Диимины серы, которые называют также сульфурдпимидами (Chemical Abstracts) и сульфодиимидами :\ в общем виде можно представить структурой (1), Изкестны №№-диалкнл- [1, 2],
^^-диарил- [1,2], N-aлкил-N<apил- [2] N N^-диалкилсуль， фонил- [1, 2], К.К^диарилсульфонил- [1, 2], М-алкил^'-арил сульфонил-[2] и М-арил^^арилсульфонилдиимины серы Гц Первичные и вторичные дналкилдиимины серы разлагаются при температуре, близкой к комнатной. Более стабильны дн-трет—алкнл- диимины серы, а диарилсульфонилдиимины серы (2) могут храниться длительное время при комнатной температуре. Все соединения этого ряда чувствительны к влаге воздуха. Диалкилпроиз- водные гидролизуются значительно легче дисульфонилпроиз- водных.
R—N=S=N—R ArSO2N=S=NSO2Ar
(1) (2)
Диалкилдиимины серы представляют собой светло-желтые жидкости, диарилпроизводные — оранжево-красные жидкости или низкоплавкие твердые вещества, а диарилсульфонильные производные — ярко-желтые твердые вещества. В ИК-спектрах диарилсульфонилдииминов серы имеется характерное поглощение в области ИЗО—1135 и 1035—1050 см-1 [4], обусловленное наличием группы N = S = N.
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ДИИМИНОВ СЕРЫ
Диалкил- и диарилдиимины серы могут быть получены реакцией первичных аминов с галогенидами серы (уравнение 1; X = С1 или F). Диарилдиимины серы образуются при восстановлении N-сульфинилариламинов натрием (уравнение 2). Удобным источником получения дииминов серы являются легкодоступные N-суль- финилсульфонамиды. Дисульфонилдиимины серы образуются из N-сульфинилсульфонамидов под действием третичных аминов или алкоксидов (уравнение 3).
SX4R1NH2RNE 二^ RN=SXg -z^ RN=S=NkSX4R1NH2RNE 二^ RN=SXg -z^ RN=S=Nk4ArN=S=O + 2Na —— В…В-. IAfSO2N=S=O > ArSOaN—S=O4ArN=S=O + 2Na —— В…В-. IAfSO2N=S=O > ArSOaN—S=O2ArN=S=NAr + Na2s26ВArSOeNSOI 八>ArSO2N—S=OArSC)2N=S—О2ArN=S=NAr + Na2s26ВArSOeNSOI 八>ArSO2N—S=OArSC)2N=S—ОArSC^N—S ^ ArSO2N=S=NSO2ArI I —so2ArSO2N=S—ОArSC^N—S ^ ArSO2N=S=NSO2ArI I —so2ArSO2N=S—О(1)⑵-в~(3)(1)⑵-в~(3)
SX4R1NH2
RNE 二^ RN=SXg -z^ RN=S=Nk
SX4R1NH2
RNE 二^ RN=SXg -z^ RN=S=Nk
4ArN=S=O + 2Na —— В
…В-. I
AfSO2N=S=O > ArSOaN—S=O
4ArN=S=O + 2Na —— В
…В-. I
AfSO2N=S=O > ArSOaN—S=O
2ArN=S=NAr + Na2s26
В
ArSOeNSOI 八
>ArSO2N—S=O
ArSC)2N=S—О
2ArN=S=NAr + Na2s26
В
ArSOeNSOI 八
>ArSO2N—S=O
ArSC)2N=S—О
ArSC^N—S ^ ArSO2N=S=NSO2Ar
I I —so2
ArSO2N=S—О
ArSC^N—S ^ ArSO2N=S=NSO2Ar
I I —so2
ArSO2N=S—О
(1)
⑵
-в~
(3)
(1)
⑵
-в~
(3)
С очень высокими выходами диарилсульфонилдиимины сеР ，огут бы1ь получены, если оставить на ночь бензольный расу оответствующего N-арилсульфинилсульфонамида, содержащий^ литическое количество пиридина. Удобным методом по〃У"
В92
S N^4NS N^4N+ ArSOzN—S^NSOaAr —>+ ArSOzN—S^NSOaAr —>■^NSO2Ar н3о+■^NSO2Ar н3о+S=NSOzArS=NSOzAr(3)—> ArSO2NHCH2CH2CH=CH2 + ArSO2NH2 + SO2(3)—> ArSO2NHCH2CH2CH=CH2 + ArSO2NH2 + SO2+ ArSO2N=S—NAr1+ ArSO2N=S—NAr1PhCHO + TpeT-BuN=S—NBu-трет -—>-—> Tpe7'-BuN=S=O + PhCH—NBu-Tpe?2PhN=C==S + rpeT-BuN=S==NBu-rpeT -工> 2PhN=C=NBu-TpeT -(72%)PhCHO + TpeT-BuN=S—NBu-трет -—>-—> Tpe7'-BuN=S=O + PhCH—NBu-Tpe?2PhN=C==S + rpeT-BuN=S==NBu-rpeT -工> 2PhN=C=NBu-TpeT -(72%)(Ю)(⑴(Ю)(⑴
S N^4N
S N^4N
+ ArSOzN—S^NSOaAr —>
+ ArSOzN—S^NSOaAr —>
■^NSO2Ar н3о+
■^NSO2Ar н3о+
S=NSOzAr
S=NSOzAr
(3)
—> ArSO2NHCH2CH2CH=CH2 + ArSO2NH2 + SO2
(3)
—> ArSO2NHCH2CH2CH=CH2 + ArSO2NH2 + SO2
+ ArSO2N=S—NAr1
+ ArSO2N=S—NAr1
PhCHO + TpeT-BuN=S—NBu-трет -—>
-—> Tpe7'-BuN=S=O + PhCH—NBu-Tpe?
2PhN=C==S + rpeT-BuN=S==NBu-rpeT -工> 2PhN=C=NBu-TpeT -(72%)
PhCHO + TpeT-BuN=S—NBu-трет -—>
-—> Tpe7'-BuN=S=O + PhCH—NBu-Tpe?
2PhN=C==S + rpeT-BuN=S==NBu-rpeT -工> 2PhN=C=NBu-TpeT -(72%)
(Ю)
(⑴
(Ю)
(⑴
N-apил-N/-apилcyльфoнилдииминoв серы и диарилдииминов серы является «переимидирование» диарилсульфонилдииминов серы (уравнения 4, 5).
⑵+ AJNH2 ——> ArSO2N=S—NAr1 + ArSO2NH2(4)
ArSO2N=S—NAr1 + Ai^NHz —> Ar2N—S—NAr1 + ArSO2NH2 (5)
Гетероциклические представители дииминов серы получены при взаимодействии ароматических диаминов с тионилхлоридом или с диоксидом серы в присутствии триэтиламииа (уравнения 6, 7) или с другими аналогичными реагентами [1].
РЕАКЦИИ ДИИМИНОВ СЕРЫ
Многие реакции дииминов серы аналогичны реакциям N-суль- финиламинов (см. разд. 11.14.3). С реакционноспособными диенами происходят реакции [4 + 2] -циклоприсоединения [1]. Ди- арилсульфонилдиимины серы реагируют экзотермично с бутадие- ном с образованием 1-арилсульфонилимино-2-арилсульфонил-3,6- дигидро-1,2-тиазинов (3), при гидролизе которых образуются Ы-(бутен-З-ил) аренсульфонамиды (уравнение 8). Щелочной гидролиз аддукта (4), образующегося в результате реакции Дильса—Альдера, приводит к N-арилпирролам (уравнение 9) [1].
Дпнмннн серы реагируют с различными веществами, содержа- щимп поляризованные кратные связи [1]. В реакциях с ароматическими альдегидзми обрззуются имины (уравнение 10), с нзо тиоцианатами — карбодиимиды (уравнение И), а из сульфоксидов получены сулъфимнды (уравнение 12) с инверсией конфигурации У атома серы [5]. Дпарилднимины серы реагируют с натрием с образованием азобензолов (уравнение 13).
ЛИТЕРАТУРА
G. Kresze and W. Wucherpfennig, Angew. Chern. Internat. Edn., 1967, 6, 149. 2. W. Wucherpfennig and G. Kresze, 'Mechanisms of Reactions of Sulfur Compo： unds', 1968, vol. 2, p. 89.
0. Tsuge and S. Mataka, Bull. Chern. Soc. Japan, 1971, 44, 1896.
TO. Wucherpfennig and G. Kresze, Tetrahedron Letters, 1966, 1671,
D. J. Cram, J. Day, D. R. Rayner, D. M, von Schriltz, D J. Duchamp, and D. C. Garwood, J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 7369.
ПЛЗ. СУЛЬФОДИИМИДЫ
К. Р. ДЖОНСОН (Wayne State University)
СВОЙСТВА СУЛЬФОДИИМИДОВ
Сульфодиимиды (1), называемые также сульфондииминами, представляют собой азааналоги сульфонов, в которых оба атома кислорода заменены азотсодержащими группами. В этих соединениях атом серы имеет тетраэдрическую геометрию, что лока* зано данными рентгеноструктурного анализа, дифракции электронов н получением оптически активных изомеров (2) [2]. На фор， муле (3) показаны длины связей и валентные углы для S,S-nH* метилсульфодиимида.
▼NXr" Nnr3(1)▼NXr" Nnr3(1)MeMe1оз±з0^1оз±з0^世NH 至 2±3,世NH 至 2±3,Me'Me'NHNH
▼NX
r" Nnr3
(1)
▼NX
r" Nnr3
(1)
Me
Me
1оз±з0^
1оз±з0^
世NH 至 2±3,
世NH 至 2±3,
Me'
Me'
NH
NH
Сульфодиимиды лизу, обычно ониСульфодиимиды лизу, обычно онидовольно устойчивы к нагреванию и 门喘反 гигроскопичны и очень хорошо Р^1^^% °C в воде. Температур .1 плавления соединения (3) Юэ— (т. пл. диметилсульфона 109 ℃). Д』я сульфодиимидов хара
Сульфодиимиды лизу, обычно они
Сульфодиимиды лизу, обычно они
имидов серы в водных раство-имидов серы в водных раство-нн две сильные полосы поглопхения в ИК-спектре в области 900 и поо см-】.В спектре ЯМР соединения (3) обнаружена межмолекулярная водородная связь. Масс-спектры сульфодиимидов аналогичны спектрам сульфоксимидов и сульфонов [1]. Сульфодиимиды обладают слабоосновными свойствами [1]. Значения
имидов серы в водных раство-
имидов серы в водных раство-
рКа различных протонированных pax [1] приведены ниже:
Me、+ /NEMe/ %3,10Me、+ /NEMe/ %3,10Ме、+ /NHMe
Me、+ /NE
Me/ %
3,10
Me、+ /NE
Me/ %
3,10
Me/、NH
6,32
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОДИИМИДОВ
Впервые 5,5-диалкилсульфодиимиды были получены реакцией хлорамина с диалкилсульфидами в присутствии аммиака (уравнение 1). Более удобный метод, разработанный Хааком, основан на взаимодействии сульфидов с т/?ет-бутилгипохлоритом и аммиаком в ацетонитриле при —50 -460 ℃ (уравнение 2).
R2s+ 2CINH2 + 2NH3 —r2s(=NH)2 + 2NI-I4C1(1)
R2S + 2гр^г-ВиОС1 + 4NH3 —R2S(=NH)2 + 2rp^r-BuOH + 2NH4C1 (2) хлорамин T1. Н+хлорамин Т
Ph2s > Ph2S=NTs > Ph2s=NH >
HO~
NTs
II 1. H+
—> Ph2s=NH > Ph?S(=NH)2(3)
HO~
NHRi
RSH + 3RNHX + 3RINH2 — R—4(=NRi)2 + 3R$H3 X・ (4)
Для синтеза ди ар ил сульфодиимидов, которые нельзя получить указанными выше методами, применяют многостадийный синтез с использованием хлорамина Т (уравнение 3).
N-Алкиламиды алкансульфобис(алкилимидов) получают взаимодействием алкантиолов с N-галогеналкиламинами и избытком алкиламина (уравнение 4) [1].
РЕАКЦИИ СУЛЬФОДИИМИДОВ
Большая часть описанных реакций сульфодиимидов, за исключением реакций гидролиза и образования солей с протонными кислотами, представляет собой реакции замещения атомов водорода имйдных групп [1]. Наличие в сульфодиимидах двух имид- нь【х групп создает благоприятные возможности для синтезов различных необычных гетероциклов. Для сульфодиимидов возможны следующие реакции замещения: Н—D-обмен (уравнение 5),
замещение металлами (уравнение 6), галогеном (уравнение 71 кремнием (уравнение 8), фосфором (уравнение 9), серой (урав： ненне 10), углеродом (уравнения 11 —13).
彳 NHD2。夕 ND
Anh бмстр。%d⑸
⑹⑺⑹⑺/Н m彳nk斗夕
⑹
⑺
⑹
⑺
、H NHs4NH NH3N
/NH x2彳 NX R2s(nh)2/X
夕 > r2sx > r2sx
弋nh K2C5, H2。 ％x ■ 、H
NnHMe/ \_/Me2NnHMe/ \_/Me2(8)(8)RRmY + rp_mY + rp_
NnHMe/ \_/Me2
NnHMe/ \_/Me2
(8)
(8)
R
R
mY + rp_
mY + rp_
(10)(10),NH/NSOzMe
(10)
(10)
R2s+ MeSO2cl ■—> R?S、
、NH、H
勿NH i. мезо+ ~BF4Me、^NMe phNC。
〉S：a、S‘
PhCH?/、NH 2 NH3PhCE/、H
Me、/NMePhCH2/ ^NCONHPhMe、/NMePhCH2/ ^NCONHPh(ID(ID
Me、/NMe
PhCH2/ ^NCONHPh
Me、/NMe
PhCH2/ ^NCONHPh
(ID
(ID
(12)(12)
(12)
(12)
M、/NHMe、
〉S(+ EtCH(CO2Et)2 —>〉
Et/、NHEt/
(13)(13),NNa/NCH2cH2NR；
(13)
(13)
RzS( + CICH2CH2NR2 ―> RzS(
*NH、NH
ЛИТЕРАТУРА
M. Haake, in 'Topics in Sulfur Chemistry1, ed. A. Senning, Thieme, Stuttgart, 1976, vol. 1, p. 216.o .
B. W. Christensen and A. Kjaer, J. C・ S. Chem. Comm., 1975, 784.
СУЛЬФИНИЛАМИНЫ И СУЛЬФОН ИЛ АМИНЫ
К R ДЖОНСОН( Waune State University)п.нл. СВОЙСТВА n-сулъфинил-И ^СУЛЬФОНИЛАМИНОВ
К-Сульфиниламнны (I), которые можно рассматривать как нмнин диоксида серн, очень реакционноспособные соединения. Свойства, получение и превращения этих веществ подробно рас- смотрены в ряде обзоров [1—4]. Химия этих соединений анало» гична химии диимннов серн (см. гл. 11.12). Нзвестнн N-сульфинильные производные первичных алкил- н арцлампнов, щдра- зинов, гидроксплампнов, амидов карбоновых кислот и амидов различных кислот серы и фосфора. *
RN=S==ORN=S==OrY
RN=S==O
RN=S==O
(1)
М-Сгльфиниланплин представляет собой жидкость с т. кип. 80 °C (12 мм рт. ст.). Очень подробно изучены N-су ль фин пл сульфонамиды. N-Сульфинилметансульфонампд — жидкость с т, кип. §0—gi ℃ (10一4 мм рт. ст.), а &-сульфшшларенсульфонамнды обычно представляют собой светло-желтые кристаллические вещества； например, температура плавления N-сульфинилбензол- сульфонамида равна 70 ℃. В ИК-спектрах N-сульфинилалкил- аминов содержатся характеристичные полосы поглощения группы N=S=O в области 1120 и 1150 см-1. Дппольнып момент N-суль- финиланплина равен 1,90 Д. Полагают, что угол NSO равен ~120° [1]. В УФ-спектрах алкильных производных имеется сильное поглощение в области ~ 235 нм и слабое поглощение в области 〜3°°—310 нм. Изучена фрагментация в масс-спектрах этих соединений [3].
so2HN，、NHI I б)so2HN，、NHI I б)N-Сульфониламины (2) — имидные аналоги триоксида серы, известны только как интермедиаты реакций. Химия этих соединений напоминает химию сульфенов (см. разд. 11.19.2.3). Первое соеди- з吗о ряда HN=SO2, называемое сульфимидом* (Chemical по К；；：：) «『разует тример (3) [5]； известны также и другие
so2
HN，、NH
I I б)
so2
HN，、NH
I I б)
02s、/So?
_NH
нення 拼吧耀粵馭嗎储 название сульфнмнд рекомендовано для соеди-
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ N-СУЛЬФИНИЛ-И N-СУЛЬФОНИЛАМИНОВ
Обычно N-сульфиниламины получают реакцией тионилхлорида С соединениями, содержащими NH2-rpynny (уравнение 1) \常 замаскированную NH2-rpynny (уравнения 2—4) [1—4]. Их можно получить также реакцией пересульфинилирования, в которой уСТа. навливается равновесие амина с N-сульфиниламином. Поскольку равновесие этих превращений сдвинуто в сторону образования менее основного амина, то наилучшие результаты получают при использовании N-сульфинилсульфонамидов (уравнение 5) [1—4]
(1)(1)RNH2 + SOCk ―> RN=S=O 十 2HC1
(1)
(1)
R = Aik, Аг, АгЗОг и др.
\SOC12
〉NH ——C1CH2CH2NSO
/Et$N
SOChMeCON(SiMe3)2 MeCONSO + 2Me3SiCl(3)
soci2
ArSO2NClNa > ArSO2NSO + NaCl + Cl2(4)
RNH24- ArSO2NSO 今 RNSO + ArSO2NH2(5)
Обычно реакции N-сульфониламинов осуществляют при их генерировании in situ. Наиболее общий путь генерирования этих соединений ——дегидрогалогенирование сульф а моилхлор идов. N-Сульфониламины могут быть уловлены третичными аминами с образованием внутренних солей [4]. Такие соли, являющиеся кристаллическими устойчивыми соединениями, представляют собой удобный источник N-сульфониламинов (уравнение 6) [7]• Некоторые нитрилы реагируют с натриевой солью метоксикарбо- нилсульфамоилхлорида с образованием 6-замещенных 2-метокси- 1,4,3,5-оксатцадиазин-4,4-диоксидов (5), которые при нагревании распадаются на нитрил и метил-Ы-сульфонилкарбамат (уравнение 7) [8]. Первое соединение этого ряда HN = SC)2 образуется при взаимодействии аммиака с трпоксидом серы [5]. Предполагают [9], что промежуточное образование N-сульфониланилина происходит при генерировании бензол сульфонил нитрена, поскольку продуктом этой реакции в метаноле оказался метил^-фенил- сульфамат (уравнение 8).
RNHSO2cl —> [RN=SO2] ±t RNSO2W*®)
(4)
SO2
MeO2CNSO2Cl Na+ —N> 丫[MeO2CN=SO2J ⑺
PhSO2NsилиPhSO2NsилиPh SO2koTs K+Ph SO2koTs K+
PhSO2Ns
или
PhSO2Ns
или
Ph SO2koTs K+
Ph SO2koTs K+
・•MeOH，小
[PhSO2N：J —> [PhN=SO2] ^ PhNHSO3Me (8)
11J4.3. РЕАКЦИИ N-СУЛЬФИНИЛ-и N-СУЛЬФОНИЛАМИНОВ
Реакции N-сульфиниламинов
Связь S = N в сульфиниламинах может участвовать в реакциях трех типов: а) реакциях присоединения нуклеофильных реагентов (уравнение 9); б) реакциях циклоприсоединения, приводящих к образованию четырех-, пяти- и шестичленных циклов (уравнение ю); в) реакциях обмена имнногруппы с соединениями, имеющими полярные двойные связи (уравнение 11). Наиболее реакционноспособными соединениями этого класса являются N-сульфи- нил сульфон амиды.
О
II HZ
RN=S=O + HZ —> RNHSZ > RNH2+SOZz(9)
Y—S=O RN=S=O + Y=Z —> I f(10)
Z—N-R
.RN=S=O + Y=Z —> RN=Z + Y=S=O(11)
Присоединение нуклеофильных реагентов
Характерные реакции присоединения протонсодержащих и металлорганических нуклеофилов показаны в уравнениях 12—16. Первичные амины участвуют в реакции пересульфинили- рования (см. уравнение 5); третичные амины н алкоксиды способствуют образованию дииминов серы (см. разд. 11.12.2). Первичные амиды могут дегидратироваться под действием Ы<ульфипил-
аминов (уравнение 17) [1 ].
ArSO2NSO + H2O —> ArSO2№I2 + SO2(12)
ArSO2NSO + 2ROH —> ArSO2NH2 + (RO)2SO(13)
О
!l
RNSO + RSH —> RNHSSE(14)
RNSO + 2HC1 —> RNH2+SOCI2(15)
О
L R*MgX II
RNSO 彳京尸 RNHSRi(16)
ArSO2NSO+ RCONH2 —> RCN+ SO2 +ArSO2NH2 (17)
Реакции циклоприсоединения
Реакции [2 + 4] -циклоприсоединения происходят между диена ми и N-сульфинилариламинами или N-сульфинилсульфонамидами (уравнения 18, 19); в эти реакции не вступают алифатические N-сульфиниламины [ 1—4, 10]. Аддукты типа (6) можно окислить в N-арил-д-сультамы или восстановить в 3,6-дигидро-1,2-тиазины В примере, приведенном в уравнении 20, N-сульфиниланилин выступает в качестве диена.
(18)(18)(19)(19)11
(18)
(18)
(19)
(19)
1
1
N-Сульфинил амины и N-сульфинил сульфонамиды вступают в реакции 1,3-диполярного присоединения с нитрилиминами, нитрилоксидами и нитронами. При пиролизе оксатиадиазолов (7), образующихся из нитрилоксидов, с высокими выходами получаются карбодиимиды (уравнение 21).
RC NR1+ n soRC NR1+ n soRR■NR1■NR1ROCH II CH2ROCH II CH2N\ /SO О(7)NSO2RN\ /SO О(7)NSO2RA—* RN=C=NR1 + so2A—* RN=C=NR1 + so2(21)(21)RORONSChRiNSChRiPh2C=C=O + RNSO —~Ph2C=C=O + RNSO —~!—soPh2C—COOS—NR!—soPh2C—COOS—NR(23)(23)
RC NR1
+ n so
RC NR1
+ n so
R
R
■NR1
■NR1
ROCH II CH2
ROCH II CH2
N\ /SO О
(7)
NSO2R
N\ /SO О
(7)
NSO2R
A
—* RN=C=NR1 + so2
A
—* RN=C=NR1 + so2
(21)
(21)
RO
RO
NSChRi
NSChRi
Ph2C=C=O + RNSO —~
Ph2C=C=O + RNSO —~
!—so
Ph2C—CO
OS—NR
!—so
Ph2C—CO
OS—NR
(23)
(23)
Экзотермично происходят реакции [2 -f- 2] -циклоприсоединени N-сульфинилсульфонамидов и простых эфиров енолов (у^авне. нне 22). Дифенилкетен реагирует с сульфинил а минами с образо ванием тиазетидинонов (уравнение 23).
(3) Реакции с полярными двойными связями(3) Реакции с полярными двойными связямигзаннн N-сульфинилсульфонамидов с альдегидами, ^ею^мн a-водородных атомов, образуются N-сульфонил- не н Равнение 24). Аналогичные реакции < ^"происходят при взаимодействии этих же реагентов оксидами и родственными (уравнения丿•ArCHO + RSO2NSOгзаннн N-сульфинилсульфонамидов с альдегидами, ^ею^мн a-водородных атомов, образуются N-сульфонил- не н Равнение 24). Аналогичные реакции < ^"происходят при взаимодействии этих же реагентов оксидами и родственными (уравнения丿•ArCHO + RSO2NSOобмена иминогруп-обмена иминогруп-с сульф-с сульф-соединениями исоединениями ис фосфиноксидамис фосфиноксидами(24)(24)ArCHuNSOzR + S°2ArCHuNSOzR + S°2(25)(25)(26)(26)
(3) Реакции с полярными двойными связями
(3) Реакции с полярными двойными связями
гзаннн N-сульфинилсульфонамидов с альдегидами, ^ею^мн a-водородных атомов, образуются N-сульфонил- не н Равнение 24). Аналогичные реакции < ^"происходят при взаимодействии этих же реагентов оксидами и родственными (уравнения丿•
ArCHO + RSO2NSO
гзаннн N-сульфинилсульфонамидов с альдегидами, ^ею^мн a-водородных атомов, образуются N-сульфонил- не н Равнение 24). Аналогичные реакции < ^"происходят при взаимодействии этих же реагентов оксидами и родственными (уравнения丿•
ArCHO + RSO2NSO
обмена иминогруп-
обмена иминогруп-
с сульф-
с сульф-
соединениями и
соединениями и
с фосфиноксидами
с фосфиноксидами
(24)
(24)
ArCHuNSOzR + S°2
ArCHuNSOzR + S°2
(25)
(25)
(26)
(26)
Другие реакции N-сульфиниламинов
Восстановление N-сульфинил аминов проходит сложно [1]. При взаимодействии N-сульфиниламинов с нитрозилгексахлор- антимонатом образуются арендиазонийгексахлорантимонат и диоксид серы [2]. Известны еновые реакции связи N—S [11].
Реакции N-сульфониламинов
N-Сульфониламины являются структурными аналогами триоксида серы и, как и следовало ожидать, высоко электрофильны. При присоединении к ним первичных аминов образуются сульфонамиды (уравнение 27) [7]. Триэтиламин присоединяется к соединению (9) с образованием внутренней соли (10), которую можно выделить (уравнение 28) [7]. Реакции таких солей напоминают превращения комплексов, образующихся из триоксида серы и третичных аминов. Соль (10) используют для дегидратации вто- ричных и третнчннх спиртов в мягких условиях [7]. Предпо- лагают, что эта реакция происходит путем образования ионной *арн на стадии, определяющей скорость реакции, с последующим быстрым цис-переносом p-протона на уходящий анион (уравне-
29). При взаимодействии соли (10) с первичными спиртами образуются соли сульфаматов, которые при нагревании превра- уются в уретаны (уравнение 30). Аналогичные превращения аллиловых спиртов в уретаны идут с перегруппировкой [7].
m Et3NPI1NH2
EtNHSO2Cl - _78 ℃ > [EtN=SO2] -二爲廿 EtNHSO2NHPh (27) (8)
MeSCNHS。© 景[Me5CN=S5]斗 MeO2CNSO2NEt3 (28) (9)(10)
"0):^ Et3N + (©) ^2^ RO3SNCO2Me Et3击H ^Z^
PhCONHSO2Cl -_7g0---> [PhCON=SO2] > PhNCO (31)
Под действием этильного аналога внутренней соли (10) происходит электрофильное ароматическое замещение №№днметн/・ анилина, приводящее к (11). При взаимодействии N-сульфонил- аминов с напряженными алкенами или алкенами, содержащими электронодонорные заместители, и с алленами образуются циклоаддукты. Так, (8) реагирует с N- (2-метилпропенил) пирролидином с образованием соединения (12) [7, 12], а этильный аналог (10) реагирует с гексаметилбицикло[2.2.0]гексадиеном-2,5 с образованием (13). N-Сульфонилбензамид перегруппировывается в фенил- изоцианат при комнатной температуре (уравнение 31).
ЛИТЕРАТУРА
G. Kresze, A. Maschke, R. Albrecht, К. Bederke, Н. Р. Patzschke, Н. Smallci, and A. Trede, Angew. Chem. Internal. Edn., 1962, 1, 89.Q
G. Kresze and W. Wucherpfennig, Angew. Chem. Internal. Edn., 1967, 6, 1虱・
W. Wucherpfennig and G. Kresze, "Mechanisms of Reactions of Sulfur Com- pounds', 1968, vol. 2, p. 89.
0. Tsuge and S. Mataka, J. Synth. Org. Chem. Japan, 1971, 29, 933.
R. Appel and W. Huber, Z. anorg. Chem., 1954, 275, 338; R. Appel and M. Ooe “ ring, ibid., 1953, 271, 171.
L. Hans and S. Wolfgang, Z. anorg. Chem., 1969, 365, 157.
G. M. Atkins, Jr. and E. M. Burgess, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, о > E M. Burgess, H. R. Penton, "., and E, A. Taylor, ibid., 1970, 92, 5224.
E. M. Burgess and IV. At Williams, J. Org. Chem., 1973, 38, 1249.
?.汽 ^owski and £ Scheifele. J. Amer Chem. Soc., 1965, 87, 4359..-
G. Kresze, in *1, 4-Cycloaddition Reactions*, ed. J. Hamer, New York, 19bA
ter 13.『Ka
E. G, Kataev and V V. Plemenkow, Zhur. org Khim., 1966, 2," 圾吗戶 川CKKO8 В. В. — Ж. орг. хим., 1966, 2, 1124].心只©
Е. М. Burgess and W. М. Williams, J. Amer. Chem. Soc„ 1972, 94, 4J2
ИЛ ИДЫ СЕРЫ
К. Р. ДЖОНСОН (Wayne State University)
П.15.1. СВОЙСТВА ИЛИДОВ СЕРЫ
и „ серн [1, 2] представляют собой соединения, в которых ИяНионный центр стабилизирован соседним положительно рннье атомом серы. Формально илидами серы являются ^^'нейтральные соединения (1) и (2), в которых рядом расположены положительно заряженный атом серы и отрицательно чаояженный атом углерода. Однако этот термин часто исполь- ,ют в более широком смысле, включая в него карбанионные соединения (3) и (4) (соли или металлорганические соединения), стабилизированные наличием в a-положении атома серы, несущего частичный положительный заряд.
Такое расширение понятия особенно оправдано в тех случаях, когда поведение этих двух классов веществ является сходным. Электростатическая стабилизация является важным фактором, способствующим стабилизации карбанионов соседним сульфоние- вым центром, однако необычная стабильность илидов серы по сравнению с илидами азотсодержащих соединений означает, что в данном случае действуют и другие факторы. Наиболее вероятным из них является «обратная подача» электронов от углерода на о*-орбиталь С—S или d-орбитали серы [3]. Значения рКа некоторых сульфониевых солей (в диметил сульфоксиде при 25 ℃) [За] приведены ниже:
Илиды, напримерИлиды, например
Илиды, например
Илиды, например
из простых алкилсуль-из простых алкилсуль-Ил иды, например (5), образующиеся
из простых алкилсуль-
из простых алкилсуль-
фониевых солей, обычно генерируют и используют при низкой температуре. Период полураспада дифенилсульфонпйэтилида ра- МИ；^ПрИБолее стабильно оксосульбо山亩нлндн, на- 11 их обычно получают и используют при оксичп7пРаХ，6ЛИЗКИХ к комнатной. Раствор (7) в днмстилсульф- внде'пнт；二? храниться месяцами при охлаждении. Часто можно *产，которые обладают дополнительными рующими группами, присоединенными к карбанионному
Ph\ll -—С Нг Me?N/ +(7)Ph\ll -—С Нг Me?N/ +(7)MeSCHMeSCHNMe, (10) zNMe, (10) zт.пл. 80,5-81,5℃,6 3,83 (CH)т.пл. 80,5-81,5℃,6 3,83 (CH)центру, например (8) —(Ю) [1].
Ph\ll -
—С Нг Me?N/ +
(7)
Ph\ll -
—С Нг Me?N/ +
(7)
MeSCH
MeSCH
NMe, (10) z
NMe, (10) z
т.пл. 80,5-81,5℃,6 3,83 (CH)
т.пл. 80,5-81,5℃,6 3,83 (CH)
+ -II -
Ме?6—CHjMe?号—•СНг
(5)(6)
⑼т. пл. 134 °C А 5Д0Д⑼т. пл. 134 °C А 5Д0ДPhCCHSMe2(8)
⑼
т. пл. 134 °C А 5Д0Д
⑼
т. пл. 134 °C А 5Д0Д
I пл. 78-79 ℃, 寸С=о 1510 см-1
+S->uiiCH2Ad Et Ас[=адамантил-1(Н)+S->uiiCH2Ad Et Ас[=адамантил-1(Н)(⑶(⑶Опубликованы результаты рентгеноструктурных исследований некоторых стабилизированных илидов серы. Углы связей CSC равны приблизительно 100°, что примерно соответствует sp3- гибридизации атома серы. Неплоское расположение связей у атома серы доказано также обратимым получением илида (11) из оптически активной сульфониевой соли [1]. Илид (12) довольно легко рацемизуется за счет пирамидальной инверсии у атома серы. Разделенный на изомеры илид (7) не рацемизуется при температуре ниже его температуры разложения [4]. Соединение (13) и родственные вещества по характеру, по-видимому, являются илидами, а не ароматическими соединениями.
+S->uiiCH2
Ad Et Ас[=адамантил-1
(Н)
+S->uiiCH2
Ad Et Ас[=адамантил-1
(Н)
(⑶
(⑶
+S-"nuMe
PhCOCH Et
(12)
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИЛИДОВ СЕРЫ
Депротонирование сульфониевых солей
Наиболее общим методом генерирования илидов серы является депротонирование предварительно полученных сульфониевых солей (см. гл. 11.5). Условия депротонирования изменяются в широких пределах в зависимости от дальнейшего использования и стабильности илида, а также от кислотности соли. Различные примеры сочетаний оснований и растворителей для депротоннро- вання сульфониевых солей приведены в уравнениях 1—5 [!]•
Me3S+ Г —r-> Me2S—СН2⑴
ДМСО, ТГФ,〜5 ℃/
о
+50%-ный водн. NaOH||.
Me3S=O 厂 十二 一「•"’仑 Me2S-CH3《同
СН2Ц1д h-Bu4N+ 1", 50 °G +
Me2s=0 BF,
NaH
NMe2
〉S—CHa ДМСО, 25 ℃ MeaN/ +
(3)
Ph2SCH2Me 'BF4
Ph2S—<^| 'BF4
Tper-BuLt>ТГФ
кон
ДМСО
Ph2S—CHMe
Ph2S-
соль получают
(4)
⑹
и депро-
В некоторых случаях сульфониевую
ют 〃z situ. Промежуточную соль получают обменными пеакциями по сульфониевому центру (уравнения 6, 7), превраще- %ямн более простых илидов (уравнения 8, 9) или реакцией — гидробензола с сульфидами (уравнение 10) [1].
Де-
Ph3S+ _BF4 + H-BuLiPh3S+ _BF4 + H-BuLi(6)(6)
Ph3S+ _BF4 + H-BuLi
Ph3S+ _BF4 + H-BuLi
(6)
(6)
ТГФ； -PhLt ++
,Ph2SBu-H ~BF《—> Ph2S—СНРг-н
0IIMeSMe
OAc
Me2S 'OAc
"OAc
Me2S+
Ac 2。、
< )
+
[Ph2S—CHMe]
[广"广；> Ph2s-CMez
LU H J ^2
⑺
(8)
+LICHCI2
Ph2SCH2Me тгф +
(9)
Me、+ _
^S-CHCNHPh
MegN^JI I
Металлические соли сульфоксидов, сульфонов, сульф имидов и сульфоксимидов, реакции которых часто аналогичны превращениям илидов серы, обычно получают, используя сильные основания, например гидрид натрия, трет-бутоксид калия, литий- алкилы или реагенты Гриньяра (см. разд. 11.6.3, 11.8.3, 11.10.3
Нуклеофильное присоединениек винилсульфониевым солям
При присоединении нуклеофильных реагентов к винилсульАп ниевым солям образуются илиды (уравнение 11). В случае СТых сульфонмевых солей, например (14; R = Me, R1 = Н), с ре^； цией присоединения конкурирует метилирование нуклеофила по реакции типа S、2. Как и в случае большинства аналогичных реакций нуклеофильного присоединения к электрофильным а.чке- нам, отрицательное влияние на реакцию оказывает замещение по
р-углеродному атому.
R2SCH=CR1 + Nu- G RzS-GhCR；
(14)
3. Присоединение карбенов к сульфидами сульфоксидам
Присоединение карбенов к соединениям двухвалентной ii.ui четырехвалентной серы приводит к прямому синтезу ил и дов серы (уравнение 12). По-видимому, реакция обратима, и именно этим можно объяснить термическую нестабильность многих илидов. Считают [1], что диалкилсульфиды в реакциях с карбенами в четыре раза реакционноспособнее олефинов.
/IVй、
Me2s=。+'CHCOzMe > Me°S—CHCOz'le屮)
или CuCN_
Зтот метод используется как для генерирования илидов (ко торне сразу перегруппировываются; см. разд. 11.15.3), так н для получения стабилизированных илидов (уравнения 13, Н)* Исходные карбены генерируют различными методами: действием оснований, термическим путем, в условиях катализа медью или фотохимически.
11.15.3. РЕАКЦИИ ИЛИДОВ СЕРЫ
Механизм реакций переносаалкилиденовой группы на электрофильныедвойные связи
Илиды серы являются нуклеофильными реагентами. Наиболее характерной реакцией этих соединений является перенос алкилиденовой группы на электрофильную двойную связь с образова* 406
ннем трехчленного цикла, показан в уравнении 15. циклизуется, по-видимому,ннем трехчленного цикла, показан в уравнении 15. циклизуется, по-видимому,углерода.углерода.S (15)S (15)）吉一М+〉С=Х>）吉一М+〉С=Х>В зависимости от структуры илида и субстрата их присоединение друГ к другу может приводить к образованию диастереомерных или структурно изомерных бетаинов. Распад таких бетаинов дает различное соотношение продуктов. На схеме 16 приведен пример образования в реакции двух бетаинов [5]. (Во многих случаях в реакции может участвовать более двух бетаинов.) Если 局》々-1 н 居》記-1, то соотношение продуктов (Р/Р‘)будет соответствовать отношению k\/k\; распределение продуктов отражает кинетически контролируемое образование бетаинов. Такая закономерность наблюдается в реакциях простых сульфо- нийметилидов. Например, при присоединении диметилсульфоний- метилида (5) к холестанону-3 (16) в качестве главного продукта получается (15) (уравнение 17), а присоединение к карвону приводит к эпоксиду (18) с выходом 90% (уравнение 18). По-впди- мому, кинетически предпочтительно аксиальное направление присоединения (5) к незатрудненным циклогексанонам и 1,2-при- соединенпе к а^-ненасыщенным кетонам. 'В зависимости от структуры илида и субстрата их присоединение друГ к другу может приводить к образованию диастереомерных или структурно изомерных бетаинов. Распад таких бетаинов дает различное соотношение продуктов. На схеме 16 приведен пример образования в реакции двух бетаинов [5]. (Во многих случаях в реакции может участвовать более двух бетаинов.) Если 局》々-1 н 居》記-1, то соотношение продуктов (Р/Р‘)будет соответствовать отношению k\/k\; распределение продуктов отражает кинетически контролируемое образование бетаинов. Такая закономерность наблюдается в реакциях простых сульфо- нийметилидов. Например, при присоединении диметилсульфоний- метилида (5) к холестанону-3 (16) в качестве главного продукта получается (15) (уравнение 17), а присоединение к карвону приводит к эпоксиду (18) с выходом 90% (уравнение 18). По-впди- мому, кинетически предпочтительно аксиальное направление присоединения (5) к незатрудненным циклогексанонам и 1,2-при- соединенпе к а^-ненасыщенным кетонам. 'р/ 4 [В】^^ Y + S ^=^ ⑶ 一^> Р (16) Y = илид, S = субстрат, В = бетаин, Р = продуктр/ 4 [В】^^ Y + S ^=^ ⑶ 一^> Р (16) Y = илид, S = субстрат, В = бетаин, Р = продуктОбщий механизм этого превращенияПромежуточно образующийся бетаинпут・м прямого замещения у атома
ннем трехчленного цикла, показан в уравнении 15. циклизуется, по-видимому,
ннем трехчленного цикла, показан в уравнении 15. циклизуется, по-видимому,
углерода.
углерода.
S (15)
S (15)
）吉一М+〉С=Х>
）吉一М+〉С=Х>
В зависимости от структуры илида и субстрата их присоединение друГ к другу может приводить к образованию диастереомерных или структурно изомерных бетаинов. Распад таких бетаинов дает различное соотношение продуктов. На схеме 16 приведен пример образования в реакции двух бетаинов [5]. (Во многих случаях в реакции может участвовать более двух бетаинов.) Если 局》々-1 н 居》記-1, то соотношение продуктов (Р/Р‘)будет соответствовать отношению k\/k\; распределение продуктов отражает кинетически контролируемое образование бетаинов. Такая закономерность наблюдается в реакциях простых сульфо- нийметилидов. Например, при присоединении диметилсульфоний- метилида (5) к холестанону-3 (16) в качестве главного продукта получается (15) (уравнение 17), а присоединение к карвону приводит к эпоксиду (18) с выходом 90% (уравнение 18). По-впди- мому, кинетически предпочтительно аксиальное направление присоединения (5) к незатрудненным циклогексанонам и 1,2-при- соединенпе к а^-ненасыщенным кетонам. '
В зависимости от структуры илида и субстрата их присоединение друГ к другу может приводить к образованию диастереомерных или структурно изомерных бетаинов. Распад таких бетаинов дает различное соотношение продуктов. На схеме 16 приведен пример образования в реакции двух бетаинов [5]. (Во многих случаях в реакции может участвовать более двух бетаинов.) Если 局》々-1 н 居》記-1, то соотношение продуктов (Р/Р‘)будет соответствовать отношению k\/k\; распределение продуктов отражает кинетически контролируемое образование бетаинов. Такая закономерность наблюдается в реакциях простых сульфо- нийметилидов. Например, при присоединении диметилсульфоний- метилида (5) к холестанону-3 (16) в качестве главного продукта получается (15) (уравнение 17), а присоединение к карвону приводит к эпоксиду (18) с выходом 90% (уравнение 18). По-впди- мому, кинетически предпочтительно аксиальное направление присоединения (5) к незатрудненным циклогексанонам и 1,2-при- соединенпе к а^-ненасыщенным кетонам. '
р/ 4 [В】^^ Y + S ^=^ ⑶ 一^> Р (16) Y = илид, S = субстрат, В = бетаин, Р = продукт
р/ 4 [В】^^ Y + S ^=^ ⑶ 一^> Р (16) Y = илид, S = субстрат, В = бетаин, Р = продукт
Еспн 卷《归 и 期《归 тогда Р/Р，будетЕспн 卷《归 и 期《归 тогда Р/Р，будетсоответствоватьтаком случае
Еспн 卷《归 и 期《归 тогда Р/Р，будет
Еспн 卷《归 и 期《归 тогда Р/Р，будет
распределение продуктов контролируется как равновесием среди первоначально образующихся бетапноп, так н отношением кон стант скоростей стадий образопаппя продуктов (fe./fej). Такое по^ ложеппе наблюдается в случае реакций более стабильных оксо- сульфонийметплидоо (6) и (7). В реакции (6) с (16) может быть также предпочтительным первоначальное аксиальное прпсоедн. пение, но в этом случае оно легко обратимо. Равновесие меж^у бетаинами будет, несомпешю, сдвинуто в сторону того ц3 нн； из которого образуется (17). В полученной смеси продукт/ реакции соединение (17) существенно преобладает над (⑹ (32 : 1).
В реакции оксосульфопчнплидов, например (6) или (7), с непредельными кетонами обычно образуются циклопропаны (см. уравнение 18). Вследствие того, что 1 ^-присоединение оксосуль- фонпйилчда к снопу легко обратимо, в результате термодпиймц. ческой предпочтительности 1,《-присоединения получается цикло- пропановый продукт (уравнение 19) [5].
РИСН=СН ОН
основание
Почему отличаются селективности реакций замещенных и незамещенных метилпдов (см., например, уравнения 20 н 21)? В первом примере введение заместителя—этокенкарбопплыюй грз'пны — значительно увеличивает стабильность нлида », с.吁。- вателыю, увеличивается степень обратного превращения любого кинетически предпочтительного бетаина в плпд и субстрат. (Как н в случае оксосульфопипилидов, плнды, стабилизированные карбонильной группой, являются лучшей «уходящей группой».) Во втором примере образование циклопропана, а не внпилоксирана при реакции сульфонпйплпда с а.р-нспасъпцеиным карбонильным соединением может бить объяснено затрудненностью нревр^нюпия первоначально образующегося 1,2-аддукта в внннпокенран. Такое превращение требует прямого замещения у атома углерода чикло- пропнлыюп группы, что, очевидно, пропсходит достаточно мат ленно по сравпепию с обратным превращением бетаина в нсх°Д" нып илид н субстрат. В этом случае, как п выше, получение никло* пропана объясняется обратимостью реакции образования бетгппи-
Введение алкильного заместителя к [З-углеродному атому а В-пеиредельпых кетонов приводит к изменению относительных скоростей образования и превращения бетаинов； таким образом мо〉К1Ю контролировать региоселективность реакции присоединения (см. например, уравнение 22).
Синтез эпоксидов и азиридинов
Конденсация альдегидов и кетонов с илидами серы стала важным синтетическим методом [1 ]. Его можно использовать для получения необычайного множества эпоксидов, поскольку карбонильные соединения разнообразной структуры легко доступны. Илиды, полученные как из сульфониевых, так и из оксосульфоние- вых солей, образуют эпоксиды при реакции с простыми альдегидами или кетонами (уравнения 23—32) (см. также реакции с непредельными кетонами). По-видимому, енолизация карбонильной группы не конкурирует с присоединением илидов по карбонильной группе (уравнение 27).
PhCHO+ Мед_ёнсн=сн2 ^г р」\ ”PhCHO+ Мед_ёнсн=сн2 ^г р」\ ”- оОо- оОо
PhCHO+ Мед_ёнсн=сн2 ^г р」\ ”
PhCHO+ Мед_ёнсн=сн2 ^г р」\ ”
- оОо
- оОо
(23)
(24)
(25)
"№UCH°+-"МС。＞ /г-С1С6Н4—(CH2)4SNMe2 (26)
4一
(27)
CH2CO2MeCH2CO2Me
получения оптически активных эпоксидов исполъ3уют лптТчески активные илиды (уравнение 29) [4]. Особенно унн- оптически^^^^^ являются спироэпоксиды, получае-
ВХаХено ом Ш^Хопилиденовои группы (уравнение 30). Обычно ^илпзированные нпнкн образуют эпоксиды только при ?^нсации с высокореакционноепособньши карооиильньши со- рп нениям (уравнение 31). Ионизация карбоксильной группы в имидах Zp шер в илиде (19), увеличивает их реакционную спо- ёобнос^ь (уравнение 32). В тех случаях, когда в молекуле образую- сооность ЬРотся нуклеофильные центры, могут полу-
Х^я новь гетероциклы (уравнение 33). При конденсации ?Ддикетонов с илидом (6) получают З-метилтиабензол-З-оксиды (уравнение 34) [1].
Оо
^一卜麹…/鵠》〜*(6。%)侬)
Me、
EtOaC
NMe2⑻
(K)(оптическая чистота 20 А»)
(30)
Me С С OEt
Я CO2Et (31)
9) а
Р1
[Эпоксид]
(основной продукт)
ph ОН
(34)
访 ся всего несколько сообщений о взаимодействии илидов с „„„нами в результате которого образуются азиридины. Наибо- интересный пример приведен в уравнении 35 [6]. Азиридины образуются также при присоединении первичных аминов к впнил- сульфониевым солям (уравнение 36) [7].
N^-Ph 元占亳 N$-Ph (7。％)(35)
」О 'BF4
rper-BuNH? +)S—CH=CHPh ―> PhN—Bu-rper(36)
Синтез циклопропанов
Легкая доступность акцепторов для реакции Михаэля делает илидный путь синтеза циклопропанов очень привлекательным. При этом для а;р-ненасыщенных карбонильных соединений наряду с циклопропанированием могут протекать реакции 1,2-присоединения, приводящие к винилоксиранам (в случае кетонов) или продуктам ацилирования (в случае сложных эфиров). Однако обычно более стабильные илиды (оксосульфонийилиды и стабилизированные илиды) реагируют с образованием циклопропанов (уравнения 37—41). При этом очень стабильные илиды, например R2SC(CN)2, совсем не реагируют. Пример региоселективного и стереохимического контроля внутримолекулярной реакции илида приведен в уравнении 42 [8].
CO2EtCO2EtCO2EtCO2Et(6) ) ДМФ(6) ) ДМФCO2EtCO2EtCO2EtCO2Et(89%)(89%)(37)(37)
CO2Et
CO2Et
CO2Et
CO2Et
(6) ) ДМФ
(6) ) ДМФ
CO2Et
CO2Et
CO2Et
CO2Et
(89%)
(89%)
(37)
(37)
Me、Il -
PhCH=CHSO2Ph +S—CH2 —> PhSO2Ph (38)
Me2N/ +
(80%)
CH2=CHCHO + Me2S-CHCO2Et —吁侬 + онс—5cOzEt (39)
кипячение2丿
(63%)
постЦиклопропанирования полиенонов изучена ещечно для т°г°, чт°бы предсказывать ее региоселективность.
口 -ДМСО A £OPh
PhCH=CHCPh + H2C*^S —СбП4Ме-л> Ph^^"^“
Км©?(94%; оптическая
чистота 35%)
(85%)(85%)
(85%)
(85%)
Структуры (20) — (22) приведены как примеры синтеза циклопропанов реакцией полпенонов с диметцлоксосульфонийметплп- дом (6) [I].
CO^EtCO^Et（20）（20）При взаимодействии а-бромкетонов или дами образование циклопропанов можетПри взаимодействии а-бромкетонов или дами образование циклопропанов можетсложных эфиров с или-сложных эфиров с или-происходить в резульпроисходить в результате последовательности реакций алкилирования, элиминированиятате последовательности реакций алкилирования, элиминированияи переноса метнленово^ группы (уравнение 43). Циклопропаныи переноса метнленово^ группы (уравнение 43). Циклопропаныобразуются также при взаимодействии винилсульфоииевых солей '44, 45)образуются также при взаимодействии винилсульфоииевых солей '44, 45)с двухосновными углеродными нуклеофилами (уравнения [7, 9].с двухосновными углеродными нуклеофилами (уравнения [7, 9].ВгВгPhCOCHPhPhCOCHPh(6) (2 эк в)(6) (2 эк в)(35%)Ph(35%)PhCOPhCOPhCO2RCO2RNaCH(CO2R)2 + CH2=CHSMe2 X'NaCH(CO2R)2 + CH2=CHSMe2 X'(44)(44)FB ОFB ОPhPhNaCH2NO2 + PhCH==CHS<+、NMeaNaCH2NO2 + PhCH==CHS<+、NMeaCO2RCO2RPh /ZX^—、02Ph /ZX^—、02(45)(45)которых на трехкоторых на трехВ принципе, промежуточно образующиеся бетаины, у отрицательный заряд может делокализоваться более чем еН_ атомах, могут распадаться с образованием трех- или пя1^_'н11е мзх циклов. Хотя обычно предпочтительным является образВ принципе, промежуточно образующиеся бетаины, у отрицательный заряд может делокализоваться более чем еН_ атомах, могут распадаться с образованием трех- или пя1^_'н11е мзх циклов. Хотя обычно предпочтительным является образ
CO^Et
CO^Et
（20）
（20）
При взаимодействии а-бромкетонов или дами образование циклопропанов может
При взаимодействии а-бромкетонов или дами образование циклопропанов может
сложных эфиров с или-
сложных эфиров с или-
происходить в резуль
происходить в резуль
тате последовательности реакций алкилирования, элиминирования
тате последовательности реакций алкилирования, элиминирования
и переноса метнленово^ группы (уравнение 43). Циклопропаны
и переноса метнленово^ группы (уравнение 43). Циклопропаны
образуются также при взаимодействии винилсульфоииевых солей '44, 45)
образуются также при взаимодействии винилсульфоииевых солей '44, 45)
с двухосновными углеродными нуклеофилами (уравнения [7, 9].
с двухосновными углеродными нуклеофилами (уравнения [7, 9].
Вг
Вг
PhCOCHPh
PhCOCHPh
(6) (2 эк в)
(6) (2 эк в)
(35%)
Ph
(35%)
Ph
COPh
COPh
CO2R
CO2R
NaCH(CO2R)2 + CH2=CHSMe2 X'
NaCH(CO2R)2 + CH2=CHSMe2 X'
(44)
(44)
FB О
FB О
Ph
Ph
NaCH2NO2 + PhCH==CHS<
+、NMea
NaCH2NO2 + PhCH==CHS<
+、NMea
CO2R
CO2R
Ph /ZX^—、02
Ph /ZX^—、02
(45)
(45)
которых на трех
которых на трех
В принципе, промежуточно образующиеся бетаины, у отрицательный заряд может делокализоваться более чем еН_ атомах, могут распадаться с образованием трех- или пя1^_'н11е мзх циклов. Хотя обычно предпочтительным является образ
В принципе, промежуточно образующиеся бетаины, у отрицательный заряд может делокализоваться более чем еН_ атомах, могут распадаться с образованием трех- или пя1^_'н11е мзх циклов. Хотя обычно предпочтительным является образ
трехчленного цикла, тем не менее имеются примеры получения пятичленных циклов (например, уравнения 46 [10] и 47 [7]).
При присоединении илида алр-ненасыщенным амидам образуются 6-лактамы (см.,
(6) к первичным или вторичным в результате прототропного сдвига(6) к первичным или вторичным в результате прототропного сдвигауравнение 48) [11].уравнение 48) [11].например,например,(46)(46)(47)(47)(48)(48)11.15.3.4. Перегруппировки илидов11.15.3.4. Перегруппировки илидовВ результате разрешенных правилами симметрии термичес^ ких [2,3] -сигматропных перегруппировок аллилсульфонийалкили- дов образуются бутен-3-илсульфиды (уравнение 49) [12]. Такие [2,3]-сигматропные перегруппировки проходят с инверсией аллильной группы (уравнение 50) и могут использоваться для переноса хиральности с атома серы на углерод (уравнение 51) [13].
(6) к первичным или вторичным в результате прототропного сдвига
(6) к первичным или вторичным в результате прототропного сдвига
уравнение 48) [11].
уравнение 48) [11].
например,
например,
(46)
(46)
(47)
(47)
(48)
(48)
11.15.3.4. Перегруппировки илидов
11.15.3.4. Перегруппировки илидов
+ / Ad-S’+ / Ad-S’、СН2cH=СН2、СН2cH=СН2СН2СН=СН2СН2СН=СН2(49)
+ / Ad-S’
+ / Ad-S’
、СН2cH=СН2
、СН2cH=СН2
СН2СН=СН2
СН2СН=СН2
(60)
(51)
Ad =* адамантил-1Ad =* адамантил-1(оптическая чистотапо углероду 94%)
Ad =* адамантил-1
Ad =* адамантил-1
Эти перегруппировки, проходящие очень легко и приводящие к образованию новой углерод-углеродной связи, открывают очень интересные синтетические возможности. Так, с использованием 乎г。процесса осуществлен синтез сквалена (уравнение 52) [14]. Термическая перегруппировка илида (23) приводит к образованию
R= Ме2 С=СНСН2 СН2 С(Ме)== СНСН2 СН2
расширенияпоказан нарасширенияпоказан научаствоватьучаствовать
расширенияпоказан на
расширенияпоказан на
участвовать
участвовать
диена (уравнение 53). Метод последовательного цикла, предложенный Ведеюсом и Хагеном [15], схеме 54. В таких перегруппировках илидов могут
тройные связи и гетероатомы (уравнения 55—57) [1].
Ph、^gMe
Ph
СО2Ме
НС〈 /Ме
СО2Ме
(53)
(23)
+ S
O=S—Me +
PhCOCH
,СН2
Н2c
O=S—Me
(YeO2c)2C№
>
Cu_ 100 ℃
1. [2,31-перегруп-рк
пировкаг 1
2. —XeSQH
(54)
НО、/СН=С=С
СОгМе
(55)
、СН2 sMe
а йепзилсульфонипилидах могут происходить как [2,3]-снг- □ пп^ые перегруппировки, так н 1,2-сдвпги, аналогичные псре- 黑;гСровке Сгивепса. 1,2-Сдвпг с успехом использовав в синтезе цпклофапов (см., напрнмер, уравнение 58) 11, 16].
(58)(58)
(58)
(58)
Диссоциация в карбены
Хорошо известно, что ил иды серы образуются при присоединении карбенов к сульфидам и сульфоксидам. В тех случаях, когда эта реакция обратима, ил иды серы могут служить удобным источником карбенов. Имеется ряд примеров, в которых из или- дов серы термическим или фотохимическим путем или при катализе медью образовывались продукты, указывающие на участие в реакции карбенов или карбеноидов (уравнения 59—61) [1, 2, 17]. Предполагают, что биосинтез циклопропанового кольца в ряде природных соединений происходит путем катализируемого медью переноса метиленовой группы из сульфоний метил ида, образующегося нз S-аденозил метионина [17],
Ph?之一言比-^^^. ©ВСН』Ph?之一言比-^^^. ©ВСН』（59）（б。）（59）（б。）(61)(61)
Ph?之一言比-^^^. ©ВСН』
Ph?之一言比-^^^. ©ВСН』
（59）
（б。）
（59）
（б。）
(61)
(61)
Реакции переноса алкилиденовых группиз металлированных сульфоксидов, сульфонов,сульфимидов и сульфоксимидов
Атомы водорода у а-углеродных атомов перечисленных выше соединений обладают кислыми свойствами; металлические соли этих веществ могут использоваться в качестве нуклеофильных реагентов, переносящих алкилиденовые группы, как и ил иды серы При этом уходящей группой, отщепление которой приводит к образованию трехчленного цикла, является анион серусодержащей кислоты, а не нейтральная молекула, как в реакциях илидов (уравнение 62). Возможность использования анионных реагентов в синтезе обусловлена тем, насколько стабилен уходящий анион Металлированные производные сульфоксидов представляют интерес только для изучения механизмов этих реакций (уравнение 63) [18]. Для циклопропанирования с успехом используют карбанионы, стабилизированные сульфонильной группой (уравнение 64) [19].
X- 1
Z—ен2—e—
х
h2ce、+ Z (62)
ОГ о
MeSCH2Na + Ph2CO ―>、乙、
LPh/
SO2Ph +
CO2R
Ph2CHCHO + Другие продукты
(63)
трет-BuOK >
ТГФ
\/z\
SR
(64)
Одень сильное влияние на кислотность а-водородных атомов и на способность серусодержащего аниона быть уходящей группой оказывает присутствие сильной электроотрицательной N-n-толил- сульфонильной группы в N-n-толилсульфонилсульфимидах и сульф- оксимидах. В уравнениях 65—67 показаны примеры реакции пере- носа алкилиденовой группы с использованием N-n-толилсульф- онилсульфимидов [20, 21] и -сульфоксимидов [22]. Легко осуществляются превращения кетонов в эпоксиды под действием лег- ко доступных реагентов, образующихся из сульфоксимидов (см. Гл- 11」1)• Обработка реакционной смеси облегчается растворимостью побочных продуктов в воде [22]. По-видимому, сульф- имидные реагенты реагируют аналогично сульфонийилидам, а сульфоксимидные реагенты — аналогично оксосул ьфонийилидам (уравнения 65 и 67).
о
Ph—JhCH。
ТГФ (100%)
PhSCH2Li
NTs
PhCH=CHCOPh
ТГФ
-> PhCH=CH
О
Ph
о
R2cHscHR?
NTs
(66)
О
JI
PhSCH2Na
NTS
（67）
a3a34-£ Л 0^ Q^ n^ L23-4-S67-&9-°-L24-£ Л 0^ Q^ n^ L23-4-S67-&9-°-L2
a
3
a
3
4-£ Л 0^ Q^ n^ L23-4-S67-&9-°-L2
4-£ Л 0^ Q^ n^ L23-4-S67-&9-°-L2
ЛИТЕРАТУРА
В. M. Trost and L. S. Melvin, Jr” 'Sulfur Ylides', Academic, New York, 1975.
4 1% Johnson, *Ylid Chemistry', Academic, New York, 1966.
N. P. Epiotis, R. L. Yates, F. Bernardi, and S. Wolfe, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 5435; J. M. Lehn and G. Wipff, ibid., 7498.
F. 0. Bordwellt 丄 Branca, and C. R. Johnson, неопубликованные данные.
C. R* Johnson and C. W. Schroeck, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95，7424.
C. R. Johnson, C. W. Schroeck, and J. R. Shanklin, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 7418.
A. G Hortmann and D. A. Robertson, J. Amer. Chem. Soc.f 1972, 94, 2758.
C. R. Johnson and 丄 P. Lockard, Tetrahedron Letters, 1971, 4589.
R. S Matthews and T. E. Meteyer, Chem. Comm., 1971, 1576.
/. Qosselck and G. Schmidt, Tetrahedron Letters, 1969, 3445.
E. Breuer and D. Melumad, Tetrahedron Letters, 1969, 1875； H. G Lehmann, ibid., 1968, 607.
H. kbnig, H. Metzger, and K. See/e〃，Chem. Ber.} 1965, 98, 3712, 3724.
/. £ Baldwin, R. E Hackler, and D. P. Kelly, Chem. Comm., 1968, 537, 538.
B.用.Trost and R.尸.Hammen, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 962.
G. M. Blackburn, W. D. Ollis, C. Smith, and /. O. Sutherland, Chem. Comm., 1969, 99.
E Vedejs and 丄 P. Hagen. J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 6878.
R. H. Mitchell and У. Boekelheide, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 1547.
T. Cohen, G. Herman, T. M. Chapman, and D. Kuhn, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 5627.
C Walling and 乙 Bollyky, J. Org. Chem,, 1964, 29, 2699.
J. Martel and C. Huynh, Bull. Soc. chim. France, 1967, 985.
У. Tamura, H. Matsushima, M. Ikeda, and K. Sumoto, Synthesis, 1976, 35.
C. R. Johnson and A. Nakanishi, неопубликованные данные.
C. R. Johnson； R. A. Kirchhojf, R. J. Relscher, and G. E Katehar, J. Amer.
Chem. Soc., 1973, 95, 4287.
U16. СУЛЬФЕНОВЫЕ кислоты и их производные
д. р. XOIT (University of Aberdeen) ц.16.1. СУЛЬФЕНОВЫЕ КИСЛОТЫ
]1.16.1.1. Свойства сульфеновых кислот
Сульфеновые кислоты являются соединениями двухвалентной серь/н имеют общую формулу RS—ОН, причем R может быть как алкилом, так и арилом. Они являются производными неизвест- ноц неорганической кислоты H2SO2 и, следовательно, высоко- реакционноспособного и неустойчивого монооксида серы SO. Первой представитель этого класса соединений — антрахинон- 1-суль- феновая кислота (1), выделен в 1912 г., однако прошло 45 лет, прежде чем был осуществлен успешный синтез [1] еще одного соединения этого класса — антрахинон-1,4-дисульфеновой кислоты (2), а вскоре после этого и его 1,5-изомера. В отличие от (1) и (2) антрахинон-2-сульфеновая кислота (3), 4-аминоантрахинон- 1-сульфеновая кислота и флуоренон-1-сульфеновая кислота (4) неустойчивы и их не удалось получить. На основании спектральных данных принимают, что стабильность соединений (1) и (2) обусловлена наличием водородных связей, а также тем, что сульфенильная группа должна быть присоединена к атому углерода, обладающему заметным дефицитом электронов [2],
НО
(8)⑷
>4-дикислоты (9?первой константы диссоциации
водородной связ^ 胱卅тся в интервале 10--10--. Наличием сульфеновой кислоты ^НЯЮТ и стабильность 1-метилурацил-4- которая хпанипяои к (5)， выделенной в виде серебряной соли, 4-6 недель И 1 без Разложения в холодильнике в течение Анионы (6) 2-нптробензолсульфеновых кислот,
стабильны.стабильны.что можночто можно^у：Х^по：едХеТрТств1реН[4]°ЛЬКО^у：Х^по：едХеТрТств1реН[4]°ЛЬКО
стабильны.
стабильны.
что можно
что можно
^у：Х^по：едХеТрТств1реН[4]°ЛЬКО
^у：Х^по：едХеТрТств1реН[4]°ЛЬКО
Считают, что сульфеновые кислоты являются интермедиатами разнообразных химических и биохимических процессов, в том lime процессов окисления тиолов в протеинах [5], фотосинтеза, термического разложения сульфоксидов, включая и перегруппировку сульфоксидов ряда пенициллина (7) в цефалоспорины (9) (уравнение 1) или азетидинотиазолины. Подтверждением проме- ^точного образования сульфеновых кислот в этих превращениях служит выделение интермедиата последней перегруппировки —— оксазетидинсульфеновой кислоты (8), которая оказалась стабиль- ньш кристаллическим соединением [6]. В растворе она вновь превращается в сульфоксид (7). Известны и другие сульфеновые кислоты этого типа.
Н НН Н（7）（7）EtO Ас, кипячение； 10 минEtO Ас, кипячение； 10 минМе$ОзН、 AcNMe?Ме$ОзН、 AcNMe?АГ=фталимидо r=ch2c6h4no2-«АГ=фталимидо r=ch2c6h4no2-«⑴⑴
Н Н
Н Н
（7）
（7）
EtO Ас, кипячение； 10 мин
EtO Ас, кипячение； 10 мин
Ме$ОзН、 AcNMe?
Ме$ОзН、 AcNMe?
АГ=фталимидо r=ch2c6h4no2-«
АГ=фталимидо r=ch2c6h4no2-«
⑴
⑴
В отличие от самих сульфеновых кислот хорошо известны вещества, которые можно рассматривать как их производные. К ним относятся сульфенилгалогениды RSX, эфиры сульфеновых кислот RSOR* сульфенамиды RSNH2, смешанные ангидриды сульфеновых н карбоновых кислот RSOCOR1 н тиоэфиры (ди- сульфиды), В результате щелочного гидролиза этих соединений образуются в конечном итоге тиол и сульфшювая кислота (уравнение 2), которая получается, вероятно, из промежуточно возникающей сульфеновой кислоты. Аналогично ведут себя суль- фенилтиоцианаты и тиолсульфонаты и поэтому их также можно отнести к производным сульфеновых кислот.
4RSX + 4PH —» 3RS“ + RS0；+ 2%0 + 4工一 ⑵ X«галоген, OR* NH?, OKR* SR, SCN, SOaRi
11.16.1.2. Методы получения сульфеновых кислот*
Антрахинонсульфеновые кислоты (1), (2) и 1,5-изомер кнс- лоты (2) получены щелочным гидролизом соответствующих метнл- сульфенатов, образующихся при галогенировании дисульфидов с последующим метанолизом возникающих сульфенилгалогенидов или дигалогенидов (уравнение 3) [1]. Сульфеновую кислоту не удается получить непосредственным гидролизом сульфенилгало- генида; при этом образуются дисульфид и сульфиновая кислота. Аналогично ведут себя 2-нитро-4-трифторметилбензолсульфенил> хлорид и соответствующий этилсульфенат [4].
Cl2, AIC13МеОН1. КОН
RS-SRRSC1RSOMeRSOH (3)
R = антрахнноннл-1： 1,4- и 1,5-диантрахинонил
Анион Ьметилтиурацил-4-сульфеновой кислоты (12; R = Me) и тион (11) получены с почти количественными выходами при щелочном гидролизе дисульфида (10) (уравнение 4) [3]. Обычно в результате щелочного гидролиза дисульфидов первоначально образуются ионы RSO* и RS- [4].
R = Me,Р-£>-рибофуранозилR = Me,Р-£>-рибофуранозил⑷⑷
R = Me,Р-£>-рибофуранозил
R = Me,Р-£>-рибофуранозил
⑷
⑷
При термическом разложении ди-трет-бутилсульфоксида в различных растворителях при 80 ℃ в качестве интермедиата образуется трет-бутилсульфеновая кислота. Ее возникновение доказано спектроскопически (ИК, ЯМР), а также присоединением ее к этилакрилату [7]. Доказано также существование бензол-, гептан- и гралс-метоксикарбонилэтиленсульфеновых кислот. Полагают, что элиминирование (уравнение 5) проходит как согласованный гетеролитический процесс. Сульфеновые кислоты образуются также при термическом разложении (96 ℃) тиосуль- финатов (уравнение 6). Образование сульфеновых кислот при этом доказано путем улавливания их каким-либо реагентом [8】・
О
一 II 80 ℃心
Me3CSCMe3 ► Me3CSOH + Me2C=CH2⑸
、 При импульсном вакуумном пиролизе грет-бу гил метилсульфоксида образуется метансульфеновая кислота, которая полностью охарактеризована с f,0' мощью метода микроволновой спектроскопии [6а].
（6）（6）9丿早RSOH + [s=cr，r2]
（6）
（6）
愈办R2
>R = Me, Et. PrHO
Оксазетидинсульфеновую кислоту (8) можно получить также Пут?м nlpXra пр^ежуточно образующейся сульфеновои т± в виде О-триметилсилильного производного, которое затем гидролизуется в сульфеновую кислоту.
ц.16.1.3. Реакции сульфеновых кислот
Восстановление
Прн действии различных реагентов сульфеновые кислоты вос- станавчиваются в тиолы. Сульфеновая кислота, образующаяся из пицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы (ГФД), восстанавливается арсенитом при нейтральном значении pH, тиолами, тиосульфатом, тиомочевиной, азидом и гидразинами [5]. По-видимому, эти реак- ции отражают электрофильный характер сульфенильного атома серн и могут происходить либо путем двух замещений (уравнение 7), либо путем замещения и элиминирования (уравнение 8).
,(ГФД)5ОН([①fl)SSR(ГФД)эН + RSSR(7)
(гфд) son(гфд)Дш^щ —v(гфд)$н 十 nh=nr ⑻
н
Триметилфосфит восстанавливает сульфеновую кислоту (13) в тиол [9], из которого в результате внутримолекулярной конденсации образуется тиазолин (14). Аналогичные сульфеновые кислоты могут улавливаться аренсульфиновыми кислотами с образованием тиолсульфонатов, в которых легко происходит нуклеофильное замещение сульфинат-аниона, приводящее к сульфиду (уравнение 9) [10]. Сульфеновые кислоты могут перехватываться тиолами с образованием дисульфида, который под действием триалкилфосфита превращается в алкилсульфид (уравнение 10). Восстановление антрахинон-1-сульфеновой кислоты (1) в тиол происходит под действием сульфида натрия [11].
сНН
PhOCH2coNH^J f SOH
0AN^k^ (дсн^ссь
ArSO2HNu'
RSOH > RSSO2Ar RSNu +ArSOj
R'sh(r2o)3P
QO)QO)RSOH ——^ RSSRi > RSR2
QO)
QO)
Реакции присоединения
Реакции присоединения широко используются для улавливания промежуточно возникающих сульфеновых кислот. Так, алкансуль- феновые кислоты, образующиеся при термическом разложении сульфоксидов и тиолсульфпнатов, перехватываются активированными алкенами и алкинами, например этилакрилатом или метил- пропиолатом. Для перехватывания сульфеновых кислот, образующихся при перегруппировке сульфоксидов пенициллинового ряда, использовали норборнадиен, диметиловый эфир ацетилендикарбоновой кислоты и ацетали кетена. Эти реакции являются кинетически контролируемым цис-присоединением и должны происходить с образованием того же самого циклического переходного состояния, через которое проходит элиминирование сульфеновых кислот из сульфоксидов (уравнение 11). Поэтому образование связи С——Н должно происходить после образования связи С—S. Реакции присоединения к ацетиленам, по-видимому, происходят менее согласованно [12]. Эта реакция может быть использована для стереоспецифического синтеза труднодоступных а,р-ненасы- щенных сульфоксидов (уравнение 12) [8].
(RSOH + CH?=CHCO2Et^=i(RSOH + CH?=CHCO2Et^=iH\V />НH^ ^CO2EtH\V />НH^ ^CO2EtRSOH+HfeCCO2MeRSOH+HfeCCO2MeОqp± R^CH2cH2cO?EtОqp± R^CH2cH2cO?EtR =R ='gMeMe (59%), Et (67%), изо-С^л (49%)'gMeMe (59%), Et (67%), изо-С^л (49%)(12)(12)
(RSOH + CH?=CHCO2Et^=i
(RSOH + CH?=CHCO2Et^=i
H\V />Н
H^ ^CO2Et
H\V />Н
H^ ^CO2Et
RSOH+HfeCCO2Me
RSOH+HfeCCO2Me
О
qp± R^CH2cH2cO?Et
О
qp± R^CH2cH2cO?Et
R =
R =
'gMe
Me (59%), Et (67%), изо-С^л (49%)
'gMe
Me (59%), Et (67%), изо-С^л (49%)
(12)
(12)
Внут'рнмолеку/ярная реакция присоединения к н фИ. ванной двойной связи алкена используется для стеРе 。口口 ческого синтеза zp/c-2-замещенных тиолан-1-оксидов \ 高面行 образуются при пиролизе производных 5-тр^т-бутил У* ，eH0- пентеиаЛ (15〉，получаемых присоединением трет-бут” у вой кислоты к 1,5-диенам (уравнение 13) [13丄*
160°C
>
(15)(16)
Необходимо подчеркнуть, что механизм присоединения к алке・ нам сульфеновых кислот существенно отличается от механизма присоединения сульфенилгалогенпдов.
Образование тиолсульфинатов
Сульфеновые кислоты или их соли в водном растворе легко димеризуются с образованием тиолсульфинатов (уравнение 14). По-внднмому, эта реакция происходит быстрее в кислой среде, чем в щелочной. На основании кинетических данных предполагают, что в щелочных растворах существует равновесие (уравнение 15) [14].
2RSOH # RS(O)SR+H2。(14)
ArSO- + ArSOH ^^ ArS(O)Ar + 'ОН(15)
Между сульфеновыми кислотами и тполсульфинатами происходит быстрый обмен, в результате чего устанавливается равновесие с несимметричными тиол сульфината ми [8]. Как и в описанных выше реакциях присоединения, сульфеновые кислоты ведут себя как S-нуклеофилы (уравнение 16).
ОRSOH + R《SRОRSOH + R《SR(⑹(⑹
О
RSOH + R《SR
О
RSOH + R《SR
(⑹
(⑹
Реакции сульфенат-анионов
Сульфенат-ионы являются амбидентными нуклеофила崛I [15].
Их взаимодействие с 《мягкими» алкилирующими агентами происходит по атому серы с образованием сульфоксидов, а с 《жесткими》реагентами — по атому кислорода, что приводит к эфирам сульфеновых кислот (уравнение 17). Анион (17), образующийся из оксазетидинсульфеновой кислоты (8) под действием диизопропил амид а лития и ТГФ при ——126 ℃, при взаимодейст^ вии с метилфторсульфонатом образует только О-метилпроизводное [16]. При генерировании этого аниона при комнатной температуре в присутствии 4-метилморфолина он с хорошим выходом перегруппировывается в изотиазолон (18) [6, 16]. Предполагают, что нестабильность аниона обусловлена взаимодействием между неподеленными парами электронов, а тот факт, что его перегруп-
пировка происходит быстрее, чем димеризация, объясняется странственнымп требованиями азстпдиновой группы н че Я 11Po. разрыва связи. При перегруппировке сульфоксидов Пеншгй^°СТЬЮ вого ряда легко образуются изотиазолоны. Предполагаю НН°' кнслотн, может способствовать образовашпГпХициХЙ^П1?]0
изотиазолидон, образующийся
О
I!
Mel
(17)
NeSMF
RS—ОМе
(17)
Ac= фталидшдо
(18)
(18)
Окисление
Антрахинон-1-сульфеновая кислота (1) легко окисляется в ще・ точном растворе кислородом или гексацианоферратом с образованием сульфинат-иона RSOf [11]. При окислительном хлорировании хлором в уксусной кислоте из 1,4-дикислоты (2) получается 1,4-дисульфокислота [1]. В то же время хлорирование оксазетидинсульфеновой кислоты (8) сульфурилхлоридом в ди- хлорметане при комнатной температуре приводит к соответствующему сульфинилхлориду RS0C1.
СУЛЬФЕНИЛГАЛОГЕНИДЫ
Свойства сульфенилгалогенидов
Сульфенил галогениды RSHal обычно используют для получения других производных сульфеновых кислот. Наиболее известными и стабильными соединениями этого класса являются суль- фенилхлориды. Писутствие в молекуле электроноакцепторных групп увеличивает, а наличие а-водородных атомов уменьшает и стабильность.Ал кансульфенпл хлориды обычно представляю^
с°бой жидкости желтого цвета, ароматические производные 二 жидкости оранжево-красного цвета или желтоватые кристалль 口1，18]； все сульфенил галогениды обладают раздражающим 424
пахом. Алкансульфепплбромпды — жидкости красного цвета [j&]； их можно ncpcroiDiTi〉в вакууме только при сравнительно низких температурах. Полпгалогенал капсульфепплбромпды более jTTo/i'iiiBbi к перегонке, чем пезамещеппые соединения [19].
Относится ыю редко встречаются сульфенил иодилы. Это объясняется в первую очередь их более высокой рсакцпошюн способностью, а не прнс^чцей им нестабнлыюспяо. Опп существенно стабильнее при наличии пространственных препятствий для реакций по атому серы; так, например, 1,1-дпметнлэтапсульфенплйОдид в темноте сохраняется без разложения в растворе при —12 ℃ в течение нескольких дней [20]. Сульфенилиодпды представляют значительный интерес с биохггмпческой точки зрения, обусловленный удивительной стабильностью некоторых сульфеяплнодидов входящих в состав белка, и их возможным участием в реакциях иодирования в щитовидной и<слсзс.
Простые алкан- и аренсульфенилфториды нс известны, но доказано существование перфтор- и пергалогеналкансульфенил-
(21) Х = С1, Вг, I, Вг3(21) Х = С1, Вг, I, Вг3
(21) Х = С1, Вг, I, Вг3
(21) Х = С1, Вг, I, Вг3
Надежно охарактеризованы [18] дп- и трисульфенплхлорпды (например, 19), гетероциклические сульфенилхлорнды и -бромиды (например, 20) и тиосульфенилхлориды (например, MeCOSSCl). На основании данных рентгеноструктурного анализа и измерения электропроводности доказано, что водорастворимые азобензол-2- сульфеннлхлорнд, -бромид и -иоднд имеют ионную структуру (21), а не ковалентную структуру сульфенильных соединений [19]. По этой причине они не будут рассматриваться далее.
1L1622* Методы получения сульфенилгалогенидов [22]
Обычно наплучшпм методом синтеза алифатических, ароматических и гетероциклических сульфенил бромидов и особенно хлоридов является галогенированпе дисульфидов при низкой температуре в инертных растворителях, обычно в галогенуглеводородах (уравнение 19). Для осуществления реакции с ди арилдисул ьфп- дамп в качестве катализаторов могут быть использованы иод нлн хлорид алюминия. При проведении реакции с диагп<плдп- сульфпдами для умещмнепни хл(>рпроваиия по а-уг.юродпому атому используют более мягкие хгюрирующие агенты, например
сульфурилхлорид, трихлорид метплсеры MeSCl3, N-хлорсукциии，
cci4
RSSR + C1? 2RSC1(19)
Сульфенилхлориды и -бромиды можно получать галогенирова ннем тиолов. Обычно это происходит путем трехстаднйного про' цесса с участием в качестве интермедиатов дисульфидов (урМ： нения 20—22). Хотя этот метод является лучшим способом чения бензол- и /i-толуол сульфенил хлоридов, он не всегда проходит так же гладко, как галогенирование дисульфидов. Суль- фенилгалогениды образуются также при галогенировании сульфидов, в частности бензилсульфидов и тиоэфиров. Последний метод используется в химии углеводов для получения сульфенил- бромидов (уравнение 23).
RSH + Ck —* RSC1 4-НС1(20)
RSH+RSC1 ―> RSSR + HC1(21)
RSSR + Ck ——> 2RSC1(221
（23）（23）
（23）
（23）
Сульфенилгалогениды образуются и при присоединении хлора и брома к связи C=S. Этот метод используют в промышленном способе получения трихлорметансульфенилхлорида — промежуточного продукта синтеза фунгицидов (уравнение 24). Аналогично, из тиокарбонилдигалогенидов XX'C = S можно получать другие полигалогенметансульфенилгалогениды.
2cs2 + 5С12 —> 2CC13SC1+ S2C12 ⑵)
Сульфенил бромиды могут быть получены взаимодействием соответствующих сульфенил хлоридов с бромидом калия, суспендированным в бензоле, или с бромистым водородом [19]. Сульфе- нилфториды образуются из полигалогеналкансульфенилхлоридов и фторсульфината калия или фторида ртути (II) [21]. Сульфенил- иодиды получают иодированием тиолятов серебра или тиоле-* в инертном растворителе в присутствии воды [20].
Реакции сульфенил галогенидов
Нуклеофильное замещение
Взаимодействие сульфенил галогенидов с нуклеофилами (УРав некие 25) происходит быстро.
Nu(H) + RSX —> NuSR + X* +(H+)_ 您
Nu = ROH, RO-, RCO；, H2O, HO", ArSO；, RSO2H, RSOf, RSH, RS ‘
RCOSH, RCSSH, SCN, R~(RMgX), КК'ССОгК2, CH2NO2, CN', R3N
Принято считать, что эти реакции проходят по механизму типа 3n2, в котором входящая и уходящая группы находятся в вершинах тригональной бипирамиды, как это показано для переходного состояния (22), Для реакции амннов с трифенилметансульфенил- галогенидами получены кинетические доказательства осуществления ее по механизму присоединения — элиминирования (уравнение 26) [23]. Высокое значение коэффициента Бренстеда (В) для аминных нуклеофилов дает возможность предположить, что образование связи в значительной степени осуществляется на стадии, определяющей скорость реакции； в то же время относи- тельнке скорости этой реакции для сульфенил галогенидов, раз- личающпхся природой галогена, свидетельствуют о том, что на этой стадии разрыв связи не имеет существенного значения. Однако значение коэффициента 0 для соответствующих реакций эфиров сульфеновых кислот полностью согласуется с осуществлением ее по механизму типа Sn2, показывая ненадежность одного из этих критериев.
（22）
медленно + 一
RNH2 + RSCI《-二 RNH2—S-Cl —> RNHSR+HCl (26)
При взаимодействии сульфенил галогенидов со спиртами или их анионами вначале образуются сульфенаты, которые обычно трудно выделить, за исключением некоторых алкпларенсульфена- тов. Это объясняется тем, что образующиеся эфиры реагируют с сульфенилгалогенидами, давая различные продукты, в том числе дисульфиды и тиосульфонаты [24]. Арил- и алкилсульфенаты могут также перегруппировываться, соответственно, в гндроксифенил- сульфиды и сульфоксиды (см. разд. 11.16.3.2 и 11.16.3.3).
Смешанные ангидриды сульфеновых п карбоновых кислот RCOOSR1 (^сульфенилкарбоксилаты») образуются из сульфенил- галогенидов и натриевых или серебряных солей карбоновых кислот [25]. Обычно эти соединения неустойчивы, за исключением смешанных ангидридов 2,4-дшштробензолсульфеновой кислоты, многие реакции которых похожи на реакции сульфенилгало- генидов. При реакции лг-хлорбензолсульфенилхлорида с безводной муравьиной кислотой образуются дисульфид и тиолсульфонат [26]. Такие соединения получаются обычно при гидролизе суль- фенилгалогенидов в кислой среде. Полагают, что первоначально в реакции с муравьиной кислотой образуется смешанный ангидрид, взаимодействие которого с сульфенил галогенидом приводит
В кислых условиях сульфенил галогениды быстро гидролизу* ЮТСЯ в тиолсульфонаты и дисульфиды (уравнение 27). При гидролизе в основных условиях первоначально образуются эти же продукты, но под действием избытка основания они быстро гидролизуются (уравнение 28), особенно легко это происходит для тиолсульфонатов [14]. Предполагают, что первоначально в этих реакциях гидролиза образуется сульфеновая кислота или ее анион. Невозможность обнаружения сульфеновой кислоты как интермедиата этих реакций обусловлена, по-видимому, тем, что она обладает более сильными нуклеофильными свойствами, чем вода, и в связи с этим ее реакция с сульфенилгалогенидом происходит быстрее гидролиза сульфенилгалогенида [27].
4RSC1 +2H2。一＞ RSChSR + RSSR+ HCi(27)
2RSC1+4H0一 — RSOJ + RS" + 2H2O + 2C1*(28)
При взаимодействии метансульфенил бромида с 2,4,6-три- нитробензолсульфонатом серебра в смеси дихлорметана и нитрометана получается смешанный ангидрид сульфеновой и сульфокислот (24). В присутствии ацетонитрила образуется раствор, обладающий электропроводностью. Это можно объяснить возникновением 2,4,6-тринитробензолсульфоната метансульфения. Однако более детальное изучение электропроводности и спектров ЯМР показывает, что в растворе существует скорее специфическое взаимодействие между сульфениевым ионом и растворителем или анионом, а не «свободный» ион [28]. Аналогичные соединения образуются из тетр а фтор бората и гексафторантимоната серебра. Такие катионоидные частицы присоединяются к олефинам с образованием стабильных эписульфониевых ионов.
Взаимодействие тиолов и их ионов с сульфенил галогенидами приводит к дисульфидам (см. разд. 11.16.5.2). В аналогичные реакции, приводящие к образованию связи S—S, вступают и ДРУ* гие S-нуклеофилы, в том числе тиокарбоновые и дитиокарбоновые кислоты, дитиокарбаминовые кислоты, ксантогенаты, а такж такие соединения, как тномочевнна, тнокарбоксамндн, тноуре：爲 и дитиоэфиры; все они могут реагировать в форме ентиолов [ Ь
Сульфенилгалогениды алкилируются и арилируются Реа вами Гриньяра. Они легко сульфенилируют сложные эфиры ^ лов, а-литиевые производные алифатических нитрилов
гак/ке натриевые соли ннтроалканов. Реакция сульфенил г а логе« нидов с сульфиновыми кислотами и их солями, приводящая к образованию тиол сульфонатов, а также нх взаимодействие с аммиаком и аминами, при котором образуются сульфенамиды описаны соответственно в разд. 11.16.6.2 л 11.16.4.2. *
Реакции с соединениями, содержащимиактивные метиленовые группы [30]
Сульфенилхлориды легко реагируют на холоду с кетонами, имеющими а-водородные атомы, с образованием р-оксосульфидов (уравнение 29).
RSС1 + CH3COR —> RSCH2coR + HC1 (29)
Аналогично реагируют p-оксоэфиры, р-диамиды и другие соединения, имеющие активные метнльнне, метиленовые или метинные группы. При реакции 2,3-диметилиндола с 2,4-динитробензолсуль- фенилхлорнаом получено соединение [25; Ar = 2,4-(NO2)2C6H3]. В реакциях пропан-1,2-дисульфенилхлорида с альдегидами, имеющими а-метиленовые группы, образуются 1,3-дитиоланы (26) [31 ]. При взаимодействии 2,4-динитробензол сульфенил бромида с ацетоном получен бромацетон, что указывает на более слабые электрофильные свойства сульфенилбромидов и -иодидов по сравне- нию с сульфенилхлоридами.
MeMe
Me
Me
(25)(26)(25)(26)ВажныеВажные
(25)(26)
(25)(26)
Важные
Важные
т1
RSCCOR2 (30)
С1
(28)
(28)(28)в синтетическом отношении а-хлорф-оксосульфиды получаются при конденсации сульфенилхлоридов с i,3,2- диоксафосфоленами (27). Полагают, что реакция проходит по полярному механизму (уравнение 30) [32].
(28)
(28)
Электрофильное присоединение [33]
Сульфенилгалогениды гладко присоединяются к алкенам с образованием [3-хлорсульфидов (уравнение 31). Считают, что эта реакцнн проходит по механизму Ad^, в котором катионный
интермедиат представляет собой эписульфониевый ион, и приводит, как правило, к стереоспецифическому тралгс-присоединепию
RS+ X'
Скорость реакции присоединения очень сильно возрастает при увеличении полярности растворителя, что находится в соответствии с предлагаемым полярным механизмом реакции. Значения функции Гаммета для присоединений к замещенным стиролам (р+ = —2,4) и в реакциях с 4-замещенными 2-ннтробензолсупьфе- нилгалогенидами (р+ = —0,7) указывают на делокализацию положительного заряда на атомах углерода и серы [34]. Показано, Что стереоспецифичность гранс-присоединения /г-хлорбензолсуль- фенилхлорида к (£)- н (Z)-бутенам-2 (уравнение 32) сохраняется в интервале температур 180 °C. Такая стереоспецифичность наблюдается в реакциях многих алкан-, арен-, ацил- и амино-N- сульфенилгалогенидов и алкенов. Теоретические расчеты для иона С2H4SH+ показывают, что мостиковый эписульфониевый ион будет более стабилен в качестве интермедиата, чем линейный карбениевый ион [35]. Однако в некоторых случаях стабильность эписульфониевого иона может существенно уменьшиться и присоединение при этом проходит с участием открытого карбение- вого иона, что приводит к потере стереоспецифичности. Примерами таких реакций являются присоединение 2,4-динитробензолсуль- фенилхлорида к /^цс-ацетолу 〃-МеОСбН4cH=СНМе [36], а также взаимодействие бензолсульфенилхлорида с напряженными циклобутенами [37].
Стадией, определяющей соотношение продуктов, образующихся в реакции электрофильного присоединения («продуктопределяю- щей» стадией), является стадия взаимодействия галогенид-пона с эписульфониевым ионом [38]. При кинетическом контроле со став продуктов реакции будет отражать относительную скорость замещения по углеродным атомам кольца эписульфониевог иона. Наличие a-заместителей, увеличивающих реакционную сп собность в реакциях типа Sn2 (Ph, СОХ, CN или СН=СН2), пр ведет к увеличению относительной скорости реакции по соседне у углеродному атому; алкильные группы или другие объемисть заместители будут уменьшать относительную скорость реак • 4g
в силу этого терминальные алкены образуют преимущественно аддуктьг антимарковниковского типа, стиролы и производные акриловой кислоты — продукты присоединения по правилу Мар- ковникова, а дпбны — продукты 1,2-присоединения по правилу Марковникова (уравнения 33—36). Электроотрицательные замес- тителн в сульфенилгалогенидах уменьшают относительную стабильность эписульфониевого иона, что приводит к увеличению SnI-характера продуктопределяющей стадии и увеличению количества аддукта, образующегося по правилу Марковникова. Образующиеся аддукты при стоянии в кислой или полярной среде обычно перегруппировываются в термодинамически более стабильный изомер. На примере аддуктов, образующихся с (2)-цнк- лооктеном [39] и N-аминосульфенилгалогенидами была показана обратимость реакции электрофильного присоединения,
4-O2NC6H4SCI + 〃зо-ВиСН=СН2 ■—>
—> uso-BuCHClCH2SAr + uso-BuCH(SAr)CH2Cl(33)
(36%)(63%)
MeSCl + CH2=CHCO2Me —> MeSCH2CHClCO2Me (>80%)(34)
PhSCl + CH2=CHCH=CH2 —> PhSCH2cHelCH=CHz (98%)(35)
PhSCl + CH2=C=CH2 —> C1CH2c(SPh)=CH2 (85%)(36)
Взаимодействие сульфенил галогенидов с алкил сульфида ми приводит к алкилгалогенидам [40] в тех случаях, когда при расщеплении связи С——S образуются стабильные карбокатионы (уравнение 37). Реакции такого типа могут происходить с продуктами присоединения сульфенилгалогенидов к алкенам при использовании избытка сульфенилгалогенида.
При реакции сульфенилгалогенидов, особенно при наличии в них электроотрицательных заместителей, с разветвленными олефинами конечным результатом может оказаться полное электрофильное замещение (уравнение 38).
MeSCl + PhCHSMe —> Г PhCH—SMe СГТ ―> PhCHCl + (MeS)2 (37) Et_ Et SMe .Et
2,4-(O2N)2CgH3SC1 + Ph2C=CH2 ―> Ph2C=CHSAr + HC1 (38)
Аналогично, но по более сложному механизму происходит трднс-присоединейие сульфенилгалогенидов к алкинам с образованием 2-хлорвинилсульфидов [41]. Эта реакция происходит медленнее, чем взаимодействие с алкенами; для присоединения 2,4-динитробензолсульфенилхлорида к ацетиленам необходимо использовать в качестве катализатора хлорид алюминия. Присоединение к алкилзамещенным ацетиленам идет преимущественно против правила Марковникова, причем образующиеся продукты 以алее не изомеризуются (уравнение 39). На направление присоединения к арплзамещенным ацетиленам заметно влияют
слу・(39)(40)слу・(39)(40)оястворитсль и заместители. В кислых растворителях или при добавлении кислот к растворителю увеличивается содержание продукта присоединения по правилу Марковникова； при этом образуется также небольшое количество /{uc-аддуктов (уравне- ние 40). Из замещенных толанов преимущественно образуются продукты присоединения по правилу Марковникова. В эт днях наблюдается изомеризация аддуктов.
слу・
(39)
(40)
слу・
(39)
(40)
MeSCl + EtC三СН —> EtC(SMe)=CHCl (100%)
/i-MeCeHdSCl + PhC三CH —> PhC(SAr)=CHCl
[85% (EtOAc), 20% (AcOH)]
Полагают, что во всех подобных случаях реакции присоединения происходят по аналогичным механизмам. Преимущественное присоединение по правилу Марковникова происходит в тех случаях, когда условия реакции и заместители благоприятствуют образованию высокополярного интермедиата (29) на стадии образования продукта. При присоединении против правила Марковникова, по-видимому, происходит распад первоначально образующегося интермедиата (30).
При присоединении сульфенилгалогенидов с электроотрицательными заместителями к 1,2-эпоксидам и 1,2-эписульфидам происходит транс-раскрытие кольца с образованием соответственно p-хлоралкилсульфенатов и дисульфидов [43]. Из алкансуль- фенилхлоридов образуются сложные смеси продуктов из-за дальнейших реакций первоначально образующихся сульфенатов.
Электрофильное замещение
Сульфенилгалогениды реагируют с ароматическими соедине- ннямн с образованием арилсульфидов [44]. Обычно для осуществления реакции необходимо использовать катализаторы реакции ①рнделя — Крафтса (уравнение 41). Без катализатора проходит реакция только с активированными ароматическими соединения- Mii，например с фенолами и диалкил анилинами, а также с конденсированными ароматическими углеводородами.
Me、Me、
Реакции полифункциональных сульфенилгалогенидов
Трихлорметансульфенилхлорид вступает в обычные реакции сульфенилгалогслидов, однако возможно его фотохимическое присоединение к алкенам. При этом образуется радикал С底CS・， котор川R выступает в качестве переносчика цепи. Трихлорметап- сульфенилхлорнд весьма устойчив к гидролизу и даже может не- рсгоияться с паром без разложения. Его частичный гидролиз иод действием вычисленного количества разбавленной серной кисло- ТЕ приводит к хлор карбон илсул ьфепил хлориду, из которого при взапмодейстшш со спиртами образуются алкоксикарбонилсуль- фспилхлориды (уравиеппе 42) [45]. Гидролиз под действием раз- бавлеппого раствора гидроксида натрия происходит по атому се- рЕ； при этом с выходом 82% образуется трихлорметиловый эфир дихлормстплтпосульфокислоты CHCI2SO2SCCI3 [46]. Предпола- гают, что в этой реакции сначала происходит o6biqHbi访 гидролиз сульфенил галогенида (см， уравнение 28) с образованием ионов RS^ п RSOJ； из последнего в результате элиминирования возникает днхлорсульфен (дихлортиоформальдегиддиоксид) CI2C=SO2, присоединяющий тиол.
Реакция хлоркарбопилсульфспилхлорида с аммиаком происхо
“2。CI3CSCI H2SO4“2。CI3CSCI H2SO4дит по атому углерода, в то время как атака тиолов направлена на атом серы, в результате чего образуются дисульфиды, последующее взаимодействие которых с трифепилфосфпиом приводит к алкил галогенидам с хорошими выходами (уравнение 43). Возможность легкого перехода от тиолов к алкил галогенидам позволяет рассматривать тиолы как синтетические эквиваленты галогенуглеводородов [47].
“2。
CI3CSCI
H2SO4
“2。
CI3CSCI
H2SO4
(42)(42)В11ОН. 45 ℃ciocsci > BuO2cse1
(42)
(42)
8 q (90%)u-233
эфирPh3p
RSH + CISCOCI ~^> RSSCOC1 > RC1 + Ph3PS + COS (43)
зназнаБифункциональные сульфепплгалогениды имеют большое
зна
зна
чение для синтеза гетероциклических соединений. В реакции 2-хлорформплбепзолсульфенилхлорида с аминами образуются бензпзотиазолоиы (31). Колде11сацля дн- или трнхпорметансуль- фенплхлорида с амидинами или З-алкилизотпомочевипамп приво- к 1,2,4-тиадиазолам (32) [49]. Пятичлсппыс гстероцпкличе- Xi0^™^ в реакциях хлоркарбонилсульфе- ° различными 1.3-Лифуикцпопальпымп соодииспиями, р(,оиевннамн, амидами, снолизуютнмнся кетонами, карб- циях[50]. В некоторых таких конденса-
сации 2 Y °ба возможна продукта. 11аирпмер, при конден-
У 11 осиованнх образуется тпадназолон с сочленением
колец в положении 2,3, а в хлороформе тиадиазолон (33) с членением колец в положении 3,4 [51].
(33)(33)
(33)
(33)
Сополидисульфиды типа [—(CH2)xSSCH2)gSS—] п получены при обработке хлор карбонил сульфенил хлорида дитиолами, а затем дитиолом в щелочном растворе [52]. Дисульфенилгалогени- ды реагируют с диенами с образованием поли (Р-хлортиоэфиров), а с дитиолами или литием получаются полидисульфиды [53]. '
ЭФИРЫ СУЛЬФЕНОВЫХ кислот
Свойства эфиров сульфеновых кислот
Эфиры сульфеновых кислот RSOR1 изомерны сульфоксидам. Многие эфиры бесцветны, однако эфиры замещенных 2-нитро- бензолсульфеновых кислот представляют собой окрашенные в желтый цвет кристаллы или жидкости. Обычно жидкие эфиры можно перегонять при умеренных температурах, но они чувствительны к влаге и кислороду воздуха. Аналогично стабильности сульфенилгалогенидов стабильность эфиров увеличивается при введении электроноакцепторных групп в молекулу сульфеновой кислоты. В ИК-спектрах алкил-2-нитробензолсульфенатов имеется полоса поглощения около 1000 см-1, приписываемая колебаниям связи С—О [54].
Методы получения эфировсульфеновых кислот
Эфиры сульфеновых кислот получают реакцией сульфенплга^- логенидов с алкоксид- или феноксид-ионамн. Альтернативный способ основан на реакции сульфенилгалогенидов со спиртами нпн фенолами в присутствии пиридина. При получении алкиловых эфиров алкансульфеновых кислот пригодна лишь методика, использующая алкоксиды (уравнение 44), необходимо избегать избытка сульфенилгалогенида, чтобы свести к минимуму последующие ре- акцнн образующегося эфира [55]. При получении таких эфиров вместо сульфенилгалогенида можно использовать N-алкилтиофта- лимид (34) (уравнение 45) [56], получающийся из сульфенилга- логеннда и фталимида. Эти методы не пригодны для получения аллил сульфена тов, за исключением эфиров 2,4-днннтро6енз°“- сульфеновой кислоты, поскольку образующиеся эфиры очень легко
перегруппировываются ([2,3] -сигматропная перегруппировка) 8 аллилсульфокслды (уравнение 46)，
глим, —40 ℃
MeSCl + CsHnOLi> MeSOC5Hu (74%)(44)
(45)(45)(34)пиридин CH2=CHCH2OH+ RSCI> CH2=CHCH2S(O)R (46)(34)пиридин CH2=CHCH2OH+ RSCI> CH2=CHCH2S(O)R (46)
(45)
(45)
(34)
пиридин CH2=CHCH2OH+ RSCI> CH2=CHCH2S(O)R (46)
(34)
пиридин CH2=CHCH2OH+ RSCI> CH2=CHCH2S(O)R (46)
(47)(47)Для эфиров сульфеновых кислот характернаДля эфиров сульфеновых кислот характернапочтительностьпочтительность
(47)
(47)
Для эфиров сульфеновых кислот характерна
Для эфиров сульфеновых кислот характерна
почтительность
почтительность
Разнообразные циклические и ациклические аллилсульфенаты можно генерировать таким способом in situ и затем улавливать тиофильными реагентами, такими, как триметилфосфнт, трис (диэтиламино) фосфин или ион PhS二 Такая последовательность реакций [57] представляет собой общий метод синтеза аллильных спиртов (уравнение 47) и трпзамещенных алкенов. По сути дела это превращение является обратимой 1,3-инверсией сродства к заряду и, таким образом, доказывает синтетическую равноценность сульфоксид-аниона и винил-аниона RR】C——C^R2.
значительная пред
—перегруппировки в сульфоксиды путем ]2。叫心 Of S. Однако метоксиметилфенилсульфоксид при стоянии полностью перегруппировывается в метоксиметиловый эфир бензол- сульфеновой кислоты [58]. Полагают, что такая S -> О-перегруп- пиповкя Мейзенгейме^а проходит чсэез поляризованный активированный комплекс (35) (уравнение 48).
Phs—СН?ОМе
PhS—-СН2^ОМс
» PhS—OCH2OMe (48)
Реакции эфиров сульфеновых кислот
Окисление
Эфиры сульфеновых кислот легко окисляются в эфиры сульфиновых кислот под действием пероксикислот или озона (уравнение 49). При окислении метил-п-толуолсульфената (+)-монопе- роксикамфорной кислотой в хлороформе при —25 °C получен оптически активный метил-п-толуолсульфииат [59].
О
Ю| II
(49)(49)RSOR1 > RSORi
(49)
(49)
При деструктивном хлорировании алкил-2,4-Динитробензол- сульфенатов в уксусной кислоте происходит окисление суль> фенильной части молекулы с образованием сульфинилхлорида. Наибольший интерес эта реакция представляет с точки зрения возможности изучения поведения образующегося карбокатиона [60]. Сначала образуется тесная алкоксисульфониевая ионная пара (36), которая может распадаться на сульфинилхлорид и карбокатионную ионную пару до или после превращения в разделенную растворителем алкоксисульфониевую ионную пару (37). В зависимости от этого могут образовываться как тесные, так и разделенные растворителем карбокатионные ионные пары (схема 50).
С12R—О—SAr ——>НОЛсС12R—О—SAr ——>НОЛс1 N - с IS+ А1 N - с IS+ Аю сю с1 / сIS +1 / сIS +(36)(36)(37)(37)(50)(50)R—С1 «—(R+ А~]R—С1 «—(R+ А~]R* II А~R* II А~R—ОАсR—ОАс
С12
R—О—SAr ——>
НОЛс
С12
R—О—SAr ——>
НОЛс
1 N - с IS+ А
1 N - с IS+ А
ю с
ю с
1 / сIS +
1 / сIS +
(36)
(36)
(37)
(37)
(50)
(50)
R—С1 «—(R+ А~]
R—С1 «—(R+ А~]
R* II А~
R* II А~
R—ОАс
R—ОАс
Нуклеофильное замещение
Эфиры сульфеновых кислот вступают в те же реакции замещения и присоединения, что и сульфенилгалогениды, однако в данном случае реакции происходят значительно медленнее. При взаимодействии с аминами образуются сульфенамиды (уравнение 51); эта реакция не такая экзотермичная, как в случае сульфенил галогенидов, хотя и в ней все еще возможно образование дизамещенных продуктов.
PhSOMe + (h-C3H7)2NH ―> PhSN(C3H7-H)2 切)
Гидролиз эфиров сульфеновых кислот под действием оснований проходит значительно медленнее [14], чем гидролиз соответствую- uuix сульфенилгалогенидов, но при этом образуются аналогичные 436
л продукты (см. уравнение 28). При гидролизе эфиров К°^шеннь1Х ^Хийонсульфеновьтх [1] и 2-нитробензолсульфе-
кислот [4] концентрация анионов сульфеновых кислот на- TSo велика что их можно выделить и определить. Этого не давалось сделать при гидролизе сульфенилгалогенидов. Эфиры 2 нитробензолсульфеновой кислоты взаимодействуют с гидроксид- иХм по механизму типа Sn2 [14] с разрывом связи S-О.Сана- ппгичным разрывом связи гидролизуются бензиловый, n-хлор- и :метичбензиловые эфиры трнхлорметансульфеновон кислоты, од- :ак。анизиловый эфир подвергается значительно более быстрому мономолекулярному сольволизу с разрывом связи С—О (уравне-
Это свидетельствует о большей стабильности анизил- катиона и о большей кислотности трихлорметансульфеновой кис- лотн в результате чего анион становится лучшей уходящей груп- пой ' В целом поведение трихлорметансульфенатов в реакциях сольволиза не всегда однозначно; в качестве альтернативной ре- акннн может происходить замещение атома хлора в трихлорме- тильной группе [62].
CH2OSCCUCH2OSCCUOMeOMePhCH2OSMe4-H-Bu3PPhCH2OSMe4-H-Bu3PCH2 OSCC13CH2 OSCC13+ CI2CS。 (52)+ CI2CS。 (52)SMeSMeРЬСНгОР(Ви-н)з —>РЬСНгОР(Ви-н)з —>—> PhCH2SMe 4- W-BU3PO—> PhCH2SMe 4- W-BU3PO(53)(53)
CH2OSCCU
CH2OSCCU
OMe
OMe
PhCH2OSMe4-H-Bu3P
PhCH2OSMe4-H-Bu3P
CH2 OSCC13
CH2 OSCC13
+ CI2CS。 (52)
+ CI2CS。 (52)
SMe
SMe
РЬСНгОР(Ви-н)з —>
РЬСНгОР(Ви-н)з —>
—> PhCH2SMe 4- W-BU3PO
—> PhCH2SMe 4- W-BU3PO
(53)
(53)
Эфиры сульфеновых кислот реагируют с фосфинами с образованием фосфоранов, разложение которых приводит к эфиру или сульфиду. При использовании три-«-бутилфосфина получаются сульфиды (уравнение 53) [63].
Реакции с сульфенилгалогенидами
В молекуле эфиров сульфеновых кислот имеется неподелен- ная пара электронов на атоме серы, поэтому они могут выступать в качестве нуклеофильных реагентов; при их взаимодействии с сульфенилгалогенидами образуются тиолсульфинаты и алкнлгало- гениды (уравнение 54) [55]. Образующиеся тиолсульфинаты мо- диспропорционировать, а также реагировать с исходным суль- фенатом (уравнение 55) [55]. Таким образом ясно, что в реакции спирта с избытком сульфенилгалогенида может образоваться це- лая гамма продуктов.
MeS— f О—MeS— f О—CH2CI2-10 ℃CH2CI2-10 ℃(54}(54}(55)(55)
MeS— f О—
MeS— f О—
CH2CI2
-10 ℃
CH2CI2
-10 ℃
(54}
(54}
(55)
(55)
Me
MeS т 6—ClI
OR
О
II
MeSOR + MeSSMe
—A MeS—SMe + Rei
о
б
II .
* MeSOR+ MeSSMe .
Перегруппировки
При попытке получения пропаргилтрихлорметансульфената образуется пропадиенилтрихлорметилсульфоксид (алленилтри- хлорметилсульфоксид). Его образование, вероятно, происходит по механизму, аналогичному [2,3] -сигматропной перегруппировке ал- лилсульфенатов (уравнение 56).
HC^cioH ^^HC^cioH ^^「 НУС - a ci3c~s4 %О К「 НУС - a ci3c~s4 %О КААCgCCgCНС=С=С1?2S(56)宀。НС=С=С1?2S(56)宀。
HC^cioH ^^
HC^cioH ^^
「 НУС - a ci3c~s4 %
О К
「 НУС - a ci3c~s4 %
О К
А
А
CgC
CgC
НС=С=С1?2
S(56)
宀。
НС=С=С1?2
S(56)
宀。
Для аллилтрихлорметансульфенатов известны два типа перегруппировок: [2,3] -сигматропная перегруппировка и перегруппировка при более высокой температуре в сульфоксиды, которая проходит без 1,3-аллильного сдвига. Анизиловые эфиры также перегруппировываются в сульфоксиды, причем скорость их превращения существенно возрастает при увеличении полярности растворителя. При проведении этой перегруппировки в хлороформе были получены также п-анизилхлорид и дихлорсульфин. Полагают [64], что перегруппировки анизиловых эфиров проходят по механизму ионизации — рекомбинации (схема 56а, ср. уравнение 52).
Полагают, >что перегруппировка бензил-/г-толуолсульфената в бензил-м-толилсульфоксид в бензоле при 120 ℃ проходит по согласованному внутримолекулярному механизму. Такое предполо- 》кенне основано на отрицательных значениях AS* и преимупх^
ственном сохранении конфигурации у бензильного атома углерода [65]. “ ,
Арил-2-нитробензолсульфенаты при нагревании перегруппировываются в соответствующие гидроксифенил-2-нитрофенилсульфи- ДЬ1> ДрИл.} а также метил- и трет-бутил-2-нитробензолсульфенаты используют для сульфенилирования активных ароматических соединений, При этих превращениях реакция замещения или перегруппировка направляется в орто- или пара^полож^ние по отно- шенпю к наиболее электронодонорному заместителю ароматнче- ского ядра, По-видимому, в этих реакциях происходит гетеролиз связи S-0 [66].
СУЛЬФЕНАМИДЫ
Свойства сульфенамидов [67]
Термическая стабильность сульфенамидов RSNR'R? уменьшав ется при увеличении основности амина HNRJR2 и увеличивается с усилением электроноакцепторных свойств группы R.
На основании данных колебательных спектров установлено, что порядок связи S—N в простых метилированных моно- и ди- сульфенамидах значительно больше единицы. На увеличенный порядок связи указывает также температурная зависимость спектров ЯМР, поскольку она обусловлена затрудненностью вращения вокруг связи S——N и(или) затрудненностью инверсии у атома азота. На основании изучения температурной зависимости спектров ЯМР ряда циклических и ациклических сульфенамидов1 предполагают, что инверсия у атома азота является стадией, определяющей скорость реакции только у производных азиридина. Барьеры вращения вокруг связей S—N в соединениях типа (38) равны 55——85 кДж/моль и определяются совокупностью взаимодействий между свободными парами электронов, увеличенным порядком связи S——N и пространственными влияниями. В этой системе вклад кратного характера связи S——N становится значительным только для соединений, у которых заместитель X представляет собой электроноакцепторную группу. На основании рентгеноструктурного анализа сульфенамида (39) установлено, что связи у атома азота лежат почти в одной плоскости, что обусловлено 0口——^л-взаимодействиями между 5р2-гибридизованным атомом азота и электронодефицитным атомом серы.
Месн—N—seek
Qph ОО
(38)(39)
Сульфенамидная группировка ассимметрична; аксиальная хиральность возникает вследствие затрудненного вращения вокруг
связи S—N. Но поскольку эта связь конформационно лабильна, То практически невозможно разделение рацемата. Однако при 'нс- пользовании оптически активного амина был получен (К,К)-нзо： мер сульфенам“ла (39), былэ определена его абсолютная конфигурация и измерена оптическая активность, обусловленная этим новым хиральным центром [68].
По аналогии с оксимами возможно образование геометрических изомеров у несимметричных сульфенилиминов. Так, например, был выделен более стабильный изомер (40). Полагают, что и/н-ант//-изомеризация происходит путем инверсии у атома азота по аналогии с сульфенил азиридинами [57].
Сульфенамиды, в особенности бензотиазол-2-сульфенамиды (41), широко используют в качестве ускорителей вулканизации, в то время как N-ацилированные сульфенамиды являются замедлителями вулканизации. Трихлорметансульфенамиды обладают фунгицидными свойствами и, например ортоцид (42), а также его различные модификации, широко используются в сельском хозяйстве.
Методы получения сульфенамидов [67]
Для получения сульфенамидов наиболее часто используют реакцию сульфенилхлоридов с соединениями со связями N—Н. В эту реакцию вступают различные соединения, имеющие N——Н-связь, включая гидразины, амиды, гидразиды кислот, N-ацетилсульфена- миды, тиоамиды и имиды. Иногда реакцию проводят в присутствии сильного основания (уравнение 57).
EtS SEt
Et3NI I “ …
EtSCl + EtO2CNH—NHCO2Et > EtO2CN—NCO2Et (57)
В реакции метансульфенилхлорида с избытком диалкиламина при —60 ℃ образуется сложная смесь продуктов [69]. Полагают, что это происходит за счет дегидрогалогенирования сульфе- нилгалогенида, приводящего к образованию тио форм альдегида. Последующее взаимодействие его с амином дает диамин и сероводород, из которого образуются ди- и трнсульфиды. Для уменьте- ння образования побочных продуктов в этих реакциях вместо
сульфенилгалогенида можно использовать эфиры сульфеновых кислот или, для реакций с вторичными аминами, N-ал кил- и N- арплтиофталимиды (45) (ср. уравнение 45).
С хорошим выходом сульфенамиды образуются при взаимодействии алкил- или арилдисульфндов с первичными или вторичными аминами в присутствии ацетата или нитрата серебра (уравнение 58) [67]. На примере этой реакции видно совместное действие электрофильного и нуклеофильного реагентов при расщеплении S—S-связи (см. разд. 11.16.5.3). Если в реакции использовать аммпак и к его смеси с дисульфидом прибавлять альдегид, то образуются сульфенилимины (уравнение 59) [70]. С кетонами эта реакция проходит хуже и совсем не идет при использовании диалкилдпсульфида. Другой метод получения сульфенплиминов основан на конденсации сульфенамидов с альдегидами или кетонами (уравнение 60).
RS—SR + AgOAc 十 R；NH > RSNR；+RSAg(58)
Ag+
RSSR+NH3 十 RCHO > RSN=CHR(59)
NH4CI
RSNH2+R2CO HC1 + RSN=CR2(60)
Реакции сульфенамидов
Реакции с электрофильными реагентами [67]
Обычно атака электрофильного реагента направляется на атом азота, после чего следует атака нуклеофильного реагента по атому серы, приводящая к расщеплению связи S——N (уравнение 61). В тех случаях, когда реакция происходит внутримолекулярно, она иногда может сопровождаться элиминированием.
X
RSNHR1 + X—Y —> RSNHR—Y' —RSV + R'NHX (61) XY = HHal, n-MeC6H4SO2Cl, CS2j PhNCO, RCOC1
Легкое расщепление сульфенамидов под действием хлористого водорода, приводящее к образованию сульфенилхлорида и амина, используют для удаления 2-ыитробензолсульфенильной группы, применяемой для защиты аминогруппы в синтезе пептидов [71]. Аналогичную реакцию 2,2-диметилэтансульфенамида с йодистым водородом используют для получения 2,2-диметилэтансульфенил- иодида [20]. Взаимодействие сульфенамидов с м-толуолсульфо- нилхлоридом приводит к м-толуолсульфонамиду и сульфенилхло- риду. В реакциях сульфенамидов с сероуглеродом и фенилизотиоцианатом образуются продукты внедрения (43) и (44) соответ-
ственно. Однако если заместитель R — сильная электроноакцеп- торная группа, то реакция с сероуглеродом не происходит.
SNHR1
ИI
RSSCNHR*PhN=C—SSR
(43)(44)
Реакции с нуклеофильными реагентами
При взаимодействии сульфенампдов, как и других сульфенильных производных, с нуклеофильными реагентами происходит нуклеофильное замещение по атому серы (уравнение 62).
NuH + RSNQR2NuH + RSNQR2RSNu + ER2NHRSNu + ER2NH(62)(62)
NuH + RSNQR2
NuH + RSNQR2
RSNu + ER2NH
RSNu + ER2NH
(62)
(62)
NuH = RSH, RSO2H, H2so3, R3N
В реакции сульфенаМидов с тиолами образуются Дисульфиды, с сульфнновымц кислотами ——тиолсульфонаты, с водным диоксидом серы ——соли Бунте, а при взапмодепствип с аммиаком или аминами происходят реакции переаминированпя [72]. Во все эти реакции с нуклеофилам и легко вступают N-арил и N-алкилтио- фталимиды (45), и их часто используют вместо сульфенилгалогенидов для получения эфиров сульфеновых кислот, дисульфидов, сульфенамидов н сульфидов (уравнение 63).
(45)(45)(63)(63)
(45)
(45)
(63)
(63)
Сульфенампды реагируют с соединениями, содержащими активные метиленовые группы, причем может происходить как моно-, так и дисульфенилпрование. Так, при взаимодействии соединения (45; R = Ph) с нитрилом малоновой кислоты получено соединение (46). Соединение (48) получено реакцией 2,4,6-тр11метплпирнлие- вого иона (47), имеющего активную метильную группу в положении 4, с п-нитробензолсульфенампдом. Аналогичные реакции происходят с енаминами, в результате которых после гидролиза выделяют р-оксосульфиды [67, 72].
PhS、/CN r>h$/、CNPhS、/CN r>h$/、CN
PhS、/CN r>h$/、CN
PhS、/CN r>h$/、CN
Под действием трис (диметиламино) фосфина N-алкилтиофтал^ имиды (45) десульфуризуются, образуя N-алкилфталимиды. Вероятно, в этой реакции первоначально происходит нуклеофильное замещение по атому серы [73]. Этот метод дополняет метод Габриэля, так как если заместителем при атоме серы является вторичный алкильный радикал, после гидролиза получаются вторичные алкиламины.
Образование 1,2-бензоизотиазола
Несколько методов получения 1,2-бензоизотиазолов основано на внутримолекулярной циклизации арепсульфенамидов, у которых в орто-положеннн находится карбонильная группа. Так, например, из 2-меркаптобепзойной кислоты после этерификации и галогенирования получен сульфенилхлорид, который затем был превращен в сульфенамид; циклизация сульфенамида под действием сильного основания дала 1,2-бензоизотиазолинон-З (49) с хоро- шим выходом [74]. Полагают, что на стадии циклизации происходит замещение алкоксигруппы у карбонильного атома углерода сопряженным основанием сульфенамида. Внутримолекулярная циклизация [70] использована для получения в одну стадию 3»5-диметил-1,2-бензоизотиазола (50) (уравнение 64),
(64)
Термические перегруппировки [67]
При нагревании аренсульфенанилидов (51) до 195 ℃ одновременно происходят две перегруппировки. В одной из них, характерной для соединений с электронодонорными группами, образуются дисульфид и азобензол. Полагают, что в этой реакции происходит гомолиз связи S—N н димеризация образующихся раднка・ лов. В результате второй перегруппировки, катализируемой кислотой, получается смесь 2- и 4-амипофениларилсульфидов (52) и (53). Вероятно, вначале образуется сопряженная кислота сульфеп- амнда, которая внутримолекулярно перегруппировывается. Наличие
электронодонорных групп у атома серы способствует протек
этой перегруппировки (уравнение 65) [75].，еканню
(65)(65)
(65)
(65)
Аналогично ведут себя при нагревании 2-нитробензолсульфен- анилиды, но при этом образуются также продукты, например 2-аминобензолсульфонанилид (54), в которых в процессе перегруппировки произошло перемещение кислорода от атома азота к атому серы. Такая же реакция переноса наблюдается при термической перегруппировке эфиров 2-нитробензолсульфеновой кислоты [66]. В этанольном растворе гидроксида натрия 2-нитробензол- сульфенанилид перегруппировывается в азосульфиновую кислоту (55), причем перемещение обоих атомов кислорода происходит внутримолекулярно [76].
(54)(55)(54)(55)
(54)(55)
(54)(55)
Трисульфенамиды
Наилучший способ получения трибензолсульфенамида (PhS) 3N, который представляет собой кристаллическое вещество желтого цвета, заключается в обработке натриевой со个i дибензол- сульфенамида уксусным ангидридом в ТГФ при —20 ℃. При нагревании или облучении трибензолсульфенамида выделяется азот и образуется раствор пурпурного цвета, по-видимому, из-за присутствия радикала (PhS)2N.. При полном термическом разложе- ннн количественно образуются дифенилдисульфид и азот (уравнения 66—69) [77]. Пурпурный раствор образуется также при окислении раствора дибензолсульфенамида в бензоле диоксидом свинца.
2/phS)3N 力 2(PhS)2N. + 2PhS.鬻
J (PhS"N—N(SPh)2 ― PhSN=NSPh + 2PhS. 67
2(Ph 2phSN=NSPh ―> № + 2PhS・
2PhS. —> PhSSPhW
Радикал (PhS)，N • -HHpye. фено„^^
он一он一(70)(70)положение, если 爲£器口。％^ (ура凿енне 70). Описана авало- ДИТ замешен е в ^нами и индОламИ1 но она является менее об- гичная реакше тетрафенилпиррола происходит внедрение азота и ^азуется^^.б^-тетрафенилпиримидин (56).
он一
он一
(70)
(70)
РА
Ph3P * S 丄N(SPh)2-~>Pk3R-SPhN(SPh)2 = Ph3P< — N(SPh)2(7°
—> PRS—SPk + Ph3P=NSPh " 三 >• 4rCH=NSPR + РНзРО
(57)(58)
При низких температурах трибензолсульфенамид реагирует с трифенилфосфином. Реакция происходит по полярному механизму и приводит к дифенилдисульфиду и илиду (57), который реагирует с ароматическими альдегидами с образованием сульфенилихгй- нов (58) с хорошими выходами (уравнение 71) [78].
.1G5. ДИСУЛЬФИДЫ, ТРИСУЛЬФИДЫ И ТЕТРАСУЛЬФИДЫ
Свойства дисульфидов
Молекула дисульфидов имеет зигзагообразную форму (59), Чт0 согласуется с представлениями о «гош-эффекте» и с данными квантовохимических расчетов. В диари л дисульфидах группа ：5 имеет жесткую неплоскую конформацию с двугранным уг* “о” Ar—S—S, равным 〜90° [79]. Дцалкилдисульфиды имеют
（60）（60）аналогичный двугранный угол, поэтому наличие такой связи в щестичлешюм цикле, имеющем конформацию кресла, не приводит к заметному увеличению напряжения в цикле. В соответствующих цятнчленных циклических соединениях, например в 1,2-дитиолане (60), наблюдается существенное увеличение торсионного напряжения вследствие уменьшения двугранного угла до 〜27°. Полагают что это торсионное напряжение возникает в значительной степени за счет отталкиваний между неподеленными электронными парами на соседних атомах серы [80].
（60）
（60）
5—^
R(59)
Дисульфидные связи часто встречаются в природных продуктах. Во внеклеточных белках [81] ковалентные дисульфидные связи обеспечивают образование поперечных сшивок, значительно более прочных, чем гидрофобные взаимодействия и водородные связи, которые, как полагают, обеспечивают первоначальное скручивание молекулы белка. Дисульфидная поперечная сшивка делает относительно постоянным то расположение пептидных цепей, которое первоначально образовалось за счет более слабых связывающих сил. Дисульфидные связи не являются основным типом связей во внутриклеточных структурах. Биохимическая важность дисульфидной связи определяется уникальностью природы системы тиол ——дисульфид, в которой связь S——S может образовываться и разрываться в условиях, приемлемых для биологических процессов, посредством дисульфидного обмена с участием глутатиона (61). Цистин (62) является составной частью аэробных систем. Он образуется посредством легкого окисления цистеина HSCH2CH(NH2)СО2Н и при «переваривании^ дисульфидов, входящих в состав белка. Липоевая кислота (63) участвует в окислительном декарбоксилировании а-оксокислот и является общим звеном в двух основных биохимических процессах, в которых участвует тиол — дисульфидная система: перенос электрона и「е： нерирование тиоэфирных связей, обладающих большой энергией [81,82],
严NE
yCONH(CH2)2CHCO2HSCH2CHCO2H§—?
HSCH2CHI1
ScONHCH2co2HSCH2CHCO2H
nh2
(61)(62)(63)
Глнотоксин (64), аранотин и споридесмин (65) [83] являются основными представителями группы метаболитов грибов, для
(63)(63)нажине уникальной структуры — эпнднтпО* торых характерно на^1Ч1<е1е^а Несмотря на некоторую ток- диоксопиперазино ФР млекопитающим, соединения этого 黑丁閣а：/： а；黑耦ков。自，антибактериальной и антивирусной активностью.
(63)
(63)
Многне дисульфиды более простого строения выделены из разнообразных природных продуктов. Например, (—)-6нс(3-ацеток- сиундецен-5-ил) дисульфид выделен из гавайских морских водорослей рода Dictyopteris-, ди-н-пропилдисульфпд является одним из компонентов смеси веществ, обусловливающих специфический запах лука, и стимулирует откладывание в нем яиц мухи Hylemya antiqua\ пестициды 1-метилтиопропилпропенилдисульфид и втор- бутил-3-метилтиоаллилдисульфид выделены из смолы Asa foe- tida.
Методы получения дисульфидов
Удобный метод получения дисульфидов основан на окислении тиолов различными окислителями [84]. Окисление кислородом или кислородом воздуха очень чувствительно к катализу ионами металлов, например Fe3+ и Си2+, к УФ-облучению и другим инициаторам радикальных реакций. Несмотря на большое значение этой реакции с биологической точки зрения и важность ее для очистки бензинов от активной серы, механизм ее окончательно не выяснен. Стехиометрия этой реакции в основной среде приведена в уравнении 72.
4RSH + O2 —> 2RSSR +2H2。4RSH + O2 —> 2RSSR +2H2。(72)(72)
4RSH + O2 —> 2RSSR +2H2。
4RSH + O2 —> 2RSSR +2H2。
(72)
(72)
Дисульфиды с хорошим выходом получаются при обработке тиолов галогенами или галогенирующими агентами, например сульфурилхлоридом, в инертных растворителях [85]. Обычно первая стадия реакции (уравнение 73) состоит в образовании сульфе- нилгалогенида, который в результате быстрой реакции нуклеофильного замещения с тиолом превращается в продукт реакции 74)• В классических методиках используют под в ук- Оте или в водном растворе гидроксида натрия. Для ип1еппя трет-алкантнолов рекомендуют последние условия. Р пользовании избытка галогена в гидроксилсодержащих
рэстворктолях происходит окислительное галогенирование, а в инертных растворителях образуется сульфенилгалогенид.
RSH + X? —> RSX + НХ(73)
R S Н + RSX —> R S S R + HX(74)
Аналогично дисульфиды получаются с хорошим выходом при использовании хлораминов [86]. В этой реакции, по-видимому, первоначально образуется сульфенамид (уравнение 75), взаимодействие которого со второй молекулой тиола приводит к продукту реакции (уравнение 76).
Me2NCl + RSH —> RSNMez + HCI(75)
RSH + RSNMe? —> RSSR + Me2NH(76)
R = Ph, СбН“ H-C4H9, р-СюН?
Дисульфиды с выходом 80—90% получаются при взаимодействии тиолятов натрия с бромцианом. Реакция проводится в атмосфере азота при низких температурах. Этот метод используют для получения несимметричных дисульфидов (уравнение 77) [87]. Другой удобный способ получения несимметричных дисульфидов [88] заключается во взаимодействии тиола с диэтиловым эфиром азодикарбоновой кислоты в эфире при комнатной температуре. Получающийся аддукт 1 : 1 затем кипятят в бензоле в течение нескольких часов с другим тиолом (уравнение 78).
NH2「 NE Т
IBrCN I IHO(CH2)2SH
HO2CCH(CH2)2SNa > 1НО2ССН(СН2)25Вг J >
NH2
I
一 HO2CCH(CH2)2SS(CH2)2OH(77)
(45%)
SR
EtO2CN=NCO2EtIRSH,Z-Q4
RSH -> EtO2CNHNCO2Et > RSSR1 (78)
Описаны разнообразные мягкие методы окисления тиолов в Ди' сульфиды. Флавины анаэробно окисляют избыток тиола в дисульфид с хорошим выходом, одновременно они восстанавливаются в дигидрофлавины. Введение кислорода позволяет проводить эту реакцию как фактически каталитический процесс [89]. 1,2-Дитиан- 5,5-тетраоксид (66) количественно окисляет тиолят-пон в Д"“ сульфид (уравнение 79) [90]. Эта реакция, по-видимому, осуществляется в биологических системах.
(бпс(Ы,Ы-дпметпламид) дп (азокарбоновой) кислоты] J , Хепшческп окисляет глутатион (61) внутри красной кро- :ни。访 клетки человека без нарушения се функц^ [91L Диме^ло^ пий эфир дптиобис (тпомуравьннои) кислоты MeOC(S) SSC(S)OMe oi-лсляет тиолы в дисульфиды с выходом 70—100% в присут- с*вин пиридина, при этом одновременно образуются метанол н сероуглерод [92J. В качестве других окислителей использовали хпор„д железа (III), гексацнаиоферрат калия, трис (ацетилацето- иат『 марганца, 2,4,4<6-тетраброминклогексад11е11ОН-2,5, 2-иодозо- беизопную кислоту, ДМСО в присутствии хлористого водорода,
иод н стабильные нитрокенльные радикалы.
К основным методам получения дисульфидов относятся также реакции нуклеофильного замещения с участием различных сульфенильных производных и тиолов или тиолят-иоиов. Эти реакции можно использовать и для синтеза несимметричных дисульфидов (уравнение 80), однако выход дисульфидов может уменьшаться в результате последующих реакций обмена тиол — дисульфид, которые происходят быстро в основной среде.
RSH + R'SX ―> RSSR1+[Н+] + [Х~](80)
X = Cl. Br, SO3Na, NR；, S(O)R2, SR2, SCO2R2, SCN, NCS, N-фталимидо RSH + CISCOCI —-> RSSCOC1 + HC1(81)
бифункциональными реагентамибифункциональными реагентамиДо сих пор используют такие традиционные реагенты [85], как сульфеиилхлориды, соли Бунте и тиолсульфонаты, особенно в
бифункциональными реагентами
бифункциональными реагентами
тех случаях, когда они являются (уравнение 81).
Несимметричные дисульфиды могут быть получены [93] при комнатной температуре реакцией тиолов с N-алкил- или N-арил- сульфенилфталпмидами (45) (см. уравнение 63), которые получаются из сульфеиплхлорида н фталимида. Однако и в этом случае продукты могут содержать примеси симметричных дисульфидов. Эфиры типа RSSCOoMc, получаемые взаимодействием тнола с ме- токсикарбонилсульфснплхлоридом в метаноле при 0 ℃, при ком- liaTHoft температуре реагируют с тиолами с образованием дисуль- фндов (уравнение 82) [94]; это один из удобных методов синтеза несимметричных дисульфидов. Для их получения можно также использовать и реакцию обмена тиол — дисульфид. Так, например, при обработке тиолов избытком ди метилдисульф ид а в присутст- триэтиламииа образуются несимметричные метилдисульфиды.
МеО2cseIR'SII
К Н> RSSCOjMe RSSRI + HOC(S)OMe (82)
PR"""'' Дисульфиды получают восстановлением хлор- ствием органических кислородсодержащих кислот серы дей- тРпхлоРсилан - три-н-проппламин [95]. Так, днфе- и С выходом1^/УЧеП вмхоаом из бензолсульфенилхлорида финилхлопнпя 1 П3 ^епзолсУльфонилхлорида. Из /гтолуолсуль- 屮 ннпхпорнда получен дисульфид с выходом 91%. Сульфонил- 15 Зак 497
хлориды восстанавливаются до дисульфидов подпетым водородом в'уксусной кислоте. Этот метод особенно пригоден для нитроза- мещенных соединений. Алкан- и аренсульфопил хлор иды превращаются в дисульфиды под действием гекса карбонил молибдена в тетраметилмочевпне при 70 ℃ в атмосфере азота (уравнение 83) [96]
2RSO2cl ""СбеНз 厘立> RSSR (55—75%)(83)
Для синтеза симметричных дпалкилдисульфидов можно использовать легко протекающую реакцию алкилирования дисульфида натрия алкилгалогснидамн н дпалкплсульфатами (уравнение 84)・ Однако при этом образуются также моно- н трисульфиды [85]. Арилпрование действием дпазониевых солей иногда происходит со взрывом.
"RX + Na2s2 —一》RSSR+2NaX(84)
Диалкплдисуьпьфиды могут быть получены взаимодействием алкилподпдов с серой и натрием в жидком аммиаке или с серой и диаминами, например H2N(CH9)ZINH2 (九=2 или 6).
При кипячении солей Бунте с подом в спирте образуются дисульфиды с хорошими выходами (уравнение 85) [85]. Дисульфиды образуются также при расщеплении тиоцианатов щелочью, аммиаком или аминами (уравнение 86) [85]. Считают, что в обоих случаях интермедиатом является тиол, а дисульфид образуется путем его тиолиза или окисления.
2RSSO3Na + I2 + 2H2O ―> RSSR + 2NaHSO$ + 2HI (85)
~OH
RSCN > RSSR + NZ + CO(86)
Монохлорид серы реагирует с алкенами, алкинами или активированными ароматическими соединениями (уравнения 87, 88) с образованием дисульфидов [97]. Эти реакции аналогичны реакциям этих соединений с сульфенилхлоридами. Диалкил- и диарилдисульфиды получаются также гидроборированием алкенов с ^по- следующей реакцией образующихся трналкплборанов с серой и щелочным гидролизом (уравнение 89) [98].
СбНюСбНю^гндроборироваиие^ ^^^)^ 千 СбН1, SB(CSHti)2 一^гндроборироваиие^ ^^^)^ 千 СбН1, SB(CSHti)2 一(CGHUS—)2(CGHUS—)2NiBH2s3,PhCHO —* PhCI-kS—SCH2PhNiBH2s3,PhCHO —* PhCI-kS—SCH2PhMeC0CH==CMe2MeC0CH==CMe2ТГФТГФNaBH2s3NaBH2s3(89)(90)(91)(89)(90)(91)
СбНю
СбНю
^гндроборироваиие^ ^^^)^ 千 СбН1, SB(CSHti)2 一
^гндроборироваиие^ ^^^)^ 千 СбН1, SB(CSHti)2 一
(CGHUS—)2
(CGHUS—)2
NiBH2s3,
PhCHO —* PhCI-kS—SCH2Ph
NiBH2s3,
PhCHO —* PhCI-kS—SCH2Ph
MeC0CH==CMe2
MeC0CH==CMe2
ТГФ
ТГФ
NaBH2s3
NaBH2s3
(89)
(90)
(91)
(89)
(90)
(91)
Под действием борогидрида натрия, содержащего серу (NaBH2sз) альдегиды и кетоны превращаются в дисульфиды (уравнение' 90), 1,2-эпоксиды — в бис (2-гидроксиалкил) дисульфида^ а а,₽-ненасыщенные кетоны — в циклические дисульфиды (уравнение 91) [99].
Реакции дисульфидов
(/) Нуклеофильное замещение
В общем виде реакции нуклеофильного замещения по атому серы в дисульфидах представлены в уравнении 92. Считают, что зтн реакции, как п ранее описанные реакции нуклеофильного замещения в сульфенилгалогенидах и других производных, обычно проходят по механизму Sn2 [80].
Nu- + RSSR ―> NuSR + RS-(92)
В соответствии с этим влияние заместителей на гидролиз диарилдисульфидов, катализируемый основаниями, не коррелируется с уравнением Гаммета; обменная реакция тиолят-ион — дисульфид в случае ди-трет-бутилдисульфида происходит в ~ 106 раз медленнее, чем с ди-н-бутилдисульфидом. Такое «неопентильное влияние» гр)гппы R3cs проявляется в различных реакциях. Показано, что при нуклеофильных замещениях с участием несимметричных дисульфидов преимущественно образуется термодинамически более стабильный тиолят-ион (см., например, уравнение 93). Этот результат соответствует результатам многих других реакций замещения у сульфенильного атома серы, в которых уходящая группа оказывала существенное влияние на относительную скорость реакции. Однако следует иметь в виду, что были изучены [100] в основном нитроза мещенные а рил дисульфиды..
~~-SSEt + Nu' -—》NuSEt+^―% S"(93)
гит"'” 'ТСУТСТВ"И П ростра нствснннх влияний порядок отно- ительнои З-пуклеофилыюсти (тиофильности) для реакции с 15*
арилдисульфидамп выражается следующим рядом [101]：
(EtO)sP > R-， HS\ EtS- > PhS- > Р%Р, -CN >
> SO； > НО- > 2,4-(O2N)2C6H3S- > N? > 'SCN,「，PhNH2
Зтот ряд не совпадает с рядом относительной С-нуклеофиль- ностн и в значительно большей степени зависит от поляризуемо- cTii нуклеофила. Следует отметить, что анионы без атома серы (например, KN) более тнофильны, чем анионы, содержащие серу (например' -SCN). 1,2-Дитиоланы (60) проявляют аномально вн- СОКуЮ реакционную способность за счет происходящего в процессе реакции снятия торсионного напряжения [80]. Так, например, реакция, представленная в уравнении 94 [^ = 1400 л/(моль-с) при 25 ℃]', проходит в 〜К? раз быстрее, чем соответствующая реакция с' дн-н-бутилдисульфидом, а Д^ при получении (60) окислением 1,3-дитиола на 〜20 кДж/моль больше, чем при образовании аналогичного шестичленного цикла. По-видимому, такой аномальной реакционной способностью объясняется действие ли- поевой кислоты в биологических системах [82].
小> к-BuSS/y^S-(94)
(60)
Реакции дисульфидов с перечисленными выше нуклеофилами иногда проходят как реакции простого нуклеофильного замещения [102] (см., например, уравнения 95—97), но чаще они являются одной из стадий последовательности реакций.
PhLi + PhSSPh —> PhSPh + PhSLi(95)
RMgX + R*SSRi ―> RSR1 + R'SMgX巒)
+ 2,4-(O2N)2C6H3SSEt —> EtSCN + 2,4-(O2N)2C6H3SH(97)
При взаимодействии цианид-иона с некоторыми ди алкилдисульф идам и, имеющими аминогруппу в соответствующем положении, образуются циклические продукты; например, из цистина получается 2-аминотиазолин-4-карбонова я кислота (67) (уравнения 98, 99). В то же время под действием цианид-иона возможна монодесульфуризация, особенно при взаимодействии с дисульфи- ламн, имеющими электроноакцепторные заместители (уравне- нне 100). Простые диалкил дисульфиды не реагируют с цианид- ионом, а дифенилдисульфид образует с ним равновесную смесь (уравнение 101).
Г NH2 -Inh2NH2
"CN + L—SCH2CHCO2HJ2 ―> NCSCH^CHCOzH + 'SCHaCHCOaH 巒)
ЫО2С\
HO2cHe—NI%H2C、/С三N SSIsHO2cHe—NI%H2C、/С三N SSIsN
HO2cHe—NI%
H2C、/С三N S
SIs
HO2cHe—NI%
H2C、/С三N S
SIs
NHa(99)
s
(67)
ss s
I 1 I1(liII II(100)
-CN + [R2\CS —J2 ―> R2NCSCN + R2NCS- —> R2NCSCNR2 + _SC\
PhSSPh + "CN # PhSCN + PhS'(101)
Образование сульфидов из дисульфидов легко и обычно с высокими выходами осуществляется под действием диалкиламинофосфинов, но не триалкилфосфинов или фосфитов [ЮЗ]. Реакция проходит стереоспецифичио с инверсией у одного из а-углеродных атомов (уравнения 102, 103). Трифенилфосфин в водном диоксане восстанавливает дисульфиды в тиолы, одновременно образуется трифенилфосфиноксид в результате гидролиза катиона, возникающего на первой стадии реакции [104]. Трпфешм- и трибутилфосфины используются для предотвращения окисления тиолов при хранении.
(R2N)uP + 山》一S-$N——川"夕一S-B(NR93 + 设5- (102)
RigC Gc-^i^3(NR2)3——*^R〔S弋川 + (RzN)3P=S (103)
Для сульфенилирования енолят-ионов кетонов или сложных эфиров была применена одностадийная реакция карбанионов с дифенилди сульфидом в ТГФ или с диметилдисульфидом в ГМФТА
или его смеси с ТГФ [105]. При использовании двух эквивалентов основания и дифенилдисульфида вводятся две сульфенильные группы. Эти реакции бьин использованы при синтезе а,р-ненасы- а-оксоэфиров (уравне-
щенных карбонильных соединений
НИЯ 104, 105).
R
и
%СН—CH—82R
I. LiN(Pr-U3O)2, ТГФ. —78 ℃ >
2.口h2s2
R
R 2 cH—C—CO2R
NalO4
MeOH
(104)(104)
(104)
(104)
——R2CH—с—gR
O=SPh
R
Л 丨
—> R2C=C—CO2R
RCH2cO2R
LIN(Pr-U3O)2 (2 9KB),
I'hz”(2 $kh) >
SPh
I
R-(丿—CL)2 R
SPh
I. I2. MeOII
工 cEG； RCOC5R
(Ю5)
, с ноном НО— Проходит по одному из
Реакция дисульфид 廿 отсутствии в молекуле актив- трех механизмов атомов происходит нуклеофильное заме- нш а- нпн »в。嘰* образующаяся сульфеновая кислота раз- ^Хся ЭОбшая стехиометрия реакции приведена в уравне- }г°6・ ArSSAr + 4HO- — 3ArS- + ArSO7 + 2H2O (Юб)
Ппи напнчнн кислого а-водородного атома возможна реак- 1 2-элнмпннрования с первоначальным образованием тиона, гидролизуется в кетон или изомеризуется в ентиол Равнение 107). Разрыв S-S-связи может происходить друшм - с образованием а-меркаптосульфида (уравнение 108) При наличии кислого ^водородного атома в результа- 1 9-эл1ШИнирования образуется алкен и гидродисульфид-анион, который с выделением серы превращается в тиолят-ион и Далее в сульфид (уравнения 109—111).
「0h н
]?口耳川002一RS— S=^—СО2-^> O=f—со^(107)
Me. MeMe
R= CHMeCOi .
ронi°2.C\h C、/С—CH2—SSR—>/С=СН2 + ~SSR(109)H2MH2N/ронi°2.C\h C、/С—CH2—SSR—>/С=СН2 + ~SSR(109)H2MH2N/
рон
i°2.C\h C、
/С—CH2—SSR—>/С=СН2 + ~SSR(109)
H2MH2N/
рон
i°2.C\h C、
/С—CH2—SSR—>/С=СН2 + ~SSR(109)
H2MH2N/
RSS-.> RS~ + S(110)
T,、/C=CH2 + RS「+ H2O -—a 2〉CH—CH2SR(Ul)
H2V
R= CH2CH(NH2)CO2
Аналогично может происходить реакция и в других °***窑 Предполагают, что превращение арилдифен ил метилдисульч ^^ тиобензофенон под действием изопропоксида натрия пр
чере3 гибридное переходное состояние типа《El—Е1 сВ》(68).
Ph
5+ 5-18+ 5-,
RO—Н—С—S—S—Аг (68)
Ph
Многие реакции дисульфидов, происходящие с разрывом свя- зи s—S, проходят значительно легче при одновременном участии в них электрофильных н нуклеофильных катализаторов [80, ]09]. В качестве примера такой реакции можно привести взаимодействие сульфиновых кислот с дисульфидами в растворе сильной кислоты, приводящее к тиолсульфонатам. Скорость этой реакции заметно' увеличивается при прибавлении небольших количеств диалкил- или диарилсульфидов, выступающих в качестве нуклеофилов, а также при превращении группы ArS в лучшую уходящую группу присоединением электрофильной ArSO-группы. Возможный механизм превращений с участием катализаторов приведен в
уравнениях 112—116.
ArSO2H + Н+ = ArS(O)OH2(112)
Аг О
+I II
ArSSAr + ArS(O)OH2 冃 ArSS—SAr + H2O(113)
+
Ar ОО
I II медленно +||
R2S + ArS—S—SAr > R2SSAr + ArSAr(114)
+быстро
RsSSAr+ ArSO2H > ArSO2SAr + R2S + H+(115)
ArS(O)SAr + 2ArSO2H —> 2ArSO2SAr + H2O(116)
Электрофильный катализ ионами серебра наблюдается в реакции дисульфидов с метансульфин а том натрия, приводящей также к получению тиолсульфонатов [110] (см. также получение суль- фенамидов, разд. 11.16.4.2).
Диспропорционирование несимметричных дисульфидов проно хадит в различных условиях. Раньше считали, что диспропорционирование в кислом растворе проходит с образованием в качестве интермедиата сульфенпсвого иона RS+, но результаты реакции с кислотой, анион которой не является сильным нуклеофилом, лучше всег, объясняются осуществлением процесса по цепному механизму (уравнения 117 —120); реакции 119 и 120 являются реакциями переноса цепи с участием ионных интермедиатов [111]. Как и в описанном ранее примере, реакция катализируется дпбутилсуль- фидом При использовании кислоты, анион которой достаточно у^леофилен, диспропорционирование, как полагают, происходит (УравдХВ1^1-е1?3)е ；]閩)медната сульфенильного производного
ArSSR + H+ # ArSSR — ArSSR
HH
ArSSR + ArSSR 卄 ArSSSR + RSH
HAr
ArSSR + ArSSSR ：^ ArSSSR + ArSSArII
ArR
ArSSR + ArSSSR ArSSSR + RSSRII
RAr
ArS SAr1 4- HX ^f=i ArS S Ar1 + X' ^=^ ArSX + Ar1 SH
H
ArSX + ArSSAr1 4=^ ArSSSAr1 + X-
Ar
X' + ArSSSAr1 干±： ArSSAr + Ar'SX
I
Ar
(117)(118)(119)(120)(121)(122)(123)(117)(118)(119)(120)(121)(122)(123)ген册 обмен между дисульфидами и сульфенилгало- ях ^22 Ип° механизму, представленному в уравнени-
(117)
(118)
(119)
(120)
(121)
(122)
(123)
(117)
(118)
(119)
(120)
(121)
(122)
(123)
Диспропорционирование дисульфидов в ще-
ний тиоЛт-ионо1.ПР°ИСХОДИТ ПУТеМ РЯДЗ нук〃ео巾нльннх замете- ки^ДгпГ^МИЧеС/°М ДиспР°порционировании (25 и 60 ℃) диал- Д°В (Уравнение 124) образуются равновесные смеси, ппиГ； Р пнее статистическое значение константы равновесия К набпюпя^еЛЬН° Равно 4. Существенные отклонения от этого алкипкпык^тдЯ ДЛЯ диспропорционирования дисульфидов с трет- Ясняр группами, при этом значение К возрастает, что объ- лесо») J J Jj0CTPaHCTBeHHbIM влиянием этих групп («зубчатое ко-
R2s2 + R；Sz2RSSR】(124)
сеп^^^^еРНТн^Рованне может ускоряться под влиянием со-вани 4%"". I'% например, равновесие при диспропорциониро-ливаетея 1'аЦеТаМВД0ЭТИЛДИ™°^бУтансУльФината натрия устанав-водногобыстрее, чем для соответствующего произ-
Такое V「Z1rbкарбоновой кислоты или сульфона [115].пы и Лп„Рение реакции объясняют участием сульфиновой груп-еп по Р ованием в качестве интермедиата 1,2-дитиан-1,1 -диок-
Восстановление
пиваются алюмогидридом лития с высоким выходом, одиако при Me этого восстановителя ограничено пространственными за^ мнениями вокруг связи S-S. Лучшие результаты получаются пГпспользовании борогидрида натрия, особенно вместе с кисло
(125)(125)Пктттгя (А1СА) [1171. Этот восстановитель использовали для восстановления ( + )-липоевой кислоты (63) в ( + )-дигидроли- кислоту. Для восстановления дисульфидов используют также различные системы металл — донор протона: олово, цинк или алюминий и кислота, натрий во влажном эфире, различные амальгамы в сочетании с водой или разбавленной кислотой. С высоким выходом проходит восстановление с помощью формамидинсульфиновой кислоты H2NC(=NH) SO2H в условиях межфазного катализа (трибутилгексадециламмонийбромнд и водный раствор гидроксида натрия) [118]. Для предотвращения восстановления имеющихся в молекуле дисульфида других восстанавливающихся ' групп в качестве восстановителя используют глюкозу в щелочном ■ растворе, а также тиолят-мон. Ранее уже упоминалось восстановление под действием трифен ил фосфина. Дисульфиды можно восстановить также электролитически или фотолитически. Традиционный метод восстановления дисульфидных связей в белке заключается в обработке его большим избытком тиола. При этом осуществляется реакция обмена тиол—дисульфид (уравнение 125).
(125)
(125)
RSSR + 2RSH <=* 2RSH + R'SSR'
Раньше в этой реакции обычно использовали Р~меркаптоэтанол, но в настоящее время широко применяют дитиотреит (69) [119]. Движущей сгкпой восстановления этим реагентом является образование шестичленного циклического дисульфида (70), который энергетически выгоднее линейных смешанных дисульфидов. Если при восстановлении в водной среде получаются плохие результа- тн，то его можно проводить в жидком аммиаке. В клетках млеко- питающих восстановление цистина (62) в цистеин осуществляется в основном действием фермента глутатион : цистин — оксидоредук- тазы 【81]. Вероятно, реакции восстановления с использованием глутатиона происходят через промежуточное образование несимметричного дисульфида путем реакции замещения тиолят-ионом (уравнение 126). По-впдимому, функция глутатиона (61) состоит в сохранении тиолов в восстановленном состоянии.
но он
S Н2С/
NH?
HSCH2cHeНСН2sH
НОНСх 2H2
CH—CH2soзН
CH
(69)
он
CO2H
(70)
(71)
GSH=глутатионGSH=глутатион
GSH=глутатион
GSH=глутатион
Окисление
При окислении дисульфидов могут быть получены тиолсуль- фиты, тиолсульфонаты и сульфокислоты [85]:
RSSR ―> RSOSR —> RSO2SR —> RSO3H
Под действием горячей азотной кислоты, хромовой кислоты, перманганата калия или пермуравьиной кислоты дисульфиды окисляются в сульфокислоты. Стандартный метод разрыва дисульфидных связей в химии белков заключается в обработке их пермуравьиной кислотой [120]. При этом цистеиновый и цистиновый остатки после гидролиза превращаются в цистеиновую кислоту (71), которую можно определить автоматическим аминокислотным анализом. Более мягкие окислители, например холодная азотная кислота, пербензойная кислота, ж-хлорпербензойная кислота и озон, превращают дисульфиды в тиолсульфонаты, причем в некоторых случаях удается выделить тиолсульфинаты.
Как указывалось ранее (см. разд. 11.16.2.2), реакция дисульфидов с хлором или бромом в инертных растворителях приводит к сульфенилхлоридам или -бромидам. Под действием хлора в уксусной кислоте из дисульфида образуется сульфони хлорид [121].
Свободнорадикальные реакции
Многие дисульфиды проявляют термохромизм, при нагрева- ннн они обратимо окрашиваются [80]. Для объяснения этого яв- лення было выдвинуто оригинальное, но ошибочное предположе- нне, что это обусловлено обратимой диссоциацией в тиильные радикалы, присутствующие в заметной концентрации (уравнение 127).
RSSR 冲 RS • + • SR(127)
Прн нагревании дисульфидов действительно протекает гомо- лиз связн S--S, и при соответствующих условиях дисульфиды можно использовать в качестве инициаторов винильной полимери- ^ацнн. Однако такой гомолитический разрыв связи происходит от- /^длен^°' что видно из приведенных для дисульфи- а Iи (74) констант скоростей диссоциации в тин刀ь-
4典
(72) 8,3 • Ю"6(72) 8,3 • Ю"6SMezNC—S—SMezNC—S—(74) C2-10-8(74) C2-10-8ные радикалы при Ю0℃ (^00； в с"1) [122].
(72) 8,3 • Ю"6
(72) 8,3 • Ю"6
S
MezNC—S—
S
MezNC—S—
(74) C2-10-8
(74) C2-10-8
(73) 5,5 • 10т
Дисульфиды являются хорошими переносчиками цепи в реакцн- ях свободХ)радпкальной полимеризации [123]. При использовании в этих процессах ди-н-алкил- и диарилдисульфидов происходит радикальное замещение у связи S—S (уравнения 128, 129), в то время как при использовании ди-н-алкилпероксидов отщепляется водород. Связь S-S может также расщепляться в циклических дисульфидах н при использовании их в реакциях полимеризации наблюдается сополимеризация. Считают, что переходное состоя- нне (75) гомолитического расщепления связи S—S аналогично переходному состоянию реакции нуклеофильного замещения у атома серы, но находится значительно раньше на координате ре
акции [80].,
(128)(128)~ch2ch + rch2ssch2r —> ~ch2chsch2r + rch2s
(128)
(128)
R ・rch2s + ch2==chr -「R…S…SRIR ・rch2s + ch2==chr -「R…S…SRIRCH2SCH2CHRRCH2SCH2CHR(129)(129)- R- R・(75)・(75)
R ・
rch2s + ch2==chr -
「R…S…SRI
R ・
rch2s + ch2==chr -
「R…S…SRI
RCH2SCH2CHR
RCH2SCH2CHR
(129)
(129)
- R
- R
・(75)
・(75)
При газофазном фотолизе диалкилдисульфидов происходит разрыв связей S—S и С—S. Для диметилдисульфида, облучаемого светом с длиной волны 195 нм, соотношение продуктов этих двух типов разрыва связей равно 1,35 : 1,00 [124], При облучении растворов дисульфидов светом с длиной волны 254 нм разрыв связи С—S будет несущественным, за исключением тех случаев, когда образующийся алкильный радикал стабилен (см., например, уравнение 130) [125]. Изучение фотолиза ди-гр^т-бутилдисульфи* да с помощью фотохимической индуцированной динамической поляризации ядер показало, что разрыв связи С——S происходит через триплетное возбужденное состояние дисульфида (уравнение 131) [126]. 251 нм
трет-Bu—S—S—Ви-трет —-—~S2 + 2трег-Ви •> трет-BuCl (130)
(90%)
трет-Ви—S—S—Bu-rper ——> трег-BuSS • + гр^т-Ви •(131)
В первичных и вторичных ди алкилдисульфпдах разрыв связи S——S приводит к образованию легко рекомбинирующихся радикалов вследствие чего эти соединения сравнительно фотостабиль-
Трисульфиды
Несимметричные трисульфиды получают с высоким выходом при взаимодействии тиолов с N- (алкилдитио) фталимидами (76) (уравнение 132) [127]. Для получения этого реагента используют два метода: реакцию соответствующего тиола с N,N'・тмо6нс(фта・ л им и дом) (77) или последовательную реакцию фталимида с ди- хлоридом серы и тиолом в присутствии триэтиламина. Симметричные алкпл- п а рил трисульфиды получают наряду с ди- и тетрасульфидами из тиолов и свежепер егнаниого дихлорида серы [128].
20 ℃RSSSRI+Q丄)NH (132)20 ℃RSSSRI+Q丄)NH (132)О
20 ℃
RSSSRI+Q丄)NH (132)
20 ℃
RSSSRI+Q丄)NH (132)
Действием дигидродисульфида споридесмин (78; 〃 = 2) превращается в споридесмин Е (78; 〃 = 9)—метаболит Pithiomyces chartarum. Реакция проходит с сохранением конфигурации, на основании чего предполагают, что она скорее всего осуществляется путем внедрения по связи S——S (уравнение 133), а не путем нуклеофильного замещения у атома углерода； по-видимому, это пре* вращение аналогично окислению дисульфидов пероксидом водоро- Па. В аналогичную реакцию вступают циклические дисульфиды и диарилдисульфиды. Однако метод с использованием дигидродисульфида не является общим способом получения трисульфидов, поскольку, например, с цистином пли дибензилдисульфидом реак- иня проходит в очень незначительной степени или совсем не идет [129]. $
R—R - н2s2A [r—s—S—r] ——> R—s—s—S—R (133)
Под действием фосфинов происходит монодесульфуризация трисульфпдов (уравнение 134), по-впдпмому, путем нуклеофильно- го замещения у атома серы, однако трис (диметил амино) фосф"" удаляет главным образом (96%) терминальный атом серы, в то время как трифенил фосфин отщепляет преимущественно централь-
• серы (уравнение 134), и поэтому при действии этого рса- "风” Е (78; /I = 3) превращается в дисульфид с со- xnZ.S конфпгурацпп. Промежуточное положение между этими фосфинами занимает трн-н-бутилфосфин.• серы (уравнение 134), и поэтому при действии этого рса- "风” Е (78; /I = 3) превращается в дисульфид с со- xnZ.S конфпгурацпп. Промежуточное положение между этими фосфинами занимает трн-н-бутилфосфин.PhCH2S35SCH2PhPhCH2S35SCH2Ph(EtzN)3P(EtzN)3PPhCH2S35SSCH2PhPhCH2S35SSCH2PhРЬзР——> PhCH2SSCH2Ph (134)РЬзР——> PhCH2SSCH2Ph (134)
• серы (уравнение 134), и поэтому при действии этого рса- "风” Е (78; /I = 3) превращается в дисульфид с со- xnZ.S конфпгурацпп. Промежуточное положение между этими фосфинами занимает трн-н-бутилфосфин.
• серы (уравнение 134), и поэтому при действии этого рса- "风” Е (78; /I = 3) превращается в дисульфид с со- xnZ.S конфпгурацпп. Промежуточное положение между этими фосфинами занимает трн-н-бутилфосфин.
PhCH2S35SCH2Ph
PhCH2S35SCH2Ph
(EtzN)3P
(EtzN)3P
PhCH2S35SSCH2Ph
PhCH2S35SSCH2Ph
РЬзР
——> PhCH2SSCH2Ph (134)
РЬзР
——> PhCH2SSCH2Ph (134)
По-видимому, три- II полисульфиды играют важную роль в организме. Дицистилтрпсульфид, диглутатпонилдисульфид н смешанные дисульфиды активируют 5-амшюлевулинат — син- :азу [130], а трпсульфпд [NaO2S(CH2)4S]2S предложен для ле- чения лучевой болезни.
Тетрасульфиды
Симметричные алкил- и арилтетрасульфиды получают из тиола и монохлорида серы (уравнение 135), из алкил- или арилгало- генидов и полисульфида натрия (уравнение 136), а также окислением гидродисульфнда (уравнение 137) [128],
2RSH+S2cк —> RSSSSR+2HC1(135)
2RX + Na2s4 ―> RSSSSR + 2NaX(136)
2RSSH+ I2 —> RSSSSR+2HI(137)
Дибензилтетрасульфид при перегонке разлагается на дисульфид и серу, но метильный аналог перегоняется практически без разложения, несмотря на то, что скорость его гомолиза при 100 ℃ (/?д0}= 1,7 • 10~4с-1) по крайней мере в 104 раза больше скорости гомолиза простых диарил дисульфидов. Энергия активации этого процесса (153,7 кДж/моль) аналогична энергии диссоциации S8. На основании этого предполагают, что высшие органические полнеульфиды RS/iR (几》4) имеют аналогичные скорости гомолиза, и радикалы RS^- (п > 1) более стабильны, а следо- вательно, менее реакционноспособны, чем тиильиые радикалы. В соответствии с этими выводами находится наблюдение, что дибензилтетрасульфид ингибирует винильную полимеризацию, в то время как дисульфид используют в качестве переносчика цепи при полимеризации [80]. Тетрасульфиды легко десульфуризуются в дисульфиды под действием сульфит-иона (уравнение 138).
RSSSSR + 2SO；-> RSSR +2s2。；~(138)
С1СН2СН2С1 + Na2S4 —> (—CH2CH2SSSS—)n(139)
hq*?“ нагревании дигалогеналканов, обычно 1,2-дихлорэтана, с 尸。/исульфнда натрия образуются полимерные поли- 常 УРав”е““2 侬)，известные под названием «тиоколы». канн^*'*м полпсульфиды очень похожи на каучук, они вулканизуются оксидом цинка.)
ТИОЛСУЛЬФИНАТЫ
Свойства тиолсульфинатов [131]
Низшие алкилтиолсульфииаты (эфиры тиосульфиновых S-кис- лот) rs——S(O)——R представляют собой подвижные жидкости а ароматические производные — твердые вещества. В ИК-спектрах этих эфиров имеется характерная для связи S = O полоса поглощения около 1100 см-* максимум поглощения в УФ-спектрах находится при 244 им. Связь S—S в тиолсульфинатах (энергия связи 193 кДж/моль) [132] значительно слабее и длиннее связи S—S в дисульфидах (314 кДж/моль). Возможно, что такое ослабление связи происходит вследствие стабильности сульфинильного радикала RSO*; это находит свое отражение в увеличении реакционной способности этого класса соединений. Тиолсульфинаты можно разделить на оптические изомеры, но оптическая стабильность их будет невысокой, если в молекуле присутствует только один хиральный центр ——сера. Однако соединения, содержащие трет-бу- тилтиогруппу, например (79) [133], обладают исключительной оптической стабильностью. Это наводит на мысль, что термическая рацемизация происходит путем разрыва связи S—S, а не за счет пирамидальной инверсии у сульфинильного атома серы. Разрыв связи S——S предполагается также при рацемизации, катализируемой кислотой и нуклеофилом.
О
'л-МеС6Н4 SBu-mpent
(-)-(S)-(79)
Аллицин (аллилпропен-2-тиолсульфинат) (80) выделен как оптически неактивное бесцветное масло из обычного чеснока АШ- 〃m sativum^ полагают, что именно это соединение придает чесноку е「。 специфический запах. Он обладает антибактериальной активностью против грамположительных и грамотрицательных бактерий, свойствами ингибировать рост опухоли, антивирусной активностью и фунгицидными свойствами. Аллицин обладает скорее бактериостатическим, чем бактерицидным действием; полагают, “то аллицин реагирует (а следовательно, лишает подвижности) ^с тиольными группами, необходимыми для размножения бактерий. В соответствии с этим при реакции аллицина с цистеином образу- ется несимметричный дисульфид (81). Образование аллицина из его предшественника аллиина (82) каталнзнруется ферментом аллиназой. Полагают, что сульфоксид (82) сначала превращается в пропен-2-сульфеновую кислоту, в результате самоконденсации ко- торой получается эфир (80). При этой конденсации происходит
CH2=CHCH2HO2CCHCH2I=OCH2=CHCH2HO2CCHCH2I=OCH2=CHCH2SHO2CCHCH2SCH2=CHCH2SHO2CCHCH2SCHkCHCH2sCHr^^CHCH2 s =оCHkCHCH2sCHr^^CHCH2 s =оnh2⑻)nh2⑻)1прпление элементов воды, и в связи с этим раньше тиолсульфина- 凿需нбочн。принимали за ангидриды сульфеновых кислот
CH2=CHCH2
HO2CCHCH2I=O
CH2=CHCH2
HO2CCHCH2I=O
CH2=CHCH2S
HO2CCHCH2S
CH2=CHCH2S
HO2CCHCH2S
CHkCHCH2s
CHr^^CHCH2 s =о
CHkCHCH2s
CHr^^CHCH2 s =о
nh2
⑻)
nh2
⑻)
NH2
(82)
В-Липоевая кислота (протоген В) представляет собой S-moho- 0КСид а-липоевой кислоты (63); обе эти кислоты были выделены из говяжьей печени. В растущих организмах р-липоевая кислота превращается в а-липоевую кислоту. Тиолсульфинаты являются антиоксидантами и ингибиторами радикальных реакции.
ц.16.6.2. Методы получения тиолсульфинатов
Симметричные тиолсульфинаты получают окислением соответствующих дисульфидов перокси кислота ми, мета перйодатом натрия, персульфатом аммония, пероксидом водорода или фотосенсиби- лизированньш окислением в присутствии метиленового голубого (уравнение 140) [131]. Окисление несимметричных дисульфидов происходит не региоселективно [132], как считалось ранее.
О
-[О]II
R—s—S—R > R—S—S—R(140)
ОО
IIMe2NR * I!
R—S—Cl + R】SH > R—S—SR】(141)
• — Оптически активный центр
Несимметричные тиолсульфинаты получают реакцией сульфи- нилхлоридов с тиолами в присутствии основания. Особенно хорошо эта реакция происходит с ароматическими производными; такнм путем осуществлен синтез меченного 13С фенилбензолтиол- сульфината. При использовании в этой реакции оптически актив- ннх третичных аминов происходит асимметрический синтез (уравнение 141) [133].
Ненасыщенные циклические тиолсульфинаты получают [134] реакцией бутадиенов-1,3 с дисер а монооксидом, который генерируют пиролизом тииран-1-оксидов (уравнение 142).
(142)(142)
(142)
(142)
Симметричные тиолсульфинаты образуются при самоконденса- сульфеновых кислот (уравнение 143). В этой реакции суль- 屮 новзе кислоты могут действовать в качестве S-пуклеофилов п
S-электрофилов. Так, тиолсульфинаты образуются при гидролизе производных сульфеновых кислот, при разложении трег-бутил- сульфоксидов (см. уравнение 5) [8], при катализируемом кислотами раскрытии кольца эписульфоксидов в метаноле (уравнение 144) |135]. Все эти реакции приводят к тиолсульфинатам только при условии отсутствия веществ, способных перехватывать возникающие сульфеновые кислоты. Последний из перечисленных выше методов использован для превращения 17р-гидрокси-2сс За- эпитио-5а-апдростан-«нги-5-оксида (83) в диастереомерную смесь соответствующих ди-2р-метокси-3а-илтиолсульфинатов под действием метанола, содержащего каплю концентрированной серной кислоты [136]. В процессе реакции происходит инверсия конфигурации у С-2.
A R—S—S—R + Н?О
(144)
■^^ MeO(CH2)2SOH —> MeO(CH2)2SS(CH2)2OMe■^^ MeO(CH2)2SOH —> MeO(CH2)2SS(CH2)2OMe11Л6.6.3. Реакции тиол сульфинатов
■^^ MeO(CH2)2SOH —> MeO(CH2)2SS(CH2)2OMe
■^^ MeO(CH2)2SOH —> MeO(CH2)2SS(CH2)2OMe
(/) Нуклеофильное замещение
Реакции тиолсульфинатов могут происходить по сульфениль- ному (84； положение а) или по сульфинильному (84； положе- н“е б) атому серы. Амннолнз zz-толуолсульфенилхлорида проис- ходит в 500 раз быстрее аминолиза п-толуолсульфинилхлорида, поэтому следует ожидать, что нуклеофильное замещение легче будет происходить [80] по сульфенильному атому серы, но такая предпочтительность менее заметна при использовашш более «жестких» нуклеофилов. В катализируемом основаниями гидроли- зе Фенилбензолтполсульфината «жесткий» нуклеофил, гидроксид- 吗н, “ервонзиально с примерно одинаковой скоростью атакует оба атома серыД^а = 140 л/(моль*с); Лб = 170 л/(моль-с)] [137], дн*о дальнейшая реакция происходит только за счет атаки по сульфинильному атому серы (уравнения 145—147). Общая сте- 464
хнометрня реакции приведена в уравнении 148.
(145)(146)(147)(145)(146)(147)хноме уPhs(o)SPh + HO- PhSO' + PhSOH
(145)
(146)
(147)
(145)
(146)
(147)
3PhS(O)SPh + 2HO-——> PhSSPh + 2PhSO2 + H2O(148)3PhS(O)SPh + 2HO-——> PhSSPh + 2PhSO2 + H2O(148)PhS(O)SPh + 2НО' PhSO； + PhS + Н2Оphs~ + PhS(O)SPh -~> PhSSPh + PhSO
3PhS(O)SPh + 2HO-——> PhSSPh + 2PhSO2 + H2O(148)
3PhS(O)SPh + 2HO-——> PhSSPh + 2PhSO2 + H2O(148)
Аналогичная реакция с тиолят-ионом происходит на несколько по1)ядКов быстрее взаимодействия с гидрокспд-ионом и приводит к дисульфидам. Этот анион реагирует по крайней мере в 10 раза 6bicTpee чем соответствующий тиол, что значительно больше обычно，иаблюдаемого различия в скоростях реакций анионов и ТИ°Реакция оптически активного трет-бутил-п-толуолсульфината (79) с метилмагнийбромидом, а также с метанолом в присутствии кт-бромсукцннпмчда происходит по” менее затрудненному сульфинильному атому серы; при этом образуются ( + )-(R)-Me・ тил-п-тол 11 л сульфоксид (85) и (+)- (^)-метил-м-толуол сульфинат (86) соответственно. Наиболее вероятно, что эти реакции происходят с инверсией у сульфинильного атома серы [133].
Реагенты Гриньяра или фениллитий реагируют с п-толил-п-то- луолсульфпнатом по сульфенильному атому серы, в результате чего образуются сульфид н соль сульфеновой кислоты (уравнение 149) [138].
Оо
оIIII
R—S—S—Rм/ S%Me。/
о 。С6Н4Ме-лГ6Н4Ме-п
(84)(85)(86)
(149)(149)ArS(O)SAr + RLi —> ArSR+ArSCT Li+
(149)
(149)
При рацемизации фенил бензол тиол сульфин а та в 60%-ном
влияние на нуклеофила.К числувлияние на нуклеофила.К числудиоксане, катализир^^емой кислотой и нуклеофилом (уравнения 150 ——152), на стадии, определяющей скорость реакции, происхо- Пнт взаимодействие нуклеофила с сульфенильным атомом серы протонированного эфира (уравнение 151). Относительная реакци- онная способность нуклеофилов в этой реакции аналогична их Р^^5И0НН0Й способности в реакциях с пероксидами; основное
влияние на нуклеофила.
К числу
влияние на нуклеофила.
К числу
относительные скорости оказывает поляризуемость
-"РУ「нх реакций, подверженных сопряженному элек- 沪ьному н нуклеофильному катализу [109], относится взаи- тиолсульфинатов с сульфиновыми кислотами, прц- 靠肥^там [109], и с тиолами с образованием нне，1’О]. Посте стадии протонирования (см. уравне
ние 151) cvnXtZ °ПреДеЛЯЮЩей скорость процесса (уравне- сУльФнновая кислота или тиол быстро замещают нукче-
о(Ьил (уравнение 153), а сульфеновая кислота взаимодействует с реагентом или непосредственно, или путем нуклеофильного катализа "равнения 154, 155) с образованием другой молекулы про- дукта.
оOH
（150）（150）(+)-PhS&Ph + H+ ^=^ (+)-PhS—?Pb
（150）
（150）
OH
Ntf + (+)-PhS—§—Ph A PhSNu + PhSOH
ArSO2H + PhSNu ―>ArSO2H+ PhSOH - NtT + PhSOH + H+ArSO2H + PhSNu ―>ArSO2H+ PhSOH - NtT + PhSOH + H+?H■> (+)-PhS—SPh + NhArSO2SPh + Nu' + H*> ArSO2SPh + H2O―> PhSNu+ H2O?H■> (+)-PhS—SPh + NhArSO2SPh + Nu' + H*> ArSO2SPh + H2O―> PhSNu+ H2O（152）（152）(153)(154)(155)(153)(154)(155)
ArSO2H + PhSNu ―>
ArSO2H+ PhSOH - NtT + PhSOH + H+
ArSO2H + PhSNu ―>
ArSO2H+ PhSOH - NtT + PhSOH + H+
?H
■> (+)-PhS—SPh + Nh
ArSO2SPh + Nu' + H*
> ArSO2SPh + H2O
―> PhSNu+ H2O
?H
■> (+)-PhS—SPh + Nh
ArSO2SPh + Nu' + H*
> ArSO2SPh + H2O
―> PhSNu+ H2O
（152）
（152）
(153)
(154)
(155)
(153)
(154)
(155)
Хорошими нуклеофильными катализаторами являются сульфиды (см. также разд. 11.16.5.3), однако с успехом можно использовать также иодид-, бромид- или тиоцианат-ионы. Общая стехиометрия этих реакций с сопряженным катализом приведена в уравнениях 156, 157.
2ArSO2H+ PhS(O)SPh —> 2ArSO2SPh + Н2О(156)
2ArSH+ PhS(O)SPh —> 2ArSSPh + H2O(157)
Термическое разложение
Для тиолсульфинатов возможны два пути термического циклоэлиминирования при 96——100 ℃. Для осуществления более предпочтительного пути, в котором происходит разрыв слабой S——S-связи (уравнение 158), необходимо наличие водородного атома в a-положении к сульфенильному атому серы (87; реак- “ня а), в то время как для второго пути необходим водород в ^-положении к сульфинильному атому серы (87; реакция б). В результате перегруппировки по первому пути образуется суль- феновая кислота и полимер, содержащий тиокарбонильные груп- ПЬ1【8] % а перегруппировка по второму пути приводит к тиосуль- фнновой кислоте RSSOH и алкену (уравнение 158) [141]. Обе образующиеся кислоты могут перехватываться соответствующими алкинами [132]. Ингибирующее действие тиолсульфинатов на самоокисление непосредственно зависит от их способности к образованию сульфеповой н тиолсз^льфиновой кислот, которые являются эффективными акцепторами радикалов,
Реакция Реакция
з8)
—+
/ \
RSSOH
RSOH +
Термическая диссоциация несимметричных тиол сульфинатов приводит к образованию симметричных соединений, а при термолизе смеси двух симметричных тиолсульфинатов происходит быстрое и полное перераспределение сульфенильного и сульфинильного остатков. Реакцию нельзя инициировать фотохимически, но она чрезвычайно чувствительна к катализу кислотами. Предполагают [8, 132], что реакция проходит с участием сульфеновой кислоты через циклическое переходное состояние (88) (уравнение 159); аналогично может проходить термическая рацемизация тиолсульфинатов.
R&SR + R1SOH i RSOH + ^SSR (岱9)
Me、/ОMeMe、/ОMe?СбНб, Hz。〉J,"кипячение"(84%)* MeMeS?СбНб, Hz。〉J,"кипячение"(84%)* MeMeS（88）（88）(160)(160)
Me、/ОMe
Me、/ОMe
?СбНб, Hz。〉
J,"кипячение"
(84%)
* MeMeS
?СбНб, Hz。〉
J,"кипячение"
(84%)
* MeMeS
（88）
（88）
(160)
(160)
Прн отсутствии перехватывающих реагентов образующиеся сульфеновые кислоты могут реагировать с тиолсульфинатами с образованием сульфинплтиосульфониевых ионов (89), которые в результате перегруппировки Пуммерера превращаются в а-алкил- сульфинилдисульфиды (90) с высокими выходами (уравнение 160) [1321.
Диспропорционирование
При стоянии тиол сульфинаты диспропорционируют, в результате чего образуется смесь дисульфида и тиолсульфоната (урав. ненне 161), а также небольшие количествз других продуктов окисления.
2MeS(O)SMe —> MeSO2SMe + MeSSMe (⑹)
При проведении реакции в инертной среде имеются все основания считать, что процесс происходит по свободнорадикальному механизму с первоначальным гомолитическим расщеплением связи S—S (уравнение 162) [142]. После этого может происходить рекомбинация, сопровождаемая уходом из радикальной клетки некоторой части радикалов ArSO2-, из которых образуются более окисленные продукты (уравнения 163, 164), а также реакции радикального замещения (уравнения 165, 166). Аналогичные ре
акции происходят при облучении [132].
ArSOSAr ч=^= ArSO • + ArS •(162)
2Аг S • —> АгS S Аг(163)
2A「SO・[ArS(O)—OS Аг] ^=^： [ArSOz SAr] ——> ArSOgS Ar (164)
ArS • + ArS(O)SAr —> ArSSAr + ArSO-(165)
ArSO* + ArS(O)SAr —> ArSO2SAr + ArS •(166)
ОО Ph
IIмедленно[
PhSSPh + PhSNu > PhS—SSPh + Nu'(167)
+ Ph О I IIбыстро
PhSS—SPh +H2O> PhSSPh + PhSO2H(168)
+ быстроc、
PhSO2H +PhSNu > PhSO2SPh + NuH(169)
^Диспропорционирование происходит также и в более полярной среде, в том числе в водной уксусной кислоте и водном ди- оксане (см. уравнение 161). В этих условиях реакция осуществляется путем катализа кислотой и нуклеофилом [143], она оиень похожа на ранее описанные реакции, происходящие путем сопряженного электрофильного и нуклеофильного катализа. Пос- ле быстрого первоначального протонирования и замещения нук- леофилом (см. уравнения 150, 151) медленно образуется, как предполагают, сульфинилтиосульфониевый ион (уравнение 167), который быстро гидролизуется в дисульфид и сульфиновую кис- лоту (уравнение 168), Образующаяся сульфиновая кислота превра- ихается в тиолсульфонат (уравнение 169).
ТИОЛСУЛЬФОНАТЫ
Свойства тиолсульфонатов
Ннзтне представители тиолсульфонатов RS—SO2R (зфнрн тиолсгльфоновых S-кислот) представляют собой довольно вязкие жидкости а более высокомолекулярные эфиры — твердые кристаллические вещества. п-Толи.1-/?-то.1уолтиолсулъфонат не разлагается при температуре выше !00 'С, его стабильность значительно превышает стабильность соответствующего дисульфида и тно1С\гьфнната. Такая термическая стабильность и наличие полос поглощения в областях 1110—1133 и 1310—1333 см-1, характерны； для группы —SO2—, служат неоспоримым доказательством того, что эти соединения содержат группировку —SO2S—, а не изомерную структуру «дисульфоксида». Тнолсульфонаты обладают бактерицидной и фунгицидной активностями, которые, по-ви- димому, обусловлены блокированием ими нормального метаболизма микроорганизмов в результате сульфениллрования тиольных групп ферментов [144].
Методы получения тиолсульфонатов
Симметричные тиолсульфонаты получают окислением дисульфидов пероксикислотами, холодной азотной кислотой, пероксидом водорода, пентаоксидом ванадия или хлором в уксусной кислоте с последующим гидролизом (уравнение 170) [145].
10]RS—SR ——► RSO2—SR10]RS—SR ——► RSO2—SR(170)(170)
10]
RS—SR ——► RSO2—SR
10]
RS—SR ——► RSO2—SR
(170)
(170)
RSO2M+ R'SXRSO2M+ R'SXRSO2SR1 + MXRSO2SR1 + MX(171)(171)Несимметричные тиол сульфонаты получают сульфенилирова- ннем сульфиновых кислот или их солей, в частности серебряных солей, сульфеновьши кислотами или их производными, обычно сульфенил галогенидами (уравнение 171). Таким путем, например, получен эфир (91 ： X = SO2C6H4Me-n) при взаимодействии суль- феновои кислоты (91; X = ОН), промежуточно образующейся при нагревании соответствующего сульфоксида — производного пени- 賞мина, с «-толуолсульфиновой кислотой [10]. В качестве суль- фенилирующих агентов можно использовать дисульфиды при условии проведения реакции в присутствии ионов серебра, высту- в в. качестве электрофильного катализатора [146]. Дрггбй т И мет°К синтеза тиолсульфонатов, основанный на реак- ° сУльФ^нил хлорида ми, практически не используется, этом происходит быстрая реакция тиолов с тн。」- сульфонатами, приводящая к дисульфидам
RSO2M+ R'SX
RSO2M+ R'SX
RSO2SR1 + MX
RSO2SR1 + MX
(171)
(171)
такж? oSnnn НеСИММетРИЧНЫх тиолсульфонатов 1(спольз\ют лкилирование солен тиосульфоновы.х кислот (уравне-
нне 172), которые получают нагреванием солей щелочных мета小 пов сульфиновых кислот с серой в ацетоне [147]. 、 小MeCsH^SOzSK + В「(СН2)зВ「 *•小MeCsH^SO2s(CH2)?SSOzCgHaMbf (172)
Синтез тиолсульфонатов реакцией сульфиновых кислот с ди, сульфидами рассмотрен ранее (см. разд. 11.16.5.3; vdhbh； ния 112-116). е'
Реакции тиолсульфонатов
Нуклеофильное замещение
Скорость нуклеофильного замещения у сульфонильного атома серы на несколько порядков ниже скорости замещения у сульфинильного или сульфенильного атомов серы. Поэтому атака нуклеофилов обычно направлена на сульфенильный атом серы тиолсульфоната и приводит к замещению сульфенат-иона (уравнение 173). Исключением из этого правила являются трифторме- тилтиолсульфонаты. При их взаимодействии с некоторыми аминами образуются сульфонамиды, а с тиолами происходит обменная реакция. Таким образом, в обоих случаях атака нуклеофилов происходит по сульфонильному атому серы [148].
Nu- + RS—SO2R1 —> NuSR + RiSOJ (173)
В общем, при взаимодействии тиолсульфонатов с нуклеофилами —алкоксидами, тиолами, аминами, соединениями, имеющими активные метиленовые группы, реагентами Гриньяра—образуются те же продукты, которые получаются из соответствующих сульфенил галогенидов или других производных сульфеновых кислот (см. разд. 11.16.2,3). В некоторых случаях эти реакции обратимы и, например при аминолизе, равновесие обычно сдвинуто в сторону тиолсульфоната. При гидролизе в присутствии оснований получается смесь дисульфида и соли сульфиновой кислоты (уравнение 174).
3RSO2SR +4Ho. —^ RSSR + 4RSO；+2H2O ("4)
Большая стабильность и доступность тиолсульфонатов по сравнению с сульфенил галогенида ми, а также возможность их использования в качестве умеренно активных сульфенил хлоридов в реакциях сульфенилирования делают эти соединения синтетически ценными реагентами. Так, при взаимодействии соединения (91； X = SO2C6H4Me-/i) с карбанионами образуются сульфиды, например (92), п выделяется сульфиновая кислота; таким образом расширяется диапазон заместителей, которые можно вводить к атому серы пенициллина [10].
S,SZ-Триметиленди (п-толуолтиосульфонат) (93) в присутствии основания реагирует с соединениями, имеющими активную метиленовую группу, например с малоновыми эфирами; при этом оо
H Н
PhCH2CONHKjl>S-CH(CO2Et)2
оо4-N、^CO2cH2CCI3乂
о
о
<92)
разуются соответствующие 2,2-дизамещенные 1,3-дитианы (94) и выделяется n-толуолсульфиновая кислота (схема 175) [149]. Та- кнм же путем из эталенди(/г-толуолтиосульфоната) образуются 2,2-дизамещенные 1,3-дитиоланы. Аналогичные интермедиаты можно получить из соединений^ в которых метиленовая группа активирована недостаточно, например из циклогексанона, но в этих случаях соединение предварительно превращают в енамин или гидроксиметиленовое производное [149]. В получающихся дитпопроизводных тиогруппы стабильны к действию кислот, но их можно восстановить в метиленовые группы действием никеля Ренея или гидразина и, следовательно, использовать для защиты метиленовых групп. Гидролиз этих групп в карбонильные группы происходит в присутствии соединений ртути(II).
CH2XYO=CXY
f № Ренея fHgClz,—j водн. ТГФ
S、/COR ^cochzCOR H2C/CH2~SS°2Ar ch2xy 厂\广Js/'cOR rper-BuOH \сн2—SSO2Ar Acer > \_/\у
(95)(93)(94)
RCOCH2coR,(175)
MeOH
(97)(96)(97)(96)Аг = п-толилАг = п-толил
(97)(96)
(97)(96)
Аг = п-толил
Аг = п-толил
(93?*R “моаейст屮 триметиленди(/г-толуолтиосульфоната) одоро/,；Х атомМ\°браЗУеТСЯ ^3^-1'3^-' Об), в котором а黑爲器；к© Достаточно кислым и его можно
выелкио ВЭГЬ, в результате чего получается соединение (97) с В — »ревра^н；.ях
Растворителя испопь-^nn 5 мо^、но выделить, если в качестве образоваписзное
Ществлепия протекаюшрт「丁 бьпь использовано для осу-
РОТекающего с трудом превращения 1,3-Дикетопов в
J,3-диолы [150]. Циклические р-дикетоны реагируют с трнметн- ленди (л-толуолтпосульфонатом) в метаноле с раскрытием цикла в результате чего с высоким выходом образуются оксоэфиоы' например [96; R = (СН2)2СОгМе].'
В реакциях тиолсульфонатов с соединениями фосфора (Щ) образуются различные продукты в зависимости от используемого соединения фосфора [151]. Трифенилфосфин восстанавливает тиосульфонаты в дисульфиды (уравнение 176). При взаимодействии с триалкилфосфитами преимущественно образуются алкилсульфи- наты, т. е. происходит десульфуризация (уравнение 177). Десульфуризация происходит также под действием аминофосфинов, но при этом обычно образуются сульфоны с хорошим выходом (уравнение 178). По-видимому, на первой стадии этих реакций происходит нуклеофильное замещение фосфором у атома серы с вытеснением сульфинат-иона, который далее путем замещения у углерода образует сульфон или эфир сульфиновой кислоты или подвергается восстановлению.
RSO2SR + 2Ph3P —> RSSR +2PhзРО(176)
ОRS
RSO2SR + (Eto)3p —> [rSO； (EtO)3PSR] ―> RSOEt + (EtO)2PO (177) RSO2SR + (Et2N)3P —> [rSO； (Et2N)3PSR] —> RSO2R + (Et2N)3PS (178)
Электрофильные реакции
Электрофильные реакции тиолсульфонатов похожи на электрофильные реакции сульфенилгалогенидов. Под действием метил- метантиосульфоната вводится метилтиогруппа в положение 4 цефалоспорина (98; R = PhCONH), причем образуется исключительно р-изомер (99; R = PhCONH) [152]. В ароматические соединения алкилтиогруппы можно ввести при взаимодействии с ал кил- тиолсульфонатами в присутствии хлорида алюминия. Этот метод использован для синтеза бензо-1,4-Дитиина и бензо-1,4-оксатиина из эфира (100； X = S или О) в присутствии хлорида алюминия [153].
(100)(100)
(100)
(100)
Окисление и восстановление [154]
При осторожном окислении тиолсульфонатов пероксидом в°_ дорода получаются дисульфоны (уравнение 179), в более жестких 472
2МЯХ происходит разрыв связи S-S и образуются сульфоновые кислоты. RSO2SR + 2HQ2 一 RSO2SO2R + 2Н2О(179)
(180)(181)(180)(181)RSSH + RSHRSH+ R'SHRSSH + RSHRSH+ R'SHпостановление тиолсульфонатов цинковой пылью в спирте тио" И сульфиновую кислоту (уравнение 180), а восстанов- Sne ХкомУи кислотой илн амальгамой натрия-два тиола (уравнение 181).
(180)
(181)
(180)
(181)
RSSH + RSHRSH+ R'SH
RSSH + RSHRSH+ R'SH
RSO2S8
RSO2SQ
-11.16.8. ТИОЦИАНАТЫ
ц.16.8.1. Свойства тиоцианатов
Алкилтиоцианаты RSCN представляют собой довольно стабильные летучие масла со слабым запахом лука-порея, а арил- тиоцианаты — высококипящие жидкости или твердые вещества. Колебания связи C = N у тиоцианатов проявляются в виде характеристичной узкой полосы поглощения в области 2130—2160 см-1 в отличие от широкой полосы поглощения изотиоцианатов в области 2040—2110 см~!. Интенсивное изучение алкил- и арилтиоцианатов обусловлено использованием их в качестве инсектицидов; по этой причине детально исследовалась их токсичность для млекопитающих [155].
Методы получения тиоцианатов
Наиболее общий метод синтеза алкил- и арилтиоцианатов со* стоит во взаимодействии соответствующих галогенидов, сульфатов или сульфонатов с тиоцианатами щелочных металлов (уравнение 182) [155, 156]. Обычно выходы в этих реакциях очень хорошие (>70 %), но продукт часто бывает загрязнен изотиоциана- том， особенно в тех случаях, когда реакция протекает по механизму SnL
RX+~SCN ——》RSCN + X'(182)
Неактивированные арилгалогениды не вступают в реакции нуклеофильного замещения. Удобный метод синтеза арилтиоцианатов основан на использовании реакций Зандмейера или Гат- термана с диазониевыми солями. Одновременно возможно заме- Пенне атомов галогена или нитрогрупп, находящихся в орто- или Wa-положении к диазоииевой группе. Тиоцнанат-ион, как и оольшивство обычных нуклеофилов, реагирует с р-пропиолакто- 二;с раскрытием цикла и образованием З-тиоцианатопропионо- со КИСЛ0ТЬ1; "РН взаимодействии с 1,2-эпоксидами получаются м₽тп7Т?ВуЮЩИе зпнеульфн/ш, что представляет собой удобный 'синтеза этого класса соединений (уравнение 183) [157].
Прямое раскрытие кольца у 1,2-эпоксидов под действием ановой кислоты приводит к р-гидроксиалкилтиоцианатамМп?ОЦй' тиоцианат-пон пе реагирует с алкильным углеродным* U6bI4Ho сложных эфиров, но w-алкил-3,5-дигидроксибензоаты п атом°м с плавленой смесью тиоцианатов натрия и калия с обпа аГИ^УЮт н-алкилтпоцианата, содержащего лишь небольшую 口К зованнем тиоцианата (уравнение 184) [158].了 Р месь изо*
ArCO2Me + - SCN ―> MeSCN + MeNCS(184)
(75%)(6%)
Псевдогалогенный характер группы SCN ясно виден из ряда с апкенамн и ароматическими соединениями, в которых тся ТИОцИанаты- Тиоциановая кислота или тиоцианат н /онцентрнрованная серная кислота реагируют с алке- ° ?азованнем смесей тиоцианатов и изотиоцианатов, в обнино преобладают изотиоцианаты (уравнение 185) ппптпи1!п^ДП0ЛаГаЮТ1 ЧТ0 на первой стадии реакции происходит J анке алкена с образованием карбокатиона, который тн。-ноном [156]. Дитиоциан (диродан) ^ Т С °”е巾ннамн [159] двумя путями: в результате сво- процесса преимущественно образуются а,₽-ди- аты, в то время как при осуществлении реакции по по- оэ?пииЛтММеХаНИЗМу получаются а,р-дитиоцианаты наряду с иизомерных р-тиоцианатоизотиоцианатов
К'，187). При добавлении порошка железа выход тиоциан а^ заметно увеличивается. Аналогично реагирует хлор-
Ме2c=СН2 + HSCN —> Me3CSCN + Me3CNCS (185) (33%)(66%)
RCH=CH2 +(SCN)? —> RCH(SCN)CH2SCN(186)
RCH=CH2 + (SCN)2 —>■
—RCH(SCN)CH2SCN + RCH(NCS)CH2SCN + RCH(SCN)CH2NCS (187) rnvnn? ^^ьтат* прямого электрофильного замещения тиоцианато- Жет бнть введена в ароматические соединения "60】 474
только при взаимодействии дитиоциана с реакционноспособными ароматическими субстратами, например аминами и фенолами. Для введения этой группы в ароматические эфиры и анилиды используют более реакционноспособный электрофил— хлортиоциан, а для реакции с такими соединениями, как бензол н тиофен, необходимо присутствие хлорида алюминия. В общем следует отметить, что выходы в этих реакциях ниже, чем в реакциях Зандмемера и Гаттермана. Для введения тпоппаиатогруппы в ароматические соединения используют фотолиз легкодоступных бис(трпфторацетатов) арилталлия в водном растворе тиоцианата калия (уравнение 188) [161]. В этом методе направление замещения можно контролировать, поскольку тпоцианатогруппа присоединяется “к тому углеродному атому кольца, у которого находился таллии. При взаимодбнетвнн алкенов с тноцнанатом кзлия в спирте в присутствии хлорида меди(II) получаются р-алкокси- тиоцианаты (уравнение 189) {162]. Особенно хорошие выходы в зтнх реакциях получаются при использовании простых или слож- ннх виниловых эфиров, а также а,р-ненасыщенных альдегидов.
(188)(188)Av
(188)
(188)
ArTl(OCOCF3)2 + KSCN —> ArSCN (36—58%)
EtO SCN
+ 2CuCl + KC1 + HC1(189)+ 2CuCl + KC1 + HC1(189)〉C=C< + KSCN + 2CuC12 + EtOH
+ 2CuCl + KC1 + HC1
(189)
+ 2CuCl + KC1 + HC1
(189)
Тиоцианаты образуются в реакциях тиолят-ионов и тиоля- тов тяжелых металлов с галогенцианом. На этой реакции основан метод получения меченых тиоцианатов (уравнение 190) [163]; она также используется для увеличения выхода тиоцианатов при
192)192)взаимодействии цианидпюна с диарилдисульфидами, в результате которого образуется смесь тиола и тиоцианата (уравнение 191) [164]. В аналогичной реакции тиолов с дитиоцианом образуются сульфенилтиоцианаты, последующая реакция которых с тиолами приводит к дисульфидам. Такая последовательность реакций использована для синтеза производных цистина (уравнение
192)
192)
RSHRSHBrCNBrCNArSSArArSSAr* RSCN ~CN* RSCN ~CN35SHR35SH35SHR35SH而* ArSCN + ArS-而* ArSCN + ArS-BrCN [> R35SCNBrCN> 2ArSCNBrCN [> R35SCNBrCN> 2ArSCN(190)(190)(191)(191)SHZCyOHSHZCyOHSSCNSSCN(SCN% I► ZCyOH(SCN% I► ZCyOHOH/两亦：SCy(HROHC「—► ZCyOHOH/两亦：SCy(HROHC「—► ZCyOH(192)(192)Быстро и селективно тиолы инаннруются под действием хлората или фторбората 4-диметиламнно-1 -цианоипридипия [166] или под действием 2-ннтро-5-тиоцианатобепзо1"1НОп кислоты [164] в нейтральной или кислой среде (pH — 3,6). ВзаимодействиеБыстро и селективно тиолы инаннруются под действием хлората или фторбората 4-диметиламнно-1 -цианоипридипия [166] или под действием 2-ннтро-5-тиоцианатобепзо1"1НОп кислоты [164] в нейтральной или кислой среде (pH — 3,6). Взаимодействиеnep-(101)nep-(101)
RSH
RSH
BrCN
BrCN
ArSSAr
ArSSAr
* RSCN ~CN
* RSCN ~CN
35SH
R35SH
35SH
R35SH
而* ArSCN + ArS-
而* ArSCN + ArS-
BrCN [> R35SCN
BrCN
> 2ArSCN
BrCN [> R35SCN
BrCN
> 2ArSCN
(190)
(190)
(191)
(191)
SH
ZCyOH
SH
ZCyOH
SSCN
SSCN
(SCN% I
► ZCyOH
(SCN% I
► ZCyOH
OH/
两亦：SCy(HROHC「
—► ZCyOH
OH/
两亦：SCy(HROHC「
—► ZCyOH
(192)
(192)
Быстро и селективно тиолы инаннруются под действием хлората или фторбората 4-диметиламнно-1 -цианоипридипия [166] или под действием 2-ннтро-5-тиоцианатобепзо1"1НОп кислоты [164] в нейтральной или кислой среде (pH — 3,6). Взаимодействие
Быстро и селективно тиолы инаннруются под действием хлората или фторбората 4-диметиламнно-1 -цианоипридипия [166] или под действием 2-ннтро-5-тиоцианатобепзо1"1НОп кислоты [164] в нейтральной или кислой среде (pH — 3,6). Взаимодействие
nep-
(101)
nep-
(101)
зтих реагентов с остатками цистеина 小 цианилирования, который qприводит к 口％ М-ациЛ-2-иМинотиазоЛидин-4-карбоксамидаЗУН0^ в 叩。/濫； щем расщеплении связи N—анип ПЛ Д ( °?)； пРи пос”?晩 цепи (см. разд. 11.16.5.3; уравнение 98f ДИТ РЭЗрЬ1в Зтн驚
RNHCO
S(⑼) (102)
hU澀。耦:=%麗番 ^… :牌oС。辘睢代雷瑞#嘴^黑ZJ瑞甯 RCOSCN обычно нестабильны n 6nH： " ароилтиоцианаты изотиоцианаты. Термически стабильные 2：瑞鍔ЗТ贽胃 иодбензоилтиоцианаты получают реакцией мовдтиобен"ойн1；х к ,с' лот с галогенцманами при —15℃. оиных кис'
FCN-CN
(193)(193)RSSCN чRSHal > RSCN
(193)
(193)
При взаимодействии сульфенил галогенидов с тиоцианат-ионом образуются сульфенилтиоцианаты, а с цианид-ионом или трпме- тилсилилцианидом — тиоцианаты (уравнение 193).
Реакции тиоцианатов
(])Реакции с разрывом связи S—R
Замещение тиоцианатогруппы нуклеофилами — реакция, которая характерна для органических галогенидов,— не свойственно для органических тиоцианатов, хотя группу SCN и классифицируют как псевдогалогенную группу. Такое поведение м0^° яснить тем что реакции многих нуклеофилов направлены непо срХенно наР SCN^pynny 2 4-Дини^Миоциана^ вступает в истинные реакции SnAf с - ненем МеО一 проис- азид-ионом или меченнм тноннанат-ноно',0MV 口询。叩尹
ходит альтернативная реакция по謚 десульфурнзан'111
пы [168]. Описано только несколько пример ^^н0!^й кыС.ю- тиоцианатов никелем Ренея. Элиминирос ионом сереб-
ты и образование тиоцианата серебра в реакции ра не являются общими реакциямиом СВЯзи R—S,畤
Из всех реакций, происходящих с Р Р мерИЗация Т11ОЦ более широко изучена [169] термнч сходНТ при пеРеГ° а и атов в изотиоцианаты, которая 4acJ° птиоцианатов нзмен ке. Легкость изомеризации алкил- и р
U МЧМРнению стабильности соответствующих проме- ется снм窯@3 рщнхся карбокатионов, которые могут образовать- жутОчно РДJcTов скорость изомеризации возрастает с уве-ся и^р™пОаЯрности растворителя, что является веским Доводом ЛИпопьзу ионного механизма изомеризации. Влияние заместителем :бенХрильном ряду коррелирует со значениями / (р = в 6 70Данные полученные при изучении изменения опти ПРП - активности I； радиоактивного обмена, согласуются с ме- участием тесных ионных пар (уравне-U МЧМРнению стабильности соответствующих проме- ется снм窯@3 рщнхся карбокатионов, которые могут образовать- жутОчно РДJcTов скорость изомеризации возрастает с уве-ся и^р™пОаЯрности растворителя, что является веским Доводом ЛИпопьзу ионного механизма изомеризации. Влияние заместителем :бенХрильном ряду коррелирует со значениями / (р = в 6 70Данные полученные при изучении изменения опти ПРП - активности I； радиоактивного обмена, согласуются с ме- участием тесных ионных пар (уравне-ческойческойханнзмом ние 194).ханнзмом ние 194).изомеризации сизомеризации с(+)・R—SCN(+)・R—SCN4=^4=^(+AR+ scn-(+AR+ scn-(+)-R—NC S(+)-R—NC S(194)(194)
U МЧМРнению стабильности соответствующих проме- ется снм窯@3 рщнхся карбокатионов, которые могут образовать- жутОчно РДJcTов скорость изомеризации возрастает с уве-
ся и^р™пОаЯрности растворителя, что является веским Доводом ЛИпопьзу ионного механизма изомеризации. Влияние заместителем :бенХрильном ряду коррелирует со значениями / (р = в 6 70Данные полученные при изучении изменения опти ПРП - активности I； радиоактивного обмена, согласуются с ме- участием тесных ионных пар (уравне-
U МЧМРнению стабильности соответствующих проме- ется снм窯@3 рщнхся карбокатионов, которые могут образовать- жутОчно РДJcTов скорость изомеризации возрастает с уве-
ся и^р™пОаЯрности растворителя, что является веским Доводом ЛИпопьзу ионного механизма изомеризации. Влияние заместителем :бенХрильном ряду коррелирует со значениями / (р = в 6 70Данные полученные при изучении изменения опти ПРП - активности I； радиоактивного обмена, согласуются с ме- участием тесных ионных пар (уравне-
ческой
ческой
ханнзмом ние 194).
ханнзмом ние 194).
изомеризации с
изомеризации с
(+)・R—SCN
(+)・R—SCN
4=^
4=^
(+AR+ scn-
(+AR+ scn-
(+)-R—NC S
(+)-R—NC S
(194)
(194)
仕)-R—SCN =ё=^ (±)-R+ SCN~ -> (土)-R—NCS
Аллилтиоцианаты нзомернзуются значительно легче др、тнх производных тиоцианатов, обладающих сравнимой электронодонорной способностью, например бензилтиоцианатов. Это объясняется наличием возможности для внутримолекулярной перегруппировки. С этим согласуются результаты, полученные при изучении перегруппировки у,у-диметилаллилтиоцианата (уравнение 195). В продуктах перегруппировки не обнаружены у,у-днме- тилаллилпзотиоцианат и другие продукты перераспределения, образующиеся после ионизации; на скорость этой изомеризации мало влияет растворитель и заместители. На основании этого считают, что реакция проходит по неионному циклическому меха- низму с малой степенью разделения заряда в переходном состоянии. В присутствии тиоцианат-ионов перегруппировка осуществля- ется также замещением с участием атома азота тиоцианат-иона, хотя его нуклеофильная реакционная способность ниже, чем у серы (уравнение 196).*
60 ОС
Me2C=CHCH2SCN =^ CH2=CHCMe2NCS(195)
(196)(196)SCnC CH2-QcN —у CH2—NCS + 'SCN
(196)
(196)
PhPhPh
Ph
Ph
Реакции с разрывом связи S—CN
Тиоцианаты окисляются азотной кислотой в сульфоновые кно & хлором в воде — в сульфоиилхлорпды. Эти реакции про- 需旣 с Разрывом связи S-CN [155]. Однако под действием R&霁肾吗?°т арилтиоциапаты окисляются в сульфонплцианиды Разлнчшхс восстаиовнте.т (цинк в '“ком аммиаке, алюмогидрпд лития,Тиоцианаты окисляются азотной кислотой в сульфоновые кно & хлором в воде — в сульфоиилхлорпды. Эти реакции про- 需旣 с Разрывом связи S-CN [155]. Однако под действием R&霁肾吗?°т арилтиоциапаты окисляются в сульфонплцианиды Разлнчшхс восстаиовнте.т (цинк в '“ком аммиаке, алюмогидрпд лития,восстановите. I лвосстановите. I лкислоте, натрии вкислоте, натрии вборогидрид натрия)борогидрид натрия)
Тиоцианаты окисляются азотной кислотой в сульфоновые кно & хлором в воде — в сульфоиилхлорпды. Эти реакции про- 需旣 с Разрывом связи S-CN [155]. Однако под действием R&霁肾吗?°т арилтиоциапаты окисляются в сульфонплцианиды Разлнчшхс восстаиовнте.т (цинк в '
“ком аммиаке, алюмогидрпд лития,
Тиоцианаты окисляются азотной кислотой в сульфоновые кно & хлором в воде — в сульфоиилхлорпды. Эти реакции про- 需旣 с Разрывом связи S-CN [155]. Однако под действием R&霁肾吗?°т арилтиоциапаты окисляются в сульфонплцианиды Разлнчшхс восстаиовнте.т (цинк в '
“ком аммиаке, алюмогидрпд лития,
восстановите. I л
восстановите. I л
кислоте, натрии в
кислоте, натрии в
борогидрид натрия)
борогидрид натрия)
восстанавливают тиоцианаты в тиолы с умеренными выходя (уравнение 197) [116].Мн
[О)[Н]
RSO3H <— RSCN —> RSH(197)
Взаимодействие тиоцианатов с гидроксид-ионом, алкоксидном или аминами происходит по углеродному атому цианогрупп°' с замещением тиолят-иона, который обычно реагирует дальше ” образованием дисульфида (см. уравнение 86) [85]. При взанмо° действии некоторых арилтиоцианатов, имеющих электроноакцепторные группы, со спиртовым раствором гидроксида калия образуются алкил а рил сульфиды, по-видимому, в результате алкилирования возникающего тиолят-иона (уравнение 198) [170]. ТИ0ЛЬ[ легко реагируют с углеродным атомом цианогруппы 2-нитро-5- тиоцианатобензойной кислоты, благодаря чему последняя может использоваться в качестве мягкого цианилирующего агента [164]. Необходимо отметить, что 2-нитро-4-трифторметилфенил тиоцианат при обработке гидроксидом натрия образует только тиол и цианат-ион, в то время как из дисульфида и других производных сульфеновой кислоты получается сульфенат-ион [4].
№
RO-II
ArSCN > ArS—С—OR —> ArS- + ROCN' —> ArSR 4-OCN' (198)
[171].[171].(199)(200)(199)(200)(201)(201)Разрыв связи S—CN в тиоцианатах может происходить также в результате нуклеофильного замещения по атому серы, и именно таким образом должна происходить атака мягких нуклеофилов. Триа л кил фосфиты реагируют с алкилтиоцианатами с образованием тиофосфатов по реакции Арбузова (уравнение 199), но из арилтиоцианатов получаются также алкиларилсульфиды, образованию которых благоприятствует наличие электроноакцепторных заместителей в ароматическом кольце (уравнение 200)
[171].
[171].
(199)
(200)
(199)
(200)
(201)
(201)
RSCN + (R>O)3PArSCN + (ЕО)зРRSCN + (R>O)3PArSCN + (ЕО)зРRSP(O)(OR% + RiCN ArSR1 + (R9)2P(O)CN
RSCN + (R>O)3P
ArSCN + (ЕО)зР
RSCN + (R>O)3P
ArSCN + (ЕО)зР
CH2SCNNaOH, н2о
必SCN + PhCHQ 奇Е
Карбанионы сульфенилируются тиоцианатами с хорошими в ходами, особенно при использовании межфазных катан’з"；务' например бензилтриэтиламмонийхлорида (уравнение 201) I •
Реакции с участием связи С三N
Поведение тиоцианатов в реакциях присоединения к поляриз ванной тройной связи —S—CmN напоминает поведение ^^^^а- Под действием холодной разбавленной серной кислоты
количественно превращаются в тиокарбаматы t 202—204) Аналогичные реакции происходят и нуклеофильными частицами [1эЬ].
RSCN + H+RS—C=NH
с
(уравне- другими
(202)
RS__C=NH + H2O OH
RS—C=NH
ОН
_> rs」=NH + H+о
—> RS—C—NH?
(203)
(204)
Тиоцианаты легко циклизуются за счет нуклеофильной реакции по углеродному атому цианогруппы; например, из 2-амино- фенилтиоцианата (103； X = NH2) получен 2-аминобензотиазол (104) [160]. Реакции циклизации происходят также и за счет участия азота тиоцизнзтнои группы, выступэющего в качестве нуклеофила; так, например, 2-тиацианатобензоилхл орид (103; Х = СОС1) 'превращается в 2-хлор-1,3-бензотиазинон-4 (105) под действием хлористого водорода [173].
X
S—C=N (ЮЗ)
N
s
(104)
11.16,9. СОЛИ БУНТЕ
S-Алкил- или S-арил тиосульфаты щелочных металлов RS—SOg К+ обычно называют солями Бунте. Общим способом их получения является кипячение эквимольных количеств первичного или вторичного алкилгалогенида и тиосульфата натрия в 50% -ном водном этаноле (уравнение 205) [174]. Эти соли можно получать также реакцией диарилдисульфидов с калийводород- сульфитом (уравнение 206), реакцией тиолов с хлорсульфоновой кислотой при низкой температуре с последующей нейтрализацией (уравнение 207), присоединением тиосульфата к активированным кратным связям (уравнение 208) [175].
RX + Na2s2。3 —> RS2O7 Na+ + NaX(205)
2ArSSAr + 6KHSO3 —> 4ArS2S7 K+ + K2S2O3 + 3H2O(206)
RSH + C1SO3H -—> RS2O3H -—> RS?。； K+(207)
ROSO2CH==CH2 + K2s2o3 一 ROSO2CH2CH2S2O； K+ (208)
心吧單3 солей。Бунте, катализируемый кислотами, представ- 只ат собой удобный метод синтеза тиолов (уравнение 209) [116], в；： °ДИИ ^ немногих примеров реакций, происходящих с разры-
связи S——S по механизму Л1; реакция катализируется только
эчектрофиламп. По-впднмому, это происходит из-за низкой 口力口 циопноп способности тетракоординированыого атома cgd*『 отношению к нуклеофилам и вследствие^ стабильности продукте? образующихся на стадии, определяющей скорость реакции [83‘ Гидролиз солей Бунте, катализируемым основаниями, часто про： ходит сложно.
быстро +медленно
RS-SO7+H+RSH-SOWRSH+SO3 (209)
RS' + R^-SO； RS—SRi + SO；~⑵少
При окислении солей Бунте азотной кислотой образуются сульфоновые кислоты, а при обработке более мягкими окислителями——дисульфиды. При восстановлении этих солей обычно образуются тиолы, однако с препаративной точки зрения этот метод уступает методу синтеза тиолов путем кислотного гидролиза. Реакция солей Бунте с тиолами в щелочном растворе приводит к дисульфидам, которые образуются путем замещения сульфит- иона (уравнение 210) [175].
ЛИТЕРАТУРА
Т. С. Bruice and R. Т. Markiw, J. Amer. Chem. Soc,, 1957, 79, 3150.T. C. Bruice and A. B. Sayigh, J. Amer. Chem. Soc., 1959, 81, 3416.В. C. Pal, M. Uziel, D. G. Doherty, and W. E. Cohn, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 3634.D. R. "ogg and J. Stewart, J. C S. Perkin II, 1974, 436.呪 S. Allison, Accounts Chem. Res., 1976, 9, 293.T. S. Chou,丄 R. Burgtorf, A. L. Ellis, S. R. Lammert, ard S. Kukolja, J. \mer.Т. С. Bruice and R. Т. Markiw, J. Amer. Chem. Soc,, 1957, 79, 3150.T. C. Bruice and A. B. Sayigh, J. Amer. Chem. Soc., 1959, 81, 3416.В. C. Pal, M. Uziel, D. G. Doherty, and W. E. Cohn, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 3634.D. R. "ogg and J. Stewart, J. C S. Perkin II, 1974, 436.呪 S. Allison, Accounts Chem. Res., 1976, 9, 293.T. S. Chou,丄 R. Burgtorf, A. L. Ellis, S. R. Lammert, ard S. Kukolja, J. \mer.Chem. Soc., 1974, 96, 1609.6а. R. £ Репп, Е Bloch, and L. ^. Revelle, J. Amer. Chem. Soc., 19 78, 100( 3622.丄 R. Shelton and Л'. E. Davis, J. Amer. Chem. Soc., 1967, 89. 718.E. Block, J. Amer. Chem. Soc., !972, 94, 642.9-_ R. D, G. Cooper and E L Jose, J Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 2575.R. D. Allan, D. //. R. Barton, M. Girijavallabhan, and P. G. Sa"订几es, J. C.、 Perkin I, 1974, 1456.℃ 餌M Kharasch, S.丄 Potempa, and H. L. Wehrmeister, Chem. Rev., 1946入，乎■ 丄 R. Shelton and К E. Davis, Internal. J. Sulfur Chem., 1973, 8, 205.D N. Jones and D. A. Lewton, J. C. S. Chem. Comm., 1974, 457.D R. "ogg and /. Stewart, J. C. S. Perkin II, 1974, 43.D R. "egg and A. Robertson, Tetrahedron Letters, 1974, 3783.G. A. Koppel and S. Kukolja, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 57.f nR. 8. Morin, B. G. Jackson, R 4 Mueller, E R. Lavagnino. IF B. ?f嚼f 呼d g 乙 Andrews, J. Amer. Chem. Soc., 1963, 85, 1896; ibid., 19^9, 91, ,.Kharasch and Z. S. Ariyan, Intra-Sci. Chem. Reports, 1967, ^^* n：ng,£. R. Magee, in 'Sulfur in Organic and Inorganic Chemistry1, ed. A.Dekker, New York, 1971, vol. 1, chapter 9, p. 261.}q7o£广回4 丄乙 Vamhorne, and L. W. Cunningham, J. Org. Chem.. I ， 渺专 L Field and /. E. White, Internat. J. Sulfur Chem., 1^8, A #削 ^- Gombler, and R. Budenz, Angew. Chem., 1967, 匕 £沙匕 *The Chemistry of the Sulfenic Acids', Thieme, [^ 弋 Synthesis, 1970, 561； 1971, 563, 617..E. Ciuffarin, and L. Sagramora, J Chem. Soc. ；% 偿〃g®s and D. A. Koop、J. Org. Chen】.，1962, 27, 1398.'丄 navhk and M Kharasch, J. Amer. Chem. Soc., 1956,Chem. Soc., 1974, 96, 1609.6а. R. £ Репп, Е Bloch, and L. ^. Revelle, J. Amer. Chem. Soc., 19 78, 100( 3622.丄 R. Shelton and Л'. E. Davis, J. Amer. Chem. Soc., 1967, 89. 718.E. Block, J. Amer. Chem. Soc., !972, 94, 642.9-_ R. D, G. Cooper and E L Jose, J Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 2575.R. D. Allan, D. //. R. Barton, M. Girijavallabhan, and P. G. Sa"订几es, J. C.、 Perkin I, 1974, 1456.℃ 餌M Kharasch, S.丄 Potempa, and H. L. Wehrmeister, Chem. Rev., 1946入，乎■ 丄 R. Shelton and К E. Davis, Internal. J. Sulfur Chem., 1973, 8, 205.D N. Jones and D. A. Lewton, J. C. S. Chem. Comm., 1974, 457.D R. "ogg and /. Stewart, J. C. S. Perkin II, 1974, 43.D R. "egg and A. Robertson, Tetrahedron Letters, 1974, 3783.G. A. Koppel and S. Kukolja, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 57.f nR. 8. Morin, B. G. Jackson, R 4 Mueller, E R. Lavagnino. IF B. ?f嚼f 呼d g 乙 Andrews, J. Amer. Chem. Soc., 1963, 85, 1896; ibid., 19^9, 91, ,.Kharasch and Z. S. Ariyan, Intra-Sci. Chem. Reports, 1967, ^^* n：ng,£. R. Magee, in 'Sulfur in Organic and Inorganic Chemistry1, ed. A.Dekker, New York, 1971, vol. 1, chapter 9, p. 261.}q7o£广回4 丄乙 Vamhorne, and L. W. Cunningham, J. Org. Chem.. I ， 渺专 L Field and /. E. White, Internat. J. Sulfur Chem., 1^8, A #削 ^- Gombler, and R. Budenz, Angew. Chem., 1967, 匕 £沙匕 *The Chemistry of the Sulfenic Acids', Thieme, [^ 弋 Synthesis, 1970, 561； 1971, 563, 617..E. Ciuffarin, and L. Sagramora, J Chem. Soc. ；% 偿〃g®s and D. A. Koop、J. Org. Chen】.，1962, 27, 1398.'丄 navhk and M Kharasch, J. Amer. Chem. Soc., 1956,10.10.И. 12. 13. 14. 15. 16. 17.И. 12. 13. 14. 15. 16. 17.18.19.18.19.20.20.35,35,21.2221.2223.24.23.24.79, 686.StuttgaM79, 686.StuttgaM(В). 1971, 78, 1207.(В). 1971, 78, 1207.1973,2191-1973,2191-
Т. С. Bruice and R. Т. Markiw, J. Amer. Chem. Soc,, 1957, 79, 3150.
T. C. Bruice and A. B. Sayigh, J. Amer. Chem. Soc., 1959, 81, 3416.
В. C. Pal, M. Uziel, D. G. Doherty, and W. E. Cohn, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 3634.
D. R. "ogg and J. Stewart, J. C S. Perkin II, 1974, 436.
呪 S. Allison, Accounts Chem. Res., 1976, 9, 293.
T. S. Chou,丄 R. Burgtorf, A. L. Ellis, S. R. Lammert, ard S. Kukolja, J. \mer.
Т. С. Bruice and R. Т. Markiw, J. Amer. Chem. Soc,, 1957, 79, 3150.
T. C. Bruice and A. B. Sayigh, J. Amer. Chem. Soc., 1959, 81, 3416.
В. C. Pal, M. Uziel, D. G. Doherty, and W. E. Cohn, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 3634.
D. R. "ogg and J. Stewart, J. C S. Perkin II, 1974, 436.
呪 S. Allison, Accounts Chem. Res., 1976, 9, 293.
T. S. Chou,丄 R. Burgtorf, A. L. Ellis, S. R. Lammert, ard S. Kukolja, J. \mer.
Chem. Soc., 1974, 96, 1609.
6а. R. £ Репп, Е Bloch, and L. ^. Revelle, J. Amer. Chem. Soc., 19 78, 100( 3622.
丄 R. Shelton and Л'. E. Davis, J. Amer. Chem. Soc., 1967, 89. 718.
E. Block, J. Amer. Chem. Soc., !972, 94, 642.
9-_ R. D, G. Cooper and E L Jose, J Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 2575.
R. D. Allan, D. //. R. Barton, M. Girijavallabhan, and P. G. Sa"订几es, J. C.、 Perkin I, 1974, 1456.℃ 餌
M Kharasch, S.丄 Potempa, and H. L. Wehrmeister, Chem. Rev., 1946入，乎■ 丄 R. Shelton and К E. Davis, Internal. J. Sulfur Chem., 1973, 8, 205.
D N. Jones and D. A. Lewton, J. C. S. Chem. Comm., 1974, 457.
D R. "ogg and /. Stewart, J. C. S. Perkin II, 1974, 43.
D R. "egg and A. Robertson, Tetrahedron Letters, 1974, 3783.
G. A. Koppel and S. Kukolja, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 57.f n
R. 8. Morin, B. G. Jackson, R 4 Mueller, E R. Lavagnino. IF B. ?f嚼f 呼d g 乙 Andrews, J. Amer. Chem. Soc., 1963, 85, 1896; ibid., 19^9, 91, ,.Kharasch and Z. S. Ariyan, Intra-Sci. Chem. Reports, 1967, ^^* n：ng,
£. R. Magee, in 'Sulfur in Organic and Inorganic Chemistry1, ed. A.
Dekker, New York, 1971, vol. 1, chapter 9, p. 261.}q7o
£广回4 丄乙 Vamhorne, and L. W. Cunningham, J. Org. Chem.. I ， 渺专 L Field and /. E. White, Internat. J. Sulfur Chem., 1^8, A #削 ^- Gombler, and R. Budenz, Angew. Chem., 1967, 匕 £沙匕 *The Chemistry of the Sulfenic Acids', Thieme, [^ 弋 Synthesis, 1970, 561； 1971, 563, 617.
.E. Ciuffarin, and L. Sagramora, J Chem. Soc. ；% 偿〃g®s and D. A. Koop、J. Org. Chen】.，1962, 27, 1398.
'丄 navhk and M Kharasch, J. Amer. Chem. Soc., 1956,
Chem. Soc., 1974, 96, 1609.
6а. R. £ Репп, Е Bloch, and L. ^. Revelle, J. Amer. Chem. Soc., 19 78, 100( 3622.
丄 R. Shelton and Л'. E. Davis, J. Amer. Chem. Soc., 1967, 89. 718.
E. Block, J. Amer. Chem. Soc., !972, 94, 642.
9-_ R. D, G. Cooper and E L Jose, J Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 2575.
R. D. Allan, D. //. R. Barton, M. Girijavallabhan, and P. G. Sa"订几es, J. C.、 Perkin I, 1974, 1456.℃ 餌
M Kharasch, S.丄 Potempa, and H. L. Wehrmeister, Chem. Rev., 1946入，乎■ 丄 R. Shelton and К E. Davis, Internal. J. Sulfur Chem., 1973, 8, 205.
D N. Jones and D. A. Lewton, J. C. S. Chem. Comm., 1974, 457.
D R. "ogg and /. Stewart, J. C. S. Perkin II, 1974, 43.
D R. "egg and A. Robertson, Tetrahedron Letters, 1974, 3783.
G. A. Koppel and S. Kukolja, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 57.f n
R. 8. Morin, B. G. Jackson, R 4 Mueller, E R. Lavagnino. IF B. ?f嚼f 呼d g 乙 Andrews, J. Amer. Chem. Soc., 1963, 85, 1896; ibid., 19^9, 91, ,.Kharasch and Z. S. Ariyan, Intra-Sci. Chem. Reports, 1967, ^^* n：ng,
£. R. Magee, in 'Sulfur in Organic and Inorganic Chemistry1, ed. A.
Dekker, New York, 1971, vol. 1, chapter 9, p. 261.}q7o
£广回4 丄乙 Vamhorne, and L. W. Cunningham, J. Org. Chem.. I ， 渺专 L Field and /. E. White, Internat. J. Sulfur Chem., 1^8, A #削 ^- Gombler, and R. Budenz, Angew. Chem., 1967, 匕 £沙匕 *The Chemistry of the Sulfenic Acids', Thieme, [^ 弋 Synthesis, 1970, 561； 1971, 563, 617.
.E. Ciuffarin, and L. Sagramora, J Chem. Soc. ；% 偿〃g®s and D. A. Koop、J. Org. Chen】.，1962, 27, 1398.
'丄 navhk and M Kharasch, J. Amer. Chem. Soc., 1956,
10.
10.
И. 12. 13. 14. 15. 16. 17.
И. 12. 13. 14. 15. 16. 17.
18.
19.
18.
19.
20.
20.
35,
35,
21.
22
21.
22
23.
24.
23.
24.
79, 686.StuttgaM
79, 686.StuttgaM
(В). 1971, 78, 1207.
(В). 1971, 78, 1207.
1973,
2191-
1973,
2191-
26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.О H Schmid and V. AJ. Csizmadia, fnfoniaf. Sulfiir.^ Chem.^ J9/3,^ 8. ‘33. / A Klee ami 丄 P. Cleveland. J. Amer.G. K. Helmkamp, D. C. Ousley, W. Af.Chem. Soc., 1968, 90, 1635.rD ^. Braffesani and C. ". HeathcocN,О H Schmid and V. AJ. Csizmadia, fnfoniaf. Sulfiir.^ Chem.^ J9/3,^ 8. ‘33. / A Klee ami 丄 P. Cleveland. J. Amer.G. K. Helmkamp, D. C. Ousley, W. Af.Chem. Soc., 1968, 90, 1635.rD ^. Braffesani and C. ". HeathcocN,Chem. Soc., Barnes, andChem. Soc., Barnes, andTetrahedronTetrahedron1973, 95, 104,1973, 95, 104,109.109.".M. Casscy, J. Amer.".M. Casscy, J. Amer.Letters, 1974,Letters, 1974,2279.2279.?%；&/；丿 J. Org. Cliem., 1972, 37, 887.6 ". Harpp and P. Mathiaparanam, J.?%；&/；丿 J. Org. Cliem., 1972, 37, 887.6 ". Harpp and P. Mathiaparanam, J.1972, 37, 1367.1972, 37, 1367.C^cc'^^^' ^Г^Г'МисиегГк^ Oicm. Inteniat. Edn., 1969, 8, 482. a -'叫-R. Hogg, J. Chem Soc. (B), 1969, 1054; 1968, 1262.…Schmid, and 7. G Csizmudia, J. C. S. Perkin 11. 19/o,C^cc'^^^' ^Г^Г'МисиегГк^ Oicm. Inteniat. Edn., 1969, 8, 482. a -'叫-R. Hogg, J. Chem Soc. (B), 1969, 1054; 1968, 1262.…Schmid, and 7. G Csizmudia, J. C. S. Perkin 11. 19/o,C. Brown o“d D.C. Brown o“d D.丄 W. Gordon, G.丄 W. Gordon, G.G. H. Schmid a〃d V. J. Nowlan, J. Org. Chem., 1972, 37, 3086.G. Mehta and P. ^. Pandey, Tetrahedron Letters, 1975, 3567.6 R. Hogg and 丄 H. Smith, Meeh. Reactions Sulfur Compounds, 1968, 3, 63. G： A. Schmid and P. H. Fitzgerald, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93，2547.4f. Oki and K・ Kobayashi, Bull. Chem. Soc. Japan, 1970. 43, 1223, 1229.G. Modena and G. Scorrano, Meeh. Reactions Sulfur Compounds, 1968, 3,G. H. Schmid a〃d V. J. Nowlan, J. Org. Chem., 1972, 37, 3086.G. Mehta and P. ^. Pandey, Tetrahedron Letters, 1975, 3567.6 R. Hogg and 丄 H. Smith, Meeh. Reactions Sulfur Compounds, 1968, 3, 63. G： A. Schmid and P. H. Fitzgerald, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93，2547.4f. Oki and K・ Kobayashi, Bull. Chem. Soc. Japan, 1970. 43, 1223, 1229.G. Modena and G. Scorrano, Meeh. Reactions Sulfur Compounds, 1968, 3,
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
О H Schmid and V. AJ. Csizmadia, fnfoniaf. Sulfiir.^ Chem.^ J9/3,^ 8. ‘33. / A Klee ami 丄 P. Cleveland. J. Amer.
G. K. Helmkamp, D. C. Ousley, W. Af.
Chem. Soc., 1968, 90, 1635.r
D ^. Braffesani and C. ". HeathcocN,
О H Schmid and V. AJ. Csizmadia, fnfoniaf. Sulfiir.^ Chem.^ J9/3,^ 8. ‘33. / A Klee ami 丄 P. Cleveland. J. Amer.
G. K. Helmkamp, D. C. Ousley, W. Af.
Chem. Soc., 1968, 90, 1635.r
D ^. Braffesani and C. ". HeathcocN,
Chem. Soc., Barnes, and
Chem. Soc., Barnes, and
Tetrahedron
Tetrahedron
1973, 95, 104,
1973, 95, 104,
109.
109.
".M. Casscy, J. Amer.
".M. Casscy, J. Amer.
Letters, 1974,
Letters, 1974,
2279.
2279.
?%；&/；丿 J. Org. Cliem., 1972, 37, 887.
6 ". Harpp and P. Mathiaparanam, J.
?%；&/；丿 J. Org. Cliem., 1972, 37, 887.
6 ". Harpp and P. Mathiaparanam, J.
1972, 37, 1367.
1972, 37, 1367.
C^cc'^^^' ^Г^Г'МисиегГк^ Oicm. Inteniat. Edn., 1969, 8, 482. a -'叫-R. Hogg, J. Chem Soc. (B), 1969, 1054; 1968, 1262.
…Schmid, and 7. G Csizmudia, J. C. S. Perkin 11. 19/o,
C^cc'^^^' ^Г^Г'МисиегГк^ Oicm. Inteniat. Edn., 1969, 8, 482. a -'叫-R. Hogg, J. Chem Soc. (B), 1969, 1054; 1968, 1262.
…Schmid, and 7. G Csizmudia, J. C. S. Perkin 11. 19/o,
C. Brown o“d D.
C. Brown o“d D.
丄 W. Gordon, G.
丄 W. Gordon, G.
G. H. Schmid a〃d V. J. Nowlan, J. Org. Chem., 1972, 37, 3086.
G. Mehta and P. ^. Pandey, Tetrahedron Letters, 1975, 3567.
6 R. Hogg and 丄 H. Smith, Meeh. Reactions Sulfur Compounds, 1968, 3, 63. G： A. Schmid and P. H. Fitzgerald, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93，2547.
4f. Oki and K・ Kobayashi, Bull. Chem. Soc. Japan, 1970. 43, 1223, 1229.
G. Modena and G. Scorrano, Meeh. Reactions Sulfur Compounds, 1968, 3,
G. H. Schmid a〃d V. J. Nowlan, J. Org. Chem., 1972, 37, 3086.
G. Mehta and P. ^. Pandey, Tetrahedron Letters, 1975, 3567.
6 R. Hogg and 丄 H. Smith, Meeh. Reactions Sulfur Compounds, 1968, 3, 63. G： A. Schmid and P. H. Fitzgerald, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93，2547.
4f. Oki and K・ Kobayashi, Bull. Chem. Soc. Japan, 1970. 43, 1223, 1229.
G. Modena and G. Scorrano, Meeh. Reactions Sulfur Compounds, 1968, 3,
V. Calo, G. Scorrano, and G. Modena, J. Org. Chem., 1969. 34, 2020.
R. B. Langford and M Kharasch, J. Org. Chem., 1958, 23, 1694.
Cm. cc. 22, p. 98.
Cm. cc. 22, p. 29.
E. Dykman, Chem. Comm., 1971, 1400.
D L 丄 Clive and С V. Denyer, J. C. S. Chem. Comm., 1972, 773.
E S. Levchenko and 丄 M BdSa, Zhu「. org. Khim., 1970, 6, 2 2 73 [Левченко E. С, Берзина /7. H.— Ж. орг. хим., 1970, 6, 2273].
Н. Schroeder, R. 〃出2,呼.Schnabel, H. Ulrich、E. Kober, and C. Grtmdmann, J. Org. Chem., 1962, 27, 2589.
G. Zumach and E Kuhle^ Angew. Clicm. Intcrp.at. Edn., 1970, 9, 54.
D Baldwin and P. van den Brock, J. C. S. Perkin I, 1975, 375.
N. Kobayashi, A. Osawa and T. Fujisasa, J. Polymer Sci., Polynicr Letters, 1973,11,679.'
A. Brydon, G. G. Cameron, and R. 8 Muir, MakronioL Chem., 1977, 178, 1739.
C. Brown, D. R、Hogg、and D. C. McKean, Spcctrocliim. Acta, 19 70, 26A, 39.
7. L. Moore and D. E. O'Co〃〃or, J. Org. Client, 1966, 31t 3 58 7.
D. H. R. Barton, G. Page, and D A. Widdowson, Chem. Comm., 1970, 1166.
D. A. Evans and G. C. A ndrews. Accounts Chem. Res., 1974, 7, 117.
7\ J. Maricich and С. K、Harrington, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 5115.
L. Sagramora, P. Koch, A. Carbesi, and A. Fava, Chem. Comm., 1967, 985.
g0. A G. Traynham and A. W. Foster, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 6216.
gl. S. Braverman and D Reisman、Tetrahedron, 1974, 30, 3891.
翳* n ??『о”，К Krajkarova, Coll. Czech. Chem. Coinm., 1967, 32, 2134.
64.G5.66.67.68.G9.70.71.72.73.64.G5.66.67.68.G9.70.71.72.73.b' g ?• R・ Barton. D. P. Manly, and D. A. Widdowson, J. C. S. Perkin I, 1975,
64.
G5.
66.
67.
68.
G9.
70.
71.
72.
73.
64.
G5.
66.
67.
68.
G9.
70.
71.
72.
73.
^ Braverman and B. Sredni. Tetrahedron, 1974, 30, 2379.
&円燃% 2。# Ra^ner> H. L Thomas, a〃d K. Mislow, J. Amor. Chem.
冬 Hogg and P. IT. Vipond, J. Chem. Soc. (C), 197(), 6().
gms, Internat. J. Sulfur Client., 1973, 8, 71.
л' л л ^，ld S・ K. Lauderback, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 2781
3 Arm.lage and M J. Clark, J. Chem. Soc. (C), 1971, 2840.
6 PnlDaV，SiS/egc7, S. l；vans, A. Schwarz, D. /, Goff and
^!mer< J・()r% Cliein., 197.3, 38, 2809.⑺
%人叱俨J；；%心川 Sulfur Chcmislry：(3. A. Senning, Thieme. Stuttgart, Cm. cc. 22, p. 120.
'№ Harpp and 8. A. Otwig, Tetraliedrou LeUers, 1970, 2691.
?4.75.76.77.78.79.80.81.82.83.84.85.86.?4.75.76.77.78.79.80.81.82.83.84.85.86./ C Grivas. J. Org. Chern., 1975, 40t 2029.
?4.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
?4.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
户 /1. Davis, C. /. Horner, E. R. tret г, and 丄几 1973,'38, 695
C Brown, J. Amer. Chem. Soc., 19b9, 91, 5832, 万 〃 R, Barton, /. A. Blair, P. D. Magnus, and
Stackhouse, J. Org. Chem.,R. К Norris, J. C. S. Per-Stackhouse, J. Org. Chem.,R. К Norris, J. C. S. Per-”几黑‘匚明 R・ Barton, P. D. Magnus, and R. К Norris, J. C. S. pGr- 旷2' }Pcippalardo and G. Ronsisvalle, Tetrahedron, 1972, 28, 4147.
Stackhouse, J. Org. Chem.,R. К Norris, J. C. S. Per-
Stackhouse, J. Org. Chem.,R. К Norris, J. C. S. Per-
/ 工.Rice in 'Sulfur in Organic 2nd Inorganic Chemistry', ed. A. Sennincr Dekker, New York, 1971, vol. 1, chapter 6. " 4 L. Fluharty, in 'The Chemistry of the Thiol Group, Part 2： ed. S. Patai, Interscience, London, 1974, chapter 13.
L.丄 Reed, in 'Comprehensive Biochemistry5, ed. M. Florkin and E. N. Stotz, Elsevier, Ainstcrdain, 1966, vol. 14, p. 99. ' У. Kishi, S. Nohatsuga, T. Fukuyama, and M. Havel, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 6493. " G. Capozzi and G. Modena, in 'The Chemistry of the Thiol Group, Part 2', ed. S. Patai, Interscience, London, 1974, chapter 17. ' A. Schoberl and A. Wagner, in 'Methoden der Organischen Chemie (Houben- Weyl)', ed. E. Muller, Thieme, Stuttgart, 1955, vol. 9, chapter 3.
H. H. Sister, M К Kofia, and R・ E. Highsmith, J. Org. Chem., 1970, 35,
1742.
0. Abe, M. F. Lukacovic, and C Ressler, J. Org. Chem., 1974, 39, 253.
T. Mukaiyama and K. Takahashi, Tetrahedron Letters, 1968, 5907.
M.丄 Gibian and D. V. Winkelman, Tetrahedron Letters, 1969, 3901.
L. Field and R. B. Barbee, J. Org. Chem., 1969, 34, 1792.
M S. Kosower, E. M. Kosower, B. Wertheim, and W. S. Correa, Biochem. Bio-
phys. Res. Comm., 1969, 37$ 593.
E. /. Stout, B. S. Shasha, and W. M. Doane, J. Org. Chem., 1974. 39, 562.
D. N. Harpp and T. G. Back, J. Org. Chem., 1971, 36, 3828.
S.丄 Bro is,丄 F. Pilot, and H. W. Barnum, J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 7629.
T. H. Chan,丄 R Montillier, W. F. Van Horn, and D M Harpp, J. Amer. Chem、Soc、，1970, 92, 7224.
H. Alper, Angew. Chem. Internat. Edn., 1969, 8, 677.
F. K. Lautenschlae^er and M V. Schwartz, J. Org. Chem.. 1969, 34, 3991.
Z.-Z. Yoshida, T. Okushi, and O. A^anabe, Tetrahedron Letters, 1970, 1641.
丄 M. Lalancette and M. Laliberte, Tetrahedron Letters, 1973, 1401.
A.丄 Parker and M Kharaschi, J. Amer. Chem. Soc.、1960, 82, 3071.
W. A. Pryor, 'Mechanisms of Sulfur Reactions', McGraw-Hill, New York, 196f p. 60.
A. J. Parker and M Kharasch, Chem. Rev., 1959, 59, 583.
D. M Harpp and /. G. Gleason, J. Amer. Chem Soc., 1971, 93, 2437.
L. E. Overman and E. M. O'Connor, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 9& 771.
В. M. Trost, in 'Organic Sulphur Chemistry： Structure, Mechanism and Syn - hesis', ed. C. J. M, Stirling, Butterworths, London, 1975, p. 252； В. Л1. ^ros and T. M Salzmans J. Amer. Chem. Soc„ 1973, 95, 6840.
丄 P. Danely, Internat. J. Sulfur Chem. (B), 1971, 6, 103.
丄 R Danely and К J. Elia, J. Org. Chem.. 1971, 36, 1394._
U. Miotti, U. Tonellato, and A. Ceccon, J. Chem. Soc. (B), 1970 325.
叩?.丄 L. Rice, Accounts Chem. Res.t 1968, 1, 58.fn_0 q?
M. D. Bentley、/. B. Douglass, and 丄 A. Lacadie, J. Org. Chem., 197f‘
111.112.113.114.115.111.112.113.114.115.L. K"e and G. E. Ekman、J. Org. Chem., 1975, 40, 711. Ciuffarin and A. Favay Pro^r. Phys. Org. Chem., 1968, 6, 81. G. Moore and M. Porter, J. Chem. Soc., 1958, 2890.
111.
112.
113.
114.
115.
111.
112.
113.
114.
115.
Welander and S. Sunner, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 3576 H・ Khim and L. Field、J. Org. Chem., 1972, 37, 2714.
667 8 9 "111 27 8 9 "111 21 2a4-K 6 zod ^ ^l12 2 21 2a4-K 6 zod ^ ^l12 2 2129.130.131.132.133.134.135.136.137.138.139.140.141.142.143.144.145.146.147.148.149.150.151.152153.154155.156.157.158.129.130.131.132.133.134.135.136.137.138.139.140.141.142.143.144.145.146.147.148.149.150.151.152153.154155.156.157.158.У L Wardell, in *The Chemistry of the Thiol Group, Part Г, ed. S. Patai, e旣嘴滥4'M%em , 1957, 29, 154
6
6
7 8 9 "111 2
7 8 9 "111 2
1 2a4-K 6 zod ^ ^l12 2 2
1 2a4-K 6 zod ^ ^l12 2 2
129.
130.
131.
132.
133.
134.
135.
136.
137.
138.
139.
140.
141.
142.
143.
144.
145.
146.
147.
148.
149.
150.
151.
152
153.
154
155.
156.
157.
158.
129.
130.
131.
132.
133.
134.
135.
136.
137.
138.
139.
140.
141.
142.
143.
144.
145.
146.
147.
148.
149.
150.
151.
152
153.
154
155.
156.
157.
158.
^ Borgogno, S. Colonna, and R. Forwasier, Synthesis, 1975 529.
炉 Koni/sberg, in '/Methods in Enzymology, ed С. H. W. Hirs and S. N. Ть masheff, Academic, New York, [972, vol 25, P；
C h. lk Htrs, in 'Methods in Enzymology*, ed. С. H. W. Hirs, Academic, New York 1967, vol. 11, p- 197.. T«,.
£ £ aiber^ 'Sulfonation and Related Reactions, Iiiterscience, New York, ^E Z)^s and C. Perrin. J. Amer. Chem. Soc., 1960, 82, 1590.
% U. Ingold and В. P. Roberts, Tree Radical Substitution Reactions； Wiley, New York, 1971, p. 209口 4ciq7n лл 1QS7
4 8 Callear and D. R. Dickson. Trans. Faraday Soc., 1970, 66, 1987.
G 威 Byers H. Gruen, "• G. Giles, H. N. Schott, and 丄 A. Kampmeier. J. Amer' Chern. Soc., 1972, 94, 1016.
S M Rosenfeld. R. G. Lawler, and H. R. Ward, J. Amer. Chem. Soc., 1972,
4‘B Sullivan at\d K. Bousiany, Internat. J. Sulfur Chem. (A), 1971, 1, 207. M Schbberl ami A. Wagner, in、'Methoden der Organischen Chemie (Houben- Weyl)' ed. E. Muller, Thieme, Stiittgart, 1955, vol. 9, chapter 4, p. 88.
S. Sa^e and A, Taylor^ J. Chem. Soc. (C), 1970, 432.
丄 D. Sandy, R. C. Davies, and 4 Neuberger, Biochem. J., 1975, 150, 245. 应 Isenberg and M. Grdinic. Internat. J. Sulfur Chem., 1973, 8, 307.
£ Block a〃d /. O'Connor, J Amer Chem. Soc., 1974, 96, 3921, 3929.
M, Mikolajczyk and 丄 Drabowicz, J. C. S. Chem. Comm., 1976, 220.
R. M. Dodson, V. Srinivasan, ^. S. Sharma, and R・ F・ Sauers, J. Org. Chem., 1972/37, 2367.
K. Kondo, A. Negishi, and /. Ojima, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 5786.
疝 Kishi, S. Ishihara, and T. Komeno. Tetrahedron, 1974, 30, 2135.
/. L Kice and T. E Rogers, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 8009, 8015.
E Vinkler and E Klivenyi, Internat. J. Sulfur Chem., 1973, 8, 111.
丄 L K，ce and G. B. Large、J. Amer Chem. Soc., 1968, 90, 4069.
丄 L. Kice and G. B. Large, J. Org. Chem., 1968, 33, 1940.
£ Block, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 644.
P. Koch, E Ciuflarin, and A. Fava, J. Amer. Chem. Soc., 19 70, 92, 5971.
丄 L. Kice and J. P. Cleveland, J. Anier. Chem. Soc., 1973, 95, 109.
S. S. Block and 丄 P. Weidner, Meeh. Reactions Sulfur Compounds, 196& 2, 235.
/. B. Douglass and B. S. Farah, J. Org. Chem., 1959, 24, 973.
M. D. Bentley, /. B. Douglass, and J. A. Lacadie, J. Org. Chem., 1972, 37, 333.
尸.Kurzer and J, R. Powell, J. Chem Soc., 19 52, 3 728.
丄 P. Weidner and S. S. Block, J. Medicin. Chem., 1972, 15, 564.
R. B. Woodward, L /. Pachter, and M. A. Scheinbautn, J. Org. Chem., 197L 36, 1137.
R. /. Bryant and f. McDonald, Tetrahedron Letters, 1975, 3841.
°. N. Harpp, J. G. Gleason^ and D. K・ Ash, J. Org. Chem,. 1971, 36, 322.
4 Yoshida, S. Oida, and E. Okki, Chem. and Phamr Bull. (Japan), 1975, 23, 2507.
乙 〃.Verhejien and IL Kloosterziel, Synthesis, 1975, 451.
"；Schoberl and A. Wagner, in Wlcthodeii dcr Organischcn Chemie (Houben- Weyl)', ed. E. Muller, Thieme, Stuttgart, 1955, vol. 9, p. 687.
g £ Reid, 'Organic Chemistry of Bivalent Sulfur\ Chemical Pub. Co., New York. 1966, vol. 6t chapter 1.
$ G.仆 Bacon, in Organic Sulfur Compounds', ed. N. Kharasch, Pergamon Hress, London, 1901, vol. 1, cluiptcr 27.
冬小叫 Tunel沁 Org. Synth., 1952. 32, 39.
七.M. Wadsworth and T. /. Crowell, Tetrahedron Letters, 1970, 1085.
R. G. Guy, R. Bonnett and D. Lanigan, Chem. and Ind. (London), 196q 1702; R. G. Guy and /.丄 Thompson, ibid., 1970, 1499.吗
16。丿 L Wood, Org. Reactions, 1946, 3, 240.
161：匚 C. Taylor, E Kienzle, and А. МсКШор, Synthesis, 1972, 38.
A Onoe, S. Uemura, and ^. Okano, Bull. Cliem. Soc. Japan, 1974 47 ooio
8 CD. G. Schmidt, J. Amer. Chein. Soc., 1974, 96, 5943. *'
У： Degani and A. Patchornik, J. 0rg. Chern., 1971, 36, 2727.
R. G Hiskey, T. Mizoguchi, and E. L. Sniithwlck, ", J. Org. Chem., 1907 32, 97.'
M. Wakselman, E. Guibe-Jampel, A. Raoult, and W. D. Busse, J. C. S. Chern Comm., 1976, 21.'
G. C. Wolf, J. Org. Chem., 1974, 39, 3454.
/. Miller and F. H. Kendall, J. C. S. Parkin II, 1974, 1645.
A. Fava, in 'The Chemistry of Organic Sulfur Compounds', ed. N. Kharasch and C. Y. Meyers, Pergamon, Oxford, 1966, vol. 2, chapter 3; L. A. Spurlocb mid T. E. Parks, Meeh. Reactions Sulfur Compounds, 1968, 3, 161.
R. K. Olsen and H. R. Snyder, J. Org. Chem., 1965, 30, 187.
K・ Pilgram and D. D. Phillips, J. Org. Chern., 1965, 30, 2388.
M. Makosza and Л1. Fedorynski, Synthesis, 1974, 274.
G. Shnchen and /. Wenzelburger, Cliem. Ber., 1970, 103, 413.
C. Ziegler and /. M. Sprague, J. Org. Chem., 1951, 16, 621.
Я. Distler, Angew. Chem. Internal. Edn., 1967, 6, 544.
1L17・ ПРОИЗВОДНЫЕ СУЛЬФОКСИЛОВЫХ КИСЛОТ
Д.尸.ХОГГ (University of Aberdeen)
11J7L ЭФИРЫ СУЛЬФОКСИЛОВЫХ кислот
Свойства эфиров сульфоксиловых кислот
Эфиры сульфоксиловой кислоты RO——S——OR, производные низших алифатических спиртов, представляют собой бесцветные неполярные жидкости. Обычно их можно перегонять в вакууме и анализировать методом Г/КХ. Диметиловый и диэтиловый эфиры обладают резким запахом и являются сильными лакриматорами [1]. Они не гидролизуются холодной водой. Соответствующие ароматические эфиры не известны.
—11.17.1.2. Методы получения эфиров
сульфоксиловых кислот
Наиболее легкий способ получения эфиров сульфоксиловой кислоты исходя из первичных и вторичных спиртов основан на реакции разбавленного раствора спирта с дихлоридом серы в присутствии триэтиламина при —80 ℃ (уравнение 1) [L 4 В аналогичных условиях из 1,3-диолов образуются циклические сульфоксилаты, но с низким выходом, а из 1,2-диолов — полимер ные продукты.
〃з*РгОН+SC^ + EhN “ с”？；； ：8°℃> (n3O-PrO)2S + Et3NH СГ ⑴ 484
Сульфоксилаты получаются с хорошими выходами в реакциях 1 р-пюбис(имидазола) (I), N.N'-TiiodHC(фталимида) (2) или пи； перидин^-сульфенилхлорида (3) со спиртами при —20—0 ℃ [3『Эфиры третичных спиртов получаются из (1) с хорошими выходами. с
(1)(2)(3)(1)(2)(3)
(1)(2)(3)
(1)(2)(3)
Реакции эфиров сульфоксиловых кислот
Аллил- и пропаргилсульфоксилаты не удается выделить, поскольку в процессе их получения происходит [2,3]-сигматропная перегруппировка, приводящая к эфирам сульфиновых кислот, которые при нагревании перегруппировываются в сульфоны (уравнение 2) [2, 3]. Сульфинат (4) получается из витамина А, аллильная перегруппировка при этом не происходит. При нагревании этот эфир превращается в (3-ретинилсульфон (5) с выходом 74% (уравнение 3). Отсутствие аллилы-юго сдвига в этих превращениях объясняется, по-видимому, тем, что при его осуществлении нарушалось бы сопряжение и (или) увеличивались пространственные взаимодействия. Эта последовательность реакций изучалась с целью выяснения возможности ее использования для синтеза каротинов [3]. Аналогично из бензилового спирта образуется эфир сульфиновой кислоты [2] ； эта перегруппировка напоминает перегруппировку эфиров сульфеновых кислот (см. разд. 11.16.3.3). Ди-к-бутилсульфоксилат перегруппировыва- ется при 130 ℃ в эфир сульфиновой кислоты, который разлага- ется на бутен-1 и н-бутилсульфоксиловую кислоту (н-бутилводо- родсульфоксилат) BuOSOH. Присоединение этой кислоты к этпл- акрилату происходит нерегиоселективно [4]. Аналогично получе- На тиосульфоксиловая кислота (см. разд. 11.16.6.1).
Эфиры сульфоксиловой кислоты легко окисляются в сульфиты (6) различными окислителями: кислородом, озоном, хлором в воде, диоксидом азота. В реакции 3^,3-диметил-1,2-диоксетана (7) с диметилсульфоксилатом при —78 ℃ образуется сульфуран (8) который при нагревании разлагается, образуя диметилсуль- фит (6； R = Me) и полимер [5].
RO、R。/RO、R。/S=OS=O⑹⑹
RO、
R。/
RO、
R。/
S=O
S=O
⑹
⑹
AMHHO-N-СУЛЬФЕНИЛГАЛОГЕНИДЫ
Свойства амино-И-сульфенилгалогенидов
Низшие диалкил aMHHO-N-сульфенилхлориды R2N—SCI и -бромиды представляют собой масла красного цвета. В большинстве случаев их можно перегонять в вакууме. Они очень легко гидролизуются, при стоянии разлагаются, но стабильность их существенно увеличивается при введении в молекулу объемистых заместителей. Барьер вращения вокруг связи N—S у бензилме- тиламино^-сульфенилхлорида значительно выше барьера вращения у соответствующего моно- или дитиобисамина. Это объясняется сочетанием рл — б/л-связывания и о — л-сопряжения. Барьер вращения весьма существенно зависит от растворителя, на основании чего предполагают, что рацемизация в этом случае происходит по другому механизму, возможно за счет гетеролиза в ионную пару [6].
Методы полученияамино-Ы-сульфенил галогенидов
Амино-Ы-сульфенилгалогениды получают взаимодействием вторичных аминов с избытком дихлорида серы (уравнение 4) В! • Но более общий метод их получения основан на реакции N,N7-дитиобисаминов с хлором, сульфурилхлоридом или бромом в инертном растворителе (уравнение 5) [7].
Me2NH + SC12 —> Me2N—SCI⑷
Et2N—S—S—NEt2 + SO2CI22Et2N—SCI + SO2
(65%)
[1.1723. Реакции амино-N-сульфени л галогенидов
пля амино-М-с}гльфенилгалогенидов характерны типичные р& якиии сульфенилгалогенидов (см. разд. 11.16.2.3). При действии нуклеофилов — алкоксид-ионов [6], аминов [6], О-алкилкароама- т^в ⑺，цианпд-нона [1], тиоцианат-иона [1]— происходит замещение у атома серы с отщеплением галогеыидчюна. При взаимо- действгпг с алкенами и алкинами протекают реакции электрофильной присоединения [8], а с 1,2-эпоксидами происходит раскрытие цикла. Обмен галогена между дпэтиламино-Ы-сульфенилхлоридом и -бромидом в толуоле при 50 ℃ происходит очень быстро относительно шкалы времени спектров ЯМР, в дихлорметане оп идет при более низкой температуре [9]. Ппперидин-Ы-сульфенилхлорид (3) используют для сульфенилирования спиртов (см. разд. 11.17.1.2) и аминов (см. разд. 11.17.3.2).
N,N-ТИОБИСАМИНЫ
Свойства N,N〈тнобисамннов
Простые Ы,Ыл-тиобисамины R2N—S—NR2 представляют собой бесцветные жидкости или кристаллы с низкой температурой плавления. Низшие представители этого класса соединений обладают характерным, но не всегда неприятным запахом. Они темнеют на воздухе и обычно их нельзя перегонять при атмосферном давлении. Они обладают достаточной основностью, поэтому растворяются в холодной водной кислоте и образуют соли： пикраты и хлороплатинаты [1].
Методы получения ММ'тиобисаминов
Обычно N,Nz*THo6HCaMHHbi получают взаимодействием вторичного амнна (пе менее 4 моль) с дихлоридом серы (1 моль) в инертном растворителе (уравнение 6) [1]. Под действием пипе- ридин-Ы-сульфенилхлорида (3) /гсра-замещенные анилины превращаются в соответствующие М^'-тиобисанилины (уравнение 7) [1].+
4R2NH+SCI2 —> RzN—S—NR2 + 2R2赤％ С「(6)
(CH2)5NSCH-rt-XC6H4NH2 —> (/z-XC6H4NH)2S+(CH2)5NH2 СГ (7) (3)
Реакции N,N‘тиобмсамннов
По химическому поведению N,Nz-THo6HcaMHHbi напоминают сульфенамиды (см. разд. 11.16.4.3). Под действием хлористого водорода разрывается связь S—N и образуется связь S—С1. При разрыве одной связи S—N получаются ампно-К-сульфенилхлорид
н гидрохлорид амина, а при разрыве обеих связей — гидрохлорид амина н дихлорид серы (уравнение 8) [1]. По-видимому, аналогично происходят экзотермические реакции №№-тно6нсамннов с дихлоридом серы, в результате которых с прекрасным выходом получаются амнно-Ы-сульфеиилхлориды, и с бензолсульфенилхло- рпдом (уравнения 9, 10) [10].
НС1+_ НС1 +
R?N—S—NR2 ' R2NSCI + R2NH2 Cl * 2R2NH2 Cl" + SC12 ⑻ R2N—S—NR? + SCI? —» 2R2N—SCI⑼
R?N—S—NR? + PhSCl —> R?N—SCI + R?N—SPh(]°)
При действии сероуглерода происходит внедрение по связи N——S и образуются тиурамсульфиды. Получающиеся соединения могут диспропорционировать с изменением числа атомов серы в цепи. Так, например, из М,№-тно6нсмор巾0nнна образуется трисульфид (уравнение 11; /г = 3), из Ы.Ы^тиобиспиперидина ——смесь ди- и гексасульфидов (уравнение 11; п — 2 или 6). Кроме сероуглерода в аналогичные реакции могут вступать и другие гетерокумулены; алкилизоцианаты и изотиоцианаты дают соответственно Ы-(диалкилампнотио) мочевины (уравнение 12) и тиомочевины [1].
S S
R2N—S—NR? + 2СS2 —> R?N—C—S〃—C—NR?(11)
Et ОI II
R2N—S—NR2 + EtNCO ―> R2N—S—N—C—NR2(】2)
Г Eto2c -I
2MeCOCH2CO2Et + (Me2N)2S —> LMeCOCH—J2S + 2Me2NH (13)
Некоторые №№-тно6нсаминь【，особенно (1) и (2), используют в качестве мягких реагентов для введения атома серы. Например, при их взаимодействии со спиртами получаются эфиры с^^ьфок- силовых кислот (см. разд. 11.17.1.2), с тиолами — трисульфиды (см, разд. 11.16.5.4), с енаминами или другими соединениями, содержащими активную метиленовую группу,— сульфиды (уравнение 13) [1].
ДИАЛКОКСИДИСУЛЬФИДЫ
Свойства диал коксидисул ьфидов
Первые члены гомологического ряда диалкоксидисульфидоз R°—S—S—OR представляют собой жидкости, которые можно перегонять в вакууме и анализировать методом ГЖХ, но более высокомолекулярные дналкоксндисульфиды разлагаются при перегонке. Обычно дналкоксндисульфиды разлагаются при хроматографии на оксиде алюминия.
"/7.4.2. Методы получения диалкоксидисульфидов
Обычным методом получения первичных и вторичных диалк- спД{[СуЛьфидов является взаимодействие мопохлорида серы с ачкоксидами натрия или со спиртами в присутствии третичных аминов (уравнение 14) [И]. Бензилокси- и аллилоксидисульфи- дн устойчивы в отличие от соответствующих сульфоксилатов (см. азД 11.17.1.3). Эфиры третичных спиртов не известны. При вза- имодействип монохлорида серы с 1,2-диолами образуются полимеры или тнонсульфиты.
2ROH + S2cЬ + 2Et§N —> RO•—S—~S•—OR + 2Et§NH Cl(14)
Реакции диалкоксидисульфидов
При термическом разложении насыщенных ди алкокси дисульфидов, происходящем при температурах выше 120℃, образуются спирт, сера и карбонильное соединение (уравнение 15). Аллиловые эфиры разлагаются при более низкой температуре [11].
* RCHO + 2S + rIoh* RCHO + 2S + rIoh(15)(15)
* RCHO + 2S + rIoh
* RCHO + 2S + rIoh
(15)
(15)
В реакциях нуклеофильного замещения диалкоксидисульфиды ведут себя аналогично эфирам сульфеновых кислот и дисульфидам (см. разд. 11.16.3.3 и 11,16.5.3), при этом происходит разрыв связей S—S н S——О. Так, например, при взаимодействии диметоксидисульфида с енолятами 1,3-дикетонов образуются сульфиды (уравнение 16), с избытком н-бутиллития получен ди-н-бутилсуль- фид [11].
(16)(16)
(16)
(16)
Диацилоксидисульфиды RCOO—S—S—OCOR. представляю- собой смешанные ангидриды карбоновых кислот и непзвест- HOSSOH, получают реакцией серебряной соли кар- КНСЛОТН с мопохлорндом серы. При стоянии они 為 5“н。1mpyQT с образованием ангидрида карбоновой кислоты, диоксида серы и серы [1].
N, N-ДИТИОБИСАМИНЫ
Свойства М,М'-днтно6нсамннов
Низшие члены ряда М,№-днтно6нсамннов R2N—S—S—Np представляют собой жидкости; они легко диспропорционируют Тетраизобутильное производное и высшие Ы.Ы'-дитиобисаиины являются кристаллическими веществами. Ароматические производные М,№-днтно6нсамннов не известны. '
Методы получения NN-дитнобисамннов
N.N-Дитиобисамины получают прибавлением монохлорида серы к вторичным аминам в присутствии основания (уравнение 17). При обратном порядке смешения реагентов образуются разнообразные побочные продукты [1 ].
основание
R?NH + S2cI?^" R?N—S—S—NR?(⑺
Реакции М*-днтно6нсамннов
По химическому поведению N,NZ-дитиобисамины напоминают NN-тнобнсамнны, а следовательно, и сульфенамиды (см. разд. 11.16.4.3 и 11.17.3.3). При обработке их соляной кислотой образуются гидрохлорид амина н продукты гидролиза монохлорида серы. Реакции нуклеофильного замещения происходят по атому серы с разрывом связи S—N, поэтому при взаимодействии с тиофенолом образуются дифенилтетрасульфид и амин. Полагают, что именно по этому типу реакции осуществляется каталитическое действие ускорителей вулканизации резины, содержащих S—N-связи. Взаимодействие Ы.Ы'-дитиобисаминов с сероуглеродом и другими гетерокумуленами протекает аналогично реакциям этих веществ с №№-тно6нсамннамн.
s—S—N^~^Х --L-> х^S' HfSH (18)
(10)⑴)
При восстановлении Ы^^-дитиобиспиперидина (9; X = СН2) 11 N,N,-дитиoбиcмopфoлинa (9; X = О) литием в жидком аммиаке при —50 ℃ образуются анионы (10), устойчивые при комнатной температуре в атмосфере сухого азота. Протонирование ат"‘ анионов при —70 ℃ приводит к тиогидроксиламинам (11)，к°. торые разлагаются при —40℃ (уравнение 18)[⑵.При мети лировании этих анионов образуются метплсульфиды. N,N，-」uth бпсморфолин (9； X = О) используют в качестве ускорителя ву канизации резины.
49Q
ЛИТЕРАТУРА
lz3-4-s &гл&9-°-lz3-4-s &гл&9-°-22Е. Thompson, Quart. Reports Sulfur Chem., 1970, 5, 245.
lz3-4-s &гл&9-°-
lz3-4-s &гл&9-°-
2
2
Q. E. Thompson, J. Org. Chem., 1965, 30, 2703.
G‘ Buchi and R. M. Freidinger, J Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 3332.
Mathey and J.~P. Lampint Tetrahedron Letters, 1972, 3121.
B： S. Campbell, D. S. Denney, D. Z. Denney, and L Shiht J. Amer- Chem. S°&, 1975, 97, 3850.
府.Raban, D. A. Nogd、and L. Berttianrc, J. Org. Chem., 1975, 40, 752.
Kuhley ^h^ Chemistry of the Sulfenic Acids', Thieme, Stuttgart, 1973, p. 10.
lR H. Mueller and P. E. Butler, J. Org. Chem., 1968, 33, 2111.
旣 R. Jackson, T. G. Kee, R、Spratt、and W. B. Jennings, Tetrahedron Letters, 1973, 3581.
A. Armitage and С. C. Tso, Chem. Comm,. 1971, 1413.
Q E Thompson, AL Л1. Crutchfield, M. K. Dietrich, and E. Pierron, J. Org. Chem., 1965, 30, 2692.
H. R. Barton, S. У. Ley, azd P. D. Magnus, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 855.
11.18. СУЛЬФИНОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ
К. К. АНДЕРСЕН (University of New Hampshire')
СУЛЬФИНОВЫЕ КИСЛОТЫ
Свойства сульфиновых кислот
Полагают, что сульфиновые кислоты имеют структуру (1), а не (2), в которой водород связан с серой. Если и существует какое-либо равновесие между этими двумя формами, то оно целиком сдвинуто в сторону изомера ⑴，содержащего гидроксильную группу [1]. По кислотности эти кислоты занимают промежуточное положение между соответствующими сульфоновыми п карбоновыми кислотами [2].
Оо
IIII
R—S—ОНR—S—Н
о ⑴(2)
Сульфиновые кислоты, особенно алкансульфиновые кислоты, несколько неустойчивы, при стоянии они диспропорционируют на тиосульфонаты и сульфоновые кислоты, и поэтому обычно работают с их стабильными натриевыми солями. Для получения свободных кислот водные растворы этих солей осторожно подкисляют соляной кислотой [3]. В природе сульфиновые кислоты встречаются очень редко, что, очевидно, обусловлено их нестабильностью, но они могут образовываться в качестве интермедиатов при окислении тиолов. Так, например, гипотаурин, или 2-амнноэтан- сулъфиновая кислота, выделен из моллюсков [1], а цистеинсуль- финовая кислота является интермедиатом окисления цистеина [4].
[[.18.12 Методы получения сульфиновых кислот
Валентное состояние серы в сульфиновых кислотах занимает промежуточное положение между шестивалентным (сульфонильная сера) и двухвалентным (сульфидная сера). В соответствии с этим сульфшювые кислоты, как в принципе, так и на практике, можно получать либо восстановлением сульфонильных производных, либо окислением сульфидов. Эти методы наряду с образованием связи углерод—сера при использовании диоксида серы, а также с расщеплением такой связи в сульфонах представляют собой четыре основных метода синтеза сульфиновых кислот [1—3 5, 6].'
Хотя сульфинильные соединения могут быть получены восстановлением различных сульфонильных производных, предпочитают использовать сульфонилхлориды RSO2CI, поскольку они легкодоступны. При действии на них многих восстановителей не происходит восстановления до тиолов или других соединений серы (II). Кроме того, во многих случаях восстановление может проводиться при наличии в молекуле субстрата других реакционноспособных или восстанавливаемых групп. Существуют два типа реагентов, гстеролптпчески расщепляющих связь сера—хлор, вследствие чего атом серы приобретает пару связывающих электронов и, таким образом, формально восстанавливается. К первому типу относятся реагенты ——доноры электронов, обычно металлы, под действием которых из сульфонплхлорида образуются сульфинат- и хлорпд-ионы. Ко второму типу относятся нуклеофильные реагенты, под действием которых, по-впдимому, происходит замещение атома хлора с вытеснением сульфинатнона.
Из реагентов, относящихся к первому типу, наиболее часто используют порошок цинка в нейтральной или основной водной н』и спиртовой среде. В качестве восстановителей использовали также железо, амальгаму натрия, магнии, кальций, алюминий, хлорид олова(II). Примеры восстановления сульфонилхлоридов реагентами — донорами электронов [3] приведены ниже (уравнения 1, 2).
. Zn
/!-MeC6II4SO2Cl FFcoJ »-MeC6H4SO2Na⑴
^-NCCgII4SO2C1 ——:——> Zi-XCC6H4SO2H(3)
В качестве анионных нуклеофилов для восстановления суль- фонилхлоридов использовали, в частности, сульфиты (уравне- ；ня 3 н 4), сульфиды, тполяты, тиосульфаты, цианиды, гидриды (в основном алюмогпдрид лития), аннон S^OV, арсениты, иоди- дЬ1 ацетилиды, еноляты, длтиокарбоиаты. Наиболее часто нсполь- зуКт сульфит-нон, что объясняется удобством в работе с этим реагентом, хорошими выходами продуктов восстановления и низкой стоимостью реагента [3, 6].
Кроме сульфонплхлоридов для получения сульфиновых кислот были использованы сульфонилфторпдьт, -бромиды и -ноди- ды, арентиосульфолаты (см. разд. 11.16.7), сульфонамиды (см. разд. 11.19.4), сульфонилгидразиды и -гидразоны (см. разд. 11.19.7) [6]. Восстановление сульфонов в сульфиновые кислоты обсуждается ниже.
мССбН4coзНPhSИ-> PhSO2HмССбН4coзНPhSИ-> PhSO2H(5)(5)Получение сульфиновых кислот окислением тиолов или дисульфидов используется значительно реже, поскольку легко происходит переокисленне. Однако в некоторых случаях [1—3, 5, 6] хорошие результаты были получены при использовании в качестве окислителей хлора, брома, иода (уравнение 5) [7], спиртового раствора основания, разбавленного пероксида водорода, кислорода. Более эффективным реагентом является л^-хлорпербензойпая кислота (уравнение 6) [8].
мССбН4coзН
PhSИ-> PhSO2H
мССбН4coзН
PhSИ-> PhSO2H
(5)
(5)
(6)
Существует несколько методов образования связи S—С для синтезов сульфнновых кислот с использованнем диоксида серы. Алкан- и аренсульфиновые кислоты получают реакцией оргаллче- скнх соединений лития, магния, алюминия или меди [9] с длок- сщюм серы. Детально изучено внедрение диоксида серы по дру- гим св兄зям углерод一 металл [1, 10, 11]. Ареис^^льфнновтло кнело- % могут быть получены также с помощью реакции типа реакции Фриделя — Крафтса, исходя из ароматических углеводородов, диоксида серы и хлорида алюмиппя (катализатор), а также раз- ло/келисм арендиазониевых солей в присутствии диоксида серы и ：едн (восстановитель). Реакцию Фриделя — Крафтса в некоторых лучаях исполт)зуют л для получения a.nKancy.ninluuioBbix кислот к： алкенов или алканов. Фотохимическое сул1>фиш1лироваш1с ал- в "ов в присутствии диоксида серы практически не используется кн；ачес#с препаративного метода получения алкаисульфиновых
^от. Примеры синтеза сульфнновых кислот на основе диоксида
серы приведены ниже (уравнения 7 [12], 8 [3] и 9[6])S02(С12Н26)зА1 > C12H2SSO2H⑺серы приведены ниже (уравнения 7 [12], 8 [3] и 9[6])S02(С12Н26)зА1 > C12H2SSO2H⑺(8)(8)(9)(9)(C]oH2i)2S02(C]oH2i)2S02Ll, MeNH2Ll, MeNH2CioHzi SO2HCioHzi SO2H(10)(10)
серы приведены ниже (уравнения 7 [12], 8 [3] и 9[6])
S02
(С12Н26)зА1 > C12H2SSO2H⑺
серы приведены ниже (уравнения 7 [12], 8 [3] и 9[6])
S02
(С12Н26)зА1 > C12H2SSO2H⑺
(8)
(8)
(9)
(9)
(C]oH2i)2S02
(C]oH2i)2S02
Ll, MeNH2
Ll, MeNH2
CioHzi SO2H
CioHzi SO2H
(10)
(10)
высту-высту-Как,
высту-
высту-
пать в качестве уходяшей группы, поэтому в сульфонах возможен разрыв связи сера—углерод. Это может осуществиться, вероятно,
путем нуклеофильного замещения по а-углеродному атому или за счет 1,2-элиминирования, хотя возможны и другие механизмы, приводящие к образованию наблюдаемых продуктов. Неактивированные сульфоны расщепляются с трудом, и для осуществления реакции необходимо воздействие сильного основания при высокой температуре. Успешный синтез сульфиновых кислот из сульфонов осуществлен путем расщепления арил-2,4'ДИНитрофе- нилсульфонов, перегруппировкой Смайлса, а также раскрытием кольца у тииран-1,1 -диоксидов [13]. Хорошими реагентами для расщепления связи углерод——сера являются натрий в жидком аммиаке или литий в метиламине (уравнение 10) [14, 15].
При взаимодействии 2,4-динитробензолсульфенилхлорида с ароматическими углеводородами в присутствии хлорида алюминия образуются сульфиды, которые после окисления в сульфоны можно превратить в аренсульфиновые кислоты (уравнение И) [6]. Перегруппировка Смайлса (уравнение 12 [1]; X = углерод-, кислород- или азотсодержащий нуклеофил) представляет собой пример внутримолекулярного нуклеофильного замещения у ароматического атома углерода. Известен, по крайней мере, оДИ^ случай, когда эта реакция была обратимой [6].
(11)(11)(12)(12)
(11)
(11)
(12)
(12)
Другие общие методы, которые обычно редко используют для синтеза сульфиновых кислот, описаны в упомянутых выше обзорах. Следует также обратиться к периодическим изданиям [16].
U18J.3. Реакции сульфиновых кислот
丄 Л инггтоты можно окислить пли восстановтггь. Они 罪需器.用凿為弋у/нновнх кислот рассмотрены в обзорах [1, 2, 5, 6, 16].скнеяются в сульфоновые кислоты под
Сульфпновые кр< лотьгокисл^водорода,
действием разл!шньх орИта, щелочного раствора пермап-
Х：：Г\：Х При -SenSкалия в уксусной
к”歌関吃盟黑 ^鬻隠нх кислот в зависимости от условий проведения реакций Приводит к тиолам, дисульфидам или тиол^ супьфонатамР Так, например, при восстановлении цинковои 弟 в кислой среде образуются тиолы, при действии алюмогп- лития — дисульфиды, а при использовании хлорида желе- в уксусной кислоте или ацетоне — тполсульфонаты.
Для введения сульфонильной группы в качестве нуклеофильного реагента часто используют сульфиновую кислоту. В случае обычных алкилирующих агентов эта реакция служит удобным методом синтеза сульфонов [17], но она мекет происходить и путем атаки по атому кислорода, выступающему в качестве нуклеофильного центра вместо атома серы [18]. Сульфоны образу- 】отся также при сольволизе эфиров сульфиповых кислот, прп этом в качестве интермедиатов возникают карбениевые н сульфинат- поны. Детальное исследование этой реакции обусловлено ее значением для изучения механизма (см. разд. 11.18,4.3).
При взаимодействии сульфинатчюнов с эпоксидами образуются 2-гидроксисульфоны, а из пяти- и шестичлениых лактонов получены 3- и 4-аренсульфонилкарбоновые кислоты. Сульфинат- анионы или сульфиновые кислоты реагируют также н с другими атомами, например серой, селеном и галогенами. При действии, например, сульфенилхлоридов получаются тиолсульфинаты, при действии брома или хлора ——соответствующие сульфонил галогениды.
Описаны многочисленные примеры реакций нуклеофильного присоединения сульфиновых кислот к кратным связям. Например, метилакрилат, акриламид, малеиновый ангидрид, акрилонитрил и виннлкетоны присоединяют сульфинат-анионы в реакциях нуклеофильного присоединения по Михаэлю. Описаны также аналогичные присоединения к активированным ацетиленам и алленам. С^^льфиновые кислоты присоединяются к хинонам, а образующи- еса аддукты ароматизируются путем енолизации с образованием производных гидрохинона. При присоединении сульфинат-анионов к альдегидам получаются а-гидроксисульфоны (см. разд. 11.9.3). Менее детально изучены реакции присоединения к азотистой кис- "оте, азобензолу и дназониевым солям. Отдельные примеры
перечисленных выше реакций приведены в уравнениях 13 ["61
14 [19] п 15 [20].丄
(13)(13)
(13)
(13)
(U)(15)(U)(15)PhSO2Hн-PrCHO + H2NCONH2>- PhSO2CH(Pr-H)NHCONH2
(U)
(15)
(U)
(15)
H2NCON-=NCONH2H2NCON-=NCONH2PhSO2Na
H2NCON-=NCONH2
H2NCON-=NCONH2
> PhSO2NHNHCONH2
Было обнаружено, что под действием ряда ароматических сульфиновых кислот происходит цис-транс-изомеризация олефинов, не сопровождающаяся сдвигом двойной связи. Например, из (Z)-метилового эфира олеиновой кислоты получена смесь изомеров, состоящая на 81 % из (Е)-изомера [21].
Отщепление сульфинильной группы происходит с трудом. Однако в некоторых случаях, большей частью для нитроароматических производных, наблюдалось десульфинилирование в сильноосновной или кислой среде. При обработке аренсульфиновых кислот хлоридом ртути(II) образуется арилртутьхлорид [22]. Аналогичная реакция происходит с хлоридом таллия(1П). Десульфи- нилирование аренсульфинатов происходит также под действием солей палладия(II), при этом получаются биарилы [23].
п-Винилбензолсульфиновая кислота полимеризуется [24] (схема 16); из приведенной последовательности реакций, приводящей к синтезу полимера, видны возможности осуществления различных превращений в присутствии сульфинильной группы.
(16)
11.18.2. СУЛЬФИНИЛ ГАЛОГЕНИДЫ11.18.2. СУЛЬФИНИЛ ГАЛОГЕНИДЫ
11.18.2. СУЛЬФИНИЛ ГАЛОГЕНИДЫ
11.18.2. СУЛЬФИНИЛ ГАЛОГЕНИДЫ
Свойства сульфинил галогенидов
Описано большое число разнообразных сульфинилхлоридов U, 5, 6]. Алкансульфииил хлориды с ннзко 員 молекулярной массой представляют собой жидкости, которые можно перегонять в вакууме. Бензол сульфинилхлорид также является жидкостью, н° n-толуол- и n-нитробепзол сульф инилхлор иды являются кристаллическими веществами. Все они весьма чувствительны к влаге в°з- 496
Длкаисульфннилхлориды разлагаются при стоянии, и их 呐： дОЛГОе время в запаянных ампулах. Известны ?акже су^ьфинилфториды Р[25, 26]. Как в других сульфинильных ；роизво1ных, атом серы в сульфинилгалогенидах может быть центром хиральности [27].
[[18 2.2. Методы получения сульфинил галогенидов
Сульфинилхлориды обычно получают обработкой кислот или нх солей тионнлхлоридом или окислением хлором различных соединений, содержащих сульфидный атом серы.
Хорошие выходы продуктов получаются при хлорировании дисульфидов в уксусной кислоте, а еще лучше — в уксусном ангидриде. Для получения сульфинилхлоридов обычно рекомендуют [28] использовать в качестве исходных соединений для хлорирования в уксусном ангидриде соответствующие эфиры тиокарбоновых кислот (уравнение 17).
С 12，Ас?。
PhCH2SCOMe > PhCH2SOCl(17)
(18)(18)
(18)
(18)
Сульфинилхлориды получают взаимодействием углеводородов с диоксидом серы и хлором при освещении. При действии диоксида серы на перфторпропен образуется сульфинплфторид [29]. В присутствии хлорида алюминия тионилхлорид реагирует с адамантаном с образованием 1-адамантансульфинилхлорида (уравне- ние 18) [30].
.18.2.3. Реакции сульфинилгалогенидов
Основная реакция сульфинилхлоридов ——замещение хлора при действии различных нуклеофилов. Так, при обработке сульфинил- хлоридов тиолами образуются тиолсульфинаты (см. разд. 11.16.6), спиртами или фенолами — эфиры сульфиновых кислот (см. раза. 11.18.4), аммиаком или аминами — сульфинамиды (см. раз& 11.18.5), азид-ноном — сульфинилазиды (см. разд. 11.18.6), гидразонами — сульфинилгидразоны (см. разд. 11.18.6). Необыч- нь【е продукты образуются при действии гидроксилампна на сульфинилхлориды: вместо ожидаемых сульфинил гидроксамовых кне- лот получены сульфонамиды. Изучение механизма этой реакции показало, что первоначально образуются О-сульфинилирован- Hbie интермедиаты, которые перегруппировываются в сульфонамп- 4H при участии радикальных частиц [31]. При взаимодействии Диазометана с бензолсульфинплхлоридом образуется смесь фенилхлорметилсульфоксида и фепплдиазометилсульфокспда —
ние 20) динении [35].ние 20) динении [35].H S0C1H S0C1(19)(19)PhOMe, А!С!3 n-MeC6H4SOCl 》п^МеСбН4SСбН4ОМе，п(20)PhOMe, А!С!3 n-MeC6H4SOCl 》п^МеСбН4SСбН4ОМе，п(20)11.18.3. СУЛЬФИНИЛ СУЛЬФОНЫ И АНГИДРИДЫ СУЛЬФИНОВЫХ кислот11.18.3. СУЛЬФИНИЛ СУЛЬФОНЫ И АНГИДРИДЫ СУЛЬФИНОВЫХ кислот
ние 20) динении [35].
ние 20) динении [35].
H S0C1
H S0C1
(19)
(19)
PhOMe, А!С!3 n-MeC6H4SOCl 》п^МеСбН4SСбН4ОМе，п(20)
PhOMe, А!С!3 n-MeC6H4SOCl 》п^МеСбН4SСбН4ОМе，п(20)
11.18.3. СУЛЬФИНИЛ СУЛЬФОНЫ И АНГИДРИДЫ СУЛЬФИНОВЫХ кислот
11.18.3. СУЛЬФИНИЛ СУЛЬФОНЫ И АНГИДРИДЫ СУЛЬФИНОВЫХ кислот
предшественника фенилсульфинилкарбена, представляющего собой высокостереоселективный реагент для получения циклопропаНОВ [32]. Сульфинилхлориды, имеющие атомы водорода при а-уг«леродном атоме, под действием триэтиламина превращаются в оксиды тиокетонов [16] с отщеплением хлористого водорода (уравнение 19) [33]. С ароматическими субстратами сульфинил- хлориды вступают в реакцию Фриделя — Крафтса, катализируемую хлоридом алюминия, образуя а рил сульфоксиды (уравне- [34]. Арилсульфоксиды образуются также и при присое- сульфинилхлоридов к некоторым олефинам (уравнение 21)
сульфинильного атома серы О S S Озсульфинильного атома серы О S S Оз(5)(5)Сульфинилсульфоны (3) и ангидриды сульфиновых кислот (4) легко гидролизуются, образуя сульфиновые кислоты. Исключением является только соединение (5); например, при действии на него водного диоксана преобладающим компонентом смеси является (5), а не кислота (6) [36]. При обработкеп-толуолсуль- финилхлорида n-толуол сульфин атом натрия образуется сульфи- нилсульфон (уравнение 22), а не сульфпновый ангидрид, как ошибочно предполагали ранее; эта ошибка была исправлена лишь в 1960 г. [1]. В последнее время были получены некоторые ангидриды сульфиновых кислот (например, уравнение 23). Изучены механизмы гидролиза обоих типов соединений [37]; особенно полезными оказались сульфинилсульфоны для определения нуклеофильной эффективности
сульфинильного атома серы О S S Оз
сульфинильного атома серы О S S Оз
(5)
(5)
о о о о
II RS—SRrs—O—SR
(4)
О Оn-4eC6H4SO2Na1
„-MeC6H4SOCl n-MeC6H4S—SC6H4Me-n
о о
(23)(23)TP"T-BuSO2 AgII
(23)
(23)
W-BuSOCl —> rper-BuS—О—SBu-rper
ЭФИРЫ СУЛЬФИНОВЫХ КИСЛОТ
11 18.4.1. Свойства эфиров сульфиновых кислот
3由нрн сульфиновых кислот (сульфинаты) (7) изомерны суль- но по свойствам существенно отличаются от них 颦В 5 6]'. Например, сульфоны обычно являются кристалличе- "м； веществами, в то время как эфиры сульфиновых кислот :асто представляют собой жидкости. Они умеренно стабильны, но Легко гидролизуются водными основаниями или кислотами, при длительном хранении разлагаются, если не приняты особые мерн предосторожности. Эфиры сульфиновых кислот имеют большое значение для изучения стереохимических реакций органических производных серы; поскольку атом серы в них находится в вершине пирамиды, они конфигурационно стабильны, существуют в оптически активных формах и их можно превратить в другие хиральные соединения серы [37, 39—41].
ОО
R—§—ORR—§—ORR-S—RR-S—R
R—§—OR
R—§—OR
R-S—R
R-S—R
⑺
Методы получения эфировсульфиновых кислот
°6нчно для получения эфиров сульфиновых кислот использу- Ют Реакцню сульфинил хлоридов со спиртами или фенолами в 黑【сутствнн оснований, например поташа или пиридина [1, 5, 6].
использовании в качестве оснований оптически активных |421Н°п образуется оптически активные эфиры (уравнение 24) Тах' хлорировании диметилдисульфида в различных спир- хор??нм выходом получаются алкплметансульфинаты лучатьеНде 25) [43]. Метиловые и пропиловые эфиры можно по- свинца r КЖе о^спеннем тиолов или дисульфидов тетраацетатом ненне 26) ¥[、Р°2°Рме, содержащем метанол пли пропанол (урав- ном получа & сУльфнновых кислот при обработке диазомета- Мната—метиловые эфиры, а при действии этилхлорфор-
овые ЭФИРЫ [1]. Алкилсульфинаты образуются
также при взаимодействий сульфиновых кислот с алкилхлоркар- бонатами [1]. Из сульфиновых кислот и спиртов эфиры получаются в том случае, если образующаяся в процессе реакции вода уда. ляется [1, 6] или связывается М^х-дициклогексилкарбодиими- дом [44]. При обработке бензолсульфината серебра метилиоди- дом образуется соответствующий эфир, а не сульфон, как в случае бензолсульфината натрия, однако этот метод не имеет преимуществ по сравнению с другими методами [1, 18]. Эфиры сульфпновых кислот образуются также при окислении эфиров сульфеновых кислот озоном [1] или ж-хлорпербензойной кислотой [45], при взаимодействии сульфенил хлоридов с эпоксидами [1], в реакции тиолсульфонатов с триалкилфосфитами [1] или N-бромсукцинимидом [46], при обработке алкилсульфитов [47] и хлорсульфитов [1] (см. разд. 11.21.1) реактивами Гриньяра, а также при окислении N-ал кил-N-л-толуол сульфонил гидразидов диоксидом селена [48].
оо
IIPhCHMeNMez ||
(24)(25)(26)(24)(25)(26)ОС12, н-BuOHIIMeSSMeMeSOBu-нОС12, н-BuOHIIMeSSMeMeSOBu-нMeSCl + н-РгОН > MeSOPr-н
(24)
(25)
(26)
(24)
(25)
(26)
О
С12, н-BuOHII
MeSSMeMeSOBu-н
О
С12, н-BuOHII
MeSSMeMeSOBu-н
Эфиры сульфиновых кислот образуются и в некоторых реакциях с диоксидом серы. Так, из метилфторида и пентафторида сурьмы в диоксиде серы образуется катион MeOSO+, который присоединяется к алкену (9). После обработки реакционной смеси метанолом получается метиловый эфир сульфиновой кислоты (уравнение 27) [49]. Некоторые арил циклопропаны также реагируют с диоксидом серы, образуя циклические эфиры сульфиновых кислот (сультины) (уравнение 28) [50].
СНа=ССНа=С戸 、C1戸 、C1(27)(27)1. MeF, SbF5, SO2 >2. МеОН, Н2О, СС141. MeF, SbF5, SO2 >2. МеОН, Н2О, СС14о MeoA—CHz—Cо MeoA—CHz—C(28)(28)
СНа=С
СНа=С
戸 、C1
戸 、C1
(27)
(27)
1. MeF, SbF5, SO2 >
2. МеОН, Н2О, СС14
1. MeF, SbF5, SO2 >
2. МеОН, Н2О, СС14
о MeoA—CHz—C
о MeoA—CHz—C
(28)
(28)
Для синтеза сульфоксидов из эфиров сульфнновых кислот нмеет значение тот факт, что в реакции алкан- и аренсульфи- нилхлоридов с (—) -ментолом образуется смесь эпимерных ме; тиловых эфиров, в которой преобладает изомер с конфигурацией
атомаатомаО / \сн2)пО / \сн2)пSO2C12 A OSSO2C12 A OS(29)(29)…серы. Однако в случае ментггловых эфиров арен- (А) У ^黄°к11спот (5)-эппмер обычно кристаллизуется из эфир- свора, а' (；?)-изомер остается в растворе. (—)-Ментнло- н"° PMhdJ алкансульфиновых кислот являются жидкостями вые 4謂 *для определения энантиомерной чистоты и абсолютной ^%гурации некоторых циклических п ациклических эфиров к。吗北Bbix кислот методом спектроскопии ЯМР использовали Тральные растворители [51].
атома
атома
О / \сн2)п
О / \сн2)п
SO2C12 A OS
SO2C12 A OS
(29)
(29)
7'^?^7'*BuSCH2(CH2)/：CH2OH
Существует несколько методов синтеза сультинов. Разработан бтМ метод синтеза таких эфиров с числом атомов в цикле от пятн до восьми, основанный на реакции тргг-бутилгидрокспал- кллсульфоксидов с сульфурилхлоридом (уравнение 29) [52].
Реакции эфиров сульфиновых кислот
Для эфиров сульфиновых кислот наиболее характерна реакция нуклеофильного замещения у атома серы с последующим расщеплением связи сера—кислород [37]. По такому пути проходят реакции сульфинатов с различными нуклеофильными реагентами, у которых нуклеофильный центр находится у атомов углерода, кислорода или азота. Некоторые исключения из этой закономерности рассмотрены ниже. В реакции оптически активных сульфинатов с реактивами Гриньяра получаются сульфоксиды с высокой оптической чистотой и обращенной конфигурацией [39—41]. Аналогично реагируют литийорганические и цинкорга- нические реагенты [41]. Натриевое производное ацетона присоединяется к метил-п-толуолсульфинату (уравнение 30) [53], а Р-дисульфоксиды образуются в реакции, приведенной в уравне- Нии 31 [54]. С обращением конфигурации проходит также пере- зтернфнкацня эфиров сульфиновых кислот [37]. Гидролиз метил- ^-толуолсульфината под действием кислот происходит с разрывом :вязн сера—кислород； аналогично гидролизуются сульфинаты "од Действием оснований [37, 55]. При действии литийанилпда нон мент”门力-толуолсульфннат происходит вытеснение ментокси- анилид ^^атеннем конфигурации и получается п-толуолсульфпн-
0О
n-MeCeH4-S-OMe + NaCH2COMe 一 «-MeC6H4-S-CH2COMe (30) °бразован СЛ^чаях, когда реакция проходит с предпочтительным пРоисходит6М карбокатноннмх интермедиатов, в первую очередь род. Таксвязи Углерод—кислород, а не сера—кпсло-
* рнмер, бензгидриловый эфир /z-толуолсульфиновой
ons*Aons*AIIII=
ons*A
ons*A
；—g — Ar ~~^э-Ага$у
R=(-)-ментил； Ar=C6H4Me-n
кнслотн ионизуется в уксусной кислоте с образованием ноннс» пары карбокатион — сульфинат-иоп, из которой после рекомбХ V™ ^Разуется исходный эфир и бензгидрил-тг-толилсульфон [37]. Полагают, что эпимеризация эфиров сульфиновых кимпт под действием хлористого водорода происходит путем нуклео фильной атаки хлорид-иона на атом серы [37].
Возможна также и электрофильная атака на атом серы. Пео- манганат калия и ж-хлорпербензойная кислота окисляют эфиры сульфиновых кислот в эфиры сульфоновых кислот (уравнение 32) Последняя реакция используется для получения неустойчивых эфиров сульфоновых кислот [56].
Оо
IIл-С1СбН4СО3НII
PhCH^OS—CsH4Me-n> PhCH2OS—С6Н4Ме*л(32)
II
Для эфиров сульфиновых кислот характерны перегруппировки в сульфоны (см. выше). Большую часть перегруппировок можно отнести к одной из следующих двух групп. К первой группе относятся перегруппировки, которые происходят с образованием карбокатионов； например, а-метилаллил- и бутен-2-илбензолсуль- финаты перегруппировываются, давая одну и ту же смесь а-метилаллилфенилсульфона и бутен-2-илфенилсульфона (уравнение 33) [I]. Ко второй группе относятся перегруппировки про- пин-2-ил и пропадиен ил сульфинатов, которые, по-видимому, происходят путем сигматропных перегруппировок (уравнение 34) [1].
О Me
PhSOCHCH=CH2 О ^е,
С—> PhS—СНСН=СН2 + PhSCHzCHnCHMe (33)
PhSOCH2CH=CHMe —°°
ОО
ArSOCHaC=CH —>• ArSCH=C=CH2色)
О
Наблюдалась также обратная перегруппировка сульфонов в эф^^ ры сульфиновых кислот. Об ее осуществлении судят п
OMeOMeл ^о 『07] ипи продуктов, которые могут возникнуть ；^ромёжуТОчнО_о_бразующих^л ^о 『07] ипи продуктов, которые могут возникнуть ；^ромёжуТОчнО_о_бразующих^ОоII AvIIn-MeC6H4SOEt —+ zz-MeC6H4S • + EtO»ОоII AvIIn-MeC6H4SOEt —+ zz-MeC6H4S • + EtO»(37)(37)
OMe
OMe
л ^о 『07] ипи продуктов, которые могут возникнуть ；^ромёжуТОчнО_о_бразующих^
л ^о 『07] ипи продуктов, которые могут возникнуть ；^ромёжуТОчнО_о_бразующих^
Оо
II AvII
n-MeC6H4SOEt —+ zz-MeC6H4S • + EtO»
Оо
II AvII
n-MeC6H4SOEt —+ zz-MeC6H4S • + EtO»
(37)
(37)
При пиролизе ациклических сульфинатов происходят реакции 1,2-элиминирования [59]. При фотолизе этил-/г-толуолсульфината гомолитически разрывается связь сера—кислород и образуются п-толуолсульфинильный и этоксильный радикалы, из которых затем получается смесь продуктов (уравнение 37) [60].
СУЛЬФИНАМИДЫ
L Свойства сульфинамидов
Сульфинамиды (10), как и эфиры сульфиновых кислот, пред- ставляют собой умеренно стабильные соединения. М,М-Днзаме・ щенные алкансульфинамиды являются жидкостями, которые можно перегонять в вакууме, но они, по-видимому, менее стабильны, чем соответствующие моно- и незамещенные по азоту производные, которые часто представляют собой кристаллические вещества [61]. Сульфинамиды легко гидролизуются водными кислотами или основаниями. При изучении щелочного гидролиза мета- н /гара-замещенных N-мезитилбензолсульфинамидов пытались об' наружить пеитакоординационные интермедиаты, в которых связь между атомом кислорода нуклеофильного реагента и атомом серь】 образуется до отделения азотной функции, однако не было тю/уиено никаких доказательств их существования. Не обнаруже- 110 вьючения 18О из растворителя в выделенном непрореагировавшем исходном соединении. Если и образуется интермедиат (11),
то уход N-мезитильной группы происходит раньше, чем происхо дит реорганизация лигандов, в результате которой становятся эквивалентными оба атома кислорода — один из нуклеофила другой из исходного амина [37]. В подобных опытах с мечеными соединениями никогда не наблюдалось включения 180 в сульфинильное соединение, получаемое обратно из реакционной смеси'
NHR
ArAr(Н)(Н)О
Ar
Ar
(Н)
(Н)
II RSNR2
(Ю)
Методы получения сульфинамидов
Для получения сульфинампдов обычно используют два метода: обработку сульфинплхлоридов аминами или анилинами (уравнение 38) [1] и реакцию N-сульфинил аминов или -анилинов с реактивами Гриньяра (уравнение 39) [1, 62]. Разработан еще один удобный метод синтеза сульф и на мидов: N-алкан- и N-аренсуль- фпнил фтал имиды, получаемые окислением соответствующих сульфенампдов, превращают в сульфинамиды обработкой аминами (уравнение 40) [63].
ОО
IIII
пзо-PrSCl + Et2NH —> «3o-PrSNEt2(38)
О
PhC 三 CMgBrII-
rt-McC6H4N=S=O> PhC=CSNH—CGH4Me-n (39)
О COО
II /、Rnh2 II小
PhS—1> PhSNHR(40)
CO
При S-де метилировании (R) - (№№днметнламнно) метил-л-то- лилсульфоксонийтетрафторбората образуется (К)-М,№днметнл- п-толуолсульфнпамид с сохранением конфигурации (уравнение 41). Этот метод имел большое значение при изучении стереохимических закономерностей замещения у атома серы [64]. Опт”- чески активные сульфинамиды получаются также из эфиров сульфиновых кислот [37, 41] (см. разд. 11.18.4.2) и из тиолсульфина- тов [46]._
С умеренным выходом сульфинамид образуется при взаимодействии /г-толуолсульфиновой кислоты с анилином в присутствп дициклогсксил карбоди имид а [65]. N-Сульф ин ил а мины peariipyw с диенами по реакции типа реакции Дильса — Альдера с образованием сульфипамидов (уравнение 42) [66].
Me 一 g—СбЕМ，几:*｝：：_у n-MeC6H4^S^NMe2 ⑷)
NMe2
п-МеСбН4sOzNSO〉|<x^NSO2CeH4Me-n(彳?)
Реакции сульфинамидов
Известно весьма ограниченное число реакций сульфинамидов. При взаимодействии сульфинамидов с нуклеофилами атака происходит по атому серы, что доказано не только их легким гидролизом, но и превращением №№лнзамещенного п-толуолсульфин- амнда' в метил-п-толилсульфоксид. Эта реакция проходит с обращением конфигурации у атома серы (уравнение 43) [41]. Суль- финамиды легко окисляются перманганатом, но следует отметить, Чт0 по крайней мере одна группа исследователей не смогла выделить ожидаемые сульфонамиды [61].
ОО
R2N—S—CeH^Me-n > n-MeCGH4*-S—Me(43)
Предполагают, что рацемизация некоторых N-ариларенсульфин- амидов проходит по свободнорадикальному механизму с участием N-арильных радикалов в качестве агентов переноса цепи [37].
л-Толуолсульфинанилид более лабилен при освещении, чем метил-л-толуолсульфинат. В бензоле происходит разрыв связи сера—азот с образованием радикалов, из которых затем получается смесь продуктов, но в метаноле образуется метиловый эфир с умеренным выходом [65]. При обработке п-толуолсульфинами- да изопентил нитритом образуются соединения (12) и (13), из которых после выделения азота получаются соответственно л-толуолсульфиновая кислота и ее изопентиловый эфир [67].
О• О
n-MeCcH4SN==NOHn-MeC6H4SN=NO(CH2)2CHMe2
(12)(13)
ДРУГИЕ ПРОИЗВОДНЫЕ СУЛЬФИНОВЫХ КИСЛОТ
били изучены реакции некоторых производных сульфпновых кислот, приводящие к сульфинил нитренам и диазометану. Арен- сульфинилазиды (14) реагируют с сульфоксидами с образованием c ^?°"С""‘*°""")ey""力"Mн人ов (15). Эта реакция проходит охранением конфигурации у сульфоксидного атома серы [68].
При взаимодепствип с бутаполом-1 образуются аренсульфонами- ды. Аналогично ведут себя О-замещенные аренсульфинилгидро- ксамовые кислоты (16) [69]. Полагают, что во всех этих реакциях образуется общий интермедиат——аренсульфинил нитрен (17).
О Ar《№
Оо
ArSN=SR2ArSNHOR
о
ArSN：
II
0
(⑷
(15)
(16)
(П)
0
II MeSNHN=(
OH
:HPh
MeS=NN=CHPh
N2cHPh
(1 )
(19)
(20)
При взаимодействии метансульфпнилхлорид а с гидразоном бензальдегида образуется равновесная смесь сульфинилгидразона (18) II производного пмпносульфиновой кислоты (19). Они разлагаются с образованием фенилдиазометана (20) [70]. Изучена стереохимия производных иминосульфшювой К1гслоты [41 ].
ЛИТЕРАТУРА
С. ]. М. Stirling, Internal. J. Sulfur Chem. (В), 1971, 6, 277.
S. Oae and M Kunieda, in 'Organic Chemistry of Sulfur', ed. S. Oae, Plenum, New York, 1977, chapter 11.
W. M. Truce and A. M. Murphy, Chem. Rev.t 1951, 48, 69.
P. Ruffin and G. Biserte, Anal. Biochem., 1976, 76, 233.
M. Quaedvlilg, in 'Methoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl)', ed. E. Muller, Thieme Verlag, Stuttgart, 4th edn., 1955, vol. IX. chapter 12.
F. Muth, in lMethoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl)\ ed. E. Muller, Thieme Verlag, Stuttgart, 4th edn., 1955, vol. IX, chapter 13.
/. Scheinfeld,丄 C. Parham, S. Murphy, and G. B. Brown. J. Org. Chem., 1969,
34 2153
M G. Filby, K. Gitnther, and R. D. Penzhorn, J. Org. Chem., 1973, 38, 4070.
G. Cahiez, D. Bernard, /.尸.Normant, and /. Villieras, J. Organometallic Chem., 1969, 121, 123.
4 Wojcicki, Adv. Organometallic Chem., 1974, 12, 31.
E Lindner, D.忆 R. Frembs, and D. Krug, Chem. Ber., 1975. 108, 291.
K. Ziegler, F. Krupp, К Weyer, and W. Larbig, Annalen, I960, 629, 251.
E. Vilsmaier and G. Becker. Synthesis, 1975, 55.
W.E.Truce, D.P. Tate、and D. N. Burdge, J. Amer.Chem. Soc., 1960, 82,2872.
D.B.Hope, C.D. Morgan, and M. Walii, J. Chem.Soc. (C), 1970, 270.,
G.C.Barrett、in 'Organic Compounds of Sulphur,Selenium, and Telliiriuni,
ed.D.H. Reid,The Chemical Society, London, 1975,vol. 3, chapter 1.
G. E. Vennstra and B. Zwaneburg, Synthesis, 1975, 519.
K. Schank and 〃「G. Schmitt, Chem. Bor., 19 74, 10 7, 3026.
M. Meijer, R. M Tel, J, Stratine, and J. В. £ M Engberts, Rec. Trav. chm, 1973, 92, 72.
?? 4 E Herweh and R. M. Fantazier, J, Org. Chem., 1976, 41, 116.
縉 Г'取 Gibson and P. Strassburger, J. O『g. Chem., 1976, 41, 791.
；“%,「”"' P G・ Cookson, and G. B. Deacon, J. Organometallic Chem., 197&
K. Garves, J. Org. Chem., 1970, 35, 3273.
T Hayashi, and M. Nanasawa.Chem^ Letters, 1976, 419.'YamacuM, and M. Kobayashi1975, 307.
:M. Shreeve, Inorg. Chem., 1974, J3, 2710
S. Pizey, and К Symcoiudcs, Tetphedr°^ '976 32,⑼7.
I. B. Douglass, Org. Prep. Procedures, 1970, 2, 235.
C. Bernardi, and G. Moggi, Tetrahedron Let ers, 1970, 1313.
Krnuse and W-D. Last, Chem. Ber.t 1969, 102» 3357. 曲and 丄 E M Engberts, J. Org. Chem., 1976, 41, 143.
C G Venter, H. J. Barager, III, and M. A. Ward, J. Amer. Chem. Soc., 1975,
24. H. Kamogawa,〃.Minato, K.
力 Majid and 丄 r.尸.Gupta, 7- M - L Kee and
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
D. Sianesi, H. Stetter,
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
紋 ^A^hepnard and J. Diekmann, J Amer. Chem. Soc.} 1964, 86, 1891.
7 Fujisawa, M Kakutani, and M. Kobayashi, Bull. Chern. Soc. Japan, 1973, 46, a1 Glares and S. Sullivan, Synth. Comm., 1 統 ％49K
/ / Kice and H. Margolis, J. Org. Chem., 1975, 40, 3623.
丄 G. Tillet, Chem. Rev., 1976, 76, 747.QR
/ / Kice and L Л Mullan, J. Amer. Chem. Soc.( 1976, 98, 4259.
О ^ Sore〃se〃，Internat. J. Sulfur Chem. (B), 1971，6, 321,
К，Л* Andersen, Internat J. Sulfur Chem. (B), 1971, 6 69..
尸：Laur, in Sulphur in Organic and Inorganic Chemistry t ed. A. Sennmg, Dek- her, Ne& York, 1972, vol. 3, chapter 24.、
M. Mikolajczyk and 丄 Drabowicz^ J. C. S. Chem. Comm., 1974, 547.
/ § Douglass, J Org. Chem., 1974, 39, 563,
V. Miyaji, H. Minetto, and M. Kobayashi, Bull. Chem., Soc, Japan, 1971, 44,862, S，Braverman and У. D艮ar, Tetrahedron Letters, 1975, 343.
M Mikolajczyk and J. Drabowicz, J. C. S. Chem. Comm., 1976, 220.
財：Mikolajczyk and 丄 Drabowicz, Synthesis, 1974, 124.
О Attanasi, L. Cagltoti, and F. Gasparrini, J. C. S. Chem. Comm., 1974, 138.
尸 £ Peterson, R. Brockington, and M. Dunham, J. Amer. Chem. Soc.t 1975, 97,
DE. Applequist and L. E McKenzie,工 Org. Chem., 1977, 42, 1251.
眩 H. Pirkle and M. S. Hoekstra. J. Amer. Chein. Soc., 19 76，98, 1832.
M K. Sharma, F. de Reinach-Hirtzbach, and T. Durst, Canad. J. Chem., 1976,
54, 3012.
M Kunieda, /. Nokami, and ЛС Kinoshita, Chem. Letters, 1973, 871.
M Kunieda, J. Nokami, and M. Kinoshita, Bull. Chem. Soc. Japan, 1976, 49, 256.
M. Kobayashi. R. Nishi, and H. Minato, Bull. Chem. Soc, Japan, 19 74, 47, 888.
R. M. Coates and 丄 P. Chen, Tetrahedron Letters, 1969, 2705.
S. Braverman and D. Reisman, J. Amer. Chem. Soc., 1977, 99, 605.
D Finlay, C. R Hall, and D.丄 H. Smith, Tetrahedron Letters, 1977, 1149.
D /V. Jones and W. Higgles, J. Chem, Soc. (C)t 1970, 81.
A£ Kobayashif H. Minato, У. Miyaji,厂 Yoshioka, K. Tanaka, and K. Honda, Bull. Chem. Soc. Japan, 1972, 45, 2817.
У. H. Chiang, 7. S. Luloff, and £. Schipper, J. Org. Chem., 1969, 34, 2397.
H. A. Selling and H. Л Mak, Synth. Comm., 1976, 6, 129.
D. M. Harpp, B. Friedlander, D. Mullins, and S. M Vines, Tetrahedron Letters, 1977, 963.
C. R. Johnson, Л1. Haake, and C. W. Schroeck, J. Amen Chem. Soc., 1970, 94, 6594.
Q0. H. Tsuda, H. Minato, and M. Kobayashi, Chem. Letters, 1976, 149* g Kresze and U. Wagner, Annalen,' 1972, 762, 93.
G. De Luca、G. Renzit V. Bariocci, and C. Patiaitoni, Chem. and Ind. (Lon- don), 1975, 1054.
曾 ^‘ , Tfri”h and V. L. Hoffman, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 7770.
7П r Maricich and S. Madhusoodanan, Tetrahedron Letters, 1977, 983.
11/ S浪齿此 S. Mafakat a〃d 丄 P. AnsehKet J. C. S. Clrcm. Comm. 1975,
СУЛЬФОНОВЫЕ кислоты И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ
К. К АНДЕРСЕН (University of New Hampshire)
СУЛЬФОНОВЫЕ КИСЛОТЫ
Свойства сульфоновых кислот
Сульфоновые кислоты (сульфокислоты) имеют общую формулу (1). Они довольно мало распространены в природе; к на- стоящему времени из природных источников выделено всего несколько соединений этого класса: например, таурин (2), цистеиновая кислота (3) п аэругинозин В (4), причем последний, по-видимому, является первым примером аренсульфоновых кислот, встречающихся в природе [1]. В то же время сульфоновые кислоты, вероятно, широко распространены в следовых количествах, поскольку сульфит-ион, образующийся в результате различных природных процессов и деятельности людей, присоединяется ко многим органическим веществам, например к альдегидам и нуклеозидам, с образованием сульфоновых кислот. Однако, несмотря на малую распространенность этих соединений в природе, число синтетических сульфокислот достаточно велико и многие из них широко используются на практике.
О
RSOH+NH3CH2CH2SO3'O3SCH2CHCO2H
О+NH3
(2)(3)
Введение в молекулу какого-либо соединения сульфогр)гппы очень сильно увеличивает его растворимость в воде [2, 3]. Именно этим, а также высокой химической стабильностью и определяется практическая важность рассматриваемого класса соединении. Например, нафталин растворим в эфире н нерастворим в воде. При превращении его в нафталин-2-сульфокислоту он становитс нерастворим в эфире, а растворимость в воде увеличивается н столько, что кислота растворяется в половинном по массе честве воды. Добавление к раствору минеральной кислоты умен;, шает растворимость в воде, и сульфокислоты часто кристаллиз} ются из кислых растворов； например, нафталин-2-сульфокисло почти количественно кристаллизуется в визе тригидрата
ног。раствора соляной кислоты [3]. Аминосульфоновые кис； имеющие структуру цвиттер-ионов, представляют сооои вХое исключение этого общего правила Часто их раствори-
гть в воде незначительна [3]. Обычно сульфокислоты получают в виде гидратов; гидратная вода может быть удалена азеотропной или вакуумной перегонкой [3].『
Сульфокислоты обладают высокой кислотностью. Наноолее гиаьной сульфокислотой является, вероятно, трифторметансуль- сЬокислота, которая по силе сравнима с фторсульфоновои кисло- ｛立 и по-видпмому, способна протонировать серную кислоту [4]. Определены функции кислотности водных растворов метан- и п-толуолсульфокнслот. Поскольку метансульфокислота прозрачна пня ультрафиолетового света, ее можно использовать в качестве кислого растворителя при изучении абсорбции в этой ооласти спектра; например, в ней были измерены спектры кругового дихроизма некоторых полипептидов [6].。
Хорошо растворимы в воде натриевые, калиевые и аммоний- ьше соли сульфокислот, значительно менее растворимы, а часто н вообще нерастворимы, кальциевые, бариевые и свинцовые соли [3]. Соли, образованные органическими катионами, например S-бензилтиуроний-ионом, имеют четкие температуры плавления и часто используются для идентификации кислот, температуры плавления которых обычно трудно определимы [3]. При подкислении водных растворов натриевых солей аренсульфокислот хлористым водородом может осаждаться хлорид натрия, а свободная сульфокислота остается в растворе, из которого ее можно вь卜 делить концентрированием раствора [3].一
Методы получения сульфоновых кислот
Синтез сульфокислот рассмотрен в нескольких обзорах [1 — 4, 6——9]. Существуют три общих метода их получения. Один из них основан на замещении сульфонильной серой, т. е. SVI, группы Y (обычно атом водорода), связанной с атомом углерода (уравнение 1). В качестве источника серы (VI) можно использовать триоксид серы или хлорсульфоновую кислоту. Сульфокислоты получают или сразу в виде кислот (уравнение 2), нлн после гидролиза интермедиатов, например сульфонилфторидов (уравнение 3).
⑴ ⑵ (3)⑴ ⑵ (3)RY + SVI ―> RSVI ―> RSOsH
⑴ ⑵ (3)
⑴ ⑵ (3)
С$Нб + SO3 —~> PhSOaH
CeHe + HOSO2F — PhSO2F
Во втором общем методе используют соединения серы, в кото- 口修 сера находится в более низком окисленном состоянии — 3 (сульфинильная сера) или S11 (сульфидная сера). В резуль- тат® реакций присоединения или замещения у атома углерода
получают интермедиат, который затем окисляют в производНОе серы (VI) (уравнение 4). Несмотря на то что оба процесса часто происходят в одной и той же реакционной смеси (уравнение 5) тем не менее могут потребоваться дополнительные превращения для получения сульфокислоты из образующегося 5У1-интерме- диата (уравнение 6). Сульфогруппу можно вводить и непосредственно, используя сульфит-ион в качестве 51у-частицы, которая присоединяется к кратным связям или замещает некоторые группы у углеродного атома. В этих реакциях происходит формальное окисление серы (IV) в серу (VI). И, наконец, третий метод состоит в превращении одной сульфокислоты или родственного соединения, содержащего шестивалентную серу, в другую сульфокислоту без затрагивания связи С——S (уравнения 7 [9] и 8 [8]).
RY+s【v(H)—> RS【V(")J21> RSO3H⑷
RH + SO2 + O2 —> RSO3H(5)
RH+SO2+CI2 RSO2cl(6)
ClCH2SO3Na
PhONa > PhOCH2soз№(7)
MeONa, MeOH
C1CH2cH2so2cl -> CH2=CHSO2OMe(8)
В огромном числе работ для получения сульфокислот исполь
зовали реагенты, в которых сера находилась в шестивалентном состоянии. Наиболее часто использовали серную кислоту, триоксид серы, часто в серной кислоте (олеум) или в виде комплексов с некоторыми основаниями Льюиса, хлорсульфоновую кислоту, CISO2OH. Свойства этих, а также других сульфирующих агентов рассмотрены Гильбертом [9].
Триоксид серы существует в различных формах: мономерной (5), тримерной (6) или полимерной (7). В то время как в парах он существует в виде мономера, обычный продажный препарат представляет собой жидкую смесь (5) и тримерной или Y-формы (6) с добавкой стабилизатора, препятствующего полимеризации в (7).
О'О- о ■
f、产 -Lo- /о人
SO2-一门
(6)⑺
Сульфирование триоксидом серы можно проводить в паровм фазе, но обычно его осуществляют в смешивающемся с ним ра творителе (диоксиде серы или хлорированном углеводороде), чт предотвращает обугливание органического субстрата и ДрУ нежелательные реакции. Растворы триокспда серы в серной * ； лоте (олеум) часто используют для сульфирования ароматиче углеводородов или олефинов. Триоксид серы является чрезвь
но СИЛЬНЫМ сульфирующим ^r^J^y^Tnerl°MKO^ сИпиридиномЫ(8)С или диоксаном (9), которые являются более мяХи сульфирующими средствами.
X- SO3X- SO3⑻⑻SO3
X- SO3
X- SO3
⑻
⑻
(9)
Хчорсульфоновую кислоту (т. кип. 132 С) МОЖНО использо вать в реакциях сульфирования без растворителя, но она легко пастворястся в диоксиде серы или хлорированных углеводородах, имеющих хотя бы один атом водорода, например в хлороформе ипи шхюрметане, но не растворяется в четыреххлористом yr.ie- phie' Для уменьшения реакционной способности ее также превращают в комплексы. В этом случае используют комплексы с диэтиловым эфиром ИЛЛ мочевиной; при взаимодействии с амина- мн образуется комплекс амина с SO3 и хлорид аммония.
Алканы реагируют с сульфирующими агентами, но эти реакции редко используют в синтезе, поскольку при этом обычно происходит окисление и образуются сложные смесн продуктов [2, 9]. Однако карбоновые кислоты можно непосредственно сульфировать в a-положение триоксидом серы или хлорсульфоновой кислотой (уравнение 9). Альдегиды, кетоны [2, 9] и N,N-jH3aye- щенные аминокислоты [10] также сульфируются в а-положение (уравнение 10).
SO3Na
Me(CH2)14CO2HMe(CH2)14CO2HSO3SO3C 寸疗 Ме(СН2),зСНСО2Н (/231СНС12C 寸疗 Ме(СН2),зСНСО2Н (/231СНС12(9)(9)
Me(CH2)14CO2H
Me(CH2)14CO2H
SO3
SO3
C 寸疗 Ме(СН2),зСНСО2Н (/231СНС12
C 寸疗 Ме(СН2),зСНСО2Н (/231СНС12
(9)
(9)
SO3H
H2SO4-SO3(65%)I
MeCHCO2H ■> Me— С—СО2H(10)
II
NMe2NMe2
Алкены сульфируются легко. В реакциях с серной кислотой образуются в основном сульфаты, а не сульфонаты. При сульфировании триоксидом серы получается смесь сульфокислоты и сультона (уравнение 11 [11]; см. разд. 11.19.3). При сульфпро- вании олефинов возможна изомеризация, поэтому следует крити- □ески относиться к результатам, полученным до начала использования спектроскопии ЯМР для установления строения химиче- скнх соединений. Например, считали, что из 2-метплпропена н триоксида серы образуется соединение (10), а на самом деле по- :濁стся равновесная смесь, содержащая 15% (10) н 85% (11) /mF""""' "бпссрелствс1ню「о сульфирования проведены с раз- 『нм” ненасыщенными соединениями, в молекуле которых
имелись функциональные группы, например с простыми эфирами ангидридами, кислотами п сложными эфирами [2, 9].'
MeMeMe2cHe=CH2Me2cHe=CH2Me、SO3、► Me、CH2CI2>Me/Me、SO3、► Me、CH2CI2>Me/MeMe〉SC)2 + Me2C=CCH2so3H(")b〉SC)2 + Me2C=CCH2so3H(")bMeMe
Me
Me
Me2cHe=CH2
Me2cHe=CH2
Me、
SO3、
► Me、
CH2CI2>
Me/
Me、
SO3、
► Me、
CH2CI2>
Me/
Me
Me
〉SC)2 + Me2C=CCH2so3H(")
b
〉SC)2 + Me2C=CCH2so3H(")
b
Me
Me
HO3SCH2C=CHSO3H(10)HO3SCH2C=CHSO3H(10)CH2=C(CH2SO3H)2(11)CH2=C(CH2SO3H)2(11)(HO)2CHCH(SO3H)2(12)(HO)2CHCH(SO3H)2(12)
HO3SCH2C=CHSO3H
(10)
HO3SCH2C=CHSO3H
(10)
CH2=C(CH2SO3H)2
(11)
CH2=C(CH2SO3H)2
(11)
(HO)2CHCH(SO3H)2
(12)
(HO)2CHCH(SO3H)2
(12)
О О02y y、通0、人 /。O2S so2(13)О О02y y、通0、人 /。O2S so2(13)HC=CSO3H(14)HC=CSO3H(14)ОIIHCCH2soзН(15)ОIIHCCH2soзН(15)
О О
02y y、通0、人 /。O2S so2
(13)
О О
02y y、通0、人 /。O2S so2
(13)
HC=CSO3H
(14)
HC=CSO3H
(14)
О
II
HCCH2soзН
(15)
О
II
HCCH2soзН
(15)
Алкины также можно сульфировать. Однако трудно вывести какие-либо общие закономерности этих реакций, поскольку их результаты в очень сильной степени зависят от условий проведения реакций [2, 9]. Например, в реакции ацетилена (1 моль) с триоксидом серы (4 моль) в диоксиде серы образуется гидрат ацетальдегиддисульфокислоты (12). Предполагают, что в качестве интермедиата этой реакции образуется соединение (13). При сульфировании ацетилена комплексом диоксан — триоксид серы получают соединения (14) и (15).
Детально изучено прямое сульфирование ароматических соединений соединениями серы(VI). Периодически появляются обзоры, посвященные изучению механизма этих реакций п их применению в синтезе [7, 13]; результаты выполненных ранее препаративных работ можно найти в обзорных статьях [3, 8, 9]. Для сульфирования ароматических субстратов с умеренной реакционной способностью, например бензола, нафталина или их производных, обычно используют концентрированную серную кислоту или олеум. Комплексы триоксида серы обычно не реагируют с этими соединениями, но эти комплексы используют для сульфирования более реакционноспособных веществ, например фенола, фурана, тиофена и их производных.
В наиболее упрощенном виде электрофильное сульфирование ароматических углеводородов происходит путем образования интермедиата, в котором атом серы электрофила присоединен к углеродному атому ароматического кольца. Далее из этого цнтер- медиата отщепляется катионная частица, обычно протон (уравне- нне 12). По-видимому, существуют различные модификации так°* механизма. Не всегда ясна природа реагирующего электроф1[Л^ В олеуме с низким содержанием трпоксида серы реагирующей частицей является, по-впдимому, триоксид серы, поскольку реак" Зя имеет первый порядок относительно триоксида серы. Пр" 512
илиилигпниентпации триокснда серы порядок реакции при увеличении 丿、。麗？盤 vo>kho объяснить превращением злектр。- ближается к двум. • участием второй молекулы триок- …сеп'^нТ'стад^ У^ления протона, определяющей скорость сндаНаличие изотопного эффекта (Y = D и Н)工оказн-
или
или
мет%то при использовании олеума в качестве сульфирующего аХа скоростьопределяющей стадией является отщепление протона (уравнение 12). Отсутствие изотопного эффекта при использовании триоксида серы подтверждает, что в этом случае скорость пооцесса определяет первая стадия [9]. Поскольку реакция сульфирования обратима, то соотношение изомеров для замещенных бензочов может сильно изменяться в зависимости от времени и температуры При сульфировании толуола концентрированной серНой кислотой образуются о-, и n-толуолсульфокислоты, содержание которых в смеси' при 0℃ составляет соответственно 45； з и 52% и 17, 10 и 73% при 100 ℃ [3]. Влияние этих и других переменных величин на соотношение изомеров рассмотрено в обзорах [3, 9].
Детально изучено влияние заместителей в ароматическом кольце на направление сульфирования. Обычно в замещенных бензолах имеющаяся группа направляет замещение в орто- нлн пара- или в л^га-положение, причем орто-пара-ориентанты активируют, а мета-орнентантн дезактивируют кольцо. Исключение из этого правила составляют галогены, они дезактивируют кольцо, но направляют замещение в орто- или napa-пол^кение. орто-пара- Ориентантами служат алкильные, алкоксильные, гидроксильные н алкилтиогруппы и галогены. Нитро-, сульфонильная, карбонильная, трифторметильная и аммониевая группы направляют замеще- нне в лг^та-положение. Для аминогруппы свойственна двойственная направляющая способность, поскольку комплексообразование по азоту превращает свободную орто-/ш℃орнентнрующую активирующую аминогруппу в жвта-ориентирующую дезактпвпрую- щую аммониевую группу. По этой причине при сульфировании анилина олеумом количество мета-продукта возрастает при увеличении содержания триоксида серы [3].
Прн сульфировании возможно образование сульфона. Так, в реакции бензола с триоксндом серы в паровой фазе содержа- ие фенилсульфона составляет 50%, а в хлороформе только 2% 」2；：УЛЫ1'иРованне хлорсульфоновой кислотой приводит к арен- 2》н?：；н；：отам и хлористому водороду, но при использовании и серная кн；就1 蹤°в°" кнслотн образуются сульфонилхлорид ком；：сульфируется легче бензола. При сульфировании
'и трнокснда серы или серной кислотой при 40 ℃
17 Заи, 497
получается главным образом Нафталин-1-сульфокислота — про^у^ кинетического контроля. При более высоких температурах (160 ℃, H2SO4) образуется продукт термодинамического конт. роля — нафталин-2-сульфокпслота [3, 9]. Детально изучено также полнеульфнрованне н сульфирование различных гетероциклических соединений [3,9].
Внедрение триоксида серы происходит не только по связям углерод—водород, но п по другим связям (уравнения 13 "4] h 14 [15]).1 '
SO3, диоксан
МеОСН2c三СSiMe3 > МеОСН2c三СSO3SiMe3([3)
so3, ссц
MeRe(CO)s> MeSO2ORe(CO)5(14)
Сульфоокисление (см. уравнение 5) [2, 7, 9] и сульфохлорирование (см. уравнение 6) [9, 35] происходят по свободнорадикальному механизму и используются для получения сульфокислот из алканов. При сульфохлорировании сначала образуются суль- фонплхлориды, которые затем гидролизуются в кислоты. Из алканов с большой молекулярной массой образуются смеси продуктов; эти процессы используют главным образом в промышленности.
н-С6Н13—нс^сн2н-С6Н13—нс^сн2NagSOs/〔с> H2NCH2CH2CH2SO3Na (⑸NagSOs/〔с> H2NCH2CH2CH2SO3Na (⑸ОНОНВ сульфит-ноне атом серы является нуклеофильным центром, поэтому этот реагент находит широкое применение для синтеза сульфокислот с помощью реакций нуклеофильного замещения и присоединения к кратным связям. Алкилгалогениды и эпоксиды легко реагируют с сульфит-ионом (уравнения 15 [2] и 16 [16]). В этих реакциях в качестве нуклеофила выступает сульфпт-ион, а не бисульфит-ион, даже в тех условиях, когда бисульфит преобладает [9, 17]. Обычные пространственные ограничения для реакций типа Sn2 действуют и в этих превращениях; эти реакции не удается провести при попытке замещения у третичного атома углерода: вместо реакции замещения происходит элиминирование. Однако с трифенил метанолом и аналогичными соединениями, из которых образуются карбокатионы, не способные к элиминированию, получаются сульфонаты [9]. Сульфиты выступают также в качестве нуклеофилов и в реакциях замещения с активированными ароматическими субстратами, например при замещении фторид-иона в 2,4-динитрофторбензоле [9].
н-С6Н13—нс^сн2
н-С6Н13—нс^сн2
NagSOs/〔с
> H2NCH2CH2CH2SO3Na (⑸
NagSOs/〔с
> H2NCH2CH2CH2SO3Na (⑸
ОН
ОН
NaHSO3I
> H-C6Hi3CHCH2SO3Na
А-лкены и алкины присоединяют сульфпт-ион с образованием Сульфоновых кислот в присутствии инициаторов свободнорадикаль- 514
NaHSO3 н-СвН1зСН=СНг ^ 兄-СбН13cH2cH2sOsNaNaHSO3 н-СвН1зСН=СНг ^ 兄-СбН13cH2cH2sOsNaNaHSO3NaHSO3(18)(19)(18)(19)
NaHSO3 н-СвН1зСН=СНг ^ 兄-СбН13cH2cH2sOsNa
NaHSO3 н-СвН1зСН=СНг ^ 兄-СбН13cH2cH2sOsNa
NaHSO3
NaHSO3
(18)
(19)
(18)
(19)
пух реакций (уравнение 17). С активированными субстратами происходят реакции типа присоединения по Михаэлю (уравнение 18) [2, 9]. Различные фенолы, анилины и хиноны реагируют с сульфит-ионом с образованием сульфокислот (уравнения 19, 20), В этих случаях, по-видимому, происходят реакции присоединения по Михаэлю к хиноидным формам исходных веществ. Так, например, для реакции с п-фенилендиамияом (16) необходимо присутствие окислителя, который, по-видимому, превращает его в хи- ноилинмин (17), который я реагирует с сульфит-ионом (уравнение 19). Соединение (19), являющееся таутомерной формой (18) имеет хиноидную структуру и поэтому для реакции (18) не нужно присутствие окислителя (уравнение 20). Аналогично ведет себя 1,3,5-тринитробензол, из него образуются комплексы (20) и (21); последний представляет собой смесь цис- и тра«с-изоме- ров [7].
00NaHS03 >NaHS03 >(20)(20)В ЮТСЯВ ЮТСЯ,9),9)реакциях сульфпт-иона с альдегидами н кетонами образу- а-гндроксисульфоиаты (22). На положение равновесия этих обратимых реакций существенное, хотя, по-впдимому, пе исключительное, влияние оказывают пространственные препятствия [9]. На осповапил изучения механизма реакции предположено, что сульфпт-иоп выступает в качестве нуклеофила [18. 】9].17*реакциях сульфпт-иона с альдегидами н кетонами образу- а-гндроксисульфоиаты (22). На положение равновесия этих обратимых реакций существенное, хотя, по-впдимому, пе исключительное, влияние оказывают пространственные препятствия [9]. На осповапил изучения механизма реакции предположено, что сульфпт-иоп выступает в качестве нуклеофила [18. 】9].17*(17)
0
0
NaHS03 >
NaHS03 >
(20)
(20)
В ЮТСЯ
В ЮТСЯ
,9)
,9)
реакциях сульфпт-иона с альдегидами н кетонами образу- а-гндроксисульфоиаты (22). На положение равновесия этих обратимых реакций существенное, хотя, по-впдимому, пе исключительное, влияние оказывают пространственные препятствия [9]. На осповапил изучения механизма реакции предположено, что сульфпт-иоп выступает в качестве нуклеофила [18. 】9].
17*
реакциях сульфпт-иона с альдегидами н кетонами образу- а-гндроксисульфоиаты (22). На положение равновесия этих обратимых реакций существенное, хотя, по-впдимому, пе исключительное, влияние оказывают пространственные препятствия [9]. На осповапил изучения механизма реакции предположено, что сульфпт-иоп выступает в качестве нуклеофила [18. 】9].
17*
При взаимодействии альдегидов с аминами и сульфит-ионом об зуются а-аминосульфонаты типа (23) (уравнение 21) [20]''*
ОНRR'CSOsNa(22)ОНRR'CSOsNa(22)NPR2IRCHSO3Na(23)NPR2IRCHSO3Na(23)
ОН
RR'CSOsNa
(22)
ОН
RR'CSOsNa
(22)
NPR2
I
RCHSO3Na
(23)
NPR2
I
RCHSO3Na
(23)
Na2sОз, NH3I
(21)(21)PhCH2CHO> PhCH2CHSO3Na
(21)
(21)
Сульфит-ион присоединяется к различным пуринам, пиримидинам и, следовательно, к нуклеиновым кислотам [7]. Из урацила получается сульфонат (24); это же соединение образуется из цитозина после гидролиза интермедиата (25). Поскольку под действием основания из (24) регенерируется урацил, то таким путем может происходить процесс превращения цитозина в урацил под действием сульфит-иона, в связи с чем возникает вопрос относительно влияния этого иона на нуклеиновые кислоты [22]. Аналогично ведет себя 2-ампнопурин, из него образуется (26) [22].
(26)(26)
(26)
(26)
Многие функциональные группы, содержащие S" и S!V, можно окислить в соответствующие сульфокислоты. К таким соединениям относятся тиолы, дисульфиды, тиоэфнры, сульфиды, ксантогенаты, тиоцианаты, тиосульфаты и сульфиновые кислоты [2, 3, 9]. В качестве окислителей использовали азотную кислоту, оксиды азота, пероксид водорода, пероксикислоты, перманганат, озон и кислород. Некоторые примеры использования этого метода для синтеза сульфокислот с прекрасным выходом приведены ниже (уравнения 22 [23], 23 [24], 24 [25], 25 26 [27]).
(22)(22)КОН, 02, ДМФ*
(22)
(22)
n-MeC6H4SH > n-MeC6H4SO3H
(o-H2NC6H4S)2(o-H2NC6H4S)2H2O2, H2SO4H2O2, H2SO4o-H2NC6H4SO3Ho-H2NC6H4SO3HdC[2H25sHdC[2H25sHKHSO5, KHSO4, K2SO4 — >KHSO5, KHSO4, K2SO4 — >&"C[ 2H25 soзН&"C[ 2H25 soзН(23)(24)(23)(24)
(o-H2NC6H4S)2
(o-H2NC6H4S)2
H2O2, H2SO4
H2O2, H2SO4
o-H2NC6H4SO3H
o-H2NC6H4SO3H
dC[2H25sH
dC[2H25sH
KHSO5, KHSO4, K2SO4 — >
KHSO5, KHSO4, K2SO4 — >
&"C[ 2H25 soзН
&"C[ 2H25 soзН
(23)
(24)
(23)
(24)
H-C1 4H29CH=CH2H-C1 4H29CH=CH2AcSHH2O2, HOAc 厂口 sc H> H-C16H33SAc > W-C16H33SO3HAcSHH2O2, HOAc 厂口 sc H> H-C16H33SAc > W-C16H33SO3H
H-C1 4H29CH=CH2
H-C1 4H29CH=CH2
AcSHH2O2, HOAc 厂口 sc H
> H-C16H33SAc > W-C16H33SO3H
AcSHH2O2, HOAc 厂口 sc H
> H-C16H33SAc > W-C16H33SO3H
〃зо・Р「 О〃зо・Р「 ОSCNMe2Pv-изоSCNMe2Pv-изоH2O2, HCO2H >H2O2, HCO2H >ызо-Рг0/、Pi30ызо-Рг0/、Pi30(26,(26,
〃зо・Р「 О
〃зо・Р「 О
SCNMe2
Pv-изо
SCNMe2
Pv-изо
H2O2, HCO2H >
H2O2, HCO2H >
ызо-Рг
0/、Pi30
ызо-Рг
0/、Pi30
(26,
(26,
CO2Et
HOCli2SO3Na, NaOH|
MeCOCH2cOzEt > MeCOCHCH2SO3Na (27)
Известно большое число примеров реакций сульфоалкилирова- Нпя [9]. Было проведено, например, сульфометилирование с пс- пользованием натриевой солп а-гидроксцметансульфокислоты (уравнение 27; см. также уравнение 7). Большая часть реакций сульфоалкилпрования проводилась для аминов (см. уравнение 21) и других азотсодержащих соединений.
11.19Л.З. Реакции сульфоновых кислот
Реакций сульфокислот обычно классифицируют по типу разрывающейся связи: кислород——водород, сера—кислород или угле- род—сера.
Как отмечалось, сульфокислоты являются сильными кислотами. Обычно солн сульфокислот термически очень стабильны, однако в ряду ароматических производных возможно расщепление связи углерод——сера (см. ниже). Трифтор мета нсульфонаты предложено использовать в качестве взрывобезопасной замены пер- хлорат-иона [4]. Для этой цели часто использовали и другие сульфонаты. Сульфокислоты присоединяются к кратным связям, но при этом часто получаются полимеры [2, 4]. Эти реакции были успешно осуществлены в случае ацетиленов [28], алленов [28] и кетенов [29] (уравнения 28, 29). Получение ангидридов сульфокислот и их эфиров, формально образующихся за счет разрыва связн кислород—водород, рассмотрены соответственно в разд. 11.19.3 и 11.19.5.
Meн…CF3sОзНICF3SO3HMeC三CH ► CH2=COSO2CF8 ^ CH2=C=CH2 (28)Meн…CF3sОзНICF3SO3HMeC三CH ► CH2=COSO2CF8 ^ CH2=C=CH2 (28)
Me
н…CF3sОзНICF3SO3H
MeC三CH ► CH2=COSO2CF8 ^ CH2=C=CH2 (28)
Me
н…CF3sОзНICF3SO3H
MeC三CH ► CH2=COSO2CF8 ^ CH2=C=CH2 (28)
Синтезы сульфонплхлоридов (см. разд. 11.19.2) и образование сульфонов при сульфировании ароматических соединений являют- наиболее важными реакциями сульфокислот, происходящими разрывом связи сера—к“с』оро工.Хотя в этих процессах возмож- нуклеофильная атака на атом серы хлорид-ионом или арома-
еергкпм субстратом, а сульфонильный кислород, координирован. 嗇黑е^ро品。м, выступает в качестве уходящей группы, тем н^менее mob<iw предположить, что разрыв связи сера-КИсл происходит раньше образования какои-либо связи с серой,肾 скольку известны сульфонил-катионы (уравнение 30) [30].
Оо
IIC6H5OEt
(30)(30)n-MeC6H4S+ СЮ； /i-MeC6H4SC6H4OEt-/i
(30)
(30)
Ао
Замещение сульфогруппы [2, 3, 9] у атома углерода является обычной реакцией в ряду аренсульфокислот, но оно происходит с большим трудом в случае алкансульфонатов, хотя и есть примеры таких реакций. При нагревании а-сульфопальмитиновой кис^ лоты (27) в водном растворе основания выделяется диоксид углерода, но та же кислота в о-дихлорбензоле отщепляет триоксид серы [31]. Десульфуризация ароматических сульфонатов (процесс, обратный приведенному в уравнении 12) обычно легко происходит в минеральной кислоте, поэтому сульфогруппу можно использовать в качестве защитной группы (уравнение 31) [3, 9]. Замена сульфогруппы в соответствующих системах может происходить под действием не только протона, но и других электрофилов, например хлора и брома [32]. Так, при прибавлении брома к водному раствору мезитилендисульфоната калия образуется диброммезитилен. Однако при сплавлении аренсульфонатов с щелочами получаются фенолы [3].
SO3HСО2Ви-грег小 J4H29cHe02HH-C6H13COCH2SO3Na H-C6Hi3CHSO3Na(27)(28)(29)SO3HСО2Ви-грег小 J4H29cHe02HH-C6H13COCH2SO3Na H-C6Hi3CHSO3Na(27)(28)(29)
SO3HСО2Ви-грег
小 J4H29cHe02HH-C6H13COCH2SO3Na H-C6Hi3CHSO3Na
(27)(28)(29)
SO3HСО2Ви-грег
小 J4H29cHe02HH-C6H13COCH2SO3Na H-C6Hi3CHSO3Na
(27)(28)(29)
Восстановительное удаление сульфогруппы в случае некоторых ароматических соединений происходит под действием амальгамы натр：% но обычно эта группа устойчива к восстановлению.
восстанавливался в спирт водородом в присутствии Ренеа, а эфир (29) был восстановлен в спирт а”юмо「""Р：- “нтня [16, 33]. Поскольку сера(VI) является наиболее с\ окисленным состоянием серы, то следует считать, ОгР^ппа “е способна к дальнейшему окислению, если - 1вагь образования сульфонил пероксидов [3].
11.19.2. СУЛЬФО НИЛ ГАЛОГЕНИДЫ
Свойства сульфонил галогенидов
Сульфонилгалогениды имеют общую формулу RS(O)2X, где X — галоген. Наиболее распространены хлориды, но известно большое число фторидов, а также бромиды и иодиды. Такое распространение соответствует их термической стабильности; фториды и хлориды весьма стабильны, а бромиды и иодиды значитель- н0 Мснее стабильны. Многие производные сульфокислот часто получают из сульфонилхлоридов. Основное их использование в синтезе основано на замене хлора какой-либо группой. Хлориды н фториды обычно медленно гидролизуются в воде и кислоте, так что фториды можно перегонять с паром, однако в водных растворах оснований быстро образуются сульфонаты. Периодически появляются обзоры по механизмам замещения у атома серы(У1), включая и замещение в сульфонил галогенидах [34].
Методы получения сульфонил галогенидов
Ссылки на многие синтезы сульфонилгалогенидов можно найти з обзорных статьях [2, 7, 8, 35, 36], а дополнительные примеры —в указателе Гильберта [9]. Ниже рассмотрены основные методы синтеза ^льфонилхлоридов, а также препаративные методы получения фторидов, бромидов и иодидов.
Наиболее часто для получения сульфоиилхлоридов используют взаимодействие сульфокислоты или ее соли с пентахлоридом фосфора [2, 36]. Для превращения перфторированных сульфона- тов в сульфоннлхлориды используют смесь пентахлорида фосфора с хлоридом цинка, поскольку под действием одного РСк образуется ангидрид сульфокислоты [37]. В некоторых случаях при взаимодействии с тионилхлоридом образуются ангидриды, но усто использование этого реагента дает хорошие результаты Хлорсульфоиовая кислота сульфирует ароматические соединения, однако при избытке ее первоначально образующаяся сульфо- кислота превращается в сульфонилхлорид.
Важное значение в промышленности имеет процесс сульфо- хлорирования — свободнорадикальное введение группы SO2CI 产 действием диоксида серы и хлора (см. уравнение 6) [9, 35]
с刃Уаанх, когда ограничена возможность образования пзо- Отногнтпп°Г мет。八 с успехом используется н в лаборатории. 黒爲二 с скорости реакции сульфохлорирования в ряду пи изменяются аналогично изменению их скоростей в реак- 谭黑！幽「Как и следовало ожндатьР электро^иль- ннзма \ РЬИ，настает первую стадию цепного меха- с 竄川吗 отщепляет атом водорода от места Важную ；*；； электронной плотностью (уравнение 32) [391.
I ‘ uo-видимому, играют также пространственные
Аакторы, однако продукты сульфохлор провани я по третичномуатому углерода не образуются (уравнение 33) [9, 40].』
SO2, С12
EtCl С1СН2cH2SO2cl(32)
so2, ci2
ClCH2CH2CHMe2 > ClCH2CH2CHMeCH2SO2Cl
Алкан- и аренсульфонилхлориды образуются в реакции реактивов Гриньяра с сульфурилхлоридом [2, 8, 9, 36], но при этом в реакционной смеси должен отсутствовать бромид-ион, иначе образуются сульфонилбромиды (уравнение 34) [41]. Как уже упоминалось (см. разд. 11.18.1.2), диоксид серы реагирует с различными металлорганическими реагентами с образованием солей сульфиновых кислот. Обработка этих солей хлором или бромом дает соответствующие сульфонилгалогениды. Пример синтеза третичного алкансульфонилхлорида [8] приведен в уравнении 35.
so2, С12
PhCH2MgeI >• PhCH2SO2Cl(34)
so2so2. ci2
грет-BuMgCI > 叩ет-BuSO2Mge1 > трет-BuSO2cl (35)
При хлорировании различных производных двух- и четырехва- л^нтной серы (тиолов, сульфидов, дисульфидов, ксантогенатов, изотиоцианатов, тиосульфатов, изотиурониевых солей, сульфиновых кислот и их производных) в водных растворителях образуются сульфонил хлориды [2, 8, 9, 36, 42]. Так, при хлорировании легкодоступных алкилбензилсульфндов с прекрасным выходом [43] образуются сульфонилхлориды (уравнение 36).
*-BuSCH2Ph*-BuSCH2PhCh, НОАс, Н2О> h-BuSO2C1Ch, НОАс, Н2О> h-BuSO2C1(36)(36)
*-BuSCH2Ph
*-BuSCH2Ph
Ch, НОАс, Н2О
> h-BuSO2C1
Ch, НОАс, Н2О
> h-BuSO2C1
(36)
(36)
При обработке диазониевых солей диоксидом серы и солями меди(II) образуются аренсульфонилхлориды с умеренными выходами (уравнение 37) [8, 9, 36].
d
NO2zNO2
—NH L N：N?t?> C1_—SO2C1(37)
2. SO2, CUC12\—/
Алкан- и аренсульфонил фториды получаются при обработке соответствующих сульфонил хлоридов фторпд-ионом [2, 36] (УРав" ненне 38) [44]. Аренсульфонилфториды можно получить также фторсульфированием ароматических соединений фторсульфоновои кислотой (см. уравнение 3), обработкой соли сульфоновой кнел。， тн или сульфонилхлорида этим же реагентом или диазот曙。ва・ н“ем сульфонамида в безводном фтористом водороде [36]. Нек" торме пуриновые тиолы были превращены в сульфонплфтор11 520
ды действием хлора и фторид-иона (уравнение 39) [45].
(38)(39)(40)(41)(38)(39)(40)(41)F", MeCN
(38)
(39)
(40)
(41)
(38)
(39)
(40)
(41)
NaBr, NaBrCh ft-MeC6H4SO2NHNH2 > n-MeC6H4SO2BrNaBr, NaBrCh ft-MeC6H4SO2NHNH2 > n-MeC6H4SO2Br【2, H2o, EtOH n-MeC6H4SO2Na -> /z-MeC6H4SO2I【2, H2o, EtOH n-MeC6H4SO2Na -> /z-MeC6H4SO2I足-BfCsHdSO2cl几-BrC^HdSOaF
NaBr, NaBrCh ft-MeC6H4SO2NHNH2 > n-MeC6H4SO2Br
NaBr, NaBrCh ft-MeC6H4SO2NHNH2 > n-MeC6H4SO2Br
【2, H2o, EtOH n-MeC6H4SO2Na -> /z-MeC6H4SO2I
【2, H2o, EtOH n-MeC6H4SO2Na -> /z-MeC6H4SO2I
При обработке сульфокислот пентабромидом фосфора образуется сульфонилбромид и соответствующий дисульфид [2, 36]. Сульфонилбромиды получаются из сульфинатов (см, уравнение 35) [8,36] и из тиолов [36] при использовании методов окисления. По-видимому, перспективными исходными соединениями являются сульфонилгидразиды, из них с очень хорошими выходами получаются сульфонилбромиды (уравнение 40) [8, 46]. Сульфонил- иодиды получают из сульфонил гидразидов или из солей сульфиновых кислот (уравнение 41) [8, 9, 36, 47].
Реакции сульфонил галогенидов
Наиболее характерная реакция сульфонилхлоридов — замена атома хлора другой группой. Кислород- и азотсодержащие производные сульфокислот, рассматриваемые в следующих разделах, могут быть получены этой общей реакцией. Обычно эти реакции протекают путем нуклеофильного замещения у атома серы, однако некоторые реакции, обычно катализируемые триэтиламином, происходят с участием высокореакционноспособных интермедиатов R2C=SO2 [7, 34] (уравнения 42 [48] и 43 [49]).
Et3NEtOH
MeSO2Cl CH2==SO2 MeSO2OEt(42)
RSN +R'OH
CH2=CHSO2C1 >■ R3NCH2cH=SO2 > CH2=CHSO2OR1 (43)
Хлор может также замещаться углеродом. Сульфонилхлориды в присутствии катализаторов реакции Фриделя — Крафтса могут сульфировать ароматические соединения [2, 50] (уравнение 44) [51], но если в этой реакции при отщеплении диоксида серы из сульфонил галогенида может образоваться стабильный карбока- :ион, то вместо сульфирования происходит алкилирование (уравнение 45) [52]. Описано катализируемое солями меди присоединение аренсульфонил галогенидов к некоторым ацетиленам; ^Ри 9ToM образуются стереоизомерные р-хлорвшписульфопы (уравнение 46) [53]. Можно было ожидать, что при обработке сульфонилхлоридов реактивами Гриньяра н другими металлорга-
нпческими реагентами будут образовываться сульфоны. Но на самом деле часто происходит замещение по атому хлора, так что для синтеза эти реакции не представляют интереса [36, 54].
СвНв, А1С13
MeS02cl > PhSO2Me〃公
PhCH2so2clPhCH2so2clСбН& AICI3 > PhCHoPhСбН& AICI3 > PhCHoPhh p h ph p h pп-МеС6Н4ЗО2С1, CuC12||PhgCPh EtsNHGi, MeCN~«-МеСб^ЗОгС^С!п-МеС6Н4ЗО2С1, CuC12||PhgCPh EtsNHGi, MeCN~«-МеСб^ЗОгС^С!(45)(46)(45)(46)
PhCH2so2cl
PhCH2so2cl
СбН& AICI3 > PhCHoPh
СбН& AICI3 > PhCHoPh
h p h p
h p h p
п-МеС6Н4ЗО2С1, CuC12||
PhgCPh EtsNHGi, MeCN~«-МеСб^ЗОгС^С!
п-МеС6Н4ЗО2С1, CuC12||
PhgCPh EtsNHGi, MeCN~«-МеСб^ЗОгС^С!
(45)
(46)
(45)
(46)
Восстановление сульфонилхлоридов в тиолы и сульфиновые кислоты обсуждалось в предыдущих разделах. Под действием трибромида фосфора образуются дисульфиды, чем и обусловлены низкие выходы сульфонилбромидов при обработке сульфокислот этрш реагентом. .
Свойства сульфонил фторидов аналогичны свойствам хлоридов, но они, как уже упоминалось ранее, более устойчивы к гидролизу; изучен механизм этого процесса [55]. Устойчивость сульфо- нилфторидов к гидролизу можно проиллюстрировать на примере получения сульфонилфторида (32) восстановлением и, соответственно, кислотным гидролизом сульфонил фторидов (30) и (31), полученных обработкой хлоридов фторидом калия. Взаимодействие (32) с p-оксоэфиром приводит к (33), который легко гидролизуется в соответствующую сульфокислоту при нагревании с основанием [56]. Для фторидов более успешно проходит нуклеофильное замещение по атому серы (уравнение 47). По-впдимому, из первоначально образующегося /г-толилэтилсульфона возникает карбанион, который затем реагирует с сульфонил фторидом [57].
SO2FSO2FNHAc (31)NHAc (31)
SO2F
SO2F
NHAc (31)
NHAc (31)
n-MeC6H4SO2Fn-MeC6H4SO2FЕ"“吃a (n-MeC6H4SO2)2CHMe(47)
n-MeC6H4SO2F
n-MeC6H4SO2F
Реакции сульфонил иодидов протекают главным образом по свободнорадикальному механизму с участием электрофильног радикала RSO2, образующегося путем гомолитического разрьш3 связи сера—под. Наблюдалось присоединение к ацетиленам |/『 алленам [47], алкенам [47] и ароматическим углеводородам В некоторых реакциях происходит нуклеофильная атака на иод 」・
11.193 ЭФИРЫ СУЛЬФОНОВЫХ кислот
Свойства эфиров сульфоновых кислот
ЭфИры сульфокислот имеют формулу RS(O)2ORI. Синтезиро- ано огромное число эфиров сульфокислот. В зависимости от ；“ponbi заместителей R и R】 их термическая стабильность изменяется в широких пределах: от устойчивых при длительном хрансгиш до нестабильных при комнатной температуре. Они на- хо1ят применение главным образом в реакциях замещения и элиминирования, в которых сульфопат-анион RSOg выступает в ка- qcctbc уходящей группы. В тех случаях, когда R】=a〃KH〃，эфиры легко гидролизуются, при Р!=арил гидролиз происходит значительно медленнее.
Методы получения эфировсульфоновых кислот
Эфиры сульфокислот обычно получают взаимодействием спирта, сульфонилхлорида и основания (уравнение 48) [2, 59]. Эту реакцию проводят при комнатной или более низкой температуре для уменьшения побочных реакций, в которых образуются алкены, простые эфиры и алкилхлориды (при R1 = алкил). Этим методом из первичных спиртов и фенолов эфиры получаются с хорошими выходами. Вторичные спирты реагируют значительно медленнее первичных, и стабильность образующихся сульфонатов существенно меньше. По этой причине, например, можно получить первичный тозилат из (34) без примеси эфира, образующегося из вторичной спиртовой группы [60]. Из третичных спиртов получаются алкены и другие побочные продукты, поскольку образующиеся сульфонаты нестабильны в условиях реакции. Такне эфиры получают другими методами. Для получения сульфонатов наибо-
нысныс/се часто используют смесь /г-толуолсульфонилхлорида и пнрн- дина одпако для получения эфиров из лабильных спиртов, таких, как (35), рекомендуют применять метансульфонилхлорпд и три- этиламин [61]. Другой путь получения эфиров из таких спиртов основан на их первоначальном превращении в триметнлеилиль- эфиры (36) с последующей обработкой бензолсульфонилфто- н фторн斤попом [62]. Производные N-сульфонилнмндазола, получаемые из сульфонилхлорида реакцией с имидазолом или 案м。八снетвнн сульфокислоты с №№-кар6оннтннмндаз。- ствн'н к*；；：т"Р" обработке их спиртами в прнсут-
ныс
ныс
ствип (be ГоХипЧиСИ"Х комк'ств основания [63]. При взанмодей- кимталлия с n-толуолсульфонилхлорндом с высо-
выходом получаются тозилаты [64].
八ociioiiaiuic
* RSOjOR'* RSOjOR'(48)(48)RSO2cl + RiQH
* RSOjOR'
* RSOjOR'
(48)
(48)
（34）（34）CHo=CHCHoOSi Мез(36)CHo=CHCHoOSi Мез(36)
（34）
（34）
CHo=CHCHoOSi Мез
(36)
CHo=CHCHoOSi Мез
(36)
ОН
трет-В u CH С^СП
(35)
Сульфоновые кислоты и их соли можно непосредственно превратить в эфиры [2, 59]. При взаимодействии с диазометаном образуются метиловые эфиры, а с диазокетонами — р-оксосульфона- ты [59]. Алкиловые эфиры можно также синтезировать из алкил- хлорформиатов (уравнение 49) [65], из простых алкиловых эфиров (уравнение 50) [66] или алкилированием солей сульфоновых кислот [2, 59] (уравнения 51 [67] и 52 [68]). В некоторых случаях эфиры образуются при присоединении сульфокислот к алкенам, алкинам [28], кетенам [29] и эпоксидам [59] (уравнения 28, 29 и 53) [69], а также при окислении эфиров сульфиновых кислот (см. разд. 11.18.4.3) и при перегруппировке алкилсульфитов [1, 2]. дг-Нитробензолсульфонил пероксид реагирует с ароматическими соединениями, например с бензолом, с образованием арил- сульфонатов [70].
MeSO3H + ClCO2Et —> MeSO2OEt(49)
(H・Bu)2。
n-MeC6H4SO3Ha w-BuOSO2C6H4Me-/2(50)
MeSO20Ag、
2,4,6-С1зСбН20cH2cl>• 2,4,6-С1зСбН20cH20so2Me(51)
СВгС1з(CF3SO2O)2Hg > CF3SO2OCCI3(52)
HgO
PhSO3H + CH=CH > PhSO20cH=C№(53)
Винилсульфонаты (37) легко получаются в реакциях алкоксидов с р-хлорэтансульфонилхлоридом (38). Эти эфиры легко вступают в реакции присоединения с различными нуклеофилами (спиртами, фенолами, тиолами, сульфпновыми кислотами, суль- фит-ионом, аминами, карбанионами и другими) с образованием соединений с общей формулой (39) [1, 71].
CH2==CHSO2ORC1CH2CH2SO2C1NuCH2cH2so2°R
(37)(38)(39)
Сультоны представляют собой циклические сульфонаты; превращения этих соединений описаны в обзорах [72, 73]. Четырех- UagHHbie сультоны, или р-сультоны, (40) часто образуются в ре”
(，3)f (44) * [76], или сульфииовых кислот)(，3)f (44) * [76], или сульфииовых кислот)акции трлоксида серы с фторированными олефинами [74]. Суль- тоиы могут образоваться также при взаимодействии алкенов и дпенов с комплексом триоксида серы и диоксана. Из 2,3,3-трнме- тилбутена получается сультон (41). а из 2,3-диметилбутадиена- 1,3 —(42) [75]. Сультоны могут быть получены термической циклизацией сульфокислот [40], например”"
(，3)f (44) * [76], или сульфииовых кислот)
(，3)f (44) * [76], или сульфииовых кислот)
окислением сультинов (циклических эфиров (см. разд. 11.184>3) [77].
so2so2о(42)о(42)(41)(41)OEt
so2
so2
о
(42)
о
(42)
(41)
(41)
F3C—С—CF 2
I I
О—SO2
(40)
НОСН2СН2СН25О3ННОСН2СН2СН25О3НVs02Vs02
НОСН2СН2СН25О3Н
НОСН2СН2СН25О3Н
Vs02
Vs02
(44)(44)(43)
(44)
(44)
Реакции эфиров сульфоновых кислот
В большинстве реакций этих эфиров сульфонат-анион выступает в качестве уходящей группы [2, 59, 78], т. е. эти реакции представляют собой процессы замещения и (или) элиминирования и протекают по механизму Sn2/E2 или Sn1/£1・ Значительно реже реакции происходят с расщеплением связи сера——кислород или сера—углерод. Синтетическая ценность алкилсульфонатов состоит в том, что они превращают гидроксильную группу спиртов в уходящую группу. Их часто используют в качестве алкилирующих агентов. Свойства алкилсульфонатов напоминают свойства алкилбромидов и -хлоридов, однако имеются и существенные различия. По-видимому, в_ случае алкилбромидов в отличие от тозилатов преобладают реакции элиминирования, а не замещения [79]. Например, при обработке н-октадецил бромида тр^т-бутокси- дом калия образуется 85% продукта элиминирования и 12% продукта замещения; с соответствующим тозилатом получен только 1 % продукта элиминирования и 99% продукта замещения. Реакционная способность сульфоновых эфиров изменяется в очень широких пределах. Особенно хорошей уходящей группой является трифторметансульфонатная, или трифлатная, группа [4]. Так, в соединении (45) она может быть замещена хлором, бромом, иодом, азидо-, арилтио- или тиоцианатогруппой в диметилформ- амиде, в то время как нефторированные сульфонаты в эти реак- шш не вступают [80]. Скорость сольволиза трпфторметансульфо- натов (даже первичных) на несколько порядков выше, чем для тозилатов； ацетолиз трифлата (46) происходит более чем в ^)4 раз быстрее ацетолиза тозилата (47) [4]. о-Нптробензолсуль- фонатная группа также является лучшей уходящей группой по
Сравнению с тозпЛатом, который в свою очередь является лучшей уходящей группой, чем метансульфонатпая, или мезилатная группа [81]. В настоящее время стали широко изучаться винил- катиопы (48), поскольку они могут возникать при сольволизе ви- нплтрпфлатов (49). Арил-катионы не могут быть получены таким путем; при сольволизе трифлата (50) образуется фенол, не содержащий 18О из водного этанола. В этой реакции происходит исключительное расщепление связи сера——кислород [82].
〃-МеСбН4so2cH20so2CF3MeOSO2CF3 MeOSO2C6H4Me-«
(45)(46)(47)
R?C=CRR2c=CROSO2CF3PhOSO2CF3
(48)(49)(50)
Метан- и n-толуолсульфонаты превращаются в бромиды и подиды при обработке их соответствующим галогенидом магния в эфире; этим методом получены иодиды (51) и (52) из их тозилатов [83].
（52）（52）ОН Г
（52）
（52）
|1
Ме2С —СНМе
(31)
При восстановлении сульфонатов могут расщепляться связи сера——кислород или углерод——кислород. При восстановлении действием цианоборогидрида натрия NaBH3CN образуются углеводород и сульфокислота; при этом не восстанавливаются карбоксильные, сложноэфирные и амидные группы, цианогруппы, двойные связи, нитрогруппы, сульфоны, кетоны, альдегиды 口 эпоксиды. Так, при восстановлении (53) действием NaBDsCN в гексаметаполе, происходящем с обращением конфигурации, образуется (54) [84]. Под действием натрия и аммиака в эфире расщепляется связь сера——кислород. Из тозилатов циклогексанола и н-ок- танола получаются спирты с умеренными выходами без примеси олефина [85]. 1,2-Диметансульфонаты, например (55), превращаются в олефины (56) при обработке натрием н антраценом в ТГФ. Эта реакция протекает с прекрасными выходами, но не стереоспецифично, поэтому ее лучше применять для циклических соединений, у которых возможен только один геометрический Изомер. Интересно, что аналогичная реакция не происходит с п-толуол- и п-бромбензолсульфонатами [86].
PhCHCO2Me PhCHDCO2Me Г 工〔J
OSO2Me'一OSC^Me
(S )-(53)(RA (84)(55)(56)
дфПрЬ1 сульфоновых кислот реагируют с различными металл- aI1IIlieCKHMii реагентами [2, 59], например с медьорганическимн соединениями (уравнения 54 [87] и 55 [88]). Если реакция по атому углерода затруднена или элиминирование происходит с трудом, то атака реагента направляется на атом серы. Показано, такой процесс проходит с обращением конфигурации (урав- nciiue 56) [89, 90] и может использоваться для получения сульфонов [59, 91].
МегСиП
PhCOCH2cH20so2СбН,Ме-〃 —-~—> PhCOCH2CH2Me (54)
трет-BiiMgBr, LbCuCI,
&・С8Hl70sozCeHdMe/吞^ 京/ > 仆C8Hl7cMe3(55)
18(>18о(56)
II . .л-МеС6Н4МДВгII
Ph СН2*-Ь -* О - (-) -Ментил n-Me C6H4»^S—CH2Ph
16о副
В результате перегруппировки Фрнса ариларенсульфонаты превращаются в сульфоны, но с плохим выходом [59]; при обработке эфира (57) хлоридом алюминия в нитробензоле при 150 ℃ получается смесь (58) и (59) [92].
小 МеСбН4so20Pho-HOCeH4SO2C6H4Me-rta-HOC6H4SO2C6H4Me-n
(57)(58)(69)
OSO2CeH4Me-n
%СбН13cHeHgCH“СбН13cH=CHCeCH
(60)(61)
При действии сильных оснований на эфиры сульфоновых кислот происходят реакции 1,2-элиминирования. Так, амид натрия в жидком аммиаке превращает (60) в (61) [93], тогда как при дей- ствип 2,2,6,6-тетрамет11лш1перидида лития на фенилбензолсуль- фонат выделяется бензолс}гльфонат-анион и образуется дегидробензол [94]. В тех случаях, когда элиминирование затруднено, например у неопентиловых эфиров, возможно образование а-суль- фонил карбанионов, которые можно алкилировать [95] или нитровать [96] (уравнение 57).
NO2
knh2, nh3 I «-BuSO2OCH2CMe3 ——т> w-PrCHSO2OCH2CMe3 (57)
PrONOa
OH NHjOH CH2OH (58)
n-O2NC6H4CH—CHCHaOH +<^)SO3 —~► п-О^СвН4Ан—CHNH(CH-;)3SO3H
О
（65）
（66）
Сультоны вступают в реакции, аналогичные реакциям ациклических сульфоновых эфиров. Изучен механизм их гидролиза [77, 97, 98]. Реакция сультонов с анилинами и аминами происходит по атому углерода (уравнение 58) [99]. Сультон камфена (62) частично восстанавливается алюмогидридом лития с образованием (63) и (64), который легко дегидратируется [100]. При обработке (62) бутнллитием, а затем 1-бром-3-метилбутеном-2 образуется (65). При восстановлении этого сультона гидридом алюминия и последующей дегидратации хлороксидом фосфора в пиридине образуется (66) [101].
СУЛЬФОНАМИДЫ
.19.4.1. Свойства сульфонамидов
Сульфонамиды, или амиды сульфоновых кислот, в зависимости от числа заместителей у атома азота классифицируют как незамещенные (67), моно- (68) и дизамещенные (69). Соединения (68) и (69) называют также соответственно первичными н вторичными сульфонамидами. Обычно аренсульфонамиды являются стабильными бесцветными твердыми веществами, но некоторые алкансульфонамиды представляют собой маслообразные жидкости. Многие сульфонамиды имеют промышленное значение, а производные n-аминобензолсульфонамида широко используются в борьбе с микробными инфекциями.
RSO2NH2RSO2NHRIRSO2NR*R2
)(68)(69)
Незамещенные и монозамещенные сульфонамиды являются слабыми кислотами. Значения рКа некоторых из них приведены ниже [102, 103]:
MeSO2NII2Ю,8CF3SO2NHMe7,56
PhSO2NH, ....... 10,1CF3SO2NH.； 6,33
MeSCWIPh 8,85
дисульфонамидь! -^^0Q 庶｝；04]^ Согласно'^ан^ьш 當тХ矯喘謬'aHamEa^PhSO^NH н его натриевой соли ?улХ„ил^ный атом серы имеет тетраэдрическую 子 атомФазота находится в состоянии «р2-гибридизацин [ЮЗ]. Эти свойства относятся п к N-арилсульфонампдам.
Являясь кислотами, незамещенные и монозамещенные су〃ь~ фонамиды образуют соли, которые часто растворимы в основаниях На этой растворимости основан тест Хинсберга для распознавания первичных, вторичных и третичных аминов. Первичные “ вторичные (но не третичные амины) реагируют с бензолсульфо- нилхлоридом в водном основании с образованием соответствующих сульфонамидов. Сульфонамиды, полученные пз первичных аминов, растворяются в основании, а сульфонамиды на основе вторичных аминов не растворяются. Однако растворимость в основании зависит от размера молекулы амина. Бензолсульфонамп- ды, полученные из циклогекспл- и циклогептил аминов, не растворяются в 10%-ном растворе гидроксида натрия, но растворяются в 10%-ном растворе гидроксида калия [105].
11.19.4.2. Методы получения сульфонамидов
Обычно сульфонамиды получают обработкой сульфонил хлоридов аммиаком, первичными или вторичными аминами в присутствии основания (уравнения 59, 60) [2, 106]. В качестве побочного продукта обычно образуется дисульфонамид (RSO2)2NR* особенно в тех случаях, когда.в реакции используется недостаточное количество амина. Методы получения сульфонамидов описаны в нескольких обзорах [2, 106, 107]; периодически выходят обзоры, посвященные вопросам механизма и препаративного использования реакции [7, 34].
n-MeC6H4SO2Cl + n-H2NC6H4NO2
AcNH
СаСОз
> n-MeCeH4SO2NHC6H4NO2-n (59)
SO2C1
Et2NH AcNH
-——>
SO2NEt2
(60)
MeO MeO
Иногда сульфонамиды получают из арилсульфонатов; в этом случае замещение нуклеофилом — амином происходит у атома серн а не у ароматического углеродного атома. Незамещенные сульфонамиды образуются при гидролизе сульфонилизоцианатов (см. разд 11.19.9), при восстановлении сульфонилазидов (см. разд. II 19.8) или при обработке сульфинилхлоридов гидроксил- амнном (см. разд. 11.18.2.3.). *
"°" действием некоторых оснований незамещенные и моноза- мещенные сульфонамиды превращаются в нуклеофилы, которые 11н/['：Ттв°вать во многих реакциях замещения п присоединен
'в результате которых могут быть получены новые сульф-ш-
амиды. За исключением реакций алкилирования и арилирован рассматриваемых ниже, и некоторых реакций, обсуждймыхИЯ， разд. 11.19.4.3, все эти процессы описаны в разделе посвяще： ном аминам. В качестве иллюстрации реакции алкилирования ее значения для синтеза М,№днзамещеннь】х сульфонамидов мо『 но привести взаимодействие аниона, образующегося из (70) по обработке его трет-бутоксидом калия в ТГФ, со второй молеку лой (70), в результате которого образуется (71). В аналогичных условиях из (72) получается имин (73), образующийся, по-види- мому, путем внутримолекулярной циклизации в (74) с последующим отщеплением диоксида серы [108]. Циклические сульфонамиды (сультамы) с размером цикла большим, чем в (74), стабильны. Четырехчленные сультамы часто синтезируют реакциями циклоприсоединения [72], а пяти- и шестичленные циклы — путем внутримолекулярного N-алкилирования; например, (75) циклизуется в (76) под действием ацетата натрия [109]. В качестве примера реакции арилирования можно привести превращение (77) в (78) при обработке его /г-бромтолуолом, карбонатом калия и медной бронзой при 180 ℃. Под действием алкоксид-иона N,N-диapил-«-тoлyoлcyльфoнaмид может расщепляться, образуя Диариламин [110]. Дисульфонил амины, которые иногда образуются в качестве нежелательных побочных продуктов в синтезе незамещенных н монозамещенных сульфонамидов, можно получать обработкой анионов сульфонамидов сульфонилхлоридом [Ю4].口
ВктретВг
II
BrCH2sOzNHBu-rperBrCH2SO2NCH2SO2NHBu-Tper PhCHSOzNHBu-Tper
(70)(71)(72)
SO2
PhCH=NBu-Tper PhHC^-^Bu-rper Cl(CH2)4SO2NHPh
(73)(74)(75)
C
]几-MeOCeHdNHSOzCeHdMe-n
so2PhN(76)(77)
(n-MeOC6H4) (n-MeC6H4)NSO2CeH4Me-rt(78)
rf^YNSO2Ph
（79）
（80）
Сульфонамиды получаются также при
окислении сульфенамп-
Дов и сульфинампдов [106]. Например, смесь ди а ст ереон з °^Р^ (79)окисляется в дисульфонилам ин (80) пер муравьи
кисло
го i'l |И1].
Реакции сульфонамидов
Гидролиз сульфонамидов обычно проводят в кислом растворе, ско^ьк； связь сера——азот не разрывается под действием осно- п0 ия* “12]. Наиболее часто используют концентрированные ва ую н серную кислоты. Если освобождающимся амином яв- ；：ется анилин и гидролиз проводится в среде серной кислоты, то ；асто происходит сульфирование анилина. Разрыв связи угле- азот происходит в тех соединениях, из которых легко обра- ?уется карбокатион. Например, из N-трег-бутил-п-толуолсульфон- аМрда в соляной кислоте образуются трет-бутнлхаорнд и п-толу- 0.1 сульфонамид [112].
Водные растворы оснований гидролизуют сульфонамиды толь- к0 в жестких условиях или в тех случаях, когда часть монеку- лн содержащая азот, является очень хорошей уходящей группой. Соединение (81) легко гидролизуется в (82) при непродолжительном нагревании с разбавленным раствором гидроксида натрИЯ Под действием более концентрированного основания омыля- ется сложноэфирная группа, а сульфонамид не гидролизуется [ИЗ]. При сплавлении замещенных бензолсульфонанилидов с 80%-ным гидроксидом натрия анилин образуется только в тех случаях, когда заместителями были группы 2-NO2, 4-NO2, 3-NO2 или 2,4-(NO2)2； выходы при этом колеблются от средних до плохих, однако анилин не образуется совсем, если заместителями были метильные группы в положениях 2, 4 и 6 или водород. При этом никакие сульфоновые кислоты не бнлн выделены. Аналогично ведут себя N-метилбензолсульфонанилиды с теми же заместителями, хотя, по-видимому, «уходящая» способность азота в этих соединениях увеличивается [112]. Вероятно, эти процессы происходят путем атаки гидроксид-ионом атома углерода с последующим разрывом связи углерод — сера. При нагревании с алкоксидами, например с изопентоксидом натрия, Ы,Ы-диалкил-, N,N-диapил- или -аралкилбензолсульфонамиды легко расщепляются в амины [112]. В качестве примера можно привести упомянутое выше превращение соединения (78). Возможен также обмен одной аминогруппы на другую. Например, п-толуолсульфонанилпд получается при нагревании n-толуолсульфонамида с гидрохлоридом анилина； известно большое число других примеров [112].
/^/СН2cHeСЬМе n-MeC6H4SO2N； I' Qn「нNNHSO2C6H4Me-n(81)/^/СН2cHeСЬМе n-MeC6H4SO2N； I' Qn「нNNHSO2C6H4Me-n(81)\亦(82)\亦(82)^СН2СНСО2МеГ I^СН2СНСО2МеГ INHSO2C6H4Me-nNHSO2C6H4Me-n
/^/СН2cHeСЬМе n-MeC6H4SO2N； I' Qn「н
NNHSO2C6H4Me-n
(81)
/^/СН2cHeСЬМе n-MeC6H4SO2N； I' Qn「н
NNHSO2C6H4Me-n
(81)
\亦
(82)
\亦
(82)
^СН2СНСО2Ме
Г I
^СН2СНСО2Ме
Г I
NHSO2C6H4Me-n
NHSO2C6H4Me-n
Сульфонамиды не восстанавливаются при каталитическом гидрировании, а также алюмогидридом лития, за исключением неко・ торьх дизамещенных соединений, которые восстанавливаются в 詐】川 и тиол или сульфиновую кислоту [112]. Под действием орогидрида натрия в гексаметаполе N-алкилдпсульфониламины
превращаются в алканы; например, из соединения (83) получен н-декан [114]. При действии бромистоводородной и иодистоводо- родной кислоты, а также цинка в соляной кислоте и лития или натрия в амине или спиртовых растворителях происходит восстановительное расщепление сульфонамидов с образованием аминов и производных серы (II) [112]. Под действием окислителей связь сера—азот не разрывается, но в нескольких случаях происходил разрыв связи углерод — азот с образованием синтетически полезных соединений; например, при окислении (84) перманганатом калия получен (85) [112].
«-CioH2iN(S02C6H4Me-n)2 PhSOzN：〉 PhSO2NH(CH2)4CO2H(83)(84)(85)
Под влиянием сульфонильной группы связи азот—водород становятся более кислыми; это обсуждалось выше при рассмотрении алкилирования и арилирования по атому азота. Хлорангид- риды и ангидриды карбоновых кислот и их ароматические эфиры ацилируют сульфонамиды с образованием соединений типа (86) [106]. Сульфонамиды присоединяются также к активированным кратным связям. При присоединении к акрилонитрилу, катализируемом основанием, образуются моно- или дмцианэтилированные аддукты (87) в зависимости от числа кислых водородных атомов [106]. При взаимодействии незамещенных сульфонамидов с азотной кислотой образуются нитрамиды, а с азотистой кислотой — сульфоновые кислоты [106, 115]. Поскольку кристаллические сульфонамиды можно легко очистить, то в результате этой реакции получают чистые сульфоновые кислоты. Из монозамещенных сульфонамидов образуются N-нитрозопроизводные; N-Hinpoao-N- метил-и-толуолсульфонамид используют для получения диазоме^ тана (уравнение 61) [106].
RSO2NHCOR1RSO2N(CH2CH2CN)2
(86)(87)
кон n-MeC6H4SO2NMeNO * n-MeC6H4SO3K + CH2N2 (61)
Кислотность a-C—Н-связей в сульфонамидах может быть обнаружена лишь при отсутствии атомов водорода у атома азота. Под действием бутиллития из сультама (88) образуется а-суль- фонилкарбанион, при взаимодействии которого с бензилхлоридом получается (89), а с ацетофеноном — спирт (90). Обработка^этого аниона бензилидепацетофеноном приводит к (91), который, по видимому, образуется путем замещения по атому серы в еноляте (92) [116]. Другим примером служит превращение под действием бутиллития сульфонамида (93)上 сультам (94) [117].
N ,N - Диарил- или Ы-алкил-Ы-арилбензолсульфонамиды пере- групппровываются в о-аминодиарилсульфоны при обработке “ 532
Br MeBuCHCH2NSO2M<'Br MeBuCHCH2NSO2M<'(93)(93)
Br Me
BuCHCH2NSO2M<'
Br Me
BuCHCH2NSO2M<'
(93)
(93)
тнйорглиическими реагентами [118, 119] (уравнение 62). Эти реакции происходят путем металлирования обоих ароматических колеи, одного в орто-иоложсиие к атому серы и другого в орто- лоложение к атому азота, с образованием (95). Под действием последнего карба„и<лтого центра происходит замещение у атома серы с образованием сульфона. К сожалению, авторы [118, 119] ничего не говорят о стереохимии замещения у атома серн, а это особенно интересно, поскол1,ку нуклсофил1,ный углерод и уходящий азот из-за геометрии четырехчленного цикла интермедиата или переходного состояния (96) находятся под приблизительно прямым углом друг к другу, а нс на одной прямой, как обычно допускают для реакций замещения.
Наблюдались и другие реакции карбанионов, стабилизированных сульфонильной группой. Из сульфонамида (97) при взаимо- UciiciBHii с I идридом калия и бутилиитритом получен (98) [ 120].
Г>PhSO2—NMeГ>PhSO2—NMe(вв)(вв)I”（；U2S（）2NMe2I”（；U2S（）2NMe2NOHIIPhCS(XNMc2NOHIIPhCS(XNMc2（97）（97）(98)(98)
Г>
PhSO2—NMe
Г>
PhSO2—NMe
(вв)
(вв)
I”（；U2S（）2NMe2
I”（；U2S（）2NMe2
NOH
II
PhCS(XNMc2
NOH
II
PhCS(XNMc2
（97）
（97）
(98)
(98)
Хорошо известны N-хлор- и Ы,К-дихлорсульфонамиды, представляющие собой стабильные соединения [2, 106]. В качестве антисептических средств широко применяют натриевую соль N-хлор-л-толуолсульфонамида (хлорамин Т) (99), Ы,Ы-дихлор-п- толуолс)^льфонамид (дихлорамин Т) (100) и натриевую" Сочь N-хлорбензолсульфон амида (хлорамин В). N.N-Дихлорсульфон- амиды легко получают хлорированием незамещенных сульфонамидов в присутствии основания. При обработке их гидроксидом натрия образуются натриевые соли N-хлорсульфонамидов, которые можно также получить взаимодействием незамещенного сульфонамида с гипохлоритом натрия (уравнение 63) [121] Хлорамин Т устойчив в воде. При нагревании его с разбавленным основанием образуется /г-толуолсульфонамид, а при обработке кислотой он диспропорционирует в дихлорамин Т и «-толуол- сульфонамид [106].
九-МеСбН4sOzNCINan-MeC6H4SO2NCl2
(99)(100)
NaOClMeSO2NH2 > MeSO2NClNa(63)
Br2, KOH п-МеОСбН4sO2NH2п-МеОС6Н4Вг(64)
Известны также соответствующие N-бром- и М,М-дн6ромпронз・ водные сульфонамидов, получаемые аналогичными методами [106, 121]. Однако при их синтезе возможно отщепление сульфонамидной группы (уравнение 64) [122].
NjN-Дихлорсульфонамиды, а также бромпроизводные, присоединяются к олефинам [106]. Например, соединение (93) получено свободнорадикальным присоединением MeSOzNBrMe к гексену-1 [117]. Эти производные сульфонамидов используют в качестве галогенирующих агентов. Ацетанилид можно хлорировать в /г-хлорацетанилид действием дихлорамина Т [106], а анизол превращается в /г-броманизол при обработке №№дн6ром- бензолсульфонамидом [123]. N,N-Диxлopмeтaнcyльфoнaмид реагирует с циклическими простыми эфирами н углеводородами с образованием продуктов внедрения по связи углерод—водород; например, при взаимодействии его с тетрагидрофураном образу* ется соединение (101). Полагают, что эти превращения происходят без участия свободных нитренов [124]. Из сульфидов под действ нем N-хлорсульфон амидов образуются сульфимиды (см. гл. 11.10), аналогично ведут себя производные фосфора, мышья ка и сурьмы (см. гл. 10.7). Хлорамин Т можно использовать для превращения 1,3-дитиоланов и 1,3-дитианов в соответствующе： карбонильные соединения (уравнение 65) [125], а также д,. аминирования в аллильное положение и для г{Г/с-гидроксиамин1 - рова1шя (уравнения 66 [126] п 67 [127]).
(101)
трет・ВиСОМе
(65)
(66)(67)(66)(67)NHSO2C6H4Me-n хлорамин T, SeI
(66)
(67)
(66)
(67)
Х/юрамнкТ» О?О4Х/юрамнкТ» О?О4^-/^NHSO2C6H4Me-n^-/^NHSO2C6H4Me-nМе(СН2)зСН=СН2 + Ме(СН2)2СНСН=СН2
Х/юрамнкТ» О?О4
Х/юрамнкТ» О?О4
^-/^NHSO2C6H4Me-n
^-/^NHSO2C6H4Me-n
АНГИДРИДЫ СУЛЬФОНОВЫХ КИСЛОТ
Свойства ангидридов сульфоновых кислот
Ангидриды сульфокислот имеют общую формулу RS(O2)OS(O2)R. До недавнего времени эти соединения были мало изучены, поскольку продукты их реакций, большая часть которых образуется путем нуклеофильного замещения у сульфонильного атома серы, могут быть получены также из сульфонил- хлоридов и арил сульфонатов. Однако иногда они имеют преимущества перед этими двумя классами соединений, особенно если одна или обе группы R = CF3. Анион CF3SO3_ является прекрасной уходящей группой, так что реакционная способность любой связанной с ней группы RSO2 по отношению к нуклеофилам увеличивается.
Методы получения ангидридовсульфоновых кислот
Методам получения ангидридов сульфоновых кислот посвяще- н0 несколько обзоров [2, 4, 128]; периодически появляются обзо- РЬ1> посвященные более новым методам [7]. Сульфонилхлориды превращаются в симметричные ангидриды при обработке их щавелевой кислотой или ледяной уксусной кислотой, содержащей хлорид нутрия. Сульфоновые кислоты образуют ангидриды при взаимодействии с тионилхлорндом, Р2О5 или карбодиимидом, нгидрид метансульфоновой кислоты получается с выходом 95%
нагреваннн этой кислоты с Р2О5 [129]. п-Толуолсульфокис- "爲евРаЩает°Я в ее ангидрид под действием фепилцианата 门urk^uHeKOTopbix простых дпалкил- и дпарилдисульфидов ан- 忠2°"азУютс” при окислении их N2O4 [131]. Арен-1,2-дпсуль- кислоты можно превратить в их циклические ан гид-
риды взаимодействием с хлорсульфоновой кислотой или олеумом [132]. Ациклические ангидриды иногда образуются при сульфировании триоксидом серы. Например, ангидриды образуются из иодбензола, бифенила и n-хлортолуола при обработке их триок, сидом серы в нитрометане, но не образуются из бензола и п-^ хлорбензола [133]. Получены смешанные ангидриды трифторме- тансульфоновой кислоты и алкан- или аренсульфоновых кислот и изучены их реакции как сульфирующих агентов [134, 135] Эти ангидриды синтезируют взаимодействием алкай- или аренсульфо- нилбромидов с трифторметансульфонатом серебра.
Реакции ангидридов сульфоновых кислот
Нуклеофильное замещение у атома серы является наиболее характерной реакцией ангидридов сульфоновых кислот. При гидролизе их водой образуются две молекулы сульфоновой кислоты; изучен механизм этого превращения [136]. При действии спиртов на ангидриды образуются эфиры [2, 128] (уравнение 68). При взаимодействии спиртов с метансульфонил хлоридом вместо эфиров получаются хлориды. При сравнении этих двух реакций видна предпочтительность использования ненуклеофильного сульфо- нат-апиона по сравнению с хлорид-ионом, который, по-видимому, реагирует с первоначально образующимся эфиром, в результате чего и образуются хлориды [137]. Ароматические соединения также выступают в качестве нуклеофилов при взаимодействии с ангидридами сульфоновых кислот по типу реакции Фриделя — Крафтса, при этом образуются сульфоны [128, 138]. В таких реакциях особенно реакционноспособны смешанные ангидриды трифторметансульфокислоты с алкан- или аренсульфокислотами [134, 135].
ОНOSOaMe
I(MeSO2)2。，с5H5NI/ее
MeCHCHoSAr MeCHCH2SAr(68)
OSO2CF3
По-видимому, эти превращения происходят с участием с：：门[口 ннх хонов AlkSOj, поскольку в реакциях со сме*；：；；：： какое ридами наблюдается такое же распределение ' Р ‘
пои взаимодействии с сульфоннлхлоридом и хлоридом получает 1енее вероятным кажется участие различных комп- а.пюмнн】爲оте н леофилы реагируют с ангидридом трпфторме- лексов. оть1 [4]. Это соединение обладает высокой реакци- таНСйЛспособностью (см., например, уравнения 69 [4] и 70 [139]). ”"°*ческне эфиры при взаимодействии с этим ангидридом пре- r оксониевые ионы, которые затем расщепляются и полимеризуются [4].
СУЛЬФОНИЛ СУЛЬФОНЫ
Свойства, методы получения и реакции
Сульфонилсульфоны, или а-дисульфоны, имеют общую формулу RS(O2)S(O2)R [140]. Хотя эти вещества являются устойчивы- ми кристаллическими соединениями, их химические превращения изучены мало [141]. В основном их используют при изучении механизмов нуклеофильного замещения у атома серы [142, 143]. Наилучший метод получения симметричных а-дисульфонов основан на реакции алкан- или аренсульфинатов натрия с солями кобальта (III) в серной кислоте (уравнение 71) [144]. Несимметричные, а также симметричные соединения получают при взаимодействии сульфонилхлорида с сульфинатом натрия [141] или окислением сульфинилсульфона [140]. При окислении алкансульфиновых кислот перманганатом калия в уксусной кислоте или при обработке n-толуолсульфонилхлорида калием в ксилоле получают а-дисульфоны с низкими выходами. Реакция сульфонил- сульфонов с нуклеофилами происходит по атому серы. Под действием воды они гидролизуются до соответствующей сульфоновой кислоты [141], при обработке водным аммиаком образуются сульфонамид и сульфинат аммония [ 141], взаимодействие с азид- ионом приводит к сульфонилазиду [145] (уравнение 72). Измерены скорости реакций 20 различных нуклеофилов с дифенилдисульфоном, выбранным в качестве модельного соединения для реакций по сульфонильному атому серы, и проведено их сравнение со скоростями реакций по сульфонильному атому серы [143].
Co2(SC)4)3 h-Ci4H29SO2H > (h-CI4H29SO2)2(71)
(n-MeC6H4SO2)2 > “-МеСбН4sOz№(72)
СУЛЬФОН ИЛ ГИДРАЗИДЫ И СУЛЬФОН И Л ГИДРАЗОНЫ
Свойства сульфонилгидразидови -гидразонов
П^^^оннлшдразндн RSO2NHNH2 и сульфонил гидразоны °?NHN=CRiR2 нмеют большое значение в синтезе. Известны Дразиды, имеющие у атома азота вместо водорода другие
заместители； полезными предшественниками для синтеза альдегидов являются 1 -ациларен-2-сульфонилгидразиды. Основное использование этих соединений в синтезе основано на разложении их с выделением азота под действием основания.
Методы получения сульфонилгидразидови -гидразонов
Сульфонилгидразиды получают обработкой сульфонилхлори- дов или иногда -фторидов гидразином или замещенными гидразинами в различных условиях [106, 146]. Этот метод не пригоден для получения сульфонилгидразидов из некоторых нитробен- золсульфонилхлоридов, и в этом случае используют альтернативный способ — обработку диазотированного анилина диоксидом серы [106]. Обычно для получения сульфонилгидразонов альдегиды или кетоны обрабатывают сульфонилгидразидом в уксусной кислоте, подкисленном или нейтральном метаноле [106, 146]. Ацилсульфонилгидразиды можно получить реакцией ацилгидра- зида RC6NHNH2 с сульфонилхлоридом или взаимодействием хлорангидрида или ангидрида карбоновой кислоты с сульфонилгидразидом [106, 146]. Сульфонилгидразиды можно алкилировать по атому азота [106].
11Л9.7.3. Реакции сульфонилгидразидови -гидразонов
Для различных сульфонилгидразидов, особенно для их солей, характерна термическая неустойчивость [106]. Дипмид HN —NH — хороший реагент для восстановления олефинов — получают из n-толуолсульфонилгидразида, но удобнее его получать из триизопропил бензолсульфони лги д разид а. который легко разлагается при более низких температурах (уравнение 73) [147]. При этих реакциях распада формально происходит окисление азота и восстановление серы (VI) в серу (IV). Связь сера—азот лене разрывается и окислителями, например бромом, что можно использовать в качестве удобного метода синтеза сульфонил бромидов, поскольку они получаются с хорошим выходом (см. разд. 11.19.2, уравнение 40). N-Алкил-п-толуолсульфонилгпдразплы окисляются диоксидом селена в алкпл-/г-толуолсульфпнаты [148]. Под действием азотистой кислоты гидразиды превращаются в сульфонил- азиды (см. разд. 11.19.8).
上竺竺上竺＞ СНзСН2cH20H(73)
МеСН
n nvqeHHe алкенов, циклопропанов и ацетиленов из п-толуол- гЬонилгндразонов (тозилгидразонов) рассмотрено в обзоре
Бэмфорд п Стивенс впервые получили олефины разложе- 'тозилгидразонов действием основания в протонных раство- ннем н эта реакция названа их именами (уравнение 74). Из "’те”门&разона (102) в результате первоначального отщепления Т03Пг)на образуется (103), который отщепляет и-толуолсульфи- пр°：]он по реакции а-элиминнрования с образованием диазоалка- нат；]04)(уравнение 75). При более высокой температуре реак- на (104) может выделяться азот с образованием карбена 力05) и, в конечном счете, соответствующих продуктов реакции, в протонных растворителях (104) протонируется в (106), из которого после выделения азота образуется карбокатион (107) (уравнение 76), а из него продукты реакции [146]..
R
INa
n-MeCGH4SO2NHN=CСНR1R2 7cH2。1二 /l'MeC6H4SO2Na + RCH=CR'R2 (74)
(75)(76)(75)(76)основание -'
(75)
(76)
(75)
(76)
TsNHN=CRz TsNN=CR2 ^ R?C=N2 —> R2c : + №「Ts~
(ЮЗ)(Ю4)(105)
H+d十
(104) *R2cH№ -—> R2CH + Ng
(106)(107)
Реализация того или иного из показанных выше превращений зависит от природы реагентов и условий реакции. Многие из этих реакций используют в синтезе, кроме того они представляют интерес для изучения механизмов различных превращений. Например, обработка тозилгидразона камфоры (108) алкоксидом натрия в горячем этиленгликоле (типичные условия реакции Бэмфорда — Стивенса) приводит к камфену (109)—продукту перегруппировки Вагнера ——Меервейна, которая характерна для карбокатионных интермедиатов. Однако под действием метоксида натрия в апротонном растворителе (диглиме) получается трицик- лен (110), образование которого можно объяснить промежуточным возникновением карбена (105), хотя в этом превращении может участвовать и карбокатион [146]. В некоторых случаях бьи выделен диазоалкан (уравнение 77) [149].
Иным путем проходит реакция при использовании в качестве оснований алкпллитиевых реагентов. При взаимодействии гидразона (108) с метиллитием в эфире образуется борнен-2 (1ц) Это превращение осуществляется, по-видимому, с помощью реакций, показанных в уравнении 78. Винил-анион (112) может реа- гировать с трнметнлхпоренланом (уравнение 79) [150]. Использование апротонных растворителей в реакциях Бэмфорда — Стивенса и алкиллитиевых реагентов оказалось очень ценным： первое — для генерирования карбенов, второе ——для синтеза труднодоступных алкенов (уравнение 80) [146].
R2cHe=NNTs —>R2cHe=NNTs —>RIC-сRIC-с=NNTs —> R2C=CR + № + Ts* (78)=NNTs —> R2C=CR + № + Ts* (78)
R2cHe=NNTs —>
R2cHe=NNTs —>
RIC
-с
RIC
-с
=NNTs —> R2C=CR + № + Ts* (78)
=NNTs —> R2C=CR + № + Ts* (78)
(112)
Me3S(CI(112)> R2C=CRSiMe3Me3S(CI(112)> R2C=CRSiMe3(79)(80)(79)(80)
Me3S(CI
(112)> R2C=CRSiMe3
Me3S(CI
(112)> R2C=CRSiMe3
(79)
(80)
(79)
(80)
Сульфонилгидразоны а?р-эпоксикетонов при комнатной температуре превращаются в кетоны ацетиленового ряда [146] (уравнение 81) [151]. Аналогичная реакция наблюдается при обработке стероида (113) п-толуолсульфонилгидразидом и ацетатом калия (уравнение 82; X = MeSOzO или F) [154]. По формально аналогичным механизмам происходят превращения, приведенные в уравнениях 83 и 84. Промежуточно образующиеся тозилазоалкены (114) и (115) получены окислением тозилгидразонов фенил- триметиламмонийпербромидом; таким путем, например, из (116) получен (117) [153]. Известно много примеров таких и родственных реакций и значение их, несомненно, будет увеличиваться по мере обнаружения новых примеров п типов реакций.
(из)(из)
(из)
(из)
н HsOgArн HsOgArZR 丁 HO—CR2 (U4)ZR 丁 HO—CR2 (U4)N=N-^Sp2ArN=N-^Sp2Ar> RC^CR + R2c=0-\rSO2H> RC^CR + R2c=0-\rSO2H%N 句?Ar%N 句?ArA RC=CRA RC=CR-ArSOzH-ArSOzHAr= СбЕМе-"Ar= СбЕМе-"唯H '(115)唯H '(115)(И7)(И7)(116)(116)（83）（83）(84)(84)Сульфонилгидразоны могут быть восстановлены до алканов; этот способ можно ггспользовать вместо реакций Вольфа——Киж- нера и Клемменсена. Например, 2-формил нафталин можно восстановить в 2-метилнафталин взаимодействием то-зилгидразона с алюмогидридом лития (уравнение 85) [154]. В некоторых случаях предпочтительнее использовать цианоборогидрид натрия, поскольку он не восстанавливает некоторые функциональные группы, чувствительные к алюмогидриду лития [146], Другой путь показан в уравнении 86. Если реакция проводится в DpO, то в продукт реакции по атому углерода карбонильной группы вводится один атом дейтерия [155].
н HsOgAr
н HsOgAr
ZR 丁 HO—CR2 (U4)
ZR 丁 HO—CR2 (U4)
N=N-^Sp2Ar
N=N-^Sp2Ar
> RC^CR + R2c=0
-\rSO2H
> RC^CR + R2c=0
-\rSO2H
%N 句?Ar
%N 句?Ar
A RC=CR
A RC=CR
-ArSOzH
-ArSOzH
Ar= СбЕМе-"
Ar= СбЕМе-"
唯
H '(115)
唯
H '(115)
(И7)
(И7)
(116)
(116)
（83）
（83）
(84)
(84)
(85)
(86)
(87)
Из сульфонилгидразонов можно получить тетразолы. При обработке бензолсульфонилгидразона бензальдегида бензолдиазо- ш1Йхлоридом в спирте в присутствии основания получается 2,5-дифенилтетразол [156].
Ароматические, но не алифатические, альдегиды можно получать из ацилированных сульфонилгидразидов (уравнение 87) по методу Мак-Фей диена ——Стивенса, обычно выходы в этих реакциях небольшие [157, 158].
СУЛЬФОНИЛАЗИДЫ
Свойства сульфонилазидов
Сульфоннлазиды RSO2N3 разлагаются при нагревании до 120—150 ℃. На этой термической нестабильности основаны многие реакции этих соединений. Они устойчивы к гидролизу, но в горячих водных растворах оснований или кислот из них образуются сульфоновая и азотистоводородная кислоты. Примером низкой реакционной способности этих соединений в реакциях гидролиза может служить гидролиз п-ацетамидобензолсульфонилазида в /г-аминобензолсульфонилазид под действием концентрированной соляной кислоты [106].
Методы получения сульфонилазидов
Для получения сульфонилазидов используют два метода [106]. Наиболее общий путь синтеза этих соединений состоит в обработке сульфонилхлорида азид-ионом в водном растворителе. Менее успешно проходит обработка сульфонилгидразидов азотистой кислотой.
Реакции сульфонилазидов
Сульфоннлазиды устойчивы к окислению, бром в хлороформе не действует на них [106]; их можно восстановить [159]. При действии на них цинка в уксусной кислоте образуются сульфонамиды [160]. При обработке трифенил фосфином выделяется 1 моль азота; эта реакция используется для количественного определения бензолсульфонилазида [159].
RN=N=NTsRN=N=NTsRNH—N=N—NTsRNH—N=N—NTs
RN=N=NTs
RN=N=NTs
RNH—N=N—NTs
RNH—N=N—NTs
(118)(118)(119)
(118)
(118)
Возможен перенос азидной группы из тозилазида на углерод- нн它 или азотный нуклеофильные центры. Анионный интермедиат— 1,3-триазен-ион (118), возникающий при присоединении углеродного нуклеофила, или 1,4-тетразен-нон (119), образующии- ся при атаке азотного нуклеофила, может распадаться с выде.те- ннем аниона и образованием азида (уравнения 88 [162] и 8J
"吃).ар。ма…丁匿需凿x?黑凿瑞黑黑c眾喘:; дом с 06嘗。歌;;、.J а3口 при обработке пирофосфатом
разлагаются, Р ' зываеТ магниевый катион, или восстанавли- вакпся Ниелем Ренея в 叩нсутствнн основания в анилин п л-то- Г1611. При взаимодействии тозилазидов с ^-дикетонами в присутствии амина получаются 2-диазо-1,3-ди- 恵黑 вероятно, это-превращение проходит с промежуточным образованием триазенов (уравнение 90) [164].
PhCH(CO2Et)2PhCH(CO2Et)2MeCOCH2CO2EtMeCOCH2CO2EtN二Н, TsX2I
PhCH(CO2Et)2
PhCH(CO2Et)2
MeCOCH2CO2Et
MeCOCH2CO2Et
MeCOCCO2Et +TsXH2MeCOCCO2Et +TsXH2(89)(90)(89)(90)PhC(CO2Et)2 + Ts-
MeCOCCO2Et +TsXH2
MeCOCCO2Et +TsXH2
(89)
(90)
(89)
(90)
Во многих реакциях сульфонилазидов выделяется молекула азота; это превращение, по-видимому, происходит (но не всегда) через сульфонилнитрен RSO^N:. К таким реакциям относятся: внедрение по связи углерод—водород, отщепление атомов водорода, присоединение к двойным связям и ароматическим циклам, присоединение к неподеленным парам электронов на атомах азота, фосфора и серы [165, 166]. Эти реакции можно индуцировать кислотами, нагреванием, светом, переходными металлами илн самими реагирующими соединениям и [165].
Реакции бензол- или /?-толуолс\'льфоннлазида с бензолом в присутствии хлорида алюминия приводят к анилину и дифенил- или n-толилфенилсульфону соответственно. Предполагают, что в качестве интермедиата образуется 1-аренсульфонил-З-фенилтри- азен [167].
Прн термическом разложении алкан- и аренсульфонил азидов образуются сульфонилнитрены. Эти реакционноспособные частиНы реагируют затем с растворителем [165, 166]. При проведении реакции в углеводородах основным ее направлением является внедрение по связи углерод—водород. Из метапсульфонилазила ® 2у'диметилпентане при 150 ℃ образуются сульфонамиды (120), 21 「о(122)в соотношении 1,0:2,3:6,0. Реакция в цис- или тР«нс-1,2-диметилциклогексанах проходит стереоспецифично, поэтому, вероятно, реакционноспособной частицей является синглет- "и нитреи, а не триплетный [168]. Триплетные нитрены отщеп- ЯЮт в°Дород и не внедряются.
,еNHSO2Me MeSO2NH
MeSOzNHCH2cHe“СНМе?Me2CHCHCHMe2Ме2СНСН2СМе,
В。)(121)(122)
В бензоле с метапсульфонплазидом н другими сульфонил да ми протекает ряд реакций (уравнение 91). Электрофи^Л.3^ синглетный нитрен (123) присоединяется к ароматическому^ ЫИ ну, но в результате реакции образуется не азепин (124) К °"" щийся кинетически контролируемым продуктом, а обычно N ^°' нилсульфонамид (125). Если реакционная способность арома®& ческого субстрата низкая и (или) присутствуют катализаторы пмных переходов внутри системы, то увеличивается степеь^ разования триплетной частицы и реакции происходят с участи ' этого электрофильного интермедиата свободнорадикального т「" [169].ППа
PhH
MeSO2N3 —► MeSO2N：
(123)
]rh
MeSO2NH2
При термическом разложении бепзолсульфонилазида в растворе получается N-фенилбензолсульфонамид (64%), однако при парофазном термолизе он ие образуется. В этом случае в присутствии или в отсутствие бензола образуются диоксид серы (〜 70%) и азобензол (〜 30%), а также следы дифениламина и бифенила. Полагают, что образование азобензола происходит в результате перегруппировки первоначально образующегося бен- золсульфонилнитрена в фенилнитрен PhN:. При парофазном термическом разложении (126) получается сультам (127) с выходом 21 %. Но он не образуется при жидкофазном термическом разложении в растворе бензола; в этом случае в основном получается (128) [170]. При парофазном термическом разложении (129) при 650℃ с выходом 65% образуется соединение (130). Полагают, что его образование происходит путем превращения нитрена в интермедиат (131), который затем перегруппировывается в продукт реакции через азепин [171].
(126)
PhCH2CH2SO2N5
Напряженные алкены, енампны и простые виниловые эфиры реагируют с сульфонилазпдамп при температурах, значительно L4ee ' низких, чем температуры их термического разло- ження (уравнения 92 и 93 [165]). Разложение азвдов каталнзн- руется также соединениями фосфора(Ш) (уравнение 94). Эта реак・ 击 в бензоле часто происходит с количественным выходом и используется для определения концентрации азида путем измерения количества выделяющегося газа, однако в хлороформе образуется меньше азота, чем ожидается [159, 165, 167]. Радикалы индуцируют разложение сульфонилазпда [165]. При сенсибилизпруе- мом бензофеноном облучении пропанола-2 образуются радикалы, которые реагируют с некоторыми сульфонилазидами с образованием ацетона и сульфонамида (уравнение 95). Те же продукты образуются и при непосредственном облучении азидов. Разложе- нне сульфонплазпдов в присутствии сульфоксидов, катализируемое солями меди, приводит к сульфоксимидам с сохранением конфигурации у атома серы [89, 165] (см. гл. 11.11). В реакциях сульфоннлазидов с пиридинами получаются илиды и бензолсуль- фонамид (уравнение 96) [165], а также некоторое количество 3-бензолсульфонамидопиридинов. Другие реакции сульфонилази- дов и сульфонилгидразидов рассмотрены в обзоре [172].
PhSO2N3 + Ph3P —> PhSO2N=PPh3 + N2PhSO2N3 + Ph3P —> PhSO2N=PPh3 + N2RSO2N3 + Me2CHOH —> RSO2NH2 + Me2CO + N2RSO2N3 + Me2CHOH —> RSO2NH2 + Me2CO + N2（92）（93）（92）（93）(94)(94)(95)(95)PhSOz№PhSOz№dMeN—NSO2Ph + PhSO2NH2dMeN—NSO2Ph + PhSO2NH2(96)(96)
PhSO2N3 + Ph3P —> PhSO2N=PPh3 + N2
PhSO2N3 + Ph3P —> PhSO2N=PPh3 + N2
RSO2N3 + Me2CHOH —> RSO2NH2 + Me2CO + N2
RSO2N3 + Me2CHOH —> RSO2NH2 + Me2CO + N2
（92）
（93）
（92）
（93）
(94)
(94)
(95)
(95)
PhSOz№
PhSOz№
dMe
N—NSO2Ph + PhSO2NH2
dMe
N—NSO2Ph + PhSO2NH2
(96)
(96)
СУЛЬФОНИЛ ИЗОЦИАНАТЫ
Свойства сульфонил изоцианатов
Сульфонилизоцианаты RSC)2N=C=O представляют собой термически стабильные, но очень реакционноспособные жидкости или твердые вещества с низкой температурой плавления. Они раство- римн в бензоле, хлороформе и других инертных растворителях, но реагируют с ДМ① и ДМСО. Благодаря высокой реакционной способности и весьма удобным методам получения они являются пенными синтетическими интермедиатами. Методы их получения
18 Зак. 497
и некоторые реакции рассмотрены в нескольких обзопах 「172噩/當*:黑：脱黑歸 。бз。рН, посвяЩе11ные "。电常
11.19.92 Методы получения сульфонил изоцианатов
Наилучший способ получения аренсульфонил изоцианатов fiaa основан па взаимодеиствип сульфонамидов с фосгеном в hd\K ствии каталитических количеств низкокипящего алкилизоциан^ (133) (уравнение 97) [175]. Сульфонамид реагирует с алкнлиз» цианатом с образованием 1-алкил-З-ареисульфонилмочевины (1341 (уравнение 98). При ее взаимодействии с фосгеном получается аренсульфонилизоцианат и регенерируется алкилизоцианат (vdar некие 99). ⑺
ArSO2NH2ArSO2NH2СОС12, н-BuNCO (133) >СОС12, н-BuNCO (133) >ArSO2NCO(132)ArSO2NCO(132)(97)(97)ArSO2NH2 + 小 Bunco (133)(134) + COC12 RSO2NHCO2R1(135)ArSO2NH2 + 小 Bunco (133)(134) + COC12 RSO2NHCO2R1(135)ArSO2NHCONHBu-«(134)(132) + (133) RSO2NHCOCOC1(136)ArSO2NHCONHBu-«(134)(132) + (133) RSO2NHCOCOC1(136)(98)(98)(99)(99)
ArSO2NH2
ArSO2NH2
СОС12, н-BuNCO (133) >
СОС12, н-BuNCO (133) >
ArSO2NCO(132)
ArSO2NCO(132)
(97)
(97)
ArSO2NH2 + 小 Bunco (133)
(134) + COC12 RSO2NHCO2R1
(135)
ArSO2NH2 + 小 Bunco (133)
(134) + COC12 RSO2NHCO2R1
(135)
ArSO2NHCONHBu-«
(134)
(132) + (133) RSO2NHCOCOC1
(136)
ArSO2NHCONHBu-«
(134)
(132) + (133) RSO2NHCOCOC1
(136)
(98)
(98)
(99)
(99)
Алкансульфонилпзоцианаты синтезируют из сульфонилкарба- матов (135), получаемых при взаимодействии соответствующего сульфонамида с алкилхлорформиатом. Полученные карбаматы силилируют триметилхлорсилапом, образующиеся при этом производные при нагревании разлагаются в алкансульфонилизоци- анаты [176]. Сульфонил изоцианаты можно получать также пиролизом сульфонил оксамоилхлоридов (136), образующихся при взаимодействии сульфонамида с хлорангидридом щавелевой кислоты [177]. При обработке сульфонилхлоридов цианатом серебра получаются сульфонил изоцианаты, но с низким выходом [173].
11.19,9.3. Реакции сульфонилизоцианатов
Реакции сульфонил изоцианатов можно разделить на два типа. К реакциям первого типа относятся реакции с нуклеофилами по карбонильному атому углерода (уравнение 100). Ко второму типу относятся реакции циклоприсоединения. В аналогичные реакции вступает хлорсульфонилизоцианат и его превращения будут рассмотрены именно здесь, а не в гл. 11.20, посвященной сульфамовой кислоте и ее производным, к которым он формально относится. Некоторые реакции хлорсульфонилизоцианата саны в обзорах [178—180].°
RSO2N=C=O + NuH —> RSO2NHCNu(砌
в реакциях сульфонилизоцпанатов со спиртами и фенолами образуются карбаматы (135)，при взаимодействии с аммиаком, первичными п вторичными аминами一производные мочевины (137) а с трстичпыми аминами — диполярныс аддукты (138). В качестве пук л соф плов мож но нспользовэть рэзл ич и ые эромэти- ЧССкие углеводороды. В реакции /г-толуолсульфопилизоциаиата с бензолом, анизолом, нафталином “ другими ароматическими соединениями в присутствии хлорида алюминия как катализатора образуются М-/г-толуолсульфониламиды (139] [181].
Ооо
RSO2NHCNRIR2RSO2N—С—NR3n-MeCGH4SO2NHCAr
(137)(138)(139)
Сульфонилнзоцианатьт очень легко вступают в реакцнп [2 + 2)- циклоприсоединения; еще легче в эти реакции вступает хлор- С}гльфонилизоцианат. Известны примеры таких реакций с олефинами, алленам”， ацетиленами, диеиами, трнснамн, кетеном, кетонами, альдегидам и, амидами, мочевинами, азосоединениями, иминами, сульфоксидами, тпокарбонильыыми соединениями и различными соединениями фосфора [174]. Обычно в этих реакциях первоначально образуются соединения с четырехчленньш циклом, которые затем расщепляются. Например, из бензальдегида и хлорсульфонилизоцнаната получен N-бензилидепсульфамоил- хлорид (140), который образуется, по-видимому, из первоначально возникающего (141), распадающегося с выделением диоксида углерода. В этих реакциях циклоприсоединения карбонильный атом углерода является электрофильным, а атом азота ——нуклеофильным. Не всегда раскрытие четырехчленного цикла происходит с отщеплением диоксида углерода или каких-либо других фрагментов. Из 1,4-ДИЦиклопропилэтилена и м-толуолсульфонил- изоцианата образуется 0•刀актам (142), который при нагревании перегруппировывается в ациклический амид (143) [182]. Даже в случае первоначального осуществления реакции 1,2-циклопр1ь соединения может оказаться, что конечный продукт образовался другим путем. Из циклогептатриена с хорошим выходом образу* етсн продукт 1 ^-присоединения (144), который, как полагают, получается в результате перегруппировки первоначально образующегося 1,2-аддукта (145) через (146) [183]. Аналогично, хлор、 сульфонилизоцианат присоединяется к диену (147) [184]. Основ- ннм продуктом в этой реакции является (148), образующийся из (149) [184]. При гидролизе под действием основании в аддуктах нз хлорсульфопи.п изоциана та разрывается связь сера—азот. Так. в результате гидролиза из (144) образуется лактон, а из (148)— лактам с незамещенным атомом азота.
PhCH=NS。2cl(140)PhCH=NS。2cl(140)PhHC—ОC1SO2N—c==oPhHC—ОC1SO2N—c==o(141)(141)ArSO2N—C=OArSO2N—C=O(142)(142)—C=CHCNHSO2Ar(143)—C=CHCNHSO2Ar(143)
PhCH=NS。2cl
(140)
PhCH=NS。2cl
(140)
PhHC—О
C1SO2N—c==o
PhHC—О
C1SO2N—c==o
(141)
(141)
ArSO2N—C=O
ArSO2N—C=O
(142)
(142)
—C=CHCNHSO2Ar
(143)
—C=CHCNHSO2Ar
(143)
Ar = СбН4Ме-л
^NSO2C1^NSO2C1(144)(144)C1SO2N=C-O(146)C1SO2N=C-O(146)(149)(149)
^NSO2C1
^NSO2C1
(144)
(144)
C1SO2N=C-O(146)
C1SO2N=C-O(146)
(149)
(149)
11.19.10. ДРУГИЕ ПРОИЗВОДНЫЕ СУЛЬФОНОВЫХ КИСЛОТ
Существует еще ряд производных сульфоновых кислот. Например, известны сульфонилтиоцианаты RSO2SCN [185] и суль- фонилцианиды RSO2CN [186], а также сульфонодиимидовые кислоты (150) [187] и сульфонодиимидамиды (151) [188]. Изучена стереохимия реакций нуклеофильного замещения хлора в соеди* нениях последних двух классов (уравнение 101) [90].
NHNH
R—S—ОНR—S—NH2
NHNH
(150)(151)
nco2rо
Ari^ —Cl J^NH a Ar —百 vNM©2(1。。
ОKCO2R
Ar = C6H4Me-n; R = (—)-ментил
ЛИТЕРАТУРА
C. Barrett^ in Organic Compounds of Sulphur, Selenium, and Tellmum D. H. Reid, The Chemical Society, London, 1973, vol 2, chapter 1 Quaedvlieg, in 'Methoden dei Organischen Chemie (Houben-Weyl). e Mtdlei, Thieme Verlag Stuttgart, 4th edn., 1955, vol. IX, chapter 14.
3 F Muth, in 'Methoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl)\ ed. E. M" '!er, Thieme Verlag, Stuttgart 4th edn vol IX, chapter 16.
R, D. Howells and 丄 D. McCo^t^ Chem Rev., 1977, 77, 69
7.7.T A. Mode, X. Yates, and J. Janata, J. Amer. Cheip Soc., 197q 恥 14?2., G C Barrett, in 'Organic Compounds of Sulphur, Selenium, and lellunum, ed. D. H. Reid, The Chemical Society, London, 1970, vol. 1, chapter 2 ., G C. Barrett. *in 'Organic Compounds of Sulphur,^ Selenium, and Tellurium , eci D. H, Reid, The Chemical Society, London. 1975, vol. 3, chapter f.
7.
7.
8.9.8.9.E. E. 'Gilbert, Synthesis, 1969, 3..
8.
9.
8.
9.
E. E Gilbert, 'Sulfonation and Related Reactions ( Interscience, New ^ork,
10 S Levi, D. Gertner, and A. Zilkha, Israel J. Chem., 1973, 11, 587.
1 ]. Л). D. Robbins and C. D. Broaddus、J. Org. Chem., 1974, 39, 2459.
D. At Brouwer and /. A, van Doorn, Rec. Trav. chim., 1969, 88, 1041.
В. V. Smic/i, in Organic Reaction Mechanisms, 1975： ed, A. R. Butler and Al. J. Perkins, Wiley, New York. 1977, chapter 7.
P Bourgeois, G. Merault, AL DnRaut, and R. Colas, J. Organometallic Chem,, 1973, 59, Г5.
E. Lindner and R. Grimmer, Cliem. Ber. 1971, 104, 544.
F. Piischel and C Kaiser, Chem. Ber., 1961 9 7, 2903.
G. S. Yoneda,川.T. Griffin, and D. ¥• Carlyle, J, Org. Chem., 1975, 40, 375.
L. R. Green and J. Hine, J, Org. Chem., 1974, 39, 3896.
F. C. Kokesh 〃门d R. £. Hall, J. Org. Chem., 1975, 40, 1632,
L. Neelakantan and 犷.H. Hartung, J. Org. Chem., 1959, 24, 1943.
H. Hayatsu. Y. Wataya, and Л'. Kai, J. Amer. Chem. Soc,t 1970, 92, 724.
W. Pendergast, J, C. S. Perkin I, 1975, 2240.
T. J. Wallace and A. Schriesheim, Tetrahedron Letters, 1963, 1131.
T. ". Chao and IT. A Hardy, Chem, and Ind. (London), 1965, 81.
兄丄 Kennedy and A. M. Stock, J. Org. Chem., I960, 25, 1901.
工。Showell, J. R. Russell, and D. Swer% J. Org. Chem., 1962, 27, 2853.
丄 E Cooper and 丄 Л1. PauL J. Org. Chem., 1970, 35, 2046.
P 丄 Stang and R. Summerville, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 4600.
E Tern pesti, L. Giuffre, G. Sio 氏 附.Pornaroli, and G. Airoldi, J. C. S. Perkin I, 1974, 771.
E Kla^es and F. E Malecki, .Annalen, 1966, 691, 15.
J. K. Weil,尸、D. Smith, and A. J. Stirton, J. 6rg. Chem., 1962, 27, 2950,
L. G. Cannell, J. Amer. Chem Soc., 1957, 79, 2927.
F. Puschel and C. Kaiser, Chem. Ber., !964: 97, 2917,
M /. Page, in 'Organic Reaction Mechanisms, 19751, cd. A, R. Butler and M. J. Perkins, Wifey, London, 1977, chapter 2.
H. Eckoldt, in 'Methodcn der Organischen Chemie (Houben-Wey!)\ ed. E. Miil- fr, Thieme Verlag, Stuttgart, 4th pdm, 1955, vol. IX. chapter 15.
r. Muth, in 'Methoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl)\ ed. E. МйЬ 却「，Theme V7erlag, Stuttgart, 4th. edn., 1955, vol. IX, chapter 18.
G. V. D. Tiers, J. Org. Chem,, 1963, 28, 1244.
H. Berthold, C. BrG〃山g, S. Grasse, M. Hampel, F、D. Kopinke, W. Pritzkow, 嗯 G Stachowski, J. p「akt. Chem., 1976, 318, 1019.
吟 c『竺住e，G Lonchambon, and C. Benard, Bull, Soc. chim. France, 1976, 483.
，卜分?ssg", G. Geiseler^ and M. Hoppe, Chern. Ber., 1958, 91, 21з6.
1265 Bhattacharya、C Eabor% and D R.附.Walton, J. Chem. Soc. (C), 1968, 將厶^rossert ^d R. F.厶〃〃g/〃，Canad, J. Chem., 1977, 55, 407.
:：r z ^九卽织 Canad. J, Chem., 1976, 54, 498
167t 纟°竺/* % °'乙 MacDonell, and /. L. Chambers, Jr,, J, Or^. Cliem., 3549.
46 д' r 幺‘"怨"R* & Robins, J. Amer. Chem. Soc., 1961，83, 4038.
2766 Poshkus' У- E. Her侬eh, and F. A. Ma^notta. J. Org, Chem. 1963, 28, "^5 * "асе, D. L. Hearing, and G. C Wolf, J. °「g. Cheni, 1974, 39, 23&
48.
49.
50.
51.
，F Kins Accounts Chem. Res., 1975, 8, 10.
у % 储总 and s. M. Loosmore, J. C. S. Chem. Comm., 1976, 1011.
d A Olah and H. C Lin, Synthesis, 1974, 342.
q д Olah, S. Kobayashi, and 丄 Nishimura, J. Ашсг. Chem. Soc., 1973, 95,
A9 G % Olah,丄 Nishimura, and У. Yamada, J. Org. Chem., 1974, 39, 2430.
53' Y： Amiel, J. Org. Cliem., 1971, 36, 3691, 3697.
/ /. Khodair, A. Swelion, and A. A. Abdel-Wahab, Phosphorus and Sulfur '1976* 2, 165, 169.'
丄 L. Kice and E. A. Lunney, J. Org. Cliem., 19 75, 40, 212 5.
56： A. DeCat and R・ Van Poucke, J. Org. Chem., 1963, 28, 3426.
H. Fukuda,尸.丄 Frank, and 步.E Truce, J. Org. Chem., 1963, 28, 1420.
С. M. M. da Silva Correa and W. A. Waters, J. Chem. So.-. (C), 1968, 1880
尸.Muth, in 'Methoden der Organischen Chemie (Houben — Weyl)', ed. E： Miil： I er, Thieme Verlag, Stuttgart, 4 th edn., 1955, vol. IX, chapter 20.
M. G. Stout, M. J. Robins. R. K・ Olsen, and R. K・ Robin、, J. Medicin, Chem 1969, 12, 658.”
R. K. Crossland and K・ L. Seruis, J. Org Chem., 1970, 35, 3195.
D. Ykman and //. K. Hall, Jr., J. Organometallic Chem., 1976, 116, 153.
H、4 Steaab and K・ Wendel, Chem. Ber.t i960, 93, 2902.
E. C Taylor, G. W. McLay, and 4 McKtllop, J. Amer. Chem. Soc., 1968 90, 2422.
A. Etienne,丄 Vincent, and G. Lonchambon, Cjmpt. rend (C), 1970, 270, 841.
D. Klamann and P. Weyerstahl, Chem. Be「.，1965, 98, 2070.
H. Bohme and P「H. Meyer, Synthesis, 1971, 150.
M. Schmeisser, P. Sartori, and B. Lippsmeier, Chem. Ber., 1969, 102, 2150.
H. Hopff and H. Lusst, Helv. Chim. Acta, 1959, 42, 2742.
R. L Dannley and R. V. Hoffman, J. Org. Chem. 1975, 40, 2426.
H. Distler、Angew. Chem. Intern. Edn., 1965, 4, 300.
D C. Dittmer, in 'Organic Compounds of Sulphur, Selenium, and Tellurium*, ed. D. H. Reid, The Chemical Society, London, 1975, vol. 3, chapter 2.
T. Durst, in 'Organic Compounds of Sulphur, Selenium, and Tellurium', ed.
D. H. Reid, The Chemical Society» London, 1975, vol. 3, chapter 3.
C. G. Krespan, B. £. Smart, and E. G. Howard, J. Amer. Chem. Soc., 1977,
1214.
F. G. Bordwell, R. D. Chapman, and С. E. Osborne, J. Amer. Chem. Soc., 1959,
2002.
7. H. Helberger, Annalen, 1954, 588, 71.
M K. Sharma, F. de Reinach-Hirtzbach, and T. Durst, Canad. J. Chem., 1976, 54, 3012.
£. T. Kaiser, in 'Organic Chemistry of Sulfur1, ed. S. Oae, Plenum, New York, 1977, chapter 12.
P. Veeravagu, R. T. Arnold, and £. W. Eigenmann, J. Amer. Chem. Soc., 1964, 86, 3072.
80.
81.
82
K・ Hovius and J. В. E N. Engberts, Tetrahedron Letters, 1972, 2477.
U. Zehavi, J. Org. Chem., 1975, 40, 3870.
L. R. Subramanian, Al. Hanack, L.步.К. Chang, M. A. /幻〃off, R. V. R. Schle- ger, F. Effenberger,呪 Kurtz, P. J. Stangt and " " " ** " 小
1976, 41, 4099.
2* R 尸See, M. L. Roumestanti and J. Gore, Bull.
84. R. ° Hutchins, K. Kandasamy, C. A. Maryanoff, 泉〃^行，J. Org. Chem.( 1977, 42, 82.
q , ■戶 Denney and B. Goldstein, J. Org. Chem., ,,
^2"纟 q Carnahan, and W. D. Closson, Tetrahedron Letters, 1972, 3447.
^ 3 M John&qn and G. A. Dutra, J Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 7777, 7783.
只3" d 吁叫ue，а” M Schlosser, Angew. Chem. Internat. Edn., 1974, 13, 82.
~ r\* it' Las、in 'Sulfur in Organic and Inorganic Chemistry', ed A. Senning, Dekker New York, 1972, vol. 3, chapter 24.
攸 3 nes and D 丄 Cram, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 2183.
忆乩 Baarschers. Canad. J. Chern., 1976, 54, 3056.
T. E, Dueber, J. Org. Chem.,
85.
90.
Soc. chim. France, 1976, 169. D Masilamani, and В. E Ala-
1956, 21, 479.
„ Tensen and G. Goldman, in TriedebCrafts and Related Reactions*, e4, 92 r nnii Interscience, New York, 1964, vol. 3, part 2, chapter 41.
/ Crombie and A. G, Jacklin, J. Chem Soc., 1957, 1622.
93-and T. Mah, J. C. S. Perkin I, 1976, 1577.
竺.修 产 Truce and D.丄 Vrencar, J. Org. Chem., 1970, 35, 1226.
^- rplier and 用.Auerbach, J. Org. Chem , 1970, 35, 2551.
M9‘『力 Tillet Phosphorus and Sulfur, 1976, 1, 341.
^'不 n Farrar and A. Williams, J. Amer. Chem. Soc., 1977, 99, 1912.
oQ「Zeid 〃• Moussa, and /. Ismail, Annalen, 1974, 1816.
^ ； kolinsky and R. LJ. Org. Chem., 1975, 40, 1766.
%： / Wolinsku R. L Marhenke, and R.丄”以 Synth. Comm., 1972, 2, 165.
f2 R D Trepka, /. K・ Harrington, and /. K. Belisle, J. Org. Chem., 1974, 39,
23 p д' Cotton and P. F. Stokely, J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 294.
n4' p /' De Christopher, /. P. Adamek, G. D. Lyon, S. A. Klein, a〃d R. /. Baum- sarten, J. Org. Chem., 19 74, 39, 3525.
105 P. Я Fanta and C. S. Wang, J. Chem. Educ., 1964, 41, 280.
106 F. Muth, in 'Methoden der Organischen Chemie (Hollben-Weyl')^, ed. E. Miil- le；, Thieme Verlag, Stuttgart, 4th edn , 1955, vol, IX, chapter 19.
107 A 'Arcoria, V. Librando, E. Maccarone, G. Musumarra, and G. A. Tomaselli, ' Tetrahedron, 1977, 33, 105.
.丄 d Sheehan, U. Zoller, and D. BenJshai, J. Org. Chem., 1974, 39, 1817.
109： 8. Helferich and K. G. Kleb, Annalen, 1960, 635, 91.
. /. G C. Coutts and M. Hamblin, J. C. S. Perkin I, 1975, 2445.
.欣 L Mock and R. M. Nugent, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 6521.
. S. Searles and S. Nukina, Chem. Rev., 1959, 59, 1077.
ИЗ. B. Helferich and H. Boshagen, Chem. Ber., 1959, 92, 2813.
4 R О Hutchins, F. Cistone, B. Goldsmith, and P. Henman, J. 0rs. Chem., 1975, 40, 2018.
G. A. Olah and 丄 A. Olah, J. Org. Chem., 1965, 30, 2386.
E. M. Kaiser and P. L. 4 Knutson, J. Org. Chem., 19 75, 4 0, 134 2.
Af. Kobayashi, M. Okahara, S. Komori, and T. Agawa, Synthesis, 1973, 6S7.
S. J. Shafer and 3. D. Closson, J. Org. Chem., 1975, 40, 889.
D. Hellwinkel and M. Sapp, Chem. Ber., 1976, 109, 3749.
B. Loev and F. Dowalo, Tetrahedron Letters, 1959, 781.
E E. Hardy. J. Chem. Soc. (C), 1970, 2087.
W. Szalecki, Synth. Comm., 1976, 6, 243.
S. Ito and T. Oya, Bull. Chem. Soc. Japan, 1967, 40, 418.
T. Shingaki, M Torimoto, M. Inagaki, and T. Nagai, Chem. Letters, 19 73, 1243.
W. A. 7. Huurdeman, H. Wynberg, and D. IF. Emerson, Synth. Comm., 1972,
К. B. Sharpless, T. Hort、L. K. Truesdale, and С. O. Dietrich, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 269.
I窮 g B・ Sharpless, A. O. Chong, and K. Oshima, J. Org. Chem., 1976, 41, 177. "8. F. Muth, in 'Methoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl)', ed. E. Muller, I9Q ^ieme Verlag, Stuttgart, 4th edn., 1955, vol. IX, chapter 17.
仪 C Paul, S・ ^. Sharma, R. D. Sharma, and /<. C. Malhotra, Chem. and Ind. 3 ★空d。％ 1971, 702.
飴 v 沙°"山，Chem. Вег., 1965, 98, 3286.
T 5uriieda and S. Oae, Bull. Chem. Soc. Japan, 1968, 41, 233.
I® л/ ^9е^егё~Тelder, C. Ris, and H. Cerfontain, J. C. S. Perkin II, 1974, 98. 既 沙 必 Christensen, Acta Chem. Scand., 1961, 15( 1507.
IRK p B"?mac/ie『，G. Konig, and F. E^enber^er, Chem. Ber., 1975, 108, 2947.
d f，e〃berge『°〃d ^. Huihtnacher, Chem. Ber., 1976, 109, 2315.
阳 u c' rird ⑦口 M. J. Spence, J. Chem. Soc. (B), 1971, 45 4, 1434.
то'? Khan and L. MJ. Chem. Soc. (C), 1971, 1448.
園仁 Gilbert、J. Org Chem., 1963, 28, 1945.
140 才& Zartner, Tetrahedron Letters, 1977, 13.
2~af"厶"* ^' Magner, H. Beck, and R. /. Klein, Chem. Ber., 1960, 93,
4 ^rhoberl and A. Wanner, in *Methoden der Organischen Chemie (Houben-
' Weyl)\ ed. E. Aliilkr, This®、」lag, Stuttgart, 4th edm, 1955, vol. IX, chap- l49 ^Kice and E Legan, Amer. Chern. Soc., 1973, 95, 3912.
If j £ Kice and L 尸.Mullan, J. Amer. Chern. Soc., 1976, 98, 4259.
144' G. 6. Denzer, 〃.，尸.Allen, 〃.，尸.Conway, and 丄 M. van der Veen J Org'. Chein., 1966, 31, 3418.'
丄 L. Kice} G. /. Kasperek, and D. Patterson, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 5516.
R. H. Shapiro, Org. Reactions, 1976, 23, 405.
MJ. Cusack, С. B. Reese, and B. Roozpeikar, J. C. S. Chem. Comm., 1972, '1132.，
。・ Attanasi, L. Caglioti, and F. Gasparrini, J. C. S. Chem. Comm., 1974,
'138.'
G.忆 Kaufman, Л A. Smith, G. G. Vander Stouw, and H Shechter, J. Amer. Chem. Soc., 1965, 87, 935.
R. T. Taylor, C. R. Degenhardt, W. P. Metega, and L A. Paquette, Tetrahedron Letters, 1977, 159.
£ /. Corey and H. S. Sachdev, J. Org. Chem., 1975, 40, 579.
尸.Wieland, Helv. Chim. Acta, 1970, 53, 171.
Chem., 1966, 31, 3418.
G. Rosini and G. Baccolini, J. Org. Chem., 1974, 39, 826.
L. Caglioti and M. Magi, Tetrahedron, 1963, 19, 1127.
G. W. Kabalkat D. T. C. Yangt 丄 H. Chandler, and 丄 D Baker, 〃,，Synthesis 1977 124.
S. Ito, Y. Tanaka, A. Kahehi, and K. Kondo, Chem. Letters, 1973. 1071.
E Mosettig, Org. Reactions, 1954, 8, 218 [Мозеттиг 3. — В кн.: Органические реакции. Т. 8. М., Издатннлпт, 1956, с. 288].
О, Bayer, in 'Methoden der Oranischen Chemie (Houben-Weyl)\ ed. E. MiiL ler, Thieme Verlag, Stuttgart, 4th edn,, 1954, vol. 7, part 1, p, 297.
/. E. Gurst, in *The Chemistry of the Azide Group', ed. S. Patai, Interscience, New York, 1971, chapter 3.
G. P. Balabanov and У. /. Dedgunov, Zhur. org. Khim., 196 5, 2, 1256 (Chem. Abs., 1967, 66, 55169); Балабанов Г. 〃.、Дергунов Ю. //, — Ж. орг. хим., 1966, 2, 1256.
Л4. Е. С. Biffin, /. Milter, and D. В. Paul, in 'The Chemistry of the Azide Group5, ed. S. Patai, Interscience, New York, 1971, chapter 2.
S. /. Weininger, S. Kohen, S. Mataka, G. Koga, and /. P. Anselrne, J. Org. Chem., 1974, 39, 1591.
T. R. Sleinheimert D. S. Wulf man, and L. N. McCullagh, Synthesis, 1971, 325. 164. M. Re gitz and D. Stadler y Annalen, 1965, 687, 214.
R. A. Abramovitch and E. P. Kybat in 'The Chemistry of the Azide Group', ed. S. Patai. Interscience, New York, 1971, chapter 5.
R. A. Abramovitch, in 'Organic Reactive Intermediates', ed. S. P. McManus, Academic, New York, 1973, chapter 3.
R. Kreher and G. Jager, Z. Naturforsch., 1976, 31b, 126.
D S. Breslow, £. /. Edwards, E. C. Unsay, and Я. Omura, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 4268.
R. A. Abramovitch^ G. ^. Kuans, and V. Uma, J. Org. Chem., 1974, 39, 1101.
W. 8. Renfrow and M. Devadoss, J. Org. Chem., 1975, 40, 1525.
R. A. Abramovitch and W. D. Holcomb, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 676.
R. Cremlyn, Internat. J. Sulfur Chem., 1973, 8, 133.
I刍 H・ UMch, Chem. Rev., 1965, 65, 369.灯.
A V7ic九，’Cycloaddition Reactions of Heierocumulenes\ Academic, New York, 1967, chapter 4..
H Ulrich and R. Richter、in 'Newer Alethods of Preparative Organic Chemi- 17r 索У ' °d・ W. Foerst, Academic, New York, 1971, vol. 6, p. 280.
；^ 73Ply。^ H. /. Hoile, J. Org. Chem., 1974, 39, 1597.
/.七.Franz and C. Osuch, J. Org. Chem., 1964, 29, 2592.
17Я / X. Rasmussen and A. Hass仅八 Chem. Rev., 1976, 76, 389.
179* R Graf, Angew. Clicm. Internat. Edn., 1968 7T 172.. , T .* .
oa 彼 / Moriconi 'Mechanisms of Reactions of Sulphur Compounds, Inlra-Sden-
8°' ce Research Foundation, Santa Monica, California, 1968, p. 131.
IO] / 游 McFarland and L. С. У"。，J-。「0 Chcm., 1970, 35, 123.
SA' r Flftmberaer and 耽 Podzun, Angcw. Chcm. Internal. Edm, 1969, 8, 976.
183 £.丄 Moriconi and C. A.J. °「g・ Chcm., 1976, 41T 3583.
184：炉.N Volz and L. Л. Paquette. J. °「g. Chcm, 1976, 41, 57.
185 G C 瓦//, J 0rg. Shorn., 1974, 39, 3454.
186* J C fast and A. M. van Leusen, J. °「g. Chem., 1974, 39, 564.
方.Takei, /. Watanabe, and T. Mukaiyama, Bull Chem. Soc. Japan, 1965, 38, 1989.'
. 〃• d. Laughlin, J. Amer. Chem. Soc., 1968, 90, 2651.
СУЛЬФАМОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ
К. К. АНДЕРСЕН (University о/ New Hampshire)
СВОЙСТВА СУЛЬФАМОВЫХ КИСЛОТИ ИХ ПРОИЗВОДНЫХ
Сульфамовые кислоты имеют общую формулу (1), где R и R1 — атомы водорода, а также алкильные, арильные, ацильные или С5гльфонильпыс группы. Сульфамовой кислотой называют соединение H2NSO2OH. Соединения с алкильными заместителями у атома азота более стабильны, чем аналогичные арильные производные. Диалкильпые производные устойчивы в разбавленных водных растворах оснований, но медленно гидролизуются в кислотах. Диарилзамсщснные соединения неустойчивы в форме свободных кислот, но стабильны в. виде солей. Хорошо известны производные сульфамовых кислот со структурой (2), образующиеся из третичных аминов； их с успехом используют в реакциях сульфирования (см. разд. 11.19.1.1). Известно большое число хлорангпдридов (3) и эфиров (4) этих кислот, которые являются полезными синтетическими интермедиатами. Синтезировано большое число сульфонамидов (5). Превращениям этих соединений посвящено несколько обзорных статей [1—3]. Периодически появляются обзоры, посвящсниыс исследованиям механизмов рсак- ин伪[4]. Сама сульфамовая кислота широко используется в про- мышлсиностн, а ее производные применяются в качестве лекарственных препаратов, в сельском хозяйстве, а также как вещества, заменяющие сахар, особенно цпклогсксилсульфамат “атрия [5]. Сульфаматная группа встречается также в природ- "”х сосдннсипях, например в гепарине [2].
RR^SOaOH R3N—SO3 RzNSO2cl RRNSO2OR2 RR*NSO2NR2R3 ⑴(2)(3)(4)(5)
11 202 МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАМОВЫХ КИСЛОТ■и ИХ ПРОИЗВОДНЫХ
Основной метод синтеза сульфамовых кислот [1, 2] основан на сульфамшшровашш аминов триоксидом серы или хлорсульфо- ловой кислотой (уравнение 1) [6]. Изоцианаты [7] и уретаны превращаются в сульфамовые кислоты при обработке олеумом. Под действием хлорсульфоновой кислоты N-алкил-/г-толуолсульфонамиды распадаются на /г-толуолсульфонилхлорид и алкил- сульфамовую кислоту. Гидроксиламины и оксиды аминов реагируют с диоксидом серы с образованием аминосульфитов, которые перегруппировываются в сульфамовую кислоту, вероятно, через ион-радикальную пару [3, 8] (уравнение 2).
СО2HСО2Н
IC5H5NSO3, NaOHI
HOCH2CHNH2 > HOCH2CHNHSO3Na(1)
+SO2++
PhMe2N—O' > PhMe2N—OSO； —> PhMe2N—SO3 (2)
Сульфа моилхлор иды (3) часто получают взаимодействием гидрохлорида амина с сульфурил хлоридом, но возможности этого метода ограничены использованием простых алкнламинов и аминов, не имеющих других функциональных групп, способных реагировать с сульфурилхлоридом [1]. Перспективным методом синтеза этих соединений является взаимодействие солей сульфа- мовых кислот с пентахлорпдом фосфора. Этим путем был впервые синтезирован фенилсульф а моилхлорид (6) [7]. Сульфамопл- хлориды получаются также последовательным превращением амина в хлорамин реакцией с гипохлоритом натрия и затем взаимодействием этого интермедиата с хлором н диоксидом серы. Этим методом из пиперидина получено соединение (7) [9]. Эфиры сульфамовых кислот (4) обычно получают взаимодействием сульф- амоилхлоридов с алкоксид- или феноксид-ионами. Так, при обработке диметилсульфамоилхлорида метоксидом натрия в метаноле получен метиловый эфир диметилсульфамовой кислоты (8) [1].
PhNHSO2Cl 《2^NSO2cl Me2NSO2OMe PhNHSO2NHPh(6) (7) (8) (9)
Симметричные сульфонамиды (5) получают обработкой аминов сульфурилхлоридом в пиридине [1,10] или реагентом К・①н山е- ра (раствор иода и диоксида серы в пиридине) [11]. При использовании этого реагента получен Ы^^-дифенилсульфонамид (9) е "31тн количественным выходом [11]. Несимметричные сульфонами- “н получают реакцией сульф а мои л хлоридов с аминами [ 1 ]. Счи- тают, что эта реакция проходит с промежуточным образованием 554
сульфониламинов (10) (уравнение 3) [12].
”eT-BuNHSO2cl TpeT-Bu\'=SO2rper-BuNHSO2NHR ⑶
(10)
CFqCO2H rper-Bu\HSO2XHR rpeT-BiiO2CCF3 + H2\SO2\HR ⑷
^CO2EtphCH=NSO2N=CHPh^J ]h
(11)(12)
При обработке трнфторуксусной кислотой дизамещенного сульфонамида, у которого один из заместителей — трет-бутильная группа, образуется первичный сульфонамид вследствие отщепления трег-бутильной группы (уравнение 4). На комбинации двух последних реакций основан метод синтеза первичных сульфонамидов [12]. Незамещенный сульфонамид HqNSOqNHq реагирует с бензальдегидом в кислой среде с образованием N,N/-дlIбeнзилидeн- сульфонамида (11) [13]： эта реакция является общей [14]. Сульфонам ид реагирует также и с дикарбонильными соединениями с образованием циклических сульфонамидов; например, с этиловым эфиром бензоил пировиноградной кислоты Р11СОСН2СОСО2Е1 получается сульфонамид (12) [15].
11.20.3. РЕАКЦИИ СУЛЬФАМОВЫХ КИСЛОТИ ИХ ПРОИЗВОДНЫХ
Сульфамовые кислоты и их производные могут гидролизоваться под действием кислоты; изучены механизмы этих реакций [3, 4]. Соли фенилсульфамовой кислоты при нагревании перегруппировываются в о- и n-сульфанпловые кислоты [1]; изучен механизм этой перегруппировки [3]. СулЬфамовые кислоты можно хлорировать, нптрозировать и нитровать по атому азота [1].
Сульфамоилхлориды реагируют с нуклеофилами с замещением атома хлора (см. разд. 11.20.2). Они также реагпр^чот с арома- тическимп углеводородами в присутствии хлорида алюминия с образованием И^-диалкилсульфонамидов (уравнение 5) [16] Аьткилсулъфаматы перегруппировываются прп нагревании; папри- 幣Р‘ зфир (8) превращается в соединение (2; R= Me) [1]. N.N'・ Диарил сульфона мнды способны сульфонил ировать анилины. При ；；；,еваннн (9) в N.N-диметиланилине образуется сульфонамид
AICJ3, Р1)иMe2NSO2Cl> Me2NSO2Ph
n-Mc2NCGH.SO2NHPhrp?r-BuNHSO2\HBu-rper
(13)(14)
rper-BuNHSOzOMe ' rper-BuN=NBu-TppT
(15)(16)
трст-BuNNBu-трет(17)трст-BuNNBu-трет(17)Интересные реакции происходят при обработке №№-дн-трег- бутил сульфонамида (14) трет-бутилгшюхлоритом. Под действием избытка реагента в метаноле получаются метил-трег-бутилсульф- амат (15) и 叩ет-бутнламин [17]. Если (14) сначала обрабатывают гидридом натрия (с образованием аниона), а затем трет- бутнлгипохлоритом, то образуется транс-азосоеднненне (16), по- видимому, через интермедиат (17) [18].
трст-BuNNBu-трет
(17)
трст-BuNNBu-трет
(17)
ЛИТЕРАТУРА
A. Dorlars, in 'Methoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl), ed. E. Muller, Thieme Verlag, Stuttgart, 4th edn., 1958, vol. XI, part 2, chapter 5.
E E. Gilbert, *Sulfonation and Related Reactions*, Interscience, New York, 1965, „ chapter 7.
1忆丄 Spillane, Internat. J. Sulfur Chem., 1973, 8, 469.
M. /. Page, in 'Organic Reaction Mechanisms, 1974, ed. A. R. Butler and M. J. Perkins, Wiley, London, 1976, chapter 2.
G. A. Benson and W. /. Spillane, J. Medicin. Chem, 1976, 19, 869.
D. T. Warner and L. L. Coleman, J. Org Chem., 1958, 23, 1133.
/. A. Kiosk and K・厶.Leschinsky, J. Org. Chem., 1976, 41, 4028.
/. T. Edward and Whiting, Canad. J. Chem., 1972, 49, 3502.
N. C. Hansen, Acta Chem. Scand., 1963, 17, 2141.
E. W. Parnell, J. Chem. Soc., I960, 4366.
M. Nojima, S. Hasegawa, and N. Tokura, Bull. Chem. Soc. Japan, 1973. 46, 1254.
/. D. Catt and W. L. Matter, J. Org. Chem,. 1974, 39, 566.
M. Knollmuller and K・ R. Reich, Monatsh., 1975, 106, 1095.
E. Ziegler and W. Ruf, Z. Naturforsch., 1975, 30b, 951.
Л B. Wright, J. Org. Chem, 1964, 29, 1905
S. K. Gupta, Synthesis, 1977, 39.
B. Weinstein and H. H. Chang, Tetrahedron Letters, 1974, 901.
H. H. Chang and 8 Weinstein, J. C. S. Chem. Comm., 1973, 397.
ОРГАНИЧЕСКИЕ СУЛЬФИТЫ И СУЛЬФАТЫ
К. К. АНДЕРСЕН (University of New Hampshire)
. ОРГАНИЧЕСКИЕ СУЛЬФИТЫ
Л. Свойства сульфитов
Общая структура сульфитов представлена формулой (1), в которой R и R】 могут быть алкильными плп арильными группа- мн・ Монозамегценные эфиры (2) неустойчивы, но их соли ста- бнльнм [ 1]. Алкилхлорсульфиты (3) термически нестабильны и "рн нагревании разлагаются на алкилхлорид и диоксид серы 556
[[]. Известны аминосульфиты (4), тиолсульфиты (5) и дитиол сульфиты (6) [2].
ОООROSOR1ROSOHROSC1(О(2)⑶ОООROSOR1ROSOHROSC1(О(2)⑶оRR'NSOR2ОRSSOR1ОRSSSR丄(4)(S)⑹оRR'NSOR2ОRSSOR1ОRSSSR丄(4)(S)⑹
О
О
О
ROSOR1
ROSOH
ROSC1
(О
(2)
⑶
О
О
О
ROSOR1
ROSOH
ROSC1
(О
(2)
⑶
о
RR'NSOR2
О
RSSOR1
О
RSSSR丄
(4)
(S)
⑹
о
RR'NSOR2
О
RSSOR1
О
RSSSR丄
(4)
(S)
⑹
Сульфиты и их производные легко гидролизуются; изучены механизмы гидролиза [3, 4，5]. Поскольку атом серы в сульфитах является пирамидальным, то в случае несимметричных диза- мещенных производных он может быть хиральным. Это подтверждено экспериментально разделением на оптические изомеры ациклических производных и наличием цис- и граА/с-циклических сульфитов. Подробно изучены конформации ряда циклических сульфитов [6, 7].
Методы получения сульфитов
Соли монозамещенных сульфитов образуются при обработке • алкоксидов или феноксидов диоксидом серы, но они не представляют особого интереса для синтеза, хотя при обработке их диазометаном получаются метиловые эфиры (уравнение 1)
2].
IIIIО
II
II
(1)(1)ROSOH + CH2N2 —> ROSOMe + №
(1)
(1)
Симметричные сульфиты (1; R = R】)получаются при реакции спиртов или фенолов с тионилхлоридом; при реакции с фенолами необходимо присутствие третичных аминов, их часто используют и в реакциях со спиртами [ 1, 2]. Этим методом получают также циклические эфиры; например, при обработке пирокатехина пиридином и тионилхлоридом образуется сульфит (7). Несимметрич- нне сульфиты получают взаимодействием хлорсульфитов с соответствующим гидро ксисоединеннем и пиридином； присутствие пиридина необходимо для предотвращения образования симмет- рнчннх сульфитов [1, 2]. Аналогично пз ацилоинов получают сильфиты — производные ендиолов; например, сульфит (9) полу- "ен при обработке ацилоина (8) тионилхлоридом и N(N-дIIмeтил^ анилином в хлороформе [8]. Спирты также превращаются в ди- алкилсульфиты с прекрасным выходом иод действием иода и дн- окснда серы в иирпдпие (реактив К. Фишера) [9]. При реакции ортоэфиров с тионнлхлорндом [1 ] или диоксидом серы [10] образуются пна/кн〃су〃ьфнть1 (ураннеине 2). При действии на :尸 диметилсульфита протекает реакция переэгерификацин I" (уравнение 3) [2].
CH=CH2
он\_^
I120 ℃/\
СН2=СНСНСН2ОН + (McO)2SO 一Мсон>。〈丿。
⑵
⑶
s=o
Арилсульфиты и первичные алкилхлорсульфиты получают реакцией гидроксисоедииений с тнонилхлоридом (1 экв) [1]. Для получения вторичных алкилхлорсул1>фитов лучше использовать реакцию диалкплсульфита с тнонилхлоридом [1]. Неопеитилхлор- сульфнт (10) получен обработкой неопентилтримстилсилилового эфира Mc3CCH2OSiMc3 тнонилхлоридом [11]. Эпоксиды под действием тгюнилхлорида превращаются в диалкилсульфиты [1,2], однако возможно образование и хлорсульфитов [12]. Так, из эти- леноксида получен бис(2-хлорэтил)сульфит, а из эпихлоргидрина глицерина — хлорсульфит (11) [12].
ОII Me3CCH2OSCl(10)ОII Me3CCH2OSCl(10)O=SC1С1СН2СНСН2С1(11)O=SC1С1СН2СНСН2С1(11)
О
II Me3CCH2OSCl
(10)
О
II Me3CCH2OSCl
(10)
O=SC1
С1СН2СНСН2С1
(11)
O=SC1
С1СН2СНСН2С1
(11)
Реакции сульфитов
Как уже упоминалось выше, сульфиты и их производные легко гидролизуются. Атом серы в этих соединениях очень электрофилен и чувствителен к нуклеофильной атаке, поэтому гидролиз обычно происходит с разрывом связи сера——кислород. Низшие ди а л к и л су л ьф иты (ди метил- и диэтилсульфиты) можно нагревать До температуры кипения и при этом не происходит заметного разложения, но более высоко молекул я ри ые суль([)иты с более высокой температурой кипения разлагаются при нагревании главным образом с образованием алкенов [ 1,2,6—8,13]. В некоторых случаях это пронсходит, по-видимому, по механизму цис-эл\\м\\- пирования, поскольку, например, при пиролизе цис^-трет-бут^ ци клогсксил мстил сульфита (12) образуется З-т'^^г-бутилциклогек-
Изуисн фотолиз пскоторых сульфптов [7]. Сульфиты способ- нь1 реагировать с нуклеофилами с образованием продуктов, ко торне, по-виднмому, получаются в результате атаки по атомам 558
ннннВ и-грегВ и-грегO=s—ОМе(12)O=s—ОМе(12)Ви-третВи-трет(13)(13)ГРПЬ1 Сульфиты используют ДЛЯ синтеза эфиров кГпбоновых' кислот, в частности эфиров аминокислот (уравнение а также для образования пептидной связи (уравнение 5) Диметилсульфпт является алкилирующим агентом, что можно объяснить, по крайней мере отчасти, его перегруппировкой в метилметансульфонат [2]. Сульфиты окисляются перманганатом в сульфаты, но окисление перокспкислотами не приводит к каким-либо полезным продуктам (см. разд. 11.21.2.2) [2]. При дей- ствнн хлора на сульфиты разрывается связь сера—кислород. При зтом образуется алкилхлорсульфонат и алкилхлорид с одновременным окислением серы(IV) до серы(У1) [2].
н
н
н
н
В и-грег
В и-грег
O=s—ОМе
(12)
O=s—ОМе
(12)
Ви-трет
Ви-трет
(13)
(13)
NH2~Нз
I(.МеО)2so1PhCH2cНС。2Hn_MeC6H}s6；了 PhCH2cHCOzMeI(.МеО)2so1PhCH2cНС。2Hn_MeC6H}s6；了 PhCH2cHCOzMeonh2
I(.МеО)2so1
PhCH2cНС。2Hn_MeC6H}s6；了 PhCH2cHCOzMe
I(.МеО)2so1
PhCH2cНС。2Hn_MeC6H}s6；了 PhCH2cHCOzMe
PIiCHzoBnHCH2cO2H + гг-НОСбН4cH2cHec)2Et + (PhO)2SO
ОО CH2C6H4OH-n
IIIII
(4)(4)Et3N >Et3N >(5)(5)C13C О—о sci(14)C13C О—о sci(14)CC13 I С%=СМе(15)CC13 I С%=СМе(15)CH2C1 ICI2c=0Me(16)CH2C1 ICI2c=0Me(16)CCI3Me2CCI(17)CCI3Me2CCI(17)—> PhCH2OCNHCH2CNHCHCO2Et
(4)
(4)
Et3N >
Et3N >
(5)
(5)
C13C О
—о sci
(14)
C13C О
—о sci
(14)
CC13 I С%=СМе
(15)
CC13 I С%=СМе
(15)
CH2C1 I
CI2c=0Me
(16)
CH2C1 I
CI2c=0Me
(16)
CCI3
Me2CCI(17)
CCI3
Me2CCI(17)
"]；"]；Подробно изучены реакции разложения хлорсульфитов
"]；
"]；
ПРИ зтом образуются алкилхлориды и диоксид серы. На примере разложения (14) видна зависимость направления этих реакций от условий их проведения. Гидрохлорид диметиланилиння способ- ствует образованию (15), но в присутствии тетраметиламмоний- нодида образуется (16). Нормальный продукт разложения (17) "О/уиается в присутствии хлорида железа (Ш) пли хлорида алю- МИНИя U]・ Д^я таких реакций характерны перегруппировки, про- псходящие, по-видимому, через карбенисвые интермедиаты, однако еются примеры, в которых не происходили ожидаемые пе- |к """“ровкн. Из нсопентилхлорсульфита (10) при нагревании с нагп х,П0РИДом хннолнна получается неопситплх.чорпд [11]. При ^тсяВаИИИ с кислотами Льюиса нз н-бутплхгюрсу.чьфита образу- 小 и втор-бутилхлориды, ио при обработке гидрохлоридом
пиридина получается только к-бутилхлорид [1]. Хиральные по атому серы аминосульфиты (4) синтезированы реакцией ахиральных спиртов и К^^^^тетраметилсульфамида с ( + )-а-фенил- этилизотиоцианатом [17].
П.21.2. ОРГАНИЧЕСКИЕ СУЛЬФАТЫ
Свойства сульфатов
Органические сульфаты могут быть как моно- (18), так и ди- замещенными (19). Широко распространены моногалогенсульфаты, а также различные азотсодержащие производные (см. гл. 11.20). Монозамещенные сульфаты известны, однако значительно более стабильны их соли (20) [1]. Многие из этих солей встречаются в природе, причем R может быть ароматическим кольцом, остатком стероида или углевода [18]. Монозамещенные сульфаты применяются в промышленности [18]. В дизамещенных сульфатах (19; R = алкил) очень легко разрывается связь углерод——кислород; анион (20) является хорошей уходящей группой в реакциях замещения и элиминирования.•
ROSO20HROSO2ORlROSO；
(19)(20)
Диалкилсульфаты гидролизуются с отщеплением алкильной группы и образованием (18) или (20) в зависимости от pH среды; их дальнейший гидролиз происходит значительно медленнее. Диарилсульфаты (19; R, Ri = арил) более устойчивы к гидролизу, чем диалкил сульфаты.
Методы получения сульфатов
Моноалкилсульфаты производятся в промышленности сульфатированием алкенов и спиртов (уравнения 6, 7) [18]. Обычно в качестве сульфатирующих агентов используют серную кислоту, триоксид серы и его комплексы с аминами и простыми эфирами, хлорсульфоновую и сульфамовую кислоты. В лабораторной практике для сульфатирования спиртов обычно применяют хлорсульфоновую кислоту [18, 19], но можно использовать й серную кислоту, если образующаяся в реакции вода удаляется дицйкло- гексилкарбодшшидом или тионилхлоридом [19]. Сульфатирова- нне фенолов обычно проводят комплексами триоксида серы с аминами, поскольку под действием серной и хлорсульфоновой кислот происходит сульфирование ароматического кольца [18]. □асто при сульфировании олефинов и спиртов серной кислотой образуются диалкилсульфаты, но попытки выделить их в случае высших членов ряда обычно заканчиваются разложением. Однако 9THM путем можно получить диизопропил сульф ат из пропена и 56Q
ли н-поопилсульфат из циклопропана [1]. Ряд симметричных ди- аЛКИЛ^льфатов получен при обработке диалкилсульфитов алкил- хлорсульф а том (уравнение 8) [1].
OSO2OHh2so4 I
RCHXH2 RCHC%(6)
СбОзН
ROH > ROSO2OH + HC1(7)
A
(&-BuO)?SO + &~BuOSO2cl ** (n-BuO)2sO2 + 小BuCl + SO2(8)
Несимметричные и симметричные сульфаты образуются при окислении перманганатом соответствующих сульфитов. Этот ме- тоД особенно полезен для получения циклических сульфатов из циклических сульфитов, синтезируемых из 1,2- пли 1,3-дполов [20]. Циклические сульфаты образуются также в реакциях некоторых циклических простых эфиров [18] пли кетонов с трпокси- дом серы; например, при обработке ппнаколпна (21) трпоксидом серы получается (22) [21]. Фотохимическая реакция 。-хннонов с диоксидом серы приводит к феннленсульфатам; например, из о-бензохпнона получен (23) [1, 18]. Обработка алкилхлорсуль- фатов спиртами или алкоксид-ионами приводит к диалкилсульфатам с различными выходами (уравнение 9). Из низкомолекулярных хлорос)7льфатов диалкплсульфаты получаются с плохими выходами, но при взаимодействии спиртов Сю—С】8 с соответствующими хлорсульфатами выходы увеличиваются по мере увеличения числа углеродных атомов [1 ].
ооМе3ССМеМе3ССМемм
о
о
Ме3ССМе
Ме3ССМе
м
м
(21)(22)(23)
PhH, А
Н-С18Н37ОН + н-Ci8H37OSO2C1 ~~^ (н-Ci8Нз7О)2 5Ог (9)
Наиболее общий метод синтеза хлорсульфатов основан на взаимодействии спиртов с сульфурилхлоридом [1, 18, 22, 23] (уравнение 10). Хлорсульфаты могут быть получены при взаимодействии диалкил сульфитов с хлором [1 ], а также при присоеди- нении хлорсульфоновой кислоты к некоторым алкенам, например этилену, пропену, изомерам бутена [18]. При обработке хлорированных углеводородов триокспдом серы часто получа юте я хлор- сульфаты [18], однако сульфат (24) образуется в реакции 1Л,2,2-тетрахлорэтана с олеумом [1, 24]. Иногда в реакции алке- НОв【25, 26] и фторалкенов [27] с трпоксидом серы образуются смешанные циклические ангидриды сульфоновой н серной кислот, называемые карбилсульфатамн, пли р-дпеультонами (уравне- ние Н [28]; описаны и другие примеры [27]). Фторсульфаты по-
H-PrOSO2CiH-PrOSO2Ciн-РгОН + SO2CI2н-РгОН + SO2CI2CF3COSO2FCF3COSO2FМеСН=СН2МеСН=СН2fso2oh> MeCHOSO2Ffso2oh> MeCHOSO2Fприсоединением фторсульфоновой кислоты к олефинам ИЯ1 (уравнение 12) [29]. Метил- if этплфторсульфаты образу- ^ при электролизе соответственно метана и этана в смеси ^опсутьфата калия п фторсульфоновои кислоты [30]. Триок- I* серы может внедряться по связи углерод—фтор с образова- ；1爲(lYi-орсульфатов [27]. Таким путем пз трпфторацетилфторида получен трифтора цетил фторсульфат (25) [31].
H-PrOSO2Ci
H-PrOSO2Ci
н-РгОН + SO2CI2
н-РгОН + SO2CI2
CF3COSO2F
CF3COSO2F
МеСН=СН2
МеСН=СН2
fso2oh
> MeCHOSO2F
fso2oh
> MeCHOSO2F
(И)(12)(И)(12)(Ю)
(И)
(12)
(И)
(12)
Реакции сульфатов
Монозамещенные алкил- и а ри л сульфаты гидролизуются значительно медленнее дизамещенных сульфатов [4, 32], При щелочном гидролизе алкилсульфатов преобладает разрыв связи углерод—кислород, при гидролизе под действием кислот происходит разрыв связи сера ——кислород. п-Нитрофенилсульфат n-OaNCsHAOSO； гидролизуется под действием основания с разрывом связей улерод——кислород п сера——кислород, а под действием кислоты разрывается связь сера——кислород [32]. Диалкилсульфаты легко реагируют с нуклеофильными реагентами и очень часто используются в качестве алкилирующих агентов [1]. При гидролизе диалкилсульфата или при реакцпи с нуклеофилами быстро реагирует одна алкильная группа. Уходящая группа ——моноалкилсульфат, как указывалось выше, весьма инертна к дальнейшей нуклеофильной реакции. Диметпл сульф ат реагирует быстрее дру~ гнх ди ал кил сульфатов, за исключен нем пятичленных циклических сульфатов [4, 32, 33]. Например, в растворе щелочи этиленсуль- Фат (26) гидролизуется в 20 раз быстрее ди метил сульфата, а фениленсульфат гидролизуется в 2 • 107 раза быстрее дифенилсульфата [4]. Детально изучена причина такого увеличения реакцион- н°й способности пятичленных (но не шестпчьченных) циклических сульфатов [4]. Наиболее широко в реакциях алкилирования используют диметил- и диэтилсульфаты, выпускаемые промышлен-
ностью однако для введения группы CH2cH20H с прекрасным выходом подобно этиленоксиду можно использовать этилепсуль- фат(26) (уравнение 13) [34]. В тех случаях, когда подход нук- леофила к углероду за邛уднен, чаще всего происходят реакции 1,2-элиминирования или атака на атом серы с разрывом связи сАра——кислород. Например, в реакции цисЛ ч2-\№клопеытиленсуль- фата (27) с феннллитием обрэзуется 1 -фенилциклопентэнол (28) [35]. Полагают, что на первой стадии этого процесса происходит 1,2-элиминирование с образованием (29), а последующая нуклеофильная атака на атом серы приводит к (30). К этому еноляту затем присоединяется фениллитий с образованием спирта (28).
PhLiPhLiPhCH2CH2OSO2OLiPhCH2CH2OSO2OLi
PhLi
PhLi
PhCH2CH2OSO2OLi
PhCH2CH2OSO2OLi
Изучены механизмы реакций алкил- и арилхлорсульфатов с водой, спиртами и аминами. Наиболее часто происходит нуклеофильная атака на углерод с замещением группы C1SO3; более детально эти реакции рассмотрены в обзорной статье [23]. Некоторые аспекты химии фторсульфатов описаны в обзоре [36]. Метилфторсульфат MeOsO2P является очень реакционноспособным, но высокотоксичным [37] метилирующим агентом [38, 39].
ЛИТЕРАТУРА
F. Sinn and К Schimmelschmidt, in *Methoden der Organischen Chemie (Hou- ben-Weyl)\ ed. E. Miiller, Thieme Verlag, Stuttgart, 4th edn., 1963, vol. 6, part 2, p. 421.
H. E Van Woerden, Chem. Rev.. 1963, 63, 557.
3-45'67-8-9-o3-45'67-8-9-o丄 G. Tillett, Chem. Rev., 1976, 76, 747.
3-45'67-8-9-o
3-45'67-8-9-o
J. G. Tillett, Phosphorus and Sulfur, 1976, 1, 341.
M C. Rykowski, К. T. Douglas, and E. T. Kaiser, J. Org. Chem., 1976, 41, 141.
丄 G. Tillett, Internat. J. Sulfur Chem., 1973, 8, 289.
T, Durst, in 'Organic Compounds of Sulpliur, Selenium, and Tellurium； ed.
D. H Reid, The Chemical Society. London, 1975, vol. 3, chapter 3.
4 De Grog 丄 4 Boerma, and H. Wynberg, Chem. Comm., 1968, 347.
S. Hasegawa, M. Nojima, and M Tokura, J. C. S. Perkin I, 1976, 108.
M M Rogic, К. P. Klein, J. AI. Balquist, and В. C Oxenrider, J. Org. Chem., 1976, 41, 482.
?• Gerrard and P. Tolcher, J. Chem. Soc., 1954, 3640.
个 ^tienne, A. Le Berre, and /. Coquelin, Compt. rend. (C), 1972, 275, 633.
；6 解版区Kellogg，С. Г. Kiers, and A. Piepenbroek^ J. Org. Chem., 1975, E G. Bardwell and P. S. Landis, J. Amer. Chem. Soc., 1958, 80, 6379.
5 67-&5 67-&Q^ м^ L 9^ D^ «^ _ч^ 1222222Q^ м^ L 9^ D^ «^ _ч^ 122222227.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39./ M Theobald Л1 呪 Williams, and G. T. Young, J. Chem. Soc., 1963, 1927 V/' ш and M. Niwano, Tetrahedron, 1974, 30,⑶9.
5 67-&
5 67-&
Q^ м^ L 9^ D^ «^ _ч^ 1222222
Q^ м^ L 9^ D^ «^ _ч^ 1222222
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
Д1 Mikolajczuk n〃d 丄 Drabowicz, Internal. J. Sulfur Chern., 1973, 8, 349. £ £ 6/7^^/, 'Sulfonation and Related Reactions, Interscience, New York, 1965, chapter 6.
£ £ Gilbert, Synthesis, 1969, 3.
/? Lichtenberger and /. Hincky, Bull. Soc chim. France, 1961, 1495.
/ C Sheehan and 〃. Zoller, J Org. Chem , 1974, 39, 3415.
工 Charalarribous, M.丄 Frazer, and W. Gerrard, J. Chem. Soc., 1964, 5480.
E Bunce! Chem. Rev., 197(), 70, 323.
/' / TwnEski and ^. K. Andersen, J. Heterocyclic Chem., 1968, 5, 289.
£ E. Gilbert 'Sulfonation and Related Reactions', Interscience, New York, 1965, chapter 5./IT (
At Quaedvlieg, in 'Methoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl)\ ed. E. Miiller, Thieme Verlag, Stuttgart, 4th edn., 1955, vol. IX, p. 351.
B. N Smart, J. Org. Chem., 1976, 41, 2353.
丄 C. Sheehan and S Zoller, J. Org. Chem., 1975, 40, 1179.
G. A. Olah,丄 Nishimura, and У. R Mo, Synthesis, 1973, 661.
D Pletcher，md C. Z. Smith, Chem. and Ind. (London), 1976, 371.
C. G. Krespan and D. C England, J. Org. Chem., 1975, 40, 2937.
E T. Kaiser, in 'Organic Chemistry of Sulfur*, ed. S, Oae, Plenum, New York, 1977, chapter 12.
G. W, Fischer, R. Jentzsch, V. Kasanzewa, and E Riemer, J prakt. Chem., 1975, 317, 943.
D. Tomalia and /. C. Falk, J. Heterocyclic Chem., 1972, 9, 891.
К ^. Andersen and S. W. Fenton, J. Or^. Chem., 1964, 29, 3270.
£ Bmcel, 'Mechanisms of Reactions of Sulfur Compounds*, Intra-Science Research Foundation, Santa Monica, California, 1970, p. 71.
D. M. Van den Ham and D Van der Meer, Chem. and Ind. (London) 1976, 782. M. Fieser and L. F. Fieser, lReagents for Organic Synthesis', Wiley, New York, 1975, vol. 5, p. 445.
R. W. Alder. Chem. and Ind. (London), 1973, 983.
ТИОКАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Ф. ДУУС (Roskilde University)
Формально тиокарбонильные соединения аналогичны карбонильным соединениям и характеризуются наличием в их структуре связи С——S. Такая кратная связь серы(II) с углеродом образуется за счет перекрывания 2р-орбпталеп углерода и Зр-орбита- ле甘 серы. Из-за различий в пространственной симметрии и распределении электронной плотности между участвующими орбиталями такое перекрывание менее эффективно, чем перекрывание 2P — 2р-орбиталей в связи С = О. Исходя из этого понятно, что тиокарбонильные соединения в общем более реакционноспособны, менее стабильны и в большей степени подвержены стабилизирую- ЩД1М влияниям введенных соседних атомов пли групп по сравне- нню с кислородными аналогами. Кроме того, хотя тпокарбониль- нне соединения во многих реакциях ведут себя аналогично соответствующим карбопильным соединениям, однако реакционная способность этих классов соединений различна, что обусловлено относительно более «мягким» характером и более низкой электроотрицательностью серн, а также большей поляризуемостью связи 564
C = S. Следует также добавить, что сера как элемент третьего псрио 42 обладает свобода ы м и Зб/~ ор о 11 тзл я м п, выяснению po^i и которых как стабилизирующего фактора для многих типов тоеди- нений, не имеющих аналогов среди карбоннльштх соединений, посвящены обширные исследования и дискуссии, проводимые в настоящее врем я.
Часто выходят обзоры по химии тиокарбонилынях соединений И по отдельным разделам этого класса веи^еств. Полную сводку как более старого, так и современного материала можно найти в основных обзорных работах [1—3].
П.22.1. ТИОАЛЬДЕГИДЫ И ТИОКЕТОНЫ
Свойства гиоальдегидов и тиокетонов
Простые тиоальдегиды и тиокетоиы являются неустойчивыми соединениями и вплоть до последнего времени были известны по- <1ти исключительно в виде циклических тримеров— 1,3,5-трити- анов (1), которые обычно выделяли при попытках получения соответствующих мономерных соединений [4——7]. Однако в последнее время благодаря развитию техники лабораторных исследований и пониманшо природы связи С — S [8], синтезировано большое число простых алифатических и алициклических тпокетонов (2; R = = Ri = a;iKHji； R = алкнл, R1 = циклоалкил; R/R】=—(СН?)门—, 几=4—6), (3) и (4). Они представляют собой жидкости от красного до фиолетового цвета, легко окисляются на воздухе и обладают различной способностью к ентиолизацпн и (или) полимеризации [ 1 ——3, 9, 10]. Полициклические тиокетоиы, например тиокамфора (5), тиофеихон (6) и адамантантион (7) представляют собой относительно стабильные кристаллические вещества красного цвета. Их до сих пор используют в качестве модельных соединений для изучения реакционной способности нсаро магических тиокетонов.
⑴⑴
⑴
⑴
Мономерный тиоацетофеиои (2; R = Me, R1 = Ph) можно генерировать в виде сш1е(])полетоной жидкости при термическом кре- ^""「е его стабильного белого кристаллического тримера (1; К » Me, R】 =рь), но этот процесс обратим и быстро происходит
s
(5)
(6)
рекомбинация. Темно-синий кристаллический тиобензофенон (2; R = 0 = Ph) известен примерно с 1920 г. Хотя этот тиокетон легко окисляется на воздухе, он достаточно стабилен и для него
не известна тримерная форма. Действительно, для ароматических тнокетонов обычно характерна большая стабильность, что очевидно обусловлено включением тиокарбонильной группы в систему сопряжения. Обычно они представляют собой хорошо кристаллизующиеся соединения с прекрасной интенсивной окраской, изменяющейся от желто-красной до темно-синей в зависимости от природы ароматического ядра, заместителей и наличия гетероатомов. Очень обширен класс гетероциклических ароматических тиокетонов [4, 5]; к нему, например, относятся соединения типов (8) — (10), где X — О, S или NR.
S
X ⑻
До спх пор
X
(9)
(10)
не выделены простые мономерные тпоальдегпды,
но доказано их образование как нестабильных частиц н участие in situ во многих реакциях [1——3]. В настоящее время известно несколько стабильных тпоальдегидов. Первый представитель этих соединений (11) описан в 1960 г. Вудвардом с сотр. как важный предшественник в полном синтезе хлорофилла а [7]. В последние годы число примеров этого малодоступного класса соединений выросло [2, 3] в основном благодаря работам Райда с сотр. [11, 12]. Все эти тиоальдегпды имеют сходные структуры (см. ниже); нх необычная стабильность несомненно обусловлена значптель- ннм резонансным участием поляризованных форм, например (12).
МеОСО
■Me Et Me
МеОСО(СН2)2СО——
R1
--e-h
NH s
R-•
NH⑴)
Тиоформальдегид как простейший член этого ряда особенно интересен с теоретической точки зрения. Удалось генерировать в
HN+ (12)
.ппколичествах и спектроскопически охарактеризовать это очень MHKpoKC^i ieci [13-15], период полураспада которого Пп± птХно pIbZh S м>1.н при давлении 0,01-0,05 Па.Наосно- 嚅黑;за микроволнового спектра [13] была определена дли-
а гиязв C=S тиоформальдегида, которая оказалась равной ；% 08 пм что очень близко к значеншо 160,7 пм, предсказанному 累;'невозмущенной связи C = S. На основании данных рентгено- стоуктурного анализа была определена длина связи C==S в ди- Женилниклопропентпоне (13), которая оказалась равной 163,0 пм; 着сходя из этого, а также учитывая неодинаковость длин связей углерод—углерод и некопланарность фенильных групп авторы ||gi пришли к заключению, что неправильно изображать это соединение в виде ароматической 2л-электронной цвиттерионной структуры (14), как это было предложено ранее.
Ph
Ph
Ph
Ph
S
(13)
S
(14)
Дипольные моменты тиокетонов, у которых тиокарбонильная функция не участвует в сопряжении или резонансных воздействиях, обычно меньше дипольных моментов соответствующих кетонов (табл. 11.22.1). Это указывает на то, что полярность тиокар- бонильных групп существенно меньше, а возможно даже и обратна, полярности карбонильной группы [17, 18]. Из сравнения дипольных моментов кетонов и тех тиокетонов, у которых возможно внутримолекулярное воздействие на тиокарбоиильную функцию (например, в ряду ароматических тиокетонов, см. табл. 11.22.1) ясно видна значительно большая поляризуемость тиокарбонпльной группы по сравнению с карбонильной группой. Так, в случае дифенил циклопропентиона (13) следует считать существенным резонансное участие диполярной структуры (14), и аналогично на основании значения дипольного момента 4,4х-бис (диметиламино) тиобензофенона можно предположить значительный вклад поляризованной структуры (15).
"S'
NMe2 (15)
Благодаря успехам, достигнутым в последнее время в синтезе тиокетоиов, получена существенная и надежная информация о положении полосы поглощения тиокарбонилыюй группы в ИК- спектре. В результате тщательного изучения ИК- и КР-спектров тиокетонов и некоторых их дейтерированных аналогов доказано, ито валентное колебание связи C = S алифатических тнокетонов находится в области 1244—1272 см-1 [ 19], в то время как у ароматических тиокетонов ~ в области 〜1220 см" (см, табл. 11.22.1)
(20—221 В ИК-спектре валентное колебание связи^C=S довольно гнабое но благодаря высокой поляризуемости этой связи полоса поглощения в спектре КР достаточно интенсивна [19]. Значения отношений частот поглощения С=О и С—S соответствующих ялиЛатических кетонов и тиокетонов, v(C = U)/v(C = b), находят- сЯ в области 1,35—1,38 [19, 23]. Это соотношение, которое, по-ВИ- димому, точнее вычисленного ранее [24], можно использовать для отнесения полос поглощения связей C=S в новых или более сложных тиокетонах [24, 25].
Тиокетоны (и тиоальдегиды [26]) как интенсивно окрашенные соединения обладают по крайней мере одной полосой поглощения в видимой области электронного спектра. Эта так называемая
Тиоформальдегид1,647 г (2,27)Тиоакролеин—ТиобензальдегидТио.ц^тон2*⑵80)З-Метилбутантион-22,30 (2,73)3,3-Диметил бут антион-22,25 ⑵65)2,4-Диметилпеитантион-З2,46 (2,68)ТиоацетилциклопропанДициклопропилтиокетонТиокамфора2/9 ⑵98)Тиофепхон2,59 (2,96)Дифенилциклопропентион5,80 е (5,08)2,3-Диметилциклопентен-2-тион3,87(3,81)3,4,4-Триметилциклопентен- 2-тион4,09 (4,17)3,5,5- Триметилциклогексен- 2-тион4,01 (3,96)3,6,6-Т риметилциклогексен- 2-тион3,30 (3,82)4,4х-Дихлортиобензофенон 4,4'・Ди6ромтно6ензо®енон Тиобензофенон йЛ'-Диметилтиобензофенон4,4х-Диметокситиобензофенон 4,4/-Бис(диметиламино)-тио- бензофенон1,58(1,79) 1,71 (1,93) 3,37 (2,95) 3,45 (3,45) 4,44 (3,90) 6,12 (5,16)Тиоформальдегид1,647 г (2,27)Тиоакролеин—ТиобензальдегидТио.ц^тон2*⑵80)З-Метилбутантион-22,30 (2,73)3,3-Диметил бут антион-22,25 ⑵65)2,4-Диметилпеитантион-З2,46 (2,68)ТиоацетилциклопропанДициклопропилтиокетонТиокамфора2/9 ⑵98)Тиофепхон2,59 (2,96)Дифенилциклопропентион5,80 е (5,08)2,3-Диметилциклопентен-2-тион3,87(3,81)3,4,4-Триметилциклопентен- 2-тион4,09 (4,17)3,5,5- Триметилциклогексен- 2-тион4,01 (3,96)3,6,6-Т риметилциклогексен- 2-тион3,30 (3,82)4,4х-Дихлортиобензофенон 4,4'・Ди6ромтно6ензо®енон Тиобензофенон йЛ'-Диметилтиобензофенон4,4х-Диметокситиобензофенон 4,4/-Бис(диметиламино)-тио- бензофенон1,58(1,79) 1,71 (1,93) 3,37 (2,95) 3,45 (3,45) 4,44 (3,90) 6,12 (5,16)063二269254248244282278二二063二269254248244282278二二ж 3 и--6 1 9 -2 2 1---222.ж 3 и--6 1 9 -2 2 1---222.580575504505515500485475493488460568, 557, 529573, 543572575580575504505515500485475493488460568, 557, 529573, 543572575609605609605
Тиоформальдегид
1,647 г (2,27)
Тиоакролеин
—
Тиобензальдегид
Тио.ц^тон
2*⑵80)
З-Метилбутантион-2
2,30 (2,73)
3,3-Диметил бут антион-2
2,25 ⑵65)
2,4-Диметилпеитантион-З
2,46 (2,68)
Тиоацетилциклопропан
Дициклопропилтиокетон
Тиокамфора
2/9 ⑵98)
Тиофепхон
2,59 (2,96)
Дифенилциклопропентион
5,80 е (5,08)
2,3-Диметилциклопентен-2-тион
3,87(3,81)
3,4,4-Триметилциклопентен- 2-тион
4,09 (4,17)
3,5,5- Триметилциклогексен- 2-тион
4,01 (3,96)
3,6,6-Т риметилциклогексен- 2-тион
3,30 (3,82)
4,4х-Дихлортиобензофенон 4,4'・Ди6ромтно6ензо®енон Тиобензофенон йЛ'-Диметилтиобензофенон
4,4х-Диметокситиобензофенон 4,4/-Бис(диметиламино)-тио- бензофенон
1,58(1,79) 1,71 (1,93) 3,37 (2,95) 3,45 (3,45) 4,44 (3,90) 6,12 (5,16)
Тиоформальдегид
1,647 г (2,27)
Тиоакролеин
—
Тиобензальдегид
Тио.ц^тон
2*⑵80)
З-Метилбутантион-2
2,30 (2,73)
3,3-Диметил бут антион-2
2,25 ⑵65)
2,4-Диметилпеитантион-З
2,46 (2,68)
Тиоацетилциклопропан
Дициклопропилтиокетон
Тиокамфора
2/9 ⑵98)
Тиофепхон
2,59 (2,96)
Дифенилциклопропентион
5,80 е (5,08)
2,3-Диметилциклопентен-2-тион
3,87(3,81)
3,4,4-Триметилциклопентен- 2-тион
4,09 (4,17)
3,5,5- Триметилциклогексен- 2-тион
4,01 (3,96)
3,6,6-Т риметилциклогексен- 2-тион
3,30 (3,82)
4,4х-Дихлортиобензофенон 4,4'・Ди6ромтно6ензо®енон Тиобензофенон йЛ'-Диметилтиобензофенон
4,4х-Диметокситиобензофенон 4,4/-Бис(диметиламино)-тио- бензофенон
1,58(1,79) 1,71 (1,93) 3,37 (2,95) 3,45 (3,45) 4,44 (3,90) 6,12 (5,16)
063二269254248244282278二二
063二269254248244282278二二
ж 3 и
--6 1 9 -
2 2 1-
--222.
ж 3 и
--6 1 9 -
2 2 1-
--222.
580
575
504
505
515
500
485
475
493
488
460
568, 557, 529
573, 543
572
575
580
575
504
505
515
500
485
475
493
488
460
568, 557, 529
573, 543
572
575
609
605
609
605
Таблица 11.22.1. Физические а и спектральные 6 характеристики тиокарбонильной функции в тиоальдегидах и тиокетонах
Соединение
И, А в
v(C=S), см"
入 макс* 1
c F6 6 39]. ° Ва」снт-
Дипольные моменты, измеренные в бензоле при 20 ℃ [7, 9, 10, ^- ' и поглощения нне колебания связи C = S в ИК-спекграх (в ССЦ пли CS2) [9, Ю, 16в.'二 ^又 результатом в УФ- и внппмЗХ части спектра (в гексане или циклогексане), являют】 соответствую- п> л-перехода 卩，9, 10, 16 г-з, 39]. в В скобках приведены значения 卩 Ллп Спектральных щего карбонильного соединения. г Олоеделено пэ данным мнкроволнозых ^^^q таКЙ-е измерений; см. [13]. “ В HirepTiioii газовой матрице нр瓜】4 К: см. [15匚、卜，『1 22[. 3 Пр, значение 5,49 Д: см. |1бн]. Приведены также значения 1207 |【【223 см ，"：ен；е 1224 c丛~ ； ведены г；(кже значения 1223 и 1217 см-1; см. [21, 221. “ Лрнведено также зна см.⑵L
Таблица 11.222 Средние значения химических сдвигов а-протонов карбонильных и тиокарбон ильных соединений 8 ПМР-сиектрах [28]
Группировка
6, млн'1
\6, млн"
x=s
х=о
，
СНз'—с=х
2,65
2,10
0,55
-—сн2—e=x
2,75
2,30
0,45
、сн—2=х
3,20
2,65
0,55
/
R-полоса [7] обусловлена тиокарбонильным /г->л-переходом. Интенсивность этой полосы поглощения низкая (& = 10——220) н ее точное положение зависит от природы тио кето на (см. табл. 11,22.1). В УФ-области спектра у тиокетонов обнаруживаются по крайней мере две более интенсивные полосы поглощения [9]. Полоса поглощения при более низкой длине волны (〜220 нм) приписана 几переходу, а другая, так называемая /(-полоса [7], приписана тиокарбон ильному л-^л^-переходу. И положение, и интенсивность этой последней полосы поглощения зависят от природы тиокетона и особенно подвержены влиянию сопряжения. У простых алифатических тиокетонов /(-полоса находится в области 230—270 нм [9].
Знание экранирующего влияния тиокарбоиильной группы особенно важно для отнесения резонансыых сигналов в спектрах ПМР тиокетонов (и вообще тиокарбоннльных соединений). На основании изучения спектра ПМР тиокамфоры пришли к заключению [27], что магнитные анизотропии групп C=S и С=О в количественном отношении отличаются, но качественно аналогичны, поэтому для тиокарбонильных соединений конусы экранирования можно изображать так же, как и для карбонильных соединений. Это подтверждается и в случае простых тиокетонов (см. табл. 11.22.2) [9, 28]. В настоящее время имеется очень мало данных о спектральных характеристиках ЯМР 13С тиокето- нов [3]. Однако в качестве предварительного правила можно констатировать, что ядра углерода I3C = S резонируют в более слабом поле (на 20—55 млн-1 [27, 29]), чем соответствующие Ядра углерода 13С=О.
Методы получения тиоальдегидови тиокетонов
После синтеза Вудвардом стабильного тиоальдегида (11) на- "алось развитие химии тиоальдегидов, поскольку ранее такие сое-
дннения были известны только в форме их циклических тримеров, например 1,3,5-тритпанов (1; R = Н) [5]. Через несколько лет Paii;l с corp. [И, 12] синтезировали целый ряд стабильных тпоальдегпдов (16) — (18). Все они являлись структурно аналогичными соединениями н были получены с помощью нового варианта синтеза альдегидов по методу Впльсмейера — Хаака, в котором соль Внльсмейера (19) подвергалась сольволизу водным раствором гидросу.чьфнда натрия (уравнение 1).
+-водя. NaSH
RCH=NM©2 РО2С1 A RCH=S(1)
(19)
Основная содержащим приводящая большинствоОсновная содержащим приводящая большинствоатака серу- С=Х-связн, же основано тиокетонов.атака серу- С=Х-связн, же основано тиокетонов.стадия этой реакции ——нуклеофильнаяагентом по атому углерода полярнойк замещению группы X серой. На этомметодов, используемых для синтеза
Основная содержащим приводящая большинство
Основная содержащим приводящая большинство
атака серу- С=Х-связн, же основано тиокетонов.
атака серу- С=Х-связн, же основано тиокетонов.
Так, в одном из самых ранних методов использовали реакцию кетонов с пентасульфидом фосфора илн иногда с трисульфидом фосфора [4——7]. Реакцию обычно проводят в кипящем толуоле, кси
лоле плп пиридине. Естественно, только очень стабильные тиокетоны, например гетероароматическпе тиокетоны (8) — (10), могут выдержать эти довольно жесткие условия реакции. Однако в результате недавно проведенных исследований, основанных на представлении о возможном механизме этих превращений с участием высокополярного интермедиата, было показано [30], что реакцию кетонов с пентасульфпдом фосфора можно с успехом проводить и в более мягких условиях (при 30 ℃) в очень полярных растворителях, например ацетонитриле, тетрагидрофуране нлн диглиме, и в присутствии основания как катализатора. Механизм [30] реакции приведен в уравнениях 2 п 3. В этих условиях с хорошими выходами были синтезированы тиокамфора, тпоаиетофенон, трет-бутил-^-метоксифепплтпокетоп, ряд тиобензофеноиов п ксан； т“он (10; X = О) [30]; другой группой исследователей【3[—33] б bi л синтезирован ряд интересных производных квадратовои кнс- лоты (20) — (24). Для введения серы в аналогичных реакциях используют также О,О'Днэтилднтиофосфоновую кислоту [34], сульфид бора [35], дисульфид кремния [35].
P2s5
основание
SPS；
R\
、CuO+ SPS； r/
(20)
RR'N
X=
--NRRi
=S
X = O
X н S
⑵
C=S + OPS； (3) Ri/
RR】N——=—S'
X=-~=NRR1 +
X = О
X = S
Попытки синтеза тиокетонов и тиоальдегидов реакцией соответствующего карбонильного соединения с сероводородом обычно в присутствии кислотного катализатора предпринимались с конца прошлого века, но вплоть до недавнего времени они оканчивались большей частью безуспешно. Очень часто вместо ожидаемых тиокарбонильпых соединений получались их циклические тримеры (1), соответствующие гел!-дитиолы или полимеры [4—7, 36]. Однако в последние годы эта реакция интенсивно изучалась несколькими группами исследователей [1—3, 8], использовавшими различные кетоны в качестве исходных соединений, в результате чего
получены ясные представления о различных ее направлениях (уравнение 4). Направление реакции главным образом зависит от температуры; важны также продолжительность реакции, природа растворителя, природа и первоначальная концентрация реагирующего кетона, стабильность тиокетона и его склонность к ен- тиолизации. В настоящее время контролируемая катализируемая
кислотами реакция кетонов с сероводородом, по-видимому, является наиболее универсальным методом синтеза тиокетонов [9, 10]. Этим методом получено большое число простых алифатических тиокетонов; реакции обычно проводят в этаноле прн —80 455℃ [28, 37]. Этим методом получены также алициклические тиокетоны [9, 36, 38], циклические аф-ненасыщенные тпоке- тоны [39], ароматические тиокетоны [10], р-тиоксокетоны [40—43], сложные р-тиоксоэфиры [37, 44] и а-тиоациллактоны [45]. 1,4-Д и кетоны также реагируют с сероводородом в кислой среде при температуре —60 ℃ или выше, но образующиеся при этом тиокетоны мгновенно внутримолекулярно циклизуются с образованием производных тиофена [46].
Ентиол
\ H2s, н+ /ОНТ -н2о \н2s \ /SH
；С==О 丁一 ‘ >>、C==S =F=t(4)
Тримеры,полимерыи др.
Реакция кетонов с сероводородом, катализируемая основанн- ем> изучена только на отдельных примерах и в настоящее время ма：ю используется для синтеза тиокетонов |36]. При действии сероводорода на 1,2-дикетоны в присутствии амина происходит восстановление одной из карбонильных групп [47].
Кетимины (25) превращаются в соответствующие тиокетоны при обработке сероводородом, но, по-видимому, этот метод пригоден только для синтеза ароматических и гетероароматических тиокетонов [4—7]. В процессе реакции возможно восстановление кетимина или тиокетона сероводородом в соответствующий ди- арнлметан [7]. Вместо сероводорода в качестве удобного агента для введения серы можно применять сероуглерод (уравнение 5) [4—7, 48]. Используют также реакцию анионов кетиминов с тио- карбонильными соединениями, например с ди метил тиоформа ми- дом или сероуглеродом, которая проходит через четырехчленный циклический интермедиат, например (26), превращающийся затем в тиокетон (уравнение 6) [49].
CS2H2S, НС1
AraC=S + RNCS •* Ar?C=NR ► Ar?C=S + RNH? (5)
(25)
R\ - HCSNMe? R\ / \、C=N Li+ *'CHNMe? Li+ —>
R»£、/
(26)
C=S + Me2NH + LiCNC=S + Me2NH + LiCN(6)(6)
C=S + Me2NH + LiCN
C=S + Me2NH + LiCN
(6)
(6)
К менее применимым методам синтеза тиокетонов относятся реакции енаминов, ацеталей и простых эфиров енолов с сероводородом [7, 36]. Область применимости таких реакций изучена мало, но они интересны главным образом в тех случаях, когда кетоны, из которых получаются исходные соединения, плохо реагируют с сероводородом. Сайтц с сотр. пытались синтезировать соединение (29) реакцией енамина (27) с гидросульфидом калия и последующей обработкой кислотой образующегося при этом аниона (28) [50]. Соединение (28) можно выделить в виде оранжевых кристаллов моногидрата калиевой соли, но тиокетон (29) оказался нестабильным и был охарактеризован в виде S-метильного производного (30). Аналогично нз енаминотиокетонов (20) и (22) или (24) были генерированы стабильные анионы (31) и (32), соответственно, которые можно выделить [33, 51J. Особенно интересно соединение (32), которое лучше изображать в виде резонансно стабилизу1рованной небензопдной ароматической структуры (33), что подтверждено рентгеноструктурщям анализом жел： Tbix кристаллов моногидрата его калиевой с。』" [51]. Удобный 572
получения диарил- и гетероциклических получение /тветствуютнх гелг-дихлоридов с * -кислотойполучения диарил- и гетероциклических получение /тветствуютнх гелг-дихлоридов с * -кислотойтиокетонов основантиокетонов основанна взаимодействии .тилдитиокарбонат. ；—9) [4—7].на взаимодействии .тилдитиокарбонат. ；—9) [4—7].ионом HS-,ионом HS-,•ионом•иономили тиоуксусноиили тиоуксуснои(уравнения(уравненияPh^^=v—NMezPh^^=v—NMezР1г ^=/ SYS(28)Р1г ^=/ SYS(28)PhPhSRSRSS(29) R = Н(29) R = Н(31)(31)S(27)S(27)(33)(33)
получения диарил- и гетероциклических получение /тветствуютнх гелг-дихлоридов с * -кислотой
получения диарил- и гетероциклических получение /тветствуютнх гелг-дихлоридов с * -кислотой
тиокетонов основан
тиокетонов основан
на взаимодействии .тилдитиокарбонат. ；—9) [4—7].
на взаимодействии .тилдитиокарбонат. ；—9) [4—7].
ионом HS-,
ионом HS-,
•ионом
•ионом
или тиоуксуснои
или тиоуксуснои
(уравнения
(уравнения
Ph^^=v—NMez
Ph^^=v—NMez
Р1г ^=/ S
YS(28)
Р1г ^=/ S
YS(28)
Ph
Ph
SR
SR
S
S
(29) R = Н
(29) R = Н
(31)
(31)
S
(27)
S
(27)
(33)
(33)
Ar2CCl2 + 2HS' ―> Ar2C=S + H2S +2СГ(7)
Ar2CCl2 + EtOCSS' ―> Ar?C=S + EtOCSCl + C「(8)
Ar2CCl2 + MeCOSH —> Ar2C=S + MeCOCl + HC1
Винилхлориды так*& используются для синтезов тиокетонов. Так, Михаэлис и Холькен в 1904 г, успешно синтезировали N-ме- тил-у-тиолутидон (34) реакцией (35) с гидросульфидом калия [5]. Этот метод и его разновидности нашли широкое применение [2,3], например, в синтезах тиодимедона [52], диаминоциклопро- пентиона (36) [53], гексафтортиоацетилацетона (37) [42] и ряда р-тиоксоальдегидов (38) (изображена ентиольная форма) [55] (уравнение 10). Даже тиоальдегид, существующий в форме ентио* ла (39), получен этим методом 156 .
R\ /CiR\r sh
'JNa2s'J h+ 'J
2一 ~^g—>Il
£、CHO R】/、CHO r/'chO
(38)
С1INa2s2О3Ph—CH—CO2Et ：P'A/PhEtOaC/'s/'cOzEt(42)С1INa2s2О3Ph—CH—CO2Et ：P'A/PhEtOaC/'s/'cOzEt(42)а-Тиоксоэфир (41), синтез которого был невозможен другими методами, получен следующим образом: на первой стадии по луча ют соль Бунте (40) нуклеофильной атакой тносупь巾ат-ноно、」^。； ветствующего алкилхлорида, а на второй стадии при обработке этой соли основанием образуется тиокетон (41) (уравнение 11) [57] в виде темно-синего масла, которое при стоянии быстро димеризуется в (42) [5/]. Этим же методом был генерирован монотиобензил (43), который в мономерной форме существует, по- видимому, только в растворе [58], а также некоторые N-замещен- ные тиоакридоны [5, 7]. При обработке алкоксидами некоторых сульфенильных соединений (44) происходит 1,2-элиминирован11е с образованием тиокетонов [59].
С1
INa2s2О3
Ph—CH—CO2Et ：
P'A/PhEtOaC/'s/'cOzEt
(42)
С1
INa2s2О3
Ph—CH—CO2Et ：
P'A/PhEtOaC/'s/'cOzEt
(42)
S—SO§NaS
I~on If
Ph—CH—COzEtPh—C—COzEt (11)
s Оs ОPh—С—C—PhPh—С—C—PhA/、SXA/、SX(43)(44) X = CN, SAr1(43)(44) X = CN, SAr1(40)(41)
s О
s О
Ph—С—C—Ph
Ph—С—C—Ph
A/、SX
A/、SX
(43)(44) X = CN, SAr1
(43)(44) X = CN, SAr1
Новый путь синтеза простых алифатических тиоальдегидов и тиокетонов предложил в 1970 г. Брандсма. Он нашел [60], что а,р~ненасыщенные сульфиды (45) могут расщепляться щелочными металлами в жидком аммиаке с образованием ентиолов (46) с высокими выходами (уравнение 12). При R = Н продуктами реакции являются простые тиоальдегиды (47; R = Н), для которых, очевидно, более стабильна ентиольная таутомерная форма. Действительно, бесцветные ентиолы (46; R = Н) не проявляют тенденции к таутомеризации в (47; R = Н), однако легко полимеризуются при прибавлении следов триэтиламина. Напротив, первоначально бесцветные ентиолы (46; R = алкил) быстро приобретают крас- ный цвет, что ясно указывает на образование тио «стоп а ^；：*二 ташю развивающемся процессе таутомеризации [60」• ^Р^ реакция расщепления, в результате которой образуются ент v зующиеся а-пюксокислоты (50), происходит при обработке основанием гетероциклических соединений (49), которые лег^ ^ *Д чаются конденсацией альдегидов, главным образом аромат *'
JJ£^2^_＞、с=с/‘" —rJ 3 2-1，+"S’ 'У J 'I*(45)(46)(47)R R* R2 = H. Rik R3 = Et, BuJJ£^2^_＞、с=с/‘" —rJ 3 2-1，+"S’ 'У J 'I*(45)(46)(47)R R* R2 = H. Rik R3 = Et, Bu(48)(49)(50)(48)(49)(50)(13)(13)с роданином (48) [4, 7] (уравнение 13).(
JJ£^2^_＞、с=с/‘" —
rJ 3 2-1，+"S’ 'У J 'I*
(45)(46)(47)
R R* R2 = H. Rik R3 = Et, Bu
JJ£^2^_＞、с=с/‘" —
rJ 3 2-1，+"S’ 'У J 'I*
(45)(46)(47)
R R* R2 = H. Rik R3 = Et, Bu
(48)(49)(50)
(48)(49)(50)
(13)
(13)
Некоторые типы серусодержащпх соединений могут превращаться в тиоальдегиды или тнокетоны при термической обработке [7, 36]. Такие реакции могут представлять интерес главным образом в тех случаях, когда термолиз происходит легко, а образующееся тпокарбонильное соединение нестабильно при храпении, поскольку в этих случаях исходное соединение может использоваться как удобный источиик тиокарбонильного соединения. Например, 1,3,5-тритианы (циклические тримеры тиоальдегпдов и тиокетонов), имеющие ароматические заместители (1; R = арил, Ri = арил или алкил) применяют для получения и охранения» простых ароматических тиокетонов, поскольку они являются кристаллическими соединениями и легко диссоциируют при температуре немного выше их температуры плавления [7]. Алкилзамсщен- ные 1,3,5-трптианы, по-видимому, более устойчивы к термолизу [7]. При термическом разложении 3,3-дитиетанов (51) [7, 61 ], бис (дитиокарбонатов) (52) [62] и гелрдитиолов [36, 63, 64] (см. уравнение 4) также образуются тиокетоиы. Простые алифатические тиокетоны впервые были синтезированы в виде мономеров при каталитическом разложении соответствующих гел/-дитиолов [63, 64]. Гексафтортиоацетоп (53) получен реакцией бис (перфторизопропил) ртути (54) с кипящей серой в виде темпо-синей жидко- стн; он быстро димеризуется в (51; R = R【=CF?) [61 ].
\/Rd/飞/5
(51)
В принципе
SCSOR2
Rl/ \
SCSOR2
(52)
тиоальдегиды
и
CF3—С—CF3
F3C
F・sC/
、CF3
(53)
(54)
тнокетопы
можно полупить при-
соединением сероводорода (1 моль) к алкинам через псрвопачалЬ' ^ое образование ентиолов. Однако попытки синтеза простых тио* Р опильпых соединений с помощью таких реакций оказались не то累° перспективными с препаративной точки зрения [65]. НекоР 1е ентнолнзующнеся производные тиобензоилуксуспои кислоты
(56) получены гидролизом под действием основания стабильных содей (55), которые образуются при присоединении тиомочевины к соответствующим производным фенилпропиоловой кислоты в присутствии /г-толуолсульфокислоты (уравнение 14) [66]. 1,2-Ди- тиолтионы-3 вступают в реакции циклоприсоединения с активированными алкинами или дегидробензолом с образованием тио- альдегидов (57; R = Н) или тиокетонов (57; R = алкил, Ph) [67—69] (уравнение 15).
ph—С 三С—СОХ
(H2N)2cs
71rMecбН4so3Н
今 Ph—С=СН—СОХ
водн. NaOH
R
s-s
s—C=NH2 "OsSCe^Me-n
nh2
(55)
—> ph—C=CH—cox
SH
(56)
X = SR, NHR
+ R2—C 三 C—R2 —>
^SR
s s
—R2
、R2
R,
(14)
(15)
В реакциях первичных и вторичных аминов с 1,2-дитиолиевьь ми солями (58) образуются енаминотиокетоны (59) и (или) (60) (уравнение 16) [2, 70]. Эти соединения можно получить также реакцией их кислородных аналогов с пентасульфидом фосфора [70, 71]. Одновременно исследуя оба типа реакций, Дугва” " Квиныо [70] нашли, что при обработке енаминокетонов, соответствующих тнокетонам как (59), так и (60), пентасульфидом фосФ°" ра всегда образуется смесь (59) и (60) (уравнение 17), причем соотношение их соответствует распределению продуктов, найден ному в первой из рассмотренных реакций (см. уравнение 16)・ этом основании авторы предполагают, что (58) является интер^_ диатом последней реакции. Это подтверждается также теми Д тамн, что (58) может быть уловлен в виде перхлората ^；；｝^^. ней реакции и ни один из тиокетонов (59) и (60) не способе
мнческн перегруппировываться в свой изомер.
S—S
ArL^+A Ar №H2> aN—CS—ch=C-NHR и (или)
(59)
(58)у
Ai*—-CS—CH—C'NHR
(60)
NHRNHRNHRNHRАг*СОСН=САгI Р2s5Аг*СОСН=САгI Р2s5АгСОСН=САг*АгСОСН=САг*P2s5P2s5(59)(59)Реакции раскрытияРеакции раскрытияР2s5I N 一 文RNHzкольцаР2s5I N 一 文RNHzкольца(58)(58)P2s5f 二一二下(60)RNH2P2s5f 二一二下(60)RNH21 (2~дитиолов и их производных Н[・1 (2~дитиолов и их производных Н[・опоёделейную роль в современном синтезе таокетонов; про- дуктамцРреакции обычно являются би- или полпфункциональные со«ния [1-3, 72]. Так, тнокетонн (62) образуются при после- до1а?еЛЬНОй обработке №(1,2rhtho“-3弋урнламннов (6? ^актавом Гриньяра и водой (уравнение., 18) [73]; некоторые тио- ацилкетены (63) были генерированы действием трибутилфосфина на 1,2-дитиолоны-З (уравнение 19) [74].опоёделейную роль в современном синтезе таокетонов; про- дуктамцРреакции обычно являются би- или полпфункциональные со«ния [1-3, 72]. Так, тнокетонн (62) образуются при после- до1а?еЛЬНОй обработке №(1,2rhtho“-3弋урнламннов (6? ^актавом Гриньяра и водой (уравнение., 18) [73]; некоторые тио- ацилкетены (63) были генерированы действием трибутилфосфина на 1,2-дитиолоны-З (уравнение 19) [74].,H,HR\ /'\ZsR\ /'\Zsr_C—CH=《SR'2- HQ II “АРr_C—CH=《SR'2- HQ II “АР(18)(18)R = CN, CO2EtR = CN, CO2Ets(62)Rs(62)RBu3P丨> Ph—C—С=С=Оs(63)Bu3P丨> Ph—C—С=С=Оs(63)(19)(19)
NHR
NHR
NHR
NHR
Аг*СОСН=САг
I Р2s5
Аг*СОСН=САг
I Р2s5
АгСОСН=САг*
АгСОСН=САг*
P2s5
P2s5
(59)
(59)
Реакции раскрытия
Реакции раскрытия
Р2s5
I N 一 文
RNHz
кольца
Р2s5
I N 一 文
RNHz
кольца
(58)
(58)
P2s5
f 二一二下(60)
RNH2
P2s5
f 二一二下(60)
RNH2
1 (2~дитиолов и их производных Н[・
1 (2~дитиолов и их производных Н[・
опоёделейную роль в современном синтезе таокетонов; про- дуктамцРреакции обычно являются би- или полпфункциональные со«ния [1-3, 72]. Так, тнокетонн (62) образуются при после- до1а?еЛЬНОй обработке №(1,2rhtho“-3弋урнламннов (6? ^актавом Гриньяра и водой (уравнение., 18) [73]; некоторые тио- ацилкетены (63) были генерированы действием трибутилфосфина на 1,2-дитиолоны-З (уравнение 19) [74].
опоёделейную роль в современном синтезе таокетонов; про- дуктамцРреакции обычно являются би- или полпфункциональные со«ния [1-3, 72]. Так, тнокетонн (62) образуются при после- до1а?еЛЬНОй обработке №(1,2rhtho“-3弋урнламннов (6? ^актавом Гриньяра и водой (уравнение., 18) [73]; некоторые тио- ацилкетены (63) были генерированы действием трибутилфосфина на 1,2-дитиолоны-З (уравнение 19) [74].
,H
,H
R\ /'
\Zs
R\ /'
\Zs
r_C—CH=《SR'
2- HQ II “АР
r_C—CH=《SR'
2- HQ II “АР
(18)
(18)
R = CN, CO2Et
R = CN, CO2Et
s
(62)
R
s
(62)
R
Bu3P丨
> Ph—C—С=С=О
s(63)
Bu3P丨
> Ph—C—С=С=О
s(63)
(19)
(19)
(20)(20)(21)(21)А1С13
(20)
(20)
(21)
(21)
Cl—CS—С1+2НАГ A Ar2C^S + 2НС1
А1С1з
R—CS—Cl + 2HAr a R—CS—Аг + НС1
реакци-реакци-Некоторые методы получения тиокетонов основаны на
реакци-
реакци-
ях замещения других тиокарбонильных соединений. Одним из таких примеров является реакция тиоацилирования по Фриделю — Крафтсу ароматических углеводородов, в которой в качестве тиоацилирующих агентов можно использовать тиофосген [5, 7] или тиоацилгалогениды (уравнения 20, 21) [75]. Другим примером является тиовариант конденсации Кляйзена. В этом случае у тио- карбонильного углеродного атома сложных эфиров тион- или лн・ тиокарбоновых кислот происходит нуклеофильное замещение при атаке соответствующего карбаниона, образующегося из «активно- г°》метильного или метиленового соединения, которым обычно является кетон (см. уравнения 22, 23) [76, 77]. Эта реакция име- ет особое значение для синтезов р-тиоксокетонов, которые нельзя получить из их кислородных аналогов катализируемой кислотой 牖:"”5 с сероводородом [42]. Например, из бензонлацетона 1、4) п 2-ацетилциклогексанона (65) в реакции с сероводородом
19 Зак, 497
В кислой среде образуются исключительно бензоилтиоацетон
/43 78] и 2-ацетилциклогексантион (67) [79] соответственно. В т] время изомерные тиокарбонильные соединения — тиобензоил
ацетон (68) [42] и 2-тиоацетилциклогексаион (69) [79]-Можно получить с хорошими выходами в реакции тиокляпзеновской конденсации карбанионов, полученных из ацетона и циклогексанона с О-этилтиоацетатом и О-этилтпобснзоатом, соответственно' О-Этилтиоацетат конденсируется при обработке амидом натрия в Эфире с образованием О-этилтиоацетилтиоацетата (уравнение 23) [3, 44]. Ацетонитрил реагирует с эфирами тион- или дн： тиокарбоновых кислот (уравнение 24; X = OEt, SEt или SMe) в присутствии бутил лития с образованием нестабильных тиоацил- ацетонптрцлов(7。) [80]. Синтезирован стабильный диметилсульф- оксоннйтиобензоилметилид (71) реакцией диметилсульфоксоний- метилида с тиобензоилхлоридом (уравнение 25) [81].
Me—С—С Нг—С—PhMe—С—С Нг—С—PhX = 0, Y = ОX = S, Y = ОX = О, Y = SNaNE-RCO—CH2R1 > RCO—CHR1NaNH2 -MeCS—OEt > CH2—CS—OEtBuLi -MeCN > CH2CNX = 0, Y = ОX = S, Y = ОX = О, Y = SNaNE-RCO—CH2R1 > RCO—CHR1NaNH2 -MeCS—OEt > CH2—CS—OEtBuLi -MeCN > CH2CN(67) X = S, Y =0(67) X = S, Y =0(69) X = O, Y = S(69) X = O, Y = SR2CS0Et > RCO—CHR1—CSR2(22)H+MeCSOEt > MeCS—CH2—CS—OEt (23)H+RCSX > RCS—CH2CN(24)H+R2CS0Et > RCO—CHR1—CSR2(22)H+MeCSOEt > MeCS—CH2—CS—OEt (23)H+RCSX > RCS—CH2CN(24)H+
Me—С—С Нг—С—Ph
Me—С—С Нг—С—Ph
X = 0, Y = О
X = S, Y = О
X = О, Y = S
NaNE-
RCO—CH2R1 > RCO—CHR1
NaNH2 -
MeCS—OEt > CH2—CS—OEt
BuLi -
MeCN > CH2CN
X = 0, Y = О
X = S, Y = О
X = О, Y = S
NaNE-
RCO—CH2R1 > RCO—CHR1
NaNH2 -
MeCS—OEt > CH2—CS—OEt
BuLi -
MeCN > CH2CN
(67) X = S, Y =0
(67) X = S, Y =0
(69) X = O, Y = S
(69) X = O, Y = S
R2CS0Et > RCO—CHR1—CSR2(22)
H+
MeCSOEt > MeCS—CH2—CS—OEt (23)
H+
RCSX > RCS—CH2CN(24)
H+
R2CS0Et > RCO—CHR1—CSR2(22)
H+
MeCSOEt > MeCS—CH2—CS—OEt (23)
H+
RCSX > RCS—CH2CN(24)
H+
(70) R = H, Me, Ph
+- PhCSCl +-
Me2SO—CH2 ► MeSO—CH—CS—Ph(25)
(71)
Известны некоторые окислительные методы синтеза тиокетонов [5，7]. Однако эти методы, по-видимому, имеют ограниченную область применения, так как обычно основаны на реакциях, ПР° исходящих при довольно высоких температурах, и, следовательно, пригодны только для получения термически очень стабильн тиокетонов. Некоторые примеры таких синтезов приведены ни (уравнения 26—28) [5, 7].
Описано несколько примеров фотолитического генернров*，｝ тиокетонов [2, 3]. Хотя такие фотохимические реакции пНТе^нИЯ уавннм образом с теоретической точки зрения “ Д』兄"^У 一 поп«НИЗМа таких превращений, однако могут быть важны и
Р тивные аспекты, потому что образующиеся тиокетон 578
s
100 ℃
R—CS—R
(26)
являются новыми соединениями с необычной молекулярной струк- TypOi1 н недост)гпны другими методами. Однако вследствие ограниченного объема обзора мы не будем подробно обсуждать этот ме- т0Д Следует только кратко указать, что монотиобензил (43) получен фотолизом 2,3-дпбензо11Л-2,3-д11фе11илтш1ран-1-оксида [82]', а при фотолизе впнилендптиокарбоната (72) получен первый стабильный а-днтпокетон — 4,4,-бис (диметиламино)дитиобензил (73) (уравнение 29) [83].
小Me^NCeEy、/)vn-Me2NC6H4—C=S
I >=O —>I(29)
“•MeNCeH,人«-Me2NC6H4-C=S
(72)(73)
11.22Л.З. Тиоксо-ентиольнаяи валентная таутомерия
册册Более низкая стабильность тиокарбонильной группы по сравнению с карбонильной группой проявляется обычно в более явной тенденции тиокарбонильных соединений к таутомерным превращениям. Так, даже простые алифатические тиокетоны, у которых необходимый а-водородный атом не принадлежит метильной груп- пе，в действительности существуют в внде смеси таутомерных тно・ кетонной II ентиолыюй форм, которые могут быть разделены ме- ；(Hom ГЖХ [28]. Изучение кинетики процессов еитиолизацпи 2,4-д11метилпентантиоиа-3 и 2,6-диметплгептантиона-4 показало, "то после достижения таутомерного равновесия при 40 ℃, содер- *анне ентиолов составляет соответственно 72 и 53% [84]. В об- "ем случае, содержание в равновесной смеси ентиольных тауто- ^РОв ептиолизу1ощихся тнокетонов изменяется от 、0 (тиоаце- ,Л 3^-Д11мет11лбутантпоц-2, тиокамфора [28]) до 〜100% 成]；"*""""°"2""’°"“ ⑺，циклогексантион [38], тиоментон Аак? Нростьис алифатические ентиолпзующиеся тиоальдегиды ° предпочтительно существуют в форме ентполов [60],
册
册
a R-Ненасыщенные циклические тиокетоны на 100% существуют в ф'部ме тиокетона [39], вероятно вследствие стабилизирующего действия эффекта сопряжения.
Этилтиоацетоацетат (75； X = S, R = Me, R1 = Н) особенно интересен, поскольку он является S-аналогом этилацетоацетата (75； х=О, R =Ме, R1 = Н), который наиболее часто использует- ся для демонстрации таутомерного эффекта. В случае этилацетоацетата в отсутствие растворителя или в неполярных растворителях содержание енольной формы (76; X = О, R = Me, Ri =Н) достигает ~8%, причем образуется лишь изомер, стабилизирован- ный внутримолекулярной водородной связью, а его таутомер (74； Х = 6, R = Me, Ri = Н) обычно вообще не наблюдается,
(74)(75)(76)
Этилтиоацетоацетат, по-видимому, практически полностью существует в ентиольной форме. По данным ПМР- и ИК-спектро- скопии это соединение существует преимущественно (〜96%j в хелатной quc-ентиольной форме (76), а небольшое количество находится в форме (74; X = S, R = Me, R1 = Н) [44]. Слабый розовый цвет этилтиоацетоацетата указывает на присутствие небольшого количества тиокетонного таутомера (75), но его не удается обнаружить с помощью спектроскопии ПМР. Преобладание хелатной ентиольной формы (76) является характерной особенностью a-незамещенных р-тиоксоэфиров [44, 85], а также родственных тиоэфиров [44, 86, 87] и амидов [87]. Введение а-заместителя (т. е. Ri * Н) увеличивает пространственное напряжение в плоской структуре (76), вследствие чего a-замещенные ацетоуксусные эфиры обычно менее енолизованы, чем незамещенное соедине* ние. Однако обычно влияние a-заместителя у p-тиоксоэфиров с открытой цепью сводится к сдвигу равновесия в сторону образования транс-ентиольной формы (74), а тиокетонный таутомер (75), по-видимому, преобладает только в случае р-тиоксоэфиров, имеющих более объемистые a-заместители (табл. 11.22.3) [44]. Положение таутомерного равновесия у a-тио ацил л актонов (77) оиень близко к положению равновесия для a-замещенных Р-тио- ксоэфиров [45]. Таким образом, наличие внутримолекулярной водородной связи в (76; X = S), по-видимому, менее эффективно и ее стабилизирующее действие менее существенно, чем в случае аналогичных кислородсодержащих соединений (76; X == О). В соответствии с этими данными, цис-ентиолы (76; X == S) обнаруживают ротамерный эффект по отношению к сложноэфирной группе, что не имеет места для кислородных аналогов. Это особен- но хорошо видно в случае полностью ентиолизующихся 2-этокси-
（77）（77）（79）（79）R*R*(80) R = Me, Et〃 =1, 2(80) R = Me, Et〃 =1, 2HS ,CO2R—\^)(сн2)п gHS ,CO2R—\^)(сн2)п gR?C=C—CHCO2EtISHR?C=C—CHCO2EtISH(82) R, R! =Me,H:Me, Me(82) R, R! =Me,H:Me, Me
（77）
（77）
（79）
（79）
R*
R*
(80) R = Me, Et〃 =1, 2
(80) R = Me, Et〃 =1, 2
HS ,CO2R
—\^)(сн2)п g
HS ,CO2R
—\^)(сн2)п g
R?
C=C—CHCO2Et
ISH
R?
C=C—CHCO2Et
ISH
(82) R, R! =Me,H:Me, Me
(82) R, R! =Me,H:Me, Me
Таблица 1122.3. Содержание таутомеров в равновесной смеси некоторых типичных ^-тиоксозфи^в^ четырех хлористом углероде
R
Ri
(74» 6
(75) 6
(76) °
R
R1
"4)6
(TO6
am 6
це
н
4
96
Me
〃3>Pr
—
96
4
Me
Me
48
52
Me
c8H!7
37
—
63
Me
Рг
49
—
51
Ph
Me
16
84
Определено из спектра ПМР; см. [44]; ° ХТ
карбонилииклоалкантионов. В их ИК-спектрах содержатся две по- лосн валентных колебаний, соответствующие ротамерным структурам (78) н (79) [88]. Паквер и Смалья показали [89], что для полностью ентиолизующихся co-замещенных 2-алкоксикарбонил- циклоалкантионов (80) и некоторых а-замещенных р-тиоксоэфи- ров (75; X = S, R = Et или 〃зо-Рг) возможна аномальная ентио- лнзаиня・
1、.•Н
(78)刀=1-5
В равновесных смесях этих соединений наряду с «нормальными» цис-ентиольными формами обнаружены заметные количества ен- тиольных форм (81) и (82), соответственно.
В прошлом В-тноксокетонам уделялось значительное внимание как хелатирующим агентам, перспективным для использования в аналитической химии [40—42]. Однако эти соединения интересны также потому, что при их таутомерных превращениях может происходить как енолизация, так и ентиолизация. Учитывая изложен- нне выше факты, ожидали, что при таутомерных превращениях будет преобладать ентиолизация. Однако проведенные исследова- ння превращений тиоацетил ацетона (83; R = R2 = Me, R1 = Н), а также других а-незамещенных р-тиоксокетонов показали, что в растворе (и, вероятно, в отсутствие растворителя) эти соединения существуют в виде равновесных смесей двух быстро взаимопре- вращающихся таутомеров (83в) и (83г); в этих смесях обычно
ная форманая форма1 上RIC1 上RIC6363
ная форма
ная форма
1 上RIC
1 上RIC
6
3
6
3
преобладает (83г)кристаллическом состоянии Моно.
тиодибензоилметан (83, К — Н —находится Ппли
°НН°ННспю в енольной форме (83г) [91]. а-Замещенные В-тноксок；； и в-тиоксоальдегиды в растворе обычно также существуют в oiecu хелатных форм (83в) н (83г) однако часто можно обнап? жить и трмс-ентнопьную форму (83а)79, 92 . а-ТиобензоР"
°НН
°НН
嬲но巾е£н (83; R = R2=Ph, R』Me) в кристаллическом стоянии находится исключительно в гракс-ентиольной фОо °" (83а), но при растворении образуется равновесная смесь (§за) е (83д), а нормальные структуры (83в) н (83г), по-видимому образуются вследствие пространственных затруднений [92] р е радоксально, но единственной формой, в которой, по-видимому существуют таутомерные р-тиоксокетоны, является В-тиоксоиртл„
'(836).
ПроцессПроцесс
Процесс
Процесс
V взанмопревращення (83в) = (83г) происходит путем быстпым тного протона, поэтому обмен должен быть очень (83г) обм^1^1СТВИТеЛЬН0, х°тя индивидуальные таутомеры (83в) и такРаз〃нчнмм в ИК- и УФ-спектрах, обмен происходит
сигналмв cne/тре ПМР такой смесн таутомеров имеются
структупр оун°» частицы, соответствующей усредненной oSobXJ ? н(83г) [43, 79]. В этом отношении показан吗, взаимосвячаинк, теоРетическнх расчетах относительных з嘰严 энергийтаутомерных форм (83в) н (83г) [90, 93] и
хорошо'"х С нх взаимопревращением [93], удивитель ' ｝】°тся с экспериментальными результатами и сл 682
дует отказаться от щаюших структур в
[93].
изображения этих изомерных взаимопревра- виде «квазиароматической» структуры (84)
（84）
Тиодимедон — р-тиоксокетон, для которого невозможно образование внутримолекулярной хелатной системы, в основном существует в ентиольной форме (85) [52]. Енаминотиокетоны (86), по-видимому, не образуют иминоентиольных таутомеров [1, 94].
(85)
SNHR2
III
R—С—СН=С—R】
(86)
S
АгСН2—С—СО2Н
(87)
Установлено [95], что ентиолизующиеся а-тиоксокислоты (87) [7] существуют полностью или преимущественно в ентиольной форме (50), в которой возможно образование пятичленной внутримолекулярной хелатной системы. Аналогичные хелатные системы, по-видимому, существуют также у монотиоаналогов трополо- на [96] и 4,5-бензотрополона [97], которые в соответствии с их ПМР-, ИК- и УФ-спектрами лучше всего изображать структурами (88) и (89) соответственно.
（88）（89）
Темно-красный кристаллический а-дитиокетон (73) в твердом состоянии имеет транс-структуру (90), но в растворе существует ® ®иДе равновесной смеси валентных таутомеров (90) и (91)
Равновесная концентрация 1,2-дитиациклобутеновой формы (1) зависит от растворителя, температуры и наличия или отсут- ?вня света. Изучение кинетики [83] показало, что процесс тауто- еризации четко подчиняется закономерностям обратимых реак- н и первого порядка, т. е. можно исключить обратимое образова- Зил 七器Ра. В противоположность дитиобензилу (90) монотиобен- tomJ4" “егко димеризуется [58], по-видимому, валентная тау- ризация в этом соединении не происходит [82].
(90) Ar = CeHsNMez-" (91)
[1.22.1.4. Реакции тиокетонов
H2NR2R\)C=NR2—Н2、RdR\R2 = Ar, OH, NH2,c=s —R】/NHPh, NHCONH2НгОR\—^Н2sR】/H2NR2R\)C=NR2—Н2、RdR\R2 = Ar, OH, NH2,c=s —R】/NHPh, NHCONH2НгОR\—^Н2sR】/(30)(30)R、/OR?£、OR2R\C/SHRi/、SR2R、/OR?£、OR2R\C/SHRi/、SR2R2OH2sHR2sHR2OH2sHR2sHВ реакциях с нуклеофильными реагентами тиокетоны ведут себя аналогично кетонам, при этом часто образуются те же 匕 мне продукты [7, 8, 36]. Однако тиокетоны обычно вступают в такие реакции легче, чем кетоны [7], и ентиолизация, по-видимо- му, не оказывает серьезного влияния на ход реакции [36]. Так, с обычными производными аминов тиокетоны образуют шиффовы основания, оксимы, гидразоны, семикарбазоны и т. д. (схема 30) [7, 8, 36, 38]. Полностью ентиолизованные тиокетоны реагируют с аминами с образованием соответствующих енаминов [98, 99] При гидролизе [36, 38, 100] и алкоголизе [36, 38] тиокетоны превращаются соответственно в кетоны и ацетали. Алифатические и алициклические тиокетоны при соответствующих условиях могут реагировать с избытком сероводорода с образованием аем-днтно- лов (см. уравнение 4), а с тиолами образуются дитиополуацетали (схема 30) [36, 38].
H2NR2
R\
)C=NR2
—Н2、
Rd
R\
R2 = Ar, OH, NH2,
c=s —
R】/
NHPh, NHCONH2
НгО
R\
—^Н2s
R】/
H2NR2
R\
)C=NR2
—Н2、
Rd
R\
R2 = Ar, OH, NH2,
c=s —
R】/
NHPh, NHCONH2
НгО
R\
—^Н2s
R】/
(30)
(30)
R、/OR?£、OR2R\C/SHRi/、SR2
R、/OR?£、OR2R\C/SHRi/、SR2
R2OH
2sH
R2sH
R2OH
2sH
R2sH
Полностью ентиолизованные тиоациллактоны (92) и тиоацил- тиолактоны (93) в спиртовом растворе в результате катализируе- мой кислотами перегруппировки превращаются (как и соответствующие неенолизующиеся соединения) в гетероциклические соединения (95) (уравнение 31). В этой перегруппировке образуются интермедиаты (94) с открытой цепью, дальнейшее превращение которых, по-видимому, происходит спонтанно в результате реа" инн нуклеофильного присоединения с одновременным элиминированием сероводорода [101].
приводящая к одному из двух или обоим пронзвод； Ным фосфоно^ой кислоты (96) и (97), зависит от реакционной гпособности тиоциклогексанона по отношению к триалкилфосфина второй стадии этой реакции происходит либо миграция алкильной группы, либо перенос протона с одновременным элиминированием алкена (уравнение 32) [102].
ОIIRS P(OR)2
ORJ-s +p(or)2
+
О
HS P(OR)2
(32)
(96)(97)
По иному реагирует с триал кил фосфитами гексафтортиоацетон (53), при этом образуются триалкоксибис (трифторметил) метиленфосфораны (98) [103]. Полагают, что механизм этой реакции включает следующие последовательно происходящие стадии: тиофильную атаку тиокетона триэтил фосфитом, элиминирование триалкилтиофосфата с образованием карбена и взаимодействие этой частицы с новой молекулой фосфита (уравнение 33) [103].
p(or)3-+
(CF3)2C=S > (CF3)2C-S-P(OR)3
—Pb(UR)3
(53)
P(OR)3
—> (CF3)2C:► (CFs)2C=P(OR)3(33)
(98)
В действительности обычные нуклеофильные реагенты часто реагируют с тиокетоном (53) предпочтительно по тиофильному, а не нуклеофильному механизму. Например, при взаимодействии (53) с бисульфит-ионом образуется соль Бунте (99), а с 2,2,2-три- фторэтантиолом — только дисульфид (100), но в реакциях (53) с более основными тиолами преимущественно образуются дитиополуацетали (101) [103]. Илиды (трифенил фосфоний мети л ид [1°4, 105] и диметилоксосульфонийметилид [106]) в реакциях с неентиолизующимися тиокетонами выступают как нуклеофилы, прн этом обычно получаются тиираны или алкены, образующиеся из^тииранов с выделением серы. Так, в реакциях трифенилфосфо- нийметилида с тиобензофеноном [104] и адамантантионом (7) получаются соответственно 1,1-дифенилэтнлен и тиираи
• В реакциях диметилоксосульфонийметилида с тиофенхоном образуется исключительно тииран (103), а с 2,2-диметил-1 - фенилпропантионом-1—смесь тиирана (104) н 3,3-диметил-2-фе- На：【106]. При обработке тетр а мети л циклобута ндитио- (血：(1°5)трифени л фосфоний метилидом образуются илид
тон 八抵а?нлнзнрованнь由 тиокарбонильной группой, и дитиолак
'Н°5]. По иному реагируют с диметилоксосульфонийме-
тнпнаом ентиолнзованные тиокетоны, при этом получаются только S метилированные ентиолы ”06].
) CH—s—SOJ(CF3)2CH—s—S—CH2CF3(CF3)2C—sr) CH—s—SOJ(CF3)2CH—s—S—CH2CF3(CF3)2C—sr((99)(i°°)u川((99)(i°°)u川
) CH—s—SOJ(CF3)2CH—s—S—CH2CF3(CF3)2C—sr
) CH—s—SOJ(CF3)2CH—s—S—CH2CF3(CF3)2C—sr
((99)(i°°)u川
((99)(i°°)u川
Простые алифатические и алициклические тиокетоны реагируют с соединениями, имеющими активные метиленовые группы, часто в отсутствие катализатора. Реакция обычно протекает легче, чем с соответствующими кетонами, и приводят к продукту конденсации по Кневенагелю (108) [36, 38, 107].
R、/CN〉C=S + H2CZR»、XX = CN, CO2EtR、/CN〉C=S + H2CZR»、XX = CN, CO2Et>—H2s>—H2sR、 /CNR"、X(Ю8)R、 /CNR"、X(Ю8)(34)(34)
R、/CN
〉C=S + H2CZ
R»、X
X = CN, CO2Et
R、/CN
〉C=S + H2CZ
R»、X
X = CN, CO2Et
>
—H2s
>
—H2s
R、 /CN
R"、X
(Ю8)
R、 /CN
R"、X
(Ю8)
(34)
(34)
Исследованы реакции тиокетонов с металлорганическими соединениями [2, 3]. Бик и Уорли [108] охарактеризовали такие реакции, как реакции тиофильного присоединения. По их мнению, эти реакции имеют общий характер и конкурируют с «нормальным» нуклеофильным присоединением к тиокарбоиильной двойной связи (см. выше). Было установлено [108], что в реакциях тпобен- зофенонов с металлорганическими соединениями, такими, как фе- ниллитий, фенилнатрий, фенилмагнийбромпд и бутиллитий, получаются продукты, в которых атакующий нуклеофил присоединен к атому серы, а не к атому углерода тпокарбонильной группы (схема 35). Этот факт подтверждает мнение о различной химиче- ско/ активности карбонильной и тиокярбонплы-юй групп по отношению к электронодонорным частицам, ранее высказанное Шен- ергом с сотр. [109], которые получили 1,2-6кс (беизгидрплтио)-
ацетилен при обработке тиобензофенона избытком ацетилида нат- рня (схема 35)., phL, (PhNa
BuLi"ли PhMgBr)
Ph2CH-SBu <2 — Ph?C=S ^3一~> Ph2CH-SPh
1. NaCwCH(35)
NH4cl
Ph2CH—s—CsC—S—CHPh2
Однако позднее было показано [3], что тпокетоны, особенно неароматические тиокетоны, не строго подчиняются принципу тио- фильного присоединения в реакциях с металлорганическими сое- дпнениями. Так, например, в реакции дн-трет-бутнлтнокетона с фениллитием получается смесь (109) и (ПО), а с бутиллитнем образуется продукт восстановления (111) с количественным выходом (уравнение 36) [110]. Кроме того, тиобензофенон, тпопивало- фенон' (ИЗ; R = Ph, R1 = Bu-грег), тиоппнаколин (ИЗ; R = Me, Ri=Bu-T"eT), тнокамфора (5) л тиофенхон (6) реагируют с аллилмагнийгалогенидами с образованием исключительно продуктов С-аллилировання (114) (уравнение 37) [111].
SH
1. PhLiI
(7per-Bu)2C=SBuLiН2О(7per-Bu)2C=SBuLiН2О“но〉(трет-Bu)2c—Ph + (rper-Bu)2cH—SPh
(7per-Bu)2C=S
BuLi
Н2О
(7per-Bu)2C=S
BuLi
Н2О
(36)(36)(109)(110)
(36)
(36)
(rper-Bu)2CH—SH + C2H5CH=CH2
(Ш)(П2)
%)c=sRi/(113)%)c=sRi/(113)R2CH=CHCH2MgBrH2O>R2CH=CHCH2MgBrH2O>SHR2R\l I；C—CH—CH=CH2(114) R2 = H, MeSHR2R\l I；C—CH—CH=CH2(114) R2 = H, Me(37)(37)
%
)c=s
Ri/
(113)
%
)c=s
Ri/
(113)
R2CH=CHCH2MgBr
H2O>
R2CH=CHCH2MgBr
H2O>
SHR2
R\l I
；C—CH—CH=CH2
(114) R2 = H, Me
SHR2
R\l I
；C—CH—CH=CH2
(114) R2 = H, Me
(37)
(37)
00Ho с сотр. [112] на основании анализа продуктов этих реакЦии н экспериментов с мечеными соединениями объяснили различные направления реакций возникновением промежуточных комплексов с переносом заряда (115) и (116) (схема 38), которые образуются в соответствии с первоначальным распределением за- группе C=S, определяемым влиянием заместителей R и R1 в RR】C=S.
Такнм образом, тиофильное присоединение должно преобладать 『я тиокетонов, у которых R и R1 являются электроноакцептор- 1Ми「Руппами. Этому не противоречит образование С-алкилиро- пР°“Укта (119) в реакции тпокетона (117) с бутен-2-ил-1- ^^^ниибромидом [113], поскольку (119) следует рассматривать конечный продукт последовательности реакций, включающей
M* R-M* R-+м SRIC+м SRIC(116)(116)н2он2онSRICнSRICCH—SHCH—SHсигматропную перегруппировку первоначально образующегося аниона (118) (уравнение 39). Участие свободных радикалов в этих реакциях в нескольких случаях доказано экспериментально с помощью ЭПР-спектрометра, хотя полученные спектры лучше всего объяснить промежуточным образованием радикалов типа (120) [114]. Возможно, что механизмы превращений еще сложнее, чем они приведены на схеме 38 [115]. В -реакциях ароматических тиокетонов с недостаточным количеством реактива Гриньяра могут получаться тиираны (121) (уравнение 40) [4, 7, 108, 115].сигматропную перегруппировку первоначально образующегося аниона (118) (уравнение 39). Участие свободных радикалов в этих реакциях в нескольких случаях доказано экспериментально с помощью ЭПР-спектрометра, хотя полученные спектры лучше всего объяснить промежуточным образованием радикалов типа (120) [114]. Возможно, что механизмы превращений еще сложнее, чем они приведены на схеме 38 [115]. В -реакциях ароматических тиокетонов с недостаточным количеством реактива Гриньяра могут получаться тиираны (121) (уравнение 40) [4, 7, 108, 115].rper-Bu、〉C=SEtOzC/⑴7)трет-Вrper-Bu、〉C=SEtOzC/⑴7)трет-ВMeCH = CHCH2MgBr "。丁止、-->С、EtO2C/ S⑴8)MeCH = CHCH2MgBr "。丁止、-->С、EtO2C/ S⑴8)ннEtO2cEtO2cтрет-Витрет-Ви(39)(39)EtO2cEtO2c(U9)(U9)C—SR2C—SR2(120)(120)(121)(121)
M* R-
M* R-
+
м S
RIC
+
м S
RIC
(116)
(116)
н2о
н2о
н
S
RIC
н
S
RIC
CH—SH
CH—SH
сигматропную перегруппировку первоначально образующегося аниона (118) (уравнение 39). Участие свободных радикалов в этих реакциях в нескольких случаях доказано экспериментально с помощью ЭПР-спектрометра, хотя полученные спектры лучше всего объяснить промежуточным образованием радикалов типа (120) [114]. Возможно, что механизмы превращений еще сложнее, чем они приведены на схеме 38 [115]. В -реакциях ароматических тиокетонов с недостаточным количеством реактива Гриньяра могут получаться тиираны (121) (уравнение 40) [4, 7, 108, 115].
сигматропную перегруппировку первоначально образующегося аниона (118) (уравнение 39). Участие свободных радикалов в этих реакциях в нескольких случаях доказано экспериментально с помощью ЭПР-спектрометра, хотя полученные спектры лучше всего объяснить промежуточным образованием радикалов типа (120) [114]. Возможно, что механизмы превращений еще сложнее, чем они приведены на схеме 38 [115]. В -реакциях ароматических тиокетонов с недостаточным количеством реактива Гриньяра могут получаться тиираны (121) (уравнение 40) [4, 7, 108, 115].
rper-Bu、
〉C=SEtOzC/
⑴7)
трет-В
rper-Bu、
〉C=SEtOzC/
⑴7)
трет-В
MeCH = CHCH2MgBr "。丁止、-
->С、
EtO2C/ S
⑴8)
MeCH = CHCH2MgBr "。丁止、-
->С、
EtO2C/ S
⑴8)
н
н
EtO2c
EtO2c
трет-Ви
трет-Ви
(39)
(39)
EtO2c
EtO2c
(U9)
(U9)
C—SR2
C—SR2
(120)
(120)
(121)
(121)
Как и предполагалось, реакции между ентиолизова иными тиокетонами и мета л л органическими соединениями происходят более сложно и кроме упомянутых выше продуктов получаются также соединения, образующиеся из ентиольных таутомеров, например алкилвинплсульфиды [115—117]. Интересная стереоспецифическая реакция циклизации происходит с а^а-дизамещенными 588
В тиоксокетонами (122) при обработке их алкилмагнийбромида- :;；при этом после гидролиза получаются 2-алкилтио-1,2,3,3-тетраметилциклопропанолы (123) [118].
S ОS ОMe Me (122)Me Me (122)MeMeL RMgBr, T%2. HoO*"L RMgBr, T%2. HoO*"HO^Mo SRMe(123)HO^Mo SRMe(123)(41)(41)
S О
S О
Me Me (122)
Me Me (122)
Me
Me
L RMgBr, T%
2. HoO*"
L RMgBr, T%
2. HoO*"
HO^Mo SR
Me(123)
HO^Mo SR
Me(123)
(41)
(41)
Ph2c(SH) СО2HPh2c(SH) СО2H•мPh2C—S' M+•мPh2C—S' M+[Ph2C=S]2- 2М*[Ph2C=S]2- 2М*MeOH, H+I2MeOH, H+I2Ph2CHSSCHPh2 (42)Ph2CHSSCHPh2 (42)(124)(124)(125)(125)PhCH2clPhCH2clPh2CH2CPh2SCH2PhPh2CH2CPh2SCH2PhPhCH2S"PhCH2S"BuLlBuLlc=sc=s(43)(43)(126)(126)R = HR = ER = HR = E
Ph2c(SH) СО2H
Ph2c(SH) СО2H
•м
Ph2C—S' M+
•м
Ph2C—S' M+
[Ph2C=S]2- 2М*
[Ph2C=S]2- 2М*
MeOH, H+
I2
MeOH, H+
I2
Ph2CHSSCHPh2 (42)
Ph2CHSSCHPh2 (42)
(124)
(124)
(125)
(125)
PhCH2cl
PhCH2cl
Ph2CH2CPh2SCH2Ph
Ph2CH2CPh2SCH2Ph
PhCH2S"
PhCH2S"
BuLl
BuLl
c=s
c=s
(43)
(43)
(126)
(126)
R = H
R = E
R = H
R = E
Миноура и Тсубои изучили химическую активность тиобензофенона по отношению к щелочным металлам [119]. Было найдено, что тиокетон, растворенный в ТГФ в атмосфере азота, реагирует с 1 экв металла с образованием относительно нереакционноспособного радикала (124). Однако при использовании более двух эквивалентов щелочного металла образуется очень активный ди- анионный комплекс (125). Структура (125) установлена в основном на основании реакций с электрофильными реагентами (схема 42) [119]. Так, по реакционной способности (125) очень похож на тиобензальдегид-дианион (126), генерируемый при действии бу- тиллития на литиевую соль а-толуолтиола при —5 ℃ в растворе смеси ТГФ — пентан [120]. Дианион (126) активно взаимодействует с разнообразными электрофилами (Е) с образованием аддуктов (127) или (128) в зависимости от соотношения реагентов (уравнение 43) [120].
В качестве продукта реакций большинства неентиолизованных тиокетонов с диазометаном (и другими диазоалканами) при ком- ?атной или повышенной температуре выделяют тниран (131) (Уравнение 44) [2, 3]. Было показано [121 —123], что эти реак- ；：й могут проходить через оба возможных интермедиата — тиади- 0ЛйНы (129) и (130), которые можно выделить при проведении Р зкции в соответствующих условиях, то есть при температуре Реакции 0℃ или ниже.
(130)(130)(129)(129)К SК S(44)(44)MeMeMeMe(135)(135)F£、 /CF3F3C/ $、CF3F£、 /CF3F3C/ $、CF3Rl RlRl Rl
(130)
(130)
(129)
(129)
К S
К S
(44)
(44)
Me
Me
Me
Me
(135)
(135)
F£、 /CF3
F3C/ $、CF3
F£、 /CF3
F3C/ $、CF3
Rl Rl
Rl Rl
(131)
Шёнберг с сотр. [124] обнаружили, что в реакциях ароматических и гетероароматических тиокетонов RRC=S [диарилтиокетоны, 4-тиопираны (8; X = О), 4-тиохроманы (9; X == О), ксан- Тион (10; X = О) и тиоксантион (10; X = S)] с дизамещенным диазометаном R2R3CN2 получаются тиираны (132), с самим диазометаном —1,3-дитиоланы (133), а с монозамещенным диазометаном R2CHN2 — соединение (132; R3 = Н) или (133； R3 = Н). На основании того, что на ход реакций не влияют концентрации
реагентов, предполагают, что интермедиатом этих превращений является одна общая частица, а на образование продукта влияют только пространственные факторы [124]. Аномально реагирует с диазометаном гексафтортиоацетон (53), при этом образуется дитиолан (134) [103]. Однако следует отметить, что аналогичный продукт образуется при разложении тиадиазолина (136), полученного в реакции тиокетона (135) с диазометаном, в присутствии избытка (135) (уравнение 45) [121]. Как и ожидалось, при обработке диазоалканами ентиолов образуются только продукты S-ал- килирования [117, 123]. Ентиолизующиеся тиокетоны, которые обычно не существуют в ентиольной форме, под действием диазоалканов по крайней мере частично превращаются в S-алкилированные ентиолы [117, 123] (см., например, уравнение 46) [117].
ss——CH2SMe
MeC—CMe2CO2Et 匕雙"а д/[е—C—CMe2CO2Et + CH2=C—CMe2CO2Et (46)
(20%)(80%)
Поведение тнокетонов в реакциях с электрофильными реаген- тамн существенно отличается от поведения кетонов. В то время как кетоны обычно атакуются главным образом по а-углеродному
oMV в случае тиокетонов центром для электрофильной атаки является преимущественно атом серы, что ясно видно из реакций* ентиолнзующихся тиокетонов (независимо от того, ентиолизованы ни или Нет) с алкил- и ацилгалогенидами, ангидридами карбо- новнх кислот, кетенами, сульфенилхлоридами и сероуглеродом (схема 47) [36, 38, 107, 125].oMV в случае тиокетонов центром для электрофильной атаки является преимущественно атом серы, что ясно видно из реакций* ентиолнзующихся тиокетонов (независимо от того, ентиолизованы ни или Нет) с алкил- и ацилгалогенидами, ангидридами карбо- новнх кислот, кетенами, сульфенилхлоридами и сероуглеродом (схема 47) [36, 38, 107, 125].4-ArSClI. cs24-ArSClI. cs2、С—SCOCHR2勿彳、С—SCSSR、С—SCOCHR2勿彳、С—SCSSR2. RI2. RIRCOX>или(RCO)2ORCOX>или(RCO)2ORXRX(47)(47)C—SCORC—SCOR
oMV в случае тиокетонов центром для электрофильной атаки является преимущественно атом серы, что ясно видно из реакций* ентиолнзующихся тиокетонов (независимо от того, ентиолизованы ни или Нет) с алкил- и ацилгалогенидами, ангидридами карбо- новнх кислот, кетенами, сульфенилхлоридами и сероуглеродом (схема 47) [36, 38, 107, 125].
oMV в случае тиокетонов центром для электрофильной атаки является преимущественно атом серы, что ясно видно из реакций* ентиолнзующихся тиокетонов (независимо от того, ентиолизованы ни или Нет) с алкил- и ацилгалогенидами, ангидридами карбо- новнх кислот, кетенами, сульфенилхлоридами и сероуглеродом (схема 47) [36, 38, 107, 125].
4-
ArSCl
I. cs2
4-
ArSCl
I. cs2
、С—SCOCHR2
勿
彳
、С—SCSSR
、С—SCOCHR2
勿
彳
、С—SCSSR
2. RI
2. RI
RCOX>или(RCO)2O
RCOX>или(RCO)2O
RX
RX
(47)
(47)
C—SCOR
C—SCOR
Такие реакции часто проводят в присутствии основания (например, алкилирование и реакции с сероуглеродом). Интересно отметить, что неентиолизованный ала-дизамещенный р-тиоксоэфир (137) и енаминотиокетоны (86) в реакциях с алкилгалогенидами в присутствии основания образуют только S-алкилпроизводные (138) [117] и (139) [126] соответственно. В аналогичных реакциях с участием р-тиоксокетонов также образуются только S-алкил- или S-ацилпроизводные независимо от действительно существующего таутомерного равновесия (см. выше) реагирующего р-тиоксо- кетона [43, 79, 90]. Тиокетон (137) реагирует с кетеном с образованием S-ацетилпроизводного (140) [117], а при обработке енаминотиокетонов (86) кетенами получаются гетероциклические соединения (141) [127]. Реакции енаминотиокетонов, р-тиоксоэфиров, Р-тиоксокетонов и аналогичных полифункциональных ентиолизую- щихся тиокетонов с кетенами широко используют в синтезах разнообразных серусодержащих гетероциклических соединений [1—3] (уравнения 48—52) [127, 128]. Циклические а,р-ненасы- щенные тиокетоны (3) и (4) реагируют с алкилгалогенидами в присутствии сильного основания, а также с ангидридами карбоновых кислот с образованием S-алкил- и S-ацилдиентиолов, соответственно [129] (уравнение 53).
SRSRR2
III +
СН2=С—СМе2—CO2EtR1—С=СН—C=NHR3
R = Aik(139)
(И1)(И1)R = СОМе
(И1)
(И1)
(86)
Ar—CS—СН=СН—NR2
(49)
NaOEt, MeI(R = Me)
2. Et3N
RC=CHC02Et
1. RiCOCH2Br ->
Ar—^〉—COR1
S
OH
NaH
R】CHzX
CW
RC-CH2coph
(50)
RC=CHCO2Et
1. R*COCH2Br
2. Et3N
RC=CHCOPhI
SCH2coR】
RC=C(CN)2
p
1. McOMa ->
2. C1COCH2CN
CORi
(52)
+
SR
(53)
+
Прн взаимодействии
黑嚮黑？с^У*Ютс” а〃кнлвнннпсупьфщш (142). Соединения термическую го о1?0 интеРесны> поскольку они могут претерпевать перегруппнповгн сСП'МаТР?ПНуЮ перегруппировку (тиовариант (143)⑵.底；广R吧образованием новых тнокетонов спонтанноcpyqawx эта перегруппировка происходит
мнатной температуре, но для завершения бы ст-
п случаются
ентиол пзующихся тиокетонов
с аллилга-
о н полного превращения обычно необходимы более высокие ^Рмпеоатуры Этим методом с прекрасными выходами были снн- Тезированы новые тиокетоны (144)-(146) из S-аллилированных ентиолов, полученных из 3,3-Диметилбутантиона-2, 2,4-диметилпен- тантиона'-З и тиокамфоры соответственно ЦЗО]. Однако во многих случаях условия, необходимые для перегруппировки, слишком жесткие и поэтому спонтанно происходит реакция циклизации, приводящая к серусодержащим циклическим продуктам [131, J32], Так, S-аллилпрованный тиоацетоуксусный эфир (147) превращается в дигидротиофен (148) в горячем хинолине, а в горя- чем уксусном ангидриде продукт «тиокляйзеновской» перегруппировки может быть выделен в виде его S-ацетильного производного (149) (схема 55) [131].
(54)(54)
(54)
(54)
叩 ем「Вн—CS—CH2 cH2 cН=СН?(144)叩 ем「Вн—CS—CH2 cH2 cН=СН?(144)хзо-Рг—CS—СМе2СН2СН=СН;(145)хзо-Рг—CS—СМе2СН2СН=СН;(145)
叩 ем「Вн—CS—CH2 cH2 cН=СН?
(144)
叩 ем「Вн—CS—CH2 cH2 cН=СН?
(144)
хзо-Рг—CS—СМе2СН2СН=СН;
(145)
хзо-Рг—CS—СМе2СН2СН=СН;
(145)
(И7)(И7)хинолинхинолинАс?。Ас?。(55)(55)
(И7)
(И7)
хинолин
хинолин
Ас?。
Ас?。
(55)
(55)
Ме*_-С=С— СО2Е t
I |
MeCOSCH2cH=СН2
(143)
Дейст°КеТ°НЫ восстанавливаются в соответствующие тиолы под по-видИеМ 6°"ь!пннства обычных восстановителей [4, 7]. Однако, нии богГ°Му, наилУчшие результаты получаются при использова- тантионаГ?7?ИДа натрня, что было показано на примере адаман- ннм nav(7)”33] и р-тиоксоэфира (137) [117]. Согласно дан- WPca и Вестхаймера [134], восстановление тиобензофенона
в дифенил мета нтиол этим реагентом (уравнение 56) происходя г в десять раз быстрее, чем аналогичное восстановление бензофенона. У циклических а,р-ненасыщениых тиокетонов под действием борогидрида натрия восстанавливаются и тиокарбонильная группа, п двойная связь； восстановление только тиокарбонильной группы можно провести при использовании алюмогидрида лития (уравнение 57) [135]. В условиях восстановления по Клемменсену действием цинка и соляной кислоты большинство тиокетонов превращается в соответствующие метиленовые соединения (уравнение 56) [4, 7, 136].
zn, HClNaBH4
PhCH2Ph ^ Ph2C=S ► Ph2CH-SH (56)
Тиокетоны обычно медленно окисляются в присутствии кислорода воздуха. Неентиолпзующиеся тиокетоны окисляются гтав- ным образом в соответствующие кетоны, но образуются также и другие продукты окисления в зависимости от условий окисления и, особенно, от наличия или отсутствия УФ-облучения [4, 7]. В результате изучения реакции тиобензофенона с кислородом в темноте установлено [137], что основными продуктами являются бензофенон, тиобензофенон-Б-оксид и элементная сера, а диоксид серы образуется с незначительным выходом. На основании анализа распределения продуктов, а также изучения кинетики реакции предположили, что процесс протекает по приведенной ниже схеме (уравнение 58) [137].
о2Ph2csс
Ph2C=S > [Ph2CSO2] Ph2C=S=O + Ph2CO + S
I(46%)(46%) (46%)
J(58)
Ph2CO + SO (一 力SO2 + L/2S)(6%)(6%)(3%)(3%)
При окислении тиобензофенона в твердом состоянии образуется тритполан (150) [7]. При фотохимическом окислении тиокетонов получаются соответствующие кетоны [138, 139]. Озонирование ароматических тнокетонов' также приводит к соответствующим кетонам5 если объемы арильных заместителей не слишком велиет, в противном случае получаются оксиды тиокетонов (уравнение □丿
Дифенилциклопропентион (13) окисляется до соответствующе- го кетона тетраацетатом свинца, но при обработке монопероксифталевой кислотой образуется оксид (151) [141]. Большинство н ентполизованных тиокетонов при обработке пероксикислота
превращается в оксиды (см. ниже), однако при исчерпывающем окислении пероксикислотами все же образуются кетоны [142]. Ентиолизованные тиокетоны окисляются преимущественно в винильные дисульфиды (152), по-видимому, независимо от используемого окислителя [77]. Уместно напомнить, что первые попытки определить степень ентиолизации тиокетонов фактически основывались на экспериментах по титрованию иодом, при этом необоснованно предполагали [143], что только ентиольный таутомер быстро и количественно превращается в дисульфид.
(151)(151)HS_SM(152)HS_SM(152)
(151)
(151)
HS_SM
(152)
HS_SM
(152)
Одной из реакций, по поведению в которой тиокетоны отличаются от кетонов, является реакция сочетания, происходящая при нагревании тиокетонов с некоторыми порошкообразными металлами (Си, Fe, Zn, Ni, Ag, Sb, Bi) в инертных растворителях; при этом получаются тетразамещенные этилены (153) (уравнение 60) [7]. Известны также реакции сочетания, происходящие только при нагревании [7] или под действием трибутил фосфина [144].
А
2ArzC=S + 2Си > АггС=САгг 4- 2CuS(60)
(153)
Неентиолизующиеся тиокетоны вступают, в частности, в интересные реакции присоединения с различными соединениями, обладающими поляризованной кратной связью или другим днполяр- НЬ1М фрагментом; при этом образуются гетероциклические соеди-
нения, недоступные другим способом [2, 3, 7]. В качестве примера можно привести синтез соединений (154) и (155) в реакциях с ни
N-оксидами нитрилов [146] соответственно. Гек.реагирует мгновенно с пропиленом при —78 ℃образованием аллил(1,1,1,3,3,3-гексафторпропил-2)сульфида сN-оксидами нитрилов [146] соответственно. Гек.реагирует мгновенно с пропиленом при —78 ℃образованием аллил(1,1,1,3,3,3-гексафторпропил-2)сульфида стронами [145] и "-一
N-оксидами нитрилов [146] соответственно. Гек
.реагирует мгновенно с пропиленом при —78 ℃
образованием аллил(1,1,1,3,3,3-гексафторпропил-2)сульфида с
N-оксидами нитрилов [146] соответственно. Гек
.реагирует мгновенно с пропиленом при —78 ℃
образованием аллил(1,1,1,3,3,3-гексафторпропил-2)сульфида с
ССсафтортиоацетон
С
С
высоким выходом (уравнение 61) [ 147]. Эта реакция циклоприсоединения происходит также с другими алкенами; по-видимому, в ней участвует также монотиобензил (43) [148]. Аналогичным способом ароматические тиокетоны реагируют с тетра метил алленом с образованием аддуктов (156) [149].
ASCIIS
CH2=C：
〉С=СМе2
、Ме
(156)
(61)
Неентиолизующиеся тиокетоны выступают в качестве диено Филов в реакциях Дильса — Альдера, причем их реакционная способность на несколько порядков выше, чем у соответствующих карбонильных соединений [150—152]. Чрезвычайно активен гексафтортиоацетон (53). Так, например, он реагирует с бутадиеном (уравнение 62) с образованием 3,6-дигидро-2Я-тиопирана (157) так быстро, что авторы [150] предложили использовать его для титрования бутадиена. В этой методике неисчезающая голубая окраска указывает на конец титрования. Енаминотиокетоны можно использовать в качестве «диенов» в реакциях Дильса — Альдера с соответствующими алкенами, причем в зависимости от природы заместителей образуются 4-амино-2,3-дигидро-4Я-тиопираны или 2//-тиопираны (уравнение 63) [153].
s
勿 II
+ F зС—С—CFs
(157) >
—NHR；
(53)
(63)
Вследствие того, что тиокетоны имеют по крайней мере две (если не три) полосы поглощения в видимой УФ-области спектра (см. выше), которые достаточно удалены друг от друга, ‘% их можно возбуждать селективно, можно было ожидать су венного отличия фотохимических свойств тиокетонов от кетонов. Фотохимия тиокетонов создана на основании ис ⑹垃〃。 ний, проведенных в последнее десятилетие [1 一3, 10]. ^ в известно лишь несколько работ, посвященных изучению Р ^gj фотоокисления и фотовосстановления тиобензофенонов I * и. Результаты этих исследований позволили де Майо 1 J обладает ровать, что возбужденная тиокарбонильная ФУН™ наИбо- своими собственными отличительными характеристи > на лее важной из них Является способность возбуждены
„яст0 если не всегда, давать продукты, образующиеся из более высокого синглетного состояния (S2). Для простых хромофоров такие фотохимические реакции в растворе пока реализуются лишь для тиокарбонильной функции.
° Двойственная реакционная способность тиокетонов выражена, например, в фотохимических реакциях тиобензофенона с алкена- мн. С алкенами, имеющими не электроноакцепторные, а другие заместители, тиобензофенон реагирует при облучении светом с длиной волны 589,0 и 366,0 нм, т. е. при возбуждении до состояния Si и S2； при этом образуются тиетаны или 1,4-дитианы в зависимости от пространственных факторов и от концентрации тиокетона (схема 64) [154, 155]. Однако самые высокие выходы получены при облучении светом с длиной волны 589,0 нм. Полагают, что эта реакция проходит через самое низкое триплетное состояние ⑺)и что этот процесс характеризуется как региоселективный, но не стереоспецифичный. Тиобензофенон реагирует очень быстро при комнатной температуре с алкенами, имеющими электроноакцепторные заместители, при облучении светом с длиной волны 366,0 нм с образованием тиетанов, однако при облу* чении светом с длиной волны 589,0 нм в реакции образуется 1,4-дитиан, например (158), хотя и с очень низким квантовым выходом (см. схему 65) [154—156].
Таким образом, по-видимому, для образования тиетана необходимо возбуждение тиобензофенона в состояние S2, что подтверждено другим путем при более детальном изучении механизма реакции тиобензофенона с акрилонитрилом [156]. При облучении системы тиобензофенон — акрилонитрил светом с длиной волны ° нм при —70 ℃ образуется 1,3-дитиан (159) (схема 65). 2To соединение разлагается при комнатной температуре на тиобензофенон и тиетан (160) (с высоким выходом), что, следовательно, подтверждает его промежуточное образование в фотохимической реакции при комнатной температуре [156]. Реакции Циклоприсоединения с участием тиобензофенона, возбужденного состояние S2, стереоспецифичны, но обычно не региоселективны.
Среди других интересных фотохимических реакций аромати- ©ескнх тиокетонов, включающих и реакции циклоприсоединения сопряженными диенами, алленами и ацетиленами [1—3, 10],
(65)
(159)(160)
заслуживают особого внимания две реакции, приводящие также к циклическим продуктам. Возбуждение (л,л *) алкилфенилтиоке- тонов (161) в состояние S2 приводит формально к внедрению в б-положение и образованию циклопентантиолов (162) (уравнение 66) [154, 155]・ Полициклические ароматические тиокетоны, имеющие свободное соседнее nepw-положение по отношению к тио- карбонильной группе, как, например, в (163), при возбуждении (л,л *) в состояние Si циклизуются в производные тиофена, например (164) (уравнение 67) [158].
RRRR(S2)(S2)hv>hv>
R
R
R
R
(S2)
(S2)
hv
>
hv
>
Относительно мало изучены фотохимические реакции неароматических тиокетонов; в основном это сделано на адамантантионе (7), выбранном в качестве модельного соединения. Однако неароматические тиокетоны также реагируют фотохимически в состоянии 7\ (после перехода внутри системы из S" или S?. Так, адамантантион, возбужденный в состояние S【，реагирует с алкенами с образованием главным образом тиетанов (уравнение 68) [154]. Эта реакция, которая, как полагают, проходит как и в случае ароматических производных с образованием бирадикального интермедиата, нестереоспецифична, но в некоторой сте- Пбнн региоселективна [154]. При возбуждении в состояние
…нтнсн реагирует с алкенами также с образованием S2 адамантантио рв 3ToM случае реакция стереоспеци-
1ИТна°но нерегиоселектнвна [154, 159]. Обычно в фотохимических Ф'^；я"° проходящих через состояние S2, в качестве побочного PeamR，％ днмер (165). Алициклические тиокетоны, воз- ХХны： Гсо^ояние S2P х(ара^еризуЮтСя также явной тендер ^ей участвовать в процессах внедрения как внутри-, так и меж молекулярно, причем эти превращения также стереоспецифичны, но нерегиоселективны (уравнения 70, 71) [ 159, 160].
(71)(71)(72)(72)
(71)
(71)
(72)
(72)
（68）（68）(69)(69)（70）（70）
（68）
（68）
(69)
(69)
（70）
（70）
°6ще访 фотохимической реакцией как ароматических, так и неароматических тиокетонов, происходящей не из состояния S〔 mv чтя является присоединение к нитрильной группе. По-видимо- возбужпГ«аК^ИЯ является единственным примером присоединения
У Денной молекулы к нитрильной группе (уравнение 72).
ТИОКЕТЕНЫ
Свойства тиокетенов
с°единенияНЬл7" ?ае?Ь РеакЦионн℃пособные и очень нестабильные т°чно обоэчш^тм 9ЬЬ г, они были известны только как промежу- У ш,неся частицы и предполагаемые интермедиаты;
перВый стабильный тиокетен, бис (трифторметил) тиокетен (166； r上Rt = CF3), был получен и характеризован Раашем [162]： В последние годы стало возможным получение других простых тиокетенов, например диметилтиокетена (166； R = Rl = Me), стабильность которого в разбавленных растворах прн —70 ℃ достаточна для проведения спектроскопических исследований [163]. Период полураспада этого тиокетена при —70℃ в 0,3 М растворе в трихлорфторметане равен 60 мин. Предсказанная на основании микроволнового спектроскопического исследования незамещенного тиокетена (166; R=R】=H) (генерированного пиролизом гексаметил-1,3,5-тритиана при 900 ℃) длина связи C=S, равная 156 пм [164], хорошо согласуется с данными, полученными на основании рентгеноструктурного анализа стабильного кристаллического тиокетена (167), для которого найденные длины двойных связей С=С и C=S соответственно равны 129,0 и 156,9 пм [165]. Таким образом, связь C=S в тиокетене значительно короче, чем в тиоформальдегиде (см. выше). Некоторые физические и спектральные характеристики тиокетенов приведены в табл. 11.22.4.
R\c=c=sR】/(166)R\c=c=sR】/(166)(167)(167)(168)(168)
R\
c=c=s
R】/
(166)
R\
c=c=s
R】/
(166)
(167)
(167)
(168)
(168)
Таблица 11,22,4. Некоторые физические и спектральные характеристики RR】C=C=S
R, Rl
Т. кип., ℃ (мм рт. ст.)
V (С = С).
см"1
^макс* нм (总 емакс)
Литература
CF3, CF3 Me, Me
52-53 (760)
1783
503 (0,92), 239 (3,75)
[166]
1789 a
[163]
изо-Pr, трет~Ви
54—56 (14)
1761
584 (0,8), 530 (пл.), 240 (3,7), 213 (4, 2)
[170]
трет-Ви, трет-Ви
59-60 (6)
1745
570 (0,9), 239 (3,62), 211 (4,51)
1169]
—СМе2(СН2)зСМе2—
70—72 (4)
1741
585 (1,0), 525 (пл.), 240 (3,6), 215 (4,1)
[170]
трет-ВиВи-тр^г
—СН(СН2)3СН—
37 (т. пл.)
1746
607 (0,9), 525 (0,5), 265 (3,2), 244 (3,3), 220 (4,0)
[170]
п-С1С6Н4( п-С1С6Н4 Ph, Ph
1725
1725
627 (2,31)
624 (2,51)
[168] [168
трет・Ви, Н
1758
575 (1,0)
[168]
Me3Si, Me3Si
45(1)
1757
413 (1,04), 263 (3,06), 218(4,10)
[171
Плечи при 1813 и 1743 см-1.
Методы получения тиокетенов
В большинстве методов, пригодных для синтеза тиокетенов, используется высокотемпературный термолиз. Так, бис (трифтор- метил) тиокетен получен термическим крекингом десаурина (168) при 650—750 ℃ [162, 166], а диметилтиокетен образуется прИ импульсном термолизе тетра метилциклобутандитиона-1,3 (布5) при 800—940 ℃ [163]. Предполагали [2, 3, 167], что тиоке- ；енн образуются в качестве интермедиатов как при термическом, так и при фотолитическом разложении 1,2,3-тиадиазолов (169), но только недавно Сейболд и Хейбл [168] действительно синтезировали тио кетены из 1,2,3-тиадиазолов, используя импульсный термолиз (уравнение 73).
N(169)N(169)
N
(169)
N
(169)
Стабильные тиокетены можно получать также более обычными методами. Так, ди-трет-бутилтиокетен (170; R = Bu-трет) синтезирован с хорошими выходами при обработке ди-трет-бутилкетена или ди-грет-бутилацетилхлорида пентасульфидом фосфора в горячем пиридине (уравнение 74) [169]. Последняя реакция пригодна также для синтеза других стабильных тиокетенов (см. табл. 11.22.4) [170]. Стабильный бис (триметилсилил)тиокетен (171) получен в виде желтого масла в результате последовательных реакций триметилсилилэтиниллития с элементной серой и триме- тилхлорсиланом при —45℃ в эфире (уравнение 75) [171].
Р2s5Р2s5
R2C=C=Oс5H5N > R2c=c=s <c5H5N「RzCH-COCl (74)
(170)
BuLl1, 1/Bs8
MeRiCMH x Me3SifeC- Li* 幺 MqS©*(Me，Si)2c=C=S(75)
(171)
Реакции тиокетенов
от природы заместителей R и R1 тиокетены I 66) даже при довольно низких температурах очень легко реа- гируют с обычными нуклеофильными реагентами, такими, как ня；Рт”，тиолы, первичные и вторичные амины; при этом сохра- Н0 Тся тиокарбонильная двойная связь и образуются соответствен- сложные эфиры тионкарбоновых и дитиокарбоновых кислот
тиоамиды (схема 76) [163, 168, 169, 171, 172].
HY 口R2XH
RR'CH—CS—Y -< I>- RR'CH—CS—XR2
(76)(76)hz - C=C=S -哽н
(76)
(76)
RRiC==CH—S—Z y R1► RR'CH—CS—NR2
(166)
X = O, S Y = C1, Br; Z = SiEt3, HSiR2. SnR3
Тиоацилгалогениды образуются в реакции тиокетенов с гало- геноводородами (схема 76) [172, 173]. Тиокетены, по крайней мере бис(трифторметил)тиокетен, реагирует также с гидридами кремния й олова, но в этих реакциях получаются производные ентиолов (см. схему 76) [172].
Детальное изучение реакционной способности бис(трифторме- тил)тиокетена (172), проведенное Раашем [166, 172], по-видимо- му, показывает, что химические свойства тиокетена более всего определяются участием тиокарбонильной группы. Так, (172) вступает в еновые реакции с разнообразными ациклическими и циклическими олефинами, в результате которых получаются замещенные аллилвинилсульфиды (173) (уравнение 77) [172]. В реакции Дильса — Альдера тиокетена (172) с 2,3-диметилбутадиеном-1,3 образуется производное дигидротиопирана (174) [166].
（77）（77）
（77）
（77）
На схеме 78 приведены реакции этого тиокетена с элекронодонорными олефинами, тнокарбонильными соединениями (тиокетонами, дитиоэфирами, тионкарбонатами, тритиокарбонатами, изотиоцианатами), кетеном и карбодиимидами [166]. В реакциях (172) с диазометаном, азотистоводородной кислотой, оксидами нитрилов, нитронами и ар и л оксимами образуются гетероциклические соединения, в которых исходный тиокарбонильный атом серы включен в гетероциклическое кольцо [166].
Тиокетены подобно тиокетонам реагируют с фениллитием при низких температурах (—78 ℃) с образованием продуктов тио- филыюго присоединения [170]. Карбеноидиыи интермедиат (175) необыкиовешю стабилен при —78 ℃, но быстро разлагается пр” комнатной температуре, если не перехватывается донорами протонов или другими агентами (схема 79).
Ri/
PhLI
-78 ℃
окисления
реакция
лишь одна 「一
. ди-трет-бутилтиокетен (170) прн обработке монопероксмфталевой кислотой или пероксидом водорода превращается в стабильный кристаллический S-оксид
В настоящее время известна тиокетенов [169]: стабильный
(170) [169], легко (168)1(170) [169], легко (168)1(трет-Ви)2c=C=S=O (176)
(170) [169], легко (168)1
(170) [169], легко (168)1
многие из такихмногие из такихТиокетены, за исключением, например, напрнмер димеризуются [главным °|Ра3^ ®е Детально * i——二二 ми олигомеризуются [168]. ьолее дсоединении, так и
многие из таких
многие из таких
реакщ^ с участием тиокетенов,；器黑 旧 в обзоре [167], по- предполагаемых у\итермедиатов, расе I священном этому аспекту химии тиокетено ‘
ТИОКАРБОНИЛ ИЛ ИДЫ
Свойства тиокарбонилилидов
Тиокар бон ил ил иды (177) формально изображают в виде структуры (177а); однако для их изображения можно использовать 1,3-диполярную структуру (1776), нейтральную структуру (177в), содержащую cepy(IV), или, возможно, бирадикальную структуру (177г). Простые тиокарбонилилиды, не имеющие заместителей, способных стабилизировать илидную часть молекулы (например, соединения, образующиеся из простых тиокетонов) до сих пор известны только как нестабильные промежуточно образующиеся частицы [2, 3, 174]. Однако известны и стабильные тиокарбонил ил иды; первый из них, (180), был описан в 1966 г. Миддлтоном [175]. Необычная стабильность (180) объясняется делокализацией как положительного, так и отрицательного зарядов, как показано в структуре (181). В последние годы получены новые стабильные тиокарбонилилиды (182) — (185) [176—179]; как и для илида (180) для них возможна стабилизация путем делокализации заряда на соседних атомах.
(177в)(177в)、с—S-C’/\、с—S-C’/\(177а)(177а)(1776)(1776)(177г)(177г)
(177в)
(177в)
、с—S-C’
/\
、с—S-C’
/\
(177а)
(177а)
(1776)
(1776)
(177г)
(177г)
Стабильные тиокарбонилилиды представляют собой бесцветные кристаллические соединения, имеющие относительно высокие температуры плавления, что согласуется с их ионным характером. Рентгеноструктурный анализ [176] соединения (178) подтверждает приписанную ему структуру, в нем длины двух С—S-связей одинаковы и равны 170 пм (среднее значение между двойной и простой связью CS), а угол CSC равен 104,26 °.
СО2ЕЪСО2ЕЪEtEt(178)(178)
СО2ЕЪ
СО2ЕЪ
Et
Et
(178)
(178)
Методы получения тиокарбонилилидов
Первоначально тиокарбонилилид (180) получен с высоким выходом в необычной реакции оксирана (179) с тиомочевинои (уравнение 80) [175]. В других методах синтеза упомянутых выше стабильных тиокарбон ил илидов из тиокар бонильных с нений (тиомочевин, имидазолтионов, 1,2-дитиолтионов-о) м использовать реакции, основанные на общих принципах син обычных илидов [176—178] или реакцию с иодониевыми ил идам (уравнения 81—83) [179].
Тиокарбонил ил иды (185) синтезированы взаимодействием 1,2-дитиолтионов-З с бис (/7-толуолсульфонил) диазометаном [178]. Новый, родственный класс соединений — «тиокарбонильные S- имиды» (186) —получен при реакции 1,2-дитиолтионов-З с хлорамином Т [178]. Известно также соединение (187), которые получено при обработке диазофлуорена сначала N-хлорсульфенил- бензамидом, а затем триэтиламином при —78℃ [180].
C=S + R2R8C№
(186)(187)
В общем методе генерирования очень нестабильных, простых тиокарбонилилидов (188; R = Н, алкил) в качестве предшественников используют А3-1,3,4-тиа диазол ины(189)[174)
Для синтеза (189) возможны два пути: один основан на реакции тиокетонов с дназоалканами, другой—на присоединении сероводорода к азинам (190) и последующей дегидрогенизации образующихся при этом 1,3,4-тиадиазолидииов. При термолизе (189) в мягких условиях легко происходит реакция ретро-1,3-диполярно- го циклоприсоединения, приводящая к генерированию илидов (188) с выделением азота.
Реакции тиокарбонилилидов
Тиокарбонилилиды (188), генерированные описанным выше методом, являются очень активными частицами, и в отсутствие соответствующих перехватывающих агентов в качестве продуктов их превращения выделяют тиираны (191). Спонтанная циклизация (188), которая проходит стереоспецифично, была изучена Келлогом с сотр.; было установлено, что она очень строго подчиняется правилам Вудварда — Гофмана [181,182]. Так,
в соответствии с предсказанной конротаторной циклизацией из ил и да (192) количественно образуется тииран (193) со 100%-ной стереоспецифичностью, несмотря на неблагоприятные пространственные условия (уравнение 85). Аналогично, ил ид (194) количественно и со 100%-ной стереоспецифичностью превращается в (195) (уравнение 86); на самом деле это происходит настолько быстро, что перехватывание (194) другими агентами, по- видимому, невозможно. Эту реакцию используют для синтеза очень напряженных алкенов, поскольку тиираны очень легко превращаются в соответствующие алкены при нагревании или при обработке реагентами, подобными трифепилфосфину [183]. Келлог с сотр. [181, 182] изучили также стереохимические аспекты реакций циклоприсоединения (188) с агентами-перехватчиками, такими, как диэтиловый эфир азодикарбоновой кислоты и диметиловый эфир ацетилендикарбоновой кислоты； было найдено, что эти реакции также проходят в соответствии с требованиями орбитальной симметрии. В качестве типичного примера можно привести реакцию циклоприсоединения илида (192) с диметиловым эфиром ацетилендикарбоновой кислоты, которая проходит с полным сохранением конфигурации и образованием (196). Однако, в общем случае, химическая активность простых тнокарбонил- илидов по отношению к диполярофилам зависит от скорости конкурирующей валентной изомеризации в тииран. Хотя из илида (192) и образуется соединение (196), однако при генерировании (192) в присутствии других диполярофп；юв, например енаминов, 2,3-диметил бута диен аи норборпадиеяа, образуется только
тииран (193) [181]. Тем не менее некоторые простые тиокароо-
с образованиемс образованиемНИЛилиды циклоаддУктов (197)НИЛилиды циклоаддУктов (197)R=Bu・mpemR=Bu・mpem(196)(196)20 0cA20 0cA(З)(З)（85）（85）(86)(86)
с образованием
с образованием
НИЛилиды циклоаддУктов (197)
НИЛилиды циклоаддУктов (197)
R=Bu・mpem
R=Bu・mpem
(196)
(196)
20 0cA
20 0cA
(З)
(З)
（85）
（85）
(86)
(86)
пегко реагируют с дифенилкетеном ”[184]・
Реакционная способность стабилизированных тиокарбонилили- дов изучена менее подробно, но, по-видимому, она соответствует изложенным выше принципам. В соответствии с этими правилами реагируют тиокарбонильные S-имиды. Так, (186) термически перегруппировывается в имид (198) с выделением серы [185], а (187) вступает в реакцию циклоприсоединения с енаминами, в результате которой получаются гетероциклические соединения (199) [180]. 。
Описано несколько примеров реакций, проходящих с образованием в качестве интермедиатов тиокарбонилилидов [2, 3, 174]. Такой интересной реакцией является фотоперегруппировка винил* нафтилсульфидов (200) в нафто[2,1-&] дигидротиофены (202) П8б} (уравнение 87). Интермедиат, ил ид (201), может реагнро- вать с N-фенилимидом малеиновой кислоты с образованием ад- пукта (203).
11,224 СУЛЬФИНЫ
L Свойства сульфинов
Сульфины соединений и возможны иСульфины соединений и возможны иХотя первыйХотя первый[1—3, 188].)c=s‘ r/(204a)[1—3, 188].)c=s‘ r/(204a)являются S-оксидами тиокарбомильных обычно изображаются формулой (204а), но для них Другие резонансные структуры (2046) — (204г). 厶 представитель этого класса соединений (210) был получен еще в 1923 г. [187], однако в последующие четыре десятилетия химия сульфинов практически не развивалась. Тем не менее в настоящее время известны сульфины, полученные из всех обычных типов тиокарбонильных соединений (см. табл. 11.22,5)
Сульфины соединений и возможны и
Сульфины соединений и возможны и
Хотя первый
Хотя первый
[1—3, 188].
)c=s‘ r/
(204a)
[1—3, 188].
)c=s‘ r/
(204a)
R\ +〉C=s/R】/(2046)R\ +〉C=s/R】/(2046)R\_ +彳。s/0'
R\ +
〉C=s/
R】/
(2046)
R\ +
〉C=s/
R】/
(2046)
£R/
(204b)(204r)
роводнового°КСИДа (^T^ 紀金廟^ного сульфина - тиоформ- единрНи0°г?оСПектРальногоопределена с помощью мик-
1ой го^ "89」.В соответствии 加。очень нестабильного со- птоскЗ^ с?п^Л CSO составляет13Н47Т°И СТруктУР0Й супьфнно СТРУКТУРУ-; сама молекула имеет
суются ?°JneTCTBeHH0 ⑹ н 147^ 与。""ннм связей C=S и S=。 расчетов гК^СКазаниями, сдХаНи\ЭтИ РезУльтаты хорошо согла- гнде и его ч° ' °4HHаков'не'лнн；： "“ на„основании теоретических сульфцНа ^°кснде подтвеожиа^? Вязеи C=S в тиоформальде- (3,99 Д)'(1&11331<0 вычислен^ний Т ДВОиной характер С=5-связи ”89], как и в? н Дипольный момент сульфина вычисленное распределение заряда [191J
阳諡c=so43-451170 61130, 1060限т-Bu)2cqe=SO髄e諳'MOBI・T"。恥 рмн”2-ме;окс*34—3513030—3284—851074, 1036105010701105, 10051095, 10101065, 1040нафталин-S-оксид д.флуореитиои- S-оксид111-1121120, 1019CbC^SOAPhC(=SO)Cl (син-391155, 10551145,1100, 1025изомер) PhC(=SO)Cl51188,1120, 1005(анти30》iep) PhSC(^SO)Cle1155, 1030PhC(hSO)SPh (си«-изомер)81—831120, 1000PhC(=SO)SPh (днг«-изомер)24-271110, 995(PhS)2C=S°63-65MeC(=SO)NHz136-137916PhC(=SO)NMe2362-641011, 995, 952PhC(-SO)NPh211135-1361055, 1028, 985(трет-В u NH)2C~ SO105 (разл.)867Ph3CNHC(=SO)NH119—122 (разл.)888阳諡c=so43-451170 61130, 1060限т-Bu)2cqe=SO髄e諳'MOBI・T"。恥 рмн”2-ме;окс*34—3513030—3284—851074, 1036105010701105, 10051095, 10101065, 1040нафталин-S-оксид д.флуореитиои- S-оксид111-1121120, 1019CbC^SOAPhC(=SO)Cl (син-391155, 10551145,1100, 1025изомер) PhC(=SO)Cl51188,1120, 1005(анти30》iep) PhSC(^SO)Cle1155, 1030PhC(hSO)SPh (си«-изомер)81—831120, 1000PhC(=SO)SPh (днг«-изомер)24-271110, 995(PhS)2C=S°63-65MeC(=SO)NHz136-137916PhC(=SO)NMe2362-641011, 995, 952PhC(-SO)NPh211135-1361055, 1028, 985(трет-В u NH)2C~ SO105 (разл.)867Ph3CNHC(=SO)NH119—122 (разл.)888264330,315, 252,210270329, 255, 242345, 272, 250, 228398264330,315, 252,210270329, 255, 242345, 272, 250, 228398])-U]JHH 3 90958113 81619009 11121221])-U]JHH 3 90958113 81619009 11121221362, 273, 265,[1936]238,232288,252[202]323,229[196]328,226【196]一[203]336[203,205]330[203,205]338,247[203,204'290[208,207'—[209—[209—[208—[208362, 273, 265,[1936]238,232288,252[202]323,229[196]328,226【196]一[203]336[203,205]330[203,205]338,247[203,204'290[208,207'—[209—[209—[208—[208Таблица 11.22.5. Физические 〃 спектральные характеристики некоторых сульфинов
阳諡c=so
43-45
1170 6
1130, 1060
限т-Bu)2cqe=SO
髄e諳'MOB
I・T"。恥 рмн”2-ме;окс*
34—35
130
30—32
84—85
1074, 1036
1050
1070
1105, 1005
1095, 1010
1065, 1040
нафталин-S-оксид д.флуореитиои- S-оксид
111-112
1120, 1019
CbC^SOA
PhC(=SO)Cl (син-
39
1155, 1055
1145,1100, 1025
изомер) PhC(=SO)Cl
5
1188,1120, 1005
(анти30》iep) PhSC(^SO)Cle
1155, 1030
PhC(hSO)SPh (си«-изомер)
81—83
1120, 1000
PhC(=SO)SPh (днг«-изомер)
24-27
1110, 995
(PhS)2C=S°
63-65
MeC(=SO)NHz
136-137
916
PhC(=SO)NMe23
62-64
1011, 995, 952
PhC(-SO)NPh211
135-136
1055, 1028, 985
(трет-В u NH)2C~ SO
105 (разл.)
867
Ph3CNHC(=SO)NH
119—122 (разл.)
888
阳諡c=so
43-45
1170 6
1130, 1060
限т-Bu)2cqe=SO
髄e諳'MOB
I・T"。恥 рмн”2-ме;окс*
34—35
130
30—32
84—85
1074, 1036
1050
1070
1105, 1005
1095, 1010
1065, 1040
нафталин-S-оксид д.флуореитиои- S-оксид
111-112
1120, 1019
CbC^SOA
PhC(=SO)Cl (син-
39
1155, 1055
1145,1100, 1025
изомер) PhC(=SO)Cl
5
1188,1120, 1005
(анти30》iep) PhSC(^SO)Cle
1155, 1030
PhC(hSO)SPh (си«-изомер)
81—83
1120, 1000
PhC(=SO)SPh (днг«-изомер)
24-27
1110, 995
(PhS)2C=S°
63-65
MeC(=SO)NHz
136-137
916
PhC(=SO)NMe23
62-64
1011, 995, 952
PhC(-SO)NPh211
135-136
1055, 1028, 985
(трет-В u NH)2C~ SO
105 (разл.)
867
Ph3CNHC(=SO)NH
119—122 (разл.)
888
264
330,315, 252,210
270
329, 255, 242
345, 272, 250, 228
398
264
330,315, 252,210
270
329, 255, 242
345, 272, 250, 228
398
])-U]JHH 3 90958113 81619009 11121221
])-U]JHH 3 90958113 81619009 11121221
362, 273, 265,
[1936
]
238,
232
288,
252
[202]
323,
229
[196]
328,
226
【196]
一
[203]
336
[203,
205]
330
[203,
205]
338,
247
[203,
204'
290
[208,
207'
—
[209
—
[209
—
[208
—
[208
362, 273, 265,
[1936
]
238,
232
288,
252
[202]
323,
229
[196]
328,
226
【196]
一
[203]
336
[203,
205]
330
[203,
205]
338,
247
[203,
204'
290
[208,
207'
—
[209
—
[209
—
[208
—
[208
Полосы поглощения в спектре
Литера-
Сульфин
Т. пл., ®С
НК а, см-
УФ, нм
тура
а Полосы поглощения приписаны валентным колебаниям группы C=S = O. Газофазный спектр. s Зеленые кристаллы. г Смесь син- и антгг-изомеров. “ Светло-желтая жидкость： т. кип. 34-36 ℃ при 25 мм рт. ст.; п^ 1,5593. е Т. кип. 103 — 106 ℃ при 0,2 мм рт* ст. В Н^О.
Желтые кристаллы. 11 Оранжево-красные кристаллы,
свидетельствуют в пользу поляризованной структуры, что говорит о большом вкладе резонансной структуры (2046). На основании рентгеноструктурного анализа некоторых стабильных сульфинов (S-оксидов тритиокарбонатов, арил фенилсульфонил- и фенилсуль- финилсульфинов, аминосульфинов) [192] установлено, что подобный характер связей сульфина реализуется также и у высших гомологов п более сложных сульфинов, но при этом нужно принимать во внимание влияние заместителей R и R1. Так, наличие электронодонорных заместителей (например, аминогрупп) приво- Ант обычно к более поляризованной структуре со значительно более длинной связью S—О (150—160 пм).
Вследствие нелинейности сульфиновой группы сульфины (204), имеющие неодинаковые заместители R и R1, могут существовать
20 Зак. 497
физическим на примере значительно меров (как с заметнойфизическим на примере значительно меров (как с заметнойтакже и теоретические расчеты изомеризация происходит путем не путем инверсии.также и теоретические расчеты изомеризация происходит путем не путем инверсии.а«ти-изомер;т. пл. 59—60 ЭС“Не =2,14 мл И"1а«ти-изомер;т. пл. 59—60 ЭС“Не =2,14 мл И"1• Me S〃• Me S〃
физическим на примере значительно меров (как с заметной
физическим на примере значительно меров (как с заметной
также и теоретические расчеты изомеризация происходит путем не путем инверсии.
также и теоретические расчеты изомеризация происходит путем не путем инверсии.
а«ти-изомер;
т. пл. 59—60 ЭС
“Не =2,14 мл И"1
а«ти-изомер;
т. пл. 59—60 ЭС
“Не =2,14 мл И"1
• Me S〃
• Me S〃
В двух различных геометрических формах, которые, по-видимому можно отличить одну от другой, или, возможно, даже разделить В зависимости от скорости их взаимопревращения. Действительно некоторые сульфины (204; R*R) были выделены в обеих фор* мах, которые обычно достаточно отличаются по спектральным и
' свойствам (табл. 11.22.5) [1—3, 188], как показано изомеров (205) и (206) [193]. При температурах выше 100 ℃ син-анти-изомеризацпя этой пары изо-
и других аналогичных пар изомеров) происходит
—скоростью； энергия активации изомеризации равна
96 ± 3 кДж/моль [193]. Экспериментальные результаты [193], а 一[194] показывают, что син^анти-
вращения вокруг связи C=S, а
S-Оксиды простых алифатических тиоальдегидов и тиокетонов, а также N-монозамещенных тиомочевин обычно довольно неустойчивы, и поэтому они образуются (если вообще образуются) главным образом как промежуточные нестабильные частицы. Стабильные сульфины обычно являются бесцветными, хорошо кристаллизующимися соединениями. Ароматические сульфины окрашены. Некоторые сульф ины при комнатной температуре являются жидкостями (см. табл. 11.22.5).
Методы получения сульфинов
Сульфин (204; R=Ri=H) генерируют импульсным вакуумным термолизом соответствующих серусодержащих соединений, напри- мер 1,3-дитиетан-1 -оксида [189]; он образуется также при импульсном термолизе метансульфинилхлорида [189, 191] (УРавнеч
500 ℃500 ℃s=»os=»oCH2=S=O + CH2=SCH2=S=O + CH2=S(88)(88)
500 ℃
500 ℃
s=»o
s=»o
CH2=S=O + CH2=S
CH2=S=O + CH2=S
(88)
(88)
600 ℃
СН3—SO—Cl > CH2=S=O + HCI
На реакции дегидрохлорирования сульфинилхлоридов ℃"** °дин 叩 основных методов получения стабильных сульфинов* 匕 первЬ1и описанный тиоальдегид-8-оксид (207), а также и первые 610
тиокетон-8-оксид (208) были действительно синтезированы этим методом, причем дегидрохлорирование осуществлялось под действием триэтиламина (уравнение 90) [188].
В 1923 г. Ведекинд с сотр. получили первый стабильный сульфин (210) в реакции камфор-10-сульфонилхлорида (209) с пиридином или триэтиламином (уравнение 91) [187]. Тот факт, что выход (2Ю) увеличивается почти в два раза при прибавлении /2-толуолсульфонилхлорида [195], служит веским подтверждением интерпретации механизма, показанного на схеме 91. S-Оксид тиобензоилхлорида (211) первоначально также был синтезирован из бензилсульфонилхлорида этим методом [196].
（2。9）L」（91）
（2Ю）（2Ю）
（2Ю）
（2Ю）
Ph、
〉C=S=O (211)с/
При гидролизе N-монозамещенных карба моилдихлор метан- сульфенилхлоридов под действием оснований в мягких условиях получаются соответствующие N-монозамещенные S-оксиды тио- ксамоилхлоридов (212) [197]. Однако аналогичные М,№днзаме・ ихеннне производные недоступны этим методом.
Наиболее важным методом синтеза сульфинов является окисление тиокарбонильных соединений под действием псрокси- кислот, таких как л«-хлорпербензойпая кислота и моноперокси- фталевая кислота (уравнение 93). Этот метод пригоден для полу- "ения S-оксидов некоторых алифатических и алицпклнческих тиокетонов [198—200], ароматических тнокетонов [193, 201), тиофосгепа [202], тиобензоилхлорида [203], сложных эфиров ароматических дитиокарбоновых кислот (204, 205], фенилхлор*
61161120*
611
611
о° ci
itNallCOa. CH2c% “2。II I
ArNll-C-CCb-SCl —> ArNH—C—C=S=O
(212)
(93)
карбодитиоата [203] и дифсиилтритиокарбопата [204]. Обычно тиокарбоиильиый атом серы окисляется порокенкислотой легче, чем атомы серы, связанные простой связью, илн окнслспныс атомы серы (уравнение 94) [205]. Превращение тиокарбопильных групп апоамида и тиомочевипы в соответствующие сульфиновые группы наиболее удобно проводить окислением пероксидом водорода [206—209]. При озопировашш тиокарбопильных соединении, имеющих объемистые заместители, получаются соответствующие оксиды [140].
с
?Пероксикислота„Перокснкнслота
II(1 экв)II(I 3KR)
Аг—С—SRа Л г—С—SR
SC
；Пероксикислота
II(I 9KB)II
——A Ar—C—SQR> Ai—C—SO,R阿
о -SHHCRо -SHHCRXXsoso9595
о -
SHHC
R
о -
SHHC
R
X
X
so
so
95
95
(213)(214)
R = Ph, PhS; X = SPh, SCN, N3
SOО
IIII
Me—С—CH=CH—C—Me (215)
S-Оксиды тнокарбонцлхлорпдов (213) можно превратить в но Bbie S-окспды (214) в результате реакции с соответствуют!^111 нуклеофилами, например тнофепокепд-ионом [203], тпоип^нат- истом [203] и азид-поном [210] (уравнение 95). а/З-Нснасьипеу： Huii у-оксосульфин (215) получен фотохимической реакциен 2,5-дпметилтпофеиа с синглетным кислородом [211].
Реакции сульфинов
Химическая активность сульфшюв изучена довольно ©*， П—3，188], однако имеющиеся данные свидетельствуют f ” Rom川。разнохарактерной реакционной способности сульфино , Ь12
частично сходной с реакционной способностью тиокетонов, а частично обусловленной собственно сульфиповой функцией.
ПрИ гидролизе сульфинов (изучены диарилтиокетон-5-оксиды Н S-оке иды тиоамидов [188]) сульфиновая группа превращается в карбонильную группу. Предполагают, что это превращение происходит путем первоначального протонирования сульфинового атома кислорода с последующей нуклеофильной атакой молекулой водн по сульфиновому атому углерода, разрывом связи С—S и последующим депротонированпем (уравнение 96). Реакции суль- фииов (213) с некоторыми нуклеофилами происходят по сульфи- новому атому углерода с замещением хлора и образованием новых сульфинов (см. выше). Однако при обработке S-оксидов тиокарбонилхлоридов 九-толуолсуль巾ннатом натрия в водном ацетонитриле происходит реакция восстановительного замещения с образованием сульфонов (216), т. е. исходная сульфиновая функция превращается в метиленовую группу [212] (уравнение 97). Из S-оксида хлортиоформилхлорида в этих условиях получается бис (n-толуолсульфонил) метан (217) [212].
R、н+ R、 + н2о /SOH
〉c=s=o > ；C=S-OH—>
Ri/£—н+ ri/ \он
R\
―>+ [HSOH](96)
SOГ SO T「SOSO2Ar 1
& ArSOg £ArSO-IH2O
RCH2 sOzAr(216) (97)RCH2 sOzAr(216) (97)RCC1 > LRCSO2ArJ m > LRCHSO2Ar J ——>
RCH2 sOzAr
(216) (97)
RCH2 sOzAr
(216) (97)
(Hz。)
R =『z-MeC^HdS, /г-С1СвН4; Ar = n-MeC6H4
ArSO2CH2SO2Ar (217)
Диарилсульфины реагируют с литийорганическими соединениями по тиофильному механизму с образованием сульфоксидов (218) (уравнение 98) [213]. Другие нуклеофилы, такие, как илиды н енамины, также ведут себя как тиофилы по отношению к суль- фннам; в реакциях с илидами образуются новые нлнды (219) [214], а в реакциях с енаминами ——сульфоксиды в виде цвиттерионных (220) или нейтральных структур (221) [188, 214] (уравнения 99, 100).
ОО
卄Н2О*
Ar2C=S=O> Ar2C—S—R Li+► Ar2CH—S—R(98)
(218)
EtOiC О
Ph3P—CHCO2Et + PhCH=S=O —► Ph3P—(!：—lcH2Ph(99)
о
(220) (221)
При последовательной обработке S-оксида тиокамфоры этоксидом таллия(1) и алкилгалогенидом образуются «^-ненасыщенные сульфоксиды (222) (уравнение 101).
l.TlOEt►2. RXl.TlOEt►2. RX（222）（222）(101)(101)
l.TlOEt
►
2. RX
l.TlOEt
►
2. RX
（222）
（222）
(101)
(101)
По различным направлениям происходят реакции сульфинов с диазоалкамами и арилзамещенными диазометанами [3]. Обычно протекает стереоспецифическая реакция циклоприсоединения, проходящая по согласованному механизму, в результате которой образуются Д3-1,3,4-тиа диазол ин-1-оксиды (223) (уравнение 102) [198, 216, 217]. Полагают, что аномальная реакция, в результате которой образуются стереоизомерные эписульфоксиды (224) (уравнение 103), не проходит через образование интермедиатов типа (223), и образование (224) является следствием влияния стерических факторов [217, 218]. В некоторых реакциях вместо указанных продуктов (223) и (224) получались соединения других типов, но в большинстве случаев их образование можно объяснить, как вторичный результат спонтанных перегруппировок образующихся А3-1,3,4-тиадиазолин- 1-оксидов [3, 219].
(102)(102)(ЮЗ)(ЮЗ)
(102)
(102)
(ЮЗ)
(ЮЗ)
Сульфины вступают в реакции циклоприсоединения по типу реакций Дильса — Альдера с обычными 1,3-дненамн; прп этом образуются шестичлепные циклические сульфоксиды, например (225) (уравнение 104) [188, 220]. В этом отношении поведение сульфинов аналогично поведению тиокетонов. В то же время Ре ак^ня диарилтиокетоноксидов с о-хлоранилом, в результате кот; рои получается цикл о аддукт [226), показывает существенные ра '
личия в реакционной способности сульфина и тиокетона, поскольку в реакциях тиокетоиав с о-хлоранилом образуются нормальные аддукты Дильса — Альдера (227) [188] (уравнение 105). Диарил- тиокетоноксиды реагируют как 1,3-диполярофилы с нитриламина- мн, генер ир уемым и in situ при действии триэтиламина на Ь5-(а-хлорбензилиден)^,-фенилгидразин (228), с образованием Д24,ЗЛтиадиазолин-1-оксидов (229) [221] (уравнение 106).
Me
Me
十R J*
Me
Me
(104)
CI
Cl
226)
С1
С1
О
о
1
Cl
О
ArAr!C=SO Cl
(225)
Cl
(105)
Аг1 (227) Ph
° ArAr*C=S Cl >
PhNH=N
Et3N
Cl-C—Ph
>
Сб%
Ph—NS=O (106)
(228)
Сульфины легко окисляются в
Ar Ar(229)соответствующие кетоны. Ус-
пешное получение сульфинов окислением тиокетонов пероксикислотами решающим образом зависит от соотношения реаген* тов; при избытке пероксикислоты неизбежно возрастает окислительное разложение сульфина в исходный кетон [188]. Сульфины могут превращаться в кетоны и под действием озона [ 140]. При фотолизе сульфины разлагаются до кетонов с выделением элементной серы [188]. При облучении в присутствии кислорода и соответствующего сенсибилизатора сульф ины разлагаются на исходные кетоны и диоксид серы [222].
СУЛЬФЕНЫ
Свойства сульфенов
Сульфены представляют собой соединения структуры (230) н поэтому могут рассматриваться как диоксиды тиокарбониль- ух соединений. Впервые сульфены были описаны в 1911 г. Однако, несмотря на все попытки, сульфены еги разу не удалось Bbiделить (S-диоксид тпомочевиньт не относят к сульфенам, см. нн*е) и наши знания об этих соединениях до сих пор основаны
исключительно на их реакциях in situ и на данных нйзкотемпе- патурного ИК-спектра тиоформальдегиддиоксида (230; R = ri = 匕 Н). Тем не менее химические превращения, в которых суль- фенЫ рассматриваются как химически активные интермедиаты очень обширны (см. обзоры [1—3, 223—227]).
В соответствии со структурой (230) и вероятным участием ре- зонансных структур (231а) и (2316) считают, что S-диоксиды являются плоскими молекулами, имеющими почти нормальную двойную связь C=S и частично двойные связи S—О [228]. Структурные свойства бесцветных кристаллических S-диоксидов тиомочевины (232) [229], которые являются единственными известными стабильными S-диоксидами тиокарбонильных соединений, не согласуются с этими представлениями. Так, рентгеноструктурный анализ соединения (232; R=R〔=H) показал, что эта молекула неплоская, длина связи С—S равна 185,1 пм (длиннее обычной простой связи С—S приблизительно на 4 пм), а длины связей S—О равны 149,0 пм. Кроме того, S-диоксид тиомочевины не проявляет обычной реакционной способности сульфенов, а ведет себя скорее как цвиттерионные формамидиносульфиновые
R\ +/OR\ +/O% +/Ri/ '(У(2316)% +/Ri/ '(У(2316)Ri/ %(231a)Ri/ %(231a)кислоты (233) [229].
R\ +/O
R\ +/O
% +/
Ri/ '(У
(2316)
% +/
Ri/ '(У
(2316)
Ri/ %
(231a)
Ri/ %
(231a)
R\ 彳0
R 1/%
(230)
Известны также S-триоксиды тиомочевины [231]. Однако эти очень стабильные, высокоплавкие кристаллические соединения безусловно должны рассматриваться как цвиттерионные формамидиносульфоновые кислоты (234).
Методы генерирования сульфенов
В этом разделе кратко рассмотрены методы, применяемые Для генерирования сульфенов. Поскольку сульфены слишком нестабильны, чтобы их можно было выделить или даже охарактеризовать спектрально, нет никакого смысла говорить о получении этих соединений, следует лишь подчеркнуть, что в описанных ниже реакциях генерирования подразумеваются, если не оговори но особо, дальнейшие реакции in situ генерированного сульфена 匕 присутствующим реагентом..
Традиционный метод генерирования сульфенов основан на спо собностн производных алкансульфоновых кислот (235) вступат в реакцию элиминирования под действием основания (уравнена 107) [225]. В качестве субстратов наиболее часто используют кансулъфонилхлориды (235; X = С1), а в качестве основания — 616
триэтиламин. Однако в зависимости от реагирующих веществ оказаться, что использование этого метода нецелесообраз- поскольку одновременно могут происходить побочные реакции (особенно реакции замещения), которые в некоторых случаях ；аме преобладают над реакцией элиминирования. Доказательством промежуточного образования сульфена (230) при проведи ннн реакции в присутствии дейтерированной воды или дейтериро* ванных спиртов является выделение монодейтерированного производного сульфоновой кислоты (236〉. При обработке 沙 ннтро 巾 енн 耻 ульфсшата (237) трет-бутакси дом калия генерируется фенилсульфен (238) в результате реакции эли минирования но это происходит в апротонных условиях (уравнение 108) [232] Единственным примером сульфена, генерированного «обратным элиминированием» (удалением хлористого водорода из а-хлор- сульфиновой кислоты), является генерирование метнлсулыЬена (тиоацетальдегиддиоксида) 一一一 了 屮триэтиламин. Однако в зависимости от реагирующих веществ оказаться, что использование этого метода нецелесообраз- поскольку одновременно могут происходить побочные реакции (особенно реакции замещения), которые в некоторых случаях ；аме преобладают над реакцией элиминирования. Доказательством промежуточного образования сульфена (230) при проведи ннн реакции в присутствии дейтерированной воды или дейтериро* ванных спиртов является выделение монодейтерированного производного сульфоновой кислоты (236〉. При обработке 沙 ннтро 巾 енн 耻 ульфсшата (237) трет-бутакси дом калия генерируется фенилсульфен (238) в результате реакции эли минирования но это происходит в апротонных условиях (уравнение 108) [232] Единственным примером сульфена, генерированного «обратным элиминированием» (удалением хлористого водорода из а-хлор- сульфиновой кислоты), является генерирование метнлсулыЬена (тиоацетальдегиддиоксида) 一一一 了 屮но,но,(239) (уравнениеR\ ydC=SC)2A(239) (уравнениеR\ ydC=SC)2A109) [233].R\)CD—SO2Yri/(236)109) [233].R\)CD—SO2Yri/(236)(107)(107)(230)(230)Y = OD. ORтрет'ВиОК—J7rPhCH^SO2Y = OD. ORтрет'ВиОК—J7rPhCH^SO2R\основаниеR)CH-SO2XR\основаниеR)CH-SO2X(235)(235)(238)(238)основаниеMeCH-SO—OH > MeCH=SOz(239)По-видимому, общий, но не широко используемый путьоснованиеMeCH-SO—OH > MeCH=SOz(239)По-видимому, общий, но не широко используемый путь(108)(108)(109)(109)гене-гене-рирования сульфенов основан на реакции диазоалканов с диоксидом серы (уравнение 110) [224, 225].рирования сульфенов основан на реакции диазоалканов с диоксидом серы (уравнение 110) [224, 225].RR(№+ SO?RR(№+ SO?RR1C=SO2+ N2RR1C=SO2+ N2(ИО)(ИО)
триэтиламин. Однако в зависимости от реагирующих веществ оказаться, что использование этого метода нецелесообраз- поскольку одновременно могут происходить побочные реакции (особенно реакции замещения), которые в некоторых случаях ；аме преобладают над реакцией элиминирования. Доказательством промежуточного образования сульфена (230) при проведи ннн реакции в присутствии дейтерированной воды или дейтериро* ванных спиртов является выделение монодейтерированного производного сульфоновой кислоты (236〉. При обработке 沙 ннтро 巾 енн 耻 ульфсшата (237) трет-бутакси дом калия генерируется фенилсульфен (238) в результате реакции эли минирования но это происходит в апротонных условиях (уравнение 108) [232] Единственным примером сульфена, генерированного «обратным элиминированием» (удалением хлористого водорода из а-хлор- сульфиновой кислоты), является генерирование метнлсулыЬена (тиоацетальдегиддиоксида) 一一一 了 屮
триэтиламин. Однако в зависимости от реагирующих веществ оказаться, что использование этого метода нецелесообраз- поскольку одновременно могут происходить побочные реакции (особенно реакции замещения), которые в некоторых случаях ；аме преобладают над реакцией элиминирования. Доказательством промежуточного образования сульфена (230) при проведи ннн реакции в присутствии дейтерированной воды или дейтериро* ванных спиртов является выделение монодейтерированного производного сульфоновой кислоты (236〉. При обработке 沙 ннтро 巾 енн 耻 ульфсшата (237) трет-бутакси дом калия генерируется фенилсульфен (238) в результате реакции эли минирования но это происходит в апротонных условиях (уравнение 108) [232] Единственным примером сульфена, генерированного «обратным элиминированием» (удалением хлористого водорода из а-хлор- сульфиновой кислоты), является генерирование метнлсулыЬена (тиоацетальдегиддиоксида) 一一一 了 屮
но,
но,
(239) (уравнение
R\ yd
C=SC)2A
(239) (уравнение
R\ yd
C=SC)2A
109) [233].
R\
)CD—SO2Y
ri/
(236)
109) [233].
R\
)CD—SO2Y
ri/
(236)
(107)
(107)
(230)
(230)
Y = OD. OR
трет'ВиОК
—J7rPhCH^SO2
Y = OD. OR
трет'ВиОК
—J7rPhCH^SO2
R\основание
R)CH-SO2X
R\основание
R)CH-SO2X
(235)
(235)
(238)
(238)
основаниеMeCH-SO—OH > MeCH=SOz
(239)
По-видимому, общий, но не широко используемый путь
основаниеMeCH-SO—OH > MeCH=SOz
(239)
По-видимому, общий, но не широко используемый путь
(108)
(108)
(109)
(109)
гене-
гене-
рирования сульфенов основан на реакции диазоалканов с диоксидом серы (уравнение 110) [224, 225].
рирования сульфенов основан на реакции диазоалканов с диоксидом серы (уравнение 110) [224, 225].
RR(№+ SO?
RR(№+ SO?
RR1C=SO2+ N2
RR1C=SO2+ N2
(ИО)
(ИО)
650 ℃
(Ш)(Ш)Cl—SO2—СН2—СО2Н > CH2=SO2 + HC1 + CO2
(Ш)
(Ш)
(240)
Определенную роль в современной химии сульфенов играют реакции термолиза. Так, незамещенный сульфен (тиоформальдегиддиоксид) (230; R=R=H) генерируют импульсным термолизом хлорсульфонил уксусной кислота (240) (уравнение 111) [234]. Термолизат конденсируют на пластинку из хлорида натрия в криостате при —196℃ и снимают ИК-спектр при этой температуре. Полосы средней интенсивности при 3140 и 3040 см-1 приписаны валентным колебаниям группы С—Н, а спльпые полосы прн 1330 и 1230 см— — валентным колебаниям группы S—О. При нагревании термолизата спектр постепенно изменяется, переходя
в спектр метансульфонилхлорида, поскольку сульфен начинает реагировать с присутствующим хлористым водородом. Это изменение начинается при температуре140 ℃ и заканчивается при —80 ℃. Когда термолизат нагревают в присутствии метанола, то ИК-спектр сульфена переходит в ИК-спектр метилметан- сульфоната [225]. При импульсном термолизе ангидрида метан- сульфоновой^ кислоты получается термолизат, ИК-спектр которого (при —196 ℃) полностью аналогичен описанному выше- "зто подтверждает, что образующиеся нестабильные частицы являются сульфенами [234].
К наиболее важным соединениям, которые могут быть использованы в качестве источников сульфенов [1—3, 227], относятся диоксид диметилового эфира 1 -фенил-8-тиабицикло[2.2.2]октадиен- 2,5-дикарбоновой-2,3 кислоты (241) [235], тиет-1,1-диоксид (242) [236], 3-гидрокситиетан-1,1-диоксид (243) [236] и N-алкилсульфо- нилфталимиды (244) [237].
(241)(241)(243)(244)R=Me, CH2Ph(243)(244)R=Me, CH2Ph
(241)
(241)
(243)(244)R=Me, CH2Ph
(243)(244)R=Me, CH2Ph
Особенно интересна, также и с теоретической точки зрения, термическая перегруппировка алкилвинилсульфонов, которая протекает при 165—175 °C и приводит к сульфенам (245) [238]. В описанных условиях реакции [238] сульфены (245) улавливаются в виде N-этилпиридинийсульфонатов (246) (уравнение 112). На основании экспериментов с соединениями, меченными дейтерием, эту перегруппировку можно однозначно классифицировать как [3,3]-сигматропную перегруппировку «сульфо-Коупа».
Me, PhMe, PhCH2=C(CH2)3SO； EtNCH2=C(CH2)3SO； EtN(246)(246)(112)(112)
Me, Ph
Me, Ph
CH2=C(CH2)3SO； EtN
CH2=C(CH2)3SO； EtN
(246)
(246)
(112)
(112)
Сульфены генерируют фотолитически из циклических ненасыщенных сульфонов типа (247) [225, 239], а-диазосульфонов [225] и З-оксотиетан-1,1-диоксида (248) [225].
(247)(247)X = СН2, О, NRX = СН2, О, NR(248)(248)
(247)
(247)
X = СН2, О, NR
X = СН2, О, NR
(248)
(248)
чие оТ сульфинов сульфены невозможно генерировать
В °Т окислением соответствующих тиокарбонильных соедине- простымтиокетонов) за исключением тиомочевин,
НИИНИИний (т ^ожно окислять постадийно в монооксид и диоксид кот；Ц耻твмем пероксида водорода [229]. Триоксиды тиомоче- "33 /4) можно получить из соответствующих тиомочевин или в"" 「хе士 тиомочевин при действии трех или одного эквивалента, 吗SXe%。, перуксусной кислоты [231].
НИИ
НИИ
с0ОО
II Et3NII
(ИЗ)(ИЗ)RCH2—s—ClRCH=S=NTs
(ИЗ)
(ИЗ)
NTs(249)
к сульфенам относятся также иминосульфены
но генерировать в виде нестабильных промежутХпп а ' Их мож' ся частиц при обработке алканиминосульсЪпиJ обРазующих- амином (уравнение 113) [240] ℃ульфонилхлоридов триэтил-
Реакции сульфенов
Реакциям сульфенов в растворе в отсутствие перехватывающих агентов пока уделялось мало внимания. Однако, по-видимому, в этих случаях преобладают процессы димеризации и тетрамери- зации [241]. Сульфены, генерированные в растворе при участии третичных аминов, по-видимому, существуют главным образом в виде цвиттерионов (250) [24 2]. Было показано [243], что третичные амины действительно выступают как катализаторы в реакциях сульфенов с обычно используемыми перехватывающими агентами, например с водой, спиртами, тиолами, первичными и вторичными аминами (см., например, уравнение 107) [225].
R\呦R、_
〉C=SO2)C-SO2—NR；
Ri/T：N ri/
(250)
В реакциях сульфенов с диазоалканами образуются эписуль- фоны (251), вероятно, через промежуточно возникающие тиадиазолины [224—226]. Поскольку продукты (251) легко теряют диок- СИД серы с образованием соответствующих олефинов (стереоспе- цифично), то эта реакция является частью удобного метода синтеза олефинов (уравнение 114).
(П4)(П4)R\/R2 R\ /R2
(П4)
(П4)
R尸S5 + №C、r「
Важным свойством сульфенов является их способность уЧаст> вовать в реакциях циклоприсоединения. Так, с олефинами гашенными электронами, например с енаминами [225, 233 23? 244] простыми виниловыми эфирами [227, 245], ацета-^м ' кетена [246, 247], а также с ииаминами [232, 248], сульфеиы вступают в обычные реакции [2+2] -циклоприсоединения с образованием производных тиетан-1,1-диоксидов (уравнения 115二
MeMeMeCH=S02 +MeCH=S02 +N—CH=CMe2N—CH=CMe2МеЗОг—CH=SO2 +МеЗОг—CH=SO2 +ООMe (115)Me(116)SO2MeMe (115)Me(116)SO2Me118).
Me
Me
MeCH=S02 +
MeCH=S02 +
N—CH=CMe2
N—CH=CMe2
МеЗОг—CH=SO2 +
МеЗОг—CH=SO2 +
О
О
Me (115)
Me
(116)
SO2Me
Me (115)
Me
(116)
SO2Me
RSO2
RCH=SO2 4- (R!O)2C=CHR2—>I(117)
R*O!—R2
R, оR, о
R, о
R, о
lala
la
la
ArCH=SO2 + Et2N—C^C—X
X = Me, CN
Если в молекуле сульфена или олефина имеется сопряженная система двойных связей, то в реакции образуются шестичленные гетероциклические соединения [225]. Так, при взаимодействии сульфенов с винилогами амидов получаются сультоны (232) [249], а с винилогами тиоамидов — производные 1,2-дитиин-1,1- диоксидов (253) и (или) (254) [127] (уравнение 119). Шестичленные гетероциклические соединения, имеющие в кольце группу —SO2——,преимущественно образуются в реакциях бензоилсульфе- на (255) с кетениминами, анилами, карбодиимидами и цин на мили- Денамином [250]. Однако с енаминами бензоилсульфен ' рует аномально, образуя аддукты с открытой иепью ( ° J (уравнение 120), а не тиетан-1,1-диоксиды [251]. Таким образец в этой реакции бензоилсульфен ведет себя аналоги ^ сульфинам. Ациклические аддукты получены также в реаки -
NR2R3
NR2R3
(X=S) > —NHR2r3
(252) X = О
(253) X = S
"19)
фенилсульФ|на
амидоксимами и оксидами
(255)
с бензальдоксимом
SO2cH2coph
(120)
O, CH2
1122.6. МОНОТИОКАРБОНОВЫЕ И ДИТИОКАРБОНОВЫЕ ■КИСЛОТЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ
11.22.6.1. Свойства моно- и дитиокарбоновых кислот
В тиокарбоновых и дитиокарбоновых кислотах в отличие т |<арбоновых кислот соответственно один пли оба атома кпело- 0 2 карбоксильной группы заменены серой. Тиолкарбоновые кислоты (тнокарбоновые S-кислоты) (257) и дитиокарбоновые кисаоты (259) известны в виде свободных кислот; обычно они стабильны и их можно выделить; стабильны также их эфиры (260) и (261) и их можно выделить. Однако тионкарбоновые кислоты (тнокарбоновые О-кислоты) (258) не существуют в виде свободных кислот. При генерировании их, например, гидролизом стабильных тиоэфнров (262), немедленно происходит таутомерное превращение в соответствующие тиолкнелоты (257). Очевидно, июкислоты (257) и (258) находятся в быстром таутомерном равновесии, и поэтому оба типа монотиокарбоновых кислот правильнее описывать в виде одной и той же равновесной системы (257) = (258). Однако на основании спектроскопических исследований надежно установлено общее и абсолютное преобладание таутомера (257), по этой причине монотиокарбоновые кислоты
можно считать тиол карбоновыми кислотами
О
II
R—С—SH <=fc (257)
S
II
R-C—OH
(258)
S
II R—С—SH
(259)
[253].
X
IIR—С—YR
X = 0, Y = S
X = Y=S (262) X = S, Y = О
Простые монотиокарбоновые кислоты желтоватые жидкости с неприятным запахом. У тиомуравьинон кислоты [254] при температурах выше 30 ℃ проявляется тен- Аенцня к полимеризации, но другие тнокарбоновые кислоты термически очень стабильны [253]. Они являются более сильными кислотами, чем соответствующие карбоновые кислоты 'табл. 11.22.6). В соответствии с данными ИК-спектров, тиокарб- "аннон лучше всего изображать резонансной структурой [253]. Однако поскольку мопотпокарбоповые кислоты и производные, такие, как эфиры (260), не проявляют свойств,
представляют собой
Таблица 〃.22.6. Константы диссоциации некоторых карбонов моно- “ дитиокарбоновых кислот'
(в воде при 25 ℃)
Кислота
РКа
Кислота
Кислота
PKa
нсоон
HCOSH3 HCSSHa
3,75
2,06
0,95
МеСООН
MeCOSH6
MeCSSH6
4,76
3,33, 3,41
2,55
PhCOOH4
PhCOSH62Д8
С.м. сс. [254а]. ° См. сс. [253|.
0HH не будут рас-0HH не будут рас-характерных для тиокарбонильных соединений, смотрены в данной главе.
0HH не будут рас-
0HH не будут рас-
(263а)(2636)(263а)(2636)
(263а)(2636)
(263а)(2636)
Дитиокарбоновые кислоты (259) [253, 255] не очень широко известны возможно потому, что с ними очень неприятно работать. Они являются более сильными кислотами, чем монотиокарбоновые кислоты (см. табл. 11.22.6). Самая простая дитиокислота — днтиомуравьиная кислота (259; R=H) может существовать в мономерной форме в газовой фазе или в растворе при очень низких коущеграцнях, но выделить ее можно, по-видимому, только в виде циклического тримера (264) [256]. Однако анион дитиомуравьи- ноН кислоты стабилен в форме мономерной частицы [257]. Ди- тиоуксусная кислота (259; R=Me) и высшие алифатические ди- тиокислоты существуют в мономерной форме и представляют со бой жидкости красного цвета [253]. Дитнобензойная кислота — жидкость фполетово-крясного цвета [255]. Дитиокислоты, стабн； лизированные сопряжением или внутримолекулярной водородной связью {как, например, (265) [258], (266) [259] и (267) [260]}, часто являются кристаллическими желтыми соединениями. 口。данным ИК-спектров простые дитиокислоты в отсутствие растворителя и в кон центрированных растворах существуют в ви- де димеров (268) вследствие межмолекулярной ассоциации [261]. В табл. 11.22.7 приведены некоторые спектральные характеристики дитиокарбоновых кислот.
(264) R=H(265)(266)。(269) R = Aikт. пл. 97—98℃т. пл. 125,5 ℃(264) R=H(265)(266)。(269) R = Aikт. пл. 97—98℃т. пл. 125,5 ℃
(264) R=H(265)(266)。
(269) R = Aikт. пл. 97—98℃т. пл. 125,5 ℃
(264) R=H(265)(266)。
(269) R = Aikт. пл. 97—98℃т. пл. 125,5 ℃
v(C —S). см~1
v(S —H). cm'1
,a
<SKC・ hm
55H
EtCSSH PrCSSH
pliCSSH
1210° 1253 r 1200 6 1190 6 12196
2470 G
2577「
2470 6
2470 6
2502 6, 2566 n
466 в
538 е
Таблица 〃・227 Некоторые характеристичные полосы / g "К・ 〃 УФ-спектрах простых дитиокарбоновых
поглощения кислот
а Тиокарбонильный п-> л*-иереход. Спектр пленки； см. сс. [258]. В См. сс. J253]
Г R сСЬ； см・ сс. (261а]. Д В разбавленном растворе в CCl- Увеличение концентрации створа прнвод>1т к падению интенсивности и постепенкоП замене этой полосы полосой
Р более высоким волновым числом; см. сс. 1258]. е См. сс. [2616].
HC—C—SH
S …H—S
RC<〉CR
S—H-.-S
PhC《、S Vri
R-C-X
s
(267)
т. пл. 63 ℃
(268)
(270) X = F, Cl, Br
За исключением тионформнатов, у которых проявляется тенденция к легкой полимеризации [254, 262], эфиры низших алифатических тионкарбоновых кислот являются стабильными, перегоняющимися, часто дымящими, светло-желтыми жидкостями, имеющими характерный запах, похожий на запах озона. Тион- бензоаты являются стабильными маслянистыми жидкостями, окрашенными в интенсивный желтый цвет. Дитиоформиаты известны только в виде тримеров (269) [263]; другие дитиоэфи- рн являются вполне стабильными интенсивно окрашенными, Дурно пахнущими соединениями. Тиоацил галогениды (270) представляют собой исключительно реакционноспособные соединения 【264]. Ароматические тиоацил галогениды выделяют в виде интен- 『вно окрашенных жидкостей (тиобензоилхлорид — жидкость фиолетового цвета); алифатические тиоацил галогениды, кроме некоторых пергалогенированных представителей, практически неизвестны [264]. Физические и спектральные характеристики пеко- :°рнх эфиров моно- и дитиокарбоновых кислот п тиоацилгалоге- ид°в приведены в табл. 11.22.8.
э Интересно自 особенностью тиои- и дитиоэфиров является то, что соединения при наличии соответствующих заместителей могут ^уществовать в таутомерной ентиольной форме. Тенденция к ен- toh："^"11" конечно не так ярко выражена, как в случае тиоке- R и BRiИ завнент от электроноакцепторной силы заместителей
R в (271). Так, ни р-оксоднтноз(])ирь1 [265], ни какие-либо
Таблица 11.22.8. Физические константы и спектральные хапак^ некоторых эфиров моно- и дитиокарбоновых кислот и тиоппп^ ристики .иацилга^огенидов
Тиоэфир
T. кип., ℃ (мм PT. CT.)
—
■v (C==S), CM—I
'макс，нм а （小启
Литература
HCSOEt
86,5-87,5 (750)
1,4620
MeCSOMe
90(760)
1,4594
1218
[264а, 2841
[264а, б, 270
MeCSOEt
108-110(760)
1,4579
1218
377 (1,29)
110(760)
（喲
277, 282]
EtCSOMe
1,4682
1215
EtCSOEt
129-131 (760)
1212
[“什/ zo4l
[264a, 282]
【264a, в, r, 284]
PhCSOMe
Hl(ll)
—
1227
1230
418(2,04)
PhCSOEt
111-114 (10)
1,5889
44 (1,96)
[264г, 270, 277
MeCSSEt
43-46(10)
1,5685
1197
460(1,26)
282]，
[264д, 281, 287,
EtCSSMe
52(12)
1,5712
1189
294]
[264b, 294]
[264b, r, 294]
[264г, 281, 287,
PhCSSMe
PhCSSEt
145 (12)
97 (0,5)
1,6810
1,6614
1244
504 (2,11)
508 (2,07)
PhCSCl
60-65 (0,1)
1252
530 (1,82)
294]
264b, r, 264]
л-МеСбН4c SCI
75-76 (0,4)
—
1258
527 (1,85)
[264, 264в, r]
Поглощение приписано тиокарбонильному п->л*-переходу. В качестве растворителя использован CgHia.
другие возможные аналоги малонового эфира [266] не проявляют заметного таутомерного эффекта, однако а-цианомонотиомалоно- вые эфиры (272) в растворе существуют в равновесии, зависящем от растворителя и температуры, с их хелатными ентиольными таутомерами (273) [267]. Дитиоэфир (274) существует почти исключительно в ентиольной форме (275) [267].
R、〉СН—С—XR2Х = О, SR、〉СН—С—XR2Х = О, SCNCNRX—С—СН—С—ORIIIISоRX—С—СН—С—ORIIIISоX = О, R = Me, Et(274) X = S, R = MeX = О, R = Me, Et(274) X = S, R = MeCNRX—C=C—C—ORS—H - o(273) X = О, R = Me, Et(275) X == S, R = MeCNRX—C=C—C—ORS—H - o(273) X = О, R = Me, Et(275) X == S, R = Me
R、
〉СН—С—XR2
Х = О, S
R、
〉СН—С—XR2
Х = О, S
CN
CN
RX—С—СН—С—OR
IIII
Sо
RX—С—СН—С—OR
IIII
Sо
X = О, R = Me, Et
(274) X = S, R = Me
X = О, R = Me, Et
(274) X = S, R = Me
CN
RX—C=C—C—ORS—H - o(273) X = О, R = Me, Et(275) X == S, R = Me
CN
RX—C=C—C—ORS—H - o(273) X = О, R = Me, Et(275) X == S, R = Me
Методы получения эфиров тион-и дитиокарбоновых кислот
Эфиры тионкарбоновых кислот нельзя получить э^е関額黑 Нией мопотиокарбоновых кислот; при этом всегда о Р У эфиры карбоновых кислот или, если сольволиз проводи к0 ствнем тиола,— эфиры тиолкарбоновых кислот М * других Для синтеза тионэфиров существует довольно мн г 624
для получениядля полученияможно превра-обработкой их268]. Реакцииможно превра-обработкой их268]. РеакциитнтьтнтьuGMCTODHe из них применяются такжеметодов, нс” гДИТ^юы°карбоновых и тиолкарбоновых кислот‘° Р тион- и дитиоэфиры, соответственно,ТИ^асульфидом фосфора (уравнение 121)[30,
для получения
для получения
можно превра-обработкой их268]. Реакции
можно превра-обработкой их268]. Реакции
тнть
тнть
ПеН -одят таким же путем, как и в синтезе тиокетонов. Этот метод "Р°*еннм для получения как алифатических, так и ароматических 叩口： н дитиоэфиров, но, по-видимому, наивысшие выходы в реак- ти0 достигаются при участии в ней тиолэфира [30, 268]. Однако происходить и аномальные реакции. Например, из р-амино- Мпотоновых эфиров (276) при взаимодействии с пентасульфидом 黑сфора получаются тпафосфетаны (277), которые при нагрева- ,，т!Л хроматографировании перегруппировываются в изомерные оксофосфетаны (278) (уравнение 122) [269].
О r—2—XR】О r—2—XR】MeC=CHCO2R'INHR(276)MeC=CHCO2R'INHR(276)sр2s5II■——> R—C=XQsр2s5II■——> R—C=XQP2s5 ->СбНб, 60 ℃P2s5 ->СбНб, 60 ℃(277)(277)(X = 0, S) (121)(X = 0, S) (121)MeRNMeRN(122)(122)(278)(278)
О r—2—XR】
О r—2—XR】
MeC=CHCO2R'
INHR
(276)
MeC=CHCO2R'
INHR
(276)
s
р2s5II
■——> R—C=XQ
s
р2s5II
■——> R—C=XQ
P2s5 ->
СбНб, 60 ℃
P2s5 ->
СбНб, 60 ℃
(277)
(277)
(X = 0, S) (121)
(X = 0, S) (121)
Me
RN
Me
RN
(122)
(122)
(278)
(278)
Вероятно наиболее важный метод получения тион- и дитиоэфиров основан на способности эфиров иминокарбоновых кислот и иминотиолкарбоновых кислот реагировать с сероводородом (уравнение 123) [253]. Этот метод с большим успехом использован для получения простых алифатических и ароматических тнон- и дитиоэфиров [253, 270], эфиров дитионщавелевой кислоты (279) [271], тиоаналогов малоновых эфиров [272, 273] и некоторых а-гидрокситионэфиров (280) и (281) [274]. В качестве исходных соединений можно использовать М,М-дизамещенные амндн (282), которые превращаются в эфир (283) в результате последовательных реакций с триэтилоксонийтетрафторборатом и сероводородом (уравнение 124) [275].
+NH2S
Мхн IIн2s
RCN ——► R—С—XR1 > R-C-XR1 (X = О, S) (123)
Н+C5H5N
RO-C-C—ORII IIs sRO-C-C—ORII IIs sPh—CH-C-OEtАн 1Ph—CH-C-OEtАн 1
RO-C-C—OR
II IIs s
RO-C-C—OR
II IIs s
Ph—CH-C-OEt
Ан 1
Ph—CH-C-OEt
Ан 1
R-C—N：R-C—N：О(282)О(282)R—-C=NR—-C=NOEtOEt、R2、R2H2sc5H5N > R-f=S (124)OEt(283)H2sc5H5N > R-f=S (124)OEt(283)
R-C—N：
R-C—N：
О
(282)
О
(282)
R—-C=N
R—-C=N
OEt
OEt
、R2
、R2
H2s
c5H5N > R-f=S (124)
OEt
(283)
H2s
c5H5N > R-f=S (124)
OEt
(283)
Тпонэфиры (262) обычно с хорошими выходами получают реакцией ортоэфиров (284) с сероводородом в присутствии соот ветствующего катализатора [276, 277]. Этим методом впервые был получен этилтпонформиат (262; R = Н, Q = Et) 这 76] При взаимодействии дихлорметилметилового 'эфира с О-этил- дитпокарбонатом калия (2 экв) образуется соединение (285, термический крекинг которого приводит к метплтионформиату (уравнение 125) [262]. Из комплексов пентакарбонилхрома (0) с карбенами (286) получают ароматические тионэфиры при обработке их элементной серой в эфире при 35 ℃ [278].
RC(ORi)3 (284)
200-220 ℃
MeOCH(SCSOEt)2 > HCSOMe + EtOCSSEt + COS (125)
(285)
,OM9
(OC)5Cr=C〈
(286)
Хлортионформиаты используют в качестве исходных соединений для синтеза высших гомологов тионэфиров в реакциях с реактивами Гриньяра [253], с аренами в условиях реакции Фриделя — Крафтса [75] и с енаминами [279] (уравнения 126 — 128). Аналогично с реактивами Гриньяра [280] и аренами [75] реагируют хлордитиоформиаты, при этом получаются высшие гомологи дитиоэфиров (уравнения 126—128). Высшие гомологи тионэфиров можно также получить с прекрасными выходами в реакции тион- формиатов с диазоалканами (уравнение 129) [281].
Cl—CS—XI " RMg^ r—CS—ХМ (X = О, S)(126)2. НгОCl—CS—XI " RMg^ r—CS—ХМ (X = О, S)(126)2. НгОArH+ Cl—CS—XR1 ~^^ Ar—CS—ХМ (X = О, S) (127)CS—OPhArH+ Cl—CS—XR1 ~^^ Ar—CS—ХМ (X = О, S) (127)CS—OPh艮>№ + Н-CS-OEt■广 r)cH-CS-OEt(129)艮>№ + Н-CS-OEt■广 r)cH-CS-OEt(129)
Cl—CS—XI " RMg^ r—CS—ХМ (X = О, S)(126)
2. НгО
Cl—CS—XI " RMg^ r—CS—ХМ (X = О, S)(126)
2. НгО
ArH+ Cl—CS—XR1 ~^^ Ar—CS—ХМ (X = О, S) (127)
CS—OPh
ArH+ Cl—CS—XR1 ~^^ Ar—CS—ХМ (X = О, S) (127)
CS—OPh
艮>№ + Н-CS-OEt■广 r)cH-CS-OEt(129)
艮>№ + Н-CS-OEt■广 r)cH-CS-OEt(129)
Несколько методов получения тионэфпров основаны на реак^ цнях нуклеофильного замещения. Так, арилтионбензоа
в реакции тиобензоилхлорида с фенолами [282]. Дитиоэфиры ны ,0 превратить в тионэфиры обработкой алкоксид-ионом ?篇一285]； при этом особенно эффективными тиоацилирующими "ентамн являются арилдитиокарбонилуксусные кислоты (287) 缺5]. Предполагают [285], что тиоацилирующая способность 287) обусловлена не только эффектом уходящей группы； возмож- ，правильнее связывать ее с генерированием in situ очень актив- ^го тиоацилнрующего интермедиата (288) (уравнение 130) Соединение (287) реагирует и с тиолами с образованием новых нтиоэфиров с высокими выходами [286].
RO, H+Ar—CS-OR + HS—СН2—СО； чRO, H+Ar—CS-OR + HS—СН2—СО； ч
RO, H+
Ar—CS-OR + HS—СН2—СО； ч
RO, H+
Ar—CS-OR + HS—СН2—СО； ч
Практически все известные препаративные методы синтеза дитиокислот и дитиоэфиров основаны на реакциях с участием сероуглерода в качестве одного из реагирующих веществ. Особенно подробно изучены реакции сероуглерода с карбанионами, полученными из соединений, имеющих активные метильные и метиленовые группы, в том числе с карбанионами, полученными из кетонов, альдегидов, лактонов, p-оксоэфиров, цианацетатов, цианацетамидов, малонодинитрила и других нитрилов, нитрометана, сульфоксидов и сульфонов [1—3, 253, 260]. Этот тип реакции был разработан Кельбером [287] (схема 131). Стабильные дитиокислоты (291) можно получать непосредственно путем подкисления водных растворов анионов (289). Однако аннон (289) обычно является достаточно сильной кислотой, чтобы в большей или меньшей степени депротонироваться в присутст- 号нн оснований, т. е. чтобы находиться в равновесии с дианионом (290). Поэтому алкилирование такой смеси ал кил галогенида ми приводит обычно к образованию смеси дптиоэфира (292) и тио- анеталя кетена (293). Однако было показано, что соотношение продуктов можно контролировать выбором основания и алкили- РУ*его агента [1—3, 260, 288].
В реакциях пирролов с сероуглеродом в присутствии гидрок- нда щелочного металла преимущественно образуются пиррол-2- итиокарбоновые кислоты, например (265), которые в свою "ередь можно легко превратить в дитиоэфир действием
R、1. ОснованиеR|/2. cs2R、1. ОснованиеR|/2. cs2R\〉сн—с—s「R】/ I(289)R\〉сн—с—s「R】/ I(289)основание>основание>н+н+R*/、S-R*/、S-(290)(290)Н+Н+
R、1. Основание
R|/2. cs2
R、1. Основание
R|/2. cs2
R\
〉сн—с—s「
R】/ I
(289)
R\
〉сн—с—s「
R】/ I
(289)
основание
>
основание
>
н+
н+
R*/、S-
R*/、S-
(290)
(290)
Н+
Н+
R2x (131)
4
Ri/ \Ri/ \SR2SR2
Ri/ \
Ri/ \
SR2
SR2
R\
〉CH—C—SH
R'/ 1
(291)
〉CH—C—SR2
R/ II
(292)
SR2
(293)
диалкилсульфата [258]. Пирролы, жениях 2 и 5, могут реагировать с пиррол-3-дитиокарбоновых кислот
имеющие
заместители в поло-
сероуглеродом с образованием[258]. В соответствующих ус-
ловиях енамины могут непосредственно реагировать с сероуглеродом, образуя в зависимости от природы енамина а,р-ненасыщен- ные р-амино дитиокарбоновые кислоты [259, или 1,4-диполяр- ные соединения (294) (уравнение 132) . При обработке сероуглеродом сульфонийилиды превращаются в новые сульфо- нийилиды (295), содержащие стабилизирующую дитиоэфирную
группу (уравнение 133) ^}(CH2)〃
[291].
cs2
MeCN. эфир,-30 ℃
(СН2)П
(132)
・S2c
NR
С1*—СНгАгС1*—СНгАгcs2NaOHcs2NaOH_R|/_R|/(294)Ar -(294)Ar -ИИ^СНгАг СГИИ^СНгАг СГ
С1*
—СНгАг
С1*
—СНгАг
cs2
NaOH
cs2
NaOH
_R|/
_R|/
(294)
Ar -
(294)
Ar -
ИИ^СНгАг СГ
ИИ^СНгАг СГ
Ar S
(133)(133)R\+ I I! A
(133)
(133)
C—CSCHzAr
кислот[253]кислот[253](295)
кислот[253]
кислот[253]
Классический метод получения дитиокарбоновых основан на реакции реактивов Гриньяра с сероуглеродом (уравнение 134). В течение многих лет считали, что этот мет* применим в основном для синтеза ароматических дитиокисл [253], но исследования, проведенные в последнее время, “е：； показали, что даже самые простые алифатические получаются этим методом с хорошими выходами 】2 ‘ \J. Соответствующие дитиоэфиры можно получать с^хорошими вь . пами при непосредственной обработке магниевой соли ( 丿
нндом [292, 293]. Успешное применение этого метода, кн“а』о『е в очень значительной степени зависит от природы по-видимо У>^ качестве растворителя обычно применяют тетра- ^дроФУРан〔293|・
н
CS2> RCS—SH
RMgX * RCS—SMgX — r〔x
(296)^ RCS—SR
(134)
J поуглерод не является инертным растворителем в реак- фпиделя — Крафтса. Так, 2,4-ДИметил-5-этоксикарбонил- 口”'хн 2-метил-З-этоксикарбонилпиррол реагируют с сероугле-
口"Pg в присутствии сухого хлорида алюминия с образованием дитиокислот (297) и (298) соответственно [294], а дитиоэфир %gg)получается с выходом 43 % в реакции бензола с сероуглеро- ^ м II (триметилсилил) метилхлоридом в присутствии каталитических количеств хлорида алюминия [295].
Ме\ /CSSH EtO2C—/—Me
NH(297)
EtOzC、
Me—<》一CSSH NH
(298)
S
Ph—C—SCH2slMез
(299)
При обработке З-алкилтио-1,2-дитиолийиодидов первичным амином образуются а,р-ненасыщенные р-аминодитиоэфиры (300) [296]. Дитиоэфиры (300) получаются также с прекрасными выходами при действии реактивов Гриньяра на изотиазолинтио- ны-5 [297] (уравнение 135).
炉№1,
R1
JR2Mgx
R3NH S 2出0
(300)
(135)
Описано несколько методов получения тиоацилгалогенидов [264]. До недавнего времени реакция дитиокарбоновых кислот с тионилхлоридом (уравнение 136) была единственным общим методом синтеза тиоацил хлоридов [298]. В настоящее время для синтеза тиоацилхлоридов используют реакции дитиокислот с фосгеном [299] и низкотемпературные реакции тиокетенов с хлористым водородом (уравнения 137, 138) [173].
soci2
Ar—CS—SH > Ar—CS—CI(136)
пСОС12
R—CS—SH -—> [R_CS—S—СО—CI] ——R—CS—CI (137) —нз—cos
(138)
Реакции тион- и дитиокарбоновых кислоти их производных
Тиоацилгалогениды легко реагируют с разнообразными нуклеофилами как тиоацилирующие агенты, при этом образуются ТИОн' эфиры, дитиоэфиры, тиоамиды и т. д. (схема 139) [264]. В реак： ции арилтиокарбонилхлоридов с тиоцианатом натрия образуются нестабильные арилтиокарбонилтиоцианаты, которые в раствопе спонтанно перегруппировываются в изомерные арилтиокарбонил- изотпоцпанаты [300]. Гетероциклические соединения (301) и (302) получаются в реакциях тиобензоилхлорида с диазометаном и азидом натрия соответственно [264]. Удобный путь синтеза ароматических тиокетонов (см. выше) основан на способности тиоацил- галогенидов вступать в реакции с аренами в условиях реакции Фриделя — Крафтса [75].
PhCS—CNArCS—SCNPhCS—CNArCS—SCNCuCN илиKCNCuCN илиKCNRCS—ClRCS—ClR = PhNaSCNR = PhNaSCNMxh7一г丁 RCS—XQr2r3hA RCS—NR2R3Mxh7一г丁 RCS—XQr2r3hA RCS—NR2R3PhPh(302)(302)(139)(139)
PhCS—CN
ArCS—SCN
PhCS—CN
ArCS—SCN
CuCN илиKCN
CuCN илиKCN
RCS—Cl
RCS—Cl
R = Ph
NaSCN
R = Ph
NaSCN
Mxh
7一г丁 RCS—XQ
r2r3h
A RCS—NR2R3
Mxh
7一г丁 RCS—XQ
r2r3h
A RCS—NR2R3
Ph
Ph
(302)
(302)
(139)
(139)
Изучены лишь некоторые превращения дитиокарбоновых кислот, в основном превращения обычно более стабильных металлических солей этих кислот и реакции алкилирования дитиокар- боксилат-аниона [253]. При действии аммиака на дипюкислоты происходит аммонолиз с образованием тиоамидов [253]. Аналогично реагируют гидразины [253]. Однако при обработке пиперидином простые алифатические дитиокислоты превращаются в кристаллические дитиокарбоксилаты пиперидиния (303) [301]. Ароматические М,М-диза мещенные дитиокарбоксилаты аммония (304) образуются при обработке бис(арилтиокарбонил)дисульфидов (305) избытком вторичного амина; третичные амины не вступают в эту реакцию [302].
RCS—1%丧^~〉 ArCS—S' H2NR' ArCS—S—S—CS—Ar (303) R = Aik, цикло-Alk (304) R1 = Me, Et, Bu (305)
Лучше изучена химическая активность эфиров тиопкарбоновых и дитиокарбоновых кислот. В зависимости от условии при гидролизе тпоцэфиров могут получаться тиокарбоновые кислоты или карбоновые кислоты [253]. Дитиоэфиры могут быть гидролизовать! действием как кислот, так и основании, но они значительно более устойчивы к гидролизу, чем их кислородные аналоги
Питиоэфиры [особенно типа (287)] при алкоголизе прев- [253] • Д в тионэфиры, при обработке тиолом идет реакция Ратификации [286]. Как тион-, так и дитиоэфиры реагируют перез 鳴翁【мн аминами с образованием тиоамидов (306) с304] (реакция второго порядка) [304]. При обработке
[25 ' чиНом дитиоэфиры легко превращаются в тиогидразиды 曙* /уравнение 140). Особенно широкое применение в синтезе одят соединения типа (287) [305]. Они могут реагировать о- и диалкилгидразинами с образованием N-замещенных сапогов (307) [306]. Интересно, что в реакциях тионэфиров Г° первичными аминами, по-видимому, образуются иминоэфиры, например (308) (уравнение
HNR2R3
141) [303].
RCS—NR2R3
(306)
ENNI®
RCS—SR】»- RCS—NHNH?
(307)
(МО)
S
MeO2c—CH?—C—ОМе
NR
RNH2II
^" MeO2c—CH?—C—ОМе(141)
(308)
Этилтионформиат реагирует с М,М-дизамещенными гидразинами; при низких температурах (—78 4 20 ℃) предпочтительно образуется соединение (309), при 0℃— (310), при еще более высоких температурах основным продуктом является (311) [307]. Цианамид реагирует с тион-, а также с дитиоэфирами в присутствии метоксида калия, при этом образуются соли (312) и (313) соответственно [308]. При обработке диэтилмонотионма- лоната 1,2-диаминоэтаном или 2-аминоэтанолом образуются гетероциклические соединения (314) [309].
N—NRRiIIНС—OEt(309)N—NRRiIIНС—OEt(309)
N—NRRi
II
НС—OEt
(309)
N—NRRi
II
НС—OEt
(309)
S
Я
НС—NH—NRR2
(ЗЮ)
N—NRR】
II
НС—NH—NRR】
(ЗН)
CH2cOzEtCH2cOzEt(314) X = NH, О(314) X = NH, О
CH2cOzEt
CH2cOzEt
(314) X = NH, О
(314) X = NH, О
N—CN К+
II -
RC—N—CN
(312)
N—CN
RC—S' К+
(313)
Ранее при описании методов получения тиокетонов [76—80] У е говорилось о важной роли, которую играют тион- и дитиоэфи- на； Реакциях конденсации, при которых происходит нуклеофиль- Мисяатака тнон- и дитиоэфиров карбанионами (315), получающи- из соединений с активными метильными или метиленовыми сле^амн (уравнение 142, см. также уравнения 22—25). Однако внем’ет °™етить, что в то время как этилтионацетат под дейст- 3°вани°СНОВания "егко подвергается самоконденсацнп с обра- ем этилтиоацетотионацетата (см. уравнение 23) [44, 310];
метилдитиоацетат, по-видимому, реагирует с этоксидом натрияс выделением сероводорода и метана и образованием метил-3-ме-тилтиодптиокротоната и 5-метил-1,2-дитиолтиона-3 (схема [43；[272].丿
RCS-XR—-CHR2R3 —> RCS-CHR2R3 + 'XR>(阳
(315)
————* Me—C=CH—CSSMe
2MeCSSMe2MeCSSMeNaOEtPhMeNaOEtPhMeе м Sе м S143143—MeSH—MeSHMe—C=CH—CSSMeMe—C=CH—CSSMe>•—С Н4>•—С Н4
2MeCSSMe
2MeCSSMe
NaOEt
PhMe
NaOEt
PhMe
е м S
е м S
143
143
—MeSH
—MeSH
Me—C=CH—CSSMe
Me—C=CH—CSSMe
>
•—С Н4
>
•—С Н4
Металлорганические соединения (фениллитий [108], реактивы Гриньяра [115, 311]) ведут себя как тиофильные агенты по отношению к дитиоэфирам; продуктами реакции являются обычно дитиоацетали (316) (уравнение 144). В этом отношении тиокар- бонильная группа дитиоэфира очень похожа на тиокарбонильную группу тиокетона. Это сходство проявляется также в реакции алкиловых эфиров 2,2-диметил-З-оксодитиомасляной кислоты с реактивами Гриньяра; после гидролиза промежуточно образующихся магниевых комплексов выделяют производные циклопропана (317) [312].
SR2
R2Li или R2MgX I
RCS—SR ——> RCH—SR1(144)
(316)
Тион- и дитиоэфиры реагируют с диазоалканами во многом аналогично тиокетонам. За исключением тионформиатов, в реакциях которых с диазоалканами образуются преимущественно высшие гомологи тиоэфира (см, выше) [123, 281], при взаимодействии тиоэфиров (318; X = О) с диазометаном преимущественн получаются 1,2,3-тиадиазолины (319; Х =。)乂阳
1,2,3-тиадиазолы (322) (схема 145) [270, 272, 303]. Основным^ продуктами реакций тионэфиров с высшими диазоалканами я ются тиираны (320; X = О) [123]. Обычно в, качестве побочных продуктов получаются алкоксиалкены (321; X =。)，器史喟；靠^ разуются в результате спонтанного разложения (319; X = 丿 63?
(320； X == O) [123]. Взаимодействие неароматичесКйх дитиоэфИ* p0B '(318; X = S) с диазоалканами происходит при —5 —0 ℃； ilpn этом получаются тиираны (320; X = S) и (или) алкилтиоалкены (321; X = S) [123]. В последней реакции, по-видимому, промежуточно образуется, по крайней мере частично, 1,3,4-тиадиазолин (323), что было подтверждено экспериментально [123]: при обработке метилдитиоацетата диазометаном при —70 ℃ получена смесь (320; X = S, R = R】=Me, R2 = R3 = н) (22%); (322; R = Me) (20 %) и (324) (45 %). Метил дитиобензоат реагирует с диазометаном так же, как ароматические тиокетоны, с образованием 1,3-дитиоланов (325) [123]. Интересно, что неентиоли-
зованный дитиоэфир (326) реагирует с
ннм выделением азота (уравнение 146) [272].
н образованием
диазометаном с энергич-
тиоацеталя кетена
(327)
R】X R2
r2r3c№
R—CS—XR】^
(318)
R7VR3
S\Z N
(319)
r2r3cn2
(X=s)
—R'XH
(r2 = r3 = h)
(145)
R
S\Z
N
R'X R2
R R3
(323)
Me、
>=Ns’ 、N
У(324)
(322)
Ph Ph
Mess'
— SMe
S
(325)
(321)
EtO2c—CH?—C S——S Et(326)EtO2c—CH?—C S——S Et(326)(146)(146)
EtO2c—CH?—C S——S Et(326)
EtO2c—CH?—C S——S Et(326)
(146)
(146)
SMe
CH2N2I
> EtO2C-CH=C—SEt
(327)
Образование S-метилпроизводных (328), формально дующихся, но, по-видимому, неентиолизованных наблюдалось также в
ентиоли-
дитиоэфиров
реакциях алифатических дитиоэфиров .(уравнение 147)[106].
взаимодействии неентиолизующегося метилдитиобензоата
npJHMeTunoKCOcyjib 巾 он ийметил идом
106].
с диметилоксосульфонийметилидом получается винилсульАип (329) (уравнение 148) [106].
R\Me2SO—СН2R\ /SMe
)СН—CS—SMe 八“、
R/ri/ 、SMe (147)
(328)
MeS/MeS/(148)(148)
MeS/
MeS/
(148)
(148)
(329)
Способность к образованию дитиоацеталей кетена (330) является общим свойством формально ентиолизующихся дитиоэфиров (331); S-алкилирование обычно проводят обработкой (331) соответствующим основанием и алкилгалогенидом [292, 313]. Аналогично можно алкилировать тионэфиры (332), при этом образуются монотиоацетали кетена (333) (уравнение 149), а изомерные тиол- эфиры в таких условиях С-алкилируются [314]. Если в соединениях (330) или (333) R3—аллильный заместитель, то спонтанно происходит «тиокляйзеновская» перегруппировка с образованием нового тион- или дитиоэфира (334) (уравнение 150) [314, 315].
CH—CS—XR2CH—CS—XR2основание>основание>/SY C=CZ、XR2/SY C=CZ、XR2(149)(149)
CH—CS—XR2
CH—CS—XR2
основание
>
основание
>
/SY C=CZ
、XR2
/SY C=CZ
、XR2
(149)
(149)
(331) X = S(332) Х = О(331) X = S(332) Х = О(150)(150)
(331) X = S
(332) Х = О
(331) X = S
(332) Х = О
(150)
(150)
(330) X = S
(333) X = 0
R8 R
I ICH2=CH—С—С—C S—XR2
I I
R4 R】
(334)
Тионэфиры обычно термически очень стабильные соединения, тем не менее при высоких температурах могут происходить перегруппировки в изомерные тиолэфиры. При перегруппировке О-аллилтиобеизоатов в S-аллилтиобензоаты происходит аллильная перегруппировка [316], а перегруппировку О-бензгидрилтио- бензоата в изомерный S-тиобензоат объясняют участием тесных ионных пар (335) [317]. Изучение термической перегруппировки О-арилтиобензоатов в соответствующие S-тиобензоаты показало, что она происходит строго внутримолекулярно, подчиняется кинетическим закономерностям первого порядка и ускоряется элек-
троноакцепторными заместителями в пара-положении
шеи фенильной группы. Все эти факты в лостятпаиЛ Р рую' тверждают механизм с участием^четырех^тенного nL Р<； П0Д' переходного состояния (336), образующегося^62Kol'°
нои атакн мигрирующего кольца атс既:咤£产 нуклеофиль- группы [283]. О-Алкилтиобензоаты могут п^пег^ХРб°НИЛЬН0Й в соответствующие S-тиобензоаты под ю1ИЯм^» РУ Р°ВЫВатЬся количеств эфирата трифторнда бора [275]"‘" каталитических
[Ph2CH][Phcso-jph-q^x^
(335)/，+、
/(336)
Некоторые дитиоэфиры (337; R = электроноакцепторная группа) реагируют с диенами и образуют аддукты Дильса ——Альдера (338) (уравнение 151) [150, 318]. Трифтортиоацетил фтор ид также является активным диенофилом [ 150].
R-C-SR1 + R2—^^—R3 ―>J(151)
R = NC, CF3;(338)
К = Aik
Дитиоэфиры восстанавливаются по Клемменсену; при обработке их цинком и соляной кислотой получаются сульфиды (339) (уравнение 152) [319]. Тионэфиры в этих условиях гидролизуются, а дитиобензойная кислота восстанавливается в фенилметан- тиол [319]. При окислении дитиокислот обычно образуются бис (тиокарбонил) дисульфиды (340) или производные 1,2,4-три- тиола (341) [320]. S-Оксиды тиокарбонильных соединений (сульфины) образуются при окислении пероксикислотой дитиоэфиров н арилтиокарбонилхлоридов (см. разд. 11.22.4).
Zn, HCI
(340)при частоте(340)при частотеПри облученииПри облученииR—CS—SR】> R^-CH2—SR1(152)
(340)
при частоте
(340)
при частоте
При облучении
При облучении
, тиокарбонильного п-*л*-перехо- аа тионэфиры проявляют способность к довольно разнообразным превращениям. К ним относятся: образование простых эфиров ендиолов путем элиминирования серы, перегруппировки Норриша тнпа II, фотоперегруппировки Фриса (например, уравнение 153),
перегруппировки в изомерные тиолэфиры и фотоолигомеризация [321]. Реакция фотоэлиминирования Норриша типа II использована Бартоном с сотр. для синтеза различных алкенов (схе ма 154) [322, 323].
154154
154
154
С реакцией элиминирования типа II может конкурировать процесс фотоциклизации, приводящий к ^-гидрокситиокетону (345) через термически нестабильный оксетан (344) (схема 154) [323, 324]. Алкилтионбензоаты вступают в реакции фотоциклоприсоединения при облучении их в присутствии алкенов [3, 325] или циклоалкенов [155].
1L22.7. ТИОНКАРБОНАТЫ, ТИОНТИОКАРБОНАТЫ(ДИТИОКАРБОНАТЫ) И ТРИТИОКАРБОНАТЫ
Свойства эфиров и солейтиоугольных кислот
Эти кислот чениемЭти кислот чениемсоединения являются эфирами или солями тиоугольных (346) — (348). Свободные кислоты не известны за исклю- тритиоугольной кислоты (348), которая представляет собой нестабильную, красную жидкость, легко разлагающуюся на сероуглерод и сероводород [326, 327]. Тритиокарбонат-дианион (349) стабилен и его можно выделить в виде кристаллическом соли щелочного металла, аммониевой или бариевой соли (, 327]. Монозамещенные дитиоугольные (ксантогеновые) (35 丿 тритиоугольные кислоты (351) существуют в виде свободных кис-
Эти кислот чением
Эти кислот чением
Таблица 11-22,9.
Кислота
Константы
диссоциации
тиоугольных кислот (в воде)
Температура,
℃
Литература
ЕЮ-CS-SH
23 0
1,52
1,55 2,7
253]
253]
327]
HX-C-YH
II S
•S—С—S- II
RX—С—SH
II
RX—С—S' М*
S
S
S
(346) X = Y = 0
(349)
(350) X = 0
(352) X =О
(347) X = О, Y = S
(348) X = Y = S
(351) X = S
(353) R = S
л0Т н представляют собой желтоватые маслянистые жидкости или кристаллические соединения в зависимости от природы алкильно- г0 (или арильного) заместителя [326]. Эти относительно сильные кислоты (табл. 11.22.9) все же довольно нестабильны и легко разлагаются на сероуглерод и спирты или тиолы соответственно [326]. Однако соли (352) и (353) обычно очень стабильны и, особенно дитиокарбонаты (ксантогенаты) щелочных металлов (352; М = Na или К), широко используются в синтезах [326]. Известны все возможные типы диэфиров (354) — (356); они являются стабильными маслянистыми жидкостями от желтого до
желто-красного цвета или кристаллическими веществами в зави
симости от числа атомов серы и [235, 326].симости от числа атомов серы и [235, 326].(354) X = Y = O(355) Х = О, Y = S(356) X = Y=S(354) X = Y = O(355) Х = О, Y = S(356) X = Y=S(857)(857)RX—С—С1RX—С—С1(358)(359) X = О(358)(359) X = Оприроды заместителей R и R1
симости от числа атомов серы и [235, 326].
симости от числа атомов серы и [235, 326].
(354) X = Y = O
(355) Х = О, Y = S
(356) X = Y=S
(354) X = Y = O
(355) Х = О, Y = S
(356) X = Y=S
(857)
(857)
RX—С—С1
RX—С—С1
(358)(359) X = О
(358)(359) X = О
(360) X = S
соседнихсоседнихатомов кислородаатомов кислородаВследствие мезомерного эффекта
соседних
соседних
атомов кислорода
атомов кислорода
Или серн связь C=S в эфирах тиоугольных кислот, как и следо- Вало предполагать, несколько длиннее, чем в тиокетонах. Напри- ?®Р> длина связи C=S в этилентритиокарбонате (357) равна пм [328]. В общем, возмущение С=5-связи из-за мезомер- эффекта выражено отчетливо, но оно не сильно изменяет ха- *ктер этой связи. Некоторые физические и спектральные харак- т賞с$к% отдельных эфиров тиоугольных кислот приведены в
EtO—CS—OEt PhO—CS—OPh E1O—CS—SEt EtO—CS—SPh PhO—CS—SMe MeS—CS—SMe EtS—CS—SEt PhS—CS—SPh Cl—CS—Cl Cl—CS—OEt Cl—CS—OPh Cl—CS—SEt Cl—CS-SPhEtO—CS—OEt PhO—CS—OPh E1O—CS—SEt EtO—CS—SPh PhO—CS—SMe MeS—CS—SMe EtS—CS—SEt PhS—CS—SPh Cl—CS—Cl Cl—CS—OEt Cl—CS—OPh Cl—CS—SEt Cl—CS-SPh162—163 (760) 106 (т. пл.) B 76—77(12)155(16) 225—230 (760)86-88 (5,4) 90,5 (2,6)95 (т. пл.) B 73 (760) 52-55 (40) 91 (10) 63 (5,8)135(15)162—163 (760) 106 (т. пл.) B 76—77(12)155(16) 225—230 (760)86-88 (5,4) 90,5 (2,6)95 (т. пл.) B 73 (760) 52-55 (40) 91 (10) 63 (5,8)135(15)4 о3 - 92 - 14 о3 - 92 - 1106210891062112110621089106211213 0 70 3 53 3 33 0 70 3 53 3 3371 (1,99), 429(1,45), 432(1,55), 460 (1,73), 472(0,86), 369 (0,89), 388 (1,42),371 (1,99), 429(1,45), 432(1,55), 460 (1,73), 472(0,86), 369 (0,89), 388 (1,42),^ ^ ^^ ^ ^8 188 18(3,78)(4,12), 221 (3,94)278 (4,18)303(4,21), 238(3,60) 306 (4,29), 238 (3,60) 310(3,95)260 (3,76)234 (3,67)253 (3,87)(3,78)(4,12), 221 (3,94)278 (4,18)303(4,21), 238(3,60) 306 (4,29), 238 (3,60) 310(3,95)260 (3,76)234 (3,67)253 (3,87)458 (1,52), 284 (3,67)458 (1,52), 284 (3,67)Таблица 11,22.10, Физические 以 спектральные характеристики некоторых г〃。必，тионтио-, тритиокарбонатов 〃 тиокарбонилхлоридов
EtO—CS—OEt PhO—CS—OPh E1O—CS—SEt EtO—CS—SPh PhO—CS—SMe MeS—CS—SMe EtS—CS—SEt PhS—CS—SPh Cl—CS—Cl Cl—CS—OEt Cl—CS—OPh Cl—CS—SEt Cl—CS-SPh
EtO—CS—OEt PhO—CS—OPh E1O—CS—SEt EtO—CS—SPh PhO—CS—SMe MeS—CS—SMe EtS—CS—SEt PhS—CS—SPh Cl—CS—Cl Cl—CS—OEt Cl—CS—OPh Cl—CS—SEt Cl—CS-SPh
162—163 (760) 106 (т. пл.) B 76—77(12)
155(16) 225—230 (760)
86-88 (5,4) 90,5 (2,6)
95 (т. пл.) B 73 (760) 52-55 (40) 91 (10) 63 (5,8)
135(15)
162—163 (760) 106 (т. пл.) B 76—77(12)
155(16) 225—230 (760)
86-88 (5,4) 90,5 (2,6)
95 (т. пл.) B 73 (760) 52-55 (40) 91 (10) 63 (5,8)
135(15)
4 о
3 - 9
2 - 1
4 о
3 - 9
2 - 1
1062
1089
1062
1121
1062
1089
1062
1121
3 0 7
0 3 5
3 3 3
3 0 7
0 3 5
3 3 3
371 (1,99), 429(1,45), 432(1,55), 460 (1,73), 472(0,86), 369 (0,89), 388 (1,42),
371 (1,99), 429(1,45), 432(1,55), 460 (1,73), 472(0,86), 369 (0,89), 388 (1,42),
^ ^ ^
^ ^ ^
8 18
8 18
(3,78)
(4,12), 221 (3,94)
278 (4,18)
303(4,21), 238(3,60) 306 (4,29), 238 (3,60) 310(3,95)
260 (3,76)
234 (3,67)
253 (3,87)
(3,78)
(4,12), 221 (3,94)
278 (4,18)
303(4,21), 238(3,60) 306 (4,29), 238 (3,60) 310(3,95)
260 (3,76)
234 (3,67)
253 (3,87)
458 (1,52), 284 (3,67)
458 (1,52), 284 (3,67)
Соединение
Т. кип., ℃ (мм рт. СТ.) [253, 264, 326]
V (C=S) а, см"1 [328а]
入макс，нм dg е) 6 [3286]
Определено в растворе в СС1|. Возможно, что приведенные полосы поглощения представляют не чистые вибрационные колебания, а являются более сложными. 6 Определено в растворе циклогексана. Поглощение с наивысшей длиной волны приписано тиокарбониль- ному п->л*-переходу. в См. сс. [326].
Галогенангидриды кислот (346) — (348), (350) и (351) известны (см. табл. 11.22.10) [264]. Тиофосген (358) и тион- и дитно- хлорформиаты (359) и (360) являются важными исходными веществами для синтезов разнообразных тиокарбонильных ндру* гих серусодержащих соединений.
Методы получения эфировтиоугольных кислот
Некоторые из основных методов получения эфиров тиоугольных кислот основаны на реакциях тиофосгена с алкоксидами, феноксидами, тиолятами и тиофеполятами (уравнения 155, 156) [1—3, 253, 326, 329, 330]. С двумя эквивалентами нуклеофильного реагента тиофосген образует симметричные тио- или тритио- угольные эфиры. При взаимодействии тиофосгена только с одним эквивалентом нуклеофила получают хлорангидриды моноэфиров, которые можно выделить и легко превратить в симметричные или несимметричные тион-, тионтио- или тритиоугольные эфпрь! последующей обработкой еще одним эквивалентом какого-лпоо из перечисленных выше нуклеофильных реагентов. Тершше- ски нестабильный этилептиокарбонат (1,3-диоксолантион-2) (361) получен в реакции этиленгликоля с тиофосгеном в присутствии карбоната калия [331], Аналогичная обработка свинцовой соли 2-меркаптоэтанола служит неплохим методом синтеза 1,3-окса- 638
тиона-2 (О,S-этилен дитиокарбоната) (362) [331]. Произ- тиолан т 1тпокарбоиата (363) и (364) синтезированы взацмодей- в°'“彳 хлордитноформиатов с тиоцианатом натрия [332] и 3；；атамн натрнн [333], соответственно.тиона-2 (О,S-этилен дитиокарбоната) (362) [331]. Произ- тиолан т 1тпокарбоиата (363) и (364) синтезированы взацмодей- в°'“彳 хлордитноформиатов с тиоцианатом натрия [332] и 3；；атамн натрнн [333], соответственно.суль-суль-RX'Cl—CS—CI RX—CS—XRX =o, sRX'Cl—CS—CI RX—CS—XRX =o, s055)055)Ri S—CS—SRRi S—CS—SRRO—CS—OR】RO—CS—OR】RS-(1 ЭКВ)RS-(1 ЭКВ)r'o"({ ЭКВ)r'o"({ ЭКВ)R’SRS-cs—ci кR’SRS-cs—ci кRO*RO*Cl—CS—Cl > RO—CS—Cl(I ЭКВ)Cl—CS—Cl > RO—CS—Cl(I ЭКВ)(156)(156)R!S"(I экв)R!S"(I экв)RO" > (1 экв)RO" > (1 экв)RO—CS—SR】RO—CS—SR】(362) Х = S(362) Х = SRS—C—SOzRi
тиона-2 (О,S-этилен дитиокарбоната) (362) [331]. Произ- тиолан т 1тпокарбоиата (363) и (364) синтезированы взацмодей- в°'“彳 хлордитноформиатов с тиоцианатом натрия [332] и 3；；атамн натрнн [333], соответственно.
тиона-2 (О,S-этилен дитиокарбоната) (362) [331]. Произ- тиолан т 1тпокарбоиата (363) и (364) синтезированы взацмодей- в°'“彳 хлордитноформиатов с тиоцианатом натрия [332] и 3；；атамн натрнн [333], соответственно.
суль-
суль-
RX'
Cl—CS—CI RX—CS—XR
X =o, s
RX'
Cl—CS—CI RX—CS—XR
X =o, s
055)
055)
Ri S—CS—SR
Ri S—CS—SR
RO—CS—OR】
RO—CS—OR】
RS-
(1 ЭКВ)
RS-
(1 ЭКВ)
r'o"
({ ЭКВ)
r'o"
({ ЭКВ)
R’S
RS-cs—ci к
R’S
RS-cs—ci к
RO*
RO*
Cl—CS—Cl > RO—CS—Cl
(I ЭКВ)
Cl—CS—Cl > RO—CS—Cl
(I ЭКВ)
(156)
(156)
R!S"
(I экв)
R!S"
(I экв)
RO" > (1 экв)
RO" > (1 экв)
RO—CS—SR】
RO—CS—SR】
(362) Х = S
(362) Х = S
IIS
.(364)
Другим важным синтоном в синтезе производных тиоугольных кислот является сероуглерод (уравнения 157—159) [1—3, 253, 326]. Так, в реакции сероуглерода с полисульфидом аммония образуется стабильный тритиокарбонат аммония, из которого при подкислении можно получить свободную тритиоугольную кислоту (348) [326]. При обработке сероуглерода сероводородом в присутствии щелочи образуется тритиокарбонат-анион (349), который можно легко превратить в симметричные тритиокарбонаты [326]. Соединение (349) реагирует также с 1,2-дихлорэтаном с образо- ваннем этилентритиокарбоната (357) [326], а при взаимодей- внн с дииодметаном получается метилентритиокарбонат (365) [334]. При обработке сероуглерода спиртами пли тиолами в присутствии щелочи получаются ксантогенаты (352) или S-алкилтри- тиокарбонаты (353) соответственно [326, 330]. Очень нестабиль- ：°еднненне (350) можно получить осторожным подкислением (352) [326]. Соли (352) и (353) можно легко превратить в соот- ветствующие алкиловые или ариловые эфиры обработкой соответ- ЗЗП1НН° апкнлгапогенндамн пли арендназонийгалогенидами [326, “ 1 > а также в смешанные ангидриды действием ацилгалогени- 4°в [326, 335, 336].
cs2cs2竺竺^ 2NH： CS1-竺竺^ 2NH： CS1-H2csз(348)H2csз(348)II9S HO"2RBrCSV ——> RS-CS-SRII9S HO"2RBrCSV ——> RS-CS-SRRX—CSSArRX-CSS—COR1RX—CSSArRX-CSS—COR1(349)CS2(CS2 + RXH)[RX""fArN2clIH+4 ■RX—CS2Hr'coci — RX—CSS — R®< ► RX—CSSR](352) X = 0(349)CS2(CS2 + RXH)[RX""fArN2clIH+4 ■RX—CS2Hr'coci — RX—CSS — R®< ► RX—CSSR](352) X = 0(157)(158)(159)(157)(158)(159)
cs2
cs2
竺竺^ 2NH： CS1-
竺竺^ 2NH： CS1-
H2csз
(348)
H2csз
(348)
II9S HO"2RBr
CSV ——> RS-CS-SR
II9S HO"2RBr
CSV ——> RS-CS-SR
RX—CSSAr
RX-CSS—COR1
RX—CSSAr
RX-CSS—COR1
(349)
CS2(CS2 + RXH)
[RX""f
ArN2clIH+
4 ■RX—CS2H
r'coci — RX—CSS — R®
< ► RX—CSSR]
(352) X = 0
(349)
CS2(CS2 + RXH)
[RX""f
ArN2clIH+
4 ■RX—CS2H
r'coci — RX—CSS — R®
< ► RX—CSSR]
(352) X = 0
(157)
(158)
(159)
(157)
(158)
(159)
(353) X = S
Описан синтез циклических тионкарбонатов взаимодействием сероуглерода с оловоорганическими соединениями (366) и (367); в качестве примера приведена реакция гликолята дибутилолова (368) с сероуглеродом (уравнение 160) [337]. При умеренных температурах образуются циклические тионкарбонаты типа (361). При более высоких температурах основными продуктами реакции являются спироортокарбонаты типа (369). Аналогично получается 1,3-оксатиолантион-2 (362) реакцией О,S-трибутилсловопроизводного тиоглнколя (370) с сероуглеродом при 45 ℃ (или ниже) [338]. Этилентионкарбонат (361) можно получить также реакцией гликолята таллия с сероуглеродом [339]. Циклические тритиокарбонаты (371) образуются при обработке тииранов сероуглеродом (уравнение 161) [123, 340]. В присутствии основания и алкилгалогенида 2,2-дифенилэтиленсульфонамид реагирует с сероуглеродом с образованием а,6-ненасыщенного тритиокарбоната (372) [341].
sН2С；〉c=ssН2С；〉c=sR—CH—О—SnBii3(CH2)nR—CH—О—SnBii3(CH2)n(365)О(〉SnBll2(368)(365)О(〉SnBll2(368)CH2-。(2h2)“〉SnBsCH2-O (367) n = 0—2CH2-。(2h2)“〉SnBsCH2-O (367) n = 0—2R—CH—О—SnBu3 (366) * = 0-2; R = H, MeR—CH—О—SnBu3 (366) * = 0-2; R = H, MeBu3Sn-O-CH2-CH2—S—SnBu3Bu3Sn-O-CH2-CH2—S—SnBu3О Оex;О О(369)PhC=CH—S-CS-SRО Оex;О О(369)PhC=CH—S-CS-SR(160)(160)
s
Н2С；〉c=s
s
Н2С；〉c=s
R—CH—О—SnBii3
(CH2)n
R—CH—О—SnBii3
(CH2)n
(365)
О
(〉SnBll2
(368)
(365)
О
(〉SnBll2
(368)
CH2-。
(2h2)“〉SnBs
CH2-O (367) n = 0—2
CH2-。
(2h2)“〉SnBs
CH2-O (367) n = 0—2
R—CH—О—SnBu3 (366) * = 0-2; R = H, Me
R—CH—О—SnBu3 (366) * = 0-2; R = H, Me
Bu3Sn-O-CH2-CH2—S—SnBu3
Bu3Sn-O-CH2-CH2—S—SnBu3
О Оex;
О О(369)PhC=CH—S-CS-SR
О Оex;
О О(369)PhC=CH—S-CS-SR
(160)
(160)
R' RzR' Rz
R' Rz
R' Rz
(161)
Обгцнм методом синтеза винилентритиокарбонатов (374), ко- торне в последнее время привлекли внимание как полупродукты Интезе органических проводящих материалов, является реакция пнтнокарбонатов (373) (получаемых реакцией О-этилдитиокарбо- ,ата калия с соответствующими а-галогенкарбонильными соеди- нениями) с пентасульфидом фосфора [342, 343]. Классический метод превращения карбонильной группы в тиокар бон ильную с использованием пентасульфида фосфора применим также для синтеза винилентионкарбонатов (375) из соответствующих вини- ленкарбонатов [344].
R—СО—CH—S— CS—OEtR—СО—CH—S— CS—OEt(373)(373)R, Ri = Н, Me, PhR, Ri = Н, Me, Ph
R—СО—CH—S— CS—OEt
R—СО—CH—S— CS—OEt
(373)
(373)
R, Ri = Н, Me, Ph
R, Ri = Н, Me, Ph
На реакции 1,2-диолов с Ы^^тиокарбонилдиимидазолом [345] основан наиболее часто, по-видимому, используемый метод получения 1,3-диоксолантионов-2 (376) (уравнение 163) [346]. Они являются важными исходными веществами для синтеза алкенов по методу Кори — Винтера (см. разд. 11.22.7.3).
R、/ОНR、/ОНRi/、OHRi/、OH(376)(376)
R、/ОН
R、/ОН
Ri/、OH
Ri/、OH
(376)
(376)
Реакции эфиров тиоугольных кислот
°тот раздел посвящен реакциям эфиров тнон-, тионтио- и ритиоугольных кислот (354) — (356), так как химические пре- тритиоугольной кислоты (348), эфиров (350) и (351), н- и дитиохлорформиатов (359) и (360) уже обсуждались
21 Зак. 497
выше (см. также уравнения 126—129). Следует отметить Что реакции тнон- и днтнохлорформнатов во многих отношениях на поминают реакции тпоацилгалогенидов (см. также схему 139) 1246]..
Закономерности гидролиза эфиров тион-, тионтио- и тритио- угольных кислот показаны ниже на примере гидролиза О-алкил- дитнокарбонатов; при этом в результате нуклеофильного замещения происходит преимущественно элиминирование тиола. Так, при щелочном гидролизе образуется тиокарбонат-анион, в то время как при гидролизе в кислой среде ——спирт и сульфидоксид угде. рода (уравнения 164, 165) [253, 326]. Аминолиз эфиров тиоуголь- ных кислот может происходить по различным направлениям в зависимости от природы как эфирного, так и аминного компонента, а также и от условий реакции (уравнения 166—170) [253 326].'
но-
RO-CS—SR ——> RO—CO—S-+ RSH(]64)
н2о, н+
RO-CS—SR】 > ROH+COS + RiSH(165)
МНз
RO—CS—SR > RO—CS—NH2 + R>SH(166)
NH3
RX—CS—XR > 2RXH + NH&SCN (X = О, S)(167)
r'nh2
RS—CS—SR> RiNH—CS—NHRi+2RSH (168)
R；NH
RS—CS-SR ——+ R；N—CS—SR + RSH(侬)
H2N—NH2
RS-CS-SR > h2N—NH—CS—SR + RSH(170)
Как и можно было ожидать, дитиокарбонаты и тритиокарбонаты способны реагировать с карбанионами с образованием ентио- лят-анионов (377; R2, R3 = электроноакцепторные группы), ко- торхе достаточно стабильны, по крайней мере в растворе |8" 128д]. Однако попытки выделить соответствующие нм тиоэфиры (378) были успешными лишь в отдельных случаях. Так, напри- мер, этилцианотионацетат (380) синтезирован с выходом ? но?е подкисления ентиолят-аниона, полученного последовател но自 обработкой ацетонитрила бутиллитием и S-м^тил-О-этилд тиокарбонатом [80]. В большинстве случаев образование (( доказывалось выделением стабильного S-метилпроизвоД^ (379) [80, 128д]. В реакции соединения (364; R = Ph, R 二心 МеСбН4) с натфиево^ солью диэтилметилмалоната после •пеняя получен дитиоэфир (381)[331]. Трифепилфосфонииме
“ид, тиоацилируется при взаимодействии с дитиокарбоиатами с „ разованнем новых илидов, стабилизированных тиокароони группой (382) [347]. Однако в реакции диметил оксосульфо 642
диметилтритиокарбонатом образуется триметилтио метилида ^ вероятно, по механизму, включающему миграцию зтн」ен (3 勺н [106]. Тритиокарбонаты реагируют с диазоалка- “етн」т"°гР)таки” же образом, как ароматические тиокетоны, нам» почти эт0М тиираны или 1,3-дитиоланы [326, 348]. Диарил- ~ как и их S,S-диоксиды (364; R,Rl =
ПОЧТИ
образуя при.
тритиокарбонаты [108, 349], = ар"」)/33" также очень по поведению в реакциях с
похожи на ароматические тиокетоны металлорганическими соединениями.
н+
RX—CS—CHR2R3
CS-SR—CHR2R3RX—C=CR2R3
”(377) X = О, S
(378)
Mes/
(171)
C=CR2R3
NC—CH?—C S—OEt(380)Ph3P—CH—CS—OR(382)NC—CH?—C S—OEt(380)Ph3P—CH—CS—OR(382)(379) (EtOCO)2CMe—CS—SPh
NC—CH?—C S—OEt
(380)
Ph3P—CH—CS—OR
(382)
NC—CH?—C S—OEt
(380)
Ph3P—CH—CS—OR
(382)
(381)
MeS、/Н
Mes/、SMe
(383)
Сходство тритиокарбонатов [и их 5,5-Д1юксидов (364)] с тиокетонами, а также с дитиоэфирамп проявляется и в их реакциях с диенами; продуктами этих реакций являются аддукты Дильса —Альдера, например, в реакциях с циклопентадиеном образуется (384) [150, 350]. Незамещенные, моно- и дизамещенные этилентритиокарбонаты (385) реагируют с ацетиленами, имеющими электроноакцепторные заместители (R2C = CR3), с образованием винилентрнтиокарбонатов (386) и алкенов (RCH=CHR〔) [351]. Аналогично реагирует О,5-этилендитиокарбонат (387) с образованием (388), а зтнлентнонкарбонат (361) и 5,5-этиленди- тиокарбонат не вступают в эти реакции [351]. Аномально реагп- рует этилентритиокарбонат с бромцианацетиленом; в этом случае с високнм выходом получаются фиолетовые кристаллы стабильного тиоацилбромида (389) [351].
(384)X=S, SO;(384)X=S, SO;(385)X=S(387) Х=О(385)X=S(387) Х=О(386)X=S(388) Х=О(386)X=S(388) Х=О（389）（389）гса,Р”ти°кар6онать1 какннення превращаютсягса,Р”ти°кар6онать1 какннення превращаютсянеентиолизующиеся тиокарбоннльные в соответствующие сульфины принеентиолизующиеся тиокарбоннльные в соответствующие сульфины при
(384)X=S, SO;
(384)X=S, SO;
(385)X=S
(387) Х=О
(385)X=S
(387) Х=О
(386)X=S
(388) Х=О
(386)X=S
(388) Х=О
（389）
（389）
гса,Р”ти°кар6онать1 какннення превращаются
гса,Р”ти°кар6онать1 какннення превращаются
неентиолизующиеся тиокарбоннльные в соответствующие сульфины при
неентиолизующиеся тиокарбоннльные в соответствующие сульфины при
контролируемом окислении пероксикислотами или тетраацетатом сВИнца [188]. При действии других окислителей (азотная кисло та ацетат ртути), а также избытка пероксикислоты образуются продукты с более высокой степенью окисления (уравнение [188]. Дитио- и тритиокарбонаты превращаются в тиолы под действием восстановителей [352].
R、/SO3HR、/SO3H人(172)R/、SO3H人(172)R/、SO3H
R、/SO3H
R、/SO3H
人(172)
R/、SO3H
人(172)
R/、SO3H
Два важных метода синтеза алкенов основаны на способности дитиокарбонатов и тионкарбонатов (376), полученных из вицинальных диолов, подвергаться реакциям элиминирования. При синтезе алкенов по методу Чугаева [1, 353] О-эфир дитиоуголь- ной кислоты и спирта, содержащего по крайней мере один 0-во- дородный атом, пиролизуется с образованием алкена, сульфидок- сида углерода и тиола (уравнение 172а). Пиролиз обычно проводят при температурах 140—200 ℃. Описана модификация реакции Чугаева, основанная на использовании дитиокарбонатов (390), в молекуле которых содержится гетероатом, связанный кратной связью с углеродом и отделенный от атома серы тиокар- бонатной группы одной, двумя или тремя метиленовыми группами. В слабокислой среде такие соединения разлагаются с образованием алкенов при температурах, значительно более низких, чем в случае других дитиокарбонатов [354].
R3
I О
АА+ [HS—CO—SR4]+ [HS—CO—SR4](172а)(172а)可一С，SR’
А
А
+ [HS—CO—SR4]
+ [HS—CO—SR4]
(172а)
(172а)
I II
R】一С、 S
I Н
COS + R』SH
(390)(390)R2
(390)
(390)
СН—С—О—CS—S—(СНа)д —СIR3
Синтез алкенов по методу Кори — Винтера [346, 355, 3 ]основан на реакции 1,3-диоксолантионов-2 (376) с триалкилфос-фитом, которая происходит путем отщепления серы с образовуем карбеноидного интермедиата (391), из которого в результа-1'。мгновенного стереоспецифичного z^nc-элиминирования полуЧс5ся алкены ц диоксид углерода (уравнение 173). Эта резкий
онмененне в синтезе ненасыщенных сахаров [357], цик- на^а 囁 Mg] и более экзотичных циклоалкенов (392) Г3591 ло6У：е限о〕'(394); алкен (394) с двойной связью в голове мо： (393) L ПрОТИворечит правилу Бредта, был выделен в виде 协夕急 Дильса—Альдера (395) с 1,З-дифен ил изобензофураном
（394）（394）(173)(173)
（394）
（394）
(173)
(173)
По аналогичному механизму осуществляются синтезы алкенов с использованием пентакарбонила железа [362] и бис (циклооктадиен-1,5) никеля (0) [363] в качестве десульфуризующих и образующих комплексы с карбенами агентов. Найдено также, что алкены могут получаться из 1,3-дитиолантионов-2 (385) в условиях реакции Кори — Винтера [356]. Предложена [364] альтернативная методика для превращения тионкарбонатов в алкены: при обработке (376) изопропил иодидом происходит раскрытие кольца с образованием (396), который затем восстанавливается в олефин под действием цинка в этаноле (уравнение 174). Этот способ оказался полезным в тех случаях, когда в условиях оригинальной методики не удается выделить какие-либо определенные продукты, но в этом варианте безусловно теряется стереоспецифичность процесса [364]. Ацетилены с умеренными выходами получаются при последовательной обработке бис(триметилсилиловых) эфиров (397) соответствующим основанием, сероуглеро- ,м и метил иодидом, а затем триэтил фосфитом (уравнение 175)
U30-PrI
丽Г RCH=CHR| ("4)
кипячение
R/、OCOSPi3。
(396)
(EtOgP.
► RCwCR (175)
пере- дитиолкар-пере- дитиолкар-Диарилтионкарбонаты (398; X = О) перегруппиоовк внутримолекулярно в соответствующие тиолкарбонаты 吃:咤тсн =。)при нагревании до 200—300 ℃ (перегруппировка Х га) [253, 326]. Аналогичная перегруппировка происхоПИтеНбер' и с О,5-диарилдитиокарбонатами(398; X = S) fvnan ТакЖе [366]. О-Аллилдитиокарбонаты (400) также могу?黑产"6) группировываться (часто даже спонтанно [367]) в бонаты (401) (уравнение 177) [367, 368].”
пере- дитиолкар-
пере- дитиолкар-
(400)(400)(176)(176)(177)(177)Al。一CS—XA# —^j s> ArS—CO—XAr1
(400)
(400)
(176)
(176)
(177)
(177)
(399)
Ri
АI
—RCH=CH—С—S—СО— SR3
R2
Эта перегруппировка, кулярно, в большинствеЭта перегруппировка, кулярно, в большинстве(401)
Эта перегруппировка, кулярно, в большинстве
Эта перегруппировка, кулярно, в большинстве
которая также происходит внутримоле-
случаев, но не всегда, сопровождается аллильным сдвигом в мигрирующей группе. В присутствии хло- ряда алюминия О^-диа^ткилдитиокарбонаты могут перегруппировываться термически в S,S-диалкилдитиокарбонаты, а не подвер-
гаться реакции элиминирования по Чугаеву, но эта перегруппировка происходит межмолекулярно [369]. Перегруппировка, которая происходит при нагревании алкилароилтритиокарбонатов (402) выше их температур плавления, служит удобным методом получения эфиров ароматических тиолкарбоновых кислот [335].
Ar-CO-S—CS—SR ——> Ar Y &?C=S> Ar-CO—SR口8)
(4。2)gG
ТИОАМИДЫ И ТИОГИДРАЗИДЫ
Свойства тиоамидов и тиогидразидов
Тиоамиды, хорошо известные еще в прошлом веке, являются тиоаналогами амидов карбоновых кислот. В отличие от многих типов тиокарбонильных соединений тиоамиды обычно являютс очень стабильными, окрашенными, обычно хорошо кристаллизу щимися соединениями. Тиоамиды очень реакционноспосо ；：%_ находят широкое применение в промышленности, сельском х стве, медицине. Часто публикуются обзорн, посвя^е琥二 вам и химическим превращениям тиоамидовг
R1
RR*S
R
R
R、 /%С—N〔S 夕、R1(405)R、 /%С—N〔S 夕、R1(405)(404)(404)изображают структурой (403). Однакоизображают структурой (403). Однако(403)п дЫ О^ Ы Ч НО
R、 /%
С—N〔
S 夕、R1(405)
R、 /%
С—N〔
S 夕、R1(405)
(404)
(404)
изображают структурой (403). Однако
изображают структурой (403). Однако
Т"°%стр\‘ктУРНь"' анализ показал, что в кристаллическом со- РснТГеН< кичевые атомы этих соединений расположены в плос- 门°刖"；фотино расположению заместителей у обычной олефн- 曲°吗 двойном связи. Это указывает на большие вклады sp2-ni6- н°в°3： орбиталеп центральных атомов углерода и азота или, рИДИ (инах теории валентной связи, на значительное преобладание 8 Т^? Ь1Х'резонансных структур типа (404) [374]. Этот вывод П°' веождается данными рситгеноструктуриого анализа (длины П°Дчей н валентные углы) (табл. 11.22.11). Вследствие такого сВЯ^ен11Я N-монозамещенные и несимметричные N-дпзамещенные с?а\тн должны обладать способностью к геометрической изо- н т. е. могут существовать в одной из двух (или в обеих) ^*тк；\ формах (403) р (405) в зависимости от конкретных стерических особенностей. Действительно, надежно установлено существование геометрической изомерии [цис-транс- нлп (E)-(Z)- изомерии], главным образом на основании изучений спектров ЯМ’Р 'Н [374—376]. В некоторых с」уиаях удается разделить смесь изомеров на два изомера [374, 377]. Еще одним следстви-
4 мпн4 мпнн н нн н нJ'20^5 I 9^7 6 7 7J'20^5 I 9^7 6 7 7ОГ2 3 工 3 3 3 3ОГ2 3 工 3 3 3 37 7 2 820(16,22,19.7 7 2 820(16,22,19.7^4М 9^0^7^4М 9^0^12二一6二・12二一6二・ем существования плоской жесткой тноампдпон структуры является то, что в спектрах тиоамидов с одинаковыми заместителями у атома азота (403; R1 = R2) обычно обнаруживаются различные сигналы протонов этих заместителей, поскольку их магнитное окружение различно. При температурах выше 110—170 ℃ резонансное сигналы заместителей у атома азота сливаются, поскольку при этих температурах молекула получает достаточное количество энергии для осуществления быстрого свободного вращения вокруг связи C(S)―N. Оказалось, что изучение температурной зависимости спектров ЯМР !Н является очень полезным способом
4 мпн
4 мпн
н н н
н н н
J'2
0^5 I 9^
7 6 7 7
J'2
0^5 I 9^
7 6 7 7
ОГ2 3 工 3 3 3 3
ОГ2 3 工 3 3 3 3
7 7 2 820(16,22,19.
7 7 2 820(16,22,19.
7^4М 9^0^
7^4М 9^0^
12二一
6二・
12二一
6二・
Длина связи, пм
Угол между связями, град.
C=S
С—N
RCS
SCN
r'nc
r?nc
R〔Nr2
R
Таблица 11.22.11. Длины связей и углы 8 тиоамидах
“ тиомочевинах (403; R? = //), определенные рентгеноструктурным методом“
cc. 口74| и цитировзнные там ссылкп.
Таблица 1L22.12. Некоторые ^^^^ спектральные характеристики
Соединение
Температура плавления. ℃
Соотношение равно весных концентраций (Z)- и (£)-изо-
Дипольный момент, Д
—
'макс，нм °g е>
тио- амида
□-аналога
тх->л*
л->п*
меров
—
—
HCSNHz32—34
HCSNHPh138
HCSNMe?—
MeCSNH?112■—ИЗ
MeCSNHMe59
MeCSNHPh75-76
MeCSNMe?74
0,05 в
36 1
4,01 6
4,13 в
4,74 г
4,77 д
4,64 В
4,54 в
4,74 г
3,35в 3,86г 3,70 д 3,55 в 3,65 г
3,74 г
361 (1,38)
360 (1,41)
392 (1,74)
365 (1,61)
270 (4,08)
264 (4,06)次
330 (3,49)卅
272 (4,17) ж
231 ⑶ 77)
cs
HN(СНг)з 116
—
5,07 д
3,79 а
335 (1,67)
270 (4,17)”
CS
HN-——(CH2)4 95—96
—
5,15 д
3,83 д
340(1,73)
281 (4,08) и
239
(3,94) е
PhCSNH?115—116
一
一
—
418
(2,33)
298
(3,81)
PhCSNMe259-64
—
4,58 В
3,80 В
395
(2,50)
284
(3,93)
250
(3,95) е
а См. се. [374] и цитированные там ссылки. Оти)еделено нз микроволнов^ 叉口。^% на основании вычислений эффекта Стаока; см. [377а]. В ССЦ. В бензоле.
° В эфире. Ж В циклогексане. 3 В CDCl3. и В смеси гептан —Дихлорметан.
вокругвокругопределения энергий (£) - (Z) -изомеризации [375—378]^ Нш^ денные значения энергии активации Аррениуса (邑)и св _нод энергии активации (AG*) для вращения ^?кр 抬 т;版 » С (S)—N-связи (значения AG* составляют 84 —ЮО Д…
вокруг
вокруг
превышают соответствующие значения для вращения
С (О)—N-связи амидов на 12,5—21 кДж/м о ль, что ясно у ^ не. ет на более высокую степень поляризации тиоамидов п экс. нию с амидами. Это подтверждается также опреде.тен!- ^ 22.12)- периментально значениями дипольных моментов (тао^т- ^_ 曰 __.
В принципе для первичных и вторичных тиоамидов ^' аЩе-
=Н и R1 =# Н соответственно) имеется возможность *вновесия ния в тиол-имидную форму (407). Существование Р особенно (407)甘(406) действительно часто吃吗看雷Краз”薫
в более ранней литературе, и основывалось главн пробл^^1Ь химических данных. Однако детальное изучение ^J н^г0 ана- с использованием физических методов (рентгено-стру У ^ цос』е* 』нза, ЯМР- и ИК-спектроскопии и т. д.), проведен к0Нцентра' нее время, надежно показало отсутствие измеримь^ сОСТоянии uh『i (407) в растворах, а также и в чистом твер"
S8
th。
амидов
•^408) [374].
,[374, 379]. При очень оольших значениях а-СН-кнс-может наблюдаться существование ентиольного тауто-
r—C-NHRI
R—C=NRi
S (406)
SH
(407)
R\ /R
)с=с—V
R】/ I \r SH "
(408)
2
3
В ИК'^пектрзх тиоямидов обычно отсутствует характеристич- полоса отдельного валентного колебания С=5-группы. В то & время анализ нормальных координат указывает на заметное 【ебатеJbHoe смсшивзнис и смещение положения С=3-полось1 [ноамн工а к области валентных колебании простой С——S-связи [1 一3, 374].
Тиогидразидам и [380] называют соединения общей формулы
и (410)и (410)(409). Приведенные выше характеристики тиоамидов в значительной степени относятся также и к тиогидразидам [375]. Особым свойством тиогидразидов (409; R1 = Н) является то, что эти соединения могут существовать в форме цвиттериона (410), который можно выделить. Формы (409; R1 = Н) и (410) являются взаимопревращаемыми [375, 380].
и (410)
и (410)
R—C—NR】一NR2R3S(409) RFH, Aik, ArR—C—NR】一NR2R3S(409) RFH, Aik, ArR—C=N—&R2R3R—C=N—&R2R3*S H(4Ю)*S H(4Ю)&\)R2&\)R2(411)(412)(411)(412)R2 = HR2 = AikR2 = HR2 = Aik
R—C—NR】一NR2R3
S
(409) RFH, Aik, Ar
R—C—NR】一NR2R3
S
(409) RFH, Aik, Ar
R—C=N—&R2R3
R—C=N—&R2R3
*S H
(4Ю)
*S H
(4Ю)
&\)R2
&\)R2
(411)
(412)
(411)
(412)
R2 = H
R2 = Aik
R2 = H
R2 = Aik
К тиоамидам относятся также тиогидроксамовые кислоты (411) и их эфиры (412) [381 ]. Для этих соединений свойственна (£)- (Z)-изомерия, а свободная энергия активации вращения вокруг связи C(S)—N составляет 67—68 кДж/моль [381, 382].
Методы получения тиоамидови тиогидразидов
ОднаОднаПредложенный еще в 1878 г. Гофманом метод тионирования амвдэв действием пентасульфида фосфора до сих пор является наиболее широко негюльзуемнм методом получения тиоамидов (Уравнение 179) [1—3, 370—3 74]. Этот метод пригоден для снн・ 黑а практически любого типа тиоамида. Это прежде всего объ- нхется относительно высокой термической стабильностью тио- • идов, поскольку условия тионирования часто довольно жесткие. 水е；个。в некоторых случаях приемлемый выход тиоамида мо- реш %ть получен лишь в строго определенных условиях реакции, "ествр 也％ влияние часто оказывает прпрода растворителя. В ка- Растворителя наиболее удобно использовать пирнднн.
Одна
Одна
Ннтеоесно отметить, что при обработке смеси амина и ацилируйИнтересно ентасуЛьфидом фосфора в пиридине можно 縊鍔с黑黑謡ин工 тиоамид (уравнение 180) [383]. 响。.
Р2s5，А
R_CO—NRR2 ~створител： R-CS—NQR2{179)
Р2s5
R-co-x + R'NH2 -^^7 R-CS-NHR*(180)
действиемдействиемр и синтезе простых N-незамещенных тиоамидов пеитасупьфида фосфора на соответствующие амиды необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы избежать заметного разложения тиоамидов на нитрилы и сероводород [370—373]. Одна- ко усповия реакции, необходимые для тионирования N-ароилази- рПдцноВ являются слишком жесткими, и вместо тиоамида (413) поручаются Д^-тиазолины (414) [384]. Однако этот метод при- годен также для синтеза тиогидразидов [380] и оказался особен- но полезным для синтезов разнообразных гетероциклических со-
действием
действием
единений, у которых тиоамндная или тиогидразидная группы включены в гетероциклическое кольцо [1 —3].
Ar—CO—N〈Ar—CO—N〈Р2s5 Г/—> AlCS—NRР2s5 Г/—> AlCS—NR(413)(413)(181)(181)
Ar—CO—N〈
Ar—CO—N〈
Р2s5 Г/
—> AlCS—NR
Р2s5 Г/
—> AlCS—NR
(413)
(413)
(181)
(181)
Самый первыйСамый первыйметод синтеза тиоамидов, предложенный
Самый первый
Самый первый
в 1815 г. Гей-Люссаком [374], основан на реакции нитрилов с сероводородом. Этим методом получены первичные (N-незамещен- ные) тиоамиды [370—374]. Реакцию обычно проводят в присутствии основания как катализатора (пиридин, триэтиламин), н0 она может проходить и без катализатора. В этом случае обычно требуются повышенные температуры и давление [373] •'：. подтверждает идею простого механизма присоединения с Учас^' ем в качестве интермедиата меркаптоимида (415), а роль oci вання как катализатора сводится к образованию диполя ( J который легче реагирует с сероводородом, чем сам нитрил I ' 374]. С помощью этого метода получены различные тиоам (416): тиоформамид, его простые алкил- и арил производные, единения типа (416), в которых R является сложной 吧 開驳на?ьн。访 группой, а также тиоамиды (418) и (419) 1b； 370—374, 385]. Превращение нитрилов в первичные 丁"幽署日 может происходить также под действием тиоацетамида I 《) О,0-диалкилдитиофосфор1юи кислоты [387] (уравнения 1^,
R—CN + н2s
IR—C(=NH)—SH]
R—CS—NHz
r一2---B"h»n—cs—cs -nh2
(417)(418)*
HN—c s—c%—c S—NH?
(419)
R CS—NH? + MeCN
R—CN + Me-CS—NHa 上竺吧〃Мфr_CN + (R'O)2PS2H N rys—nhc
Другие удобные методы синтеза。加抬。"
акциях нмидоилхлорндов [3, 370-374 ИДов ℃нованы 389] и амидинов [390] с сероводор試「暇。“"限脸
Аналогичные реакции соответствую^^ ^Равнения 185一 獸， по-впднмому, применяются реже [38力 『。^。川心 rnnnai,2' тиогндразидов приведены ниже НекогоРые пути Д ' В реакции гидразоиоилхлорндов (420^ еСШ1Я 版一认)肅『 屮аютсн ацилированные тиог^р^ ?4^^ом калия по： происходящей перегр；п^о^Р°ят»о, в резулЬ.
(421) (уравнений 19П ^Sm，，a4a'lbli0 н2s
тате спонтанно
образующегося(
соединения
/С1R-C’
R-с/ I
R—'C S — NHRI
(183)
(184) на пр.
(185)
\NR+
сг
2
H2s
* R—CS—nr；
(186)
/NHRi
R-C；、NH
H2s
ПИРИДИ11
r~cs~nh2 h(11лн) r—cs—nhri
(187)
/Вт
Ph—H2s
弋N—NR2 —' Ph—CS—NH—NRa
H2s
(188)
(аавпени?* R-CS-NH-NRj(R' = перфторалкил)
(189)
MezN—CH=N—NH—rc""
(190)
PI广N-NHAr d竺
Ci
(420)
A Ph ―> H-CS-NH-NH-CO-Ph
аминамиаминамиУдобным методом синтеза тиоамидов и тпогидразилп ся тиоацилпрование аминов л гидразинов соответстпЛ ЯВлЛет' 373, 374, 380]. Тпоацилирование, осуществляемое тиокето 3?0, (см. схему 76) и тиоацилхлоридами (см. схему ]39) обыч еНЭМИ ходит легко, и продукты образуются с высокими выходам°Пр°' оно редко используется в препаративных целях вследствие' Н° сительной недоступности тиоацилирующих агентов. Днтнок吗排 новые кислоты являются активными тиоацилирующими аге胃°" по отношению к аммиаку и в некоторой степени также к ПепаМИ ным и вторичным аминам и гидразинам [253, 374, 380 端 Однако наиболее часто в качестве тиоацилирующих агентов цр' пользуют эфиры тио- и дитиокарбоновых кислот, которые особенно гладко реагируют с вторичными псароматическими '
аминами
аминами
ароматиче-ароматиче-(уравнение 192) [253, 303, 304, 370—374]. В случае
ароматиче-
ароматиче-
магние-магние-(192)(193)(192)(193)ских аминов лучшие результаты дает использование их вых солей (уравнение 193) [3 74, 390],
магние-
магние-
(192)
(193)
(192)
(193)
R—CS—XR，+HNR2R3> R—CS—NR2R3 + R>XH
R—CS—OEt + ArNHMgX —> R—CS—NHAr + EtOMgX
Для препаративных синтезов тиоамидов [374] и тиогидразидов [305, 306, 380] в качестве тиоацилирующих агентов/ по-впди- мому, следует рекомендовать карбоксиметилдитиокарбоксилаты (423) (уравнение 194). Этот реагент широко применяется для тиоацилирования аминокислот [394].
SR1S R'
RC—SCH2CO2H + H2N—СНСО2Ы —>- RC—NH—СНСО2Н + HSCH2CO2H (194)
(423)
Для тиоацилирования аминов и гидразинов в качестве тиоацилирующих агентов можно использовать тиоамиды [374, 380]. N-Тиобензоилимидазолы (424), генерированные из тиобензоил- хлорпда и имидазола, N-тиобензоилтриазол (425), генерированный из тиобензоилхлорида и 1,2,4-триазола или его 1-триметилсилильного производного, являются прекрасными тиобензоилиру^ ющими агентами для простых алифатических, алициклически ^ ароматических первичных и вторичных аминов, а так* N-моно- и N-дизамещенных гидразинов [395].
Ph—CS—NPh—CS—N
Ph—CS—N
Ph—CS—N
(424) R = Н, Aik(425)
кмзотиацианатов
Электрофильную реакционную спосооность зс втор"屮 (см. также разд. 11.22.10) можно использовать в < рмаМиды ных тиоамидов [370, 373, 374]. Так, вторичны
(195)(196)(195)(196)(197)(197)(198)(198)(199)(199)S R R‘R《NHC—C=CNR2R3(427)S R R‘R《NHC—C=CNR2R3(427)X, Y = COH, COR, CO2R, CONH2, SO2ArX, Y = COH, COR, CO2R, CONH2, SO2Ar(200)(200)S R ^» R^NHC-CHCOR1S R ^» R^NHC-CHCOR1(201)(201)
(195)
(196)
(195)
(196)
(197)
(197)
(198)
(198)
(199)
(199)
S R R‘
R《NHC—C=CNR2R3
(427)
S R R‘
R《NHC—C=CNR2R3
(427)
X, Y = COH, COR, CO2R, CONH2, SO2Ar
X, Y = COH, COR, CO2R, CONH2, SO2Ar
(200)
(200)
S R ^» R^NHC-CHCOR1
S R ^» R^NHC-CHCOR1
(201)
(201)
火но nonyqHTb реакцией изотиоцианатов с с яммкл 门门 爲師。м, гндрнд-но*;. Пракг^ескн реакцию % 案爲产 ^кой изотиоцианата борогидридом натрия с пс関 〃 обРа- потным гидролизом реакционной смесн (уравн眾菖謂“м 體一 высшие гомологи вторичных тиоамидов no^y4a^ пе.^1 伴6]. Мопнанатов с реактивами Гриньяра [373, 397 ЗОЯ?И30'
анионами, образующимися из соединений с актив1к^И С карб' Змн нлн 講〈猊。вь#н группами [373, 374399-Х
(уравнения 196-199). При взаимодействии енаминов /4^в?31 изотиоцианатами образуются а,₽-ненасыщенные В Z (426) с (427) [372—374, 404], которые легко ги^олрпу1<пся1ИН(^ИОаМИДЬ1 амиды (уравнение 200). Вторичные енамины (таутомепьт°КС°ТИ°' нов) МОЗ реагировать с изотиоцианатами
зуя производные тиомочевины (428), которые одн Т бра' вании легко перегруппировываются в «нормальные» пппНаГре' (429)； перегруппировка происходит в том случае если R ^ДУКТЫ исходного соединения был использован ароматический и^ Ве анат [405] (уравнение 201).卩 скии нзотнощь
NaBH《Н*
r—N=C=S > [R—NH—CS—BH3Na] > R—NH—CS—Н
.*cL Эфир
Ar—N=C=S + RMgl ；h+ > Ar—NH—CS—R
.I. -60 ℃
Ph—CO—N=C=S + RMgBr > Ph—CO—NH—CS—R
H+
"CHRX
R—N=C=S > R—NH—CS—CHRX
2.
R = H, Aik; X = COR, SOMe, SO2Me
~CHXY
R—N=C=S> R—NH—CS—CHXY
H +
Mo
；мещеннне амиды пиррол-2-тиокарбоновых кислот (430) и соккмн В：駕叱3fH0Kap60H0B0ii кислоты (432) получены с вы- сикарбони1Х°ДаМИ в реакциях соответствующих пирролов с эток- ^изотиоцианатом [406] или с /г-толуолсульфонилизотио-
цианатом [407]. При гидролизе (430) под действием основания получается первичный тиоамид (433) |406].
(430)R = CO2Et (431) R = Н, CO2Et(432)
(433) R = Н
При нагревании кетона или альдегида с элементной серой в присутствии амина обычно образуется тиоамид (уравнения 202— 203а). Все эти реакции являются примерами реакции Вильгерод- га — Киндлера [1—3, 370, 373, 374].
S8, HNRR1, А
СН2О > Н—CS—NRRI(202)
s8, HNRR* А
R2—СО—Me ->R2—CH2-CS—NRQ(203)
S8, HNRRl, a
Ph—CO—СНгМе^Ph—CH?—CH?—C S—NRRi(203a)
Механизм реакции Вильгеродта — Киндлера до сих пор не выяснен. Она проходит, вероятно, по различным механизмам в зависимости от природы участвующих в реакциях веществ и от условий ее проведения. Так, на основании экспериментальных данных предлагались механизмы с участием в качестве интермедиатов тиокетонов, тиолов, ненасыщенных углеводородов и енаминов [7, 373, 374, 408, 409]. Например, при обработке элементной серой и морфолином в примерно одинаковых условиях из ацетофенона, стирола и фенилацетилена образуется один и тот же продукт, фенилтиоацетоморфолид, с почти одинаковым выходом [370]. Синтез самых разнообразных тиоамидов осуществляется с помощью модификаций реакции Вильгеродта ——Киндлера [1—3, 370, 373, 374, 408]. Так, тиоамиды были синтезированы реакциями енаминов [410] или соответствующих аминов с элементной серой, одновременным действием серы и аммнака или аминов на толуол [412], простые бензилтиоэфиры или их хлорированные производные [413], а также реакцией метилзамещен- ннх гетероароматических соединений с серой в ДМФ [373] (уравнения 204——208). Недавно описанный синтез а-оксотиоами- дов (434), осуществляемый последовательной обработкой ацето- фенонов хлоридом серы и диметил формамидом (уравнение 209) У14], аналогичен синтезам тиоамидов по реакции Вильгеродта — Киндлера.
R—cJS -S'R—CHz-CS—NR；(204)
(СН2)Л
(205)
(206)
(207)
(208)
(209)
модействии циклических нитронов
S, R；NH
Тиол акта мы образуются с количественным выходом при
взаи
с
нение 210)
сероуглеродом (урав-
[415].
-cos
(210)
Третичные ароматические тиоамиды можно получать тиокар- бамоилированием достаточно активных гомо- и гетероароматиче- ских соединений Н,Н-дизамещенными тиокарбамоил хлоридами в условиях реакции Фриделя — Крафтса (уравнение 211) [416]. Вместо тиомочевин, которые обычно образуются при сольво- “нзе тиокарбамоил хлоридов, при действии изопропоксида натрия в изопропиловом спирте могут получаться тиоформамиды, если R 11 R' являются объемистыми заместителями (уравнение 212) 【417]. Из С-сульфонилтиоформамидов (436) образуются высшие гомологи тиоамидов в реакциях с карбанионами, полученными нз ；；；3,е”“" с активными метиленовыми группами (уравнение 213)
RRN—CS-C1 + АгНRRN—CS-C1 + АгН(2U)(2U)AICI3
RRN—CS-C1 + АгН
RRN—CS-C1 + АгН
(2U)
(2U)
> RR】N—CS—Ar
ИЛИ SnC【2
uso-РгО" I —► RRIN—CS—OCHMe2R0N-CS-C1 ^Ргон IRR1N—CS—н +Me2co⑵?)
RRN—CS—SOzPh + PHXY ^^> RRN-CS—CHXY (213)
(436)
Различные гетероциклические соединения могут подвергаться оеакцням раскрытия цикла с образованием тиоамидов [1-3,373, &4] В качестве примера можно привести гидролиз 4-бензил- иден-2-фенилтиазолона-5 под действием основания, в результате которого образуется тиоамид (437) [374]. Аналогично этой реак- ции происходит Ка-тиобензамидоацилирование аминокислот и пептидов 4-замещенными 4Я-2-фенилтиазолонами-5 (438) [419]. Тиогидразиды образуются при обработке сиднонов (439) [420] и изосиднонов (440) [421] пентасульфидом фосфора и сероводородом в пиридине соответственно.
(438)SRОR1 ОL «IIIIII—> Ph—С—NH—CH—С—NH—CH—С—X(215)(438)SRОR1 ОL «IIIIII—> Ph—С—NH—CH—С—NH—CH—С—X(215)
(438)
SRОR1 О
L «IIIIII
—> Ph—С—NH—CH—С—NH—CH—С—X(215)
(438)
SRОR1 О
L «IIIIII
—> Ph—С—NH—CH—С—NH—CH—С—X(215)
11.22.8.3. Реакции тиоамидов и тиогидразидов
часточастоТиоамиды гидролизуются с трудом, особенно в щелочи Р^^ 譬，иногда их гидролиз происходит труднее, чем гидролиз ам J Возможен полный гидролиз тиоамидов, приводящий к кар ― вмм кислотам, сероводороду и аммиаку или аминам, но ^ в условиях гидролиза получаются нитрилы, гетероциклическ ^^^ единения или продукты окислительного расщепления J • к мнак> первичные и вторичные амины реагируют с тиоамидам
часто
часто
<иль1 с образованием нового тиоамида, амидина или их нук』ео%хема 217) [370, 374). Взаимодействие простых тиоами- смес" ^ оКСИдамином и гидразином дает соответственно амид- "°в ‘口 и амидгидразоны (схема 217) [374]. В реакциях индо- окснм? (441) с первичными и вторичными аминами об- пннт* 2-аминонндолы (442) [422]. Интересно, что при разу% первичного амина с N-ацилтиобепзамидами (443) атаке Реак^ гаеТся атом углерода карбонильной группы; при этом об- 口。弋ются деацилированный тиобензамид и амид — производное Исходного амина [423].
r3nh2
R—CS—NHR3
и (или) R—С
NRIR2
NR3
r_CS—NR]R2
NH20H >
—H 2s
/NR，R2
R-C<
*NOH
(217)
H2NNH2
—【12s
/NR】R2 R—CZ
^N—NH2
(441)
(442)
Ph—C—N—C—R】
s О(443)
Первичные тиоамиды, такие, как тиоацетамид и тиобензамид, можно превратить в соответствующие нитрилы обработкой третичными аминами; элиминирование сероводорода происходит, например, при кипячении в пиридине [370]. Превращение первичных тиоамидов в нитрилы может быть удобно осуществлено также действием Ы.Ы^дизаметенных фенилпропиоламидинов и три- (диэтиламидо) фосфита [3]. Элиминирование сероводорода из тиоамидов типа (444) их реакцией с избытком амида натрия приводит к инаминам [424]. Возможность образования инаминов (4?6) в весьма заметной степени зависит от природы R. Было найдено, что в случае R = Н или трет-Bu продуктом реакции яв- аястсн соль ептиола (445), которая в других случаях является интермедиатом реакции получения (446). Инамины (446; R = Ph) Довольно гладко образуются из тиофенилацетамидов (444; R = = lh), однако их выходы зависят от характера заместителя у атома азота.
SN&
RC〃 г с мп, NaNH?IN я N Н 2
N3"CS-NR|R2 i.> RCH^C-NIVR2 > RChC-NRiR? (218)
ксилол
(444)(445)(446)
Восстановление тиоамидов обычно происходит легче, чем в становление амидов, и может быть успешно проведено действием большинства обычных восстановителен (металлы в кислой сре；： амачьгамы, гидриды щелочных металлов, никель Ренея)設 электролитически [370, 374]. Восстановление, вероятно, проходив иерез а-амлнотиолы и альдимииы с образованием аминов (схема 219). В результате побочных реакций могут образовываться амины типа (RCH2) 2NR1.
[2Н][2Н]
RCS-NR'R2RCS-NR'R2>「RCH—NR1R2] -3^ RCH2—NRR2
RCS-NR'R2
RCS-NR'R2
L SH J
(r2 = h)]—Н2s(219)
[2Н][RCH=NR」——> RCH2-NHRI
У тиоамидной функции имеются два потенциальных центра для электрофильной атаки: атом серы и атом азота. Было показано, что самый простой электрофил, протон, присоединяется к тиоамидной функции с образованием преимущественно, если не исключительно, S-протонированных частиц [374, 425]. Найдено, что таким же образом первичные, вторичные и третичные тиоамиды реагируют с ал кил галогенидами преимущественно по атому серы с образованием имидотиоловых эфиров или, в случае третичных тиоамидов, солей катионов М,№днзамещенннх имидотиоловых эфиров (уравнения 220, 221) [374]. Однако для первичных и вторичных тиоамидов в зависимости от природы электрофила возможно и N-алкилирование. Предполагают, что N-алкилирование происходит через кинетически контролируемое S-алкилирование с последующей перегруппировкой при соответствующих условиях [374]. Это подтверждается тем фактом, что N-аралкилтиоамиды (449) можно легко получить обработкой гидрохлоридов имидотиоловых эфиров (447) разбавленной кислотой или нагреванием стабильных свободных имидотиоловых эфиров (448) в инертных растворителях [426]. Показано, что перегруппировка проходит межмолекулярно [426]. Гидрохлорид (447) можно выделить снова обработкой (449) хлористым водородом в эфире 【426]. В реакциях первичных и вторичных тиоамидов с обычны мн ацилирующими агентами образуются, как правило,叫窑“ терьно N-ацилированные продукты (уравнение 222) [374J. Р действии ал кил галогенидов на N-ацилированные первичке т амиДЬ1 происходит S-алкилирование (уравнение 203) [427J. Р ^ магические тиоамиды S-метилируются диазометаном, в то ВР ^ алифатические тиоамиды, по-видимому, не реагируют с ^^ [374]. В реакциях первичных тиоамидов с формальдегидом разуются N- (гидроксиметил) тиоамиды (уравнение 224)叶"1П.
Тиогидразиды S-алкилируются алкилгалогенидами; №а” ‘
RCS—NH2RCS—NH2Ar2cHe 工zSCHAr2K2CO3 /SCHArz
RCS—NH2
RCS—NH2
^NH2 СГ弋nh
(220)(220)(447)(448)
(220)
(220)
H2o, HCI,н+ ЭФИР
RCS—NHCHAr2 w
(449)
R3X /SY
RCS-NRIR2 ——rc(
、NR】R2
основание
R2 = H
SR3
NR
(22【)
CH2=C=O
RCS-NR—COMe ^ RCS—NHR】
r2coci»
НЛ"(r2co)2o
RCS—NR—COR2
(222)
r2x /SR?
RCS—NH—COR】 > R—C'
COR1
(223)
CH2O
RCS—NH2 > RCS—NH—CH20H(224)
рование происходит крайне редко [380]. В реакциях N-незамещен- ных тиогидразидов с алкилгалогенидами в щелочной среде получаются дигидротетр азины, так как промежуточно образующиеся а-гидразоносульфиды (450) спонтанно соединяются попарно с вьь делением тиола (уравнение 225) [380]. N-Незамещенные а-гидра' зоносульфиды получены только в случае пер фтор алкилтиогидразидов [429]; эти соединения (450;R = Rf) могут восстанавливаться по Вольфу — Кижнеру при нагревании в растворе соляной кислоты (уравнение 225) [429]. Однако продукты S-алкилиро- вани只 №-замещённых тиогидразидов вполне стабильны (уравне- ние 226) [380]. При обработке Ы^метилтиобензогидразида метил- иодидом образуется соль, которая легко гидролизуется в горячем водном растворе до метилтиолбензоата и метилгидразинийиодида (уравнение 227) [380].
HN—N
R—弋 /，、
N-NH (225)
R—CH2-SR' R = Rf
RCS—NH—NQR2RC((226)
*N—NR】R2
(450)
RCS—NHN%」x > [rc/SR，1 _闩后 °СНОвание L ^NNH2J J a, hci
(450)—-№
SR3
/ Mel 4 一.
ph-CS-N —>Ph—c《+I ■>Ph—CO—SMe 伤》\
\н2NMe—NH2
Описано несколько новых реакций, основанных на участии анионов, образующихся из тио а мидов. При обработке тиобенз амидов (451) бутил литием /2 экв) образуются диаиионы,呻; последовательном взаимодействии которых с соответствующим электрофилом (триметилсилилхлорид, дисульфиды, ацетальдегид диметилформамид, изоцианаты) и водой получаются орто-замещенные тиобензамиды (452) (уравнение 228) [430]. В реакции диметилтиоформ амида с диизопропил амидом лития практически количественно образуется анион (453), который является прекрасным тиоацилирующим агентом (схема 229) [431].
(452) R = SiMe3, SR, CHMeOH, CHO, CONHR(452) R = SiMe3, SR, CHMeOH, CHO, CONHRMe2N—CS—НMe2N—CS—НLiNPr2*〃3。LiNPr2*〃3。-100℃-100℃% c2AMe2N—CS—CRR^H-PhCO2MeMe2N—CS 一>Me2N—CS—COPh (229)(453)Mel>Me2N—CS—Me% c2AMe2N—CS—CRR^H-PhCO2MeMe2N—CS 一>Me2N—CS—COPh (229)(453)Mel>Me2N—CS—Me
(452) R = SiMe3, SR, CHMeOH, CHO, CONHR
(452) R = SiMe3, SR, CHMeOH, CHO, CONHR
Me2N—CS—Н
Me2N—CS—Н
LiNPr2*〃3。
LiNPr2*〃3。
-100℃
-100℃
% c2AMe2N—CS—CRR^H
-PhCO2Me
Me2N—CS 一>Me2N—CS—COPh (229)
(453)Mel
>Me2N—CS—Me
% c2AMe2N—CS—CRR^H
-PhCO2Me
Me2N—CS 一>Me2N—CS—COPh (229)
(453)Mel
>Me2N—CS—Me
Реакцию М,М-дизамещенных тиоформамидов с галогенами (хлором и бромом) используют для получения галогенангидридов Й,М-дизамещенных тиокарбаминовых кислот (454) [423].
Тиоамиды и тиогидразиды окисляются различными окислителями соответственно в дисульфиды (455) и (456) [374, 380]. Наиболее предпочтительным окислителем является, по-видимому, иод. При окислении тиоамидов пероксидом водорода получаются соответствующие сульфины (457) независимо от природы тиоами- 区а [209, 374]. Однако при избытке пероксида водорода происходит дальнейшее окисление (457) в исходный амид [209].
RRNRIR2
х—CS—NRR1Y—N=C—S—S—C=N—YR—2=S=O
X = Cl, Br (455) Y = Aik, Ar(457)
Y = NHRLNRiR2
мнпн н тиогидразиды используют для синтеза разнооб-
Ar\ ,ArAr\ ,ArТ，!0 гетероциклических соединений [1—3, 370, 374, 380] (урав- 嚅脸3。-233).
Ar\ ,Ar
Ar\ ,Ar
(230)(230)(231)(232)(231)(232)ArCH2-CS-NR2 + Аг^СО-СГЬВг〈》——N&
(230)
(230)
(231)
(232)
(231)
(232)
-н2о 、/
R'严
R—CS-NH—CICH—COR2 --HC| _|l2(r s
N—NR1
r-cs-nh-nhri - R2-CO-R3 z^^ r< 乂R：
R-CS-NMe-NH?翁諡广(233)
fS
X=O, S, NR】
11J2.9. ТИОМОЧЕВИНЫ И ТИОСЕМИКАРБАЗИДЫ
Свойства тиомочевин и тиосемикарбазидов
Первые синтезы тиомочевины и ее производных были выполнены около 1870 г. и к настоящему времени накоплена обширная литература по химии этих соединений. Подробные сведения о свойствах, закономерностях синтезов и химической активности тиомочевин были получены уже на относительно ранней стадии в истории химии тиокарбонильных соединений [433, 434]. Основной причиной этого явилось то, что тиомочевины обычно представляют собой легко характеризуемые, очень устойчивые кри- сталлическпе соединения, которые легко могут быть получены. Кроме того, простые тиомочевины служили ценными спнтонами в органическом синтезе, особенно в области химии гетероцикли- "ескнх соединений. Тиомочевины широко применяют в качестве инсектицидов, консервантов, зооцидов (родентицидов), фармацев- тн'ескнх препаратов, в производстве красителей, фотографических пленок, пластмасс и тканей. Обычно тиомочевины изображают :труктурой (458). Однако значения длин связей и углов, опре- ^енные с помощью реытгеноструктурных исследований (см. ；」• 11.22.11), лучше всего объяснить, исходя из преобладаю- 0 Hx вкладов резонансных структур типа (458а). Предположение с?胆с二кополярнзованно# структуре тиомочевины с частично про- с、，C=S・ и частично двойной С (S)—N-связями также согла-
Ся ° относительно высокими температурами плавления этих
Таблица 11.22.13. Температуры плавления незамещенных а летимамещенных тчомочевин и тиосемикарбазидов [43& 431, ■/.'«, 439, 441]
Сиеднненне
Г. пл., ℃
Соеднненне
,T- ПЛ.,・C
E к»п., °(j
HjNCSNHs
172
MezNNHCSNH?
184— 185
MeNHCSNH,
119—120,5
II2NNMeCSNHMe
136—137
MbfNCSNHq
162
H2NNHCSNMe2
156 — 157
MeNHCSNHMe
61
M^NNHCSNHMe
155—156
AkQ'CSNHMc
87-88
MeNHNMeCSNHMe
49,5—50^5
NeKCSNMez
79—80
H2NNMeCSNMe2
63—64’
h2\\hcs\h2
183
Me2NNHCSNMe2
91-92
Me\H.\'HCS\H2
157-158
MeNHNMeCSNMez
(85—87) a
H^NNAhCSN%
173—174
Me2NNMeCSNMe2
(83-85) J
MNNHCSNHMe
137-138
H2NNHCSNHNH2
168
Нрн 2 мм рт. ст.
рпю [435]. Таутомерныерпю [435]. Таутомерныесоединений (табл. 11.22.13). Для тиомочевин характерно затрудненное вращение вокруг связи (связей) С (S)—N (аналогично тноамндам, см. выше); энергетические барьеры свободного вращения составляют 42—59 кДж/моль (выражено в виде свободной энергии актнв;щнн, AG*) [ 1—3, 435, 436], а в некоторых случаях даже больше [437]. Как н ожидалось, N-мопозамещен- ные и М,М'-днзамсщ(?нш＞【。тномочсезнны проявляют (Е)-(2)-нзоме-
рпю [435]. Таутомерные
рпю [435]. Таутомерные
R\ II /R’Rl/、R3(458) R" = U, Aik,Лг и др.R\ II /R’Rl/、R3(458) R" = U, Aik,Лг и др.структуры типаS' , R\+ I /&Rl/、R3(458a)структуры типаS' , R\+ I /&Rl/、R3(458a)(459) не реализуются,SHR\ I
R\ II /R’
Rl/、R3
(458) R" = U, Aik,Лг и др.
R\ II /R’
Rl/、R3
(458) R" = U, Aik,Лг и др.
структуры типа
S' , R\+ I /&
Rl/、R3
(458a)
структуры типа
S' , R\+ I /&
Rl/、R3
(458a)
)N—C=NM
R】/
(459)
Тиосемикарбазиды изображают общей формулой (460); они также представляют собой с габпльпыс соединения, обычно хорошо кристаллизующиеся (пекогорыс тетра- п пеитазамещеиные соединения являю гея жидкостями) [438, 439]. При составлении названий тиосем и карбазидов атомы нумеруют так, как показано в формуле (460), Свойства п химические превращения тносемикар- базпдов изучены сравнительно недавно, в основном Дженсеном с corp. [438]. 2-Незамещеиные тиоссмпкарбазиды (460; R2 = Н) могут существовать в цвиттерионной форме (461) или находиться в таутомерном равновесии с этой формой. Положение таутомерного равновссня определяется пространственным, а также электронным влиянием заместителей [440]. Родственны тиосемикарба- зндам тпокарбогидразид1.1 [441 ], из которых, однако, хорошо '⑶ всстны TivibKo родоиачалыюс соединение (462) н несколько его N-замещеннвк производных, представляющих собой бесцветные, KpficTa/i.iipiccKfie, высокостабпльиые соединения. Как тиосемикар
例nW так例nW такн тиокарбогидразиды являются важными исходными в синтезах разнообразных гетероциклических соеди- 441, 442].
例nW так
例nW так
史/史/88MN—NH—CS—NH—NH?MN—NH—CS—NH—NH?R? S r” = H, Aik, Ar и ДР-R? S r” = H, Aik, Ar и ДР-(461)(461)(462)(462)R-
史/
史/
8
8
MN—NH—CS—NH—NH?
MN—NH—CS—NH—NH?
R? S r” = H, Aik, Ar и ДР-
R? S r” = H, Aik, Ar и ДР-
(461)
(461)
(462)
(462)
тиосемикарбазиды бесцветны и не имеют ха-тиосемикарбазиды бесцветны и не имеют ха-
тиосемикарбазиды бесцветны и не имеют ха-
тиосемикарбазиды бесцветны и не имеют ха-
Тиомочевины н - ―
истИЧных полос поглощения в ИК- и УФ-спектрах, что со- PaKTefTP„ с их классификацией как тиокарбонильных соединений 間喷 435, 443].
Методы получения тиомочевини тиосемикарбазидов
Прямое тионирование карбонильной группы мочевин пентасульфидом фосфора как путь синтеза тиомочевин имеет пеболь- 而；е значение. По-видимому, этот метод применим только для синтезов тетразамещенных тпомочевин и некоторых гетероциклов, содержащих в кольце фрагмент тиомочевины [2, 3, 444].
Однако разработано несколько других методов синтеза тиомочевин и тиосемикарбазидов. Один из самых простых методов получения симметричных тиомочевии основан на реакции первичных аминов с сероуглеродом [1—3, 433, 434, 445]. Механизм этой реакции не вполне ясен, но, по-видимому, включает образование в качестве интермедиата дитиокарбамата аммония (463) (уравнение 234), поскольку при проведении реакции в присутствии аммиака или другого амина получаются побочные продукты, образующиеся из этого интермедиата. Катализаторами этой реакции служат элементная сера, пероксид водорода, гидроксид-ионы, пиридин; она применима также для синтезов циклических тиомоЧевин, например (465) из (464) [44 6] (уравнение 235). В инте- ресноН разновидности этого метода используют реакцию этиленДиамина, замещенного трибутилоловом, (466), с сероуглеродом, в результате которой образуется циклическое производное тиомоче- вннн (467) [447] (уравнение 296). В реакции гидразина с сероУглеродом образуется тиокарбогидразид (462) [441].
2RNH2 + CS?
I> RNH—CS —NHR
]—Н2s
[RNH—CS—S' RNH3] ——> RNU —CS—NH?(234)
(463)2 I
，DZD 1 TVI I
_—a RNH—CS—NHR?
MeMeICH2—N—SnBu3ICH2—N—SnBu3cs2->cs2->(235)(235)CH2—N—SnBu3
Me
Me
I
CH2—N—SnBu3
I
CH2—N—SnBu3
cs2
->
cs2
->
(235)
(235)
IMe
NMeNMe(467)(467)(236)(236)(466)
NMe
NMe
(467)
(467)
(236)
(236)
Наиболее важный стандартный метод синтеза тиомочевин основан на реакции алкил- и арилизотиоцианатов с аммиаком или аминами (первичными или вторичными) [433, 434, 445]. Таким путем можно получать монозамещенные, 1,3-дизамещенные и 1,1,3-тризамещенные тиомочевины (уравнение 237). Этот метод нашел широкое применение. В качестве исходных соединений использовали алифатические, ароматические, ациклические и циклические амины, а также производные аминов — кетимины, енамины, гидроксиламины, иминоэфиры и амидины [1—3, 445]. В реакциях моно-, ди- и тризамещенных гидразинов, а также незамещенного гидразина с изотиоцианатами образуются тиосемикарбазиды (уравнение 238) [438, 439]. Труднодоступные другим способом 1,1-дизамещенные тиомочевины можно удобно получать реакцией соответствующего вторичного амина с ацил изотиоцианатом; образующаяся при этом обычно стабильная N-ацилирован- ная тиомочевина превращается затем в нужную тиомочевину кислотным гидролизом (уравнение 239) [448]. 1,1-Дизамещенные и 1,1,2-тризамещенные тиосемикарбазиды получаются в аналогичных реакциях ацил изотиоцианатов с соответствующими гидразинами (уравнение 240) [438].
RN=C=S + RRNH ―> RNH—CS—NRiR?(237)
RI R? = H, Aik, Ar и др.
RN=C=S + RNH—NR2R3 —> RNH—CS—NR1—NR2R3(238)
R* R2, R3 = H, Aik, Ar и др.
RCON=C=S - "HRRCONH—CS—NRR "'"喙 H2N—CS—NR'R2 (239J
R1NHNR2R3„ HVHjO
RCON=C=S > RCCNH—CS—NR】一NR2R3
—> H2N— CS—NR1—NR2R3
R1 = H, Aik
тн0М пути синтеза 1-замещенных и 1,4-дизамещенных
В ЭЛеаобазидов" использована способность некоторых тносе- TllOce>niK р ^ подвергаться реакциям элиминирования (урав- мпкарозз [438]. Гетероциклические соединения, содержащие некие 丿 тНомочевины или тиосемикарбазпда, могут образовы- фрагме1 реакциях изотиоцианатов с аминами или гидразинами, ваТЬСЯ окилп оба реагирующих соединения содержат активную еСЛ11-тпюнальнУЮ группу [1—3]. Напомним, что в реакции пир- ^'Н с этоксикарбонплизотиоцианатом образуется тиоамид (430); P°ja I с этим интересно отметить, что в реакции калиевой со- в С®„nnoia с тем же изотиоцианатом получается производное иомо^ины (468) (уравнение 242) [406].
COzBu-rperRN—NH—CS—NHR1COzBu-rperRN—NH—CS—NHR1z^ RNH-NH-CS-NHR*—C4 Hsz^ RNH-NH-CS-NHR*—C4 HsСОгВи-rper Mncs СО2Ви-грет呼
COzBu-rper
RN—NH—CS—NHR1
COzBu-rper
RN—NH—CS—NHR1
z^ RNH-NH-CS-NHR*
—C4 Hs
z^ RNH-NH-CS-NHR*
—C4 Hs
/—NHz
М=Ви-:гретМ=Ви-:грет(241)(241)(242)(242)HCI. A;
М=Ви-:грет
М=Ви-:грет
(241)
(241)
(242)
(242)
—C02.
、，一2c4 H8
ССRNH—NH—CS—NHa
С
С
：N' К+：N' К+N—CS—NH—CO2EtN—CS—NH—CO2EtEtOCO—NCS
：N' К+
：N' К+
N—CS—NH—CO2Et
N—CS—NH—CO2Et
Н2О
(468)
При взаимодействий тнофосгена с первманнмн и вторичными аминами получаются 1,3-дп- и 1,1,3,3-тетразамещенные тиомоче^ вины соответственно [433, 434, 445]. Направление этих реакций зависит от соотношения реагентов. Изотиоцианаты н тпокарба- моилхлориды являются пли интермедиатами, или продуктами этих превращений (уравнения 243, 244) [445]. Аналогично в реакции тиофосгена с гидразином (2 экв) образуется тиокарбогидразид
八RNbI2
CSC12+ RNH2 thcJ RNCS ^ RNH—CS—NHR(243)
rr】nh
CSCb + RRNH ——> RR'N—CSC1 —* RRN—CS—NRRi(244)
—HCI—HCI
Разнообразные соединения, содержащие тяокарбамоильпый Фрагмент, используют в синтезах тиомочевин [445] и особенно в синтезах тиосем п карбазидов [438]. Реакции тиокар ба монлхло- ун'°в и тетраалкилтиурамсульфидов с гидразинами используют ля получения 1,1,4,4-тетра- и 1,1 ^ЗЛЗ-пеитазамещенных тиосеми- м* азидов (уравнения 245, 246). В реакциях алкплдитиокарба- о6：°в И алкилДитиокарбазатов с моиозамешеннымп гидразинами разуются соответственно тпосемикарбазиды и тиокарбогидрази- у ；т：ам℃тнтемь в гидразиновом фрагменте которых находится Ния 24^ 248)ТЭ，связанного с тиокарбопильной группой (уравне-
RRN-CS-C1 + R2NH-NR3R，3^ RRN—CS—NR2—NR3R4 (245) rriN—CS—S—CS—NRRi + R'NH—NRW —► RRN—CS—NR?—NR3R4 色46)
RNH—CS-SR1 + R2NH—N1I2 一心二 RNH—CS—NR?—NH?(247)
—McSH—McSHMe&N—NH—CS一SMe 4- MeNH—NHa
—McSH
—McSH
—► Mc?N—NH~~CS—NMe—NH? (248)
При взаимодействии алкнлтритпокарбопатов с первичными аминами образуются тиомочевины (уравнение 168), а в реакции с гидразином при соответствующих условиях — тиокарбогидразиды [441]. Удовлетворительным путем синтеза 1,2-дифепилтиосе- микарбазида является обработка гидразобензолом и аммиаком 1,1-т1Юкарбопплди( 1,2,4-триазола) (469), полученного реакцией 1,2,4-трназола с тиофосгеном [438].
—> H2N—CS—NPh—NHPh(249)—> H2N—CS—NPh—NHPh(249)
—> H2N—CS—NPh—NHPh(249)
—> H2N—CS—NPh—NHPh(249)
Тиоцианат аммония перегруппировывается в тиомочевину при нагревании до 160 ℃ в течение пескольких часов [433, 434, 445]. Аналогично ведут себя моно- и дизамещенные тиоцианаты аммония, из которых образуются соответствующие замещенные тиомочевины. Обычно смесь первичного или вторичного амина и тиоцианата аммония нагревают в присутствии хлористого водорода (уравнение 250) [445]. Моно- и диалкил замещенные гид- разинийтиоцианаты также могут перегруппировываться в тиосемикарбазиды, по выходы тиосемикарбазидов невысоки, часто получаются смеси изомерных тиосемикарбазидов [438].
HCI+д
RR'NH + NH4SCN 二nMcJ RRNH2 'SCN ―> RR'N-CS—NH2 (250)
RN=C=NH + H2s —> RNH—CS—NH?(251)
R = Alk, NHR2,
RRN—CN + H2s -> RR'N—CS-NH2(252)
RNH—CX—NH—CN+ H2 s► RNH—CX—NH—CS—NH2(253)
X = O, S
Хороший метод синтеза тиомочевин и тиосемикарбазидов основан на способности карбодиимидов, цианамидов и цианогидразинов присоединять сероводород (уравнения 251, 252) [434, 438]. Этот метод особенно удобен для крупномасштабных синтезов. В реакциях N-цианомочевин и N-цианотиомочевин с сероводородом образуются тиобиуреты (470； X = О) и дитиобиуреты (470,
тветственно (уравнение 253) [450]. Незамещенный X R ') °：(470，R = Н, X = S) наиболее удобно получать дей- антно6ну?；：в^дор%да на металлические производные дицианами- с 呻50].
Л 22 9,3. Реакции тиомочевин и тиосемикарбазидов
евннн и тиосемикарбазпды в основном участвуют в "'°；； обусловленных нуклеофильной активностью этих сое- peaKЦ%•，реакционным центром при этом является атом серы или 工ннен1 不我 ТИОмочевнны очень легко реагиругот с алкилгалоге- азота' н口;4 алкилсульфатами с образованием S-алкилизотиуро- с/е宓(471) [1—3, 434]. В соответствующих условиях сПеЗЬцлпзотиурониевый и он можно депротонировать, получая со- 5"^^ву10щее свободное основание, изотиомочевину (472) (урав- 0 1е 254) [434]. В зависимости от природы заместителей у ато- :а азота полученная изотномочевина может существовать в двух таутомерных формах (472) и (473), для которых возможна цис- тракс-изомерия [451]. S-Арилирование тиомочевин можно осу- и^ствнть с помощью арплгалогенидов, обладающих актявирующи- мн заместителями в кольце, или арендиазониевых солей [452]. З-(Ацилметил) изотиурониевые соли (474) легко получаются в реакции тиомочевин с а-галогенкетонами [453, 454]. Такие соединения обычно стабильны, за исключением N-исзамещенных соединений (474; R = R1 = Н, R2 = Аг), у которых проявляется сильная тенденция к спонтанной циклизации в тиазолы (475) [453, 454]. Подтверждением нуклеофильного характера атома серы тиомочевины служат также реакции тиомочевин с этиленоксидом, p-пропиолактоном, акриловой кислотой, и, как это ни странно, с этилхлорформиатом (уравнения 255—257) [434].
RHNRHNRHNRN
\ 口 АОсн。- \&
尸 +；1C-SR2 x-吧、C-SR2 / C-SR2(254)
R^HN r，h4Rt 夕 R1]K
(472)(473)
RHN、/R2
+ ic-s-ch2-co-r2 h2n^》
R】H《$
(474)(475)
PhNH—CS—NHPh + H2C——CH3 一 ^C-S-CHaCHaOH (255) \ /PhHN/
~I HN4—+/С—S—CH2cH2co2H (256)H2N/丿PhHN~I HN4—+/С—S—CH2cH2co2H (256)H2N/丿PhHNh2n-cs-nh2 + |_J_o
~I HN4
—+/С—S—CH2cH2co2H (256)
H2N/丿
PhHN
~I HN4
—+/С—S—CH2cH2co2H (256)
H2N/丿
PhHN
HgN—CS—NH2 + CH2=CHC02H PhHN
PhNH-CS-NH2 畤A ^b-g-CO2Et Cl"希》-SEt СГ (257) PhHNPhHN
(476)(477)
При нагревании соли (476) легко отщепляется диоксид углерода и образуется S-этилтиуронийхлорид (477). При обработке тиосемикарбазидов [1—3] и тиокарбогидразидов [441] алкилга- логенидами также обычно образуются S-алкилпроизводные. Реакции алкилирования тиосемикарбазидов изучены главным образом на примере гетероциклических соединений, у которых остаток тиосемикарбазы да входит в состав гетероциклического кольца [1—3]. Так, было найдено, что реакции асилг-тетрагидротри- азин-2//-тнонов-3 (478) с галогенпроизводными (479), у которых P-углеродный атом может находиться в состоянии sp3-, sp?- или $р-гибридизации, проходят всегда через образование S-алкилированных частиц (480). Однако выделяемые продукты представляют собой соединения типа (481) (при наличии 5р3-гибридизован- ного p-углеродного атома) или (482) или (483) (в случае с sp2- или sp-гибридизованным p-углеродным атомом) в зависимости от природы заместителей у ^-углеродного атома [455].
Ацилирование тиомочевин ацилгалогенида ми или ангидридами карбоновых кислот дает N- или S-ацилпроизводные, причем на направление реакции особенно влияет температура ее проведения 1434】. S-Ацилтиомочевины, которые образуются при более низ- кнх температурах, при нагревании обычно перегруппировываются в изомерные N-ацилтиомочевины — обычные продукты ацилирова- ^ия при более высоких температурах. Было показано, что о-ацилизотиуронийхлориды в растворе в зависимости от природы 668
чаСТИчно или даже почти полностью диссоциирова- растворите^ ые реагенты [456]. На основании этих данных % на “с：力 что описанная выше перегруппировка в действи- предполож 'исХОдит межмолекулярно по механизму диссоциа- тельности ^инации (уравнение 259). Гетероциклические соеди- 11HL 嚟(486) образуются в реакциях тиомочевины с окса- нення(4пиал кил малой атам и и диалкил-а-броммалонатами
」叱吧冨н；。[434] • Образование соединений (485) и (486) оз- соОтветст э. и [ карбоновых кислот способны ацилировать тио- начает, что 屮尸 мочевнну.
Толуол,
+%_S-CO-R/7 сг比N+%_S-CO-R/7 сг比N\no
+%_S-CO-R
/7 сг
比N
+%_S-CO-R
/7 сг
比N
C=S + RCOCItHcT^^N-CS-NH-COR(259)
(485) R, R】=H, Aik(485) R, R】=H, Aik° NHH° NHHss(486)(486)NHNHh2n
(485) R, R】=H, Aik
(485) R, R】=H, Aik
° NH
H
° NH
H
s
s
(486)
(486)
NH
NH
Незамещенные тиомочевины могут реагировать с альдегидами н кетонами с образованием гидроксиалкилтиомочевин, которые 叩н отщеплении воды могут превращаться в N-тиокарбамоилимины (487) (уравнение 260) [434, 445]. Однако более важны классические реакции тиосемикарбазидов с альдегидами и кетонами, в которых образуются хорошо кристаллизующиеся тиосемикарбазоны (488) [438, 439]; их можно восстановить в 1-замещенные тиосемикарбазиды (уравнение 261) [438]. Тиокарбогидразид (462) реагирует с альдегидами и кетонами аналогично тиосемикарба- знду, при этом в зависимости от соотношения реагентов образу- ется продукт присоединения одной или двух молекул карбониль- ного соединения [441].
ОН
RNH—CS-NH? > RNH—CS—NH—CRIR2
t RNH—CS—N=CRiR?(260)
(487)
HaN-CS-NH-NHz > HaN—CS-NH—N=CRR> >
(488) ―> H^N—CS—NH—NH—CHRP(261)
(489)
Для синтеза ряда гетероциклических соединений были использованы реакции, основанные на нуклеофильной реакционной способности тиомочевин [1—3, 434] (см. выше), тиосемикарбазидов [1—3, 442] и тиокарбогидразидов [1—3, 441]. Некоторые примеры обычно используемых синтезов иятичленных гетероциклов с участием тиосем и кар б азидов приведены ниже (уравнения 262— 264). В нейтральных условиях 1-ацилтиосемикарбазиды (491) мо. гут циклизоваться, образуя смесь соединений (492) и (493)； в особых условиях можно получить либо (492), либо (493) [442, 457]. При нагревании 2-замещенных тиокарбогидразидов (490; R】=NH2) с карбоновыми кислотами образуются соединения (493; R1 = NH2) [441]. 1-Замещенные тиосемикарбазиды, не
(493); в
образуются соедине-
имеющие заместителей в положении 4, ацилируются в это положение, образуя в условиях циклизации соединение (494) [442]. В реакциях 1,4-дизамещенных тиосемикарбазидов с соответствующими ацилирующими агентами непосредственно образуются ме-
зоионные соединения
(495) [442].
RN—NH2
А
CS—NHR1
(490)
CS—NHRI
(491)
RN—NHCOR2
(262)
HN—NHR3
CS—NH2
(263)
A
f HN—NHR3
CS—NH—COR2
HN—NHR3
CS-NHR1
HN—NHR3
CS—NR—COR2
A=R2coe1,(R2co)2(Э, R2CO2H, R2CO2R, R2C(OR)3(495)
Из соответствующим образом замещенных тиосемикарбазидов, не имеющих заместителей в положении 1, в реакциях с а-дике- тонами, ацилоинами и а-оксоэфирами образуются шестичленные гетероциклические соединения (уравнения 265—267) [442]. Иза тин (496) в реакции с тиосемикарбазидом ведет себя как^ кетон, образуя (497) (уравнение 268) [458]. При взаимодеист тиокарбогидразида (462) с а-галогенкетонами образуются тио у
獨*靄,ё龍嬲皤.
циклизуются
R(=0 HK—N—R
R，=O H2N—c^=s
в гидразинотиадиазины
R,R:
с —с
о
+
н о н
+
NaOH
6)
6
NH
RC==O
CH2C1
HN—NH
+ 、c=s
H2N—\H
NHNH2
П N
Ry 7
I II
、/、NHNH2
(268)
(269)
(462)(462)(498)
(462)
(462)
Реакции тиомочевин и аналогичных соединений с нуклеофильными реагентами изучены значительно м нь *1 аМ11 менЬ.
фильными, возможно потому, ЧТО реакции с . '' пн
嘴 применяются в синтезе. ПР*!а при амннолизе
образовываться О-алкнлтпокарбаматы 14оуь 号 《6 О обы<цю получаются гуанидины (499) (уравнение 2 )〔 J * 乂 нако часто происходят аномальные реакции [1'^(500)
тиомочевины с реактивами Гриньяра получены а.
273).273).RNH-CS—NHRi 十 R2NH? ―> RNH—C‘(499)RNH-CS—NHRi 十 R2NH? ―> RNH—C‘(499)NHRiNHRiNR2NR2(270)(270)RNH—CS—NHPh + MeMglRNH—CS—NHPh + MeMglPhNH—CzPhNH—CzMeMeNPhNPh(271)(271)(уравнение 271). В последние годы значительный интерес проявляется к производным тиомочевины, у которых атомы азота' примыкающие к тиокарбонильной группе, являются частью азотсодержащего гетероциклического кольца, как в (469), поскольку эти соединения являются удобными тиокарбамоилирующими агентами, что уже было показано на примере гидразинолиза соединения (469) н синтеза эфира (376). Другими примерами такого типа превращений являются этанолиз соединения (501) [462] и гидразинолиз соединения (502) [463] (уравнения 272, 273).
273).
273).
RNH-CS—NHRi 十 R2NH? ―> RNH—C‘
(499)
RNH-CS—NHRi 十 R2NH? ―> RNH—C‘
(499)
NHRi
NHRi
NR2
NR2
(270)
(270)
RNH—CS—NHPh + MeMgl
RNH—CS—NHPh + MeMgl
PhNH—Cz
PhNH—Cz
Me
Me
NPh
NPh
(271)
(271)
(500)
N「、N—CSN「、N—CSNNЕЮН>ЕЮН>N—CS—OEtN—CS—OEtNN(272)(272)
N
「、N—CS
N
「、N—CS
N
N
ЕЮН>
ЕЮН>
N—CS—OEt
N—CS—OEt
N
N
(272)
(272)
(501)
N
(273)(273)R2NNH2
(273)
(273)
I CS—► ICS—NH—NR?
4/4/
(502)
Поведение тиомочевин при действии на них окислителей зависит в первую очередь от природы окислителя, а также от природы тиомочевины и реальных условий реакции [1—3, 434].
пероксикислотами приводит к S-оксидампероксикислотами приводит к S-оксидамтиомо-тиомо-Окнсленне соответствующим образом замещенных тиомочевины тиомочевины [2U6J，
пероксикислотами приводит к S-оксидам
пероксикислотами приводит к S-оксидам
тиомо-
тиомо-
относительных коли-относительных коли-S-диокси'дам тиомочевины (232) [229] или S-триоксидам чевины (234) [231, 4 64] в зависимости от ,
относительных коли-
относительных коли-
честв тиомочевины и пероксикислоты (см. разд. 11.22.4 и 11.22.5). При окислении иодом моно- и 1,3-дизаметенных тиомочевин^об- разуются дисульфиды (503) [465]. При последовательной оора・ ботке дитиобиуретов (504) иодом в пиридинегидроксид-И^М£^ происходит окислительная циклизация с образованием (5° 丿 [466]. Диметил сульфоксид в присутствии электрофильных ката лизаторов превращает моно- и 1,3-дизамещенные тиомочевины соответствующие мочевины [467]. Окислительная десульфур Ния может происходить при обработке тиомочевин окси,д ы свннца н ртути; продуктами этих реакций являются цианам нлн карбодиимиды в зависимости от характера замещения в мочевинах [437]. Эффективными десульфуризующими 乎黑江击 являются карбодиимиды (уравнение 274—276) [468J. Кар 672
RHJs/NHRrM 、nr‘RHJs/NHRrM 、nr‘R2N—С—NH—С—NHRiIIIISS(504)R2N—С—NH—С—NHRiIIIISS(504)R2N、丿 \I 〉=N A S、/s(505)R2N、丿 \I 〉=N A S、/s(505)垃 содержащие сопряженные полярные двойные связи, можно "М н；ть с высокими выходами из соответствующих тиомочевин %&) и (507), используя хлорциан в качестве десульфуризую- 黑Г； агента (уравнение 276) [469].
RHJs/NHRrM 、nr‘
RHJs/NHRrM 、nr‘
R2N—С—NH—С—NHRi
IIII
SS
(504)
R2N—С—NH—С—NHRi
IIII
SS
(504)
R2N、丿 \
I 〉=N A S、/
s(505)
R2N、丿 \
I 〉=N A S、/
s(505)
RR】N—CN + R2NH—CS—NHR2(274)RN=C=NQ + R2NH—CS—NHR2 (275)RR】N—CN + R2NH—CS—NHR2(274)RN=C=NQ + R2NH—CS—NHR2 (275)(503)
RR】N—CN + R2NH—CS—NHR2(274)
RN=C=NQ + R2NH—CS—NHR2 (275)
RR】N—CN + R2NH—CS—NHR2(274)
RN=C=NQ + R2NH—CS—NHR2 (275)
rriN—CS-NHz + R2N=C=NY RNH-CS—NHRi + R2N=C=NR2
(276)(276)Y\CICN
(276)
(276)
、C—NH—CS—NHR X〃Et?N
X=O, S; Y=NR；
X = NR1; Y = R2
11.22.10. ИЗОТИОЦИАНАТЫ
1 L22.10.1. Свойства изотиоцианатов
Изотиоцианаты [433, 470] известны уже более 100 лет. Они имеют общую структуру (508) и являются тиоаналогами изоцианатов (509), изомерны тиоцианатам (510) и изоэлектронны тиокетенам (166). Изотиоцианаты можно рассматривать как эфиры изотиоциановой кислоты (508; R = Н) [471], являющейся очень сильной кислотой (по силе сравнима с соляной кислотой); в свободном виде при комнатной температуре она представляет собой бесцветное газообразное вещество, легко полимеризующееся. В растворах изотиоциановая кислота находится в таутомерном равновесии с тиоциановой кислотой (510; R = Н). На основании изучения микроволновых спектров [472] газообразной изотиоциановой кислоты установлено, что она имеет структуру (511), из чего следует, что связь C=S в изотиоцианатной группе должна быть очень короткой и близкой к длине связи в тиокетеиной группе. Очевидно вклад резонансных структур типа (512) не мо- *бт быть существенным. В ИК-спектрах изотиоцианатов имеется характеристичная, сильная, широкая и часто расщепленная полоСа поглощения при 2100-—2000 см~\ приписанная валентными колебаниям N=C=S (табл. 11.22.14) [473], В УФ-спектрах алифатических изотиоцианатов имеется одна полоса поглощения в области 244—248 им (е а 103) [474]; ароматические изотиоциа- натн поглотают при более высоких длинах воли (феннлизотпо- :уанат обладает сильш,1м поглощением при 280 нм* 1g £ = 4,05) 〔475]. Сходные полосы поглощения обнаружены у ацилизотно-
22 Зак. 497 673
骋眈甯(513)[476, 477] и тиоацилизотиоцианатовJJ厶 4/d], но при еще более высоких длинах волн.骋眈甯(513)[476, 477] и тиоацилизотиоцианатовJJ厶 4/d], но при еще более высоких длинах волн.
骋眈甯(513)[476, 477] и тиоацилизотиоцианатов
JJ厶 4/d], но при еще более высоких длинах волн.
骋眈甯(513)[476, 477] и тиоацилизотиоцианатов
JJ厶 4/d], но при еще более высоких длинах волн.
Таблица 〃.22./4. Некоторые физические и спектральные хапа изотиоцианатов [470, 473> 476—478]рактер^стики
Соединение
Т. кип., °C (мм рт, ст.)
уасим (N=C=S), см"1
Соединение
——
Т. КНП., ℃ (мм рт, ст.)
см" 1
MeNCS118—119а2106
(760)
EtNCS132 (760)2092
“зо-PrNCS138 (760)2093
трет-BuNCS30,5—32 62085
(10)
Аллил—NCS151 (760)2084
PhNCS222 (760)2095
8 Т. пл. 35-37 ℃. 6 Т. пл. 10,5-11,5 ℃.
MeCONCS132—133
PhCONCSц(эХ
EtOCONCS44-46 (10)
2,4,6-МезСбН2csMcS 5
EtSCSNCS旣県)
EtzNCSNCS (0,0^0,1) (т. пл.) ——
1980-1950
1970-1930 1990~^I960 2060—1940
(514) [300,
R—N=C=XR—s—С三Nr_n=c—S"
X = S(510)(512)
X =0
、，121,6 口m -156,1пmеk =三 g s
j К~^ЙО,25。，
(511)
Простые изотиоцианаты (508) являются стабильными, почти бесцветными жидкостями (см. табл. 11.22.14), обладающими характерным запахом [470]. Ацилизотиоцианаты (513) и сульфонилизотиоцианаты (515) —менее стабильные, бесцветные жидкости с резким и неприятным запахом [476, 477]. Тиоацилнзотио- цианаты (514) представляют собой темно-красные, нестабильньге маслянистые жидкости или кристаллические вещества (см. табл. 11.22.14) [330, 332, 478].
R—С(=Х)—N=C==SR—SO2*—N==C=S
X = 0(515)
X = S
Изотиоцианаты (508) обычно являются очень реакционносп^ собными соединениями, хотя, по-видимому, они менее :: 11Goк их кислородные аналоги (509), Они являются 口®'； ^х соедм ными веществам и для синтеза разнообразных。尸 изОТИоциа- пений, особенно в гетероциклическом ряду. Некотор изОТпо- наты обладают физиологической активностью. :входят как
цианатов выделено из природных источников, лИцНЬ1Х Ра^ составные части в эфирные масла корней и сем р
гтеНий. Аллилизотиоциапат, например, является основной состав- 济 частью горчичного масла, получаемого перегонкой с паром по- пошкообразиых семян черной горчицы (Sinapi nigra) или корнеплодов редькн (Cochlearta armoracea) ； этот же изотиоцианат '.1ДСлсп при расщеплении р-тиоглюкозида — синигрииа (516) 1479]- Изотиоцианаты часто даже называют горчишпями маслами. |Л3отиоциапаты, встречакицисся в при роде, и глюкозиды, в состав которых они входят, описаны в обзоре [480].
,-OSOW к+
（S16）
11.22.10.2. Методы получения изотиоцианатов
В одном из самых ранних методов синтеза изотиоцианатов использована способность изомерных тиоцианатов термически перегруппировываться в изотиоцианаты. Обычно этот синтез проводят пагрсваннсм алкилгалогсиида с солью тиоцианата, при этом сразу получается изотиоцианат (уравнение 277) [433,470]. Наиболее <1асто используют тиоцианаты аммония, свинца и щелочных металлов. Этот метод используют также для синтеза алк- оксика рбон пл изотиоцианатов [477], и, по-видимому, до сих пор он является едипствеплым общим методом получения ацилизотиоцианатов (уравпепис 278) [476].
л
RX + NCN > [R—SCN] > R—NCS(277)
Y-CO-Cl + 'SCN」> Y—CO—NCS (Y = RO, R) (278)
Тиоацнлизотиоцианаты (514; R = Ar, RS, ArS, R2N) получены аналогично реакцией соответствующего типацилгалогенида с тиоцианатом натрия п последующей термической перегруппировкой образующегося тиоцианата (517) [300, 332, 4 78, 481]. В реакции фтортиокарбопплхлорнда с тиоцианатом серебра при —25 С образуется фтортиокар бои пл изотиоцианат (518) 口82]. Описано, "то у-хлормсталлилтмсщнаиат (520), полученный обработкой соответствующего днх/орн几а (519) тиоцианатом кзлпя, терми- 1^ски перегруппировывается в (521), ко горы и затем реакцией с тиоцианатом аммония можп<) превратить в динзотиоциянат (522) (уравпепис 279)[4 83]. Тримстплсп.чнлизотпоцианат (508; R =
^McbSi), легко получающийся из трпмстплх.чорсн.чана н тнсщн・ аната щелочного металла, может вступать в реакцию замещения
22*675
по атому
азота при обработке алкил- или арилхлорформиатамявляются удобным методом получения
эти превращения_
нли арилокспкарбонилпзотноцианатов [427].
получения
R—CS—SCN
F—CS—NCS
(517)R * Ar, RS, R2N(518)
C№SCN I
С1—СН==е—Me
(520)
Д ►
Cl сн2
SCN-CH-C-Me
]
С%Х
X—CH—C—Me
(519) X = C1
(522) X = NCS
CH2cl
'*■ SCN—CH=C—Me(279)
(521)
(280)(281)(280)(281)В нескольких методах синтеза изотиоцианатов в качестве исходных соединений используют амины или их производные. В реакциях первичных амннов с эквимольным количеством тиофосгена получаются изотиоцианаты; с избытком тиофосгена вместо изотиоцианатов образуются тиомочевины (см. разд. 11.22.9) [433, 470]. Аналогичный путь получения изотиоцианатов основан на реакции бис (триметилсилил) алкиламинов (523) с тиофосгеном (уравнение 280) [484]. Первичные ароматические амины могут реагировать с N-диэтилтиокарбамоилхлоридом в соответствующих условиях с образованием изотиоцианатов (уравнение 281) [485]. N-Монозамещениые дитиокарбамат-анионы (524), легко • генерируемые реакцией первичных аминов с сероуглеродом в присутствии оснований, могут разлагаться на изотиоцианаты при взаимодействии с различными реагентами (уравнение 282) [470, 486]. Превращение N-бензилдитиокарбамата бензиламмония в бензилизотиоцианат легко происходит под действием пирокатехинтрихлорфосфорана [487]. Изотиоцианаты образуются в реакции алкил- или арилдитиокарбаматов триэтил аммония с М,Н/-дизамещенными фен илпропиол амидина ми [488].
(280)
(281)
(280)
(281)
RN(SiMe3)2 + CSC12 ―> RNCS + 2Me3SiCl (523)
RNH? + Cl—CS—NEt2 ―> RNCS + Et2NH2 Cl
РЬ(МОз)2
RNH—CSS「(524)RNH—CSS「(524)-PbS. —HNO3, —NO；COCI2—СГ, —HCI, -cos-PbS. —HNO3, —NO；COCI2—СГ, —HCI, -cosRNCSRNCS(282)(282)
RNH—CSS「
(524)
RNH—CSS「
(524)
-PbS. —HNO3, —NO；
COCI2
—СГ, —HCI, -cos
-PbS. —HNO3, —NO；
COCI2
—СГ, —HCI, -cos
RNCS
RNCS
(282)
(282)
образо- с серо-образо- с серо-
образо- с серо-
образо- с серо-
ClCOjEt
—СГ, —EtOH. —COS
Алифатические н ароматические изотиоцианаты м°гУ^ внватьсн в реакции соответствующих первичных амин
углеродом в Присутствии дИЦПк
Нестабильные сульфоннлизотиоцианат； ；'^^боДГ!1!мВДа [4891 реакцией дикалиевых солей cvn：課，(⑸ удобно g澀， кнспот (5产 с фосгеном [476, 490] Ф^^^инодитиокарб^ювых пентахлоридом МФора, тноннпх“о[ ”黑了 ： ЭТ11^-'<^орфорМ1!ат^.Х [476]) при низких температупах $ " су.7ьфур(п^пПп ом> 5нестабильна JX臨席匿83)開黑為制
НН (527)，получены пОс^вателы^^
(526)(526)тиофосгеном и гидроксидом натрия *\°6ра6отко心 С0Лей RS0LN7SK)2 + Cg,二飞广、呪 284) [49尤
(526)
(526)
(283)(283)RSO2-NCS+COS+2KC1
(283)
(283)
(515)
RR(=N—NH—CSg Et3NH
(284)(284)2* NaOH RRC=N—NCS
(284)
(284)
(527)
М,М‘-Днзаметеннь1е тиомочевины разлагаются на изотиоциа- натн при обработке сильными концентрированными кислотами при повышенных температурах [470]. Разложение может происходить также под действием пентаоксида фосфора, а некоторые моноарнлтиомочевины могут превращаться в изотиоцианаты при нагревании даже в отсутствие какого-либо реагента [470]. В элегантном методе синтеза изотиоцианатов в качестве исходного вещества используется N,N/-тиoкapбoнилдиимидaзoл (502) [345, 492]. При амннолизе с помощью соответствующего первичного амина соединение (502) легко превращается в тномочевнну (528), которая в относительно мягких условиях может термически разлагаться на имидазол и изотиоцианат (уравнение 285) [492]. N-Изотиоцианатоамины (530) генерированы аналогичным путем вакуумным термолизом 1 - (N^-Aiia/iKH.TTHOKapfiaaona) имидазола (529) [449, 493]. За исключением N-нзотиоцпанатодиизопроппл- амнна (530: R = изо-Pr) образуютпссн продукты обычно довольно нестабильны вследствие спонтанной димеризации [449，493].
RNERNEN-CS—NHRN-CS—NHR(502)(502)(528)(528)R2N—NCSR2N—NCSN—С S—NH—NR?N—С S—NH—NR?—HN—HN(530)(530)(529)(529)RNCS(285)RNCS(285)ДДДД(286)(286)
RNE
RNE
N-CS—NHR
N-CS—NHR
(502)
(502)
(528)
(528)
R2N—NCS
R2N—NCS
N—С S—NH—NR?
N—С S—NH—NR?
—HN
—HN
(530)
(530)
(529)
(529)
RNCS
(285)
RNCS
(285)
Д
Д
Д
Д
(286)
(286)
nQQHMcneiicTBHH нзонканатов
Изотиоцианаты образуются п[^! '" с q о^дпэтплводород- с пентасульфидом фосфора |433, J \ „ [ЛОв с пентасульфп.юм Дитиофосфатом [494] и при реакцпп нзоииаиим 6??
фосфора или алкилизотиоцианатом [495], а такж
гревании N-арил- и грет-алкилметаниминов (53П с При на- серой под давлением [470]. Изотиоцианаты образует Элементной соединении тиоциановой кислоты к олефинам (北п」；：Я при пРи- тами) [496] и в реакции анионов (532), получений0 ТИ0ЦИана- ных амидов, с сероуглеродом [497]. ) из
BTOpnq-BTOpnq-S, 120—130 ℃RN=CHz > RNCS
BTOpnq-
BTOpnq-
(531)
(287)(287)(288)
(287)
(287)
・ NaH-1. CS2RCO—NHR> RCO—NR1 y^ RCO—SH + QNCS・ NaH-1. CS2RCO—NHR> RCO—NR1 y^ RCO—SH + QNCSPO(OPh)2PO(OPh)2(536)(536)(537)(537)(289)(289)Тиокарбонилизоцианаты (533), образующиеся из 2-замещен- ных тиазолидиндионов (534), термически могут перегруппировываться в соответствующие карбонил изотиоцианаты (513) [498* При обработке трифенил фосфином 5-арил-1,2,4-дитиазолтпоны^ (535) теряют серу с образованием тиоароил изотиоцианатов (, R = Ar) [300]. а,р-Ненасыщенные изотиоцианаты/537) ：6раз*；： ся при нагревании гетероциклических соединений (536) ° ТР бутоксидом калия [499].
・ NaH-1. CS2
RCO—NHR> RCO—NR1 y^ RCO—SH + QNCS
・ NaH-1. CS2
RCO—NHR> RCO—NR1 y^ RCO—SH + QNCS
PO(OPh)2
PO(OPh)2
(536)
(536)
(537)
(537)
(289)
(289)
Реакции изотиоцианатов
Основные закономерности реакционной способ ные цианатов выяснены довольно хорошо [470]; недавно Р 1анаТов, исследования хотя и расширили область реакции изо зако- однако лишь незначительно изменили установленные р
номерностн.Сходствономерностн.Сходствоособенноособенноизотиоцианатов с изоэлектр онными 丁“丁© мй ярко проявляется в их реакциях с нуклеофил ^ реагентами (ср. схемы 76 и 290). Так, при взаимодеиствгж ^ тиоцианатов со спиртами и фенолами образуются №моноза
номерностн.Сходство
номерностн.Сходство
особенно
особенно
баматы, в реакциях с тиолами и тиофенолами — дитио- нне тн°к'Р ^ реакциях с аммиаком, аминами, гидроксиламипа- карбаматн； или аналогичными производными амннов — мн，^^,е тпомочевины (см. разд. 11.22.9) [470].
RNH—CS—XRi (X =O, S)RNH—CS—XRi (X =O, S)叩° R1XH
RNH—CS—XRi (X =O, S)
RNH—CS—XRi (X =O, S)
R1R2NH
rNCS
RNH—CS—NRIR2
(290)
R1COXII—
Х = о. S
[RNH—CS—X—COR】]——> RNH—COR】
кцняХ изотиоцианатов с карбоновыми и тиокарбоновыми
В а ми образуются ам иды карбоновых кислот с одновремен- КИСЛ(выделеннем сульфидокспда углерода или сероуглерода (схе- нь‘“290) [470]. При взаимодействии изотиоцианатов с карбанио- полученными из соединений с активными метильными или Стеновыми группами [373, 374, 399—403, 501], или с реакти- ами Гриньяра [373, 397, 398] образуются тиоамиды (см. урав- \也现 196—199). Общий, по-видимому, метод синтеза меркапто- тетразолов (538) основан на реакции изотиоцианатов с азидом натрия (уравнение 291) [470]. В арилизотиоцнанатами образуется (539) (уравнение 292) [502].
реакции диметоксикарбена с
5,5-диметоксидитиогидантоин
HS
ArNCS
Na№
RNCS >
н+
RD
N(538)
(291)
(MeO)2C!+-
> [(MeO)2C—CS—NAr]
(292)
(539)
ArNCS A
Гетероциклические соединения часто образуются в реакциях
изотиоцианатов с нуклеофильными реагентами самопроизвольно ""” при внешних воздействиях, если одно или оба реагирующих соединения имеют дополнительно химически активную функцио- 『Аьную группу. Так, в реакциях арилизотиоцианатов с а-мер- апто' н/н сс-аминокислотами самопроизвольно образуются гете- Роциклические соединения (540) или (541) соответственно (урав- 謂;293)[470]. 1-Алкил-3-фенил-А3-1,2,4-триазолинтионы-5
Мон п°лУ"аются при взаимодействии бензоил изотиоцианата с °алкилзамещенными гидразинами (уравнение 294) [503}.
нение
В реакциях алкоксикарбонилизотиоцианатов с а-амннонн в зависимости от природы нитрила и условий реакции 『трнпамн ся ациклические аддукты (543) или изомерные 2-(алко1°ЛуЧа10т' ниламино)-5-аминотиазолы (544) (уравнение 295) [47言 ^
карбо-
ArNCS
HXCH2co2H
► [ArNH—CS—X—CHaCOgH]
0、NAr
S
(293)
S
NH
Ph—CO—NCS
X
RNHNH2
(542)
(294)
RCHCN
I
R1OCONCS
RCHCN
NH3
NHCSNHCO2R1
NHCO2RI
N
(544)
H2N S
(543)
Один из основных методов синтеза с«ж-триазинтионов основан на реакциях ацил- и имидоилизотиоцианатов с различными амидинами [504]. При обработке сильным основанием изотиоцианаты, имеющие достаточно кислый а-водородный атом, реагируют с альдегидами и кетонами с образованием после подкисления 1,3-оксазолинтионов-2 (547) (уравнение 296) [505]. Предполагают, что реакция проходит с образованием ациклического аддукта (545), который в свою очередь циклизуется путем внутримолекулярной нуклеофильной атаки изотиоцианатной группы атомом кислорода алкоксигруппы с образованием новых анионов (546). Если эти анионы обрабатывать не кислотой, а монохлоридом дифенил фосфата, то образуются приведенные ранее соединения (536) [499].
RR'CH—NCS
КОВи-т〃ег > или NaH
R、一R2R3CO
NCS
R2-
о—с I^(б
曰/
(296)
реакции фенил изотиоцианата с циклически- время образуются только гетероциклические соеди- © 1роиами 炉肅 которые можно выделить, в реакциях дру- J н"从仇 R& = [ качестве побочных продуктов, а в некото- 趾喝тноНнанатОкак оснОВцые продукты образуются тиолактамы 渺 ^учаях даже тн0> тнопактамм получаются путем само- рн[ *3) l50bl олимииирования молекулы изоцианата из 鳴звопьног。биазув山егося интермедиата (550). В недавно %о21ьн。》：黑 Методе синтеза N-замещенных 3-формил-1Н- "；нсанн加 0 %"(552) используется реакция аниона глутаконо- 黑>55 с алкил- или арнлизотноцианатамн (урав- диальдепад Г&замещеннне 3-формил-1Я-пиридинтионы-2 标 297) * 二отдают из N-трет-бутилзамещенных соединений SR ^ к,А пои нагревании которых с концентрированной
К^гр^той 'легко отщепляется изобутен [508]. Обработка №1ЯНОЙ,,РМСо-изотиоцианатокоричного 専瑞喘1Хннопнн-1〃-тнону-2 (554) (уравнение
даже
альдегида
(553) приводит 298) [509].
3
(Г
(548)
R1
К R
R2 R3
R1
R R
(549)
3
R4
° NR5 (550)
RNCS>
о 八^\7\о
(551)
А/СН。
NCS
(553)
Н
>
—НО" RN
(552)
(297)
S
основание
сн。
(298)
(554)
нмУнтереснне реакции происходят при взаимодействии изотио- с Различными олефинами, активированными замести -
С енаминами типа (555) алкил- и арилизотиоцианаSH° °бразуют простые аддукты (556) (уравнение 曾一Же вАналогичные аддукты могут образовываться \
Реакциях ацил- и сульфонилизотиоцианатов, но в послед 丄
1-фе-1-фе-[512].[512].(299)(299)(555)(555)R\ /R’R3R，n/ 、CS—nhr(556)R\ /R’R3R，n/ 、CS—nhr(556)(557)(557)PhCONCS +PhCONCS +aCSNHCOPhqNHPh 」aCSNHCOPhqNHPh 」(558)(558)r，na ^C-CMe2-CO-NMe2r/(3。2)(559)R&MrSO2r，na ^C-CMe2-CO-NMe2r/(3。2)(559)R&MrSO2NMQ2Ме2С=/ 卫 №%ORNMQ2Ме2С=/ 卫 №%ORR^NMe2'-；e~CMe2-Ci + g》RR^NMe2'-；e~CMe2-Ci + g》R
1-фе-
1-фе-
[512].
[512].
(299)
(299)
(555)
(555)
R\ /R’
R3R，n/ 、CS—nhr
(556)
R\ /R’
R3R，n/ 、CS—nhr
(556)
(557)
(557)
PhCONCS +
PhCONCS +
aCSNHCOPhq
NHPh 」
aCSNHCOPhq
NHPh 」
(558)
(558)
r，n
a ^C-CMe2-CO-NMe2
r/(3。2)
(559)R&MrSO2
r，n
a ^C-CMe2-CO-NMe2
r/(3。2)
(559)R&MrSO2
NMQ2
Ме2С=/ 卫 №%
OR
NMQ2
Ме2С=/ 卫 №%
OR
R^NMe2'
-；e~CMe2-Ci + g》R
R^NMe2'
-；e~CMe2-Ci + g》R
случае могут легко протекать последующие реакнн зации (самопроизвольно или при внешнем воздйствии^ 电*"氏 дящпе к образованию гетероциклических продуктов叩铀0・
Направление реакции существенно зависит от приполт. Ь, 477]. щнх веществ, а также и от условий реакции 邑詳реагиРУЮ- цнях бензоилизотиоцианата с 1-морфолиноциклогекеРпп^ В Реак' ниламиноциклогексеном образуются соответгтнан：； и ^Фе- (557) 】; (558) (уравнения 300, 301) [476]. Ациклический г,поТИЯ тн (559) получаются в реакциях арил- и арилсул) Р Дук' 黑當 ат 喟 с O.N-ацеталями диметилкетен^ (总躋黑咖課 [512]. Полагают, что эти реакции проходят через интермедиаты и включают стадию миграции карбокатиона РНЫе
R\ /R /С=С\+ RNCS —>
R3R，n/ \h
Реакции ацил- и тиоацилизотиоцианатов с кетенами I ; альдиминами [332], Ы,М-дизамещенными гидразонами I дй- изоцианидами [478] также используют для синтеза гетеро ческих соединений (уравнения 303—305).
N 人 NRiN 人 NRi
N 人 NRi
N 人 NRi
f 。人人(303)
c-s
R；C=Nf RPhX/、\—XRPh
Ar—CO—NCS> J] J(304)
ArC、/CR；О
RXCN—\
R；N—CS—NCS ► R；N—〈 ,=NR(305)
S
Изотиоцианаты могут реагировать в качестве тиокарбамоили- руюших агентов с ароматическими углеводородами в условиях реакции Фриделя — Крафтса с образованием вторичных ароматических тпоамидов [470]. В случае соответствующим образом замешенных ароил изотиоцианатов возможно внутримолекулярное тио- кapбa^50и.^IIpoвaниe, например, для соединения (560) (}-равне- ние 306) [476, 513]. Тиокарбамоилирование пиррола и замещенных пирролов изотиоцианатами [406, 407] описано ранее (см. разд. 11.22.8).
SемSем
Sем
Sем
(560)
Zn, НС1
HgORNH? + (CHjSJrt
RNCO — RNCS - “АН(307)
> RNHMe
Maj。 [Д7^ окисления и восстановления изотиоцианатов изучены со、炉7°，514]. При восстановлении изотиоцианатов цннком н (Урав кислотой получаются соответствующие первичные амины замен農吟307)，а при восстановлении алюмогидрндом лития 一
"нн*н метиламин [514]. При действии борогндрида натрия
образуются вторичные тиоформамиды (см. разд. [1 22 81 [储 Изотиоцианаты можно превратить в соответствующие г 口9» действием оксида ртути(II) [470].И30цианаты
ТИОНКАРБАМИНОВЫЕ И ДИТИОКЛРБАМИНОКЫГКИСЛОТЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ
Свойства тион- и дитиокарбаминовых
КИСЛОТ
Тионкарбаминовые кислоты (561; R2 = Н) нестабильны и поз тому неизвестны в свободном виде, как и таутомерные им тиолкарбаминовые кислоты и карбаминовые кислоты, не содержащие серу. Однако хорошо известны их стабильные эфиры (56卜 R2 声 Н), обычно называемые тионуретанами, и соли [содержащие анион (562) ] (табл. 11.22.15) [ 1 —3, 515, 516]. Относительно нестабильны также и дитиокарбаминовые кислоты (563; R2=h),ho отдельные представители их выделены и охарактеризованы. Незамещенная дитиокарбаминовая кислота (563; R = R! = R2=h) выделена в виде бесцветных иголок; ее кислотность (р/(а =2,95 при 20 ℃) несколько ниже, чем у обычных дитиокарбоновых кислот (см. табл. 11.22.6) [517]. Дитиокарбаминовые кислоты удобно хранить в виде их стабильных солей, содержащих анион (564); из этих солей их можно генерировать подкислением в мягких условиях [517, 518]. Эфиры дитиокарбаминовых кислот (563; R2*H), называемые также дитиоуретанами, являются хорошо известными стабильными соединениями [1—3, 515, 516]. Другие важные производные дитиокарбаминовых кислот — тиокарбамоил- галогениды (565). М,М-Дизамещенные тиокарбамоил галогениды являются довольно стабильными, очень реакционноспособными соединениями и находят широкое применение в синтезе. Производными дитиокарбаминовых кислот являются также тиурамсуль-
Таблица 11.22.15. Тиокарбамоильные coed〃&са〃冗【5/5, 5/6]
СоединениеТ. плч ℃Соединение
HzN—CS—ОМе H?N—CS一OEt H2N—CS—OPh EtNH—CS—OEt PhNH—CS—OEt PhNH—CS — OPh H?N—CSSH HgN—CS —SMe HN—CS—SEtHzN—CS—ОМе H?N—CS一OEt H2N—CS—OPh EtNH—CS—OEt PhNH—CS—OEt PhNH—CS — OPh H?N—CSSH HgN—CS —SMe HN—CS—SEt42—4338-4013246 a6914336 6424142—4338-4013246 a6914336 64241MeNH—CS—SMe PhNH—CS—SCH2Ph Me?NCS—SMe MezN—CS—Cl Et?N—C S—Cl (EtzN—CS)2s (IFN—CS — S—)2 (EtNH—CS —S—)2 (Et2N—CS—S—)2MeNH—CS—SMe PhNH—CS—SCH2Ph Me?NCS—SMe MezN—CS—Cl Et?N—C S—Cl (EtzN—CS)2s (IFN—CS — S—)2 (EtNH—CS —S—)2 (Et2N—CS—S—)255
HzN—CS—ОМе H?N—CS一OEt H2N—CS—OPh EtNH—CS—OEt PhNH—CS—OEt PhNH—CS — OPh H?N—CSSH HgN—CS —SMe HN—CS—SEt
HzN—CS—ОМе H?N—CS一OEt H2N—CS—OPh EtNH—CS—OEt PhNH—CS—OEt PhNH—CS — OPh H?N—CSSH HgN—CS —SMe HN—CS—SEt
42—43
38-40
132
46 a
69
143
36 6
42
41
42—43
38-40
132
46 a
69
143
36 6
42
41
MeNH—CS—SMe PhNH—CS—SCH2Ph Me?NCS—SMe MezN—CS—Cl Et?N—C S—Cl (EtzN—CS)2s (IFN—CS — S—)2 (EtNH—CS —S—)2 (Et2N—CS—S—)2
MeNH—CS—SMe PhNH—CS—SCH2Ph Me?NCS—SMe MezN—CS—Cl Et?N—C S—Cl (EtzN—CS)2s (IFN—CS — S—)2 (EtNH—CS —S—)2 (Et2N—CS—S—)2
5
5
сс T. кип. 236 ℃ (760 мм рт. ст.). 6 Cm. cc. [517]. B Г. кип. 156 ℃ (史 65-68 ℃ (0,2 мм рт. ст.).
力“ ©66)廊喫岁韻竺調幫霁?⑸5]. Тетразтнлтнурам- \гУЛьфиД (567, К — к — (антабус) применяют при лечении конического алкоголизма, с^фиры некоторых тион- и "нт；謔黑 霜。внх кнепот явится филологически активным^ coeXt *筒^鬻М『醫ЮТ切・H2i…дРугие -関& рнинана力“ ©66)廊喫岁韻竺調幫霁?⑸5]. Тетразтнлтнурам- \гУЛьфиД (567, К — к — (антабус) применяют при лечении конического алкоголизма, с^фиры некоторых тион- и "нт；謔黑 霜。внх кнепот явится филологически активным^ coeXt *筒^鬻М『醫ЮТ切・H2i…дРугие -関& рнинанаrR】N—CS—XR*rR】N—CS—XR*RRN—CX—S，RRN—CX—S，(561) X н。(562)(563) X = S(564)rr】N—CS — S—C S—NRRi(566)(561) X н。(562)(563) X = S(564)rr】N—CS — S—C S—NRRi(566)XXXXО sО sRRN—CS—X(565) X = C[, BrRRN—CS—X(565) X = C[, BrRR〔N—CS—S—S—CS—NRR【(567)RR〔N—CS—S—S—CS—NRR【(567)
力“ ©66)廊喫岁韻竺調幫霁?⑸5]. Тетразтнлтнурам- \гУЛьфиД (567, К — к — (антабус) применяют при лечении конического алкоголизма, с^фиры некоторых тион- и "нт；謔黑 霜。внх кнепот явится филологически активным^ coeXt *筒^鬻М『醫ЮТ切・H2i…дРугие -関& рнинана
力“ ©66)廊喫岁韻竺調幫霁?⑸5]. Тетразтнлтнурам- \гУЛьфиД (567, К — к — (антабус) применяют при лечении конического алкоголизма, с^фиры некоторых тион- и "нт；謔黑 霜。внх кнепот явится филологически активным^ coeXt *筒^鬻М『醫ЮТ切・H2i…дРугие -関& рнинана
rR】N—CS—XR*
rR】N—CS—XR*
RRN—CX—S，
RRN—CX—S，
(561) X н。(562)
(563) X = S(564)
rr】N—CS — S—C S—NRRi
(566)
(561) X н。(562)
(563) X = S(564)
rr】N—CS — S—C S—NRRi
(566)
X
X
X
X
О s
О s
RRN—CS—X
(565) X = C[, Br
RRN—CS—X
(565) X = C[, Br
RR〔N—CS—S—S—CS—NRR【
(567)
RR〔N—CS—S—S—CS—NRR【
(567)
На основании изучения спектров ЯМР 'Н было показано ⑸9], дт。N-монозамещенные эфиры тионкарбаминовых кислот сушествуют в двух изомерных формах (568) и (569), что очевидно, ооусловлено затрудненным вращением вокруг связи N—C(S)・ В терминах теории валентной связи это может быть отражено предполон<ением о существенном вкладе полярных резонансных структур типа (570). Наличие затрудненного вращения установлено также для дитиокарбаматов, тнокарбамон/тх^о ридов, тиурамс\\льфидов, ти ур амднс у vt ьф и до в и производных дитиокарбазовоя кислоты (5/1) [520]. Свободные энергии активации вращения вокруг связи N—С(S) в перечисленных выше соединениях обычно составляют 58—75 кДж/моль [520].
R、 /Ж1 Н、 /OR R\+ II
》—C()N-C(〉N=C—OR2、_CS— SR&
н/ 、S r/ N Ri/R】/
(568)(569)(570)(571)
Как и в случае других тиокарбонильных соединений, у которых атом углерода тиокарбонильной группы непосредственно связан не с атомом углерода, а с другим атомом, в ИК-спектрах пюкарбамоильных соединений нет полос поглощения, характера- ЗУ呼叱 изолированные валентные колебания C=S, а имеется по крайней мере две полосы смешанного типа, в появление каждой йз которых существенный вклад вносит валентное колебание связи C=S [1-3, 25].
Методы получения тион-и дитиокарбаминовых кненот
Аммиак, первичные и вторичные амины реагируют с серо- к丁黑°'°' в присутствии основания с образованнее солей дитио- Роамшювых кислот (572) [515, 516]. Реагирующий амин мо- Уа； ’а” выступать в качестве основания, в этом случае полу- тся Дитиокарбаматы аммония (573) (уравнение 308). Днтно
карбазаты (574) получают аналогичной реакцией гидпЯЧй сероуглеродом (уравнение 309) [521]. Свободные дитиокяп?3 с новые (575) и дитиокарбазовые (576) кислоты, если они °аМй' точно стабильны, можно получить осторожной обработкой Д°СТа' лей хлористым водородом в мягких условиях, иначе ПпоиИХ С0' разложение на сероуглерод и амин или гидразин. В то воемХ°ДИТ недиссоциированные дитиокарбаминовые кислоты сущестХ^^ виде структуры (575), дитиокарбазовые кислоты (576)' В
мому, существуют главным образом, если не исключит^11' в виде цвиттерионных молекул (577) [521]. Соли дитиокапба^' вых кислот легко превращаются в эфиры этих кислот (563) обработке алкилгалогенидами (уравнение 310) [515, 5161 В：二"' дитиокарбаматы получают реакцией аминов с сероуглеродом в ппи' сутствии ацетилена [522].'
RR'NH + CS2 + KOH ——> RRN—CSS- к+ —
(572)—> RRW-CSSH
+ h+(3°8)
2RR'NH + CS2 —» RR'N-CSS" H2NRRJ ——(575)
(573)
основаниен+
RR'N—NHR2 + CS2 > RRiN—NR2—CSS'>
(574)
—> RR'N—NR2—CSSH — RR'NH—NR2—CSS'(309)
(576)(577)
R2XRR'N—CSS" > RR'N—CS—SR2(310)
(563)
RR>N—CS-S—CH2CH2CN (578)
Дитиокарбаминовые кислоты могут присоединяться к акр ■ лонитрилу с образованием 2-цианоэтилдитиокарбаматов () [515]. Третичные амины могут также реагировать с сероуглер дом, в этом случае сразу образуются дитиокарбаматы [5，‘J■
Изучение механизма реакции, проведенное для третичных п'^ ^ оксибензиламинов, показало, что превращение проходит первоначальное присоединение сероуглерода к атому азоТ^ не. которого происходит расщепление и рекомбинация (УР !Т ние 311) [523]. Было установлено, что рекомбинация 叩：鳴壷. межмолекулярно [523]. Аналогичная реакция внеарен^Кд,即“ ходит также и при использовании оснований Манниха (' ед.
этом образуются дитиокарбаматы (580), но в этом СЛУ12рН0
полагают, что перегруппировка протекает внутримол У _сЯ 【524]. В реакциях сероуглерода с азиридинами (58" М吁
„ческие дитиокарбаматы (582) [525], с изотпомочевинамн (583)，—嘅[515], а с сулъфепамидамй цапр^РфирЫ типа (584) [о26] (уравнения 312—314).СНз„ческие дитиокарбаматы (582) [525], с изотпомочевинамн (583)，—嘅[515], а с сулъфепамидамй цапр^РфирЫ типа (584) [о26] (уравнения 312—314).СНзNCS； + CHaNCS； + CHaОНОНN—СН2S：N—СН2S：NCSSCH2NCSSCH2rRN-CHR2-CHR3R4(579)rRN-CHR2-CHR3R4(579)OH(311)OH(311)(581)(581)SMeI cs2МегМ一C=NPh)(583)SMeI cs2МегМ一C=NPh)(583)RRN—CS—S—CHR2—CHR3R4(580)RRN—CS—S—CHR2—CHR3R4(580)Me2N—CS —SMe + PhNCSMe2N—CS —SMe + PhNCS五s-nrIr2 T 彳(585)L ST五s-nrIr2 T 彳(585)L ST―> RS—s—CS-N^R2=S」(584)―> RS—s—CS-N^R2=S」(584)⑶2)(313)(314)⑶2)(313)(314)
„ческие дитиокарбаматы (582) [525], с изотпомочевинамн (583)，—嘅[515], а с сулъфепамидамй цапр^РфирЫ типа (584) [о26] (уравнения 312—314).
СНз
„ческие дитиокарбаматы (582) [525], с изотпомочевинамн (583)，—嘅[515], а с сулъфепамидамй цапр^РфирЫ типа (584) [о26] (уравнения 312—314).
СНз
NCS； + CHa
NCS； + CHa
ОН
ОН
N—СН2
S：
N—СН2
S：
NCSSCH2
NCSSCH2
rRN-CHR2-CHR3R4
(579)
rRN-CHR2-CHR3R4
(579)
OH
(311)
OH
(311)
(581)
(581)
SMe
I cs2
МегМ一C=NPh)
(583)
SMe
I cs2
МегМ一C=NPh)
(583)
RRN—CS—S—CHR2—CHR3R4
(580)
RRN—CS—S—CHR2—CHR3R4
(580)
Me2N—CS —SMe + PhNCS
Me2N—CS —SMe + PhNCS
五s-nrIr2 T 彳
(585)L ST
五s-nrIr2 T 彳
(585)L ST
―> RS—s—CS-N^R2
=S」(584)
―> RS—s—CS-N^R2
=S」(584)
⑶2)
(313)
(314)
⑶2)
(313)
(314)
Хорошо известными важными методами синтеза тио- и дитиокарбаматов являются реакции аммиака, аминов или гидразинов с эфирами дптио- и тритиоугольных кислот [515, 516] (см. разд. 11.22.7; уравнения 166—170); можно использовать также тнон- и дитиохлорформиаты (359) и (360) (уравнение 315) [515].
RX-CS—Cl + HNR'R2 ―-—* RX-CS-NR】R2 (315)
—НС I
Х = О
х = S
RQN—CS—Cl +「XR2 ―> RR】N—CS—XR? + C「 (316) (586) X = О, S
^Д°бный метод получения тион- и дитиокарбаматов основан :реакциях тиокарбамоилхлоридов (586) с алкоголятами и тио- в：『м纟 соответственно [515, 516]. Аналогично были спптезиро- окг? ^^улъфонилтиоформамиды (587) [527] к тпонкарбамоил- н на"(588) [528] взаимодействием (586) с сульфинатом натрия Можн?"ев"м” солями оксимов соответственно. Соединения (588) солей п ПОлУЧить также последовательной реакцией натриевых ном [^9я1ШОв ° тиофосгеном и соответствующим вторичным ами-
]• Общий метод синтеза N-монозаметенных арилтнон-
карбаматов (589) состоит в тиолизе хлориминоэфира (590) водородом в присутствии триэтиламина [529].'
RR*N-CS—SO2R? (587) R2 = Aik, ArRR*N-CS—SO2R? (587) R2 = Aik, ArRR，N—CS—О—N=CR2R3(588)RR，N—CS—О—N=CR2R3(588)
RR*N-CS—SO2R? (587) R2 = Aik, Ar
RR*N-CS—SO2R? (587) R2 = Aik, Ar
RR，N—CS—О—N=CR2R3
(588)
RR，N—CS—О—N=CR2R3
(588)
RNH—CS—OAr(589)RNH—CS—OAr(589)ClIRN=C—OAr(590)ClIRN=C—OAr(590)
RNH—CS—OAr
(589)
RNH—CS—OAr
(589)
Cl
I
RN=C—OAr
(590)
Cl
I
RN=C—OAr
(590)
«3o-Pr2N—NH—CS—XR(591) X = 0, S
Наиболее удобным методом получения N-монозамещенных тион- и дитиокарбаматов являются, по-видимому, реакции изотиоцианатов со спиртами и тиолами соответственно (см. схему 290) [515, 516]. С помощью этого метода были поичучены эфиры N,N-диизoпpoпилтиoкapбaзoвoй кислоты (591； X = О) и эфиры N,N-днизoпpoпилдитиoкapбaзoвoй кислоты (591; X = S) из N-изо- тиоцианатодиизопропил амина (530; R = изо-Рг) [530].
N-Незамещенные дитиокарбаматы (593; X = S) получают реакцией алкил- и арилтиоцианатов (592; X = S) с сероводородом (уравнение 317) [516]. Эта реакция известна уже свыше 100 лет. С особенно высокими выходами эфиры (593; X == S) получаются при повышенном давлении сероводорода [516]. Возможность аналогичного синтеза N-незамещенных тионкарбаматов (593; X = О) реакцией сероводорода с алкил- и арилцианатами (592; X = О) была установлена в 60-х годах [531], поскольку в то время были разработаны удобные методы получения цианатов. Присоединение сероводорода к цианатам ускоряется в присутствии триэтиламина. Алкил- и арилцианаты можно превратить в (593; X = О) также взаимодействием с тиомочевинами, эфирами тион- карбоновых кислот и тиоамидами, которые служат источниками сероводорода [516].
R—X—CN н彗 RX—CS—NH2 (317)
(592) X = О, S (593) X = О, S
Для синтеза дитиокарбаматов используют также тиурамдр сульфиды. Взаимодействием тетра метилтиурамдпсульфида ( с реактивами Гриньяра получены Ы,М-диметилдитиокароа^ (595) [532]; реакция с енаминами приводит к эфирам ( торые можно легко гидролизовать в (597) (уравнение 3)1 Me2N—CS —S —S—CS —NMe2 -Me?N—CS —SR + Me?N—CS—SMgX
эфир '
RIC=CHRNR2R3RIC=CHRNR2R3—MezNCS2H—MezNCS2HR2R3N—CRi=CR—S—CS—NMe?《596)R2R3N—CRi=CR—S—CS—NMe?《596)(318)_1?2^ RCO—CHR—S—CS-NMe,—R2R3NH(597)(318)_1?2^ RCO—CHR—S—CS-NMe,—R2R3NH(597)(594)(595)
RIC=CHR
NR2R3
RIC=CHR
NR2R3
—MezNCS2H
—MezNCS2H
R2R3N—CRi=CR—S—CS—NMe?
《596)
R2R3N—CRi=CR—S—CS—NMe?
《596)
(318)
_1?2^ RCO—CHR—S—CS-NMe,
—R2R3NH
(597)
(318)
_1?2^ RCO—CHR—S—CS-NMe,
—R2R3NH
(597)
м естно относительно псболъпюс число методов получения
4пбямоилх^°РИАОВ J°b5; л = CI). Сам тиокарбамоилхлорид тно吗 dmmckh нестабилен и образуется в реакции тиоциано- (5??ес』оть1 с хлористым водородом в сухом эфире (уравнение в。" К[6‘[5]. При 75—80 С самопроизвольно происходит обрат- 319) 1 ссс> N-Замещенпые тнокарбамоилхлориды (599) и н嘿、получаются в реакциях первичных п вторичных аминов (6 Фосгеном [515] (уравнения 320, 321). Для образования и с рвения (599) требуются исключительно мягкие условия ВЫ кцин И абсолютное отсутствие воды, в противном случае по- Ре^ ются изотиоцианаты. Ы^-Дизамещепныс тиокарбамоил- 」)；дм (600) вполне стабильны. При избытке аминною компо- х*а образуются тиомочевины (см. разд. 11.22.9) независимо от ":родн тиокарбамоплхлорида. Два очень удобных метода син- 息 N^-днзамещенных тиокарбамоилхлоридов основаны на т Чствн； хлора на М,М-дизамещемные тиоформамиды [432] и тетраалкилтиурамдисульфиды [534, 535] (уравнения 322, 323).
НС1, 25 ℃
H—S—CN 彳士 Н—N=C=S> H2N—CS—Cl(319)
—1-ICI, 75—80 ℃
(598)
RNH2 + CSCI2 —> RNH—CS—Cl (——> RNCS) (320)
(599)
RRNH+CSCk ；^^ RRN-CS —Cl(321)
(600)
CI2, ccRQN—CS—H RQN-CS—S—S—CS—NRRiC1CS—NR2R3CI2, ccRQN—CS—H RQN-CS—S—S—CS—NRRiC1CS—NR2R3RR】N—CS—S~ —С1СМ(плп COCI2)->—СГ, —SCN"(—COS, —2C「)RR】N—CS—S~ —С1СМ(плп COCI2)->—СГ, —SCN"(—COS, —2C「)V RRN—CS—Cl(322)eg CCI4 > 2RRN—CS—Cl(323)RRN—CS —S—CS—NR2R3(601)(324)RRN—CS—S-CS—NRR(566)V RRN—CS—Cl(322)eg CCI4 > 2RRN—CS—Cl(323)RRN—CS —S—CS—NR2R3(601)(324)RRN—CS—S-CS—NRR(566)
CI2, cc
RQN—CS—H
RQN-CS—S—S—CS—NRRi
C1CS—NR2R3
CI2, cc
RQN—CS—H
RQN-CS—S—S—CS—NRRi
C1CS—NR2R3
RR】N—CS—S~ —
С1СМ(плп COCI2)
->
—СГ, —SCN"(—COS, —2C「)
RR】N—CS—S~ —
С1СМ(плп COCI2)
->
—СГ, —SCN"(—COS, —2C「)
V RRN—CS—Cl(322)
eg CCI4 > 2RRN—CS—Cl(323)
RRN—CS —S—CS—NR2R3
(601)(324)
RRN—CS—S-CS—NRR
(566)
V RRN—CS—Cl(322)
eg CCI4 > 2RRN—CS—Cl(323)
RRN—CS —S—CS—NR2R3
(601)(324)
RRN—CS—S-CS—NRR
(566)
Окрашенные в желтый цвет тетразамещенные тнурамс5тльфнды (601) н (566) (тиурамсульфиды с меиыпим числом заместителей неустойчивы) можно получать взаимодействием солен N^N-ди- замсщсиных днтиокарбаминовых кислот с тиокарбамоилхлорнда- мн, хлорцианом пли фосгеном (схема 324) [515]. Бесцветные ТиУрам дисульф иды образуются при окислении соответствующих 'МВокарбаминовнх кислот или их солей (уравнения 32。，326) 卜 15]. Для этой цели применимы гфактпческн все обычные оки- ^нтели. Тиурамдисульфнды часто образуются при простом при” давлении окислителя к раствору (обычно спиртовому) первичного
23 Зак, 497 689
(Уравне-(325)(326)(Уравне-(325)(326)(327)(327)илн вторичного амнна, содержащему сероуглерод ние 327) [515].
(Уравне-
(325)
(326)
(Уравне-
(325)
(326)
(327)
(327)
С12
2H2N-CS—SNH4 一。而7Г HzN-CS-S-S-CS—N%
Н2О2
2Me?N—СS2 — -> MezN—"СS—S— S—CS—NMe?
【2
2PrNH2 + 2CS2 -;^> PrNH-CS-S—S—CS—NHPr
Реакции тион- и днтнокарбамнновнхкислот
Дитиокарбаминовые кислоты — весьма неустойчивые соединения и легко разлагаются на сероуглерод и амин. При разложении N-монозамещенных дитиокарбаминовых кислот и их солей могут образоваться и изотиоцианаты. Стабильность дитиокарбаматов в водной среде, очевидно, зависит от pH среды, а также и от других факторов. Были проведены многочисленные работы для выявления факторов, определяющих направленность процессов разложения и механизм этих превращений [1—3]. Таками с сотр. на основании спектрометрических изучений N-монозамещенных дитиокарбаматов в широком диапазоне значений pH показали, что процессы протонирования (или депротонирования) происходят последовательно (схема 328) [536]; ими было установлено, что в процессе разложения даже в очень сильно кислой среде участвуют только соединение (604) и интермедиат (606) (уравнение 329) [537]. Джорис, Аспила и Чакрабарти [538], объяснявшие кривые кислотно-основного титрования дитпокарба- матов протеканием аналогичных процессов, установили, однако, что второй эквивалент кислоты при нейтрализации растворов дитиокарбаматов расходуется на протонирование освобождающегося амина. Полагают, что сопутствующее обр-азование изотиоцианата в слабокислой среде происходит внутримолекулярно элиминированием иона HS- из (603) (уравнение 330) [539].
/S' н+/S н+н+ + /SH
RN=C(RNH-C彳RNH—С了手 RNH=C 冲)
5у\SH —н 、SH
(603)(604)(605)
(604) ——> RHN-— C=S —>■ RNHa + CS?°?)
H—s
(606)
—> RN—C=S —> RNCS + HS"侬。)
H…
Как полагают Та кам и и др. [540], разложение N-монозаметен- ^гдитиокарбаматов в присутствии щелочи (N.N-дизамещеХе дитяокарбаматы стабильны в этих условиях) происходит путем ?ппМйНиРованпЯ иона из (603), причем оно происходит тч- 誤冰е образом даже в сильноосновной среде. Это протнворе^т "нению Джорнса и др. [539], которые полагают, что при pH陰; %】оженне происходит с участием днаниона (602) Р зКИХ значениях pH с участием иона (603),'
р0Сть разложения определяется концентрацией кислорода (уравнения 331, 332).一
RN=C<
-> RNCS + S2-
а при более
при этом ско-
в среде
(331)
(602) окисление
2RNHCS—S' 7-…二(RNHCS—S—)2 —> 2RNCS +H2S + S (332)
(603)。
Нуклеофильные свойства дитиокарбамат-анионов проявляются в их способности реагировать с элкилгзлогениддми с обрззовя- нием дитпокарбаматов (см. выше) [1—3, 515, 516]. Это было использовано в синтезах роданина (607) [515], тиазолидинтно- нов-2 (608) [541] и тиазолинтионов-2 (609) [542] (уравнения 333, 334).
С1СН2СО-
HiN-CS' > Г'СНа—S—CS 1
-c 广 II T。一
LCO7 NH2J
S
=s (333)
R1 R
RNH-CS；吧2^I R3
~Br"
NH
(607)
(334)
в
(608)
Смешанные ангидриды (610) образуютсяN：产матов с алкилхлорформиатами [543], а приютг°Нч3аМещенных Дитиокарбаматов с оксалилхлорндом получа-'заметценнне 2-тиоксо-1,3-тиазолидиндионы-4,5 (611) [544].
каоб АИтиокаР^аматы (612) легко получаются в реакции дитио- ама；：ат-'нИ°на с арендиазониевыми солями [516]. Дитиокарб- Оле/ ннонн реагируют с соответствующим образом замещенными мат± "2* R2cH = CHR3, образуя насыщенные алкилдитиокарба- характе 6 3)[545]. Для N-монозамещенных дптпокарбаматов
нзбнткТ'а способность к двойному алкилированию при обработке карбон м алкилгалогенида, при этом получаются нмиды дитио-
0Вых кислот (614) [515]. При реакции N.N-дпметилдитпо-
реакции дитиовзаимодействии
Маты
RRiN—CS—S—CO2R2(610)RRiN—CS—S—CO2R2(610)карбамата натрия с 1,2-дихлорэтаном в полярной среде получены соли 1,3-дитиолания (6⑸[546].
RRiN—CS—S—CO2R2
(610)
RRiN—CS—S—CO2R2
(610)
RR'N—CS—SY
Y = Ar
Y = CHR2cH2R3
RN=C<
(613)
Эфиры тионкарбаминовых кислот при нагревании могут перегруппировываться в изомерные эфиры тиолкарбаминовых кислот. Механизм этой перегруппировки, которая легко происходит в случае ароматических тионкарбаматов (перегруппировка Миаза- ки — Ньюмена — Кварта) [534, 547], аналогичен механизму перегруппировки Шёнберга для О,О-диарилтиокарбонатов и 0,8-диарилдитиокарбонатов (см. разд. 11.22.7). Эту перегруппировку используют для получения ароматических тиолов (уравнение 335) [534, 543]. Аналогичная перегруппировка происходит с О-аллилтиокарбаматами (616), часто даже самопроизвольно, и приводит к S-аллилтиокарбаматам (617); эта перегруппировка обычно сопровождается аллильным сдвигом в мигрирующей группе [549]. Аллилдитиокарбаматы (618) постепенно перегруппировываются в изомерные соединения (619) при комнатной температуре, при температурах выше 100 ℃ перегруппировка идет быстро [550]. дкон
Me2N—CS—ОАг ―> Me2N—СО—SAr > ArSH (335)
(336)(336)(337)(337)
(336)
(336)
(337)
(337)
Результаты, полученные при изучении кинетики, а также обнаружение сильных эффектов химически индуцируемой динамичес- Кои п°ляризации ядер (ХПЯ) при проведении эксперимента в ампуле ЯМР-спектрометра для случая термической перегруппи* 692
黑常弋е；о〃У Чутаева (ср黑常弋е；о〃У Чутаева (ср.уравнения.уравнения173 и 338).173 и 338).А「—СО—NMe—X—C Y—NMeaА「—СО—NMe—X—C Y—NMeaX =X =X =X =O, Y = sS, Y = OO, Y = sS, Y = OAr-CO—NMe(622)Ar-CO—NMe(622),I с —NMe^О (623)Ri/j\H S,I с —NMe^О (623)Ri/j\H SA^ChN—X—CY—NMea(624) X = O, Y = S(625) X = S, Y — ОA^ChN—X—CY—NMea(624) X = O, Y = S(625) X = S, Y — ОR2R3180—200 ℃R1RR2R3180—200 ℃R1RO:O:HSHS：C—NMe2：C—NMe2(338)(338)
黑常弋е；о〃У Чутаева (ср
黑常弋е；о〃У Чутаева (ср
.уравнения
.уравнения
173 и 338).
173 и 338).
А「—СО—NMe—X—C Y—NMea
А「—СО—NMe—X—C Y—NMea
X =
X =
X =
X =
O, Y = s
S, Y = O
O, Y = s
S, Y = O
Ar-CO—NMe
(622)
Ar-CO—NMe
(622)
,I с —NMe^
О (623)
Ri/j\H S
,I с —NMe^
О (623)
Ri/j\H S
A^ChN—X—CY—NMea(624) X = O, Y = S(625) X = S, Y — О
A^ChN—X—CY—NMea(624) X = O, Y = S(625) X = S, Y — О
R2R3
180—200 ℃
R1R
R2R3
180—200 ℃
R1R
O:
O:
HS
HS
：C—NMe2
：C—NMe2
(338)
(338)
Г°по^едуюшей их рекомбинации [55^ А (622) 11 (623$ ^ем Йфектов ХПЯ [553] установлено пр^Х^чнп. °^，аруЖе' Н р падикалов амин ил а и Me2NCOS« в тепмнипУТ°ЧНОе образова- ^-перегруппировке О-тиокарбамоилокспмов
篇*ення (625) [528, 552]. Новый удобпь?! метол п^Н30МеРные кенов основан на пиролизе м№m5^"。皿^瑞義7驟: полученных из спиртов, имеющих p-водородный атом [53^/1 b пеакиня элиминирования по механизму а11ал0Г11Чпа
(339)(339)2[Me?N—CO—SH] —> COS + Me&N—CO—S H2NM3
(339)
(339)
Примеры использования дитиокарбаматов, тиокарбамоилхло- рн^ов и тиурамсульфидов для синтезов тиомочевин и тиосемикарбазидов приведены в разд. 11.22.9 (см. уравнения 245—248).
ЛИТЕРАТУРА
,t Culnhur Selenium, and Tellurium , ed.
S. McKenzie, in 'Organic Compounds of Su'№> 漁 t chapter 5.
D. H. Reid, The Chemical Society London, 1970, vol. P
E Duus, in Ref. 1, 1973, vol. 2, chapter 4.
E Duus, in Ref. 1, 1975, vol. 3, chapter 5.
£. Campaigne, Chem. Rev., 1946, 39> 1. Craanischen Chemie', ed. E. Mui-
4 Schdberl and A. Wagner, in 'Methoden der Orgamscne
ler, Houben-Weyl, Berlin, 1955, vol. X, p.chemical Publishing Co.,
E. E. Reid, 'Organic Chemistry of Bivalent Sulphur,
.New York, I960, vol. Ш, chapter 2宀Mcnvl Group', ed. S. Patai, Inter-
E. Campaigne, in 'The Chemistry of the Carbonyl Group,
D science, New York, 1966, chapter 17.gnssen Interscience, New
& R Mayer, in 'Organosulfur Chemistry', ed. M. J. Janssen, c ^ork, 1967, chapter 13.
Pa<^uer> Internal. J. Sulfur Chem.'
Paquer, Internal. J. Sulfur Chem., 1973, »,•
"• D H. Reid and £ McKenzie, J, Chem. Soc. (C), 197% 】““
&• K・ Machi% S. McKenzie, D. H・ Retd, and R G. Webster, J. C. S. Perkin I
^贽 Finson, F. X. Powell, and 呪 H Kirchhoff, J. Mol. Spectroscopy, ig71
136.в cI'
j. Ц7. C Johns and W, B. %。％ J. Mol. Spectroscopy, 1971, 39, 479
M. E. Jacox and D. E Milligan, J. Mol. Spectroscopy, 1975, 58, 142
厶.L. Reed and 丄 P. Schaefer, J. C. S. Chem. Comm., 1972, 528.'
16a. H, Lumbroso and C. Andrieu, Bull. Soc. chim. France, 1966, 3201.
. A. Luttringhaus and 丄 Grohtnann, Z. Naturforsch., 1955, 10b, 365.
16в. C. G. Andrieu, D. Paquer, and У. Mollier, Compt. rend (C), 1973 276
，，*
16г. M Demuynck and 7. Viallet Bull. Soc. chim. France, 1967, 2748.
16д. D. Paquer and 丄 Vialle, Compt. rend. (C), 1972, 274, 1846.
16e. /. Fabian and R・ Mayer, Spectrochim. Acta, 1964, 20, 299.
16ж. G. Laban,丄 Fabian, and R・ Mayer, Z. Chem., 1968, 8, 414.
O. Korver,丄 U. Veenland, and T. /. de Boer, Rec. Trav. chim., 1965, 84, 889 16и. A. Mehlhorn and R. Mayer, Z. Chem., 1968, 8, 321.''
R・ Mayer, Quart Reports Sulfur Chem., 1970, 5, 125.
A. Julgf M. Bonnet, and У. Oziast Theor. Chim. Acta, 1970, 17, 49.
C. Anarieu and У. Mollier, Spectrochim. Acta, 1972, 28A, 785.
R. Mecke, R. Mecke, and 4 Luttringhaus, Z. Naturforsch., 1955, 10b, 367.
N. Lozac'h and G. Guillouzo, Bull. Soc. chim. France, 1957, 1221.
O. Korver,丄 U. Veenland, and T.丄 de Boer, Rec. Trav. chim., 1965, 84, 310.
C. Andrieu and Y. Mollier, Tetrahedron Letters, 1971, 1573.
L. J. Bellamy, 'The Infra-red Spectra of Complex Molecules*, Methuen, London, 1964, p. 355.
L.工 Bellamyy 'Advances in Infrared Group Frequencies', Methuen, London, 1968, p. 212.
H. G. Giles, R. A. Marty, and P・ de Mayo, J. C. S. Chem. Comm., 1974, 409.
P, V. Demarco, D Doddrell, and E. Wenkert, Chem. Comm., 1969, 1418.
D Paquer and /. Via"% Bull. Soc. chim. France, 1969, 3 595.
/. W.丄 Still, M Plavac, D. AL McKinnon, and AI. S, Chauhan, Canad. J. Chem., 1976, 54, 280.
/. W. Scheeren, P. H.丄 Ooms, and /?.丄尸.Nivard, Synthesis, 1973, 149.
G. Seitz, H. Morck, K. Mann, and R. Schmiedel. Chem.-Ztg., 1974, 98, 459.
G, Sc"z, K. Mann, and R. Schmiedel, Chem.-Ztg., 1975, 99, 332.
G. H. R. Seitz and G, Arndt, Synthesis, 1976, 445.
3 4. S. Oac, 4 Nakanishi, and M Tsujimoto, Chem. and Ind. (London), 1972, 575.
E M. Dean, J. Goodchild, and A. W. Hill, J. Chem. Soc. (C), 1969, 2192.
R. Mayer, J. Morgenstern, and 丄 Fabian, Angew. Chem., 1964, 76, 157.
S. Bleisch and R. Mayer, Chem. Ber., 1967, 100, 93.
丄 Morgenstern and R. Mayer, J. prakt. Chem., 1966, 34, 116.”
P. Metzner and 丄 Vialle, Bull. Soc. chim. France, 1972, 3138.
M. Cox and J. Darken, Coordination Chem. Rev., 1971, 7, 29.
4L S. E. Livingstone, Coordination Chem. Rev., 1971, 7, 59.
E. Uhlemann, H. Milller, and P. Thomas, Z. Chem., 1971, II, 401.
F. Duus and 丄 W. Anthonsen, Acta Chem. Scand. (B), 1977, 31, 40.
F. Dug Tetrahedron, 1972, 28, 5923.c「 u^cq
E Duust E. B. Pedersen, and S.-O. Lawesson, Tetrahedron» 1969, 2j, b/u ♦
E Duus, Tetrahedron, 1976, 32, 2817.
34 M Scheithauer and R. Mayer, Chem. Ber„ 1967, 100, 1402..丄.川。门
H. В. Williams, К. N. Yarbrough, К L. Crochet, and D. К Wells, Tetrahedron, 心 1970, 26, 817.
R. Ahmed and 步.Lwowskl, Tetrahedron Letters, 1969, 3611; Org. Prep.
s ^d-lnternat.> 1971, 135.
p ^f- ^- Se"z and G. Arndt, Synthesis, 1976, 962.. . ,
"& 小〃"。门"，T. Debaerdemaeker, К. Matin, /?. Matusch, R. Schmiedel,
59 Y' :?乙 Ch;m. Ber., 1976, 109, 2208.яо in77
~• cil^aard and S.~O. Lawesson^ Acta Chem. Scand. (B), 1974, 28, 1'
Soc. Japan, 1976,Soc. Japan, 1976,1970, 35,1970, 35,Chem.,Chem.,6373.5323.6373.5323.
Soc. Japan, 1976,
Soc. Japan, 1976,
1970, 35,
1970, 35,
Chem.,
Chem.,
6373.
5323.
6373.
5323.
53.53.54.55.56.57.58.59.60.61.62.63.64.65.66.67.68.69.70.71.72.54.55.56.57.58.59.60.61.62.63.64.65.66.67.68.69.70.71.72.73.74.75.76.77.78.79.80.81.82.83.84.85.86.87.88.89.90.91.92.93.94.73.74.75.76.77.78.79.80.81.82.83.84.85.86.87.88.89.90.91.92.93.94.Z Yoshida, Я. /Сошх/и У. Гааута, a/i<i Н. Ogoshi, J. Amer. Chern. Soc., 1973 95, 3043. Z.％ К rawara, К. Hishikawa, and H. Ogoshi,
53.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94.
rahedron Letters,&'
F Bayer and H.-P- Miller Tetrahedron Letters, 1971, 533.
笈 Weissenfels and M. Pulst, Tetrahedron Letters, 1968, 3045; J. prakt Chern., iq73 315, 873.，
£ Beyer, H. Silt el M. Puls and E. Hoyer^ Z. Chem., 1974, 14, 469 & Thimni and /. Voss, Tetrahedron Letters, 1975, 537.*
d Saville and M. Steer, J. C. S. Chem. Comm., 1972, 616.
A Ceccon, U. Mi唄乜 ^- Tonellato, and M. Padovan, J. Chern. Soc. (B) 1969 ］丽4・ U. Miotti, U. Tonellato, and A. Ceccon, ibid., 1970 325.''
£ 8；a/sma, Rec. Trav. chim., 19 70, 89, 593.'
ц7 /. Middleton. E. G. Hawards and W. H. Sharkey, J. Org. Chcm., 1965 30, 1375，，
4 Schonberg and £. Frese, Tetrahedron Letters, 1969, 4063; 4 Schonberg, E Frese, IT. Knofel, and K. Praefcke, Chem, Ber., 1970, 103, 938
S” Bleisch and R・ Mayer, Chem. Ber., 1966, 99, 1771.
力工 Demuynck and 丄 Vialle, Bull. Soc. chim. France, 1967, 2748.
E M Stacey and 丄 F. Harris, J. Amer. Chem. Soc., 1963, 85, 963; О. P. Stra- 〃$z, T. Hikida, and 〃• E Gunning, Canad. J. Chem., 1965, 43, 717.
A Yokoyama and H. Tanaka, Chem. Pharm. Bull. (Japan), 1964, 12, 683* Л. Yokoyatna, K. Ashida, and H. Tanaka, ibid., 1964, 12, 690.'''
M. Ahmed, Л M. Bachshriber, and D. M McKinnon, Canad. J. Chem., 1970, 48, 1991: D. M. McKinnon and 丄 M. Buchshriber, ibid., 1971, 49, 3299.
Ь. В. /. Easton, D. Leaver, and T.丄 Rawlings, J. C. S. Perkin I, 1972, 41.
H. Davy and /. Vialle, Bull. Soc. chim. France, 1975, 1435.
G. Duguay and H. Quintou, Bull. Soc. chim. France, 1970, 1918.
K. Kamiehska-Trela, U. Dabrowska, and J, Dabrowski, Bull. Acad, polon. Sci., Ser. Sci. chim., 1971, 19, 549, and refs, cited therein.
A.上 S. Beer, in 'Organic Compounds of Sulphur, Selenium, and Tellurium', ed. D. H. Reid, The Chemical Society, 1970, vol. 1, chapter 9; 1973, vol. 2, chapter 9; 1975, vol. 3, chapter 10.
f. Boberg and W. von Gentzkow, Annalen, 1973, 247.
/. Coerdeler and K-". Kohler^ Tetrahedron Letters, 1976, 2961.
И. Viola, S. Scheithav.er, and R. Mayer, Chem. Ber„ 1968, 101, 3517.
E. Uhlemann and H. Muller, Angew. Chem., 1965, 77, 172.
丄.Carlsen and F. Duns, Synthesis, 1977, 256,
S. H. H. Chaston, S. E Livitrgstone, T. N. Lockyer1 V. 4 Pickles, and
J. S. Shannon, Austral. J. Chem., 1965, 18, 673.
E Duus, J. Org. Chem., 1977, 42, 3123.
K* Hartke and O. Gunter, Annalen, 1973, 1637.
，• Yoshida, T. Yao, T. Ogata, and S. Inokawa, Bull. Chem. 49, 3128.
D C. Dittmer, G. E Kuhlmann, and G. C. Leuy,丄 Org. 3676; D. C. Dittmer and G. E. Kuhlmann, ibid., 1970, 35, 4224. 设 Kusters and P. de Mayo, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 2383.
D. Paquer and /. Violle, Bull. Soc. chim. France, 1971, 4407.
Z. Reyes and R. M. Silverstein, J. Amer. Chem. Soc., 1958, 80, 6367, E Duus, P, Jakobsen and S.-O. Lawesson, Tetrahedron, 1908, 24, 4 Yokoyama and H. Tanaka, Chem. Pharm. Bull. (Japan), 1967, 15, 290.
々 Duus, Tetrahedron, 1974, 30, 3753.
y. Paquer and S. Smadja, Rec. Trav. chim., 1976, 95, 172.
4 Fabian, Tetrahedron, 1973, 2 9, 2449.T “Q-r
幺尸.Power, К E Turner, and E H. Moore, Tetrahedron 屮亨s,可^丿》 ^- Klose, K. Arnold, 0 Eckelmann, and E Uhlemann Tetrahedron, 1972/5
^Isen and F. Duus, J. Amer. Chem. Soc., 1978, 100, 281.
Dabrowska and J. Dabrowski, Bull. Chem. Soc. Japan, 1975 48, 1014 go, T. Ishii, and AI. Nishio, Agric. Biol. Chem. (Japan), 1965, 29, 72 .
Nkhlo and Г. //0| ibid., 1965, 29, 732, 1119.
9697.98.99.00.9697.98.99.00.7\ Nozoe and К- Matsui, Bull. Chem. Soc. Japan, 1961, 34, 616.
9697.98.99.00.
9697.98.99.00.
G kloset R Thomas, and E Uhlemann, Z. Naturforscli., 1968, 23b, 389
S. Scheithauer, H. Hartmann, and R. Mayer, Z. Chem., 1968, 8, 18L
E Uhletnann, Z. Naturforsch., 1966, 21b, 592.
M, Lebant /. Fresco, and S. £ Livingstone, Austral. J. Chem., 1974, 27, 2353-
M. Lebant 丄 Fresco, M. Das, and S. £ Livingstone, ibid., 1974, 27’ 2357
101 £ Duus and S.-O. Lawesson, Tetrahedron, 1971, 27, 387.'''
102： Z. Yoshida, T. Ka@as% and S. Yoneda, Tetrahedron Letters, 1975, 235. 103. IT. /• Middleton and 旣 H. Sharkey. J. Org. Chem., 1965, 30, 1384.
U, Schollkopf, Angew. Chem., 1959, 71, 260.
A, P. Krapcho, Л1. P. Silvan, and S. D. Flanders, Tetrahedron Letters 1974
3817.，，
D Lecadet, D. Paquer, and .4. Thuillier, Compt. rend. (C), 1973, 276, 875 107. R. Couturier, D Paquer, and A. Vibet, Bull. Soc. chim. France, 1975, *1670^ 108. A Beak and 7. W. Worley, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 597; 1970, 92： 4142, 109. A. Schonberg, E. Singer, E Frese, and K・ Prdefcke, Chem. Ber., 1965 98
3311.''
A. Ohno, K. Nakamura, M. Uohama, and S. Oka, Chem. Letters, 1975, 983. 111. M Dagonneau and 丄 V7a〃仇 Tetrahedron, 1974, 30, 415.
A,。历z。，K. Nakamura, M. Uohama. S. Oka, T. Yamabe, and S. Nagata、Bull. Chem. Soc. Japan, 1975, 48, 3718.*
P. Metzner, 7. Vialle, and A. Vibet, Tetrahedron Letters, 1976, 4295.
M Dagonneau, J.-F, Hemidy, D Cornet, and 丄 Vialle, Tetrahedron Letters, 1972, 3003; M. Dagonneau and 丄 Vialle, ibid., 1973, 3017; AL Dagonneau, P. Metzner, and 7. Viallc, ibid., 1973, 3675.
D Paquer, Bull. Soc chim. France, i975, 1439.
D Paquer Q〃d 丄 Vialle, Compt. rend. (C), 19 72, 2 75, 589; Al. Dagonneau, D. Paquer, and /. Vialle, Bull. Soc. chim. France, 1973, 1699; D Paquer a“d S. Smadja, Rec. Trav. chim., 1976, 95, 175.
D Paquer and R, Pou, Bull. Soc. chim. France, 1972, 3887.
丄 L. Burgot,丄 Mass。％ R Metzner^ and /・ Viallet Tetrahedron Letters, 1976, 4297.
У. Minoura a〃d S. Tsuboi, J. Org. Chem., 19 72, 3 7, 2064.
D. Seebach and K.-H.Geisst Angew. Chem., 1974, 86, 202.
С. E Diebert, J. Org. Chem., 1970, 35, 1501.
A. P. Krapcho, D. A. Rao, Л1. P. Silvan, and 8, Abegaz, J. Org. Chem., 1971, 36, 3885; 4 P. Krapchot Л1. R Silvon, /. Goldberg, a〃d E О. E. Jahngen, ibidi., 1974, 39, 860.
J. AL Beiner, D, Lecadet, D. Paquer, 4 Thuillier, and /・ Vialle, Bull. Soc. chim. France, 1973, 1979;丄 M. Beinert D Lecadet, D. Paquer, and A. Thuil* tier, ibid., 1973, 1983.
A. Schonberg, B. K。山g, and E, Singer, Chem. Ber., 1967, 100, 767.
K・ Thimm and 丄 Voss, Z. Naturforsch., 1974, 296, 419.
E Clesse and H. Quiniou, Compt. rend. (C), (1971), 272, 326.
/.。.猫2s〃％ У. T. N'Guessan, г. Tonnardt and ". Quiniou, Tetrahedron, 197、， 31, 2679.
128a. B, Hedegaard,丄 Z, Mortensen, and S.-O. Lawesson, Tetrahedron, 1971，27, 3853.
將呼广.К. Splinter and H. Aroldt J. prakt. Chem., 1968, 38, 142.jo 1O17
}^R-^L Takaku, У. Hayasi, and H, Nozaki, Bull. Chem. Soc. Japan, 1970, 43,⑼• IS%"?； Schetthaiier and R Mayer, Z. Chem.f 1969, 9, 59.
ion ^' Кг®。and L. PeshKar, Arch. Pliarm., 1968’ 301, 611.
龈 г * Alefzricr and J. Vialle, Bull. Soc. chiin France, 1973, 1317.
：部勺"门力 R"d D. Paquer, Compt. rend. (C), 19 75, 282, 353.
結 r ?Wa*rd s2 S「O, Lawesson, Tetrahedron, 1972, 28, 20 51. л
「E ；°，Poq〃er, and S. Smadia, Rec. Trav. chim., 1976, 95, 179.
13； 7 长 G/eidanits, Canad. J. Cliem., 1970, 48, 3593.etQ.
黑」л.少"as s】d F. //. Westheimer^ J. Amer. Chem. Soc.. 1960, 82, 54" p 弋°^「厂尸《丄Bull. Soc. chim. France, 1973, 1703.
' '« Z”er, S. Scheithaucr, and D, Kunz, Chem. Ber., 1966, 99, 1393.
7'ft3 aL % 丸 东 xfi & z & 3 3 3 4 4 4 4 * 4 4 4 4 ro 5 ro 5 5 ro ro 5n 11 «i 1 11 11 1 11 1 I* 1 1 n n 1 11 1 n I 11 n 117'ft3 aL % 丸 东 xfi & z & 3 3 3 4 4 4 4 * 4 4 4 4 ro 5 ro 5 5 ro ro 5n 11 «i 1 11 11 1 11 1 I* 1 1 n n 1 11 1 n I 11 n 11cS & L 2 工幺 乱 & ZO69 Rlz 工 4S& z 8 Q^ Ю5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8cS & L 2 工幺 乱 & ZO69 Rlz 工 4S& z 8 Q^ Ю5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8Amer. Chein.Amer. Chein.
7'ft3 aL % 丸 东 xfi & z & 3 3 3 4 4 4 4 * 4 4 4 4 ro 5 ro 5 5 ro ro 5
n 11 «i 1 11 11 1 11 1 I* 1 1 n n 1 11 1 n I 11 n 11
7'ft3 aL % 丸 东 xfi & z & 3 3 3 4 4 4 4 * 4 4 4 4 ro 5 ro 5 5 ro ro 5
n 11 «i 1 11 11 1 11 1 I* 1 1 n n 1 11 1 n I 11 n 11
cS & L 2 工幺 乱 & ZO69 Rlz 工 4S& z 8 Q^ Ю
5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8
cS & L 2 工幺 乱 & ZO69 Rlz 工 4S& z 8 Q^ Ю
5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8
Amer. Chein.
Amer. Chein.
I ce Chem., 1976, 41, 2971.
L CaUsem,• у訖* I «标 м. Goodman, J. Amer. Chem. Soc., 1962, 84, 703, 方 0sfb,and S. Sunami, Chem. Comm., 1971, 118; J. Chem. Soc,
気 Ishibe ^danl' /В), 1971,严3 二 渺 j Janssen, Synthesis, 1973, 617.
(B.Zwanenburgond^.^^ j Org/chem., 1970, 35, 1716.
/ II/. Lown an力ом。山 p Giorgianni, G. Maccagnani, and G. Mazzanti,
Battaglia,%^7L ^^
j, Chem. QrhPlthauer, S. Bietsch, D. Kunz, G. Bahr, and R. Radeglia, J. r. Mayer, S ^3[[ 472.
prak匕 Chem-,冷疗苏厶必，cmd M. Mizutani^ Bull. Chem. Soc. Japan, 1976, 49, у Ogafa, cl，
172bk 8出 ^. G. Watson, Austral. J. Chem., 1973, 26, 2491.
S',} 2〃 人 Dondoni, G. Maccagnani, and G* Mazzanti, J. Chem. Soc.
A. Ba]黑 9AQfi.' д Battaglia, A. Dondod, and G. Mazzanti, Synthesis, 1971, Hulben and 凯 Mack, Chem. Ber., 1972, 105, 2815.
^'^ddleton J. Org. Chem., 1965, 30, 1395.
J- {•僚需然'8. Smille, M. Steer, and В. K. Tidd, J. C. S. Chem. Comm., ^7^hardt Chem. Ber., 1972, 105, 2004.
然第％a J. Org. Chem., 1965, 30, 1390.
1'K„here and В. K6欣g, Chem. Ber., 1968, 101, 725.
归 臬从 У Akasaki, and 4 Ohno, Bull. Chem. Soc. Japan, 1973, 46, 3307.
l.P Pradere and H. QuMou, Compt. rend. (C), 1972, 275, 677.
p Mayo Accounts Chem. Res., 1976, 9, 52.
* Internal J. Sulfur Chem. (B), 1971, 6, 183.
p de ^ay0 and H. Shizuka, Mol. Photochem., 1973, 5, 339; J. Amer. Chem.
^Co^iur^k 3//o(' M. Hoshino, P. de Mayo, R Suau, and 取 R. Ware, J. pr rhem Soc.. 1976, 98, 6218.
R. Bonneau,R. Bonneau,R Lapouyade and 尸.de Mayo, Canad. J. Chem., 1972, 50, 4068; A. Cox, D. ^. Kemp, R. Lapouyade, P. de Mayo,丄 Joussot-Dubien, and " Rch^cu 2屮旣г%/ 2 d Lia。, P. de Mayo, and V. Ramamurthy, J.
R. Bonneau,
R. Bonneau,
Soc., 1976, 98, 3572._ _ c厂IO7o ，on
D S. L. Blackwell and R de Mayo, J. C. S. Chem. Cornm., 1973, 13(L
D. S. L Blackwell, P. de Mayo, and R. Suau, Tetrahedron Letters, 1974, 91.
M. S. Raasch, Chem. Comm., 1966, 577.
G. Seybold, Tetrahedron Letters, 1974, 555.广
К. Georgiou, И. W. Kroto, and б. М. Landsberg, J. С. S. Chem. Comm., 1974, 739
E. Schaumann, S. Hartoy and G. Adiwidjaja, Angew. Chem., 1976, 88, 25.
M S Raasch, J. Org. Chem., 1970, 35, 3470.
R. Mayer and H. Krober, Z. Chem., 1975, 15, 91.
G. Seybold and C. Heibl, Angew. Chem., 1975, 87, 171., r. ^ _
E. U. Elam, E H. Rash,丄 T. Dougherty, К 吃 Goodlett, and К. C. Bran- nock, J. Org. Chem., 1968, 33, 2738.
Schaumann and W. Walter, Chem. Ber., 1974, 107, 3562.
S. J. Harris and D R. M. Walton, J. C. S. Chem. Comm., 1976, 1008.
S Raasch, J. Org. Chem., 1972, 37, 1347.
G. Seybold, Angew. Chem., 1975, 87, 710.
& M. Kellogg, Tetrahedron, 1976» 32, 2165.
?•丄 Middleton, J. Org. Chem., 1966, 31, 3731.
爲2f Arduettg。and E M. Burgess, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 5U2U,
o' gr。注shi and R Hartke, Tetrahedion Letters, 1976, 4139.
；• famagaki and S. Oae, Tetrahedron Letters, 1972, 1159.
n-々Koscr and S「M У% J. Org. Chem, 1976, 41t 125.
爲 M Burgess 山坦 H. R. Per"。％ J. Azi®. Chem. Soc., 1973, 95, 279; J. Org.
Chem.* 197% 39 2885.
181.
182.
183.
184.
185.
186.
/ Buter, £ Wassenaar, and R. M. Kellogg, J. Org. Chem., 1972, 37, 4045 о M 位〃。gg,麻 Noteboom, and 丄 К Kaiser, J. Org. Chern., 1975, 40, 25力3, Tetrahedron, 1976, 32，1641.. f ( t'
D H R・ Barton, F. S. Guziec, and /. Shahak. J. C. S. Perkin I, 1974 R： M Kellogg, J・ Org. Chem., 1973, 38, 844.'
S* Tamagaki, K. Sakaki, and S. Oae, Bull. Chem. Soc. Japan, 1973, 46, 4，G Schultz and M. B. DeTar, J. Amer. Chem. Soc„ 19 74, 96, 296*
1794.
2608. ibid.,
187.
188.
189.
190.
1976, 98, 3564.
E Wedekind, D Schenck, and R. Stiisser, Chem. Ber., 1923, 56, 633.
8. Zwanenburg and 丄 Strating, Quart Reports Sulfur Chem., 1970, 5, 79
E. 8/ocR, R. E Penn, R. J. Olsen, and P. E Sherwin, J. Amer. Chem. Soc
1676,98,1264.”
丄 van Lierop, A. van
191.
192.
539
E. Block, H. Bock, S.
1976, 88, 380.
7.历.Hummelink, J.
der Avoird, and B. Zwanenburg, Tetrahedron, 1977, 33,Mohmand, P. Rosmus, and 8. Solouki, Angew. Chern.,
一 . Cryst. Mol. Structure, 19 74, 4, 87, 373; Cryst. Struct Comm., 1975, 4, 441; ibid., 1976, 5, 169; R. B. Bates and G. 4 Wolfe, J. Amer. Chem. Soc., 1968, 90, 6854;。./Л J ' * ‘ -.
193.
Jarchow. Acta Cryst., 1969, 25B, 267；
IT. Walter, X Holst, and J. EcR, J. Mol. Sctructure, 1971, 9, 151; K. Kato Acta Cryst., 1973, 25B, 2653. ' В. E Bonini, L. Lunazzi, G. Maccagnani, and G. Mazzanti, J. C. S. Perkin I,
1973, 2314.
193a./. Strafing, L. Thijs, and B. Zwanenburg, Rec. Trav. chim., 1964, 83, 631.
1936. IT. A. Sheppard and 丄 Diekmann, J. Amer. Chem. Soc., 1964, 86, 1891.
194.
195.
196.
197.
198.
199.
200.
丄 P. Snyder and D. M Harpp, J. C. S. Chem. Comm., 1972, 1305.
/. Strating, Rec. Trav. chim., 1964, 83, 94.
/.尸.King and T. Durst, Tetrahedron Letters, 1963, 585; J. Amer. Chem. Soc., 1963, 85, 2676.
W. G Phillips and K・呼・ Rafts, J. Org. Chem., 1972, 37, 3818.
B. Zwanenburgt A. Wagenaar^ L. Thijs, and 丄 Strafing, J. C. S. Perkin I, 1973, 73.
T. G. Back, D. H. R. Barton, M. R. Britten-Kelly, and E S. Guziec, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 539.
D. ". R. Barton, L. S. L. Choi, R. H. Hesse, Al M. Pechet, and C. Wilshire,
201.
202.
203.
204.
205.
J. C. S. Chem. Comm., 1975, 557.
B. Zwanenburg, L. Thijs, and J. Stratingt Rec. Trav. chim., 1967, 86, 577.
f Zwanenburg, L. Thijs, and J. Strafing, Tetrahedron Letters, 1969, 4461.
"“~ ~ R^ Trav. chim., 1970, 89, 687.
8 B. B. B.
Zwanenburg, L.
Thijs, and 丄 Strafing,
Zwanenburg, L. Thijs, and /. Strafing,
206.
Tetrahedron Letters, 1967, 3453. Rec. Trav. chim., 1971, 90, 614; M. J. Janssen, Interscience, New
207.
208.
209.
210.
211.
212.
213.
214.
215.
216.
217.
218.
Zwanenburg, L. Thijs, and /. Strating,
Tetrahedron Letters, 1968, 2871.
Walter, in 'Organosulfur Chemistry5, ed.
York, 1967, chapter 14.
». Walter, Annalen, I960, 633, 3 5; W. Walter, J. Curts, and ibid., 1961, 643, 29.
W. Walter and G Randan, Annalen, 1969, 722, 52.
Walter and О. H. Bauer, Annalen, 1976, 1584, 1598
4 Holm and L. Carlsen, Tetrahedron Letters, 1973, 3203.
C. ^. Skold and R. H. Schlessinger, Tetrahedron Letters, 人 H. Wasserman and W. Strehlow, ibid., 1970, 795.
Y' E・ Veenstra and B. Zwanenburg, Rec. Trav. chim., 1976, 95,
G. Schultz and R. H. Schlessinger, Chem. Comm., 1970, 747.
个 M. Hamid and S. Trippett, J. Chem. Soc. (C), 1968, 1312.
p- £ yeenstra and B. Zwanenburg, Rec. Trav. chim., 1976, 95, 37..
? Bonini. G. Maccagnani, A. Wagenaar. L. Thijs, and B. Zwanenburg, •
У S. Perkin I, 1972, 2490.,.八口
g. fhijs q Wagenaart E. M. M. van Rens、and B. Zwanenburg, Tetrahedro Letters, 1973, 3 589.
‘ 'Bonini and G. Maccagnanl, Tetrahedron Letters, 1973, 3585.
H. Pawelzik,
1970, 791；
28.
219-220.221-222.^м^^ ^ ^то-^^^^и ^ ^ ^ ^^ ^^^43-44-45-脓47-48-49.■50- 2 2 2 2 222 2 2 22 22222 2 2 2 22 222 22222222219-220.221-222.^м^^ ^ ^то-^^^^и ^ ^ ^ ^^ ^^^43-44-45-脓47-48-49.■50- 2 2 2 2 222 2 2 22 22222 2 2 2 22 222 2222222212 3 4 4 5 6 7 8 95555555555222222222212 3 4 4 5 6 7 8 955555555552222222222
219-220.221-222.^м^^ ^ ^то-^^^^и ^ ^ ^ ^^ ^^^43-44-45-脓47-48-49.■50- 2 2 2 2 222 2 2 22 22222 2 2 2 22 222 22222222
219-220.221-222.^м^^ ^ ^то-^^^^и ^ ^ ^ ^^ ^^^43-44-45-脓47-48-49.■50- 2 2 2 2 222 2 2 22 22222 2 2 2 22 222 22222222
12 3 4 4 5 6 7 8 9
5555555555
2222222222
12 3 4 4 5 6 7 8 9
5555555555
2222222222
т5с у strafing, and 8 2侬〃几?门岳“g, Rec. Trav. chim., 1972, 91, 1345; 厶 乂償时儿『纟 wd A. Wage/шаг, Tetrahedron Letters, 1973, 5009.
J- Isenburg, b. Thijs.丄 A Broenst and J. Sttatmg, Rec. Trav, chim., 1972, ^p^onini, G Maccagnani, L. Thijs, and B. Zwanenburg. Tetrahedron Let- ^ZwaneS^ 4 Wagenaar, and 丄 St rating. Tetrahedron Letters, 1970, ^^uz Angew. Chem., 1967, 79, 161.
£ V^flf and У. Tokura, Internat. J. Sulfur Chern. (B), 1972, 7, 207.
Г F Kins Accounts Chern. Res., 1975, 8, 10.
L p Truce and L. K. Liu, Mechanism Reactions Sulfur Compounds, 1969, 4, 界k M H・ Fischer, Synthesis, 1970, 393; L Field, ibid., 1972, 101.
4 W Johnson, in Ref. 1, 1970, vol. 1, chapter 6； 1973, vol. 2, chapter 5; 冃 VO1 3, chapter 6.
? P Snydery J. Org. Chern., 1973, 38, 3965.
Walter and G. Randau, Annalen, 1969, 722, 80.
『4 L Sullivan and A. Hargreaves, Acta Cryst., 1962, 15, 675.
皆 Walter and G. Randau, Annalen, 1969, 722, 98.
z '旷 Christensen, Synthesis, 1973, 534.
/ F. King and R・ P、Beatson, Chem. Comm., 1970, 663.
j p King, R・ 4 Marty, P、de Mayo, and D. L. Verdun, J Amer. Chem. Soc., 197I 93, 6304.
J F' King and E. G. Lewars, J. C. S. Chem. Comm., 1972, 700; Canad. J. Chem., 1973, 51, 3044.
/ F King P・ de Mayo, C L. McIntosh, K・ Piers, and D. 7. H. Smith, Canad. j； Chem., 1970, 48, 3704.
欣 丄 Mijst J. B. Reesink, and U. E. Wiersumt J. C. S. Chem. Comm., 1972,
412.
/「. King and D. R. K・ Harding, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98，3312.
/ 尸.King, E. G. Lewars, D. R. Л. Harding, and R. Al Enanoza, Canad. J. Chem., 1975, 53, 3656/
C. R. Johnson and E. U. Jonsson, J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 3815.
/ S Grossert and M. AL Bharadwaj, J. C. S、Chem. Comm, 1974, 144.
/. R King. E. 4 Luinstra, and D. R・ K. Harding、J. C. S. Chem. Comm., 1972, 1313; J. F. King and D. R. K. Harding, Canad. J. Chem., 1976, 54, 2652.
丄尸.King and У. /• Kang, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 52.
S. Hunig and ". Hoch, Chem. Ber*, 1972, 105, 2197.
G. Op卄z, K・ Rieth, and G. Walz, Tetrahedron Letters, 1966, 5269.
Г. £. Truce, D 丄 Abraham, and P. Son, J. Org. Chem, 1967, 32, 990.
У. Shirota, T. Nagai, and M Tokura, Tetrahedron, 1969, 25, 3193.
M. E. Kuehne and //. Linde, J. Org. Chem., 1972, 37, 1846.
G. Opitz and E Tempel, Annalen, 1966, 699, 68.
O. Tsuge and S. Iwanami, Org. Prep. Proced. Internal., 1971, 3, 283; Bull. Chem. Soc. Japan, 1970, 43, 3543; Nippon Kagaku Zasshi, 1971, 92，448; Bull. Chem. Soc. Japan, 1971, 44, 2750.-
О. Tsuge, S. Iwanami, and S. Hagio, Bull. Chem. Soc. Japan, 19/2, 45, 23〃 ^. £. Truce and A. R. Naik, Canad. J. Chem., 1966, 44, 297; L F. King and 7. Durst, ibid., 1966, 44, 409., „ 2n
M：丄 Janssen, in 'The Chemistry of Carboxylic Acids and Esters, ed. b. a- tai, Interscience, New York, 1969, chapter 15.
R・ Engler and G. Gattow. Z. anorg. Chem., 1972, 388, 78.
•R・ Engler and G. Gattow, Z. anorg. Chem., 1972, 389, 151. See Rq 253
4 Schoberl and A. Wagner, in 'Methoden der Organischen Chemie, ed. E. Mub gr, Houben-Weyl, Berlin, 1955, vol. IX, p. 743.
冬 Engler and G. Gattow, Z. anorg. Chem., 1972, 389, 145.
勺 Engler, G. Gattow, and M Drager^ Z. anorg. Chem., 1972, З80, 22J*
^ Treibs, Annalen, 1969, 72 3, 129.,八в
弘'ordds, P. So/也，G. Maiolcsy, and R Berencsi, J. Org. Chen, 19/4 37,
260 尸 С・ V. Larsson and S.-O. Lawesson, Tetrahedron, 1972, 28, 5341.
261： /.：M「Beiner, C. 6., Andrleu, and A. Thulllier, Compt. rend. (B), 1973
* 274, 407.''
26ia £ ^Lindner and fA Kunze, Z. anorg. Chem., 1971, 383, 255.
2616.7. Fabian. S. Scheithauer, and R・ Mayer, J. prakt. Chem., 1969, 311, 45, 262. 6 H・ Holsboer and H. Kloosterziel, Rec. Trav. chim., 1972, 91, 1371." 263： R・ Engler, G. Gatto叫 and M Drager, Z. anorg. Chem., 1972, 390, 64.
264, K・ T. Potts and C. Sapin。, in 'The Chemistry of Acyl Halides*, ed. S, Patai Interscience, London, 1972, chapter 11.'
264a.M Renson and 丄 Bidaine, Bull. Soc, chim. beiges, 1961, 70, 519.
2646. M.丄 Janssen, Rec. Trav. chim., 1960, 79, 464.
264b, R. Mayer, E・ Schinke, P. Rosmus, and S. Scheithauer, J. prakt. Chem 1970
767.'
264rJ Fabian, S. Scheithauer, and R・ Mayer, J. prakt. Chem., 1969, 311, 45.
264д. L.丄 Bellamy and P. E. Rogasch, J. Chem. Soc., 1960, 2218.
G. Dorange and 丄 E Guerchats, Bull, Soc. chim. France, 1971, 43.
R. Radegli% S. Scheithauer, and R. Mayer, Z. Naturforsch, 1969, 24b, 283.
K・ Hartke and E Meissner, Tetrahedron, 1972, 28, 875.
C. Trebaul and J. Teste, Bull. Soc. chim. France, 1970, 2272; C Trebaul, ibid. 1971, 1102.
U. Dabrowska and J. Dabrowski. Chem. Ber„ 1976, 109, 1779.
U. Schmidt, E Heymann, and £. Kabitzke, Chem. Ber., 1963, 96, 1478.
K・ Hartke and H. Hoppe, Chem. Ber., 1974, 107, 3121.
5. Scheithauer and R. Mayer, Chem. Bur., 1967, 100, 1413.
G. Barnikow and G, Stickmann, Chem. Ber., 1967, 100, 1428.
R Vinkler, K・ Thimm, and 丄 boss, Annalen, 1976, 2083.
M. Mori, У. Ban, and T. Oishi, Internal. J. Sulfur Chem. (A), 1972, 2, 79.
R・ Mayer and H. Berthold, Z. Chem., 1963, 3, 310.
A. Ohno, T. Koizumi, and G. Tsuchihashi, Tetrahedron Letters, 1968. 2083.
E O. Fischer and S. Reidmullert Chem. Ber., 1974, 107, 915.
G. Stickmann and G. Barnikow, Z. Chem., 1970» 10, 223.
H. Viola and R. Mayer, Z. Chem., 1976, 16, 355.
R. Mayer and H. Krbber, Z. Chem., 1973, 13, 426.
У. Araki and A. Kaji, Bull. Chem. Soc. Japan, 1970, 43, 3214..
P. Vermeer,丄 Meijer, H.丄 T. Bos, and L Brandsma, Rec. Trav. chim., 1974, 93, 51.
T. Kissel, R. Matusch, and K・ Hartke, Z. Chem., 1976, 16, 318.
D H. R. Barton, C. Chavis, AL K・ Kaloustian. P. D Magnus, G. A. Poulton and P.丄 West, J. C. S. Perkin I, 1973, 1571,
M H. Leon and R, S. Asquith, Tetrahedron, 1970, 26, 1719.
C. Keiber. Ber. Deutsch. Chem. Ges., 1910, 43, 1252； C Keiber and A. Schwarz,
Ibid., 1911, 44, 1693; 1912; 45, 137.,
D 4 Konan, P. E Pfeffer, and L. S. Silbert, Tetrahedron, 1976, 32, 2507 and refs, cited therein..
T. Takeshima, N. Fukada, T. Miyauchi^ M. Muraoka, T. Yamamoto, “曲 - T. Hayashi, J. C. S. Perkin I, 1974, 914.…八
R. Gompper, B. Wetzel, and W. Elser, Tetrahedron Letters, 1968, 5519； 291. У. Hayashi, T. Akazawa, K. Yamamoto, and R. Oda, Tetrahedron Letter , 1971, 1781.
黒?. J.-M. Berner and A. Thuillier, Compt rend. (C), 1972, 274, 642.
W浒 4 MeiW, P，Vermeer, and L. Brandsma, Rec. Trav. chim., 1973, 92, 601.
纟Treibs and R, Fr侬Annalen, 1970, 737, 17-3.
纟鹘 白 % George, J. Org. Chem,, 1961, 26, 4235.厂 仙巾^
R Mayer and H, Hartmann, Chem. Ber., 1964, 97，1886; G- Le Coustum^ 9Q~ 即~ 上 Mollier, Bull. Soc. chim. France, 1971, 2958.
s>Qa” d 弋然丁且 and W. von Gentzkow, J. prakt. Chem., 1973, 315, 965.百弓
世 £a 史"「and S・ Scheithauer, J. prakt. Chem., 1963, 21, 214; Chem. Ber., 1^ 829.
300yd R Mayer, Z. Chem., 1975, 15, 348.
'Goerdeler and W. Teller^ Tetrahedron Letters, 1972, 1513.
301・ 302.303. 301 305. зоб.307308.309. ЗЮ-301・ 302.303. 301 305. зоб.307308.309. ЗЮ-Chern., 1972, 12, 133.Scand., 1961, 15, 1097.G. E Olsen, C. Pedersen, andChern., 1972, 12, 133.Scand., 1961, 15, 1097.G. E Olsen, C. Pedersen, and…M Mizuta, Bull. Chem. Soc. Japan, 1972, 45, 3492. £ ^ 0 竺乡 л ' Mizuis Internat J. Sulfur Chem. (A), 1972, 2, 275. $ 好力啰*% J Chem., 1968, 46, 2255.
301・ 302.
303. 301 305. зоб.
307308.
309. ЗЮ-
301・ 302.
303. 301 305. зоб.
307308.
309. ЗЮ-
Chern., 1972, 12, 133.
Scand., 1961, 15, 1097.
G. E Olsen, C. Pedersen, and
Chern., 1972, 12, 133.
Scand., 1961, 15, 1097.
G. E Olsen, C. Pedersen, and
S Scheithauer. and R. Mayer, Z. Mand C. Pedersen, Acta Chem.
T-^keandB. Seib, Arch. Pharm., 1970, 303, 625.^ hnnrVikow and G. Slickmann, Chem. Ber., 1967, 100, 1661.夕 d H^drickson and R. L. Martin, Austral. J. Chem., 1972, 25, 257.7 j^pr 項就 M. Saquer, Bull. Soc. chim. France, 1975, 657.y- r Burbot, /. Masson, and J. Vialle, Tetrahedron Letters, 1976, 4775. 夕 / 忆 Schuijl, L Brandsma, and /. F. Arens, Rec. Trav. chim., 1966, 85,T-^keandB. Seib, Arch. Pharm., 1970, 303, 625.^ hnnrVikow and G. Slickmann, Chem. Ber., 1967, 100, 1661.夕 d H^drickson and R. L. Martin, Austral. J. Chem., 1972, 25, 257.7 j^pr 項就 M. Saquer, Bull. Soc. chim. France, 1975, 657.y- r Burbot, /. Masson, and J. Vialle, Tetrahedron Letters, 1976, 4775. 夕 / 忆 Schuijl, L Brandsma, and /. F. Arens, Rec. Trav. chim., 1966, 85,313314.315.313314.315.316.317.318.319.320.316.317.318.319.320.321.322.321.322.务 爆鸞 я R. Baccar。、О. Buchardt, 仆為統％em. Scand., 1961, 15, 1109. 丄丁駕i” H Ke/ss, and K.-J. Reubke, Annalen, 19 70, 73 6，166.
T-^keandB. Seib, Arch. Pharm., 1970, 303, 625.
^ hnnrVikow and G. Slickmann, Chem. Ber., 1967, 100, 1661.
夕 d H^drickson and R. L. Martin, Austral. J. Chem., 1972, 25, 257.
7 j^pr 項就 M. Saquer, Bull. Soc. chim. France, 1975, 657.
y- r Burbot, /. Masson, and J. Vialle, Tetrahedron Letters, 1976, 4775. 夕 / 忆 Schuijl, L Brandsma, and /. F. Arens, Rec. Trav. chim., 1966, 85,
T-^keandB. Seib, Arch. Pharm., 1970, 303, 625.
^ hnnrVikow and G. Slickmann, Chem. Ber., 1967, 100, 1661.
夕 d H^drickson and R. L. Martin, Austral. J. Chem., 1972, 25, 257.
7 j^pr 項就 M. Saquer, Bull. Soc. chim. France, 1975, 657.
y- r Burbot, /. Masson, and J. Vialle, Tetrahedron Letters, 1976, 4775. 夕 / 忆 Schuijl, L Brandsma, and /. F. Arens, Rec. Trav. chim., 1966, 85,
313
314.
315.
313
314.
315.
316.
317.
318.
319.
320.
316.
317.
318.
319.
320.
321.
322.
321.
322.
У/ К Schuijl and L. Brandsma. Rec. Trav. chim., 1968, 87, 929.
ibid.,ibid.,й Takahashi, K. Oshima, H. Yamamoto, and H. Nozaki, J. Amer. Chem. Soc., i”3 95, 5803; L. Dalgaard, H Kolind-Andersen. and S.-O. Lawesson, Tetra， hedr/i, '1973, ‘29, 2077; L Dalgaard, L. Jensen, and S.-O. Lawesson,
ibid.,
ibid.,
ibid,.ibid,.1971,1971,1974 30, 93.
ibid,.
ibid,.
1971,
1971,
S d Smith, J. Amer. Chem Soc., 1961, 83, 4285; K. D McMichael, 196* 89, 294 3.
S G. Smith, Tetrahedron Letters, 1962, 979.
D M. Vyas and G.呪 Hay, Chem Comm., 1971, 1411; Canad. J. Chem., 49, 3755.
1976,1976,R. Mayer, S. Scheithauer, and D. Kunz, Chem. Ber., 1966, 99, 1393.
1976,
1976,
Г. Takeshima, M Fukada, T. Ishii, and 林 Muraoka, J. C. S. Perkin I,
1706.
D. Rungwerth and K・ Schwetlick, Z Chem., 1974, 14, 17.
323.323.S Achmatovicz, D. H. R. Barton. P. D. Magnus, G. A. Poulton、and P. /. West, Chem. Comm., 1971. 1014; J. C. S. Perkin I, 1973, 1567; D. H. R. Barton, M. Bolton, P. D. Magnus, ^. G. Marathe, G. 4 Poulton, and Л 丄 West, ibid., 1973. 1574.
323.
323.
D. H. R. Borton, M Bolton, P. D Magnus, P. /. Westy G. Porter, and 丄 Wirz, J. C. S. Chem. Comm., 1972, 632； D. H. R. Barton, M. Bolton, P. D. Magnus, and P.丄 West, J. C. S. Perkin I, 1973, 1580.
324」.Mi& J. C. S. Perkin II, 1973, 1307.
3g5. Л. Ohno, T. Koizumi, and У. Akasaki, Tetrahedron Letters, 1972, 4993.
327.327.328.328.326 ". Bo^emann, S. Petersen. O.-E. Schultz, and H. Sdll. in 'Methoden der Orga- 贝schen Chemie\ ed. E Muller, Houben-Weyl, Berlin, 1955, vol. IX, p. 804. 纟 Qattow and B. Krebs、Angew Chem., 1962, 74, 29； Z anorg Chem., 1963, 325, 15.
327.
327.
328.
328.
and H. M. Seip, Acta Chem. Scand., 1972, 26, 1860.
andanda' у 夕弊e, R. Mecke, and A. Luttrin^haus, Z. Naturforsch., 1955, 10b, 367; 倒 £• Shankaranarayana and С. C. Patel, Canad. J. Chem., 1961, 39, 1633; 312 767Г，* Schitihe, P. Rosmus, and S Scheithauer, J. prakt Chem., 1970, 3286.Л4. /. Janssen, Rec. Trav. chim,. i960, 79, 464; /. Fabian, ", Viola,
and
and
329.330.331.332.333.334.335.336.329.330.331.332.333.334.335.336.p 噤弊 Tetrahedron, 1967, 23, 4323.
329.
330.
331.
332.
333.
334.
335.
336.
329.
330.
331.
332.
333.
334.
335.
336.
• Ketch and D. Martin, Chem. Ber., 1965, 98, 2063.
p'飞尸 and R・ E・ Wann, J. Org. Chem., 1961, 26, 4047.
/ ^。/窣'°'' S・ ^ndreades, J. Org. Chem., 1969 34, 3011.
户产彳阜勿 and 从 Hohage, Chem. Ber.f 1973, 106, 1487.
匸 Wnr^S°n and 4 inning, Chem. Ber., 1974. 107, 2345.
376,376,73;73;/& Kiel, and G. Gattow, Z. anorg. Chem., 1970,
376,
376,
73;
73;
H. Y：體乎俨公 G. Gattow, Z. Naturforsch., 1969, 24b, 1194.
44,44,1949,，°ga/@, and S. Inokawa, Bull. Chem. Soc. Japan, 1971,
44,
44,
1972,1972,37,37,；37*・ SEgh and M. % George, J. Org. Chem., 1971, 36, 615;
1972,
1972,
37,
37,
337SSakai,У.Kiyohara, К. lioht andY. Ishii, J. Org. Chem., 1970, 35, 2347・
'sSakai,У.Kobayashi, andУ. Ishii,Chem. Comm., 1970, 235; J. OrgChem'
36, 1176.”
338SSakai,H.Niimi, and У.Ishii, J.Organometallic Chem., 1970, 25,C23
£Sakai,У.Kuroda, and У・Ishii, J.Org. Chem., 1972, 37, 4198.'
AL G. Linkova, A. M, Orlov, О. V. KU'disheva, and /. L. Knunyantz lZVest Akad. Nauk S. S. S. R., Ser. khim., 1969, 1148; [Линькова M. Г., Орлов A. M
Кильдишева О. В., Кнунянц И. 〃•一Изв. АН СССР. Сер. хим 196$ 1148].”'
К. Hasegawa, 7. Sasaki, and S. Hirooka, Bull. Chem. Soc. Japan, 1973 46 2894.''
D. Leaver and W. A. 〃• Robertson, Proc. Chem. Soc., I960, 252.
/.尸.Ferraris, T. O. Poehler, A. ^. Bloc% and D. 0. Cowan, Tetrahedron Letters, 1973, 2553.
H.-M. Fischler and W. Hartmann, Chem. В er., 1972, 105, 2769.
". A. Staab and G. Walther, Annalen, 1962, 657, 98; W. Reid and В. M. Beck ibid., 1961, 646, 96.'
E /. Corey and R・ A. £. Winter, J. Amer. Chem. Soc., 1963, 85, 2677.
". Yoshida, H. Matsuura, T. Ogata, and S・ Inokawa, Bull. Chem. Soc. Japan, ]971, 44, 2289.
D. L, Coffen, /. Q. Chambers, D R. Williams, P. E. Garrett, and ^. D. Canfield, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 2258.
D. Seebach, Chem. Ber., 1972, 105, 487.
丄 A. Boerma, M H. Nilsson, and A. Senning, Tetrahedron, 1974, 30, 2735.
B. R. O'Connor and F, N, Jones, J. Org. Chem., 1970, 35, 2002.
C. Djerassi, M. Gorman, E X. Markley, and E A Oldenburgs J. Amer. Chem. Soc., 1955, 77, 568.
H. R. Nace, Org. Reactions, 1962, 12, 57; [Нэс Г. P. Органические реакции. T. 12. Пер. с англ. М., Мир, с. 71].
A. Turbak, М Burke, and D. Briageford, Chem. Eng. News, 1969, 47, No. 40, 41.
£.丄 Corey, F. A. Carey, and R 4 E. Winter, J. Amer. Chern. Soc., 1965, 87, 934.
E 丄 Corey and /. /. Schulman, Tetrahedron Letters, 1968, 3655.
D. Horton and C. G. Tindall, J. Org. Chem., 1970, 35, 3558.
呪 Hartmann, H.-M. Fischler, and H.-G. Heine, Tetrahedron Letters, 1972, 853; W. Hartmann, L. Schrader, and D. Wendisch, Chem. Ber., 1973, 106, 1076.
M. Tichy and /. Sicher, Tetrahedron Letters, 1969, 4609.
W, K. Anderson and R. H. Dewey, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 7161.
J. A. Chong and J. R. Wiseman, J. Amer. Chem. Soc.t 1972, 94, 8627.
丄 Daub, V. Trauiz, and U. Erhardt, Tetrahedron Letters, 1972, 4435.
M.尸.Semmelhack and R. D. Stauffer, Tetrahedron Letters, 1973, 2667.
E. Vedejs and E. S. C. Wu, J. Org. Chem., 1974, 39, 3641.
D. P. Bauer and R. S. Macomber, J. Org. Chem., 1976, 41, 2640.
У. Araki, Bull. Chem. Soc. Japan, 1970, 43, 252.
C. Christophersen and A. Holm, Acta Chem. Scand., 1970, 24, 1512.
K. Harano and T. Taguchi, Chem. Pharm. Bull. (Japan), 1972, 20, 23 > 2357
T. Kawata, /<. Harano, and T. Taguchi, Chem. Pharm. Bull. (Japan), 1973, 21, 604.
R M Hurd and G. DeLaMater, Chem. Rev., 1961, 61, 45.
Ref. 5, p. 762.
g72. W. Walter and Bode, Angew. Chem., 1966, 78, 517.
迎3・ & 4. Petrov and L. M Andreev, Russ. Chem. Rev., 1969, 38, 21.
W. Walter and J. Voss, in lThe Chemistry of the Amide Group , ed. J・
出У，Interscience, London, 1970, p. 383.
發.必 Wu〃er, Z. Chem., 1970, 10, 371.
№ 匕 £ St^aH and T. H. Siddall. Chem. Rev., 1970, 70, 517.
^ZL R falter and E Schaumann, Chem. Ber., 1971, 104, 3361.4Q 941
Sugisaki^ T. Tanaka, and E Hirota. J. MoL Spectroscopy, 1947,秋 <
378.
379.
380.
381.
382.
383.
384.
385.
386.
387.
388.
389.
390.
Siddall and W. E Stewart J. Org. Chem., 1970, 35, 1019. T. H. Sid- 呼 E. Stewart and f- D-J. Phys. Chem., 1970, 74, 3580;
Moriarty, E.-L. Yen, V Л. Cu/tis, C.-L. Yeh, /. L. Flippen, J. Karie (C /?amef/> J- Amer. Chern. Soc 1972^ 94, 6871; W. Walter and Becker, Tetrahedron, 1972 28, 1705; U. Berg, Acta. Chern. Scand. (B), 695; 4 О Fulea and P J. Krueger, Canad. J. Chem., 1977, 55, 227 and J. Sandstrom, Acta Chern. Scand., 1973, 27 209 and K. /. Reubke, Ref. 374, p. 477.'
and E. Schaumann, Synthesis, 1971, 111.
and E Schaumann, Annalen, 1971, 743, 154.
.s and W. Walter, Annalen, 1968, 716, 209.
c %. Vingiello. M Л Rorer, and M. A. Ogllaruso, Chem. Comm., 1971, 329. “ A Jensen, ". R・吗笛and О В и chardt, Acta Chem. Scand., 1963 17, 赤Eilingsfeld and AL PaAscft Angew. Chem., 1969, 81, 741； R. Tull and ^Weinstock, ibid. 1969 81, 291; E. H. Axelrod, Ann. N. Y. Acad. Sci., 1973, 214, 14; /•忆 Burahesch, A, M. Lore, and G. P. Volpp^ J. Org. Chem., 1970, 2jo2.
F’C Taylor and J. 4 Zoltewicz^ J. Amer. Chum. Soc., 1960, 82, 2656 彳 Nakanishi and S. Oae, Chem. and Ind. (London), 1973, 274.
u Eilingsfeld, M. Seefelder. and H. Weidinger, Chem. Ber„ 1963, 96, 2671 Z, Janousek and 〃・ G. Viehe, Angew. Chem., 1971, 83, 615.
p Reynaud, R. C. Morsau, and J.-P. Samama, Bull. Soc. chim. France, 1965 3623, 3628; P. Reynaud,兄 C. Moreau, and P. Fodor, Compt rend. (C), 1967；
н.
Л.尸• ℃， 1976, 30, G Kjells 历 Walter 呼 Walter 忆 falter
(В),
*1 Г. Walter and ^.丄 Reubke, Tetrahedron Letters, 1938, 5973; H. C. Brown and R Pater, J. Org. Chem., 1965, 30, 3739; H. Eilingsfeld, Chem. Ber., 1965, 98, 1308.
392 P・力・ Callaghan and M, 5. Gibson, J. Chem. Soc. (C), 19 70, 2106.
393： Д* M. Lamazou^re,丄 Soiiropoulos, and P. Bedos, Compt. rend. (C), 1967, 255 99.
394. K. % Jensen and C. Pedersen, Acta Chem. Scand., 1961, 15, 1087; F. Kurzer, Chem. and Ind. (London), 1961, 1333; G. C. Barrett, J. Chem. Soc., 1965,
395.
396.
397.
398.
399.
400.
401.
402.
403.
2825
w. Walter and M. Radke, Annalen, 1970, 739, 201; 1973, 636.
S. E. Ellzey and С. H. Mack, J. Org. Chem., 1963, 28, 1600.
К. K. Ginwala and J. P. Trivedi, J. Indian Chem. Soc., 1971, 48, 791.
Walter and /. Krohn, Annalen, 1973, 476.
F. Darre, A.-M. Lamazouire, and J. Sotiropoulos, Bull. Soc. chim. France,
1975, 829.
M. von Strandtmann, S. Klutchko, D. Connor, a〃d J. Shavel, J. Org. Chem.,
1971, 36, 1742.
404.
405.
406.
407.
408.
409.
410.
411.
412.
413.
414.
G. Barnikow, H. Kunzek, and D. Richter, Anfialen, 1966, 695, 49.
M. Re gitz and A. Liedhegener, Annalen, 1967, 710, 118.
V. M. Neplyuev, M. G. Lekar, R. G. Dubenko, and P. S. Pel'kis, Zhur. org. Khim., 1971, 7, 2352; К. M. Neplyuev, T. A. Sinenko, R. G. Dubcnko, and P. S. Pel'kis, ibid, 1973, 9, 347; Неплюев 8. M, Лекарь M.匚，Дубен- ко P. Л, Пелькис П. С. — Ж. орг. хим., 1971, 7, 2352; Неплюев В. М„ Си- ненко Т. А., Дубенко Р. Г., Пелькис П. С. — там же, 1973, 9, 347.
°. Tsuge and Л. Inaba, Bull. Chem. Soc. Japan, 1973, 46, 2221.
/• P. Chupp and R. E. Weiss, J. Org. Chem., 1968, 33, 2357.
E. Л Papadopoulos, J. Org. Chem., 1973, 38, 667.7
A Treibs, L. Schulze, F.-H. Rreuzer, and 〃.-© Kohn, Annalen, 1973^ 207. f Asinger, «7. Scheer, K. Halcour, A. Saus, and H. Triem, Angew. Chem., 丿963, 75, 1050.
g Maier, Helv. Chim. Acta, 197Q, 63, 121g.…
勺 and J. Wehl, Angew. Ch?nj., 19u4, 76, 861.
弟 Wawzonek and Q. R. tian^n, J. Qrg. Cheni, 1966, 31, 3580.
Toland, J. Org. Chem., 1962, 27, 869.。
丝 W. Thiel, and H. Viola, Z. Chem., 1976, 16, 396.
乙 Matsuda and У, Takada, Internat. J. Sulfur Chem. (A), 19/2, 2, 89.
же, 1973, 9, 347.
Kolm, Annalen, 1973, 207.
415 D. St. C. Black and R G. Watson, Angew. Chem, 1972, 84, 34; Austral J Cheni., 1973, 26, 2177.
416 H Viola, S. Scheithauer, and Mayer, Chem. Ber.t 1968, 101, 3517
417： IF. Walter and A F、Becker, Annalen, 1969, 725, 234.
418 n： Я. Nilsson、A. Senning, S. Karlsson, and 丄 Sandstrom. Synthesis 1972 • 31*4.，*
G. C. Barrett, J. Chem. Soc. (C), 1971, 1380.
K・ Sugimoto and M. °/"a, Bull Chem Soc. Japan, 1973, 46, 2921.
4 R. McCarthy, IF. D Ollis, and C. 4 Ramsden, J. C. S. Perkin I, 1974, 627
7. Hino, M. Nakagawa, 7\ Hashizume, M Yamaji, У. Miwat K.‘ Tsuneoka and S. Akahoshi, Tetrahedron, 1971, 27, 775.'
G. Wagner and S. Leistner, Pharmazie, 19 72, 2 7, 59.
4 Halleux, ". Reinilinger, and "• G. Viehe. Tetrahedron Letters, 1970, 3141.
IF. Waltert M, F. Sieveking, and E. Schaumann, Tetrahedron Letters* 1974
，*
426.历.Walter and 丄 Krohn, Chem. Ber, 1969, 102, 3786.
IF. Walter and 丄 Krohn, Annalen, 1973, 4 4 3
〃• Bohme and H.-H, Hotzel, Arch. Pharm, 1967, 300, 241.
". C. Brown and R. Pater, J. Org Chem., 1965, 30, 3739.
430.丄丄 Fitt and H. M. Gschwend, J. Org. Chem.. 1976, 41, 4029.
D Enders and D. Seebach, Angew Chem., 1973, 85, 1104; 8. Bdnhidai and U. Schollkopf, ibid., 1973, 85, 861.
Г. Walter and R.尸.Becker, Annalen, 1972, 755, 145.
D. C. Schroeder, Chem. Rev., 1955, 55, 181
Ref. 326, pp. 799, 884.
Г. Walter and K・-P Ruess, Annalen, 1971, 743, 167; ibid., 1971, 746. 54.
W. Walter, E. Schaumann, and H. Rose, Tetrahedron, 1972, 28, 3233; G. Isaks- son and J. Sandstrom, Acta Chem. Scanci., 1970, 24, 2565； P. Hanson and D. A. R, Williams, J. C. S. Perkin II, 1973, 2162.
". Kessler and D. Leibfritz, Tetrahedron Letters, 1970, 1595.
^. 4 Jensen, U. Anthoni, B. K&gi, C. Larsen, and C. Th. Pedersen, Acta
Chem. Scant!., 1968, 22, 1.
Ref. 326, p. 905.
W. Walter and H. Schlichting, Annalen, 1973, 1210.
尸.Kurzer and M. Wilkinson, Chem. Rev., 1970, 70, 111.
442.丄 E Willems, Fortschr. chem. Forsch., 1965, 5, 147.
A. Kjciert R. Zahradnik, ^. Dusekt and J. KSban、Acta Chem. Scand., 1962, 16, 2041.
444 /Дипя 174A Q9
445： V. V. Mozolis and S. Л lokubaitite, Russ. Rev., 1973, 42, 587; Uspekhi Khinr, 1973, 42, 1310; [Мозолис В. В., Иокубайтите С. П. — Усп. хим., 1973, 42, 1310].
О. Kenipter, H.-J, Ziegner, and G. Moser, Z. Chem., 1971, <1, 12.
S. Sakai, У. As* У. Kiyohara, K. 〃。瓦 cmd Y. Ishii, Organometallic Chem. Synth., 1970-1971, 1, 45：
H. Hartmann and /. Reuther, J. prakt. Chern., 1973, 315, 144.°
U. Anthony C. Larsen, and P. H. Nielsen, Acta Chem. Scand., 1968, 22, JU • 450. F. Kurzer, Chem. Rev., 1956, 56, 95.
45L G. T6tht /. Toth, and L. TolXy, Tetrahedron Letters, 1969, 5299.99fi
H. Kessler, H. 0. Kalinowski, and C. von Chamier, Annalen, 1969, 727, 麗3. R. S. Shadbolt, J. Chem. Soc. (C), 1971, 1667.
BQ& 4 Taurins and A. Blaga. J. Heterocyclic Chem., 1970, 7，1137... i(j
D. L. Trepanier and P. E. Krieger. J. Heterocyclic Chem., 1970, 7, 1231;”
1971,8,621.
229 照"；Jansen and J. Spoelstra, Z. Chem., 1970, 10, 391.,口八 48
R. 4 Coburn, B. Bhooshan, and R. A. Glennon, J. Org・ Chem., 1973,‘
3947..7 179.
g〃S・ "ffe, Л. B. Tomchin, and G. A. Shirokii, Zhur. org. Khim., 197L 多 У [综力仮 И. С, Томчин А, 6* Широкий Л 4—就 орг. хим., ^/1>，
459460.461462.463.464.465.466.467.s^^^459460.461462.463.464.465.466.467.s^^^473, 474, 475.476.477i 478,479.480.481.482.483484485 486.473, 474, 475.476.477i 478,479.480.481.482.483484485 486.4848484848487 & O?7 & O?490.491.492.493.494.495.496.497.498.499.500.501.502.490.491.492.493.494.495.496.497.498.499.500.501.502.
459460.461462.463.464.465.466.467.s^^^
459460.461462.463.464.465.466.467.s^^^
473, 474, 475.
476.
477i 478,
479.
480.
481.
482.
483
484
485 486.
473, 474, 475.
476.
477i 478,
479.
480.
481.
482.
483
484
485 486.
484848
484848
7 & O?
7 & O?
490.
491.
492.
493.
494.
495.
496.
497.
498.
499.
500.
501.
502.
490.
491.
492.
493.
494.
495.
496.
497.
498.
499.
500.
501.
502.
M В. Galstukhova, /• М. Berzina, and M. M Shchukina. Zhur. erg KHe 197З, 9, Ю70； [Галстухова H. 6, Берзина И. M., Щукина М. Н. - Ж. орп хим 1§73, 9, 1070]
V М Choubey, Current ScL, 1971, 40, 322; Р. М Bhargava and R Shuam ibid., 1973, 42, 527.*
у Iwakura, T. Kaya and 勺 Kurita Bull. Chem. Soc. Japan, 1970, 43, 2531. £ 0. Carlsson and J. Sandstrom, Acta Clwm. Scand., 1970, 2 4, 299.
〃 Anthoni, C. Larsen, and P. H. Nielsen, Acta Chem. Scand., 1969, 23, 1231 历.Walter and K」P・ Ruess, Annalcn, 1974, 225, 243, 253.
r'C. Paul, R・ K・ Chauhan, and R. Parkash, Indian J. Chem., 1973, 11, 380 / Goerdeler and /. Ulmen, Chem. Ber., 1972, 105, 1568.
Л1 Mikolajczyk and 丄 Luczak, Chem. and Ind. (London), 1972, 76.
R T. Wragg, Tetrahedron Letters, 1970, 3931.
j： Goerdeler, H. Lohmann. R. Losch. and S. Raddatz, Tetrahedron Letters. 1971, 2765.'
Cm. cc. 326, p. 867.
Cm. cc. 326, p. 790
G C. Dousmams, T. M. Sanders, C. 〃. Townes, and H. J. Zeig", J. Chem Phys., 1953, 21, 1416.*
Cm. cc. 25, p. 57.
E Svdtek, R. Zahradnik. and 4 Kjaer, Acta Chem. Scand., 1959, 13, 442.
R. Zahradnik, D. Viachow, and J. Koutecky, Coll. Czech. Chem. Comm., 1962,
, 2336.
M. O. Lozinskii and P. S. PeCkis, Russ. Chem. Rev., 1968, 3 7, 363; [Лозин- ский M.。・，Пелькис П. С. — Усп. хим.., 1968, 37, 840].
R. Esmail and 尸.Kurzer, Synthesis, 1975, 301.
丄 Goerdeler and ". Ludke, Chem. Ber., 1970, 103, 3393;丄 Goerdeler, J. Haag,
C. Lindner, and R. Losch, ibid., 1974, 107, 502.
M. G. Ettlinger and A. J. Lundeen, J. Amer. Chem. Soc., 1956, 78, 4172; [957 79, 1764.
4 Kjaer, Fortschr. Chem. org. Naturstoffe, 1960, 18, 122.
G. Barnikow and 7\ Gabrio, Z. Chem., 1968, 8, 142.
4 Haas and 呼.Klag, Angew. Chem., 1967, 79, 978.
R. Schulze,既 Mai, and M. Miihlstadt. Z. Chem., 1977, 17, 58.
G. Barnikow and 既 Abraham^ Z. Chem., 1968, 8, 335.
A. A. R. Sayigh, ". Ulrich, and /. S. Potts, J. Org. Chem., 1965, 30, 2465.
J. E Hodgkins and W. P. Reeves, J. Org. Chem., 1964, 29, 3098; G. J. M. van der Kerk, C. W. Pluyders, and G. de Vries, Org. Synth., 1965, 45, 19.
D Martin^ E. Beyer, and ". Gross, Chem. Ber., 1965, 98, 2425.
H. Fujita, R. Endo, and K・ Murayama, Chem. Letters, 1973, 883.
丄 C. Jochims and 4 Seeliger, Angew. Chem., 1967, 79, 151; J. C. Jochims,
Chem. Ber., 1968, 101, 1746.
^. Dickore and E Kuhle, Angew. Chem., 1965, 77, 429; K・ Hartke. Arch. Pharm., 1966, 299, 174.
C. Betg, J. C. S. Chem. Comm., 1974, 122.
H. A. Staab and G. Walther. Annalen, 1962, 657, 104.
U. Anthoni, C. Larsen, and D 〃• Nielsen, Acta Chem. Scand., 1966, 20, 1714; 1967, 21, 1201. 2061.
G.尸.Ottmann and H. Hooks, Angew. Chem., 1966, 78, 748.
丄 H. Boyer and V. 7. Ramakrishnan, J. Org. Chem., 1972, 37, 136a
L. S. Luskin, G. E. Gantert, and W, E. Craig, J. Amer. Chem. Soc., 1956, 78, 4965.л
丄 Shahak and У. Sasson, J. Atner. Chem. Soc., 1973, 95, 3440.
/. Goerdeler and H. Schenk^ Chem. Ber., 1965, 98, 2954; //. Schenk, ibtd., 1966, 99, 1258.
D Hoppe, Angew. Chem., 19 73, 85, 909.t n ..-
C Barrett, в cc. 1, chapter 2; vol. 2, chapter 1; vol. 3, chapter L
&• Barnikow. J. prakt Chem., 1966, 34, 251..° & 1ПЙ
R・ W, Hojftnann. K. Steinbach, a〃d B. Dittrich, Chem. Ber., 1973, 106, 2174.
503.504.505.506.507.508.509.510.511.512.513.514.515.516.517.518.519.520.503.504.505.506.507.508.509.510.511.512.513.514.515.516.517.518.519.520.521.521.522.523.522.523.524.525.524.525.526.527.526.527.Acta Chern.30, 904.Acta Chern.30, 904.л r Durant J Chem. Soc. (C), 1967, 92.
503.
504.
505.
506.
507.
508.
509.
510.
511.
512.
513.
514.
515.
516.
517.
518.
519.
520.
503.
504.
505.
506.
507.
508.
509.
510.
511.
512.
513.
514.
515.
516.
517.
518.
519.
520.
521.
521.
522.
523.
522.
523.
524.
525.
524.
525.
526.
527.
526.
527.
Acta Chern.
30, 904.
Acta Chern.
30, 904.
UoerAd J Neuffer Chem. Ber., 1971, 104/606, 3498;丄栈叫” and ^體巖%,鴉 J£1飘 84, 956.
%' st C "Black and К G. Watson, Tetrahedron Letters, 1972, 4191； Aushi j chem 1973, 26, 2473.ai*
3347;3347;/ Rprher and E. G. Frandsen, Tetrahedron Letters, 1976,
3347;
3347;
Scand. (B), 1976, 30, 863; Tetrahedron, 1977, 33, 341.
1976,1976,j Becher and E. G. Frandsen, Acta Chem. Scand. (B), A. "〃〃， J. C. S. Perkin I, 1973, 2911.
1976,
1976,
J. Goerdeler and M. Bischoff, Chem. Ber., 1972, 105, 3566.
方.Bohme and W. Hover, Annalen, 1971, 748, 59.
1974,1974,E. Schaumann, S. Sieveking, and W. Walter, Chem. Ber., Д 4 Smith and R. ° Kan, J. Amer. Chem. Soc., 1960,
1974,
1974,
.107, 3589.82, 4753; J. Org..107, 3589.82, 4753; J. Org.Chem., 1964, 2 9, 2261.
.107, 3589.
82, 4753; J. Org.
.107, 3589.
82, 4753; J. Org.
A. E Finholt, C. D Anderson, and C. L. Agre, J. Org. Chem,. 1953, 18, 1338
Ref. 326, p. 823.*
W. Walter and K.-D. Bode, Angew. Chem., 1967, 79, 285.
G. Gattow and V. Hahnkamm, Angew. Chem., 1966, 78, 334; Z. anorg. Chem 1969, 364, 161. ” 丄 L. Fourquet, Bull. Soc. chim. France, 1969, 3001.
R. 4 Bauman, Tetrahedron Letters, 1971, 419.
4 Liden and /. Sandstrom, Acta Chem. mann, Tetrahedron Letters, 1971, 1221, 1971, 75, 1067; D. Gattegno and A.
701.
Scand., 1973, 27, 2567; В U. SMolt- 4051; M ^. Wilson, J. Phys. Chem., M. Giuliani, Tetrahedron, 1974, 30,Scand., 1973, 27, 2567; В U. SMolt- 4051; M ^. Wilson, J. Phys. Chem., M. Giuliani, Tetrahedron, 1974, 30,528.529.530.531.528.529.530.531.U. Anthoni, Acta Chem. Scand., 1966, 20, 274 2; U. Anthony В. Л1. Dahl, C. Larsen, and P. H. Nielsen, ibid., 1969, 23, 1061; 1970, 24, 959.
Scand., 1973, 27, 2567; В U. SMolt- 4051; M ^. Wilson, J. Phys. Chem., M. Giuliani, Tetrahedron, 1974, 30,
Scand., 1973, 27, 2567; В U. SMolt- 4051; M ^. Wilson, J. Phys. Chem., M. Giuliani, Tetrahedron, 1974, 30,
528.
529.
530.
531.
528.
529.
530.
531.
/. C. Sauer, J. Org. Chem., 19 59, 2 4, 1592.
A. O. Fitton, A. Rigbg, and R. /. Hurlock, J. Chem. Soc. (C), 1969, 230; 4 0. Filton, M. Qutob, and W. Barber, ibid., 1971, 1245.
M Kreutzkamp, H. У. Oef, and ". Peschel, Arch. Pliann., 1971, 304, 649.
A. P. Sineokov, E M Gladysheva, and V. S. Etlis, Khim. geterotsikl. Soedi- nenii, 1970, 611; [Синеокое A. /7., Гладышева Ф. //., Этлис В C.一ХГС, 1970, 611].
「• A. F о glia, L. М. Gregory, G. Maerker, and S. F. Osman, J. Org. Chem., 1971, 36, 1068.
M E. Heimer and L. Field, J. Org. Chem., 1970, 35, 3012.,
M H. Nilsson, C. Jacobsen, О. M Sorensen, N. Л\ Hannsoe, and A. Senmng, Chem. Ber., 1972, 105, 2854.
В. Cross, R.丄 G. Searle, and R. £ Woodall. J. Chem. Soc. (C), 1971，1»』 ? Martin and S. Rackow, Z. Chem., 1969, 9, 21.八“ no
t/. Anthoni, C. Larsen, and P. H. Nielsen, Acta Chem. Scand., 1969, 23,‘
3385.
532.
533.
534.
535.
536.
538.538.勺 Д. Jensen and A. Holm, Acta Chem. Scand., 1964, 18t 826;勺•，制為 &・ Due, and A. Hohn, ibid., 1965, 19, 438; E Grigat and R.烈皆厶 ° ?e『.，1964, 97, 3022; D. Martin and 取.Mucke. ibid., 1965, 98, 20э9.% 冬 Grunwell, J. Org. Chem, 1970t 35, 1500.与 E?哮^优厶 J. prakt. Chem., 1975, 317, 123.厂 “ Vnl 4思，・qW纱斤，取^- Levis, E. Jaid, and E.丄Ritter、。「乡S唯于】斤腕°： 皆3，吗?； M. S. Newman and H. A. Karnes, J. Org. Chem., 1966, 3 , M. S Newman and /■. W."心財 J. Org. Chem., 1969, 34, 3604 山 г. Takami, /(. Tokuyama, S. Wakahara^ and T. Maeda, Chem. Phar •Japan), 1973, 21, 329.八匸 ТпЬаМTakami, S. Wakaharai and T. Maeda, Chem. Letters, 1972, 159; •〔吻, 9i Т?алУаг1%》Nakahara, and T. Maeda, Chern. Plkinn Bui!.(^аР^.гУ, ,o94； F. Takami^ S Wakaharat and T. Maeda, ibid., 1972, 20,■?• LJ°ri^ Л AsWm ⑴虱 CL Chakrabarti, Analyt ,QAQ 41 em 197(), 74, 8G0; K. /. Aspila,'"Ь^11} lai anta, 1969? 16, 1099./勺 Д. Jensen and A. Holm, Acta Chem. Scand., 1964, 18t 826;勺•，制為 &・ Due, and A. Hohn, ibid., 1965, 19, 438; E Grigat and R.烈皆厶 ° ?e『.，1964, 97, 3022; D. Martin and 取.Mucke. ibid., 1965, 98, 20э9.% 冬 Grunwell, J. Org. Chem, 1970t 35, 1500.与 E?哮^优厶 J. prakt. Chem., 1975, 317, 123.厂 “ Vnl 4思，・qW纱斤，取^- Levis, E. Jaid, and E.丄Ritter、。「乡S唯于】斤腕°： 皆3，吗?； M. S. Newman and H. A. Karnes, J. Org. Chem., 1966, 3 , M. S Newman and /■. W."心財 J. Org. Chem., 1969, 34, 3604 山 г. Takami, /(. Tokuyama, S. Wakahara^ and T. Maeda, Chem. Phar •Japan), 1973, 21, 329.八匸 ТпЬаМTakami, S. Wakaharai and T. Maeda, Chem. Letters, 1972, 159; •〔吻, 9i Т?алУаг1%》Nakahara, and T. Maeda, Chern. Plkinn Bui!.(^аР^.гУ, ,o94； F. Takami^ S Wakaharat and T. Maeda, ibid., 1972, 20,■?• LJ°ri^ Л AsWm ⑴虱 CL Chakrabarti, Analyt ,QAQ 41 em 197(), 74, 8G0; K. /. Aspila,'"Ь^11} lai anta, 1969? 16, 1099./537、
538.
538.
勺 Д. Jensen and A. Holm, Acta Chem. Scand., 1964, 18t 826;勺•，制為 &・ Due, and A. Hohn, ibid., 1965, 19, 438; E Grigat and R.烈皆厶 ° ?e『.，1964, 97, 3022; D. Martin and 取.Mucke. ibid., 1965, 98, 20э9.
% 冬 Grunwell, J. Org. Chem, 1970t 35, 1500.
与 E?哮^优厶 J. prakt. Chem., 1975, 317, 123.厂 “ Vnl 4
思，・qW纱斤，取^- Levis, E. Jaid, and E.丄Ritter、。「乡S唯于】斤腕°： 皆3，吗?； M. S. Newman and H. A. Karnes, J. Org. Chem., 1966, 3 , M. S Newman and /■. W."心財 J. Org. Chem., 1969, 34, 3604 山 г. Takami, /(. Tokuyama, S. Wakahara^ and T. Maeda, Chem. Phar •
Japan), 1973, 21, 329.八匸 ТпЬаМ
Takami, S. Wakaharai and T. Maeda, Chem. Letters, 1972, 159; •〔吻, 9i Т?алУаг1%》Nakahara, and T. Maeda, Chern. Plkinn Bui!.(^аР^.гУ, ,o94； F. Takami^ S Wakaharat and T. Maeda, ibid., 1972, 20,■
?• LJ°ri^ Л AsWm ⑴虱 CL Chakrabarti, Analyt ,QAQ 41 em 197(), 74, 8G0; K. /. Aspila,'"
Ь^11} lai anta, 1969? 16, 1099./
勺 Д. Jensen and A. Holm, Acta Chem. Scand., 1964, 18t 826;勺•，制為 &・ Due, and A. Hohn, ibid., 1965, 19, 438; E Grigat and R.烈皆厶 ° ?e『.，1964, 97, 3022; D. Martin and 取.Mucke. ibid., 1965, 98, 20э9.
% 冬 Grunwell, J. Org. Chem, 1970t 35, 1500.
与 E?哮^优厶 J. prakt. Chem., 1975, 317, 123.厂 “ Vnl 4
思，・qW纱斤，取^- Levis, E. Jaid, and E.丄Ritter、。「乡S唯于】斤腕°： 皆3，吗?； M. S. Newman and H. A. Karnes, J. Org. Chem., 1966, 3 , M. S Newman and /■. W."心財 J. Org. Chem., 1969, 34, 3604 山 г. Takami, /(. Tokuyama, S. Wakahara^ and T. Maeda, Chem. Phar •
Japan), 1973, 21, 329.八匸 ТпЬаМ
Takami, S. Wakaharai and T. Maeda, Chem. Letters, 1972, 159; •〔吻, 9i Т?алУаг1%》Nakahara, and T. Maeda, Chern. Plkinn Bui!.(^аР^.гУ, ,o94； F. Takami^ S Wakaharat and T. Maeda, ibid., 1972, 20,■
?• LJ°ri^ Л AsWm ⑴虱 CL Chakrabarti, Analyt ,QAQ 41 em 197(), 74, 8G0; K. /. Aspila,'"
Ь^11} lai anta, 1969? 16, 1099./
54054054t542-543.54t542-543.547-547-548.548.549.550.549.550.с ]. Ioris, K・ L Aspila, and C. Z. Chakrabartiiam c ・
540
540
54t
542-
543.
54t
542-
543.
547-
547-
548.
548.
549.
550.
549.
550.
r. Vandebeek, $ /. Ioris, K. /. Aspila and С l ГЬлЬ^А V0^42, «47； 卷爲1970, 48, 2204.P ' °必 & L. Chakrabarh, Canad. J.
r TakufTiL S Wukaharu^ and T. Alagdc ГЬре iл
褊货僚s，s. ^a/iara> anrf T^S^^
c. Roussel, A. Babadjamian, M. Chanon, and /. Metzger, Z. Chem., 1970, 10,
£% Bafford, F. Chanon. M. Chanon, and 7 Mpf^0r 口 “ c
二 1973, 971.図丄 Merger, Bull. Soc. chim, Fran-
V N. Bezobrazov, У. P. Brusova, and A d「，，厶r
\^；&бРа30в Ю H. врызова » 〃G覆片既戮^ 鬻
7. Nakai, H. Kawaoka, and M Oka^a& г
508; 7. Nakai, У. Ueno, a*d M. Okawara ibid icSn ^Pan, 1969, 42,
K^arl and E. R. Evans, J. Org. Chem 19Q6
hedron Letters, 1968, 2 793; A. Kaji, У. Araki and 片叱"■竺故2a瓦 Tetra-
551„.Comm., 1972, 935.552 R R Hudson, A.丄 Lawson, and E 4 C. Luckett, Chem. Comm., 1971, 807.553 C Brown, A： E Hudson, and A. /. Lawson, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95,551„.Comm., 1972, 935.552 R R Hudson, A.丄 Lawson, and E 4 C. Luckett, Chem. Comm., 1971, 807.553 C Brown, A： E Hudson, and A. /. Lawson, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95,6500.6500.Soc. Japan, 1971, 44, 1393.' 叫 " Miyazaki, Bull. Chem.
551„.
Comm., 1972, 935.
552 R R Hudson, A.丄 Lawson, and E 4 C. Luckett, Chem. Comm., 1971, 807.
553 C Brown, A： E Hudson, and A. /. Lawson, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95,
551„.
Comm., 1972, 935.
552 R R Hudson, A.丄 Lawson, and E 4 C. Luckett, Chem. Comm., 1971, 807.
553 C Brown, A： E Hudson, and A. /. Lawson, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95,
6500.
6500.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
кислота кислота278, 290кислота кислота278, 290
кислота кислота
278, 290
кислота кислота
278, 290
Адамантан 238, 497
1 - (2-аминоэтилтио) - 231
иод- 526
1-хлор- 231
Адамаитанон 138
Адамантансульфинилхлорид 497
Адамантантно』138
Адамантантион 565, 585, 593, 598, 599
S-оксид 609
Азетидинотназолин, производные 419
Азетидинсульфиновые кислоты 419, 421, 423, 424
Азиридины 686
получение 39, 57, 362, 379, 409
реакции 158, 161, 229, 273 структура 440
Азобензолсульфенил бромид 425
Азобензолсульфенилподид 425
Азобензолсульфенилхлорид 425
Акридин, производные 290
тио- 574
Акролеин, тио- 568
Аланин
3-метилсульфеннл- 254
Р-хлор- 145
Аланин-З-сульфиновая кислота 147 Алкантиолы
галоген- 157
гидрокси- 155—157
Алкентнолы 152, 154
Алкинтиолы 152, 155
Алленилтрихлорметилсульфоксид 438
Аллиин 254, 462
Аллилтиоцианат, ууднметн』-477
(2-Аллнл-З-фенилциклопропнл)- сульфоксид 279
З-Аллил-^-цистекпилсульфоксид 254
Аллицин 462
Альдегиды, тио- 565 сл.
S-окснды 610 сл.
Амиды, тио- 602, 630, 631, 646 сл., 683
S-оксиды 613
Андерсена синтез 255, 260, 261, 300
Андростан, эпнтиопропзводпое 464
Андростин-4力нон-2,17 272
Анизол, тио- 175
Анилин, сульфирование 513
Апилннсульфокнслота 513
Антабус 685
Антрахинон-1,4-дпсульфеповая кисло- та 418, 424
Антрахшюп-1,5-днеульфеновая кисло- 、та 418, 420
Антрахинон-1,4-дпсульфоновая кислота 424
Антрахинон-1-сульфеновая 418, 420, 421, 424 4-амино- 418
Антрахинон-2-сульфеновая 418, 420
Антрахинонтиол-1 421
Антрацен, производные 144
Апикофильность 25 сл. '
Аранотин 446
Арбузова — Михаэлиса реакция 53 79, 478
Аспарагузовая кислота 134, 159
Ацетальдегиддисульфокислота 512
Ацетплацетон, тио
гексафтор- 573
диоксид 617
Ацетилфторид, тио-, трифтор- 635
Ацетилфторсульфат, трифтор- 562
Ацетон
гексафтор- 31, 115
тио- 568, 579
бензоил- 578
гексафтор- 575, 585, 590, 595, 596 тпобеизопл 578
Ацетоуксусная кислота, тпо- 580 эфиры 578, 580, 631
Ацетофенон, тио- 565, 570
Ацилгалогениды, тио-
получение 662, 629 реакции 623, 630, 642, 652
Аэругинозин 508
Бензальдегид, тио- 568
Бензил
дитно- 579, 583
монотио- 574, 579, 583, 595
Бензилметплсульфпд 178
Бензилметилсульфокспд 284, 285, 291, 293
Бензилмстнлеульфон 337
Бензиловая кислота, тпо- 162
Бензилтолилсульфпд 260
Бепзилтолплсульфокспд 264, 438
Бепзплфснилсульфокспд 282
Бензоплтпоцнанаты 476
Бензоилхлорид
тио- 578, 623, 627, 652
S-оксид 611 2-тпоциапато- 479 Бензойная кислота
дитио- 157, 622, 633, 635
2-меркапто- 44347о
2-нитро-5-тпоцнанато- 47bt “ тио- 476, 623
амид 657
ЯензоОнан кислота 执 гМразнЗ露4 634, 636
斗喟爲Рова'нпе 512, 513
Еенз囁，Производные)
閣喘3-т嚟анато- 476 总隅F瘍543 黑謊湍挪端金器,4"нннтр。. 扶点需囁嚅:縱29
4-хлор- 427, 430
2-хлорформил- 433
Бензолсульфеновая кислота 420, 435 сл., 444
2(4-дпнитро- 427
2-нитро- 418
2-нптро-4-трифторметил- 42U Бензолсульфинилхлорид 496, 497
4-нптро- 496
Бензолсульфнновая кислота 500
4-винил- 496
Бензолсульфоннлазид 542—544 Бензолсульфонилам ид, 4-нитро- 528 Бензолсульфонилгидразид, триизопро- пнл- 538
Бензолсульфонилпероксид, 3-нитро- 524
Бензолсульфонилфторид 523
Бензолсульфонилхлорид 449, 529
Бензолсульфоновая кислота 502, 527
2-бром- 526
1,4-диамино- 515
2-нитро- 525
2,4,6-трииитро- 428, 515
Бензолтиол 143, 144, 305, 490
пентафтор- 132
Бензоилтиолсульфиновая кислота 464, 465
Бензофенон, тио- 568
получение 566, 570
Реакции 585, 587, 589, 5976 спектры 568ензофенон, тио- (производные) 570,ЭоОРеакции 585, 587, 589, 5976 спектры 568ензофенон, тио- (производные) 570,ЭоОсл.сл.бис (диметиламино) - 567, 568
Реакции 585, 587, 589, 597
6 спектры 568
ензофенон, тио- (производные) 570,
ЭоО
Реакции 585, 587, 589, 597
6 спектры 568
ензофенон, тио- (производные) 570,
ЭоО
сл.
сл.
4,4-дибром- 568
:，力-днметнп- 568
-диметокси- 568
В息 RHxnop- 568
Црри механизм 20 сл.
^°^иундецен-5-ил) дисуль-
нуретн, тио- 666, 672
Бицикло [2.2.2] октадиен-2,5-дикарбо- новая-2,3 кислота, 8-тиа- 618
Борнен-2 540
Бунте соли 442
Бутадиен-1,3, 2-фенилтно- 329
Бутадиенсульфоны 333
Бутандитиол-2,3 158
Бутановая кислота
диметил-З-оксо-, дитио- 632 тио- 623, 624
Бутансульфеновая кислота 420, 421 Бутантиолы
диметил- 148
3-хлор- 157
Бутантиоп-2
3,3-диметил- 568, 579, 593
3-метил- 568
трет-Бутилметилсульфид 175 тр^т-Бутилметилсульфоксид 420 трет-Бутилметилсульфон 337 втор-Бутил-З-метилтиоаллилсульфид
(Бутил-2) пропенилдисульфид 135 трет-Бутил-п-толилсульфид 260 трет-Бутил-п-толилсульфоксид 260 Бутилфенилтиокетон, п-метокси- 570
Бэмфорда — Стивенса реакция 539, 540
Вагнера — Меервейна перегруппировка 539
Вильгеродта — Киндлера реакция 654
Вильсмейера — Хаака реакция 570
Винилметилсульфоксид 352 Винилсульфиды 190, 193, 209 сл. Витамины группы А 125, 323, 324, 333, 334, 353, 485
Виттига реакция 114 сл., 272
Виттига — Хорнера реакция 300, 349
Вольфа — Кижнера восстановление 202
Вольфа перегруппировка 360, 361
Габриэля метод 443
Ганча синтез 226
Гаттермана реакция 473
Гексаметилтриамидофосфат 256
Гепарин 553
Гептансульфеновая кислота 420
Гептантион-4, 2,6-диметил- 579
Геранилацетон 123
Гермакрон, производное 214
Гиббереллины 358
Гидантоины, дитио- 679
Гидразиды, тио- 631, 646, 649 сл.
Гидроксамовые кислоты, тио- 649 сл.
Гидроксиламины, тио- 490
Гипотаурин 491
Гликолевая кислота, тио- 136, 146
Глицерины, тио- 157
Глутатион 134, 446, 449, 457
Глюкопнралоза, тиопроизводное 156 Госсипур 124
Гриньяра реакция с сульфитами 261 Гуанозин, 7-метил- 143
Дарзана реакция 314 Дезоксиаденозин 523 Десаурииы 601, 603 1,4-Диазины 670
Диазолы 672
Дназафлуорен 605
Дибензилдисульфид 460
Дибензилсульфид 141
Дибензилтетрасульфид 461 Дибензолсульфеиамид 444 Дибутилдисульфид 451, 452, 459 Дибутилсульфоксид 261, 267, 278,420 Ди-трет-бутилтиокетон 587
Диглутатионилдисульфид 461
Диизопропилсульфат 560
Диизопропилсульфоксид 278 Диимины серы 391 сл.
Дильса — Альдера реакция 301, 352
Димедон, тио- 573, -583
Диметилдисульфид 141
реакции 281, 308, 499, 453, 459 Диметилсульфат 562
Диметилсульфид 101, 175, 177, 178
Диметилсульфит 558, 559
Диметилсульфоксид 256, 257
получение 256
реакции 2 57, 262, 269 сл., 283 сл., 308 сл.
спектры 256
структура 253, 254
Диметилсульфон 319 Диметилтетрасульфид 461 Диметилформамид 256 1,3-Диоксаны 39
1,3,2-Диоксафосфепаны 67
2-Диоксафосфоланы и -ены получение 32, 39, 52, 62 реакции 40, 46, 67, 72, 80, 98, 267
2-Диоксафосфоланы 32
1,3,2-Диоксафосфоринаны 55, 65, 67
Диоксетаны 178, 486
1,2-Диоксолантионы-2 638, 641, 644
Дипропилдисульфид 447 Ди-н-пропилсульфат 561 Дипропнлсульфон 310
Диродаи (Дитиоциан) 137, 474, 475
Днсультоны 561
Дисульфиды 445 сл.
восстановление 457 галогенирование 425
гидролиз 419, 420, 451, 454 десульфуризация 131, 169 сл., 453 диалкокси- и диацилокси- 488, 489 окисление 366, 367, 458, 493, 516
Дисульфиды
получение 147, 157, 159 4”
447, 468, 475, 488 522'鸣
pea駿产 с азотсодерЖащнми 44]) фотолиз 459 структура 445
Дисульфонамиды 529
Дисульфоны 472, 495, 537
1,2,4*Дитиазолы 678
1,2-Дитианы 170
тетраоксиды 448
Дитианы
получение 149, 203, 206 471 590 реакцнн 194 сл., 201 сл., 312 534 структура 164, 313，
Дитианы (производные) оксиды 313
Дитианы 249, 472, 597
оксиды 265, 313, 620
Дитиетаны 575
оксиды 610
1,2-Дитиетены 31 №№-Днтно6нсамины 490 NfN/-Дитиoбиcмopфoлин 490 5)5,-Дитиобис(2-нитробензойная кислота) 149
Ы^^Дитиобиспиперидин 490
Днтиобис(тиомуравьиная кислота) 449
б^^Дитиодиникотиновая кислота 149
Дитиоланы 159, 446, 452, 477
-тионы 604, 605, 632
Дитиоланы 159
получение 206, 429, 471, 633, 643, 692
реакции 196 сл., 201 сл., 245, 534
Дитиолы 157 сл.
Дитиоциан (Диродан) 474, 475
Ди-п-толилсульфон 367
Дифенилдисульфид
получение 444, 445, 449
реакции 171, 178, 281, 452, 453
(1,2-Дифенилпропнл) фенилсульфок
сид 279
Дифенплсульфат 562
Дифенилсульфид 241 247 Дифенилсульфоксид 267, 2bh ^1 Дифенплсульфон 367, 543
Дн$енплтстрасу』ьфнн 490 Днфемилциклопропилсульфония
240
Дихлораммн Т 362, 534
Дициклопропилтиокетон 5оо Дицистилтрисульфид 461 Диэтилсульфит 558 Додекантиол 131, 148
Ентнолы 152 сл.
*асмон，ДЕГИДРО- 201
Зандмейера реакция 473 3а^ЙогРУПП 441 爲盜瑞匿 謂吗賢需p豬471 跟4)атннх групп 183, 354
п.Идит, тетратио- 156
Изатин, производные 670 體縉黑ЗсуПь吗方篇 Изопропил-п-толилсульфид 260
Изотиазолы 629
Изотиоиианатоамнны
Изотиоиианатоимины Ь7/ Изотиоцианаты 673 сл. попучение 675 сл.
реакции 652, 653, 664, 665, 674,
678 сл., 688
спектры 473, 674
структура 673
Изотиоцианаты (производные) 677
ацнл- 674, 675, 681, 682
сульфонил- 677, 681
тиоацил- 674, 675, 682
Изотиоинановая кислота 673
Изотиуроння соли 667 сл.
Изохинолины 290
Илиды
серы 403 сл.
фосфира 108 сл., 445, 585, 613, 643
Имидазолы
получение 365, 523
реакции 60, 143, 523, 604
тиокарбонилпроизводные 485, 641, 652, 577
Иминосульфены 619 Иминосульфура ны 371 сл. Иидолы
получение 179, 277, 657
Реакции 140, 429, 445, 657
Камфен 539
Камфора 273, 309, 539
тио- 565, 568
получение 570
Реакцнн 579, 587, 593
спектрн 568, 569
S-окснд 609, 614
КаЗ°РсУльфонилхлорид 611
Кан??Р"”сУ"ьфоновая кислота 384
^антарадин 176
Разовые кислоты, тио- 685 сл,
Карбазолы 40, 277
Карбаминовые кислоты, тио- 684 сл.
Карбилсульфаты 561
■w-Кар^жсифенилметилсульфоксид
Карбонаты, тио- 636 сл.
Карбоновые кислоты, тио- 601, 611
621 сл., 652'
3-Каротин 123, 125, 324
Квадратовая кислота 570
Кетентиоацеталн 202 сл.
Кетены, тио- 599 сл., 673, 678
S-оксиды 603
Кетоны, тио- 565 сл.
получение 569 сл., 611, 630
Реакции 584, 602, 604, 606. 615, 619, 642
спектры 565
таутомерия 579
Кетоны, гио-, S-оксиды 611, 615
Кирсанова реакция 96
Кляйзена тиоперегруппировка 204
219, 577, 578, 592, 593, 634
Кневенагеля реакция 349
Кори — Винтера синтез 644
Коричный альдегид, о-изотиоцианато- 681
Коррины 224
Коупа «сульфо-перегруппировка» 618
Кротоновая кислота, тио- 632
Ксантион 570, 590
тио- 590
Ксантогенаты 137, 636
Кумарин, производные 149
Ланостерин 200
Лауданозин 143
а-Липоевая кислота 446, 452, 457, 463
дигидро- 134, 159
Р-Липоевая кислота 463
Лоссена перегруппировка 361
Лутидон, тиопроизводное 573
Малоновый эфир, тио- и дитио- 624, 625, 631
Манниха реакция 356
Масляная кислота см. Бутановая кис
лота
Мезитилендисульфоновая кислота 518
Мезитил-п-толилсульфоксид 265
Ментон, тио- 579
Меркаптали см. Тиоацетали
Метан
бис (толуолсульфонил) - 613
дибензоил-, монотио- 582
тетракис (метилтио) - 208
тетракис(фенилтио)- 208
трис(бензилтио)- 208
Метан
трис(фенилтио)- 207
Метаисульфсннлбромид 428
Метансульфенплхлорид 44
днхлор- 433, 523
трихлор- 426, 433
Метансульфеиовая кислота 420
трихлор* 437
Метансульфинилхлорид 610, 618
Метансульфиновзя кнслотй 455, 499
Метансульфонамид 534
Мстансульфоннлазид 543, 544
Метансульфоновая кислота кислотность 509 получение 559 реакции 525, 526 спектры 509, 618
Метансульфоновая кислота (производные)
ангидрид 535
гидрокси- 517
трифтор- 509, 517, 53 6, 537
Метантиол 134, 141
дифенил- 594
трифтор* 132
фенил- 635
Метантиолсульфоновая кислота 472
Метафосфорная кислота 66
Метил (2-аллил-3-фе1П1Лциклопро- пнл)сульфоксид 279
Метилдиэтилсульфония соли 247
Метил (метилтиомстпл) сульфоксид 311, 312
Мстплпропадисшглсульфоксид, трихлор- 438
Мстил-н-пропнлэтилсульфония соли 238
1-Метилтпопропилпропенилдисуль- фид 447
Метплтолнлсульфид 260
Метплтолилсульфоксид 295, 304 бром- 315
Метил-п-толплсульфон 319, 503
Л^етилфенилсульфокспд 315
Метилфепилсульфон 338
Метилфторсульфат 562, 563
Метил(2-хлорэтил)сульфид 241
Метилэтплсульфид 247
Мстнлэтилтиометилсульфоксид 311,
312
Мстиопаль 221
Метионин 13-1, 141, 179Метионине пецпфпчпоепептияои 245Метионин 13-1, 141, 179Метионине пецпфпчпоепептияои 245раоцсплениераоцсплениеМетоксикарбоиилсульфеннлхлорид 449
Метионин 13-1, 141, 179
Метионине пецпфпчпоепептияои 245
Метионин 13-1, 141, 179
Метионине пецпфпчпоепептияои 245
раоцспление
раоцспление
Метокспмстплфсн11лсуль(|)О1<сид 435
Мсгоксиметцлфепнлеульфон 364
Мназакн — Мыомена — Кварта пере- груинпровка 692
Миндальная кислота 277
Михаэлиса — Бекепя
Михаэля реакция 212""'机
Моффата окисление 268
Мочевины 666
т»°- 576, 604, 612, 661 сл ь-диоксиды 616, 619, 672
S-монооксиды 619, 672
S-триокснды 616, 619 672
Муравьиная кислота '
дитио- 622, 623
монотио- 624
получение 626
Реакции 621, 623, 631, 632
м°嚟部5, амщщ 572, 65О( 652,
Нафталин 508, 512, 513
2-метил-1-тиоформил-5-оксид 609
Нафталинсульфоновые кислоты 508, 514'
а-Нафтил-л-толилсульфокснд 265
Нингидрин 179
Норборнанднтиол 159
Норриша перегруппировки 635, 636
Нуцифераль 326
Нуциферол 263, 303
Ньюмена — Кварта перегруппировка 138
Оксазафосфораны 36 1,3-Оксазолы
получение 40, 365, 680 реакции 230
1,2,3-Оксатиазолы, 2-оксиды 261
Оксатнанн н -типны, 2-окснды 255 328
Оксатнанн, 3-оксиды 313
1,4-Оксатиины 472
1,3-Оксатиоланы 157, 200, 20^ 3-диоксиды 34 3, 361, 362 2-тиоксо- 638, 640
Оксафосфетаны "5二1g 1,3-Оксафосфоланы 32, 33 Оксираны……
получение 176} Д09'，!!0 181, 197, расщеплепие 口八」“%。4 74 604
273, 289, 293, 432, 4G Окспфосфораны 38 сл.
Октадскап, гсксатпа- 1оО Олеиновая кислота НЬ Ортоцид 440
Пальмитиновая кислота, 518
a-сульф^a-сульф^Пенам 280
a-сульф^
a-сульф^
皿 141 179, 267, 279, 419,
口еМ嬲 424, 469
^ентагелице» 嘴一^нметчл- 568, 579, &ентаб八
5р2 т-рег-бутилсульфинил- 261
Ri窩
W^ 445
НофЯа'ыПирофосфорна^
叩 кислота, эфиры,
тно- 75с
Ппрофосфорная кислота 73 эфиры 60, 63, /4
叫喘募нне 57, 140, 413
реакции 140, 169, 445
Пирролы твокарбоновьге
627 сл., 653, 665, 683 Полисульфпды 208 сл., 461 Полифосфорная кислота, ные 73 сл.
кислотыкислотыпроизвод-производ-353353Полпэтпленсульфид 209 Пренилфенплсульфид 214 Прескваленовый спирт 327, Пропадненилтрихлорметилсульф- оксид 438Полпэтпленсульфид 209 Пренилфенплсульфид 214 Прескваленовый спирт 327, Пропадненилтрихлорметилсульф- оксид 438Пропан-1,2-дисульфенилхлорид 429
кислоты
кислоты
производ-
производ-
353
353
Полпэтпленсульфид 209 Пренилфенплсульфид 214 Прескваленовый спирт 327, Пропадненилтрихлорметилсульф- оксид 438
Полпэтпленсульфид 209 Пренилфенплсульфид 214 Прескваленовый спирт 327, Пропадненилтрихлорметилсульф- оксид 438
Пропантиол-1 143
Пропантиол-2, 1-амино-2-метил- 161
Пропантион-2, 1,3дифенил- 579
Пропенил-л-толилсульфоксид 304
Пропен-2-тиол 133, 155
Пропионовая кислота
2-метилтио- 168
тио- 623, 624
3-тиоцианато- 473
Пропиофенон, а-тиобензоил- 582
Простагландины 114, 124, 300
Протоген В 463
Пуммерера перегруппировка 191, 219, п 228, 275 ел., 377
Нурнн, 2-амино- 516
амберга — Беклунда реакция 332, 口 338, 340 сл.
Р-^етинилсульфон 485
р°Даиин 691
^роуглерод 639, 640
^оксиды 282, 283
е^енофосфаты 47, 64
Селенофосфонаты 47
Семикарбазиды, тио- 661 сл.
Семикарбазоны, тио- 669
Синигрин 675
Синтоны 195, 196
Сквален 123, 413
Смайлса перегруппировка 494
Соммле перегруппировка 141, 183, 250
Споридесмипы 446, 460, 461
Стивенса перегруппировка 183, 250
Стнльбазол, производные 278, 290 Стирил-л-толилсульфоксид 304 Сультамы 530, 532 Сультины 501
Сультоны 511, 524, 525, 528, 620
Сульфамид незамещенный 555 Сульфамовые кислоты 553 сл.
Сульф амоилгалогениды 338
Сульфаниловые кислоты 55
Сулъфан 135
Сульфаты органические 511, 559 сл. Сульфенамиды 419, 429, 439 сл., 448, 530
Сульфенаты см. Сульфеновые кислоты, эфиры
Сульфенилгалогениды 419, 424 получение 425, 426, 448, 458 реакции 157, 420, 426 сл., 437, 440, 500
Сульфенилкарбоксилаты 427 Сульфенилтиоцианаты 419, 476 Сульфенилцианиды 366 Сульфеновые кислоты
генерация 261, 278, 279, 301 сл., 420
реакции 421 сл., 463, 464, 500 структура 418 эфиры 419, 434 сл.
получение 423, 434, 435, 442 реакции 262, 306
Сульфены 332, 433, 615 сл.
Сульфиды 163 сл.
кислотность 164 получение 142, 157, 164, 168 сл., 190, 267, 282, 377, 432, 437, 442, 453, 488
реакции 131, 167, 174 сл., 241, 242, 247, 258 сл., 305 сл.( 322, 349 сл., 373 сл., 516
спектры 167 структура 163 фотохимия 131, 166, 182
Сульфиды (производные) алкоксиалкил- 225 сл. аминоалкил- 229 сл. винил- 592, 602, 607 сл., 634 галогеноалкил 225 сл. гидроксиалкил- 187, 219, 220 Ненасыщенные 209 сл., 214 сЛ.> 592, 602» 607 сл., 634
Сульфоксилаты кислоты СульфоксиловыеСульфоксилаты кислоты Сульфоксиловыесм. Сульфокснмвнссм. Сульфокснмвнскислоты,кислоты,ЗфнрнЗфнрнС〃・，376, 380 сл.С〃・，376, 380 сл.СульфоксиминыСульфоланы смСульфоксиминыСульфоланы смро-Сульфолены смСульфонамидыро-Сульфолены смСульфонамиды'Тнофенн, дигидро.'Тнофенн, дигидро.318,318,318,318,
Сульфоксилаты кислоты Сульфоксиловые
Сульфоксилаты кислоты Сульфоксиловые
см. Сульфокснмвнс
см. Сульфокснмвнс
кислоты,
кислоты,
Зфнрн
Зфнрн
С〃・，376, 380 сл.
С〃・，376, 380 сл.
СульфоксиминыСульфоланы см
СульфоксиминыСульфоланы см
ро-Сульфолены смСульфонамиды
ро-Сульфолены смСульфонамиды
'Тнофенн, дигидро.
'Тнофенн, дигидро.
318,
318,
318,
318,
Сульфиды
оксо- 429, 442
оксоалкил- 220 сл.
полифункциональные 187 сл. эпи- 473
Сульфилимины см. Сульфимиды
Сульфимид 397
Сульфимиды 371
получение 173, 201, 268 сл., 373 сл., 505» 534
реакции 173, 376 сл., 416
Сульфинамиды 497, 503 сл., 530
Сульфинаты см. Сульфиновые кислоты, эфиры
Сульфинилазнды 497, 505
Сульфиниламины 397 сл., 504
Сульфинилгалогениды 496 сл., 504, 610
Сульфинилгидразоны 497
Сульфинилгидроксамовые кислоты 497 506
Сульфинилкарбанионы 326,330,
335 сл.
Сульфинилсульфоны 498, 537
Сульфинильные радикалы 47
Сульфиновые кислоты 491 сл.
получение 147, 333 сл., 419 сл., 473, 492 сл.
реакции 322 сл., 354, 366, 429, 442,
465, 495 сл., 516 структура 491
Сульфиновые кислоты (производные) ангидриды 498 эфиры
получение 436, 485, 497, 499 сл.
реакции 260, 324, 501 сл.
Сульфины 608 сл., 635, 660
Сульфиты органические 556, 557, 560, 561
Сульфодиимиды 391 сл.
Сульфокислоты см. Сульфоновые кислоты
Сульфоксиды 253 сл.
получение 181, 182, 258 сл., 282,
290, 293, 422, 423, 438, 498, 501, 613, 614
реакции 143. 144, 181, 241 сл.,
261 сл., 374, 381 сл., 406, 416, 422
Сульфоксиды (производные)
алкокси- 314, 315
амино- 314, 315
арил- 315, 316
галоген- 293 сл., 306 сл.
гидрокси- 288, 304 сл.
дисульфоксиды 313 ненасыщенные 300 сл. оксо- 288, 308 с л., 357 полифункциональные 293с”・，
300 сл.
эпокси- 314
484 с л. Сульфоксимиды 268 545
р黑駕凜魄勰関，529, 530 肾器篇Сy项…е кисло. Сульфондиимины 394 сл. Сульфоний-имиды 200, 237 сл Сульфонилазиды 529, 542 сл. Сульфониламины 397 сл. Сульфонилгалогениды
получение 495, 514, 517, 519 сл
Реакции 492, 493, 509, 521 522 529, 535, 537, 542'
Сульфонилгидразиды 493, 521, 537 Сульфонилгидразоны 493, 537 сл. Сульфонилизоцианаты 529, 545 сл. Сульфонилимины 401
Сульфонилкарбанионы 326,330,
335 сл.
Сульфонилкарбены 359 сл. Сульфонилнитрены 359 сл., 543, 544 Сульфонилпероксиды 518 Сульфонилтиоцианаты 476, 548 Сульф он ил циан иды 365, 366, 548 Сульфонильные радикалы 147 Сульфонимидоилпроизводные 383 Сульфония соли 237 сл.
полифункциональные 249 сл., 274
получение 240 сл.
реакции 244 сл.
Сульфоновые кислоты
кислотность 509代耳
получение 147, 458, 477, 480,‘
508 сл.
растворимость 508, 509
реакции 367, 517 сл.е)
Сужфоновые кислоты (производи ) ангидриды 535 сл.
галоген- 356
эфиры 364, 502, 523 £ Сульфонодиимидамиды 鳴 548 Сульфонодиимпдовые кислоты
Сульфоны кислотность 320 CJL 266, получение л^\^^7
322 сл., 495 502 51 纯 реакции U3,黜产
330 сл., 416, 493
спектры 319
сульфоны (производные)
5 алкокси-
аллил-领 354
амино- 326,
аР幫е涔06, 338, 340 сл„ 349, 350, ппокси-"349? 354, 355, 495
誰恥。нм 339 366 367
ненасыщенные 363, 618
ОКСО-OQQ
雷爾好心;鑄363
реакции 332 ел., 338, 357
сульфинил- 498 537
тиоиианато- 47b
эпоксн- 35,5, 356, 363
СульфУранн 237
Сульфурдиимиды 391 cjl
Сульфурнлгалогениды 520
Тетрэазацнклододекан 34
Тетразнны 659
Тетрэзо^ы 542, 549
Тетрасульфпды 463
1 ЗД-Тиадназины 670
1'2Д-Тиадиазолы 601
12 4-Тиадиазолы 433
1Д4-Тиадиазолы 590, 606, 614, 634
'‘S-оксндн 614, 615
1,2-Тиазины 393
Тиазолы八
получение 140, 153, 365, 433, 667,
680, 691
реакции 230, 433, 656
Тиазолы (производные) бензо 140, 162, 440, 443, 479 дигидро
получение 421, 452, 650, 678, 691
реакции 231, 656
тетрагидро- 230, 476, 691
Тиания соли 239
Тианы 239, 258
оксиды
реакции 267, 292, 294, 306
структура 255
Тиациклогексанон 216
Тиепип-1,1-оксиды 330, 343, 344
Тиетаны 239, 597
Диоксиды 330, 346, 620
Гиильиые радикалы 138； 145 сл, 458, 461
|ииРаиия соли 241, 242, 248
Тираны
получение 172, 173, 585, 590, 632,
ЬЗЗ, 643
ре嚙н 158, 161, 180, 181, 209,
Тннрднн (производные)
1»1-ДИОКСИДЫ
Тиираны (производные) получение 340, 343, 344, 619 реакции 340, 343, 494
1 -Оксиды 263, 463, 579 Тимидин-З"-фосфат 66 Тиоальдегнды 565 сл.
S-оксиды 610
Тиоамиды 602, 630, 631, 646 сл, 683 S-оксиды 613
Тиоацетали 187 сл.
№№Тно6нсамннь1 487, 488 1,1 -Тиобис(имидазол) 485 К^,-Тиобисморфолин 488 N^^TnoGncnvinepuAHH 488 N.N^THOdMc(фталимид) 460, 485 Тиогидразиды 631, 646, 649 сл. Тиогидроксамовые кислоты 649 сл. Тиогидроксиламины 490 Тиокарбазовые кислоты 685 сл. Тиокарбаматы 479, 484 сл.
Тиокарбаминовые кислоты 684 сл. Тиокарбамоилгалогеипды 684 сл. Тиокарбамоилгидроксиламины 693 Тиокарбамоилокснмы 687, 693 Тиокарбогидразиды 662, 663, 666, 669, 670
Тиокарбонаты 636 сл. Тиокарбонилимиды 604 сл. Тиокарбоновые кислоты 601, 611, 621 сл., 652
Тиокетены 599 сл., 673, 678 оксиды 603
Тиокетоны 565 сл.
получение 569 сл., 611, 630 реакции 584, 602, 604, 606, 615, 619, 642
спектры 565 таутомерия 579 Тиокетоны, S-оксиды 611, 615 Тиоколы 461
Тиоксо-ентиольная таутомерия 579 сл. Тиолактамы 681 Тиолания соли 240'
Тиоланы 155, 170, 331 диоксиды 319 оксиды 261, 278, 422
Тиолсульфинаты 423, 437, 462 сл., 495, 504
Тиолсульфиновые кислоты 466 Тиолсульфоиаты 419, 421, 428, 429, 442, 458, 469 сл., 495
Тиолсульфоновые кислоты 469 Тиольные группы в белках, определение 145, 149
Тиолы 130 сл. кислотность 131 сл. получение 135 сл,, 152 сл., 174, 178, 421, 457, 458, 473, 479,480, -495, 644, 692„
реакции 131, 141 сл., 190, 427,447,
Тиолы 130 сл. реакции 449, 450, 453, 4 75, 493, 516, 627
Тиолы, полифункциональные 152 сл. Тиомочевины 576. 604, 612, 661 сл. оксиды 616, 619, 672
Тиопирофосфаты 75 Тискемикарбазиды 661 сл. Тносемикарбазоны 669 Тиосульфаты 479, 480 Тноуретаны 684 сл. Тиофенол см. Бензолтиол Тиофены 512, 571, 598, 612 дигидро- 327, 328, 343, 607 тетрагидро- 319
Тиофосген 638
Тнофосфаты 47, 50 сл., 478 Тиофосфонаты 48> 78 Тнофосфоновьге кислоты 78 Тнофосфорнлгалогениды 50 сл. Тиофосфорильная группа 45 сл. Тнофосфорная кислота 47, 478 галогенпроизводные 50 сл. эфиры 62 сл.
Тиоцианаты 673 получение 179, 473 сл. реакции 516, 488, 666, 675 Тиоциановая кислота 474, 666, 673, 678
Тирозин 133,
Тиурамдисульфиды 683, 688, 689
Тиурамсульфиды 488, 684, 689, 693
Тодда-Аттертона реакция 53
п-Толилсульфонилизоцианид 364, 365
Толилфенилсульфон 543
л-Толуолсульфенилхлорид 426, 464
л-Толуолсульфеновая кислота, эфиры 436, 438
л-Толуолсульфииилхлорид 466, 496, 498, 523
п-Толуолсульфиновая кислота, эфиры 465, 501 сл.
л-Толуолсульфонамид 441, 531 сл., 547, 554
n-Толуолсульфонилазид 542, 543
л-Толуолсульфонилгидразид 538, 540
и-Толуолсульфонилизоцианат 547
п-Толуолсульфонилметилизоцианид
364, 365
п-Толуолсульфонилхлорид 441, 449, 537
и-Толуолсульфоиовая кислота кислотность 509 получение 511, 535 реакции 525, 526
Толуолтнол 133, 138, 156, 161,589
п-Толуолтиолсульфоновая кислота, эфиры 467, 469
1,2,4-Триазины 668
би,и-Триазиитион 680
1^2,4-Триазолы
получение 670, 679
реакции 146, 652, 666
Трибензолсульфенамид 444, 445
Трнмспи^гда^-толуолсульфонат)
Триспорон, дезокси- 353
Трисульфиды 460, 461
1,3,5-Тритианы
получение 152, 565, 570, 571. 575
реакции 195, 196, 600
Тритиоланы 594, 635
Трнфенилсульфония соли 241
Трифталатная группа 525
Трополон
бензо-» тио* 583
тио* 583
Трюса — Смайлса перегруппировка 367
Угольные кислоты
Дитио- 636, 638
получение 638
₽еакиии 641, 642, 644, 646 647
монотио- 638, 641, 642, 646’
тритио- 636 сл., 687
S,Sfhokcha 643
хлор-
Дитио- 638, 639, 68 7
тнб 626, 638, 687
Уксусная кислота
бензоил-, тио- 575
дитио- 622, 632, 633
тио- 573
амиды 650, 657
эфиры 137, 578, 624, 631
хлорсульфонил- 617
Урацил, сульфирование 516
Урацил-4-сульфеновая кислота, 1 -метил- 418, 420
Урацил-4-сульфоновая кислота 516
Фенантрен 278, 290
Фенилдиазометилсульфокснд 497
Фениленсульфат 562
Фениленфосфорная кислота 62
Фенилсульфат, 4-иитро- 562
Фенилтиоцианат 2-амино- 479 2-нитро-4-трифторметнл- 478
Феиилхлорметилсульфоксид 497
Фенилхлорметилсульфон 361
Фенилэтилсульфоксид 284
1 -Фенилэтилфенилсульфон 336
Фенол, сульфирование 512
Фенол (производные)
2,6^и-трет-бутил- 173
4'Метилтио- 182…
Фенхон, тио- 565, 568, 5舱 ^»^
吧篇爆。В 125, 222
хлопковой совки 329
флавниы 448
Флуор^он' -сульфенов ая кислота флуореитион-5-окснд 609 формальдегид, тио- 613 генерация 440, 566 спектры 568, 600, 608
формальдегид, тио-, S-оксиды 608
616, 617'
Формамид, тно, диметлл- 572
Формамлдпнсульфнновая кислота 457
фосген, тио- 638
Фосфазаны 103
Фосфазены 96 сл.
Фосфазиды 97
Фосфаты 44 сл., 62 сл., 87
импдо- 55 енолов 69, 70 тио- 47, 50 сл., 478
фосфетаны оксо- 625 тио- 625
Фосфиновые кислоты и их производные 84 сл., 91
Фосфиноксиды 44, 46, 47, 88 сл.
Фосфинселеннды 48
Фосфинсульфиды 48, 88, 90, 91
Фосфонистые кислоты и их производные 33, 76, 84
Фосфония соли 90, 91, 110 сл.
Фосфоновые кислоты и их производные 44, 76 сл,, 87, 585
тио- 48, 78
Фосфораны 16 сл., 96 сл., 585
Фосфорилгалогениды 50 сл.
Фосфорная кислота, производные 44 сл.
амиды 52, 53
галогенпроизводные 50 сл.
полифосфаты 73 сл.
тио. 47, 50 сл., 478
зфиры 44 сл., 62 СЛ., 87
，рнса перегруппировки 527, 635
Фторсульфоновая кислота 509, 520 ^тортиокарбонилхлорид 675 Фуранотерпены 215 фУраны 512
Дигидро- 157, 207, 413
Холестанон 200, 407
Холестен-5-он-З 271
Холестерин 271
Хорпера — Эммонса реакция 120
Хризантемовая кислота 327, 334, 353 эфиры 127
Хроман, тио- 590
Цефалоспорины 267, 419, 472
Цефан 290
Циклобутандитион-1,3, тетраметил-
585, 601
Циклобутапол, 3-сульфонил- 363
Циклобутен-З-дион-1,2, З-меркапто-4- фенил- 153
Циклогександитиол-1,1 158
Циклогексанон, 2-тиоацетил- 578
Циклогексаптион 579, 585
2-ацетил- 578
Циклогексен-2-тион, триметил- 568
Циклопентен-2-тион
2,3-диметил- 568
3,4,4-трнметнл- 568
Циклопентиленсульфат 563
Циклополифосфазены 98
Циклопропан, тиоацетил- 568 Циклопропань!, синтезы 411 сл. Циклопропентион
диамино- 573
дифенил- 567, 568, 594
Циклопропилдифенилсульфония соли 240
Циклофаны 345, 415
Циклофосфазаны 96—98
Цистеин 133, 145, 147, 230, 462, 491
N-ацетил- 147
S-(пиридил-2)- 167
Цистеинилвалинсульфеновая кислота 424
Цистеиновая кислота 458, 508
Цистеинсульфоновая кислота 491
Цистин 446, 452, 457, 460
Цитозин, сульфирование 516
Чугаева реакция 644
Шенберга перегруппировка 646» 692
Хинолины 278, 290, 681
Хиисберга реакция 529
Хлорамины В и Т 534
Хлоркарбонилсульфенилхлорид 433,
434
Хлорофилл а 566
Хлорсульфоновая кислота 509—511
Щавелевая кислота, тио- 625
Эписульфоны см. Тиираны, 1,Ьдиок- сиды
Этан, гексакис(феиилтио) • 208
Этанол, меркапто- 146* 437, 638
Этансульфенамид, производные 441
Этаисульфенилхлорнд, 1,1 -диметил- 425
Этансульфиновая кислота, 2・амнно・ 491
Этантиол, 2,2,2-трнфтор- 585
Этилен, гетр акне (феннлтио) - 208
Этилеисульфат 562
Этиленсульфеновая КИСлОта
карбонил- 420，метокси，
Этилфторсульфат 562
Эфедрин 34
Ювенильные гормоны ]54, 216
ОБЩАЯорганическаяхимия
Том 5
Редактор
М. Н. ПАСТУШЕНКО
Художник
Н. В* НОСОВ
Технический редактор
Г. И. КОСАЧЕВА
Корректор
В. М. БЕЛЯЕВА
ИБ № 1592
Сдано в наб. 11.01.83.
Подп. в печ. 27.10.83.
Формат бумаги бОхЭО1/^.
Бумага тип. № 1.
Гарн. литературная.Печать высокая.
Ус л. печ. л. 45. Усл. кр.-отт. 43
Уч.ч(зд. л. 53,36. Тираж 15000 9кз
Заказ № 49/. Цена 4 р. 30 к.
Изд. № 2039
Ордена 《Знак Почета*
_ издательство «Химия». 107076, Москва» Стромынка» 13.
Ленинградская типография № 2головное предприятие орденаТрудового Красного ЗнамениЛенинградского объединения«Техническая книга» нм. ЕвгенииСоколовой СоюзполнграфпромаПрн Государственном комитете СССРпо Делам издательств, пол!!графнии книжной торговли.
198052, г. Ленинград. Л-32,Измайловский проспект, 2У.
Фотографировал Семенюченко Владимир chem_vova@mail.univ.kiev.ua; vova2002@mail.ru
ОБЩАЯОРГАНИЧЕСКАЯХИМИЯ
5
Cl「oBph3 С1-|
Ph3P + PhCOCHPh —► LphC=CHPh J 旦广 PhgCPh + РЬзР=。("3)
(3) Применение ct-сульфинилкарбанионов 6 синтезе
戰и"' Реакцнн сульфинилкарбанионов могут быть лучше
CHНа 11PHMере реакций метилсульфинилкарбаниона
(107?и фенилсульфинилкарбаниона PhS(O)CH£
'°' °бзоР по реакциям карбаниона (106) (1291
5。勰党就hН，будь т。(106З，(107)
присущи сильным喟етерпевают все те реакции, которые
сильным нуклеофильным основаниям. Как правило, они
19. H%rsf, К. C. Tin, and J. Л1. V. Marcil, Canad. J. Chem., 1973, al, I/O*
1, co2
2. H2O>
L Che^./ 1969 " 丿爲: ,V. S. SnS% 必以 C」・ О"""
COMPREHENSIVEORGANIC CHEMISTRY
The Synthesis and Reactions of OrganicCompounds
CHAIRMAN AND DEPUTY CHAIRMAN OF THE EDITORIAL BOARDSIR DEREK BARTON, F.R.S.
ANDW・ DAVID OLLIS, F.R.S.
Volume 2 Phosphorus Compounds
Edited by I. O. SUTHERLANDUNIVERSITY OF LIVERPOOL
Volume 3 Sulphur Compounds
Edited by D. NEVILLE JONESUNIVERSH* Of SHEFFIELD
PERGAMON PRESS
RD ' new YORK • TORONTO • SYDNEY ・ PARIS，FRANKFURT
ОБЩАЯОРГАНИЧЕСКАЯ
химия
ТОА4 5
СОЕДИНЕНИЯ ФОСФОРА И СЕРЫ
ПЕРЕВОД С АНГЛИЙСКОГО
канд. хим. наук Ю. Е. ЦВЕТКОВА
и докт. хим. наук В. А. СМИТА
Под редакцией
академика II. К. КОЧЕТКОВА
н докт. хим. паук проф. Э. Е. НИФАНТЬЕВА
МОСКВА«химия» 1983
УДК 547
Общая органическая химия./Под ред. Д. Бартона и У. Д. Оллиса. Т. 5 Соединения фосфора и серы./Под ред. И. О. Сазерленда и Д. Н. Джон- са.— Пер. с англ./Под ред. Н. К. Кочеткова и Э. Е. Нифантьева. — М.: Химия, 1983.— 720 с., ил.
Том 5 многотомного справочного издания посвящен важнейшим типам органических соединений — органическим соединениям фосфора [введение в химию фосфорорганических соединений, фосфины, фосфористая, фосфонистая, фосфинистая кислоты и их производные (главы 10.1 ——‘0.3) рассмотрены в томе 4 настоящего издания] и серы. Рассмотрены все классы этих соединений, описаны методы их получения, свойства, реакции, применение в синтезе, приведено большое число ссылок иа современные обзорные и оригинальные статьи.
Издание предназначено для научных работников, инженеров-химиков, работающих на предприятиях химической, нефтехимической и других отраслей промышленности, преподавателей и аспирантов химических и химико-технологических вузов, биохимиков и биологоз,
720 с., 65 табл., 1 рис., 2295 литературных ссылок.
С 1803000000412
5^{^iy^~ свод. пл. подписных изд. 1983 п
黑Pergamon Press Ltd.
peso” на ругскнй язык. Издательство «Химия», 1983 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие к тому 3 английского издания
161620253030303132333335373838414142434416162025303030313233333537383841414243441о4 Соединения пентакоординированного фосфора. Д. Дж. X. Смит
1616202530303031323333353738384141424344
1616202530303031323333353738384141424344
10.4.1.10.4-2.10.4.3.10.4.4.10.4.4.1.10.4.4.2.10.4.4.3.1044410.4.4-5.1044610.4.47.10.4.5.1045 丄10.4.5.2.10.4610.4.6.1.10.4.6.2.10.4.1.10.4-2.10.4.3.10.4.4.10.4.4.1.10.4.4.2.10.4.4.3.1044410.4.4-5.1044610.4.47.10.4.5.1045 丄10.4.5.2.10.4610.4.6.1.10.4.6.2.Стоуктура и характер связи
10.4.1.
10.4-2.
10.4.3.
10.4.4.
10.4.4.1.
10.4.4.2.
10.4.4.3.
10444
10.4.4-5.
10446
10.4.47.
10.4.5.
1045 丄
10.4.5.2.
10.46
10.4.6.1.
10.4.6.2.
10.4.1.
10.4-2.
10.4.3.
10.4.4.
10.4.4.1.
10.4.4.2.
10.4.4.3.
10444
10.4.4-5.
10446
10.4.47.
10.4.5.
1045 丄
10.4.5.2.
10.46
10.4.6.1.
10.4.6.2.
Впутримолекуляриая peopi апизация лигандов
Апикофильность и напряжение никла
Методы получения фосфор а нов
Реакции с источниками галсявпа
Реакции с пероксидами и аналогичными системами
Реакции с монокарбоннльлымп соедииевиями
Реакции с сопряженными системами Рсакцни с 1,2-диолами и 2-аминоспиртами
Реак1хии обмена
Прочие методы синтеза фссфоралов
Реакции фосфоранов
Галогепфосфорапы
Окснфосфорапы
Соединения гексакоординнровашюго фосфора Методы получения соединений фосфора(Vl) Свойства соединений фосфора(У1)
Литература
10.5. Производные фосфорной кислоты. Р. С. Эдмондсон
Ю.5.1. Галоген- и азотсодержащие производные фосфорной кислоты J0.5J J. Реакции фосфорил галогенидов со спиртами, фенолами н их тио-
m51^и^56626263737676818284889296969697989910210210305m51^и^56626263737676818284889296969697989910210210305аиалогамл
m51^и^56626263737676818284889296969697989910210210305
m51^и^56626263737676818284889296969697989910210210305
Другие методы образования связи фосфор(У)——галоген
J0.5J.3. Образование связи фосфор (V)—азот реакцией фосфорилгалоге- иидов с аминами
Другие методы образования связи фосфор(V)—азот
Свойства связи фосфор——галоген в фосфорилгалогенидах
Свойства связи фосфор—азот в соединениях фосфора (V). Реакции амидной функнин
Ю-5.2.Эфиры фосфорной кислоты
1052丄Методы получения эфиров фосфорной кислоты
Реакции эфиров фосфорной кислоты
Производные полифосфорноп кислоты
】?5,4. Производные фосфоновой кислоты
I貶3 齊丁。“к получения фосфоповых кислот и их производных nf?t Функционализированные производные фосфоновой кислоты 1*窦* Реакции производных фосфоновой кислоты 1、?^ уроизводнне фосфиновой кислоты IU.5b Третичные фосфшюксиды
10.6.10.6.1.10.6.I.I.10.6.1.2.I0.6.I.3.10.62 Ю.6.3.1063.1.Ю.6.3.2.1063310.6.10.6.1.10.6.I.I.10.6.1.2.I0.6.I.3.10.62 Ю.6.3.1063.1.Ю.6.3.2.10633Литература
10.6.
10.6.1.
10.6.I.I.
10.6.1.2.
I0.6.I.3.
10.62 Ю.6.3.
1063.1.
Ю.6.3.2.
10633
10.6.
10.6.1.
10.6.I.I.
10.6.1.2.
I0.6.I.3.
10.62 Ю.6.3.
1063.1.
Ю.6.3.2.
10633
Фосфазены и илиды фосфора. Д. Дж. X. Смит
Методы получения фосфазенов Моиофосфазены
Циклодифосфазаны
Циклополифосфазены
Структура фосфазенов и характер связи
Реакции фосфазенов
1 идролиз
Нуклеофильное замещение
Замещение по Фриделю — Крафтсу
10.6.3.4, 10.6.4. ю.6.6.1. 10.6.6.2. 10.6.6.3.10.6.7.L 10.6.7.2. 10.6.7.3.10.6.7.4.10.6.7.5.10.6.8.10.6.3.4, 10.6.4. ю.6.6.1. 10.6.6.2. 10.6.6.3.10.6.7.L 10.6.7.2. 10.6.7.3.10.6.7.4.10.6.7.5.10.6.8.Рсакннн с участием атомов азота и фосфора
10.6.3.4, 10.6.4.
ю.6.6.1. 10.6.6.2. 10.6.6.3.
10.6.7.L 10.6.7.2. 10.6.7.3.
10.6.7.4.
10.6.7.5.
10.6.8.
10.6.3.4, 10.6.4.
ю.6.6.1. 10.6.6.2. 10.6.6.3.
10.6.7.L 10.6.7.2. 10.6.7.3.
10.6.7.4.
10.6.7.5.
10.6.8.
По.нмернне фосфззсиь!
CwvKTvpa нлидов фосфора и характер связи
Л1етоць1 получения илидов фосфора 口
Синтез плидов из фосфониевых солен
Синтез илидов присоединением к мстиленфосфоранам
Прсяне методы синтеза илпдов фосфора
Реакция Впттнга
Область применения реакиии Виттига
Механизм реакшш Виттига
Стереохимия образования алкена
Применение других илидов фосфора
Р1екоторые примеры использования илидов в синтезе
Гидролиз илидов фосфора
Окисление илидов фосфора
Реакции илидов фосфора с другими соединениями с кратными
связями
Литература