Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
COMPREHENSIVEORGANIC CHEMISTRY
The Synthesis and Reactions of OrganicCompounds
CHAIRMAN AND DEPUTY CHAIRMAN OF THE EDITORIAL BOARD
SIR DEREK BARTON, F.R.S.
W. DAVID OLLIS, F.R.S,
Volume 2 Nitrogen Compounds
Edited by I. O. SUTHERLAND
University of Liverpool
OXFORD ■ NEW YORKOXFORD ■ NEW YORKPergamon press
OXFORD ■ NEW YORK
OXFORD ■ NEW YORK
TORONTO • SYDNEY ■ PARIS - FRANKFURT
ОБЩАЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
том 3
азотсодержащие соединения
Перевод с английского
канд. хим. паук
А. Я- ЧЕРНЯКАПод ред. акад.Н. К. КОЧЕТКОВАи канд. хим. паукЛ. В. БАКИНОВСКОГО
МОСКВА,«ХИМИЯ», 1982
УДК 547
Общая органическая химия./Под рсд. Д. Вартона п У. Д. Оллпса. Т. 3. Азотсодержащие соединения./ Под ред. И. О. Сазерленда.— Пер. с англ./Под ред. Н. К. Кочеткова н Л. В. Бакиновского. — М.: Химия, 1982. — 736 с., нл.
Третий том перевода настоящего многотомного издания но* священ азотсодержащим органическим соединениям — аминам, производным гидроксплампна и гидразина, азоторгапическим нонам и радикалам, нитренам, нитро- и интрозосоедннеипям, иминам, нитронам, нитрилам и изоцианидам; описаны методы получения этих соединений, структура, свойства, реакции, применение.
Издание предназначено для научных работников, инженеров-химиков, работающих на предприятиях химической, нефтехимической п других отраслей промышленности, преподавателей и аспирантов химических н химико-технологических вузов, биохимиков и биологов.
736 с., 12 табл., 2210 литературных ссылок.
л 1803000000-108
° "050(01)-82 "Подписное
© 1979 Pergamon Press Ltd.
© Перевод на русский язык. Издательство «Химия», 1982 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие
• К тому 2 аПГЛНЙх huj и Н мания
9
ЧАСТЬ 6. АМИНЫ И РОДСТВЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
11
6.1. Алифатические и циклические амины. Дж. Р. Малпасс
11
6.ЕЕ
Методы получения аминов
И
6.1.1.1.
Алкилирование и деалкилирование аминов
11
6.1.1.2.
Методы восстановления
16
6.ЕЕЗ.
Синтез амнион с помощью реакций присоединения
21
6.1.1.4.
Применение металлорганнческих реагентов в синтезе
аминов24
6.1.1.5.
Гидролитические методы получения аминов
27
6.1.1.6.
Синтез аминов с помощью внутримолекулярных перегруппиро*
вок
28
6.1.1.7.
Получение циклических аминов
31
6.1.1.8.
Разделение хиральных аминов
37
6.1.2.
Свойства аминов
39
6.1.2.1.
Структура и стереохимия простейших аминов
39
6.1.2.2.
Спектроскопические свойства аминов
45
6 1.2.3.
Основность аминов
53
6.I.2.4.
Физиологическая активность аминов
58
6.1.3.
Реакции аминов
61
6.I.3.I.
Нуклеофильные свойства аминов
61
6.1.3.2.
Основные свойства, соли четвертичных аммониевых
оснований
н катализ
67
6.I.3.3.
Окисление аминов
72
6.Е3.4.
Кислотные свойства аминов
74
6.1.3.5.
Введение защитных групп в амины и их удаление
78
6.1.3.6.
Реакции азиридинов
81
Литература
86
6.2. Полнфункциональные амины. Дж. М. 3. Гладых, Д. Хартли
91
6.2.1.
Ненасыщенные амниы
91
6.2.1.I.
Енамины
91
6.2.1.2.
Аллпламнны
101
6.2.1.3.
Амины алленового ряда
104
6.2.1.4.
Инамниы
105
6.2.1.5.
Амины ацетиленового ряда
НО
6.2.2.
Диамины и полиамины
113
6.2.2.1.
1,1-Диамнны
113
62.2.2.
1,2-Диамины
116
6.2.2.3.
1,3'Диамины
121
6.2.2.4
Полиамины
123
6.2.3.
Амииоспнрты
126
6.2.3.I.
I .ПАмнноспирты
126
6.2.3.2.
1,2-Ампиоспнрты
128
6.2.3.3.
1,3-Амнноспмрты
138
6.2.4.
Простые аммноэфнры
139
6.2.4.1.
М-Амнноэфиры
139
6.2.4.2.
1,2-Амипоэфнры
143
6.2.4.3.
1,3-Амшюэфиры
145
6.2.4.4.
Макроциклические аминоэфиры
146
6.2.5.
Галогенамииы (С-галогсизамещенные)
148
6.2.5.1.
а-Галогенамниы
148
6.2.52.
Р*Гало! енамины
155
6.2.5.3.
у-Галогеиамины
159
Литература
161
Ароматические амины. Л Д” ^1^ ам||||овпСТ°^нпые ароматические аминыВторичные и третичные ароматические аминыАроматические амины. Л Д” ^1^ ам||||овпСТ°^нпые ароматические аминыВторичные и третичные ароматические амины6.3.2.6.3.2.1.6.3.2.2.6.3.2.3.6.3.3.6.3.3.1.6.3.3.2.6.3.3.3.6.3.3.4.6.3.3.6.6.3.3.7.6.3.3.8.6.3.3.9.Литература6.3.2.6.3.2.1.6.3.2.2.6.3.2.3.6.3.3.6.3.3.1.6.3.3.2.6.3.3.3.6.3.3.4.6.3.3.6.6.3.3.7.6.3.3.8.6.3.3.9.Литература6.4.1.6.4.1.1.6.4.1.2.6.4.1.3.6.4.1.4.674.1.5.6.4.1.6.4.1.1.6.4.1.2.6.4.1.3.6.4.1.4.674.1.5.6.4.2.6.4.2.1.6.4.2.2.6.4.3.6.4.3.1.6.4.3.2.6.4.3.3.6.4.4.6.4.4.1.6.4.4.2.6.4.4.3.6.4.5.6.4.5.1.6Л.5.2.6.4.5.3.6.4.S.4.6.4.2.6.4.2.1.6.4.2.2.6.4.3.6.4.3.1.6.4.3.2.6.4.3.3.6.4.4.6.4.4.1.6.4.4.2.6.4.4.3.6.4.5.6.4.5.1.6Л.5.2.6.4.5.3.6.4.S.4.^^икцпоаальвые ароматические аминь.
Ароматические амины. Л Д” ^1^ ам||||ов
пСТ°^нпые ароматические амины
Вторичные и третичные ароматические амины
Ароматические амины. Л Д” ^1^ ам||||ов
пСТ°^нпые ароматические амины
Вторичные и третичные ароматические амины
6.3.2.
6.3.2.1.
6.3.2.2.
6.3.2.3.
6.3.3.
6.3.3.1.
6.3.3.2.
6.3.3.3.
6.3.3.4.
6.3.3.6.
6.3.3.7.
6.3.3.8.
6.3.3.9.
Литература
6.3.2.
6.3.2.1.
6.3.2.2.
6.3.2.3.
6.3.3.
6.3.3.1.
6.3.3.2.
6.3.3.3.
6.3.3.4.
6.3.3.6.
6.3.3.7.
6.3.3.8.
6.3.3.9.
Литература
6.4.1.
6.4.1.1.
6.4.1.2.
6.4.1.3.
6.4.1.4.
674.1.5.
6.4.1.
6.4.1.1.
6.4.1.2.
6.4.1.3.
6.4.1.4.
674.1.5.
6.4.2.
6.4.2.1.
6.4.2.2.
6.4.3.
6.4.3.1.
6.4.3.2.
6.4.3.3.
6.4.4.
6.4.4.1.
6.4.4.2.
6.4.4.3.
6.4.5.
6.4.5.1.
6Л.5.2.
6.4.5.3.
6.4.S.4.
6.4.2.
6.4.2.1.
6.4.2.2.
6.4.3.
6.4.3.1.
6.4.3.2.
6.4.3.3.
6.4.4.
6.4.4.1.
6.4.4.2.
6.4.4.3.
6.4.5.
6.4.5.1.
6Л.5.2.
6.4.5.3.
6.4.S.4.
Свойства ароматических аминов
Основность
Спектроскопические свойства физиологические свойства Реакции ароматических аминов Реакции с азотистой кислотой Ацилирование
Алкилирование и арилнроваиие
Образование изоцианатов и производных мочевины Окисление
Реакции с. альдегидами и кетонами Галогенирование, нитрование и сульфирование Реакции аминофеиолов и N-феиилгндрокснламнна Реакции ароматических диаминов и феиилгпдразнна
6.4. Производные гидроксиламииа. Дж. С. Робертс6.4. Производные гидроксиламииа. Дж. С. РобертсМетоды получения производных гидроксиламииа Номенклатура и вводные замечания
6.4. Производные гидроксиламииа. Дж. С. Робертс
6.4. Производные гидроксиламииа. Дж. С. Робертс
N-Монозамещениыс ациклические гидроксиламины О-Замещенные ациклические гидроксилампиы М^-Дизамещениые ациклические гидроксилампиы М.О-Дизамещениые ациклические гидроксилампиы КДО-Тризамещеииые ациклические гидроксилампиы N.N-Днзамещеш.ые циклические гидроксиламины К.М.О-Тризамещешше циклические гидроксиламипы (7) N.O-Ди- и М.МО-триза.мещеииые циклические гидрокси. (8) и (9)
Физические свойства производных гидроксиламииа Структура и стереохимические свойства Спектроскопические и кислотно-основные свойства Реакции производных гидроксиламииа Нуклеофильные свойства Окисление и восстановление Перегруппировки Оксиды аминов Методы получения Физические свойства Реакции
Нитроксиды
Введение. Методы получения
Структура, стереохимия и спектроскопические свойства
[.чампны[.чампныЛитератураЛитература6.5.1.2.6.5.1.2.6.5.1.4.6.5.2.6.5.2.1.6.5.1.4.6.5.2.6.5.2.1.меткаметкаСпиновая ловушка и спиновая
[.чампны
[.чампны
Литература
Литература
6.5.1.2.
6.5.1.2.
6.5.1.4.
6.5.2.
6.5.2.1.
6.5.1.4.
6.5.2.
6.5.2.1.
метка
метка
6.5 Производные гидразина и родственные Алифатические, ациклические6.5 Производные гидразина и родственные Алифатические, ациклические: ^"нения. Р. С. Аткинсон мЖЖ,^^"*“•
6.5 Производные гидразина и родственные Алифатические, ациклические
6.5 Производные гидразина и родственные Алифатические, ациклические
168168168176181182191191193195196196201203206207211214218220224228228228229231231232232233234168168168176181182191191193195196196201203206207211214218220224228228228229231231232232233234234238238240240240243245247247247248251251255259262263268234238238240240240243245247247247248251251255259262263268арпл-268268275278284285285арпл-268268275278284285285I ндразил-радикалыI ндразил-радикалыСтруктура п стереохимия Реакции
168
168
168
176
181
182
191
191
193
195
196
196
201
203
206
207
211
214
218
220
224
228
228
228
229
231
231
232
232
233
234
168
168
168
176
181
182
191
191
193
195
196
196
201
203
206
207
211
214
218
220
224
228
228
228
229
231
231
232
232
233
234
234
238
238
240
240
240
243
245
247
247
247
248
251
251
255
259
262
263
268
234
238
238
240
240
240
243
245
247
247
247
248
251
251
255
259
262
263
268
арпл-
268
268
275
278
284
285
285
арпл-
268
268
275
278
284
285
285
I ндразил-радикалы
I ндразил-радикалы
6.5.2.2.
Циклические азосоедниення
287
6.5.23.
Ароматические азососдниекия
288
6.52.4.
Мопозамсщеиные диазены и днпмииы
289
65.2.5.
цис-транс-Изомерия
289
6.5.2.6.
Термическое и фотохимическое разложение
290
6.5.27.
Прочие реакции азосоединений
294
6.52.8.
Азоксисоедниення
296
6.5.2.9.
Азодиоксисоединения
299
6.5.3.
Диазосоединеиия
300
6.5.3.I.
Методы получения
300
6.5.3.2.
Реакции
305
6.5.4.
Азиды
313
6.5.4.1.
Методы получения
313
6.5.4.2.
Структура н устойчивость
315
6.5.4.3.
Реакции
316
6.5.5. Системы, содержащие полиазафрагмеиты Литература
6.6. Азоторганические ионы и радикалы, нитрены и родственные частицы.
326
329
Т. Л. Джилкрист
334
6.6.1.
М-Галогеиамниы и катионы нитрения
335
6.6.1.1.
Методы получения N-талогенаминов
335
6.6.1.2.
Реакции с олефинами
336
6.6.1.3.
Реакции с ароматическими соединениями
339
6.6.1.4.
6.6.1.5.
Хлорирование связей С—Н. Реакция Гофмана — Лефлера Перегруппировки N-хлораминов. Промежуточное образование ионов нитрения
340
341
6.6.1.6.
Прочие реакции N-хлораминов
343
6.6.2.
Азоторганические анионы
344
6.6.3.
Азоторганические радикалы
348
6.6.3.I.
Ампнильные радикалы
348
6.6.3.2.
Радикалы амннпя
351
6.6.4.
Нитрены
353
6.6.4.1.
Методы генерирования
354
66.4.2.
Структура
359
6.6.4.3.
Литература
Реакции
359
367
ЧАСТЬ 7.
НИТРО- и НИТРОЗОСОЕДИНЕНИЯ.
Р. Дж. Кумбс
372
7.1.
7.2.
Нитрозосоединення
Методы получения алифатических и единений
Свойства нитрозосоеднненнй
Реакции нитрозосоеднненнй
Интрозоловые кислоты
Нитросоединения
Методы получения ароматических и
нений
Свойства интросоединеиий
Реакции нитросоедиисиин
ароматических нитрозосо
алифатических иитросоедн-
372
372
382
387
399
399
399
411
419
7.3.
Нитриты и нитраты
Эфиры азотистой кислоты
Эфиры азотной кислоты
440
440
445
7.4.
7.5.
Нитрозамины
Методы получения N-пнтрозосоединений
Свойства М-иптрозосоедшюнпй
Реакции М-иитролосоединений
Нитрамины
7.5.1. Методы получения нитраминов
449
449
451
454
459
459
7.5.2.
7.5.3.
Литература
Свойства нитраминов Реакции нитраминов
461
463
466
ЧАСТЬ 8. ИМИНЫ, НИТРОНЫ. НИТРИЛЫ 11 ИЗОЦИАИИДЫ.
Дж Тэннант.•
'476
8.1. Азометины
476
8.1.1.
Введение
476
8.I.I.I.
Общие методы создания С = М-связн
476
8.1.1.2.
Геометрическая (син-анти) изомерия, прототропная таутомерия и молекулярные перегруппировки азометинов
488
8.1.2.
Алифатические, алициклические и содержащие ароматические заместители азометины
494
8.1.2.1.
Специфические методы синтеза простых азометннов
494
8.1.2.2.
Реакции простых азометннов
499
8.1.2.3.
Циклические азометнны с малым циклом (азирины, азетины и родственные соединения)
547
8.1.2.4.
Сопряженные полиазаены
559
8.1.3.
Имидоилгалотеннды и родственные соединения
576
8.1.З.1.
Методы получения имидонлгалогеиидов и родственных соединений
577
8.1.3.2.
Реакции имидоилгалогенндов н родственных соединений
581
8.1.4.
Имидаты и родственные соединения„
598
8.1.4.I.
Методы получения имидатов, тнонмидатов и родственных соединений
598
8.14.2.
Реакции имидатов, тнонмидатов и родственных соединений
601
8.1.5.
Амидины н родственные соединения
607
8.1.5.1.
Методы получения амидинов и родственных соединений
607
8.1.5.2.
Реакции амидинов и родственных соединений
609
8.1.6.
Диполярные системы
613
8.1.6.1.
Методы получения N-оксндов азометинов (нитронов)
613
8.1.6.2.
Реакции N-оксндов азометннов (нитронов)
618
8.1.6.3.
Азометицимины и азометин-илиды
626
8.1.7.
Гетерокумулены
629
8.I.7.I.
Методы получения нзоциаиатов, изотиоцианатов, карбодиимидов
8.1.7.2.
и кетениминов
630
Реакции изоцианатов, изотиоцианатов, карбодпимидов и кетен
иминов
639
8.2, Нитрилы н изоцианиды '.647
647 647647661677677683 692693695700700702 711728647 647647661677677683 692693695700700702 711728Введение
647 647
647
661
677
677
683 692
693
695
700
700
702 711
728
647 647
647
661
677
677
683 692
693
695
700
700
702 711
728
Нитрилы
Общие методы получения алифатических, алициклических и аро
матических нитрилов
Реакции алифатических, алициклических и ароматических нитрилов
Полициаиосоедцнеипя
о о п л Методы получения полнциаиосоедипенин
о.2.3.2. Реакции полициаиосоединений
Диполярные системы
.2.4.1. ^тоды синтеза оксидов нитрилов, нитрплимипов и иитрил-нли-
842.5. И^одиа^ НИТРНЛОВ> нитрплимипов и нитрил-плидов
5.1. Методы получения изоциаиидов'
D.2. Реакции изоциаиидов
Литература
Прерметный указатель
ПРЕДИСЛОВИЕ К ТОМУ 2АНГЛИЙСКОГО ИЗДАНИЯ
Классификация материала органической химии, в основе которой лежат химические особенности функциональных групп, стала уже традиционной. Этот принцип классификации не потерял своего значения, несмотря на возникновение других подходов к систематизации, например, таких, в основе которых лежат механизмы реакций. Традиционный подход, который был принят при написании «Общей органической химии», позволяет уделить особое внимание реакциям органических соединений и современным методам синтеза. Химики-органики, занимающиеся научно-исследовательской пли преподавательной деятельностью, ощущают наибольшую потребность в информации подобного рода. Можно надеяться, что принятый в даиио*м томе принцип систематизации даст возможность специалистам и тем, для кого органическая химия является менее знакомой дисциплиной, достаточно легко отыскать необходимую информацию.
Основные руководства по органическом химии, такие, как Губен-Вейль, содержат полную сводку методов синтеза и реакций. Имеется также большое число монографий, которые столь же подробно охватывают специальные разделы органической химии. «Общая органическая химия» является попыткой найти компромиссное решение между специализацией н огромным объемом материала. Поэтому внимание было сконцентрировано на критическом отборе включаемого в книгу материала, и это накладывало особую ответственность на составителей. Сколь успешно справились они с этой задачей, ясно покажет то, как будет воспринята эта книга химиками-оргаииками.
Характерными чертами научных исследований в прошедшие два десятилетня были развитие новых синтетических методов и увеличение числа функциональных групп, используемых в органической химии. Эти успехи стали возможны благодаря мастерству н энтузиазму талантливых исследователей, а также применению физических методов при установлении структур, использованию эффективных методов разделения и признанию общих закономерностей, сформулированных специалистами по физической органической химии. Побудительным мотивом этих исследований, приведших к успехам, был поиск путей к полному синтезу природных соединений сложной структуры. Вехами на этом пути являются синтезы стрихнина, резерпина, витамина В]2> макролидных антибиотиков, антибиотиков р-лактамной природы и простагландинов. Потребность в синтетических соединениях, которые должны отвечать специальным требованиям, например требованиям, предъявляемым фармацевтической промышленностью, также создает постоянный стимул для разработки эффективных методов синтеза.
Отмечая эти достижения, некоторые ученые (средн них редко встречаются химикн-органпкп) считают органическую химий наукой, достигшей полного развития н даже отживающей свой век, и обращаются к биологической науке, переживающей, по их мнению, больший подъем и дающей ббльшне стимулы к исследованиям. Ограниченность этой точки зрения становится очевидной при знакомстве с материалом, изложенным в «Общей органической химии». Несмотря на все возрастающее количество утонченных приемов н методов, пока
,]ТЬСЯ ПРИ проведении синтезов в лаборатории аб-
не всегда удается Д°° которая характеризует биохимические сортной стерео- и ре" Ф ^ л„роваиь, понятия субстратной сие- процессы. К тому же, а суш сформулированы на функциональной цифичиости, 01ЛНЧНЫе °Р 0 даа последних десятилетия этого столетия станут основе. Можно ожидать ^ химии н эффективность проводимых в свидетелями прогресса 1 синет сравНцмой с эффективностью про- лабораториях химическ Р^ ^^ пожелать, чтобы «Общая органическая иессов в биолог^ ^ ^ ^^ информац1,И] а МОЖет бь1ть> Х^ ^ источник вдохновения для нынешнего поколения химиков-органнков.
выше. В обоих случаяхсовременном состояниивыше. В обоих случаяхсовременном состоянииТом 2 охватывает соединения, характеризующиеся наличием азот- и фос форсодержаткх функциональных групп, а также карбоновые кислоты и их про- взводные. (В том. 3 перевода вошли части 6—8 английского издания, посвященные азотсодержащим соединениям. —Прим. редД Читатель обнаружит, что в последние годы некоторые разделы претерпели существенно большее развитие, чем другие, что и нашло отражение в характере цитируемой литературы. Так, большая доля ссылок, относящихся к последним годам, указывает на прогресс синтетической органической химии. Однако в некоторых более традиционных областях исследований достижения в последние годы менее значительны и доля
выше. В обоих случаяхсовременном состоянии
выше. В обоих случаяхсовременном состоянии
ссылок, относящихся к более раиинм годам, существенно преследовалась цель дать читателю представление о органической химии.
труда ее составителем,труда ее составителем,в я хотел бы выразить мою искреннюю благодарностьв я хотел бы выразить мою искреннюю благодарностьЛюбая книга подобного типа является результатом
труда ее составителем,
труда ее составителем,
в я хотел бы выразить мою искреннюю благодарность
в я хотел бы выразить мою искреннюю благодарность
, каждому из них. План издания был рассчитан на сжатые сроки, которые очень трудно было выдержать, но авторы сделали все, чтобы решить эту задачу. Заслуживают благодар- ПерГаМ°Н ПРесс » Д-Р Колин Дрэйтон за энергичную п эф- создания °ТКУ 3аХ“~о их потока рукописных материалов. Идея "™СЭРУ Дер№У БарТО"у И "Р^РУ Ол^у, и за-
причастипв г Р 6°ТЫ М“ В° миогом обязапы их усилиям и энтузиазму Все X Хра С~ 9706 K™™ ВЫраЖа,0Т ™Же бла-аР-тьУ Джинн во связанными с изд” L”0 3аИИМаЛаСЬ °?' а»изацио„иым„ вопросами, «4>е одного „зред^^ТмаИСПР°СТЬ,С Тре6°Ва-1Я п0 КРЛ"^
ЛИВЕРПУЛЬ
и. О. САЗЕРЛЕНД
ЧАСТЬ 6.
АМИНЫ И РОДСТВЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
АЛИФАТИЧЕСКИЕ И ЦИКЛИЧЕСКИЕ АМИНЫ
ДЖ- Р. МАЛПАСС (University of Leicester1)
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ АМИНОВ
Существует большое число препаративных методов получения аминов. Многие из них не новы, но выдержали испытание временем; упоминание о других, хотя сами реакции и не нашли широкого применения, часто встречается в литературе. Границы применимости недавно разработанных методов еще предстоит определить. Из этого множества методов выбраны и кратко изложены ниже принципиально важные методы. Поскольку в синтезе аминов сложной структуры неизбежно приходится использовать более простые амины, распределение материала между этим разделом и разделом 6.1.3 (реакции аминов) является достаточно условным и субъективным. Более детально многие реакции получения аминов рассмотрены в фундаментальных обзорах [1—8]. Из литературы последних лет по возможности были выбраны ссылки обобщающего характера, несмотря на то что при этом в ряде случаев, по- видимому, менее очевидными становятся достижения отдельных авторов.
Алкилирование и деалкилирование аминов [1,9,10]
В принципе наиболее очевидный путь синтеза аминов заключается в алкилировании аммиака пли другого амина действием ал- килгалогенпда. Однако при проведении этой реакции возможно дальнейшее алкилирование (уравнения 1—4).
ИХ + NH3—>RNH3X'—>RNH2(первичный)(1)
RX + RNH2—>■R2NH2X"—>R2NH(вторичный)(2)
RX + R2NH—>R3NHX"—>R3N(третичный)(3)
RX + R3N—>R<NX"(четвертичная аммониевая соль) (4)
Несмотря на свойственные аминам различия в нуклеофильности, вряд ли можно ожидать, что эти реакции удастся остановить на
какой-либо определенной стадии, поэтому значение данного метода ДЛЯ лабораторной практики, в общем, ограничено. Однако первичные пли вторичные амины во многих случаях довольно успешно могут быть получены при использовании достаточного избытка аммиака или первичного амина, соответственно (конечно, если это оправдано экономически и не вызывает трудностей при последующем выделении продукта реакции). Используя 1 экв алкилирующего агента в реакции со вторичными аминами, можно получить третичные амины с высоким выходом. Наибольшее значение среди реакций данного типа имеет внутримолекулярное аминирование замещенных алканов, в результате которого получают циклические амины (см. с. 31).
Реакционная способность алкилгалогенидов уменьшается в ряду: RI > RBr :5> RC1 3> RF. Добавление в реакционную смесь иоднд-иона инициирует обмен галогена и облегчает реакцию с другими галогенидами. Реакционная способность понижается при увеличении степени замещения в амине или RX; это обстоятельство может быть с успехом использовано, чтобы остановить приведенные выше реакции на более ранней стадии. Возрастание степени разветвленности алкильного радикала в RX приводит к увеличению вероятности протекания конкурентного процесса — вызываемого аминами Р-элимпиирования в соединениях, содержащих подходящим образом расположенные атомы водорода. С потенциальной возможностью элиминирования следует считаться также и тогда, когда в качестве нуклеофильного агента используется поп RjN- для того, чтобы увеличить реакционную способность соответствующего амина. Получение первичных аминов из первичных алкилгалогенидов при действии амида натрия является, как правило, удовлетворительным методом синтеза (незначительные количества алкена удаляются легко), а превращение вторичных аминов in situ в их литиевые соли может оказаться полезным при получении третичных аминов (уравнение 5) [11].
[Q- lNH + K"BUBr [O"]2NBU'H (5)
Избежать опасности элиминирования НХ помогает использование ненасыщенных галогенидов в сочетании с гидрированием на конечной стадии синтеза. Этот вариант позволяет, кроме того, синтезировать амины, получение которых прямым алкилированием невозможно из-за пространственных затруднений (уравнение 6) [[12].
EtEtEt
I _ rper-BuNHi1u- miI
Me—C—C=CH>-Me—C—C=CH ——>Me— C—C2H6 (6)
C1трет-BuNHrper-BuNH
^Уравнения 1 4 не ограничены только теми случаями, когда л галоген. В промышленных масштабах с помощью подходящих
катализаторов может быть осуществлено прямое превращение спиртов в амины, а в лаборатории для получения аминов традиционно используют сложные эфиры. На практике можно встретиться со множеством примеров подобных превращений, но особенно широко применяют эфиры сульфоновых кислот (например X = п-толуолсульфоиилокси), в частности, для синтеза аминосахаров и ампностероидов, причем в соответствии с SN2-xapaKTepoM реакции наблюдается стереоспецифичность замещения. Получаемые из спиртов фосфониевые соли гладко реагируют с первичными и вторичными аминами, приводя с высокими выходами соответственно к вторичным и третичным аминам (после выделения с помощью основания) (уравнение 7) [13].
(7)(7)+ ДМФ или бензол
(7)
(7)
R'R2NH + R—О—PPh3 -> R'R2NR + O=PPh:
Однако направленное получение конкретных первичных, вторичных или третичных аминов методом алкилирования требует, как правило, приемов, позволяющих в большей степени контролировать ход реакции. Удачные способы синтеза аминов R3-xNHx, имеющих при азоте атомы водорода (х = О, 1, 2), можно разделить на две группы.
В случае синтеза первичных п вторичных аминов несколько связей N—Н (их число соответствует значению х) предварительно могут быть блокированы заместителями, из которых по крайней мере один понижает, кроме того, реакционную способность амина. Остающийся при азоте протон может быть затем удален с помощью основания, и последующее моноалкплнрованпе не осложняется более глубоким алкилированием или конкурентным элиминированием (в случае первичного или вторичного RX). Синтез завершает удаление защитной группы (или групп). Ниже приведены хорошо известные синтезы Габриеля [14] (уравнение 8) и Гиизберга [1, 2] (уравнение 10) наряду с более новыми реакциями (уравнение 9 [15], 11 [16] и 12 [17]). Особым преимуществом последних является использование мягких условии для удаления защитных групп па заключительной стадии синтеза.
ООООBuLI ТГФRXHCIHN(SPh)2 _"2о'ос LiN(SPh)2 -—> RN(SPh)2 * RNH2 (9)BuLI ТГФRXHCIHN(SPh)2 _"2о'ос LiN(SPh)2 -—> RN(SPh)2 * RNH2 (9)
ОО
ОО
BuLI ТГФRXHCI
HN(SPh)2 _"2о'ос LiN(SPh)2 -—> RN(SPh)2 * RNH2 (9)
BuLI ТГФRXHCI
HN(SPh)2 _"2о'ос LiN(SPh)2 -—> RN(SPh)2 * RNH2 (9)
Кконц. кислота
.или щелочь
R=N—SOsAr > R'R2NSO2Ar >" R‘R2NH (t0)
R2NH,
1CF.<SO2)2O. CHSCI3
Et3N. -78 °C
R'R2NSO2CF3
R«NHSO.CF3
LiAHl,
RIXоснование
R‘R2NH
(И)
О
(EtOliPOH. CCli „ II „ ,
———» R2NHP(OEt)
RIX—>
основание
О
IIHCI
—> R'RNP(Oni)2 > R'R’NH(12)
При алкилировании субстрата, в котором блокированы (* + 1) связей N—Н, используют образование четвертичной соли; последующее удаление защитных групп приводит к целевому амину (уравнение 13—16). Традиционными примерами являются реакции Делепина (уравнение 13) н Риттера (уравнение 14) [1, 2]. Реакция Риттера применима также и к карбениевым ионам, образующимся из алкилгалогенидов при действии кислот Льюиса и из алкенов под влиянием протонных кислот, по при этом следует учитывать возможность перегруппировок карбенневого нона. Образующиеся из аминов и карбонильных соединений имины (азометины, основания Шиффа) важны как исходные соединения в синтезе многих аминов. Алкилирование подобных соединений (1) является ключевой стадией в уравнении 15; в уравнение Гб входит стадия алкилирования фосфинимпнов (2) [18].
X" + гпдоолиа R8N=PPh3 > R‘R2N—PPhj »- R'R2NH(16)X" + гпдоолиа R8N=PPh3 > R‘R2N—PPhj »- R'R2NH(16)
X" + гпдоолиа R8N=PPh3 > R‘R2N—PPhj »- R'R2NH(16)
X" + гпдоолиа R8N=PPh3 > R‘R2N—PPhj »- R'R2NH(16)
где используется циклическая трпазасистема
СН2СН=СН2
СНгСН—СНзртт ртт ги
ьNa, HgСН2СН=СН2
СНз—N—СНгР11
> CH3-N-CH2Ph ^ «-Pr-N-CH2Ph
н-PrГ(17)
R^N^NR2 1. Rix R1^
О 2-Н2°’ м/х~СНзО8)
NR2R
Деалкилирование аминов, в частности деметилирование, сыграло важную роль в синтезе и при установлении строения, особенно в химии алкалоидов. Успешное применение деалкилирования третичных аминов с помощью бромциана [реакция Брауна (уравнение 19)] имеет давнюю историю [1—3]; по легкости удаления отдельные группы описываются следующим рядом: аллил, бензил > метил > этил и т. д. Для удаления алкильных групп можно использовать фосген (С12С=О) или эфиры хлормуравьиной кислоты (уравнение 20). Было показано, что фенилхлорформиат (R1 = Ph) [20] является более эффективным реагентом, чем алкиловые сложные эфиры, и дает результаты, сравнимые с результатами реакции Брауна. По-видимому, аллилхлорформиат настолько эффективен как реагент для удаления алкильных групп, что ряд авторов серьезно обсуждает использование простых алкильных групп для защиты вторичных аминов во многостадийных синтезах [21]. Деметилирование тропинола (3) действием этого реагента (уравнение 21), протекающее с выходом 77%, выгодно отличается от реакции с этилхлорформиатом (выход 16%) и деметилирования в условиях реакции Брауна (еще более низкий выход). Закономерности, определяющие избирательность расщепления, еще не выяснены, но, по-видимому, предпочтительными являются разрывы при бензильном и трет-алкильном центрах; так, в случае М.М-диметил-трет-бутнламина образуется диметиламин.
R3N + BrCN —> RBr + RzNCN >" R2NH (19)
(3)
Особый интерес для синтеза нередко представляет модификация аминов за счет С-алкилировапия в а- пли 0-положение к атому азота. Однако алкилирование в такое положение (при насыщенном
„гчепопном атоме) прямыми методами невозможно, посколь- ^обоазование карбаниона рядом с атомом азота крайне новы- тано гораздо легче генерируется электрофильным a-углеродный атом'(со с реакцией Манниха, с; 23). Зеебах описал получение замаскированных вторичных a-ампнокарбанпонов путем нитрози- оования вторичных аминов с последующим металлированием в а положение к азоту при низких температурах [22]. Алкилирование можно осуществлять различными алкилгалогенндами (реакции с карбонильными соединениями, нитроалкепами, а,£-непредель- ными кетонами и подобными соединениями здесь не рассматриваются), в результате чего получают модифицированные вторичные амины. В качестве примера приведена проводимая в одном реакционном сосуде последовательность реакций, завершающаяся удалением нитрозогруппы с помощью НС1 или никеля Ренея (уравнение 22). Другие методы алкилирования при атоме азота и"углерода рассмотрены в последующих разделах.
/СНз нзо-Рг—N/СНз нзо-Рг—NCzHsONOCzHsONO-ЕЮН*-ЕЮН*/СНз нзо-Рг—N'NO/СНз нзо-Рг—N'NOТГФ>LiN(Pr- «30)2ТГФ>LiN(Pr- «30)2
/СНз нзо-Рг—N
/СНз нзо-Рг—N
CzHsONO
CzHsONO
-ЕЮН*
-ЕЮН*
/СНз нзо-Рг—N
'NO
/СНз нзо-Рг—N
'NO
ТГФ>LiN(Pr- «30)2
ТГФ>LiN(Pr- «30)2
/CH2Li PhCH,,/CH2CH2Ph
изс-Рг—Nz > изо-Рг—Nz*-
\no^no
/CH2CH2Ph
(22)(22)■—>- изо-Pr—
(22)
(22)
Прямое введение аминогруппы в циклические и ациклические алканы, не содержащие функциональных групп, можно осуществить действием трихлорпда азота в присутствии кислоты Льюиса в качестве катализатора [23]. Таким способом удается превратить адамантан в 1-аминоадамантан с выходом 95%.
Методы восстановления
Многие азотсодержащие соединения различных классов превращаются в амины при восстановлении. Ниже рассмотрены особенности наиболее важных реакций, а также приведен ряд примеров, отобранных из большого разнообразия полезных, но не очень широко используемых реакций. В полном объеме такие методы получения аминов изложены в других руководствах [1, 3, 9, 24а].
Восстановление амидов, гидразидов,уретанцв, изоцианатов
Амиды легко доступны, п их восстановление до соответствующих первичных, вторичных или третичных аминов с помощью алюмогидрида лития L)A1H< (уравнение 23) протекает легко н с высокими выходами. При добавлении амида к избытку восста- 16
яавливающего реагента реакция обычно протекает г, инй: при недостатке восстановителя из некотопых КмОСЛож"е- щенных амидов можно получить альдегиды N.N-дизаме- гндрида алюминия дает хорошие выходы аминов в и=;“МЮе""е виях, даже при получении пространственно затрудненна и при использовании ограниченного количестваамииов
Применение диборапа позволяет провести^
селективно [25] (уравнение 24). Бороп™^б°Лее
/ ■ бг гик’ четвеР™™У'о иминиевую соль(уравнение 25 [2о, 27]), однако ацилоксиборогидрид/ ■ бг гик’ четвеР™™У'о иминиевую соль(уравнение 25 [2о, 27]), однако ацилоксиборогидридтребует такойтребует такойактивации [28].активации [28].натрия ненатрия непользовать только в том случае, когда амид предвари”” ак тивпроваи путем превращения в и и^ельио ак-
/ ■ бг гик’ четвеР™™У'о иминиевую соль
(уравнение 25 [2о, 27]), однако ацилоксиборогидрид
/ ■ бг гик’ четвеР™™У'о иминиевую соль
(уравнение 25 [2о, 27]), однако ацилоксиборогидрид
требует такой
требует такой
активации [28].
активации [28].
натрия не
натрия не
О
IIЫА1Н4
R CN№ Tt2o „лн тТГ R‘CH2WR3(23)
ооR'CNRiR'CNRi,СО2МеNCH2Ph,СО2МеNCH2PhВН5ТГФВН5ТГФNCH2PhNCH2PhEt3O+ “BF.j или PCJsEt3O+ “BF.j или PCJsXI ♦R‘C=NRiXI ♦R‘C=NRiNaBH4 ^ R'CHaNRjNaBH4 ^ R'CHaNRj(24)(25)(24)(25)
о
о
R'CNRi
R'CNRi
,СО2Ме
NCH2Ph
,СО2Ме
NCH2Ph
ВН5
ТГФ
ВН5
ТГФ
NCH2Ph
NCH2Ph
Et3O+ “BF.j или PCJs
Et3O+ “BF.j или PCJs
X
I ♦R‘C=NRi
X
I ♦R‘C=NRi
NaBH4 ^ R'CHaNRj
NaBH4 ^ R'CHaNRj
(24)
(25)
(24)
(25)
(X = OEt или Cl)
Менее распространено восстановление ацилгидразинов (гидразидов), однако оно протекает столь же эффективно, приводя к аминам (уравнение 26). Уретаны (4) и изоцианаты (5) при восстановлении LiAlH4 дают N-метиламины (уравнение 27), в то время как каталитическое гидрирование или обработка натрием в жидком аммиаке сопровождаются потерей карбонильного атома углерода (уравнение 28).
О
IIЫАИЦ
RCNHNH2 RCH2NH2(26)
о Li \ Ilf,Ы'АШд
RNHCORRNHCH3 RN=C^O(27)
(4)(5)
О
RNHCOR —ТТЛ RNH3(28)
или Na, NHa(4)
Восстановление азидов и нитросоединений
Легкость синтеза азидов в условиях стереоспецифической 8«2-реакции из галогенидов пли сульфонатов или путем прпсо- едииенпя к алкенам (см. разд. 6.1.1,3) позволяет использовать их
«1
пеовпчиых аминов. LiAlH4 пли дибора» обычно для "^^^““’’"чзиды с сохранением конфигурации, а каталити- восстанавливают азид£ палладиевого или илатиново.
ческое ™ДР“Р"^несмотря на разбавление ат.
ГО катализатора протазотом. В последнем случае
мосферы ^Дородаизменяется и поэтому для на-
суммарным ооъем[^ДХи, должны быть использованы другие блюдения за ход ДХектроскопня). Иногда в случае катал», методы па"Р‘ 1 Р^а выходы свободных аминов после выделе- ™6С^ оказывались заниженными. Это происходило, в “X когда в реакционной среде присутствовали следы хло- Ховаш ых Углеводородов (например, растворителей для снятия еХтоов ЯМР), поскольку при их гидрогенолизе выделяется НС1, образующий с амином соль. Это было удачно использовано в слу- чае реакций гидрирования, приводящих к неустойчивым аминам: добавление небольшого количества хлороформа приводит к обра- зованию соли выделяющегося амина; это более мягкий метод защиты, чем добавление каких-либо кислот [29]. Применение катализатора Линдлара позволяет избирательно восстанавливать ненасыщенные азиды (уравнение 29) [30].
катализатор Линдларакатализатор Линдларан2н2(29)(29)nh2nh2
катализатор Линдлара
катализатор Линдлара
н2
н2
(29)
(29)
nh2
nh2
Ограниченная доступность алифатических нитросоединений (по сравнению с ароматическими) снижает их значение для синтеза аминов, несмотря на легкость восстановления. В литературе отмечаются преимущества использования комплексов рутения [например, RuC12 (PPh3) 2] для восстановления нитрогруппы 8 условиях гомогенного катализа [31].
Восстановление нитрилов, оксимов, гидразонов
Реакции восстановления кратных связей углерод — азот занимают особое место в арсенале синтетических методов: введение циано!руппы и ее восстановление позволяют нарастить углеродную цепь (уравнение 30). Каталитическое гидрирование до пер- nZpLaM‘llll)B осуществляют в присутствии никеля Ренея, пал-
° 1ц"1Платин°вого катализатора при условии, что амин
f п ВНАе С0ЛП ^См' нрсдадущпй раздел) или в виде амида (с помощью уксусного ангидрида, присутствующего в ре- ПРИ Д°6— ам^Х^^еацноии?» реагировать с ^ 3T“X гМер '^осторожности, амии может вториш.ые „ли третиХ'ТмииыР “МШ1аШ1 (6)' АаВЗЯ ное направление резкий,, „о "'а Следует отметить, что созиатель- оправдано 132] ЭйхЬрктяя ЭТОмУ ПУТИ в некоторых случаях было «ся алюмогндр^^Зтия^‘‘^'Ща.ощпм агентом явля-
и1 Д И™' "РЩ’сиеиие гидрида алюминия и в этом
случае позволяет Осуществить избирательное „ присутствии нитрогрупп и сложноэфирпых гщпп п^к'Т"1'" В нить незатронутыми сопряженные двойные связи (^авнение^П
RCH2NH2RCH2NH2(30)(30)RCsN > [RCH=NH]
RCH2NH2
RCH2NH2
(30)
(30)
(6)ЛЛ1И3 Г
•C=N•C=NCH2NH,CH2NH,(31)(31)
•C=N
•C=N
CH2NH,
CH2NH,
(31)
(31)
32) (M|.
пыТамщщ^^ ^б™46^" аК™вных ам,,нов из оптически актив-
+. ВКОМе
f310^011 В,М + МеОН |ХаВН
* RC=NEt ► RC=NEt *-* RCH2NHEt (32)
RzC=NOH —> R2CHNH2 -<— R2C=NNHR Р)(8)RzC=NOH —> R2CHNH2 -<— R2C=NNHR Р)(8)11- сУ- NH2 (экваториальный)11-^6 -NHj (аксиальный)11- сУ- NH2 (экваториальный)11-^6 -NHj (аксиальный)Восстановление оксимов (7) и гидразонов (8) в различных vc ловиях протекает достаточно гладко (уравнение 33) и открывает возможности превращения альдегидов и кетонов в ам1шы.РКата- лнтическое гидрирование оксимов обычно протекает стереоселек- ™вно, с присоединением водорода к менее пространственно затрудненной стороне молекулы (уравнение 35). Реакция с нат рием в спирте (пли сходные условия, для которых характерен термодинамический контроль реакции) может приводить к другой стереохимии продукта восстановления (уравнение 34) [36].
RzC=NOH —> R2CHNH2 -<— R2C=NNHR Р)(8)
RzC=NOH —> R2CHNH2 -<— R2C=NNHR Р)(8)
11- сУ- NH2 (экваториальный)
11-^6 -NHj (аксиальный)
11- сУ- NH2 (экваториальный)
11-^6 -NHj (аксиальный)
(34)(35)(34)(35)(33)
(34)
(35)
(34)
(35)
Для восстановления широко используют гидриды металлов, особенно LiA)H.i, который избирательно атакует пространственно затрудненные оксимы с наиболее доступной стороны. Однако в ходе восстановления этим реагентом могут происходить перегруп-
или восстановительнымили восстановительным:c=o + h2nr:c=o + h2nr-н2о-н2оC=NRC=NRвосстановлениевосстановлениен/С—NHRн/С—NHR(36)(36)
или восстановительным
или восстановительным
:c=o + h2nr
:c=o + h2nr
-н2о
-н2о
C=NR
C=NR
восстановление
восстановление
н
/С—NHR
н
/С—NHR
(36)
(36)
восстановительным амипоалкилнрованиемаминированием карбонильных соединений.
Амин может быть заменен нитросоедннеиием или другим азотсодержащим соединением, превращающимся в первичный амий при восстановлении. Можно предусмотреть меры, сводящие к минимуму дальнейшее алкилирование; так, в синтезе первичных аминов обычно используют избыток аммиака. Избыток первичного амина в реакционной смеси обеспечивается медленным добавлением карбонильного соединения; одновременно уменьшается возможность конкурирующей реакции — альдольной конденсации. Наиболее эффективно реакция проходит при использовании типичного катализатора гидрирования (никель Ренея или платина) или при использовании гидридов металлов, например цианоборо- гидрида натрия или лития. Довольно часто реакция сопровождается конкурентно протекающим процессом восстановления. Промежуточно образующиеся имины могут быть, конечно, получены и другими методами (см. гл. 8.1) и гладко восстановлены с помощью L1AIH4 или NaBH4. Для восстановления иминов в оптически активные амины применяют хиральные борогидрпды [37].
Получение третичных аминов описанным методом было ограничено в основном метилированием с использованием метаналя (формальдегида). Восстановительное метилирование с использованием борогидридов (уравнение 37 [38] и 38 [39]), как правило, обладает преимуществами по сравнению с традиционным методом Эшвайлера — Кларка (уравнение 39). В качестве восстанавливающего агента в последнем методе используют муравп-
ную кислоту; его применение иногда осложняется протеканием побочных реакций [40]. Фактически эта реакция является частным случаем общей реакции Лёйкарта [41] (уравнение 40); ей можно отдать предпочтение перед другими вариантами восстановительного аминирования, особенно в тех случаях, когда имеются функциональные группы, чувствительные к воздействию других восстанавливающих агентов. Амин вводят в реакцию в виде формиата или в виде формильного производного HCONR2.
/Н PhCH2N^'Et/Н PhCH2N^'EtНСНО, NaBH3CNHjO, pH 6-8НСНО, NaBH3CNHjO, pH 6-8(37)(37)/Me* PhCH2N('Et
/Н PhCH2N^
'Et
/Н PhCH2N^
'Et
НСНО, NaBH3CN
HjO, pH 6-8
НСНО, NaBH3CN
HjO, pH 6-8
(37)
(37)
1. HCHO, MeOH2. NaBH, *1. HCHO, MeOH2. NaBH, *(38)(38)
1. HCHO, MeOH
2. NaBH, *
1. HCHO, MeOH
2. NaBH, *
(38)
(38)
RNHi + H2CO (изб.) + HCOOH —> —> RNMe2(39)
)NH + O=C( + HCOOH
:n—с—н
(40)
ЫЕЦВН63 °C, 74 чЫЕЦВН63 °C, 74 ч•CH2NMe3 Г•CH2NMe3 ГCH2NMe2CH2NMe2(41)(41)RIRIEtNMe2EtNMe2R—NMe2IEtR—NMe2IEtPrSLIГМФТАPrSLIГМФТА(42)(42)
ЫЕЦВН
63 °C, 74 ч
ЫЕЦВН
63 °C, 74 ч
•CH2NMe3 Г
•CH2NMe3 Г
CH2NMe2
CH2NMe2
(41)
(41)
RI
RI
EtNMe2
EtNMe2
R—NMe2IEt
R—NMe2IEt
PrSLI
ГМФТА
PrSLI
ГМФТА
(42)
(42)
Восстановительное деалкилирование
Восстановительное деалкилирование четвеотичнпу - солеи можно осуществить действием LiA!H4 Ппа^?тМ0"ИеВЫХ ^чественпым выходом проходит селективное \ej''^ ко" с помощью триэтилборогпдрида лития; этот реагент ЛLP№ точником иоиов н-, обладающих значительной иуктеофичнюет^" и регенерирующих третичный амин из четвертичной аммоТ ” соли [42] (уравнение 41). Бензильная группа в четвертичных со” лях легко удаляется каталитическим гидрогенолизом а тот Дякт что эта реакция происходит и в случае свободных аминов позво- ляет использовать бензильную группу в качестве защитной. Для удаления алкильных групп использовали и тиоляты лития (упав ненне 42); проведено сравнение этого метода с разработанными ранее [43].
Синтез аминов с помощьюреакций присоединения
Нуклеофильное присоединение аммиака и аминов к низшим алкенам протекает с трудом; эта реакция осуществима при повышенных температуре и давлении в присутствии катализаторов. Стирол реагирует с аминами (уравнение 43) в присутствии каталитического количества бутиллития (т. е. с литиевой солью амина); 1,4-присоедпнение к диенам в аналогичных условиях приводит к аллиламинам [44] (уравнение 44).
BuLi, циклогексан.
PhCH=CH2 + Et2NH PhCH2CH2NEt2 (43)
Et2NHEt2NHBuLi, циклогексан >BuLi, циклогексан >(44)(44)
Et2NH
Et2NH
BuLi, циклогексан >
BuLi, циклогексан >
(44)
(44)
■N=CHMe (45)■N=CHMe (45)Zn(OAc)2'NH1 Cd(OAc)2Zn(OAc)2'NH1 Cd(OAc)2HCsCH +HCsCH +Неактивировапная тройная углерод-углеродная связь реагпру ет в условиях нуклеофильного присоединения легче, чем двойная связь. Реакция первичного амина с ацетиленом пРисутствип тализатора приводит к имину [45] (уравнение 45), а не к про,. - Шуточно образующемуся енамину (ср. с уравнением Г леиид медп(1) катализирует присоединение BT0P,*,’ апети- (УРавненне 46), причем в реакцию вступают две молекулы ап. ^на. Присоединение к активированной тронной связи дает енами Ны 146] (см. разд. 6.2.1).
■N=CHMe (45)
■N=CHMe (45)
Zn(OAc)2
'NH1 Cd(OAc)2
Zn(OAc)2
'NH1 Cd(OAc)2
HCsCH +
HCsCH +
н *ГНз.С—с=сн (46)R2n/'н *ГНз.С—с=сн (46)R2n/'|цА1н4|цА1н4
н *ГНз
.С—с=сн (46)
R2n/'
н *ГНз
.С—с=сн (46)
R2n/'
|цА1н4
|цА1н4
CuCl/^ нс=сн
HCsCH + R2NH —► н2с=сCuC1 1
xnr2
Подходы к синтезу аминов, использующие способность алкенов к электрофильному присоединению, являются, в общем, более пер. спективиыми, хотя для превращения первичного аддукта в амин может потребоваться вторая стадия. Разработаны многочисленные методы синтеза азидов и других предшественников аминов. Азид иода присоединяется к алкенам стерео- и региоспецифично по ионному механизму. Эта реакция лежит в основе схем синтеза азиридинов (см. разд. 6.1.1.7) и азиринов (см. гл. 17.7), однако при восстановлении азидов дибораном и восстановительном удалении иода из гидрохлорида амина получают амины (уравнение47) [47]. .
Присоединение изоцианата иода протекает аналогичным образом, приводя к р-иодизоцианату и затем к p-иодуретану (после реакции со спиртом). При каталитическом действии оснований Р-иодуретаны превращаются в азиридины; при действии цинка обычно удаляется иод и образуется уретан (уравнение 48) [48].
INCO
МеОН■
PhCH=CHCH3 - " ._. > PhCHCH2CH3(48)
Zn. АсОИ, Е<2О ।
hnco2ch3
Непосредственное присоединение азотистоводородной кислоты к напряженным алкенам или алкенам с концевой двойной связью может не сопровождаться перегруппировкой, катализируемой кислотами (см. разд. 6.1.1.6), если реакция проводится в присутствии ацетата ртути с последующим восстановительным удалением ртути (уравнение 49) [49].
1. HN3, Hg(0Ac)2, ТГФ, Н2О
2.К0Н, НаВН4
(49)
Алкены можно вводить и в реакцию п
нако в недавно разработанном варианте(см’ с- И) Од
динения к алкену применяют нитрат РтХ ,^акЦИи для »Р»сое- этом случае за стадиен присоединения и ацетонитрил И r н„е промежуточно образующегося ртутьош, в°с=тановле- действием борогпдрида. Тем самым избегают иппСК°Г° Сосдинения ной кислоты и связанной с этим возможной ЛЬЗования силы промежуточно образующихся соединений Мт ^^'РУпиировки синтезов, в основе которых лежит Электрой™ ДруГИе пРимеры к алкенам, встретятся в разделах 6 1 1 4 и Jш , 7е "Р'^оедиисиие же аминоалкилирование алкенов в' ' Нозм°жно так-
(уравнение 50) [51].р Утствнн катализатора
> Н—С—С-СН,—N((50)> Н—С—С-СН,—N((50)\=с^ + со + hn^ + н2о _^22_!)!22^ \Fe(CO)5, давление
> Н—С—С-СН,—N((50)
> Н—С—С-СН,—N((50)
;С=О + HN';С=О + HN'(51)(51)I
;С=О + HN'
;С=О + HN'
(51)
(51)
—С—Н +
I
Реакция Манниха дает возможность получить разнообразные а-аминоалкильные производные соединений с активным водородом, используя альдегид (обычно формальдегид) и амин [24г] (уравнение 51). Обычно амин используют в виде гидрохлорида; реакцию проводят в слабокислой среде. Уравнение 52 иллюстрирует аминоалкилпрованне циклогексанона, другие примеры реакции Манниха приведены в последующих разделах.
(53)(54)(53)(54)Для модификации реакции Манниха были предложены новые Удобные источники основания Манниха (часто они могут быть синтезированы заранее и в больших количествах). Прид|еры синтезов таких соединений приведены в уравнениях 53 [52] и 54 ]аЗ].
(53)
(54)
(53)
(54)
R2NCH2NR2 —* R2N—СНз ОАсMeCOCl + cu„ С1*
Me2NCH2NMc2х е2эфиров еноль-
Кроме того, возможность получения силилов доновых Кис- ных форм не только кетонов, но и альд ' ’нениЯ этой реак- лот и сложных эфиров расширяет rPai’я которые в обыч-
Цни и позволяет использовать многие с ,11Таким’ путем было ных условиях переакциончоспособиы [МГ■‘ Ный продукт в
лучено соединение (9) — ключевом° который в свою очередь счнтезе а-метилен-у-бутпролакгоиа (2з
при- .при- .собой структурный элемент, присущий многим
при- .
при- .
^“Сы"с^о=“,т^/ооР^
Р0OSiMe3
MC3SICI '0 —*"- Et3N; ДМФMC3SICI '0 —*"- Et3N; ДМФ:o:oMeLiMeLiMe2N=CH2 Cf-jCO; ОMe2N=CH2 Cf-jCO; ОMe2N-Me2N-ООI. Mel2. Води. NaHCO3I. Mel2. Води. NaHCO3ОО(9)(9)'O'O(55)(55)(10)(10)
MC3SICI '0 —*"
- Et3N; ДМФ
MC3SICI '0 —*"
- Et3N; ДМФ
:o
:o
MeLi
MeLi
Me2N=CH2 Cf-jCO; О
Me2N=CH2 Cf-jCO; О
Me2N-
Me2N-
О
О
I. Mel
2. Води. NaHCO3
I. Mel
2. Води. NaHCO3
О
О
(9)
(9)
'O
'O
(55)
(55)
(10)
(10)
Дегидрирование аминов над палладием приводит к иминам, которые могут реагировать как с исходным амином, так и с вводимым в реакционную среду первичным или вторичным амином, давая соответственно вторичные или третичные амины (например, уравнение 56, выход 90%) [55].
HN
Pd
PhCHzNHMe [PhCH=NMe] >- PhCH2bT J (56)
Применение металлорганических реагентовв синтезе аминов
Борорганические соединения, получаемые из алкенов (в том числе и из пространственно затрудненных алкенов) реагируют с хлорамином (Н), гидроксиламин-О-сульфокислотой (12) [56] или О-мезитиленсульфоиилгидроксиламином (13) [57] с высокой степенью стереоспецифичности, давая первичные амины (уравнение 57).
MX'Cl; (12)x=OSO3H
R2N3R'bc|2R2N3R'bc|2R’R2N—ВО . I - _ n2R’R2N—ВО . I - _ n23.Гидролиз3.ГидролизLBHCl2-Et2O, BCl3,центам2. <)—No. бензолLBHCl2-Et2O, BCl3,центам2. <)—No. бензол(59)(59)
R2N3
R'bc|2
R2N3
R'bc|2
R’
R2N—ВО . I - _ n2
R’
R2N—ВО . I - _ n2
3.Гидролиз
3.Гидролиз
LBHCl2-Et2O, BCl3,центам
2. <)—No. бензол
LBHCl2-Et2O, BCl3,центам
2. <)—No. бензол
(59)
(59)
Браун разработал метод синтеза вторичных аминов на основе реакции борорганических соединений с алкилазидами. Триалкнл- бораны реагируют при нагревании в ксилоле; повышенная реакционная способность дналкплхлорбораиов позволяет получать н-алкилампны при обычной температуре, а в более жестких условиях - и пространственно затрудненные амины. Применение ал- килдихлорборанов (уравнение 58) еще больше увеличивает скорость реакции и способствует полному использованию алкильных групп при атоме бора. В каждой реакции происходит перемещение алкильного радикала и отщепление молекулы азота, последующий гидролиз во всех случаях приводит к вторичным ’аминам с хорошим выходом. Схема синтеза и его стереоспецифичность иллюстрируются уравнением 59.
ИСЛ
R R2N—ВС12 — ^ R'R2NH (58)
Для получения третичных аминов борорганические соединения использовали не очень широко, но отдельные примеры подобных синтезов описаны (уравнение 60). Характер последней реакции (как и реакции 57) определяется особенностями структуры производного амина R2NX. Получено аминопронзводное, содержащее две «уходящие» группы, 0-2,4-дпнитрофспил-Н-хлоргидроксиламин (14), которое дает возможность переносить сразу две алкильные группы из борорганического соединения на один и тот же атом азота; это позволяет использовать борорганические соединения и Для синтеза циклических аминов. В примере, приведенном в урав- иенци 61, образование третьей связи углерод—азот осуществляет- ся обычным способом [59].
R3B + Me2NO —►—► Me2NR <60)
Общая схема превращения хлор- н бром производных впоРв11^ тп'к ам1|ны Реакцией реактивов Ppi рр приствие
^«амином) иллюстрируется уравнением 62. моде ™
ШегопоВа Гриньяра с нитрилом и последующий ruW щ0 из- ' ЧестцЛ. пР°ЛУкта присоединения представляет с ' ВОССТа-
„о" *и мет°Д синтеза кетонов, однако непосред ^^^ с хо. Рощи“"е аДДУкта (15) позволяет получить перврсактнва Г»ХаТЮ” <УР«™от,с 63). При ;="' в^™ 1,еден||Я и последующем гидролизе можно^
образуется такжеобразуется такжедвух алкильных заместителей, однако (уравнение 64) [60].Mg, EI2ORCI >■ RMgCl —двух алкильных заместителей, однако (уравнение 64) [60].Mg, EI2ORCI >■ RMgCl —и кетони кетонС1МН2С1МН2RNH2RNH2NMgXNH2I! LiAll-1, IR'MgX+R2CN —> R'CR2 ► R'CHR2(63)NMgXNH2I! LiAll-1, IR'MgX+R2CN —> R'CR2 ► R'CHR2(63)
образуется также
образуется также
двух алкильных заместителей, однако (уравнение 64) [60].
Mg, EI2O
RCI >■ RMgCl —
двух алкильных заместителей, однако (уравнение 64) [60].
Mg, EI2O
RCI >■ RMgCl —
и кетон
и кетон
С1МН2
С1МН2
RNH2
RNH2
NMgXNH2
I! LiAll-1, IR'MgX+R2CN —> R'CR2 ► R'CHR2(63)
NMgXNH2
I! LiAll-1, IR'MgX+R2CN —> R'CR2 ► R'CHR2(63)
(15)o nh2
L Нагревание в толуоле (I1
R'MgX (изб.) + R2CN;> R'CR2 + R)C—R2(64)
l идролиз
Присоединение алкильной пли арильной группы к углеродному атому в «-положении к атому азота происходит при реакции соответствующего литиевого производного с гидразоном (уравнение 65) [1, 9]; как известно, при восстановлении образующихся гидразинов водородом в присутствии никелевого или палладиевого катализатора получаются первичные амины [61]. Исходя из алкилиденареисульфеиамида (16) —замаскированного амина, можно также получить первичные амины, поскольку связь S—N .^продукте присоединения легко гидролизуется (уравнение 66)
?R
C=N-N^мн—N^^С—NH2(65)
/\2. 1ндролпз /Pd/С /
R Lir
МО* ^Li \11 гидролиз X I
/С—\SAr ■> ^С—NSAr> ^с—NH2(6б)
(16)z
иминовиминовВторичные амины можно получать а-алкилиропаиием (уравнение 67). Для метилирования удобно использовать сул>^ фопнйметилнды (уравнение 68), причем можно видеть, что хираль- 26
иминов
иминов
позволяет получить оптически чистый амин из •^р”»™11 ,,с"тр| 1631 ■,.R2MgX \1позволяет получить оптически чистый амин из •^р”»™11 ,,с"тр| 1631 ■,.R2MgX \1иминаиминаR2;с—NHR1R2;с—NHR1(67)(67)
позволяет получить оптически чистый амин из •^р”»™11 ,,с"тр| 1631 ■,
.R2MgX \1
позволяет получить оптически чистый амин из •^р”»™11 ,,с"тр| 1631 ■,
.R2MgX \1
имина
имина
R2
;с—NHR1
R2
;с—NHR1
(67)
(67)
О
О
CH2SArСНз
ArSCH2 |•№ ренея |
phCH=NPH PhCHNHPh >- PhCHNHPh (68)
nr шй принцип ««-алкилирования» может быть распространен иош Этичных аминов. Возможность введения трех алкнль- 113 Заместителей (уравнение 69) демонстрирует значение металл- ных шческих соединений для синтеза пространственно затруднен- °РГУ тпетичиых аминов. Это же подтверждает превращение N,N- пнппкиламидов в амины при действии большого избытка магний- оп^иического соединения (уравнение 70); эту реакцию часто называют реакцией Буво [3].
(69)(69)3BaMgBr
(69)
(69)
Et2NCCl3 * Et2NCBu3
R2MgX (изб.)R2MgX (изб.)(70)(70)
R2MgX (изб.)
R2MgX (изб.)
(70)
(70)
Гидролитические методы полученияаминов [1—3]
Как было показано выше, восстановительныеЯв
ют превращать амиды, изоцианаты и родственныеи
амины; при этом характерно сохранение связи “-1Ча.
карбонильным углеродом (или, в общем случае, у■ Р связи стыо молекулы). При гидролизе в Р^^^вещается весь диапа- N—СО образуются амины. Ниже кратко ос ^ не рассмат- зон гидролитических методов синтеза аминов, бы введения риваются подробности механизмов реакции 1других ру-
ФУчкщюнальных групп; эти проблемы обсужд . ^^ атаке ководствах. Амиды менее чувствительны к 1>постижения до-
МОл№улой воды, чем сложные эфиры поэтому для Д|1агрев „
«очной скорости гидролиза обычно тр У катализатора 1гл1Ме^еиие кислоты или основания в ка шва10тся толь- '" РеаВДш сольволиза амидной связи н Р ие к1]слотного
кятСЛучаями гидролиза (уравнение 71); исп . цНЯ приводит к аи..ал|,затоРа ч соответствующего спирт Д ь избирательную „Ну 11 сложному эфиру) позволяет осу жпОэфирЦОП связи.
fcuo по_ амидной группе в присутствии1одВерга,от
0 Усгопчивые амиды, в частной и Р27
метанолшу в присутствии трехфтористого бора [1]. Предварительное превращение амида в четвертичную нмпшювую соль (как показано в уравнении 25)_позволяет осуществлять превращение 8 амии под действием одной лишь воды.
О®
(71)(71)катализатор„
(71)
(71)
R'NHCR2 —R'NH2 + R=OCR3
rs = H, Aik
Аналогичные методы применяют в случае имидов, а аминолиз с помощью гидразина особенно успешно протекает в случае N-замещенных фталимидов в синтезе Габриэля (см. уравнение 8), причем в довольно мягких условиях. Гидролиз сульфонамидов (см. уравнение 10) требует, как правило, жестких условии реакции; компонентом наиболее эффективных реагентов является 48%-ная бромистоводородная кислота (в присутствии фенола, связывающего выделяющийся бром). Альтернативные методы — это восстановление натрием в нафталине или днметоксиэтане [1,2].
В соответствии с теорией при гидролизе изоцианатов, изотиоцианатов, мочевин п уретанов в присутствии кислоты пли основания образуются амины. Удобным методом удаления защитных уретановых групп оказалось действие хлористого водорода в нитрометане [65]. Образующиеся в ходе деградации по Брауну (см. уравнение 19) цианамиды гидролизуются и декарбоксилируются с помощью разбавленной кислоты. М-Нитрозампны легко гидролизуются до аминов (см. уравнение 22); расщепление п-нит- розо-М.М-двалкилаиилииов является общепризнанным способом удаления защитных групп в синтезе вторичных аминов (уравнение 72).
O=NO=N—ОН (72)—ОН (72)"ОН, Н2О
O=N
O=N
—ОН (72)
—ОН (72)
NRlR2 >- RlR2NH + O=N
Синтез аминов с помощью внутримолекулярныхперегруппировок [1, 66]
Перегруппировки могут быть разбиты на две группы: перегруппировки, которые включают миграцию алкильной пли арильной группы к электроиодефицитиому атому азота, и перегруппировки, для которых характерна миграция от азота к углероду. Большинство перегруппировок относится к первой группе, и их принято подразделять на типы Л — Г в соответствии с обобщенными механизмами, приведенными в уравнениях 73—76. Отдельные перегруппировки рассматриваются в разделах, касающихся соответствующих функциональных групп.'Для ознакомления с данными о механизме, стереохимии и степени согласованности актов выброса заместителя X и миграции R читателю следует обратиться к этим разделам. г
о
_^-> O=C=N—R’
(73)
-X"
O=C=NI1—R1—
* R’NH,
(74)
R1В. _>=N-XR1В. _>=N-X(75)(75)
R1
В. _>=N-X
R1
В. _>=N-X
(75)
(75)
О
-^> R2—C=N—R’► R2CNHR’
R2=H
'c=nr'
XR’
/R2\+ K/R
/C-N^
(76)
R=AIk
C—Nx
'I xr!
X
Ниже приведены отдельные примеры п W»
на применительно к галогенамидам [67] УРД™ " X группировки ацилазидов по Курциусу [68] УРД™ p£,yA,»,«a «»ш1да»«—^^
отвечает типу А для случая X— ОН (см. Ь ровна Шмидта для карбоновых кислот (уравн е
(77)
,VAc2O,NaOAc
х 2. Гидролиз CO2H 2 Восстановление
nh2
conh2
■Ph (А)
.Pli
(78)
\/ NCONg
СН3(СН2)1бСООН
■NHz
^L CH3(CH2)i6NH2
(79)
Различная способность к миграции наблюдац^ лДвнение 80); ской перегруппировке оксимов и их произвол . . ениым цик- пРи этом образуются бициклические амины Р • п проведе- Д (17) и (18). Аналогичные результаты
и« перегруппировки Шмидта в случае ке гп1,птам) и ката- н алкенов (уравнение 82; схема применима и к с р
л’Друемой кислотами Льюиса реакции ал™логеинд в логенидами азота (уравнение 83) [69J. уппирОвкой яв- присутствип ионов серебра с последующей иере р ^^ g4) [70] м тся еще одним примером реакции типа Г ( р ^ перегруппп- Dr.nrPau,|n от атома азота к углероду пропсх д R , основания щаке четвертичных аммониевых солен под Д превращение
Регруппировка Стивенса) (уравнение 8о).^
начинается с образования плида (в качестве активирующей группы X могут выступать COR, CO2R, фенил).
основаниеоснованиеRR:х—снх:х—снхRСНХRСНХ(85)(85)
основание
основание
R
R
:х—снх
:х—снх
R
СНХ
R
СНХ
(85)
(85)
Выяснение механизма этой реакции шло непростым путем; история этого вопроса исследована в детальных обзорах [71, 72J. Для многих [I, 2)-процессов показано протекание стадий диссоциации — рекомбинации, как это изображено в уравнении 86; на основании изучения методом ХИДПЯ предполагается, что реакция идет в клетке растворителя с участием радикальной пары [73].
С процессом образования плидов аллиламмония часто конкурирует [2, 3)-сигматропная перегруппировка; это направление реакции лежит в основе одного из вариантов перегруппировки эо
Соммле —Хаузера [71], применимого к беизиламмониевым сетям (уравнение 87).'
Me2N—CHCOPhINaOHг— и Me2N—CHCOPhINaOHг— и Me2N—CHCOPhMe2N—CHCOPh(86)(86)Ph MePh MeС- И Pli^ ^MeС- И Pli^ ^MeMe2N(j:HCOPhС—HPh XMtMe2N(j:HCOPhС—HPh XMt
Me2N—CHCOPh
INaOH
г— и
Me2N—CHCOPh
INaOH
г— и
Me2N—CHCOPh
Me2N—CHCOPh
(86)
(86)
Ph Me
Ph Me
С- И Pli^ ^Me
С- И Pli^ ^Me
Me2N(j:HCOPh
С—H
Ph XMt
Me2N(j:HCOPh
С—H
Ph XMt
Получение циклических аминов [1, 74]
Многие методы, которые были рассмотрены в предыдущих разделах, находят применение и в синтезе циклических азотсодержащих соединении. Ниже приведены некоторые примеры использования этих методов, однако основное внимание уделено специальным методам синтеза циклических аминов, включая синтез малых циклов.
(/) Реакции замещения
Образование циклических аминов из 1,4-, 1,5- и 1,6-дигалоген- алканов и аммиака или аминов, как правило, протекает гладко; однако в том случае, когда продуктом реакции является вторичный амин, может происходить дальнейшее алкилирование.
Для получения азаадамантанового скелета было использовано трпгалогеисодержащее соединение (уравнение 88) [1].
(88)(88)
(88)
(88)
Ч—^‘н\^CH2(CH2)nCH2YBrЧ—^‘н\^CH2(CH2)nCH2YBrоснованиеоснование
Ч—^‘н\^
CH2(CH2)nCH2YBr
Ч—^‘н\^
CH2(CH2)nCH2YBr
основание
основание
Можно использовать также подходящие галогенамнны, как это было сделано Габриэлем, осуществившим в 1888 г. синтез азиридина. Различия относительных скоростей циклизации в зависимости от размера цикла можно оценить из данных для гало- генаминов (уравнение 89; R = Н) [75] (см. также табл, на с. 32).
R—N
С\ \-Н, (89)
(СИ2)„
Относительная скоростьциклизации
О (азиридин)
1 (азетидин)
(пирролидин)
(пиперидин)
(азациклогсптаи)
Киочевыми интермедиатами в синтезе часто являются ₽-ами- носппрты, однако OH-rpvnna является довольно невыгодной «уходящей» группой, что делает непосредственное замещение затруднительным. В основе метода получения азиридинов, разработанного Бенкером, лежит превращение ОН-группы в сложиоэфпрную действием серной кислоты и последующая циклизация в присутствии основания. р-Аминоспирты легко получаются из оксиранов (см. разд. 6.2.3), однако описаны и способы превращения оксиранов в азиридины [76].
Нуклеофильное замещение галогена на азот протекает по механизму Sn2, поэтому замыкание цикла — стереоспецифический процесс. Одни из вариантов этого метода (на примере синтеза азетидиновой циклической системы) включает использование 1,3-
днбромпропапа и толуолсульфонамида; при этом образуется N-толуолсульфоннльное производное (19), которое может быть также получено из 3-амннопропанола (уравнение 90) [1, 74]. Внутримолекулярное замещение уходящей группы при азоте приводит к азиридинам (уравнение 91) [74]. Если'активирующей карбонильной группой является карбонил амидной группировки, то образуются а-лактамы [77] (уравнение 92), однако в этом случае не удается осуществить полное восстановление карбонильной группы с помощью LiAlHi (хотя этот метод восстановления имеет общий характер); в результате реакции получают р-аминоспирт.
\<5°c * '\ EtOH I1 C6HHOlF 11(90) XOH\qts(19)\<5°c * '\ EtOH I1 C6HHOlF 11(90) XOH\qts(19)TperBuOC.l, трет- BuO- Na* * RiTperBuOC.l, трет- BuO- Na* * Ri(92)(92)i ^В2 TsCl, пиридин | NHTs Na:—NTsINa;—NH
\<5°c * '\ EtOH I1 C6HHOlF 11(90) XOH\qts
(19)
\<5°c * '\ EtOH I1 C6HHOlF 11(90) XOH\qts
(19)
TperBuOC.l, трет- BuO- Na* * Ri
TperBuOC.l, трет- BuO- Na* * Ri
(92)
(92)
, IIR'CH2CNHR=
Методы восстановления
азнЙ|иыСС(ТемЮ^ГИ" азнР,Гв г"-'1Р|'Лам1. металлов получают
зывается каталитическое гидрирование, как, например для ппе вращения пирролов и пиридинов в пирролидины и пиперидины При восстановлении LiA1H4 некоторые оксимы превращаются в азиридины [78] (уравнение 93); используется и другой вариант получения азиридинов, заключающийся в обработке иодметилата диметилгпдразопа кетона реактивом Гриньяра [79]. а-Хлорипо вание нитрилов [80] или иминов [81, 82] с последующим восста- иовлеппем также позволяет получать азиридины (уравнение 94) к этому же результату приводит восстановительная циклизация К-(р-бромалкил) амидофосфатов, получаемых из алкенов [831.
РйСНг XC=NPhCHj ОНX|ЫАИЦR‘CCH=№ -^—X=H’ ClNR»РйСНг XC=NPhCHj ОНX|ЫАИЦR‘CCH=№ -^—X=H’ ClNR»PhCH,HPh*HPhCH,HPh*H(93)(93)L!AIH4R'CHC^N (94)ClL!AIH4R'CHC^N (94)Cl
РйСНг XC=N
PhCHj ОН
X
|ЫАИЦ
R‘CCH=№ -^—
X=H’ ClNR»
РйСНг XC=N
PhCHj ОН
X
|ЫАИЦ
R‘CCH=№ -^—
X=H’ ClNR»
PhCH,H
Ph*H
PhCH,H
Ph*H
(93)
(93)
L!AIH4
R'CHC^N (94)
Cl
L!AIH4
R'CHC^N (94)
Cl
Реакции радикала аминия
Известная реакция Гофмана—Лефлера [23] позволяет получать пирролидины путем циклизации N-галогепамннов, происходящей при реактивированном б-углеродном атоме (уравнение 95). Реакцию проводили в присутствии различных кислот; для инициирования использовали также нагревание, облучение или химические инициаторы. Описанным методом был синтезирован ряд соединений, включая алкалоиды пирролидинового ряда. Кон
курирующим направлением реакции является циклизация по е-углеродиому атому, причем иногда этот путь может стать, преобладающим, если его протеканию способствуют конформационные факторы [84] (уравнение 96).
Радикалы аминия, образующиеся из N-галоген- или М-нитро- зоамипов, могут также присоединяться к двойным связям по
2 Зак. 10533
внутри- и межмолекулярному механизмам (уравнение 97). Основ, ныв ссылки па работы нескольких групп, ведущих исследования в данном направлении, можно найти в статье [85]; подообипст., механизмов описанных реакций рассматриваются ввнутри- и межмолекулярному механизмам (уравнение 97). Основ, ныв ссылки па работы нескольких групп, ведущих исследования в данном направлении, можно найти в статье [85]; подообипст., механизмов описанных реакций рассматриваются вподробностиподробностиразд. 6.6.1.разд. 6.6.1./"RN( XI/"RN( XI++I IRNH—С—C—Cl( II IRNH—С—C—Cl( I(97)(97)
внутри- и межмолекулярному механизмам (уравнение 97). Основ, ныв ссылки па работы нескольких групп, ведущих исследования в данном направлении, можно найти в статье [85]; подообипст., механизмов описанных реакций рассматриваются в
внутри- и межмолекулярному механизмам (уравнение 97). Основ, ныв ссылки па работы нескольких групп, ведущих исследования в данном направлении, можно найти в статье [85]; подообипст., механизмов описанных реакций рассматриваются в
подробности
подробности
разд. 6.6.1.
разд. 6.6.1.
/"
RN( XI
/"
RN( XI
+
+
I I
RNH—С—C—Cl( I
I I
RNH—С—C—Cl( I
(97)
(97)
Каталитическое аминирование
Прямое аминирование иеактнвированных алкенов в присутствии палладия разработано Хегедусом, который применил эту реакцию для замыкания цикла, используя даже первичные алкил- и арилампны. Замыкание цикла происходит при углеродном атоме двойной связи, несущем наибольшее число заместителей. Промежуточно образующиеся палладийоргаиические соединения или алкены подвергаются затем гидрированию (уравнения 98 99) [86].
•- NEt3•- NEt3l.PdCl- (ch3cn)2,ТГФl.PdCl- (ch3cn)2,ТГФ(смесь изомеров)(смесь изомеров)(98)(98)
•- NEt3
•- NEt3
l.PdCl- (ch3cn)2,ТГФ
l.PdCl- (ch3cn)2,ТГФ
(смесь изомеров)
(смесь изомеров)
(98)
(98)
Аминирование в аллильное положение, катализируемое палладием, Трост применил в синтезе алкалоидов [87]. Построение мезембринового скелета (уравнение 100) включает реакции, обсуждавшиеся в разд. 6.1.1.2; на последней стадии осуществляется катализируемая циклизация по аллильному центру.
(100)(100)
(100)
(100)
Циклоприсоединение
Реакции циклоприсоединения дают возможность получать самые разнообразные циклические амины. Присоединение карбенов к иминам дает азиридины [88] (уравнение 101). Хорошо известно прямое присоединение нитренов к алкенам [89] [см., например уравнение ИЗ, с. 43], а термически или фотохимически инициируемое отщепление азота из трназолпнов (20) нередко приводит к азиридинам с достаточным выходом [90] (уравнение 102).
Превращения алкенов в азиридины были рассмотрены в разд. 6.1.1.3, однако дихлоралкнлбораны способны стереоспецнфически превращать промежуточно получаемые р-иодазиды во вторичные амины (ср. уравнение 58), а затем путем внутримолекулярного замещения атома иода в азиридины, в которых сохраняется стереохимия исходного алкена (уравнение 103) [91].
1. к’всь2.0снование1. к’всь2.0снование
1. к’всь
2.0снование
1. к’всь
2.0снование
Особый интерес представляет внутримолекулярное присоединение нитренов к двойным связям. Эти превращения часто более эффективны, чем межмолекулярные присоединения и позволяют получать напряженные полициклические амины [92]. Ниже для сравнения изображено образование азабицнклобутана этим методом, а также присоединением метиленового звена к азирину с помощью диметллсульфоинпметнлнда [93] или обычным нуклеофильным замещением [94]; во всех случаях образуется одно и то Же соединение (уравнение 104).
Присоединение изоцианатов к алкенам широко использовали в синтезе Р-лактамов [95]. Предпочтение отдается N-хлорсульфо- ннлизоцнанату (21) благодаря его высокой реакционной способности даже в случае простейших незамещенных алкенов, региос пецнфнчностн и легкости удаления N-хлорсульфонпльиой группы [96] после завершения циклизации. М-Хлорсульфоннлпзоцнанат 2*35
R
Вг^/^.
NHS.
R
Br ,, ,
NaOH (,»одк J ■1 j,
R-H,
•К
R=Ph
(ioO
R
1 /N3
(HBr)
обладает свойствами электрофила, содержащего в одной молекуле разные реакционные центры [97]; это проявляется в его способности взаимодействовать с л-спстемои, создавая положительный заряд при углеродном атоме, затем карбокатионный центр атакуется атомом азота, несущим отрицательный заряд. В условиях кинетического контроля происходит 1.3-прпсоеднценне (уравнение 105), однако в определенных условиях N-хлорсульфоиил-р-лакта- мы могут снова раскрываться, образуя днполярные частицы и способствуя, таким образом, 1,^присоединению к ациклическим пли циклическим диенам (например, уравнение 106) [98]. Осуществлено 1,6-присоединение к циклическим триенам и тетраепам; в тех случаях, когда возможны скелетные перегруппировки карбе- ниевого иона, подобные перегруппировки с последующим замыканием цикла также приводили к пяти- и шестичленпым циклическим структурам [96]. Присоединение кетенов к иминам дает Р-лактамы.
cn2ci2
NSO2C1
1. PbSH, пиридин
(21)
— —NSO2C1 I—L=o
2. L1A1I14
—NH
(105)
1.(21), СН2С1г
TphSH, *
пиридин
(22)
Описано много примеров использования других азотсодержащих енофнлов и диенофилов для получения определенным образом замещенных азациклов, но лишь немногие из этих реагентов позволяют синтезировать ^исходные» незамещенные циклические системы. Исключением является тоэилциаиид, который легко при
зе
соединяется к циклопентадиену, давая при последующем гидоо- лизе первичного аддукта соединение (22; п = 1) [99].
тез n =тез n =Присоединение у/леродных мостиков к легко получаемым азотсодержащим циклам иллюстрируется на примерах присоединения двухуглеродных фрагментов [65, 100) (уравнение 107) н трехуглеродного фрагмента [101] (уравнение 108). Последний синтез дополняет классический подход, основанный на реакции Робинсона — Шепфа. В этом подходе к помощью двукратной реакции №атшха осуществляется «биогенетически похожий» енн- тронинона (23; /1 = 2, R = Me) и исевдопельтьерина (23- 3, R = Me) [102] (уравнение 109).
тез n =
тез n =
При использовании многих из приведенных выше реакций необходимы дальнейшие операции, например восстановление на последней стадии, н ясно, что выбранные примеры лишь наглядно демонстрируют большое разнообразие методов, находящих применение в синтезе циклических аминов.При использовании многих из приведенных выше реакций необходимы дальнейшие операции, например восстановление на последней стадии, н ясно, что выбранные примеры лишь наглядно демонстрируют большое разнообразие методов, находящих применение в синтезе циклических аминов.
При использовании многих из приведенных выше реакций необходимы дальнейшие операции, например восстановление на последней стадии, н ясно, что выбранные примеры лишь наглядно демонстрируют большое разнообразие методов, находящих применение в синтезе циклических аминов.
При использовании многих из приведенных выше реакций необходимы дальнейшие операции, например восстановление на последней стадии, н ясно, что выбранные примеры лишь наглядно демонстрируют большое разнообразие методов, находящих применение в синтезе циклических аминов.
Разделение хиральных аминов
Многие природные вещества выделены в виде оптически чистых форм, однако в лабораторной практике необходимость разделения рацемических смесей на энантиомерные компоненты стала очевидной уже давно. Общие сведения об оптической активности, Разделении антиподов и их чистоте можно найти в гл. 1 тома 1 и в обзорах [103]. Некоторое представление о методах, применяемых для разделения хиральных аминов, дацо в этом разделе, а вопросы асимметрии самого атома азота более подробно рассмотрены в следующем разделе.
n ктсспческого способа растепления хиральных ами- В основе ларацемическим амином и оптически ак-
иов Ткттотой №^^ ИО), в Результате которой образуют- ™ днас^реомерные соли, различающиеся по свойствам. На про-
Н+рАмшП . тКистота {(+)-Амин • (-Н-Кислота} I )-Амин )u !
последних ста лет для этой цели использовали многие отчески активные кислоты [7, 103], осооешю часто-винную кислоте и ее производные, а также такие сильные сульфокислоты как камфорсульфокпслоту-10. В свою очередь для разделения оптически активных кислот применяют оптически чистые амины, как природные (например, хинин, брущш), так и синтетические (например l-фенплэтпламин). Наряду с образованием солен имеется и другой способ расщепления, заключающийся в получении диастереомеров с ковалентной связью и их разделении. Этот метод применим в том случае, если регенерация свободного амина протекает достаточно легко и эффективно, как, например, в случае диастереомерных уретанов, получаемых из рацемических аминов и оптически активных ментнлхлорформиатов. Стандартным приемом разделения диастереомеров продолжает оставаться дробная кристаллизация, однако часто для разделения диастереомеров с ковалентной связью более удобными могут оказаться хроматографические методы. Адсорбционная хроматография на колонках с лактозой пли ацетатом целлюлозы была использована для частичного разделения аминов.
Многие ферменты обладают способностью распознавать хиральность, п часто происходит абсолютное различение энантиомерных молекул «гостя» молекулами биокатализатора, выступающего в роли «хозяина». Это используют для удаления из скгесы одного энантиомера, что позволяет выделить оставшийся энантиомер. В последнее время привлекли внимание синтетические хиральные макроциклы, способные различать хиральность; несомненно, что перспективы использования подобных соединений очень широки. Крам с сотр. осуществили синтез различных макроциклических крауи-эфпров, в структуру которых включены хиральные бпнафтнльиые фрагменты. Распределение первичной алкпл- аммонпевой соли между водной фазой и органической фазой, содержащей такой хиральный комплексон, который играет роль «хозяина», приводит к избирательному комплексообразованию, степень которого можно оценить путем сравнения коэффициентов распределения обоих энантиомеров. Этот принцип лег в основу разделения на антиподы солей сложных эфиров аминокислот методами жидкостной и распределительной хроматографии; в по- еднем случае хиральный комплексон ковалентно связан с енли-
или пол”ст11Р°льным сорбентом [104]. Используя в ка- источников хиральных центров углеводы и их , тоддарт с сотр. синтезировали хиральные компл&к- 38
соны типа (24) и показала, что энантиомеры гексафторфосфатов рацемических аминов комплексуются с этими макроциклическими эфирами по-разному. В этой же работе [105], а также в разд. 6.1.2.2 описаны спектроскопические методы контроля за распределением энантиомеров и определения их абсолютной коифигура-
(24)
Кинетические методы разделения диастереомеров основаны на разнице энергий не основных, а переходных состояний. Компоненты рацемического амина могут реагировать с хиральным реагентом, например с ( + )-камфорсульфонплхлорпдом-10, с различными скоростями, это позволяет выделить оптически обогащенный исходный амии в том случае, если реакция прекращена незадолго до ее полного завершения. Однако при этом редко удается достичь высокой степени оптической чистоты. Асимметрические синтезы с использованием ахиральных субстратов и хиральных реагентов во многих случаях дали возможность получать оптически активные амины. Обычно в подобных реакциях обогащение смеси одним из энантиомеров бывает небольшим, но может достигать и 100% (см. уравнение 68).
6.1.2. СВОЙСТВА АМИНОВ
Структура и стереохимия простейших аминов
Атом азота в аммиаке и в простейших аминах находится в состоянии 5р3-гпбрнднзацпи, поэтому естественно, что расположение трех двухэлектронных связен н свободной электронной пары в пространстве приближается к геометрии тетраэдра. Это наводит на мысль об аналогии с углеродным атомом с его способностью вызывать появление оптической активности. Однако выделение двух энантиомеров (25) и (27) с тремя различными алкильными заместителями невозможно вследствие легкости взаимных превращений этих энантиомеров (уравнение 111). Инверсия протекает через переходное состояние (26), в котором атом азота находится в состоянии ар’-гнбрндпзацин, а свободная электронная пара занимает рг-орбпталь.
Для аммиака (скорость взаимного превращения составляет около 2-Ю11 с-1) и простейших аминов свободная энергия активации этого процесса мала (табл. 6.1.1). Если же вместо
(25)(26)(27)
свободной электронной пары имеется a-связь, как в случае четвертичных аммониевых солей, например (28), и N-оксидов, конфигурация при атоме азота характеризуется значительной устойчи-
Таблица 6J.L Барьеры инверсии у азота в ациклических и циклических аминах [108]
Соединение
К
ig*,a кДж/моль
Температура,
NH,
(30)
—
~ 25 6
HNMe2
(31)
—
~ 18,4°
—
NF,
(32)
—
~251r
/NR
(33)
Me
28,5
-125
(34)
Cl
38,5
—87
(35)
Me
35,2
-98
(36)
Cl
43,1
-68
pNR
(37)
Me
42,7
-69
1 1
(38)
Cl
56,1
-20
(39)
Et
81,2
108
D*
(40)
трет-Ви
71,2
52
(41)
Ph
49,0
—40
(42)
CO2Me
29,7
-138
(43)
43,1
-65
Me—
X'Cl
(44)
—
111,8®
80
0-
NBu-грет
(45)
—
138,2
120
Me-—>
^NClhPh
(46)
114,3®
70
Me —
2H,Ph
6 по данным ИК-спектроскопни; рассчитанная величина} А до дан-
разделение энантиомеровразделение энантиомероввостыо. В этих случаях взаимопревращения энантиомеров путем лигандного обмена аналогичны соответствующим превращениям соединении углерода. Если все три заместителя в третичном ами не, например (29), являются элементами бициклической системы инверсия исключается и возможно ’
разделение энантиомеров
разделение энантиомеров
[1, Юб].
(29)(29)СН2СН2Ме
(29)
(29)
(28)(28)N—СН2СНМе„
(28)
(28)
Me ОН
Стереохимическое поведение подобных «статических» систем изучено достаточно хорошо, и в последнее десятилетие предметом все более пристального внимания исследователей стала динамическая стереохимия соединении азота. С помощью метода динамической спектроскопия ЯМР можно измерять энергии активации в интервале 20—105 кДж/моль (~5—25 ккал/моль); классические кинетические методы применимы для измерения более высоких энергий. Влияние напряжения и электронных факторов выяснено, в общем, достаточно хорошо. Ниже показано, что при наличии подходящих заместителей энергия активации процесса инверсии может достигать значения ~100 кДж/моль, допускающего разделение инвертомеров физическими методами при комнатной температуре.
Характер влияния искажения валентных углов становится понятным при рассмотрении примеров, приведенных в табл. 6.1.1, например соединений (33), (35), (37) и (39), для которых максимальная разница энергий активации составляет 53 кДж/моль. В ходе инверсии валентный угол связей С—N—С в переходном состоянии должен стать равным 120°. В случае ациклических аминов или циклических аминов с достаточно большим размером
цикла, например (33), этот переход совершается относительно легко, ио все более затрудняется по мере уменьшения размера цикла. Хотя в малых циклах напряжение несомненно существует ; и способствует увеличению энергии основного состояния с тетраэдрической гибридизацией, в плоском переходном состоянии влияние напряжения еще более значительно. В результате этого происходит общее увеличение энергии активации, которое может быть очень существенным, как, например, в азиридинах (3 ) и (44). Вследствие легкости измерения температуры, при которой происходит усреднение сигналов в спектрах ЯМР энантиомерных азиридинов, эта циклическая структура была использована в честве эталона сравнения при изучении влияния замес и . •
Увеличение объема заместителей при атоме азота у
■Анческон системе) и вызванное »тим их пространствен
отталкивание приводит к дестабилизации основного состояния с тет- паэдпнческой гибридизацией. Это отталкивание может несколько уменьшиться в плоском переходном состоянии, приводя к ослаб- лению напряжения в цикле н снижению барьера активации.
почхчены данные, показывающие, что в некоторых случаях, н“пример"(23; R = трет-Bu, п = 3) [ПО], происходит существенное уплощение пирамидальной структуры при атоме азота.
Гораздо сильнее энергия активации уменьшается при сопряжении свободной электронной пары азота с соседней п-системой, как в случаях (41), (42) и (43). Подобное сопряжение более выражено в переходном состоянии, в котором свободная электронная пара занимает р-орбиталь, а не в основном состоянии, где гораздо сильнее проявляется s-характер. Сопряжением можно объяснить, например, низкий барьер активации для процесса инверсии при атоме азота в амидах, для которых эта величина лежит ниже уровня чувствительности методов измерения, основанных на ЯМР-спектроскошш.
Присоединение электроотрицательных атомов к атому азота увеличивает s-характер свободной электронной пары. Это в свою очередь приводит к дестабилизации переходного состояния по сравнению с основным состоянием и к возрастанию энергетического барьера. Предположили, что причиной подобного изменения энергетических характеристик при замещении гетероатомамп являются и другие факторы, включая взаимное отталкивание свободных электронных пар. Однако для нас в данном случае существенно то, что барьер активации действительно возрастает, как это следует из ряда примеров, приведенных в табл. 6.1.1, при замещении алкильной группы атомом хлора. Действительно, значительная дестабилизация переходного состояния в сравнении с основным состоянием происходит при одновременном воздействии двух факторов — напряжения цикла и «гетерозамещеиня». При этом возникает возможность разделять пивертомеры азота [например, в случае (44) методом газожидкостной хроматографии], хотя в данном случае они являются диастереомерами, а не энантиомерами. При асимметрическом хлорировании азиридина (47) с помощью оптически активных хлорирующих агентов при низких температурах была получена смесь двух М-хлорзамещениых энантиомеров в неравных количествах (уравнение 112), обладающая оптической активностью. Однако при О °C в течение нескольких суток происходит полная рацемизация этой смеси [111]. Присоединение нитрена к стиролу в условиях кинетического контроля протекает стереоизбирательно (уравнение 113) и приводит только к снн-иивертомеру (48) в результате сильного притяжения между фенильной н N-фталимидной группами в переходном состоянии. Соединение (48) сохраняет свою стереохимическую чистоту при температурах ниже О °C, обращение конфигурации при азоте происходит лить при повышении температуры. Таким образом, условия термодинамического контроля способствуют цолному переходу 42
в форму диастереомерного анти-инвертомера (49), в котором отсутствуют невыгодные пространственные взаимодействия [112]. Гетероатом, который способствует повышению энергетического барьера в структурах (44) и (48), является экзоцпклическим.
Однако высокие значения энергии активации наблюдаются также и для соединений, содержащих эндоцнклпческий гетероатом, таких, как оксазиридины (45) и дназирндпны (46) (см. табл. 6.1.1). Суммарное влияние нескольких гетероатомов наиболее сильно проявилось в NF3 (32); энергия активации для него оценивается в 251 кДж/моль.
Данные для других напряженных азабициклическнх систем пока еще довольно ограничены. В настоящее время проявляется значительный интерес к изучению состава смесей двух инвертоме- ров, которые не равноценны энергетически, то есть не являются нзоэиергетпческнми. Причины необычно высоких значений барьеров активации в 7-азанорборианах н 7-азанорборнадиенах (50, 51) не ясны. В этих соединениях валентный угол между связями С—N—С такой же, как в азетидинах (38), но при этом барьер инверсии выше на 30—40 кДж/моль. Интересно_отметить, что достаточно низкая скорость взаимопревращения (50) и (51) позволяет обнаружить, что эти два соединения ведут себя по-разному в реакции сольволиза, протекающей в присутствии ионов серебра [114] (уравнение 114). Направление реакции определяется конфигурацией уходящего от азота атома хлора; эта реакция является ярким и в то же время редким примером стереоэлектронного контроля процесса сольволиза в химии азота в сравнении с ес- численным множеством подобных случаев в химии соединена
углерода.
Заслуживает обсуждения проблема вращения вокруг азот — углерод в ациклических аминах и циклических ■ большим размером цикла, а также возможиостышв р
Барьер инверсии в простейших алкилампнах обыч■ и
барьер вращения вокруг связей (для метилам i ^
8,4 кДж/моль, соответственно), и анализ таких■•> „еевЫГОдцым вает затруднения. С энергетической точки зрения наиболее
пространственного рас-R:iC—N (например, трехгруппе) обычно являетсяпространственного рас-R:iC—N (например, трехгруппе) обычно являетсяэквивалентногоR в группировкеэквивалентногоR в группировкеспособом достиженияспособом достиженияположения трех групп , ,.
пространственного рас-R:iC—N (например, трехгруппе) обычно является
пространственного рас-R:iC—N (например, трехгруппе) обычно является
эквивалентногоR в группировке
эквивалентногоR в группировке
способом достижения
способом достижения
метильных радикалов в трет-бутильнои простое вращение вокруг связей, которое протекает независимо от более медленного процесса инверсии. Однако в пространственно затрудненных трпалкпламннах, для которых скорости этих двух процессов могут быть примерно одинаковыми пли энергия активации процесса инверсии выше барьера активации вращения вокруг связей, инверсия больше не является независимым процессом. Для
подобных случаев Бушвеллер интерпретировал эквивалентное распределение трех групп R в пространстве как результат сопряженного протекания процессов вращения вокруг связи R3C—N и инверсии при азоте [115].
Вопрос о вращении вокруг валентных связей не возникает в том случае, когда азот является элементом циклической системы, по крайней мере в уже рассматривавшихся 3-, 4-, 5- и 7-членных азациклах. В этих системах имеют место процессы искажения цикла (ring-puckering) или псевдовращепия (или оба этих процесса), но они протекают с такой большой скоростью, что не мешают изучению инверсии методом динамической ЯМР-спектроскоппп. Циклическая система пиперидина, напротив, привлекла к себе больше внимания, чем все остальные азамоиоциклические соединения вместе взятые. Этот интерес объясняется широким распространением этой системы в природных веществах, легкостью полулучения и сходством с циклогексаном. Для нее характерно равпо- весие ме®ДУ Двумя возможными кресловидиымн конформациями (52) и (53), в которых группа R занимает соответственно аксиальное или экваториальное положение.
В результате инверсии цикла происходит взаимное превраще- “и® аксиального и экваториального конформеров, причем для N- метилпиперидина (52 ^ 53; R = Me) предпочтительным является экваториальное расположение метильной группы. В ходе критиче- 44
ского рассмотрения методов, используемых в конформационном анализе (включая работы по протоиированию в условиях кинетического контроля, которое позволяет «фиксировать» конформационные состояния в форме четвертичных аммониевых солей), Робинсон высказал предположение, что конформационная энергия систем недооценивалась [116]. Несмотря на наличие общепринятой точки зрения на пространственную геометрию циклической системы пиперидина и значения барьера активации инверсии цикла (около 44—50 кДж/моль), по-прежнему спорным остается вопрос, находится ли связь N—Н в пиперидине (52 = 53: R = Н) предпочтительно в экваториальном положении [117, 119] или нет [118а]. Анет, используя метод высокопольиой ЯМР-спектроско- пии, обнаружил медленную инверсию при атоме азота в пиперидине при очень низких температурах [119]; инверсия при азоте оказывается быстрым процессом по сравнению с инверсией цикла как для пиперидина, так п для азациклооктаиа (54), для которого принята конформация «вапиа-кресло» (.boat-chair1), присущая самому цпклооктаиу. Энергия инверсно цикла, приводящей ко второму возможному конформеру «ванна-кресло», для (54) составляет 33,5—37,5 кДж/моль; заместитель при азоте занимает исключительно экваториальное положение [1186]. Соотношения между экваториальными и аксиальными изомерами различных аминоциклогексанов определены в работе [120]; в этой же работе обсуждается возможность применения спектроскопии ЯМР 13С для такого рода исследований.
Спектроскопические свойства аминов
Исчерпывающее описание спектроскопии аминогруппы является слишком обширной задачей и в рамках данной книги представляется затруднительным. В этом разделе изложены спектральные характеристики, имеющие наибольшее аналитическое значение Для идентификации аминогруппы, и отмечены некоторые последние достижения в этой области.
ИК-Спектроскопия [121]
Характеристические валентные колебания связе'’ NH перыш нух алкпламшюв в растворе наблюдаются при 33 (антисимметричные колебания) н при 3320
/симметричные колебания), причем взаимное расположение этих полос связано эмпирически выведенным соотношением v, = 345 53 + 0,876vas. Валентные колебания связен NH арпламинов смещены в более высокочастотную область. Вторичную аминогруппу характеризует наличие одной полосы в области 3360—3310 см-'. Необходимо подчеркнуть, что при измерении ИК-спектров аминов следует использовать неполярные растворители (ди-, три- и тет- рахлорметаиы, сероуглерод), поскольку за счет ассоциации, вызываемой образованием водородных связей в полярных растворителях, особенно в конденсированной фазе, происходит уширение указанных полос и смещение их в область более низких частот (до 100 см-1). Дополнительным подтверждением структуры первичного амина может служить наличие полосы деформационных колебаний связи N—Н в области ~ 1560—1650 см-1. Однако идентификация третичных аминов и попытки анализа валентных колебаний С—N в низкочастотной области спектра редко дают удовлетворительные результаты при использовании обычных приемов ИК-спектроскошш.
ПМР-Спектроскопия [/22]
Сигналы протонов при углеродном атоме, непосредственно связанном с электроотрицательным атомом азота, обиаругкива- ются в характеристической области слабых полей. Так, для N-ме- тильных групп простых алкиламинов, как правило, они лежат в интервале 6 2,0—2,5. Сигналы протонов N-метплеиовой и N-метп- новой групп располагаются в еще менее сильных полях (примерно до 6 3,1). Однако на значение химического сдвига существенное влияние может оказывать наличие ненасыщенных заместителей или других гетероатомов при углеродном атоме метиленовой или метиковой группы; так, например резонансный сигнал метиленовой группы в бензиламине наблюдается при 6 4. Попытки предсказать характер влияния нескольких заместителей с помощью принципов аддитивности ие всегда успешны; часто существенное значение имеет зависимость химического сдвига от стереохимических факторов, особенно для циклических систем, в которых влияние относительно удаленных групп может быть значительным. Для большей достоверности отнесения сигналов обычно проводят сравнение с соединениями, имеющими близкое строение. Простой способ отнесения сигнала протонов при углеродном атоме в «-положении к атому азота основан на иротопировании азота, и результате чего происходит заметное смещение сигнала в сторону слабых полей па 0,5—1,0 млн-1. Протопировапие достигается при использовании в качестве растворителя трпфторуксусной кислоты; иногда достаточно добавления нескольких капель этой кислоты к раствору амина в CDC13 (при условии удовлетворительной растворимости образующейся соли). Протонпроваипе является полезным приемом, позволяющим избежать перекрывания си-
риалов в спектре и оцепить число протонов H-C-N в исследуе- мой молекуле.
Eme более значительного упрощения сложных спектров аминов можно добиться за счет использования парамагнитных комплексных соединений редкоземельных элементов в качестве «сдвигающих реагентов» (шпфт-реагенты) [124, 125[. Свободные электрон- ные пары многих функциональных групп вовлекаются в образование координационной связи с комплексами, например с трис(ди- нпвалоилметанатоевроппем Eu(dpm)3 (55). Вторичное магнитное поле, обусловленное магнитным моментом парамагнитного иона, вызывает изменения химических сдвигов соседних ядер (исевдо- контактные сдвиги). Если не учитывать возможные взаимодействия через валентные связи (контактные сдвиги), то можно принять, что такие изменения зависят от удаленности этих ядер от поиа металла. Кроме того, изменения в спектре определяются концентрацией шифт-реагента. Это часто позволяет разделить перекрывающиеся сигналы и осуществить их отнесение, а также упростить спектры второго порядка до спектров первого порядка. Как правило, для сигналов первичных аминов наблюдаются смещения того же порядка, что и для любых других функциональных групп. В аминах с большей степенью замещения (вторичные ц третичные амины) из-за пространственных затруднений возможно снижение эффективности комплексования, вследствие чего смещения сигналов происходят в меньшей степени. При повышенных концентрациях шнфт-реагентов наблюдается уширение сигналов, в результате чего теряется информация о спин-спиновом расщеплении. Шифт-реагеиты успешно применялись для изучения стереохимических и конформационных проблем, несмотря на возможность нарушения положения равновесия в конформационно подвижной системе за счет присутствия этих комплексующих соединений.
(55.)(56)(55.)(56)
(55.)(56)
(55.)(56)
Оба энантиомера хирального амина, например а-феннлэтил- амина (56), имеют идентичные спектры ПМР. Однако при превращении рацемического амина в смесь двух диастереомерных солей (см. уравнение НО) энантпотопиые протоны (например, Нх) становятся диастереотопными и часто наблюдаются в спектре в в»ле раздельных сигналов. Это позволяет количественно оценивать оптическую чистоту энантиомеров путем интегрирования ‘lMP-cneKTp0B в подобных случаях различие в химических сдви- ах является результатом внутримолекулярного взаимодействия, 47
вводнако па спектры хиральных молекул могут влиять и воздейст. вн межмолекулярного .характера. Процесс комплексообразования ° амином может быть обратимым, а время существования диасте- пеомеопых комплексов очень коротким, и тем не менее удается зафиксировать влияние усреднения во времени па спектр ПМР. Птя получения раздельных сигналов от эпантпотопиых протонов в ряде соединений Пиркл использовал хиральные растворители 11231' Гораздо более значительных различии химических сдвигов энаитпотоппых протонов можно ДОСТИЧЬ С ПОМОЩЬЮ ПОДХОДЯЩИХ оптически активных шифт-реагеитов; этот прием получил широкое распространение [124, 125]. Так, оптически активный комплекс европия (57) позволяет получать для сигналов метильной группы в энантиомерах (56) разницу в химических сдвигах до 0,18 млн-1, а для сигналов метиповых протонов Нх до 0,92 млн-1.
в
в
Значение химического сдвига сигнала протона группы NH
ввампнах колеблется в интервале 6 0,5—5,0; положение этого
в
в
сигнала в значительной степени зависит от природы растворителя, концентрации и температуры, поскольку эти факторы влияют на образование межмолекулярных водородных связей. Вследствие этого точное значение химического сдвига протона амнио-
группы в указанном интервале имеет очень ограниченное значение для идентификации. Быстрый обмен протонов па дейтерий, происходящий в растворе амина в D2O, приводит к исчезновению из спектра сигнала протона группы NH (сигнал DOH появляется при б « 5). Интегрирование спектра позволяет обнаружить исчезновение резонансного сигнала NH, даже если этот сигнал не был разрешен в сложной картине спектра. Сигналы группы NH, как правило, бывают уширенными из-за влияния квадрупольного момента ядер |4М, способствующего более быстрой спин-решеточной релаксации. Это уширение препятствует выявлению сшш-сшшового взаимодействия ядер *Н, ’Н и *Н, HN.
Спектроскопия ЯМР ,3С
Огромные возможности метода ЯМР-спектроскопии с импульсным преобразованием Фурье способствуют все более широкому его применению в органической химии. Этот метод оказывается особенно полезным в случае ядер 13С. Ранее использованию преимуществ ядер |3С — более широкая резонансная область и как следствие лучшее разрешение сигналов (резонансные сигналы атомов углерода в органических соединениях наблюдаются в интервале ~200 млн-1)—препятствовали низкая чувствительность регистрации ядер 13С, равная */б< чувствительности *Н, в соче- таи-ш С ,1СВЬ1СОКИМ естественным содержанием этого изотопа (1,1 /о). Облучение образца в постоянном магнитном поле импульсом мощности, покрывающим весь набор частот для данного типа ядер, возбуждает одновременно все ядра; при релаксации образца Поглощенная энергия выделяется в виде сложной волно- 48
ВОЙ формы, которая может быть преобразована с помощью ком шиотера в тот же набор частот, что и в обычном э™и ме„те при медленном прохождении всего интервала частот Нако плепие сигналов в спектре путем многократного повторения импульсов, чередующихся через короткие интервалы времени до статочные для релаксации, осуществляют до тех пор, пока конечное преобразование не приведет к приемлемому соотношению сигиал/шум (для этого в случае ядер 13С могут потребоваться сотни И тысячи импульсов) H получению удовлетворительных спектров при естественном содержании изотопа |3С даже™ разбавленных растворов. Обычная процедура шумовой развязки от протонов упрощает спектры за счет исключения всех взаимодействии ядер С и >Н и приводит, как правило, к одному сигналу для каждого углеродного атома и к увеличению интенсивности сигналов за счет проявления ядерпого эффекта Оверхаузера Спектрометры и усовершенствованные методики съемки спектров' позволяющие получать информацию о спип-спиповом взаимодействии (то есть о расщеплении резонансных сигналов и значениях констант спип-спинового взаимодействия ядер 13С и *Н) рассматриваются в превосходно написанных руководствах [126]. Следует отметить, что количественное интегрирование сигналов в спектре ЯМР |3С возможно только в том случае, если ядериый эффект Оверхаузера не имеет места и если задержка между импульсами превышает время сппи-решеточной релаксации наблюдаемых ядер (Д). Однако на практике такие случаи очень редки.
Спектры ПМР углеводородов, содержащих функциональные группы, позволяют получать определенную информацию о протонах при углеродных атомах, соседних с функциональной группой. В противоположность этому с помощью спектроскопии ЯМР |3С можно легко зафиксировать влияние заместителей в углеродной цепи даже для S-углеродного атома. Введение аминогруппы в пентан в положение 1 приводит к следующим смещениям сигналов ядер 13С (в млн-1) относительно их положения в спектре пентана: +28,8(a), + И,7(Р), —4,8 (у), +0,5(6) («+» означает смещение в слабое поле). Подобная чувствительность к замещению н тот факт, что эффекты замещения в спектрах ЯМР |3С имеютпоч- тп аддитивный характер, дали возможность Джерассп вывести корреляционные формулы, которые позволяют с высокой степенью Достоверности предсказать химические сдвиги сигналов углерода Для неизвестного ациклического алифатического амина [127]. На первый взгляд смещение сигнала у-углеродного атома в сильное поле может показаться неожиданным, но эта особенность является общим свойством циклических и ациклических структур в том случае, если в углеводород введена метильная группа пли более п°лярный заместитель. Считают, что это смещение в значитель- ион степени обусловлено пространственным ^-взаимодепствиел ^вязаниыХ заместителей в гош-ротамере, а это в свою очередь А ет возможность изучать поворотную изомерию в амина. 1
ЯМР С для простых циклических амп- Описаны та^сложного строения, например алкалои-
былабыла1,08 « J^'hocth метода спектроскопии ЯМР '3С демонстрирует пример мятый из работы Уэнкерта, Жано и сотр [ 128]. Ими был по учен спектр виндолипипа, в котором наблюдались отдельные гигнаш от каждого из 21 углеродного атома, и на основатт от- несения всех линий в спектре для виндолита вместо структуры 58) (принятой ранее для всего семейства алкалоидов) была
была
была
предложена структура (59). Применение шифт-реагептов в спектроскопии ЯМР 13С не играет такой роли, как при анализе спектров ПМР, поскольку спектрам ЯМР 13С в гораздо меньшей степени свойственно перекрывание сигналов. Однако шифт-реа- генты с успехом применялись для отнесения линий в спектрах и решения других задач, например для выяснения предпочтительной ориентации свободных электронных пар в молекулах азаби- циклов (113, 129].
резонансных сигналов -1 Гц. Интересной особенностью, упрощающей анализ ЯМР-спектров „а ядрах азота, является то что химические сдвиги могут быть измерены как от сигналов ><N так и от сигналов °N. Эти величины взаимозаменяемы, поскольку не существует экспериментальной разницы в константах экранирования азота для обоих изотопов. Приводившиеся ранее данные о различии химических сдвигов для изотопов азота являются ошибочными. Химические сдвиги сигналов азота в органических соединениях располагаются в области ~800 млн-1.
Значительную часть сведении о структуре органических аминов получают уже при использовании спектроскопии ПМР и ЯМР |3С; применение спектроскопии ЯМР на ядрах азота имеет явные преимущества при изучении азидов, азосоединений, триазо- линов и т. Д. Однако иногда очень полезной оказывается возможность идентифицировать первичные, вторичные и третичные амины по значениям химических сдвигов атомов азота. Очень значительное смещение сигналов происходит при протонировании азота; данные об изменении химических сдвигов под влиянием протонирования нашли применение при изучении таутомерии и в конформационном анализе. Данные об изменении констант 'Н, 15Х-спнн- спинового взаимодействия использовались для решения разнообразных задач, в частности для изучения инверсии при атоме азота [131]. Была изучена возможность использования спин-спи- нового взаимодействия ядер 13С и 15N для оценки гибридизации [132]. Многие сведения о характере спектров ЯМР l5N получены при исследовании соединений, обогащенных изотопом |5М. Иллюстрацией возможности использования спектроскопии ЯМР 15N (при естественном их содержании) и получаемых при этом спектральных характеристик (химических сдвигов ядер 15N и констант спин-спниового взаимодействия ядер 'Н и ,5N) для изучения нуклеозидов и нуклеотидов служит работа Робертса [133], в которой описывается также практическая сторона этого метода.
пока (М+) редко условиях съемки он, как правило, при электронномпока (М+) редко условиях съемки он, как правило, при электронномМасс-спектроскопия [/34]
пока (М+) редко условиях съемки он, как правило, при электронном
пока (М+) редко условиях съемки он, как правило, при электронном
В масс-спектрах аминов пик молекулярного имеет высокую интенсивность, но в обычных спектров (при ионизующем напряжении 70 эВ)
вполне различим. Считается общепринятым, что .
Ударе происходит потеря одного из неспаренных электронов азо . Величина М+ особенно полезна для идентификации моноам нов (практически для любых соединений, содержащих нечетное число атомов азота), поскольку пои М+ имеет в тзвом с"„5.чГПр1НИен11й значение т(е в отличие от четных значении М Д3]
“Держащих атомы Н, С, О, S, С1 и т. д. Кроме того, ™ 06 определение относительной молекулярной маi■ фОр.
1°Го иона позволяет однозначно установить моле Р . 'Улу анализируемого соединения,
Наиболее 11Втснс11ВИЬ1Г1 noil в спектре первичного алкнламнна пбпазх-ется обычно в результате a-разрыва, преимущественно Гхотя п не исключительно) за счет элиминирования самого боль- того алкильного фрагмента (уравнение 115). Нередко происходят пазрывы В-, у-. 6" 11 более удаленных углерод-углеродных связей, особенно в случае первичных аминов с высшим алкильным ра- дикалом; при этом возникают серин ионов с понижающейся интенсивностью, которые отличаются па 14 единиц массы, например, mle 30 (основной пик), 44, 58, 72 и т. д. (уравнение 115, Rl=R2 = H).
(115)(115)L г + R’iCH^CH^C^NIL $ $ $ |
(115)
(115)
Аналогичная фрагментация может происходить во вторичных и третичных аминах. При этом обычно обнаруживаются ионы, имеющие четное значение отношения заряда к массе и образующиеся в результате всех возможных «-разрывов, причем, как правило, более интенсивными являются ионы, возникающие путем элиминирования более тяжелых радикалов. Далее может происходить перегруппировка, сопровождающаяся потерей алкеновых фрагментов (например, уравнение 116).
ch2ch2r3н
6116)6116)>R'cH=N\——>R'CH=N\
6116)
6116)
R2R2
«-Разрывы характерны и для фрагментации циклических ами- нов, например пиперидина(уравнение117) ициклоалкиламннов,
ОО—С'<,т
HN4HNtHN*
М — 1М*
для которых0?РазУ10™еся в_ результате потери радикала а-Н. Гомоли- °aHGli 113 связей цикла приводит к сохранению оазмеп ^рагме1|та в молекуле, а характер замещения и РазнообРазие путей дальнейшей фраг- алкил^ны’х пЛи^ °ЩИХ/ пеРегРУппировку и элиминирование зи г тем РитТ „/ (ИЛИ) влкеновых фрагментов [134]. В свя-И поискбольи|ее значение приобретает накоплениевсе возрастаю,,,ррТРТТрИческой Ш|Ф°Рмации с помощью ЭВМ, Щ 31 аченне приобретает представление данныхдля которых0?РазУ10™еся в_ результате потери радикала а-Н. Гомоли- °aHGli 113 связей цикла приводит к сохранению оазмеп ^рагме1|та в молекуле, а характер замещения и РазнообРазие путей дальнейшей фраг- алкил^ны’х пЛи^ °ЩИХ/ пеРегРУппировку и элиминирование зи г тем РитТ „/ (ИЛИ) влкеновых фрагментов [134]. В свя-И поискбольи|ее значение приобретает накоплениевсе возрастаю,,,ррТРТТрИческой Ш|Ф°Рмации с помощью ЭВМ, Щ 31 аченне приобретает представление данныхнаиболеенаиболееинтенсивнымиинтенсивнымичасто оказываются пикичасто оказываются пики
для которых
0?РазУ10™еся в_ результате потери радикала а-Н. Гомоли- °aHGli 113 связей цикла приводит к сохранению оазмеп ^рагме1|та в молекуле, а характер замещения и РазнообРазие путей дальнейшей фраг- алкил^ны’х пЛи^ °ЩИХ/ пеРегРУппировку и элиминирование зи г тем РитТ „/ (ИЛИ) влкеновых фрагментов [134]. В свя-
И поискбольи|ее значение приобретает накопление
все возрастаю,,,ррТРТТрИческой Ш|Ф°Рмации с помощью ЭВМ, Щ 31 аченне приобретает представление данных
для которых
0?РазУ10™еся в_ результате потери радикала а-Н. Гомоли- °aHGli 113 связей цикла приводит к сохранению оазмеп ^рагме1|та в молекуле, а характер замещения и РазнообРазие путей дальнейшей фраг- алкил^ны’х пЛи^ °ЩИХ/ пеРегРУппировку и элиминирование зи г тем РитТ „/ (ИЛИ) влкеновых фрагментов [134]. В свя-
И поискбольи|ее значение приобретает накопление
все возрастаю,,,ррТРТТрИческой Ш|Ф°Рмации с помощью ЭВМ, Щ 31 аченне приобретает представление данных
наиболее
наиболее
интенсивными
интенсивными
часто оказываются пики
часто оказываются пики
масс-спектров в строго определенном виде. С помощью ЭВМ часто удается идентифицировать инки молекулярных ионов, а данные спектров высокою разрешения дают возможность установить состав каждого иона (помимо его массы в относительной интенсивности). Специальные программы для ЭВМ позволяют выводить структуры на основании данных масс-спектров низкого разрешения. Эффективность этих программ может быть значительно повышена за счет привлечения данных ПМР-спектров. Дже- рассн реализовал на практике многообещающий подход к однозначному отнесению структуры любого неизвестного амина, заключающийся в объединении данных, полученных с помощью таких мощных методов, как масс-спектрометрия и спектроскопия ЯМР 13С и их анализе с помощью ЭВМ [135]. Значение этого подхода становится очевидным, если напомнить, что молекулярной формуле C21H45N отвечает более 38-Ю6 структурных изомеров.
УФ-Спектроскопия
Интерес к спектрам, наблюдаемым в УФ- н видимой областях спектра, обусловлен главным образом возможностью определения абсолютной конфигурации хиральных аминов по данным спектров кругового дихроизма (КД). Выступая в роли монодентатных лигандов в медных комплексах, хиральные амины могут вызывать появление в области между 400 и 800 нм двух эффектов Коттона противоположного знака. Для определения абсолютной конфигурации необходимо лишь знание знаков эффектов Коттона, и этот метод позволяет получить те же результаты, что и применение других комплексов, например лантаноидных шифт-реагентов. Сформулированы правила, связывающие абсолютную конфигурацию N-салпцплнденовых производных хиральных аминов с характером спектров кругового дихроизма [137], хотя аналогичные правила для N-нптрозоамниов были пересмотрены [138].
Основность аминов
Наличие свободной электронной пары у атома азота придает аминогруппе основные свойства. В соответствии с теорией Ьреи стада основание является акцептором протона; образующуюся "Р^ичроваипую форму амина (ион аммония) называют сопря- ^""ой кислотой (см. уравнение 1
п'Са’ 31,11,1 может образовывать связь с кислота.и « ’ споелд11 с Л1обымн частицами, имеющими вакантную Р " ’ элект6"^'10 пРИ||ять участие в создании связи с нс • ется част1п°Н11°" паРы основания. Таким образом, ПР^ J. себе hausL 1 "Р"мером кислот Льюиса, но именно он привлек
(Ив)(Ив)внимание.
(Ив)
(Ив)
R3Ns + AH R,NH + A"
Равновесие кислота — основание устанавливается довольно бнетоо ° при обсуждении основности следует рассмотреть поло- | S равновесия в данной системе. Оно определяется разностью свободных энергий Л6° основания и сопряженной кислоты. На относитетьную устойчивость этих двух частиц влияют три основ- пых Фактора- электронные факторы, природа растворителя „ структурные особенности, которые будут рассмотрены ниже. [
Втнянпе электронных факторов на основность можно оценить с помошыо данных об основности в газовой фазе, полученных рядом методов, таких, например, как масс-спектрометрия иди ионный циклотронный резонанс. Эти методы позволяют изучать поп-молекулярные взаимодействия (уравнение 119) и рассчитывать Д6° по уравнению 120, где GB — основность в газовой фазе.
АН+В s=k ВН + А(119)
(120)(120)&G° = GB (А) - GB (В)
(120)
(120)
Результаты, полученные при изучении большого числа алкнл- ампнов, были использованы для количественной оценки влияния алкильных групп на основность самих аминов. Порядок возрастания этого влияния согласуется с увеличением электронодонорного «индуктивного эффекта» алкильных групп, который оказывает сравнительно более сильное стабилизующее воздействие на протонированные формы аминов, чем на свободные амины. В соответствии с этим наблюдается увеличение основности, например, в следующем ряду:
NH3 < MeNH2 < EtNH2 < h-BuNH2 < Me2NH < Me3N < Et3N < h-Bu3N
Понятие «индуктивный эффект» достаточно хорошо обосновано экспериментально и является очень полезным для химиков-
поннжают основность, например,поннжают основность, например,в ряду;в ряду;органиков, однако стало очевидным, что алкильные группы способны стабилизовать не только положительные, но и отрицательные ионы. Это следует из характера кислотности спиртов в газовой фазе [139, 140] (ВиОН > ЕЮН > МеОН > Н2О) и влияния алкильных заместителей на увеличение силы кислоты в растворе, тот эффект можно представить как результат делокализации р™,?р<"пТпЛЬН0Г0 ИЛ" отР”№ельного заряда в молекуле вслед- ^'^"пт РИЗаШШ разлнчнь,х связен. Как и следует ожидать, электроотрицательные атомы 3
поннжают основность, например,
поннжают основность, например,
в ряду;
в ряду;
ch8ch2nh2 > fch2ch2nh2 > f2chch2nh2 > f3cch2nh2
ка основности в газовой фазе относительно аммиака
NH. + B 4=t NH3 + ВНNH. + B 4=t NH3 + ВНДала возможность сравнить (табл. 6.1.2); важно отметит54Дала возможность сравнить (табл. 6.1.2); важно отметит54AG° = GB (NH3) — GB (В)AG° = GB (NH3) — GB (В)Циклические и ациклические амины ь, что для аминов, имеющих апало-Циклические и ациклические амины ь, что для аминов, имеющих апало-
NH. + B 4=t NH3 + ВН
NH. + B 4=t NH3 + ВН
Дала возможность сравнить (табл. 6.1.2); важно отметит
54
Дала возможность сравнить (табл. 6.1.2); важно отметит
54
AG° = GB (NH3) — GB (В)
AG° = GB (NH3) — GB (В)
Циклические и ациклические амины ь, что для аминов, имеющих апало-
Циклические и ациклические амины ь, что для аминов, имеющих апало-
Таблица 6.1.2. Основность некоторых аминов в газовой фазе [140]
гичные заместители, значения AG0 близки (отрицательные значения указывают на большую силу основания). Отклонение, наблюдаемое в случае азиридина, находит объяснение в рамках теории гибридизации: орбиталь свободной электронной пары в азиридине носит более выраженный s-характер, чем в диметиламине, и поэтому менее вероятно ее участие в образовании связи с протоном. Для бензиламинов, по-видимому, экспериментальных данных недостаточно; для трех первичных аминов, представленных в табл. 6.1.2, наблюдается удовлетворительная корреляция между характером гибридизации p-углеродного атома и значением AG .
Закономерности, выявленные для основности различных аминов а газовой фазе, привлекают своей простотой и четкостью, ольшинство экспериментов в органической химии осуществляется в растворах, и в этих случаях изменение основности может иногда описываться приблизительно такими же закономерностями, ак и в случае газовой фазы (например, Bu3N > BujNH > BuNHi, лучепный для растворов в хлорбензоле относительно 2,4-дини. рофенола). Однако часто эти выводы не носят общего характера, бензоле наблюдается следующий порядок основности.
“AH > Bli3N > BuNH2. В течение многих лет химики проявля твоп^ОбЬп' пнтеРес к закономерностям, существующим в водных Р*‘ ' энерг^ пооТОМ СЛуЧае основиым параметром ям выражаемая обыч„Я пРОТО1|прованпя основания вводеАС (Н3и), р
Р^ сопряженной кислоты +ВН IAG (Hf )- BTaG1 6П1^а^' ^|,аченпя Р^а для простейших аминов р
Таблица 6.1.3.
m,щаженных алкимминам (II2O, 2a C)
R—MeR—MeСоединение
R—Me
R—Me
R3N R2NH rnh2NH3R3N R2NH rnh2NH310,859,80
R3N R2NH rnh2
NH3
R3N R2NH rnh2
NH3
11,0910,73
10,8010,66
9,25
Отсутствие четкой закономерности в поведении алкиламинов объясняли по-разному. Влияние пространственных факторов на стадии протонпровашш можно не учитывать, и долгое время признавалась важность эффектов сольватации, протекающей в различной степени. Наличие данных по основности в газовой фазе, подтверждающих закономерное повышение силы основания под воздействием электронных факторов при увеличении числа алкильных заместителей, служит теперь надежным критерием при сравнении. Недавно Ауэ применил эти данные в сочетании с известными термодинамическими параметрами в водных растворах для всестороннего анализа дифференциальной сольватации [142]. В ряду алкиламинов теплоты гидратации обычно закономерно понижаются с увеличением размеров молекул. Это влияние алкильных заместителей, называемое гидрофобными эффектами, изучено недостаточно, однако предполагают, что подобные эффекты почти полностью отсутствуют в нейтральных и протонированных аминах, находящихся в водной системе. Считают, что в растворе важным фактором является влияние на сопряженную кислоту ослабления взаимодействия между растворителем и протонированным амином при делокализации заряда в ноне. К тем же выводам приходят при интерпретации этого явления с точки зрения электростатической сольватации (считают, что энергия сольватации и ионный объем связаны обратной зависимостью) и сольватации с участием специфических водородных связей (при этом каждая специфическая водородная связь ослабляется вследствие делокализации положительного заряда в ионе). Таким образом, в тех случаях, когда усиление поляризуемости вследствие увеличения числа алкильных заместителей приводит к стабилизации иона аммония за счет делокализации заряда, сольватация иона должна происходить менее экзотермпчпо, способствуя ослаблению стабилизующего влияния заместителей по сравнению с тем, что Z^Man^"301’01' фа3е- ПоэтомУ в РЯДУ алифатических амп- степечно оспябР вял*,Я,11,е Увеличсипя степени алкилирования по- ряда в тех 6Тможет Фактически приводить к обращению Р Д и тех случаях (например, Me3N в табл. 6.1.3), когда эффект 56
кгепьшеппя стабилизации при сольватации сильнее, чем внутри- Гмекулярпое стабилизующее влияние алкильных заместителей и наоборот, В тех случаях, когда индуктивные эффекты могут выбывать дестабилизацию иона аммония, ион будет обладать повышенной плотностью заряда иа атоме азота и лучше сольватиро- баться; здесь вновь наблюдается противодействие электронным эффектам. Важность сольватации можно подчеркнуть тем, что изменение свободной энергии при переходе ионов аммония из газовой фазы в водный раствор может составлять до 25— ЦО кДж/м0ЛЬ (пРимеРН0 аналогично изменению ДС° за счет электронных эффектов алкильных заместителей в газовой фазе). Иля более подробного и систематического знакомства с термодинамическим аспектом дайной проблемы н уяснения природы эффектов сольватации читателю следует обратиться к работам [140-142].
В данном разделе не будет дублироваться обсуждение явления постепенного понижения основности при переходе от алкил- аминов к арнламинам (см. разд. 6 3.2) и амидам (см. разд. 9.4.2). Понижение основности по мере усиления s-характера азота (например, в пиридине и нитрилах) также освещается в соответствующих разделах.
Как уже отмечалось, данные, говорящие о каком-либо влиянии пространственных факторов на перенос протона в газовой фазе, отсутствуют, по при описании взаимодействия аминов с кислотами Льюиса (уравнение 121) становится важным учет объема заместителей Этот фактор впервые был рассмотрен в классическом исследовании Брауна.
R3N + ВМе3 ч=ь R3N-*BMe3 (121)
Сравнение теплот диссоциации комплексов аминов с кислотами Льюиса и теплот диссоциации соответствующих аммониевых
ионов позволяет достаточно точно оценить энергию простраиствен- иого напряжения, которое наблюдается у аминов, содержащих заместители различного объема (табл. 6.1.4).„
Измерение констант равновесия дает сведения о сооственно основности ряда аминов, для которых пространственные факторы не меняются, а изменение заместителей происходит на большем Удалении от атома азота. Были изучены [Юб] многие ДРУ™ комплексы амшюв, например комплексы с ионами металл в, к лексы с лантаноидными элементами (см. разд. 6. . . ),'
рДами и иолипнтросоедннеипямп, включая пикрин у ме, ^акция образования пикратов лежит в основе кл
да идентификации аминов.,„ межмоле-
к\-лоМ,1Н01 РУппы обладают способностью к в, у р ‘Ш10наЛь- йЫн?Н0^ асс°цнации друг с другом или с ДРУ Г''' - связц (амии
'Ш‘ группами. Оба возможных типа водородной связ> 1
614. Энергия пространственного напряжения дм аддуктов аминов и три.метилбора 1140)
Энергия пространственного напряжения, кДж/мольЭнергия пространственного напряжения, кДж/мольEt2NHEt2NHтрет-BuNHz Et3Nтрет-BuNHz Et3NЭнергияnPnC,T„P’"cr,,t"»or,напряжения °
Энергия пространственного напряжения, кДж/моль
Энергия пространственного напряжения, кДж/моль
Et2NH
Et2NH
трет-BuNHz Et3N
трет-BuNHz Et3N
«Дж/моаь'
30,1
33,5
71,2
выступает как донор водорода или как акцептор) иллюстрирова-ны формулами (60) п (61). Термином «водородная связь» в каж-^N—Н-Х^N-H—X
//|
(60)(61)
дом случае принято обозначать более слабую из двух связей с водородом. Образование водородных связей происходит в твердом состоянии, в жидкой фазе, в растворе, а иногда даже и в газовой фазе. По прочности водородная связь (~8— 40 кДж/моль) является промежуточной между ковалентными и ван-дер-ваальсовыми связями. Особая важность этого типа связи была продемонстрирована в ходе обсуждения основности в водном растворе. Определенное влияние водородных связен па физические свойства выражается в том, что температуры кипения первичных аминов выше, чем температуры кипения углеводородов приблизительно той же молекулярной массы, хотя в случае третичных аминов этот эффект, естественно, исчезает. Были изучены спектроскопические проявления водородной связи; эти наблюдения лежат в основе способов ее обнаружения и изучения. Проблеме водородной связи посвящены краткие обзоры [143] и обширные монографии [144].
Физиологическая активность аминов
В основе физиологической активности аминов [145—146], пе" сомненно, лежит их способность образовывать водородные, ковалентные и ионные связи, которые определяют способность аминов приближаться к рецепторному сайту в организме, реагировать с 58
„ИМ И образовывать, нарушать или модифицировать химические связи. Обсуждение важности водородных связей в аминокисло- таХ, белках и в каталитических процессах можно найти в ссылках упомянутых вьние, и в работах, приведенных в томе 10 настоящего издания. Перенос аминов из водного раствора к рецепторным сайтам регулируется прочностью связей с растворителем Ионные связи играют определенную роль при взаимодействии лекарственного препарата с рецептором. Наиболее активные соединения ионизованы или способны к ионизации при физиологических значениях pH, к ним относится ряд азотистых оснований, для которых характерны очень тонкие вариации рКа при изменении структуры и т. д. В ГОМ случае, когда соли четвертичных аммониевых основании полностью ионизованы (см. разд. 6.1.3.2), проницаемость клеточной мембраны для этих соединений пони- жается, однако при наличии в равновесной смеси даже неболь- того количества свободного амина проникновение через мембрану может иметь место. Большой интерес представляет выяснение возможности передачи заряда в процессах взаимодействия лекарственного препарата с рецептором. Сложные ненасыщенные амины рассматривались как доноры, а некоторые соли ненасыщенных четвертичных аммониевых оснований как акцепторы, но эти исследования, по-впдимому, еще не достигли того уровня, когда могут быть сформулированы сколько-нибудь убедительные корреляции между структурой и биологической активностью [145].
Обсуждавшиеся выше взаимодействия являются обратимыми, обычно за исключением случаев образования новой ковалентной связи, например при замещении водорода у атома азота в первичном или вторичном амине. Действующие таким образом лекарственные препараты, по существу, более токсичны; так, например, ярп алкилировании атома азота в аминокислотах образуются так называемые азотистые иприты.
В процессах вторичного метаболизма в растениях возникают алкалоиды — весьма многочисленная группа соединений, содержащих по крайней мере один атом азота, часто входящий в циклическую систему. Примеры подобных соединений были приведены в разделе 6.1.1, а многие классы алкалоидов, в основе которых лежат структуры пиридина, хинолина, индола и т. д., рассмотрены в томе 8. Почти все алкалоиды обладают тем или иным фармакологическим действием, спектр их свойств от ирезвычайиой токсичности и способности вызывать психические Расстройства до пригодности для использования в качестве лекар- ственных препаратов [148]. Выяснено, что ряд аминов, получен- ^х чисто синтетическим путем или путем последовательной модн- Ф'чсации структуры алкалоидов, обладает полезными для челове- терапевтическими свойствами; эти соединения могут быть ользованы для лечения заболеваний, вызываемых паразитир)- Ими в организме человека животными, насекомыми, гри ах
„ бактериями. Прочие важные азотсодержащие соединения чая Зеиновые кислоты (см/ гл. 22.4 в 22.5), пеинц^ (см гл. 23.5) И родственные соединения, рассматривав в томе 10. Здесь стоит упомянуть наличие в организме человека биологически активных аминов, образующихся путем декарбо кодирования а-амннокпслот (то есть, в конечном итоге, из бел. ков) при действии ряда ферментов [146]. При изучении этих превращений возникают трудности, поскольку в амии превращает- ся лишь небольшая часть белка. Однако несмотря на низкую
текущую концентрацию этих аминов, установлена их необычайно важная роль, в частности, для функционирования тканей мышц и мозга. Были подробно изучены возрастные изменения содержания аминов и установлены соответствия между аномально высо
ким или низким содержанием аминов и определенными патологическими состояниями. Эти корреляции нередко имеют большое значение для диагностики. В организме человека обнаружены
(62) R'=H, R2 = H; допамин(63) Rl = Me, R2 = OH; адреналин(64) R' = H, R2 = OH; норадреналин(62) R'=H, R2 = H; допамин(63) Rl = Me, R2 = OH; адреналин(64) R' = H, R2 = OH; норадреналин(65) серотонин(65) серотонинамины, являющиеся производными ароматических аминокислот (обычно модифицированные путем гидроксилирования, 0- и N-метилирования, ацилирования и т. д.), например, (62) — (64). В тканях организма человека обнаружены также менее хорошо изученные алкиламины, например этнламни, нзопентпламин, я-бу- тил- и изобутиламины, а также путресцин (66) и кадаверин (67) (из орнитина и лизина), присутствие которых обычно связано с самым крайним патологическим состоянием, смертью.
(62) R'=H, R2 = H; допамин
(63) Rl = Me, R2 = OH; адреналин
(64) R' = H, R2 = OH; норадреналин
(62) R'=H, R2 = H; допамин
(63) Rl = Me, R2 = OH; адреналин
(64) R' = H, R2 = OH; норадреналин
(65) серотонин
(65) серотонин
H2N(CH2)nNHj
(66) п=Ь
(67) n = 5
Биологически активные амины имеют определенное значение для развития различных опухолевых тканей. Существует связь между метаболизмом аминов в ткани мозга и болезнью Паркин сона, обусловленной взаимозависимым недостатком (62), (64) и (65), который может быть следствием нарушения механизмов накопления. В клетках крови и тканей организма происходит временное накопление природных аминов, которые могут включаться в молекулы белков организма, зачастую с сохранением нх физиологического действия. Основной путь выведения аминов и3 организма заключается в ферментативном окислительном дезами ннрованип до соответствующих карбоновых кислот. Вещества, пот—°Ul"C ЭТ0Т пР°“есс. нашли применение в качестве терапевтических препаратов для лечения психических заболевании.
6.1.3. РЕАКЦИИ АМИНОВ
Нуклеофильные свойства аминов [8,10]
Химическое поведение аминов в значительной степени оппеде ляется наличием свободной электронной пары на атоме азота и обусловленной этим способностью атаковать электрофильные центры. В принципе небезосновательно ожидать корреляции между нуклеофильным характером атома азота и его основностью хотя нуклеофильность является кинетическим понятием, а основность рассматривалась (см. разд. 6.1.2.3) с точки зрения термодинамики протонирования. В том случае, когда для ряда аминов пространственные (но не электронные) факторы постоянны, экспериментально определенные значения основности могут быть использованы для оценки нуклеофильности, но, как обычно, первостепенное значение имеют пространственные факторы. Ниже рассматриваются только алкиламины. По своему поведению арил- амины и амиды, например, резко от них отличаются; в этих соединениях в конкурентную реакцию с электрофильной частицей может вступить ароматическое кольцо н карбонильный кислород, соответственно.
(1) Алкилирование
Примеры нуклеофильного замещения аминов под действием алкилгалогенидов, алкилсульфонатов и других агентов отмечались выше при рассмотрении синтеза аминов. Характерная для этих процессов кинетика второго порядка, стереохимический результат реакции и чувствительность к пространственным факторам согласуются с механизмом SN2. Скорость реакции определяется нуклеофильностью амина, легкостью ухода замещаемой группы и полярностью растворителя (поскольку заряд возникает в переходном состоянии). То обстоятельство, что амины обладают основными свойствами, может осложнять ход реакции вследствие конкурирующих межмолекулярпых реакций отщепления в ^случае разветвленных алкилгалогенидов (уравнение 122), особенно когДа в Р-положепип к уходящей группе имеется активирующая функция, например фенильная группа.
RaN +/СНСН2Х —> R3NH X" + \=СН2 (122>
Обычно простые алкены не подвергаются нукл ф - ке. однако описаны условия катализа, способствуй ц Р нению к алкенам, диенам п стиролам (см. разд. • ■ • ЬДуМП При действии аминов на алкены, содержащи РУ соеД11нснне по ^'ектропоакцепторными свойствами,соединения
Михаэлю, поскольку при образовании проме ^у
создаются условия для лучшей стабилизации отрицательного ряда (уравнение 123) (1]. Относительная реакционная способ
I1|
rxh2 + СИ2=СН-С=ОСН2—СП—-С—О ч=Ь СН2—СН2—С=О (123)
RNH2 "RNH
кость при P-углеродном атоме в алкенах, замещенных подобным образом, соответствует реакционной способности самих заместителей в реакции с аминами: а,р-пеиасыщенные альдегиды > кето" вы > нитрилы > сложные эфиры > амиды > кислоты. Продуктом реакции является основание Манниха (см. уравнение 123) Использование таких оснований Манниха (образующихся в соответствии с уравнением 51) в качестве исходных соединений в синтезе а,р-непредельных карбонильных соединений демонстрирует фактически возможности реакции, обратной аминированию алкена [24г] (уравнение 124, а также уравнение 7). Присоединение аминов к простейшим алкинам иллюстрируют уравнения 45 и 46. Нуклеофильному присоединению к активированным алкинам посвящен обзор [46].
ООСГСГООPhCCH2CH2NHMePhCCH2CH2NHMeKCN, Н2О кипячениеKCN, Н2О кипячениеPhCCH=CH:PhCCH=CH:ОUCN II► PhCCH2CH2CN (124)ОUCN II► PhCCH2CH2CN (124)
О
О
СГ
СГ
О
О
PhCCH2CH2NHMe
PhCCH2CH2NHMe
KCN, Н2О кипячение
KCN, Н2О кипячение
PhCCH=CH:
PhCCH=CH:
О
UCN II
► PhCCH2CH2CN (124)
О
UCN II
► PhCCH2CH2CN (124)
Атака амина по карбонильной группе альдегидов и кетонов описывается уравнением 125. Промежуточно образующиеся 1-ами- носппрты (68) не всегда удается выделить (см. разд. 6.2.3),однако детально изучен механизм их образования [149]. Вопросы общего кислотно-основного катализа в случае таких сложных реакций, протекающих в водной среде, рассматриваются в обзоре Дженкса [150]. В том случае, когда в реакции принимают участие первичные амины, дегидратация промежуточно образующегося соединения (68) в условиях кислотного катализа приводит к импиам, в случае вторичных аминов образуются соответствующие имипиевые соли. Значение этих реакций, представляющих собой первую стадию при восстановительном алкилировании и в реакциях Манниха, было уже отмечено выше.
(125)(125)\| R2=H/
(125)
(125)
R'R2NH + ,С=О ?=h R'R2N—С—ОН *== R1—N=C(
/I4
(68)
Следует отметить, что существует аналогия между кето-еноль- ной н имми-еиамшшой таутомерией (уравнение 126).
сцамины можно получить in вторичных аминов и подходящих карбонильных соединений в присутствии кислотного катализатора например л-толуолсульфокислоты, с азеотропной отгонкой воды’. Значение енаминов в синтезе органических соединений рассмотрено в разд. 6.2.1.
Ацилирование
Ацилирование аминов путем нуклеофильной атаки по карбо- щщыюй группе, содержащей потенциальную уходящею группу схематически изображено уравнением 127. Эта реакция дает воз-Ацилирование аминов путем нуклеофильной атаки по карбо- щщыюй группе, содержащей потенциальную уходящею группу схематически изображено уравнением 127. Эта реакция дает воз-RNH2 4-,С—ОRNH2 4-,С—ОRNH2—С—О'XRNH2—С—О'XI RXH-C=O + HXI RXH-C=O + HX(127)(127)
Ацилирование аминов путем нуклеофильной атаки по карбо- щщыюй группе, содержащей потенциальную уходящею группу схематически изображено уравнением 127. Эта реакция дает воз-
Ацилирование аминов путем нуклеофильной атаки по карбо- щщыюй группе, содержащей потенциальную уходящею группу схематически изображено уравнением 127. Эта реакция дает воз-
RNH2 4-,С—О
RNH2 4-,С—О
RNH2—С—О'
X
RNH2—С—О'
X
I RXH-C=O + HX
I RXH-C=O + HX
(127)
(127)
мощность получать вторичные и третичные амиды из первичных и вторичных аминов. Третичные амины обычно не реакционноспособны, однако в реакциях с хлорангндрндами кислот образуют солеобразные продукты присоединения. По реакционной способности производные карбоновых кислот располагаются в обычной последовательности: RCOC1 > (RCOHO > RCOOR > RCONH2 > RCOOH, причем в отличие от энергичной реакции аминов с хлорангидрпдамп кислот для реакции солей аминов с карбоновыми кислотами необходима перегонка. Первичные амины реагируют со сложными эфирами быстрее, чем аммиак, а в ряду аминов, для которых стерический фактор остается постоянным, скорость реакции возрастает с увеличением основности амина. Однако пространственные факторы вновь приобретают значение a случае вторичных п разветвленных аминов, а также в реакциях со сложными эфирами, имеющими объемистые алкильные заместители; в подобных случаях скорости реакции замедляются. Результаты исследования механизмов реакций для ряда карбонильных соединений приведены в обзоре [10], аминолпзу сложных эфиров посвящена работа [151]. Более детальное обсуждение этойреак- щш имеется в ч. 9, однако отдельные моменты, важные в препаративном отношении, следует отметить уже здесь. При использовании таких ацилгалогенпдов, которые являются относительно слабыми ацилирующими агентами, или при ацилировании аминов с пониженной нуклеофильностью часто необходимо связывать ни, чтобы сместить равновесие в сторону образования амида. реак цпях со сложными эфирами использовали металлические соли алкплампдов. Нередко оказывается удобным применять гидр! д натрия в дииолярных апротонных растворителях [152] пример, уравнение 128). При добавлении амина к смеси эфира и трехбромпстого бора реакция гладко протекает в мягких условиях [153].
О°
к иCNH—/<|2§)
Рекомендуемой обычно перегонки соли амина и карбоновой K„cwb7 МОЖНО избежать при использовании TiCU „ли SiCl4 £ „„пидше (154, 155]. Для создания амидной связи в пептидном синтезе применяли многие другие методы активации карбоксилы ной группы [156].
Переампдировапие (амидный обмен) имеет ограниченное пре- паративное значение, но может быть использовано в реакциях формнлпроваиия [10] (уравнение 129). Используя гомогенный катализатор, карбонил рутения, при атмосферном давлении [157], удается избежать повышенных давлений, необходимых для фор. мплнровашш с помощью оксида углерода.
McONa
PhCH2NH2 + Mc2NCHO > PhCH2NHCMO + Me2NH (129)
При взаимодействии аминов с фосгеном образуются карбамо- илхлорнды R2NCOC1, однако в случае первичных аминов происходит отщепление НС1, приводящее к изоцианатам. Изоцианаты реагируют с аминами, давая производные мочевины (уравнение 130). Эффективными ацилирующими агентами являются кетены; наиболее часто используется легко получаемый простейший кетен [1, 10] (уравнение 131).
О
(130)(131)(130)(131)R2NH + R2N=C=O —> R]N—С—NHR2 О
(130)
(131)
(130)
(131)
RNH2 + CH2=C=O —> RNHCCHa
Сульфирование
Амины весьма энергично реагируют с триокецдом серы; однако в растворе наблюдается более умеренное протекание реакции, при этом образуются производные сульфамиповой кислоты (уравнение 132). Соединения цвиттерионной природы, получаемые из третичных аминов (уравнение 133), используются как сульфирующие агенты; они образуются также в реакции N-окспдов третичных аминов (см. разд. 6.1.3.3) с диоксидом серы.
R'R!NH+SO3 —► RiR2NSO3H (R1, R2 = Н, Aik) (132)
R3N + SO3 —> R3N—SO3(133)
дыC амШ1ами, Давая сульфонами- метода Гинзбепгяреакц11я ле>к»т в основе классического
ричных и третичныхп° ДЛя Различения первичных, вто-
фонилхлорида на первпчпнй деиствии избытка бензолсуль- R = И) которыйми" иолучают сульфонамид (69;
вторичных аминов ВО№Раствориму|о соль (70). В случае ыР й |я приводит к нейтральным сульфонами-
дам (69), а третичные амины не реагируют. Препаративное значение разделения аминов но Гинзбергу иногда преувеличивается.
Na*P11SO2C1NaOH -
R1R2NH "NaOH " R'R2N~SO2Ph - Rl = H > R=NSO2Ph (134)
(69)(70)
Галогенирование
Галогенирование аминов ио атому азота является окислительным процессом, требующим источника положительно заряженного галогена. Реакция ооычно осуществляется с помощью гипогало- генита натрия или соответствующей кислоты; нередко амин в виде гидрохлорида добавляют к водному раствору гипогалогенита. При взаимодействии первичных аминов с гипохлоритом или гипобро- митом образуются N-галоген- (71; R1 = Н) или N.N-дигалогенами- иы (72); в случае вторичных аминов получают N-хлорпроизвод- ные даже при проведении реакции на холоду.
NaOXNaOX
R'R2NH > R'R2NX ~ > R2NX2(135)
X = галоген(71)(72)
Хорошие результаты дает применение раствора хлорноватистой кислоты в эфире или трет-бутилгипохлорита [7]; предварительно можно определить концентрации обоих реагентов, чтобы обеспечить монохлорпрование первичных аминов. N-Хлорирование с последующим дегидрохлорированием действием основания приводит к превращению амина в кетон [7] (уравнение 136) (в данном случае в прегненолон); элиминирование в мягких условиях [158], имеющее преимущества перед альтернативными способами элиминирования (по Коупу или Гофману) дает алкены (уравнение 137).
ЦОС1. Et,0 Ме\NaOEt
)chnh2 —-)CHNHC1 —>-
R/Na=s0< r/
R2CR2C/NH2/NH2C=NHC=NHCuCIДМС0CuCIДМС0Il2OIl2OH0C1. Et2ON32SOjH0C1. Et2ON32SOjr2c=ch?r2c=ch?(136)(137)(136)(137)
R2C
R2C
/NH2
/NH2
C=NH
C=NH
CuCI
ДМС0
CuCI
ДМС0
Il2O
Il2O
H0C1. Et2O
N32SOj
H0C1. Et2O
N32SOj
r2c=ch?
r2c=ch?
(136)
(137)
(136)
(137)
6565Получение галогенпропзводиых (71) нередко удается осуществить непосредственным взаимодействием с галогенами в буферном водном растворе. Третичные амины при взаимодействии с молекулярным бромом (или с хлором) в ССЬ превращаются в галогениды четвертичного N-галогенаммония (73). Однако в присутствии воды происходит элиминирование, а гидролиз образующейся
65
65
имшшевоп соли (74) приводит к карбонильному соединению „ вторичному амину (75) (уравнение 138).
(CH3)3N(C113)3N—Вг ► (CH8)2N=CH$ у
(73)(74)
—> (CHahNH + HCI10(138)
(75)
N-Xiop- пли Ы-бромсукшшимиды в эфирном растворе могут действовать па амины как галогенирующие агенты, по-видимому, путем прямого обмена галогена (такой обмен был доказан в слу- чае днметиламнна и N-хлорсукцпиимнда [159]). Ранее отмечалось, какое большое значение имеют реакционноспособные N-хлор- пронзводцые для реакции аминирования, в реакции Гофмана — Лефлера п в реакции сольволиза, катализируемой ионами серебра. Эти производные являются источником ионов и радикалов азота (см. гл. 6.6); подробному рассмотрению методов получения и реакционной способности N-хлор- и N-бромамшюв посвящен обзор [23].
Нитрозирование
Нитрозирование аминов происходит путем нуклеофильной атаки свободной электронной пары атома азота на соединения, являющиеся источником иона N0+, например ON—N02, ON—0Н2 или ON—Hal. Так, например, нитрозирование можно осуществлять, действуя нитрозилгалогенидом в инертных растворителях типа эфира, однако более распространенный метод нитрознровання включает генерирование водной азотистой кислоты HNO2 из соли этой кислоты сильной кислотой в водном или уксуснокислом растворе. Сама HNO2 в молекулярной форме не реагирует непосредственно с аминами. В равновесии находится целый ряд частиц; большинство работ, посвященных детальному изучению механизма этой реакции, было выполнено на примере интрозироваиия ароматических аминов [10]. Для эффективного протекания нитро- зирования необходимо наличие свободного амина; при работе с алкиламинами pH реакционной смеси должен быть не ниже трех, в то время как ароматические амины, которые (являясь более слабыми основаниями) содержат в равновесной смеси достаточное количество свободного амина могут реагировать и при более низких значениях pH.
Вторичные амины реагируют гладко (и обратимо), давая N-ннтрозонроизводные, не обладающие основными свойствами н, как правило, легко выделяющиеся из раствора. Как было показано выше (см. уравнение 22), подобные интермедиаты, образующиеся при действии алкплнптритов, являются ключевыми соединениями при проведении «-алкилирования вторичных аминов. Третичные амины не реагируют с азотистой кислотой, и с помощью этой реакции их можно отличить от первичных ц вторичных ами- 66
нов. Однако в действительности реакция происходит легко лишь в том случае, когда присутствует свободный амин (то есть в том случае, когда значение pH не очень низкое). Промежуточно образующееся N-иитрозосоедииение претерпевает расщепление; преимущественно происходит отрыв небольших по размеру алкильных групп и бензильной группы, при этом образуются вторичные амины, нитрозируемые избытком реагента (уравнение 139).
:nchr2:nchr2:n-chr2NO:n-chr2NO;n=cr2♦—о=ск2;n=cr2♦—о=ск2)N—NO)N—NO(139)(139)
:nchr2
:nchr2
:n-chr2
NO
:n-chr2
NO
;n=cr2♦
—о=ск2
;n=cr2♦
—о=ск2
)N—NO
)N—NO
(139)
(139)
Наиболее интересны первичные амины, поскольку они реагируют со всевозможными нитрознрующими агентами (уравнение 140). Промежуточно образующееся М-нитрозосОединениё имеет в этом случае водород при атоме азота, поэтому возможно новое направление реакции, приводящее к неустойчивому алкилдиазо- ниевому иону (76). Быстрый выброс молекулы азота сопровождается образованием карбенневых ионов, реакционная способность и перегруппировки которых [160, 1611 подробно рассмотрены в гл. 2.7. Некоторые алкилдназониевые соли, содержащие водород при углеродном атоме в «-положении к аминогруппе, превращаются в нейтральные дназоалканы [162] (см. разд. 6.5.3).
ONX *
RNH2 > RNH2—NO * RNHN=O —►
-н*
-—► RN=NOH —*■ R\'=N —* Продукты дезаминирования (140) (76)
Для ннтрозировання применяли также N2O4. Применение этого реагента при низких температурах позволяет проводить дезаминирование первичных аминов, содержащих первичные или вторичные алкильные заместители, в более мягких условиях, причем вероятность протекания перегруппировки или реакций отщепления уменьшается, а выходы возрастают [163]. Арилдиазоние- вые соли гораздо более устойчивы по сравнению с алкильными аналогами вследствие резонансного взаимодействия между ароматическим кольцом и диазогруппой. Они могут подвергаться нуклеофильной атаке первичными и вторичными аминами, образуя триазепы (уравнение 141).
ArN=N + HNR, —> ArN=N—NR,(141)
6.1.3.2, Основные свойства, соли четвертичныхаммониевых оснований и катализ
Протопирование аминов, приводящее к образованию солей, а также основность по отношению к кислотам Льюиса обсуждались в разд. 6.1.2.3. При алкилировании аминов получаются
четвертичные аммониевые солп, однако из-за крайней чувств,^, мости этой реакции к пространственным факторам в случае Вцс.
ачкичампнов II разветвленных трналкиламипов она протекает " ' егда четко. В подобных случаях полезным оказывается пр11. ененпе реакционно-способных эфиров трнфторметансульфоКПе. поты 1164] а образованию продуктов реакции, несущих заряд п значительной степени способствует использование дпполярных апротонных растворителей. Несмотря на пониженную нуклеофилы „ость пространственно затрудненные амины сохраняют способ- кость связывать протоны (то есть связывать кислоту, образующуюся при алкилировании аминов). Это было удачно использовано при проведении реакции исчерпывающей кватеринзации (образование четвертичной соли). Эта реакция иллюстрируется на примере метилирования чрезвычайно слабого основания (77; рКа =2,6) в присутствии основания (78), не обладающего нуклеофильными свойствами (p^a= 11,25) (уравнение 142) [165].
(77)(78)(77)(78)NO2NO2
(77)(78)
(77)(78)
NO2
NO2
Примеры напряженных азнридинцевых и азетидипиевых солеи приведены в разд. 6.1.3.6, а вопросу стереонзбпрательности в процессе кватеринзации третичных аминов посвящен обзор [166]. Изучен обмен алкильных групп в четвертичных солях [167]; удаление алкильных групп, приводящее к нейтральным аминам, рассматривалось в разд. 6.1.1.2.
Начиная с 1851 г., для получения алкенов стали применять четвертичные аммониевые соли (расщепление по Гофману) [160, 168]. Расщепление проводят путем нагревания четвертичного аммониевого основания (обычно получаемого из галогенида действием оксида серебра) примерно до 100—150 °C в водном или спиртовом растворе; использование смеси безводных ДМСО н ТГФ позволяет успешно провести реакцию н при комнатной температуре [169]. Четвертичные аммониевые основания полностью ионизованы и являются столь же сильными основаниями, как гидроксид натрия; иногда используют алкоксиды тетраалкиламмо- ния или соли с другими аннонами основного характера (см., например, уравнение 159). Классической областью применения этон реакции было установление структуры неизвестных аминов с предварительным «исчерпывающим метилированием» (например, по уравнению 143).
Реакция протекает по механизму £2; в случае простых соединений происходит отщепление наиболее кислого и (или) наиболее доступного атома водорода (правила отщепления по Гофману) с образованием алкена с наименьшим числом алкильных заме_ 08
NMe2NMe2
NMe2
NMe2
стптелей (уравнение 144). Показано, что из трео-изомера (79) образуется транс-а-метилстильбеп (а из эритро-изомера — цис- а-метилстпльбен); эти результаты согласуются с механизмом анти-элиминпроваппя (уравнение 145), который обычно и наблюдается. 03% >
+-ОН л|* СН2=СН2 + EtNPr2
(CH3CH2)2N(CH2CH2CH3)2 (1%)(144)
1* СН3СН=СН2 + PrNEt,-
PhMe (*NMe3rx ЛГТ"РЬ ЕЮ H HPhMe (*NMe3rx ЛГТ"РЬ ЕЮ H HMeMePhPhPh HPh H(145)(145)(79)(79)
PhMe (*NMe3
rx ЛГТ"РЬ ЕЮ H H
PhMe (*NMe3
rx ЛГТ"РЬ ЕЮ H H
Me
Me
Ph
Ph
Ph H
Ph H
(145)
(145)
(79)
(79)
Заместители при p-углеродном атоме, способные к сопряжению, п конформационные факторы влияют па регио- и стереоспецифичность элиминирования (схема 146). Наличие фенильной группы в (80) и (81) придает p-водородному атому более кислый ха-
(146)(146)
(146)
(146)
рактер и, кроме того, способствует образованию более устойчивой двойной связи в продукте реакции. В соединении (80) происходит онти-элпмиипроваипе, ио оно невозможно в соединении (81), в котором должно осуществляться син-элпминироваипе через переходное состояние, для которого в свою очередь характерно коплаиарное расположение отщепляющихся групп. Различие в скоростях реакций для (80) и (81) (133: 1) свидетельствует о существенном преобладании ««гп-элиминироваиия над си«-элпминпро- ваппем и в то же время ясно показывает, что сии-элиминпрова- пие не является запрещенным процессом в том случае, когда акти-элимпиировапие невозможно. Необходимость копланарности заместителей (двугранный угол, равный 0 пли 180° между отщепляющимися группами) подтверждается результатом, полученным в случае жесткой системы (уравнение 147), для которой наблюдается исключительно счи-элнмииировапне.
При действии сильного основания возможно удаление а-водо- родного атома вместо ^-водородного атома в ионе четвертичного аммониевого основания; обычно при этом получают плцд (82) [170]. Предположили, что илнды являются промежуточными соединениями в ходе расщепления по Гофману, но играют очень незначительную роль в реакциях, осуществляемых в обычных условиях. Например, замена р-Н на D в (81) приводит ие к DCH2NMe2, как следовало бы ожидать в случае механизма, включающего илид, а к МезИ в соответствии с нормальным бимолекулярным соя-элпмшшрованием. Однако образование илндов является основным процессом в тех случаях, когда галогениды четвертичных аммониевых оснований обрабатывают сильными металлорганическими основаниями, например фениллптием (ср. с перегруппировкой Стивенса, разд. 6.1.1.6); стереоспецифическое син-элимииированне протекает в соответствии с уравнением 148 [168].
сн,сн,CH,NRaCH,NRa(148)(148)
сн,
сн,
CH,NRa
CH,NRa
(148)
(148)
Когда имеются факторы, создающие значительные препятствия для атаки по p-водородпому атому, или когда подлежащие отщеплению группы с большим трудом занимают коплапариое расположение, происходит конкурирующая реакция образования продуктов замещения (уравнение 149). Если необходимо направить реакцию в сторону замещения, то лучших результатов можно ожидать при использовании явно выраженных нуклеофилов, а не сильных оснований. В соответствии с этим при пиролизе галогенидов четвертичных аммониевых оснований получаются алкилга- логенпды, а ие алкены. С успехом применяют и многие дру- гие нуклеофилы, но, вероятно, наиболее широко используют карбанионы, обеспечивающие образование повой углерод-углеродной
RNMe2 + МеХRNMe2 + МеХ(149)(149)Me
RNMe2 + МеХ
RNMe2 + МеХ
(149)
(149)
R—N —Me ~Х
Me
ТО
Амины широко используют в органическом синтезе в качестве оснований (например, в реакциях дегидрогалогенирования). Для связывания кислот, выделяющихся в ходе таких реакций, как этерификация или образование амидов, обычно применяют третичные амины. Большой успех был достигнут при использовании тетраалкнламмоииевых солей в качестве катализаторов фазового переноса при проведении реакции в двухфазных системах. К реакциям, которые включают эту форму катализа, относятся генерирование дигалогенкарбеиов [172, 173], окисление аминов гипохлоритом [171], многие реакции нуклеофильного замещения и синтез изоцпанидов из первичных аминов по Гофману. Другие случаи применения этого типа реакций приведены в обзорах [172, 173], в которых обсуждаются и механизмы этих реакций; приводится также оценка эффективности применения различных солей четвертичных алкпламмониевых (и фосфониевых) оснований [174].
Простое объяснение описанных выше реакций иллюстрируется схемой (150), в которой показано превращение алкилбромида RBr в производное RX (где, например, Х = цианид, азид, тиофеноксид). Анион X- переносится ионом четвертичного аммониевого основания Q+ из водной фазы в органическую, которая содержит алкилбромпд. Подвергшийся замещению бромид-ион возвращается затем в водную фазу, чтобы вновь принять участие в реакционном цикле. После завершения реакции RX может быть выделен из органической фазы с помощью минимального числа операций. Значение этого подхода заключается в возможности успешного проведения в мягких условиях реакций между такими соединениями, как неорганические соли и нейтральные органические молекулы, причем очевидно, что отпадает необходимость в высоких температурах и в специальных растворителях (которые подходили бы для обоих компонентов). Не возникают трудности и при выделении продукта реакции.
Водная фаза Na+ X" + Q+ Вг" ч=ь Q+ X' + \та+ Вг ft|| (150) Органическая RX + Q+ Вг~ <— Q+ X + RBr фаза
Q+ = hoh четвертичного аммониевого основания
Дальнейшее развитие этого метода применительно к реакции замещения атома брома в алкнлбромндах на цианнд-нон связано с применением гетерогенного катализатора (полистирол, с которым связана соль четвертичного аммониевого основания). Поскольку катализатор не смешивается ни с водной, ни с органической фазой, этот метод получил название «трехфазиого катализа» [175].
Окисление аминов
Лмниы легко окисляются. Возможны многочисленные варнаи ты проведения этого процесса, п продолжают появляться всё новые и новые реагенты, обладающие большей избирательностью нлн повышающие эффективность синтезов. Основные методы окисления аминов описаны в этом разделе, а более подробные сведения можно найти в работах [1, 10].
[О]ioj|О)
RNH2 * [RNHOH] * [RXO] > RNO2(15|)
(01
r2nh —> r2noh(152)
IOJ
R3N > R3N->0(153)
Уравнения 151 —153 в обобщенном виде представляют «присоединение кислорода» к аминам, например, при действии пер- окснкислот н пероксида водорода. Гидрокспламин и ннтрозопро- изводные являются промежуточными соединениями при получении алкилнитросоеднпеннй (см, гл. 7.2) из первичных аминов; диалкилгидроксилампны и N-окснды образуются соответственно из вторичных и третичных аминов (см. гл. 6.4). N-Оксиды могут быть снова превращены в исходный амин действием восстановителей, например трпфенилфосфипа.
Термический распад аминоксидов (элиминирование по Коупу [160]) происходит очень легко; по характеру протекания его можно сравнить с реакциями элиминирования, описанными в разд. 6.1.3.2. Распад подчиняется закономерностям механизма Е\ (уравнение 154); циклическое пятичленпое переходное состояние должно быть плоским и лишь в немногих случаях конформационные ограничения препятствуют успешному и стереоспецифичному протеканию син-элимипирования, приводящего к алкенам с высоким выходом. Условия реакции являются мягкими; при использовании в качестве растворителя дпметилсульфокспда и тетрагид- рофураиа температура реакции может быть понижена до комнатной. В случае бензил- н аллиламппов, не содержащих атомов водорода при p-углеродном атоме, происходит перегруппировка Мензеигеймера [176] (уравнение 155), которая очень похожа па перегруппировку нлпдов азота по Стпвепсу (см. разд. 6.1.1.6). Ряд данных свидетельствует в пользу несинхронного [1,2]-сдвига,
. PhCH—NMe2
Н2С*)074^ PWCH=CH2+Me2NOH <154)
PhCH2—NMe2 —-* PliCH2ONMe2(i55)
O'
однако термическая перегруппировка N-оксидов N-аллиламинов [177] (уравнение 156) связана с протеканием синхронных [2,3]- сигматропных процессов.
44ннMe2NO MeMe2NO Me(156)(156)
4
4
н
н
Me2NO Me
Me2NO Me
(156)
(156)
Хотя описанные выше реакции окисления обычно можно осуществить в соответствующих условиях, в случае первичных и вторичных аминов часто сталкиваются с затруднениями, если углеродный атом, расположенный рядом с атомом азота, связан с водородом. Удаленпе^всех атомов водорода, например, при действии перманганата в нейтральном или щелочном растворе может привести к иминам, енаминам, нитрилам (уравнения 157 и 158) или их производным..
R2=H
R'R2CHNH2 —> R'R2C=NH > R‘C=N(157)
RCH2CH2NR2 —> RCH=CHNR2(158)
Способы окисления весьма разнообразны: диоксид марганца [178] используют для превращения третичных N-метнламинов в М-фор- мильные производные и первичных аминов в альдегиды; превращение аминов в альдегиды и кетоны осуществляют с помощью сульфоннлиероксидов при низких температурах [179], гипохлорита (в присутствии катализаторов фазового переноса) [171J и солеи золота н палладия [180]. Тетраоксид рутения избирательно окисляет метиленовые звенья, находящиеся в «-положении к третичному атому азота, с образованием карбонильной функции; эта реакция лежит в основе часто используемого метода деградации [181].
Леонард с сотр. использовали соли ртути [24в] для окисления третичных аминов в соли пмпнпя (которые в условиях реакции могут находиться в равновесии с таутомерной енаминной формой). Реакция протекает через стадию анти-элиминирования в промежуточно образующемся комплексе типа (83). Обычно образуется нмпнпевая соль с наибольшим числом заместителей, часто ее можно выделить в виде перхлората. Эти соединения являются электрофильными агентами, находящими применение в синтезе. На примере синтеза производного азациклопонана показана нуклеофильная атака иминпевых солен (уравнение 159); синтез включает стадии кватерпизацип и направленного элиминирования по Гофману. Гидролиз иминпевых солен (уравнение 160) приводит к удалению алкильных заместителей в амине; эта реакция обратна реакции восстановительного алкилирования (см. разд. 6.1.1.2) и является ключевой стадией в интересном синтезе алкалоида спартеина (84), в котором дважды используется реакция Манниха (уравнение 161).
гРоакция Манниха
2 Восстановление
(161)
Окисление первичных аминов тетраацетатом свинца протекает, по-виднмому, через промежуточное образование нитренов [182] (см. разд. 6.6.4). Этим методом из N-амииофталнмпда п был получен нитрен, фигурирующий в уравнении 113.
Кислотные свойства аминов
Основность аминов довольно подробно обсуждалась в разд. 6.1.2.3, однако аминогруппа первичных н вторичных аминов способна также отдавать протон, проявляя тем самым свойства очень слабой кислоты. Изучены [183] ароматические амины, имиды и аналогичные соединения (в тех случаях, когда сопряженное основание стабилизуется путем взаимодействия с соседней я-сис- темой), однако для алкилампиов простейшего строения, по-впДД' мому, таких данных очень мало. Значения рКа для аммиака И днэтпламииа составляют соответственно 34 и 36, что соответствует кислотности протонов метильной группы толуола. Слабая кислотность аминов означает, что сопряженные им основания обладают значительной силой; действительно, алкилампды щелочных метал- 74
ов являются сильнейшим» из известных гетероатомных основа-
Й Однако металлалкилы превосходят их по основности, и это обстоятельство позволяет получать металлические соли аминов (уравнение 162).
R2NH + MR2 ч=± R3N" M+ + R2H(162)
Эти основания представляют значительный интерес для синтеза, особенно в тех случаях, когда одна или, лучше, две алкильные группы R являются вторичными или третичными и, таким образом, экранируют анионный центр на азоте, препятствуя приближению электрофильных частиц, за исключением частиц, минимальных по размеру, например протона *. От использования простых дпалкнламндов перешли к таким соединениям, как диизо- пропиламид лития (85), дициклогексиламид лития (86), 2,2,6,6- тетраметилпиперндид лития (Li—ТМП) (87) и 1,1,3,3-тетраметил- N-(l-этилцпклoгeкcпл)бyтилaMид лития (88).-Все эти вещества
(85)(86)(87)(88)
получаются довольно легко, хотя из-за пространственных затруднений синтез соединения (88) путем реакции исходного амина с метиллптнем продолжается в течение нескольких часов. Эти (и им подобные) соединения представляют собой эффективные основания, не обладающие нуклеофильными свойствами п способные избирательно отрывать протоны от субстратов, которым свойственна чрезвычайная чувствительность к нуклеофильной атаке обычными основаниями. Ненуклеофильные основания имеют еще одно преимущество: они обладают высокой растворимостью Даже в неполярных растворителях. Критический разбор особых достоинств различных кеиуклеофильных оснований имеется в обзоре [184]; ниже приведены примеры, ясно демонстрирующие преимущества оснований этого типа.
Ценность аринов как промежуточных соединений в органическом синтезе снижается в тех случаях, когда атака арпиов основаниями, используемыми для их получения, происходит гораздо быстрее, чем другими реагентами, вводимыми в реакционную среду. При попытках осуществить реакцию, изображенную
.* Подобные основания были названы протонными гарпунами (Н-агроом)-
•о они напоминают скорее жертву гарпуна, кита, устройство полости рта кото-
I ю таково, что он может поглощать планктон для удовлетворения своег \ Щиого аппетита, ио не может заглатывать крупных рыб.
от нейтральных продуктовот нейтральных продуктовс помощью амида натрия и о-броманизола полу- в уравненин , ^ осмоле|||1Я. Прп действии ненуклеофпльных ^Zan Ш на бензнлхлориды могут образоваться оепзилкарбены; ИХ понсоеднненпс к алкенам пли алкинам приводит соответствен, п Тшж-юпронанам или циклопропенам с хорошими выходами, "° чем реакция не осложняется конкурирующим процессом бен- чнлнрованпя основания. В уравнении 164 представлен пример превращения, которое, как и следовало ожидать не удается осу- 1пествнть с помощью традиционных основании (реактивы Гринь- яра аткоксиды, алкиллнтнй); однако прп использовании иену- ХоЛильных основании реакция протекает успешно с выходами по 90% Эти основания имеют еще одно очевидное преимущество, заключающееся в том, что в процессе обработки реакционной
от нейтральных продуктов
от нейтральных продуктов
.ОМе.ОМе■C=CPh■C=CPh(163)(163)смеси амин может быть легко отделен реакции и регенерирован.
.ОМе
.ОМе
■C=CPh
■C=CPh
(163)
(163)
,ОМе
Г,—XЫ-ТМП. LICsCPh
// y_ci
(80%>
CO2Et основание -PhCOClI
Et2CHCO2Et .Et2CCOL,Et>" PhCOCEt2 (164)
Повышенная основность солей аминов с успехом используется в реакциях анионной полимеризации алкенов и в процессе обмена водорода па дейтерий. Металлические соли аминов сравнимы с 3-аминопропнламидом калия (89), необычным «сверхоснова- нием» (поскольку в качестве противоиона выступает нон калия), которое является, по-вндпмому, внутренне сольватированным [185]. Последнее обстоятельство исключает снижение активности за счет ассоциации, которое наблюдается в случае многих других сильных оснований, поэтому реакционная способность (89) в реакциях изомеризации (при использовании в качестве растворителя сухого исходного диамина) в 1О5—1О6 раз выше, чем реакционная способность трет-бутоксида калия в ДМСО и примерно равна реакционной способности диметиламида лития в гексаметплтри- амидофосфате [186[. Другим интересным примером «внутренне сольватированного» основания является соединение (90), образующееся при действии гидрида калия на моноаза-18-крауп-6-эфпр [187]. Образование тесной ионной пары в этом соединении невозможно из-за координации иона калия в полости макроцикла- Краун-эфир (90) используется для проведения реакций 1,2-эли- минпровання и обнаруживает высокую растворимость в углеводородах типа толуола.
В растворах щелочных металлов (как правило, натрий пли литий) в жидком аммиаке имеются сольватированные электроны. Эти реагенты являются эффективными восстанавливающими сис- 76
к*к*(89)(89)(90)(90)
к*
к*
(89)
(89)
(90)
(90)
темами многоцелевого назначения, которые особенно часто применяли для восстановления сопряженных молекул (восстановление по Бёрчу) и которые сыграли громадную роль в синтетических исследованиях [188].
нннн
нн
нн
н н
R = H, Aik, AlkO
Циклогексадиены-1,4 образуются из производных бензола в условиях кинетического (а не термодинамического) контроля, обусловленных присутствием спирта, который препятствует созданию концентрации амид-нонов, достаточной для протекания катализируемой изомеризации в диен-1,3 и, следовательно, восстановлению до циклогексенов. Электронодонорные заместители (R = алкил, алкокси) в ароматическом кольце оказываются в положениях, не подвергшихся восстановлению (см. уравнение 165), а электропоакцепторные группы оказываются у атомов углерода, подвергшихся восстановлению. Таким образом, когда R в (91) является алкоксигруппой, гидролиз простого эфира енола (92) водной уксусной кислотой приводит к р,у-непредельному кетону (действие минеральной кислоты вызывает смещение двойной свя- 311 и образование сопряженной системы). Преимущество системы литий — алкилампиы заключается в возможности работать при комнатной температуре (и более высоких температурах), но эти системы действуют более энергично п с меньшей из иратель иостью.
ОII н2оОII н2о•nhch2cnhr•nhch2cnhr
О
II н2о
О
II н2о
•nhch2cnhr
•nhch2cnhr
«13 5 Введение защитных групп в аминыи их удаление [4,7,189,190]
Аминогруппу нередко требуется защищать, если она моЖи быть затронута в условиях реакции, проведение которой цеоб ' димо для модификации функциональных групп в каких-либо дп» "их частях сложной молекулы. Необходимым требованием к лю бой защитной группе является легкость и избирательность Сс введения и удаления, причем, желательно, в мягких условиях Основной интерес к защите аминогруппы связан с важностью этой процедуры для пептидного синтеза (см. гл. 23.6), но мы це намерены связывать методы защиты аминогруппы только с этой частной областью. Ниже рассмотрены примеры защитных групп, относящихся к различным классам органических соединений’ включая, по мере возможности, новые методы защиты. Мы не будем подробно останавливаться на реакциях, которые были описаны в других разделах этой главы.
(1) Амиды
Простейшей реакцией, служащей целям защиты аминогруппы, является, вероятно, превращение в амид; обратным процессом является гидролиз. Широко используются простые ацилпронзвод- ные (формильные, ацетильные, бензоильные); галогенацетильные группы, подобные трпфторацетильной, расщепляются в настолько мягких щелочных условиях, что регенерацию свободного амина можно осуществить с помощью ионообменных смол полиамин- ной природы [189]. Другие защитные группы (и методы их удаления) были упомянуты в связи с рассмотрением синтеза аминов; это циклические имиды, арилсульфонильпые, трифторметилсульфо- нпльные н фосфорильные группы (см. уравнения 8—12)./г-Толуол- сульфонильная (тозильная) группа была использована в реакции, описываемой уравнением 90. Эта группа может быть избирательно введена в амины в присутствии ОН-группы с помощью перхлората М-метил-М-тозилпирролидипия [191]. Новые методы удаления сульфонильных защитных групп связаны с использованием действия света [192], раствора серной кислоты в уксусной кислоте [193] пли бис (2-метоксиэтокси) алюмогидрида натрия [194].
rnh2 +
Интереспые методы удаления защитных групп, включающие внутримолекулярное участие соседних групп были применены в случае ацильных защитных групп [189], таких, как а-хлора™ тпльная группа (уравнение 166); защитная группа (93) (получас- мая из 94 «приводит к амидам с лабильностью сложноэфирной группы» [195] (уравнение 167). ^«рмии
■coci
'CH2OCOPh(93)RNH2 'CH2OCOPh(93)RNH2 СНзОХаСИзОИ. 20 ccСНзОХаСИзОИ. 20 ccCONHRCONHRCH2OCOPhCH2OCOPhRNH2 +RNH2 +ОО(94)(94)(167)(167)(2) Уретаны(2) УретаныБензилоксикарбонильная п грст-бутилоксикарбонильная группы могут быть введены в амины с помощью соответствующих хлорформиатов или азпдоформнатов (уравнение 168).Бензилоксикарбонильная п грст-бутилоксикарбонильная группы могут быть введены в амины с помощью соответствующих хлорформиатов или азпдоформнатов (уравнение 168).ОIIZCOR3R’R2NH )НВг. НОАсОIIZCOR3R’R2NH )НВг. НОАсОIIR'R’NCOR3ОIIR'R’NCOR3(168)(168)R2 = H, Aik; Z = C1, N3; R3 = Ph, PhCH2, трет-ВиДля удаления этих защитных групп применяли различные способы. Гидролиз происходит в более мягких условиях, чем гидролиз амидов (см. разд. 6.1.1.5); можно применить также восстановительное расщепление (см. разд. 6.1.1.2). Для введения защитной группы рекомендуется также применение аллнлхлорформиата [196]; удаление аллплоксикарбонильной группы осуществляется с помощью системы Ni(CO)4 — МегКСНгСНгХМе» — ДМФ — Н2О. Уретан (95) устойчив к действию кислот и оснований; спо-R2 = H, Aik; Z = C1, N3; R3 = Ph, PhCH2, трет-ВиДля удаления этих защитных групп применяли различные способы. Гидролиз происходит в более мягких условиях, чем гидролиз амидов (см. разд. 6.1.1.5); можно применить также восстановительное расщепление (см. разд. 6.1.1.2). Для введения защитной группы рекомендуется также применение аллнлхлорформиата [196]; удаление аллплоксикарбонильной группы осуществляется с помощью системы Ni(CO)4 — МегКСНгСНгХМе» — ДМФ — Н2О. Уретан (95) устойчив к действию кислот и оснований; спо-соб регенерации амина из подобных соединении приведен в нении 169 [197]. 9-Флуоренилметпльная группа может Особ регенерации амина из подобных соединении приведен в нении 169 [197]. 9-Флуоренилметпльная группа может Оурав- бытьурав- быть0/=\9-аптрчл—СН2СО ^ ХО2, ДМФRNH, Т" --У_-0/=\9-аптрчл—СН2СО ^ ХО2, ДМФRNH, Т" --У_-CH3S" Na*' -20 °C. ДМФCH3S" Na*' -20 °C. ДМФCH.OCNHRCH.OCNHR(169)(169)(95)(95)T9T9
'CH2OCOPh
(93)
RNH2
'CH2OCOPh
(93)
RNH2
СНзОХа
СИзОИ. 20 cc
СНзОХа
СИзОИ. 20 cc
CONHR
CONHR
CH2OCOPh
CH2OCOPh
RNH2 +
RNH2 +
О
О
(94)
(94)
(167)
(167)
(2) Уретаны
(2) Уретаны
Бензилоксикарбонильная п грст-бутилоксикарбонильная группы могут быть введены в амины с помощью соответствующих хлорформиатов или азпдоформнатов (уравнение 168).
Бензилоксикарбонильная п грст-бутилоксикарбонильная группы могут быть введены в амины с помощью соответствующих хлорформиатов или азпдоформнатов (уравнение 168).
О
II
ZCOR3
R’R2NH )
НВг. НОАс
О
II
ZCOR3
R’R2NH )
НВг. НОАс
О
IIR'R’NCOR3
О
IIR'R’NCOR3
(168)
(168)
R2 = H, Aik; Z = C1, N3; R3 = Ph, PhCH2, трет-Ви
Для удаления этих защитных групп применяли различные способы. Гидролиз происходит в более мягких условиях, чем гидролиз амидов (см. разд. 6.1.1.5); можно применить также восстановительное расщепление (см. разд. 6.1.1.2). Для введения защитной группы рекомендуется также применение аллнлхлорформиата [196]; удаление аллплоксикарбонильной группы осуществляется с помощью системы Ni(CO)4 — МегКСНгСНгХМе» — ДМФ — Н2О. Уретан (95) устойчив к действию кислот и оснований; спо-
R2 = H, Aik; Z = C1, N3; R3 = Ph, PhCH2, трет-Ви
Для удаления этих защитных групп применяли различные способы. Гидролиз происходит в более мягких условиях, чем гидролиз амидов (см. разд. 6.1.1.5); можно применить также восстановительное расщепление (см. разд. 6.1.1.2). Для введения защитной группы рекомендуется также применение аллнлхлорформиата [196]; удаление аллплоксикарбонильной группы осуществляется с помощью системы Ni(CO)4 — МегКСНгСНгХМе» — ДМФ — Н2О. Уретан (95) устойчив к действию кислот и оснований; спо-
соб регенерации амина из подобных соединении приведен в нении 169 [197]. 9-Флуоренилметпльная группа может О
соб регенерации амина из подобных соединении приведен в нении 169 [197]. 9-Флуоренилметпльная группа может О
урав- быть
урав- быть
0/=\
9-аптрчл—СН2СО ^ ХО2, ДМФ
RNH, Т" --У_-
0/=\
9-аптрчл—СН2СО ^ ХО2, ДМФ
RNH, Т" --У_-
CH3S" Na*' -20 °C. ДМФ
CH3S" Na*' -20 °C. ДМФ
CH.OCNHR
CH.OCNHR
(169)
(169)
(95)
(95)
T9
T9
глааена путем растворения защищенного амина в жидком aMMlI3Ko [ 1901 а-Б ром б утилок с и карбонильные производные устхлЬщц^ инертных растворителях, таких, как бензол; преимуществом этой защитной группы является чувствительность к обычному сольво тизу Удаление защитной группы сольволизом в этаноле объясни ётся соучастием соседней группы (уравнение 170) [190].
О СН=Вг еюн
RNHCx /СМе2 О
Очевидно, что при превращении вторичных аминов в амиды не остается свободных NH-rpynn, а первичные амины, как правило, дают амиды или уретаны, которые хотя и являются менее реакционноспособными, но все еще обладают свободной NH-группой. Интересный вариант защиты аминогруппы, который (подобно образованию имида) связан с образованием двух новых связей с атомами углерода, представлен в уравнении 171.
>=о, ДМФ
RNH2 ~RNH2 ~3. Н2. Pd(NjNH2 «ли надкислота)
RNH2 ~
RNH2 ~
Имины
МеОНМеОНUC1, П2О, Мс2СОUC1, П2О, Мс2СОАналогичный результат получают в случае иминов, образующихся из первичных аминов и бензальдегида пли других альдегидов. Арнлиденовые производные, стабилизованные за счет образования водородной связи, более устойчивы в условиях восстановительного удаления защитной группы, чем обычные бензилиденовые производные (уравнение 172) [189, 198].
МеОН
МеОН
UC1, П2О, Мс2СО
UC1, П2О, Мс2СО
Алкильные и другие группы
Бензилгалогеннды реагируют с аминами, давая моно- (или ди-) бензильные производные. Бензильная группа может быть удалена каталитическим гидрогенолизом (см. разд. 6.1.1.2), а также другими методами, например действием натрия в жидком аммиаке. Бензоильная защитная группа может быть восстановлю' 80
„ бензильную (метод восстановления — гм открывает еще одни путь к получению бензила^"™™25*’ ЧТ0 “то превращение лежит в основе восстановительного’°Г°' У бензоильном группы. Аллилхлорформиат может бит,№" пользован для удаления не только бензильных зашит»,, Ис" " и простых алкильных групи (см. уравнения 20 2П тпцфенилметнльного (тритильного) заместителя ’в а„иип?"е легко осуществляется действием трнтилхлорида и осиова^я и"аУ пример пиридина; эту защитную группу можно удалить мягким кислотным гидролизом или каталитическим гидрогенолизом деняе в ароматические кольца тритильной группы заместителей" повышающих устойчивость кароениевого иона, еще более увеличивает чувствительность этой группы к кислоте, а большой объем эТой защитной группы может также способствовать уменьшению уязвимости других заместителей, находящихся в «-положении к аминогруппе, по отношению к нежелательным воздействиям [189].
Реакции азиридинов
Многие реакции циклических аминов (с небольшим размером цикла) и циклических N-алкпламинов аналогичны уже описанным реакциям вторичных и третичных аминов. Однако напряжение, существующее в малых циклах, в частности в азиридинах (энергия напряжения 113 кДж/молъ), приводит к гораздо более легкому раскрытию цикла путем расщепления связей С—N и, иногда, С—С. Ниже описаны некоторые реакции азиридинов, протекающие с сохранением и раскрытием цикла. Поведение азиридинов обычно заметно изменяется при наличии у атома азота заместителей (таких, как ацил н фенил), которые могут вступать в сопряжение со свободными парами электронов; однако такие амиды и ариламины здесь подробно рассматриваться не будут. Имеющиеся полные обзоры, посвященные азиридинам [75] и циклическим аминам [74], содержат более подробное описание приведенных ниже реакций.
Более выраженный s-характер свободной пары электронов атома азота в N-алкилазиридинах (см. с. 55) не приводит к сколько-нибудь существенным качественным изменениям характера нуклеофильности. С протонами it кислотами Льюиса азирнди- иы образуют четвертичные аммониевые соли; однако эти солщ как правило, являются реакционноспособными по отношению нуклеофильным агентам, и их можно выделить лишь в ]аях, когда используются растворители и противоионы р Рат, тетрафторборат и т. д.) со слабыми нуклеофильными сш, генГ"1' СоЛ“ азпР"Д»ния могут бь1тъ СИНТкЗПрОл.пав11енпе^ 173); .„/^амшюв с помощью перхлората серебра (.Р с11Нте- являются обычными промежуточными соеднн ■ ы в Реак,шХ ыУчаях> когда азот играет роль У^/идт. ВР обзоре ииях замещения (например, уравнение 174) [
[200] обобщены работы в заряд.R2NCH2CH2C1[200] обобщены работы в заряд.R2NCH2CH2C1области малых гетероциклов,области малых гетероциклов,иесущ^иесущ^(173)(173)
[200] обобщены работы в заряд.
R2NCH2CH2C1
[200] обобщены работы в заряд.
R2NCH2CH2C1
области малых гетероциклов,
области малых гетероциклов,
иесущ^
иесущ^
(173)
(173)
ДО-Алкилпрование вторичных азиридинов с помощью алкилга- логенндов п аналогичных соединений требует присутствия основания (часто используется избыток триэтиламина пли неорганического основания, например карбоната калия) для быстрого в не- обратимого связывания выделяющегося галогецоводорода или других продуктов кислотной природы. Таким образом исключается катализируемое кислотой раскрытие цикла. Нуклеофильное присоединение вторичных азиридинов к альдегидам и кетонам происходит обычным образом, а присоединение по Михаэлю к аф-непредельным карбонильным соединениям и нитрилам, а также к стиролам осуществляется в отсутствие кислоты или основания (уравнение 175). В реакциях раскрытия оксиранового цикла (уравнение 176) азиридины ведут себя как нуклеофильные частицы, причем азиридиновый цикл сохраняется, однако в некоторых случаях реакция может осложняться полимеризацией.
(175)(175)(176)(176)
(175)
(175)
(176)
(176)
Реакции ацилирования, сульфопилирования и фосфорилирования при атоме азота обычно осуществляют действием соответствующего хлорангидрпда (пли заменяющего его реагента) при низких температурах и в присутствии основания. N-Галогеназн- риднны получают в обычных условиях (см. разд. 6.1.3.1); их использовали в синтезе и'-дпазиридпнов (уравнение 177), вводя в реакцию с литиевыми производными азиридинов (ср. разд. 6.1.3.4). Нитрозирование азиридинов действием нптрозплхлорида при и113'
ких температурах приводит к ожидаемым М-питрозопропзводным которые устойчивы только при низких температурах и быстоо разлагаются даже при температурах ниже комнатной, пре~ вая стереоспецифическое превращение в соответствующие алкены (уравнение 178). Аналогичное стереоспецифичное дезаминирова иие можно осуществить с помощью дпфторамина. ^"инирова
NOCI, Et2O-78°СNOCI, Et2O-78°С(178)(178)
NOCI, Et2O
-78°С
NOCI, Et2O
-78°С
(178)
(178)
Во многих случаях можно провести модификацию заместите- лей, не затрагивая азиридиновый цикл, который устойчив к реагентам типа L1AIH4. Даже избирательное каталитическое тип рирование ненасыщенных заместителей может происходить без нарушения целостности азиридинового цикла, который, однако можно раскрыть при использовании соответствующего катачпзатопа в особых условиях (уравнение 179). При гидрогенолизе С-алкил- азирпдинов наблюдается преимущественное расщепление связи между атомом азота и наименее замещенным углеродным атомом цикла; в С-арилпронзводных разрывается связь между атомом азота и углеродным атомом, несущим арильный заместитель.
||Н2. катализатор | |
(179)
Н NHR
Реакции Гриньяра по кетонной группе (заместитель) осуществляются без нарушения циклической структуры; 5к2-замещение у углеродных атомов при наличии хороших уходящих групп происходит также, как правило, с сохранением цикла. Незамещенный азиридиновый цикл раскрывается нуклеофильными агентами, однако эта реакция протекает медленно (уравнение 180). В тех случаях, когда при атоме азота имеется ацильная пли другая группа, способная стабилизовать возникающий отрицательный заряд, реакция происходит быстрее. Заметное влияние кислого катализатора па повышение скорости расщепления связи С—N можно уяснить, обратившись к уравнению 181. Так, раскрытие цикла в (96) под действием амина в отсутствие катализатора (уравнение 182) (которое иллюстрирует также обращение конфигурации при атоме углерода, подвергшемся нуклеофильной атаке) можно противопоставить быстрой реакции азиридинов с водной кислотой при обычных температурах и носящей характер взрывного процесса полимеризации, происходящей при обработке везамещеиного азиридина кислотой. В связи с этим часто пеобхо- Днмы особые меры предосторожности, чтобы исключить условия, которые могут способствовать полимеризации при проведении Реакций с азиридинами.
II Me NIIEt*/—ЬиEtNH MeII Me NIIEt*/—ЬиEtNH MeM2NEt, H20 120°C, 16днейM2NEt, H20 120°C, 16дней
II Me NIIEt
*/—Ьи
EtNH Me
II Me NIIEt
*/—Ьи
EtNH Me
M2NEt, H20 120°C, 16дней
M2NEt, H20 120°C, 16дней
Раскрытие цикла протекает в основном по механизму Sn2 (раскрытие незамещенного азиридина водой полностью отвечает этому механизму), однако не исключается и некоторый вклад 5м1-механизма, в том случае, когда расположение алкильных или других заместителей способствует стабилизации образующегося карбениевого иона. Описание реакции раскрытия азиридинового цикла с точки зрения «чистых» SnI- и 5н2-механпзмов не дает удовлетворительного объяснения соотношения двух возможных продуктов реакции, получаемых при раскрытии несимметрично замещенных азиридинов, однако обычно легко решить, какой из двух углеродных атомов цикла «более чувствителен к Sn 1-атаке» (например, бензильный углерод или углерод, несущий большое число алкильных заместителей), а какой — «более чувствителен к 5м2-атаке» (наименее замещенный углерод). Можно ожидать, что изменение полярности растворителя или нуклеофильности атакующих групп будет обычным образом влиять на характер разрыва и образования связей в переходном состоянии; во многих случаях можно удовлетворительно объяснить результаты реак- №1С<;- с о использовашш сильного нуклеофильного агента ' , „ / '5><2"замеи1ение происходит при первичном углеродном н ^Равне1|Ие 'S3). Если разрыв связи опережает образование чглрпп„Сик3-"’ ЗТаК,е подвеРгается наиболее «SN1-чувствительный» углеродный атом (уравнение 184)
Me
(183)(183)HSCN| +
(183)
(183)
NCSCH2CNH3 SCN
Me
Ph
ИС1, Н2о |
C1CI1CH2NH3 сг
Раскрытие цикла в азиридинах под действием воды, галоген- содержащих кислот и других реагентов не имеет большого препаративного значения, так как р-ампноспирты или р-галогенамины часто сами являются исходными соединениями в синтезах азиридинов (см. разд. 6.1.1.7). Больший интерес представляет раскрытие азиридинового цикла аминами, в результате чего получают I 2-диамины, а также использование других нуклеофильных агентов (уравнение 185).
D0
(185)(185)R2COCI |\< ZKII
(185)
(185)
)NRl > N—» CICHzCHzNRCR2
I/ 'CR2
IIсг о
Азиридины могут претерпевать многие перегруппировки, приводящие к расширению цикла [74, 75, 201]; отдельные примеры образования 4-, 5-, 6- и 7-членных циклов приведены в уравнениях 186—189. Во всех случаях основным фактором, способствующим перегруппировке, является уменьшение напряжения цикла. Расширение азиридинового цикла с образованием азетпдннона (уравнение 186) не относится к типичным перегруппировкам [202], однако перегруппировки виннлазиридинов, приводящие к Зшйрролннам (уравнение 187) могут происходить при нагревании [203] или в условиях катализа нуклеофильными реагентами, например иодид-поном [204]. Сольволиз N-хлоразирндинов [205]
(б) X = п-бромфенил(б) X = п-бромфенил(186)(186)(187)(187)
(б) X = п-бромфенил
(б) X = п-бромфенил
(186)
(186)
(187)
(187)
представлен в уравнении 188; были тщательно HCC,^°Bal™ ^3™. лизируемые ионами серебра реакции к0НФигуРаи]'оц,этическим вых N-хлоразиридинов [70]. К термическим . Р “н|1^ 189) п Реакциям относится перегруппировка Ко> па (у р ^^ ста, заключительная стадия в уравнении 190 20 [. P цикла Лии этой схемы демонстрируют сохранен! 1 м реагентов, в ходе осуществления реакции с испо ^
потенциально способных раскрывать цикл. Однако эти принимают участие в более быстрых реакциях, проискс?0314^11 других частях молекулы.0Дя|Цпх в
ЛИТЕРАТУРА
«Methodicum Chimicum», vol. 6, «С—N Compounds», cd F. ZymalkowsM, Academic, New York, 1975, pp. 439—597.
«The Chemistry of the Amino Group», ed S. Patai Interscience, London, 1968.
«Methoden der Organischen Chemie (Houben-Wey!)», vol. XI/I, 4th edn., E. Muller, Thieme, Stuttgart, 1957.
/. T. Harrison and S. Harrison, «Compendium of Organic Synthetic Methods», Wiley, New York, vol. 1 (1971) and vol. 2 (1974).
C. A. Buehler and D. E. Pearson, «Survey of Organic Synthesis», Wiley-In- terscience, New York, 1970.
H. Goldwhite, in «Rodd’s Chemistry ol Carbon Compounds», 2nd edn., ed. S. Coffey, Elsevier, Amsterdam 1965, vol. lb, chapter 6.
'• “• Fieser and M. Fieser, «Reagents for Organic Synthesis», Wiley, New York, 1967—1977, vol.s. 1—6 \Физер Л. Физер M. Реагенты для органического синтеза. Т. 1—6. М., Мир, 1970—1975.]
Р. A. S. Smith, «The Chemistry of Open-Chain Nitrogen Compounds», «Benjamin, New York, 1965, vol. 1, chapter 2.
M. S. Gibson, в cc. 2, chapter 2, p 37.
v Challis and A. R. Butter, в cc. 2, chapter 6, p. 277., „
'S- Watanabe, T. Fujita, and T. P Pan Bull Chem. Soc. Japan,
1969, 42, 3606.'’
v£' Иепп‘оп 0,1(1 R- S Hamel, J. Amer. Chem. Soc., i960, 82, 4908
Tanigawa, S.-t. Murahashi, and I. Moritani, Tetrahedron Letters, 197l’'.„ 7 919 Glbson and R- ^ Bradshaw, Angew. Chem. Internal. Edn., I9bb, TF ^ateaiyama and T. Taguchi, Tetrahedron Letters, 1970, 3411.
lb. L B. Hendrickson and R. Bergeron, Tetrahedron Letters, 1973, 3839.
17.18.19.20.21.17.18.19.20.21.22.23.24.22.23.24.25.26.27.25.26.27.28.29.30.28.29.30.31.32.31.32.33.34.35.36.33.34.35.36.A. Zwierzak and J. B. Piotrowicz Angew. Chem. Internat. Edn., 1977 16 107 H. Zimmer, Л1. Jayawant, and P. Gutsch J, Org Chem 1970 35 9Я9П У. Ohshiro, M. Komatsu, and T. Agawa, Synthesis 19 7 ^ 89 7 ’’ 82
17.
18.
19.
20.
21.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
28.
29.
30.
31.
32.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
33.
34.
35.
36.
j. D. Hobson and I. G. McCluskey, J. Chem. Soc ’(C) l"967 2015
A' %?lS°n' R' ° SclmUr’ L BuneS’ and L B' P^. Tetrahedron Letters 1977, 1007.’
D. Seebach and D. Enders, Angew. Chem. Internat. Edn 1975 14 is P. Kovacic, M. K. Lowely, and K. №. Field, Chem Rev 1970 70 639 ' H, O. House, «Modern Synthetic Reactions», Benjamin, Menlo Park Califnr nia, 1972, (a) p. 71; (6) p. 81; (в) p. 401; (r) p. 655.’
H. C. Brown and P. Heim, J. Org. Chem., 1973, 38, 912.
R. F. Borch, Tetrahedron Letters, 1968, 61.
A. Rahman, A. Basha, N. Waheed, and S. Ahmed, Tetrahedron Letters 1976 219.
. Umino, T. Iwakuma, and N. Itoh, Tetrahedron Letters, 1976 763. J. A. Secrist III and M. №. Logue, J. Org. Chem., 1972, 37, 335.' E. J. Corey, K. c. Nicolaou, R. D. Balanson, and У. Machida Synthesis 1975 590.
J. F Knifton, J. Org. Chem., 1975, 40, 519.
M. Rabinovitz, in «The Chemistry of the Cyano Group», ed. Z Rappoport Intersciencc. London, 1970, p. 307.
N. M. Yoon and H. C. Brown, J. Amer. Chem. Soc., 1968 90, 2927 R. F. Borch, J. Org. Chem., 1969, 34, 627.
Yamada, K. Tomioka, and K. Koga, Tetrahedron Letters, 1976, 61.
R. Rausser, L. Weber, E. B. Hershberg, and E. P. Oliveto, J. Org. Chem 1966 31. 1342, 1346.
37. J. F. Archer, D. R. Boyd, W R. Jackson, M. F. Grundon, and W. A. Khan J. Chern. Soc. (C), 1971, 2560.
38.39.38.39.40.40.42.43.42.43.44.45.46.44.45.46.47.48.47.48.49.50.51.52.53.54.55.49.50.51.52.53.54.55.56.56.57.58.57.58.59.60.61.59.60.61.R. F, Borch and A. /. Hassid, J. Org. Chern., 1972, 37, 1673.
38.
39.
38.
39.
40.
40.
42.
43.
42.
43.
44.
45.
46.
44.
45.
46.
47.
48.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
56.
57.
58.
57.
58.
59.
60.
61.
59.
60.
61.
B. L, Sondengam, J. H. Hemo, and G. Charles, Tetrahedron Letters, 1973, 261.
H. Pine and B. L. Sanchez, J. Org. Chern., 1971, 36, 829.
H. «7. Gibson, Chem. Rev., 1969, 69, 673.
M. P. Cooke Jr. and R. M. Parlman, J. Org. Chern., 1975, 40, 531.
P. Kutney G. B. Fuller, R. Greenhouse, and I, Itoh, Synth. Comm., 1974, 183.P. Kutney G. B. Fuller, R. Greenhouse, and I, Itoh, Synth. Comm., 1974, 183.4,4,ЯЯ,v J. Schlott, J. C. Falk, and K. W, Narducy, J. Org. Chem., 1972, 37, 4243. С. №. Kruse and R. F. Kleinschmidt, J. Amer. Chem. Soc., 1961, 83, 213.
P. Kutney G. B. Fuller, R. Greenhouse, and I, Itoh, Synth. Comm., 1974, 183.
P. Kutney G. B. Fuller, R. Greenhouse, and I, Itoh, Synth. Comm., 1974, 183.
4,
4,
Я
Я
8.8.2 I. Miller and R. Tanaka, in «Selective Organic Transformations», ed. B. S. Thyagarajan, Wiley-Interscicnce, New York, 1970, vol. 1, p. 143, A. Hassner, Accounts Chem. Res., 1971, 4, 9 и приведенные там ссылки.
8.
8.
A. Hasser, R. Р. Hoblitt, С. Н. Heathcock, J. Е. Kropp, and M. Lorber,
J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 1326.
С. H. Heathcock, Angew. Chem. Internat. Edn., 1969,-8. 134.
H. C. Brown and J. T. Kurek, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 5647-
A. F. M. Iqbal, Helv Chim. Ada, 1971. 54, 1440.
8. J. de Solms, J. Org. Chem., 1976, 41, 2650.
G. Kinast and L.-F. Tietze Angew. Chem. Internat. Edn., 197b. 15, 239.
N. L. Holy and Y. F. Wang, J. Amer. Chem. Soc., 1977, 99, 944.
N. Yoshimura I. Moritani, T. Shimamura, and S.-I. Murahashi, J. Amer.
Chem. Soc., 1973, 95, 3038.„ „ „r
M. №. Rathke N. Inoue, K. R. Varma, and H. C. Brown, J. Amer. Chem. Soc., 1966, 88, 2870., .,
Y. Tamura, J. Minamikawa, and M. Ikeda, Synthesis, 197Л сЛ/. 1073 H. C. Brown M. M. Midland, and A. B. Levy, J. Amer. Chem. Soc., 19/3, 95, 2394.
IL H. Mueller, Tetrahedron Letters, 1976. 2925.
G. Aluernhe and A. Laurent, Tetrahedron Letters, 197o,rt,„m cnr 1970
E. J. Corey R J. McCaully, and H. S. Sachdev, J. Amer. Chem. Soc, I9/u, 92, 2476.
. p A MancinelH, 3. Org. Chem., 1977, 42, 398.
Fg AT^hik^d. S. Irhtchiiin™, and K. Maniwa, Tetrahedron Letters, !973|
62.63.64.65.66.67.68.69.70.71.72.73.74.75.76.77.78.79.80.81.82.83.84.85.62.63.64.65.66.67.68.69.70.71.72.73.74.75.76.77.78.79.80.81.82.83.84.85.с.с.3389-Rev 1970, 24. 553.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
с.
с.
O'Connor,j org. Chem., 1966, 31, 764.
L. A. Carpino and D.Barr5g5
D. V. в®11югр,е'”л n. ’l. Cruberg, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 2047
iTetrlhedron, 1970, 26, 529.
A R [ep^and^^^iMe^anisms of Molecular Migrations»,
ed. B. S Thyagarajan Wilewlnterscence, New York, 1971, vol. 3.
WHQ POlli’s°RL ReM-°0. 'Sutherland, and G. L. Class, J. C. S. Chem. Comm,
1975, 543.
R. Livingtone, in «Rodd’s Chemistry of Carbon Compounds», 2nd edn cd. S. Coffey, Elsevier, Amsterdam, 1973, vol. IVA.
О. C. Denner and G. E. Harn, «Ethylenimine and Other Aziridines», Academic
New York, 1969.
I. Shahak, K. Utah, and I. Blum, Tetrahedron Letters, 1976, 4003.
/. Lengyel and j. C. Sheehan, Angew. Chem. Internal. Edn., 1968, 7, 25.
K. Kotera and K. Kitahonoki, Org. Synth., 1968, 48, 20.
G. Alvernhe, S. Arsenyiadis, R. Chaabouni, and A. Laurent, Tetrahedron Leiter, 1975, 355.
K. Ichimura and M. Ohta, Bull. Chem. Soc. Japan, 1967, 40, 432.
IV. DeKimpe, R. Verge, L. DeBuyck, and N. Schamp, Synth, Comm., 1975, 5, 269.
L. Duhamel and I.-Y. Valnot, Tetrahedron Letters, 1974, 3167.
A. Zwierzak and K. Osowska, Angew. Chem. Internal. Edn., 1976, 15, 302.
R. M. Duperyre and A. Rassat, Tetrahedron Letters, 1973, 2699.
R- A. Perry, S. C. Chen, В. C. Menon, K. Hanaya, and Y. L. Chow, Canad.
j'88.89.90.91.92.93.94.95.96.97.98.j'88.89.90.91.92.93.94.95.96.97.98.J. Chem., 1976, 54, 2385.L. S. Hegedus, G. F. Aden,J. Chem., 1976, 54, 2385.L. S. Hegedus, G. F. Aden,, and Е. L. Waterman, J. Amer. Chern. Soc., 1976,
j
'
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94.
95.
96.
97.
98.
j
'
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94.
95.
96.
97.
98.
J. Chem., 1976, 54, 2385.
L. S. Hegedus, G. F. Aden,
J. Chem., 1976, 54, 2385.
L. S. Hegedus, G. F. Aden,
98,2674.„ OEIC
В. M. Trost and J. P. Genet, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 8516.
H. Yamanaka L Kikui, K. Teramura, and T. Ando, J. Org. Chem., 1»' , 3794.
«Nitrenes», ed. W. Lwowski, Wiley, New York, 1970..
P. Scheiner. in «Selective Organic Transformations», ed. В. C. Thyagarq > Wiley-Interscience, New York, 1970, vol. 1, p. 327.
A. B. Levy and H. C. Brown, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 4067.
P. S. Portoghese and D. T. Sepp, Tetrahedron, 1973, 29, 2253.^g.
A. G. Horimann and D. A, Robertson, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94,
W. Funke, Angew. Chem. Internal. Edn., 1969, 8, 70.
N. S. Isaacs, Chem. Soc. Rev., 1976, 5, 181.
Soc.,Soc.,!. K. Rasmussen and A. Hossner, Chem. Rev., 1976, 76, 389.
Soc.,
Soc.,
L, A, Paquette, G. R. Allen Ir., and M. J. Broadhurst, J. Airier. 1971,93,4503.
L C.La fc'A^ C. S. Perkin 1, 1977, 874.
A. P. Marchandand 8I 2rg' ChenL. 1974. 39. 564'
Edn..1963,Edn..1963,G. Fierz, RM JbOrg Chem- 1975, 40,’2551.
Edn..
1963,
Edn..
1963,
1974, 13, 410.8 J' d “' R- Hoeman, Angew, Chem. Internal.
99.100. !0L102.103.104.99.100. !0L102.103.104.816.P®’ !L L' ОпЗдчп, and C. F. Hornell, Org. Synth. Coll. Vol. 4,
99.
100. !0L
102.
103.
104.
99.
100. !0L
102.
103.
104.
[06 1 W Smith, в сс. 2, р. 161.
Ю?: ^Ne'wYo™ №1В' Л С0“°П’ <Оу"атк N' М- R' Spectroscopy», Acade- Ю8 J. B. Lambert, «Topics in Stereochemistry», ed. N. L Allirmer ana F I i 1 Wilcy-Inlerscience, New York, 1971, vol. 6, p. 19. ЛИ|П8ег L. L. Ehel. mg J. M. Lehn, Fortschr. Chem. Forsch., 1970, 15, 311
Ц0. J^R- Wiseman, H. O. Krabbenhoft, and R. E. Lee, J. Org. Chem., 1977, 42, HI.R^ Annunziata, R. Fornasier, and F. Montanari, J. C. S.Chem.Comm.,1972,
П2.R- s. Atkinson and J. R. Malpass, J. C. S. Perkin I, 19772242
[13. LMorishima and K. Yoshikawa, J. Amer. Chem. Soc 1975 97 2950 [14,v. Rautenstrauch, .1. C. S. Chem. Comm., 1969, 1122.
Ц5.c. H. Bushweller, IF. G. Anderson, P. E. Stevenson and JIFO'NeilI
Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 4338.''■
P. 1- Crowley, M. J. T. Robinson, and M. G. Ward, Tetrahedron, 1977 33,
I. D. Blackburne, A. R. Kalrilsky, and У. Takeuchi, Accounts Chem Res 1975 8, 300.
118a. 7. B. Lambert and S. I. Featherman, Chem. Rev., 1975, 75. 611 1186./. B. Lambert and S. A. Khan, J. Org. Chem., 1975, 40, 369. 119. F. A. L. Anet and I. Yavari, J. Amer. Chem. Soc., 1977, 99, 2794. [20. H. Booth and M. L. Jozefowitz, J. C. S. Perkin II, 1976, 895.
L. J. Bellamy, «Infra-Red Spectra of Complex Molecules», 3rd edn., Chapman and Hall, London, 1975.
L. M. Jackman and S. Sternhell, «Applications of NMR Spectroscopy in Organic Chemistry», 2nd edn., Pergamon, Oxford, 1969.
IF. H. Pirkle and S. D. Beare, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 5150.
В. C. Mayo, Chem. Soc. Rev., 1973, 2, 49.
A. F. CockeriU, G. L. O. Davies, R. C. Harden, and D. M. Rackham, Chem. Rev., 1973, 73, 553.
G. C. Levy and G. L. Nelson, «13C Nuclear Magnetic Resonance for Organic Chemists», Wiley-Intersciencc, New York, 1972; J. B. Slathers, «,3C NMR Spectroscopy», Academic, New York, 1972.
H. Eggert and C. Djerassi, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 3710.
A. Ahond, M.-M. Janot, N. Langlois, G. Lukacs, P. Potier, P. Rasoanaivo, M. Sangare, N. Neuss, M. Plat, J. Le Men, E. W. Hagaman, and E. Wenkert, J. Amer. Chem., Soc., 1974, 96, 633.
K. Jankowski, J. Org. Chem., 1976, 41, 3321.
«I5N NMR», ed. M. Witanowski and G. A. Webb, Plenum, Pondon, 1973.
H. Paulsen and W. Greve, Chem. Ber., 1970, 103, 486.
J. M. Schulman and T. Venanzi, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 6739.
V. Markowski G. R. Sullivan, and J. D. Roberts, J. Amer. Chem. Soc., 1977, 99, 714.
H. Budzikiewicz, C. Djerassi, and D. H. Williams, «Mass Spectrometry of Organic Compounds», Holden-Day, San Francisco, 1967.
R. E. Carhart and C. Djerassi, J. C. S. Perkin II, 1973, 1753.
F. Kerek and G. Snatzke, Angew. Chem. Internal. Edn., 197o, 14, 109
//. E. Smith, J. R. Neergaard, Ё. P. Burrows, and F.-M. Chen, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 2908.. ,, , ,. .
B. Liberek J, Ciarkowski K. Plucinska, and K- Stachowiak, Tetrahedron Let- ters. 1976, 1407.
R. IF. Taft and L. S. Levitt, J. Org. Chem., 1977, 42, 916
'«■ R. IF. Taft, in «Proton Transfer Reactions», ed E. Caldin and \. Gold, Chapman and Hall, London. 1975, chapter 2.
ArnelL в cc. 140, chapter 3., s I976 93,
D H. Дие, H. M. Webb, and M. T. Bowers, J. Amer. Chem. Soc.,
J- C. Speakman «The Hydrogen Bond and Other Intermolccular Forces», The Chemical Society, London, 1975.
144.145.144.145.146.147.148.149.146.147.148.149.150.151.152.153.154.155.156.157.150.151.152.153.154.155.156.157.158.158.159.160.161.162.163.164.165.166.159.160.161.162.163.164.165.166.167.168.169.167.168.169.170.170.185.186.187.188.185.186.187.188.
144.
145.
144.
145.
146.
147.
148.
149.
146.
147.
148.
149.
150.
151.
152.
153.
154.
155.
156.
157.
150.
151.
152.
153.
154.
155.
156.
157.
158.
158.
159.
160.
161.
162.
163.
164.
165.
166.
159.
160.
161.
162.
163.
164.
165.
166.
167.
168.
169.
167.
168.
169.
170.
170.
185.
186.
187.
188.
185.
186.
187.
188.
«The Hydrogen Bonded. P- Schuster, G. Zundel, and C. Sandorfy, Not, ^r^n^’fionn8! ^Encyclopedia of Pharmacology and Therapeutics», scc(i r vol 1 «Structure-Activity Relationships», ed. C. J. Caoaiiito, Pergamon ^ F^Franxen and K. Eysett, «Biologically Active Amines Found in Man» p„ gamon. Oxford, 1969.„„
n r F Banks в cc. 2, chapter 9, p. 499.
с д Sean X\n Introduction io the Alkaloids», Blackwell, Oxford
°' M Sayer’, B. Pinsky, A. Schonbrunn, and W. Washtien, J. Amer.'Chem
Soc. 1974, 96, 7998..
Ц7 P lencks Chem. Rev., 1972, 72, 70o.-
T D Singh and R. №. Taft. J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 3867.'
В Singh Tetrahedron Letters, 1971, 321.
H Yazawa К Tanaka, and К. Kariyone, Tetrahedron Letters, 1974,3995 TH. Chan and L. T. L. Wong, J. Org. Chem., 1969, 34, 2766.
J D Wilson and H. Weingarten. Canad. J. Chem.. 1970, 48, 983.
S Yamada Y. Kasai, and T. Shoioiri, Tetrahedron Letters, 1973, 1595.
j' I Byeriey G. L. Rempel, N. Takebe, and B. R. James, J. C. S. Chem Comm., 1971, 1482.
J. A. Tonnis, P. Donndelinger, С. K. Daniels, and Kovacic, J. C. S. Chem. Comm., 1975, 560.
T. Higuchi and J. Hasegawa, J. Phys. Chem., 1965, 69, 796.
E. H. White and D. J, Woodcock, в cc. 2, chapter 8, p. 407.
C. J. Collins, Accounts Chem. Res., 1971, 4, 315.
AI. Regilz, Synthesis, 1972, 351.
D. H. R. Barton and S. C. Narang, J. C. S. Perkin I, 1977, 1114.
J. Burdon and V. C. R. McLoughlin, Tetrahedron, 1965, 21, 1.
H. Z. Sommer, H. I. Lipp, and L. L. Jackson, J. Org. Chem., 1971, 36, 824. A. T. Bottini, in «Selective Organic Transformations», ed. B. S. Thyagarajan, Wiley-lnterscience, New York, 1970, vol. 1, p. 89.
T. H. Lane and J. L. Speier, J. Org. Chem., 1976, 41, 2714.
L. Coke, in «Selective Organic Transformations», ed. B. S. Thyagarajan Wiley-lnterscience, New York, 1972, vol. 2, p. 269.'
i. E. Hofmann, T. J. Wallace, and A. Schriesheim, J. Amer. Chem. Soc., 1964, 86, 1561
I Zugarauescu and M. Petrovanu, «N-Ylfd Chemistry», McGraw-Hill, New York, 1976.s
Г V Хее, and Н' Н- Freedman, Tetrahedron Letters, 1976, 1641.
, X' Dekmlow, Angew. Chem. Internat. Edn., 1974 13, 170
J. Dockx, Synthesis, 1973, 441.
A. W. Herriot! and D. Picker, J. Amer. Chem. Soc. 1975, 97, 2345.
о л J' Лтсг' Chem- Soc- 1976, 98, 6270.
in «Mechanisms of Molecular Migrations», ed. B. S. Thya-
177Cy" nt”scien«, New York, 1969, vol. 2, p. 249.
178 A I a ' t?da’ “lld Y' iMU«e- J- c- s- Chem. Comm., 1973, 848.
Synthesis. 1976, 133.
м г “Рнгпап, J. Amer. Chem. Soc., 1976 98 6702
181' o' BeUoXMc “г'*J' Org' С*16™-. 1976, 41, 2742.
Chem ?976 41 27n8Co"U’ MorIacchi’ N- Tangari, and V. Tortorella, J. Org.
183 TQllart-'Rev„ 1971, 25, 407
R A MO^o°nmd СЛтег Chcm- Soc- l976' 981 3399' «
. Vioison and С. M. Dougherty, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 581.
R222
189 У' CWoBFeg’*™^^^ LC“CrS' 1977’ 32L в cc. 2, chapter li,p 669.
190.191.192.193.194.195.196.197.198.199.200.201.202.203.204.205.206.190.191.192.193.194.195.196.197.198.199.200.201.202.203.204.205.206./ A. Carpino, Accounts Chem. Res., 1973, 6, 191
190.
191.
192.
193.
194.
195.
196.
197.
198.
199.
200.
201.
202.
203.
204.
205.
206.
190.
191.
192.
193.
194.
195.
196.
197.
198.
199.
200.
201.
202.
203.
204.
205.
206.
T- Oishi, K' Kama‘a' S' KaSUda' аП1!ВаП' C S- Chem Comm., 1972,
4555,'“',' °’ МеШеГ' L P' PCle' md C Porlella' Tetrahedron Letters, 1971, P. D. Carpenter and M. Lennon, J. C. S. Chem. Comm 1973 £ H. Gold and E. Babad, J. Org. Chem., 1972 37 2208'’
B. F. Cain, J. Org. Chem., 1976, 41, 2029.’
E. J. Corey and J. «7. Suggs, J. Org. Chem., 1973 38, 3223
N. Kornblum and A. Scott, J. Org. Chem., 1977, 42, 399'.
G. Ramsay and R. I. Sioodtey, J. Chem. Soc. (C) 1971 3864
F. Hammer S R Heller, and J. H. Craig, Tetrahedron' 1972 28 239
R. Crisl and N. J. Leonard, Angew. Chem. Internal. Edn 1969 R 069 H. W. Heine, in «Mechanisms of Molecular Migrations» ed В S rajan, Wiley-Interscience, New York, 1971, vol. 3 p. 145У g
J. A. Deyrup and S. C. Clough, J. Amer. Chem. Soc., 1969 91 4590 R S. Atkinson and C. «7. Rees, J. Chem. Soc. (C) 1969 778 '’
P. Scheiner, J. Org. Chem., 1967, 32, 2628.'
D. C. Harwell and C. «7. Rees, J. C. S. Chem. Comm., 1969, 1428.
E. Vogel, W. Prelzer, and Ц7. A. Boll. Tetrahedron Letters, 1965, 3613.
ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ АМИНЫ
ДЖ. М. 3. ГЛАДЫХ, Д. ХАРТЛИ (Allen and Handbury’s Research Lid., Ware Herljordschire}'’
НЕНАСЫЩЕННЫЕ АМИНЫ
Енамины
В 1954 г. в практику органического синтеза был введен довольно общий метод препаративного алкилирования и ацилирования карбонильных соединений с помощью третичных енаминов (1) [1, 2]. Начиная с этого времени было выполнено значительное количество работ по химии енаминов; проблеме енаминов посвящены обзоры [3—7].
Методы получения
Из альдегидов и кетонов. Наиболее общим методом получения енаминов является конденсация альдегидов и кетонов со вторичными аминами (уравнение 1). Были описаны многочисленные модификации этого метода. Для повышения скорости реакции бензол может быть заменен более высококнпящими растворителями— толуолом или ксилолом, применение которых также способствует азеотропному удалению воды |8, 9]. Могут быть также использованы такие кислые катализаторы, как п-тол)олс\льфо кислота [10]. Для удаления воды используют н осушающиеаген ты> например карбид кальция [И] пли молекулярные сита [
R3 R4
R'R-NH + О=С—CH—R5 * R'R2N—С=С—R' + H2O(I)
(1)
амина в описываемой реакции служат не
И р чипы Например, циклогексанон при кипячении с ‘‘Ко
NMe2NMe2(2)(2)Хиой степени в Ндвметнламшюцпклогексеи (2) [^ Tew кпс(диметиламиио)титан (4) гладко превращает 3-меТ1, ' бХон-2 в епамип (5) [14]; этот метод особенно пригоден ^ синтеза енаминов из пространственно затрудненных кетонов и пя синтеза ендпампнов из М,М-диалкилацетамидов [15].
NMe2
NMe2
(2)
(2)
NMe2Mc2N— Р=ОNMe2(3)NMe2Mc2N— Р=ОNMe2(3)NMe2CH2=C—CHMe2NMe2CH2=C—CHMe2NMe2
NMe2
Mc2N— Р=О
NMe2
(3)
NMe2
Mc2N— Р=О
NMe2
(3)
NMe2
CH2=C—CHMe2
NMe2
CH2=C—CHMe2
Me2N—Ti—NMe2INMe2
(4)
R\+ I
XN=C—CHR4R5
R2/
X’
(5)
Из иминиевых солей. Иминиевые соли типа (6) реагируют с основаниями давая енамины (1), и, следовательно,--методы их получения взаимосвязаны (см. также разд. 6.2.5.1). Алкилированию иминов с помощью алкилгалогенидов посвящен обзор [16].
На приведенном ниже примере показано, что алкилирование имина (7) приводит к пминиевой соли (8), которая при действии основания превращается в енамин (9) [17] (уравнение 2).
амино^через^ппомр”^ енамииов из циклических третичных ботан Леонарчом и ' уточиое полученпе иминиевых солей разра- Конардом и сотр. в результате систематического изучения
окисляющего действия ацетата ртути п
показано на примере превращения хи»о™МеИе"Не этого метол» дегндрохшюлизадии (11) при действ» ^ (|°) в Д™о> водной уксусной кислоте [18] (уравнен е зТ ^ РТУ™ в 5%-ной
(Ю)(Ю)
(Ю)
(Ю)
Из лактамов. Пяти- и шестичленные циклические N-алкиллак- тамЫ, например (12), при взаимодействии с реактивами Гриньяра дают пнрролины (13а) и пииерпдеины (136) [4]. Эта реакция открывает возможность синтеза циклических енаминов, кото- рь1е нельзя получить другими способами (уравнение 4).
NMeNMeNMeNMe(12)(12)(13а) м = 1(136) п = 2(13а) м = 1(136) п = 2
NMeNMe
NMeNMe
(12)
(12)
(13а) м = 1
(136) п = 2
(13а) м = 1
(136) п = 2
Частичное восстановление ароматических аминов. При использовании восстанавливающей системы литий — н-иропилампи джу- лолидин (14) восстанавливается до енамина тетрагндроджулоли- дина (15), а 1-метил-1,2,3,4-тетрагндрохнно.’1нн (16) в тех же условиях превращается в смесь енаминов (17) и (18) [19] (уравнения 5, 6).
(14)W(14)W
(14)W
(14)W
Структура и свойства
Фор^ц^КТ^Ра- Д',1Я енамина можно представить две мезомерные ^бт пепВ к0Т0РЬ1х св°бодпая электронная пара атома азота мо- Филыщ" РЬшаться с ^-электронами двойной связи. Для электро- или п0 ’о атакп открываются две возможности: по атому азота «певап * "5""лсР°Диому атому; в первом случае образуется енам.мо-
Оль (19), до втором — имипиевая соль (20).
в 1954 Г. енамина (21)в 1954 Г. енамина (21)появилось сообщение [1] о том, что метплпп с последующим кислотным гидролизом ппип 11,111 р1 в°^т кпоявилось сообщение [1] о том, что метплпп с последующим кислотным гидролизом ппип 11,111 р1 в°^т кС=С—NIС=С—NIX"X"(20)(20)
в 1954 Г. енамина (21)
в 1954 Г. енамина (21)
появилось сообщение [1] о том, что метплпп с последующим кислотным гидролизом ппип 11,111 р1 в°^т к
появилось сообщение [1] о том, что метплпп с последующим кислотным гидролизом ппип 11,111 р1 в°^т к
С=С—NI
С=С—NI
X"
X"
(20)
(20)
моноалкплкетону. Очевидно, что эта реакция включает промежу. точное образование енамина (23) из импнпевого иона (22), который далее не алкилируется. Образование изомерного енамина (24) исключается по пространственным причинам [8], так как в этом случае имело бы место ощутимое взаимодействие между метильной группой и метиленовой группой, соседней с атомом азота, при условии сохранения перекрывания между свободной электронной парой азота и двойной связью. Было высказано предположение [20], что метильная группа в (23) должна иметь аксиальную ориентацию, поскольку в альтернативной конформации метильная группа была бы почти копланарной с метиленовой группой, соседней с атомом азота, и в значительной степени препятствовала бы атаке по этому центру. Позднее аксиальная ориентация метильной группы в (23) была однозначно доказа-
(2,1(22)(23)(2,1(22)(23)
(2,1(22)(23)
(2,1(22)(23)
в ИК-спектрал поняв- тиые к°лебанпя двойной связи еиамшю 1630—165Q см-1 В В||де интенсивной полосы пр] сдвиг па 20—50 см-' dTa Полоса обнаруживает пшеохромньп 9t в ™м случае, когда протонпровлиП0
спамшюв по p-углеродиому атому приводит к обоя,™ ветствуюшпх имшшевых солей. Указанное смеши,и ИЮ соот- ся [22-24] ДЛЯ определения положения двой^Те “^ тельпо атома азота. Это смещение не наблюла» И отиоси" не протонируются при Р-углеродиом атоме еМИ енамииы планарности и электронного перекрывания в Д 0ТсУТствия ко- В УФ-спектре наличие двойной связи соппя ТеМ® еиами»а.
азота, вызывает батохромный сдвиг полосы погпДИ°И С атомом тельно ее положения для насыщенных амнноа Г’НЯ О7носи' е 3000). Вследствие этого максимум поглощения \7акс 25 нм’ расположен при 230+ Ю нм, а их коэФФш Д енамино^ (е 5000-9000) обнаруживает гииерхрото^э^ особенности спектров могут быть объяснены с точки™»1' Э™ крывания свободной электронной пары азота иР ”ере"
двойной связи.р ота и ^-электронов
Спектры протонного магнитного пезоняи»»
родным атомом также имеют характерный вид Потожен^01’^0' ческого сдвига «-винильного протона отражает стеиен перекры вания между свободной электронной парой атома азота иРдвой" нои связью [26]: чем меньше степень перекрывания, тем в более сильном поле наблюдается резонансный сигнал протона Напт, мер сигнал винильного протона енамина (21) расположен пой
6 4’ 7 /вамлн ’ в более слабом поле относительно тетраметиъ силана). Этот сигнал смещается в слабое поле в область 6 4 55- 4,62 в случае аналогичных енаминов - производных морфозина и пиперидина, но наблюдается при 6 5,24 в случае N-феннленамнна (25), в котором свободная электронная пара атома азота вовлекается в сопряженнее с фенильной группой, так что степень перекрывания с двойной связью енамина оказывается очень незначительной.
(25)
Свойства. Степень проявления енаминами основных свойств, по- в,1Днмому, зависит от наличия или отсутствия а- или р-алкильных вРупп. «-Алкильные заместители повышают основность, а р- лкильные группы понижают ее [27]. Степень основности енами- *вв была измерена для растворов в хлороформе; было установле- ' что енамины являются в 10—30 раз более слабыми основа- тпцМИ' Чем исх°Диые вторичные амины. Атом азота енамина про- Мои"руется в первую очередь, и эта N-протоиированная форма оая<еТ ПеРегРУппировываться в Ср-протопированную форму, кото- затем легко гидролизуется, превращаясь в амннн^ю
карбонильную составляющие. При алкилироваенаминов хюрнафто.хпноном образуется пурпурная окраска; эта реакция ™" ла предложена как удобная качественная проба на енамины [28].
Реакции
Алкилирование. В прнципе алкилирование енаминов может осуществляться как по углероду, так и по азоту, но на практике как правило, протекает С-алкилпрование. Легкость алкилирования определяется структурой енамина и, в частности, его основ- ностью и легкостью образования тригонального атома в переходном состоянии, а также природой алкилирующего агента и растворителя.
Енамины, производные ацетальдегида или монозамещенных ацетальдегидов, обычно не алкилируются [29], поскольку в условиях алкилирования осуществляется их самоконденсация. Однако в тех случаях, когда енамины содержат объемистые заместители, продукты С-алкилирования могут быть получены с хорошими выходами [30]. Например, енамин (26) первоначально N-алкплиру- ется бензилбромидом, но дальнейшее нагревание с последующим гидролизом приводит к продукту С-алкилпрования (27), вероятно, за счет межмолекулярной реакции (уравнение 8) [31].
Me
A|
Me2NCH=CMe2 + РЬСН2Вг > PhCH2CCH=O (8)
I ндролиз।
Me
(26)(27)
Прямое С-алкилирование происходит при действии аллил- и пропаргилгалогеиндов, а также алкилгалогенидов на енамины, получаемые из циклических кетонов; реакция чувствительна к полярности растворителя [32].
Алкилирование енамина обладает преимуществами по сравнению с непосредственным алкилированием кетона, поскольку в первом случае главным продуктом реакции обычно является мо- ноалкильное производное [8, 32]; однако при использовании сильного органического основания и избытка алкнлгалогеиида преобладает процесс диалкплироваиия [32]. Так, к примеру, реакция енамина (21) с аллилбромидом (2 моль) в присутствии дпцпкло- гекенлэтиламина с последующим гидролизом образующегося алкилированного енамина приводит к 2,6-диаллилциклогексаноиу (28) с почти количественным выходом (уравнение 9).
О
в диенаминах, например (29), им
ження для электрофильной атаки; атом Я Дри возможных поло в р. и 6-положениях. Однако реакции ироХ," атомь' Улерощ редь при р-углеродиом атоме. Так, Hannan ДяТ в "ервую Оче диеиамина (29) с метилиодидом в ДМФ Т=С ВооТаг Реалии крист алл и теска я N метиламмониевая сол! тчп\ ^ ^ образуется одиако нагревание смеси енамина (29) с "вводом 92 % ■ шении 1:1, или соли (30), в дМф ' е™лиодида в соотно- ла, 70 ч) при последующем гидролизе дает Тп„( аяниая ампу- реакции — С-алкилпрованный ДИкетон и . °f“° один продукт экспериментальных данных четко доказывает п™ Ряд дРУ™х в результате диссоциации соли (30) с noc«v™ Эт° пР°исх°Дит ванием, J Дующим С-алкилиро-
Арилирование, Енамин (21) реагирует с 2,4-динитрохлорбензо- лом, в результате чего после гидролиза с очень высоким выходом получают 2-арилкетон (32) [34].
О
Ацилирование. Ацилированию енаминов посвящен обзор [35]. Енамины ацилируются по углероду или азоту, но обычно происходит С-ацилирование. Поскольку енамины являются более сильными основаниями, чем ацилированные енамины, половина взятого количества енамина превращается в соль, однако потерю енамина можно предотвратить путем добавления в реакционную смесь органического основания, например трпэтпламина [36].
Ацилирование енаминов, полученных из альдегидов, протекает нормально в том случае, если енамин добавляют к .хлорангидрн Ду кислоты [37]; добавление енамина (33) к ачетилхлориду в эфире приводит к образованию пминиевон соли (^ЬПРП ГИДРОЛ 36 которой получают кетоальдегид (35) с выходом 66
СГ СОМеСОМе
О^М^СМс,о^^СН-СМе. Ме.,С-СНО (П)
(34)(86)
4 ,97
’ Зак. 106
«теза й-дикарбопильных соединений анилиров^, Помимо cl!H ga ,1YT1, К получению самых разнообразных енаминови гетероциклических систем
ациклпчеем« каР^и(36) реагирует с дикетеном ц Вслед.
. На"Ри"еЛ.угпероД^^ атому в диенаминовои системе об- ствие атаки по Р> р п (37) (уравнение 12) [38]. Кроме того, разуется /ф-дштЫЕоЧ™)му атому енамины реагируют с изо-
дизамсшенные no Рла-ктаМЫ ^39 40]. Так, например, в
Ш1анатамн. Давая р ■■ экзотермиЧеская реакция с фе-
с;1Учае еЮ'М"^чег0 образуется р-лактам (38), ко-
нплпзодианатом, в Ранилида (39) [31] (уровне-
торый можно прогидролизовать доторый можно прогидролизовать доние 13).ние 13).Ме-Ме-(86)(86)NMe2+p—|=CH2NMe2+p—|=CH2(12)(12)Ме I Me—С—СО—NHPhМе I Me—С—СО—NHPhMePhNCO MeMe2NCH=CMe2>-MePhNCO MeMe2NCH=CMe2>-|=О|=ОMe2N—I—NPhMe2N—I—NPhн2он2о(13)(13)(26)(26)(88)(88)CHO (39)CHO (39)Гидролиз, Этой теме посвящен обзор [41]. Енамины структуры легко гидролизуются, образуя карбонильное ние и вторичный амин. Результаты, полученные при изучении скорости гидролиза .4- (2-метилпропенил) морфолина (40) в разбавленных фосфатных буферных растворах, объясняются с точки зрения равновесия, существующего между свободным енамином и енаммониевым ионом (уравнение 14). В условиях этой реакцииГидролиз, Этой теме посвящен обзор [41]. Енамины структуры легко гидролизуются, образуя карбонильное ние и вторичный амин. Результаты, полученные при изучении скорости гидролиза .4- (2-метилпропенил) морфолина (40) в разбавленных фосфатных буферных растворах, объясняются с точки зрения равновесия, существующего между свободным енамином и енаммониевым ионом (уравнение 14). В условиях этой реакциипростоипростоисоедппе-соедппе-мЛ^пЛ ППАПИПЛ
торый можно прогидролизовать до
торый можно прогидролизовать до
ние 13).
ние 13).
Ме-
Ме-
(86)
(86)
NMe2
+p—|=CH2
NMe2
+p—|=CH2
(12)
(12)
Ме I Me—С—СО—NHPh
Ме I Me—С—СО—NHPh
Me
PhNCO Me
Me2NCH=CMe2>-
Me
PhNCO Me
Me2NCH=CMe2>-
|=О
|=О
Me2N—I—NPh
Me2N—I—NPh
н2о
н2о
(13)
(13)
(26)
(26)
(88)
(88)
CHO (39)
CHO (39)
Гидролиз, Этой теме посвящен обзор [41]. Енамины структуры легко гидролизуются, образуя карбонильное ние и вторичный амин. Результаты, полученные при изучении скорости гидролиза .4- (2-метилпропенил) морфолина (40) в разбавленных фосфатных буферных растворах, объясняются с точки зрения равновесия, существующего между свободным енамином и енаммониевым ионом (уравнение 14). В условиях этой реакции
Гидролиз, Этой теме посвящен обзор [41]. Енамины структуры легко гидролизуются, образуя карбонильное ние и вторичный амин. Результаты, полученные при изучении скорости гидролиза .4- (2-метилпропенил) морфолина (40) в разбавленных фосфатных буферных растворах, объясняются с точки зрения равновесия, существующего между свободным енамином и енаммониевым ионом (уравнение 14). В условиях этой реакции
простои
простои
соедппе-
соедппе-
Ме2С CH HN о + Н2О ^к Ме2С=СН—+ Н3О+ (14)
(40)
что гидролиз закономерио-что гидролиз закономерио-двойная связь енаммоииевого нона не подвергается электрофильной атаке, поскольку свободная электронная пара азота уже не взаимодействует с двойной связью. Было показано, енамина (40) в интервале pH 4,1—9,5 подчиняется .
что гидролиз закономерио-
что гидролиз закономерио-
стям общего кислотного катализа. Кинетические измерения, ПР0' веденные для сходного по строению енамина (41) в водных ацетатных буферных растворах и в разбавленной хлорной кислоте, казали, что общий основной катализ имеет место и в слабокис лои среде.
Ме,С=СН—N)
Галогенирование. Бромирование енамина (42) протекает избирательно [42] и приводит к монобромеиамину, при гидролизе которого образуется а-бромкетои (43). При прямом бромировании кетона, синтетического предшественника енамина (42), происходит замещение как в «-положении к кетогрунне, так и в ароматическом кольце. При действии на енамины N-бром- и N-хлорсук- цинимидов получают р-галогененамины [43].
ОМеОМеОМеОМе(42)(43)(42)(43)
ОМеОМе
ОМеОМе
(42)(43)
(42)(43)
Реакции с галогенцианами. Енамин (21) вступает в реакцию с хлорцианом (1 экв) в присутствии трпэтиламина (1 экв) в диоксане, в результате чего после гидролиза промежуточно образующегося цианенамина получают 2-цианониклогексанон (44) с хорошим выходом [44].
CN
(21)(44)(21)(44)
(21)(44)
(21)(44)
(45)НО— CHR°^N_^\ -R = Ph4*1 Н CHRRCHO/\ +\(46)CHRCHR/ \ /—\ водп ,1с|/—\ , „>(17)(47)(48)99(45)НО— CHR°^N_^\ -R = Ph4*1 Н CHRRCHO/\ +\(46)CHRCHR/ \ /—\ водп ,1с|/—\ , „>(17)(47)(48)99
(45)
НО— CHR
°^N_^\ -
R = Ph
4*
1 Н CHR
RCHO/\ +\
(46)
CHRCHR
/ \ /—\ водп ,1с|/—\ , „
>(17)
(47)(48)
99
(45)
НО— CHR
°^N_^\ -
R = Ph
4*
1 Н CHR
RCHO/\ +\
(46)
CHRCHR
/ \ /—\ водп ,1с|/—\ , „
>(17)
(47)(48)
99
Реакции с альдегидами. Получаемые из циклических кетонов енамины реагируют с алифатическими и ароматическими альдегидами, давая с хорошими выходами 2-моноалкилиденовые производные кетонов [45]. По-впдимому, первой стадией реакции является образование диполярного иона (46), который после переноса протона теряет молекулу воды, превращаясь в диенамин (47), а последний при гидролизе дает непредельный кетон (48) (уравнение 17).
О"
„ ия циклоприсоединения. Енамины - производные ЦИКЛи.Реакции Ц"клоРс азидам,( образуют производныеческнх кетонов i- „ ия циклоприсоединения. Енамины - производные ЦИКЛи.Реакции Ц"клоРс азидам,( образуют производныеческнх кетонов i- (18)(18)NO,NO,ОО(49)(49)(51)(51)Алкилсульфоннлхлориды, имеющие атом водорода в «-положении, также присоединяются к енаминам, являющимся производными альдегидов и циклических кетонов, с образованием циклических сульфонов. Например, при взаимодействии енамина (49) С получают сульфон (54) [49] (урав-Алкилсульфоннлхлориды, имеющие атом водорода в «-положении, также присоединяются к енаминам, являющимся производными альдегидов и циклических кетонов, с образованием циклических сульфонов. Например, при взаимодействии енамина (49) С получают сульфон (54) [49] (урав-(49) + MeSO,Cl(49) + MeSO,Clно,"’Ино,"’И(20)(20)
„ ия циклоприсоединения. Енамины - производные ЦИКЛи.
Реакции Ц"клоРс азидам,( образуют производные
ческнх кетонов i-
„ ия циклоприсоединения. Енамины - производные ЦИКЛи.
Реакции Ц"клоРс азидам,( образуют производные
ческнх кетонов i-
(18)
(18)
NO,
NO,
О
О
(49)
(49)
(51)
(51)
Алкилсульфоннлхлориды, имеющие атом водорода в «-положении, также присоединяются к енаминам, являющимся производными альдегидов и циклических кетонов, с образованием циклических сульфонов. Например, при взаимодействии енамина (49) С получают сульфон (54) [49] (урав-
Алкилсульфоннлхлориды, имеющие атом водорода в «-положении, также присоединяются к енаминам, являющимся производными альдегидов и циклических кетонов, с образованием циклических сульфонов. Например, при взаимодействии енамина (49) С получают сульфон (54) [49] (урав-
(49) + MeSO,Cl
(49) + MeSO,Cl
но,
"’И
но,
"’И
(20)
(20)
— ншопмер енамин (49) реагирует с /мштрофеинлазп. ^'давая трпазолип (50), который при действии кислоты Пре, врашается в триазол (51) (уравнение 18) [46].
Получаемые из циклогексанона енамины в условиях хорошо известной реакции [47, 48] присоединяют дпхлоркарбен, давая аддукт состава 1 : 1. Енамин (49) реагирует таким образом с дихлоркарбеном в интервале температур от —10 до —20 °C; в результате реакции образуется устойчивый аддукт (52), при термическом разложении и гидролизе которого получают кетон (53) (уравнение 19).
такжеподоб-
(a) R=H, n=4
(6) R=H, n=5
(в) R=Me, n=4
(21)
(22)
(23)
Восстановление. Двойная связь енаминов легко восстанавливается с помощью борогидрида натрия или алюмогидрида лития; при этом получают насыщенные амины [53].
Аллиламины.
В этом разделе рассматриваются Методы получения, свойства и реакции простых аминов, содержащих аллильную группировку, например аллилампна (55), который является характерным представителем этого класса соединений.
Методы получения'
При реакции аллилхлорнда (56) с водным раствором аммиака или аминами в присутствии хлорида медп(1) образуются аллиламины с выходами 36—90% [54]. Аллиламин может быть получен также (выход 64%) обработкой аллилхлорнда (56) гуанидином с последующим щелочным гидролизом (уравнение 24) с выделением продукта реакции перегонкой [55].
NH
||NaOH
СН2=СНСН2С1 + NH2—С—NH2 > CH2=CHCH2NH2 (24)
(56)(55)
Аллиламины могут быть получены гидролизом аллилпзотпо- цнанатов соляной кислотой [56]. Сходный метод получения включает перегруппировку аллилтиоцианатов в изотиоцианаты и гидролиз образующегося продукта реакции (уравнение 25). Этот
практический интерес, поскольку позволяет метол пРе;^„.заме1цеиные аллпламины, с трудом получаеМЬ1с синтезировать а Ддд сШ1Теза аллпламипов применяют другими мс• 0 ское восстановление акрилонитрила, наир,,, также электр^^ катоде |58)( „ ка1а.1ИЗИруемое палладнем a i тнтпроваиие аминов с помощью простых п сложных аллиловых эфиров (уравнение 26) [59). ^
IH
R'R2C=CHCH2SCN —>- R'R2CCH=CH2 Pd
NH2
R'R2CCH=CH2
(25)
EtiNH + MeCO2CH2CH=CH2
Et2NCH2CH=CH2
(26)
(2) Свойства
Наличие аллильной двойной связи снижает основность аминов [60] (рКа для аллиламина 9,49, для дпаллиламина 9,29 и для трпаллиламина 8,31). Эти данные получены при измерении основности в воде; значения относительной основности у-замещенных транс-аллиламинов были определены потенциометрическим титрованием в нитробензоле [61].
Данные ИК-спектра аллиламина показывают, что влияние орбитали свободной электронной пары при азоте, изменяющей индукционный эффект аллильной группы, на положение и интенсивность полосы поглощения аминогруппы крайне незначительно при условии сохранения др3-гибрпдизации атома азота [62]. В спектре ЯМР олефиновые протоны аллиламина имеют следующие химические сдвиги (6): 5,95 (Н‘), 5,03 (Н2) и 5,14 (Н3) [63[.
СН2МН2
н1
(55)
(3) Реакции
о отношению к алкилирующим и ацилирующим агентам, а В Реа^няи образования оснований Шиффа с альдегидами ° пРоявляет себя как типичный амин. Лзометино- с8 0с’|0ван[1ЯХ Шиффа может быть восстановле-
ртутиПП алюминиевой фольги, активированной хлоридом водородом .
. 'Уравнение 28) [65]; аллильная двойная связь
этом сохраняется.
ни-при
CrLCOMe
(55)
А1
HgCI2
Me
CH2CHNHCH2CH=CH2
(27)
(28)
Для олефиновой связи не характерны какие-либо особые химические свойства, хотя в определенных случаях как аминогруппа, так и двойная связь могут вступать в химическую реакцию; например, аллнламин (57) реагирует с димедоном, давая енамн- покетоп (58), при облучении которого получается трициклический кетон (59) [66] (уравнение 29).
(И)(И)ООMeNHCH2CH=CH2 +MeNHCH2CH=CH2 +(29)(29)
(И)
(И)
О
О
MeNHCH2CH=CH2 +
MeNHCH2CH=CH2 +
(29)
(29)
Было показано, что комплексные соединения аллиламинов с палладием реагируют с нуклеофильными атомами углерода, а продукты реакции можно восстановить до сложных у-ампноэфи- ров или кетонов с высоким выходом [67]. В уравнении 30 приведен пример такой реакции; в качестве нуклеофильного агента используется анион дпэтилмалонового эфира.
(ЕЮ2с)2сн С1I / -Д' N(ЕЮ2с)2сн С1I / -Д' NNaBH,NaBH,(EtO2C)2CH Me(30) ТУМе,(EtO2C)2CH Me(30) ТУМе,
(ЕЮ2с)2сн С1
I / -Д' N
(ЕЮ2с)2сн С1
I / -Д' N
NaBH,
NaBH,
(EtO2C)2CH Me
(30) ТУМе,
(EtO2C)2CH Me
(30) ТУМе,
Me Me
Перегруппировки типа перегруппировки Клайзена для аллиламинов не так характерны, как для соответствующих простых аллиловых эфиров. Однако примеры перегруппировки N- аллилаиилипа (60) [68], катализируемой кислотой Льюиса, и термической перегруппировки оксазина (61) [60] показали, что перегруппировки этого типа могут быть использованы в органическом синтезе (уравнения 31 и 32).
мнсн,сн=сн2
(60)
A, ZnChксилол
ОН2СМ=СН2
(31)
•nh2
Me
CH2CH=CH-
(61)
дека ли II
Me
Me
Me
(32)
Амины алленового ряда
Методы получения
В литературе имеется довольно мало сведений об аминах алленового ряда. Однако были синтезированы такие тетраамнно- аллены, как (64), путем взаимодействия 1,3-диампно-1,3-дихлор- аллил-катпопа (62) (в виде соли с перхлорат-аниоиом) с вторичным амином и последующего превращения продукта реакции (63) в амин (64) при обработке н-бутнллитием или избытком амида натрия в безводном жидком аммиаке [70] (уравнение 33).
Cl ciMejNH Me2N NMe2 „-BuLi
в сю;н сю;
(62)(63)
Me2N\xNMe2
—+^С=С=С^(88)
MejbK'■NMe2
(64)
Аллены с первичной аминогруппой в боковой цепи, например (66), были получены исходя из спиртов (65), содержащих одновременно двойную и тройную связи (уравнение 34) [71], а также восстановлением азидов аналогичного строения (67) с помощью LiAlH» [72] (уравнение 35). Реакции же цинк- и магнийоргани- ческих производных 1-бромбутина-2 с простыми геж-амшюэфира- ми и с альдпминами были использованы в синтезе третичных (68) и вторичных а-алленаминов (69) [73].
CH2=C=CR'CHR2CH(OH)R3CH2=C=CR'CHR2CH(OH)R3CH2-C-CR'CHR2CHR3OSO2CBH<MeCH2-C-CR'CHR2CHR3OSO2CBH<MeC5H9Nn-MeCoHjSOaClФталимид калияN2H4C5H9Nn-MeCoHjSOaClФталимид калияN2H4CHsCCRl(OH)C(R2)=CHR3 -™? > CHsCCR'=CR2CH(OAc)R3 -'^-!* (65)
CH2=C=CR'CHR2CH(OH)R3
CH2=C=CR'CHR2CH(OH)R3
CH2-C-CR'CHR2CHR3OSO2CBH<Me
CH2-C-CR'CHR2CHR3OSO2CBH<Me
C5H9Nn-MeCoHjSOaCl
Фталимид калия
N2H4
C5H9Nn-MeCoHjSOaCl
Фталимид калия
N2H4
—► СН2=С—CR'CHR2CH(NH2)R3
(66)
R1—R- —Н. R» —Me; Ri=R2=R3„Me
ЫАШ, CH=CCR'=CR2CHR’N3 ЫАШ, CH=CCR'=CR2CHR’N3 (67)(67)Ri —R3 —Me, R2 —H; Me RCH2—C=C—CHNEt2(68) R — H или PhRi —R3 —Me, R2 —H; Me RCH2—C=C—CHNEt2(68) R — H или PhCH2=C=CR'CHR2CHR3NH2RI —R2 —Me, R3 —HMe RI ICH2=C=C—CHNHEt (66) R«=Ph или Me2CHCH2=C=CR'CHR2CHR3NH2RI —R2 —Me, R3 —HMe RI ICH2=C=C—CHNHEt (66) R«=Ph или Me2CH(36)(36)
ЫАШ, CH=CCR'=CR2CHR’N3
ЫАШ, CH=CCR'=CR2CHR’N3
(67)
(67)
Ri —R3 —Me, R2 —H; Me R
CH2—C=C—CHNEt2
(68) R — H или Ph
Ri —R3 —Me, R2 —H; Me R
CH2—C=C—CHNEt2
(68) R — H или Ph
CH2=C=CR'CHR2CHR3NH2
RI —R2 —Me, R3 —H
Me R
I I
CH2=C=C—CHNHEt (66) R«=Ph или Me2CH
CH2=C=CR'CHR2CHR3NH2
RI —R2 —Me, R3 —H
Me R
I I
CH2=C=C—CHNHEt (66) R«=Ph или Me2CH
(36)
(36)
Свойства
Амины алленового ряда, например (64), представляют собой жидкости, которые можно перегонять. Они не разлагаются при хранении в отсутствие воздуха и влаги, однако самопроизвольно реагируют с воздухом.
Реакции
Алленамии (70) реагирует с водой, давая амид (71); его аналог (64) при реакции с фенилцнанатом и суспензией серы в смеси дихлорметана и эфира образует соли (72а) и (726), выделенные в виде перхлоратов, а с диоксидом углерода дает бетаин (73) [73].
Et2Nx,NEt2н20 Et2Nx
;С=С=СГ ► )C=CHCONEt2 (36)
E(2n/'NEt2Et2N/
(70)Me2N NMe2(70)Me2N NMe2(72a) R = CN(726) R = SH(72a) R = CN(726) R = SH
(70)
Me2N NMe2
(70)
Me2N NMe2
(72a) R = CN
(726) R = SH
(72a) R = CN
(726) R = SH
6.2.1.4. Ииамины [74,75]
Название «инамин» введено, чтобы подчеркнуть аналогию между N.N-дизамешенными 1-ампноалкннами-1 (74) и соответствующими соединениями олефинового ряда, известными как «енамины».
R'-C-C-M^ (74)
Методы получения
Первый представитель пнампнов (75) был получен в 1958 г. случайно в результате пропаргиловой перегруппировки |76) (Уравнение 37).
С=СМе
(75)
Впоследствии было показано, что пропаргиламины можно получить в мягких условиях 11 с хорошим выходом и затем изомеризовать в инаммны в присутствии основания, например гидроксида калия в днметнлсульфокснде [77]. Хотя первоначально эта реакция применялась исключительно к N-арилзамещенным производным, позднее она была распространена и на N-алкильные производные за счет использования особых катализаторов, таких, как амид натрия на оксиде алюминия [78].
В настоящее время наряду с изомеризацией для получения инаминов применяют реакции элиминирования и замещения. Так, например, отщепление галогена в а,р-дпгалогеиенаминах (76) действием бутиллптия [79] или отщепление хлористого водорода в М-дпхлорампнах (77) с помощью Ы,М-дизамещениых амидов лития [80] приводит к инамипам. Синтезу инаминов, исходя из а- хлоренаминов, посвящен обзор [81].
Cl С1г ClCl -1
11I,
R'C=C.\R2R3R'CH2C—NR2R3 ^ R'CH2C=NR2R3
ClC!
(76)(77)
Элиминирование метантиола в N,S-ацеталях кетена (78) [80] или сероводорода в фенилтиоацетамндах (79) [82] при действии амидов лития или натрия также позволяет получать ииамины (уравнения 38, 39).
SMe
Ph—СН=С—N\ /О —► Ph—С=С—N^ ^0(38)
(78)
S
Ph—СН2—С—NR2R3 —► (74)(39)
(79)
Присоединение днхлоркарбена к енамину (80) с последующим Дегидрохлорированием под действием трет-бутоксида калия в днметнлсульфокснде приводит к алкенннамипу (81) [83] (уравнение 40).
Удобный лабораторный способ синтеза инаминов (74; R2 = = R3 = Et) заключается во взаимодействии дифторалкена (82) с диэтиламидом лития [84]. Последний реагент замещает также 106
C=CHNMe,C=CHNMe,Tp<?r-BuOKCHCImTp<?r-BuOKCHCImTp#r-BuOKWACOTp#r-BuOKWACO(80)(80)CH2Me—C—C=C—NMe,CH2Me—C—C=C—NMe,(81)
C=CHNMe,
C=CHNMe,
Tp<?r-BuOK
CHCIm
Tp<?r-BuOK
CHCIm
Tp#r-BuOK
WACO
Tp#r-BuOK
WACO
(80)
(80)
CH2
Me—C—C=C—NMe,
CH2
Me—C—C=C—NMe,
(40)(40)атом галогена в фенилхлорацетилене (83), давая инамин (84) с высоким выходом [85]. Кроме того, реакция 1-галогеналкинов с алифатическими третичными аминами приводит к солям четвертичных аммониевых оснований (85), которые декватернизацией избытком третичного амина могут быть превращены в инамин (86) [85, 86].
(40)
(40)
RCH=CF2Ph—CsC—С!Ph—СвС- NEt2
(82)(83)(84)
R»N
R>C=C-X > R'C=C-NR| X- --^ > R'teC—NR2(41)
(85)(86)
В реакции с диалкиламидами лития [87] вместо соответствующих галогенпронзводных как предшественников инаминов (74) могут быть применены простые эфиры ацетиленового ряда, например (87).
EtC^COEt (87)
Свойства [75]
Инамины представляют собой, как правило, бесцветные жидкости с запахом, напоминающим запах аминов. Обычно они устойчивы к действию повышенных температур и безопасны в работе, особенно третичные С-замещенные соединения. В полярных растворителях инамины обладают повышенной реакционной способностью; их реакционная способность зависит от характера заместителей при азоте. Как и следовало ожидать, N-арпл- и N- трифторметилпроизводные являются соответственно наиболее устойчивыми и наименее реакционноспособными соединениями.
В ИК-спектрах несимметрично замещенных инаминов наблюдается сильная полоса поглощения при 2220 см-1, характерная почти для всех дизамещенных производных.
Реакции
Реакционную способность пнампиов можно объяснить с точки зрения двух резонансных структур (88) и (89), хотя, по-видимо- му, первая из них преобладает. В результате электрофильной
107
атаки на ииамипы возникают структуры кетенпмпппя, энергетц- чески менее выгодные, чем пмиписвыс соли, получаемые из енаминов [88]. Следовательно, можно ожидать, что ипамипы будут реагировать с монофункциональными нуклеофильными агентами хуже, чем енамины, причем реакция будет осуществляться пре- имущественно путем присоединения в ос- и р-положенпя по отношению к атому азота.
—C=C=N\— С=С—N^
(88)(89)
Нуклеофильное присоединение. Катализируемая кислотой гидратация инампнов (74) с образованием амидов (R'CH2CONR2R3) является, по-видимому, одной из первых изученных реакций инампнов [89]. Гидратация инампнов протекает настолько легко, что инамины были использованы в качестве дегидратирующих агентов в синтезах ангидридов кислот, амидов и пептидов [90, 91].
Аналогичным образом спирты и амины также присоединяются к инамииам (уравнения 42 [90] и 43 [89]).
еюнxNR2R3 н2о,н+
R'-C = C—N( R'CH=C( ► R'CH2COOEt (42)
4R3\OEt
HNEt2/NEt2
(74) ► R'CH—C((43)
^NR2R3
Ацилирование. Ацилгалогениды, такие, как фосген, тиофосген и тионилхлорид, реагируют с инамниами (74), давая аддукты типа (90) практически с количественным выходом [92]. Продукты присоединения термически устойчивы и могут быть перегнаны в вакууме без разложения. Однако в этих соединениях имеются два реакционноспособных атома хлора, которые могут взаимодействовать с бифункциональными агентами, давая гетероциклические соединения, например (91) [93] (ура[внение 44).
Реакции циклоприсоединения. Инамииы присоединяются к различным активированным двойным связям с образованием циклических продуктов. Например, они реагируют с 1,2-днфепилмети- ленциклопропеиами, давая 3-амннофульвены (92), которые нельзя 108
инамина с ди- образуется за-инамина с ди- образуется за-метенный анилин (93) [90].метенный анилин (93) [90].PhPhPh (92)Ph (92)NR2 R3NR2 R3СО2МеСО2Ме(93)(93)получить обычными методами [94]. При реакции метиловым эфиром ацетилепдпкарбоновой кислоты
инамина с ди- образуется за-
инамина с ди- образуется за-
метенный анилин (93) [90].
метенный анилин (93) [90].
Ph
Ph
Ph (92)
Ph (92)
NR2 R3
NR2 R3
СО2Ме
СО2Ме
(93)
(93)
Реакция ипампнов с кетенами, например инамина (95) с кетеном (94), протекает легко, по-видимому, через стадию образования промежуточного цвиттерионного соединения (96) [95] и приводит к циклобутенону (97) с почти количественным выходом (уравнение 45). Однако незамещенный кетен реагирует с инами- ном (98), давая в качестве главного продукта реакции аллен (99). Предполагают, что в этом случае циклизация промежуточного цвиттериона затрагивает и атом кислорода, в результате чего образуется оксет (100), который быстро перегруппировывается в аллен (99) (уравнение 46).
ph2C=C=O + PhC=CNEt2 —►ph2C=C=O + PhC=CNEt2 —►(96)(96)(94)(95)(94)(95)(98)(100)хМе—► СН:=С=С^(46)\cONEt2(98)(100)хМе—► СН:=С=С^(46)\cONEt2(45)(45)
ph2C=C=O + PhC=CNEt2 —►
ph2C=C=O + PhC=CNEt2 —►
(96)
(96)
(94)(95)
(94)(95)
(98)(100)
хМе
—► СН:=С=С^(46)
\cONEt2
(98)(100)
хМе
—► СН:=С=С^(46)
\cONEt2
(45)
(45)
(99)
Кетенимипы (101а) и (1016) также вступают в реакцию циклоприсоединения к ннаминам (95) и (98), давая 4-ампно.хпнолн- НЫ (102) [96] (уравнение 47); однако эти реакции протекают более медленно, чем аналогичные реакции циклоприсоединения с кетенами [95].
Циклоприсоединение инамина (98) к 5-метплцнклогексенону представляет особый интерес, поскольку гидролиз продукта 109
(95) или (98) 4- RiC C NPh(95) или (98) 4- RiC C NPhR=C^C—NPhR=C^C—NPhR'—C=C=NEt2R'—C=C=NEt2(101a)(1016)(101a)(1016)R-’ = MeR-’ = Me(47)(47)
(95) или (98) 4- RiC C NPh
(95) или (98) 4- RiC C NPh
R=C^C—NPh
R=C^C—NPh
R'—C=C=NEt2
R'—C=C=NEt2
(101a)
(1016)
(101a)
(1016)
R-’ = Me
R-’ = Me
(47)
(47)
(102)
циклоприсоединения в контролируемых условиях приводит к кислоте (103) с тремя асимметричными центрами, которые имеют лишь показанную ниже относительную конфигурацию (уравнение 48) [97].
Реакции циклоприсоединения инаминов к хинонам можно инициировать как фотохимическим способом, так и термически. Отдельные примеры подобных реакций приведены в уравнениях 49 и 50 [98].Реакции циклоприсоединения инаминов к хинонам можно инициировать как фотохимическим способом, так и термически. Отдельные примеры подобных реакций приведены в уравнениях 49 и 50 [98].6.2.1.5. Амины ацетиленового ряда6.2.1.5. Амины ацетиленового ряда
Реакции циклоприсоединения инаминов к хинонам можно инициировать как фотохимическим способом, так и термически. Отдельные примеры подобных реакций приведены в уравнениях 49 и 50 [98].
Реакции циклоприсоединения инаминов к хинонам можно инициировать как фотохимическим способом, так и термически. Отдельные примеры подобных реакций приведены в уравнениях 49 и 50 [98].
6.2.1.5. Амины ацетиленового ряда
6.2.1.5. Амины ацетиленового ряда
ацетиленовогоацетиленовогоп $ Э^М разделе Рассмотрены другие амины аспект™ лича,0"1"еся по структуре от инаминов. Некоторых оектов этой темы касаются обзоры [99, 100].
ацетиленового
ацетиленового
Методы получения
Пропаргиламивы (105) mofvt Sim
ленов типа (104) действием избытка аммиака ит/а^огенацети' юшего амина [101] (уравнение 51) пои иепо ., Z соответству- тилептетрамииа [102] или по оеакнии с ковании гексаме- вторичных аминов [!оЗ]. Реакция Маиииха”?^^"^^^ ацетиленами в присутствии медного катализатора яв~ ^ более распространенным методом синтеза тптим,,а
(>05) [101, 104]. Пр«„,ргX™ K-'Z- „г,о получат, , ,„„,„„ ,„„„ Габр’ля (ур„„Х «2»
R‘C=CCH2BrR‘C=CCH2BrR2R3\H* R'C=CCH2NR2RaR2R3\H* R'C=CCH2NR2Raсн=ссн2кн2(52)сн=ссн2кн2(52)(51)(51)
R‘C=CCH2Br
R‘C=CCH2Br
R2R3\H
* R'C=CCH2NR2Ra
R2R3\H
* R'C=CCH2NR2Ra
сн=ссн2кн2
(52)
сн=ссн2кн2
(52)
(51)
(51)
Бутин-З-амин (106) был синтезирован с помощью реакции ацетиленидов металлов с галогенаминами [106] (уравнение 53) а соединения с более длинной алкильной целью, например (107), могут быть получены путем восстановления соответствующего амида ацетиленового ряда алюмогидридом лития [1071 (упавне- ние54).1
CHsCNa + ВгСН2СН2МН2 —> СН^С—CH2CH2NH2(53)
(106)
MeMe
ILiAIH,I
MeteC—CHpCHCONR'R2> MeCsCCH2CHCH2NR'R2 (54)
(107)
Свойства
Для экспериментально измеренных значений рКа в случае третичных ацетиленовых аминов была установлена связь с константой а в уравнении Тафта [108]. Значение рК= для пропаргил- амина составляет 8,15.
Были сняты ИК- и КР-спектры некоторых ацетиленовых аминов и диаминов; полоса поглощения в области 600- 650 см-1 была отнесена к деформационным колебаниям С=СН [109]. Изучен также характер масс-спектрометрической фрагментации некоторых вторичных и третичных ацетпленамннов [ПО].
Отдельные ацетиленовые амины обладают значительной биологической активностью; особого внимания заслуживают пар- гилии (108) и иксотреморпи (109). Паргилин является ингибитором
(109)(109)(108)(108)
(109)
(109)
(108)
(108)
мопоампиооксидазы и эффективно снижает кровяное давле.
хотя побочные действия и ограничивают его применение Оксотреморпи вызывает судороги в организме животных и пс. иотьзуется в лабораторных исследованиях для выявления лекар- ственпых препаратов, пригодных для лечения болезни Паркин
сона.
Реакции
В этом разделе основное внимание уделено перегруппировкам и реакциям циклизации ацетиленовых аминов, а также превращениям, затрагивающим обе функциональные группы.
Прототропная перегруппировка вторичных пропаргплампнов (ПО) приводит к иминам (111) [111], в то время как третичные амины, например (112), в присутствии калия пли амида калия на оксиде алюминия [112] перегруппировываются в инампны (113).
(56)(56)
(56)
(56)
СН=С—СН2—NHR -(НО)
СН=С—СН2—NEt2
(112)
СН2=СН— CH=NHR(111)
- Me—CMC-NEt2(ИЗ)
Перегруппировка диацетиленамина (114), катализируемая трег-бутоксидом калия, является более сложным процессом и приводит к трем основным продуктам реакции (уравнение 57)
[ИЗ].
C=CPh
CsCPh
(П4)
Ph Ph
Реакции циклизации с участием ацетиленовых аминов широко используются в синтезе гетероциклических соединений, например изтпм^тд1!1^ тиазолинов (|15) по реакции е бензоилизотиоциа- (УРаВ11С|1ие 58). Аналогичным образом циклизация
, >' ' ™лш ичным ооразом циклизации
ponapi иламипов под действием полифосфорной кислоты
легла в основу нового подхода к „зопавниов (117) [115] (уравнения
(116) и
синтезу изохинолинов 59, 60).
Me IPhCONCS
H2N—С—С=СН ►
Me
(58)
Реакциям циклизации ацетиленовых аминов посвящен обзор [116].
Региоспецифичная гидратация пропаргиламинов (118) действием серной кислоты, содержащей сульфат ртути (II), позволяет легко получать амины типа (119), которые являются замаскированными винилкетонами (120). Эта реакция была использована для получения ключевого промежуточного соединения (121) в синтезе эстрона [104].
RC=C—CH2NEt2 —> RCOCH2CH2NEt2 —> RCOCH=CH2 (61)
(118)(119)(120)
нГ^"
(121)
ДИАМИНЫ И ПОЛИАМИНЫ
1,1-Диамины [117]
Эти соединения, структура которых представлена общей формулой (122), называют также ге.н-диаминамп пли аминалями.
Ra
R'R-N—С—NR3R4IR“
(122)
(1) Методы получения
МОГХ’Т быть получены реакцией метилендпгалоге- и-Дпамииы могут мп Г118] и конденсацией альдегидов нидов с аммиаком п ^[119]. В качестве исходных
ИЛИ кетонов С ВТОрП И'Ьrnmnwnmun
веществ лоновый
62, 63).
были использованы соединения, содержащие Дихлорма- фрагмент [120], и феиилглиоксаль [121] (уравнения
HNR’RI
(62)
PhCOCHO + HNR3R* —> PhCOCH(NR3R*)2(63)
Реакция карбиноламинов (см. разд. 6.2.3.1) с первичными или вторичными аминами также является хорошим методом получения 1,1-диаминов [117]. Так, несимметричные 1,1-диамины (123) могут быть синтезированы [122] реакцией формальдегида с дициклогексиламином и другим вторичным амином (уравнение 64). Аналогичным путем получены [123] трициклические соединения (124) (уравнение 65).
(C6Hm),2NH + HCHO + R»R4NH —> (C6H,,)2NCH2NR3R’(64)
NHNH(123)(123)(66)(66)
NH
NH
(123)
(123)
(66)
(66)
(124)
Этилендиамины, например М.М'-дифенилэтилендиамин (125), также реагируют с альдегидами, давая имидазолины (126) (уравнение 66), которые обычно выделяют в кристаллическом виде
к)Кс приводит Кк)Кс приводит Ки191- Эта реакция была предложена для идентификации альде- [Ов !1^1 Был0 "оказано, что реакция фенолов с олефинами |а1 гример (127), двойная связь которых обогащена электронами’ ^<е приводит к имидазолинам (128) [125| (уравнение 67L
к)Кс приводит К
к)Кс приводит К
(2) Свойства
положении 2 при перегон-положении 2 при перегон-Устойчивость 1,1-диаминов определяется их структурой я также свойствами веществ, с которыми они находятся в контакте Например, метилендиамин H2NCH2NH2 не был выдетен в свободном состоянии, „ однако жидкий тетраметилметилендиамин Me2NCH2NMe2 устойчив в водном растворе, а циклические ами- нали, такие, как (124) и (126), — кристаллические вещества устойчивые в щелочной (но не в кислой) среде. Некоторые третичные 1,1-диамины устойчивы при повышенных температурах и их можно перегонять при атмосферном давлении. Однако третичные 1,1-диамины, имеющие водородный атом в [126], и вторичные 1,1-диамины RNHCH2NHR [117]
положении 2 при перегон-
положении 2 при перегон-
ке разлагаются на амин и имин.
(3) Реакции
Хаит и Вагнер [127] изучили действие кислоты на 1,1-диами- ны и образование солей 1,1-диаминов. Они пришли к выводу,что большинство аминалей разлагаются при действии кислот в присутствии или в отсутствие воды или спиртов. И хотя можно получить соли некоторых более устойчивых 1,1-диаминов, как правило, эти соли недостаточно устойчивы при хранении вследствие разложения до карбениевого иона, стабилизованного наличием атома азота:
R—N—СН2IR—N—СН2IR—N=CH2IR—N=CH2I
R—N—СН2I
R—N—СН2I
R—N=CH2I
R—N=CH2I
В работе [128] (129).В работе [128] (129).приведены данные о гидролизе имидазолинов
В работе [128] (129).
В работе [128] (129).
NMeNMeNMeNMe(129)(129)
NMe
NMe
NMe
NMe
(129)
(129)
В присутствии кислот спирты превращают 1,Ьдпамниы в ацетали (131), однако при использовании мягко девствующих катализаторов, например гидрохлорида пиридина, можно выделить простой 1,1-аминоэфир (130) [117].
(68)(68)^NCH2NR) + R2OH 1^™ r-'0Ch2NRJR?OCH2OR’
(68)
(68)
(130)<I3I)
Ми ИЦМи ИЦ1 1-Диамины легко расщепляются в условиях каталпт|1чвск гиюогенолиза и при действии дпбораиа (уравнения 69, 70), ° восстановлении металлами, например цинком, рас;" Немыми в щелочи [117]. Хлораигидриды кислот, галогены, гал" геново юро ды, метилхлорметиловыи эфир и метилхлорметилсуль. фид также расщепляют 1,1-диамины, давая «-галогена R‘R2NCH2C1 (см. разд. 6.2.5.1).
Ми ИЦ
Ми ИЦ
(69)(69)(70)(70)
(69)
(69)
(70)
(70)
Алкилирование 1,1-диаминов протекает медленно; это говорит о том, что они обладают менее сильными нуклеофильными свойствами, чем простые амины. Однако из них тем не менее могут быть получены соли моночетвертичных аммониевых оснований, например (132а) [129]. Получена также и соль (1326); согласно
Me2NCH2NMe3 Вг" MesNCHsNMes 21'(132а) (1326)
литературным данным [130] она устойчива при хранении в атмосфере сухого азота. Однако, как правило, эти соли неустойчивы, что свидетельствует о том, что появлявшиеся ранее в литературе сведения о получении этих соединений были ошибочными [130].
1,2-Диамины
В этом разделе рассматриваются в основном синтез, свойства и реакции замещенных этилендиаминов (133) и, в частности, са- могб этилендиамина (133; R1 = R2 = R3 = R4 = Н),
Rk,R8
,nch2ch2n; (183)
R2''R4
(/) Методы получения
Хотя реакция аммиака с 1,2-дигалогеиэтаном при комнатной температуре или при нагревании под давлением приводит к эти- ^^иамин^’эт0т метод не совсем удовлетворителен, по-
ьку может происходить дальнейшее алкилирование с образо-
IIPM пиперазина и линейных полимеров [131]. В основе более Дачного метода получеш.я этиленднамина лежит синтез ио Габриэлю (уравнение 71). По этому методу дибромэтаи нагревают с фталимидом калия, а образующийся замещенный фталимид переводят в этнлендиамин [132].4
о
Еще один вариант синтеза основан на реакции 1,2-дихлорэтана с мочевиной при повышенных температурах, приводящей к бис(мочевине) NH2CONHCH2CH2NHCONH2, которая гидролизуется в щелочных условиях до этиленднамина [133]. Кроме того, удовлетворительными методами синтеза этилендиаминов (133) являются также перегруппировка Курциуса диазидов янтарной кислоты и восстановление а-нитроаминов и а-аминонитрилов [134].
Аминоенамины
1,2-Бис(диалкиламино)этилены (аминоенамины) (135) получают из третичных 2,2-дихлорэтиламинов (134) реакцией с амидами лития с последующим элиминированием амина при нагревании [135] (уравнение 72).
LIAIH4L,NR2
CUCCONR[ >- CI2CHCH2NRI
(134)
(72)(72)nr?
(72)
(72)
—> hcch2nr]
NR;
Свойства
Сведения о свойствах этиленднамина содержатся в обзоре [136]. Во многих отношениях его физические свойства напоминают свойства воды, однако этилендиамин является, сильным основанием с двумя константами диссоциации, pAi 10,0 и 7,0 (при 20 °C).
- «тилеидиамии как полярный растворитель сра„н
Безводнын эгнлеи,и„пцмененнс как растворитель дл
е жидкимслабых кислот (137].
потенциометр и ч« к„ га3овой фазе было обнаружено
При изучи ни о , мппа) объединенных водородными СВя: что № м0ЛтсХ I ачительиая энергия напряжения. Это указы- ЗЯМИ, характерна зи вод()родпая связь стремится к линейной вает на то, что
геометрии 1Ч^',„„РНТ этилендпампиа в интервале темпера-
Дипольный момент w =,и
494 К составляет
тур 298-4^^епроизводные, например эти-
= Фпагмент 1 2-дпамииа является элементом структуры некого- лекарственных препаратов, в частности, входит в состав , ^тпгпетамХых препаратов, родственных пириламину (неоаи- тергап) (136). (
—N-CH,—((л CH2CH2NMe2—N-CH,—((л CH2CH2NMe2ОМе (136)ОМе (136)
—N-CH,—((
л CH2CH2NMe2
—N-CH,—((
л CH2CH2NMe2
ОМе (136)
ОМе (136)
Реакции
Наиболее важными реакциями этилендиамина, отличающими его от обычных аминов, являются реакции, в которых принимают участие обе аминогруппы и образуются циклические соединения. В качестве примера ниже приведены реакции с диэтилкарбона- том (137) [141], сероуглеродом (138) |142], 1,3-днкетоиами (139) [143], пирокатехином (140) [144], сложными эфирами 2-галогенкарбоновых кислот (141) [145] и дигалогенпронзводнымн (142) [146] (уравнения 73—-78).
(137)(137)(73)(73)(133) + cs2(133) + cs2(74)(74)
(137)
(137)
(73)
(73)
(133) + cs2
(133) + cs2
(74)
(74)
(188)
(133) + R'COCH2COr2(133) + R'COCH2COr2
(133) + R'COCH2COr2
(133) + R'COCH2COr2
Так же как и другие а, го-диамины, этилендиамин реагирует с альдегидами, образуя альдимины (143), и с адипиновой кислотой, давая полиамиды типа найлона [147].
RCH=\CH2CH2N=CHR (143)
Пиперазин
Основанием для рассмотрения этого циклического 1,2-диамина (144а) и его производных в специальном разделе служит значительный объем сведений, касающихся химии этих соединений.
(144а)(1446)(144а)(1446)R1 =R2=HR1 =R2=H
(144а)
(1446)
(144а)
(1446)
R1 =R2=H
R1 =R2=H
Получение. га-Нитрозоанилин может вступать в конденсацию с этнлендибромидом, а образующееся ди (л-ннтрозофепнлпронз- водцое (1446) расщепляется в щелочной среде, превращаясь в н-ннтрозофенол и пиперазин. Этаполамин HOCH2CH2NH2 или М-(2-гндрокспэтил) этилен диамин HOCH2CH2NHCH2CH2NH2 можно превратить в пиперазин с помощью процесса цпклодепщрата- нии. Пиперазин можно получить также восстановлением 2,5-дпке- топиперазина натрием в спирте [148].
Свойства. Пиперазин (144а) представляет собой гигроскопичное вещество, которое образует гексагпдрат и легко растворимо в воде. Константы диссоциации этого соединения в водном растворе составляют 9,8 (pKi) и 5,7 (рКг)-
Пиперазиновое ядро входит в состав самых разнообразных соединений, проявляющих биологическую активность [150]. Некоторые препараты интересные с медицинской точки зрения, представлены формулами (145) - (150). Сам пиперазин и некоторые 119
его производные являются антигельминтными препаратами, На. пример дпэтилкарбамазпн (гетразан) (145), применяющийся пр» лечении филарноза. Пиперазиновый цикл является элементом структуры ряда транквилизаторов, таких, например, как ирощ водное фепотиазпна — трифторперазин (стелазии) (146) и тиотиксен (наван) (147). Пиперазпновый цикл присутствует так- же в структуре гидроксизина (атаракс) (148), родственного Цик. лизину (валоид) (149) — препарату, который применяется ддя облегчения приступов морской болезни. Относительно недавно в качестве препарата для снижения повышенного кровяного давления был предложен празоспи (гиповаз) (150).
NCONEt2
(146)
(145)
(147)
(149)
(150)
Реакции. При действии хлорангидрндов или ангидридов кислот или сложных эфиров пиперазины дают моно- пли диацилпропз- водные в зависимости от относительной концентрации реагентов. Аналогично, несмотря па легкость образования дпалкнлпипера- зинов, при взаимодействии 2 моль пиперазина с 1 моль алкилга- логепида получают мопоалкилпроизводные пиперазина с выходами 50—60% [151]. Однако легкость получения и очистки моно-
конц. ПО ►
«.пиперазинов часто делает оправданным применение т^
^ноп схемы синтеза моноалкилироизводных (урав.Те^Г^Э 1152]■
16.2.2.3. 1,3-Диамины
Методы получения
Вг(СН2)3ВгВг(СН2)3ВгОООО—>- H2N(CH2)3NH2(151)—>- H2N(CH2)3NH2(151)Для синтеза 1,3-дпамииопропаиа (пропандиамин-13) (ип м0Гут быть использованы методы аналогичные методам получе- „я этилендпамина: а) реакция 1,3-дигалогенпропанов с аммиа КОМ, ХОТЯ предпочтительнее использовать синтез Габриэля с фталимидом калия (уравнение 80); б) перегруппировка Курциуса диа-
Вг(СН2)3Вг
Вг(СН2)3Вг
ОО
ОО
—>- H2N(CH2)3NH2
(151)
—>- H2N(CH2)3NH2
(151)
(80)
зида глутаровой кислоты ЫзСО(СН2)3СОКтз пли перегруппировка Гофмана диамида глутаровой кислоты H2NCO(CH2) 3СОМН2; в) восстановление (З-аминонптрилов [131]. Пропандпамин-1,3 получают также с помощью модификации последнего метода—каталитическим гидрированием акрилонитрила над никелем Ренея при высоком давлении в присутствии аммиака [153].
Свойства
Значения констант диссоциации пропандпамииа-1,3 в водном растворе при 20 °C составляют 10,6 (p^l) и 8,65 (рА2). В интервале температур 298—318 К дипольный момент (ц) пропандиамина-1,3 равен 1,94 Д [154].
З-Аминопроппламид калия, «сверхоснование», легко получаемое из гидрида калия и избытка пропандиампна-1,3, проявляет исключительную активность в прототропных реакциях [155]. Под воздействием этого реагента, например, происходит чрезвычайно быстрый процесс миграции тройной связи из середины углеродной Цепи в концевое положение; эта миграция получила название «ацетиленовой молнии» (уравнение 81).
I. КН, (151) r^ru ТЯН H(CH2)mCssC(CH2)„H ► Н(СН2)т+пС^СН ( )
Данные ЯМР-спектроскопии свидетельствуют о том, чт * Ротонироваппые формы некоторых 1,3-дпаминов-
ЭД6 Циклических соединении с водородной связью [ l J-
мтсс-снсктрометрическом распаде 1,3-диаминов под дей.
^эектронноп, удара характеристическим процессом явля. "Точеш, быстрый дыброс нейтральной молекулы амина из мо. Л№И»лмднамннотьн! фрагмент - обычный элемент структу.
Кинологических препаратов, оказывающих воздействие на центральную нервную систему, таких, например, как антндепрес- сайт пмпнрамии (тофраипл) (1а2).
(152)
N
СН2С1ТсН2\Ме2
Реакции
Химические свойства пропандиамнна-! ,3 (151) аналогичны свойствам этилеидпампна. Так, его можно моиоацилировать и алкилировать способами, аналогичными способам, описанным выше (см. разд. 6.2.2.2). Он реагирует, например, с альдегидами, карбонатами и 1.2-днкетоиамп, давая соответственно циклические соединения (153) — (155) (уравнения 82 [159], 83 [160], 84 [158]).
RCHO + (151) —> k—( \ (82)HN—
. (153)
zOEtHN-a
+ О=(/—> O=()(83)
X)Et
(154)
Phx .0Phs,N—,
+ Y—>p \(84)
(155)
При нагревании гидрохлорида пропаидиамина-1,3 с ацетатом натрия при 170—200 °C образуется тетрагидроинримидип (156), однако при 270 С продуктом реакции является М,№-диацетилпро- пандиамин (157) [158),
(156)(156)Ме—(Х )MeCONH(CH2)3NHCOMe
(156)
(156)
(157)
-N-NRCH2Hal +RCH2Hal +(158)50%-ная AcOH(158)50%-ная AcOH(159)(159)HCI.EIOHHCI.EIOHRch2nh2(161)Rch2nh2(161)+ CH2=^(160)+ CH2=^(160)RCH2NH3CI + 3NH4C1 + 6CH2(OEt)2(163)RCH2NH3CI + 3NH4C1 + 6CH2(OEt)2(163)(85)(85)
-N
-N
RCH2Hal +
RCH2Hal +
(158)
50%-ная AcOH
(158)
50%-ная AcOH
(159)
(159)
HCI.EIOH
HCI.EIOH
Rch2nh2
(161)
Rch2nh2
(161)
+ CH2=^
(160)
+ CH2=^
(160)
RCH2NH3CI + 3NH4C1 + 6CH2(OEt)2
(163)
RCH2NH3CI + 3NH4C1 + 6CH2(OEt)2
(163)
(85)
(85)
Полиамииы
Гексаметилентетрамин (гексамин) (1S8) убц
Получение. Амин (158) легко получается при упаривании ™ пчапьаегида и концентрированного растг1ПЯ„„
Сойетва и структура. Амин (158) йедс^'62!
„«авкое белое кристаллическое вещество, возгоняете „°"
„НИИ В вакууме. Его структура была установлена метР Нагре" геиовской диффракции. Как и 1,1-диамины, амин (1581’^блреНТ" ,еш> слабыми основными и нуклеофильным,, свойствам ! км станта его диссоциации (рХ.) в водном растворе при 25°C равна 6,3.
Препарат, состоящий из гексамина и миндальной кислот,, пользуется при лечении заболеваний мочевыводящих путей
Реакции. Вследствие слабой нуклеофильности гексамин полней гается однократному алкилированию, и то с трудом В качестве алкилирующих агентов могут выступать только реакш,ониоспо собные соединения типа бензил-, аллил- и фенацилгалогенндов В результате реакции образуются гексаминневые соли Подобные соли являются ключевыми соединениями в синтезе первичных аминов (163) по Делепину (уравнение 85) и в синтезе альдегидов (162) по Соммле (уравнение 86). В основе реакции Делепина [163] лежит катализируемый кислотами алкоголиз соли (159) позволяющий вывести формальдегид из реакционной среды в виде относительно инертного ацеталя формальдегида. В реакции Соммле [164] формальдимин (160), образовавшийся при гидролизе соли (159) в слабокислой среде, дегидрирует амин (161) до имина, при гидролизе которого получается альдегид.
Раствор гексаметилентетрамина в уксусной кислоте использовали в качестве мягкого окисляющего агента для превращения
CH2R
-Nx Hal"
RCH=NHRCH=NH(86)(86)
RCH=NH
RCH=NH
(86)
(86)
+ MeNH2l У RCHO +3NH3 + MeNH2 + 5CH2O
J(162)
аминов в альдегиды или кетоны [165]. В реакции Даффа гексамин реагирует с активированным фенолом в ирнеутетцн, глнцерпнборной кислоты, в результате чего с низкими выходам,, образуются о- или (если орто-положепня заняты) п-гидрок" бензальдегиды. Было установлено, что различные ароматические соединения, даже простые углеводороды, при нагревании с тек- самином н трифторуксусной кислотой превращаются в альдегиды причем в случае активированных ароматических производных выходы выше [167].
Гексамин (158) реагирует также с дымящей азотной кислотой лучше всего в присутствии нитрата аммония п уксусного ангид^ рида, давая взрывчатое вещество циклонит (гексоген) (164) [168].
O2N-N/^N—NO2
(__ J (164)
N—NO3
Линейные и макроциклические полиамины
Установлено, что конденсация первичных и вторичных диаминов с электрофильными агентами приводит к линейным полимерам. Например, при взаимодействии пиперазина с альдегидами [169] и с метпленбпс(акриламидом) [170] образуются соответственно полимеры (165) и (166). Однако недавно стал возможным синтез разнообразных макроциклических полпаминов.
(165)(165)ОО'
(165)
(165)
IIII
NCH2CH2—С—NHCH2NH—С—СН2СН2—
(166)
Основные типы полученных макроциклических соединений представлены формулами (167) — (172) [171].
,HN.сн,„ /(сна2лхмн 2>,HN.сн,„ /(сна2лхмн 2>(168)(168)
,HN.
сн,„ /(сна
2лхмн 2>
,HN.
сн,„ /(сна
2лхмн 2>
(168)
(168)
Циклические полиамины обычно получают с помощью реакций конденсации, в которых ион переходного металла выступает в роли матрицы, удерживающей реагенты в положении, благоприятном для образования продукта реакции. Это явленно получило название координирующего матричного эффекта. „
Прямая конденсация с участием карбонильных соединений и комплексов металл — амин дает удовлетворительные результаты 124
лишь в случае соединений никеля (II) и меди(П). Диссоциация возникающих комплексов происходит с таким трудом, что во многих случаях получение макроциклов, не содержащих металла, представляет сложную проблему. Тем не менее из некоторых комплексов никеля(II) были регенерированы циклические полиамины, например, с помощью агентов, еще сильнее связывающих ме
таллы, таких, как цианид-пон в водном растворе (уравнение 87). Циклические полиамины были получены также прямой конденсацией диаминов с карбонильными соединениями. После выделения свободного амина могут быть получены его комплексы с ионами других металлов.
(87)(87)NiL2t + 4CN —► Ni(CN);" + L
(87)
(87)
L = лиганд
Для макробициклнческнх диаминов типа (172) характерны три конфигурации (172а)—(172в)[172]. о«/-оы/-Изомер
(1726; k = I = т = 9) при растворении в 50%-ной дейтеротрифторуксусной кислоте превращается в ш-т-изомер, по достижении равновесия смесь содержит примерно 40% изомера (172а) н около 60% изомера (1726). Галогепид-ионы взаимодействуют с формой (172а), в результате чего образуется новы» катион, в ко- т°ром галогенид-ион заключен в полость молекулы бпцнклнческо- Го амина, Этот процесс включает диффузию галогенид-иона в^- лость бициклического амина и получил название катапиноза. Разуклцнеся ионные пары называются катапннатнымн нонами. ■^РУгие примеры комплексных ионов и ионов включения прпведе- «Ы в разд. 6.2.4.4.
Н&торые линейные полиамины. например термин ^1™;Ж!^]Д(™^
AvHKiinn; установлено [173], что эти соединения связаны с фак. торами, стимулирующими и ингибирующими процесс деления клеток.
АМИНОСПИРТЫ
1,1-Аминоспирты
Эти соединения, являющиеся а-гидроксиаминамп с общей фор. мулон (173), называют также карбиноламннами.
R3
R'R2N—С—ОН (173)
R*
Метода получения
Аммиак и амины присоединяются к низкомолекулярным альдегидам, образуя 1,1-аминоспирты. Механизм конденсации формальдегида н аммиака, приводящей к получению аминометанола, изучен с помощью спектрофотометрии. Однако продукт реакции неустойчив и легко отщепляет молекулу воды, давая гексаметилентетрамин (158) [174]. В случае первичных и вторичных аминов формальдегид действует в кислой среде как метилирующий агент, однако в присутствии щелочи легко образуется 1,1-амино- спирт. При конденсации других алифатических альдегидов с аммиаком получают 1,1-аминоспирты, которые можно выделить в кристаллическом состоянии, однако во многих случаях эти «аль- дегцааммнаки» представляют собой, вероятно, гидраты 2,4,6- трпалкплгексагидро-1,3,5-триазинов [175].
Кетоны (например, ацетон) могут вступать в конденсацию с аммиаком н аминами, образуя сложную смесь продуктов реакции; однако известны примеры выделения карбннолампнов и в случае кетонов. Например, циклопропанон реагирует с аминами, давая 1,1-аминоспирты с хорошими выходами [176]. В 1,1-амшю- спнрты могут быть превращены также некоторые полуацетали; например, при взаимодействии бициклического полуацеталя (174) с метиламином получают аминоспирт (175) (уравнение 88) [177].
(174)(175)
Гидратация азометпнов часто приводит и 1,1-аминоспиртам, если продукты реакции стабилизованы за счет межмолекулярных водородных связей. Этот процесс особенно типичен для гетероциклических систем [178] и при образовании нсевдоосноваиин из солен четвертичных оснований [179]. 126
(2) Спойстпа
Соединения, образующиеся при взаимодействии формальдегида и первичных аминов, как правило, представляют собой бесцветные реакционноспособные жидкости, однако при пропускании тока аммиака через эфирный раствор ацетальдегида получают кристаллическое вещество, которое существует не в форме простого мономера, а, скорее всего, в виде тригндрата трнметилгек- сагидро-1,3,5-триазнпа [180J. Это соединение и другие иректави- гели класса «альдегидаммиаков» [RCH (ОН) NHJ „ обычно неустойчивы во влажном воздухе; одиако их стабильность увеличивается по мере возрастания величины заместителя R. 1,1-Амино- спирты, полученные из альдегидов и аммиака или первичных аминов, даже при хранении склонны терять воду и тримеризоваться. Однако отдельные 1,1-амнноспирты, способные к образованию внутримолекулярных водородных связей, например (176) [181] и (177) [182], согласно литературным данным, обладают значительной устойчивостью.
R1
НОХ ,X/CH2CCO,R3 5
X NHCH(OH)R2 0Л \ / СНХН— /
Н°О он К
(177)(177)(176)
(177)
(177)
(8) Реакции
разбавленными кис-разбавленными кис-«Альдегидаммиаки» легко гидролизуются
разбавленными кис-
разбавленными кис-
лотами; при этом происходит регенерация компонентов, образовавших эти соединения. Вследствие этого для очистки альдегидов иногда получают их аддукты с аммиаком. Дегидратация этих
аддуктов в мягких условиях приводит не к алкнлиденнмину RCH = NH, а к 2,4,6-трпалкнлгексагидро-1,3,5-триазинам [174]. Аддукты, образованные высшими альдегидами и первичными аминами, в меньшей степени проявляют склонность к полимеризации; в этих случаях выделяют соответствующие основания Шиффа. Механизмы образования карбиноламинов и их дегидра- тации рассматриваются в обзоре [183].
Амнносппрты, как правило, очень неустойчивы, ооразова ■ше производных обычного типа для них не -хаРаДтеРН0’uХОТЯ описано N-ацилпрованне с помощью кетена [1'°Ь Однако у - фильные агенты могут замещать гидроксильную группу, 11 нымн реакциями 1,1-амнносппртов являются реакции с р ними и вторичными аминами, приводящие CO°TB^LT
аминам и 1,1-аминоэфирам (см. разд. 6.2.2 и 6. . )•
1,2-Аминоспирты
нов общей форМу. арплэтаиоламинов-амииосппртов.нов общей форМу. арплэтаиоламинов-амииосппртов.Этот раздел посвящен описанию этанолами ЛЫ (178) и включает рассмотрение химии (179), представляющих собой особую группу 1,2
нов общей форМу. арплэтаиоламинов
-амииосппртов.
нов общей форМу. арплэтаиоламинов
-амииосппртов.
Лг R3 но—с—к—NRr'R» н иЛг R3 но—с—к—NRr'R» н иR1 R3
Лг R3 но—с—к—NRr'R» н и
Лг R3 но—с—к—NRr'R» н и
НО—С—С—NR’R®
I I
R2 R
(178)(178)(179)
(178)
(178)
(1) Методы получения
1,2-Ампносппрты, в частности 2-аминоэтаполы R5RGNCH2CH2OH н 2-аминопропанолы R5R6NCH2CH2(ОН)Ме обычно получают путем раскрытия цикла в легко получаемых этилен- и пропиленок- сидах. Скорость реакции аминов с эпоксидом (180) и направление раскрытия цикла определяются характером пространственных и электронных факторов в нуклеофильном агенте и заместителях R* и R2, а также константой диэлектрической проницаемости и температурой растворителя. Как правило, атака аминами начинается у наименее пространственно затрудненного центра, в результате чего происходит гранс-анти-пернпланарное раскрытие цикла по механизму Sn2, как, например, при образовании соединения (181). В некоторых случаях, особенно когда заместители R1 и R2 способны стабилизовать частичный положительный заряд при наиболее пространственно затрудненном атоме углерода, может происходить конкурирующая реакция, в результате которой образуется продукт (182). Протеканию этого процесса способствует повышение температуры реакции.
Р^ «аномальный» . q «нормальный»
Iпуть 1\ \ у \путьI.
R‘R2C-CH2 <\/ \ -> RIR2C-CH2 (89)
NRSR6Ra^r»
(ISO)(181)
В результате изучения реакции этаиоламина с эпоксидами [184] было показано, что гидроксильная группа может способствовать раскрытию цикла по механизму, изображенному в формуле (183). Этот «пуш-пульный» механизм, при котором группа ОН выступает в роли слабого электрофила, обусловливаюше-
Ч 7“' »■
а»») н
поляризацию связи С - О в эпоксиде, был использовав я „ Мнения М"Я,||1Я ,Ю^Р™Х Растворителей „а увел чение ско 1)0 . нуклеофильного раскрытия эпоксидов.tK0'
R3НО р»* N,<2^R3НО р»* N,<2^ок R4ок R4^Наряду с ампнолпаом эпоксидов в ряде случаев более удоб J может оказаться другой вариант раскрытия эпоксидов задающийся в использовании в качестве нуклеофильного аген- " азид-аи.юна с последующим восстановлением азидной ф-нк- ш алюмогидридом лития или дибораном [185] (уравнений
R3НО р»
* N,<2^
R3НО р»
* N,<2^
о
к R4
о
к R4
Считают, что катализируемый кислотой гидролиз азиридинов с препаративной точки зрения не представляет большого интереса [186], однако этот метод применяли для получения отдельных 12-амнноспнртов [187, 188]. Данные кинетических исследований показывают, что разрыв связи при углеродном атоме, предпочтительно образующем карбокатионный центр, происходит по механизму Sn 1- Однако это допущение не полностью объясняет стерео- цзбирательиость, наблюдаемую при кислотном гидролизе бициклического соединения (184) (уравнение 91), поэтому был предложен механизм, промежуточный между SN1 и 3x2 [189].
PhPh(184)(184)0,2h.H2SO4807. ДМС0-Н200,2h.H2SO4807. ДМС0-Н20957.957.57.57.(91)(91)
Ph
Ph
(184)
(184)
0,2h.H2SO4
807. ДМС0-Н20
0,2h.H2SO4
807. ДМС0-Н20
957.
957.
57.
57.
(91)
(91)
Методы получения 1,2-аминоспиртов, исходя из эпоксидов или азиридинов, приводят обычно к транс- 1,2-амнносппртам или смесям цис- П транс-изомеров. Поэтому заслуживает внимания иссл - доваипе Шарплесса и сотр. [190], направленное на РазР стерео- и регпоизбирательиых синтезов цис-1,2-аминосп11рт • авторы обнаружили, что хлорамин Т реагирует с °'1еФ| _ присутствии каталитических количеств тетРаокс11па..|.,нпгП||пТов. Разоваппем сульфамидных производных цис- ’ ' ' в1ЯРетея Последующее удаление сульфамидной гРУппы09, Деиствием натрия в жидком аммиаке (уравнение yzj.
0Н №. ХНз0Н №. ХНзон
0Н №. ХНз
0Н №. ХНз
TsNCI Na+1% OsOiTsNCI Na+1% OsOiNHTsNHTs(92)
TsNCI Na+
1% OsOi
TsNCI Na+
1% OsOi
NHTs
NHTs
хн.
МежуДРУГом ва1,||анте этого метода [191], ''"^“евый реагентвза- имодТНое образование сульфамида. ПМ1Д ивосстановлеи1Ш ' |,ствует непосредственно с олефина ,^
6 3“к- 103
продуктов реакции получают щщ-^щмшюеш.рты с высоким,, выходами (уравнение 93)., J^Oijr^BuNH^j^ рИСНРЖСНзМНВи-трг,- (93, phCH=c№ -ТГ^Г^продуктов реакции получают щщ-^щмшюеш.рты с высоким,, выходами (уравнение 93)., J^Oijr^BuNH^j^ рИСНРЖСНзМНВи-трг,- (93, phCH=c№ -ТГ^Г^Апробированные методы НИЙ в зга иола мины приведенАпробированные методы НИЙ в зга иола мины приведенпревращения карбонильных ы в уравнениях 94 —100.Вгпревращения карбонильных ы в уравнениях 94 —100.ВгСОСДИИе-СОСДИИе-Вг2. СИСЬIR'COCH2R3 "*■ R'COCHRВг2. СИСЬIR'COCH2R3 "*■ R'COCHRR5R6NHR5R6NHNRSR“IR'COCHR3NRSR“IR'COCHR3HO NR5R° I I R4VC—CHR3HO NR5R° I I R4VC—CHR3(94)(94)
продуктов реакции получают щщ-^щмшюеш.рты с высоким,, выходами (уравнение 93).
, J^Oijr^BuNH^j^ рИСНРЖСНзМНВи-трг,- (93, phCH=c№ -ТГ^Г^
продуктов реакции получают щщ-^щмшюеш.рты с высоким,, выходами (уравнение 93).
, J^Oijr^BuNH^j^ рИСНРЖСНзМНВи-трг,- (93, phCH=c№ -ТГ^Г^
Апробированные методы НИЙ в зга иола мины приведен
Апробированные методы НИЙ в зга иола мины приведен
превращения карбонильных ы в уравнениях 94 —100.
Вг
превращения карбонильных ы в уравнениях 94 —100.
Вг
СОСДИИе-
СОСДИИе-
Вг2. СИСЬI
R'COCH2R3 "*■ R'COCHR
Вг2. СИСЬI
R'COCH2R3 "*■ R'COCHR
R5R6NH
R5R6NH
NRSR“
I
R'COCHR3
NRSR“
I
R'COCHR3
HO NR5R° I I R4VC—CHR3
HO NR5R° I I R4VC—CHR3
(94)
(94)
Pt
OH NR5R6
R'CH—CHR3(95)
BrOH BrOil NR5 R6
I NaBH. 1 I RSR6NH 1 I
R'COCHR3 *" R'CH—CHR3* R'CH—CHR3(96)
NOHOH NH2
пептныштритII Ha, Pl I I
R'COCHaR3 R'COCR3► R'CH—CHR3(97)
OHOH
HCN I LiAIHt I R'CHO * R'CHCN* R'CHCH2NH2(98)
OH
H2, Pd, RSNHa |R'COCHO -> R'CHCHaNHR5(99)
OH
(100)(100)Ha, Pt I
(100)
(100)
R'COCN* R'CHCHaNHa
Использование этих методов в синтезе арплэтацолампиов обсуждается в работах [192, 193[.
Область применения цнангндринового синтеза (уравнение 98) ограничивается альдегидами, однако введение в практику органического синтеза триметвлеилилцианида позволило распространить этот метод и на некоторые кетоны [194]. В присутствии каталитических количеств иодида цинка образование а-силилокеппитри- лов (185) протекает быстро даже при комнатной температуре и 1,2-аминоспирты (186) получают с хорошим общим выходом (67—98%) (уравнение 101).
OSiMe3ОН
^NCHjNIh <101>
(185)(,86)
В настоящее время для получения 1,2-аминоспиртов используют «замаскированные» а-амииокарбапионы. Зеебах и Эндерс |195] установили, что питрозирование вторичных метиламинов позволяет вводить атом лития к углеродному атому, находящемуся в а-положеиии к азоту. Образовавшийся карбанион легко реагирует с карбонильными соединениями, давая аддукты (187), которые превращаются в 1,2-аминоспнрты с высоким выходомВ настоящее время для получения 1,2-аминоспиртов используют «замаскированные» а-амииокарбапионы. Зеебах и Эндерс |195] установили, что питрозирование вторичных метиламинов позволяет вводить атом лития к углеродному атому, находящемуся в а-положеиии к азоту. Образовавшийся карбанион легко реагирует с карбонильными соединениями, давая аддукты (187), которые превращаются в 1,2-аминоспнрты с высоким выходомкоторые превращаются (уравнение 102).которые превращаются (уравнение 102).ввNONOEIONOMeNHR5 EIONOMeNHR5 MeNR5MeNR5NO(u3O-Pr)2N~ Li*|* Li+ ’CH2NR6NO(u3O-Pr)2N~ Li*|* Li+ ’CH2NR6R1R2COН2ОR1R2COН2О
В настоящее время для получения 1,2-аминоспиртов используют «замаскированные» а-амииокарбапионы. Зеебах и Эндерс |195] установили, что питрозирование вторичных метиламинов позволяет вводить атом лития к углеродному атому, находящемуся в а-положеиии к азоту. Образовавшийся карбанион легко реагирует с карбонильными соединениями, давая аддукты (187), которые превращаются в 1,2-аминоспнрты с высоким выходом
В настоящее время для получения 1,2-аминоспиртов используют «замаскированные» а-амииокарбапионы. Зеебах и Эндерс |195] установили, что питрозирование вторичных метиламинов позволяет вводить атом лития к углеродному атому, находящемуся в а-положеиии к азоту. Образовавшийся карбанион легко реагирует с карбонильными соединениями, давая аддукты (187), которые превращаются в 1,2-аминоспнрты с высоким выходом
которые превращаются (уравнение 102).
которые превращаются (уравнение 102).
в
в
NO
NO
EIONO
MeNHR5
EIONO
MeNHR5
MeNR5
MeNR5
NO
(u3O-Pr)2N~ Li*|
* Li+ ’CH2NR6
NO
(u3O-Pr)2N~ Li*|
* Li+ ’CH2NR6
R1R2CO
Н2О
R1R2CO
Н2О
OH NOOH
I I n* |
—► R'R2CCH2NR5 > R'R=CCH2NHR5(102)
(187)
Разработана методика проведения описанной последовательности реакций в одном реакционном сосуде, сводящая к минимуму контакт с потенциально канцерогенными N-нитрозоаминами [196]. Другой возможный вариант, позволяющий исключить работу с N-нитрозосоедипеииями, состоит в использовании литий- производиого N-(дифенилметилеи)метиламина (188) (197] (уравнение 103).
ОНОН
R1R2CO|И*I
LiCH2N=CPh2 ► R'R2CCHN=CPh2 >- R>R2CCH2NH2 (103)
(188)
В реакциях с кетонами и альдегидами металлические производные пзоцианидов (189) также могут выступать в роли «замаскированных» а-аминокарбанионов (198]. Для того чтобы избежать образования побочных продуктов, анион (190) превращают в ацетат и при последующем гидролизе получают этаноламнн (191) с высоким общим выходом (уравнение 104).
LiLi+ "О ХС
I ШЩЮО| IАсС]
R’R’CNC > R'R2C—CR3R* *
(189)(190)
АсО NC IОН NH2
R|R2C—CR3R'J► R‘R2C—CR3R'(KM)
(191)
Реакция металлических производных пиридинов (192) и металлических производных 2-алкинамшюв (194) с карбонильными соединениями лежит в основе специальных методов получения 1,2-аминоспиртов, для структуры которых характерно наличие пиперидинового цикла (например. 193) (199] или ацетиленового Фрагмента (195) (200], соответственно.
nrER,ho nrwIR1R2COI IL1(lH_r=cR R'R’C-CHteCRnrER,ho nrwIR1R2COI IL1(lH_r=cR R'R’C-CHteCR(№5)(№5)(106)(106)
nrER,ho nrw
IR1R2COI I
L1(lH_r=cR R'R’C-CHteCR
nrER,ho nrw
IR1R2COI I
L1(lH_r=cR R'R’C-CHteCR
(№5)
(№5)
(106)
(106)
(194)I’95)
Синтезы, включающие восстановление аминокислот или их сложных эфиров алюмогидридом лития [201] (уравнение 107), пли действие реактивов Гриньяра [202] на сложные эфиры аминокислот (уравнение 108) также могут быть использованы для получения "1,2-ам1июспиртов (196) и (197), соответственно.
R3
LIAIH,J
> НОСН,—С—NR5R5(107)
R3R4
ROOC—С—NR’R6 —I'»6)
R*R1 R3
RzMgBr J (
► НОС—С—NR5R6(108)
R‘ R4
(197)
объяснения устойчивости к гидрогенолизу ной группы в транс-изомере.объяснения устойчивости к гидрогенолизу ной группы в транс-изомере.бензильной гидроксиль-бензильной гидроксиль-
объяснения устойчивости к гидрогенолизу ной группы в транс-изомере.
объяснения устойчивости к гидрогенолизу ной группы в транс-изомере.
бензильной гидроксиль-
бензильной гидроксиль-
Фрагмеит 1,2-амшюспирта в виде этаноламина, холина или серина является структурным элементом глицеринфосфатов (201) и сфингозинов (202), относящихся к различным классам фосфатидов. Эти соединения, в состав которых входит как липофильная, так и гидрофильная группы, представляют собой, вероятно, переходный тип между водорастворимым белком и неполярными липидами п играют определенную роль в разнообразных физиологических процессах наряду с их основной функцией в метаболизме жиров.
CHeOCORСН=СН(СН2)12Ме
RCOOCH Онеон
IIII
CHeOPOR1RCONHCH
II
ОНCH2OR2
(201)R1 = CH2CH2NH2R‘ = CH2CH2NMe3(201)R1 = CH2CH2NH2R‘ = CH2CH2NMe3кефалиныкефалины(202)R2 = CH2CH2NMes(202)R2 = CH2CH2NMes
(201)
R1 = CH2CH2NH2
R‘ = CH2CH2NMe3
(201)
R1 = CH2CH2NH2
R‘ = CH2CH2NMe3
кефалины
кефалины
(202)
R2 = CH2CH2NMes
(202)
R2 = CH2CH2NMes
R1 = CH2CHNH2; лецитин
CO2H
RCO = остаток жирной кислоты
Входящий в состав фосфатидов в качестве основания холин выполняет также специфические функции как донор метильной группы в процессе превращения гомоцистеина в незаменимую аминокислоту метионин и как предшественник ацетилхолина AcOCH3CH2N+Me3, являющегося химическим медиатором некоторых механизмов нервной регуляции в организме человека, таких, как парасимпатические процессы в периферической нервной системе.
Фрагмент 1,2-ампиосппрта входит также в состав двух других физиологически важных соединений: адреналина (203) и нор- адрепалина (204)—главных медиаторов симпатической нервной системы. Терапевтическая ценность этих катехинаминов признана уже давно; история их открытия, получения и первых попыток
„ .налогов этих соединений интересно описана Хартунгом ОлТ *ь в последние 30 лет наметился прогресс в [г Ьт„ поп^ соединений, которые оказывают то же действие, области попскгiД м т0 ил|| 113МенЯ1от его характер. Для
п^явч^/биологической активности важно наличие 1,2-амино- спиртового фрагмента, однако вариация заместителя при атоме азот или в остатке катехина позволила получить широко приме- „е в клинической практике терапевтические средства, напри- мер соединения (205)(208).
но—CH(OH)CH2NHR2
RJ = ОН, R2 —Me
R1 = ОН, R2 = H
R1* ОН, R2 = изо-Рт; изолреиалин (медигалер); бронхорасширяющее средство
R1 = НОСН2, R2 —трет-Bu; сальбутамол (вентолин); бронхорасширяютее средство
R1=H2NCO, R2 = CH(Me)CH2CH2Ph; лабсталол
(трандейт): антигипертензивное средство
—CH(OH)CH2NHBu-rper—CH(OH)CH2NHBu-rper
—CH(OH)CH2NHBu-rper
—CH(OH)CH2NHBu-rper
(208), тербуталин (бриканил): бронхорасширяющее средство
(5) Реакции
Химические реакции 1,2-амииосппртов можно рассмотреть на НчипПРе СВоиств простейшего представителя этого класса соедн- =нПпа^аМ'Ша' ДМ НеГ° хаРактерны реакции по обеим реакции впияет” группам’ хотя в0 многих случаях на скорость Примером"внутРимолекУляРной водородной связи,
группы [2071" М дленнс скорости алкилирования амино- 1,2-амшюспиотовособен||°сть химического поведения
гидроксильная группаОН-группы на гидроксильная группаОН-группы на группу. Имеютсягруппу. Имеютсятельных реакций как по" с В?ЗМ0ЖН0сть'° проведения пзбира- также реакций образования ^шкп„ТаК " П° СП"РТОВОЙ группе, а юших обе функциональные грхппьг е™'* СОед"иеинй’ затрагива- ствляется ^присутствии аг3°Та ” 1;2"аминоспиртах легко осуще- "снользовапиц РэквимольиогоИкга"1111 (напР'1меР. пиридина) при ^Дроксильная группа пт, Л^."Ч?СТВа алК1|лпрующего агента; ОН-группь, на алкоксигоу пГ°гг "С затРаг"вается. Замещение создания карбениевого пои. обычио требует предварительного данные n N.? углсРодиом атоме, несущем ОН- лкилпровании этаиоламина при ки-
гидроксильная группа
ОН-группы на
гидроксильная группа
ОН-группы на
группу. Имеются
группу. Имеются
„яченш! с производными четвертичных оснований [208], однако более удачным способом MOno-N-алкилировання является восста- иовптелыюе алкилирование в присутствии альдегида или кетона, как, например, при почти количественном превращении этанол- амвна в N-изопропилпроизводное [209].
Так же легко осуществляется катализируемое основанием ацилирование атома азота; гидроксильная группа при этом не затрагивается. Для избирательного ацилирования гидроксильной группы обычно необходимо предварительно защитить атом азота. Наиболее простой способ защиты аминогруппы заключается в протоинровании с помощью минеральной кислоты, а последующее ацилирование гидроксильной группы осуществляют хлорангидри- дом кислоты. Аналогичный метод был использован в синтезе триалкилсплилоксипронзводных гидрохлорида эфедрина в безводных условиях [210] (уравнение 109).
ОН MeR,SiO Me
I I ♦RaSiCl. C5H5NI I t
PhCH—CHNHzMe СГ > PhCH—CHNHzMe СГ (109)
Для замещения гидроксильной функции галогеном или алко- кспгруппой используются условия, в которых углеродный атом, несущий гидроксильную группу, образует карбенпевын нон (см. разд. 6.2.4 и 6.2.5). Для превращения этанолампна в 2-бромэтил- амин необходимо нагревание с 48%-ной бромистоводородной кислотой [211], тогда как арилэтаноламины можно превратить в хлорамины (209) с помощью хлористого водорода на холоду [212] (уравнение 110).
ОНCI
I 4ПС1 I 4
ЛгСНСН2КН3 СГ > АгСНСНгХНз СГ(110)
(209)
Предварительное образование карбениевого иона лежит также в основе метода Венклера (уравнение 111), позволяющего превращать 1,2-аминоспнрты в азиридины путем перегонки их О- сульфатов в присутствии щелочи. Замыкание цикла облегчается при использовании 1,2-дизамещенных этаноламинов; при этом повышаются и выходы азиридинов [186,213].
онoso.;nh
IH2SOj I 4 'он / \
RCHCH:NH2 *■ RCHCH,NH3 * RHCСНг (111)
Карбенпевые ионы, получаемые из арилэтаноламинов, нашли особое применение в синтезе 4-арилтетрагидропзохннолинов с помощью катализируемой кислотами циклизации N-бензилпропзвод- »ых (уравнение 112) [214J.
, х условиях арилэтаноламины могут вступать в
В сильно кислых ) • леиные «окснамииовым распадом» побочные реак'^и. ^ъясне1||1я этого распада было предложе- (уравнеппе 113)■ Д- последние данные подтвердили промено два механизма, ода /2Ц) и не было обнаружено ни- ^докаЖьствобразования^иколя (210) [215].
он он
ОН NR5R°ArCH-CHRs -ОН NR5R°ArCH-CHRs -ArCH-CHR3
ОН NR5R°
ArCH-CHRs -
ОН NR5R°
ArCH-CHRs -
—> ArCH2COR3 (113)—> ArCH2COR3 (113)(2Ю)
—> ArCH2COR3 (113)
—> ArCH2COR3 (113)
/R3АгСН^=С'
(211)
При обработке иодной кислотой 1,2-аминоспирты с первичной или вторичной аминогруппой могут также расщепляться по углерод-углеродной связи в соответствии с реакцией, аналогичной реакции расщепления а-гликолей [216]. Соединения с третичной аминогруппой не реагируют с перйодатом, по расщепляются при действии тетраацетата свинца (уравнение 114) по механизму, включающему образование иминпевого попа (212) [217].
(114)(212)(114)(212)PhCH(OH)CH2N^^ —> PhCHO +
(114)
(212)
(114)
(212)
Окислепне перманганатом калия было использовано как метод превращения протонированных 1,2-ампносппртов (213) в аминокислоты (уравнение 115), однако выходы были ниже, чем при использовании соответствующих М-ацилпронзводных [218],
|31 НС!R5
(П5)(П5)R“R5NCCH2OH 7-^* R«R5N-C—СООН
(П5)
(П5)
R* ''^
(213)
Кватернизация 1,2-аминосциртов с последующим распадом п Гофману обычно приводит к эпоксидам, однако в некоторых слу чаях (см., например, уравнение 116) происходит разрыв углерод углеродной связи [219].
(116)(116)«СН(ОН)Л^ "°H^cocH2CH>-Q,Me
(116)
(116)
ииииРс 'юмощьюбетапна- получаемого при кватерни-
]36Рацетата натрия, используется также как
метод обнаружения этаноламинов [220J. Образующийся в этой реакции ацетальдегид можно определить с помощью раствора, содержащего морфолин и нитропруссид натрия (уравнение 1’17).
CICH2CO2Na „д
r,NCH,CH2OH ► R2NCH2CH2OH >- R2NHCH2CC2H + СНзСНО
СН2СО2"(117)
При действии нитрозирующих агентов на 1,2-аминоспирты может происходить перегруппировка, аналогичная пинаколиновой перегруппировке [221, 222] (уравнение 118).При действии нитрозирующих агентов на 1,2-аминоспирты может происходить перегруппировка, аналогичная пинаколиновой перегруппировке [221, 222] (уравнение 118).R2 R3| | и нмо2R'—с—с—R4но мн2R2 R3| | и нмо2R'—с—с—R4но мн2г R2 R3дR2I IIR1—С—С—R* —► R1—С—С—R3I 16 1L НО -1OR*г R2 R3дR2I IIR1—С—С—R* —► R1—С—С—R3I 16 1L НО -1OR*(И8)(И8)Частным примером этой перегруппировки является расширение цикла 1-аминометилциклоалканолов (перегруппировка Тиф- феио — Демьянова), широко используемая для превращения цикЧастным примером этой перегруппировки является расширение цикла 1-аминометилциклоалканолов (перегруппировка Тиф- феио — Демьянова), широко используемая для превращения циклических спиртов или кетоновлических спиртов или кетоновкоторых пне 119).которых пне 119).содержит на одинсодержит на одинв циклические же продукты, цикл атом углерода больше (уравне-в циклические же продукты, цикл атом углерода больше (уравне-нно2нно2(119)(119)
При действии нитрозирующих агентов на 1,2-аминоспирты может происходить перегруппировка, аналогичная пинаколиновой перегруппировке [221, 222] (уравнение 118).
При действии нитрозирующих агентов на 1,2-аминоспирты может происходить перегруппировка, аналогичная пинаколиновой перегруппировке [221, 222] (уравнение 118).
R2 R3
| | и нмо2
R'—с—с—R4
но мн2
R2 R3
| | и нмо2
R'—с—с—R4
но мн2
г R2 R3дR2
I II
R1—С—С—R* —► R1—С—С—R3
I 16 1
L НО -1OR*
г R2 R3дR2
I II
R1—С—С—R* —► R1—С—С—R3
I 16 1
L НО -1OR*
(И8)
(И8)
Частным примером этой перегруппировки является расширение цикла 1-аминометилциклоалканолов (перегруппировка Тиф- феио — Демьянова), широко используемая для превращения цик
Частным примером этой перегруппировки является расширение цикла 1-аминометилциклоалканолов (перегруппировка Тиф- феио — Демьянова), широко используемая для превращения цик
лических спиртов или кетонов
лических спиртов или кетонов
которых пне 119).
которых пне 119).
содержит на один
содержит на один
в циклические же продукты, цикл атом углерода больше (уравне-
в циклические же продукты, цикл атом углерода больше (уравне-
нно2
нно2
(119)
(119)
Кроме образования оксазолинов и морфолинов соответственно из карбонильных соединений и этпленоксида (см. разд. 6.2.4) первичные и вторичные 1,2-ампиоспнрты способны реагировать с рядом реагентов, давая циклические соединения; типичные примеры приведены в уравнениях 120—123 [223—226].
(120)
(121)
(122)
(123)
6.2.3.3. 1,3-Аминоспирты
Методы получения
.r.r4)(OH)CH2CH2NRW обычно получаю!
'13В-амниокетонов R' R гСОСН2СН2N R -R<|227
"реХцественно алюмогидрндом лития [228]. Другой метод по- V ен я i-амипоспнртов действием реактивов Гриньяра нередко ' 'кпе выходы, что обусловлено енолизацпен кетона и по- следующим образованием соли. Несмотря на это осложнение, пеан,ня в ряде случаев находит применение [229]; лучшие ре- зутьтаты дает использование литпГюрганпческпх соединений |230]‘ Для получения 1,3-ампноспиртов в реакциях с реактивами Гриньяра н с восстанавливающими агентами гидриднон природы можно исходить также из р-ампнокислот и их сложных эфиров [231J
Поскольку ненасыщенные цпаноэфиры (215) легко получаются по реакции Киевепагеля [232], восстановление этих соединений алюмогидрндом лития может оказаться наплучшим способом получения некоторых 1,3-амниоспиртов (уравнение 124) [231].
RCH2—CH— CH2NH2 ICH2OHRCH2—CH— CH2NH2 ICH2OH(124)(124),CNRCH=CZ^•COjEt
RCH2—CH— CH2NH2 I
CH2OH
RCH2—CH— CH2NH2 I
CH2OH
(124)
(124)
(215)
Еще один общий метод получения 1,3-амшюспиртов состоит в катализируемом основаниями алкилировании амииосоединений или их N-ацнлпронзводных действием 1,3-галогенгидрпнов в контролируемых условиях с последующим удалением М-защитной группы. Этот метод позволяет получать производные пиперидина (216) с хорошим выходом [233] (уравнение 125).
С1СН2СИ2СИ2ОНNai, EtOH *С1СН2СИ2СИ2ОНNai, EtOH *MeNCH2CH2CH2OHMeNCH2CH2CH2OH(125)(125)
С1СН2СИ2СИ2ОН
Nai, EtOH *
С1СН2СИ2СИ2ОН
Nai, EtOH *
Me
NCH2CH2CH2OH
Me
NCH2CH2CH2OH
(125)
(125)
(216)
Для синтеза некоторых 1,3-ампноспиртов оказалось возможным использовать катализируемое основанием присоединение аммиака или аминов к аллиловым спиртам при повышенном давлении (уравнение 126) [234, и восстановительное аминирование р-днкарбоннльиых соединений (уравнение 127) [235].
Mc^NU
(126)(127)(126)(127)СН^СНСНгОН * Me,NCH2CH2CH2OH
(126)
(127)
(126)
(127)
MejNH, Pt Н2
(МеСО)2СН, > Me,NCH(Me)CH,CH(OH)Me
Снойчва
Сходство свойств этого класса соединений и 1,2-амииоспиртов заключается в том, что и в данном случае внутримолекулярная водородная связь увеличивает устойчивость и растворимость и понижает основность. Значение рКа 3-гидроксипропиламина при 25 °C составляет 9,96.
Реакции
Как и Для 1,2-амииоспиртов, для 1,3-амииоспиртов характерной химической особенностью является возможность избирательного ацилирования или алкилирования как по атому азота, так и но атому кислорода. Гидрокси- и аминогруппы 1,3-амииоспир- тов с первичной или вторичной аминогруппой могут, кроме того, вступать в реакции циклизации с образованием производных 1,3- оксазина. Так, например, конденсация с альдегидами и некоторыми кетонами приводит к тетрагидро-1,3-оксазинам (217) [236].
R^^R2
ПРОСТЫЕ АМИНОЭФИРЫ
1,1-Аминоэфиры [117,237]
Эти простые эфиры карбииолампнов изображают общей формулой (218).
R3
R’R2NCOR5 (218)
(/) Методы получения
1,ГАмипоспирты, полученные in situ из шиффовых оснований RCH = NR или методом, описанным в разд. 6.2.3, реагируют со спиртами, образуя простые 1,1-амвноэфпры. Наилучшие результаты этот метод дает в случае относительно стабильных карбннол- аминов, полученных, например, из формальдегида и вторичных аминов (уравнение 128). Альтернативный метод получения 1,1- амииоэфиров (219) состоит во взаимодействии вторичных аминов с простыми 1,1-галогенэфпрами, например с OCHYOR |5, 238].
EtOH
Et2NH + НСНО —► Et2NCH2OH ► EhN'CH-OEt (128)
(219)
Свойства
Пикине и-амшюэфиры представляют собой жидко- которые можно перегонять без разложения, часто даже поп атмосферном давлении. Опи легко растворяются в оргаипче- еких*растворителях и не растворяются в воде. Точно измерить основность этих аминов невозможно, поскольку они очень легко гидролизуются разбавленными кислотами, однако ва основании рассчитанных для них значений рК-. можно предположить, что индуктивный эффект простой эфирной группы понижает основность па 2—3 единицы по сравнению с основностью соответствующих алкиламниов.
Реакции
1,1-Ампноэфпры более устойчивы, чем исходные карбпнолами- пы. однако химическое поведение обоих классов соединений весьма схоже. Опи проявляют себя как электрофильные агенты по отношению к ряду соединений: реакции этого типа приводят к замещению алкоксигруппы. Например, при действии хлористого водорода или га.югенангидрпдов карбоновых кислот 1,1-амппоэфп- ры превращаются в а-галогенамппы R'R’NC (R3R“) Hal (см. разд. 6.2.5.1). В условиях каталитического гидрогенолиза или при действии алюмогидрида лития происходит восстановительное расщепление 1,1-аминоэфпров до соответствующих аминов R'R^NCHR^4 [239].
Простые 1,1-амнноэфиры получили широкое распространение как аминометилпрующие реагенты (уравнение 129) [240], причем особенно легко происходит замещение в пара-положение фенолов, даже при комнатной температуре и в отсутствие обычно добавляемой кислоты (уравнение 130). Кроме того, в отличие от обычной реакции Манниха простой амнпоэфпр (219) реагирует с хлормагниевым енолятом (220), давая р-аминокетон (221) [241] (уравнение 131),
R'R2NCH,OR5
(129)
Et»NCH,OEt +
(219)
(220)
(221)
(130)
(131)
Высокая реакционная способность 1 J-аминоафиров по отио- „icnmo к реактивам 1 риньяра позволила разработать простой способ »РевР:чнеп11я галогенидов и ацетиленов соответственно в .циШЫ (222) |242] п аминослирты ацетиленового ряда (223) 1243]. В модификации этой методики для получения В-аминоами- '011 (225) |244| используют реакцию а-бромамидов (224) с амино- ,фпрами в присутствии магния.
PhCHNRi + R-MaX
OBu
,NR'R=
CHsCMgBr + ( ;o
PhCHNR]
IR!
(222)
NR'RS
1Ю(СН2)2СНС=СН
(132)
(133)
(22.3)
BrC(Me)2CONH2 + О NCH2OBu — > O' )NCH2C(Me)2CONH2
(134)
(224)
(225)
(4) Оксазолидины [245]
Характерными представителями простых циклических 1,1-ами- поэфиров являются оксазолидины (226).
Получение. Общий метод получения циклических простых эфиров карбшюламшюв (226) из 1,2-амипоспнртов и альдегидов или
кетонов показан в уравнении 135. Однако только кетоны конденсируются с первичными р-гпдроксиалкиламииами R1 = Н).
легко(227;
R3
R3R2CO + HOCH2CH2NHR1 —* -Н20 R2
NR'
О
(226)
(135)
(227)
Получение оксазолидинов восстановлением оксазолинов, например (228), сопровождается осложнениями вследствие легкости сверхвосстаиовлення до ампноспиртов (231) (схема 136). Однако продукты восстановления (230) солей четвертичных аммониевых оснований (229) борогидридом натрия не находятся в равновесии со своей ациклической формой п могут быть выделены |24б].
Соль четвертичного основания (229) реагирует с двумя эквивалентами реактива Гриньяра в эфире; при этом в результате Раскрытия цикла образуется аминоспирт (232). Этот процесс, включающий образование комплекса между магнием и атомом к“слорода оксазолидшювого цикла, может быть подавлен при проведении реакции в гексаметилтрпампдофосфате (гексаметпл-
R'CO.H
R'ClhNllCtMehClkOH
(231)
NaBH^ EtOH
HjNClMebCHgOH
Mel
MeNO2
(228)
R1
\—NMe o(^CMe2
(230)
T NaBIL,ElOH
R1
^NMc
O^^CMe2 (136)
(229)
R»MgHal,Et2OR»MgHal,Et2ORiC-N;■IRiC-N;■IR2MgHal, ГМФГАR2MgHal, ГМФГА(233)(233)фосфортрнамид, ГМФТА). Вфосфортрнамид, ГМФТА). В
R»MgHal,Et2O
R»MgHal,Et2O
RiC-N;
■I
RiC-N;
■I
R2MgHal, ГМФГА
R2MgHal, ГМФГА
(233)
(233)
фосфортрнамид, ГМФТА). В
фосфортрнамид, ГМФТА). В
|/M=\:(Me)2CH2OH
(232)
этом растворителе арильные, бензильные н алкенильные (но не алифатические) реактивы Гриньяра взаимодействуют с солью (229), образуя оксазолндпны (233) 1246].
Свойства. Оксазолндины представляют собой жидкие или твердые вещества, которые можно перегонять. Они не поглощают в ближней ультрафиолетовой области, за исключением тех случаев, когда в структуре присутствуют хромофорные заместители. Но в ИК-спектра.х оксазолпдинов наблюдается характеристический триплет полос поглощения в области 1200—1080 см-1.
Для ПМР-спектров оксазолпдинов типа (230) (247] характер- но наличпе сигналов в следующих областях: 6 4,82—3,90 (OCHN), 6 Ye™™42 £0С!Я, 6 2,19—2,01 (NMe) и 6 1,18—0,95 (СМе2). к И‘ СТопч,,в°сть оксазолидипов в условиях гидролиза, и ОксазолиДЧ11, полученный из цпклопептанопа зуются кнг™тДГВД.4ЮЛ|11оУетея В°Д°Й- Все оксазолндины гидролинин. Описаны отп Д° '2-аминосппртов и карбонильных соедине- производные -'СТ0ЙЧ||ВЫе гидрохлориды и N-ацильные нутьокислитель о^ПДНН°В 12451 Оксазолндины можно подверг- '37) 12451- ппв Расшепле11шо в аминокислоты (уравнение 138. см. также Э "НХ Реаге!1тов Гриньяра (уравнение 142 1 ИЛИ при восстановлении образуются
NMeNMeзаметенные аминоспирия (231). Однако все возрастающее значение они приобретают именно как промежуточные соединения при синтезе альдегидов или кетонов из оксаэолинов (228) [249].
NMe
NMe
КМпО,
(137)(137)► HOiCCHiNHMe + PhCOOH
(137)
(137)
Ph
/—RI
Ph + MeCH=CHMgBr —► MeCH—CHCHNMeCH2CH2OH(138) NMc
(5) Тетрагидро-1,3-оксазины
Методы получения, свойства н реакции тетрагидро- 1,3-оксази- 11ов (234) почти такие же, как н в случае оксазолидннов; этн сведения изложены в обзорах [236, 250, 251].
Тетрагпдро-1,3-оксазнны (234) приобрели большое значение в последние несколько лет как промежуточные соединения в чрезвычайно широко распространенном методе синтеза карбоновых кислот из дпгидро-1,3-оксазннов (235) [246].
RRR' R2
R
R
( ;nr3
(234)(235)
1,2-Аминоэфиры
Методы получения
Общим методом получения простых 1,2-ампноэфиров R’OCH2CH2NR2R3 является алкилирование соответствующих 1,2-амшюсшфтов (см. разд. 6.2.3.2) диалкилсульфатом в сильно- кислом растворе (уравнение 139) [252]. 2-Метокспэтпламин (236) можно также получить с очень высоким выходом по реакции эти- лени.мнпа (237) с метанолом в присутствии тре.хфтористого бора [253] (уравнение 140).
MeaSOj. 6н. HCI. АсОН
HOC.H2CHj.MH2** МеОСН?СН.ХН2 (139)
(236)
/ \ + МеОН * (236)/ \ + МеОН * (236)(140)(140)
/ \ + МеОН * (236)
/ \ + МеОН * (236)
(140)
(140)
(237)
2-Метокспэтплашш (236) был синтезирован и из монометило- Вого эфира этиленгликоля (238) при действии аммиака и водорода в присутствии никелевого катализатора при атмосферном
гом] а также реакцией тозилата (239) с бис (бензол- давлении 1"Ф и ПОСледуюЩ1!М взаимодействием с тнофе.
НОЛОМ [200J иг—(PhS)2NLl
2^ Мс—/ У-5О2ОСН,СН5ОМе >
(239)PhSH (PhS)2NCH2CH2OMe ” (236)(239)PhSH (PhS)2NCH2CH2OMe ” (236)НОСН2СН2ОМеМе X /
(239)
PhSH (PhS)2NCH2CH2OMe ” (236)
(239)
PhSH (PhS)2NCH2CH2OMe ” (236)
(141)(141)(238)
(141)
(141)
Морфолины [251,252]
Получаемые из этилепоксида и 1,2-аминоспнртов диэтаноламины (240) (см. разд. 6.2.3.2) легко циклизуются в кислой среде, образуя тетрагпдро-1,4-оксазины (241) с высоким выходом. При нагревании с концентрированными минеральными кислотами диэтаноламин превращается в морфолин (241а), тогда как при нагревании гидрохлорида (2406) в метаноле образуется диметиль- ный аналог (2416). Морфолин (241а) и его N-замещеипые производные легко получаются также при взаимодействии 2,2-дихлордиэтилового эфира (242а) пли дисульфопата дпэтилен- гликоля (2426) с аммиаком или аминами.
О
HO(CH2)2NHCR2CH2OHR(142)
NH
(240а) R = H(241а) R = H
R = Me(2416) R = Me
'NH3
XCH2CH2OCH2CH2X > (241a)(143)
(242a) X = CI
(3) Свойстваэффекта алкоксигруппы основность(3) Свойстваэффекта алкоксигруппы основность(2426) X = OSO2Ph
(3) Свойства
эффекта алкоксигруппы основность
(3) Свойства
эффекта алкоксигруппы основность
npoc-npoc-Из-за индуктивного
npoc-
npoc-
тых 1,2-аминоэфцров ниже основности соответствующих алкпл- аминов- например, для 2-мегоксиэтнламипа (236) рКа = 9,61, а для морфолина (241а) рК, = 8,33 (при 20°С),
в воде3и1"е с,лпФат!1Чеек11е простые аминоэфиры растворимы
пеко'тошг,. ",°Э*НР1!аЯ грУппа является элементом структуры нон н седатнев1т(;:ТВеИПЬ1Х пРепаРатов, обладающих антигистаминных двфепилпям/и^Д”00™0, в Ч8стности. соединений, родственный(243)' Кр°Ме Т0Г0' М°РФ°ГН°-
мент в некотовых "спользуют как третпчпоамшшыи Фраг- нервную систему- репаРатах, воздействующих па центральную 1 ную спсгему, он является также важным элементом струк-
1-14
(ви-(ви-туры «“^'J0 "рел^жепного антидепрессанта вилоксазина валап) (244)■
(ви-
(ви-
Ph2CHOCH2CH2NMe2(243)Ph2CHOCH2CH2NMe2(243)
Ph2CHOCH2CH2NMe2
(243)
Ph2CHOCH2CH2NMe2
(243)
(4) Реакции
Реакции 1,2-аминоэфиров обусловлены наличием простои эфирной и аминогрупп. Эти соединения устойчивы. Так, морфолин не гидролизуется водой при 200°C, 10%-ным водным гидроксидом натрия или 11 и. соляной кислотой, а также ие окисляется перманганатом калия. Однако при действии пероксида водорода он превращается в 4-гидрокспморфолпн. Морфолиновый цикл раскрывается бромцнаиом, а при распаде солн четвертичного основания (245) по Гофману образуется простой виниловый эфир (246).
о;о;;nmc, г;nmc, г(246)(246)(144)(144)(245)(245)
о;
о;
;nmc, г
;nmc, г
(246)
(246)
(144)
(144)
(245)
(245)
Морфолин обладает также свойствами хорошего нуклеофила,
и вследствие этого его предпочитают всем другим вторичным аминам в таких реакциях, как реакция Манниха (уравнение 145) [256], и модификация Киндлера реакции Внльгеродта (уравнение 146) [257].
о; XNH2 СГ + МеСОМе + НСНО —► О^ )ЫСН2СН2СОМе ■ НС! (145)о; XNH2 СГ + МеСОМе + НСНО —► О^ )ЫСН2СН2СОМе ■ НС! (145)SS(146)(146)СН2СООНСН2СООН
о; XNH2 СГ + МеСОМе + НСНО —► О^ )ЫСН2СН2СОМе ■ НС! (145)
о; XNH2 СГ + МеСОМе + НСНО —► О^ )ЫСН2СН2СОМе ■ НС! (145)
S
S
(146)
(146)
СН2СООН
СН2СООН
1,3-Аминоэфиры
алкилирова-кислом рас-алкилирова-кислом рас-Методы получения
алкилирова-кислом рас-
алкилирова-кислом рас-
З-Метоксннропилампп можно получить прямым пнем З-гидроксипропиламнпа диметплсульфатом в творе [258], а также восстановлением 3-мет0^1'^°"’1Рнад
MeOCH2CH2CN в условиях каталитического «РД никелем Ренея в присутствии аммиака [259] ( Действием натрия в спирте [260].
. „ и1,шоэфпры, содержащие гидроксильную группу в поло- ^"п 947) представляют собой важную группу соединений, Х^олГ^ -з эпихлоргидрина (уравнение 147) [261].
R'OH + C1CH2R'OH + C1CH2_Z—X R'OCH2—
R'OH + C1CH2
R'OH + C1CH2
OH
(147)(147)—► R'OCH2CHCH2NHR2
(147)
(147)
(247)
Свойства и реакции
Как п в случае простых 1,2-аминоэфпров, свойства и реакции ГЗ-аминоэфиров складываются из свойств, присущих алкокси- и аминогруппам.
2-Гидроксианалоги (247) и особенно те соединения, в которых R является арильной группой, имеют значение как терапевтические средства. Подобные соединения подавляют действие адреналина на рецепторы организма, в частности на адренорецепторы сердца. На основе этих веществ был создан ряд лекарственных препаратов для лечения ангины, сердечной аритмии, а в последнее время и для лечения гипертонии. Наиболее широко используемыми препаратами являются пропранолол (индерал) (248а) и окспрено- лол (тразпкор) (2486).
ROCH2CH(OH)CH2NHCHMe2
(2486) R =
ОСН2СН=СН2
Макроциклические аминоэфиры [262—264]
(/) Методы получения
ДоватеТностью'^акци'й Т'пПа ^55* М°ГуТ быТЬ ,юлУчены иосле‘ Реакция д, амшга (249) г ПрИВедени1« = уравнении 148 [265]. бавлешюм paci^(250> в СШ1ЫЮ Ра3‘
становлении алюмоги-т^т К Л1,амидУ (25|Ь который при вос- Дает тетраоксадпамин Р(2521 ч'Г"Я В к,|пя,цем тетрагндрофуране хлорангпдридом (250)’ 310 с°ед1и1ение конденсируют с дн-
лический Лиамид (253) П0,лу',еппыГ< в результате этого бпцнк- ноборапа) (254), которцйТ™*^ Д|,боРаном до бпс(амн- ляной кислотой превпашяЛ^"0'0 очеРель. при гидролизе 6 п. со- Общий выход конечного В ДПГ|,дРохлорид диамина (255). ,!ятельноети реакций сорт1 п КТа Пр" пРоведеш111 этой иоследо- И6составляет около 25»/0 (уравнение 148).
Г °0 IХ'О оХ
(148)(148)—)- НзВ-nXoXoXn-bh, ^LKX nXXX
(148)
(148)
(255)(255)(254)
(255)
(255)
Макроциклические аминоэфиры получают также, не прибегая к сильному разбавлению реагентов, используемых обычно для циклизации [266]. Описано получение макротрицпклнческого амииоэфира (256) [267] н макротетрациклпческого амииоэфпра (257) [268], а также соединений типа (258) [271].
(256)
Свойства
характерным свойством макробшшклпческпх амшю. , Н .Ищетсяих способность образовывать соединения включе, эфиров являс с» металла находится в центральной полости ХоВбнЗ еекой системы, такой, например, как (256). Д™ этого нового класса комплексов металлов было предложено на- ^СоедпиещТ^ является очень сильным комплексующим агентом- в его водном растворе медленно растворяется осадок сульфата бария, а в бензольном растворе - перманганат калия. Изменения происходящие в растворах соединения (255), например в хлороформе, к которым была добавлена соль металла, можно проследить с помощью ^MP-спектроскопии, Так, тиоцианат калия растворяется за несколько секунд, тогда как растворение хлорида бария требует нескольких дней. Комплекс амииоэфп- ра (255) с калием более устойчив, чем комплексы с натрием пли рубидием; комплексы с литием н цезием крайне неустойчивы [270].
Соединения типа (258) также образуют криптаты, например, с КВг, CsBr н ВаВг2 [271). Описаны крпптат-апнопы, схематически представленные формулой (259) [272]. Линии, соединяющие атомы азота в (259), изображают полиметнлеиовые цепи, и хотя в роли криптандов выступают полициклические тетрампны, этот пример включен в данный раздел для общности изложения. Еще один пример криптат-анпона сходного строения приведен в разделе 6.2.24. Аииои X- удерживается в полости молекулы тетрапрото- нированиого лиганда водородными связями. На сегодняшний день, по-видимому, наиболее устойчивым апнойным комплексом является хлориднып комплекс. Изучение подобных соединений должно представлять интерес в связи с развертыванием исследований по изучению связывания и транспорта анионов в биологических мембранах.
в.2.5. ГАЛОГЕНАМИНЫ (С-ГАЛОГЕНЗАМЕЩЕННЫЕ)
а-Галогенамины
Методы получения
получены [273] следующими па ампиали (1,1-диамины) (260), аминалями (260) или простыми и взаимодействием ацплгалогсшнполучены [273] следующими па ампиали (1,1-диамины) (260), аминалями (260) или простыми и взаимодействием ацплгалогсшна-Галогенамнны (261) могут быть способами: действием галогена реакцией галогеповодородов с “•дпалкиламниоэфирами (2621
получены [273] следующими па ампиали (1,1-диамины) (260), аминалями (260) или простыми и взаимодействием ацплгалогсшн
получены [273] следующими па ампиали (1,1-диамины) (260), аминалями (260) или простыми и взаимодействием ацплгалогсшн
простыми а-дпалкпламппоэфпрамипростыми а-дпалкпламппоэфпрамил “Ш,аЛЯМ11 (26°) ”Л" '
простыми а-дпалкпламппоэфпрами
простыми а-дпалкпламппоэфпрами
2 (УРав»енвя 149 150)
Можно предположить, что пеппой „
ется присоединение катиона (ня™, стадиен этих Реакции явля- 148(например, хлорония или протона)
R3R8
IHalXI
R'R2N—CH—NR'R2>■ R'R2N—CH—Hal + R|R2NX(149)
(260)(261)
X = Hal, H, COR5
R3 н |xR3
R'R2N-CH-OR*R.R^N-CH-Hal + R’OX (150)
(262)(261)
X = H, COR5
к свободной паре электронов у атома азота. Образующийся при этом аддукт затем распадается, давая более устойчивые фрагменты в том числе и а-галогенамин (261).
’Из всех ранее упомянутых методов наилучшнм методом полу- пения а-галогенаминов является взаимодействие ацилгалогенидов с ампиалями (260). Исходные соединения доступны, распад про- тукта присоединения протекает количественно н сразу же выпадают солеобразные а-галогенампны в аналитически чистом состоянии. При увеличении объема заместителей при атоме азота выходы уменьшаются вследствие повышения растворимости а-гало- генаминов в органическом растворителе.
Ампиалн (260) расщепляются фторангндридами карбоновых кислот лишь после повышения реакционной способности фторан- гндрпдов добавлением в реакционную среду эфирата трехфтористого бора.
Свойства
а-Галогенампиы нерастворимы почти во всех инертных растворителях [273]. Эти соединения правильнее всего изображать в виде галогенидных солей карбенневых ионов (263), стабилизованных за счет наличия атома азота [274].
С этим способом написания согласуются также и другие факты (уравнения 151). Так, а-галогеиамииы образуют в ацетонитриле кристаллические перхлораты с перхлоратом серебра, при сольволизе безводной синильной кислотой получают замещенные амп- ноацетопитрплы (264), а взаимодействие с реактивами Гриньяра в эфире приводит к третичным аминам (265).
Фторметнлдпалкиламнпы CH2FNR‘R2 [275] представляют собой иизкокииящие жидкости, физические свойства которых оо- л« всего согласуются с ковалентным характером связи углерод -фтор. Однако их реакционная способность напоминает ре акционную способность хлоридов, бромидов Н ИОД11Д0В, НА ионное строение.
(261)
R'R’R'R’N-CH( \CNN-CH( \CN(264)(264)ftHCNR'MgBr, (263) *JabCio, xn=c( cio; R=/ Z3ftHCNR'MgBr, (263) *JabCio, xn=c( cio; R=/ Z3(265)(265)(151)(151)
R'
R’
R'
R’
N-CH( \CN
N-CH( \CN
(264)
(264)
ft
HCNR'MgBr,
(263) *
JabCio, xn=c( cio; R=/ Z3
ft
HCNR'MgBr,
(263) *
JabCio, xn=c( cio; R=/ Z3
(265)
(265)
(151)
(151)
гида.гида.Ппп контакте с водой а-галогенамппы разлагаются, образуя эквпмольные количества соли соответствующего амина и альде.
гида.
гида.
Реакции
а-Галогенамины обладают свойствами мощнейших амипометп- лпрующпх агентов, реагирующих с большинством анионных н нуклеофильных центров; многочисленные реакции этого типа систематизированы ниже. Для общности изложения сс-галогепамн- ны во всех случаях изображены в форме аммониевой соли [см. (263)].
Образование связи С—С [276]. Реакция с цианидами. а-Гало- генампны реагируют с цианидами или цианистым водородом, образуя а-аминонитрилы. Например, хлорид N-(метоксикарбонилме- тилен)пиперндиния (266), легко получаемый из днхлоруксусной кислоты, вступает в реакцию с безводной синильной кислотой, давая пиперпднпоипаноацетат (267) (уравнение 152; см. также уравнение 151).
CN
G
tисх /—\|
N=CHCO;Me Cl" >СИ—СО^Ме(152)
Реакции с соединениямиРеакции с соединениями(266)(267)
Реакции с соединениями
Реакции с соединениями
- с активной метиленовой группой. Введение диалкиламипометнлыюй группы в соединения, содержа щие активные метиленовые звенья, можно осуществить по реакции металлических солей этих соединений с а-галогеиаминами. nZZn°C° .°1КРЬ1Вает путь к получепию диалкпламшюметпльных Р'П11Кет011ов и Р-кетоэфпров, которые обычными ме- Наппимеп лиРУ10Тся с трудом или вовсе не реагируют peantnvioT с " ’ 0Рметилпипернднн и иатрпйдпэтнлэтнлмалоиат этилмалоиовой кислоты "(^ГИ^Р" П,,ПеР"д,1П0МеТ“Л"
EiEi
Ei
Ei
Механизм образования азетидинона (271) также можно рассматривать как процесс, включающий промежуточное образование а-галогеиашп.а (уравнение 153). Получающиеся при взаи- содействии шиффовых основании (269) и соответствующих гало- геиаигидрилов карбоновых кислот аддукты (270) циклизуются в присутствии трнэтпламина с образованием азетидинонов (271) [278].
r'\ch=nr3 J22!^ Fr'R^H—N—R3R.r^h_n_R31
R=/L R4CH2—COR’CH2—CO J
(269)
(270)(270)(271)(271)(153)
(270)
(270)
(271)
(271)
RMrXRMrX;nchrR2/;nchrR2/(154)(154)Реакции с металлорганическими соединениями. Замещенные амины можно синтезировать реакцией а-галогенампиов с реактивами Гриньяра (уравнение 154) [274, 279—281] (см. также урав- ние 151).
RMrX
RMrX
;nchr
R2/
;nchr
R2/
(154)
(154)
В результате реакции аллнлмагнийгалогенидов с а-галоген- аминамп с почти количественным выходом получают уф-ненасы- щенные амины (272), которые превращаются в 3-хлорамины при присоединении хлористого водорода (уравнение 155) [276].
R\ + /н N=CZR'/ XRa СГR\ + /н N=CZR'/ XRa СГCH2=CHCH2MgBrCH2=CHCH2MgBrR3
R\ + /н N=CZ
R'/ XRa СГ
R\ + /н N=CZ
R'/ XRa СГ
CH2=CHCH2MgBr
CH2=CHCH2MgBr
|HCI
R'RWCHCHzCH-CH, —*
(272)
R3Cl
(155)(155)II
(155)
(155)
—> R'R=NCHCH2CHMe
Реакция дибромалкплампиов (273) (получаемых присоединением брома к енаминам) в форме пммоипевои соли с реактивами * РЧиьяра приводит к а-разветвленпым р-бромалкиламинам (274), которые реагируют с еще одной молекулой алкилмагиниоромида. Образующийся реактив Гриньяра (275) гидролизуется затем до амина (276) [282].
RiH-CH=N( Br"
XR2
R®MgBr
Br R3
I IR3MgBr
RCH—CH—NRlR2 -Ц.
(273)
BrMg R3
RCH—CHNR’R2
(274)
R3
H20 I
* RCHzCHNRV
(275)
(276)
(156)
Литпйорганические соединения реагируют с а-галогенампнамп анаюгнчным образом, давая а-амшюалкплпроизводные; два за- служиваюшпх внимания примера показаны в уравнениях 157, 158.
Реакция жидкого диметилфторметилампна с трихлорметиллп- тием (278) при —110 °C приводит к диметил (₽,р,р-трихлорэтил)- амину (277), который выделяют в виде солянокислой соли с выходом 70%. В результате обработки основания подпетым метилом получают соль четвертичного основания (279) с выходом 90% [275].
С13СЫ (278)МЫ*
Me2NCH2F 9- Cl3CCH2NMe2 > CI3CCH2NMe3 I" (157)
(277)(279)
При взаимодействии 2,2-дифеиил-1-хлорэтена (280) с «-бутил- литием при —НО°C образуется карбеноид (281), который реагирует с а-галогенампном, давая амин (282) [283].
С1*
,н-BuLi|H1R-’N=CHR3 СГ
Ph2C=CHCl >- Ph2C=C—Li
(280)(281)
(158)(158)Cl R'—>■ Ph2C=C—CH—NR‘R2(282)
(158)
(158)
Реакции с олефинами. Реакция а-метилстпрола (283) с суспензией дмметилхлорметиламниа (284) в ацетонитриле при компат- •т'о^^Тф”'1 " СМеСИ ИЗ°Мер°В (285) “ <286) В С°‘
Me
PhC=CH2 + Mc2N=CH, CI"
СН2
Me
(283)
(284)
PhCCH2CH2NMe2 + PhC—СПСН2НМе2 (159)
(285)
(286)
ЩеИ™хПк™ыТкнсло?а(28^ (уравнение 160) реакция заме- ется декапбпкеипипг, Т 2°7' с а"галогепаминами сопровожда- “ РезУльтате чего образуются гидроШеиных аллиламипов (288) [285].
Me,N=CH, СГ + Me2N—ЛХ_сн=с,.)СОгН
(287)
CO2H
Me2NCH-CHCH,NUMe2 2C1" —
Me,N/ ACH=CHCH2NHMe2 СГ
(ISO)
(288)
а-Галогеиамины могут реагировать также с диенами по механизму циклоприсоединения типа реакции Дильса — Альдера; примером служит реакция с 2,3-диметилбутадиеном (уравнение 1 я I \ 1ОЯЙ1
Me Me
N=CH2 Br" + сн2=с—с=сн2
Реакции с енаминами. В результате присоединения 1-морфо- лино-2-метилпропена (289) к М-хлорметнлморфолину (290) (суспензия в ацетонитриле) получается прозрачный раствор, из которого при добавлении эфира осаждается соль (291). При гидролизе последней образуется 2,2-диметпл-З-морфолинопропаналь (292) [287] (уравнение 162).
(292)
Реакции с диазосоединениями. а-Галогеиамины энергично реагируют с диазосоедпиеннями, превращаясь в производные (- •морэтиламппа (293) [288).
R'R2NCII -Hal + CH2N2
R3
R'R2NCHCH2CI
(261)
(298)
«иповоние ароматических соединении. а-Галогеи- АминометилировиниарОмат11ЧССК1|М11 соединениями, в не.
амины могут pear 0ТСУТсгеие катализатора (уравнение 164) ^^^извол"'- бензиламина.
(164)(164)(261)-1- AHI —> R'R’N^lAr
(164)
(164)
Синтезы через имдн фоефони.ч. а-Галогенампиы реагируют с шкиидеифосфоранамп; при этом за счет формального а-элиМн. кования образуются аллены [289]. Этилидеитрнфенилфосфоран (294) и диметил-а-хлорбензилампн образуют фосфониевую соль 295 которая отщепляет а-протон в результате иеренлидирова- ния 11 затем претерпевает р-элиминпровапие с образованием фе- нилаллена (296) с 60%-ным выходом (уравнение 165).
СГ Me NMe2
|PhCH=X.4cj) Cl" ♦ I I(294)
Ph3P=CHMe Ph3P—CH—CHPh»-
(294)(295>
Me NMe2 I !■C—CHPhMe NMe2 I !■C—CHPhCH2=C=CHPh(296)CH2=C=CHPh(296)(165)(165)
Me NMe2 I !
■C—CHPh
Me NMe2 I !
■C—CHPh
CH2=C=CHPh
(296)
CH2=C=CHPh
(296)
(165)
(165)
Образование связи C—N. Взаимодействие а-галогенамииов с азиридинами приводит к образованию моиочетвертичных имида- золидиниевых солей (290]. Например, N-(р-фсинлэтил)азиридин (297) реагирует с К-хлорметилнинеридином (298), давая азнри- динцевую соль, которая перегруппировывается в устойчивое мо- ночетвертичное соединение (299) (уравнение 166).
cr CU2=N' )
PhCH2CH2NPhCH2CH2NI2S8I 4'\ /
PhCH2CH2N
PhCH2CH2N
—> PhCHaCH,NCH.,N
(297)
СН2СН2С1
PhCH2CH>N( XNZ ) СГ (166)PhCH2CH>N( XNZ ) СГ (166)PhCHjCH2—N—CH2N^
PhCH2CH>N( XNZ ) СГ (166)
PhCH2CH>N( XNZ ) СГ (166)
(299)
Образование связи С—О. Реакция а-галогенамииов с этилен- оксидом, эпихлоргидрином, стиролоксидом и оксетаном сопровождается раскрытием цикла, а образующиеся р- или у-хлоралкокси- метиламины циклизуются в соли оксазолидшшя (300; zi = I) или тетрагидрооксазшшя (300; п = 2) [291].
Образование связи С—Р. N-Хлорметилпиперндии (298) реагп- рх ет с триэтилфосфитом, при этом с выделенном этплхлорпда обра- 154
(290)
NCHZOCH2(CH,)„C1
(300)
(167)
КИСЛОТЫ(168)КИСЛОТЫ(168)зуется диэтнловый эфир пиперидииометилфосфоновой (301) [292].
КИСЛОТЫ
(168)
КИСЛОТЫ
(168)
О
СГ СНг=М\ ^ + (ЕЮ)зР —► (EtO)2PCHA'^^ + EtCl
(298)(301)
Образование связи С—S. Взаимодействие соли хлорметилди- этиламина (302) с тиираном в ацетонитриле приводит к получению гигроскопичного хлорида М,М-дпэтилтиазолидиния (303а). Спиртовый раствор этого соединения реагирует с 70%-ной перхлорной кислотой, давая устойчивый на воздухе перхлорат (3036) 1293].
S.
/ \ + СГ CH2=NEt2 —> P)SCH2NEtz —»V'Etz X" (169)
cl-
(302)(303a) X = Cl
(3036) X = C1O, аТалогепамины реагируют с ксантогенатами калия (304) в апротонных растворителях; при этом с хорошими выходами получают дпалкиламниометилтпокарбонаты, например (305) [294].
SS
ROCS’ К++ (302) —>■ ROC— SCH.NEh(170)
(304)(305)
р-Галогенамины
Методы получения [295]
РТалогенамнны R'R’NCH2CH2Hal (306) обычно получают в инертном растворителе из соответствующих 2-ампноспиртов при Действии: а) тионплхлорида [296] 'или хлористого водорода; 6) тиовилбромнда [296] пли бромпстоводороднои кислоты в) пептахлорида фосфора илп трпгалогенпда фосфора в безводном хлороформе [298]. Фторпроизводные (306, На! )
Мчить нагреванием вторичного амина с 1-бром-2-фторЭтан0м n этаноле [298].q
1366) ^ R'R^H X- ^ к'к2мсн2сн2он + пх „71)
(307)
Способы получения р-галогенаминов из а-галогеиаминов пред- ставлены в уравнениях 157, 158, 163.
Свойства
я Плогеиамииы обладают основными свойствами и образуют „пнетапическпе соли, иногда обладающие гигроскопичностью, я Гатогеиамины в форме свободных основании умеренно раство- пимы в воле, однако, например, в водном ацетоне они растворяются с образованием этилеиимшшевых солеи (307), которые в свою очередь реагируют с водой с образованием 1,2-аминоспиртов rogQi Ноны этнлешшшшя реагируют также со свободным хлор- амниом. давая соли пиперазпния (308) [299]. Фторпроизводные (306; Hai = F) в водном ацетоне разлагаются очень медленно или вовсе не разлагаются [300].
(172)(172)(307)+ (306) —> R'R2i\ )nR'R2 2X'
(172)
(172)
(308)
0-Галогенамнны (306) обладают ярко выраженными фармакологическими свойствами [295]; они ингибируют действие норадреналина п адреналина на специфические адренорецепторы. Одним из таких так называемых а-адренергических блокирующих препаратов является фенокснбеизамин (дибеизилин) (309), который применялся для лечения гипертонии и нормализации кроветока в периферической сосудистой системе.
PhOCH2CH(Me)NCH2CH2Cl (309)
CH2Ph
Реакции.
Как уже отмечалось выше, Р-галогенампны (306) легко циклизуются с образованием этилениминиевых ионов (307), которые R ' ГокаСЯ ВРОМ^ЖУТОЧИЫМИ соединениями в реакциях замещения.
?пУбликован обзор [301], посвященный применению этих реакции в медицинской химии.
ным^а-югеиамнна (306) с нуклеофпль-
к ам“»У NuCH2CH2NR'R2 в реакциях с °®ъясняет изменений, которые наблюдаются можно объяснить Чаленными галогепамниамп. Такие изменения единений, которыециклическпх промежуточных со-
"-*т Раскрываться двумя различными сиосо-
бамп, приводя к двум изомерам. Например, Р-хлорамин (3101 превращается в ион этилеинминия (311) (уравнение 173) нек ,ео фшп.пая чистина может атаковать этот ион как по «-С (грани |||1С 174), так и по р-С (уравнение 175),-1
Rci-ch-ch2nr‘r2•0 аRci-ch-ch2nr‘r2•0 а(ЗЮ)R2 R1(ЗЮ)R2 R1.R2R3(311)1.R2R3(311)1R3Nu—СН2—CH—NR*R2R3Nu—СН2—CH—NR*R2(1741(1741R'R'R3Nu—CH—CH2—NR*R2R3Nu—CH—CH2—NR*R2(175)(175)
R
ci-ch-ch2nr‘r2
•0 а
R
ci-ch-ch2nr‘r2
•0 а
(ЗЮ)
R2
R1
(ЗЮ)
R2
R1
.R2
R3
(311)1
.R2
R3
(311)1
R3
Nu—СН2—CH—NR*R2
R3
Nu—СН2—CH—NR*R2
(1741
(1741
R'
R'
R3
Nu—CH—CH2—NR*R2
R3
Nu—CH—CH2—NR*R2
(175)
(175)
Очевидно, что когда R = H, в обоих случаях должно образоваться одно п то же соединение. Как правило, когда R ^ Н, соотношение образующихся изомеров определяется особенностями строения [З-галогенамина и нуклеофильного реагента. При синтезе антигистаминного препарата прометазина (уравнение 176) в смеси преобладает более активный изомер (312) [302].
С1СН(Ме)СН2ХМе2С1СН(Ме)СН2ХМе2МеСНСН2ММе2CH,CH(Me)NMe2МеСНСН2ММе2CH,CH(Me)NMe2(312)(312)(176)(176)
С1СН(Ме)СН2ХМе2
С1СН(Ме)СН2ХМе2
МеСНСН2ММе2CH,CH(Me)NMe2
МеСНСН2ММе2CH,CH(Me)NMe2
(312)
(312)
(176)
(176)
Взаимопревращения 2-хлорметнлпнрролидннов (314) и 3-хлор- 1Шперидппов (315) (уравнение 177) объясняются промежуточным образованием общего для них бициклического катиона (313). Кроме того, обе циклические системы (314) и (315) при проведении реакций нуклеофильного замещения (уравнение 178) [303 307] превращаются в одно и то же производное (316).
Cl
NR
\ / С"',Х NR
(316a) X — CN
(3166) X — OH
(178)
NR
й-Галогеиамины агентами; примеры азота и углерода приведены
Н1ЯЮТСЯ очень активным» алкилирующими neiKUHii при атомах кислорода, серы, таких Р^’^’ур^^,,,^ 179-184 [308-313].
р+СНО" Na* + C1CH>CH>NMc2
(317)
PlhCHOCHaCHaNMea (179)
PhCH(OH)CO,Ag + BrCH2CH2NMe3 Br
^ phCH(OH)CO2CH2CH2NMe2 Br"
(180)
(317) "—* HSCH2CH2NMe2(181)
ph.CHCOXHr + COTCH.vQPH2CHCONHCH2CH2nQ 1,82)
CH2CH2NMe2
(184)
CH2CH2NMe2 knh2 1 * Ph2CCH2CH2OEt
Ph2CHCH2CH2OEt + (317)
При взаимодействии с магнием в тетр аги дрофуране р-галогеи- амины не образуют реактивов Гриньяра. Например, 2-диметил- амнноэтнлхлорид превращается в этилен (уравнение 185). Кроме того, в результате вторичной реакции между N-хлормагцпйдпме- тмамшюм (318) и р-галогенамином (317) (уравнение 186) образуется диамин (319) [314]. Однако морфолииоэтилхлорид (320) димеризуется с образованием дисииропиперазиниевой соли (321) [31а[.
(317)4-Mg —> Me2NMgCl + СН2=СН2(I65)
(318)
(317)+ (318) —► Me2NCH2CH2NMe2 + MgCl2(I86)
(319)
lab
у-Галогенамины
Методы получения
Первоначально гидробромид З-бромиропиламина Br(CH2),NH>- j[Br был CHHTe31*l’“I?a*! 110 методу Габриэля путем расщепления фталимида (322) бромистоводородиой кислотой; этот метод
Br(CH2)3NMe2Br(CH2)3NMe2NMe> Br'LlNMe> Br'Ll(190)(190)(325)(326) —>■ Br(CH2)3(325)(326) —>■ Br(CH2)3(326)(326)1- Me—N—(CH,)3—IL Me1- Me—N—(CH,)3—IL Me(191)(191)
Br(CH2)3NMe2
Br(CH2)3NMe2
NMe> Br'
Ll
NMe> Br'
Ll
(190)
(190)
(325)
(326) —>■ Br(CH2)3
(325)
(326) —>■ Br(CH2)3
(326)
(326)
1- Me
—N—(CH,)3—
I
L Me
1- Me
—N—(CH,)3—
I
L Me
(191)
(191)
все еше широко применяют для получения у-галогенаминов с первичной аминогруппой [316].
Третичные амины аналогичного строения (323), как правило, получают путем взаимодействия 1,3-дигалогенпропанов с вторичными аминами в инертном растворителе [317] или действием тионилгалогенидов иа З-дналкнламинопропанолы, например (324) [318] (уравнения 188, 189).
Cl(CH2),Br+R‘RNH —► C1(CH2)3NR'R2(188)
(323)
SOC12
HO(CH2)3NR1R2 ► (323)(189)
(324)
у-Галогенамины можно также получить из ос-галогенамннов (уравнение 155).
(327)
перегруппировка соли (326) в линейный поли- также м^ [3/9]. ДруП|е у-бромнропиламИпь[] мер (327) ()Р< |л. „ N.N-дибутилпроизводпые, также об- так"е КаиРтвёптпчпые соли в результате внутримолекулярной разуют четв р сОепцнеипя, по-видимому, более устойчивы циклизации, но ли
1320]. ^ Реакции
Реакциям у-галогенаминов посвящен опубликованный в 1969 г. обзор [301], в котором особое внимание уделено применению этих реакций в медицинской химии.
Циклические соли типа (326) играют, по-видимому, определенную роль в реакциях замещения в у-галогенаАпшах. Например, при нуклеофильном замещении в За-хлортропане (328а) За-кон- фигурация сохраняется и в продукте реакции (329). Этот факт может быть объяснен образованием циклического промежуточного соединения (3286) (уравнение /92) [32/].
1328а11328а1(3286)(3286)
1328а1
1328а1
(3286)
(3286)
По отношению к нуклеофильным центрам у-галогенампны являются эффективными алкилирующими агентами (уравнения 193-197) [322-325].
IH2N)2C=S н2^\но"
Cl(CH2)3NMe2 >-.)—S(CH2)3MMe2 ► HS(CH2)3NMe2 (193)
(330)
(CM2)3NMe2(CM2)3NMe2Na(330) I„ос,Ph2CO —* Ph,C—O' 2\V ——* Ph,C(CH,)3NMe2 NI13I12OOil Ph2co I El2N(CH2)3MgCI > P1i2C(CH2)3NEU(331)Na(330) I„ос,Ph2CO —* Ph,C—O' 2\V ——* Ph,C(CH,)3NMe2 NI13I12OOil Ph2co I El2N(CH2)3MgCI > P1i2C(CH2)3NEU(331)
(CM2)3NMe2
(CM2)3NMe2
Na(330) I„ос,
Ph2CO —* Ph,C—O' 2\V ——* Ph,C(CH,)3NMe2 NI13I12O
Oil Ph2co I El2N(CH2)3MgCI > P1i2C(CH2)3NEU
(331)
Na(330) I„ос,
Ph2CO —* Ph,C—O' 2\V ——* Ph,C(CH,)3NMe2 NI13I12O
Oil Ph2co I El2N(CH2)3MgCI > P1i2C(CH2)3NEU
(331)
'vtcHa)aNMc2 (IQ?) 160
r отличие от р-галогенаминов у-галогенамины реагируют с „апшем нормальным образом, давая реактивы Гриньяра, например (331)- Эта реакция была использована в синтезе б-гидрокси- аминов (уравнение 196) [324] н для аминоалкнлирования гетероциклических соединении (уравнение 197) [325].
Эта реакция
ЛИТЕРАТУРА
G. Stork, R. Terrell, and J. Szmuszkoeicz, J. Amer. Chern. Soc., 1954, 76, Stork and H. K. Landesman, J. Amer. Soc., 1956, 78, 5128.
/. Szmuszkouicz, Adv. Org. Chern. (963), 4, 1.
K. Blaha and 0. Cervinka, Adv. Heterocyclic Chern., 1966, 6, 147.
«Enamines: Synthesis, Structure and Reactions», ed. A. G. Cook, Marcel
Dekker, New York, 1969'’
6a. M. E. Kuehne. Synthesis, 1970, 510.
бб. P. №. Hickmotl and H. Suschitzky, Chern, and Ind. (London), 1970, 1188
S. F. Dyke, «Chemistry of Enamines», Cambridge University Press, 1973.
G. Stork, A. Brizzolara, H. Landesman, J. Szmuszkowicz, and R. Terrell
J. Amer. Chern. Soc., 1963, 85, 207.’
2.
3.
R. Fusco, G. Bianchelli, and S. Rossi, Gazzetta, 1961, 91, 825.
M. E. Herr and F. W. Heyl, J. Amer. Chem. Soc., 1953, 75, 5927.
/. L. Johnson, M. E. Herr, J. C. Babcock, A. E. Fonken, J. E. Stafford, and F. №. Heyl, J. Amer. Chem. Soc., 1956, 78, 430.’
К.
R.
14.
15.
16.
It.
H.
Taguchi and F. Н. Westheimer, J. Org. Chem., 1971, 36, 1570.
S. Monson, D. N. Priest, and J. G. Ullrey, Tetrahedron Letters, 1972, 929.
Weingarten and IT. A. White, J. Org. Chern., 1966, 31, 4041.
Weingarten and IT. /1. White, J. Amer. Chern. Soc., 1966, 88, 850.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
6
J. Coerdeler in «Methodeii der Organischen Chemie» (Houben-Weyl), Thieme, Stuttgart, vol. XI/2, pp. 616—618.
G. N. Walker and D. Alkalay, J. Org. Chern., 1967, 32, 2213.
N. J. Leonard, A. S. Hay, R. W. Fulmer, and V. №. Gash, J. Amer. Chern. Soc., 1955, 7 7, 4 39.
N. J. Leonard, С. K- Steinhardt, and C. Lee, J. Org. Chern., 1962, 27, 4027.
W. R. N. Williamson, Tetrahedron, 1958, 3, 314.
Johnson and A. Whitehead, Tetrahedron Letters, 1964, 3825.
Opilz, H. Hellmann, and H. №. Schubert, Annalen, 1959, 623, 112.
N. J. Leonard and V. W. Gash, J. Amer. Chern. Soc., 1954, 76, 2781.
N. J. Leonard and A. G. Cook, J. Amer. Chern. Soc., 1959, 81, 562 7.
N. J. Leonard and D. M. Locke, J. Amer. Chem. Soc., 1955, 77, 437.
№. D. Gurowilz and M. A. Joseph, J. Org. Chem., 1967, 32, 3289.
R- L. Hinman, Tetrahedron, 1968, 24, 185.
H. B. Henbest and P. Slade, J. Chem. Soc., 1960, 1555.
^g^1^2 H. Mildenberger, Angew. Chem., 1960, 72, 169; Annalen, 19Ы,
T. J. Curphey and J. C. Hung, Chem. Comm., 1967, 510.
^ C. Brannock and R. D. Burpitt, J. Org. Chem., 1961, 26, 3576.
G- Opilz, H. Mildenberger, and H. Suhr, Annalen, 1961, 649, 47.
У К. Pandit, IT. A. Zwart Voorspuij. and P. Houdewmd, Tetrahedron Let- ‘"s. 1972, 1997.
^'ic/ine, J. Amer. Chem. Soc., 1962, 84, 837.
hickmotl, Chem. and Ind. (London), 1974, 731.
£ ilwig, E. Benzing and E. I icke, Chcni. Ber.. 1957, 90, 2833.
R d?(U (ut^ Yoshizawa, J. Org. Chem., 1967, 32. 4 04.
Millard, J .Chem. Soc,. I960, 26.10(19 84 4988
Perelmana and S. A. Mizsak, J. Amer. Chem. Soc., 1962, 84,.
■ °pitz ant^ j K.och, Angew. Chem., 1963, 75, 167.
3«к. 105
41.41.P i Sfamhuis in «Enamines: Synthesis, Structure, and
41.
41.
42.43.44.45.46.47.48.49.50.42.43.44.45.46.47.48.49.50.' i Л G Co Чаке! Dekker, New York, 1969, pp. 101-113. Kcactions», $ E Kuehne,'J. Amer. Chem. Soc.,1961, 83, 1492.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
s ' I Huana and M V. Lessard, J. Amer. Chem. Soc., 1968, 90, 2432
M E Kuehne, J. Amer. Chem. Soc., 1959, 81, 5400.
L Birkofer S. M. Kim, and H. D. Engels, Chem. Ber., 1962, 95, 1495
П Pocar G. Bianchetti, and P. Datta Croce, Gazzctta, 1965, 95, 1220
M. Ohno, Tetrahedron Letters. 1963, 1753
I Wokinsky, D. Chan, and R. Novak, Chem. and Ind. (London), 1965
G Stork and I. Borowitz, J. Amer. Chem. Soc.. 1962, 84, 313.72°-
E. Elkik and P. Vaudescal, Compt. rend., 1967, 264, 1779.
L A Paquette Tetrahedron Letters, 1963, 2027.
52.53.54.52.53.54.О L Chapman and G. L. Etan, J. Amer. Chem. Soc., 1968, 90, 5329.
52.
53.
54.
52.
53.
54.
J IF. Daly and B. Witkop, J. Org. Chem., 1962, 27, 4104.
N M Morlyan, A. G. Muraclyan. L. O. Esayan, and Sh. O. Badantian Ar myan. khim. Zliur., 1975, 28. 75 (Chem. Abs., 1975, 83, 9062) fH. Af. Мо’рлян А Г Мурадян, Л. О. Эсаян, Ш. О. Баданян — Арм. хим. жури., 1975 28 75].’ ’
55.56.57.55.56.57.М Olomucki and Р. Hebrard, Tetrahedron Letters, 1969, 13.
55.
56.
57.
55.
56.
57.
M. T. Leffler, Org. Synth. Coll. vol. II, 1943, 24.
R. H. De Wolfe and W. G. Young, in «The Chemistry of Alkenes», cd. S. Pa- tai, Interseience, London, 1964, 724.
58.58.Y D. Smirnov, L. I. Saltykova, and A. P. Tomilov, Zhur. priklad. Khim 1970, 43, 1620 (Chem. Abs., 1970, 73, 87351) f/O. Д. Смирнов, Л. И. Салтыкова, А. П. Томилов — ЖПХ, 1970, 43, 1620].
58.
58.
60.60.К. Takahashi, A. Miyake, and G. Hata, Bull. Chem. Soc. Japan, 1972, 45, 230 (Chem. Abs., 1972, 76, 98 670).
60.
60.
61.61./. IF. Smith, in «The Chemistry of the Amino Group», cd. S. Patai, Intersci- ence, London, 1968, 178.
61.
61.
62.63.62.63.R. L Kruglikova, G. R. Kalinina, and Z. F. Abramova, Reakts. spos. org. Soedinenii, 1972. 9, 79 (Chem. Abs., 1972, 77, 100 551) fP. И. Кругликова, Г. P. Калинина, 3. Ф. Абрамова— Реакционная способность органических соединений, 1972, 9, 79].
62.
63.
62.
63.
Р. J. Krueger and D. W. Smith, Canad. J. Chem., 1967, 45, 1605.
64.64.O. Yamamoto, M. Yanagisawa, H. Tomita, T. Ogawa, Y. Senga, K. Hayamizu, and F. Taka, Analyt. Chem., 1972, 44, 2180.
64.
64.
65.65.Chinoin Gyogyszer-es Vegyeszcti Fermckck Gyara Rt„ Brit. Pat. 1 242 109 (1971) (Chem. Abs., 1972, 76, 34 015).
65.
65.
66.66.W. Himmele, W. Aquila, H. Siegel, A. Amann and H. Giertz, Ger. Offen., 2 157 454 (1973) (Chem. Abs., 1973, 79, 42 248).
66.
66.
67.68.69.70.67.68.69.70.У. Tamura, H. Ishibashi, M. Hirai, Y. Kita, and M. Ikeda, J. Org. Chem., 1975, 40, 2702.
67.
68.
69.
70.
67.
68.
69.
70.
R. A. Holton and R, A, Kfonaas, J. Amer. Chem. Soc., 1977, 99, 4177.
N, Takamatsu, S. Inoue, and Y. Kishi Tetrahedron Letters, 1971, 4661.
R. E. Ireland and A. K. Willard, J. Org. Chem., 1974, 39, 421.
71.71.H. G. Viehe, Z. Janousek, R. Compiler and D, Lach Angew. Chem. Internal Edn., 1973, 12, 566.
71.
71.
72.73.74.75.72.73.74.75.J. P. Dukere B. Ragonnet, M. Santelli and M. Bertrand Compt. rend., 1972, 274, 975.
72.
73.
74.
75.
72.
73.
74.
75.
Л Р. Dukere, М. Santelli, end М. Bertrand, Compt. rend. 1970, 271, 585.
C. Niverl and L. Miginiac, Compt. rend., 1971, 272, 1996.
H. G. Viehe, Angew. Chern. Internal. Edn., 1967, 6, 767.
H. G. Viehe, in «Chemistry of Acetylenes»,ed 11 G Viehe Marcel Dekker,
76.77.78.79.80.76.77.78.79.80.New York, 1969, pp 861—912...,
76.
77.
78.
79.
80.
76.
77.
78.
79.
80.
H- E Zaugg, L. R. Swett, and G. R. Slone, J. Org. Chem., 1958, 23, 1389.
I. L. Dumont, Compt rend., 1965, 261, 1710.
228.228., L Hubert and H. G. Viehe, J. Chem. Soc. (C), 1968 228.
228.
228.
dC Barbara- Bull. Soc. chim. France, 1965, 2787.
5 5M ' C’ ^’ ^a^eux’ a'^ ^- ^- Viehe, Angew. Chem. Internal Edn., 1J4°>
81.
82.
83.
84.
85
86
87.
88
L Ghosez and I Marchand-Brynaert, in «Iminium Salts in Organic Che- mistry», part 1, ed. H. Bohme and H. G. Viehe, Whey, London. 1976, vol 9. X. Halleux, П. Reimlinger, and H. G. Viehe, Tetrahedron Letters 1470 [g £BiUUP5' and " N' К"и’l»V«n^. Edn.:
D. R. Sfrobach, J. Org. Chem , 1971, 36. 1438.
Chern. Internal. Edn., 1964, 3, 506 //. G. Viehe, S. I. Miller, and 1. I. Dukstein. Angew. Chern Internal Edn 1964, 3, ooz.
P. P. Monlijn, E. Harryvan, and L. Brandsma, Rec. Trav. chim., 1964 , 83, M. E. Kuehne and P. 1. Sheeran, J. Org. Chem., 1968, 33, 4406
I'. Wolj and F. Kowitz, Annaten. I960, 638, 33.
H. G. Viehe, R. Fuks, and M. Reinslein, Angew. Chem. Internal Edn 1964
91. F^®ygand* W K6nig' R Bu«,e* Md H. G. V^he. Chem. Ber., 1965, 98,
R. Buyle and H. G. Viehe, Tetrahedron. 1968, 24, 3987.
R. Buyle and H. G. Viehe. Tetrahedron, 1969, 25, 3453.
T. Eicher and T. Pfister, Tetrahedron Letters, 1972, 3969.
M. Delaunois and L. Ghosez, Angew. Chem. Internal. Edn.. 1969, 8, 72.
L. Ghosez and C. de Perez, Angew. Chem. Internal. Edn., 1971. 10. 184. /. Ficini and A. AL Touzin, Tetrahedron Letters, 1974. 1447.
96.
97.
98.
99.
100.
101.
102.
AL E. Kuehne and H. Linde, J. Org. Chem., 1972, 37, 4031.
R. A. Raphael, «Acetylenic Compounds in Organic Synthesis», London, 1955, pp. 61—64.
M. Olomucki, Ann. Chim. (Italy), 1960, 5, 845.
D. Z. Simon, R. L. Salvador, and G. Champagne, J. Medicin 13, 1249.
Y. Besace, A. Marszak-Fleury, and I. Marszak, Bull. Soc. chim.
Butterworths,
Chem., 1970.
France, 1971,
103.
104.
105.
106.
107.
108.
109.
110.
112.
113.
114.
1468.’
E. V. Ermilova, N. E. Khlebnikova, L. A. Remizova, and 1. A. Favorskaya, Zhur. org. Khim., 1974, 10. 2290 (Chem. Abs. 1975. 82. 72 493) [E. В. Ермилова, H. С. Хлебникова, Л. А. Ремизова, И. А. Фаворская — ЖОХ. 1974, 10, 2290]
G. H. Doubglas, L M. H. Graves. D. Hartley, G. A. Hughes. В. J. McLoughlin, J. Siddall, and H. Smith, J. Chem. Soc., 1963, 5072.
C. Glace! and R. Coupe. Bull. Soc. chim. France, 1963, 2464; modified by L. Brandsma, «Preparative Acetylenic Chemistry». Elsevier, Amsterdam, 1971, pp. 165—166.
/. L. Dumont. W. Chodkiewicz. and P. Cadiol, Bull. Soc. chim. France, 1967, 588.
R. S. Gyuli-Kevkhyan, L. S. Papoyan. and G. T. Tatevosyan, Armyan. khini. Zhur., 1973, 26, 837 (Chem. Abs*. 1974, 80. 81951) {P. С. Гюли-Кевхян. Л. С. Папоян, Г. T. Татевосян — Арм. хим. журн., 1973, 26, 837].
/. Af. Koshkina. L. .4. Remizova, E. I’. Ermilova, and I. .4. Favorskaya. Reakts. spos. org. Soedinenii, 1970, 7, 944 (Chem. Abs.. 1971, 75. 19 604) fH. Al. Кошкина, Л. А. Ремизова, E. В. Ермилова. И. А. Фаворская — Реакционная способность органических соединений, 1970. 7, 944].
Z. Alaune, Z Talaikyte and V. AAozolis. Liet. TSR Mokslu Akad. Darb., Ser. B., 1967. 67 (Chem. Abs., 1968, 68, 64 090).
Bogentoft Y. Svensson and B. Karlen, Acta Ptiarm. Suec., 1973, 10. 21o (Cliem. Abs., '1973, 79. 77 618).
A. Ben-Efraim, Tetrahedron, 1973, 29. 4111.
IL G. Viehe and A. / Hubert LL S. Pat, 3 4 39 038/1969 (Chem. Abs.. 1969, 71, 13131)._
P. J. Garratl and Soon Bin Neoh, J. Amer. Chem. Soc., 1975 97, 3255.
L N. Azerbaev L. A. Tsoi. L. T. Kalkabueva. and K. At Д^-^0- ^’’^ gelerotsikl. Soedinenii, 197-1. 199 (Chem. abs., 1974, 80. 133d22) yL н АзеР"
6*
163
118.119.120.121.122.123.124.125.126.127.128.129.130.131.118.119.120.121.122.123.124.125.126.127.128.129.130.131.132.133.132.133.134.134.135.136.137.138.139.140.135.136.137.138.139.140.142.142.143144.143144.145.146.147.145.146.147.148.148.152.153.154.155.156.152.153.154.155.156.
118.
119.
120.
121.
122.
123.
124.
125.
126.
127.
128.
129.
130.
131.
118.
119.
120.
121.
122.
123.
124.
125.
126.
127.
128.
129.
130.
131.
132.
133.
132.
133.
134.
134.
135.
136.
137.
138.
139.
140.
135.
136.
137.
138.
139.
140.
142.
142.
143
144.
143
144.
145.
146.
147.
145.
146.
147.
148.
148.
152.
153.
154.
155.
156.
152.
153.
154.
155.
156.
баев Л rl. Цой. л. T. Калкабаева. H. 11. Алексеева - Химия гетероц,,,^,,. 1|& Тк$в"Тм\9Нагсоиг’1. and R. D. Weigh, J. C. S. Perkin 1973,
o^Fuks and H. G. Viehe, in «Chemistry of Acetylenes», cd. II. g. Viehe Mircel Dekker New York, 1969, pp. 532—53o.
117.117.P A S. Smith, in «Open-Chain Nitrogen Compounds», Benjamin, New York,
117.
117.
*96^?L B H F Whalen J Amer. Chern. Soc., 1925, 47, 1343.
CandR.Stradi, Gazzetta. 1970, 100 726.
r Knnnc ELender and E. Ziegler, Monatch., 1968, 99, 990.
H Se and Y s/Sadaeandam, Arch. Pharm., 1973, 306, 227.
0. Z?n"er and W. Kliegel. Chem. Ber1967, 100, 2515.
H. R. Hensel, Chem Ber., 1966, 99, 868
H. W. Wanzlick and IV. Lochel, Chem. Ber., 19o3 86, 1 163_
J Hocker, H. Giesecke, and R. Merten, Angcw. Chem., 1976, 88, 151.
C Mannich and H. Davidsen, Ber. 1936,69,2106.
W C Hunt and E. C. Wagner, J. Org. Chem., 1951, 16, 1792.
T. H. Fife and 1. E. C. Hutchins, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 2536.
H. Bohme and W. Lehners, Annalen, 1955, 595, 169.
H. Boh.ne, M. Dahne, №. Lehners, and E. Ritter, Annalen, 1969, 723, 34.
«Chemistry of Carbon Compounds», ed. E. H. Rodd, Elsevier, Amsterdam, 1951, vol. IA. p. 697.
H. G. lag and R. H F. Manske, J. Chem. Soc., 1926, 2348.
USSR Pat., 175 303 (Chem. Abs., 1966, 64, II 084) \E. P. Чертой. А. П. Торба Авт. свих СССР № 176 303].
R. B. Wagner and H. D. Zook, «Synthetic Organic Chemistry», Chapman and Hall, London, 1953, p. 691.
A. Ilalleux and H. G. Viehe, J. Chem. Soc. (C), 1968, 1726.
С. H. Shih, Petrochem., 1973, 12 (3), 49 (Chem. Abs., 1974, 80, 3010).
M. L. Moss, 1. H. Elliott, and R. T. Hall, Analyt. Chem., 1948, 20, 784.
R. Yanidagni and P. Kebarle, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 3504.
P. TrumH, Ann. Chim. (France), 1939, 12, 93 (Chem. Abs., 1939, 33, 8066). «Chelating Agents and Metal Chelates», ed. F. P. Dwyer and D. P. Mellor, Academic, London. 1964.
A. P. N. Franchimont and E. A. Klobbie, Rec. Trav. chim., 1888, 7, 258; J Chem. Soc., 1889, 124.
C. F. H. Allen, C. O. Edens, and J. Van Allan, Org. Synth. Coll. Vol. Ill, 1955, 394.
G. Schwarzenbach and K. Lutz, Helv. Chim. Acta, 1940, 23, 1139.
«Chemistry of Carbon Compounds», ed. E. H Rodd Elsevier Amsterdam, 1954. vol. Ill A, p. 466.
n' f /10^" and A' f- Martell, J. Amer. Chem. Soc 1950, 72, 4301.
n 7<ZgVn» F; W- BerSslrom, J. Amer. Chem., 1931 53, 1846.
M Uda Mokudai, M. Isihara, and T. Morisita, Bull. Inst. Phys. Chem. Res. Tokyo, 1940, 19, 1448 (Chem. Abs., 1943, 37, 6900).
149.149.«Chemistry of Carbon Compounds», ed. E. H. Rodd Elsevier, Amsterdam, 1959, vol. IVB, pp. 1338, 1344.
149.
149.
«Piperazine», Kirk-Othmer Encycl. Chem. Teclmol. 2nd Edn., 1968,
150.151.150.151.M. Popescu, Farmacia (Bucarest), 1972, 30, 535
150.
151.
150.
151.
'^ClM^Pr°Si' ^ СЬ™' (BrUSSe'S)- I973'
№ Гn Tur™r' and L L Denton, S. Kushner, L. M. Brancone.
U SY' s“bbart);e, J. Org. Chem., 1948, 13, 134.
U. 5. 1 a . 3260752 (Chem. Abs., 1966, 65, 10 495)
P. 1 cunei, Ann. Chim. (France), 1939, 12, 93.
162.163.164.165.166.167.168.169.162.163.164.165.166.167.168.169.S. J. Angyal, G. B. Barlin, and P. C. Wailes, J. Chem. Soc. 1953 1740 L N. Ferguson, Chem. Rev., 1946, 38, 230. ' ' U’ W E. Smith, J. Org. Chem , 1972, 37, 3972.S. J. Angyal, G. B. Barlin, and P. C. Wailes, J. Chem. Soc. 1953 1740 L N. Ferguson, Chem. Rev., 1946, 38, 230. ' ' U’ W E. Smith, J. Org. Chem , 1972, 37, 3972.176.177.176.177.178.179.180.181.182.183.178.179.180.181.182.183.185.185.186.186.187.187.188.189.188.189.190.191.190.191.192.192.193.193.194.195.194.195.196.197.196.197.184. D. R. Burfieid, Seng-neon Gan, and R. H. Smithers, J. C. S. Perkin I. 1977,184. D. R. Burfieid, Seng-neon Gan, and R. H. Smithers, J. C. S. Perkin I. 1977,
162.
163.
164.
165.
166.
167.
168.
169.
162.
163.
164.
165.
166.
167.
168.
169.
S. J. Angyal, G. B. Barlin, and P. C. Wailes, J. Chem. Soc. 1953 1740 L N. Ferguson, Chem. Rev., 1946, 38, 230. ' ' U’ W E. Smith, J. Org. Chem , 1972, 37, 3972.
S. J. Angyal, G. B. Barlin, and P. C. Wailes, J. Chem. Soc. 1953 1740 L N. Ferguson, Chem. Rev., 1946, 38, 230. ' ' U’ W E. Smith, J. Org. Chem , 1972, 37, 3972.
176.
177.
176.
177.
178.
179.
180.
181.
182.
183.
178.
179.
180.
181.
182.
183.
185.
185.
186.
186.
187.
187.
188.
189.
188.
189.
190.
191.
190.
191.
192.
192.
193.
193.
194.
195.
194.
195.
196.
197.
196.
197.
184. D. R. Burfieid, Seng-neon Gan, and R. H. Smithers, J. C. S. Perkin I. 1977,
184. D. R. Burfieid, Seng-neon Gan, and R. H. Smithers, J. C. S. Perkin I. 1977,
G Eckhard!, K. J. Goebel, G. Tondorf, and S Geonerhea„
*57' trometry 1974, 9, 1073.ueonechea, Org. Mass Spec-
,58 T. Haga and RMajima Ber., 1903, 36, 333; J. Chem. Soc. 1903
-^g!^Cd' E' 11 R°dd' ^vie? Amsterdam,
E. Fischer and H. Koch, Annalen, 1886, 232, 222 J Chem Snr 1яяк
6L 1. F. Walker «Formaldehyde», 3rd edn., Reinhold, New York ige^n 5n' - F. Meissner, E. Schwiedessen, and D. F. Othmer, Ind. Eng. Chern 1954 46 724
A. T. Bottini V. Dev and ] Klinck, Org. Synth. Coll. Vol V 1973 Ш S. L Angyal, Org. Reactions, 1954, 8, 197.’
IF. E. Bachmann and J. C. Sheehan, J. Amer. Chem. Soc., 1949 71 1842
IF. T. Forsee, Jr. and С. B. Pollard, J. Amer. Chem. Soc.' 1935’ 57
170.170.G. E. Hulse, U. S. Pat. 2759913 (1956) (Chem. Abs., 1956, 50 17 533)’
170.
170.
J. J. Christensen, J. O. Hill, and R. M. Izatt, Science, 1971 174 459’
С. H. Park and 11. E. Simmons, J. Amer. Chem. Soc., 1968, 90, 2431. '
J. C. Allen, C. J. Smith, M. C. Curry, and I. M. Gauges Nature 1977
267, 623.'’1
A. Kawasaki and У. Ogata, Mem. Fac. Eng. Nagoya Univ., 1967 19 1 (Chem. Abs., 1968, 69, 58 669).'’
175.175.A. T. Nielsen, R. L. Atkins, D. W. Moore, R. Scott, D. Mallory, and J. M. LaBerge, J. Org. Chern., 1973, 38, 3288.
175.
175.
N. J. Turro and W. B. Hammond, Tetrahedron Letters, 1967, 3085.
H. 0. Krabbenhoft, J. R. Wiseman, and С. B. Quinn, J. Amer. Chern. Soc 1974, 96, 258.
A. Albert, Adv. Heterocyclic Chem., 1976, 20, 117.
D. Веке, Adv. Heterocyclic Chern., 1963, 1, 167.
E. W. Lund, Acta Chem. Scand., 1958, 12, 1768.
A. Hajos and P. Soliar, Experientia, 1965, 20, 434.
/. M. 1. Gladych, Chem. and Ind. (London), 1966, 31.
P. У. Sollenberger, and R. B. Martin, in «The Chemistry of the Amino Group», ed. S. Patai, Interscience, London, 1968, p. 349.
666.
D. Miller F -L. Hsu, K- N. Salman, and P. H. Patil, J. Medicin. Chem., 1976, 19, I80-.
P. E. Fanta, in «The Chemistry of Heterocyclic Compounds with Three and Four Members Rings», ed. A. Weissberger, Interscience, New York, 1964, vol. I, p. 524._
H. M. Kissman D. S. Tarbell, and J. Williams, J. Amer. Chem. Soc.. 19d3, 7o, 2959.’
S. Eguchi, and У. Ishii, Bull. Chem. Soc. Japan, 1963, 36, 1434. ,
G. Berti, G. Camlci, B. Macchia, F. Macchia, and L. Monti, Tetrahedron Letters 1972 2591
К. B. Sharpless, A. O. Chong, and K. Oshima, J. Org. Chem. 1976, 41 177. К. B. Sharpless, D. IF. Patrick, L. K. Truesdale, and S. A. Biller, J. Amer. Chem. Soc., 1975 97, 2305.,. _
R. T. Britain, D. lack, and A. C. Ritchie, in «Advances in Drug Research ed. N. J. Harper and A. B. Simmonds, Academic, London, 1970, '01. 6,
R. ^owe, A. F. Crowther, J. S. Stephenson, B. S. Rao. and L. H. South, J Medicin. Chem. 1968, 11, 1000.„.1974 39 914.
D. A. Evans, G. L. Carroll, and L. К. Егиб5<1а1е,1Оге> '- у.ст\(, Wein- D. Seebach and D. Enders, «New Synthetic Methods». g ■ heim, 1975, vol. 2, p. 66.A
D. Seebach and D. Enders, Chem. Ber.. 197o, 108, 12J3. 1nternat Fdn., T. Kauffmann E. Koppebnann, and H. Berg, Angcw. Chem. Internal. Ldn., , >970, 9, 163. '
198.199.200.201.202.203.204.205.206.207.208.209.210.211.212.213.214.215.216.217.218.219.220.221.222.223.224.225.198.199.200.201.202.203.204.205.206.207.208.209.210.211.212.213.214.215.216.217.218.219.220.221.222.223.224.225.iijI230.231.232.233.234.235.236.237.238.239.240.241.242.243.244.245.246.247.iijI230.231.232.233.234.235.236.237.238.239.240.241.242.243.244.245.246.247.rend., 1098.rend., 1098.
198.
199.
200.
201.
202.
203.
204.
205.
206.
207.
208.
209.
210.
211.
212.
213.
214.
215.
216.
217.
218.
219.
220.
221.
222.
223.
224.
225.
198.
199.
200.
201.
202.
203.
204.
205.
206.
207.
208.
209.
210.
211.
212.
213.
214.
215.
216.
217.
218.
219.
220.
221.
222.
223.
224.
225.
i
i
j
I
230.
231.
232.
233.
234.
235.
236.
237.
238.
239.
240.
241.
242.
243.
244.
245.
246.
247.
i
i
j
I
230.
231.
232.
233.
234.
235.
236.
237.
238.
239.
240.
241.
242.
243.
244.
245.
246.
247.
rend., 1098.
rend., 1098.
D Hoppe, «New synthetic Methods», Verlag Chemie, Weinheim, 1975, vol. 2, ^Sam, D. Nobles Varik, and M. N. About Enein, J. Pharm. ScL, 1971. ад. 936. V Mercier Synthesis, 1977, 183.
R. Epszlein and?Memer. > chjm |Q48 g, 20gg
P. Karrerand P. Portman^ig25 igi
F. Bellzieche and A^ E rlichu
IF. Hieber and Eс||еш SoCi] 1932, 2861.
^«4^Chem. Soc., 1955, 77, 4330.
Soc" 1975' 97' 5417'
’s ^g^ .Ba±, ^
г M Hancock and .1. C. Cope. Org. Synth., 1946 26, 38.
д' H Re be l D C Taylor and I. IF. Gorrod, J. Pharmacol, 1975, 27, 588.
O. Kamm^d^S. Mark Org. SynlftColl. Vol I 194 J 25.
e Rachlin and J. Enemark, J. Medicin. Chem., 1969, 12, I08J.
«Methoden der Organischen Chemie (Houbcn-Weyl)», Thieme, Stuttgart, 1958, T^l'schwakG. S. Lougheed, and S. E. Burrous, J. Heterocyclic Chem, 1974, ^’л^те and J. Shreiner, J. Org. Chem., 1974, 39, 1009.
L. Jackson. Org. Reactions. 1944, 2, 341.
J B. Ai^ward. Quart. Rev., 1971, 25, 407.
/. H. Billman and E. E Parker, J. Amer. Chem. Soc., 1944, 66, 538.
A. C. Cope and E. R. Trumbull. Org. Reactions, I960, 11, 355.
Ai. J. Rosen, Analyt. Chem., 1955, 27, 114.
C. L Collins, Accounts Chem. Res., 1971, 4, 315.
D. V. Banthorpe, in «Chemistry of the Amino Group», ed. S. Patai, Interscience, London, 1968, 585.
S. Raines and C. A. Kovacs. J. Medicin. Chem., 1968, 11, 854.
Af. E. Dyen and D. Swern, Chem. Rev., 1967, 67, 197.
/. A. Deyrup and C. L. Moyer, J. Org. Chem., 1969, 34, 175.
H. Wille and IF. Seeliger, Angew. Chem. Internal. Edn., 1972, 1 1, 287.
F. F.'Blicke, Org. Reactions, 1942, 1, 303.
K. Hayes and G. Drake, J. Org. Chem., 1950 15, 873
R. BaUzly and J. W. Billinghurst, J Org. Chem. 1965, 30, 4330.
D. I. Barron, G. H. Hall, I. L. Natoff, H, F. Ridley R. G. W. Spicketl, and
D. K. Vallance, J. Medicin. Chem., 1965, 8, 836.
.4. Dor now, G. Messwarb, and H. H. Frey, Chem. Ber., 1950, 83, 445.
G. Iones, Org. Reactions, 1967, 15, 204.
U1 *" Salvador, and S. C. Laskowski, J. Amer. Chem. Soc., /I, uuOU.
O. Hromatka, Ber., 1942, 75, 131.
.4. Skita and F. Keil, Ber., 1929, 62B, 1142.
H MUlLbaJ'ski' Adv- Heterocyclic Chem., 1963, 2, 311.
Stub №der OrS2nischen Chemie (Houben-Weyl)», Thieme,
1954,1954,Stuttgart 1965, vol. VI/3, pp. 137-140; 194-196 1060°'*’ Oirardet- »«d A. Boucherle, Bull. Soc. chim. France,
1954,
1954,
№6, 242, 1735 (Chem: аЬ"^," 5^6' Тс,'0“ЬаГ- C°mpt
G'. GlaceTand o’cculuder^ На^ет- J' Amer- Chem. Soc., 1955. 77,
I^t^^^248,331
248.249.250.251.248.249.250.251.252253.254.255.256.257.258.259.252253.254.255.256.257.258.259.260.260.261.262.263.264.265.266.267.268.269.270.271.272.273.274.275.276.277278.279.280.281.282.283.284.285.286287288.289.290.291.292293261.262.263.264.265.266.267.268.269.270.271.272.273.274.275.276.277278.279.280.281.282.283.284.285.286287288.289.290.291.292293/ Himi and и. Normwit, Bull. Soc. chlm. France 1957
248.
249.
250.
251.
248.
249.
250.
251.
252
253.
254.
255.
256.
257.
258.
259.
252
253.
254.
255.
256.
257.
258.
259.
260.
260.
261.
262.
263.
264.
265.
266.
267.
268.
269.
270.
271.
272.
273.
274.
275.
276.
277
278.
279.
280.
281.
282.
283.
284.
285.
286
287
288.
289.
290.
291.
292
293
261.
262.
263.
264.
265.
266.
267.
268.
269.
270.
271.
272.
273.
274.
275.
276.
277
278.
279.
280.
281.
282.
283.
284.
285.
286
287
288.
289.
290.
291.
292
293
A J. Meyers and E. D. Mihelich, Angew. Chem 1976 88 32^ №7;^"«6П <HC,”lk Compounds; ed. R. C. LWne.o, Wlley, G. R. Ramage E. H Rodd and J. K. Lundquist, in «Chemistry of the bon ^Compounds», ed. E. H. Rodd, Elsevier, Amsterdam, I960, vol. IVC Brit Pat. 1070307/1967 (Chem. Abs., 1967, 67, 53 671).
U. Harder, E. Pfeil, and K. F. Zenner, Chem. Ber 1964 97 510 А^Ю,"^^ W' UU'S' U- S’ ‘^'2928877/1960 (Chem. T. Mukaiyama and T. Taguchi, Tetrahedron Letters 1970 341 1
F F. Biicke, Org. Reactions, 1942, 1, 303.
M. Carmack and M. A Spielman, Org. Reactions. 1946. 3 83 Brit. Pat. 1070307/1967 (Chem. Abs., 1967, 67, 53 671)
L. Boguslavskaya, L. Kh. Vinograd. and Г. B. Shteinberg 7hur oriklad Khim., 1961, 34. 1392 (Chem. Abs., 1961. 55. 23 332) [Я. Л. Богуславская Л. X. Виноград, Ю. Б. Штейнберг — ЖПХ, 1961. 34. 1392].
A. N. Kost and V. G. Yashunskii, Doklady Akad. Nauk SSSR. 1952. 83 93 (Chem. Abs., 1953, 47, 2696) [A. H. Кост. В. Г. Яшунский —ДАН СССР 1952, 83, 93].
F. Crowther and L. Н. Smith, J. Medicin. Chem., 1968, 11, 1009.
I. Л1. Lehn, «Structure and Bonding», Springer, Berlin, 1973. vol. 16. p. 1. B. Dietrich, J. M. Lehn, and J. P. Sauvage, Chem. Unserer Zeit, 1973. 7, 120. G. IP. Gokel and H. D. Durst, Synthesis, 1976. 168.
Deitrich, I. M. Lehn, and !. P. Sauvage, Tetrahedron Letters. 1969, 2885. /. E. Richman and T. J. Atkins, J Amer. Chem. Soc., 1974. 96, 2268.
Cheney. I. M. Lehn, J, P. Sauvage, and AL E. Stubbs, J. C. S Chem. Comm, 1972, 1100.
/. M. Lehn, J. Simon, and J. Wagner, Angew. Chem. Internal. Edn.. 1973 12, 578.
Dietrich, J. M. Lehn, and J. P. Sauvage, Tetrahedron Letters. 1969. 2889. M. R. Truter and C, J. Pedersen, Endeavour. 1971. 30. 142.
Graf and i. M. Lehn. J. Amer. Chem. Soc., 1975. 97, 5022.
Graf and J. M. Lehn, J. Amer. Chem. Soc., 1976. 98. 6403.
H. Bohme and K. Hartke, Chem. Ber., 1960. 93, 1305 и цитированные там
Н Н. Н. Н. Н. G. Н. Н.Н Н. Н. Н. Н. G. Н. Н.работы.
Н Н. Н. Н. Н. G. Н. Н.
Н Н. Н. Н. Н. G. Н. Н.
Вбгпге, E. Mundlos, and О. E. Herboth, Chem. Ber., 1957, 90, 2003.
Bohme and M. Hilp, Chem. Ber., 1970, 103, 104.
Gross and E. Hoft Angew. Chem. Internal. Edn., 1967. 6, 335.
Bohme E Mundlos and G. Keitzer. Chem. Ber.. 1958. 91, 656.
Bohnie. S. E[el, and K. Hartke, Chem. Ber., 1965. 98, 1463: .4. K. Bose.
Spiegelman and M. S. Manhas. Tetrahedron Letters. 1971. 3167.
Bohme. IP. Lehners, and G. Keitzer. Chem. Ber.. 1958. 91. 340.
Bohme, H. Ellenberg, О. E. Herboth. and HZ Lehners. Chem. Ber., 19o9.
Н.А. н. 77.Н.А. н. 77.92. 1608.
Н.
А. н. 77.
Н.
А. н. 77.
Bohme and H. Ellenberg. Chem. Ber.. 1959. 92 2976,
Kirrmann E. Elkik and P. Vaudescal. Compt. rend- 1966, 262, 1268.
Bohme and W. Stammberger. Arch. Pharm 1972. 30a 383.
Bohme and W. Fresenius Arch Pharm.. 1972. 30a. bOl.
Н.Н.Bohme and IP. Fresenius, Arch. Pharm.. 1972, 30a 610.
Н.
Н.
H. Bohme K. Hartke and A. Midler, Chem. Ber 1963 96. 607
H. Bohme, K. Osmers, and P. Wagner. Tetrahedron Letters. 1972. 278a.
H. Bohme, E Mundlos, W. Lehners, and О. E. Herboth. Chem. Ber., 19a7,
2008.
J. Bestmann, Angew. Chem.. 1965. 77. 651.
II Biime and H. Orth, Chem. Ber.. 1966 199, -84-.
Bohme and P. Wagner, Chem. Ber.. 1969, 102 2bal
H. Bohme, L. Koch. and E. Kohler, Client Ber 1962 95. 1849.
7/. Bohme and G. Ddhler, Chem. Ber., 1970, 103, 3058.
, n И Olio Arch. Pliarm., 1967, 300, 617.
* / Гаж-.№>;' sufferM °p- * -
297 Л F. Kerainj.p Herdegen. R. У- Heisler and G. E. Ullyot, J. Amer. Chem. Te'chap,™^ I. IE James Cheni Soc 1953 1865.
I F Alien and N. B. Chapman, 3. Chem. Soc., I960, 1482.
у 8 Chapman and I. IP. James, J. Chem. Soc., 1954, 2103,
M Mkcque and J. P. Duclos. Chim. Tlrer 1969 4 363.
p Charpentier. Compt. rend., 1947, 225, 306; P. Charpentier and R, Ducrot
RldC fuson mid C. L. Zirkle. J. Amer. Chem. Soc., 1948, 70, 2760.
E G. Brain, F. P. Doyle, and M. D. Mehta. 3. Chem. Soc., 1961, 633.
R H Reitsema, 3. Amer. Chem. Soc., 1949, 71, 2041.
j^ H. Biel. E. P. Sprengeier, H. A. Leiser, J. Horner, A. Drukker, and H L. Friedman, 3. Amer. Chem. Soc., 1955, 77, 2250; 7. H. Biel, IP. к Hoya and H. .4. Leiser. ibid., 1959. 81. 2527.
R. Paul and S. Trhelitcheij, Bull. Soc. chim. France, 1958, 736.
T. F. Dankova, N. A. Preobrazhenskii, and M. A. Miropolskat/a Zhur ob- schchei Khim., 1951, 21, 570 (Chem. Abs., 1951, 45, 8484) [7V Ф. Данкова, H. А. Преображенский. M. А. Миропольская — ЖОХ, 1951, 21, 5701.
H. Horenstein and H. Pdhlicke, Ber., 19,38, 71, 1644.
W. 0. Foye and D. H. Kay, 3. Pharm. ScL, 1962, 51, 1098.
Af. Bockmiihl and G. Ehriiatl, Annalcn, 1949, 561, 52.
С. P. Huftrer, C. Djerassi. IF. L. Beears. R. L. Mayer, and C. R. Scholz,
298.
299.
300.
301.
302.
303.
304.
305.
306.
307.
308.
309.
310.
313.
314.
316.
317.
318.
J. Amer. Chem. Soc.. 1946, 68, 1999.
V Sperber M. Sherlock and D. Papa, J. Amer. Chem. Soc., 1953, 75, 1122.
H. Gurien. J. Org. Chem.. 1963. 28, 878.
1. P. Mason and H. IF. Block, J. Amer. Chem. Soc., 1940, 62, 1443.
S. Gabriel and 1. Weiner. Ber., 1888, 21. 2669.
Swiss Pat. 221596/1912 (Chem. Abs., 1949, 43, 666).
R. C. Elderfield, L. C. Craig. IF. M. Lauer. R. T. Arnold, IP. /. Gensler, 1. D. Head. T. H. Bembry, H. R. Mighton, J. Tinker. J. Galbreath, A. D. Holley, C. Goldman, ]. T. Maynard, and N. Picas, 3. Amer. Chem. Soc., 1946, 68, 1516.
C. F. Gibbs nnd C. S. Marvel, J. Amer. Chem. Soc.. 1935, 57, 1137.
C. F. Gibbs and C. S. Marvel, J. Amer. Chem. Soc., 1934, 56, 725.
S. Archer. M. R. Bell. T. R. Lewis, 1. W. Schulenberg, and M. J. unset, J. Amer. Chem. Soc., 1957, 79, 6337.
W. Schindler and F. Hajliger, Helv. Chim. Acta, 1954, 37. 472.
E. L. Anderson and J. E. Casep. Jr., J. Org. Chem., 1965, 30, 3959.
A. Marxer, Helv. Chim. Acta, 1941, 24, 209E.7
.4. Marses U- Salzmann, and F. Hofer, Helv. Chim. Acta, 1971, 54, 2o0/.
АРОМАТИЧЕСКИЕ АМИНЫ
P. ДЖ. ЛИНДСЕИ (ICl Organics Division, Blackley, Manchester)
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ АМИНОВ
Первичные ароматические амины включа?отЫ’ппогт^СИЯСМЫе для С1Штеза ароматических аминов, в ряду апомятт1рОВЛеНПе иптР°соеДпненпй, реакции замещения перегруппиоовки галоге|,иРоизводиых и тпдроксисоедипегши.
Р 4 реже, прямое аминирование.
(1) Восстановление
Первичные ароматические амины наиболее часто получают восстановлением соответствующих ароматических нитросоедиие- пнй. Восстановление можно вести в кислых или основных условиях НЛП прямым воздействием водорода в присутствии катализатора. Выбор восстанавливающего агента в значительной степени определяется природой других групп, присутствующих в молекуле. Как правило, предпочитают восстанавливающие агенты кислой природы, основные агенты обычно стараются не применять. Каталитическое восстановление применяют в особенности в случае таких соединений, как п-нитроацетаннлид, содержащий группу, которая может гидролизоваться в кислом растворе. Варианты методов синтеза ароматических аминов путем восстановления нитросоединений систематизированы ниже (уравнения 1—9).
<ЛА NO2 + 6TiCl3 + 6НС1 —► ЛА—NH2 + 6TiCl< + 2H2O(1)
ЛА> NO2 + 3Fe + 6HCl —> (ЛА—NH2 + 3FeCl3 + 2H2O(2)
ЛА—n=N (ЛА + 2Na2S2O4 + 4Н2О —► 2 (ЛЛ>—NH2 + 4NaHSO8 (3)
d
NO2/NH2
NaOH. S
—Et ►Et(4)
(69%)
Et0 C——NO2 ~A EtO2C—\—NH2(5)
E1U2A V /EtOH, 25 °C\/
(91 — 100%)
Me_ЛА>—NO=Me—XH2-HC1 (6)
(89%)
часто Д™ восстановления используют комбинацию Довольно част^ приме„яют олово [1], железо или
металла и кисло, ■ апболее удобно проводить восстановле- в сп”РТе [2Ь Т'Г’,Н°Й МепТОДИКОЙ ние раствора нтявляется методика Адамса и Джонсо-
метод Вешана [4] - восстановление желе- Н3 « vKcvcuoii кислоте. Метод восстановления хлоридом или зом 2„ ттана(ПП В соответствующей кислоте лежит в оспо-
"^кощжествепного определения ннтрогрупп.
вы-вы-В промышленных масштабах анилин обычно готовят вое становлением нитробензола действием железа в небольшом коли- честв соляной кислоты; общий выход на стадиях нитрования и восстановления превышает 98%. Ооразующиися хлорид желе- та (II) в значительной степени гидролизуется до гидроксида и свободной минеральной кислоты, которая вновь вступает в реакцию. Восстановление нитросоединения в кислом растворе протекает через стадии промежуточного образования нитрозо- и гидроксил- аминопропзводпых (уравнение 10). В щелочном растворе реакция протекает по тем же направлениям (уравнение 11), однако в этих условиях промежуточно образующиеся нитрозо- и гидро- кспламннопроизводпые конденсируются с образованием азокси- соединений (1), которые при дальнейшем восстановлении и окислении могут быть превращены в гидразосоединення (2) н азосо- едпнеиия (3). При восстановлении азо- и гндразосоеднненпй с
вы-
вы-
(10)(10)помощью гидросульфита натрия получают амины с хорошим ходом.
(10)
(10)
ArNO8 —> АгХО —» ArNHOH —> ArNH2
О
ArNO+ArNHOH —» ArN=NAr —> ArNH—NHAr —> ArN=NAr (II)
(1)(2)(3)
Анилин был получен с выходом 65% при нагревании нитробензола с твердым едким натром в изопропиловом спирте [5]. Описано также восстановление ароматических нптросоедпнешш смесью гидроксида натрия и серы в метанольпо-ацетоновом растворе [6].
Удобным методом восстановления ннтросоедннеиий является каталитическое гидрирование (7, 8]; восстановление протекает гладко и приводит к соответствующему амину с высоким выходом. В качестве катализаторов применяли никель Ренея, платину и палладии на угле [9]. Каталитическое восстановление нитро- соединений, азидов, нитрилов или оксимов в растворителе, содер-
Впервые синтез анилина, 2-иафтпламипа п л-аминобензойпой кислоты был осуществлен Н. Н. Зшшкым в 1842 г восстановлением соответствующих нитро* соединений сульфидом аммония. В настоящее время этот метод применяют ДЛ^ получения амшюв ряда антрахинона и частичного восстановления полинп^ро* соолнпешщ. — Прим, ред, 170
жащем небольшое количество хлороформа, приводит к гидоохло ридам аминов [10]. Интересным примером каталитического вос- ‘таиовлепия является использование природного газа 111 пр„ восстановлении нитробензола с помощью природного'газа’ содержащего 93% метана, при повышенной температуре ив присутствии Cr-Ni-Co-катализатора выход анилина составляет90-% Восстановление нитробензола в парах осуществляли с помощью водяного газа в присутствии угля как катализатора Ц2]
Анилин и алкиланнлипы можно получить высокотемператур ПЫМ дегидрированием-восстановлением иитроциклогексана в присутствии ряда катализаторов [13].1
Вместо методов прямого гидрирования можно с успехом применять восстановление нитросоединеиий действием борогидрида натрия п платинового или палладиевого катализатора.
Для избирательного восстановления нитрогруппы в присутствии других функциональных групп разработано несколько методов. Так, метанольные растворы додекакарбонилтрижелеза Рез (СО) 12 избирательно восстанавливают ароматические нитросоединения в амины с высоким выходом при наличии самых разнообразных функциональных групп [14, 15] (уравнение 12).
ArNO2 + Ре3(СО)|2 + СН3ОНArNO2 + Ре3(СО)|2 + СН3ОНбензол,кипячениебензол,кипячениеArNH,ArNH,(12)(12)
ArNO2 + Ре3(СО)|2 + СН3ОН
ArNO2 + Ре3(СО)|2 + СН3ОН
бензол,кипячение
бензол,кипячение
ArNH,
ArNH,
(12)
(12)
При использовании этого метода получают только амин; не происходит образования азо- пли азоксипропзводных, не затрагиваются щелоче- и кислотолабпльные группы и остаются без изменений карбонильная группа и двойная связь. Этим методом из соответствующих иитросоедипенип были получены анилин (77%), о- и п-хлоранилины (83%, 86%), н-толуидпн (73 %),л- и п-фенилен- диамины (95%, 63%), о-броманилин (86%) и п-ампнофенол (66%). Если нитрососдинение содержит ненасыщенную боковую цепь пли альдегидную группу в ароматическом ядре, восстановления этих групп можно избежать, применяя в качестве восстанавливающего агента сульфат железа(П). Если присутствует только альдегидная группа, то можно применить хлорид олова(П). Гидразпигндрат в присутствии небольшого количества никеля Ренея избирательно восстанавливает ароматические нитросоединения до аминов с очень хорошим выходом [16].
Замещение галогена
Атом галогена в ароматическом ядре инертен в условиях нуклеофильного замещения, и поэтому при действии аммиака на ароматическое галогеппроизводпое трудно получить амин. Естественно поэтому, что этот метод очень ограниченно применяется в синтезе ароматических аминов. Однако атом галогена в ароматическом ядре оказывается гораздо более реакциопноспосооным, если в орто- и пара-положепнях находятся нитрозамсстителп.
ах оеакцня хлорпропзводпых с аммиаком или ами- В этих случаях Р^ одпт к первичным, вторичным или нами протекает легко >
третичным ами;|амд бепзола удается превратить в анилинпр„ Галогенпроизв дя в жпдком аммиаке при низ-
действии амидов натрия
КОЙ температуре (уравнение 13).
1ХНз(ж1«к.)
(13)(13)ArX+NaNH2 ArNH2 + NaX
(13)
(13)
,Н,Н•х + nh2•х + nh2—X"—X"'^(14)'^(14)Замещение амидами металлов может протекать по одному из направлений или по обоим направлениям одновременно [17 18]. Первый путь-это обычное нуклеофильное замещение (уравнение 14).
,Н
,Н
•х + nh2
•х + nh2
—X"
—X"
'^(14)
'^(14)
Второй путь включает образованиедегидробензола (уравнения 15, 16). С помощью галогенпроизводных бензола, меченных 14С, было показано, что аминогруппа оказывается частично у меченного углерода, а частично у углеродного атома в орто-положении, в результате чего образуется смесь анилинов. Для объяснения этих результатов было постулировано промежуточное образование дегидробензола (4).
+ ЙН2 )-+ ЙН2 )-4-NHj+cr4-NHj+cr(15)(15)(4)(4)
+ ЙН2 )-
+ ЙН2 )-
4-NHj+cr
4-NHj+cr
(15)
(15)
(4)
(4)
пара- или лето-Замещенные галогеппроизводные дают смесь анилинов, а орто-замещеиный галогенид — только лгета-замещеи' иый анилин.
1-Галогеноиафталип реагирует исключительно через промежуточное образование дегидронафталина, давая смесь 1- и 2-наф- тиламинов.
Анилин можно также получить при нагревании хлорбензола с водным аммиаком в присутствии оксида медн(1) при 200 °C под давлением (уравнение 17); механизм этого процесса не ясен.
2<^ С! + 2NH3 + Си2о —> 2^~^>NH2 + 2C11CI +Н2О ОТ
Замещение гидроксильной группы
Методы превращения фенолов в соответствующие анилины то есть методы замещения гидроксильной группы в ароматическом кольце на аминогруппу в том же положении, весьма немногочисленны „ имеют ограниченное применение. При соблюдении соответствующих условии такая замена происходит в случае фенотов склонных к таутомерным превращениям, например в случае нафтолов и резорцинов. Область применения хороню известной реакции фенолов с сульфитом аммония (реакция Бухерера) (уравнение 18) ограничена, в общем, нафтолами и гидрокси- и аминофе- ноламп. Для фенолов, активированных наличием электроноакцепторных заместителей, например для 2,4-динитрофенола, также характерно замещение гидроксильной группы [19]. Поэтому в ряду производных бензола для получения амина гидроксильную группу следует, как правило, превратить в другую функциональную группу.
(95%)(95%)(18)(18)
(95%)
(95%)
(18)
(18)
Фенол можно превратить в сложный эфир диэтилфосфорной кислоты (уравнение 19); реакция этого эфира с амидом калия и раствором металлического калия в жидком аммиаке позволяет получить апилпй [20] (уравнение 20).
ArOH + NaOH+(ЕЮ)2РОС1 —> ArOPO(OEt),(19)
(80-90%)
КНз (жидк.)
ArOPO(OEt)2 + КМН2 + К ArNH2(20)
(70%)
Другой достаточно общий метод превращения ароматических гндроксисоединепий в соответствующие амины [21] изображен уравнением 21. Так, например, получаемый из фенола и гидрида
аюнолят натрия реагирует с 2-фенпл-4-хлор.
„атрия в Д»" з.ф^.^^-феноксихнназолин (6). При хпназолтюм ) Г /g) перегруппировывается с образованием нагревании хипазот ^тюпа (7), г)1дролизом которого мож- 2,3-дифенпл-4(3 Гх м 71%
1Ю получить ашш » масштабе анилин готовят непосредственно
В пром"^^^^о осуществляют в паровой фазе пр» “Хх Температуре давлении в присутствии катализатора SiO2 — А120з; выход анилина 93
Перегруппировки
Перегруппировка Гофмана. Перегруппировка Гофмана (уравнение 22) [23, 24] состоят в превращении амида при обработке бромом в щелочном растворе или пшобромнтом щелочного металла в амии, содержащий на один углеродный атом меньше. При проведении этого процесса в промышленности используют хлор. Эта реакция и родственные перегруппировки Курциуса и Лоссеиа протекают по общему механизму [25], включающему образование изоцианата (9) в результате миграции арильной группы к атому азота с пониженной электронной плотностью в промежуточно образующемся ацилннтрене (8). Гидролиз изоцианата (9) приводит к амину (уравнение 23).
Вг2. "онн2о
ArCONH- >• ArNCO >- ArNH2(22)
оО
Аг—С—NH2Ar-C-Ng
| BrO~,~QH д (Гофман)I "Ng (Курциус)
о+(23)
^“-WOAc ^ д^; ^ Ar_N=c=0 ^ АгГ(Н2
(8)(9)
Перегруппировка Гофмана была успению использована для превращения бензамида [26], нафтампда и их гомологов в соответствующие амины с высоким выходом. Так, например, салицил- амид при действии щелочного раствора гипохлорита превращается в о-амшюфенол с выходом 72%.
Перегруппировка Курциуса. В обзоре [27] детально рассмотрено расщепление азидов карбоновых кислот по Курцнусу (уравнения 24 и 23) и проведено сравнение эффективности этой реакции и перегруппировки Гофмана, которой она родственна. 174
фактически обе реакции служат методами превращения веских карбоновых кислот или их сложных эфиров
в амины.
аромати-
АгСОгН
АгСОС!
ArCO2R
ArCONHXHj
—> ArNCO
нохо
ArCON;
-м2
н2о
АгМНг(24)
Превращение карбоновых кислот проводят через стадию поо межуточного образования хлорангидрида кислоты, а превращение сложных эфиров через стадию образования гидразида. Образовавшийся ацилазид (уравнение 24) теряет молекулу азота и перегруппировывается в арилнзоциаиат. Далее протекают те же превращения, что и при перегруппировке Гофмана (уравнение 22) На практике реакция Курцпуса дает хорошие выходы аминов Перегруппировка Курцпуса не имеет каких-либо существенных преимуществ перед реакцией Гофмана, но ее предпочитают в случае ароматических карбоновых кислот, содержащих в качестве заместителей активные атомы галогена.
Перегруппировка Лоссена. Общим для перегруппировки Лоссена [28] (уравнения 25 и 23), которую претерпевают соли щелочных металлов гидроксамовых кислот и их производных, н реакций Гофмана и Курпнуса является образование изоцианата в качестве первичного продукта реакции при перегруппировке ацил- нитрена. При гидролизе изоцианата образуется амин. Практически реакция проводится не со свободными гидроксамовыми кислотами, а с их О-ацильными производными, что позволяет получить более высокие выходы целевого продукта. В препаративном
плане перегруппировка Лоссена реакции Гофмана и Курцпуса, и пне в органическом синтезе.
имеет меньшее значение, чемнаходит ограниченное прпмеие-
н2о
ArCO—NK—ОСОСН, —► ArN=C=O 4- СН3СО2К АгХН, (25)
Реакция Шмидта. Реакция Шмидта [29] (уравнение 26) это реакция между эквнмольнымн количествами азотистоводородной кислоты и карбонильного соединения в присутствии сильной минеральной кислоты, Эта реакция является удобным методом пре вращения карбоновых кислот в амины, а ее преимущество по сравнению с реакциями Гофмана и Курцпуса заключается в о - иостаднппостн процесса. Механизм реакции Шмидта в рс>,
аналогичен механизму реакции Курцпуса и включает о ра ‘ ацнлазпда в качестве промежуточного соединения. р ДУ Р • тических соединений эта реакция дает хорошие ’'
пример, бензойная кислота превращается в аи|выходы
85% [30]. Заметное влияние па скорость реакции л выходы аминов оказывают положение и тин замсу'^,лота дает п-толм- «он карбоновой кислоте. Так, /i-толупловая кислота да
ArNHz + N, + CO?ArNHz + N, + CO?(26)(26)ArCOzH + HN3ArCOzH + HN3ш, с выходом 70%, в то время как щ-толуиловая кислота лишь 24% л-толуидниа.
ArNHz + N, + CO?
ArNHz + N, + CO?
(26)
(26)
ArCOzH + HN3
ArCOzH + HN3
Пепегоуипировка Бекмана. Перегруппировке Бекмана (уравие- иие 27) посвящен обзор [31]. При действии на кетоксим реаген- тов кислой природы, таких как пентахлорид фосфора, дифосфор, пептаоксид, серная кислота, триоксид серы, тиопилхлорид или тппфторпд бора, образуется амид, который можно гидролизом перевести в амин. Так, например, ацетофенон превращается в анилин с хорошим выходом (уравнение 28).
Дг2С=ХОН —>• ArCONHAr —> ArNH2 + ArCO2H(27)
кислота H0\гидролиз
'С=хОН* ^C=NPh —►.С—NHPh >-
(28)(28)PhNHz + MeCO2H
(28)
(28)
Наиболее интересной особенностью реакции Бекмана является то, что определяющим для миграции алкильного или арильного заместителя является не их природа, а стереохимическое расположение. Мигрирующей группой всегда является арильный пли алкильный заместитель в кетоксиме, находящийся в акги-положе- нии к гидроксильной группе (уравнение 29).
,C=N.,C=N.HO.HO.:c=n:c=n•R•R(29)(29)
,C=N.
,C=N.
HO.
HO.
:c=n
:c=n
•R
•R
(29)
(29)
Прямое аминирование
Этот метод имеет ограниченное значение для синтеза. Прямое аминирование бензольного ядра протекает удовлетворительно лишь в крайне жестких условиях. Один из методов включает пяуК^"п° ензола с безводным аммиаком при высоких температу- млгнЩпг,аВЛеН11ЯХ|В пРисУтс™"ч катализатора, состоящего из соли “уравмиие з0°)'’ЬфраМа ш,п хРома « °ксида меди или никеля [32)
Мо83, СиОл—Ц
(30)(30)NHzNHz~~—-> /'Уу
(30)
(30)
NHz
NHz
30 атм, 400 °C, 3 Ч\/
(100 %)
Вторичные и третичные ароматические амины
(О M-Алкил- и М^-дналкилариламины
разуется вторичный6 амии“а а11илип алкилгалогеиида сб-
иейшей реакции превращается46,0с110ваШ|я) ■ который при даль- 176I I ся в третичный амин (например,
ранение 31). В качестве алкилирующих агентов могут быть ис- о^ьзовапы также алкилсульфаты и сульфонаты, такие, как ди- "етилсульфат пли этил-ц-толуолсульфонат. Часто образуется есь вторичного и третичного аминов, которую можно р1дел^ь помощью реакции с ацетаигпдридом или бевзолсульфокилхлори юм. Вторичиыи амин реагирует с образованием амида или сульфонамида, которые не обладают основными свойствами а тое- ;„чиый амии неивступает в реакцию, и его можно извлечь минеральной кислотой.
NH2 + Mel —»NH2 + Mel —»MelNHMe MelNHMe (31)(31)
NH2 + Mel —»
NH2 + Mel —»
Mel
NHMe
Mel
NHMe
(31)
(31)
Алкилирование первичных ароматических аминов можно осуществить с помощью трпалкилортоформиатов в присутствии серной кислоты [33, 34]. Первичным продуктом реакции является Ц.алкилформанплпд, который легко гидролизуется с образованием N-алкиланилииа. Таким образом, например, N-этил-л-хлор- анилпн можно с хорошим выходом получить из п-хлоранилина, триэтилортоформиата и серной кислоты (уравнение 32). ’
4- (ЕЮ)зСН4- (ЕЮ)зСНH2SO,115—120 °CH2SO,115—120 °CEt—N—CHOEt—N—CHOCl(80—86%)Cl(80—86%)175—180 °C175—180 °CNHEtNHEt(87-92%)(87-92%)(32)(32)
4- (ЕЮ)зСН
4- (ЕЮ)зСН
H2SO,
115—120 °C
H2SO,
115—120 °C
Et—N—CHO
Et—N—CHO
Cl(80—86%)
Cl(80—86%)
175—180 °C
175—180 °C
NHEt
NHEt
(87-92%)
(87-92%)
(32)
(32)
N-Алкилнроваппе можно также проводить в присутствии щелочных металлов [35]. Прп растворении натрия в анилине образуется анилид натрия; образование анилида можно катализировать добавлением металлов или их оксидов. При введении в такой раствор этилена под давлением получается смесь N-этилаиилинз (86%) и Н.М-диэтилапплппа (9%), алкилирования ароматического ядра при этом не происходит. Эта реакция применима в случае толуидинов, феиплеидиампнов и нафтнламииов.
Реакция анилина с первичными алифатическими спиртами также может приводить к N-алкплпропзводным. Так, например, если нагревать сульфат анилина с метанолом под давлением, о - Разуется смесь моно- и диалкилаиплшюв (уравнение 33). Реак- №ю можно проводить также в присутствии никеля Ренея |ЗЬ, I или кислотного катализатора [38] (уравнения 34 п ).
(33)(34)(33)(34)МсОИ .
(33)
(34)
(33)
(34)
ArNH2 4- МеОН —>-ArNH2 4- МеОН —>-(82%)(82%)ArNHMe + Н2О” ArNMe,
ArNH2 4- МеОН —>-
ArNH2 4- МеОН —>-
(82%)
(82%)
R=Et, Рг, Ви
Nib + McOH
S1O2, Л1гОз
3 ч, 280 °C, давление, Иг
(98%)
(35)
Эта реакция лежит в основе промышленного способа получения N-алкил- и Ы.Ы-дпалкплаиилшюв: анилин и его сульфат или гидрохлорид нагревают с нужным спиртом под давлением прн температурах до 170-180 °C. В качестве катализатора используют порошок меди пли хлорид кальция. Обычно выбирают условия, позволяющие получить преимущественно вторичный или третичный амин, которые очищают перегонкой.
Особые методы получения вторичных аминов. Для получения вторичных аминов существует несколько особых методов. Для этого необходимо защитить одну из связей N—Н в первичном амине, чтобы сохранить ее при проведении дальнейших реакций. Приемы защиты аминогруппы рассмотрены в обзорах [39—42].
Удобным и широко распространенным методом защиты аминогруппы является превращение амина в амид или замещенный амид. Наиболее часто для зашиты аминогруппы в ходе реакций алкилирования используют ацетильную группу, более устойчивую по сравнению с формильной группой [39]. Ацетильные производные первичных аминов получают ацилированием с помощью хлорангндрпда или ангидрида кислоты. Ацетанилид может давать натриевое производное, которое легко реагирует с алкилгалоге- иидом; получаемый при этом N-алкилацетанилид в кислых или щелочных условиях гидролизуется до вторичного амина (уравнение 36).''
**M^lКОН
ArNHCOMe —> ArNCOMe Na+ ——► ArN(Me)COMe * ArNHMe (36)
Т°ЛУ°Л(90%)
Введение защитной группы по одной из N — Н-связей в первичном амине может сопровождаться увеличением реакционной способности другой связи; это наблюдается, например, в случае превращения первичного амина во вторичный путем алкилирования бензол- пли д-толуолсульфонильиых производных. Гидролиз
3 иравие-
Восстановительное алкилирование. Коипеип ароматического амина с альдегидом или иеироаЦИЯ пеРаичного шая конденсация кетоном приводят к шиЛжХ,™ пР°текаю- „ w а пилу, который можно восстановить иш,^ °ванию (Н) водородом в присутствии никеля Ренея п" 8 кислоте или вторичный амин [43] (уравнение 38).’ Р” ЭТОм образуется
RCHO -)- ArNHa —> РОН-\JAr
(38)(38)KUl-NAr —> RCH2\-HAr
(38)
(38)
(И)
В случае низших алифатических альдегидов типа форма тьде- гпда получают сложную смесь продуктов реакции, при восстанов- 1ИШИ которой образуется смесь первичных, вторичных и третичных аминов.
Разработан простой метод восстановительного алкилирования, дающий хорошие результаты [44]. Первичные или вторичные ароматические амины можно алкилировать или арнлировать действием алифатических и ароматических альдегидов в присутствии аниона гидридотетракарбонилжелеза МНРе(СО)4. С препаративной точки зрения преимуществом этого метода является возможность получения, главным обра.зом, моно- или диалкилпронз- водных из первичных аминов просто за счет изменения мольного соотношения амина, альдегида и МНРе(СО)4 (см., например, уравнения 39 и 40).
1:2:2* fj У
■NHz + ЯСНО —■NHz + ЯСНО —(39)■NHMe (65%)(39)■NHMe (65%)
■NHz + ЯСНО —
■NHz + ЯСНО —
(39)
■NHMe (65%)
(39)
■NHMe (65%)
Me——NH2 + HCHO -Me——NH2 + HCHO -Mc—/"V-NMcz (80%) (40)Mc—/"V-NMcz (80%) (40)
Me——NH2 + HCHO -
Me——NH2 + HCHO -
Mc—/"V-NMcz (80%) (40)
Mc—/"V-NMcz (80%) (40)
Соотношение ArNHo, НСНО и MHFc(CO)4.
Прочие методы. Моиоалкилавмлииы можно синтезировать путем восстановления N-алкплфенплгидрокснлампиов водородом априсутствии палладия на угле [45] (уравнение 41).
RHal211
AiNIIOH > ArNROH * ArNHRW
ArRNU (4'2)ArRNU (4'2)Интересный общин метод синтеза [46] основан на реакции лк,м- или арилдпхлорборапов с органическими азидами в ен зольном растворе. Промежуточно образующееся соединение ) в условиях щелочного гидролиза легко пРевР8’ц^ет^я ® ни eJoTB^iOш,,’, вторичный амии с выходами 84—100/о (ур "Не 42).
ArRNU (4'2)
ArRNU (4'2)
NaOH, Н2О
RBClz+ArN3 —»• ArRNBClz(12)
реакция ароматических углеводородов с галогенаминами пр полит к третичным аминам [47, 48]. Обычно выходы аМ1„юв <
Днеоки хотя в некоторых случаях удается добиться высо киТ выходов. Так, например, реакция N-хлордиметнламииа [491 со'смесью бензола, хлорида алюминия и нитрометана при 0°С приводит к диметнлаинлпну с выходом 90% (уравнение 43).
43).43).(43)(43)ОНОН(90%)(90%)KsFe(CN)8, КОН, Н20KsFe(CN)8, КОН, Н20ОНОН(93%)(93%)Л1С1з. MeNOz /1 \ -* У 2NMe3
43).
43).
(43)
(43)
ОН
ОН
(90%)
(90%)
KsFe(CN)8, КОН, Н20
KsFe(CN)8, КОН, Н20
ОН
ОН
(93%)
(93%)
При действии трикалийгексацпаноферрата на третичные ароматические амины происходит N-деметилпрование с образованием вторичных аминов [50] (уравнение 44).
(2) N-Арил- и Н.М-диарилалшны
Реакция первичного ароматического амина с арплгалогенпдом протекает с трудом, и ее осуществление требует специальных условий. Так, дифениламин н его гомологи можно получить по реакции Ульмана, которая заключается в нагревании анилина или ацетанилида с бромбеизолом в нитробензоле в присутствии меди или иодида меди и карбоната калия (уравнение 45).
Си
PhNHCOMe + PhBr + К2СО3 > Ph2NH + СО2 + МеСО2К + № (45)
(60%)
фено-(урав-фено-(урав-Реакция дифениламина с иодбензолом в нитробензоле в аналогичных условиях или в присутствии солей лития приводит к трифеппламину с высоким выходом [51, 52] (уравнение 46). Ди- феннламин можно также получить по реакции анилина с
фено-(урав-
фено-(урав-
И7^ИСУТСТВНИ ХЛ°Р"да цинка пли трихлорнда сурьмы
(46)(46)2Ph2NH + 2РЫ 4. К2СО3 >■ 2Pli3N + СО2 + 2KI +Н2О
(46)
(46)
(85%)
(47) быть Чеп-(47) быть Чеп-PhOH + PhNH2 J“^ Ph2NH + H2Oиспол^зованГ^ре'^ ” еГ° ПРОНЗВ°ДИЫХ можетмена) [531 НаппимР)пППИР°ВКа ИМИЯатов (перегруппировкахлоридом JфосКа оРбп"РИ ^''“одейстшш бензанилида с пеита-Ф Ф р образуется имндонлхлорид (13), обработка
(47) быть Чеп-
(47) быть Чеп-
г0 замешенным фенолятом натрия приводит к нмидату к0^Р Пои нагревании последнего происходит перегруппировка в (W' щелочной гидролиз которого дает вторичный амин (урав- амил-
1,61,118 NaOAH /ОАг1
ArNHCOPh+PCIs —* ArN=CCIPh
ArN=C‘
д
(13)(14)
Агх"он
^NCOPh >- ArNHAr1
Ar1'
(48)
Технический способ получения дифениламина состоит в нагревании смеси анилина и его гидрохлорида чаще всего в присутствии хлорида алюминия [54] под давлением и при высокой температуре (уравнение 49).
PhNHs + PhNH2-HCl + AICI3 -i^i^ р(12Ш(49)
(95 %)
6.3.1.3. Нафтиламины
(1) а-Нафтиламин (1-аминонафталин)
а-Нафтпламин впервые получил Н. Н. Зинии [48] при восстановлении 1-ннтронафталина сульфидом аммония. Обычными методами получения а-нафтиламина являются: восстановление в растворе кислоты действием железа, цинка или хлорида олова (П) п каталитическое гидрирование. Этими методами а-нафтил- амин удается получать с хорошими выходами. Описано [55] получение а-нафтиламина с высоким выходом при восстановлении 1-ннтронафталина дисульфидом натрия в водном растворе в присутствии небольшого количества натриевой соли ароматической сульфо- или карбоновой кислоты (уравнение 50). а-Нафтпламлп можно также получить нагреванием а-нафтола с комплексом хлорида цинка с аммиаком (уравнение 51).
No2 NH2
PhSOaNa кипячение, 12 ч
(81%)
(50)
ОН
Z11CI2. 250 °C + NH3 Zh/>
N№
(51)
(95%)(95%)(52)(52)(16)(16)
(95%)
(95%)
(52)
(52)
(16)
(16)
^-Нафтиламин (2-аминонафталин)
п поучения в-нафтиламина обычно не используют восста-
Д ,р поскольку 2-шыропафталин труднодоступен. Практиче- ^Xieune 1шеет лишь одпп метод - аминирование легкодо- ское значение »^ известен под названием реакции
ступного Iп.Нафтол нагревают иод давлением с раство-
S”pt(^ °-Р"
Происходит почти количественное превращение в нафтнлашт (уравнение 52). Механизм реакции Бухерера [59] представлен уравнением 53.№)2до„ .5о«с,ЫН2
"^давление, 8 ч
Кетоформа (15) р-иафтола и иминопроизводное (16) стабилизованы за счет присоединения бнсульфпт-иопа. Как а-, так и р-нафтиламин были получены нагреванием соответствующих нафтойных кислот с гидроксиламнном и полпфосфорной кислотой [60] (уравнение 54).
соонсоонМН20Н-НС1ПФК, 160 °C. конМН20Н-НС1ПФК, 160 °C. кон(82%)(82%)(54)(54)
соон
соон
МН20Н-НС1
ПФК, 160 °C. кон
МН20Н-НС1
ПФК, 160 °C. кон
(82%)
(82%)
(54)
(54)
Полифункциональные ароматические амииы
Ароматические амины,содержащие алкильные заместители в кольце
Толуидины и ксилидины обычно получают с помощью общих методов, используемых для синтеза первичных ароматических аминов. Так, восстановление о-, л1- н /i-нитротолуола, например, дей" 182
железа в разбавленной соляной кислоте позволяет получить с стствуюший изомер толуидина.получить
с°°При реакции ароматических аминов с алкенами в присутствии „„лида алюминия происходит алкилирование ароматического л а [61- 621- Каталитическое действие анилида алюминия может Ж значительно усилено введением хлорида алюминия или дру- катализаторов Фриделя - Крафтса, таких, как хлорид ото- LdV), тетрахлориды титана и кремния, трифторид бора или хло- цинка. Так, при нагревании анилина, алюминия, хлорида атю- пшпя » этилена под давлением образуется 2,6-диэтнланилин /уравнение 55). Реакция протекает через предварительное обра- адванне анилида алюминия. Не наблюдается замещения в пара- „отожение или N-алкилнрования. Аналогичным образом о-толуп- тип превращается в 2-метнл-6-этиланилип с выходом 87%, я-то- дупдин дает 4-метил-2,6-диэтнланилин с выходом 95%; замещение „ ряду ксилидинов происходит подобным же образом. В тех же условиях а-нафтиламин превращается в 1-амино-2-этилнафталнн с выходом 90%.
NHzNHz+ 2CH2=CH2+ 2CH2=CH2NHzAl. AidsNHzAl. Aids(55)(55)(96%)Ароматические амины, алкилированные в ядро, получают также из соответствующих гидроксисоедииеиий через стадию (уравнение 56).Me(96%)Ароматические амины, алкилированные в ядро, получают также из соответствующих гидроксисоедииеиий через стадию (уравнение 56).Meпромежуточного превращения в диэтнлфосфатыпромежуточного превращения в диэтнлфосфатыMe1 /ОНXх UfBtOhPOCI\ А 2. NaOH ^хМсMe1 /ОНXх UfBtOhPOCI\ А 2. NaOH ^хМсMeL ,ОРО(ОГД).MeL ,ОРО(ОГД).■Me■Meknh2. кМНзknh2. кМНзГ (56)Me (78%)Г (56)Me (78%)
NHz
NHz
+ 2CH2=CH2
+ 2CH2=CH2
NHz
Al. Aids
NHz
Al. Aids
(55)
(55)
(96%)
Ароматические амины, алкилированные в ядро, получают также из соответствующих гидроксисоедииеиий через стадию (уравнение 56).
Me
(96%)
Ароматические амины, алкилированные в ядро, получают также из соответствующих гидроксисоедииеиий через стадию (уравнение 56).
Me
промежуточного превращения в диэтнлфосфаты
промежуточного превращения в диэтнлфосфаты
Me
1 /ОН
Xх UfBtOhPOCI
\ А 2. NaOH ^хМс
Me
1 /ОН
Xх UfBtOhPOCI
\ А 2. NaOH ^хМс
Me
L ,ОРО(ОГД).
Me
L ,ОРО(ОГД).
■Me
■Me
knh2. к
МНз
knh2. к
МНз
Г (56)
Me (78%)
Г (56)
Me (78%)
Применяются также реакции Гофмана и Шмидта, апример ПРИ гофмаиовскоП перегруппировке амида ^"бР0М"п"т0''1}11'’ кислоты получают «-толуидин с выходом 98%, а перегрупп Р Шмидта в случае о-, л/- и «-толуиловых 0Тветствующим толуидинам с выходами 46, 24 и 70 /о 1 1-
Диамины и триамины
°"*е|||'Дендиамии обычно получают восстаиовлснпех раствора лс1,СТВ||ем Цинковой пыли и водио-с I ои оа[И1Л1Жа в п го !,атра. Каталитическое восстаповлиа фуллеро-
войР^Сутств"" палладия иа угле [64] пли п ■ ‘ выходом 90,1 ^мле ]65] также приводит к диамину с высок
57 58) Если необходимо сохранить ацетильнук (уравнения а , р мучае первиЧ„Ых ароматических аминов ^"^’’использовать каталитическое гидрирование (уравнение 59).57 58) Если необходимо сохранить ацетильнук (уравнения а , р мучае первиЧ„Ых ароматических аминов ^"^’’использовать каталитическое гидрирование (уравнение 59).(85—90%)NHCOMe(85—90%)NHCOMe(57)(57)(58)(58)NHCOMeNHCOMe^2 H2. Pt, спирт^2 H2. Pt, спиртNH2NH2(90%)(90%)(59)(59)льФенилендпашшы можно получить восстановлением легкодоступных .ч-динитробензолов с помощью железа в соляной кислоте' Например [66], восстановлением в этаноле 2,4-динитрото- луол превращается в 2,4-дпамннотолуол (уравнение GO).льФенилендпашшы можно получить восстановлением легкодоступных .ч-динитробензолов с помощью железа в соляной кислоте' Например [66], восстановлением в этаноле 2,4-динитрото- луол превращается в 2,4-дпамннотолуол (уравнение GO).EtOH. Fc, НС1EtOH. Fc, НС1(74%)(74%)(60)(60)
57 58) Если необходимо сохранить ацетильнук (уравнения а , р мучае первиЧ„Ых ароматических аминов ^"^’’использовать каталитическое гидрирование (уравнение 59).
57 58) Если необходимо сохранить ацетильнук (уравнения а , р мучае первиЧ„Ых ароматических аминов ^"^’’использовать каталитическое гидрирование (уравнение 59).
(85—90%)
NHCOMe
(85—90%)
NHCOMe
(57)
(57)
(58)
(58)
NHCOMe
NHCOMe
^2 H2. Pt, спирт
^2 H2. Pt, спирт
NH2
NH2
(90%)
(90%)
(59)
(59)
льФенилендпашшы можно получить восстановлением легкодоступных .ч-динитробензолов с помощью железа в соляной кислоте' Например [66], восстановлением в этаноле 2,4-динитрото- луол превращается в 2,4-дпамннотолуол (уравнение GO).
льФенилендпашшы можно получить восстановлением легкодоступных .ч-динитробензолов с помощью железа в соляной кислоте' Например [66], восстановлением в этаноле 2,4-динитрото- луол превращается в 2,4-дпамннотолуол (уравнение GO).
EtOH. Fc, НС1
EtOH. Fc, НС1
(74%)
(74%)
(60)
(60)
п-Феиилендиамнн получают восстановлением я-ннтроанплнна или восстановлением n-аминоазобензола гидросульфитом натрия или хлоридом олова (11) в соляной кислоте. лнТолундпп можно превратить в 2,5-диампнотолуол аналогичным образом (уравнение 61).
(17)(17)(61)(61)
(17)
(17)
(61)
(61)
В ряду три-, тетра- и пентааминобензолов их устойчивость постепенно падает. Эти соединения можно получить восстановле- гем соответствующих иитросоедпнений. В другом варианте ами-
18-1
„огруш'У вводят непосредственно, чеоез
.^соединения [67] как в синтезе 1 2 4Р^рЖуточное получение
„.феннлендиамниа (уравнение 62).’ ' тетРаамннобензо\Г
H2NМН, ,‘113
NH2'2. Н2. н„к^Т^№H=N nh2(85%)NH2'2. Н2. н„к^Т^№H=N nh2(85%)J- n2c6h4so3- H2N
NH2
'2. Н2. н„к^Т^№
H=N nh2
(85%)
NH2
'2. Н2. н„к^Т^№
H=N nh2
(85%)
Аминофенолы
Аминофенолы обычно получают восстановлением соответствующих нитрофенолов чаще всего действием сульфата железа (И) в водном аммиаке. Используют также н каталитическое гидрирование; п-аминофенол можно получить Гидрированием нитробензола [68] в гетерогенной системе в присутствии серной кислоты н платинового пли палладиевого катализатора (уравнение 63).
/- \н2. PdЛ \
H2SO4, 60—120 "С* ^0H2SO4, 60—120 "С* ^0(63)(63)"—NO2... ,д> НО—У—NHj
H2SO4, 60—120 "С* ^0
H2SO4, 60—120 "С* ^0
(63)
(63)
(73%)
о" мн;о" мн;NO2(18)NO2(18)Полинитрофенолы при восстановлении превращаются в поли- аминофеиолы; например, при восстановлении аммониевой соли 2,4-динптропафтола-1 (18) гидросульфитом натрия получают 2,4-дпаминонафтол-1 (уравнение 64).
о" мн;
о" мн;
NO2
(18)
NO2
(18)
no2
ОНОН+ 6Na2S2O, + 8H2O —-*
ОН
ОН
NH2
(64)(64)+ 1 !NaHSO3 + .\а(\Н)5О3
(64)
(64)
NH3 л лп!ные соединения Другой метод введения аминогруппы в> фен ■ ью арНЛдцазо- заключастся в проведении реакции сочегося Г11дроксназо- Н«Я и последующем восстановлении обра _ шнаТрцЯ пли хлорн- пронзводного, например (19), гидросул ф оиафТОлы-1 можно дом олова (II) [69—72]. Например. 2- и 4-а.9Jg5%- соответ-
получить из нафтола-1 с выходами ‘нелЬзя получил
ственно (уравнение 65). Но этим с^
ononм-ампнофеполы или ампионафтолы аналогичного строения как фенолы не сочетаются с солями диазоння в л/ета-полощенТиак
on
on
онон2. NaOH2. NaOHОН
он
он
2. NaOH
2. NaOH
(65)(65)NaaSgO-i11,111 S11CI2NaaSgO-i11,111 S11CI2
(65)
(65)
NaaSgO-i
11,111 S11CI2
NaaSgO-i
11,111 S11CI2
nh2nh2N=NC6H1SO3Na
nh2
nh2
(19)
Для превращения гидроксибензойиых кислот в аминофеиолы можно воспользоваться реакцией Шмидта. Так, лргидроксибепзой- ная кислота превращается в лсаминофепол с выходом 80%. Однако салициловая кислота в условиях перегруппировки Шмидта дает только 2! % о-аминофеиола; перегруппировка Гофмана в случае салициламида позволяет получить о-амниофенол с выходом 70%.
Нитроамины
Непосредственное действие азотной кислоты на анилин дает
неудовлетворительные результаты, поскольку аминогруппа чувствительна к окислению. Однако аминогруппу легко защитить ацетилированием. Так, нитрование ацетанилида с последующим гидролизом приводит преимущественно к п-нитроапилину (уравнение 66). Если необходимо получить о-ннтроанилин, то пара- положение можно блокировать сульфированием (уравнение 67).
(56%)
та
McCOsNHjCl + 2NH3 j70 oc 6qMcCOsNHjCl + 2NH3 j70 oc 6q;;.«»«б8)-;;.«»«б8)-ы можно получить также в результате замещения цптроа^н ком в активированных нитроароматических гало- -оГена амм 1ер> о. u н-нитроанилины могут быть получены геда?'3’”» 113 п п-хлориитробеизолов с аммиаком. Подобным же ^акцией °" пня 2,4-динитро- 1"ХЛ0Рбенз°ла с аммиаком в прнсут- пйоазох1 Р63^ аммония приводит к 2,4-динитроанилину [73] и * , яцета1а
McCOsNHj
Cl + 2NH3 j70 oc 6q
McCOsNHj
Cl + 2NH3 j70 oc 6q
;;.«»«б8)-
;;.«»«б8)-
0;N0;NOaN-—(OaN-—(•NH2 + NH4C1 (68)•NH2 + NH4C1 (68)ж>2
0;N
0;N
OaN-—(
OaN-—(
•NH2 + NH4C1 (68)
•NH2 + NH4C1 (68)
(68-76 %)
„.Нптроапилпи и его аналоги обычно получают частич», установлением льдиннтрооензола гидросульфитомым натрия [74]. Используют также сульфид натрия ння и хлорид олова (II) в соляной кислоте Эта оеакни^ аммо' « и к дщштрофенолам; например, г-ахи^оЧ-ннтроф^олХлпен частным восстановлением 2,4-днннтрофенола [75] (уравне
(58—61%)(58—61%)
(58—61%)
(58—61%)
.и- и п-Нитроанплины были получены с помощью реакции Гофмана из соответствующих М-брохшитробензамидов (уравнение 70); о-, м- н л-ннтроанилпны можно получить с хорошим выходом из соответствующих пптробснзонных кислот по реакции Шмидта.
(70%)
Достаточно подробно описано [76] удается осущест- амппов. Прямое нитрование а- н р-нафтилам ^ентр1фОВанной вить обычно лишь при низких температура. ‘,13В0ДНые. серной кислоте, при этом образуются 5- положения 2
^•Ацстпл-а-пафтнламин нитруется как правь ,
NibNib(71)(71)
Nib
Nib
(71)
(71)
. воемя как N-ацетил-р-иафтилампн дает преимущест
И 1 питропропзводиое. 4-Нптро-а-нафтиламин может быть полу. “₽н прямым аминированием питроиафталина с помощью гИДроУк. силамина [77] (уравнение 71).
Галогенсмины
Наличие аминогруппы активирует орто- и пара-положения в анилине таким образом, что по этим положениям очень легко осу- шествляются реакции с бромом и хлором. Так, взаимодействие анилина с бромом приводит к 2,4,6-тризамещенному производному с количественным выходом; эта реакция используется для обнаружения анилина (уравнение 72). Трихлорпроизводное можно получить с высоким выходом обработкой анилина безводным хлористым водородом и хлором [78] (уравнение 73). Большая часть других ароматических аминов бронируется по всем имеющимся в молекуле орто- и пара-положениям по отношению к аминогруппе; например, толуидины дают дибромпроизводные с высоким выходом.
NH.NHz
Br (100 %)
NH2NHz
(92%)
Для уменьшения степени галогенирования необходимо дезактивировать аминогруппу с помощью ацетилирования. При этом иижается электронная плотность как в ароматическом ядре, аТ(н,е азота (по сравнению с анилином), поскольку электР°нная па,)а а3ота вовлекается в сопряжение с (20) стелет^'0 20 ' *^есмотРя ,,а дезактивирующий эффект ДЛЯ пзбппят₽п.КТ"ВаЦИИ дорического ядра все еще достаточна Ацетил! m П°Г° га™Ф°ваиия в орто- и пара-положения, щелочного гитпоп3 ЛеГК° №ляетея в условиях кислотного или ' ^ нза, при этом регенерируется амин. Так, гало- 1BS
гидролизом Получаютгидролизом Получаютге„„рованием ацетанилида с последующим галоген анилин (уравнение 74).
гидролизом Получают
гидролизом Получают
можно синтезировать из анилина, защи- пара-положенпе сульфированием (уравнение 75), затем сульфогруппу удаляют гидролизом. Другой вариант синтеза о-хлоранилина состоит в восстановлении о-ннтрохлор- беизола активированным железом [79] (уравнение 76).можно синтезировать из анилина, защи- пара-положенпе сульфированием (уравнение 75), затем сульфогруппу удаляют гидролизом. Другой вариант синтеза о-хлоранилина состоит в восстановлении о-ннтрохлор- беизола активированным железом [79] (уравнение 76).
можно синтезировать из анилина, защи- пара-положенпе сульфированием (уравнение 75), затем сульфогруппу удаляют гидролизом. Другой вариант синтеза о-хлоранилина состоит в восстановлении о-ннтрохлор- беизола активированным железом [79] (уравнение 76).
можно синтезировать из анилина, защи- пара-положенпе сульфированием (уравнение 75), затем сульфогруппу удаляют гидролизом. Другой вариант синтеза о-хлоранилина состоит в восстановлении о-ннтрохлор- беизола активированным железом [79] (уравнение 76).
о-Галогепаиил ины т»в предварительно
При действии безводного хлорида олова (П) на нитро - происходит одновременное восстановление и хлорирование, р• зультате чего образуется /z-хлораиетанплид с количественн ходом [80] (уравнение 77).
(77)(77)■No, + Лс2О + SnCI2 • 2Н2О —> С1
(77)
(77)
(100%)
Для получения галогеиаминов используют р^ ^.бро.м-ж-бр0»- '] Шмидта. Например, лпбромаиплип п0Л^2 я Кцслота превраща- 0«1зампда с выходом 90%, а я-хлорбенз „ енаИилш1ы можно бтся в я-хлоранилнн с выходом 72 '°- перегрупп«Р0ВК011 аьже получить из хлорбензсиыых к
Лоссона ры[1 слу-Лоссона ры[1 слу-1811- реакцию проводят в присутствии нитрометана, •жпт источником гидрокспламипа (уравнение 78).1811- реакцию проводят в присутствии нитрометана, •жпт источником гидрокспламипа (уравнение 78).С1 —СО2ПС1 —СО2ПCHsS'Oi, ПФК/\ С!—(\—ЫН,КОП, ИЗ °с\ /2(80%)CHsS'Oi, ПФК/\ С!—(\—ЫН,КОП, ИЗ °с\ /2(80%)КОТО(78КОТО(78
Лоссона ры[1 слу-
Лоссона ры[1 слу-
1811- реакцию проводят в присутствии нитрометана, •жпт источником гидрокспламипа (уравнение 78).
1811- реакцию проводят в присутствии нитрометана, •жпт источником гидрокспламипа (уравнение 78).
С1 —СО2П
С1 —СО2П
CHsS'Oi, ПФК/\
С!—(\—ЫН,
КОП, ИЗ °с\ /2
(80%)
CHsS'Oi, ПФК/\
С!—(\—ЫН,
КОП, ИЗ °с\ /2
(80%)
КОТО
(78
КОТО
(78
Гатогсннафтнламнны обычно получают восстановлением гало- гсннитронафталинов железом в соляной или серной кислоте В качестве восстанавливающих агентов можно также использовать гидросульфит натрия или водород в присутствии никеля Ренея.
Алшнобензолсульфокислоты
п-Аминобензолсульфокпслоту (сульфаниловую кислоту) полу- чают нагреванием равных частей анилина и концентрированной серной кислоты до 180°C. Механизм реакции включает миграцию сульфогруппы от атома азота в ароматическое ядро (уравнение 79).
H2SO,180 °CH2SO,180 °C-Н2О-Н2О
H2SO,
180 °C
H2SO,
180 °C
-Н2О
-Н2О
Из производных этого типа наиболее трудно получить о-амн- нобензолсульфокислоту (ортанпловую кислоту). Наплучший метод ее синтеза состоит в сульфировании n-броманилпна с последующим удалением брома восстановлением (уравнение 80). .ч-Аминобензолсульфокислоту (метаннловую кислоту) синтезируют восстановлением лмштробензолсульфокислоты, получаемой сульфированием нитробензола дымящей серной кислотой при 60—70 °C (уравнение 81).
1. Води. NaOH1. Води. NaOHNO,NO,NO,NO,ЫН,ЫН,L Цинковая вмльL Цинковая вмльЫН,ЫН,(80)(80)
1. Води. NaOH
1. Води. NaOH
NO,
NO,
NO,
NO,
ЫН,
ЫН,
L Цинковая вмль
L Цинковая вмль
ЫН,
ЫН,
(80)
(80)
(81)(81)восстановление
(81)
(81)
SO3H
ми |а82Г:1ЛппямымЬ^?К11ьЛОТЫ спнте311РУ10т несколькими метода-
Бухерера [831иаФтиламинов; по реакции
талнисульфокислот с m‘ наФ™сУльФокчслот; нитрованием наф- последующим восстановлением продукта
реакции и аминированием галогеннафталпнсульфокислот Примером таких превращении является последовательность реакций [841 включающая стадии нитрования и восстановления (уравнение 82)
СВОЙСТВА АРОМАТИЧЕСКИХ АМИНОВ
Основность [85,86]
Основность ароматического амина определяется доступностью свободной электронной пары на атоме азота для протонирования. В случае анилина она понижена за счет резонансной стабилизации, возникающей вследствие взаимодействия свободной пары электронов с делокализованными л-орбиталями ароматического кольца:
В результате этого анилин оказывается более слабым °^°®а пнем по сравнению с аммиаком пли алифатическ" ," Структуры дифениламина и тРиФен'к\а^ дифениламин ше возможностей для резонансной ставши1зг™вообще
еще более слабое основание, чем анилин, а ТР,1Ф " можно Пред- нельзя считать основанием. Исходя из строения‘g том СЛУЧае,
сказать, что резонансная стабилизация макси . нне По от- если аминогруппа может занимать к01кпанар1 действительности, ношению к ароматическому кольцу. Однак значнтельной сте- хотя резонансная стабилизация н происходиго КОЛЬца
пени, полная копланарность аминогруппы и Р
“е достигается.япоматическое ядро
Введение заместителей при азоте и.могут вызывать
'^меняет основность анилина. Эти 3aM,fT м. (мезомерные) т^ пли —/. (индуктивные) эффекты и +•^
„ вслстствие этого они повышают или понижают эффекты, и вслед лпзац11И „ободной пары электронов степень Pwo1^, ароматические амины могут значи. атома азота, от дРуга по основности.
тельно 0TJ1""a\b „'„меют примерно те же значения р/(а, что и
N-Метпла.ш инь пмею^т^Р ^^ груш]а ВЫЗЬ1Вает ^И сам анилин с ■ , Афскта> он не настолько значителен, чтобы леп11е "рольню + ^ lallcuyi0 стабилизацию. В случае сушествешю по • ароматИческих аминов следует также при- М-алкплза> е ш ы- £ реох11м11чеСкне факторы. Между М-алкиль- НИМ7^сСёл^ и водородными атомами в орто-ххсложениях ними за 'ст „^ МОгут возп1|кать пространственные взан- аромати есьо! “тате /ег0 понижается степень планарности молекулы Этот эффект становится все более выраженным при увеличении числа и объема N-алкнльных заместителей и приво- чит к существенному снижению степени резонансной стабилиза- ц н и повышению силы основания. Эти взаимоотношения поясняют значения р/(а для М-алкилашшшов, приведенные ниже:
PhNHz-1,58PhNEh6,56
PhXHMe4,85PhMHCHMe25,77
PhNMetz5,06PhN(CHMe2)27,37
PhNHE5,11
Влияние заместителей в цикле па основность ароматических аминов зависит не только от мезомериого и индуктивного эффектов, но и от положения заместителей (табл. 6.3.1). Метильная группа оказывает небольшой положительный индуктивный эффект, и можно ожидать, что введение такого заместителя в ароматическое кольцо вызовет небольшое повышение основности. Это и наблюдается в действительности для мета- и лара-заме- щепных анилинов, но не для орто-изомера. Этот аномальный «орто-эффект» не ограничивается только метильной группой, но наблюдается и для других заместителей. Причины этого явления понятны пока не полностью.
Таблица 6.3.1. Основность замещенных анилинов (рКа)
Заместитель
орто-изомера
мета-изомера
пара-изомера
СН3
4,45
4,72
5,10
С1
2,64
3,50
3,98
он
4,74
4,30
5,65
ОСНз
4,52
4,21
5,34
NH2
4,74
4,98
6,16
Нитрогруппа вызывает появление сильного —/- п —М-эфФ6^ тов, и поэтому нптроаиилины являются гораздо более слаоыь 192
„нами, чем анилин. В случае опто- и
резо- ириво-резо- ириво-осП°вВ“ стабилизация амина еще более уси ti^p" ИЗОМеров на"с" Льиейшему понижению осиовнасти^ ' ется> что Д||Т К Д -о/—.о
резо- ириво-
резо- ириво-
N—<NH,
\=/\ NH=
Галогениды как заместители вызывают сильный / u с1,тельно слабый +М-эффект поэтому хлоранилины более°сла"- бые основания, чсманилпн. В случае чара-изомера +М-эффект направлен против +М-эффекта аминогруппы, что ириводитк не ольшому усилению основности Гидроксильная, алкоксичьная и аминогруппы вызывают сильный +/-эффект, и „ри введени^ в лора-положение эти „группы обусловливают увеличение основности в гораздо большей степени.
В ряду нафтиламинов заместители, находящиеся в том же кольце, что и аминогруппа, вызывают те же эффекты, что и в ряду анилинов. Если заместители находятся в соседнем кольце, то эти эффекты выражены гораздо слабее.'
Спектроскопические свойства
ИК-Спектры [87]
Для ИК-спектров первичных ароматических аминов характерно присутствие двух полос поглощения в области 3500—3300 см-1, обусловленных симметричными и несимметричными валентными колебаниями связей N—Н. В спектрах первичных аминов обнаруживается поглощение в области 1650—1590 см-1 за счет деформационных колебаний связей N—Н. Наличие водородной связи приводит к смещению полос поглощения в область более низких частот. В спектрах вторичных аминов наблюдается только полоса валентных колебаний N—Н при 3500—3300 см-’, а полоса деформационных колебаний N—Н, как правило, слишком слаба и не проявляется. Третичные амины не имеют поглощения в области валентных колебаний N—Н и поэтому их крайне трудно идентифицировать с помощью ИК-спектров. Частоты поглощения ароматических аминов в ИК-области спектра (в см ) приведены ниже:
П^ч^Гм^N"H3500-3300 (=р.)«
коричные амины3500-3300(CPJ
>nI411ble аминыПоглощение отсутствуе
^виХе'амжш^'6 колебаИНЯ N-H 1650-1590(с.-ср.)
^Ричиые амины№0-№0(сл.)
в® в п°тосы, смещающиеся п область низких частот при .
. ’чае твердых образцов.
Одна полоса.19J
Зак. Ю5
Спектры ЯМР
„ пня тоугнх классов органических соединений, из спект.
Как " Для ДР) ‘ам1|||а моЖНО извлечь цепную пнформа-
ра ЯМ? аром< Резонанс протонов NH-группы ароматиче- ЦШО о его струн н блюдается в виде единичных узких сигпа. ского амина ооы ।?? ^ ТИППЧ|Ю для быстрого химического
атомов водорода’аминогруппы. При разбавлении образца обмена атомов_сигналы смещаются в более сильное
''"Тсип.ал^ группы N—СИ алифатических замести- поле. Сигналы Р^ота HecKO.4bKo смещены в более слабое поле ™гХню'с их положением в спектрах аналогичных алкил- ^инов В случае ацетилирования или протонирования N-алкил- аомамшюв эти сигналы заметно (примерно на 0,5 млн-') сдви- Хтея в ботее слабое поле. Для химических сдвигов (в млн-') яооматпческих протонов характерно значительное смещение в сторону сильных полей по сравнению с их положением в спектре бензола:
о-Н
л-Н
п-Н
PhNHz
-0,75
-0,24
-0,63
PhNMe2
—0,60
—0,10
-0,62
Сигналы ароматических протонов также смещаются в слабое поле при ацетилировании (о-В|-0,8, лг-НН0,3, п-Н — +0,5 млн-1) или протонпрованни (о-Н и и-Н)-1,0 11 ^'Н— —НО,5 млн-1) ароматического амина. Не менее информативны и спектры ЯМР 13С; как и следовало ожидать, наличие аминозаместителей вызывает смещение резонансных сигналов орто- и пара-углеродных атомов в сильное поле по сравнению с положением линий в спектре незамещенного бензола (табл. 6.3.2).
Таблица 6,3,2, Данные спектров ЯМР 13С для углеродных птомоа ароматического кольца ароматических аминов С6Н5Х
Амин
Химические сдвиги ядер ISC8
Анилин (X = NH2) ЧМ-Диметиланилин (X = NMei)
С-1 147,9 ( + 19,2) 151,3 (+22,6)
орто
116,3 (-12,4) ИЗД (-15,6)
«ета
130,0 (+1,3)
129,7 (+1,0)
пара 119,2 (—9,5) 117,2 (-11,5)
N.N-Диэтиланилин (X = NEt,)
148,6 (+19,9)
113,4 (-15,3)
130,1 (+1,4)
116,5 (-12,2)
Ацетанилид (X = NHCOMe)
139,8 (+11,1)
118,8 (-9,9)
128,9 (+0,2)
123,1 (—5,6)
Химические сдвиги (п Л
териэуют смещение сигаатоо от'помж?Ут=С"]е'“ь“0 SiMe» (шкала 61; цифры D скобках харак иложсшш сигнала углерода а спектре бензола,
УФ-Спектры [88]
Для УФ-спектра бензола характерны две интенсивные полосы поглощения при 180 и 200 им и более слабая полоса поглощения при 260 нм. При замещении бензола характер всех трех полос значительно изменяется. Введение полярных заместителей имеющих свободные электронные пары, например аминогруппы приводит к явно выраженному смещению полос поглощения н значительному увеличению их интенсивности. Так, например, в случае анилина полоса при 200 им (первичная, или 'Та-полоса) смещается до 230 нм (е 8600), а полоса при 260 нм (вторичная, или бензольная полоса) смещается до 280 нм (е 1430). Аналогичные изменения наблюдаются в УФ-снектре диметиланилина [Хмакс В спирте 251 нм (е 14 000) и 299 нм (е 2 100)]. Как и сле
довало ожидать, эти изменения сильно подавляются при протонировании, и УФ-спектр катиона анилиния [Х„акс 203 нм (е 7 500) и 254 нм (е 160)] напоминает спектр бензола. Эти изменения УФ-спектров ароматических аминов в растворах кислот могут быть использованы как тест на наличие структуры сопряженного ароматического амина.
Физиологические свойства
Ароматические амины широко используются в качестве полупродуктов при производстве красителей, фармацевтических препаратов и в резиновой промышленности. Некоторые из них очень токсичны, другие токсичны лишь в незначительной степени, многие ароматические амины раздражают кожные покровы и являются сенсибилизаторами. Особым токсикологическим свойством ароматических аминов является их способность образовывать метгемоглобин [89], продукт окисления гемоглобина, который действует угнетающим образом на центральную нервную систему человека. Обычно амин проникает в организм человека через кожу или при вдыхании паров. В последнее время амины стали предметом интенсивного изучения в связи с возможностью про- являения ими канцерогенных свойств. Уже в 1895 г. были зарегистрированы случаи рака мочевого пузыря у рабочих предприятий по производству красителей, где в качестве исходного сырья использовался анилин. Однако в настоящее время считают, что предполагавшаяся ранее канцерогенность анилина на самом деле обусловлена примесями. Известно лишь ограниченное число канцерогенных ароматических аминов с одним ароматическим ядром; главную опасность представляют ароматические амины с двумя и более циклами. Так, р-иафтпламин (21), бензидин (22) п4-амн- нобифенил (23) являются сильными канцерогенами, вызывающими образование раковых опухолей у человека. Использование этих веществ в промышленности в настоящее время запрещено. Применение других аминов сходной структуры находится под
.19®
очень строгим д.нафтнламин, дин (26).
NH,
контролем; к этой группе веществ относятся о-толидни (24). дихпорбензидпн (25) и днаиизц
(21)
H,N-
■NH,
(22)
H,N
—NH,
MeMe
(24)
(23)
H,N—NH,
H,N—(
ClzXCI
(25)
—NH,
MeO'
•OMe
(26)
Бензидин представляет особый интерес, поскольку это соединение в течение многих лет использовали как реагент для обнаружения крови; для этой же пели применяли о-толидин и диани- зидин. Недавно для этих определений был предложен 3,3', 5,5'- тетраметилбензидин (27) [90], который, по-вндимому, безопасен и может быть использован вместо описанных выше реагентов.
Считают [91], что имеется убедительное доказательство того, что ароматический амин канцерогенен в том случае, когда аминогруппа находится в таком положении полиядерноп ароматической системы, которое эквивалентно положению 2 в нафталине или пара-положен ню по отношению к бифенильной связи. Дальнейшее введение заместителей в ароматические амины может повышать или понижать канцерогенную активность. Так, усиление канцерогенных свойств наблюдается в том случае, когда ароматическое кольцо песет метильные или метоксильные заместители, в то время как гидроксильные, карбоксильные пли сульфогруппы понижают канцерогенность амина.
РЕАКЦИИ АРОМАТИЧЕСКИХ АМИНОВ
Реакции с азотистой кислотой
Реакции, происходящие при действии азотистой кислоты i|d первичные, вторичные п третичные амины, различны [92]. Первичные ароматические амины образуют соли диазония. Из вто- 196
в тов яд.в тов яд.ручных ароматических аминов получают N митЛ время как третичные ароматические амины н т™МИНЫ’ ро с образованием С-нитрозосоединений. НитРозиРуются
в то
в яд.
в то
в яд.
Первичные ароматические амины
При действии азотистой кислоты на первичные ароматические амины в присутствии минеральных кислот получают соли диазония. Обычно реакция протекает быстро и с количественным выходом. Анилин превращается в бензолдиазонийхлорцд [93], диазотирование толуидинов [94, 95] и нафтиламинов также протекает удовлетворительно (уравнения 83—85).
-NHz • НС! + NaNOz + НС!-NHz • НС! + NaNOz + НС!"Nz С!" + NaC! + 2Н2О (83)"Nz С!" + NaC! + 2Н2О (83)
-NHz • НС! + NaNOz + НС!
-NHz • НС! + NaNOz + НС!
"Nz С!" + NaC! + 2Н2О (83)
"Nz С!" + NaC! + 2Н2О (83)
Ме-Ме-NHz + HNOz + НС!NHz + HNOz + НС!Nz Cl" + 2HzO (84)Nz Cl" + 2HzO (84)i—NH2 + H2SO4 + HNOz —> Ме-i—NH2 + H2SO4 + HNOz —> Ме-'—NJ "OSO3H + 2Н2О(85)'—NJ "OSO3H + 2Н2О(85)
Ме-
Ме-
NHz + HNOz + НС!
NHz + HNOz + НС!
Nz Cl" + 2HzO (84)
Nz Cl" + 2HzO (84)
i—NH2 + H2SO4 + HNOz —> Ме-
i—NH2 + H2SO4 + HNOz —> Ме-
'—NJ "OSO3H + 2Н2О
(85)
'—NJ "OSO3H + 2Н2О
(85)
Если заместители находятся в орто- или пара-положении, диазотирование осуществляется с большим трудом. Однако возможно диазотирование ароматических аминов, имеющих в ядре один из следующих заместителей: галоген, нитрогруппу, гидроксил или альдегидную группу. Так, например, успешно диазотируются ни* троанилины [96] и амипофенолы [97] (уравнения 86, 87).
OzN-OzN-1—NHz + HNOz + HBF41—NHz + HNOz + HBF4OzNOzNNJ "BF4 + 2HzO(86)NJ "BF4 + 2HzO(86)—NHz + 3H2SO4 + 2NaNOz —>—NHz + 3H2SO4 + 2NaNOz —>(87)(87)
OzN-
OzN-
1—NHz + HNOz + HBF4
1—NHz + HNOz + HBF4
OzN
OzN
NJ "BF4 + 2HzO
(86)
NJ "BF4 + 2HzO
(86)
—NHz + 3H2SO4 + 2NaNOz —>
—NHz + 3H2SO4 + 2NaNOz —>
(87)
(87)
При наличии нескольких орто- или пара-заместителей основность амина может понизиться до такой степени, что диазотирование в нормальных условиях становится невозможным. Так, диазотирование 2,4,6-триброманилпна и 2,4-динитроаиилина можно осуществить только при высокой концентрации кислоты в растворе. Слабооспбвиые ароматические амины, например 2,6-дииод- 4-нитроанилин [98[, лучше всего диазотируются в смеси серной и фосфорной кислот (уравнение 88).
Представляет интерес диазотирование соединений, содержа* Щих одновременно ароматическую и алифатическую аминогруппы. Можно провести диазотирование ароматической аминогруппы, не затрагивая алифатическую аминогруппу. Таким образом,
ХЧ12 + NaNO2ХЧ12 + NaNO2O2N—O2N—N2 "OSOaH (8g.N2 "OSOaH (8g.Ph—PhPhCNPh—PhPhCNСиЕЮНСиЕЮНразб. H2SO4, кипячение EtOHv кони. H2SO4разб. H2SO4, кипячение EtOHv кони. H2SO4—:PhN? X"—:PhN? X"NaNO2. АCuCl. HclNaNO2. АCuCl. Hcl(CuBr, HBr; KU HBF4, Д)(CuBr, HBr; KU HBF4, Д)PhHPliCl (Br, I, F)PhHPliCl (Br, I, F)(90)(90)К наиболее важным реакциям второго типа относятся реакции с фенолами, нафтолами и первичными, вторичными и третичными аминами (схема 91).К наиболее важным реакциям второго типа относятся реакции с фенолами, нафтолами и первичными, вторичными и третичными аминами (схема 91).Ph-N=N-C6H4NR2-nRIPh—N—N=N—PhPh-N=N-C6H4NR2-nRIPh—N—N=N—PhPhXR2PhXR2PhOHPhOHPhNHRPhNHRPhN) X" —PhN) X" —PhNH2PhNH2Ph—N=N—СбН<ОН-л(91)PhNH—N=N—PhPh—N=N—СбН<ОН-л(91)PhNH—N=N—Ph
ХЧ12 + NaNO2
ХЧ12 + NaNO2
O2N—
O2N—
N2 "OSOaH (8g.
N2 "OSOaH (8g.
Ph—Ph
PhCN
Ph—Ph
PhCN
Си
ЕЮН
Си
ЕЮН
разб. H2SO4, кипячение EtOHv кони. H2SO4
разб. H2SO4, кипячение EtOHv кони. H2SO4
—:PhN? X"
—:PhN? X"
NaNO2. А
CuCl. Hcl
NaNO2. А
CuCl. Hcl
(CuBr, HBr; KU HBF4, Д)
(CuBr, HBr; KU HBF4, Д)
PhH
PliCl (Br, I, F)
PhH
PliCl (Br, I, F)
(90)
(90)
К наиболее важным реакциям второго типа относятся реакции с фенолами, нафтолами и первичными, вторичными и третичными аминами (схема 91).
К наиболее важным реакциям второго типа относятся реакции с фенолами, нафтолами и первичными, вторичными и третичными аминами (схема 91).
Ph-N=N-C6H4NR2-n
RIPh—N—N=N—Ph
Ph-N=N-C6H4NR2-n
RIPh—N—N=N—Ph
PhXR2
PhXR2
PhOH
PhOH
PhNHR
PhNHR
PhN) X" —
PhN) X" —
PhNH2
PhNH2
Ph—N=N—СбН<ОН-л
(91)
PhNH—N=N—Ph
Ph—N=N—СбН<ОН-л
(91)
PhNH—N=N—Ph
HiSOj
НзРО,
напоимер можно осуществить диазотирование n-амипобензиламина 1Г991 а последующее восстановление фосфиновой кислотой приво- дпт к бензиламину (уравнение 89).
№N_ЛЛ—CHzNHz —•■ +Ns—^^—CHzNHz —> ЛЛCH2NH,
(89)
Реакции солей дпазонпя можно разбить на две группы: реакции замещения диазогруппы, сопровождающиеся отщеплением молекулы азота, и реакции с сохранением азота. В определенных условиях дназонпевая группа может быть замещена гидроксильной группой, водородом, галогеном, нитрнльной или арильной группами (схема 90).
PhOH
Восстановление солей диазония сульфитом натрия [100] приводит к натриевой соли гпдразинсульфокнслоты (28), которая при кипячении с соляной кислотой превращается в фенилгидра- зин (уравнение 92).
PhN? X" —► PhNHNHSO3Na —► PhNHNHz(92)
(28)
Вторичные ароматические амины
кислото^^У.с^^^0^3^ амины, взаимодействуя с азотистой поевпашаетеа УмТ ^'“"Розопроизводные. Так, N-метиланилин Вторичные ^W-N-MernaaHnaiiu [101] (уравнение 93). р магические амины можно витрозировать также 198
действием нитрозилхлорида в смеси уксусной кислоты и уксусного ангидрида; примером служит получение метилового эфира 3.п.(Н-питрозацетамидо)фенилпропионовой кислоты (29) из метилового эфира 3- (п-ацетамидофенил)пропионовой кислоты 11021 (уравнение 94).
NaN02, ИС1
NHMe >
o—io ’с
(93)
МеОгС(СН2)г
—ЫНАс
NOCI, Ас2О
АсОН.КОАс
МеО2С(СН2)2——NZ (94) \=/ \Ас (29)
Если ароматический нитрозамин вводят в реакцию с раствором хлористого водорода в смеси абсолютного спирта и диэтилового эфира, нитрозогруппа мигрирует в пара-положение ароматического кольца (см., например, уравнение 95). Эта реакция известна как перегруппировка Фишера — Хеппа. Так, N-нитрозодифенил- амин перегруппировывается с образованием п-иитрозоднфенил- амина [103|, а Х-нитрозо-Х-метиланилин дает п-нитрозо-Х-метил- анилин (уравнение 95). Нитрозогруппа всегда перемещается в пара-положение [104], и если это положение блокировано, перегруппировка не происходит, В ряду производных нафталина N- нитрозо-Пнафтиламин дает 4-нитрозопроизводное (30), в то время как Ы-нптрозо-2-нафтиламин превращается в 1-ннтрозо- производное (31) [105] (уравнения 96, 97).
Легко видеть, что перегруппировка Фишера — Хеппа открывает удобный путь для введения нитрозогруппы в ароматическое кольцо вторичных ароматических аминов. Прямое ннтрознрование вторичных ароматических аминов осуществляется с помошью твердого нитрита натрия или нитрозилсерной кислоты [106].
Пп„ восстановлен N-нитрозосоединеиии ципковои пы,1Ь1 иной кислоте образуются замещенные гидразины; иапрнв разбав е™° озо-Ы-мстплапплнна получаюта-метилфеиилп,^. знн* уравнение 98). В более жестких условиях регенерн- Р исходный амин (уравнение 99).
- -/МН2
РУется
NO
Zn, разб. ПОАс
20—80 °C
(98)
Su или Zn, 1 !С1
NHMe + NH3
(99)
Третичные ароматические амины
В случае третичных ароматических аминов происходит нитро- зирование ароматического кольца с образованием С-иитрозосоеди- неннй. Например, дпметиланнлнн превращается в п-нитрозодиме- тнланилин [107] (уравнение 100), а З-бром-М^-днметиланилин дает 3-бром-4-нптрозо-Н,М-диметилаиплпи. Замещение обычно происходит в пара-положение, однако, если это положение занято, получается орто-нитрозосоедпнение. Наличие заместителей в орто-положении дезактивирует ароматическое кольцо вследствие нарушения резонансной стабилизации из-за пространственных препятствий. В результате этого нитрозированпе становится невозможным. Так, папрылтер, М,М-днметил-2,6-диметпланилин не реагирует с азотистой кислотой в условиях, обычно применяемых для нитрознрованпя.
води. НС1, NaNOz, 8 °Cводи. НС1, NaNOz, 8 °C(100)(100)
води. НС1, NaNOz, 8 °C
води. НС1, NaNOz, 8 °C
(100)
(100)
но-но-При окислении п-иптрозодиметплапилпна получают соответствующее интросоедипение (32), при восстановлении — N.N-днме- тилпронзводпое и-фепилеидиамина (33), а при гидролизе горячей Щелочью — и-нитрозофенол (34) (уравнение 101). Таким образом, нптрознрование третичных ароматических аминов представляет определенный интерес для синтетической практики.
но-
но-
I—NO
(34)
(ЮП
КМпО4 ленце
NaOH;
гидролиз
восста- ноале-
Me2N
Ацилирование
Общим свойством первичных и вторичных ароматических ами нов является способность к превращению в замещенные амиды при взаимодействии с ацилирующими агентами У третичных ароматических аминов при атоме азота нет водорода, способного к замещению, поэтому они не образуют N-ацильных произвол, ных. *
Наиболее часто для ацетилирования первичных ароматических аминов используют уксусный ангидрид; примером служит полу чение N-ацетил-п-аиизидина (35) [108] (уравнение 102) Хлоо- ангилриды карбоновых кислот, тиоуксусная кислота и карбоновые кислоты [109] также реагируют с ароматическими аминами давая замещенные амиды (уравнение 103). Нафтиламииы реагируют с ацетплхлорндом в присутствии ацетата натрия образуя N-ацетнльные производные (36) [ПО] (уравнение 104)’.
МеО-МеО-(102)(102)МеО——КНСОМеМеО——КНСОМеГМеСОЦО >NHz —МеСО2ИГМеСОЦО >NHz —МеСО2И(36)(36)
МеО-
МеО-
(102)
(102)
МеО——КНСОМе
МеО——КНСОМе
ГМеСОЦО >NHz
—МеСО2И
ГМеСОЦО >NHz
—МеСО2И
(36)
(36)
Превращение амина в амид или замешенный амид является удобным способом защиты аминогруппы, что позволяет синтезировать, например, моноалкилпроизводные. Метилирование ацетанилида метилподндом приводит к М-метилпроизводному (37), Щелочной гидролиз которого дает N-метиланплпн (уравнение 105).
Me
Mel |КОН
PhNHCOMe >- PhNCOMe ► PhNHMe(105)
(37)
Наличие галогена или нитрогруппы в ароматическом ядре замедляет процесс ацетилирования, и для ацетилирования таких соединений требуется присутствие катализатора, например концентрированной серной кислоты. Так, 2,4,6-триброманнлнн не ацетилируется уксусным ангидридом, однако в присутствии ката- лптнческого количества концентрированной серной кислоты процесс ацетилирования протекает быстро ]111] (уравнение 106).
(106)
Поп обработке ароматических аминов избытком уксусного ангидрида могут образоваться диацетилпроизводные. Этой реакции способствует наличие в ароматическом ядре в орто-положении к аминогруппе заместителей типа галогена, нитро- пли алькиль- ной групп. Так, при нагревании анилина с избытком укусного ангидрида образуется смесь М.М-дпацетиланилина и ацетанилида [112], а о-толундин в аналогичных условиях дает диацетил- о-толуидпн (38) [113] (уравнение 107).
AcjO, кипячениеAcjO, кипячениеМеОС—N—СОМеМеОС—N—СОМе(38)(38)(107)(107)
AcjO, кипячение
AcjO, кипячение
МеОС—N—СОМе
МеОС—N—СОМе
(38)
(38)
(107)
(107)
При взаимодействии ацетанилида с хлорноватистой кислотой получают N-хлорацетанилпд, который превращается в смесь о- и п-хлорацетанилидов при обработке хлористым водородом в ледяной уксусной кислоте (уравнение 108). Эта реакция известна под названием перегруппировки Ортона [114]. Перегруппировка приводит главным образом к и-хлорпроизводным; катализаторами могут быть карбоновые кислоты и бензоилпероксид. Механизму этой реакции посвящен обзор [115].
В некоторых случаях происходит С-ацилирование, а не М-ацп- хпопича1 ХЛоРацетилиРование ацетанилида в присутствии
Р ■ миния приводит к ацилированию ароматического
(109)(ПО)(109)(ПО)NHCOMC+C1CH2COC1 X ClCH2CO-Q)-NHCOMe^V NEt2 + C3F,COCI —> C8F,CO——NEta
(109)
(ПО)
(109)
(ПО)
а (уравнение 109); N.N-диэтилаиилии, реагируя с гептафтор- коль“ хлорпдом, тоже превращается в продукт С-ацилироваиия $д)Н1б] (уравнение НО).
1 Ппи взаимодействии днметилапилииа с фосгеном образуется
22NMe2 + СОС12NMe2 + СОС12Михлера (40) (уравнение 111), который может быть исполь- летон - сп||Тезе трифенилметановых красителей. Примером зован гИПТезов служит получение кристаллического фиолетового таких си - (41) (уравнение 112).
2
2
NMe2 + СОС12
NMe2 + СОС12
(111)(111)6.3.3.3. Алкилирование и арилирование6.3.3.3. Алкилирование и арилирование
(111)
(111)
6.3.3.3. Алкилирование и арилирование
6.3.3.3. Алкилирование и арилирование
I. EtBr2. КОНI. EtBr2. КОНXHEtXHEtМН2МН2Для N-алкилпрованпя первичных ароматических аминов удобно использовать реакцию амина с соответствующим алкил- галогенидом [117] или алкилсульфатом. При этом обычно образуется смесь вторичного и третичного аминов. Так, например, реакция метплиоднда с анилином приводит к последовательному образованию вторичного и третичного аминов (уравнение ИЗ), а а-нафтиламин при взаимодействии с этилбромпдом в спирте образует N-этилпроизводное, которое выделяют в виде свободного амина после обработки основанием (уравнение 114). Иногда
I. EtBr
2. КОН
I. EtBr
2. КОН
XHEt
XHEt
МН2
МН2
N-алкилнровапие проводят в присутствии щелочныхN-алкилнровапие проводят в присутствии щелочных(114)
N-алкилнровапие проводят в присутствии щелочных
N-алкилнровапие проводят в присутствии щелочных
металлов, аминов с пеРвнчиыми алифатическими спиртами, часто в присутствии ката
лизаторов, также является методом N-алкплнрованпя. Первичные ароматические амины можно проалкилировать действием триал- кплортоформиатов в присутствии серной кислоты.
116)116)[120].NHCHMe,[120].NHCHMe,NH2NH2NHEtNHEtCU2=CHMeCU2=CHMeCH2=CH2CH2=CH2(115)(115)NHMeNHMeCCO2Me III CCO2MeCCO2Me III CCO2Me» zMen( hv ^c=czМеО2С/ ^СОгМе» zMen( hv ^c=czМеО2С/ ^СОгМе(И6)(И6)
116)
116)
[120].
NHCHMe,
[120].
NHCHMe,
NH2
NH2
NHEt
NHEt
CU2=CHMe
CU2=CHMe
CH2=CH2
CH2=CH2
(115)
(115)
NHMe
NHMe
CCO2Me III CCO2Me
CCO2Me III CCO2Me
» zMe
n( h
v ^c=cz
МеО2С/ ^СОгМе
» zMe
n( h
v ^c=cz
МеО2С/ ^СОгМе
(И6)
(И6)
л nun поисоеднняется к ненасыщенным углеводородам, обра.
АНиЯ естве первичных продуктов реакции замещенные анплщ зуЯ ШЯ1 Протеканшо реакции спосооствует присутствие соедп.
ше^ металлов. Так, анилин реагирует с этиленом и летом [119], давая соответствующие N-замещениые пр0Из. потные уравнение П5). Интересно отметить, что при реакции ®* “ а с анплшюм в присутствии алюминия алкилирование идет п ялоо п образуется 2,6-дпэтпланнлнп (см. уравнение 55). Присоединение ароматических аминов к тронной углерод-углеродной связи ацетиленов дает енамины; в качестве примера приведено обоазованпе енамина (42) при реакции N-метпланилина с диметиловым эфиром ацетилендпкарбоновой кислоты (уравнение
(42)
Реакция между первичным ароматическим амином и арнлга- логенпдом происходит с трудом вследствие низкой реакционной способности арплгалогенидов в реакциях нуклеофильного замещения. Однако реакцию между анилином и хлор- или бромбензолом можно осуществить в присутствии йодида меди. Эта реакция известна как реакция Ульмана, и с ее помощью из анилина или ацетанилида можно получить дифениламин (уравнение 117). При взаимодействии анилина с фенолом в присутствии хлорида цинка или трлхлорида сурьмы также образуется дифениламин. Дифениламин можно синтезировать, кроме того, реакцией анилина с его гидрохлоридом под давлением и при высокой температуре в присутствии хлорида алюминия.
PhNHCOMe + РЬВг + К2со$ > Ph2NH + СО2 + МеСО2К + КВг (117)
В отличие от неактнвированных галогенбензолов 2,4-динитро- хлор ензол легко реагирует как с первичными, так и со вторич- ли ароматическими аминами. Например, реакция анилина с (уравненнеХП8Р$еНЗ°ЛОМ ПР,|ВОДИТ к диннтродифениламнну (43) генГтХтРеТ1™ЮГ0 ароматического амина с алкилгало-
ниевого псиппаКИЛС^Л^^Т0М образуется соль четвертичного аммо- зация44 t.121^ (У1)авнение 119). Прямая кватерни
Р IX или вторичных ароматических аминов проис- 2С4
ходит не во всех случаях, хотя описана реакция 4-метоксианилина с Метилиодидом в присутствии 2,6-диметилпиридина, приводящая к иодиду 4-метоксифеиилтриметпламмоиия (45) с хооошим nt. ходом (уравнение 120). Кватернизацию первичных историчных ароматических аминов (в виде их солей) можно также четко осуществить с помощью диазометана [122]. В качестве примера приведено образование тетрафторбората диметилдифениламмония (46) (уравнение 121).
PhR'R^ + Mel —> PhR'R2NMe Г
(46)
Наличие заместителей в ароматическом ядре замедляет процесс кватеринзации [123], причем этот эффект проявляется в наибольшей степени, когда заместители находятся в орто-положении.
Кватернизация М,Ы-диалкпланилинов протекает достаточно легко, однако реакция алкилгалогенндов с алкилдиарпламинамп или с триариламинами, которые приводили бы к солям четвертичных аммониевых оснований, практически неизвестны. Однако имеются данные [124], что при взаимодействии трпфенила.мина с третичными оксониевыми солями образуются четвертичные аммониевые соли, как, например, в случае получения тетрафторбората метилтрифенпламмоння (47) (уравнение 122).
Ph3N + Ме3О+ BF? -уд,^ PhsNMe BFJ (122)
(47)
При нагревании гидрохлориды N-алкпл- н К,М-дналкнланп- линов и четвертичные аммониевые соли перегруппировываются в С-алкилпрованные анилины. Этт реакцию называют перегрхппн ровкой Гофмана - Марциуса '[125]. Алкильная группа входит преимущественно в лала-положенне ароматического кольца, аie 0110 занято, то в орто-положение. В качестве примера при
ппйП0Вка хлорида фенплтриметиламмония (48) (урав. перегруппировка^ реа|.цпп был предлоЖеп Хьюз
пение• |94 .о?) Эту перегруппировку можно ппопп
j[126]нагревания N-алкпларпламииа с хлоридам,,
дить также ПУ---• .
цинка или алюминия [12/J.
NMe3 Cl
HNMe2 СГ
NH-Me СГ
NH3 СГ
Me
(123)
Me
Me
Me
(48)
PhNH,R X" - RX —;
R+ + PhNH2 —
RC6H4NH2 + H
PhNH2 + RX
rc6h4nh2 + н*
RC6H,NH3
(124)
(125)
(126)
(127)
Образование изоцианатови производных мочевины
ЭКВ)ЭКВ)Реакция первичного ароматического амина с фосгеном (1
ЭКВ)
ЭКВ)
аналогичным способом из NH2аналогичным способом из NH2приводит к арилкарбамоилхлориду, который при нагревании теряет молекулу хлористого водорода, превращаясь в арилизоцианат. Так, например, п-иитроанплин дает п-нитрофенилнзо- цнанат [128] (уравнение 128) через промежуточное образование л-иптрофенилкарбамоилхлорида (49). Диамины превращаются в дппзоцианаты аналогичным образом. Реакция первичных ароматических аминов с тиофосгеном приводит к арилизотиоцианатам; пример такого превращения — получение л-хлорфенилизотпоциа- ната [129, 130] (уравнение 129). Феннлизотиоцнанат синтезируют
аналогичным способом из NH2
аналогичным способом из NH2
анилина н тиофосгена.
NHCOC1NCO
N02N02NO, (49)NO, (49):NH2:NH2осторожное нагреваниеосторожное нагреваниеNO,NO,(128)(128)CSCi2-2НС1 > С|CSCi2-2НС1 > С|>—NCS>—NCS(129)(129)
N02
N02
NO, (49)
NO, (49)
:NH2
:NH2
осторожное нагревание
осторожное нагревание
NO,
NO,
(128)
(128)
CSCi2
-2НС1 > С|
CSCi2
-2НС1 > С|
>—NCS
>—NCS
(129)
(129)
окситяС хлоР°Ф°РМом и спиртовым раствором гидр-
вашш с Риводит к Фенилизоцианиду, который при нагре- Р ревращается в фенилизотиоциапат (уравнения 130,
ill) При реакции анилина с сероуглеоочпм иния получают феиилдитиокарбамат аммония (5of при”Сработке которого нитратом свинца образуется фенилнзотиоцнаиат пение 132).PhNH2 + СНС13 + ЗКОНill) При реакции анилина с сероуглеоочпм иния получают феиилдитиокарбамат аммония (5of при”Сработке которого нитратом свинца образуется фенилнзотиоцнаиат пение 132).PhNH2 + СНС13 + ЗКОН(урав-(урав-PhNC + 3KCl+3H2OPhNC + 3KCl+3H2O„, . г „нагреваниеPhNC + S > phNCS„, . г „нагреваниеPhNC + S > phNCS(130)(130)PhNH, + CS2 + NH4OH —_нго > PhNHCS2NH4 PbtN°a)2,PhNH, + CS2 + NH4OH —_нго > PhNHCS2NH4 PbtN°a)2,(131)(131)
ill) При реакции анилина с сероуглеоочпм и
ния получают феиилдитиокарбамат аммония (5of при”Сработке которого нитратом свинца образуется фенилнзотиоцнаиат пение 132).
PhNH2 + СНС13 + ЗКОН
ill) При реакции анилина с сероуглеоочпм и
ния получают феиилдитиокарбамат аммония (5of при”Сработке которого нитратом свинца образуется фенилнзотиоцнаиат пение 132).
PhNH2 + СНС13 + ЗКОН
(урав-
(урав-
PhNC + 3KCl+3H2O
PhNC + 3KCl+3H2O
„, . г „нагревание
PhNC + S > phNCS
„, . г „нагревание
PhNC + S > phNCS
(130)
(130)
PhNH, + CS2 + NH4OH —_нго > PhNHCS2NH4 PbtN°a)2,
PhNH, + CS2 + NH4OH —_нго > PhNHCS2NH4 PbtN°a)2,
(131)
(131)
(50)
—> PhNCS + NH4NO3 + HNO3 + PbS(132)
Феннлизоцианат реагирует с первичными и вторичными аминами, давая производные мочевины (51), а замещенные тиомочевины (52) получают при взаимодействии аминов с фенил изотиоцианатом [131] (уравнение 133). Реакция анилина с избытком фосгена приводит к N.N-дифенилмочевине (53). N,N-Днфeнил- тиомочевина (54) образуется при нагревании анилина со спиртовым раствором сероуглерода и твердым гидроксидом калия (уравнение 134).
PhNCSPhNCO
PhNHCSNHR ■< RNH2 > PhNHCOXHR (133)
(52)(5i)
CS2.2KOHCOCI2
(PhNH)2C=S^—_2Hz02PhNH2_2HC| >(Ph\H)2C=O (134)
(54)(53)
Окисление
Окисление анилина является очень сложным процессом, в ходе которого в зависимости от природы окислителя возможно образование фенилгидроксиламина, нитрозобензола, нитробензола, азобензола, азоксибензола, /г-бензохинона или анилинового черного. Различные способы окисления анилина рассмотрены в обзоре [132].
Основные реакции первичных ароматических аминов с окис
ляющими агентами протекают по двум принципиально разным направлениям. Окисляющий агент может или отдавать кислород
молекуле ариламина, пли отнимать водород из аминогруппы. Реакции первого типа приводят к образованию гидроксиламинов, нитрозо- пли нитробензолов, в то время как реакции второго типа
дают азобензолы, азоксибензолы и хиноны.
При использовании окисляющих агентов первого типа первичным продуктом реакции, обнаруживаемым в смеси, является арилгпдрокспламин, а дальнейшее окисление приводит к нптро- зобензолу или, в более жестких условиях, к нитробензолу (урав
нение 135).
(135)(135)ArNH2 ArNIIOH ArNO -^- ArNO2
(135)
(135)
получают, используя в качестве окислителей
нитро про из водным.нитро про из водным.II2SO5II2SO5(136)(136)H2SO5H2SO5(137)(137)Нптрозосоедшю шя У 0|<11СЛС111Ш 2-амино-5-ннтро- пероксщкнсло^^ [)34] K„c.1()Tori Кар0 („еро. толуола [I33J ,М1' - 'л/погц-чают соответствующие нптрозосое- ксомоиосериои кислит / • ^^ глубокое окисление нитро- дипеппя (УРа"^^ помощью азотной кислоты приводит к зосоедппешш. например,
нитро про из водным.
нитро про из водным.
II2SO5
II2SO5
(136)
(136)
H2SO5
H2SO5
(137)
(137)
Для окисления арилампнов до нптросоединений можно с успехом применить пероксикарбоиовые кислоты [135]; по данным [136, 137], особенно подходящим реагентом является раствор пероксида водорода в трифторуксусной кислоте. При окислении анилина этим реагентом получают нитробензол, а 2,4-динитро- анилин превращается в 1,2,4-тринитробензол (уравнение 138). Можно также использовать раствор пероксида водорода в ледяной уксусной кислоте [138, 139]; в этих условиях из п-толундина получают «-нитротолуол (уравнение 139), а 2,4,6-трпхлоранилин дает соответствующие нитрозо- и нитропроизводные (уравнение 140).
Окислители второго типа (отнимающие водород от аминогруппы) не приводят к образованию нитрозо- или иитросоедппений. ак, натриевая соль пероксобориой кислоты в уксусной кислоте окисляет первичные амины до азосоедипеиий [140]; например, изОкислители второго типа (отнимающие водород от аминогруппы) не приводят к образованию нитрозо- или иитросоедппений. ак, натриевая соль пероксобориой кислоты в уксусной кислоте окисляет первичные амины до азосоедипеиий [140]; например, изХ=Вг,С1,МеХ=Вг,С1,Ме
Окислители второго типа (отнимающие водород от аминогруппы) не приводят к образованию нитрозо- или иитросоедппений. ак, натриевая соль пероксобориой кислоты в уксусной кислоте окисляет первичные амины до азосоедипеиий [140]; например, из
Окислители второго типа (отнимающие водород от аминогруппы) не приводят к образованию нитрозо- или иитросоедппений. ак, натриевая соль пероксобориой кислоты в уксусной кислоте окисляет первичные амины до азосоедипеиий [140]; например, из
Х=Вг,С1,Ме
Х=Вг,С1,Ме
NHCOMeNHCOMe(55)(55)
NHCOMe
NHCOMe
(55)
(55)
пероксида водорода и солеи пероксоборной кнсХ ° Д" Bernie анилина смесью пероксида водорода и ацетон тп° ОкИсле" “зоксибензолу [142, 143] (уравнение 143) ЦеТОННТРнла приводит
Н2Ог. MeCNН2Ог. MeCN(143)(143)
Н2Ог. MeCN
Н2Ог. MeCN
(143)
(143)
Азокспсоедннення образуются также при обработке первичных армампнов пероксидом водорода в водной уксусной кистоте я в присутствии небольшого количества хлорида меди(П) выде ляют азопроизводпое [144]. В качестве примеров приведены окисление льнптроанплппа до З.З'-дпннтроазокснбензота (56) и 3,3'-динитроазобензола (57) (уравнение 144).
(57)(57)
(57)
(57)
присутствии катализатораприсутствии катализатораРеакция анилина с кислородом в гр ";
присутствии катализатора
присутствии катализатора
фнднн ~ хлорид меди(1) приводит к азобензолу [145, 146] шш НенИе который образуется также в результате реак- ппппа^ЛЛЯЯа 11 нитробензола в присутствии порошкообразного цс? ксиАа натрия или металлического натрия [147] (уравнение ащ,' ипохлорит натрия в водном растворе окисляет полифтор- гие[)рНЫ До азосоеДчнений [148] (уравнение 147). Описаны и др)- 8срт0УеНты для окисления ароматических аминов в азо- и азо- ацетатЛ1И,еНИЯ: дп°кспд свинца в уксусной кислоте [149], т®тРа [152] свинца [150], феннлиодацстат [151] и пероксосульфаты
R = F, H, MeR = F, H, Me
R = F, H, Me
R = F, H, Me
Под действием концентрированной серной кислоты происходит перегрсппировка азокспбензолов с образованием гидроксиазобензолов Эта реакция носит название перегруппировки Валлаха [153] Так, например, сам азокепбензол превращается в 4-гидр, оксиазобензол (58) (уравнение 148).
Прн действии диоксида марганца на анилин конечным продуктом реакции является n-беизохинои. Гомологи я-бензохинона можно получить, исходя из толуидинов и ксилидинов. Окисление я-дпамино- и л-аминогидроксибензолов дихроматом калия в серной кислоте также приводит к я-бензохинону; в этих случаях реакция протекает через промежуточное образование я-бензохн- нондиимина (59) и я-бензохиноннмина (60), соответственно (уравнение 149).
NH,NH,NHNHОООООНОН
NH,
NH,
NH
NH
О
О
О
О
ОН
ОН
(149)
NHz
NH
(59)
О
NH (60)
NHz
Окисление а-иафтиламина хромовой кислотой [154] приводит к 1,4-нафтохинону, а при окислении как а-, так и р-пафтиламина перманганатом калия получается фталевая кислота. Окисление 'камина на воздухе на свету приводит к днбензофеиазину ( 1 [ 5о] (уравнение 150), который образуется также при окис-
р-пафтиламина
.^i»»!^ - "Ри "агреваиии^Третичные ароматические амины, например диметиланилииJupyoT с пероксидом водорода с образованием Ы-оксидов бупа’Р не 15D- Известно также [156, 157], что при обработке моно^“диалкилаиилинов сильными окислителями происходит отщепле„е алкильных групп, а взаимодействие метил- или диметичани-
line
,nina с
диоксидом марганца приводит к окислению
пипуметильной
группы с образованием соответствующего форманнлида (уравнение 152).
ММе,
ММе2
[01, Н2О2
[158|
(151)
NRMe
MnOj
XRCHO
(152)
R = H, Me
Реакции с альдегидами и кетонами
Общей реакцией первичных ароматических аминов с альдегидами является образование оснований Шиффа [159]. Лучше всего эта реакция протекает с ароматическими альдегидами. Так, например, при реакции анилина с бензальдегидом образуется бензилиденаннлин (62) [160] (уравнение 153). Основания Шиффа легко гидролизуются до свободных аминов, поэтому их образование является методом защиты аминогруппы. Производные анилина, замещенные в ядро, такие, как толуидины или нитроанилины, реагируют аналогичным образом. Эти реакции обратимы и не требуют присутствия катализатора.
ОН
PhNH2+PhCHO ^=> PhCHNHPh *=* PhCH=XPh + H2O (153) (62)
Шиффовы основания, образовавшиеся при взаимодействий первичных ароматических аминов с алифатическими альдегидами, как правило, неустойчивы и легко полимеризуются. Например, продуктом реакции n-толуидина и формальдегида является соеДинение (63), которое может полимеризоваться или реагировать с еще одной молекулой п-толуидина [161] (уравнение 1э4).
"•МеС6Н4ЫН2 + НСНО п-МеС6Н4Ы=СН2 — >- Полимеры (ЮП
(63)jn-толупдпн(MeC6HjNH)2CH2
прения между первичными ароматическими аминами и Кет
В иоисхотит гораздо труднее; при нагревании бецзофено£ 113 S' ион 160°С реакции не наблюдается. Однако в Пп, су”, катализатора (хлорид цинка [162] или иод) ос.юва^ ^'nS нагрева^и^первичиого ароматического амина, в котором орто-положение не замещено, с глицерином, концентрированно.! генной кислотой и окислителем, например нитробензолом, в ре. зельтате сложной последовательности реакции образуется хин0. тин. Эта реакция известна как синтез Скраупа [163]. Считают, что глицерин превращается в акролеин (64), который затем реагирует с анилином или арпламином (уравнение 1о5).
ОНС
4 CH2=CH—CHO
■nh2
^СН2
. /СН2 -н«° NH
(64)
WI
сн
/СН2 NH
(155)
Реакция я-хлоранилнна с глицерином в присутствии лг-нитробен- золсульфокислоты как окислителя [164], приводящая к 6-хлор« хинолину, является еще одним примером синтеза Скраупа (уравнение 156). Нафтиламины реагируют аналогичным образом, причем из а-иафтиламина образуется 7,8-бензохинолин, а из рнаф- тиламина — 5,6-бензохинолин. Если вместо альдегидов используют кетоны, то образуются замещенные хинолины. В качестве примера приведено получение 2,4 диметилхинолина (уравнение 157) [165]. К, реакциям того же типа относится получение индола при взаимодействии первичного ароматического амина с атало- напРимер. реакция бромацетофенона с анилином [liooj приводит к 2-фенилиндолу (уравнение 158).
+ PhCOCH2Br
NH
Гомологи хинолина можно синтезировать из первичных арил- аМИиов по реакции Дебиера - Миллера при нагревании ароматического амина и альдегида с соляной или серной кислотой. Например, анилин реагирует с паральдегидом с образованием 2-ме- тилхинолина (уравнение 159).
Родственной реакцией ароматических аминов с карбонильными соединениями является реакция, известная как синтез Фридлендера. Ее используют для получения хинолинов, замещенных в гетероциклическом ядре. Реакция заключается в конденсации (в щелочной среде) о-аминобензальдегида или о-аминофенилкето- иа с альдегидами, кетонами или эфирами кетокислот, содержащими фрагмент—СОСНг— (уравнение 160). Например, о-амино- бензальдегид и этиловый эфир ацетоуксусной кислоты образуют этиловый эфир 2-метилхинолин-З-карбоновой кислоты (65) (уравнение 161).
(65)(65)
(65)
(65)
R
Дикарбонильные соединения конденсируются с первичными ароматическими аминами в присутствии серной кислоты; при этом первоначально образуется аннл, который далее превращаег-
О=С—Me
+ McCIIO+ PhCH=CH2 XII.,+ McCIIO+ PhCH=CH2 XII.,Р,ИР,ИNII McNII Mc(67)(67)(163)(163)
+ McCIIO+ PhCH=CH2 XII.,
+ McCIIO+ PhCH=CH2 XII.,
Р,И
Р,И
NII Mc
NII Mc
(67)
(67)
(163)
(163)
„ v.umnim H67L Так, реакция я-толуидпиа с ацетилацетоном приводит к 2,4 б-триметилхинолпну (66) [168] (уравнение 162), лип реагирует с ацетальдегидом и стиролом в смеси ледяной уксусной и серной кислот, образуя 2-мет11л-4-феннл-1,2,3,4-тет- рагидрохинолин (67) (уравнение 163).
Галогенирование, нитрование и сульфирование
()) Галогенирование
Наличие аминогруппы в ароматических аминах активирует орто- и пара-положения настолько сильно, что анилин крайне легко реагирует с бромом или хлором, давая 2,4,6-тригалоген- производные с высоким выходом (уравнение 164).
С1ВгС1Вг
С1Вг
С1Вг
Аналоги анилина реагируют столь же легко; толуидины дают дибромпроизводные. Бромирование анилина или его аналогов с образованием 2,4,6-тризамещенных производных фактически протекает настолько легко, что этот процесс трудно регулировать. Однако при переходе к М-ацетиламинам процесс галогенирования поддается контролю. Например, бромирование незамещенного п-толуидина приводит к 2,6-дибром-п-толуидину, но если толуидин предварительно ацетилируют, в результате бромирования получается М-ацетнл-2-бром-п-толуидин, ацетильную группу в котором можно легко удалить гидролизом и выйти к 2-бромтолуидНну (уравнение 165). Направленное галогенирование ацетилпроизвод- ных первичных ароматических аминов можно осуществить с помощью хлорноватистой кислоты. Например, n-хлорацетанилид удается получить при обработке ацетанилида хлорной известью в уксусной кислоте [170] (уравнение 166). Для достижения нужного характера замещения можно также блокировать одно из положении ароматического кольца. Например, хлорирование сульфа-
ПРИВОД|]Т к 4-амино-3,5-дихлорбеизолсульфоиампдУ ( ) [171], который в условиях гидролиза превращается в 2,6-дп- 214
Хмпронзводное [173] (уравнение 168) Cept6pa П0^ч^сЯ^ P NHCOMeNHCOMeХмпронзводное [173] (уравнение 168) Cept6pa П0^ч^сЯ^ P NHCOMeNHCOMeBr250—55 °CBr250—55 °CMeMeMeMeMeMeNH,NH,BrИ иди “OHBrИ иди “OHBrBr(165)(165)NHCOMeNHCOMe—NHCOMe—NHCOMeхлорная известь. AcOHхлорная известь. AcOH(166)(166)
Хмпронзводное [173] (уравнение 168) Cept6pa П0^ч^сЯ
^ P NHCOMeNHCOMe
Хмпронзводное [173] (уравнение 168) Cept6pa П0^ч^сЯ
^ P NHCOMeNHCOMe
Br2
50—55 °C
Br2
50—55 °C
Me
Me
Me
Me
Me
Me
NH,
NH,
Br
И иди “OH
Br
И иди “OH
Br
Br
(165)
(165)
NHCOMe
NHCOMe
—NHCOMe
—NHCOMe
хлорная известь. AcOH
хлорная известь. AcOH
(166)
(166)
Введение иода в ядро ароматического амина можно осуществить прямой реакцией с иодом; выделяющийся в ходе реакции подпетый водород удобно удалять с помощью бикарбоната нат- рвя [174, 175] (уравнение 169). Более удачный метод синтеза состоит во взаимодействии ароматического амина с монохлоридом иода. Реакцией п-нитроаннлнна с монохлоридом иода в хлороформе или ледяной уксусной кислоте был получен 2,6-дииод-4-ни- троанилин [176] (уравнение 170).
|| + Nai 4-H2O4-CO, (169)|| + Nai 4-H2O4-CO, (169)N-Хлорариламины — крайне нестойкие соединения. N-ллор- а"нлнн не был получен, однако М,М-дихлораннлнн можно син- 1сзировать действием хлорноватистой кислоты на анилин в ди- NH2NHz
|| + Nai 4-H2O4-CO, (169)
|| + Nai 4-H2O4-CO, (169)
+ Iz + NaHCOg —►
(170)(170)
(170)
(170)
чЛнре при -20 °C, хотя выделить его не удается из-за э™’Хто^ Наличие электроноакцепторных заместителей f anos атеском ядре повышает устойчивость N N-дихлораминов, ® Пeнтavюp-N,N-днxлopalшлин устойчив при обычных темпера- тепах При действии соляной кислоты или хлористого водорода Р Хпе на N N-днхлоранилин происходит реакция, аналогичная перегруппировке М-хлорацетаиилида (перегруппировке Ортона), в оезутьтате чего образуется гЛднхлоранилии и некоторое количество" 26-дихдоранилица (уравнение 171). При восстановлении N М-дихлораннлнна получают азобензол и М-фенилбензохинон- днимин n-C6H5N = C6H4=NH.
мс!зNH2NH2мс!зNH2NH2С1С1(2) Нитрование(2) Нитрование(171)(171)
мс!зNH2NH2
мс!зNH2NH2
С1
С1
(2) Нитрование
(2) Нитрование
(171)
(171)
Прямая обработка анилина азотной кислотой не дает удовлетворительных результатов, поскольку аминогруппа чувствительна к окислению. Однако аминогруппу можно легко защитить ацетилированием. Примером нитрования защищенных арнламинов является нитрование ацетанилида и 2-ацетампдоиафталпна [177] (уравнения 172, 173). Нитрование М,М-диметил-и-толу11Д11на смесью азотной и серной кислот приводит с высокими выходами к орто- (69) или -пета-замещенному (70) продукту в зависимости от условий проведения реакции [178] (уравнение 174).
Иг5О,Иг5О,NHCOMe NHCOMe NHCOMe NHe
Иг5О,
Иг5О,
ихо3
no2no2(172)
no2
no2
no2
низкая кислотное।ьнизкая кислотное।ьнонишеннаяКИСЛО!HQCгьнонишеннаяКИСЛО!HQCгь(68)(68)(174)(174)
низкая кислотное।ь
низкая кислотное।ь
нонишенная
КИСЛО!HQCгь
нонишенная
КИСЛО!HQCгь
(68)
(68)
(174)
(174)
При восстановлении иитроанилииов металлами в кислот-- образуются соответствующие диамины. При частичном восстанов^ 1енин 2,4-динитроанилнна гидроксидом аммония и сероводородом получают 1,2-диамино-4-ннтробепзол [179] (уравнение 175), а восстановление о-иитроаиилина цинковой пылью в присутствии гидроксида натрия [180] приводит к о-фенилендиамину."Однако при кипячении о- и /i-нитроанилинов с водным раствором гидроксида натрия происходит реакция замещения, приводящая к нитрофенолам (уравнение 176).
Zn, NaOHZn, NaOH(175)(175)NaOH кипячениеNaOH кипячение(176)(176)
Zn, NaOH
Zn, NaOH
(175)
(175)
NaOH кипячение
NaOH кипячение
(176)
(176)
При взаимодействии анилина с азотной кислотой получают нитрат анилина, реакция которого с уксусным агнидридом дает фенилнитрамин (N-нитроанилин) [181]. Наиболее интересной реакцией арилнитрам инов является их перегруппировка [182, 183] в присутствии водного раствора сильной кислоты или хлористого водорода в органических растворителях. В результате перегруппировки образуются питроариламины. Так, например, фенилнитрамин превращается главным образом в о-нитроаннлнн, побочно образуется небольшое количество n-изомера (уравнение 177).
no2no2
no2
no2
(3) Сульфирование
Реакция анилина с серной кислотой при высокой температуре Рпводпт к п-амннобензолсульфокнслоте. реакт п . Рез промежуточное образование N-производног , Р
в сульфокислоту, замещенную в ароца, группировывается Iio 1 такой реакции является перегруппИров. тическое ядро. ПримеР ша (71) в 4-амино-З-метилбензол. ка кислого сульфата " 178). Если пара-положение м. сульфокислоту lisa) то образуется о-аминосульфокислота; пято, как в «-OP0"3" g ’а может быть удален восстановлением в данном случае aiu и в результате получают о-амино- цинковой пыльк> С едкимн^Р^ ]7д) а.нафтиламин Нагре, бензолсульфокЕЕсло У (УР й КПСЛотой при высокой темпе.Тос'-Гов ым W реакции является 1-аминонафта- раТУР ю Локислота-4 Бензол- и аминонафталинсульфокислоты шй- ;^У~^ д- — кра™ей-в сульфокислоту, замещенную в ароца, группировывается Iio 1 такой реакции является перегруппИров. тическое ядро. ПримеР ша (71) в 4-амино-З-метилбензол. ка кислого сульфата " 178). Если пара-положение м. сульфокислоту lisa) то образуется о-аминосульфокислота; пято, как в «-OP0"3" g ’а может быть удален восстановлением в данном случае aiu и в результате получают о-амино- цинковой пыльк> С едкимн^Р^ ]7д) а.нафтиламин Нагре, бензолсульфокЕЕсло У (УР й КПСЛотой при высокой темпе.Тос'-Гов ым W реакции является 1-аминонафта- раТУР ю Локислота-4 Бензол- и аминонафталинсульфокислоты шй- ;^У~^ д- — кра™ей-взте, свзте, сши-ши-NHzМехNHzМехHgSO,HgSO,MeMeNH3HSO4NH3HSO4д—H20д—H20NH2NH2(178)(178)SO3HSO3H(71)(71)
в сульфокислоту, замещенную в ароца, группировывается Iio 1 такой реакции является перегруппИров. тическое ядро. ПримеР ша (71) в 4-амино-З-метилбензол. ка кислого сульфата " 178). Если пара-положение м. сульфокислоту lisa) то образуется о-аминосульфокислота; пято, как в «-OP0"3" g ’а может быть удален восстановлением в данном случае aiu и в результате получают о-амино- цинковой пыльк> С едкимн^Р^ ]7д) а.нафтиламин Нагре, бензолсульфокЕЕсло У (УР й КПСЛотой при высокой темпе.
Тос'-Гов ым W реакции является 1-аминонафта- раТУР ю Локислота-4 Бензол- и аминонафталинсульфокислоты шй- ;^У~^ д- — кра™ей-
в сульфокислоту, замещенную в ароца, группировывается Iio 1 такой реакции является перегруппИров. тическое ядро. ПримеР ша (71) в 4-амино-З-метилбензол. ка кислого сульфата " 178). Если пара-положение м. сульфокислоту lisa) то образуется о-аминосульфокислота; пято, как в «-OP0"3" g ’а может быть удален восстановлением в данном случае aiu и в результате получают о-амино- цинковой пыльк> С едкимн^Р^ ]7д) а.нафтиламин Нагре, бензолсульфокЕЕсло У (УР й КПСЛотой при высокой темпе.
Тос'-Гов ым W реакции является 1-аминонафта- раТУР ю Локислота-4 Бензол- и аминонафталинсульфокислоты шй- ;^У~^ д- — кра™ей-
взте, с
взте, с
ши-
ши-
NHz
Мех
NHz
Мех
HgSO,
HgSO,
Me
Me
NH3HSO4
NH3HSO4
д
—H20
д
—H20
NH2
NH2
(178)
(178)
SO3H
SO3H
(71)
(71)
Реакции аминофенолови N-фенилгидроксиламина
Вследствие сближенности гидроксильной и аминогрупп в о-амп- иофеиолах последние отличаются по химическому поведению от мета- и пара-замещеиных аналогов. Так, о-аминофенолы легко реагируют с рядом соединений, образуя гетероциклические структуры.
При нагревании о-амииофеиолов с карбоновыми кислотами, хлораигидридами и ангидридами кислот п родственными соединениями образуются 2-замещениые бензоксазолы (схема 180). Например, реакция о-ампнофенола с уксусной кислотой приводит к 2-метилбеизоксазолу (72) [186], а в реакции с нитрилами в кислой среде образуются 2-замещеииые бензоксазолы (73) [187]. При действии фосгена получают 2-гидроксибензоксазол (74). Реакция о-аминофенола с гидрохлоридом гидроксиламина и водным хлоральгпдратом в присутствии ацетата натрия приводит к бензоксазолальдокспму-2 (75) [188].
Нагревание о-ампиофеиола с фосфорной кислотой при высокое! температуре в присутствии хлорида цинка дает феиоксазин (76) 218
МеСО2Н—2П2ОМеСО2Н—2П2ОRCN—NH3RCN—NH3(73)(73)(180)(180)CI3CCH(OH)2.КНаОн, NaOAcCI3CCH(OH)2.КНаОн, NaOAc
МеСО2Н
—2П2О
МеСО2Н
—2П2О
RCN
—NH3
RCN
—NH3
(73)
(73)
(180)
(180)
CI3CCH(OH)2.
КНаОн, NaOAc
CI3CCH(OH)2.
КНаОн, NaOAc
(уравнение 181). Пикрилхлорид реагирует с о-аминофе- иолом в нейтральной среде, давая 2'-гндрокси-2,4,6-тринитродн- феииламин (77), прн обработке которого основанием получают 2,4-динитрофеноксазин (78) [190] (уравнение 182).
о-Лминофенол легко реагирует с хлорангидридом хлоруксус- ной кислоты, образуя N-хлорацетильиое производное (79), кото- Рое в присутствии основания может циклизоваться в 2,3-дигидро- о-оксо- 1,4-бензоксазии (80) (уравнение 183). Производное бенз-о-Лминофенол легко реагирует с хлорангидридом хлоруксус- ной кислоты, образуя N-хлорацетильиое производное (79), кото- Рое в присутствии основания может циклизоваться в 2,3-дигидро- о-оксо- 1,4-бензоксазии (80) (уравнение 183). Производное бенз-(80)(80)
о-Лминофенол легко реагирует с хлорангидридом хлоруксус- ной кислоты, образуя N-хлорацетильиое производное (79), кото- Рое в присутствии основания может циклизоваться в 2,3-дигидро- о-оксо- 1,4-бензоксазии (80) (уравнение 183). Производное бенз-
о-Лминофенол легко реагирует с хлорангидридом хлоруксус- ной кислоты, образуя N-хлорацетильиое производное (79), кото- Рое в присутствии основания может циклизоваться в 2,3-дигидро- о-оксо- 1,4-бензоксазии (80) (уравнение 183). Производное бенз-
(80)
(80)
cco2rcco2rCCO2RCCO2R
cco2r
cco2r
CCO2R
CCO2R
поручается также при реакции о-аминофенола с эфипоь Z ё^ ”Ь> [191] (уравнение 184).
При окислении анилина кислотой Каро или пероксидом водо. пода образуется N-фенилгидроксиламин. Вероятно, он получается в результате перегруппировки оксида амина (81J, возникающего при непосредственном присоединении кислорода (уравнение 185)
О'
(185)(185)PhNH2 + PhNH2 —> PhNHOH
(185)
(185)
(81)
N-Фенилгидроксиламин перегруппировывается в присутствии разбавленной серной кислоты, давая в качестве главного продукта реакции 4-аминофенол. Эта реакция носит название перегруппировки Бамбергера [192]. Примером этой перегруппировки служит превращение о-хлорфенилгидроксиламина в 4-амнно-З-хлор- фенол (уравнение 186). Если в napa-положенни ароматического кольца находится метильный заместитель, то в результате перегруппировки может образоваться хинол (82) (уравнение 187).
(82)(82)
(82)
(82)
Реакции ароматических диаминови фенилгидразина
своемусвоемухимнческомуП ^''п^ендиам|]Ны заметно различаются по o-AHaMHHu/noc^bKy"^ Нга"бо/ьший интерес представляют рядом соечмнриий ° и и|0с°6иы конденсироваться с целым (уравнения 188 189) РЭЗУЯ BetPeCTBa гетероциклической природы аминами образуются ”"^“каРбоииль1|ых соединений с фениленди- амин и глиоксаль преврашаюХя"11 '"^ "апР,,мсР- о-феииленди- превращаются в хиноксалин (83). Реакция о-фе-
своему
своему
220' L
(188)(188)(83)(83)(85)(85)(86)(86)(189)(189)NH2NH2В результате взаимодействия о-феипленднамина с ацилирующими агентами получают бензимидазол [195] (уравнение 190), сам незамещенный бензимидазол (87) образуется при реакции о-фенилендиамипа с муравьиной кислотой. К замещенным бензимидазолам (88) приводит взаимодействие о-феиилендиамина с нитрилами пли альдегидами в присутствии ацетата меди (И) [196].В результате взаимодействия о-феипленднамина с ацилирующими агентами получают бензимидазол [195] (уравнение 190), сам незамещенный бензимидазол (87) образуется при реакции о-фенилендиамипа с муравьиной кислотой. К замещенным бензимидазолам (88) приводит взаимодействие о-феиилендиамина с нитрилами пли альдегидами в присутствии ацетата меди (И) [196].NNNH,NH,NH,NH,NN(190)(190)NH(88)( 'Азотистая кислота реагирует с о-фсннлсиднампном в Р(урав- Ннои кислоте с образованием бензотриазола ( )NH(88)( 'Азотистая кислота реагирует с о-фсннлсиднампном в Р(урав- Ннои кислоте с образованием бензотриазола ( )
(188)
(188)
(83)
(83)
(85)
(85)
(86)
(86)
(189)
(189)
NH2
NH2
В результате взаимодействия о-феипленднамина с ацилирующими агентами получают бензимидазол [195] (уравнение 190), сам незамещенный бензимидазол (87) образуется при реакции о-фенилендиамипа с муравьиной кислотой. К замещенным бензимидазолам (88) приводит взаимодействие о-феиилендиамина с нитрилами пли альдегидами в присутствии ацетата меди (И) [196].
В результате взаимодействия о-феипленднамина с ацилирующими агентами получают бензимидазол [195] (уравнение 190), сам незамещенный бензимидазол (87) образуется при реакции о-фенилендиамипа с муравьиной кислотой. К замещенным бензимидазолам (88) приводит взаимодействие о-феиилендиамина с нитрилами пли альдегидами в присутствии ацетата меди (И) [196].
N
N
NH,
NH,
NH,
NH,
N
N
(190)
(190)
NH
(88)( '
Азотистая кислота реагирует с о-фсннлсиднампном в Р(урав- Ннои кислоте с образованием бензотриазола ( )
NH
(88)( '
Азотистая кислота реагирует с о-фсннлсиднампном в Р(урав- Ннои кислоте с образованием бензотриазола ( )
нллендиамина с дицианом приводит к диаминохиноксалину (84), при гидролизе которого разбавленной кислотой получается соответствующее дигндрокснпропзводное [194]. Реакция с фенантрахиноном используется для идентификации о-фенплендпамина, поскольку продукт реакции (85) дает интенсивное красно-коричневое окрашивание с серной кислотой. Реакция 1,2-диаминонафта- лина с глиоксалем приводит к 5,6-бензохиноксалину (86) (уравнение 189).
llie 19D; реакция протекает через промежуточное образована ‘ июдиазониевой соли (89).llie 19D; реакция протекает через промежуточное образована ‘ июдиазониевой соли (89).MOIMOI.NH2 ц^о?, д^ОИ•NHz.NH2 ц^о?, д^ОИ•NHzNIL,.NIL,.N/N (191)NHN/N (191)NH
llie 19D; реакция протекает через промежуточное образована ‘ июдиазониевой соли (89).
llie 19D; реакция протекает через промежуточное образована ‘ июдиазониевой соли (89).
MOI
MOI
.NH2 ц^о?, д^ОИ
•NHz
.NH2 ц^о?, д^ОИ
•NHz
NIL,.
NIL,.
N
/N (191)
NH
N
/N (191)
NH
(89)(90)
Окисление о-феинленднамипа водным раствором хлорцда железа (III) приводит к 2,3-дпамннофеназпну (91); для этой оеакшш характерно появление темно-красного окрашивания (уравнение 192). При окислении о-фениленднампна молекулярным кислородом в присутствии хлорида меди(II) и пиридина происходит раскрытие цикла с образованием 1,6-днцианогексадие- на-2,4 (92) [198] (уравнение 193). Аналогичным образом реагирует и 1,2-диаминонафталин.
2f ► Г Г 1 (192)
+ Ог+ Ог(91)(91)CuCI2пиридинCuCI2пиридин(92)(92)(193)(193)
+ Ог
+ Ог
(91)
(91)
CuCI2
пиридин
CuCI2
пиридин
(92)
(92)
(193)
(193)
В случае .и-феиплендпаминов реакции замыкания цикла не протекают, и обе аминогруппы можно ацилировать п т. д. При избытке азотистой кислоты происходит диазотирование обеих аминогрупп; в конечном итоге образуется основный коричневый (93), один из первых известных азокрасителей (уравнение 194).
мннобриэпПпоДИаМПНЬ1 встУпают в реакции, типичные для 1,4-диа- пои Д‘1Я ИНХ хаРактерны и реакции окисления. Так, кислоте обт1хпт°КСИ'га маРганца или дихромата калия в серной кислоте образуется л-беизохиноп (уравнение 195).
К2СТ2О7H2SO4К2СТ2О7H2SO4
К2СТ2О7
H2SO4
К2СТ2О7
H2SO4
воСстановлеиии хлористого беизолдиазоиия сульфитом
П Я или хлоридом олова (II) в соляной кислоте образуется натр» „дразни. Он может быть также получен конденсацией ФеНИЛмтп1а с анилином или реакцией анилина с гидроксиламин- *Л°Р ыйокислотой [199]. Наиболее важной реакцией фенилгид- О-сульф является реакция с карбонильными соединениями и РаЗИНаХаридами, в результате которой образуются фенилгидра- м0Н0Силн озазоны. Эту реакцию используют для идентификации з°ны в п кетонов. Особенно часто для этой цели применяют а'ТДинитрофенилгидразин; в этом случае преимущественно образуются кристаллические производные (уравнение 196).
,NO2/х°2
OiN-OiN--NHNH2 + О=б/ _ц2о Г °2N-NHNH2 + О=б/ _ц2о Г °2N;—NHN=C( (196);—NHN=C( (196)
OiN-
OiN-
-NHNH2 + О=б/ _ц2о Г °2N
-NHNH2 + О=б/ _ц2о Г °2N
;—NHN=C( (196)
;—NHN=C( (196)
аналогию с бензидиновой перегруп-аналогию с бензидиновой перегруп-п действием азотистой кислоты фенилгидразины превращайся в нитрозосоединения (94), которые перегруппировываются «Тенилазиды (уравнение 197). При обраоотке кониентрирован- 0? соляной кислотой при 200 °C происходит перегруппировка бенилгидразина в л-фенилендиамин [200]_ (уравнение 198). Эта реакция имеет определенную аналогию с беизидиновон перегруппировкой (см. ниже).
аналогию с бензидиновой перегруп-
аналогию с бензидиновой перегруп-
PhNHNH2 ~["PhN—NHzl рМ$ (ig7)
L NO J "H2°
(94)
конц. HC1NHNH2 ^-конц. HC1NHNH2 ^-H2NlH2Nl(198)(198)
конц. HC1
NHNH2 ^-
конц. HC1
NHNH2 ^-
H2Nl
H2Nl
(198)
(198)
Если нитробензол или азобензол воввлл'^^
пылью в водном гидроксиде натрия о рзобензола наиболь- гндразин или гидразобензол. Из реакци Р отаМ11 перегруппи- шее значение имеет его катализируемая ■•. л.равне.
Ровка в бензидин (4,4хДиаминобифенил) Wсмяной
вне 199). Обычно реакцию проводят в Р'растворе
кислоте, в растворе серной кислоты в спирте или Р
nh2nh2R—NH-NH—>R—NH-NH—>(199)(199)
nh2
nh2
R—NH-NH—>
R—NH-NH—>
(199)
(199)
cvxoro мористого водорода в толуоле Пооошю образуется „СКо. Spoe колтюство дифсннлш.з (г.-Р-дпаминоонфешма). Г„дразо. бензолы замешенные в кольцо, превращаются в соединения (9в) называемые семидипами (уравнение 200).
r——NH—NH—~*
(96)(96)
(96)
(96)
ЛИТЕРАТУРА
R. Schroter, in «Methoden der Organisation Chemie» (Houben-Wcyl), ed. E. Muller, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1957, Vol. 11/1, p. 341.
R. IV. IVesl, J. Chem Soc., 1925, 127, 494.
R. Adams end J. R. Johnson, «Laboratory Experiments in Organic Chemistry», Macmillan, New York, 4th edn., 1949, p. 319.
H. Koopman, Rec. Trav. chim., 1961, 80, 1075.
N. S. Kozlov and M. N. Tovshtein, J. Org. Chem. (U. S. S. R.), 1967, 3, 132 IH. С. Козлов, M. H. Тооштейн — ЖОХ, 1967, 3, № 1, 138].
L. Legradi, Chem. and Ind. (London), 1965, 1496.
R. L Augustine «Catalytic Hydrogenation», Marcel Dekker, New York, 1965 pp. 91-102.
P. N. Rylunder, «Catalytic Hydrogenalion over Platinum Metals», Academic, New York, 1967, pp. 168—203.
R. Adams and F. L. Cohen, Org. Synth. Coll. Vol. 1, 1941, 235.
L. A. Secrist and M. IF. Logue, J. Org Chem., 1972, 37, 335.
12.12.К Kharkov, S. U. P. 240885/1972 [S. Харьков. Авт. свид. СССР № 240 885 (1972)].
12.
12.
J. Harast, U. S. P. 3041377/1962 (Chem. Abs., 1963, 58, 474)
Atlas Chem fnds. Ltd., U S. P. 3427355/1969 (Chem. Abs., 1969, 70, 67 862).
J. M. Landsburg, L. Katz, and C. Olsen, J Org. Chem. 1972, 37, 930.
16.16.H. Alper and J. T. Edward, Canad. J Chem. 1970, 48 1543.
16.
16.
17.18.19.20.21.22.23.17.18.19.20.21.22.23.D. Balcom and A. Furst, J. Amer. Chem. Soc’. 1953, 75, 4334.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
H. Heaney Chem. Rev., 1962, 62, 81.
F. Bunnell, Quart. Rev., 1958, 12, 1.
n' sPe,lcer and G- F- Wright, Canad. J. Res., 1946 24B, 204.
A. Rossi and J. F. Bunnett, J. Org. Chem., 1972, 37, 3570.
« A Scherrer and H. R. Beatty, J Org. Chem., 1972 37, 1681.
VaLC0" *"‘ lncJ' U SP' 3578714/1971 (Chem., Abs., 1970, 73, 35 024).
15 and ' F- Lane- Or£ Reactions, 1946, 3, 267
E. Magnten and R. Baltzly, J. Org. Chem., 1958, 23, 2029.
° London 1965 gdeb°o11 *° Mechanism in Organic Chemistry», Longmans,
97 P лRtnir™. J- Amer. Chem. Soc. 1937, 59, 121.
9R н , V ? Or§ Reactions, 1946, 3, 337.
29 H eEC ,CS КГ- 1943' ’ 209-
t Org' Reactions, 1946, 3, 307
L H. Briggs and J V LytCleton, J. Chem. Soc., 1943 421.
3'1
36 To- Ricc aml E' Л Ko!w' U- S' P- 2813124/1957 (Chem. Abs, 1958, 52, , ₽6G Rice and E. i. Kohn, J. Amer. Chem. Soc., 1955 77 4052 3?- Chin-Nippon Rika Co, Jap. P. 124687/1972.' ’
^МРЖГGeorg Thieme Verlag, S^utTgartf^ *p^OoT^'*’ ed'
*’ «^°’ *he Amin°* ^ Intersci-
Organic Chemistry», ed.1У/О, p. 4d,Organic Chemistry», ed.1У/О, p. 4d,jnC цу Barton, in «Protective Groups ind
Organic Chemistry», ed.
1У/О, p. 4d,
Organic Chemistry», ed.
1У/О, p. 4d,
4 ' 1 F W. McOmie, Plenum, London and New York, , д Carpino, Accounts Chem. Res, 1973, 6, 191.’
i № 5 Emerson. Org Reactions, 1948, 4, 174.
o ' P Boldrini, Synthesis, 1974, 733.
G E. Utzinger, Annalen, 1944, 556, 50.
Amer. Chem. Soc, 1973, 95,Amer. Chem. Soc, 1973, 95,46 И C. Brown, M. M. Midland, and A. B. Levy, J.
Amer. Chem. Soc, 1973, 95,
Amer. Chem. Soc, 1973, 95,
p3 Kovacic, in «Friedel Crafts and Related Reactions», ed G A Olah
4 science New York, 1964, vol. 3, chapter 44.' lnter"
48 N Zinin, J. prakt. Chem, 1842, 27, 140.
<9 H, Bock and K. L. Kompa, Chem. Ber, 1966, 99, 1361.
T. D. Perrine, J. Org. Chem, 1951, 16, 1303.
F. D. Hager, Org. Synth. Coll. Vol. 1, 1941, 544.
52 0. Neunhoeffer and P. Heitmann, Chem. Ber, 1961, 94, 2511.
53 !, №. Schulenberg and S, Archer, Org. Reactions, 1965, 14, 1.
. Koppers Co. Inc, U. S. P. 2645662/1953 (Chem. Abs, 1953, 47, 12 421).
G. A. Timokhin and B. Kissin, S.- U. P. 255767/1972 [Г. А. Тимохин
И. Киссин. Авт. свпд. СССР № 255 767 (1972)].'
07. A. Cowdrey, J. Chem. Soc., 1946, 1046.H. Seeboth, Angew. Chem. Internal. Edn, 1967, 6, 307.A, Rieche and H, Seeboth, Annalen, 1960, 638, 57. 66.R. Snyder, С. T. Elston, and D. B. Kellom, J. Amer. Chem. Soc., 1953, 75, 2014.R. Stroh, Angew. Chem., 1956, 68, 387; 1957, 69, 124.G. G. Ecke, 1. P. Napolitano, A. H. Filbey, and A. J. Kotka, J. Org. Chem., 1975, 22, 639.07. A. Cowdrey, J. Chem. Soc., 1946, 1046.H. Seeboth, Angew. Chem. Internal. Edn, 1967, 6, 307.A, Rieche and H, Seeboth, Annalen, 1960, 638, 57. 66.R. Snyder, С. T. Elston, and D. B. Kellom, J. Amer. Chem. Soc., 1953, 75, 2014.R. Stroh, Angew. Chem., 1956, 68, 387; 1957, 69, 124.G. G. Ecke, 1. P. Napolitano, A. H. Filbey, and A. J. Kotka, J. Org. Chem., 1975, 22, 639.N. L. Drake, Org. Reactions, 1942, 1, 105.
07. A. Cowdrey, J. Chem. Soc., 1946, 1046.
H. Seeboth, Angew. Chem. Internal. Edn, 1967, 6, 307.
A, Rieche and H, Seeboth, Annalen, 1960, 638, 57. 66.
R. Snyder, С. T. Elston, and D. B. Kellom, J. Amer. Chem. Soc., 1953, 75, 2014.
R. Stroh, Angew. Chem., 1956, 68, 387; 1957, 69, 124.
G. G. Ecke, 1. P. Napolitano, A. H. Filbey, and A. J. Kotka, J. Org. Chem., 1975, 22, 639.
07. A. Cowdrey, J. Chem. Soc., 1946, 1046.
H. Seeboth, Angew. Chem. Internal. Edn, 1967, 6, 307.
A, Rieche and H, Seeboth, Annalen, 1960, 638, 57. 66.
R. Snyder, С. T. Elston, and D. B. Kellom, J. Amer. Chem. Soc., 1953, 75, 2014.
R. Stroh, Angew. Chem., 1956, 68, 387; 1957, 69, 124.
G. G. Ecke, 1. P. Napolitano, A. H. Filbey, and A. J. Kotka, J. Org. Chem., 1975, 22, 639.
L, H. Briggs, G. C. De Ath, and S. B. Ellis, J. Chem. Soc., 1942, 61.
U. О. P. Ltd., U. S. P. 3230259/1966 (Chem. Abs, 1966, 64, 11 126).
67.67.68.69.70.71.72.68.69.70.71.72.Monsanto Chemicals. U. S. P. 3576876/1971 (Chem. Abs., 1967, 67, 99 833). 66. S. A, Mahood and P. V. L. Schaffner, Org. Synth. Coll. Vol. 2. 1943, 160. '7 P. Rnggli and R. Fischer, Helv. Chim. Acta, 1945, 28, 1270.
67.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
68.
69.
70.
71.
72.
R G. Benner, C. A. P„ 002354/1970.
Lu F. Fieser, Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 39. "Beyer and G. Wolter, Chem. Ber, 1952, 85, 1077. i Bull. Soc. chim. France, 1951, 183.
7, c „ Fieser and M. Fieser, J. Amer. Chem. Soc., 1935, 57, 491.
7a н ' Weils and C. F. H. Allen, Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 221.
75.76.7778.79808175.76.7778.798081~Chem. Soc., 1945, 590, 663, 794.
75.
76.
77
78.
79
80
81
75.
76.
77
78.
79
80
81
H ^-Hartman and H. L. Silloway, Org. Synth. Coll. Vol 3, №u 8-. H. Hodgson and D. E. Hathway J Soc. Dyers and Colourists, 1947, 63. . . £ C. Price and Voong-sing Tah, Org. Synth. Coll. A oh 3, №5 664, W.^W a»» P Napolitano, U. S. P. 2675409/1954 (Chem. Abs.. 195a, T'I'Hazlet and C. A. Dornfeld, J. Amer. Chem. Soc 1944, 66, 1781. 6 я о ^*е®1е1 and H. Stephen, J. Chem. Soc, 1931, °--„ ,57g
- Bachman and J. E. Goldmacher, J. Org. Chem, 1964, 29,
. дг Donaldson, «Naphthalene Compounds», Arnold, London, IM8| pp ^
TEBucherer J. prakt. Chem., 1904 (II), 69. 49; N. L. Drake, Org. Ксас(]^ 1942. 1. Ю5.'
of the Amino Group», cd. S. РаЬр ln|er.
. л'Тук^«А^ GuMeboo^in Organic Chemistry», Longlnans
V^^eUanu), «The Infra-Red Spectra of Complex Molecules», Methuen Lon don 1958 pp. 248—262.
C. N. R. Rao, «Ultraviolet and Visible Spectroscopy», 3rd edn„ Butterworths London. 1975, p. 60.,
. F. A. Path), «Industrial Hygiene and Toxicology», Interscience, 1963, vol. Ц
Eng. News, 1966, 43,Eng. News, 1966, 43,V ^Holland, В. C. Saunders. F. L. Rose, and A. L. Walpole, Tetrahedron ' 1974, 30, 3299.
Eng. News, 1966, 43,
Eng. News, 1966, 43,
/. H. Weisburger and E. K. Weisburger, Chem. and
124-142.
92.93.94.95.96.97.98.99.100.92.93.94.95.96.97.98.99.100.С. K. Ingold and E. D. Hughes, Nature, 1950, 166. 642.
92.
93.
94.
95.
96.
97.
98.
99.
100.
92.
93.
94.
95.
96.
97.
98.
99.
100.
1941, 514.1941, 514.H. Coleman, Org Synth. Coll. Vol. 1, 194 1, 442.
1941, 514.
1941, 514.
H. T. Clarke and R. R. Read, Org. Synth. Coll. Vol. 1,
E F. R.E F. R.L. A. Bigelow, Org. Synth. Coll. Vol. I, 1941, 136.
E F. R.
E F. R.
B. Gains and F. Eberly, Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 355.B. Sandin and T. L. Cairns. Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 604. Kornblum and D. C. {[[land, J. Amer. Chem. Soc., 1949, 71, 2137. Thompson, J. Soc. Dyers and Colourists, 1921, 37, 7.B. Gains and F. Eberly, Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 355.B. Sandin and T. L. Cairns. Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 604. Kornblum and D. C. {[[land, J. Amer. Chem. Soc., 1949, 71, 2137. Thompson, J. Soc. Dyers and Colourists, 1921, 37, 7.L.L.B. Starkeii, J. Amer. Chem. Soc., 1937, 59, 14 79.
B. Gains and F. Eberly, Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 355.
B. Sandin and T. L. Cairns. Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 604. Kornblum and D. C. {[[land, J. Amer. Chem. Soc., 1949, 71, 2137. Thompson, J. Soc. Dyers and Colourists, 1921, 37, 7.
B. Gains and F. Eberly, Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 355.
B. Sandin and T. L. Cairns. Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 604. Kornblum and D. C. {[[land, J. Amer. Chem. Soc., 1949, 71, 2137. Thompson, J. Soc. Dyers and Colourists, 1921, 37, 7.
L.
L.
IT. W. Hartman and L. I. Roll, Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 460.
№. A. Skinner, H. F. Gram, and B. R. Baker, J. Org. Chem.,'I960, 25, 777.
O. Fischer and E. Hepp, Ber., 1886, 19, 2991,
С. K. Ingold, «Structure and Mechanism in Organic Chemistry» Bell London, 1955. p. 613.''
P. №. Neber and H. Rauscher, Annalen, 1942 550, 182
Monsanto Chemicals. U. S. P., 3504034/1967.
™ ^ams and °- H- Coleman, Org. Synth. Coll. Vol. 1, 1941, 214,
PF о, Ff''‘a and D' S Tarbell, Org- Synth Coll. Vol. 3, 1955, 661
d B,lod‘nSer'andG- №. Anderson, J. Amer. Chem. Soc.. 1952 74, 5514.
Chcm' (U S-S R), 1951, 21, 1503 [6. И. Ардашев- 1951, 21, 1э03].
andl Ki Orlon' J- Chcm- Soc., 1908, 1242.
2 / и S^ra^h- J- Chem- Soc., 1901, 533.
114 F HD WChnitS°n md 4 Ftnar* J' Cl,cm' Soc» ,946. 115-
115.116.115.116.■ ' vens andW FКЛ Pl ?rton’ J' Chem- Soc - ,899' ,046i T S- Ste" 1973 p 193 " ^° S’ «S^00^ Molecular Rearrangements», Van Nostrand, PP'.604 " сл-
115.
116.
115.
116.
1969'Akad' Nauk SSS-R- 1969. 112 (Chem. Abs.
Изв АНСССР г Л M' Прошкин, Ю. А. Чебурков, И. Л. Кнунянц- 117 AFC о- 1969- № 1, 1121.
.' W, j'. HEkinboHom Cf oQnn' “nd D- Purdie. J. Chem. Soc., 1943, 58.
. DuPont,'932.2646.
H. ZU‘sommer H<!r'l‘gfiA' Sie§luQnd H- Huber, Chem. Ber., 1966. 99. 2526.
E. Muller, H 'Huber.Fnul’rn^J- OrS- Chem.. 1971, 36, 824.
J. Chem. Soc., 1942 270 rhom 1П12О -in’ ^,u-J. Chem. Soc., 1942 270 rhom 1П12О -in’ ^,u-A. Zaki and H Fahim icV do ^ ^ull‘lel. Annalen, 1959, 623, 34.
J. Chem. Soc., 1942 270 rhom 1П12О -in’ ^,u-
J. Chem. Soc., 1942 270 rhom 1П12О -in’ ^,u-
S. H Pine J O n nSoC" l942, 270.
125 А П7U g' Chem , 1968, 33 2554
Mol. Migr ,T97L3,l237' ^' Marlius- B«-. 1871, 4, 742; C. F. GriUot, Meeh.
Cm cc. 104, pp. 615 и сл. ■
i Reilly and W. J. Hickinbottom, J. Chem. Soc. 1920 103
129.129.'fg. ‘r'l. Shriner, W. H. Horne and R. F. В. Сох. ОгД*^ СоИ., Vol. 2. ,943. 4O3M. Dyson, Org. Synth. Coll. Vol. 1, 1941, 165.
129.
129.
ian О- M Dyson and H J. George j Chem. Soc., 1924, 1702.
№ д H. cook, A. C. Dams. J. HeMron. and G. H. Thomas, J. Chem. Soc., 1949, M^Hedayatullah, Bull. Soc. chim. France, 1972, 2957
аз H. J. Paae and B' R Heasman, J. Chem. Soc., 1923 3241.
[34. №. /. ^'1^1' ^' Boe^s^ra' R- M. Ulmann, and E. Havinga, Rec. Trav. chim ^[pAns and A. Kneip, Ber., 1915, 48, 1144.
№. D. Emmons and A. F. Ferris, J. Amer. Chem. Soc., 1953 75 4623 137 №. D. Emmons, J. Amer. Chem. Soc., 1954, 76, 3470. '' ''
tag R. R- Holmes and R. P. Bayer, J. Amer. Chem. Soc., 1960 82 3454 139 №. D. Emmons, J. Amer. Chem. Soc., 1957, 79, 5528.'''
F. D. Popp and A. Catala, Tetrahedron Letters, 1962, 1071.E. Pfeil and К. H. Schmidt, Annalen, 1964 , 675, 36.G. A. Russel, E. G. Janzen, H.-D. Becker, and F. 1. Smentowski J Amer Chern. Soc., 1962. 84, 2562.'L. Horner and 1. Dehnert, Chern. Ber.. 1963, 96. 786.M. Martynoff, Compt. rend., 1948, 227, 1371./. Burdon, С. I. Morton, and D. F. Thomas, J. Chem. Soc., 1965, 2621.S. Goldschmidt, Ber., 1920, 53, 28.К. H. Pausacker and 1. G. Scroggie, J. Chem Soc., 1954, 4003.К. H. Pausacker, J. Chem. Soc., 1953, 1989.M. K. Seikel, J. Amer. Chem. Soc., 1940, 62, 1214.O. Wallach and L. Belli, Ber., 1880, 13, 525; E. Buncel, Accounts Chem. Res., 1975, 8, 132.К. P. Griffin and №. D. Peterson, Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 242.G. R. Clemo and E. C. Dawson, J. Chem. Soc., 1939, 1114.F. D. Popp and A. Catala, Tetrahedron Letters, 1962, 1071.E. Pfeil and К. H. Schmidt, Annalen, 1964 , 675, 36.G. A. Russel, E. G. Janzen, H.-D. Becker, and F. 1. Smentowski J Amer Chern. Soc., 1962. 84, 2562.'L. Horner and 1. Dehnert, Chern. Ber.. 1963, 96. 786.M. Martynoff, Compt. rend., 1948, 227, 1371./. Burdon, С. I. Morton, and D. F. Thomas, J. Chem. Soc., 1965, 2621.S. Goldschmidt, Ber., 1920, 53, 28.К. H. Pausacker and 1. G. Scroggie, J. Chem Soc., 1954, 4003.К. H. Pausacker, J. Chem. Soc., 1953, 1989.M. K. Seikel, J. Amer. Chem. Soc., 1940, 62, 1214.O. Wallach and L. Belli, Ber., 1880, 13, 525; E. Buncel, Accounts Chem. Res., 1975, 8, 132.К. P. Griffin and №. D. Peterson, Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 242.G. R. Clemo and E. C. Dawson, J. Chem. Soc., 1939, 1114.140 S. M. Mehta and M. V. Vakilwala, J. Amer. Chem. Soc., 1952 74. 563 141 P. Santurri, F. Robbins, and R. Stabbings, Org. Synth., 1960 40. 18 142 0. B. Payne, P. H. Deming, and P. H. Williams J. Org' Chem 1961 26 659.'''
F. D. Popp and A. Catala, Tetrahedron Letters, 1962, 1071.
E. Pfeil and К. H. Schmidt, Annalen, 1964 , 675, 36.
G. A. Russel, E. G. Janzen, H.-D. Becker, and F. 1. Smentowski J Amer Chern. Soc., 1962. 84, 2562.'
L. Horner and 1. Dehnert, Chern. Ber.. 1963, 96. 786.
M. Martynoff, Compt. rend., 1948, 227, 1371.
/. Burdon, С. I. Morton, and D. F. Thomas, J. Chem. Soc., 1965, 2621.
S. Goldschmidt, Ber., 1920, 53, 28.
К. H. Pausacker and 1. G. Scroggie, J. Chem Soc., 1954, 4003.
К. H. Pausacker, J. Chem. Soc., 1953, 1989.
M. K. Seikel, J. Amer. Chem. Soc., 1940, 62, 1214.
O. Wallach and L. Belli, Ber., 1880, 13, 525; E. Buncel, Accounts Chem. Res., 1975, 8, 132.
К. P. Griffin and №. D. Peterson, Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 242.
G. R. Clemo and E. C. Dawson, J. Chem. Soc., 1939, 1114.
F. D. Popp and A. Catala, Tetrahedron Letters, 1962, 1071.
E. Pfeil and К. H. Schmidt, Annalen, 1964 , 675, 36.
G. A. Russel, E. G. Janzen, H.-D. Becker, and F. 1. Smentowski J Amer Chern. Soc., 1962. 84, 2562.'
L. Horner and 1. Dehnert, Chern. Ber.. 1963, 96. 786.
M. Martynoff, Compt. rend., 1948, 227, 1371.
/. Burdon, С. I. Morton, and D. F. Thomas, J. Chem. Soc., 1965, 2621.
S. Goldschmidt, Ber., 1920, 53, 28.
К. H. Pausacker and 1. G. Scroggie, J. Chem Soc., 1954, 4003.
К. H. Pausacker, J. Chem. Soc., 1953, 1989.
M. K. Seikel, J. Amer. Chem. Soc., 1940, 62, 1214.
O. Wallach and L. Belli, Ber., 1880, 13, 525; E. Buncel, Accounts Chem. Res., 1975, 8, 132.
К. P. Griffin and №. D. Peterson, Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 242.
G. R. Clemo and E. C. Dawson, J. Chem. Soc., 1939, 1114.
/. T. Edward, J. Chem. Soc. 1954, 1464.
S. F. D. Orr, P. Sims, and D. Manson, J. Chem. Soc., 1956. 1337.
H. B. Henbest and A. Thomas, J. Chem. Soc., 1957, 3032.
H. Schiff, Annalen, 1864, 3, 343; K. Dey, J. Sci. Ind. Res.. India. 1974, 33, 76 160. L. A. Bigelow and H. Eatough, Org. Synth. Coll. Vol. 1, 1941. 80.
/. G. Miller and E. C. Wagner, J. Amer. Chem. Soc., 1932, 54. 3698.
163.163.G. Reddeiien, Annalen, 1921, 388, 165.
163.
163.
164.165.166.167.168.169.170.171.172.164.165.166.167.168.169.170.171.172.R. H. F. Manske and M. Kulka, Org. Reactions, 1953, 7, 59.
164.
165.
166.
167.
168.
169.
170.
171.
172.
164.
165.
166.
167.
168.
169.
170.
171.
172.
№. P. Utermohlen, Jr., J. Org. Chem., 1943, 8, 544.
K. N. Campbell and I. I. Schaffner, J. Amer. Chem. Soc., 194o. 67. 8b.
F. G. Mann and F. Brown, J. Chem. Soc., 1948. 847, 858.
A. Combes, Bull. Soc. chim. France, 1888, 49. 89.
E. Roberts and E. E. Turner J. Chem. Soc., 1927, 1832.
К-D. Hesse, Annalen, 1970, 741, 117.„
№• I. Jones and K. J. P. Orton, J. Chem. Soc., 1909. 10o6. M. K. Seikel, Org. Synth. Coll. Vol. 3, 1955, 262. ^' Seikel, J. Amer. Chem. Soc. 1940, 62, 1214.
Qoryin, J- Chem. Soc., 1953, 1237.
Brewster, Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 347.^
№. Militzer, E: SnHth, and E. Evans, J. Amer. Chem. Soc., 1941, 63. 430 177' Stm(iin et al., Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943. 196.j3g
17g' H Hartman and L. A. Smith, Org- Synth. Cplh ^ 9^2- 194 ' 179 К n’ BodSson and A. Kershaw, J. Chem. Soc., 1930,■-5 242
A- P. Griffin and IF. D. Peterson. Org. Synlh. Coll. \'
E. L. Martin, Org. Synth. Coll. Vol. 2, 1943, 501.
E, Bamberger. Ber.. 1895, 28, 399.
A. H. Lamberton, Quart. Rev., 1951, 5, 75.
E. D. Hughes and С. K. Ingold, Quart. Rev., 1952, 6, 34.
G. Illuminati, J. Amer. Chem. Soc., 1950, 78, 2603
C. F. H. Allen and J. A. Van Allan, Org. Synth. Coll. Vol 3 1445
IT Theilacker, J. prakt. Chem., 1939, 153, 54.’'
E. L. Holljes and E. C. Wagner, J. Org. Chem., 1944, 9, 31.
K. Dickore, K. Basse, mid К -D. Bode, Annalen, 1970, 733, 70
1< <7. Gruzdev, Zhur. org. Khim.. 1971, 7, 1085 (Chem Abs ’ 1971„
189.190.191.192.193.194.195.196.197.198.199.189.190.191.192.193.194.195.196.197.198.199.[В. Г. Грузбео-ЖОХ. 1971, 7, 1085]."75- 63 277)
189.
190.
191.
192.
193.
194.
195.
196.
197.
198.
199.
189.
190.
191.
192.
193.
194.
195.
196.
197.
198.
199.
6. S. Turpin, J. Chem. Soc., 1891, 723.
Y. Iwanami, J. Chem. Soc. Japan. 1964, 82, 634.
E. Bamberger, Ber., 1894, 27, 13 4 7.
O. Hinsberg, Annalen, 1887, 237, 327.
O. Hinsberg and E. Schwantes, Ber., 1903 36, 4039
J. B. Wright, Chem. Rev., 1951, 48, 397. ’
R. Weidenhagen and G. Train, Ber., 1942, 75, 1936.
J. B. Wright, J. Amer. Chem. Soc., 1949, 71, 2035.
H. H. Sister, H. S. Ahuja, and N. L. Smith J. Orcr Chem
R Gosl and A. Memeson, Chem. Ber.. 1959, 92 2521 ^' ^ - 2®, 1819.
/. Thiele and L. H. Wheeler Ber. 1895 28 1538
D. К Banihorpe and E. D. Hughes, J. Chem. Soc., 1962, 3308.
ПРОИЗВОДНЫЕ ГИДРОКСИЛАМИ HA
Дж. С. РОБЕРТС (University of Stirling}
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ ГИДРОКСИЛАМИНА
Номенклатура и вводные замечания
Со времени открытия гидроксиламииа и его производных номенклатура этих соединений неоднократно менялась. Так, до 1937 г. в Chemical Abstracts N-замещенные гпдрокспламины попадали в раздел бета-гидроксиламинов, а О-замещенные —в раздел альфа-гидроксиламннов. Этот способ номенклатуры был заменен системой, согласно которой О-замещенные производные рассматривались как алкокси (или арплокси) амины, а N-замещен- ные производные — как алкил (или арил) гпдрокспламины; N,O- дизамещеиные называли алкоксиалкиламинами. Начиная с 1972 г. в Chemicat Abstracts для всех гидроксиламииов используют номенклатуру соответствующих аминов. Так, (CH3)2NOH описы- ется как М-гндрокси-Н-метилметанамии. Однако в оригинальных публикациях и обзорах [I] большинство авторов придерживается простой системы, в основу которой положено название родоначального соединения, гидроксиламииа. Так, упомянутое выше соединение в соответствии с этим принципом называют N,N-дпметнлгидрокенламином, a C2H5(CHi)NOCH2C6H5 - N-ме- причем N-замсстнтели пред- „ ^"заместителям в соответствии с положением этих букв инском алФавите. В данной главе использована именно эта система номенклатуры.
Ациклические гидроксиламины можно п
горни в соответствии с характером за мешен,3,™" ИТЬ На ТР" ^те- ,1Ороде или при замещении у этих атомов nnL"P'’ азоте 11 “ис- шеству имеются два типа моиозамещенн?Л РеМеш’0' По су- несуших заместитель млн при азоте (н »#„ г^Р^силаминов Аналогично, для днзамещсиных пмооксипям” ПрН КИСЛ0Р^е (2)' могут быть при азоте (3), илп
отдельных разотдельных развв6.4.1.2. N-Монозамещенные ациклические6.4.1.2. N-Монозамещенные ациклическиемогут нести по заместителю (4). Очевидно Jr °Т И КИслоР°Д — один тип ациклических тризамещеиных гнчп В03М0Жен лишь Аналогично, в соответствии с характером зам»п™С'МаМ1ШОВ ^)- гидроксиламины делят на четыре подкчасса /б^™™КЛИческие методы получения этих соединений нзтожень! 9 ' Основные
отдельных раз
отдельных раз
в
в
6.4.1.2. N-Монозамещенные ациклические
6.4.1.2. N-Монозамещенные ациклические
делах.
гидроксиламины
Несомненно, что наиболее распространенным и эффективным способом получения соединений типа (1) является восстановление азотсодержащих соединений, находящихся в более высокой степени окисления, чем сам гпдрокспламин. Например, довольно широко распространено восстановление нитросоедпнений и оксимов, в меньшей степени — нитрозосоединений. В случае восстановления нитросоедпнений наиболее часто используют цинк в водном растворе хлорида аммония [2]. Выходы в этой реакции как для N-алифатических, так и для N-ароматпческпх гидроксил- ампнов могут довольно значительно колебаться, и поэтому в последние годы было предложено много других способов восстановления. К ним относятся каталитическое гидрирование [3], электрохимическое восстановление [4], применение диборана [5], амальгамы алюминия [6] и гидросульфида натрия в присутствии хлорида кальция [71. Однако для большинства этих методов основная проблема заключается в подавлении образования по- °°чных продуктов реакции, таких, как амины н д[,мерн
(10), азо- (11) и гидразопроизводные (12), кот р &
ЛиЮт Пр" К0|,ДСисацнп продуктов реакции, находя чных степенях окисления (уравнение 1).
R—NOz
[HI
A0 r—NHOIIR—NH2
[Hl
R-N=N-RR—Nt=N—R >- R—NH—NH—R
O'
(10)(4)(12)
Более общим методом восстановительного синтеза соединений типа (1) является превращение оксимов в гидрокспламины с помощью диборана [8] или цпаноборогпдрпда натрия в кислой среде [9]. Было показано [10], что незатрудненные оксимы реагируют с избытком литийорганических реагентов с образованием N-алкнлгндрокспламннов (уравнение 2).
R'x)C=NOH R2/R'x)C=NOH R2/R1R3Li I> R2—C-NLi—OLiR1R3Li I> R2—C-NLi—OLiRlR2—C—NHOHRlR2—C—NHOH(2)(2)
R'x
)C=NOH R2/
R'x
)C=NOH R2/
R1
R3Li I
> R2—C-NLi—OLi
R1
R3Li I
> R2—C-NLi—OLi
Rl
R2—C—NHOH
Rl
R2—C—NHOH
(2)
(2)
Непосредственное моноалкилирование гидроксиламина низкомолекулярными алкилирующими агентами не относится к удобным препаративным методам получения гидроксиламинов (1) в связи с трудностями, возникающими в результате дальнейшего алкилирования (уравнение 3). Однако следует отметить, что подходящим образом активированные производные бензола, например (13; X = CJ, Вг или ОМе), могут быть использованы для прямого превращения гидроксиламина в N-арилгндроксил- амин [11].
X"
NHzOH ’->- RNHOH * RzNOH -^> R3N—О' -^* R3N—OR(3)
(13)(13)
(13)
(13)
азРаботан ряд приемов, позволяющих избежать трудностей, попытке осуществить контролируемое моноал- ЭТИМ пРиемам относятся алкилирование калиевой Дроксиламин"^,О-дисульфокнслоты с последующим мепного “ "Л№^ и гидролиз нитрона [13] или изо- получают^141 (УРавчения 4, 5). Исходные интроны
аЫМ ^’ал,<11ЛИРованием соответствующих оксимов,
годом синтеза изомерных оксазпрндннов является
ок„сле.п.е соответствующих иминов иероксикислотами (см ра3д6.4.1.9)р А’ок„сле.п.е соответствующих иминов иероксикислотами (см ра3д6.4.1.9)р А’. кои-^S-MH-OSO; 2K++RX >. кои-^S-MH-OSO; 2K++RX >з /° н2о* с=м; >з /° н2о* с=м; >R-o3s-N-oso; 2К+ оR-o3s-N-oso; 2К+ оRNH,OH (4)RNH,OH (4)rnh2ohrnh2oh(5)(5)
ок„сле.п.е соответствующих иминов иероксикислотами (см ра3д
6.4.1.9)р А’
ок„сле.п.е соответствующих иминов иероксикислотами (см ра3д
6.4.1.9)р А’
. кои
-^S-MH-OSO; 2K++RX >
. кои
-^S-MH-OSO; 2K++RX >
з /° н2о* с=м; >
з /° н2о* с=м; >
R
-o3s-N-oso; 2К+ о
R
-o3s-N-oso; 2К+ о
RNH,OH (4)
RNH,OH (4)
rnh2oh
rnh2oh
(5)
(5)
О-Замещенные ациклические гидроксиламины
Для получения О-замещенных гидроксиламинов (2) оазвабп тано два основных метода. Первый из них заключается в нуктео фпльном замещении ^уходящей группы при атоме азота аткокси или арилоксигруппои (уравнение 6). Обычно в этой реакции используют хлорамин (Х = С1) [15] и гидроксиламин-О-стльфо- кислоту (Х = О5О3Н) [1Ь]. Другой метод состоит в алкилировании N-ацилзамещенных производных гидроксиламина с последующим кислотным гидролизом в мягких условиях (уравнение 7) N-Ацильные группы могут быть различными: R1 = алкил или арил (гидроксамовая кислота) [17] и R! = OEt (N-гндроксиуре- тан или карбамат) [18].
Н2М—X + "OR —► H2NOR(6)
ОО
II R2X. "ОН || н3о+ R‘CNHOH >- R'CNHOR2 > H3NOR=(7)
Вместо N-ацильной группы может быть использована имнно- группа: при О-алкилпровании или О-арилированни оксима [19] или алкилгидроксимата [20] получают соединения (14), лабильные в условиях гидролиза. Аналогичная последовательность алкилирования и гидролиза была применена в случае солей гидр- оксиламин-М,М-дисульфокислоты (15) [21] н N-гидроксифтал- имида (16) [22].
(RO)rR(RO)rR(И)(15)<16>(И)(15)<16>
(RO)r
R
(RO)r
R
(И)(15)<16>
(И)(15)<16>
N.N-Дизамещенные ациклическиегидроксиламины [23]
В отличие от N-монозамещенных гидРоксилам,™°^.Но ’п0умещенные производные (3) в некоторых случаях мож о.^ть или прямым диалкилированнем гидроне j
моиоачкилированием N-монозамещенного гндрокснламииа, ocoG но в тех случаях, когда вводимая алкильная группа (пли групп, ) достаточно объемиста [24]. Для получения М.М-дизамещенищ гидроксплампиов с успехом применяли восстановление питрощ,* в условиях каталитического гидрирования над платиной [25] „Ли с помощью алюмогидрида лития [26]. В некоторых случаях мо- жет быть использовано окисление N.N-дизамещеиных аминов в контролируемых условиях действием пероксида водорода в присутствии катализатора, например вольфрамата или молибдата натрия [27]. Одним из наиболее эффективных методов получения гидроксилампнов типа (3) является распад по Коупу суть которого состоит в выделении летучего олефина из оксида амина (17) при нагревании, при этом образуется нужный гидро- кснлампп. Часто эта реакция протекает гладко » дает хорошие выходы [28]. Наконец, следует отметить, что некоторые N.N-ди- замещенные гидроксиламины можно получить путем присоединения реактивов Гриньяра к алифатическим и ароматическим нитрозо- [29] и нитросоединенпям J30].
R*О Л
\д/ н
R сн/сн2
(17)
N.O-Дизамещенные ациклическиегидроксиламины
Основным методом получения этих соединений (4) является диалкилироваипе или ступенчатое моноалкилирование N-гидр- окснуретана с последующим кислотным гидролизом [31] (уравнение 8). Та же последовательность реакций может быть использована и для ступенчатого алкилирования N-гидроксимочевины (18) и М-гидрокси-М'-фенилмочевнны (19) [32].
ООО
II R'x II R2X IIн3о+ *
EIOCNHOH ► EtOCNHOR1 > EtOCNR2OR' > R2NH2OR' (8)
ОО
IlII
H2N—С—NHOHC6H5NH—С—NHOH
(18)(19)
N,N,O-Tpизaмeщeнныe ациклическиегидроксиламины
Для синтеза этих соединений (5) использовали ряд методов, но ни один из них не является универсальным. К этим методам относятся алкилирование и диалкилироваипе N,O-эaмeщeнныx и 232
л заметенных гидрокспламниов соответственно R °плхода лежит способность большинства иитооке»-. ^ /как устойчивых, так н неустойчивых) реагнр0ВатГ\РаДИКа''0В радикалами алкильной или арильной природы Этот р целом может быть представлен уравнением 9- бопЛ "Р°11есс тот метод обсуждается в разд. 6.4.5 39’ более ^дробно
2R. + NO —> R-N-R R. + R_No
R'R'о.
R'
R'
(9)
RzN—OR
Еше один метод синтеза производных (5), пригодный только для введения О-аллнльиои группы (и замещенных О-аллильных групп) пли О-бензильнои группы,— это термическая перегруппировка соответствующим образом замещенных оксидов аминов (20; R3 = аллил или бензил) (перегруппировка Мейзенгеймера) (уравнение 10). Эта реакция послужила предметом интенсивного изучения; полученные данные обсуждаются в разд. 6.4.4.3.
R\Rk
N-O- —->)N-OR3(ю)
R2/
(20)
Наконец, следует отметить, что три-трег-бутилгидроксиламин (21) является основным побочным продуктом, образующимся пра взаимодействии 2-метил-2-ннтропропана с натрием в 1,2-днмет- оксипропане. Главным продуктом этой реакции является м-трет- бутилнитрокснд (22) [33].
трет-Bu^трег-Ви^
N—О Ви-rper^—О.
трет-Ви^трет-Ви'
(21)(22)
N.N-Дизамещенные циклическиегндроксиламины [34]
Некоторые из методов получения N.N-днзамещенных ациклических гидрокспламниов (6) применимы также и для синтеза Циклических аналогов. К этим методам относятся восстановление Циклических нитронов [35], окисление циклических аминов (2/J
(12)
„ пиролитическое отщепление этилена из этилзамещенных оксидов иклических аминов, таких, как (23) [36]. Для получения замещенных циклических гпдроксиламииов используют реакцию присоединения реактивов Гриньяра пли лптийорганпческпх соединении а также других агентов карбанионного характера (уравнение’11) [37]. К прочим методам синтеза относится присоединение гпдроксиламина к сопряженным диенонам [38] (уравнение 12) и восстановление нитрокспльных радикалов в мягких условиях, например, феннлгпдразпном [39].
М,М,О-Тризамещенные циклическиегидроксиламины (7)
По существу имеется только два метода синтеза гидроксиламинов этого типа (7). Первый состоит в О-алкилировании М,М-днзамещенного циклического гидроксиламииа, а второй основан на легко протекающей рекомбинации циклического иит- роксида с каким-нибудь другим радикалом (см. уравнение 9),
N.O-Ди- и М,М,О-тризамещенные циклические гидроксиламины (8) и (9)
Типичными примерами циклических гндроксиламинов (8) и (9), в которых как атом азота, так и атом кислорода входят в состав цикла, являются наиболее распространенные циклические системы: оксазирпдины (24), 1,2-оксазетпдины (25), тетрагидро-1,2-ок- сазолы (изоксазолпдииы) (26) и тетрагидро-1,2-оксазииы (27).
(26)(26)(25)(25)N—N—(27)(27)N—
(26)
(26)
(25)
(25)
N—
N—
(27)
(27)
— О
(24)
Имеется несколько путей синтеза оксазиридинов (24) [40]. ШИР°К° используют окисление альдиминов или кети- и реновации Шиффа) с помощью пероксикислот (уравне- окислители Р°пДеИ"Я этой PeaK№i применяют и другие ' Поскольку энергетический барьер процесса (см Рпязпазота Для этих соединений достаточно высок
' возмож”о получение устойчивых оптически к азиридинов с помощью оптически активных перокси-
„«СЛОТ [42], так|,х- как (+);ПероксикаМфорная кислота, или окис- к „ем хиральных основании Шиффа [43].
(R2)H\л-ысв'ьсозн (ROH^
к о
Другой довольно подробно изученный способ получения окса- эчпндинов заключается в фотохимической перегруппировке Хонов [44]. Приведенные в работе [44] данные показывают, то процесс замыкания цикла подчиняется правилам орбитальной ,мметрии и происходит днсротаторно, как показано на примере “вращения (28) в (29) (уравнение 14). Поскольку между угле- подом и кислородом образуется a-связь, л-орбиталь атома азота пегнбридизуется в 5р3-гибриднзованную орбиталь свободной электронной пары, в результате чего получается оксазиридин с той же самой конфигурацией, что н в исходном нитроне. С по- моШЬ1о хиральных оксазнридинов Бойд с сотр. [45] показали, что это фотохимическое превращение обратимо. К двум другим проверенным методам синтеза оксазнридинов относятся реакция кетона или альдегида с хлорамином (X = С1) пли гидрокспламин- О-сульфокислотой (X = OSO3H) в присутствии основания (уравнение 15) и озонолиз алкена в присутствии амина (уравнение 16)
R/§w§R/§w§[40].
R/§w§
R/§w§
(28)(28)
(28)
(28)
Необходимо отметить, что ^которые нитрен^Щ^ оксазирн- по двойной связи карбонильной группы L 1 . т0т.-0дсУЛЬф0НЦЛ- Динов [46], а нитроны типа (30) реагиру•^^ показано в
хлоридом в водном растворе щелочи 1 Уравнении 17.
(зо)
Известные 1 2-оксазетндпны (25) представлены в значительной ^Гфторпроизводнымн [48]. Примером этих соединений степени их ф Р' раф 2.трифтОрмстнл-1,2-оксазеТ1ш<н (31), ко. сл>ж]'т^-’ Р результате термического присоединения ни- ;SpXp«™' - тср.ф,[49]. Соединение (32|. ваяющееся одним из немногих примеров дефторированных 1,2- оксазетадинов, было получено путем обработки гидробромида ашжтпчсского гидроксил амина (33) трет-бутоксидом калия [50]. Бы-io обнаружено, что пиролиз необычно устойчивого нитрозооле- (34) в вакууме приводит к термически лабильному 477-1,2- оксазету (35), который разлагается при нагревании с образованием ди (трет-бутил) кетона и цианистого водорода [51].
(31)(31)грет-Вигрет-Ви(32)(32)грет-Вигрет-Витрет-Вигргг-Витрет-Вигргг-Витрет-Ви трет-Ви—I—.О—Nтрет-Ви трет-Ви—I—.О—N(33)(34)(33)(34)(35)(35)
(31)
(31)
грет-Ви
грет-Ви
(32)
(32)
грет-Ви
грет-Ви
трет-Ви
гргг-Ви
трет-Ви
гргг-Ви
трет-Ви трет-Ви—I—.
О—N
трет-Ви трет-Ви—I—.
О—N
(33)(34)
(33)(34)
(35)
(35)
Основной метод получения тетрагидро-1,2-оксазолов (26) [52] заключается в 1,3-дпполяриом присоединении нитрона к олефину (уравнение 18). По поводу механизма этой реакции высказывалось два предположения — о согласованном процессе и о ступенчатом бирадикальном процессе. Совокупность экспериментальных данных подтверждает первое предположение [53]. Хорошо известны многие примеры этой реакции как меж-, так н внутримолекулярного характера в основном благодаря блестящим работам Хьюсгена [54] и Ле Беля [55]. В случае несимметричных олефинов межмолекулярная реакция, как правило, отличается высокой регио- и стереоспецифичностью. В ряде работ Тартаков- ский и др. [56] показали также, что нитроновые эфиры типа (36) легко вступают в реакцию 1,3-дцполярного присоединения к олефинам, в результате чего образуются 2-метоксш13оксазолп- дины.
(•me один метод прямого получек,™
О ^MCOjEtО ^MCOjEtО" xNCO2EtО" xNCO2Et.ОМе.ОМезаключается в диалкилироваинн н1ппТРагнлР0-^он-, , ^.дибромиропана; пр„ этом получает мНУртиз Действием производное (37). Аналогичным образ™ ^^таксикарбоннъ бутана может быть получен N-этокси^’ ,ИСХОдя из 4-днбп иые с заместителями в цикле удается прево^т “ ДРугне произвол' циклические гидроксиламины путем гидр0 в "«амещ^ вания В присутствии водной кислоты ро-|иза н декарбокси wpo
О ^MCOjEt
О ^MCOjEt
О
" xNCO2Et
О
" xNCO2Et
.ОМе
.ОМе
Ar
(36)(37)(38)
Вероятно, наиболее универсальный метод гиитр™ 1,2-оксазниов (27) основан на относительно тегко поо^и'1^ реакции Дильса - Альдера между диеном „ иитрозосое^н™ активированным наличием сильной электроиоакцепторной госп' пировкн при азоте (см уравнение 19) [58]. В некоторых стучаях получаемые этим способом 3,6-дигидро- 1,2-оксазины (39) можно превратить в тетрагидро-1,2-оксазпны путем удаления активирую щей группы действием основания и каталитического гидрирования эндоциклическои двойной связи в мягких условиях. Аналогичным образом нитрозобензол вступает в реакцию [4 +2]-циклоприсоединения с циклопентадиеном, превращаясь в соединение (40) [59], и в реакцию [6 + 2]-циклоприсоединения с цнклогелта- триеном, давая соединение (41) [60].
ОО
О
О
(40)
попы НИТ-попы НИТ-
попы НИТ-
попы НИТ-
Эшенмозер н др. [61] показали, чтс, сопряженн р.ыорнц- розония (42), которые можно генерпрова,ь д а _ Альдера тронов (43), вступают с олефинами в Р®дк ‘ моииеВые соли (44> иного типа. Получающиеся цикличес „ альдегнды (46) п° можно превратить пли в а.р-неиасыщеи 2-оксазинов (45), Ретро-реакции Дильса — Альдера 5,6-ДигПДР , ми в у-лактоиы (47) (схема 20).
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОИЗВОДНЫХ ГИДРОКСИЛАМИНА 6.4.2.1. Структура и стереохимические свойства
Большое число экспериментальных [62] и теоретических исследований [63] посвящено изучению энергии активации конформационных изменений в ациклических п циклических гидроксиламп- иах. В сущности, важны два конформационных изменения, а именно инверсия при атоме азота и вращение вокруг связи N О. В случае трех-, четырех- и пятичлеиных циклических гндроксиламнпов этот второй процесс не может являться ско- ростьопределяющнм, поскольку вращение вокруг связи N—О невозможно в силу ограничений, накладываемых геометрией этих циклических систем. Для многих из этих циклических систем, в частности для замещенных оксазнридинов, были измерены барьеры инверсии при атоме азота [42, 62], которые характерп- ’^’’большими значениями энергии активации процесса рсиц ( Оэ 134 кДж/моль), В случае немногих тетрагпдР0' 238
„Газолов, ДЛЯ которых были выполнены полоб,.,,,барьеры процесса ипщр “
мй^-67 кДж/моль) [64]. Как уже отмечалось, высокие яня ергин активации для оксазиридинов подтверждаются тем " единения можно получить в виде устойчивых оптически акт £ изомеров [42, 43]. PW
разделить пивертомеры (48) и (49) 14 ■ Другие эктоцик2^
-оянИЯ за счет взаимодействия валентных электронов.-оянИЯ за счет взаимодействия валентных электронов.Р ктроотр-шательные заместители при азоте (хлор, сера и кис л род) такЖе повышают б.аРьеР инверсии [62], L это явление Йчно связывают с дестабилизацией плоского переходного со
-оянИЯ за счет взаимодействия валентных электронов.
-оянИЯ за счет взаимодействия валентных электронов.
СУСУОМеМеО2СМеО2С '—IОМеМеО2СМеО2С '—I(49)(49)_ПЯЯнмп,,Ригтпиа между неподеленными парами
СУ
СУ
ОМе
МеО2С
МеО2С '—I
ОМе
МеО2С
МеО2С '—I
(49)
(49)
(48)
В ациклических или шестичленных циклических гидроксиламинах скорость конформационных изменений может в принципе определяться или инверсией, или торсионными взаимодействиями. Увеличивается число теоретических [66] и экспериментальных данных [62, 67], подтверждающих, что процесс инверсии имеет более высокий активационный барьер (~50—54 кДж/моль), чем энергетический барьер процесса вращения (33—38 кДж/моль).
Что же касается геометрии ациклических гидроксиламинов, то теоретические расчеты [63, 66] указывают на то, что ротамер (50), изображенный в ньюменовской проекции, имеет наиболее устойчивую конформацию в том случае, когда отталкивание не- поделенных электронных пар минимально. Этот ротамер является наиболее выгодным, и его структура находится в полном соответствии с результатами измерений дипольных моментов [68] и с данными изучения М,М,О-триметил-, М.О-дпметпл- и О-метил- гндроксиламинов методом электронографии [69]. Интересно отметить, что эта предпочтительная геометрия частично находит свое отражение в кристаллической структуре МДл-карбоксиоен- зил)тетрагпдро-1,2-оксазинз (51), для которой характерен
(50)(50)(51)(51)
(50)
(50)
(51)
(51)
-связи N—О, ранный 67°, что значит»»,
ботьш ""чем 'соответствующий угол в циклогексане иаходящ^ коиформашт нормального кресла (т. е. 55 ) [70]. В упомяну, той выше работе [69] методом электронографии оыло показано шины связи N—О в трех гпдрокснламииах составляют соот’ S™“ Я (±0.8). 1(8,8 (±0,8) и 1(6,4 (±0.3)
немного больше, чем значение 14о пм для гидрохлорида N-метилгидроксилампиа (данные рентгеновского анализа) [уц
6 4 2.2. Спектроскопические и кислотно-основныесвойства
в УФ-, ИК- И ЯМР-спектрах гидроксиламинов обычно не удается обнаружить особенностей, которые были бы характерны только для гидрокенламиниой группы. На основании изучения ИК-спектров большого числа гпдроксиламшюв выявлено, что полоса поглощения при 900—1000 см-1 связана с валентными колебаниями связи N—О [72].
Низшие гидрокспламины обладают типичным «аминным» запахом и представляют собой жидкости или твердые вещества. Как можно предвидеть, замещение при атоме кислорода приводит к понижению точки кипения: например, для М-метилгидроксил- амина т. кип. 115°С, а для О-метилгидроксиламина т. кип. 48°С. Гидрокспламины обладают основными свойствами и образуют соли с минеральными кислотами (например, гидрохлориды и гидробромиды), можно также получить оксалаты и пикраты гидроксиламинов. Во многих случаях эти соли гораздо более устойчивы, чем свободные гидроксиламины, и гидрокспламины предпочитают хранить в виде солей. Увеличение степени замещения при атоме азота и кислорода понижает основность, как и в случае производных гидразина. Для простых гидроксиламинов [73], а также для тетрагидро-1,2-оксазола и тетрагидро-1,2-оксазина [74] значения рКа соответствующих сопряженных кислот обычно находятся в интервале 4—6. N-Моио- и М,М-дизамещенные гидр- оксилампны обладают также свойствами очень слабых кислот, однако из-за неустойчивости этих соединений в сильнощелочной среде измерить их кислотность невозможно; эти значения должны лежать приблизительно в интервале 12—13.
РЕАКЦИИ ПРОИЗВОДНЫХ ГИДРОКСИЛАМИНА
Нуклеофильные свойства
П0ВеДеШ!Я гидрокспламипов в целом реакционной способ"ости°незТ !<°Р°ТК0С ввеДе””е относительно бенности1ЮСТИ незамещенного гидрокспламииа, в осо-
давио было чета К ^Р^-ильиым соединениям. Не так было установлено, что гидроксиламии относится к ряду
типа НОг<типа НОг<N2H« и C10-N2H« и C10-’tiS реакционную способность^ сравнению " кулами или нонами, обладающими _ м^еТо есть для них характерно положительное отклонениеБреистеда. Общим структурным признаком этих pea™ Способных нуклеофильных частиц является то, что нуадиль °й иентр расположен рядом с атомом, имеющим неподменную “ктрониую пару; это явление получило название «-эффекта ■51 Хотя для объяснения этого эффекта был предложен ряд Пресных гипотез, включая внутримолекулярный катали дифференциальную сольватацию, стабилизацию переходного "стояния и отталкивание свободных электронных пар, приводя- щее к расщеплению энергетических уровней, по-видимому, однозначного решения этой проблемы не существует. Реальное объяснение должно, по-видимому, учитывать ряд факторов. Недавно Либман и Поллак [76] подвергли критике эти гипотезы, обратив внимание на тот факт, что «-эффект наблюдается лишь в случае субстратов с л-связями. Они высказали предположение, что увеличение скорости реакции может быть обусловлено большей стабильностью шестиэлектронного ароматического переходного состояния соответственно для О- и N-атаки [(52) и (53)] карбонильной группы.’tiS реакционную способность^ сравнению " кулами или нонами, обладающими _ м^еТо есть для них характерно положительное отклонениеБреистеда. Общим структурным признаком этих pea™ Способных нуклеофильных частиц является то, что нуадиль °й иентр расположен рядом с атомом, имеющим неподменную “ктрониую пару; это явление получило название «-эффекта ■51 Хотя для объяснения этого эффекта был предложен ряд Пресных гипотез, включая внутримолекулярный катали дифференциальную сольватацию, стабилизацию переходного "стояния и отталкивание свободных электронных пар, приводя- щее к расщеплению энергетических уровней, по-видимому, однозначного решения этой проблемы не существует. Реальное объяснение должно, по-видимому, учитывать ряд факторов. Недавно Либман и Поллак [76] подвергли критике эти гипотезы, обратив внимание на тот факт, что «-эффект наблюдается лишь в случае субстратов с л-связями. Они высказали предположение, что увеличение скорости реакции может быть обусловлено большей стабильностью шестиэлектронного ароматического переходного состояния соответственно для О- и N-атаки [(52) и (53)] карбонильной группы.которые проявляюткоторые проявляютилиилинонами, обладающиминонами, обладающими„с другимисходными значениями„с другимисходными значениями""-NO ©9""-NO ©9О© ©ОО© ©ОоО ©соО ©сN© ©сN© ©с(53)(53)
типа НОг<
типа НОг<
N2H« и C10-
N2H« и C10-
’tiS реакционную способность^ сравнению " кулами или нонами, обладающими _ м^еТо есть для них характерно положительное отклонение
Бреистеда. Общим структурным признаком этих pea™ Способных нуклеофильных частиц является то, что нуадиль °й иентр расположен рядом с атомом, имеющим неподменную “ктрониую пару; это явление получило название «-эффекта ■51 Хотя для объяснения этого эффекта был предложен ряд Пресных гипотез, включая внутримолекулярный катали дифференциальную сольватацию, стабилизацию переходного "стояния и отталкивание свободных электронных пар, приводя- щее к расщеплению энергетических уровней, по-видимому, однозначного решения этой проблемы не существует. Реальное объяснение должно, по-видимому, учитывать ряд факторов. Недавно Либман и Поллак [76] подвергли критике эти гипотезы, обратив внимание на тот факт, что «-эффект наблюдается лишь в случае субстратов с л-связями. Они высказали предположение, что увеличение скорости реакции может быть обусловлено большей стабильностью шестиэлектронного ароматического переходного состояния соответственно для О- и N-атаки [(52) и (53)] карбонильной группы.
’tiS реакционную способность^ сравнению " кулами или нонами, обладающими _ м^еТо есть для них характерно положительное отклонение
Бреистеда. Общим структурным признаком этих pea™ Способных нуклеофильных частиц является то, что нуадиль °й иентр расположен рядом с атомом, имеющим неподменную “ктрониую пару; это явление получило название «-эффекта ■51 Хотя для объяснения этого эффекта был предложен ряд Пресных гипотез, включая внутримолекулярный катали дифференциальную сольватацию, стабилизацию переходного "стояния и отталкивание свободных электронных пар, приводя- щее к расщеплению энергетических уровней, по-видимому, однозначного решения этой проблемы не существует. Реальное объяснение должно, по-видимому, учитывать ряд факторов. Недавно Либман и Поллак [76] подвергли критике эти гипотезы, обратив внимание на тот факт, что «-эффект наблюдается лишь в случае субстратов с л-связями. Они высказали предположение, что увеличение скорости реакции может быть обусловлено большей стабильностью шестиэлектронного ароматического переходного состояния соответственно для О- и N-атаки [(52) и (53)] карбонильной группы.
которые проявляют
которые проявляют
или
или
нонами, обладающими
нонами, обладающими
„с другими
сходными значениями
„с другими
сходными значениями
""-NO ©9
""-NO ©9
О© ©О
О© ©О
оО ©с
оО ©с
N© ©с
N© ©с
(53)
(53)
(52)
Использование гидроксиламина как нуклеофильного агента в реакциях с карбонильными соединениями может оказаться довольно сложным, так как атака может происходить как азотным, так и кислородным центром. В случае реакции с такими соединениями, как ацетон, ацетилацетон и этиловый эфир ацетоуксусной кислоты, для обнаружения и идентификации промежуточно образующихся соединений Коцивера и др. [77] использовали метод проточной ЯМР-спектроскопии. Применение этого метода позволило установить строение тетраэдрического проме- жутиого соединения (54), образующегося при реакции гидроксил- амина с ацетоном, п соединений (55) и (56), образующихсяс°°‘ виственио в реакциях с ацетил ацетоном и этиловым эфир, ацетоуксусной кислоты. Если карбонильная группа на';оди” ° сопряжении с двойной связью, как в случае 4-метнлпенте - ' киси мезитила), то присоединение гидроксиламина в•
■ ловиях приводит к сложной смеси продуктов Реа /57)' Р ым из главных продуктов реакции является из ‘q„1k№
что он образуется в результате «иклизац и О алкил дР°ксилам1ша (58), который получается присоеднн ■
спектроскопических Ме.спектроскопических Ме.. „ топочного атома гидроксиламина. Однако непи,- Михаэлю ' ' р ^|епия ^-мстилп1дрокснламнна к этплово." ХТкор^-0" хпслоты "Р" рН 8,5 Т ямяется "Р^оедни^^ по Михаэлю; показано, что вначале образуется аддукт (59), к“е топый затем циклизуется в конечное соединение нзоксазольНой поироды (60) [79]. Из приведенных примеров следует, что меХа. чнзм присоединения гидроксиламина к сопряженным карбониль- н м соединениям нельзя считать твердо установленным, и неютовые гипотезы, сформулированные ранее, необходимо проверить с помощью современных аналитических и спектроскопических ме
спектроскопических Ме.
спектроскопических Ме.
тодов.МеHOHN—С—ОН I Ме(54)тодов.МеHOHN—С—ОН I Ме(54)НО'НО'HN—О/ \ /МСHN—О/ \ /МССН2(55)СН2(55)HONHHONHОО:С\ /С—oEtсн2(56):С\ /С—oEtсн2(56)N(57)N(57)о///°h2n(58)о///°h2n(58)ОIIPhCH=CHCONHMeОIIPhCH=CHCONHMe(59)(59)ооPh—MeN(60)Ph—MeN(60)
тодов.
Ме
HOHN—С—ОН I Ме
(54)
тодов.
Ме
HOHN—С—ОН I Ме
(54)
НО'
НО'
HN—О
/ \ /МС
HN—О
/ \ /МС
СН2
(55)
СН2
(55)
HONH
HONH
О
О
:С\ /С—oEt
сн2
(56)
:С\ /С—oEt
сн2
(56)
N
(57)
N
(57)
о///°
h2n
(58)
о///°
h2n
(58)
О
II
PhCH=CHCONHMe
О
II
PhCH=CHCONHMe
(59)
(59)
о
о
Ph—
MeN
(60)
Ph—
MeN
(60)
N-Алкнл- и N-арнлгндроксплампны легко реагируют с альдегидами и несколько труднее с кетонами, давая нитроны, а О-мо- нозамещенные образуют О-замещенные окснмы. Эти реакции находят применение в синтетической практике. Реакции некоторых М,М- и N.O-дизамещениых гидроксиламинов с альдегидами приводят к карбиноламинам и 1,1-дигидроксиламинопроизводным [80, 81]. Ацилирование М-моиозамещенных гидроксиламннов действием хлорангпдридов и ангидридов карбоновых кислот обычно происходит по атому азота, при этом образуются гидроксамовые кислоты (уравнение 21). В более жестких условиях последние ацилируются дальше до М,0-днацилгидрокспламинов. Известно два основных исключения из этого общего правила. О-Ацилироваппе становится предпочтительным направлением реакции, во-первых, для пространственно затрудненных гидро- скиламинов (например, И'-тритил) [82] и, во-вторых, при использовании классических реакционноспособных ацилирующих агентов, таких, как н-нитрофенилбеизоат и ацетилимидазол [83]. Интересно, однако, отметить, что Перкинсу и Хорду [84] при ацилировании N-трет-бутилгидрокснламииа этнлхлорформиатом удалось получить соединение (61) с выходом до 30%. В то же время по данным Хауса и др., [85] обработка М-трет-бутилгидрокспламина ацетангидридом в отсутствие пиридина приводит к продукту
-ацетилирования. Для получения N-алкил-О-бензоилгидрокснл- амина иаиоолее подходящим методом является реакция первичного амина с пероксидом бензоила [86] (уравнение 22). 242
ОН I трет-Ви—N—CO2Et
R'NIIOH + R2COC1
О О
(61)
НО О
I II
R'N—OR2
О
(21)
(22)(22)RNH2 + PhCOOCPh —> RNHOCPh
(22)
(22)
как уже отмечалось в разд. 6.4.1.2 и 6.4.1.4, алкилирование ппрокспламнна может быть очень сложным процессом, который рачительной степени определяется пространственными особен остями исходного гидроксиламина и алкилирующего агента. Несомненно, что первоначально алкилирование происходит по азоту и в случае незамещенного гидроксиламина не наблюдается значительного a-эффекта. Этот факт служит еще одним подтверждением того, что при любом объяснении «-эффекта необходимо учитывать взаимодействие с л-связыо в субстрате.
Окисление и восстановление
Окисление N-моно- и N.N-дизамещенных гидроксиламинов протекает крайне легко и под действием целого ряда окислителей [87]. В препаративных целях окислительное превращение М-монозамешенных гидроксиламинов в С-нитрозопроизводные лучше всего проводить с помощью реактива Фетизона (карбонат серебра, нанесенный на целит) [88] или дпэтилового эфира азодикарбоновой кислоты [89], поскольку в обычных условиях оба этих реагента не вызывают дальнейшего окисления до С-нн- тропронзводных. Третичные нитрозопроизводные получают или в виде интенсивно окрашенного мономера, или в виде бесцветного димера; первичные и вторичные нитрозосоеднненпя, как правило. Довольно быстро таутомеризуются в соответствующие оксимы. Однако если в гидроксиламине вблизи реакционного центра имеется двойная связь, как, например, в (62; п = 2 или 3), происходит
уравнение 1).уравнение 1).(СН.)п;NHC№О"(64)(СН.)п;NHC№О"(64)Циклизация с образованием соответствующего пяти- или шестн- членного циклического гпдроксиламнна (63) [85^90]. Считают, что механизм этой циклизации включает цепнои радикальный процесс, начинающийся с образования моноалкплнитроксида (6 ). Ароматические гидроксиламины особенно склонны к конденсации с образовавшимися иитрозосоеднненпями, что приводит к азо кснпРоизводным (см.
уравнение 1).
уравнение 1).
(СН.)п
;NHC№
О"
(64)
(СН.)п
;NHC№
О"
(64)
(CH2)„HONH^(CH2)„HONH^(CH2)„
(CH2)„
HONH^
(CH2)„
HONH^
P2CX xchch3
N
ботсе сильные окислители превращают N-M0ll03a
Х™Кспламииы в С-пнтросоедпиеиня [91], реакции имеют сколько-нибудь существенного значении ДЛя т1,па " го синтеза. Окисление ЧЫ-днзамещеиных гидроксила^ нов может приводить к образованию производных двух J зав смостп от природы заместителей при углеродных атом"? соединенных с атомом азота. В том случае, если хотя бы од,,*' из заместителей является атом водорода, как, например, в (6М Х = продуктом реакции является нитрон (66), а в слуЧа; соединений типа (65; X = алкил или арил) образуется соответст- вующип питроксид-радикал (67) (уравнение 23). Более подробно реакции этого типа рассмотрены в разд. 6.4.5.1.
I /°- ;c—NI /°- ;c—NI /он:c-n(I /он:c-n(+ /°" С = №+ /°" С = №
I /°- ;c—N
I /°- ;c—N
I /он
:c-n(
I /он
:c-n(
+ /°" С = №
+ /°" С = №
(67)(65)(66)
Большая часть попыток окисления 0-монозамеш.еиных гидроксиламинов приводила к расщеплению связи N—О, к перегруппировкам или к обоим типам превращений одновременно. Однако имеются данные, что окисление О-метнлгидрокснлампна тетраацетатом свинца в присутствии тетраметилэтилена приводит к мето- ксиазирндину (68), промежуточно в этой реакции образуется ме- токсинптрен (69). В результате более глубокого изучения этой реакции и в ходе других попыток генерирования О-нитренов Кери и Хейес [92] пришли к заключению, что механизм образо
вания алкоксиазнридинов в реакциях окисления тетраацетатом свинца не обязательно предполагает промежуточное генерирование О-нитрена. Более удовлетворительно механизм реакции может быть представлен как электрофильное присоединение свн- нецоргаиического промежуточного соединения (70) или иона О-иитрения (71) к двойной связи олефина.
I ОМеI ОМеN—ОМеN—ОМеRONHPb(OAc)3 RONHRONHPb(OAc)3 RONH
I ОМе
I ОМе
N—ОМе
N—ОМе
RONHPb(OAc)3 RONH
RONHPb(OAc)3 RONH
(68)(69)(70)(71)
Основанием для
этого вывода
мере
послужили в значительной . результаты нестереоспецифической реакции цис- и транс-изомеров утена . Заканчивая перечисление реакций с участием ионов "“трения, следует заметить, что Гассмап и Хартман [93] приизу- „ м»1М7аИОЛИЗа ряда (пнперидинвл-1)бензоатов (72) пришли ВЫВОДУ: в ходе превращений, связанных с разры- плення л5гче Реализуется переходное состояние для расше- ' бои связи N—О с последующим генерированием иона
ННТрвН»*- связи того
чем переходное состояние для же типа, но более прочной.
ионизации
связи С—О
(72)
Восстановление гидрокснламннов М0Жнп
ствием ряда восстанавливающих агентов П1 л^^твнть лей ленне приводит к расщеплению связи N-G ; г1™0 восстанов’ нов. В случае циклических гидроксилам,.иов ^^^ами- (27), н их производных восстановительное2 КиХ' Как (26) и №щыо нннка в уксусной кислоте [941 расщеп-тение с по ческого гидрогенолиза [95] приводит ккаталнти-
спиртам.д к aui'K.in4ecKi,M амино-
Перегруппировки
Можно предвидеть, что наиболее склонными к перегруппировкам гидроксил амин амп будут оксазирндины, поскольку для них характерно наибольшее напряжение цикла. К изученным перегруппировкам относятся термические [96] и фотохимические превращения [45] в нитроны, а также термически и фотохимически инициируемые перегруппировки в амиды.
Достаточно давно известны две перегруппировки N-арил- гидрокспламинов, а именно перегруппировки Бамбергера и Штиглица. Первая заключается в обработке N-фенилгпдроксиламина водной минеральной кислотой, в результате чего образуется п- аминофенол. Полагают [97], что механизм этой реакции включает генерирование иона нптрения (73), который может атаковать вода и другие нуклеофилы, такие, как хлорид, спирты, фенол и даже бензол (если в качестве кислого катализатора используется трифторметансульфокислота [98]); при этом получают о- и п-замещенные анилины.
(73)(73)
(73)
(73)
Область применения перегруппировкиуглерода по
гена N-моноалкилгидроксилампнамп, У к0 р как, например, в ■геседству с атомом азота полностью зах ’соединения пента- ^тилгидроксиламине (74). Обработка этот фениЛьНЫХ групп ^оридом фосфора вызывает мпграшно^“считают, что миграция ятому азота с образованием имина (7245
является внутримолекулярным процессом, протекающим так, изображено в формуле (76).
Ph
PhgCNHOH Ph2C=NPhPh2C—№1Cl
O—
rl Cl
*C1
(74)(75)(76)
Еще одна перегруппировка, обнаруживающая близкое сходство С хорошо известной бензидиновой перегруппировкой, была откри та Шерадским и Салемником [99], которые пытались превратить карбамат (77) в N.O-дизамещениое производное (78) при действии трет-бутоксида калия и о-нитрофторбензола. Вместо ожидае- мого соединения было выделено производное бифенила (79); авто- ры пришли к заключению, что его получение объясняется проте- канием перегруппировки бензидинового типа через промежуточное образование соединения (80). Движущей силой этой перегруппировки является расщепление слабой связи N—О в промежуточном соединении (78) и образование связи С—С.
O-NHCO2CH2PhO-NHCO2CH2Ph(77)(77)(79)(79)(80)(80)
O-NHCO2CH2Ph
O-NHCO2CH2Ph
(77)
(77)
(79)
(79)
(80)
(80)
Три очень интересные перегруппировки кремпнйоргапическпх производных гидроксиламина наблюдали Вест с сотр. [100]. В литиевон соли аниона (82), образующейся из N.O-днзамещенио- го гидроксиламина (81), происходит внутримолекулярный анпоно- ндныи 1,2-сдвиг О-трпметилснлилыюй группы от кислорода к азоту с образованием аниона (83) (уравнение 24). В большинстве случаев для соединений с различными группами при атоме кремния равновесие между двумя анионами сдвинуто в сторону анн°' Соответствующий соединению (81) радикал (84). т^^ ^^ 113 & путем отрыва атома водорода с помощь10 пДпя^23ОКСИЛЬ11ОГ° Раликала. перегруппировывается подобным же образом в радикал (85). В обоих Случаях выигрыш энергии за 246
протекания перегруппировки
^сЭД Т^0 и ^-ь,шать "2 пиролиз TpHcfopraHocH^^rn®^4?6 TPeWi nS^ Силоксану (87). Предполагают, что₽МРуИЛамина (86) ^тРУППИ" ‘ включать процесс, изображаемыйРеакций
и заклю- ПО СВЯЗИи заклю- ПО СВЯЗИ,%шийся в° внедрении кремннйалкЬТ^ ^ М-0 и переносе алкильной группы с кпТ ГрУппы -'рсмния на азот.
и заклю- ПО СВЯЗИ
и заклю- ПО СВЯЗИ
Li
Me3SiNHOSiMe3Me3SiNOSiMe3 (Me3Si)2N0‘ Li+ (24)
(81)<82)(83)
Me3SiNOSiMe3(Me3Si)2N-O«
(84)(85)
(Me3Si)2NOSiMe3(86)(Me3Si)2NOSiMe3(86)Me О—SiMe3 I I Me3SiN—SiMe2Me О—SiMe3 I I Me3SiN—SiMe2(87)(87)(88)(88)
(Me3Si)2NOSiMe3
(86)
(Me3Si)2NOSiMe3
(86)
Me О—SiMe3 I I Me3SiN—SiMe2
Me О—SiMe3 I I Me3SiN—SiMe2
(87)
(87)
(88)
(88)
ОКСИДЫ АМИНОВ [101]
Методы получения
Легко и с высокими выходами оксиды аминов (89) получают из соответствующих третичных аминов при действии ряда окисли телей, включая пероксид водорода [102], различные перокснкис лоты [103, 104] и озон [105]. Для получения оксидов низкомолекулярных симметричных аминов в некоторых случаях с усп . может быть применен давно известны» метод нечерп в алкилирования гндрокенлампна (см. уравнение 3).
R3N—ОR3NOH X-
(89)(9°)
Физические свойства
кристаллические
Оксиды аминов обычно представляют с сой чрезвычайно
Чества; соединения с низкой молекуляр уЧ)1Тывая полярну‘"’росконичны. Как и следовало ожидать, У^
ковалентную природу связи N—О, большая часть оксидов очень хорошо растворима в воде и огршшчсппо растворим^ полярных органических растворителях^ Оксиды амилов прОяв "е‘ свойства слабых основании, образуя с кислотами устойчив кристаллические соли ЫЛК-тризамсщениого гидроксиламмоди6 (90). Значения рК. сопряженных кислот оксидов аминов На ««> ся обычно в интервале 4—5 [100].
Результаты исследования структуры оксидов аминов рази™ ными спектроскопическими методами свидетельствуют о тетпаз^ рическом расположении четырех заместителей вокруг атома азота и о ковалентной природе связи N—О. Так, методом электроногра фин [107] показано, что длина связи N —О в оксиде триметил" амина составляет 136 пм. Эти данные согласуются с наличием в ИК-спектре поглощения в области 950—970 см ', относимого к валентным колебаниям связи N—О [108]. Другим подтверждением тетраэдрического расположения заместителей вокруг атома азота является возможность разделения оксидов несимметрично замещенных аминов на энантиомеры путем образования диастереомер- ных солей, последующего их разделения и регенерации оксидов аминов. Наконец, у оксидов простых аминов был обнаружен значительный дипольный момент (~5Д) [108], что согласуется с общим характером связей в этих соединениях.
Реакции
Известно много методов регенерации исходных третичных аминов из их оксидов. В качестве реагентов обычно используют соединения фосфора (III), включая трифенилфосфин [109] и трихлорид фосфора [110]. Общие принципы, лежащие в основе этой реакции, были с успехом использованы в альтернативном методе мягкого окисления борорганического соединения, промежуточно образующегося прн реакции гидроборирования [111]. Присоединение дигндрата трпметнламииокспда к триалкилборану протекает в соответствии с уравнением 25. Оксиды аминов реагируют также с эффективными алкилирующими агентами, в результате чего образуются соли тетразамещенного гндроксиламмония (91). При обработке подобных производных пиридпн-М-оксида (92) гидроксидом натрия образуются ароматические альдегиды [112]-
R
К2В-О-^Ме3 >- R2B-OR+Me3NИ
R3NOR Х*R3NOR Х*н"он^NjO^H-AVн"он^NjO^H-AV
R3NOR Х*
R3NOR Х*
н"он
^NjO^H-AV
н"он
^NjO^H-AV
, ^пользовании ацилирующих агентов
промежуточное 1,1 реакции триме- АТ"^^ аОплоксС^промежуточное 1,1 реакции триме- АТ"^^ аОплоксС^являетсяявляетсяООRSN—ОСМе Оз С MeRSN—ОСМе Оз С MeCH3=NMe2 OzCCF,(95)CH3=NMe2 OzCCF,(95)О„ IIR3NCMeО„ IIR3NCMe(94)(94)(26)(26)№ промежуточно образующиеся ’ ®»Ример ацетаигид- I’"' не удается выделить, они лретеппр!; ксиамин°в (931 5ш» Л13J - Эта реакция может Se ^ п£ 11 злениям в зависимости от структуры оксида Яиразличным на- " „руюшего агента. Если один из заместители р И "рироды ’ та представлен метальной группой, то ПОо„Л R "Ри атоме 81Я1ОТСЯ ацилированный вторичный амии (94) « жМИ Реакиии Мигают, что механизм этой реакции включает г,ГрмМьДегид. „дозованпе ионной или радикальной пары Пи поомеж''-- ^аминоксида с трифторуксусным ангидридов тпфгорацетат N,N Диметилформальдцммоиия оксидов циклических и гетероциклических направлением реакции (уравнение 26) [ 11.
промежуточное 1,1 реакции триме- АТ"^^ аОплоксС^
промежуточное 1,1 реакции триме- АТ"^^ аОплоксС^
является
является
О
О
RSN—ОСМе Оз С Me
RSN—ОСМе Оз С Me
CH3=NMe2 OzCCF,(95)
CH3=NMe2 OzCCF,(95)
О
„ II
R3NCMe
О
„ II
R3NCMe
(94)
(94)
(26)
(26)
Как отмечалось чеииым реакциямКак отмечалось чеииым реакциямМейзенгеймераМейзенгеймера
Как отмечалось чеииым реакциям
Как отмечалось чеииым реакциям
Мейзенгеймера
Мейзенгеймера
в разд. 6.4.1.6 и 6.4.1.7, к двум наиболее изу- оксидов аминов относятся перегруппировка меизенгеимера и элиминирование по Коупу. Перегруппировка Леи енгеимера [116] может происходить в двух различных фор- . в зависимости от природы заместителей в аминоксиде. При лмин бензильного заместителя, как в (96), термическое воз- Г >2]-сдвиг с образованием трналкнлгндрокснл- R '■ dTa реаиц"я была изучена довольно подробно [1171. д№а/°Я1Цее 8Ремя методом ХИДПЯ в опытах по захвату ра- п 08 окончательно установлено, что эта реакция протекает гом°л|т|ческого разрыва связи N—бензил с образованием термоаЛЬИ°“ паРЬ| (98), которая затем рекомбинирует. В случае »йпшЛ/оо1°КСИЛа амина с аллильным заместителем, как в соедн- ходе к ” ’-*1Меет место [3,2]-сигматропная перегруппировка, в РезУльтате согласованного процесса образуется со- являет 6Блестящим доказательством такого механизма
СЯ Почти полное сохранение хиральности при перегруппи- мечадосПТ11ЧеСКИ аКт1|виого аминокс ида (101) в (102) [118]’. Ог- амцн ’ °днако, что первоначально образующийся гидроксил- Певать ^^ °казаться термически неустойчивым и может претер- пРевпЯ1^аЛьнейшУ|0 перегруппировку, как показано на примере ^епия (ЮЗ) в (104) и (105) [119],
MeiN—О
CH2Ph
(96)
Mex CHi
Me3NOCIhPh
(97)
O' CH.
xMe
(99)
Me
I
CH
Me^/ XCH
I II
° CH\Ph
(101)
(PhCl), O-NMe,)
(98)
Me
Me.I
)N—O—CH—C H=CH2
(100)
Ph
I
Me2N—0—CIK XCH=CH.
(102)
(Ю5)
(104)
(ЮЗ)
N—
Успешное протекание реакции Коупа [28], происходящей при нагревании, определяется наличием по крайней мере одного fl-водородного атома, расположенного таким образом, что возможно образование плоского пятпчлеиного циклического переходного состояния (106) (уравнение 27).
Н ГоR2cJ (^nr2
(106)
—> R2C=CH2 + HONR3
(27)
Были получены многочисленные доказательства г(/гс-характера элиминирования, в частности, в тех’ случаях, когда важную роль играют пространственные затруднения. Это положение пояснено на примере соединения (107), которое легко претерпевает внутримолекулярную реакцию с образованием соединения (108), в то время как его диастереомер (109) в этих условиях инертен
1- По аналогичным причинам происходит гладкое расщепление двух циклических аминоксидов (ПО) н (111) в противопо- ИХ .ше(;ТИЧЛенномУ аналогу, который также пнертс^ щ ии [121] приведены данные о том, как различные уел 250
ОНI .N—MeОНI .N—MeMe _^N-O'(»*lMe _^N-O'(»*l(108)(108)(ИО)(ИО)(111)(111)
ОН
I .N—Me
ОН
I .N—Me
Me _^N-O'
(»*l
Me _^N-O'
(»*l
(108)
(108)
(ИО)
(ИО)
(111)
(111)
ппедеиня эксперимента могут влиять на изменение направле- ^ ПР,Одесса элиминирования в сторону образования побочных и"" Тов обычно считаемых нежелательными. Например, в изо- ПР ^панной сис ( 2) может окис- •,"р чпн из продуктов реакции, диалкилгидроксиламин (114) с ■1ЯТЬ пряннем нитрона, который в свою очередь может вступала образ0“; [3 + 2]-циклоприсоединения с олефином (ИЗ) давая Ссазолидии (уравнение 28).
О
5*Г—Me
___^>Ме
(107)
О" I С^Нгб^МезО" I С^Нгб^Мез(ИЗ)(ИЗ)NCH3NCH3
О" I С^Нгб^Мез
О" I С^Нгб^Мез
(ИЗ)
(ИЗ)
NCH3
NCH3
-Т С! 0Н2, СН=СН2 + НОКМез
(114)
(28)
О"
I
НзС^ХН,
НИТРОКСИДЫ
Введение. Методы получения
Изучение иитроксидов (нитроксилов, ап’И^'^кс'Т^ние годы охсплов) началось сравнительно педав”° И ых направлениях, претерпело экспоненциальный рост в ра - |ческиеаспек- Изучались теоретические, спектроскопиче " ого прИМенения ты данной проблемы, а также возможность Р.(| Х]1МНИ
этих соединений в молекулярной биологии, $ значительный высокомолекулярных соединений, о су'предшествующее
вклад в ускорение изучения иитроксидов в ■ ьн0 короткий Развитие ЭПР-спектроскоппп. За^ этот . н книг [122]. период опубликовано несколько обзорныхн публикации
посвященных химии нптроксидных рздик л ^ структур, в ко- ««Детельствуют о большом разнообразии типов р.
°Рые входит интроксиднын фрагмент.
Сообщение Пн/ютп п Шверина П^З] о получении neonnt интро^(115), относится к 1901 а в
дующие годы Виланд [124] отметил образование некоторых Д11 арнлинтроксидов (116). однако большая часть синтетических мст^ в химин интрокепдов была разработана лишь в последнее время Окисление М.М-Диалкилгндроксиламинов (117) в нити оксиды (118) легко осуществляется с помощью ряда мягких окис- лптелей, таких, как оксид серебра, диоксид свинца, трикалийгек- сашншоферрат и кислород. По данным Лебедева [125], который получил нитроксид (120), более общий метод состоит в окислении вторичного амина (119). В качестве окислителей используют пер- оксид водорода в присутствии четвертичного аммониевого основания соли ванадия, молибдена или вольфрама, или пероксикислоты [126].
С помощью этих двух методов можно было бы, казалось, синтезировать множество интрокепдов, одиако, как показано в разд. G.4.5.2, общей предпосылкой устойчивости алифатического нитрокепда является наличие максимального числа заместителей при соседнем углеродном атоме. Сфера применения этих методов окисления ограничена доступностью соответствующих гидроксиламинов и (или) вторичных аминов. Тем не менее тот факт, что двукратное присоединение аммиака к форону (121) по Михаэлю приводит к 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидину (122) с достаточным выходом, указывает на возможность получения огромного числа интрокепдов путем окисления с последующей модификацией карбонильной группы. Было показано [127], что кетоны обычно реагируют с 2-амшю-2-метнлпропанолом, давая 2,2-дизамещениые 4,4-днметнлоксазолидипы (123), которые могут быть превращены в соответствующие иитроксиды при действии пероксикислот (уравнение 29).
Еще один способ получения интрокепдов, применяемый достаточно успешно, заключается в присоединении соответствующим образом замещенного реактива Гриньяра или литийоргаиического соединения к нитрозо- или иитросоедниепням [128] и к интронам [12J] (уравнения 30, 31). В случае реакции с тггрозосоедпнеппя- 252
(121)(121)$хс=о + но^ —/NHz/\$хс=о + но^ —/NHz/\(29)(29)
(121)
(121)
$хс=о + но^ —/NHz
/\
$хс=о + но^ —/NHz
/\
(29)
(29)
мп я нитронами первоначально в качестве промежуточного соечи нения образуются гидроксиламины, которые окисляются кисти™ дом воздуха до соответствующих нитроксидов. В реакции с нит™ соединениями ооразуется соль (124), разложение которой приводит к нитроксиду. Эти процессы протекают в случае хорошо известного ди (трет-бутил )нитроксида (22), образование которого из 2-метил-2-нитропропана в присутствии металлического натрия как было показано, протекает путем атаки радикала трет-бхппа образовавшегося из анион-радикала (125), на второй анпон-радн- кал с образованием соли (124; R = трет-бутил) [33J.
„ R2MgX(R2LI)R2MgX(R2Ll)
R NO2 >N—о. -e RINO(30)
\+R2MgX(R2LI) \
C=N—Bu-rper >- C—X—Bu-rper(31)
/ I/| I
0"R O.
R2NO2трет-Ви—NO2
(124)(125)
Другой основной путь препаративного п°'^^”"ЯкН^трозосое- заключается в присоединении алкильного рад
Мнению или нитрону (уравнения 32, 33).
• R' + R2NO —► R1—X—R2 IО •• R' + R2NO —► R1—X—R2 IО •
• R' + R2NO —► R1—X—R2 I
О •
• R' + R2NO —► R1—X—R2 I
О •
Оба эти процесса нашли свое применение в методе спиновой „ки (см. разд. G.4.5.4), В то же время они представляю" собой интересный способ синтеза ряда нптроксидов, которые труд, но было бы получить другими методами. Показательный прямей этой реакции — фотохимическое превращение бициклического ди. мера 126) в бициклический нитроксид (128), которое проте. кает через стадию образования дшштрозосоедниення (127) как установили Рассат и Рей [130] (уравнение 34). Успешное
(U6)(127)(128)(U6)(127)(128)(34)(34)
(U6)(127)(128)
(U6)(127)(128)
(34)
(34)
протекание этой реакции легко понять в свете появившейся ранее работы Бура с сотр. [131], которые показали, что нитрозомономеры претерпевают фотохимически инициируемый гомолиз связи С—N, в результате чего генерируются алкильные радикалы, которые взаимодействуют с непрореагировавшнм мономером, образуя иитроксиды. Другим примером внутримолекулярного образования нитроксида может служить превращение нптронитрозопро- изводного кариофиллена (129) в трициклический нитроксид (130) при реакции с иодом. Полагают, что это превращение происходит через соединение (131) [132]. Позднее было показано, что эта внутримолекулярная реакция может быть использована как общий метод получения пяти- и шестнчленпых моно- и бициклических иитроксидов [90, 133] (уравнение 35). Реакция нитронов с алкильными радикалами имеет гораздо меньшее значение [134].
Структура, стереохимияи спектроскопические свойства
ялектроииая устойчивость, присущая нитроксильному рацика- v может быть легко объяснена при рассмотрении частичной •’’Драммы энергии молекулярных орбиталей:
Считают, что характер связей при атоме азота приближается к состоянию др2-гибриднзации, а a-связь образуется за счет перекрывания одной из этих гибридных связей с 2р-орбнталью кислорода. Перекрывание 2рг-орбнталей азота и кислорода приводит к заполнению л-орбитали, а неспаренный электрон располагается на л*-аптисвязывающей орбитали. Все это в совокупности приводит к образованию двухцентровой трехэлектронной связи. Используя валентные связи (черточки), нитроксидную группу можно приближенно представить двумя мезомерными структурами (132) и (133).
R—N—R R—N—R
(132)(133)
На первый взгляд может показаться удивительным, что нит- роксидная группа термодинамически устойчива и обнаруживает очень слабую тенденцию к димеризации, за исключением особых случаев, отмеченных ниже. Такое поведение становится понятным прн рассмотрении электронной конфигурации нитроксидной группы; ясно, что проигрыш в энергии делокализации не может быть компенсирован небольшим энергетическим выигрышем, возникающим в результате образования слабой связи О—О. Другая точка зрения на этот феномен предполагает учет двойной квартетной гипотезы Линне [135], согласно которой димеризация лишь увеличивает межэлектронное отталкивание, но не приводит к увели нчю числа связывающих электронов.„
Как отмечалось ранее, общим критерием >стоичн чиста кнлиитроксндов является наличие максимально воз^° азота, сместителей при углеродных атомах по соседству„ М11Нцмс- тественио, что этот пространственны!! фактор с соседнего
Му ^идеицню к димеризации. В том случае, когда у Д
тпм нома углерода имеется хотя бы один водородный заМс. С азотом атома ?г) происходит дисироиорционироп
™тве^нитрона «35) и гидроксилами,,а’ (^
до соотве ^а бимолекулярная реакция оыла изучена д0 (уравнение о .предполагают, что происходит обрат,,МОр
Газование димера, вероятно, через (137) и (или) (138) с после-
G отрывом 0-водород„ого атома 1, распад до „„трона и ^аооксиламина. Подобный процесс образования нитрона энер. невыгоден в случае бициклического питроксида (139), [137], „о димеризуется в твердом
С^янш, Из данных рентгеновского анализа этого диамагнитного димера следует наличие фрагмента «4) в котором атомы N „ О лежат в вершинах прямоугольника [1о8].
(36)(36)(МО)(МО)
(36)
(36)
(МО)
(МО)
В отличие от нитрокепдов, способных к образованию димеров, тионитрокендь, (питрсульфиды) гораздо менее устойчивы. Их можно генерировать лишь термолизом или фотолизом соответствующих бис(диалкиламино)дисульфидов (уравнение 37) [139].
В то же время известны относительно устойчивые питроксиды типа (141), имеющие Р-водородный атом [134]. Стабильность по- 256
добного радикала определяется двумя особенностями, иреиятетвуюн'^Ф^орам,,. простоанл
... диспропорционирования И трм ®,,молекуляп!траМствен- относительно орбптал,, атома аз’ что °Риеитаи„я свХ!!’! электрон, не вполне соответствует той Л^'Р^Шсй „.ch!0-11 легкое расшепление. Идеализированная ге К°ТОрОЙ "Роисход™^ ^приятствующая гомолитическому ото! «трня !леку2 г показана в формуле (142) [МО] У РЫвУ ^водород^ “^ла"
(141)(141)(142)(142)
(141)
(141)
(142)
(142)
в бициклическом нитроксиде (139) связь С—Н в голове мостика располагается практически под прямым углом к орбитали с неспаренным электроном. На устойчивость блокированных диал- килнитроксидов могут влиять и другие факторы, о чем свидетельствует легкость, с которой связь С—N может претерпевать гомолитический разрыв в соединениях (143) [141] и (144) [142]. В первом случае первичными продуктами распада являются 2-метил-2-нитрозопропан и гндрокенламин (145). Их образование может быть объяснено относительно более высокой стабильностью выбрасываемого аллильного радикала (имеет место процесс, обратный улавливанию спина).
о.о.
III
NPh3C—Nk/N
(143)(144)(145)
В случае диарил- и арилалкилиитроксидов, изученных Форрестером с сотр. [143[, неустойчивость определяется дру Р ной. В результате перекрывания между нитроксид_’0.
ион группами, носящего характер сопряжения, пр " qecKliX МЛИЗаЦИЯ спиновой плотности, как пзоораж , ш1реаЛ11. формах соединения (146). Вследствие этой Д с ’ юЩей через 3Уется другой тип бимолекулярной реакции, р нЫ1-, ам1|Н
(*47)' Затем может происходить расп д _ 10ЖеНПЯ 0«) и п-хпнониминоксид (149). Блокировашп пар этих фаКго- или введение орто-заместнтелей (или ИаЛ1! 111ТСЯ из состоя- Р°вк в результате чего нитроксидная № " нитро- "я сопряжения, может повышать стабн. ь
Мидов.
Многие спектроскопическиеМногие спектроскопическиекартиной молекулярных орбита-картиной молекулярных орбита-и стереохимические особенности нитроксидов согласуются с общей картиной молекулярных орбиталей питроксидноп группы. Так, валентные колебания связи N—О характеризуются поглощением примерно при 1350 см~', что согласуется с кратностью связи, равной 1,5 [144]. Две полосы при 230 нм (в « 2500) и 410—250 нм (е » 10) в УФ-спектре на осно-
Многие спектроскопические
Многие спектроскопические
картиной молекулярных орбита-
картиной молекулярных орбита-
вании характера смещения этих полос под влиянием растворителя были отнесены соответственно к л—л*- и п—л*-переходам [145]. Поглощение при 410—450 нм является причиной характерной оранжево-красной окраски многих нитроксидов. В ряде случаев при исследовании нитроксидов методом рентгеновской дифракции были выявлены две важные особенности [146]. Было найдено, что длина связи N—О зависит от конкретной структуры и составляет около 126—131 пм. Можно считать, что это согласуется
Кроме того, связь N—О20—30°, что азота. ХотяКроме того, связь N—О20—30°, что азота. Хотяс двухцеитровым трехэлектронным характером связи, из большинства рентгеновских спектров следует, что не лежит в плоскости CNC, а образует с ней угол указывает на Пирамидальную геометрию при атоме эти параметры и относятся к твердому состоянию, есть основания считать, что в растворе сохраняется та же геометрия [140]; ряд расчетов ab initio [147] в большей или меньшей степени согласуется с таким толкованием. Считают, однако, что инверсия при атоме азота очень быстрый процесс, причем энергия неплоской Ф°РК|Ы лишь на ~4 8 кДж/моль ниже энергии плоской конформации. Как отмечает Рассат [148], нитроксиды во многих отноше- С каРб°нильной группой, находящейся в п—п'-воз- лена с тик°СЛ0ЯИИ"' Действительно, эта аналогия вполне прием- слеоует 3Рення картпны молекулярных орбиталей. Из нее что в ш1тпли'иДШ,СТВеИИЬ1м Р^ичием между ними является то, электронов В основном состоянии обе пары иесвязывающих этой частнчнпйЛ°^0>,<е"Ь,-ПР" атоме кислорода. В соответствии с полученных оптиче/1ОГИеИ Находится тот Факт, что некоторые из вого дихроизма активиь,х нитроксидов в спектрах круго; пл*-полосрнаРУЖпвают эффект Коттона (отвечающий
Кроме того, связь N—О
20—30°, что азота. Хотя
Кроме того, связь N—О
20—30°, что азота. Хотя
ком, который быт ппр1еНИЯ С низкой экстинкцией) с тем зна- Р доказан с помощью хорошо известного и 258г
существенно уточненного правила октантов для карбонильной группы [149].
Эти и другие спектральные характеристики нитроксидов важны, однако наиболее информативной спектральной характеристикой нитроксидов является спектр ЭПР, который в своей простейшей форме представляет триплет сигналов с интенсивностями ].];1, Он возникает в результате сверхтонкого взаимодействия несларениого электрона с ядром азота l4N (/=±1). Обычно константа сверхтонкого взаимодействия (ок) равна 1,4 —1,7 мГ для диалкнлнитроксидов и 0,9—1,1 мТ для диарилнитроксидов. В случае нитроксидов, атом азота которых расположен рядом с ненасыщенной группой, таких, как ацил- и нмииилинтроксиды, наблюдаются и более низкие значения константы сверхтонкого взаимодействия. Другие виды сверхтонкого расщепления иа ядрах 15N и 13С (при их естественном изотопном содержании) и на удаленных ядрах ‘Н наблюдаются при большом усилении и высоком разрешении. Как на Ом, так и на g-фактор (значение которого обычно составляет около 2,0060) влияет полярность растворителя, причем с возрастанием полярности растворителя увеличиваются значения On и понижаются значения g-фактора. Параметр On пропорционален Z-фактору Косовера [150]. Это становится понятным, если учесть, что полярные растворители стабилизуют диполяриую форму (132), увеличивая тем самым спиновую плотность иа атоме азота. Мнения, однако, значительно расходятся по вопросу о распределении относительной спиновой плотности на атомах азота и кислорода.
Реакции
Реакции нитроксидов могут быть разбиты иа две группы в соответствии с тем, затрагивает ли реакция радикальный центр или нет. К наиболее важным реакциям, не затрагивающим радикальный центр, относятся реакции 2,2,6,6-тетраметпл-4-оксопвпериднн- 1-оксила (150), химия которого разрабатывалась, главным образом, Розанцевым (Москва) и Рассатом (Гренобль). _
С этим соединением можно провести практически любой тип реакций, в которые обычно вступает кетогруппа, в результате чего были получены его многочисленные функциональные проиЗу водные. Успешное осуществление этих реакций в значительной степени способствовало расширению возможностей исследователей, занятых изучением спиновой метки (см. ниже). Небольшая часть этих реакций приведена иа схеме 38 [151].
Однако в условиях некоторых реакций происходит исчезновение радикального центра. Примеры двух подобных реакции, а именно бимолекулярное диспропорционирование и разрыв связи С—N, уже приводились. К другим реакциям такого типа относятся: присоединение радикала к атому кислорода, реакция с кислотами, одноэлектроиное окисление и восстановление vP®®1*^*11'® Г, Не слишком неожиданным является тот факт, что н р
захватывают другие свободные радикалы, образуя тризамещениые гндроксиламнны (151). Эта реакция не была изучена очень подробно. Примером является образование соединения (145), происходящее вслед за термическим разложением (143) [141]. Несомненно, что такие процессы рекомбинации исполняют для стабилизации полимеров путем добавок ннтрокспдов, деПствующнх как агенты обрыва цепи. Восстановление питроксидиых радикалов Д° днзамстспных гидрокснламинов (152) является относительно легко протекающем реакцией, которую можно провести с помощью ряда мягких восстанавливающих агентов. Наиболее удобным из 260
ййХ следует, видимо, считать фенилгидразип
я(е методы обратного превращения нитроксЛпь Извест,1ы ти
амины.1 ксидов во вторичные
R2N—ОН(152)R2N—ОН(152)R2N—о. —> r2n=oR2N—о. —> r2n=oR2N—OR RzN—ОН (151) (154)R2N—OR RzN—ОН (151) (154)(39)(39)
R2N—ОН
(152)
R2N—ОН
(152)
R2N—о. —> r2n=o
R2N—о. —> r2n=o
R2N—OR RzN—ОН (151) (154)
R2N—OR RzN—ОН (151) (154)
(39)
(39)
Как можно было предполагать, нитроксиды в л-*л*-возбуж- денном состоянии гораздо легче отрывают атом водорода, чем в основном состоянии [152]. Эта способность нитроксидов использована в интересном примере фотолиза нптроксида стероидной природы (155), в результате которого образовались соединения (156) и (157) с функциональными группами, удаленными от радикального центра.
(156)(157)(156)(157)
(156)(157)
(156)(157)
Нитроксиды можно также окислять, например, с помощью хлора, брома и .и-хлорпербензопной кислоты. При этом образуется соль иммопийоксида (153), которая, будучи генерирована in situ, способна вызывать окисление вторичных спиртов до кетонов [154]. Хотя растворы нитроксидов в органических растворителях можно промывать холодными разбавленными водными раствора- 6,11 кислот без значительной потери парамагнитных свойств, нитроксиды являются слабыми основаниями п способны иротони- роваться (и образовывать комплексы с кислотами Льюиса), превращаясь в катион-радикалы (154), которые диспропорционируют До (153) н соли гидроксиламмоипя (158) [155].
RzNH—ОН (158)
6.4.5Л. Спиновая ловушка и спиновая метка
Как уже было отменено, два препаративных метода полученм„ ннтрокепдов заключаются во взаимодействий алкильных ради”” лов с нитронами пли пптрозосоедипеппямп. Однако эти реакии' мини гораздо более широкое применение в химии свобод»» оа-шкалоп вообще вследствие топ центральной роли, которую они играют в так называемом методе спиновой ловушки [156]. Этот метод, открытый в 1968 г. тремя группами исследователей [1571 является новым способом изучения многих свободнорадикальных реакции. В основе метода лежит легкость, с которой соответствую, щим образом замещенные интроны и трег-нитрозосоедипения, по. добные (159) и 2-метил-2-нптрозопропану, захватывают коротко- живущие радикалы самых различных типов, образуя значительно более долгоживущие нитроксиды. Это явление позволяет регистрировать спектры ЭПР вновь образующихся иитроксидов; на основе полученных данных, включающих значение g-фактора и констант сверхтонкого взаимодействия (в частности, aN и ан), зачастую можно идентифицировать захваченный радикал. Этот метод может быть использован во многих других случаях (например, при проведении химических, фотохимических, электрохимических реакций и радиолиза) для обнаружения свободных радикалов и установления их структуры. Кроме того, дальнейшее усовершенствование этого метода связано с использованием новых нитронов, таких, как (160; R = трет-Ви), которые интронным концом улавливают радикалы с радикальным центром на С-атоме и служат донором фенольного водородного атома при взаимодействии с О-радикалами [158], а также с использованием [2Н9]-2-ме- тил-2-нитрозопропаиа, который сводит к минимуму сверхтонкое расщепление в трет-бутилыюй группе в нитроксидах, полученных па его основе [159]. Работающим в этой области следует, однако, помнить сделанные в свое время Форрестером и Хэпберном [160] предостережения относительно того, что сигналы, соответствующие нптроксидам, могут наблюдаться в спектре ЭПР и в тех случаях, когда свободные радикалы и не являются интермедиатами в реакции.
PhCH=N—Bu-rperО'(159)PhCH=N—Bu-rperО'(159)R
PhCH=N—Bu-rper
О'
(159)
PhCH=N—Bu-rper
О'
(159)
НО——CH=N—Ви-трет
R°"
(160)
Вне всякого сомнения, одной из главных научных дисциплин, на которую благотворное влияние оказало введение в практику исследовании иитроксидов, является молекулярная биология.
СВЯЗано С ир^икпшем метода спиновой метки для изучения огических структур на молекулярном уровне. С момента по-
йВЛеипя первой публикации Стоуна н др. [16)] в )965 г область подобных исследовании колоссально расширилась. Теория этого метода и ег0 приложения неоднократно рассматривались I1G2I В рамках этой короткой главы невозможно хотя бы поверхиос^ по охватить этот эффективный и привлекательный метод кото- пый за последние годы позволил получить чрезвычайно полезную информацию по таким фундаментальным вопросам, как структура и функция некоторых ферментов и молекулярное движение "в биологических мембранах. В сущности, метод спиновой метки основан па том, что нитроксид (иногда называемый не спиновой меткой, а спиновым зондом), который включен в биологическую систему с помощью ковалентного или нековалентного взаимодействия, может посредством спектра ЭПР дать значительную информацию о своем окружении. Это позволяет получить сведения о нескольких параметрах, поскольку значения aN и g-фактора для интроксида анизотропны в том смысле, что они меняются с изменением ориентации радикала относительно приложенного поля и с изменением полярности растворителя. На основании значений Qn, g-фактора и изменения формы сигналов в спектре ЭПР можно сделать вывод о локальной полярности, вязкости и скорости молекулярного вращения. В свою очередь, эта информация в сочетании с данными о структуре включенного в систему нит- роксида может быть использована для оценки таких параметров фермента, как полярность центров связывания, геометрия активного центра, времена вращательной корреляции и динамические свойства биологических мембран.
Совсем недавно был разработан другой столь же мощный метод, связанный с нитроксидными спиновыми метками. Он основан на использовании влияния, которое парамагнитный нитроксид оказывает на ЯМР-спектр биологической структуры. В данном случае радикал уменьшает времена релаксации и тем самым уширяет линии резонанса близко расположенных магнитных ядер. Результаты измерения времен спин-решеточной и спнн-
спаренный электрон от ... ..возникает эффективный способ исследования геометрии центраспаренный электрон от ... ..возникает эффективный способ исследования геометрии центрасвязывания фермента.связывания фермента.спиновой релаксации в сочетании с измерением времен корреляции позволяет рассчитывать расстояние, которое отделяет не- возбуждаемого ядра. На этой основе
спаренный электрон от ... ..
возникает эффективный способ исследования геометрии центра
спаренный электрон от ... ..
возникает эффективный способ исследования геометрии центра
связывания фермента.
связывания фермента.
ЛИТЕРАТУРА
^'.^rnitfi, in «Open-chain Nitorgen Compounds», Benjamin. New York, *!■ chapter 8; B. Zeeh and H. Metzger, in «Methoden der Organi- vol emie (Houben-Weyl)», Georg Thieme Verlag, Sfuttgarf, 1971, n *9®'—1279; S. R. Sandler and IP. Karo, in «Organic Functional and и Preparations», vol. 12-IJI of «Organic Chemistry», ed A. T. Blomquist 2 p n Wasserman, Academic, New York, 1972, chapter 10.
' ““"iberger, йег„ 1894, 27, 1548: R. Bonnett, R. F. C. Вгом, V. M. Clark t f "u,herland, and .4. Todd, J. Client. Soc., 1959, 2094; F. D. Greene and ' ' Pa?os, J. Org. Client., 1969, 34, 2269.
.. i н угетшп Annalen, 1957, 606, 24; K. Brand and i
L. Horner and .■ // Sc!ieinbaum, J. Org. Chem., 1970, 35, 2790“''
Ber„ 1922. 55. 87a«Cbcm,
Л- '■Soc chim France, 1966, 1858, 1867. '5675.
. H Feuer!R. S. Bartlett, B. F. Vincent, and R. S. Anderson, J. Org Chem 1965, 30, 2880.L Bollmgarlen j Amer. C1 s
' 8В;\139- А СаШеГ,'A. R. Forrester, and S. P. Hepburn, Org. Synth.; ’^
^’пНакогШ and A. Lapworlh, J. Chem. Soc.,1921, 768
H Feuer B. F. Vincent, and R. S. Bartlett, J. Org Chem 1965, 30, 2877 a P F Borch M D. Bernstein, and H. D, Durst, J. Amer. Chem. Soc. 1971
, 2897; H' G> House and L F. Lee, J. Org. Chem., 1976, 41, 863; C. A La^
H^RWieth И, R- C. McLane, and C. J. Phillips, Tetrahedron Letters, 1976
D. Emmons. J. Amer. Chem. Soc., 1957, 79, 5739.
IF Traube and A. P. Schutz. Ber., 1923, 56, 1856.
L. IF. Iones and M. C. Sneed, J. Amer. Chem. Soc., 1917, 39, 674; A. C. Cope and A. C. Hauen. Ir., ibid., 1950, 72, 4896.
д H Beckett K. Haya, G. R. Jones, and P. H. Morgan, Tetrahedron, 1975 ' 31, 1531.'
P. Truitt, L. M. Long, and M. Mattison, J. Amer. Chem. Soc., 1948, 70, 2829;
W. Ttieilacker and K. Ebke, Angew. Chem., 1956, 68, 303; L. A. Paquette
J. Amer. Chem. Soc., 1962, 84, 4987.’
C. L. Bumgardner and G. L. Lilly, Chem. and Ind. (London), 1962, 559.
0. L. Brady and F. H. Pdakin, J. Chem. Soc., 1930, 226.
L. A. Carpino, C. A. Giza, ond B. A. Carpino, J. Amer. Chem. Soc., 1959, 81, 955; T. Sheradsky, 3. Heterocyclic Chem., 1967, 4, 413.
В. I. R. Nicolaus, G. Pagani, and E. Testa, Helv. Chim. Acta, 1962, 45, 358.
G. Zinner, Arch. Pharm. (Weinheim), 1970, 303, 317; У. Tamura, J. Minami- kacca, K. Sumoto. S. Fujii, and M. Ikeda, J. Org. Chem., 1973, 38, 1239.
A. F. McKay, D. L. Carmaise, G. Y. Paris and S. ■ Gelbtum, Canad. J. Chem., 1960, 38, 349.
IF. B. Lutz, J. Org. Chem., 1971, 36, 3835; E. Grochowski and J. Jurczak, Synthesis, 1976, 682.
S. Watozonek and J. V. Kempf, Org. Prep. Proced. Internal., 1972, 4, 135.
25.25.G. E. Ulzinger and F. A. Regenass, Helv. Chim. Acta, 1954, 37, 1885.
25.
25.
26.27.26.27./. Thesing and H. Mayer, Chem. Ber. 1956, 89, 2159.
26.
27.
26.
27.
Exner, Coll. Czech. Chem. Comm., 1955, 20, 202.
28.29.80.28.29.80.L. Lebedev and S. N. Kazarnovskii, Trudy Khim. i khim. Tekhnol, 1959, 2, 649 (Chem. Abs„ 1962, 56, 15479) [О. Л. Лебедев, С. H. Казарновский- 1рулы по химии И хим. технологии, 1959, 2, 649].
28.
29.
80.
28.
29.
80.
и E;Copeand Е R- Trumbull, Org. Reactions, 1960, 11, 317.
Wieland and К- Roth. Ber., 1920, 53, 210
G O. Buckley, J. Chem. Soc., 1947, 1492; S. Wawzonek and J. V. Kempf, J. Org. Chem., 1973 , 38, 2763.
31. R. T Major and E. E. Fleck, J. Amer. Chem. Soc., 1928, 50, 1479; E. Testa.
32.33.32.33.766 ’ ° Hicolaus, L. Mariani, and G. Pagani, Helv. Chim. Acta, 1963, 46.
32.
33.
32.
33.
s' ^euHtz^amP and p- Messinger, Chem. Ber., 1967, 100, 3463.
Chern Н^т^л /1сЛкпеУт<"1' E- GMblum, and W. G. Hodgson, J. Amer. mid A®46; Л. К Hoffmann, A. M. Feldman, E. Gelbluni
34.85.36.37.383934.85.36.37.3839and A. Henderson Org. Synth, 1968, 48, 62.
34.
85.
36.
37.
38
39
34.
85.
36.
37.
38
39
AQ'Ut M' K- ETWaurari, Heterocycles, 1974, 2, 669
J ThesiigA № ЛChem. Soc., 1965, 1224.
J Hane randChcm- Ber, 1959, 92, 1748.
F c d A' MacnillS0, Chem. Rev., 1964 64 473
7 D Lee“ande'l N<tAn' Т<-'1га1,‘^°< '964, 20, 131.
■ e and I. F. W. Keana, J. Org. Chem., 1975, 40, 3145.
.л IP Rundei, in «Mcthodcn dcr Organischpn/.r
‘°- Thieme' Verlag, Stuttgart, 1968, vorTo/™ p^’^J^bjH-Weyl)», Geor j Hamer, in «1,2-Cycloaddition Reactions» ed Г. д ’ Л A Mutter New York, 1967, chapter 11, p. юз.’ ed' G' A- Olah, Interscience
n A. Tolstikov, U. M. Jeniilev, V. P Juriev F 1 fS6»"h'd"n L‘™"' '9,,■ !8<";”b”v&?s
42.42.§. 4”c. Tti ^"^ }& 'r-d*-
42.
42.
M. Campbell, N. L. Thompson, and W. B. Jennings l n' Л°уй' I976, 606.Jennings, J. c. S. Perkin II,
43.43.C. Belzecki and D. Mostowicz, J. Org. Chem 1975 40■
43.
43.
U, L Moretti, G. Torre, G. D. Andreotti, G. Bocelli
44.44.J. C. S. Chem. Comm., 1976, 60.'“ P- Eg^abotto,
44.
44.
N. R. Beutoniere and G. W. Griffin, in «ОгряпГс l . ed. O. L. Chapman, Marcel Dekker, New York gl973 vol ‘
Splitter T.-M. Su H. Ono, and M. Calvin Jt’ Ame' Chem Soc”' 1971 93, 4075; M. Lamchen, m «Mechanisms of Molecular Mirations» ed. B. S. Thyagarajan, Interscience, New York, 1968 vol 1 n | *’
45.45.46.46.J. Bjorgo, D. R. Boyd, R. M. Campbell, and D. C ’ Neill ’l C S Comm., 1976, 162.’Chcm-
45.
45.
46.
46.
f^WSea' TagUchi’ S F"iila' and H' Nozakl- BuI1- Chem. Soc. Japan,
/. P. Alazard, B. Khemis, and X. Lusinchi, Tetrahedron Letters 1972 4795
L. L. Muller and J. Hamer, in «1,2-Cycloaddition Reactions» ed G A Olah Interscience, New York, 1967, chapter 111, p. 257.’ •''’
D. A. Barr and R. N. Haszeldine, J. Chem. Soc., 1955, 1881, 2532- ibid 1956, 3416.’
51.52.51.52./. E. Baldwin, A. K. Bhatnager, S. C. Choi, and T. J. Shortridge J Amer Chem. Soc., 1971, 93, 4082.
51.
52.
51.
52.
K. Wieser and A. Berndt, Angcw Chem. Internal. Edn., 1975, 14, 70.
53.54.55.53.54.55.57.57.У. Takeuchi and F. Fnrusaki, Adv. Heterocyclic Chem., 1977, 21, 207; cm. также D. St. C. Black, R. F. Crozier, and V. C. Davis, Synthesis, 1975, 205.
53.
54.
55.
53.
54.
55.
57.
57.
В. M. Benjamin and C. J. Collins, J. Amer. Chern. Soc., 1973, 95, 6145.
R. Huisgen, J. Org. Chem., 1968, 33, 229].
56. V. A. Tartakovskii, Z. Ya. Lapshina, I.56. V. A. Tartakovskii, Z. Ya. Lapshina, I.A. Savost'yanova, and S. S. Kovi-(Chem. Abs„ 1968, 68, 95 734)И. А. Савостьянова, С. C. Hoeu-A. Savost'yanova, and S. S. Kovi-(Chem. Abs„ 1968, 68, 95 734)И. А. Савостьянова, С. C. Hoeu-kov, Zhur. Org. Khim., 1968, 4, 236 [8. А. Тартаковский, 3. Я. Лапшина, ков —ЖОХ, 1968, 4, 236].Н. King, J. Chem. Soc., 1942, 432; F. Tetrahedron, 1974, 30, 1083.kov, Zhur. Org. Khim., 1968, 4, 236 [8. А. Тартаковский, 3. Я. Лапшина, ков —ЖОХ, 1968, 4, 236].Н. King, J. Chem. Soc., 1942, 432; F. Tetrahedron, 1974, 30, 1083.G. Riddell and D. /1. R. Williams, Forsch.,< 1969, 11, 245; H. NitschG. Riddell and D. /1. R. Williams, Forsch.,< 1969, 11, 245; H. Nitsch58.58.59.60.61.59.60.61.N. A. LeBel and E. Banned, J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 5278.
56. V. A. Tartakovskii, Z. Ya. Lapshina, I.
56. V. A. Tartakovskii, Z. Ya. Lapshina, I.
A. Savost'yanova, and S. S. Kovi-(Chem. Abs„ 1968, 68, 95 734)И. А. Савостьянова, С. C. Hoeu-
A. Savost'yanova, and S. S. Kovi-(Chem. Abs„ 1968, 68, 95 734)И. А. Савостьянова, С. C. Hoeu-
kov, Zhur. Org. Khim., 1968, 4, 236 [8. А. Тартаковский, 3. Я. Лапшина, ков —ЖОХ, 1968, 4, 236].
Н. King, J. Chem. Soc., 1942, 432; F. Tetrahedron, 1974, 30, 1083.
kov, Zhur. Org. Khim., 1968, 4, 236 [8. А. Тартаковский, 3. Я. Лапшина, ков —ЖОХ, 1968, 4, 236].
Н. King, J. Chem. Soc., 1942, 432; F. Tetrahedron, 1974, 30, 1083.
G. Riddell and D. /1. R. Williams, Forsch.,< 1969, 11, 245; H. Nitsch
G. Riddell and D. /1. R. Williams, Forsch.,< 1969, 11, 245; H. Nitsch
58.
58.
59.
60.
61.
59.
60.
61.
„1 Eschenmoser, Helv. Chim Acta, 1969, 52, 1823.
K. Muller aid л w j ochem l976, 41, 1748.
D. Kost and ',,1 p $ Turner J. C. S. Perkin II, в печати
R. A. YJones, A. R. Katritzky, S. Saba, and A. i. Sparrow, J. c. S. Pcrki„
M. R. Todd, F. G. Riddell, and E. S. Turner, частное сообщен., 70 F G. Riddell. P. Murray-Rust, and J Murray-Rust, Tetrahedron 1974, 3q l№Tolt and В Jerslev. Acta Chem. Scand., 1967. 21, 1383.
72 M Dav.es and N. .-1. Spiers. J. Chem. Soc., 1959, 3971.
Mollin F Kasparek, and I. Lasovsky, Chem. Zvesti, 1975 29, 39.
74' H J Brass J O. Edwards. and N. J. Etna. J. C S. Perkin 11, 1972, 726 75 R F Hudson, in «Chemical Reactivity and Reaction Paths», ed. G. Klopman Wiley, New York, 1974, chapter 5; N. J. Fina and I. O. Edwards, Internal, j' rhem Kinetics. 1973, 5, L
jq j f Liebman and R. M. Pollack, J. Org. Chem., 1973, 38, 3444.
Al. Cocivera, А. ЕИЮ, H. E. Chen, and S. Vaish, J. Amer. Chem. Soc., 1976 98, 7362; M. Cocivera and K. W. Woo, ibid., p. 7366; M. Cocivera and ’A. Ef- Ho, ibid., p. 7371.,. ~ .
78.78.Letters, 1975,Letters, 1975,A. Belly, R. Jacquier, F. Petrus, and J. Verducci, Bull. Soc. chim. France, 1972 330; A. Belly, F. Petrus, and J. Verducchi, ibid., 1973, 1395.
78.
78.
Letters, 1975,
Letters, 1975,
79.79.K. R- Fountain. R. Erwin, T. Early, and H. Kehl, Tetrahedron
79.
79.
3027.
80.81.82.83.84.85.80.81.82.83.84.85.Zinner and W. KUegel, Chern. Ber.. 1966, 99, 89a
80.
81.
82.
83.
84.
85.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
G. Zinner, IV'. Kliegel, and IV. Ritter, Chem. Ber., 1966, 99, 1285. /. Stieglitz and P. N. Leech, J. Amer. Chem. Soc., 1914, 36, 272. IV. P. Jencks, J. Amer. Chem. Soc., 1958, 80, 4581, 4585.
Haynes, andHaynes, andЛ1. J. Perkins and P. Ward, J. C. S. Chem Comm., 1973, 883.
Haynes, and
Haynes, and
0. House D. T. Manning, D. G. MetiHo, L. F. Lee, 0. R.
86.87.86.87.В. E. Wilkes, J. Org. Chem., 1976, 41, 855.
86.
87.
86.
87.
Zinner, Arch. Pharm. (Weinheim). 1970, 303, 488.
Metzger and H. Meier, in «Methoden der Organischen Chemie (Houben-
88.89.90.88.89.90.Weyl)», Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1971, band 10/1, pp. 960—968.
88.
89.
90.
88.
89.
90.
i. A. Maassen and Th. I. de Boer, Rec. Trav. chim., 1971, 90, 373.
E. C. Taylor and F. Yoneda, Chem Comm., 1967, 199.
W. B. Motherwell and I, S. Roberts. J. C. S. Chem. Comm., 1972, 328; H. O. House and L. F. Lee, J. Org. Chem., 1976, 41, 863.
H. G. Padeken, O. eon Schickh, and A. Segnitz, in «Methoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl)», Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1971, band 10/1, p. 106; см. также cc 87, pp. 848—849.
F. A. Carey and L. J. Hayes, J. Org. Chem., 1973, 38, 3107; S. J. Brois, J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 1079.
P. G. Gassman and G. D. Hartman, J. C. S. Chem. Comm., 1972, 853.
G. Kresze and O. Korpiun, Tetrahedron, 1966, 22, 2493
R. Huisgen, H. Hauck, R. Grashey, and H. Seidl Chem. Ber., 1968, 101, 2568.
M. Lah.chen, in «Mechanisms of Molecular Migrations» ed B. S. Thyagara- jan, Intcrscience, New York, 1968 vol. I p. 1.
Mand c- K. Ingold, Quart. Rev., 1952, 6, 34.
K. Shudo, and T. Ohta, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 7184..
D b5eradskU, and °- Salemnick, Tetrahedron Letters. 1971 645.
P. Boud/ouk and R West, J. Amer. Chem. Soc., t97l, 93, 5901; R. West and ady ^bid 703^ ’ $7$’ ®®’ $983, 3987; см. также S. Trindle and D. D. Shill- '°V H Freytag m «Methoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl)», Georg loanS,ult8art. 1958, band 11/2, p. 190; D. Swern, Chem. Rev
г м z d4; 2 r”ePo>in^ii4ecKHx N-оксндах см/. Л. R. Katritzky and London im ' <<Chemistry of the Heterocyclic N-oxides», Academic Press,
102. A. A. Oswald and D. L. Guertin, J, Org. Chem., 1963, 28, 651.
266
103.104.105.106.107.108.109.103.104.105.106.107.108.109.1 CN w^gg T ‘ s11^, ^^^3«3.
103.
104.
105.
106.
107.
108.
109.
103.
104.
105.
106.
107.
108.
109.
^ B. Herlbest and ML W^tra^ord, J. Chem. Soe'958’ 4057-
B^’gVCSCn Md" 1938' *®' 48 №™. Abstr., 1938,
м IF. Lister and L E. Sutton, Trans. Faraday Soc 1939 3-, G Tsoucaris, J. Chim. phys., 1961, 58, 619."3 '49j-
p Howard, Jr. and IF. F. Olszewski, J. Amer. Chem Snr юта о.
il0 Hamana, J Pharnt. Soc. Japan, 1955, 75, 121 (Chon. Abs 9’95б’ 51 18i7t d Roster and 1. Morita, Annalen, 1967, 704 70' G°17*'
llb H. C. Hedgecock, Jr., J. Org. Chem., 1975, 40, 1776. 'KubuUia and
IF. Feely, W L. Lehn and V Boekelheide, J. Org. Chem. 1975
113 G. A. Russell and G. J. Mskol, m «Mechanisms of Molecular Mia aH °
ed B. S. Thyagarajan, Interscience, New York, 1968 vof ^
F. Kajfez, D. Kolbah, H. Hoeman, and M. Stromar, Te?rahed?on Letters l^, i]4 A. Ako nd, A. Cave, C. Kan-Fan, H.-P, Husson, J. de Rostolan and P Pnfior ^Ро^ыГ19а^ N' La'lgl°iS’b
R. A. IF. Johnstone, in «Mechanisms oi Molecular Migrations» ed В garajan, Interscience, New York, 1969, vol. 2, p. 249.’A. R. Lepley, P. M. Cook, and. G. F. Willard, J. Amer. Chern Soc1101; /. P. Lorand, R. IV'. Grant, P. A. Samuel, E. M. O’Connell, J. Pilotte, and R. 117. Wallace, J. Org. Chern., 1973, 38, 1813.’M. Moriwaki, Y. Yamamoto, J. Oda, and K. Inouye, J. Org. Chern., 300; У. Yamamoto, J. Oda, and Y. Inouye, ibid., p. 303.’V. Rantenstrauch, Hclv. Chim. Acta, 1973, 56, 2492.A. C. Cope and N. A. LeBel, J. Amer. Chenr. Soc., i960, 82, 4656.R. A. IF. Johnstone, in «Mechanisms oi Molecular Migrations» ed В garajan, Interscience, New York, 1969, vol. 2, p. 249.’A. R. Lepley, P. M. Cook, and. G. F. Willard, J. Amer. Chern Soc1101; /. P. Lorand, R. IV'. Grant, P. A. Samuel, E. M. O’Connell, J. Pilotte, and R. 117. Wallace, J. Org. Chern., 1973, 38, 1813.’M. Moriwaki, Y. Yamamoto, J. Oda, and K. Inouye, J. Org. Chern., 300; У. Yamamoto, J. Oda, and Y. Inouye, ibid., p. 303.’V. Rantenstrauch, Hclv. Chim. Acta, 1973, 56, 2492.A. C. Cope and N. A. LeBel, J. Amer. Chenr. Soc., i960, 82, 4656.V. J- Traynehs, A. I. Gallagher, and R. F. Martella, J. Org. Chem., 1961 26, 4365.’**
R. A. IF. Johnstone, in «Mechanisms oi Molecular Migrations» ed В garajan, Interscience, New York, 1969, vol. 2, p. 249.’
A. R. Lepley, P. M. Cook, and. G. F. Willard, J. Amer. Chern Soc
1101; /. P. Lorand, R. IV'. Grant, P. A. Samuel, E. M. O’Connell, J. Pilotte, and R. 117. Wallace, J. Org. Chern., 1973, 38, 1813.’
M. Moriwaki, Y. Yamamoto, J. Oda, and K. Inouye, J. Org. Chern., 300; У. Yamamoto, J. Oda, and Y. Inouye, ibid., p. 303.’
V. Rantenstrauch, Hclv. Chim. Acta, 1973, 56, 2492.
A. C. Cope and N. A. LeBel, J. Amer. Chenr. Soc., i960, 82, 4656.
R. A. IF. Johnstone, in «Mechanisms oi Molecular Migrations» ed В garajan, Interscience, New York, 1969, vol. 2, p. 249.’
A. R. Lepley, P. M. Cook, and. G. F. Willard, J. Amer. Chern Soc
1101; /. P. Lorand, R. IV'. Grant, P. A. Samuel, E. M. O’Connell, J. Pilotte, and R. 117. Wallace, J. Org. Chern., 1973, 38, 1813.’
M. Moriwaki, Y. Yamamoto, J. Oda, and K. Inouye, J. Org. Chern., 300; У. Yamamoto, J. Oda, and Y. Inouye, ibid., p. 303.’
V. Rantenstrauch, Hclv. Chim. Acta, 1973, 56, 2492.
A. C. Cope and N. A. LeBel, J. Amer. Chenr. Soc., i960, 82, 4656.
S. Thya-
1970, 92,
J. Zaro,
1976, 41.
121.122.121.122.123.124.125.123.124.125.126.126.R. G. Laughlin, J. Amer. Chern. Soc., 1973, 95, 3295.
121.
122.
121.
122.
123.
124.
125.
123.
124.
125.
126.
126.
A. R. Forrester, J. M. Hay, and R. H. Thomson, «Organic Chemistry oi Stable Free Radicals», Academic, London, 1968, chapter 5; E. G. Rozantsev, «Free Nitroxyl Radicals», Plenum, New York, 1970; H. G. Aurich and 1F. Weiss, Topics Current Chem., 1975, 59, 65; E. G. Rozantsev and V.D.Shol- le, Synthesis, 1971, 190, 401.
P. Piloiy and B. G. Schwerin, Ber., 1901, 34, 1870, 2354.
//. Wieland and F. Kogi, Ber., 1922, 55, 1798._
O. L. Lebedev and S. N. Kazarnovskii, Trudy Khim. i khini. Tekhnot., 1959, 2, 649 [О. Л. Лебедев, С. H. Казарновский — Труды по химии и хим. технологин, 1959, 2, 649].
Е. J. Ranchman, О. М. Rosen, and М. В. Abon-Donia, Synth. Comm., 197о, 5, 409; G. Sosnousky and M. Konieczny, Z. Naturforsch., 1976, 31b, 1376.
127.' 128.129.130.131.127.' 128.129.130.131.J. F. IF. Keana, S. B. Keana, and D. Beetham, J. Amer. Chem. Soc., 1967, 89,
127.
' 128.
129.
130.
131.
127.
' 128.
129.
130.
131.
3055.
У. Brunei, H. Lemaire, and A. Rassat, Bull. Soc. chim. France, 1964, 1895.
T. D. Lee and J. F. IF. Kenna, J. Org. Chem., 1976, 41, 3237.
Rassal and P. Rey, Chem. Comm., 1971, П61.
J- A. Maassen fl. Hiltenhausen, and Th. J. de Boer, Tetrat]0'/01’ vonrst* 3213; Th. A. J. IF. Water, A. Mackor, Th. J. de Boer, and I. D. IF. van Voorst, Tetrahedron, 1967, 23, 4021.D, Comm
132.133.134.135.136.132.133.134.135.136.D. M. Hawley, J. S. Roberts, G. Ferguson, and A. L. Porte, Client. 1967, 942.„
132.
133.
134.
135.
136.
132.
133.
134.
135.
136.
Motherwell and I. S. Roberts, Tetrahedron Letters1972,^8 -^
M. Iwatani a and N. Inamoto, Bull. Cheni. Soc. J< P -
Л №'. Linnett, J. Amer. Chem. Soc., 1961, 83, 2643.gg 6555
D. 1. Bowman, I. Gillan, K. U. Ingold, J. Amer. Chem. Soc., , K. Adamic, D. F. Bowman, T. Gillan, and K. U. Ingold. id ., 1
Hupeqre ami A. Rassat, J. Amer. Chem. Soc., .•27 392
,38- -4. Capiornont В Chion, and J. Lajzerowicz, Acta CrysL, 19/1, » A
’267
W. С. Damn and' АП,С‘' С'1С'П '<Ж* ^
‘rViLiMn Topics inStereochemisTr^, ed N L. Allinger and E.L Ей i
A R Forrester and S. P. Hepburn, J. CAum. Soc.'277; ibid., 1971
A Calder A. R. Forrester, and S. P. Hepburn, J. C. S. Perkin 1,1973 CMoral and A. Rassat, Tetrahedron, 1972, 28, 735.
45 R Briere H. Lemaire, and A. Rassat. Tetrahedron Letters, 1964, 1775.
№ L La^oeicz-Bonneteau. in «Spin Labeling Theory and Applications», pd L J Berliner, Academic, New York, 1976, p. 23J.
AW Salotto anil L. Burnelle, J. Chem. Phys., 1970, 53, 333; T. D. Davis ' R E Christojjersen, and G. M. Maggiora, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 1347
A. Rassat, Colloqucs Internationaux du Centre National de la Recherche Sci- entifique. 1966, no. 164, p. 427.
/. S. Roberts and C. Thomson, J. C. S. Perkin II, 1972, 2129; R. Ramasseul " A Rassat, and P. Rey, Tetrahedron, 19 74, 30, 265; A. Collet, J. Jacques, В Chion. and J, Lajzerowicz, ibid., 1975, 31, 2243.
R. Briere, H. Lemaire, and A. Rassat, Bull. Soc. chim. France, 1965, 3273.
B. J. Ga)jney, in «Spin Labeling, Theory and Applications», ed. L. J. Berliner, Academic, New York, 1976, p. 183.
/. F. W. Keana, R. J. Dinerstein, and F. Baitis, J. Org. Chem., 19 71, 36, 209.
J. A. Nelson. S'. Chou, and T. A. Spencer, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 648.
/. A. Celia, J. A. Kelley, and E. F. Ken eh an, J. Org. Chem, 1975, 40, 1860; B. Ganem, ibid . p. 1998.
V. Malatesta and K. U. Ingold, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 6404.
Af. /. Perkins, in «Essays on Free Radical Chemistry». Chemical Society Publication, 1970, no. 24, p. 97; E. G. Janzen, Accounts Chem. Res., 1971, 4, 31.
C. Lagercrantz and S. Forschult, Nature, 1968, 218, 124 7; G. R. Chaljont, M. J. Perkins, and A. Horsjield, J. Amer. Chem.- Soc.,1968, 90, 7141;
E. G. Janzen and B. J. Blackburn, ibid., p. 5909.
J. G. Pacifici and H. L. Browning, Jr., J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 5231.
R. J. Holman and M. J. Perkins, J. Chem. Soc. (C) 1971, 2324.
A. R. Forrester and S. P. Hepburn, J. Chem. Soc. (C), 1971, 701.
T. J. Stone, T. Buckman, P. L. Nordio, and H. AL McConnell, proc. Nat. Acad. ScL, U. S. A 1965, 54, 1010.
2" K" ^r^^Gi and A. S. Waggoner, Accounts Chem Res., 1969, 2, 17; c • ^^°JmsR and B. G. McFarland, Quart. Rev. Biophys., 1970, 3, 91; «Spin Labeling, Theory and Applications», ed. L. J. Berliner, Academic, New York, 1976.
ПРОИЗВОДНЫЕ ГИДРАЗИНА
И РОДСТВЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Р. С. АТКИНСОН (University of Leicester)
АЛИФАТИЧЕСКИЕ, АЦИКЛИЧЕСКИЕ
И ЦИКЛИЧЕСКИЕ ГИДРАЗИНЫ, АРИЛГИДРАЗИНЫИ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
Методы получения [1—5]
Алкилирование
дение^том08^116 самого Г|1дразина имеет препаративное зна- гидразиныкОгда необходимо получить мопозамстепные
ет быть применен избыток гидразина. Тетраал-
«илгидразины могут быть получены при использовании избытка а,Кил»руюЩС10 агеита- Однако при использовании эквимольных количеств гидразинов и алкилирующих агентов обычно получают низкие выходы продуктов реакции вследствие трудности контроля числа входящих алкильных групп, а также региосиецифичности алкилирования. 1см не менее при алкилировании монозамещенных гидразинов и-дизаметениые могут быть получены с приемлемыми выходами (уравнение 1) [6]. Замещение можно направлять в определенное положение, используя временные защитные группы (уравнения 2, 3) [7].
(О(ОCH2NNH2IMeCH2NNH2IMe
(О
(О
CH2NNH2
I
Me
CH2NNH2
I
Me
+ онс(сн2)эсно+ онс(сн2)эсноNaBH,CNNaBH,CNIS2H1IS2H1(4)(5)(4)(5)В присутствии цианоборогпдрида натрия происходит восста- новительное алкилирование гидразинов альдегидами с образованием тетраалкилгидразинов (уравнения 4, 5) [8].
+ онс(сн2)эсно
+ онс(сн2)эсно
NaBH,CN
NaBH,CN
IS2H1
IS2H1
(4)
(5)
(4)
(5)
/ XNaBHsCN/
H2NN\ ^NNH2 + CH2O
(40%)
Внутримолекулярное алкилирование в результате перегруппировки солеи гидразиния происходит а сильно основных условиях 'Уравнение 6). В качестве мигрирующих групп обычно высту- naioT замещенные бензильная или аллильная группы, и реакция
мидемидеII 2]-миграцию в промежуточно образующемся :1М11 включает I - J ] ^„замещенные гидразины превращаются ^тпзамешенные через пмшюфоефораны, причем выход * S стадии составляет 85% и выше (уравнение 7) Цо]. 'а
миде
миде
,NH2Me2\^C1 J.-Ph,NH2Me2\^C1 J.-PhKOHLW-»> ”CKOHLW-»> ”C' vNHAle-N(' vNHAle-N(McNNJlCH-PhMcNNJlCH-Ph(6)(6)Z' ph»PBr2 + IL-NNZ' ph»PBr2 + IL-NN(1)Et3N ♦/R'—* Ph3P.VHM(\R2Br"(1)Et3N ♦/R'—* Ph3P.VHM(\R2Br"(80 %)/R1 Ph3P=NN/(80 %)/R1 Ph3P=NN/R4R4♦ /R' KOH. EtOH ph3P=NN( ’♦ /R' KOH. EtOH ph3P=NN( ’•R'•R'RsRsR3NHN^ 'RR3NHN^ 'R(7)(7)
,NH2
Me2\
^C1 J.-Ph
,NH2
Me2\
^C1 J.-Ph
KOH
LW-»> ”C
KOH
LW-»> ”C
' vNH
Ale-N(
' vNH
Ale-N(
McNNJlCH-Ph
McNNJlCH-Ph
(6)
(6)
Z' ph»PBr2 + IL-NN
Z' ph»PBr2 + IL-NN
(1)
Et3N ♦/R'
—* Ph3P.VHM(
\R2
Br"
(1)
Et3N ♦/R'
—* Ph3P.VHM(
\R2
Br"
(80 %)
/R1 Ph3P=NN/
(80 %)
/R1 Ph3P=NN/
R4
R4
♦ /R' KOH. EtOH ph3P=NN( ’
♦ /R' KOH. EtOH ph3P=NN( ’
•R'
•R'
Rs
Rs
R3NHN^ 'R
R3NHN^ 'R
(7)
(7)
С помощью оптически чистого амина было показано [11], что при превращении аминов в гидразины через диазотаты (уравнение 8) замещение на 53% происходит только путем инверсии.
PhPhV„C-NH.Me'"/ HV„C-NH.Me'"/ HI.CICO2Et 2N2O4I.CICO2Et 2N2O4>>PhPhI, —-r vJc-N=N-o" K+ ^ t S.KOBu-ot/nw Me УI, —-r vJc-N=N-o" K+ ^ t S.KOBu-ot/nw Me УННPh / > nh2nh-c. 8 \ Z/Me H (40%)Ph / > nh2nh-c. 8 \ Z/Me H (40%)
Ph
Ph
V„C-NH.
Me'"/ H
V„C-NH.
Me'"/ H
I.CICO2Et 2N2O4
I.CICO2Et 2N2O4
>
>
Ph
Ph
I, —-r vJc-N=N-o" K+ ^ t S.KOBu-ot/nw Me У
I, —-r vJc-N=N-o" K+ ^ t S.KOBu-ot/nw Me У
Н
Н
Ph / > nh2nh-c. 8 \ Z/Me H (40%)
Ph / > nh2nh-c. 8 \ Z/Me H (40%)
Me (55%)Me (55%)
Me (55%)
Me (55%)
Алкилирование гидразина 1,2-димезилатами приводит к N- аминоазиридинам (уравнение 9); их получают также путем гид- разпнолиза фталимидоазиридинов, образующихся при присоединении фталпмидонитрена к олефинам (уравнение 10) [12].
MeCHOSO2Me
I + h2n-nh2
MeCHOSO2Me
(52%)(93%)(52%)(93%)(u<wp)
(52%)(93%)
(52%)(93%)
^2) Восстановление соединений, содержащих связь N—N
1,1,2-1,1,2-Восстановление связи C=N в гидразонах (уравнение 11) и пах можно осуществить с помощью каталитического гидриро- а3" я действием алюмогидрида лития, борогидрида натрия и Ва'юроДоМ' выделяющимся при растворении различных металлов, ^осоедипепия также восстанавливаются целым рядом реагентов , м разд- 6.5.2.1, синтез 1,2-дизамешеииых гидразинов для полу- i ния азосоеднпсннй). Аналогичным образом, легко получаемые Че,трознровапием вторичных аминов N-нитрозосоединения при вос- Нтановленпп превращаются в 1,1-дизамешенпые гидразины (урав- енне 12) пли, реже, при действии реактивов Гриньяра —в 1,!" “ризамешенные гидразины (уравнение 13) [13].
1,1,2-
1,1,2-
MeNNH2 + R‘R2CO — MeNN=CR'R2IICOMeCOMeMeNNH2 + R‘R2CO — MeNN=CR'R2IICOMeCOMeНNaBH,, ЕЮН
MeNNH2 + R‘R2CO — MeNN=CR'R2
II
COMeCOMe
MeNNH2 + R‘R2CO — MeNN=CR'R2
II
COMeCOMe
Н2О. HCI
—> MeNNHCHR'R2 -———*" MeNHNHCHR'R’(И)
।2. NaOH
COMe
MeIPhCH2—N— NOMeIPhCH2—N— NOHCI, ElOH, Hg-катод(или Zn, HOAc)HCI, ElOH, Hg-катод(или Zn, HOAc)MeIРЬСНг—N-NH2(76%)MeIРЬСНг—N-NH2(76%)Me2N—NO + rper-BuMgBrMe2N—NO + rper-BuMgBrNHBu-rperIМеХСН2Ви-третNHBu-rperIМеХСН2Ви-трет(12)(13)(12)(13)
Me
I
PhCH2—N— NO
Me
I
PhCH2—N— NO
HCI, ElOH, Hg-катод
(или Zn, HOAc)
HCI, ElOH, Hg-катод
(или Zn, HOAc)
Me
I
РЬСНг—N-NH2
(76%)
Me
I
РЬСНг—N-NH2
(76%)
Me2N—NO + rper-BuMgBr
Me2N—NO + rper-BuMgBr
NHBu-rper
I
МеХСН2Ви-трет
NHBu-rper
I
МеХСН2Ви-трет
(12)
(13)
(12)
(13)
Образование связи
Для аминирования первичных, вторичных и третичных аминов используют хлорамин NH2C1 и гидроксиламин-О-сульфокислоту (2) (уравнение 14). Более удобно применение О-мезнтонлгидрок- силампна (3) [14] (уравнение 15) п О-(2,4-динптрофенил)гид- рокснлампна [15], поскольку эти соединения более устойчивы, чем хлорамин, и требуют менее основных условии, чем ( ) . . ми пирование с помощью N-метплгпдроксиламнн-О-сульфокислоты протекает менее успешно (уравнение 16) [16].
MeNHOSOsIIMeNHOSOsIIN—NHMeN—NHMe(25%)(25%)(16)(16)
MeNHOSOsII
MeNHOSOsII
N—NHMe
N—NHMe
(25%)
(25%)
(16)
(16)
Тоехчленные циклические гидразины (диазириднпы) были по- пгчены Шмитцем с сотр. [17] при реакции иминов с хлорамином. Последующий мягкий гидролиз приводит к ациклическому гид- пазииу чанная процедура в целом соответствует аминированию амина,’из которого был получен исходный имин (уравнение 17).
NHNH2 ■NHNH2 ■Мс2СО +Мс2СО +(81%)(81%)(17)(17)
NHNH2 ■
NHNH2 ■
Мс2СО +
Мс2СО +
(81%)
(81%)
(17)
(17)
Мочевины и сульфонамиды превращаются в гидразины в результате реакций, включающих образование связи N—N и напоминающих перегруппировку Фаворского (уравнения 18, 19). Бла
годаря этому возникает возможность аминирования хирального амина после перевода его в производное мочевины. При этом образуется соответствующий гидразин с полным сохранением конфигурации [18]. В некоторых случаях были выделены промежуточно образующиеся диазнридиноны (4) и тиадпазпрпдпи-1,1-днокси- ды (5).
NaOCIХа ОНNaOCIХа ОН(4)(4)R’NHNHR8(18)R’NHNHR8(18)EhNSOiNHjEhNSOiNHjI. ПС12. ХаНСОзI. ПС12. ХаНСОзEt2NNH2 (19)Et2NNH2 (19)
NaOCI
Ха ОН
NaOCI
Ха ОН
(4)
(4)
R’NHNHR8
(18)
R’NHNHR8
(18)
EhNSOiNHj
EhNSOiNHj
I. ПС1
2. ХаНСОз
I. ПС1
2. ХаНСОз
Et2NNH2 (19)
Et2NNH2 (19)
(79%; данные титрования)
Циклоприсоединение азодикарбоксилата
иие^якт1тппл3а циклическпх гидразинов используют ирисоедине-деру (уравнипюг™ аз°соеди"е""1' к Диенам по Дильсу — Аль-
,,с.Азосоединения (6) —(9),11'группами,'т°Р||Ыл п„ц часто нестабильныДобычно путемг||,1РаЗШ1а.,,с.Азосоединения (6) —(9),11'группами,'т°Р||Ыл п„ц часто нестабильныДобычно путемг||,1РаЗШ1а.окисленияокисленияО nA 11 XIDhо nAMrnN-yОо(6)(7)О nA 11 XIDhо nAMrnN-yОо(6)(7)ОО, активированные электроноакцеп- являются особенно хорошими диенофилами, нестабильны н должны быть генерированы in соответствующего циклического
,,с.Азосоединения (6) —(9),
11'группами,'
т°Р||Ыл п„ц часто нестабильны
Добычно путем
г||,1РаЗШ1а.
,,с.Азосоединения (6) —(9),
11'группами,'
т°Р||Ыл п„ц часто нестабильны
Добычно путем
г||,1РаЗШ1а.
окисления
окисления
О nA 11 XIDh
о nA
Mrn
N-y
О
о
(6)
(7)
О nA 11 XIDh
о nA
Mrn
N-y
О
о
(6)
(7)
О
О
po2cn=nco2r(io) н-сн2рн.(11) r=ch2cci3po2cn=nco2r(io) н-сн2рн.(11) r=ch2cci3о'NP(OPh).о'NP(OPh).'2'2NP(OPh)2 О (68%)NP(OPh)2 О (68%)l.H2lPd/C2.2Н. HCf3. NaHCO3l.H2lPd/C2.2Н. HCf3. NaHCO3(21)(21)
po2cn=nco2r
(io) н-сн2рн.
(11) r=ch2cci3
po2cn=nco2r
(io) н-сн2рн.
(11) r=ch2cci3
о
'NP(OPh).
о
'NP(OPh).
'2
'2
NP(OPh)2 О (68%)
NP(OPh)2 О (68%)
l.H2lPd/C
2.2Н. HCf
3. NaHCO3
l.H2lPd/C
2.2Н. HCf
3. NaHCO3
(21)
(21)
Делались попытки создания таких заместителей, которые бы активировали азогруппу и легко удалялись в мягких условиях, приводя к свободному гидразину. К ним относятся, например, дп- бензил- и бпс(2,2,2-трихлорэтил)азодикарбокснлаты (10) и (11) и сложный эфир азодифосфоновой кислоты (12) [19]. Эфир (12) в отличие от алкиловых сложных эфиров карбоновых кислот можно гидролизовать без нагревания в присутствии основания (уравнение 21).
о о
(PhO)2PN=NP(OPh)2 +
(12)
Арилгидразины
Для получения арплгпдрвзпиов разработаны специальные ме- Юды. Распространенным способом их получения является химп- Гот0е пли электролитическое восстановление солей арендиазония * Однако из-за низкой устойчивости эти соли предварн- ельцо превращают в более устойчивые соли арнл азосу льфокнс- оты (13), которые могут быть восстановлены в более жестких 1СЛ°В"ЯХ (уравнение 22).
ArNJ + HSOJ —> ArM=NSOJ —— *■ ArMHNHi (22)
(13)
нУклео. в акти. ОднаконУклео. в акти. ОднакоЛучшим способом получения диарплгпдразвиов является вое становление соотвегетяуютих азоеосдивсипи или присоединение к ним карбаниона (см. разд, б.э.2). Используют также L ыюе замещение уходящих групп (обычно галогена) вированвых ароматических ядрах (уравнение 23) [21].
нУклео. в акти. Однако
нУклео. в акти. Однако
О 85%)
замещение галогена в неактивпровавных ароматических ядрах с помощью реакционноспособного, но опасного в обращении гид- разидз натрия может приводить к смеси изомеров вследствие промежуточного образования аринов. Для превращения неактивированных ароматических иодидов в арилгпдразины был предложен медьсодержащий силплврованный реагент (14) [22].
Некоторые фенолы могут быть превращены в соответствующие гидразины с помощью реакции Бухерера (уравнение 25); известен также вариант реакции Чичнбабвна, в котором используется гидразин (уравнение 26).
Структура и стереохимия [23]
(пипамитаВ гидРазинах характеризуются тетраэдрической роды заместителейПлоской ге°метрпей в зависимости от при- ним альноЙ энергийВ ,биПланаР"ых гидразинах ми- лелениые электронные^™,! ?°"Ф°РМа1^ 8 K0T0P°fl две неП0‘ чин (16) с заслоне,°РТ0’0ИаДьпы (15). Для ковформа- ми) существует энеп™ электронными парами (и заместителя- Р т1,||ескпи барьер вращения вокруг связи
зиачение ДС* длязиачение ДС* дляэтогоэтого., экспериментально определенноесоставляет ~% кЛж/моль.
зиачение ДС* для
зиачение ДС* для
этого
этого
6aPbCP v
(15)(15)(16)(16)
(15)
(15)
(16)
(16)
в случае ациклических бипирамидальных гидразинов простой v„eT отталкивания электронных пар показывает, что наименьшей энергией обладает конформация (17). Однако имеющиеся экспериментальные данные и многие теоретические расчеты подтверждают представление о том, что в конформации с минимальной энергией (18) двугранный угол между электронными парами равен -90° [24].
(17)(18)(17)(18)
(17)(18)
(17)(18)
Для бипирамидальных гидразинов можно представить два типа процессов вращения: переход (19) =^(20), в ходе которого реализуется лишь одно заслоненное взаимодействие заместителей (с и Ь), и переход (19)з=?:(21), где неизбежно происходит переход в заслоненное положение обеих пар заместителей и свободных электронных пар. Предполагают, что первый процесс характеризуется более низким энергетическим барьером.
(27)(27)
(27)
(27)
Кроме вращения вокруг связи N—N бппирамидальные гидразины могут претерпевать инверсию при обоих атомах азота, о- скольку электроотрицательные .группы при азоте в амине увеличивают барьер инверсии (см. разд. 6.1.2), то неудивительно, что Для гидразинов характерны несколько более высокие значеии барьера инверсии, чем в случае аминов. Для гидразинов нед было точно доказано наличие двух типов барьеров ннвереш j • а) превращение (22) в (23), в котором при инвеРси”^а^,^Т ли не оказываются В заслоненном положении в пер .. х.
стоянии («пепересекающаяся» инверсия, non-passt g 1
б) превращение (22) в (24), при котором иеоохочи местителей (d и а) в заслоненное положение («н™™ "^од инверсия, passing inversion).Ссека10Шаяс
a
d bc(23)
■4
a
d bc(22)
b
(24)
d a
(28)
п1261, что именно различие в отталкивании меж-
"Р„оде«парами азота является главным
ЛЯК = отличающим высоко- и ниэкоэперт етнческие пути инвеост для бипирампдального гидразина. По низкоэиергетиче- гному пути (уравнение 29) превращение не связано с переходом электронных пар в заслоненное положение в отличие от высоко- энергетического пути (уравнение 30).
v vXX
xMV ь
ь
d
Существование двух различных
видов М-инверсии было использовано для объяснения поведения некоторых ациклических и циклических гидразинов во время снятия ЯМР-спектров при различных температурах [27, 28]. Барьеры процесса «непересекающей- ся» инверсии при азоте составляют 28—34 кДж/моль, а барьеры «пересекающейся» инверсии имеют значения 42—50 кДж/м°ль- пп^пПраКТ,1Ке“ЧаСТ0 ТРУДИО бывает провести различие между «ие- п Р =С"’’СЯ> ,|НВеРС||ей при азоте и более ннзкоэнергетическнм гоупп«попх1ВРаЩеННЯ Н*9^^9)]- При включении гвдразниноп огоявниепп» „ Во ““^-пескую систему происходит некоторое тывать кои*ппмМ°ЖНОСТП вРащения; однако при этом надо учп- систем пРй а|^Нп11ИНе энергетические минимумы циклических как было показано’ ”1етнлгексагидР0,1нрадазина, Для которого, устойчивой являетеаcneKTPOCKonHH ЯМР »С, наиболее
НИИ температуры замопп«°1:1МацИЯ *25)’ пРеЖдс всег0 ПРП поииже- зулътате этого в спектр ЯМР ПР°ЦССС "HBeiKn" «|,кла t28^ В рС‘ лов равновесной смесипь1лелшотся из снгпа-
жсини ТемпепатУры ;(27)^(28). При дальнейшем пони-
УР процесс взаимоперсхода (27)^(28) через (26)
(»)(»)
(»)
(»)
„иедляется в маишаиал времени, необходимого для съемки спектра ЯМР. В икяе получается спектр ^замороженной» смеси 7 ^(28), хотя иреиму^ присутствующим конформером „ее сшс является (25). Содержание (26), через который устанавливается равновесие между (27) и (28), слишком мало, чтобы его у"жно было обнаружить.
(31)
Гидразины принимают плоскую конформацию при одном из атомов азота, если в результате замещения при этом атоме происходит эффективная делокализация иеподелеиной электронной пары. Значения барьеров вращения вокруг связи N—N в этих плоскопирамидальпых гидразинах занимают промежуточное положение между значениями энергетических барьеров для бнпнра- мидальных и бнпланарных гидразинов (63—71 кДж/моль) и могут быть измерены с помощью ЯМР-спектроскотш. Например, из flMP-спектров днбензпларилгндразина (29) следует, что его бензильные группы эквивалентны.
МО2МО2PhCHiPhCH2PhCHiPhCH2МО2МО2(29)(29)
МО2
МО2
PhCHi
PhCH2
PhCHi
PhCH2
МО2
МО2
(29)
(29)
Однако бензильные протоны Нд и Нв каждой бензильной группы не эквивалентны, их магнитное окружение изменяется в результате процессов вращения и инверсии при N-1 (топомернзация) (схема 32).
Процесс вращения имеет более высокий энергетический барьер, 11 Именно этот барьер может быть вычислен на основании дан- 11Ь1Х 0 температуре, при которой происходит слияние сигналов
сдвиговсдвигов- иных протонов, в па основании разницы их хцМ1)Че бензилы^ Щ ,, п „„рамцдально-планарпих гидразинах Ле
сдвигов
сдвигов
' .пичет пеоеход неноделенных электронных пар в - пзбежво вы.о .iР то объясняет более высокие зиачеЛ
Л0,,е,'Х^Й в^'еввых энергетических барьеров, че^ чте'бштрамнда-'ьчь1' гидразинов [29]. Полезным методом Пр„ »чё пАонформацпопных проблем и химии гидразинов оказы- фотоэлектронная спектроскопия [30].
Реакции [2, 5, 31, 32]
Сита пиразинов как основании зависит тайным образом от интекшюшюго и резонансного эффектов заместителей. Сам гид- разни (рКа 7,95)—более слабое основание, чем аммиак (р,(а 9 94)- основность монопротопированпого гидразина N2H5 крайне мала п близка к основности воды. В отличие от аминов замещение атомов водорода алкильными группами в гидразинах понижает основность, однако гидразин протонпруется по более алкилированному азоту. Резонансная делокализация пеподеленной электронной пары в фенилгидразпие (р/<а 5,27) значительно понижает основность, по не в такой степени, как в гидразидах [например, в MeCONHNH2(рКа 3,24)]. Нередко простые алкил- гпдразнны медленно поглощают диоксид углерода (п воду) из воздуха, образуя соли кислоты NH2NHCO2H. Соли алкнлгндразн- нов с минеральными кислотами часто являются кристаллическими соединениями п могут быть использованы для идентификации или хранения.
(!) Нуклеофильные свойства■
К наиболее характерным реакциям гидразинов относятся реакции, в которых гидразины проявляют себя как нуклеофильные агенты. Гидразин и многие его производные обаруживают ано- 1алыю высокую нуклеофильную активность по отношению к углеродным центрам с $р2-гибриднзацней, связанным с соответствую- Щпми уходящими группами. Такая реакционная способность (а-эффект [33]) характерна и для других нуклеофильных агентов с электронными парами на электроотрицательных атомах рядом с нуклеофильным центром. Количественно эту способность можно гапппгто1Ь, путем 9равиеиия скоростей реакции гидразинов со РеакЦив аминов, обладающих близкими значениями ™ п°ка еще нет полного объяснения «-эффекта (возмож- пасс\птп11пааПреДеЛЯеТСЯ Цесколькими факторами, зависящими от акции) А нУклеоФильного агента и осуществляемой ре- обпазоваппе,Ю"ВПДПМОМУ, в реакциях, для которых
в переходном состАшТстепсн" происходит уже
зпна уменьшается” «-эф4едМере Уменьше""я основности гидра-
Алкилирование
MliMupwame гидразинов обычно протекает по более заме Ше,п>ому атому азота (уравнение 33). Если N-заместитель об“а- X эдектроноакиепторными свойствами или если алкилирующий а епт имеет большой объем, атаке могут подвергаться и другие атомы азота. При алкилировании эпоксидами (уравнения 34 % и азпрндниами также, как правило, реагирует замещенный атом азота. Алкоксиды гидразиния, получаемые из 1,1-дизамещенных гидразинов, превращаются в аминимиды (30) [34]. Арилирование также происходит по наиболее замещенному атому азота (уравнение 36).
PhNHNH2 + 2MeI —► PhNMe2 I’INHi
Me2NNH2 + RHCСН2 —> RCHCH2NMe2 —» RCHCH-NMe2
\ /II||
оО" NH2 ОН 'NH
(30)
rIi?H Д .r2CH0 r'n^X
HlNH H2CCH2 R*MH OHR N^/OHlNH H2CCH2 R*MH OHR N^/OR8R8
HlNH H2CCH2 R*MH OHR N^/O
HlNH H2CCH2 R*MH OHR N^/O
R8
R8
Ацилирование
Ацилирование несимметричных гидразинов происходит менее предсказуемым образом, чем алкилирование, и в значительной степени зависит от условий проведения реакции. Осложняющим обстоятельством является то, что образование продукта реакции может контролироваться кинетическими или термодинамическими факторами. Однако из-за электроноакцепторноп природы ацильной группы моноацплпрованпе осуществить проще, чем мо- ноалкилировапие. Ацилирование моноалкилгпдразвнов обычно приводит к смеси 1- и 2-моноацилпронзводных. моноарилгидразн- "ы ацилируются в положение 2. Однако были разработаны условия ацетилирования метил гидр азин а, позволяющие получать ■аиетил-1-метилгидразин с очень высоким выходом |35]. срав пенне различных N-защптиых групп было проведено на пример- "мучения Парил-Оароилгидразинов. Найдено, что нанлучшеи защитной группой является N-ацетпльиая группа (уравнение 3/)
ArtCOCIArtCOCIКак нуклеофильные агенты гидразины реагируют с сул 1 Досфорилгалогепидамп, с другими ацилирующими аге± мн т Ли как кетены и изоцианаты а также с импдонд^» д мп давая амидразопы (уравнение 38) [37].₽«■
ArtCOCI
ArtCOCI
ЛС2^
ArNHNH2 —* ArNHNHCOMe
COAr1NH2
|иск Eton |
(37)(38)(37)(38)ArNNHCOMe >- ArNCOAr1
(37)
(38)
(37)
(38)
CiRNHMe R
III*
PhC=NMe + H2NNMe —> PhC=N—NMe
Реакции с соединениями,содержащими группы C = O и C=C
Активированные алкены реагируют С гидразинами (присоединение по Михаэлю) (уравнения 39, 40). Как и при алкилировании, со второй молекулой акрилонитрила предпочтительно реагирует наиболее замещенный атом азота. Аналогичная реакция присоединения в случае ацетиленов приводит к пиразолам (уравнение 4!); репюпзбирательность присоединения согласуется с первоначальным присоединением метилированного атома азота к тройной связи с последующей циклизацией.
NH2NH2 + CH2=CHCN —► NH2NHCH2CH2CN NH2N(CH2CH2CN)2 (39)
O/NH(I + PhCOCssCCOPh■NIIO/NH(I + PhCOCssCCOPh■NIIN—C=CHCOPhIjhCOPH•NHC=CHCOPhN—C=CHCOPhIjhCOPH•NHC=CHCOPh4EtOH4EtOH(40)(40)MeNHNH2 + PhC=CCOMeMeNHNH2 + PhC=CCOMeCOPhCOPhMeMeNMe (90%)NMe (90%)Ph +Ph +PhPhN MeNMe(10%)N MeNMe(10%)(41)(41)
O/NH
(I + PhCOCssCCOPh
■NII
O/NH
(I + PhCOCssCCOPh
■NII
N—C=CHCOPh
IjhCOPH
•NHC=CHCOPh
N—C=CHCOPh
IjhCOPH
•NHC=CHCOPh
4
EtOH
4
EtOH
(40)
(40)
MeNHNH2 + PhC=CCOMe
MeNHNH2 + PhC=CCOMe
COPh
COPh
Me
Me
NMe (90%)
NMe (90%)
Ph +
Ph +
Ph
Ph
N Me
NMe(10%)
N Me
NMe(10%)
(41)
(41)
и его производныхи его производных”звсст,1ая конденсация гидразина .иир ° альдегидами и кетонами происходит через образова-ние 42)РпР°межУточиого соединения (35) (уравне-
и его производных
и его производных
действию таЛЛП3^еМ0СТЬ’ 3 также устойчивость гидразонов к ИХ широкому J "° срав"сн”,О' например, с иминами привела к кетонов. ОзазоныДля идентификации альдегидов и
на и а-дикетопов ’ ЯВЛЯ1отиеся производными фенилгидразП- доводов Другие ne-п/ а-г,идРокспкетоиов, применяют в ХИМИИ уг- 280' рс<п<ЦШ| функциональных групп гидразонов лежат
n осн . ।Г381.ий> содержа-
уИх связи N-Nf
rNHNH, R = Ph, (31)
>—мо2,
О
I
—cnh2
R1,
R:
(32)(33;
RNHNH OH
+ 2PhNHNH2
С
(35)
R‘ R!
PhNH—NN
; i HNPh
(36)
(84)
(42)
(43;
Перегруппировки
Бензидиновая перегруппировка заключается в превращении 1,2-диарилгидразинов в кислых условиях в бензидины (37), дифенилины (38), о-бензидины (39) и о- и я-семидины (40) и (41). Кроме этого иногда получают небольшие количества продуктов диспропорционирования (амииы, азосоединеиия).
(41)(40)(41)(40)
(41)(40)
(41)(40)
Много усилий было затрачено на изучение механизма бензидиновой перегруппировки. Реакция является внутримолекулярной
281
двумя параллельными путями: одни путь-это реак " "Р^пво/о порядка, а второй - реакция второго порядка Ц; ция первого нщ 'П ожено несколько механизмов, кото " С"Те;'Хт эти н многие другие данные. Эти механизмы подРоб|1о учитываю г эти пПерегруппировка происходит также
ОбСУпагревап1111 в отсутствие кислоты однако в этом случае 0На Дотекает менее гладко и образуется большее количество продук. ^м.шпмпзд представляют собой диполярные ионы, включаю- с ожнтельио заряженный азот, связанный с азотом, несущим Хцатетьный заряд. Амннимпды склонны к перегруппировкам $ (1)]; химия этих соединений рассматривается в обзоре [40].
Окисление
Различные ионы и радикалы, промежуточно образующиеся нон окнспенин гидразинов в азосоедннения н амннонитреиы, пред- ставтены па схеме 45. Эти промежуточные продукты были выделены нлп идентифицированы спектроскопически [41]. Окисление до азосоединемий происходит под действием ряда реагентов, включая диоксид марганца, оксид ртути (II), пероксид водорода, гипохлориты и днэтнловый эфир азоднкарбоновой кислоты. Если гидразин легко доступен, его окисление представляет собой удоб- ный путь получения азосоединенпй.
—* —R2,—е*
R'N—NR2 5=^ [R'N-NRH *=^ R’N—NR2 Ч=?
I +*' L I J[+ e
гидразинион-радикалгидразид-
гидразнниярадикал
*=* R’N=NR2 > —N=NR2(45)
I—R*
ионазосоединсние
диазения(диазен)
-R2
R*N=NIамииопитреи (азаминили диазен с разде-ленными зарядами)
При окислении гидразинов, особенно 1,1-дизамещепных гидразинов [42], часто постулируется промежуточное образование аминонитренов. Однако аминонитрены не удается выделить и даже наблюдать спектроскопически, и в ряде случаев не ясно, действительно ли они являются промежуточными соединениями.
пР°ведеи,|н реакции окисления различных 1,1-днзаметенных В пРисУтств'-и олефинов (уравнение 46) Рис с сотр. убеп,аЛ” аз,1Р"д""ы с очень высокими выходами. Этот факт У। доказывает промежуточное образование аминоннтре-
282
Окисляющим агентом всегда "а\Л а замешенный атом азота вескую систему.Окисляющим агентом всегда "а\Л а замешенный атом азота вескую систему.являетсягидразинаявляетсягидразинатетраацетат свинца входит в гетеропик-тетраацетат свинца входит в гетеропик-;NNH2 +;NNH2 +РЬЮАсЦРЬЮАсЦ(46)(46)
Окисляющим агентом всегда "а\Л а замешенный атом азота вескую систему.
Окисляющим агентом всегда "а\Л а замешенный атом азота вескую систему.
являетсягидразина
являетсягидразина
тетраацетат свинца входит в гетеропик-
тетраацетат свинца входит в гетеропик-
;NNH2 +
;NNH2 +
РЬЮАсЦ
РЬЮАсЦ
(46)
(46)
К остальным продуктам, которые обычно образуются при окис- 1енин ДРУгчх 1,1-ДНзамешенных гидразинов [44], относятся соот- 'етствующие амины, тетразены или соединения, возникающие в результате выделения молекулярного азота (уравнение 47) Окисление аллнлгидразннов (42) оксидом ртути(П) приводит к аллильным азосоединениям (43) в результате [3,2] -сигматропной перегруппировки промежуточно образующегося диазена (аминонитрена) [45] (уравнение 48).
R'—R2 + N2 -е— R'R2NNH2 —> R-NHR2 (47)
R‘R2NN=NNR’R’R‘R2NN=NNR’R’(42)(42)(43)(43)
R‘R2NN=NNR’R’
R‘R2NN=NNR’R’
(42)
(42)
(43)
(43)
Аминонитрены не удается выделить, однако в некоторых случаях были получены протонированные формы аминонитренов — ионы диазения. Наиболее хорошо изучен ион 1,1-днметилдназе- ния, полученный окислением гидразина бромом в кислой среде и выделенный в виде соли хлорной кислоты (44). Это соединение претерпевает ряд интересных превращений [46], включая димеризацию в тетразен, происходящую при нейтрализации кислого раствора, присоединение к бутадиену по Дильсу — Альдеру, электрофильное присоединение к стиролу и реакцию циклоприсоединения с норборненом, приводящую к азиридину (схема 49).
Me2N=NHCIO4 он-> Me2NN=NNMe2
(44)
(43)(43)| PhCH=CH2
(43)
(43)
Me25bMHCH2CHPh
Br Br
СН.-СИСН,N-NBu-rper • _ ^^f CH2-CHCH2N-NBu-Tper №)
Ви-трет
(45)
Использование гидразина в качестве восстанавливающего агента [471 предполагает наличие одного из трех условий; а) присутствия основания, как в случае восстановления карбо^ пильных соединений по Кпжнеру — Вольфу; б) использования диспергированных металлов в качестве катализаторов при вое- становлении, например, ароматических соединений; в) применения гидразина как источника дпнмпиа (см. разд. 6.5.2.4).
Гидразил-радикалы [48]
При действии брома тетраарилгидразпны окисляются (урав- нение 51) до катион-радикалов (радикал-ионы гидразиния; см. уравнение 45). Изучение катион-радикалов тетраалкилгидра- зипа, полученных электролитическим окислением гидразинов илис помощью сурьмяной соли (46), методом ЭПР приводит к выводу [49), что ни для одного нз атомов азота не характерна плоская геометрия. В то же время считают, что катион-радикал (47), полученный окислением гидразина тетраацетатом свинца, имеет плоскую геометрию при обоих атомах азота [50].
AiiN—NArz + BizAiiN—NArz + BizAriN—NAtj Вт"AriN—NAtj Вт"(SI)(SI)(”'(”'N SbClsN SbCls(46)(46)(47)(47)
AiiN—NArz + Biz
AiiN—NArz + Biz
AriN—NAtj Вт"
AriN—NAtj Вт"
(SI)
(SI)
(”'
(”'
N SbCls
N SbCls
(46)
(46)
(47)
(47)
Наиболее известным гидразильиым радикалом (см. уравнение 45) является дпфенилпикрилгндразил (ДФПГ) (48). Этот радикал удается выделить, и он не реагирует с кислородом. Однако до последнего времени алкилгидразилы были почти неизвестны. Недавно в продуктах фотолиза лн-трет-бутилпероксида в присут-
(49)(49)(so)R-трег-Ви(so)R-трег-Ви
(49)
(49)
(so)
R-трег-Ви
(so)
R-трег-Ви
tf'ffiszses^^
(51№')
^„костями, и м устойчивость аналогична устойчивости ДфГ^
-d' c:'n—N\(51)-d' c:'n—N\(51):ы—nc::ы—nc:(52)(52)< IX—N.(53)< IX—N.(53)
-d' c:
'n—N\
(51)
-d' c:
'n—N\
(51)
:ы—nc:
:ы—nc:
(52)
(52)
< I
X—N.
(53)
< I
X—N.
(53)
6.5.2. АЗОСОЕДИНЕНИЯ (ДИАЗЕНЫ)
Методы получения [1—3, 30, 31](/) Окисление гидразинов
Синтезы 1,2-замещенных гидразинов можно одновременно рассматривать как синтезы соответствующих азосоединений. Необходимое для получения азосоединения окисление обычно проводят с помощью оксида ртути(II), брома, гипохлоритов или солей меди н воздуха. Для получения несимметричных азосоедине- иий используют приведенные ниже методы (уравнения 53, 54) 1'53].
Me
Ме\/Meliaid4 I/Ме н3о+
)c=N—N=C> Ph—С—ХН—N=C( ►
Ph/\phI\ph
D
MeMe
IMejCOII. Hs. Pt
—> Ph—C—NHNH2 ► Ph-C—NHN=CMe,■ -*
IIngu
DD
Me
—ph—C—N=NCHMe2(53>
I
D
NaHNaH
EtO2CNHNHCO2Et chch.oso^ EtO2CNNHCO2Et -^ СЛ2—CHCH2UDU2in1
CH2=CHCH2
Me
If кон
—> EtO2CNNCO2Et „' [[С|->- CH2=CHCH2XHXHMe •"
CH2=CHCH2
—> CH>=CHCHsN=XMe—> CH>=CHCHsN=XMe(54)
—> CH>=CHCHsN=XMe
—> CH>=CHCHsN=XMe
(2) Перегруппировки, приводящиек образованию связи N=N
«симметрично замещенные мочевины (54) MO)K||0 Поскольку HecnN ^J.iaHa-roB и аминов, широко распространен0 легко получить из пзоца,|НЫе азОсоедпнения через промну их превращение в несим P Омэ, ШмиТЦ и сотр предложил» использовать
R‘NHCONHR2 + трег-ВчОС! + грег-ВиОН (54)
—* (R'NHNHR2) —> R‘N=NR2 R‘NHSO2NHR2 + NaOCI + NaOH —» [R'NHNHR2] - (55)
(55)R'N=NR2 (66)(55)R'N=NR2 (66)Для дихлоразоалканов, легко получаемых из соответствующих азинов, характерно замещение галогена при действии ряда нук- леофил’ьных агентов [32], включая Н- (LiAIH4) и D~ (LiAlD,) (уравнение 57) [56]. Алкилирование по Фриделю — Крафтсу приводит к трет-алкилазоалканам (56) [57] (уравнение 58). непо-
(55)
R'N=NR2 (66)
(55)
R'N=NR2 (66)
Симметричные трет-алкилазоалкаиы (57) получают также средственно из трет-алкиламинов (уравнение 59).Симметричные трет-алкилазоалкаиы (57) получают также средственно из трет-алкиламинов (уравнение 59).Rl\ zR3,C=N—N=C'Rl\ zR3,C=N—N=C'Cig R'\/R3 Y-
Симметричные трет-алкилазоалкаиы (57) получают также средственно из трет-алкиламинов (уравнение 59).
Симметричные трет-алкилазоалкаиы (57) получают также средственно из трет-алкиламинов (уравнение 59).
Rl\ zR3
,C=N—N=C'
Rl\ zR3
,C=N—N=C'
>N=N—C
Cl CI
R'\zR3
(57)(57)R'.R'.R1R1Y = CN, N3,Y = CN, N3,SPhSPhС—N=N—С^ + R3Al(Ar3Al)R2/l, I\r2С—N=N—С^ + R3Al(Ar3Al)R2/l, I\r2Л1С1зЛ1С1зн др.R</R1,С—N=N—С.н др.R</R1,С—N=N—С.(58)(58)Me2C-NH2 + IF5Me2C-NH2 + IF5R(Ar) R(Ar)(56)R(Ar) R(Ar)(56)Me, C—N=N—CMe2Me, C—N=N—CMe2(59)(59))С—N=N—CZ
(57)
(57)
R'.
R'.
R1
R1
Y = CN, N3,
Y = CN, N3,
SPh
SPh
С—N=N—С^ + R3Al(Ar3Al)
R2/l, I\r2
С—N=N—С^ + R3Al(Ar3Al)
R2/l, I\r2
Л1С1з
Л1С1з
н др.
R</R1
,С—N=N—С.
н др.
R</R1
,С—N=N—С.
(58)
(58)
Me2C-NH2 + IF5
Me2C-NH2 + IF5
R(Ar) R(Ar)
(56)
R(Ar) R(Ar)
(56)
Me, C—N=N—CMe2
Me, C—N=N—CMe2
(59)
(59)
(57)(57)
(57)
(57)
ГИД-ГИД-разоиов^^зоя"РсвРаш,е11чя более легкодоступных гид- под действием (>раВиген”я 60-63), включая изомеризацию имеющее «^одооо^ [58Ь Однак° мног"е азосоединенпя, (или света) таутомет Д°мы’ ,под воздействием температуры сужает применимость данного методТ усТ0ЙЧИВЫе г"дРаз0,,ь'’ ЧТ
ГИД-
ГИД-
/R2 phNH—N=C/R2 phNH—N=C
/R2 phNH—N=C
/R2 phNH—N=C
R2
ROH, NaOAc|
(60)(60)-> PhN=N—c—OR
(60)
(60)
CHZR'
R1'
, Pb(OAc), C=N—NHR3 >
R2
piCH2C=N—NHSOaAr
РЬКМез Вгз
"ОН
R1
R2—C—N—NR3
OAc
R2
I
R‘CH=C—N=NSO2Ar
(61)
(62)
KOHR'R2C=N-NHMe > R‘R2CHN=NMe
Циклические азосоединення
Простейшим представителем этого класса соединений является дназнрин (58; R' = R2 = H), неожиданно оказавшийся несравненно более устойчивым, чем изомерный диазометан (для которого первоначально предполагалась циклическая структура). Диазирины, как правило, получают окислением дназиридинов (уравнение 64); окислителем обычно служит оксид ртути(П). В отличие от диазоалканов диазирины умеренно устойчивы к действию кислот. Напряжение в цикле проявляется в способности этих соединений реагировать с реактивами Гриньяра [59]. Подобно диазоалканам для дназнринов характерно термическое или фотохимическое разложение до карбенов (уравнение 65) [60].
Me NMe NI. RMgBr2. Н20I. RMgBr2. Н20(64)(64)XIIPh NXIIPh N(65)(65)
Me N
Me N
I. RMgBr
2. Н20
I. RMgBr
2. Н20
(64)
(64)
XII
Ph N
XII
Ph N
(65)
(65)
Известны очень немногие диазетнны (59), однако пиразолпны легко получаются в результате 1,3-диполярного присоединения Дназоалканов к активированным олефинам (уравнение 66) [60].
RCHN2 +
(66)
тетпагилропиридазинов был получен присоединением
Л , ^"° Д"ЛЬСУ Т Лл|’АерУ с поел ‘
J' ’восстановлением, гидролизом, декарооксилированп Ле" дуюпшм ВОе7> При использовании 1,2-бнс(В-Тт„
эТКоксмар№(уравнение 68) (61] удается избежав
пртммення жестких условий, необходимых для гидролиза карба.
HкД ^NCO^NCO2RHкД ^NCO^NCO2RVUn l67)VUn l67)матов.
H
кД ^NCO^NCO2R
H
кД ^NCO^NCO2R
V
Un l67)
V
Un l67)
R
R
Fe(CO)3Fe(CO)3N II N TstCH^O^7N II N TstCH^O^7,CO2(CH2)2Tsl.KOEi,Pt(OAc),NCO2(CH2)2TSEt0H,20°C+ I | Ii ТексолNCO2(CH2)2Ts 3 2,CO2(CH2)2Tsl.KOEi,Pt(OAc),NCO2(CH2)2TSEt0H,20°C+ I | Ii ТексолNCO2(CH2)2Ts 3 2+ nco2r ro2cn^
Fe(CO)3
Fe(CO)3
N II N TstCH^O^7
N II N TstCH^O^7
,CO2(CH2)2Tsl.KOEi,
Pt(OAc),NCO2(CH2)2TSEt0H,20°C
+ I | Ii Тексол
NCO2(CH2)2Ts 3 2
,CO2(CH2)2Tsl.KOEi,
Pt(OAc),NCO2(CH2)2TSEt0H,20°C
+ I | Ii Тексол
NCO2(CH2)2Ts 3 2
Ароматические азосоединения
Специальные методы [3] получения соединений этого класса показаны на примере реакций, приведенных ниже (уравнения 69—81). Некоторые из этих реакций чрезвычайно важны для промышленности, производящей красители.
АгК) 4- АгХ —► ArN=NArXW
X = NR'R2, ОН, OR и т. д.
R'R2CH2 + ArN? —> R‘R2CHN=NAr(70>
R', R2 = CO2R и т. д.
ArNO + Ar'NH2 —> ArN=NAr'(71)
ClMe
ArNHNHa + MeCOCHCO2Et —> ArN=NC=CHCO2Et (72) ArMgBr + Ar'N) Cl' • ZnCl2 —► ArN=NAr'+ MgBrCi + ZnCI2 (73> ArNO, + Zn + NaOH ■—> ArN=NAr(74)
ArNO2 + NaBH, -~“C° , ArN=NAr(75)
ArNHNHAr- + EtO2CN=NCO2Et ArN=NAr' + EtO2CNHNHCO3Et (76) 288
(77)(78)(77)(78)(79)(80)(81)(79)(80)(81)ArNO + PhaAs NAr1 —» ArN—XAr' + Ph8AsO
(77)
(78)
(77)
(78)
(79)
(80)
(81)
(79)
(80)
(81)
Cu, aiiufu.i
ArN] BF< T7^•" ArN=NAr
L> ArN=NAr X = MnO2, NaOCl, IF. или Си», H2O2
ArN* X" + AgC=CPh —► ArN=NCaCPh + AgX
\SNHAr^SOaNaXHgX
Монозамещенные диазены и диимины
RN=MH [62]. Эти основанийRN=MH [62]. Эти основанийПолучение и изучение монозамещенных дназеиовт0 только в 1965 Г. в основном Косовером с сотр.
RN=MH [62]. Эти оснований
RN=MH [62]. Эти оснований
Вольфу.Вольфу.^мнения чувствительны к воздействию кислорода и Устойчивы только в разбавленных растворах. Диазенильный во- "поод обладает слабокислыми свойствами (рКа « 18), а ди- азенил-анион является хорошим нуклеофилом и присоединяется карбонильным группам (уравнение 82). Считают, что монозамещенные диазены выступают в качестве промежуточных соединений при восстановлении карбонильных соединений по Кижнеру —
Вольфу.
Вольфу.
(82)(82)'ОНMe3CN=NH + СН2О * Me3CN=NCH2OH
(82)
(82)
Сам динмин HN=NH оказался ценным реагентом для осуществления цмс-прнсоедпнения водорода к ненасыщенным системам, обычно к связи С=С. Его получают in situ окислением гидразина метаперподатом натрия [63], солями меди(II) и пероксидом водорода, а также через N-хлордиизопропнламнн или термолизом производного антрацена (60) (уравнение 83) [64].
[hn=nh] +^3*
(60)
цис-транс-Изомерия
Синтез ациклических п ароматических азос°^“”е™“ ^^Но приводит к получению более устойчивого р^^ п0.
Соматических азосоедпнешш /{«с-пзомер обЫр Гпанс-цзомера, ■'Учен путем фотоизомернзации [65] ; для уда ^^^ правило, Рисутствующего в возникающей равновесн ' ц ’ циклических ^пользуют методы хроматографии. В обычных Ш ^
гопсчпо. преобладает <(«опзомср, однако ТраНс. азосоедт-ениях. ’был получе„ Овербсргером ссотр.^, I 2-дназашпшооктс > цнс-2-Азоиропап (62) является оДН|,‘ при фотолизе ' ^ ^ск„х алифатических ч^-азосоеднпенпй, ко- нз немногих а’1’ т, предполагают, что чис-2-азонропан об. торые удалось "'"„„q „3 тиадпазпрнд.пиМ-диоксида в усло. разуется неносредствя п0 метОду Омэ и др., поскольку днях термического раз 1( ом пр|1|,0Д11Т только к Гр№с-из0. окисление "'М™*^ (63) также достаточно устойчив
(61)(61)(63)(63)
(61)
(61)
(63)
(63)
Результаты измерения энтальпии переноса растворителя показывают, что термическая ^пс-траяс-изомеризация азобензола протекает через инверсию при атоме азота, а не по механизму, включающему вращение вокруг связи N=N [68].
Термическое и фотохимическое разложение
Некоторые азосоедииення широко используют как источники получения свободных радикалов при нагревании (или фотолизе) [69]. Выброс молекулы азота может происходить путем согласованного разрыва двух связей при азогруппировке (уравнение 86) или через диазенильяый радикал (уравнение 86).
(85)(86)(85)(86)r'N=NRz —> • R‘ + N2 + • R2R‘N=»NR2 ^ .R4-.N=NR2 —> n2 + -r2
(85)
(86)
(85)
(86)
дов [70?С'обпязовТИННОГ° меха,,!13ма был использован ряд мето- женни ^пилазотпХ! диазенильных радикалов (64) при разло- ХИДПЯ Г711 у Р Фенилмета,га наблюдалось с помощью метода аллильную в (661 да алкильи°й группы R [метильной в (65) на 8 газовой фазе значительио влияет на скорость разложения зей R-H разлйчаютсяЭняРяпИ й"с“ц,,аиии для аналогичных свя- имел место согласпнаи - кДж/моль. Если бы в данном случае 29а энный процесс, то следовало бы ожидать
рльпого увеличения скорости реакции для (66) по сравне- значит
ПНЮ сPhN=NCPh3 —► PhN=N • + Ph,C •(87
(64)
MeN=NCH2CH=CH8CH2=CHCH2N=NCH2CH=CH2
(65)(66)
Было высказано предположение, что в растворе согласованный механизм более вероятен^ том случае, когда оба генерируемых радикала одинаково устойчивы. Для того чтобы выяснить, какой из процессов [(85) или (86)] реализуется, использовали внутримолекулярное улавливание диазенильных радикалов, рацемизацию хиральных азосоединений, исследовали влияние давления и вязкости на скорость реакции и кинетические изотопные эффекты [72]. Из-за более низких значений энергий основного состояния (29—33 кДж/моль) для тронс-азосоединенпи по сравнению с ((uc-соеднненнями свободная энергия активации при разложении цис-соединеннй имеет более низкие значения [73]. Полагают, что термическое и фотохимическое разложение пиразолинов (уравнение 88) протекает через соответствующий бирадикал (67), точная структура которого изучается [60]. На основании данных по изучению влияния заместителей сделан вывод, что в переходном состоянии происходит разрыв связей N—С при обоих атомах азота. Образование бирадикала (68) при облучении исходного азосоединения в стекловидной матрице при 5,5 К [74] доказано методом
+ СН3СН=СН2+ СН3СН=СН2(88)(88)(67)(67)’О'+ n* (68)—>■ Продукты’О'+ n* (68)—>■ Продукты(89)(89)—>■ Проду,кты—>■ Проду,кты(90)(90)
+ СН3СН=СН2
+ СН3СН=СН2
(88)
(88)
(67)
(67)
’О'+ n* (68)
—>■ Продукты
’О'+ n* (68)
—>■ Продукты
(89)
(89)
—>■ Проду,кты
—>■ Проду,кты
(90)
(90)
ЭПР-спектроскопни (уравнение 89). Однако термически женпе некоторых пиразолипов может протекать и друн Разл°- бом, а именно путем обратного 1,3-диполярного присОрМ Сп°с°- Так, нагревание (69) приводит к продуктам, o6na4v Нения- из карбена (70), наряду с продуктами, получаемыми болУ'°Щ,Шся ным путем при участии бирадикала (уравнение 90). ее обЫч-
ется получение призмана (71).ется получение призмана (71).PhPh(72) (100%)(72) (100%)(91)(91)(92)(92)PhPhPhPhPh(78) (35%)Ph(78) (35%)Pit (51%)Pit (51%)(93)(93)PhPhPh PhPh PhPhPhPhPhPhPhPh (74) (30%)Ph (74) (30%)(94)(94)Фотохимическоеloo] частоФотохимическоеloo] частопроисходи^путем”^6 аЦпКлическпх азосоедпненнй меризации с последующ™J°T0K^лизуемой трансцис-нзо- ного цас-соединения на валик рмич^Кнм разложением нестабиль- калоа Устойчмв' наблюдается непп °ДИаК0 еСли Цис-нзомер терми- в то ^^-изомера [75] осРеДСтвевное образование ради- которое не включает стадии" пнп^₽ПР"Мероп Дебетирования [76], 292Р ежуточного образования биради-происходи^путем”^6 аЦпКлическпх азосоедпненнй меризации с последующ™J°T0K^лизуемой трансцис-нзо- ного цас-соединения на валик рмич^Кнм разложением нестабиль- калоа Устойчмв' наблюдается непп °ДИаК0 еСли Цис-нзомер терми- в то ^^-изомера [75] осРеДСтвевное образование ради- которое не включает стадии" пнп^₽ПР"Мероп Дебетирования [76], 292Р ежуточного образования биради-Отщепление молекулы азота (деазетнрованне) из м гих циклических азосоедпненнй приводит к углеводороН°-ГИХ Ару" зультате рекомбинации промежуточно образующегося бЗМ 8 ре" ла. Фотохимическое разложение было, в частности исп Ирадика- для получения соединений с напряженным циклом Л^3008® (уравнения 91—94). Наиболее эффектным из этих crmT-Ln ртгя пллушмша ппиомоп'1 /71\icdQB ЯВЛЯ-
ется получение призмана (71).
ется получение призмана (71).
Ph
Ph
(72) (100%)
(72) (100%)
(91)
(91)
(92)
(92)
Ph
Ph
Ph
Ph
Ph
(78) (35%)
Ph
(78) (35%)
Pit (51%)
Pit (51%)
(93)
(93)
Ph
Ph
Ph Ph
Ph Ph
Ph
Ph
Ph
Ph
Ph
Ph
Ph (74) (30%)
Ph (74) (30%)
(94)
(94)
Фотохимическое
loo] часто
Фотохимическое
loo] часто
происходи^путем”^6 аЦпКлическпх азосоедпненнй меризации с последующ™J°T0K^лизуемой трансцис-нзо- ного цас-соединения на валик рмич^Кнм разложением нестабиль- калоа Устойчмв' наблюдается непп °ДИаК0 еСли Цис-нзомер терми- в то ^^-изомера [75] осРеДСтвевное образование ради- которое не включает стадии" пнп^₽ПР"Мероп Дебетирования [76], 292Р ежуточного образования биради-
происходи^путем”^6 аЦпКлическпх азосоедпненнй меризации с последующ™J°T0K^лизуемой трансцис-нзо- ного цас-соединения на валик рмич^Кнм разложением нестабиль- калоа Устойчмв' наблюдается непп °ДИаК0 еСли Цис-нзомер терми- в то ^^-изомера [75] осРеДСтвевное образование ради- которое не включает стадии" пнп^₽ПР"Мероп Дебетирования [76], 292Р ежуточного образования биради-
калов (последние не удается зафиксировать). Эти процессы пред- сТавляют собой реакции циклореверсии, контролируемые правилами орбитальной симметрии 7и,пп„..™калов (последние не удается зафиксировать). Эти процессы пред- сТавляют собой реакции циклореверсии, контролируемые правилами орбитальной симметрии 7и,пп„..™(например,(например,уравненияуравнения95—195—197).97).Л»—^Л»—^(78%)(78%)ЛЛ-О,-О,ОО(95)(95)(96)(96)(97)(97)
калов (последние не удается зафиксировать). Эти процессы пред- сТавляют собой реакции циклореверсии, контролируемые правилами орбитальной симметрии 7и,пп„..™
калов (последние не удается зафиксировать). Эти процессы пред- сТавляют собой реакции циклореверсии, контролируемые правилами орбитальной симметрии 7и,пп„..™
(например,
(например,
уравнения
уравнения
95—1
95—1
97).
97).
Л»
—^
Л»
—^
(78%)
(78%)
Л
Л
-О,
-О,
О
О
(95)
(95)
(96)
(96)
(97)
(97)
Описанные процессы отщепления азота протекают стереоспецифично; продукты замыкания цикла не образуются. Более того, отщепление азота обычно происходит быстро по сравнению с этим процессом в случае модельных соединений, разложение которых включает образование радикалов. Так, (76) — восстановленный аналог (75) необходимо нагреть до 100°С для того, чтобы произошло выделение азота. Реакция циклореверсии нашла применение в синтезе дигидроппрпдинов [77] (уравнение 98).
CO2Et
^NCCLEt /‘NCO2Et^NCCLEt /‘NCO2EtPhNs .to 'PhNs .to 'CO2EtCO2EtLMeOH, KOH ■2.Me OH, HgOLMeOH, KOH ■2.Me OH, HgO(95)(95)
^NCCLEt /
‘NCO2Et
^NCCLEt /
‘NCO2Et
PhNs .
to '
PhNs .
to '
CO2Et
CO2Et
LMeOH, KOH ■
2.Me OH, HgO
LMeOH, KOH ■
2.Me OH, HgO
(95)
(95)
Впброс азота из Д3-1,3,4-тиадиазолинового цикла термолиза приводит к илиду (77) (обратное 1,3- циклопрпсоедниенпе) и затем к тпирану (78) [78].Впброс азота из Д3-1,3,4-тиадиазолинового цикла термолиза приводит к илиду (77) (обратное 1,3- циклопрпсоедниенпе) и затем к тпирану (78) [78].в УСЛОвц. Д1ШоляРноев УСЛОвц. Д1ШоляРное(77)(78)(77)(78)
Впброс азота из Д3-1,3,4-тиадиазолинового цикла термолиза приводит к илиду (77) (обратное 1,3- циклопрпсоедниенпе) и затем к тпирану (78) [78].
Впброс азота из Д3-1,3,4-тиадиазолинового цикла термолиза приводит к илиду (77) (обратное 1,3- циклопрпсоедниенпе) и затем к тпирану (78) [78].
в УСЛОвц. Д1ШоляРное
в УСЛОвц. Д1ШоляРное
(77)(78)
(77)(78)
Прочие реакции азосоединений
Среди реакций азодикарбоинльных производных, являющихся сильнейшими диенофилами, особенно распространены реакции циклоприсоединения (уравнение 100) [79]. С кетенами они реагируют по схеме [2 + 2]-циклоприсоединения (уравнение 101). Присоединение аналогичного типа является, видимо, первой стадией при фотохимическом присоединении азобензолов к дикетеиу (уравнение 102). Для обеих этих реакции предполагается, что реагирующей частицей является именно /(/тс-азосоедииеиие.
(62%)(62%)(Ю2)(Ю2)
(62%)
(62%)
(Ю2)
(Ю2)
бо,±^ У1,"Ве1,СаЛЬ1'(-й "РорОДы, днэтиловый эфир азодикар- В качестве ено щ„аВ СТ"™ С аЛКе"аМ" ВЫСТУПЙТЬ " зшшой функции при 6 "С1Ю-”|,3ова110 Д-"Я введения гидра- 1801 Успешно пппт ^ "иримндниового цикла (уравнение 103) U^Is?] ° ^ карбанионов к азосоеди; является постатпйпиг ° °4^' Обычио наблюдаемой реакцнеи зова,тем ш^ здектРОНОв к связи N=N с обра- ^ 'идразосоедппеш,,, „рп последующем гидролизе (урав-
|)eIIfIe 105). Иногда гося ИЗ карбаниона.|)eIIfIe 105). Иногда гося ИЗ карбаниона.выделяют димервыделяют димер(79) радикала, образующе-(79) радикала, образующе-(63%)(63%)BrMg MgBrI I—>■ PhN—NPh + R—R(79)BrMg MgBrI I—>■ PhN—NPh + R—R(79)PhN=NPh + 2RMgXPhN=NPh + 2RMgX(105)(105)
|)eIIfIe 105). Иногда гося ИЗ карбаниона.
|)eIIfIe 105). Иногда гося ИЗ карбаниона.
выделяют димер
выделяют димер
(79) радикала, образующе-
(79) радикала, образующе-
(63%)
(63%)
BrMg MgBr
I I
—>■ PhN—NPh + R—R
(79)
BrMg MgBr
I I
—>■ PhN—NPh + R—R
(79)
PhN=NPh + 2RMgX
PhN=NPh + 2RMgX
(105)
(105)
H2O
PhNHNHPh
Можно осуществить присоединение одного электрона к связи N=N, в результате чего образуется анпон-радикал азобензола (80) (уравнение 106). Известны также примеры присоединения карбена [82] и нитрена [83] (уравнения 107, 108) к связи N=N.
дмео
PhN=NPh + PhNHNHPh + трет-ВиОК > [PhN=NPh]“ К+ (U6)
Под действием многих окислителей азосоедпнения превращаются в азоксниронзводные (см. разд. 6.5.2.8), однако азины поручают с помощью реакций отщепления водорода под действием Радикалов (уравнение [09). Алкилирование атомов азота азогруппыПод действием многих окислителей азосоедпнения превращаются в азоксниронзводные (см. разд. 6.5.2.8), однако азины поручают с помощью реакций отщепления водорода под действием Радикалов (уравнение [09). Алкилирование атомов азота азогруппы
Под действием многих окислителей азосоедпнения превращаются в азоксниронзводные (см. разд. 6.5.2.8), однако азины поручают с помощью реакций отщепления водорода под действием Радикалов (уравнение [09). Алкилирование атомов азота азогруппы
Под действием многих окислителей азосоедпнения превращаются в азоксниронзводные (см. разд. 6.5.2.8), однако азины поручают с помощью реакций отщепления водорода под действием Радикалов (уравнение [09). Алкилирование атомов азота азогруппы
приводит к солям диазспия [84]; для осуществления это» ^ции необходимы эффективные алкилирующие агенты (Vn ₽е' пне ПО).'УРавне"приводит к солям диазспия [84]; для осуществления это» ^ции необходимы эффективные алкилирующие агенты (Vn ₽е' пне ПО).'УРавне"Phx/pilXCHN=NCH^ + • CCU —►Me/MWePhx/pilXCHN=NCH^ + • CCU —►Me/MWeP’\Me/P’\Me//Ph C=N—N=CZ ^Me/Ph C=N—N=CZ ^Me(109)(109)phN=NPh + MeOSO2FphN=NPh + MeOSO2FPh.;N=NPh "OSO2F Me'Ph.;N=NPh "OSO2F Me'(110)(110)Соли N-алкоксидназения (81) образуются из N-нитрозосоедиие- HHti при алкилировании реагентом Меервейиа (уравнение 1Ц) Эти соли легко претерпевают депротонпрованпе с образованием диполярных частиц (82), которые вступают в реакцию циклоприсоединения с азометшювой связью гетероциклических соединений и основании Шиффа и также вызывают дегидрирование (уравнения 112, 113).
приводит к солям диазспия [84]; для осуществления это» ^ции необходимы эффективные алкилирующие агенты (Vn ₽е' пне ПО).'УРавне"
приводит к солям диазспия [84]; для осуществления это» ^ции необходимы эффективные алкилирующие агенты (Vn ₽е' пне ПО).'УРавне"
Phx/pil
XCHN=NCH^ + • CCU —►
Me/MWe
Phx/pil
XCHN=NCH^ + • CCU —►
Me/MWe
P’\
Me/
P’\
Me/
/Ph C=N—N=CZ ^Me
/Ph C=N—N=CZ ^Me
(109)
(109)
phN=NPh + MeOSO2F
phN=NPh + MeOSO2F
Ph.
;N=NPh "OSO2F Me'
Ph.
;N=NPh "OSO2F Me'
(110)
(110)
Р\
)N—NO + EtsO+ BF4)N—NO + EtsO+ BF4Me/Me/P\ +N^NOEt "BF4 Me/P\ +N^NOEt "BF4 Me/(81)(81)(UI)(UI)Иоиы азокарбения,С—N—N— играют определеннуюИоиы азокарбения,С—N—N— играют определеннуюроль
)N—NO + EtsO+ BF4
)N—NO + EtsO+ BF4
Me/
Me/
P\ +
N^NOEt "BF4 Me/
P\ +
N^NOEt "BF4 Me/
(81)
(81)
(UI)
(UI)
Иоиы азокарбения,С—N—N— играют определенную
Иоиы азокарбения,С—N—N— играют определенную
собствИ\’иашлтТХЛС/аЗМ^ 1^1’ a наличие связи N=N спо- лизе (83) [85рС"еНИЮ уходящей брознльной группы при сольво-
Азоксисоединения [3, 5]
нения “ногих методов получения азоксисоеднненнп (урав‘ случаях когл» N с°стоит в отсутствии регноспецифнчности в тех ные о том что "ваместите-',и не идентичны. Однако имеются дан- кисленне азосоединепнн такими окислителями,
молибдена и оксид региоизбирательномолибдена и оксид региоизбирательноZ7VnO2 + NaBH4 + CoCI2Z7VnO2 + NaBH4 + CoCI2ArN=NAr' + RCO3H —>• ArN=NAr* + ArN—NAr1 (116) 0" d"ArN=NAr' + RCO3H —>• ArN=NAr* + ArN—NAr1 (116) 0" d"
молибдена и оксид региоизбирательно
молибдена и оксид региоизбирательно
Z7VnO2 + NaBH4 + CoCI2
Z7VnO2 + NaBH4 + CoCI2
ArN=NAr' + RCO3H —>• ArN=NAr* + ArN—NAr1 (116) 0" d"
ArN=NAr' + RCO3H —>• ArN=NAr* + ArN—NAr1 (116) 0" d"
К трет-бутнлгидроперокснд — гексакарбонил молибдена — дипивалоилметан, протекает
[86].
(115)(115)ArNO + Ar'NHOH —> ArN=NAr' + ArN=NAr*
(115)
(115)
(118)(119)(120)(118)(119)(120)Me _3 >«'C6H!3KON=NEt + Cl— HMe _3 >«'C6H!3KON=NEt + Cl— H
(118)
(119)
(120)
(118)
(119)
(120)
Me _
3 >«'C6H!3
KON=NEt + Cl— H
Me _
3 >«'C6H!3
KON=NEt + Cl— H
Алкилирование тозплатов нитрозогидроксиламнна с помощью реактивов Гриньяра (уравнение 118) и реакция X.N-дихлоралкил- амииов с алкил- или арилнптрозосоедпиениями (уравнение 119) [87] лежат в основе двух подходов к региоизбнрательному синтезу азоксисоедпненпй. Еще одни метод синтеза соединений этого класса, разработанный Моссом с сотр. [88], заключается в алкилировании дназотатов [89] (уравнение 120).
ArN=NOTs + RMgCl —> Ar.\=NRi-d-
R‘NC12 + R2NO —* R‘N=XR2
O'
X = H0-, CuCN, CuCI, KI
Для азоксисоедпненпй, выделяемых из природных источников, обычно характерно проявление физиологической активности; например, элайомицин (84) обнаруживает как канцерогенные свои- ства, так и свойства антибиотика. Д-Дигндроелайомицнн был
297
19 гттниным синтезом, включающим алкилироващ.
н\ /н
«-С6Н|3/'О«-С6Н|3/'ОммС=С CH2OMe Ме
«-С6Н|3/
'О
«-С6Н|3/
'О
м
м
/ V"OHн
EtO2CNH Me„,ОСяД_</ н онEtO2CNH Me„,ОСяД_</ н он2. N2P4V 1Гкови-л^т?2. N2P4V 1Гкови-л^т?К ON—1^MeК ON—1^MeMeOCH2v?MeOCH2v?ннС—С./ ^нотгпС—С./ ^нотгп^Нц!ГМФД~^Нц!ГМФД~
EtO2CNH Me
„,ОСяД_</ н он
EtO2CNH Me
„,ОСяД_</ н он
2. N2P4V 1Гкови-л^т?
2. N2P4V 1Гкови-л^т?
К ON—1^Me
К ON—1^Me
MeOCH2v?
MeOCH2v?
н
н
С—С.
/ ^н
отгп
С—С.
/ ^н
отгп
^Нц!
ГМФД~
^Нц!
ГМФД~
МеОНН+
Термодинамически более устойчивые траис-азоксисоединения в условиях фотолиза [90, 91] превращаются в равновесную смесь, содержащую ^ис-изомеры и изомеры, образующиеся в результате миграции кислорода. Например, фотолиз (85) приводит к четырем возможным изомерам [92] (уравнение 122).
"О\ + ,Ме
Ph/
(85)
ph\t /Ме+ Me Ph. ,Ме
—► _ N=N + N=n/ + ^N=NZ 4- (85)(122)
ОPh/Ny
(87)
Продуктов мнгРаиии кислорода связано с промежуточ- да Рвзвванием оксаДиазиридина (86). Известны примеры, ког- цикл„ичгескУ1° систему выделяли при фотолизе ппеваашяютпо006™1161111^ t93^' Хотя некоторые цш>азоксиалкаиы (87) нетринс"изомеРЫДаже при комнатной температуре,
изомера азоксЕзХ КНПЯЩем бенз°ле. Превращение ц«с- туре пвонсхлг™ г ла в гРа«с-изомер при комнатной темпера- ^вРэтан0ЛеН° " ГеПТЗНе пР’™ерио в 10 раз быстрее,
ветствующие азГксипопГ'"'6 ЦНКлическ11х азосоединеппй в соот- значительной тевмиц^ •°л”ые м°жет приводить к появлению термической устойчивости [91]. В то время как 298
,.„азен (88) не удается выделить вследствие быгтпл , согласованной фрагментации, его N-оксид устойчив ымоТдо 175 °C.
(86)(86)R-wyvra-Bu, 'л-Ви, ш»-ргR-wyvra-Bu, 'л-Ви, ш»-рг(88)(88)
(86)
(86)
R-wyvra-Bu, 'л-Ви, ш»-рг
R-wyvra-Bu, 'л-Ви, ш»-рг
(88)
(88)
(123)(123)(89)(89)
(123)
(123)
(89)
(89)
■ Диарилазоксисоедииеиия в условиях перегруппировки Валла- ха, проводимой в сильной кислоте, превращаются в н-гидроксиазо- соединення (89) [95]. Известей также фотохимический вариант этой перегруппировки (уравнение 124), который включает миграцию кислорода азоксигруппы в орто-положение более удаленного ароматического кольца, как было показано с помощью метки 15М.
О"
.Ln—ГЛГА
Азоксигруппа может стабилизовать положительный заряд, неспаренный электрон или отрицательный заряд на углеродном атоме, связанном с неокисленным атомом азота. Протоны прч Углеродном атоме рядом с окисленным атомом азота обладают достаточной кислотностью и могут быть удалены с помощью Трет-алкоксидов (уравнение 125) [96].
Азодиоксисоедииення
Эти соединения представляют собой димеры ннтрозосоедпне- »ий (см. разд. 7.1). Ациклические азодиоксисоедииення регенерируют мономеры при переходе в раствор при комнатной темпера- тУРе или при нагревании [97]. Димеры нптрозоалканов получают при окислении бензальдимпнов с помощью перуксуснои кислоты (Уравнение 126) или прямым окислением аминов. Синтезированы
(91)[98](126)(91)[98](126)6.5.3. ДИАЗОСОЕДИНЕНИЯ [20, 99]6.5.3. ДИАЗОСОЕДИНЕНИЯ [20, 99]
(91)
[98]
(126)
(91)
[98]
(126)
6.5.3. ДИАЗОСОЕДИНЕНИЯ [20, 99]
6.5.3. ДИАЗОСОЕДИНЕНИЯ [20, 99]
полициклические производные, например (90) и некоторые nw и аЗОДПокснформе даже при нагревании которые остаю- _
К^СНРЬ + МеСОзН —> LrN^CHpJ —> -Q/ \R
Диазосоединення обладают формальным и химическим сходством с азидами (см. разд. 6.5.4):
^С—N=N^C=N—N—N—N=N—N=N=N
Подобно азидам они выделяют молекулу азота с такой легкостью, что низкомолекулярные представители этой группы соединений в чистом виде представляют известную опасность. Соли диазония (92) формально получаются из диазосоединепнй путем протонировання или алкилирования по углероду, эти соли могут быть также получены нитрозированием амииов (уравнение 127). Однако алифатические диазопиевые соли выделить не удается [100], так как они спонтанно разлагаются с выделением молекулы азота под влиянием нуклеофильной атаки или в результате образования карбенневого иона [101]. Многие реакции диазосо- единеиий протекают путем протонировання и последующего разложения диазоииевых частиц. Ароматические диазонневые соли АгК_+Х- значительно более устойчивы (см. разд. 6.3.3). Спектроскопические свойства азидов и диазосоединений также сходны. Характеристическое поглощение диазосоедннеиий Хмакс 2040— 2120 см-, для азидов Хмакс 2140—2240 см-‘. Алкил-, арил- и ацилазиды бесцветны, диазосоединения окрашены в желтый нли красный цвет.
Нн
/С—NeN> /С—N=N * -°- ■ ^С—NH,(127)
(92)
Методы получения [102]
виде раствооа°иНпп условиях Диазометан обычно используют в нитрозоуретаныпри Действии основания на М-алкил-М-
) или другие доступные соединении (94) или
которые более устойчивы и не обладают канцерогенностью (9^п’озоуретанов. ( Н2-Диазометан получают с помопи.ю моди. рцни этого метода [103].
NO
(128)(128)MeNCO2Et + NaOEt —> CH2N2 + EtOH + Na2CO;
(128)
(128)
(93)
NOMeisO2NOMeisO2-Me + NaOH-Me + NaOH(94)(94)—SO3Na—SO3Na(129)(129)
NOMeisO2
NOMeisO2
-Me + NaOH
-Me + NaOH
(94)
(94)
—SO3Na
—SO3Na
(129)
(129)
NO
|DgO, (CHsOMe)2
MeNCONH2 + KOD > CD2N2 + KCNO + HOD (130)
(95)
NONOМенее трудоемким способом получения диазометана является, возможно, действие хлороформа п основания (т. е. дихлоркарбе- на) на гидразин. В последнее время выходы в этой реакции были увеличены за счет использования каталитического количества 18-крауна-6 в качестве катализатора фазового переноса [104]. Использованию и работе с большими количествами диазометана препятствует опасность этого вещества, однако диазометан можно генерировать и расходовать in situ в том случае, если сопряженное основание кислоты, подвергающейся метилированию, одновременно используется для разложения исходного соединения () равнение 131). Этим способом удается избежать возникновения значительных концентраций диазометана. Естественно, разложение N-нитрозоуретанов основаниями используется не только как метод получения диазометана (уравнение 132).
NO
NO
медленно
MeNCONH2 -ь NaO
(131)(131)HO—у—NO2 + CH2N2 + NaCNO
(131)
(131)
быстро
■NO2■NO2МеОМеОRE102CNHCHS02ArRE102CNHCHS02ArON R I Iкон—>■ EtO2CN—CHSO.Ar *ON R I Iкон—>■ EtO2CN—CHSO.Ar *R. , I N=N=CSO:.R. , I N=N=CSO:.•Аг (132)•Аг (132)
■NO2
■NO2
МеО
МеО
R
E102CNHCHS02Ar
R
E102CNHCHS02Ar
ON R I Iкон
—>■ EtO2CN—CHSO.Ar *
ON R I Iкон
—>■ EtO2CN—CHSO.Ar *
R
. , I N=N=CSO:.
R
. , I N=N=CSO:.
•Аг (132)
•Аг (132)
Пмогут быть Получены умеренным нагрева-
ИрОНСХО-ИрОНСХО-BuLIAdCH=NNHTs =BuLIAdCH=NNHTs =AdCHO + NH2NHTsAdCHO + NH2NHTsДпазосоед шсш то4ЛГИДразонов, причем разложение обра. пнем '"|Т"СЛВ^' соединенпй за счет образования карбенов удается зующпхся дпа^и / диазосоедпиепия можно удалять пере- свестг ПО "мере НХ образования (уравнение 133) [105]. Аналогия, гонкой по мере ^^^^^зодсудифеиилгидразоиов (96) ^т под действием основания (уравнение 134).
ИрОНСХО-
ИрОНСХО-
BuLI
AdCH=NNHTs =
BuLI
AdCH=NNHTs =
AdCHO + NH2NHTs
AdCHO + NH2NHTs
Li
I70—120 °C
—> AdCH=NNTs , Ч] 1-0 мм рт. AdCHN2(133,
Ad = адамаптилAd = адамаптилАг.XC=NNH2 r/Аг.XC=NNH2 r/Et3NEt3NОкисление гидразонов до дназосоедпнешш обычно проводят с помощью оксида ртути(П) (уравнение 135); используют оксидыОкисление гидразонов до дназосоедпнешш обычно проводят с помощью оксида ртути(П) (уравнение 135); используют оксиды
Ad = адамаптил
Ad = адамаптил
Аг.
XC=NNH2 r/
Аг.
XC=NNH2 r/
Et3N
Et3N
Окисление гидразонов до дназосоедпнешш обычно проводят с помощью оксида ртути(П) (уравнение 135); используют оксиды
Окисление гидразонов до дназосоедпнешш обычно проводят с помощью оксида ртути(П) (уравнение 135); используют оксиды
н других металлов.
О РНО ph
(135)(135)II IHgO || I
(135)
(135)
PhC—C=NNH2 * PhC—CN2
(87%)
Для синтеза а-карбонилдиазосоедипепий разработано большое число методов, имеющих препаративное значение; так, для получения эфиров а-диазокарбоновых кислот и а-диазокетонов используют нптрозироваиие соответствующих аминов. Активирующий эффект карбонильной группы способствует отщеплению протона в диазониевой соли еще до выброса молекулы азота (уравнение 136). Вместо азотистой кислоты рекомендуется применять изопен- тилнитрит [106].
+NaNO2
EtO2CCH2NH3 СГ > [EtO2CCH2N2] СГ —> E1O2CCHN2 (136)
(80%)
При нитрозировании енамина (97) образование диазосоедине- ния сопровождается присоединением нуклеофильного агента (уравнение 137). Еще проще а-диазокетоны получаются из соответствующих тозилгидразопов при действии основания; основанием может служить даже гидразин, используемый для получения тознлгпдразоиа (уравнение 138). Аналогичную чувствительность к действию оснований проявляют диазосоединения, несущие заместители Р=О и S=O (уравнение 139).
(60%)
TsNHN Оы2 о
II IIMeOH II II
RC—Р(ОМе)2 + NaBH, > RC-P(OMe)2
Для исследований с применением фотоаффинной метки был довольно просто получен 17-диазоацетат эстрадиола (98) с помощью тозплгидразона глиоксиловой кислоты, хотя и с низким выходом (уравнение 140). Одним из способов введения диазокетофрагмента в кольцо D (99) является обработка оксима хлорамином (уравнение 141). Этот метод первоначально был предложен Форстером [107].
переноса диазогруппы [102] особенно полезны в Сл„ Рактивной метиленовой группы в Дпазофунк,^'
Г;^"™",,™«™ п ос»»..».™ (ур™«Л5'->
(142)(142)
(142)
(142)
Известен ряд модификаций метода переноса диазогруппы. К ним относится использование полимерносвязанного тозилазида [108], который в отличие от тозилазида не взрывается при ударе. Обработка реакционной смеси в этом случае сводится к фильтрованию и упариванию. В другой модификации используют двухфазную систему и соль четвертичного аммониевого основания в качестве катализатора фазового переноса (уравнение 143).
n2
(143)(143)R<N X'. CH2CI2II
(143)
(143)
МеСОСН2СО2Ви-трег + TsN3 -——-—> МеСОССОрВи-трет
о н. л а и н
(92%)
Одним из недостатков реакции переноса диазогруппы является необходимость наличия двух активирующих заместителей (С=О, Р=О, S=O и т.д.) при метиленовой группе. Моноактивированные метиленовые группы могут вступать в реакцию в том случае, если активирующей является формильная группа. При осуществлении реакции переноса формильная группа удаляется (перенос диазогруппы с деформилпрованием) (уравнение 144) [109]. Аналогичным образом, сложные эфиры и амиды диазоацетоуксус- нои кислоты можно расщепить действием основания в условиях переноса диазогруппы в том же растворителе, который был использован для их получения (уравнение 145) [110].
МеСОСВД — MeCOCHR — ^' Et2NH>- McCoCR + TsNCHO (144) (90%; R = CH2CH=CM<i2)
MeCOCHiCOX + TsN3 —MeCOCCOX -^- HCCOX + MeCO2K (1^)
X = OAlk,X = OAlk,
X = OAlk,
X = OAlk,
Превращение простых диазосоединений в иг и
такЖе использовать в синтезе, поскольку Р°ИЗв0Дные м™- обнаруживает неожиданную устойчивость Аци ДиазоФункция таНа хлорангидридами кислот известно как пепР ание диазоме. цип Арндта - Эистерта. Вследствие кислотности Л СТамя Ре№ №на диазоацетатов или Диазометилкето! пРо- „спользованы Для получения сложных эфн»лп“ °™ МОгУт быть карбоновых кислот или а-диазо-В-гидпокГ,,крт Д азоФ"гиДрокси- единения образующегося карбаниона к ал Лг ^°В Путем "Рисо- (уравнения 146, 147) [111]. Введение функционкетонам „вложение можно осуществить также с помои» Л „ш?гРУпп в это диазосоединения (100) (уравнение 148) Коплеи еребРЯН0Й с°ли на (101) с 1 моль бензальдегида (реакция ДапзЯи^ИЯ д"аз°кето- прнводит к эпоксиду (102) [Ц2] (уравнение 149) избиРательно
R N, МеОН-RCHO | ||
N,CHCO2Et + КОН ► [№=CCO2Et] >- HOCHCCO2Et (146)
НО N2
ТГФ, -78 «С I 1
N2CHCO2Et + Ме2СО + BuLi >- Ме2С—CCO2Et(147)
(76%)
n2I N2 In2
II11 Rl f
EtO2CCH+Ag2O —> LEtOzCCAgJ > EtO2CCR (148)
(100)(66%; R = аллил)
'он
C1CH2COCHN2 + PhCHO > Ph——COCHN2 (149)
О (101)(102) (69%)
Реакции
Термолиз или фотолиз диазосоедпнений является известным способом получения карбенов (см. разд. 2.3.4). Разложение дн- азосоединений в присутствии солей некоторых металлов приводит к образованию карбеноидов — частиц, в которых карбен и соль металла связаны друг с другом в комплекс; реакционная способность карбеноидов отличается от реакционной способное™ карбенов [ИЗ].
Реакции циклоприсоединения
В результате реакций 1,3-дпполярного присоединения диазо- Дпненнн к алкенам получают пиразолпны (уравнения 1э ,
Объяснение региоселективност» и реакционной способно^ шизосоедпнешш в этих реакциях циклоприсоединения было полу Д „ пр^льтате рассмотрения двух наиболее важных взаи2" Х в?™ ” нсмо'" ’«: тальЗ коэффициентов внутри этой пары [114].Объяснение региоселективност» и реакционной способно^ шизосоедпнешш в этих реакциях циклоприсоединения было полу Д „ пр^льтате рассмотрения двух наиболее важных взаи2" Х в?™ ” нсмо'" ’«: тальЗ коэффициентов внутри этой пары [114].
Объяснение региоселективност» и реакционной способно^ шизосоедпнешш в этих реакциях циклоприсоединения было полу Д „ пр^льтате рассмотрения двух наиболее важных взаи2" Х в?™ ” нсмо'" ’«: тальЗ коэффициентов внутри этой пары [114].
Объяснение региоселективност» и реакционной способно^ шизосоедпнешш в этих реакциях циклоприсоединения было полу Д „ пр^льтате рассмотрения двух наиболее важных взаи2" Х в?™ ” нсмо'" ’«: тальЗ коэффициентов внутри этой пары [114].
Во многих случаях выделенный ппразолин является таутомерной формой первоначально образовавшегося продукта (уравнения 152, 153)
N2CHCO2Et + ЦоN2CHCO2Et + Цо(152)(152)(153)(153)
N2CHCO2Et + Цо
N2CHCO2Et + Цо
(152)
(152)
(153)
(153)
N=N,N=N,Выделяемые пиразолипы, в которых сохраняется связь имеют особое значение как источники 1,3-триметиленовых бирадикалов, а следовательно, и циклопропанов, образующихся при отщеплении молекулы азота [60]. Если двойная связь алкена обладает значительной электронной асимметрией, первоначально образующиеся пиразолипы крайне неустойчивы п превращаются в замещенные алкеиы путем отщепления молекулы азота (уравнение 154) [115].
N=N,
N=N,
„яжное значение имеет также 1,3-диполярное присоединение ^ам " ДВ“ИДЫМ СВЯЗЯМ’ вм,0Ча1°Щим другие гетероатомы (уравнения 155,
S=C=NCO2R + CH2N2S=C=NCO2R + CH2N2(155)(155)(156)(156)СО2Ме+ IIСО2МеСО2Ме+ IIСО2МеМеО2СМеО2СМММСОМеМСОМе(38%)(38%)СО2МеСО2Ме(157)(157)Ароматичность пир азольного цикла нередко способствует г] 5]-сигматропной перегруппировке первоначально образующегося соединения (уравнение 157).
S=C=NCO2R + CH2N2
S=C=NCO2R + CH2N2
(155)
(155)
(156)
(156)
СО2Ме
+ II
СО2Ме
СО2Ме
+ II
СО2Ме
МеО2С
МеО2С
М
М
МСОМе
МСОМе
(38%)
(38%)
СО2Ме
СО2Ме
(157)
(157)
Равновесие, устанавливающееся между диазоимином и триазолом (103) (которые являются продуктами 1,3-диполярного присоединения азидов к ацетиленам), может быть истолковано как внутримолекулярное 1,3-днполярное присоединение к связи C=N [116]. Региоселективность циклоприсоединения к адамантантиону в значительной степени определяется выбранным растворителем (уравнение 158); в петролейпом эфире выходы соединении А и Б составляют соответственно 87 и 13%, в метаноле — 22 и 78%.
Перегруппировка Вольфа [117]
Пгоегпуппировка Вольфа (уравнение 159) представляет собой превращение диазокарбонпльных соединении в кетены цри д ствип света или температуры. Ее можно также катализировать со лями металлов. Нередки случаи, когда образующиеся кетены не выделяют; первичные продукты превращаются tn situ в другце пподукты реакции, как, например, при превращении карбоновых кислот в их гомологи по Арндту —Эистерту (уравнение 160).
pi
(159)(159)— N2— N2R'C^ Д, ftv или катализатор 4 \
(159)
(159)
— N2
— N2
R2C4
д Г^х •
RCOCI + CH2N2RCOCI + CH2N2RCOC,№ рьс,^ [н/С=С-°
RCOCI + CH2N2
RCOCI + CH2N2
(160)(160)—>,CHCO2CH2Ph
(160)
(160)
Конкретный механизм перегруппировки Вольфа определяется условиями проведения реакции, а также особенностями субстрата. Во многих случаях стадии миграции и отщепления молекулы азота являются согласованными, однако, как было показано недавно, некоторые фотохимически инициируемые случаи перегруппировки Вольфа протекают (по крайней мере, частично) через промежуточное образование оксирена (104) (уравнение 161) [118]. Перегруппировку Вольфа широко применяют для сужения циклов (уравнение 162).
ON,оо
(161)(161), I II to II ••/ \
(161)
(161)
PhC—CPh —^- PhC—CPh —► phC=CPh —>
ftv>300 нмftv>300 нмтрет-ВиОгСМНМНгтрет-ВиОгСМНМНгNHCO2Bu-TperNHCO—।j'^MeNHNHCO2Bu-TperNHCO—।j'^MeNHC = I3C(104>
ftv>300 нм
ftv>300 нм
трет-ВиОгСМНМНг
трет-ВиОгСМНМНг
NHCO2Bu-Tper
NHCO—।j'^Me
NH
NHCO2Bu-Tper
NHCO—।j'^Me
NH
Образованию карбена соединению к двойной собствует добавление308Образованию карбена соединению к двойной собствует добавление308(162)
Образованию карбена соединению к двойной собствует добавление
308
Образованию карбена соединению к двойной собствует добавление
308
(карбеноида) и внутримолекулярному при- связи в ходе перегруппировки Вольфа спо- солей металлов (в частности, меди). Лег-
получения диазокетонов делает их особенно привлекательность " точки зрения синтеза напряженных циклических систем иЫМН с в состав многих веществ природного и неприполнот а.<°^"кдения, например (105) (уравнение 163) (119]. Р Р прОИСл
о
(163)
(105)(30%)
Нуклеофильные реакции
Диазосоединения чувствительны к действию кислот; в основе использования диазометана в качестве реагента для метилирования карбоновых кислот лежит стадия предварительного протони- рования с образованием неустойчивой соли диазония (106) (уравнение 164). Диазометаном можно также метилировать фенолы, енолы и даже спирты (в присутствии кислотного катализатора). Известны примеры алкилирования гидропероксидов (уравнение 165) [120].
н+ + rco2h
CH2N2 > CH3N, * RCO2Me(164)
(106)
Me,CPhCO2H + N2=CR'R2 —> Me CPhCO2CHP'R2 (165)
Циклизация диазокарбонил-Д’-ппразолпнов в присутствии кислот была использована Моором и сотр. [121] в качестве метода получения диазабпцикло[3.2.0] гептенонов и 1,2-диазепинонов (уравнение 166). Аналогичным образом, эфнрат трехфтористого бора катализирует реакции внутримолекулярного внедрения дп- азокетонов (107), в то время как в присутствии медного каталнза- гора в результате внутримолекулярного присоединения карбена иразуется циклопропан (уравнение 167).
Трехфтористый бор превращает также упомянутые ранее а-ди- ’М-гидроксикетоны (108) в ацетилены с хорошим выходом (Уравнение 168) [122]. Реакции солей диазоння, генерируемых в Кловиях протонировапия, не всегда, однако, связаны с отшепле ,1|ем Молекулы азота; иногда наблюдается атака по атому азота 10 ^ответствует реакции сочетания ароматических дпазониевых ле“ (Уравнение 169) [123].„
_ "акц”и триалкилбораиов со многими дпазосоедпненп х , 42"“" Функциональные группы, позволяют си Р вопъмЬ’ альдегпды, нитрилы, сложные эфиры и их а д ?vnL„e. ^я 170 "^тем последующего протоиолиза (деитеролиз ) СР
KOHMeOHKOHMeOH
KOH
MeOH
KOH
MeOH
phCH=cf + CH=N2
Xcoci
Ph Me
H—j'—COCHN,
N
OH N;
R‘C=CCOR2R‘C=CCOR2(168)(168)
R‘C=CCOR2
R‘C=CCOR2
(168)
(168)
R‘CH—CCOR’ + BF3 ■ OEt, (108)
OH
CH2N2
OMe
OMe
(169)
N=NMe
— n2
R3B + n2chx
2. H2O
X = CHO, co2r, cn,
rch2x
(170)
RsB + n2chx
-Ni
D2O
COR
D
RCHX
(171)
О N.
BEt3 + ГС СЛ
V(CH2)/
ТГФ, H2O
:h-
(ch2V
(98%)
олеофильное присоединение дназосоединений лежит в осно реакции с карбенневыми ионами (уравнение 173) с гало в® шЛуравнение 7 } ( х°Р°шии метод получения гел.-дига" ГСг н Дов)- с синглетным кислородом и альдегидами. Последняя ^1Я позволяет синтезировать озониды (уравнение 175) [^5]
[Ph3CCH2N2] ■—► ph2c=CHPh
ph3C сю; + ch2n, Et20 r2c=n2 + X2 —>
(173)
(174)
ея галоген
р.С1*^ 1^*2*
R2^N= Х"1 Т^ RzCX, X J
ОО
(175)
Пербензойная кислота реагирует с днфенилдиазометаном, давая бензофенон с высоким выходом; в данном случае атака углерода при дназогруппе направлена на электроположительный атом кислорода, а не на кислый протон (уравнение 176) [126].
.О
PhCOgH + Ph2C=N2> rn\^</—Ч|—> Ph2CO + PhCO2H
О-О _CTN=N "N2k_y | u.I176)
Ph
Нуклеофильная атака дназосоединений по карбонильной груп
пе альдегида или кетона приводит к эпоксидам или к высшим гомологам исходных соединений (уравнение 177). Эта реакция редко представляет интерес с препаративной точки зрения, поскольку обычно происходит дальнейшая гомологизация образовавшихся кетонов, в результате чего возникает смесь веществ. Более
CH2N2 -f- с=О R2/
Rl\ /О' к2/ \ch2n;
(177)
Me Me
-0 + N2CHCO2Et
ОО
R'CCH2R2+ R2CCH2R'
BF3-OEt2
Me Me
CO-Et
(178)
когда кетон несимметричен, не всегда уДа9т ТОГО, В тех м>ч*я*’на стадии миграции. Однако ресщ.) добиться РегИ0Сй^.е а.моно- и а,а-дизамещеиных циклопентаЯо. ренне шп<ла в ряде « обработке этилдиазоацетатом в При. нов и ин.кл°г2“ '^ £ протекает с высокой региоселектИв. сутств^трехфт^ менее замешенного а-углеродного ат0Ма (уравнение 178) [127b ейКЦМЫ диазоалканов с карбонильными Внутридтскулярн Р^ более усиешно (уравнение 179) "д«е'в'случае сложных эфиров (уравнение 180) [129].
(180)(180)(4) Электрофильные реакцииДиазоалканы довольно инертны по отношению к основаниям, и многие из отмеченных выше методов получения включают использование оснований. Однако сильные нуклеофильные обычно вступают в реакцию, атакуя концевой атом азота неиня 181 — 184).(4) Электрофильные реакцииДиазоалканы довольно инертны по отношению к основаниям, и многие из отмеченных выше методов получения включают использование оснований. Однако сильные нуклеофильные обычно вступают в реакцию, атакуя концевой атом азота неиня 181 — 184).О„IIRCCHN2 4. L1AIH,Ph2CN2 + rpez..BuMgC1RzCN2 4. p3p .О„IIRCCHN2 4. L1AIH,Ph2CN2 + rpez..BuMgC1RzCN2 4. p3p .агенты (УРав-агенты (УРав-(181)(182)(183)(181)(182)(183)N2CHCONN2CHCONОII—>- rccii=nnh2—-* Ph2C—NNHBu-гдегRzC=N—N=PPh3ОII—>- rccii=nnh2—-* Ph2C—NNHBu-гдегRzC=N—N=PPh3
(180)
(180)
(4) Электрофильные реакции
Диазоалканы довольно инертны по отношению к основаниям, и многие из отмеченных выше методов получения включают использование оснований. Однако сильные нуклеофильные обычно вступают в реакцию, атакуя концевой атом азота неиня 181 — 184).
(4) Электрофильные реакции
Диазоалканы довольно инертны по отношению к основаниям, и многие из отмеченных выше методов получения включают использование оснований. Однако сильные нуклеофильные обычно вступают в реакцию, атакуя концевой атом азота неиня 181 — 184).
О
„II
RCCHN2 4. L1AIH,
Ph2CN2 + rpez..BuMgC1
RzCN2 4. p3p .
О
„II
RCCHN2 4. L1AIH,
Ph2CN2 + rpez..BuMgC1
RzCN2 4. p3p .
агенты (УРав-
агенты (УРав-
(181)
(182)
(183)
(181)
(182)
(183)
N2CHCON
N2CHCON
О
II
—>- rccii=nnh2
—-* Ph2C—NNHBu-гдег
RzC=N—N=PPh3
О
II
—>- rccii=nnh2
—-* Ph2C—NNHBu-гдег
RzC=N—N=PPh3
Среди прочих реакций Диазосоединений п .„„химическая изомеризация «.дпа,оа ”интерес
^мого света, приводящая к диазиринам П09)^
цЯя относится к серии электроциклпческих 1 .30L Эта реак. системы оксазиридин — нитрон, азиридин 2B^Snx сИд—карбонил-илид и другие.азометннилид, эпок.
АЗИДЫ [131]
Аналогия между азидами и диазосоепиио„
ранее (см. разд. 6.5.3). Азиды легко обнаруживаютеЬМа 0Тмечена лическими методами (vMaKC 2140—2240 см_,удаются спектроско-
Методы получения [132—134]
Наиболее распространенным методом синтеза алкилазидов является нуклеофильное замещение. Значительная нуклеофиль- иость азидной группы может быть усилена за счет применения ди- полярных апротонных растворителей, таких, как ДМСО, ГМФТА и ДМФ. С успехом применяется катализ фазового переноса, к обычно используемым уходящим группам относятся галогениды, тозилаты, мезилаты и т. д. При синтезе 2'-азидо-2'-дезоксиуридииа 1110) происходит замещение не совсем обычной уходящей группы [135]. При проведении этой реакции часто наблюдается некоторая избирательность; например, при обработке тримезилата (111)азид- ионом (1 экв) получают (112) (уравнение 186) [136].
LiN3, ГМФТА 150"СLiN3, ГМФТА 150"С(110) (50%)(110) (50%)(IBS)(IBS)NaN3ГМФТАNaN3ГМФТАMsO(111)MsO(111)(112) (80%)(112) (80%)(188)(188)
LiN3, ГМФТА 150"С
LiN3, ГМФТА 150"С
(110) (50%)
(110) (50%)
(IBS)
(IBS)
NaN3
ГМФТА
NaN3
ГМФТА
MsO
(111)
MsO
(111)
(112) (80%)
(112) (80%)
(188)
(188)
такжетакже(187)(187)
также
также
(187)
(187)
№л ПОмощь,° нуклеофильного замещения можно получить "’ сУльфопил- н другие азиды (уравнения 187—191).
MeCN
C1CN + NaN3 *• N3CN + NaCI
°°
трег-BuOCCl + N3 H2N=C(NMe)2 C"C~:rper-BuOCNs
(181(190)(191)(181(190)(191)(27%)(27%)N3N3_МсОСН2СН2ОМе IRC(CO2Et)2 + N3Ts > RC(CO2Et)2RNH2+N»SO2CF3 —> RN3 +H2NSO2CF3_МсОСН2СН2ОМе IRC(CO2Et)2 + N3Ts > RC(CO2Et)2RNH2+N»SO2CF3 —> RN3 +H2NSO2CF3Н PhН PhННPh СОНPh СОНIN3 _уMeCN >^'«NqPhCOНIN3 _уMeCN >^'«NqPhCOНNaNgДМФNaNgДМФPhCO НPhCO Н(ИЗ)(ИЗ)(195)(195)
(181
(190)
(191)
(181
(190)
(191)
(27%)
(27%)
N3
N3
_МсОСН2СН2ОМе I
RC(CO2Et)2 + N3Ts > RC(CO2Et)2
RNH2+N»SO2CF3 —> RN3 +H2NSO2CF3
_МсОСН2СН2ОМе I
RC(CO2Et)2 + N3Ts > RC(CO2Et)2
RNH2+N»SO2CF3 —> RN3 +H2NSO2CF3
Н Ph
Н Ph
Н
Н
Ph СОН
Ph СОН
IN3 _у
MeCN >^'«Nq
PhCOН
IN3 _у
MeCN >^'«Nq
PhCOН
NaNg
ДМФ
NaNg
ДМФ
PhCO Н
PhCO Н
(ИЗ)
(ИЗ)
(195)
(195)
MeCN
ClSOjCl + NaNa* N3SO2C1 + NaClдмф
IC1 + NaN3 — ,Ns + NaCI
MeCN
NO* BFa + LiN3 —”NO2N3 + LiBF,
Набпюдается нуклеофильное замещение как при азидной rDvn не, таки с помощью азидной группы осооешю
n-'n-'толуолсульфонплазида (уравнения 192-194) [137].1111
n-'
n-'
(193)
(194)
Присоединение азида иода (получаемого в виде раствора в полярных растворителях) к алкенам протекает регио- и стерео специфично [138]. Образующиеся транс-|3-иодалкплазнды могут быть превращены в ряд соединений, включая а-азндовннилкето- ны (113) (уравнение 195).
Взаимодействие алкенов с азидом ртути(II) и демеркурирова- нпе^выглядит как присоединение азотнстоводородной кислоты к двойной связи (уравнение 196) [139]. Комбинированным воздействием диаиетоксшюдбензола и триметилсплнлазнда с последующим хроматографированием на силикагеле алкены превращают в а-азндокетоны (уравнение 197) [140].
хN3N,
)c=c(+Hg(Na)2 _ x_V _ U-L UX / \ / \ it। ।
*HgNeHgNsН
(196)
+ РН1(ОЛс)2+ Me3SiNs
, но, нонаирав-наирав-дпнлазнлы обычно получают нитрозироваиием арилгидпазии™ $ще 1У8) '^' Реакцией азида с солями диазония (уравне 1УР НО) Если имеется только арилгалогенид, то иожпп ппТ "|,е последовательность реакций, изображенных уравнением 200 С пая в качестве заместителя в ароматическом' кольце азид В1 группа проявляет себя как электроиоакцепториая наЯ дальнейшее замещение в орто- и пара-положения.
, но
, но
наирав-
наирав-
(198)(199)Ar'N, (200)(198)(199)Ar'N, (200)•1ЯСArNHNH, + HNO2 ► ArNa
(198)
(199)
Ar'N, (200)
(198)
(199)
Ar'N, (200)
ArN, X"+NaN3 —» ArNa
2^ Ar'MgXArSO2N—N=NAr' -^™
Дг1л
Структура и устойчивость
Отщепление молекулы азота из органических азидов можно осуществить фотохимическим или термическим путем (уравнение 201). Образующиеся соединения могут быть идентифицированы на основании их реакций как нитрены (114) (см. разд. 6.6.4) [141], однако часто отщепление азота протекает синхронно с процессами миграции других связей. Это означает, что свободный нитрен не образуется, как в случае перегруппировки Курциуса (уравнение 202). А или hv••
R—N3 >- \,+ R—Ns(201)
R—N=C=OR—N=C=O(114)
R—N=C=O
R—N=C=O
(202)
Термическая устойчивость различных азидов колеблется в широких пределах. При термическом разложении азидов константа скорости достигает значения ~10"3 мин-1 в случае алкилазидов при температуре около 190 °C, а для алифатических ацнлазндов при температуре немного выше комнатной. Эта разница в устойчивости может быть объяснена резонансной стабилизацией в ацилазидах, которая понижает степень двоесвязанности между N-1 и N-2, благоприятствуя тем самым выбросу молекулы азота (Уравнение 203).
Оо-о
111с ♦ -
/ \n—N=N/^^N—N=N\<=N=N(203)
молекуле,ется. Напболмолекуле,ется. НапболТермическая устойчивость азидов уменьшается в следующем РЯДУ: алкплазнды > арилазиды > азпдоформиаты, сульфонилази- > ацилазиды. Однако известно много случаев, когда выбросу • екулы азота способствует участие некоторых других фу в результате чего температура разложения пои ее вероятно, что фотохимическое разложен!
молекуле,ется. Напбол
молекуле,ется. Напбол
вращения цикла ввращения цикла впереходит в азепин (117) [147]. Обычно при раскрытии азиридинах образуется также некоторое количествопереходит в азепин (117) [147]. Обычно при раскрытии азиридинах образуется также некоторое количество
вращения цикла в
вращения цикла в
переходит в азепин (117) [147]. Обычно при раскрытии азиридинах образуется также некоторое количество
переходит в азепин (117) [147]. Обычно при раскрытии азиридинах образуется также некоторое количество
„зптя приводит К образованию настоящего нитп.
С ^пнТТкцилазнды ног.-ющают в длинноволновой облает,! На;ктпРа что делает возможным проведение их фото;,„за в пр„" сутствин других хромофоров.
Реакции [142—146]
Исчерпывающему рассмотрению нитренов, которые часто вы- ступают в роли промежуточных соединении, образующихся прн фотохимическом распаде азидов, посвящен разд. 6.6.4. Считают что разложение арплазидов приводит к образованию синглетного нитрена, который находится в равновесии с азприном (115) В присутствии диэтилампна получают азиридин (116), который путем электроцнклнческого раскрытия цикла и таутомерного нре- о11171 (1471. Обычно пои паскпытчи
Продукты реакции обоих типов наблюдаются при фотолизе азн- добензо[6]тиофена (118) [148]; аналогичные направления реакции характерны для фотолиза о-азидобензоатов (119) в спиртах [149].
(13%)(13%)(следы)(следы)Вг
(13%)
(13%)
(следы)
(следы)
(119)(119)hv. ROHhv. ROH(206)(206)
(119)
(119)
hv. ROH
hv. ROH
(206)
(206)
центры молекулы могут эффективно конкурировать другие ьцоМ за захват нитрена или способствовать выбро- сарИльНЬ1М азота. Это проявляется в более низких значениях су молекул необходнмых для разложения (уравнения 207—214). тёмператУр’
(208)(208)(209)(209)(CH2)2NEt2(CH2)2NEt2ОАсОАсОАсОАсПО °CПО °C(211)(211)
(208)
(208)
(209)
(209)
(CH2)2NEt2
(CH2)2NEt2
ОАс
ОАс
ОАс
ОАс
ПО °C
ПО °C
(211)
(211)
(212)
(213)
(214)
в качествев качествеАроматические азиды могут быть использованы фоточувствнтельных защитных групп (уравнение 215). При фотолизе генерируется свободная кислота с выходом 60—70% [150].
в качестве
в качестве
ОМеОМеNs СН2—OCOPhNs СН2—OCOPhОМеОМе+ PhCO2H+ PhCO2H(215)
ОМе
ОМе
Ns СН2—OCOPh
Ns СН2—OCOPh
ОМе
ОМе
+ PhCO2H
+ PhCO2H
N,N,Межмолекуляриая реакция нитрена, генерированного из азида, может наблюдаться лишь в том случае, когда ароматическое кольцо несет заместители с сильно выраженными электроноакцепторными свойствами (уравнения 216, 217) [151].
N,
N,
132 °CCN + PhNMe, 132 °CCN + PhNMe,
132 °C
CN + PhNMe,
132 °C
CN + PhNMe,
(216)(216)Проведение термолиза или фотолиза арилазидов в присутствии сильных кислот может приводить к продуктам, которые о разуются не из нитрена, а в результате превращений протонироПроведение термолиза или фотолиза арилазидов в присутствии сильных кислот может приводить к продуктам, которые о разуются не из нитрена, а в результате превращений протониро
(216)
(216)
Проведение термолиза или фотолиза арилазидов в присутствии сильных кислот может приводить к продуктам, которые о разуются не из нитрена, а в результате превращений протониро
Проведение термолиза или фотолиза арилазидов в присутствии сильных кислот может приводить к продуктам, которые о разуются не из нитрена, а в результате превращений протониро
азида илиазида илиазида или иона нитрония (уравнения 218 219)^"поведение диазониевои соли и карбеипевого иона при ката‘сР руемом кислотами разложении диазосоединений; разд 6 5 3)
азида или
азида или
Результаты измерения термодинамических параметров процесса термолиза вннилазидов также указывают на то, что в ходе реакции не образуются свободные нитрены (уравнение 220), и, следовательно, эта реакция аналогична перегруппировке Курциу- са [153]. В противоположность азирпнам, которые, как предполагают, образуются в ходе разложения азидов, но выделить которые не удается, устойчивые азирины получают из вннилазидов [154]. Огщепление молекулы азота нз азидной группы иногда вызывает распад всей молекулы, особенно в том случае, когда это способ- сгвует отщеплению еще одной молекулы азота (уравнения 221 — 223).
Ph Me /Ph Me
Y=c + ztS W <22°)
/N,
N //CN
—Ph —2N2 + PhN=C(22I>
\ /xPh
NPh (85%)
(222)
R=Bu-трет
Ппклопрошыазиды стереоспецифически распадаются до 0Ле. ф„Ц п Антрила (Уравнение 224); наблюдается также образование азетпна (уравнение 225) [
Продукты перегруппировки при термическом разложении многих азидохинонов и азидосодержащих гетероциклических систем были изучены Моором с сотр. [156]. Некоторые примеры этих превращений приведены в уравнениях 226—229.
130 °C130 °CООMeMe
130 °C
130 °C
О
О
Me
Me
Реакции циклоприсоединения
Азиды относятся к многочисленному семейству 1,3-дипочярных агентов, которые вступают в реакцию циклоприсоединения с алкенами. Очень легко реагируют алкены с напряженными двойными связями, давая триазолины, которые часто оказываются неустойчивыми. Сопряжение с фенильными и сложноэфирными группами также увеличивает реакционную способность двойной связи (уравнения 230—232).
МеО2СМеО2С/—(230)СН2 C-NPh/—(230)СН2 C-NPhСО2Ме (81%)СО2Ме (81%)PhCH=CH2 + PhN3 > PhN у(231)PhCH=CH2 + PhN3 > PhN у(231)
МеО2С
МеО2С
/—(230)
СН2 C-NPh
/—(230)
СН2 C-NPh
СО2Ме (81%)
СО2Ме (81%)
PhCH=CH2 + PhN3 > PhN у(231)
PhCH=CH2 + PhN3 > PhN у(231)
H
Особенно реакционноспособными являются енамины и простые эфиры енолов, а перегруппировки промежуточно образующихся триазолшюв приводят к сужению цикла (уравнения 233, 234) 1*57]. И наоборот, присоединение к экзоциклическои двойной свя- зи может приводить к образованию продуктов расширения цикла (Уравнение 235) [158].,
Распад триазолииов может включать промежуточное образ - инне бетаина (120), который в результате перегруппировки Ваг- (1991 МеервеГша превращается в имины (121) пли а Ф ( 22) (уравнение 236) [159]. Конечно, образование азиридина
ч Зак, 105
R = CN, so.ArR = CN, so.Ar
R = CN, so.Ar
R = CN, so.Ar
азидов и алкенов может происходить через нитрен, однако возможно альтернативное направление реакции, которое включает циклоприсоединение, приводящее к триазолину, с последующим выбросом молекулы азота Ц60].
MesC=CH2 + N,CNMesC=CH2 + N,CNMe2C—CH2N2Me2C—CH2N2NC-NMe/ \cH2Me(121) (48%)NC-NMe/ \cH2Me(121) (48%)"N—CN (120)"N—CN (120)(122) (34%)(122) (34%)(236)(236)
MesC=CH2 + N,CN
MesC=CH2 + N,CN
Me2C—CH2N2
Me2C—CH2N2
NC-N
Me/ \cH2Me
(121) (48%)
NC-N
Me/ \cH2Me
(121) (48%)
"N—CN (120)
"N—CN (120)
(122) (34%)
(122) (34%)
(236)
(236)
1,3-Диполярное циклоприсоединение азидов к ацетил ^ включая детидробеизол, приводит к более устойчивым тР11аз {Н0 (уравнения 237—239), хотя в случае (123) методом ЯМ” м0 322
”6МЕ™«7")т“’я"е р”"“"™ ”жду »
а-ди-а-ди-+ НС=ССО2Ме+ НС=ССО2Ме(67%)(67%)(238)(238)RiOCsCR2 + N,SO2RRiOCsCR2 + N,SO2R(123)(123)IR!OZ wso2rIR!OZ wso2r(239)(239)Примеры циклоприсоединения к кратным связям, включающим гетероатомы, приведены в уравнениях 240 и 241; азид-тетразоль- ная изомерия [161] (уравнение 242) более удовлетворительно описывается как электроциклическая реакция.Примеры циклоприсоединения к кратным связям, включающим гетероатомы, приведены в уравнениях 240 и 241; азид-тетразоль- ная изомерия [161] (уравнение 242) более удовлетворительно описывается как электроциклическая реакция.N=NC4H8N3 + ArSO2N=C=S ► C4HgN S (241)N=NC4H8N3 + ArSO2N=C=S ► C4HgN S (241)YNSCUArYNSCUArN3.N3.См11|242)В тех случаях, когда механизм реакции исследовался, былоСм11|242)В тех случаях, когда механизм реакции исследовался, былоустановлено, что эти реакции циклоприсоединения являются синхронными. Это примеры [4ч + 2л]-циклоприсоединения, являющегося супраповерхиостиым по отношению к каждому компоненту. Как и в случае диазосоединенш'г, региоизбирательность присоединения к алкенам (уравнение 243) может быть объяснена или предсказана [114].установлено, что эти реакции циклоприсоединения являются синхронными. Это примеры [4ч + 2л]-циклоприсоединения, являющегося супраповерхиостиым по отношению к каждому компоненту. Как и в случае диазосоединенш'г, региоизбирательность присоединения к алкенам (уравнение 243) может быть объяснена или предсказана [114].R'N.R'N.R'N^R1■R2/\/S/ <NNR'N^R1■R2/\/S/ <NN(2433(2433■R2■R2азоИМНДатим 1,1и1-
а-ди-
а-ди-
+ НС=ССО2Ме
+ НС=ССО2Ме
(67%)
(67%)
(238)
(238)
RiOCsCR2 + N,SO2R
RiOCsCR2 + N,SO2R
(123)
(123)
I
R!OZ wso2r
I
R!OZ wso2r
(239)
(239)
Примеры циклоприсоединения к кратным связям, включающим гетероатомы, приведены в уравнениях 240 и 241; азид-тетразоль- ная изомерия [161] (уравнение 242) более удовлетворительно описывается как электроциклическая реакция.
Примеры циклоприсоединения к кратным связям, включающим гетероатомы, приведены в уравнениях 240 и 241; азид-тетразоль- ная изомерия [161] (уравнение 242) более удовлетворительно описывается как электроциклическая реакция.
N=N
C4H8N3 + ArSO2N=C=S ► C4HgN S (241)
N=N
C4H8N3 + ArSO2N=C=S ► C4HgN S (241)
Y
NSCUAr
Y
NSCUAr
N3.
N3.
См11|242)
В тех случаях, когда механизм реакции исследовался, было
См11|242)
В тех случаях, когда механизм реакции исследовался, было
установлено, что эти реакции циклоприсоединения являются синхронными. Это примеры [4ч + 2л]-циклоприсоединения, являющегося супраповерхиостиым по отношению к каждому компоненту. Как и в случае диазосоединенш'г, региоизбирательность присоединения к алкенам (уравнение 243) может быть объяснена или предсказана [114].
установлено, что эти реакции циклоприсоединения являются синхронными. Это примеры [4ч + 2л]-циклоприсоединения, являющегося супраповерхиостиым по отношению к каждому компоненту. Как и в случае диазосоединенш'г, региоизбирательность присоединения к алкенам (уравнение 243) может быть объяснена или предсказана [114].
R'N.
R'N.
R'N^R1
■R2/\/S/ <
NN
R'N^R1
■R2/\/S/ <
NN
(2433
(2433
■R2
■R2
„ „нклоприсоединение азидов к енаминам чрезвы- ^f”специфично для самых разнообразных азидов и ена. чаино Рег'10^^, Г реакцию. Во всех случаях концевой атом азо- иазидиой группы образует связь с углеродным атомом, несущ,,м азот в енамине [163].
Восстановление
ннNsNH\LfAlH4/ \.^с—С (244)NsNH\LfAlH4/ \.^с—С (244)Me IМе нMe IМе нАлкены удается стереонзбирателыю превратить в азиридины путем присоединения азида иода с последующим восстановлением НАШ (уравнение 244). Восстановление азидов до аминов, которое можно проводить также и каталитически, может быть использовано в синтезе. Избирательное восстановление азидной группы в присутствии двойных связей и карбонильных групп [163] можно осуществить с помощью катализатора Линдлара. Альтернативный метод превращения азидов в аминь, заключается в образовании фосфнипмипа и последующей обработке его аммиаком (уравнение 245) [164].
н
н
NsNH
\LfAlH4/ \
.^с—С (244)
NsNH
\LfAlH4/ \
.^с—С (244)
Me IМе н
Me IМе н
Н Me
\/1N3
с=с
Me
(245)
Th=тимин
Азиды могут подвергаться нуклеофильной и электрофильной атаке, хотя они обладают основными и нуклеофильными свойствами в меньшей степени, чем дназосоединення. Концентрированные кислоты вызывают отщепление молекулы азота и перегруппировку алкилазндов с образованием альдимпиов и кетиминов (уравнение 246); арилазиды превращаются в анилины с заместителями в цикле (уравнение 247). Вероятно, образование (124) [165] включает нуклеофильную атаку триметилсилилазида по карбонильной группе ангидрида (уравнение 248).
H2SO4
PhCHO-f- H2NPh (246)PhCHO-f- H2NPh (246)PhiCHNa ► N2 + PhCH=NPh
PhCHO-f- H2NPh (246)
PhCHO-f- H2NPh (246)
HiSO,л—л
’—NHS HS0‘ 4- N;’—NHS HS0‘ 4- N;CtH6Na >- НО—у \
’—NHS HS0‘ 4- N;
’—NHS HS0‘ 4- N;
q—/\Q 1 Me2SIN3
NHNH(248)(248)\ /2. EtOH
NH
NH
(248)
(248)
О
О
(!24) (69%)
H2SO4, HN3rco2h *H2SO4, HN3rco2h *Дцилазиды в присутствии кислот перегруппировываются о Ц11анаты, а изоцианаты в этих условиях претерпевают "3°' и декарбоксилирование. При проведении реакции ШмадХы получают in situ из карбоновых кислот, минеральных кислот и азотистоводородноп кислоты; общим результатом реакции яХет ся превращение кислоты в амин, сопровождающееся потеоей одного углеродного атома (уравнение 249).1
H2SO4, HN3
rco2h *
H2SO4, HN3
rco2h *
[RN=C=O] —> RNH3-f-CO2 (249)
Азиды не особенно чувствительны к действию нуклеофильных агентов; р-галогенэтнлазнды при действии спиртового раствора щелочи превращаются в випилазиды. Однако нуклеофильные углеродные центры атакуют концевой атом азота в азидах, в результате чего образуются триазены (уравнение 250) пли трназолы (реакция Димрота; уравнение 251) [166].
Ar‘SO2N3 + Ar2MgX —> Ar‘SO2N=NNHAr2(250)
R\ /CO2Et
"OEt
R'COCH2CO2E1 + R2N3 >- R'COCHCO2Et —> R2N^ 'n (251)
N=N—NR2N
Арилсульфонилазиды широко используют для перенесения диазогруппы на активированную метиленовую группу (см. разд. 6.5.3.1). Реакции этих азидов с различными замещенными индолами изучены Бенди с сотр. [167]. Для ацил- и активированных арнлазидов характерно замещение азидной группы (уравнение 252) (а не атака но азидной группе) нуклеофильными агентами; способность ацилазидов выступать в качестве ацилирующих агентов использована как метод создания пептидных связен (Уравнение 253) [168].
ОО" ■511R3CN3 + R'R2NH —>R3CNHR'R2IL NsОО" ■511R3CN3 + R'R2NH —>R3CNHR'R2IL NsR* Cl" R3^CONHCHCCMI+ H3NCHCO2HR* Cl" R3^CONHCHCCMI+ H3NCHCO2H0N3P(OPh)2 ,ДМФ, Et3N0N3P(OPh)2 ,ДМФ, Et3NО—> R3CNR‘R2 + HN3 (252)Ri RsR2CONHCHCONHCHCO2H (253)О—> R3CNR‘R2 + HN3 (252)Ri RsR2CONHCHCONHCHCO2H (253)
ОО" ■
511
R3CN3 + R'R2NH —>R3CNHR'R2
I
L Ns
ОО" ■
511
R3CN3 + R'R2NH —>R3CNHR'R2
I
L Ns
R* Cl" R3^CONHCHCCMI+ H3NCHCO2H
R* Cl" R3^CONHCHCCMI+ H3NCHCO2H
0
N3P(OPh)2 ,ДМФ, Et3N
0
N3P(OPh)2 ,ДМФ, Et3N
О
—> R3CNR‘R2 + HN3 (252)
Ri Rs
R2CONHCHCONHCHCO2H (253)
О
—> R3CNR‘R2 + HN3 (252)
Ri Rs
R2CONHCHCONHCHCO2H (253)
б55 СИСТЕМЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ПОЛИАЗАФРАГМЕНТЫ
свободных электронных пар при трех пли более Наличи\“° азота находящихся в состоянии $р».гибридиза смежных атомах азо , ° дестаб„ЛИзуЮЩее влияние. Цепи Из пни, оказывает 01 Д^^ аз0Та обладают устойчивостью, до. трех, четырех '-™ соответствующих соединений, лишь ВТОм статочнои ДОя выдбме атома азота наХодятся в состоянии
случае, когда два кподобных соединениях присутствует
уМ^ Из соединений этого типа лучУШе трпазеиы. Наиболее известный способ их получения чает я во взаимодействии ароматических диазониевых солей ам и ами (Уравнение 254) [169]. В основе других методов полу- чения ®ежит реакция диазониевых солеи с анионами амидов (Равнение 255) и присоединение реактивов Гриньяра (уравнение 256) или триалкилалюминия к азидам. N-Окснды триазенов легко получают путем сочетания диазониевых солеи с гпдроксиламина- мп (уравнение 257).
(126)(126)-30 °CPhNj СГ + (Me3Si)2NNa > PhN=NN(SiMe3)2-30 °CPhNj СГ + (Me3Si)2NNa > PhN=NN(SiMe3)2ArN2 + R2NOHArN2 + R2NOHArN=N—NR2 A-ArN=N—NR2 A-(254)
(126)
(126)
-30 °C
PhNj СГ + (Me3Si)2NNa > PhN=NN(SiMe3)2
-30 °C
PhNj СГ + (Me3Si)2NNa > PhN=NN(SiMe3)2
ArN2 + R2NOH
ArN2 + R2NOH
ArN=N—NR2 A-
ArN=N—NR2 A-
(255)
(256)
(257)
являются алкилирующими агентами давать^11»’ ЭТ0 св°йство в сочетании со способностью
понч.™^”6 пРО|13воД11ые при действии кислот может быть кислогоми0гих из 3T,ix соединении. Наличие
326326PhN-NNHBu + ArCO2H -> ДгСО.ВцPhN-NNHBu + ArCO2H -> ДгСО.Вц(258)(258)пировкой вызываеГ)^^^^0''6 РЯД°М С тРиазе,,'0В0'"' грУ"' ствви оснований и тши^т Д0 диазос°еди11ении в прпсут- ниями в реакциях прпрмп^ являются промежуточными соедине- отсутствш) кислого протонаД"Г°гРУППЫ (см' УРавнеине 142). При санной выше реакит 3’ ’еобх°Днмого для протекания опи- дентпого аниона ттизрир°/Жет пР0|!СХ°Дить алкилирование амби- а триазена (уравнение 259).
326
326
PhN-NNHBu + ArCO2H -> ДгСО.Вц
PhN-NNHBu + ArCO2H -> ДгСО.Вц
(258)
(258)
ArN=NNHAr*ArN=NNHAr*ArN—N—NAr1ArN—N—NAr1RXRX/Ar' ArN=NN(XR/Ar' ArN=NN(XRAr+ ^NN=NAr>RzAr+ ^NN=NAr>Rz(259)(259)
ArN=NNHAr*
ArN=NNHAr*
ArN—N—NAr1
ArN—N—NAr1
RX
RX
/Ar' ArN=NN(
XR
/Ar' ArN=NN(
XR
Ar
+ ^NN=NAr>Rz
Ar
+ ^NN=NAr>Rz
(259)
(259)
Из данных спектров ЯМР следует что 1 3
„ы В растворе часто находятся в виде смес™ТНЫе Триазе" Спектры ЯМР, снятые при низких температур&еров (|7|L ствуют о наличии ограниченного вращенья | 72J’СВИдетель- N-N-связи. Термическое разложение фенилам ®°Круг "Ростой „ов приводит к фенильным радикалам (уравнени^овТ трназе" ложение изучено методом ХИДПЯ в спектра П ИР я Э™ Ра3" спектрах ЯМР !3С продуктов реакции (beLm, Д’ также в ли) fl73]. В этих условиях распад триазенапо™еННЛ Н анн" катиону через промежуточное разложение диазон^еп феНИЛ‘ Триазены образуют устойчивые комплексные соединения^ ЮЛИ' гимн металлами [174]. соединения со мно-
д
(260)(260)PhNHN=NPh >• Ph • + • NHPh-f-N2
(260)
(260)
Известно лишь несколько примеров замещенных триазанов, например (126). Неустойчивость трех атомов азота, связанных 0-связямп, продемонстрирована на примере электроциклического раскрытия цикла в (127), в результате чего образуется более устойчивый илид (128) [175]. По-видимому, более устойчивыми являются соли триазанпя (129) [176] илн бетанны триазання (130) [177].
CO2Et
PhNHz + Et2OCN=NCO2Et —> PhNHNNHCO2Et(261)
(126)
И2М + /\ п 2
„/Лш + ЫН^з -> ^Д^Х^ to)
(129)
nh2
NCON№ R'N-NCONHR= + R'CHO (264)
r'nnh2 +\ /
0(130)
многочисленны, чем тетразаны, стабилизующего влияния нена-
Тетразены значительно более также является результатом
сышенностп этих систем. Тетразены-1 получают азосочетанием птониевых солей с гидразинами (уравнение 265). Тетразены-2 обычно синтезируют окислением 1,1-дизамещенных гидразинов (равнения 266 267); с формальной точки зрения тетразены-2 являются продуктами димеризации амниопптреиов. Незамещенный тетразен-2 (131) был выделен при протолизе сполна силили- рованпого производного (132) (уравнение 268) [179].
(265)
R
I ArN* + RNHNH2 —* ArN=NNNH2
(Me3Si)2NN=NN(SiMe3)2
CF3CO2H. СН2С12,-78°С
—> NH2N=NNH2
(132)
(131)
(266)
(267)
(268)
При нагревании или в
- условиях фотолиза тетразены разлага- СП*3°В1"1"СМ аз0та 11 аминорадикалов (уравнение 269) с метя)Н° тРиазенам 01111 образуют комплексные соединения металлами, например (133) и (134) (уравнения 270, 271) [181].
Me2NN=NNMe-
Д нлп hv >" N, + 2Me2N •
(269)
CoFtN3 + NiR2
C6F6
(270)
(271)(271)MeN3 + Fe2(co)8 >. w 7=^MeN\bNMeFe(CO)3(134)
(271)
(271)
уста-уста-Все синтезированные тетразаиы , гителей, например (135) и (136) Г182|% большое ЧИс.то зам» Тетразан обратимо диссоциирует ня \ Растворе гексяА» (уравнение 274). Структура дипол™ "Wa3,,^Le 3 далена методом рентгеновской Дифракции Д °37) ^
уста-
уста-
(•35)(90%)
° 1СО,Ме СО2Ме
II80 «СI I
PhCOl + MeO2CN=NCO2Me > PhN-N-N-NPh (273)
CO2Me СОгМе
(136)(69%)
Ph Ph
I I
Ph2NN—NNPh2 ч=ь 2Ph2N—NPh(274)
(137)
Некоторые пентазадиеньг (138) были получены азосочетанием Мазониевых солей с первичными аминами [184]. Их разложение протекает со взрывом.
Me
2ArN2 + MeNH2 -^—>- ArN=NNN=NAr(2/6>
(138)
. „ЛИТЕРАТУРА
• Muller in дд
Thierne Ур’гЫг. 77еу'°<1сп der Organischen Chemie (Houben-Wcyl)», Georg 2' S sS,kStu^eatt- !967- vol. W/2.
^6, vo| g n’ 8°Pen Chain Nitrogen Compounds», Benjamin, New York, 4emlc, New^Yoik'1^^ ^aro- «Organic Functional Group Preparations», Aca-
O Ohme and A- Zllb^ .^Stowell, in «Thc Chemistry of Hydrazo, Azn . ,
f w nnbedabe and ^Д7е cjcnce, New York 1975, part 1. Azo «hi 5'Azoxy Groups». ed. SjPalaU y ^ *jM flnd L_ g Slrand, _,_ ^ 6- E' 197Г 14. Ю52..ngo gg 2144.
Chem., 1, r client. Soc.,
T / A Carpmo J I
I c. F Lane, Synthesis. 1975Bpr ,970 l03, 2052; H. F. Hodson
а к H. Konig and B. ■ Tetrahedron Letters, 1972, 319.
' Д M. MaytumC’hcm„ I96.1, 29. 1579.
H.Zimme’ and G. S1 >8 j Qrg. Chern., 1975, 40 1213
L R. a. Moss й«1 СЛВ - ^|)r|] R joo$i j Schreiber> and л. Eschenmose, 12. D. Felix. R. A-1276
Helv. Chim. Acta,che 1975, 4() W70
и P R. Farina and
}-' G AF CHuang T. °OkamotT 'M- ^ueda, and Y, Kamazoe, Tetrahedron Letters, 3 l9”-P Turleil Z Nalurforsch., 1973, 28b, 829.
16.17.18.19.20.21.22.23.16.17.18.19.20.21.22.23.J. L. .Meisel, Tetrahedron Leflers, 1974, 3847.H. Zollinger, «Diazo and Azo Chemistry», Interscience, New York 1961 p. 169F. Yoneda and I. Nagamatsu, Synthesis, 1975, 177.J. L. .Meisel, Tetrahedron Leflers, 1974, 3847.H. Zollinger, «Diazo and Azo Chemistry», Interscience, New York 1961 p. 169F. Yoneda and I. Nagamatsu, Synthesis, 1975, 177.F. D. King and D. R7 M. Walton, Synthesis, 1975, 738.Y. Shoo, in «The Chemistry of the Hydrazo. Azo and Azoxy Groups», ed. S. Patai, Interscience, New York, 1975, part 2.S. F. Nelsen and 1. M. Busthell, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 2011.R. A. )’. Jones, A. R. Katritzky, K. A. F. Record, and R. Scattergood, J. C. S. Perkin U, 1974, 406.F. D. King and D. R7 M. Walton, Synthesis, 1975, 738.Y. Shoo, in «The Chemistry of the Hydrazo. Azo and Azoxy Groups», ed. S. Patai, Interscience, New York, 1975, part 2.S. F. Nelsen and 1. M. Busthell, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 2011.R. A. )’. Jones, A. R. Katritzky, K. A. F. Record, and R. Scattergood, J. C. S. Perkin U, 1974, 406.E Schmid «Drekinge mil zwei Heteroatomen», Springer-Verlag, Berlin, 1967, ’№1 Baumgarten, P. Y.-N. Chen, H. W. Taylor, and D.-R. Hwang, J. Org. Chem. 1976. 41, 3805.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
J. L. .Meisel, Tetrahedron Leflers, 1974, 3847.
H. Zollinger, «Diazo and Azo Chemistry», Interscience, New York 1961 p. 169
F. Yoneda and I. Nagamatsu, Synthesis, 1975, 177.
J. L. .Meisel, Tetrahedron Leflers, 1974, 3847.
H. Zollinger, «Diazo and Azo Chemistry», Interscience, New York 1961 p. 169
F. Yoneda and I. Nagamatsu, Synthesis, 1975, 177.
F. D. King and D. R7 M. Walton, Synthesis, 1975, 738.
Y. Shoo, in «The Chemistry of the Hydrazo. Azo and Azoxy Groups», ed. S. Patai, Interscience, New York, 1975, part 2.
S. F. Nelsen and 1. M. Busthell, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 2011.
R. A. )’. Jones, A. R. Katritzky, K. A. F. Record, and R. Scattergood, J. C. S. Perkin U, 1974, 406.
F. D. King and D. R7 M. Walton, Synthesis, 1975, 738.
Y. Shoo, in «The Chemistry of the Hydrazo. Azo and Azoxy Groups», ed. S. Patai, Interscience, New York, 1975, part 2.
S. F. Nelsen and 1. M. Busthell, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 2011.
R. A. )’. Jones, A. R. Katritzky, K. A. F. Record, and R. Scattergood, J. C. S. Perkin U, 1974, 406.
G. R. Weisman and S. F. Nelsen, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 3281.
Cm. cc. 23, p. 1043 u сл.
G. R. Weisman and S. F. Nelsen, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 7007.
31. J. S. Deear and «7. B. Jennings, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 1562.
»• F Nelsen and i. M. Buschek, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 6982.
L. G. Overberger, i. P. Anselme, and J. G. Lombardino, «Organic Compounds л г vN Bonds», Ronald Press, New York, 1966.
a*n Chemistry of the Hydrazo, Azo and Azoxy Groups»,
ed. S. Patai Interscience, New York, 1975, part 2.
D' ,Dals’n' J A"er. Chem. Soc., 1972, 94, 6998; F. Fillipini „ IV в Sn ®, У ,Prg' Chem, 1968, 33, 1374.
36 A R' NkCartii»“w Cn r^.R,»,\Creg8e' 1 OrS- chem- 1976- 41- 273a
37.38.39.40.37.38.39.40.J. Ghent Soc:. (ВМ969°||85.Л’ ^' M' 6аГПМ’ L E' Sult°n' and C' -4towor"'' WTi^jaf' S' /ohnso'1. R- A. Abgotl, and M. J. Madden, J. Org. Chem., p. П. Шш„ вапн ^ Ar*5noy- Buss. Chem. Rev., 1972, 41, 833 * A. Cox andE BunceTlT^' ХНМИИ' 1№- 4>- 17881'
37.
38.
39.
40.
37.
38.
39.
40.
Groups», ed. S. Patai In tercelShemistry of the Hydrazo, Azo and Azoxy
f J. McKilUp E. AS*Yo^> l975' И 2.
42.43.42.43.1973, 73, 255.'‘ 8' M- Culbertson, and S. Wawzonek, Chern. Rev.,
42.
43.
42.
43.
я Aylward, Quart. Rev., 1971, 25, 418.
11 r Raidwin, L E. Brown, and G. Hofle, J. Amer c
L // Urry, Z- L, E. Gaibel, 1. C. Duggan, and S. S TsenT 1®3A788-
,073 95, 4338 и приведенные там ссылки наJ' Amer Chem.
TpurstRS Berio, and S. Hooton, Chem. Rev. 965 65 работы fl. f RForrester, J. M. Hay, and R. H. Thomson, «Organic chLki , о 48. A' R^^als» Academic, London, 19688Chemistry of Stable
Amer.Amer..°•8 *
Amer.
Amer.
. с Д. Neugebauer and H. Weger, Tetrahedron Letters, 1976, 2083
2745.2745.8 F. Nelsen and R. T. Landis, J Amer. Chem. Soc., 1973 95 щч И F A Neugebauer, Angew. Chem. Internal. Edn., 1973 12 455 " в H. Al-Sader and R. 1. Crawford, Canad. J. Chem., 1970 48
2745.
2745.
7 Crawford and K. Takagi, J. Amer. Chem. Soc., 1972 94 74(ie'’
p 5 Engel, Tetrahedron Letters, 1974, 2301.'’'
632 и632 иS' j IF Timberlake, M. L. Hodges, and K. Betterton, Synthesis 1972 приведенные там ссылки.•''
632 и
632 и
P. L. Grizzle, D. IF. Miller, and S. E. Scheppele, J. Org. Chem 1975 40 ' 1902.’'’
к? Dulsmann, H.-D. Beckhaus, and C, RUchat Tetrahedron Letters 1974 265 68 J Buckingham, Quart. Rev., 1969, 23, 37.' У
59 E. Schmitz, Adv. Heterocyclic Chem., 1963, 2. 122.
go’ K. Mackenzie, In «The Chemistry of the Hydrazo, Azo and Azoxv Groups» ed. S. Patai, Interscience, New York, 1975, part 1.. и ,
918.E. M. Kosower, Accounts Chem. Res., 1971, 4. 193.918.E. M. Kosower, Accounts Chem. Res., 1971, 4. 193.61 S. Masamune, N. Nakamura, and J. Spadaro, J. Amer. Chem. Soc., 1975 97
918.
E. M. Kosower, Accounts Chem. Res., 1971, 4. 193.
918.
E. M. Kosower, Accounts Chem. Res., 1971, 4. 193.
, 1245., 1245."hier, Angew. Chem. Internal Edn., 1965,"hier, Angew. Chem. Internal Edn., 1965,/. M. Hoffman and R. H. Schlessinger, Chem. Comm., 1971
, 1245.
, 1245.
"hier, Angew. Chem. Internal Edn., 1965,
"hier, Angew. Chem. Internal Edn., 1965,
4, 271.4, 271.S. Hunig, H. R. Miiller, and IF. Thier, Angew. Chem. Ir
4, 271.
4, 271.
65.65.P. S. Engel and C. Steel, Accounts Chem. Res.. 1973, 6. 275.
65.
65.
C. G. Overberger, M. S. Chi, D. G. Pucci, and !. A. Barry, Tetrahedron Let-
ters, 1972, 4565.
67.88.69.70.71.72.73.74.75.76.67.88.69.70.71.72.73.74.75.76.P. S. Engel, R. A. Melaugh, M. A. Page, S. Szilagyi, and J. IF. Timberlake, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 1971.
67.
88.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
67.
88.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
P. Haberfield P. M Block, and Л1. S. Lux, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 5804.
P. S. Engel and P. D. Bartlett, J. Amer. Chem. Soc. 1970, 92. 5883: J. IF Timberlake and A. IF. Garner, J. Org. Chem., 1976, 41, 1666.
A. IF. Garner, J. IF .Timberlake, P. S. Engel, and R. .4. Melaugh, J. Amer.
Chem. Soc., 1975, 97, 7377.
H. Fischer and J. Bargon, Accounts Chem. Res., 1969, 2. 110.
P. S. Engel and D. J. Bishop, J. Amer. Chem. Soc., 1975. ®7._67548. L. Buchwalier and G. L. Gloss, J. Amer. Chem. Soc., 1975 97, 38x7N. A. Porter and M. O. Funk, J. C. S. Chem. Comm.. 1973. 263- LP. Snyder and D. A;. Harpp, J. Amer. Chem Soc.197tx9S78.ll”. о. M. Stout, T. Takaya, and A. I. Meyers, J. Org. Chem 1975 40 563^8. R. M. Kellogg, M. Noteboom, and I. K. Kaiser, J. Org. Chem.. . ..P. S. Engel and D. J. Bishop, J. Amer. Chem. Soc., 1975. ®7._67548. L. Buchwalier and G. L. Gloss, J. Amer. Chem. Soc., 1975 97, 38x7N. A. Porter and M. O. Funk, J. C. S. Chem. Comm.. 1973. 263- LP. Snyder and D. A;. Harpp, J. Amer. Chem Soc.197tx9S78.ll”. о. M. Stout, T. Takaya, and A. I. Meyers, J. Org. Chem 1975 40 563^8. R. M. Kellogg, M. Noteboom, and I. K. Kaiser, J. Org. Chem.. . ..E. Scheppele, P. L. Grizzle, and D. IF. Miller, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 6165.
P. S. Engel and D. J. Bishop, J. Amer. Chem. Soc., 1975. ®7._6754
8. L. Buchwalier and G. L. Gloss, J. Amer. Chem. Soc., 1975 97, 38x7
N. A. Porter and M. O. Funk, J. C. S. Chem. Comm.. 1973. 263
- LP. Snyder and D. A;. Harpp, J. Amer. Chem Soc.197tx9S78.ll
”. о. M. Stout, T. Takaya, and A. I. Meyers, J. Org. Chem 1975 40 563
^8. R. M. Kellogg, M. Noteboom, and I. K. Kaiser, J. Org. Chem.. . ..
P. S. Engel and D. J. Bishop, J. Amer. Chem. Soc., 1975. ®7._6754
8. L. Buchwalier and G. L. Gloss, J. Amer. Chem. Soc., 1975 97, 38x7
N. A. Porter and M. O. Funk, J. C. S. Chem. Comm.. 1973. 263
- LP. Snyder and D. A;. Harpp, J. Amer. Chem Soc.197tx9S78.ll
”. о. M. Stout, T. Takaya, and A. I. Meyers, J. Org. Chem 1975 40 563
^8. R. M. Kellogg, M. Noteboom, and I. K. Kaiser, J. Org. Chem.. . ..
79.80.81.82.83.84.79.80.81.82.83.84.Fahr andH. Lind, Angew. Chem. Internal. Edn. 1966 5, 372; J. Hamer.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
*1.4 Cycloaddition Reactions», Academic, London, 1967 p. ■
E. C Taylor and F. Sowinski, J. Org. Chem.. 1974, 39. 907
£ A. Jzydore and S McLean, J. Amer. Chem. Soc 197d. 97 non.
tHelt » ж
f % toJ c S. r *» ** *■ M
°'h Tetrahedron Letters, 1973, 2889.
nod C R Flunn, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 5891.
85. E, L. Ail ed and U K.Qrg chem _ ,g74i 39 40?
№ и i °nT°A Serianz and P. Kovacic, J. Org. Chem., 1976, 41, i75l
^' VR “Z'^s^Tm. Lone. J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 3070;^.,^.
on 6 C Ipence^C^y’io'r', and'o. Bucliardt, Chem. Rev., 1970, 70, 231
o9?' GSBRh e and H,H. Jaiie J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 5518.
os' к 6 Mor and T. ReiM, J. Amer. Chem. Soe„ 1972, 94, 250.
m к' G Taulor S R. Isaac, and I. L. Swigerf, J. Org. Chem., 1976, 41 iuR
ад j'P Snyder, L. Lee, V.’l. Bandurco, C. Y. Yu, and R. !. Boyd.i.'^ Chem. Soc.,1972, 94, 3260.„mer-
95 E Burtcel, Accounts Chem. Res., 1975, 8, 132.
96 R A Moss and G. M. Love, Tetrahedron Letters, 1973, 4701.
97 A H Beckett G. R. Iones, and R. T. Coutts, Tetrahedron, 1976, 32, 1267
J. P- Snyder', M. L. Heyman, and E. N. Suciu, J. Org. Chem., 1975, 40
«Chazoalkane». ed. M. Regitz, Thieme, Stuttgart, 1977.
F Kirmse, Angew. Chem. Internal Edn., 1976, 15, 251.
C. J. Collins, Accounts Chem. Res., 1971, 4, 315.
102.103.104.105.106.107.108.109, 110.102.103.104.105.106.107.108.109, 110.М. Regitz, Synthesis, 1972, 351.
102.
103.
104.
105.
106.
107.
108.
109, 110.
102.
103.
104.
105.
106.
107.
108.
109, 110.
S. Af. Hecht and J. W. Kozarich, Tetrahedron Letters, 1972, 1501.
H. Ledoa, Synthesis, 1974, 347.
T. Sasaki, S. Eguchi, L H. Ryu, and У. Hirako, Tetrahedron Letters 1974 2011.
N. Takamura, T. Mizoguchi, K. Koga, and S. Yamada, Tetrahedron tellers 1971, 4495.
AL P. Cava and B. R. Vogt, J. Org. Chern., 1965, 30, 3775.
R. Roush, D. Feiiler, and I. Rebek, Tetrahedron Letters 1974 1391
M. Regitz and F. Menz, Chem. Ber., 1968, 101, 2622.
1969,8084;1969,8084;1971,1971,M'ддС^'^’ F Hocker, and A. Liedhegener, Org. Prep. Proc. Inlernat.,
1969,
8084;
1969,
8084;
1971,
1971,
' ' »?ndrC' Л' McPherson, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94,
Frasnelli, Angew. Chem., 1970 82, 291
IM' H' Fhalil, J- Ог8- Chem., 1973, 38, 4216.
«Carbene Chemistry», ed. W. Kirmse, 2nd edn., Academic, New York,
111 p Nr’)-Ho“k' Chem- Soc-- 1972, 94, 8953.
116.116.5' M CRcMzeond c'E' HouSMon, J. C. S. Perkin I, 1974, 66.
116.
116.
E. Harmon,E. Harmon,118.118.F Slanleo “nd KG-rN‘"lbert, ТеIrahcdron Letters, 1970, 2823' R. ~ " 117. H. Mete/and К pU7enan^L do'mson, J. Org. Chem., 1970, 35, 3444. ' LZ. Fenwick G Fraier кCllcm' 1,,lcmat Edn., 1975, 14, 32.
E. Harmon,
E. Harmon,
118.
118.
124; S.’A Mat in and°p °' P' Sfra“$z, J- Amer. Chem. Soc., 1973, 119. 1 ■ Meinwald and G H Ch J' C S' Pcrkhl 1972- 2623' 20. H Rropi, C. R. BernerTad пи”4, *nd' (Lolld™). >965, 425.
A. Nabeya, F В Caln ’ondV” .Doblenburg, Tetrahedron, 1970, 26, 3279.
£1WenkertandC. Д McPhe/son'^^F1- °rg' Chem- l970' 35’ 2015'
J. St. Purek and О ,rs9n> Synth. Comm., 1972 2 331
L Hoor and G. '/ Morris'“■ Tetrahedron Letlers,’ 1970, 2651.
125 no’ S'”™- and H. Kono Canad^'rl 1 Fhem’ l97°- 48’ 868; L HoM‘ 26 r ‘girU and R- Murrau 197,1 49' 237L
127 H F' D' F“ria and F Mor Л ChcnL Soc ■ >974. 98' 3330.
28 СП S' P' Mai'umdar^Svn'l^r J' °ГЙ' Chcn’’ l97!- 36’ 3774-
i“f,S;r«&'S^
Я^ 5 Solar- ^ °- E- ^V. Angew. Chem. lnfernat Edn
w 7Dori and R. F Ziolo, Chem. Rev., 1973, 73, 247
S./> H- Ver'ieydm' °' "а8МГ’ ^ L ° J- Org. Chem., 1971, 36, Я Kuzuhara and S. Emoto, Tetrahedron Letters, 1973 5051
„ S J Weiningcr, S Kohen, S. Mataka, G. Koga and IP л ,
I37 Chem 1974, 39, 1591.8 ' l Ansetme, J. Org.
A Hassner, Accounts Chem. Res., 1971, 4, 9
39 LE. Galle and A. Hassner, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 3930
40 / Ehrenfreund and E. Zbiral, Annalen, 1973, 290.
« «Nitrenes», ed. W Lwowski, Interscience, New York 1970- w ..
1 R. A. de Mauriac, M. Thompson, R. E. Wilde, and S.-YChen 1975,40,2608.Or8 Chem.,
L Hi Boyer and F. C. Canter, Chem. Rev. 1954, 54, 1.
143 E. Leiber, R. E- Minnis, and C. N. R. Rao, Chem. Rev 1965377
44 К Dehnicke, Angew. Chem. fnternat. Edn., 1967, 6, 240'7'
A. Schonberg, «Preparative Organic Photochemistry», Springer Berlin 195Я
146.146.-° G. l'Abbe, Chem. Rev., 1969, 69, 345.1 P g ’ “erhn- ,9d8'
146.
146.
147.148.149.150.147.148.149.150.r. I. Sundberg, D. W. Gillespie, and B. A. DeGraff, J. Amer Chem Soc 1975, 97, 6193.
147.
148.
149.
150.
147.
148.
149.
150.
D. H. R. Barion, P. G. Sammes, and G. G. Weingarten J Chem Soc (C) 1971, 721.D. H. R. Barion, P. G. Sammes, and G. G. Weingarten J Chem Soc (C) 1971, 721.R. K. Smalley, W. A. Strachan, and H. Suschitzky, Synthesis 1974 503 B. Iddon. M. W. Pickering, H. Suschitzky and D. S. Taylor j C S Perkin f 1975, 1686.
D. H. R. Barion, P. G. Sammes, and G. G. Weingarten J Chem Soc (C) 1971, 721.
D. H. R. Barion, P. G. Sammes, and G. G. Weingarten J Chem Soc (C) 1971, 721.
15! R. A. Abramovitch, S. R. Chailand, and E. F. Scriven. J. Org. Chem. 1972 37, 2705.
152 R. L Sundberg and К. B. Sloan, J. Org. Chem., 1973. 38, 2052.
G. ГАЬЬё and G. Mathys, J. Org. Chem., 1974, 39, 1778.
№. Komatsu, S. ichijima, Y. Ohshiro, and T. Agawa, 1. Org. Chem., 1973, 38. 4341.
A. Hassner, A. B. Levy, E. E. McEntire, and I. E. Galle, J. Org. Chem., 1974, 39, 585; G. Szeimies, U, Siefken, and R. Rinck, Angew. Chem. Internal. Edn., 1973, 12, 161.
D. S. Pearce, M. Locke, and H, W. Moore, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 6181, 6187 и более ранние работы.
S.-L Yamada, У. Hamada, К. Ninomiya, and T. Shioiri, Tetrahedron Letters,
158.159.160.161.162.163.158.159.160.161.162.163.1976, 4749.
158.
159.
160.
161.
162.
163.
158.
159.
160.
161.
162.
163.
R. Л. Wohl, J. Ore. Chem., 1973, 38. 3862.
M. E. Hermes and F. D. Marsh, J. Ore. Chem., 1972, 37, 2966, 2969.
P. P. Nicholas, J. Org. Chem., 1975, 40, 3390.
M. Tisler Synthesis, 1973, 123._ ...
M. K. Meilahn, B. Cox, and M. E. Munk, J. Org. Chenn, 197a 40, 819
1975. 590.1975. 590.E. i. Corey, К. C. Nicholaou, R. D. Balanson, and У. Machida, Synthes»,
1975. 590.
1975. 590.
164.165.164.165.1975,1975,№. S. Minigall, G. L. Greene, G. A. Heavner, and R. L. Letsinger, J. Org. F^Wa^and S. S. Washburne, J. Org. Chem.,
164.
165.
164.
165.
1975,
1975,
1602,1602,G l'Abbe. G. Mathys, and S. Tappet, J Org. Chem 4", «549 *67. A. S. Bailey, A. J Buckley and I. F. Seager, J. C. S. I erkin
1602,
1602,
I80® и,с°лее рапппе работы.., r4a- T. Shioiri, К. N‘n0"
У. S. Klausner and M. Bodanszky, Synthesis, 197•
. miya, and S. Yamada, J. Amer. Chem. Soc., 1972 94.
E V. Brown and J. J. Duffy, J. Org. Chem 967, 32 112^
'®,lilc “nd H. Scherrer, Tetrahedron Letters. ■ . ^^
179 м Cnrci Q*'d v- Lucchini, Spectroscopy Letters, 197.. ^S()c |968i
P- Maruilo, С. B. Mayfield, and E. H. Wagener, J- Amer.
90, 510.
,, T Satuvere, Ind. chim. beige, 1971, 36, 1070
m с црртаа. T.Comm.. 197!, 131Гх
175175Й s О**. Т'Л^ л p Rmcc- c- tt7- RecS1 a,ui R' °' Siorr-J- C $ X R. Chailand, V r.
175
175
1761969, 725, 1
I77 £ Schnutz, H. Fe< hne"^ ami с. W'. Rees. Chem. Comm., 1971, 800-
fra D. I. Anderson, T LI 1^ ^ y Vaughan, J. C. S. Perkin 1, 1975,
1nbergn'H 'Bayer, and H. Badihuber, Angew. Chem. Internal. Edn., 1975;
14. 177.,. ,. .gold j Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 3228.
0.7 R- Pob4fs.“,"d,b'Green and F. G. A. Stone, J. C. S. Dalton, 1972, 1805-
181. I. Ashley-Snnth AtComm„ 1967, 1243.
gf f ■ SStiАСЯVr "■ w лпй‘'Я
Л1. Mat г ha, Chem. Prumysl
АЗОТОРГАНИЧЕСКИЕ ИОНЫ И РАДИКАЛЫ, НИТРЕНЫ И РОДСТВЕННЫЕ ЧАСТИЦЫ
Л. ДЖИЛКРИСТ (University of Liverpool}
Путем формального удаления заместителей или валентных электронов из амина R3N могут быть получены азотсодержащие промежуточные продукты различных типов. Наиболее важные из них приведены в табл. 6.6.1.
Внутри каждой из этих групп могут существовать соединения с различной электронной структурой. Так, аминнльные радикалы могли бы обладать о-электровным основным состоянием (1) или л-электронпым основным состоянием (2), если принять, что они имеют нелинейную структуру. Как нитрениевые ионы, так и нитрены потенциально могут существовать в синглетном состоянии, для которого-Характерно наличие шести валентных электронов и вакантной орбитали, или в триплетном состоянии с двумя неспаренными электронами. Приведены возможные синглетные п триплетные структуры для питренпевых попов (3) и (4) и для нитренов (5) и (6).
и^ица . . . Промежуточно образующиеся азотсодержащие соединения
Название
Формула
Число электронов на налентнойорбитали
Амидные анионы
Радикалы амииия*
RiN"
8
Аминнльные радикалы
r,n:
7
Нитрениевые ионы
R2N •
7
Нитрены
R2n+
6
RN
6
№ «Шмонийм» или чиЙЩ11" термин «аминий», однако ГОРАС рекомендуй
Внутри отдельных групп структура промежуточных соединений может оказывать существенное влияние на нх свойства. Понятно, что синглетный нитрен, содержащий электронные пары и вакантную орбиталь, должен отличаться по своему поведению от триплетных бирадикальных частиц. Данные о природе электронного основного состояния некоторых азотсодержащих промежуточных соединений получают в ходе спектроскопических исследований, особенно в результате исследований, проводимых при низкой температуре для относительно долго живущих частиц.
Из полученной таким способом информации не всегда можно было сделать однозначный вывод о химических свойствах неустой
чивых промежуточных соединений, которые генерируют в растворах. Можно установить типы реакционной способности, которые соответствуют отдельным типам промежуточных соединений. Од
нако иногда одному типу реакционной способности может отвечать более одного типа промежуточных соединений, что затрудняет строгую классификацию. Это положение хорошо иллюстрирует химия N-хлорампнов н родственных соединений; в принципе М-хлорамины способны выступать в роли предшественников нескольких различных типов промежуточных азотсодержащих соединений. Конкретные условия реакции и природа заместителей в N-хлорампне играют очень важную роль при определении типа генерируемого промежуточного соединения.
М-ГАЛОГЕНАМИНЫ И КАТИОНЫ НИТРЕНИЯ
Химии N-бром- н N-хлораминов посвящен обзор [1].
Методы получения N-галогенаминов
Большая часть методов получения ^"г ■ Ш11роко изучены Галогенирование вторичных аминов. Наи • ^ хлорируются N-хлорампиы. Вторичные алкнламины , ЛГ1!ПОхлоритом при водным раствором гипохлорита пли тр '
m 31 Моноалкпламппы могут быть преВпа ш,зких температур днх„ор„рОваи„я обычным обра3ом щены в »Р»; к™ ттчощих количеств хлорирующего агента. ДЛя с иомопи-ю соот» ^„сп0Л„зуют обраоотку хлором
110лучеш>я N,N-N^|2] Лиалогпчные мстоды иримс
вводном Раств°Ре' хлопашминов; однако вследствие тенденции „ЯЮТ для ^Леостоупппровываться в производные, хлор,1ро, 3WX соединен!, иер Р^пие ы.хлораиилинов следует проводить ванные в коаьв°’ Склонность к перегруппировке понижа- пр|1 »пзки\"раэа^групп. Некоторые N.N-
ется при пали!пи . i .дихлор.4-1штрофенплаиплии, были Д»хлораиНТв1Щетвердых веЩ6СТВ [4L
вы^“и N-хлорапиды'также являются эффективными агента- ^“^орирова.шя [5]. Для хлорирования 2-иитроаннлииа , w хпора [61; некоторые N-хлорамины получают
" ” с “°’“[7L N'Bp?“ ” мы были получены из вторичных аминов реакцией с соответствующим галогеном [ 1 ].
Реакции с олефинами
Связь N—О может расщепляться несколькими различными способами (уравнения 1—4).
R,NC1 —► R2N • + Cl •(1)
RzNCl —* R2NHCI —► RzNH:+C1-(2)
R2NC1 —> R2N+ + Cr(3)
RzNCl —> R2N" + Cl+(4)
Таким образом, N-хлорамины являются возможными источниками по крайней мере четырех различных типов промежуточных азотсодержащих соединений. Частицы электрофильного пли радикального характера, генерируемые в ходе подобных реакций, могут присоединяться к простым олефинам, так что существует несколько схем взаимодействия алкенов с N-хлорампнами.
Присоединение простых N-галогенампиов к алкенам (соотношение реагентов 1 •. I) с предварительным гомолизом (уравнение п'^ЛН’ В лУчшем случае, и происходит, то весьма неэффективно, извести0' что ампнильные радикалы, генерируемые и оазд^^соединяются к олефинам с трудом (см.
^-хлопамимнреаю11я происходит при использовании
текают пеакпии Лалогичних соединений. Наиболее успешно про- В aZ сРЛу™;п^^ХНаМИН0В С меФ”»ами в кислой среде, тают облучению [81 ■ раствоРЬ!' содержащие хлорамины, подвер- солей железаШт Ln акцию можно инициировать н с помощью [9- Ю]. ИспользованиеапеаакпийНТ восстаиам-ваюшпх агентов Е синтезе ограничено RPnl акЩш фотохимического присоединения 336° вслсДствие иротекапия конкурирующей реак-
k-o («■ УР™""" 2> " путем »„б,ос, Ц™«^
ненией}-+и хлорония (упав.
R2NHC1 _ адн + С)+1УРав
Присоединение радикала аминня протащи(5)
низму (уравнение 6). В результате реакции Лоп° ВДпномУ меха- №,.,уча/от аддукты состава Ц с C5^P°^ми выходам,, „ с умеренно дезактивированными олефзд*™^ олефинами фотохимического инициирования реакции п’ Днак° в случае с процессом присоединения эффективно коикуп^™”11 Акенами рирования. ,>Рирует реакция хло-
r2nh Cl
r2nh:r2nh:\l I/
r2nh:
r2nh:
,C—C 4- R2nh ;(6)
Типичные примеры присоединения приведены в Табт 66 9 Реакции, инициируемые солями железа (II), успешно применимы для самых разнообразных олефинов, поскольку в этом случае ампниевые радикалы генерируются быстрее, чем'происходит'этек трофильное хлорирование олефина. Стадия инициирования приведена в уравнении 7. г
R2NHCI + Fe2+ —> R2NH: + FeCl2t (7)
В табл. 6.6.2 включены также типичные примеры присоединения, катализируемого железом (II). Реакции присоединения чрезвычайно региоселективны, однако их стереоизбнрательность низка.
Реакция N-хлордналкнламинов с олефинами может происходить также и в нейтральной среде в присутствии солей Cu(I), Fe(II) или Ti(III) [9, 10], причем выходы аддуктов достаточно
Таблица 6.6.2. Присоединение N-хлораминов RA’Cla к олефинам в кислых средах
Олефин
Способ инициирования
Аддукт|
Выход, %
1 Литература
СН2=СМе9
^2=СНСН=СН2
^CMeCl ^2=СНСН2С1 СН==СНР11
hv hx hv liv Fe2+
RoNCH2CMe2Cl r2nch,ch=chch2ci К2К’СНтСМеС12 R,N'C№CHC1CH2C1
R2NCH»CHCJPh
10-20 40—60 80-90 80-90
60
I8j
[8] [8
[8[
[10a]
/X/NR2
Fc2t
54
[10a]
!<—Е1, Ви; К2=_(СН2)5— а т. д.
ппптскают, по-впдпмому, через образование ами. высоки. Реакции пр i комплексов с металлом. Радикальный пильных РаДН"нСния следует из того факта, что оксид азота механизм прнсоед; ' ород могут ингибировать промежуточно об- (уравнение 8) “' 1реакция с кислородом лежит в основе рас.
разуюшпесяа получеш1я а-диалкиламинокетонов (урав.
222Х R2NCH2CHPh —► R2NCH2CHClPh I NO222Х R2NCH2CHPh —► R2NCH2CHClPh I NO(8)(8)R2NCl + CHa=CHPhR2NCl + CHa=CHPhпространенного ненпе 9).
222Х R2NCH2CHPh —► R2NCH2CHClPh I NO
222Х R2NCH2CHPh —► R2NCH2CHClPh I NO
(8)
(8)
R2NCl + CHa=CHPh
R2NCl + CHa=CHPh
R2NCH2CPh
NOH
(9)(9)FeSOj, O2 ,„
(9)
(9)
R'NCl + CH2=CHR2►• R2NCH2COR
Известны также примеры внутримолекулярного присоединения N-хлораминов. Эти реакции применяют в синтезе циклических третичных аминов (уравнения 10 [12] и 11 [13]).
Имеются данные о том, что реакция внутримолекулярной циклизации N-хлорамипа (7) катализируется нонами серебра, причем в качестве промежуточного продукта реакции предполагались ионы нитреиня [3]. Эти результаты и их интерпретация были поставлены под сомнение в работе, появившейся позже; по-видн- мому, с имеющимися данными в большей степени согласуется радикальный механизм [14]. Хлорамин (8) циклизуется в присутствии кислот Льюиса [15] (которые могут способствовать образованию ионов нитрения), а также в типичных условиях, используемых для генерации радикалов аминия [16].
ОМеОМе
ОМе
ОМе
Г„едуст отмстить, что присоединение хлораминов к
п2о применять в синтезе. Промежуточными соедиЙиями '^„х реакциях являются радикалы аминня и аминильньради '' ПЫ в виде комплекса с металлом. Роль свободных аминильТых Чкалов и ионов питрення в этих процессах строго не иодтвер Йиа. ДРУГ"6 примеры присоединения радикалов аминия к Олегам приведены в разделе 6.6.3.
Реакции с ароматическими соединениями
N-Хлордиалкилампиы аминируют бензол, алкилбензолы и алк- оксибензолы в условиях, сходных с условиями, используемыми ыя присоединения к олефинам [17]. Промежуточными соединениями являются, вероятно, радикалы аминия, а стадия иницннро- вания та же самая, что и при присоединении к олефинам. В случае бензола предполагается цепной радикальный механизм (уравнения 12, 13).
H nhr2H nhr2+ r2nhci+ r2nhcih 5 + R2NHth 5 + R2NHt(13)(13)н nhr2
H nhr2
H nhr2
+ r2nhci
+ r2nhci
h 5 + R2NHt
h 5 + R2NHt
(13)
(13)
H CL
(8)
В результате отщепления НС1 от диена (9) образуется аро магическое соединение. В случае анизола н бензолов, актив, р ванных аналогичным образом, диэтилам,шогру ппа вход пр,,,ка иым образом в /мра-положеиис, однако для алкилбенз ..•
ДОЛЯ дюга-замещення. Так, взаимодействие толуола и ■ • тиламина в концентрированной серной кислоте пр уСЛ0Внях 2- (9%). 3- (53%) и 4-(38%) .—-аЙЖ фотохимической реакции хлорирование алм, в ЦИКЛе
иепь может с успехом конкурировать с . 1аминнрова-
[iB]. Известны также реакции внутрпмолеку Р н"я; пример такой реакции приведен в уравне
6 6.1.4. Хлорирование связей С—Н.Реакция Гофмана Лефлера
процесс, (Уравне’процесс, (Уравне’Инициируемая светом или солями железа(II) реакция Лр0Тп И* J х^хтордиалкплам с насыщенными алнфат тежпт в основе метода нх хлорирования л к"' чающегося заметной избирательностью (17, 20]. В общей в^ е" представлена уравнением 15. Наиболее вероятным ме^ т,зио, этой реакции считается цепной радикальный nn™?3' причем переносчиком цени являются радикалы ампния пня 16 и 17).+
процесс, (Уравне’
процесс, (Уравне’
(15)06)07)(15)06)07)R'RWH + RJNHCl —> R'RWCCI + R^NH,R]NH: + R2H —> R]NH -HR2. r2 + r]nhci —> r2ci + r)nh:
(15)
06)
07)
(15)
06)
07)
Высокая избирательность характерна как для монохлориро- вання, так и для замещения при углеродном атоме рядом с кон- цевым атомом в алкильной цепи [(го— I)-углеродный атом]. Избирательность атаки в это положение возрастает при использовании объемистых диалкилампиов. Примеры реакций, в которых получены высокие выходы конечных продуктов с высокой степенью избирательности замещения в определенное положение, приведены в табл. 6.6.3.
При использовании N-хлордиалкнламинов с алкильными группами, содержащими цепь из четырех п более углеродных атомов, реакция может происходить также и внутримолекулярно. Внутримолекулярное хлорирование с последующей циклизацией приводит к производным пирролидина или пиперидина (уравнения 18,19). Реакция в общем виде известна как перегруппировка Гофмана — Лефлера* [1,21].
,IV _+основание /\
Me(CH2)3NHBu >- Cl(CH2)<NH2Bu >- /\(18)
NBu
С1(79%)
Ме(СН2)^НРг ^ MeCHCl(CH2)4NH2Pr -i2™03""6,<>(19)
Me/NPr
(60—65%)
осуществтепнтЯ1,^Ир°КО пРИменяется в синтезе, однако иногда ее является распял ™аюг побочные реакции. Возможным процессом с расщеплением ^Рамина (уравнение 20), связанный, вероятна — ромежуточно образующегося радикала амннпя
34QаЮТ Та™е Ручней Гофмана—Лефлера—Фрайтага.—Лд»* Ре9'
Исход»0®iecX^Me$C№)SMeИсход»0®iecX^Me$C№)SMeсоедипениеХлораминсоедипениеХлораминПродукт реакцииПродукт реакции(u3o-Pr)2NCl Me2NCl Me2NCI (U3o-Pr)2NCl(u3o-Pr)2NCl Me2NCl Me2NCI (U3o-Pr)2NClТабл„цп 6.6.3. Хлорирование алифагип соед действием R2NHC1 (17, 20] и“№нийТабл„цп 6.6.3. Хлорирование алифагип соед действием R2NHC1 (17, 20] и“№нийЖЖЖЖИзбиратель-ность, %90868864Избиратель-ность, %90868864
Исход»0®
iecX^Me
$C№)SMe
Исход»0®
iecX^Me
$C№)SMe
соедипение
Хлорамин
соедипение
Хлорамин
Продукт реакции
Продукт реакции
(u3o-Pr)2NCl Me2NCl Me2NCI (U3o-Pr)2NCl
(u3o-Pr)2NCl Me2NCl Me2NCI (U3o-Pr)2NCl
Табл„цп 6.6.3. Хлорирование алифагип соед действием R2NHC1 (17, 20] и“№ний
Табл„цп 6.6.3. Хлорирование алифагип соед действием R2NHC1 (17, 20] и“№ний
ЖЖ
ЖЖ
Избиратель-ность, %
90
86
88
64
Избиратель-ность, %
90
86
88
64
Конц. H2SOtC1NmeКонц. H2SOtC1Nme(20)(20)N (25-30%)N (25-30%). Перегруппировка Гофмана — Леймена и " ровать с внутримолекулярным арплирован ем “°*ет конкури- молекулярным присоединением к двойным связям^" С Му^и-
Конц. H2SOt
C1Nme
Конц. H2SOt
C1Nme
(20)
(20)
N (25-30%)
N (25-30%)
Перегруппировки N хлораминов.Промежуточное образование ионов нитрения
Помимо реакции Гофмана — Лёфлера основным типом перегруппировок N-хлоралкиламинов является перестройка скелета в результате формальной миграции связи к атому азота с пониженной электронной плотностью [3]. Подобные реакции катализируются солями серебра и хлоридом алюминия; в некоторых случаях перегруппировки происходят в метанольном растворе без катализатора. Наиболее давно открытой перегруппировкой этого типа является перегруппировка Штиглица (уравнение 21); другие примеры приведены в уравнениях 22—25.
н2о♦
Ph3CNHCI > [Ph2C=NHPh] —> Ph.CO + PhNH. (21)
RC1N ОНAg*. MeCN. 0 °CRC1N ОНAg*. MeCN. 0 °C(38-65%)(38-65%)(22) (24](22) (24]
RC1N ОН
Ag*. MeCN. 0 °C
RC1N ОН
Ag*. MeCN. 0 °C
(38-65%)
(38-65%)
(22) (24]
(22) (24]
MeOH2O°CMeOH2O°C(10-15%)(10-15%)AIClj. CHiCl2Bu3CNCl3*"AIClj. CHiCl2Bu3CNCl3*"Cl ClI IBu.C—XBuCl ClI IBu.C—XBu
MeOH
2O°C
MeOH
2O°C
(10-15%)
(10-15%)
AIClj. CHiCl2
Bu3CNCl3*"
AIClj. CHiCl2
Bu3CNCl3*"
Cl Cl
I I
Bu.C—XBu
Cl Cl
I I
Bu.C—XBu
(23) [25]
(24) [26]
(25) [31
, зрения возможно, что все эти рСакИ|1 С формальной т ческим разрывом связи N-cf с ^ мништруются гет Ржут0ЧНЫх продуктов нитреипев^
разоваипем вможет протекать синхронно с миграций ионов R2N+.случаях в результате перегруппировк„
связи, и0^^ устойчивый ион карбеиия. Системы, ДЛя образУется ° 1ое частие при гетеролизе маловероятно, иа. которых анхимер ^ яе реагируют с нонами серебра в Ме. ПрИМСрР пои комнатной температуре [27, 28]. син- и анти-Инвер, таноле при к^ подвергаются сольволизу с различными ско- тонеры UV7 и 1 Личные продукты, что указывает на отсутствие Р°Тг поомежуточного соединения [28]. При проведении пере- тип ровни хлорамина (12) под действием ионов серебра было отмечен влияние «тяжелого атома» [3, 29]. В большинстве рас- твопителей главным продуктом является перегруппированный (13), однако в присутствии хлороформа или бромоформа поеобладает неперегруппированный амин (14). Это объясняется ппеврашеиием синглетного иона нитрения в основное триплетное состояние под воздействием растворителей, содержащих тяжелый атом; затем триплетный нон вырывает атом водорода с образованием (14). Аналогичные перегруппировки наблюдались при диазотирования гидразина (15) и при генерировании тозилгидроксил- амина (16) в гексане. В обоих случаях предполагаются механизмы с участием иона нитрения [30].
, NX « Х=С1 14) Х-Н № X=NH, (16) х=от!, NX « Х=С1 14) Х-Н № X=NH, (16) х=от!
, NX « Х=С1 14) Х-Н № X=NH, (16) х=от!
, NX « Х=С1 14) Х-Н № X=NH, (16) х=от!
0С1ЮВНая группа перегруппировок связана с N-хлор- прн нагревании0^™ ХЛ°Р МИГРИРУСТ к атому углерода цикла проходить и е?кцня катализируется кислотой [5], но может катализируемые колотой М "°"°В сеРебРа 131Ь Перегруппировки, обладанием орто-нзомепз Пр/",одят к °" 11 п-хлоранплипам с пре- Мехаинзм этих °ра („соотношение о:п не менее 2:В- ие,1звсстен. Д"т|я перегруппировки М2° СП||рте в буферном растворе и при его
отсутствии и для их сольволиза, катализ
[31]. предполагается промежуточное обпХУеМОГО Ионами сео»^ Сольволиз приводит к включению молеЛ° ™е "°^ '”
„укт реакции. Так, М-трег-бутил^-хлоп! У растворитетя ' Этамины (18) —(21) (Уравнение^Е^ ^трЖ ровано, реакция может быть использован? поло*ение f гексадиенов (уравнение 27; R = r^Bu)""П°Л^'^ цик.?:
(62%)
Образование ионов арилнитрения характерно и для других типов реакций. Ионы диарилнитренпя (22) были обнаружены непосредственно как долгоживущие промежуточные соединения при электрохимическом окислении некоторых диарилампнов [32],
Предполагают, что ионы арилнитрения являются промежуточными соединениями в реакциях арилгидроксиламинов, катализируемых кислотами [33]. Они могут также возникать при разложении арилазидов; предположено их промежуточное образование 6 процессе метаболической активации канцерогенных аминов [34],
Прочие реакции N-хлораминов
N-Хлораиилииы реагируют с дпмет11^^унцевых солей. При Лиалкилсульфпдами с образованием аза у w перегруппировка обработке этих солей основанием проис егруППцровка ле- Соммле — Хаузера (уравнение 28) lj5J- тода орто-алкилиро; Жит в основе дающего хорошие результа „сходных соединении ваиия анилинов. Использование в качссг ^
„-ацилированных метод па получение„-ацилированных метод па получениесульфидов позволило распространить индолов.сульфидов позволило распространить индолов.ЭТОТЭТОТCINHR1CINHR1^SR2^/ ^CH2R3^SR2^/ ^CH2R3R3CH»SR2R3CH»SR2(28)(28)
„-ацилированных метод па получение
„-ацилированных метод па получение
сульфидов позволило распространить индолов.
сульфидов позволило распространить индолов.
ЭТОТ
ЭТОТ
CINHR1
CINHR1
^SR2
^/ ^CH2R3
^SR2
^/ ^CH2R3
R3CH»SR2
R3CH»SR2
(28)
(28)
проме-проме-м Питин-Х-хлорашкИШ выступает в роли предшественника фс. н^птрена (см. разд. 6.6.4). К-Хлор-2-ш1троаиилин при обработ- ке ос юванпем быстро реагирует с образованием бензофуроксана , ‘"не 29) [6]. В случае моиохлоралкиламинов реакция с основанием может сопровождаться дегидрохлорированием [36], а некоторые дихлоралкиламнны при действии основания перегруппировываются в а-аминокетоны [37]. Эта реакция очень напоминает перегруппировку Небера и, вероятно, протекает через пр-- жуточное образование азирнпа (уравнение 30).
проме-
проме-
(29)(29)
(29)
(29)
NC12NNH2
IКаОМе / \|
RCHCH2R R—-—R —> RCOCHR (30)
При нагревании дп.хлорампиы могут также превращаться в азосоединения, а при взаимодействии с нитрозоалканами пли нит- розоаренами — в азоксисоедипения [38]. N-Хлордиалкнламины сохраняют в некоторой степени основные и нуклеофильные свойства, присущие исходным аминам; они могут образовывать соли [39] и вступать в реакции с электрофильными агентами, такими, как кетены и аф-ненасыщенные карбонильные соединения [40].
АЗОТОРГАНИЧЕСКИЕ АНИОНЫ
(31)(31)R'R2NH 5-> R>R2N' + HJR'R2NH 5-> R>R2N' + HJ„ Первичные и вторичные амины способны в принципе выступать в роли кислот (уравнение 31).
(31)
(31)
R'R2NH 5-> R>R2N' + HJ
R'R2NH 5-> R>R2N' + HJ
WeB^i^eH^ °4eU1’ слабыми кислотами. Точно из- главным обпяч—< а ДЛЯ °тиосителы1о небольшого числа аминов, приведены в таб’пл И(1’еииламипов и анилинов; эти значения в водном раствопе 31,ачеиис Р«а незамещенного анилина является еще ботее гч ^Вляет "Римерно 27 [41]. Циклогексиламин ш 1Се слабой кислотой с р/(а * 35 [42].
Таблица 6.6.4. Значения рК. дифениламинов Ar'NHA^
и анилинов \41а] аг мндг»
дифеиимминыдифеииммины»Ка»Ка24-Дциитро-4-Цитро-2-Нятро- З-НитрО" [^замешенные4-Мегил-24-Дциитро-4-Цитро-2-Нятро- З-НитрО" [^замешенные4-Мегил-13,8415,6717,9119,5322,4422,9513,8415,6717,9119,5322,4422,954-Нитро-4-Циано- З-Циаио- З-Хлор-4-Нитро-4-Циано- З-Циаио- З-Хлор-АнилиныАнилины18,9122,6824,6425,6318,9122,6824,6425,63
дифеииммины
дифеииммины
»Ка
»Ка
24-Дциитро-
4-Цитро-
2-Нятро- З-НитрО" [^замешенные
4-Мегил-
24-Дциитро-
4-Цитро-
2-Нятро- З-НитрО" [^замешенные
4-Мегил-
13,84
15,67
17,91
19,53
22,44
22,95
13,84
15,67
17,91
19,53
22,44
22,95
4-Нитро-
4-Циано- З-Циаио- З-Хлор-
4-Нитро-
4-Циано- З-Циаио- З-Хлор-
Анилины
Анилины
18,91
22,68
24,64
25,63
18,91
22,68
24,64
25,63
а определены в водном днметилсульфоксиде.
Кислотность алкнламииов в газовой фазе, определенная метопом спектроскопии ионного циклотронного резонанса, понижается в ряду Et2NH > трет-ВиСН2№2 5$ rper-BuNH2 > Me2NH > > изо-PrNHz > PrNHz > EtNH2 > Me.\H2 > \H3 [43], но этот ряд в очень слабой степени отражает порядок кислотности перечисленных соединений в растворе, где сильны эффекты сольватации и образования ионных пар. С достаточным основанием можно ожидать, что кислотность первичных аминов в растворе будет подчиняться тем же закономерностям, что и кислотность спиртов, то есть анионы объемистых первичных аминов будут обладать основными свойствами в большей степени, чем их незатрудненные аналоги.
„амином хотя МОЖНО использовать и металлический ЛцТий дпалкплам! 1 ^ ^ ампдов металлов „ „х Х11мия рассматр,5 и а«"д л"т‘‘„ г46] Наиболее важные из этих оснований, а Л" жГиекоторые примеры их использования обсуждаются ниже.К'
Диэтиммид лития
Дпэтиламид лития - сильное основание, которое д для генерирования енолят-апионов и для эпоксидов (уравненияДпэтиламид лития - сильное основание, которое д для генерирования енолят-апионов и для эпоксидов (уравненияпользуется анионныхпользуется анионных33 [48]).33 [48]).перегруппировокперегруппировокШироко Нс- проведения 32 [47] иШироко Нс- проведения 32 [47] иPhCOCH2Ph (ГО %)PhCOCH2Ph (ГО %)(32)(32)EtEtUNEtiUNEtiEtEtI —снонI —снон(33)(33)
Дпэтиламид лития - сильное основание, которое д для генерирования енолят-апионов и для эпоксидов (уравнения
Дпэтиламид лития - сильное основание, которое д для генерирования енолят-апионов и для эпоксидов (уравнения
пользуется анионных
пользуется анионных
33 [48]).
33 [48]).
перегруппировок
перегруппировок
Широко Нс- проведения 32 [47] и
Широко Нс- проведения 32 [47] и
PhCOCH2Ph (ГО %)
PhCOCH2Ph (ГО %)
(32)
(32)
Et
Et
UNEti
UNEti
Et
Et
I —снон
I —снон
(33)
(33)
Это соединение представляет собой эффективный реагент для генерирования карбанионов в а-положепин к сульфоксидной группе [49]. Оно вызывает также распад 2-феиилоксатиоланов до олефинов (уравнение 34) [50]. Дпэтиламид лития обладает достаточно сильными основными свойствами для того, чтобы генерировать дегидробензол из хлорбензола, и достаточно нуклеофилен, чтобы присоединяться к дегидробензолу (уравнение 35).
LlNEt2LlNEt2(34)(34)
LlNEt2
LlNEt2
(34)
(34)
Диизопропиламид лития весьма слабыми нуклеофильными енолятов лития и наилУчшим реагентом для генерирования зовання диизоппопнпп ИХ дрУгнх карбанионов. Примером исполь- жить региоспецТХТ ЛИТ"Я ДЛЯ алкилирования может слу- Р-дикетонов (уравнение чт а.Щлпроваиие енолятов циклических менениедля введения ли7’ ^J;?tot реагент нашел важное при- 34атия в “'Положение к карбоксильной груп-
1. И1К'(Рг-иэо)а2. #sW'b'„ _трст-BuO1. И1К'(Рг-иэо)а2. #sW'b'„ _трст-BuOтрет-ВиОтрет-ВиО(~100%)(~100%)(36)(36)„ карбоновых кислотах [52] и их сложных эфиоах беыет иду te №: Я" ’X 8и"”и"”'я "р-™*™™ ,»“'»;’“•“'■ родному атому. °
1. И1К'(Рг-иэо)а
2. #sW'b'„ _
трст-BuO
1. И1К'(Рг-иэо)а
2. #sW'b'„ _
трст-BuO
трет-ВиО
трет-ВиО
(~100%)
(~100%)
(36)
(36)
Дипзопропиламид лития (и другие диалкиламиды лития) образуют комплексы состава 1:1с гексаметилтриамидофосфатом [55]. Этот комплекс, по-видимому, является более эффективным основанием, чем сам дипзопропиламид лития.
Дициклогексиламид лития
Это соединение является еще более эффективным основанием, чем дипзопропиламид лития [56]. В качестве примера использования этого реагента можно привести генерирование из метилового эфира бромуксусной кислоты карбаниона, который вступает в реакцию типа реакции Дарзана с циклогексаноном (уравнение 37) [57].
О + ВгСН2СО2МеО + ВгСН2СО2МеLlN'(C6Hnh-78 °CLlN'(C6Hnh-78 °CСО$Ме (93%)СО$Ме (93%)(37)(37)
О + ВгСН2СО2Ме
О + ВгСН2СО2Ме
LlN'(C6Hnh
-78 °C
LlN'(C6Hnh
-78 °C
СО$Ме (93%)
СО$Ме (93%)
(37)
(37)
осно- этогоосно- этого
осно- этого
осно- этого
отсутствие обычно протекающей побочной реакц„„. считать OTCJTC ложе11ИЯ иа субстрат. Этот процесс иево? И°иа лоск ку оба а-углеродиых атома являются третичным”0- Жен поско. ) ^ ^^ более 1ШЗК0„ нуклеофильностью мож, Аш‘" „з пространственно затрудненных аминов, таких трег-бутнл-третпеитиламип [56] и дп-тр^т-бутнламнн [60],’ ак
АЗОТОРГАНИЧЕСКИЕ РАДИКАЛЫ
Исследованы два класса свободных радикалов азота: нейтральные амнннльиые радикалы [bl bo] и катион-радиха. лы аминпя RsNt- [6!, 62, 64].
Аминильные радикалы
Многие алкил- и арплзамсщенныс амшшльпые радикалы луц. ше всего генерировать термолизом пли фотолизом тетразенов r2NN = NNR2 [29, 65]. Энергия активации процесса распада тетраметилтетразепа составляет около 150 кДж/моль. Обратимый термический распад некоторых тетраарилгидразинов Ar2NNAr1 позволяет получать днарпламинпльные радикалы. Исходными соединениями для получения некоторых аминильных радикалов служат амины. Так, у-облучеине анилина в присутствии адамантановой матрицы приводит к фепиламинильному радикалу [66]. Импульсный фотолиз ариламниов также приводит к арилами- нильным радикалам [67]. Некоторые диалкнламшшльные радикалы, например азетпдии-Гильиый радикал (23), генерируют путем отрыва радикала из исходного амина [68], хотя чаще под действием радикалов происходит отрыв водорода при а-углеродиом атоме. Альтернативный подход к получению радикалов этого типа состоит в фотолизе сложных эфиров пероксикислот, например (24) [69].
(23)(23)СО2ОВи-трету > ме
(23)
(23)
(24)
трет-бутоксильныхЬНЫе радикали был” получены при реакции получения ди(Ьеииг1лаД"КаЛ0В С (Me2N)3P [70]. Интересный путь генпрованииРадикалов заключается в деоксп-
этнлфосфита [71] И °Г° нитРокс,,да Ph2NO- с помощью три- лы генерируют m N ®К0т0Рь,е Циклические диалкиламинорадика- Многие м"ХЛ0Раминов [27].
вые частицы, однако^ раднкаль| представляют собой неустойчн- радикалов. ВажнымиеСк°лько типов более устойчивых
зывается пространстви<пГеМ пРедотвращения димеризации ока- 348эиРанироиаиие радикального центра
,отс. Примерами пространственно экранированных частиц "3 метиой продолжительностью жизни являются радикалы (25)
т ; отдельных случаях, например (27) [72], возможна так
11 (2, уш-пульная» стабилизация, то есть одновременное присут- #с эчсктроподонорпых и электровоакцепторных заместителей ^полагается, что димеризация этих частиц не вызывает зна! Пр много увеличения устойчивости [73].
/Ви-трет
—XCOPh—XCOPhxBu-rper (26)xBu-rper (26)(27)(27)(25)(25)(C6CU)2N-7P.7-BU—!
—XCOPh
—XCOPh
xBu-rper (26)
xBu-rper (26)
(27)
(27)
(25)
(25)
Данные ЭПР-спектроскошш для алкиламинильных радикалов <ычно свидетельствуют в пользу л-структуры, то есть структуры, в которой неспаренный электрон располагается на р-орбнталн. Та- м образом, диметиламинильный радикал лучше всего изобразить как структуру с $р2-гибрпдизацией (28). Эта структура со- -тасуется и с тем фактом, что радикал является более слабым основанием, чем диметиламин (значение рКа сопряженной ему кислоты равно 7,0). Неподеленная электронная пара располагается на орбитали с менее выраженным р-характером [74]. Значение рКа кислоты, сопряженной феипламинильному радикалу, также равно 7,0 [67]. Для ариламинильного радикала возможно существование а-основвого состояния, если заместители в кольце обладают электроотрицательностью, достаточной для делокалн- зацпп свободной электронной пары на азоте. Однако данные ЭЛР тех ариламинпльных радикалов, спектры которых расшифрованы, говорят в пользу л-основного состояния. Атом азота в простых ариламинильных радикалах находится в валентном состоянии, приблизительно описываемом состоянием $р2-гибридизации, причем неспаренный электрон находится на р-орбиталп, перекрывающейся с ароматической системой. Это приводит к сушественн делокализации, особенно в системах, для которых хаР®^ р плоская геометрия. Даже для ппрролильного радикала ( ) ■ - рактерна л-структура, несмотря на то, что ароматиче стет сохранился бы и в а-структуре [75].
NNме»Ц/
N
N
(28)(28)(28)
(28)
(28)
винильные радикалы имеют тсарактбрпст114®^11^^ Ртворе. Шения. Продолжительно живущий радика.^ пр погЛо- в гексане дает розовое окрашивание с^
325 » 410 НМ [76]. Генерируемые в условиях иМпу Шбння "Р Эй » м,[пильные радикалы имеют максим^ ного фотолиза фОсновное поглощение ЬнаДт»?
поглощения "РХ°Хприходится на область 375 нм [6?] aM"°bKV стабильные ампиильные радикалы - слабые осно.
стабильных аминильных радикалов является днмериза1м Те оаарплгидразииы склонны к обратимом диссоциации, причем легкость диссоциации определяется природой и положением за*. Хелей Эдектронодонорпые заместители в пара-положенин спо. еобствуют диссоциации, в то время как электроноакцепторные за. местители оказывают противоположное действие. Заместители, по. водимому скорее стабилизуют гидразины, чем дестабилизуют падикаты’ Пространственно затрудненные радикалы (26) также быстро рекомбинируют с образованием гидразинов, однако при комнатной температуре реакция обратима [78]. Продолжительно живущие дпариламиинльные радикалы не реагируют с кислоро- дом или иодом, однако взаимодействуют с монооксидом азота н трифенилметильным радикалом. Неустойчивые дпалкпламиниль- ные радикалы легко реагируют с кислородом, давая ннтрокспды; так, 2,2,6,6-тетраметнлпиперндил превращается в нитроксил (30). При взаимодействии равновесной смеси тетраарилгидразпнов и днариламинпльных радикалов с пероксидом водорода образуются нитроксилы (79].
N
О.
Раднкалы могут димеризоваться, а также радиХ/бХ^01’311’^ КаК показа"° Для диметиламинильного радикала (уравнение 38).
(38)(38)2Me2N* —> Me2Nll + MeN=CH2
(38)
(38)
тивного участиятивного участия-■-inn™алкпламий»льпые раднкалы не принимают ак-
тивного участия
тивного участия
оаликяппп° меЖм°лекулярных процессах отрыва других
иы вырывать мнРеаКЦИЯХ пР,,соеД||иенпя. Эти радикалы способ- чае соединений акт"нироваииые атомы водорода [80]; в слу- конкурнрует дцспропппТ"В11р0ВЗИ"ымн атомам|1 с этим процессом РаметилпиперХмьиы ц,'°»Прование. Исключением является тет- ^"-алкильные заместитепн ’ ,|мею,циГ| У атома азота л" Да нз углеводородных X ' " спос„обеп вырывать атомы водоро- терна пзбирателыюст! ра”в0Рителем. Для этого радикала харак- действия атомов бпомя де 1ста,,я> сравнимая с избирательность!0 рыва водорода пз !'ЛИ .псР°кс,1Д|1ых радикалов (скорости or- 350рвииюп, вторичной алкильной и бензильной
к оле-к оле-„лгятся как 0,0005:0,02:1) Г811 и ГРУпПпов присоединения простых амипильпыхИрадикалоВ"еМ"°ГО np«Mep в растворе диметиламинильиые радикалы на Д
к оле-
к оле-
к простым алкенам [82], однако "имеются «^соединении к этилену в газовой фазе [83]. Эти “ ад°и ||Х Р присоединяются также к стиролу, образуя ScMle/^С иизким выходом [84] ОтносителГ
Р5е скорости присоединения к замещенным «-метилстиролам X баются уравнением Гаммета с положительным значением о ^0,69 ±0,03), что свидетельствует о нуклеофильности ра- ла. В этом, вероятно, состоит причина неспособности этого пикала присоединяться к простым алкенам. В присутствии хло- пинка он образует комплекс, проявляющий умеренно элек- йпльпые свойства (обнаруживает некоторые черты радикала Lihm). Присоединение полученного комплекса к олефинам про- екает более эффективно [84].
При 130 °C происходит дисротаторное раскрытие цикла ^цс^.З-Дифенплазирндинил-радикале (уравнение 39) [69].
6.6.3.2. Радикалы аминия6.6.3.2. Радикалы аминия(39)(39)
6.6.3.2. Радикалы аминия
6.6.3.2. Радикалы аминия
(39)
(39)
Наиболее важным методом генерирования радикалов диалкил- аминия R*R2NHt является их образование из хлорамина в кислой среде (см. разд. 6.6.1). Фотолиз N-ннтрозодиалкплампнов в кислоте также приводит к радикалам аминия (уравнение 40) [85]. Радикалы аминия можно также генерировать путем одно- влектропного окисления дифениламинов. Опп могут выступать в качестве промежуточных соединений в ходе катализируемой кислотами перегруппировки нитраминов (уравнение 41) [86].
R'R2NNO -^J-»- R'R2NHt+NOt40)
Ph—N—NO2 + НА ч=^ Ph—NH—NO2 + A"|I
MeMe
N-Метнл-о- и лг-иптроашмппы <— PhNH + • NOi
Me
с Е,°тЛи Аминия впервые были получены в 1879 г.®'р”®рна
Прп обРаботке Н.Н.^М'-тетраметнл-и-феп ме Д -ствип nJ"" получили синюю соль (синий ВуР”ер ат эТОн соли." Убытка хлорной кислоты образуется перхлорат этой
Окраска обусловлена устойчивым радикалом амииня (31) () бТ бОбим) [871-,.
Mc=N—<NMe. (31)
Аналогичные соли были получены из других «-феиилендпам Эти соли устойчивы в растворе в узком интервале зна иеии^рН (3,5-6), поскольку в более кислой среде происходи, х д мейшёе протонироваппе, а в основной среде - депротонв. пование. Их применяют в качестве антиоксидантов и окислитель- но-восстановительиых индикаторов.
Другие стабильные радикалы амшшя были получены Виландом с сотр. при реакции триариламипов с хлором пли бромом. Соли Ar3N- X- интенсивно окрашены (Ph3N: имеет ХМ1И 640 нм в ацетонитриле), а некоторые из них достаточно устойчивы в твердом состоянии при низких температурах. Устойчивость этих радикалов увеличивается при наличии электроподонорных заместителей в лета- и пара-положеннях, что следует из уменьшения значений констант сверхтонкого взаимодействия при атоме азота в спектрах ЭПР этих радикалов [89]. Соли, получаемые из трис (я-бромфенил) амина, приобрели значение в качестве реагентов одноэлектронного окисления и были использованы для генерирования других катиоп-радикалов [90]. Этот радикал является также эффективным катализатором оксигеиирования эргостерилацетата [91].
Для генерирования радикалов триарнламиния из третичных аминов помимо галогенов можно применять н многие другие окислители. Эффективным методом является анодное окисление, которое было использовано для генерирования мепес устойчивых радикалов аминия из третичных алкпламшюв [92]. К ДРУГ1,М методам генерирования радикалов триалкиламиния относятся окисление амина трикалнйгексациаиоферратом [93], диоксидом хлора [94] и N-хлорбеизотриазолом [96], фотолиз комплекса амин—хлор в кислой среде [96] и восстановление оксида амина действием солей железа(П) [97].
Согласно расчетным данным радикал аминия Me,NH; должен иметь плоскую структуру; исследование методом ЭПР подтвер- РадпёЛ^ ВЫВ°Д laN = 19 Гс (19-Ю-4 Тл) для Ме2МН'] [98]. дальнею11 длящиеся в голове мостика, имеют пирами-
увеличивается61^"10’ ^’ан0 с увеличением подвижности системы ^иалк'™к Уплощению [96]. Для радикалов
пример, радика^-ю?^"° погл°Щеиие в видимой области; на с ^акс 465 нм (94) неустойчивая частица красного цвета
радикалы ампния могут вступать в большее числе , нейтральные амипильные радикалы, вероятно ™ ° Реакций. "е‘'трофилыюстн соединений первого тим. Реакции гЛМЬШеЙ ^килампния, полученных из хлораминов, описаны в раздК6й°|В i «калы ампния, полученные из нитрозамннов6Л1,
РаоЛефииам и отрывают водород аналогичным образом Мнение к олефинам происходит довольно успешно при'этоТоб разуются аддукты состава 1.1с высокими выходами [85 99? присоединение протекает с высокой регноселективносшо пои том промежуточно образуется наиболее устойчивый углеродный радикал, который затем рекомоиинрует с NO (уравнение 42)
Av н+ МеОн noN0H
BuCH=CH2 + Me2NNO> BuCHCH2NMe2 —► BuCCH2NMe2 (42)
2Me2NHt —» Me2NH2 + MeNH=CH2(43)
В отсутствие других нуклеофилов радикалы диалкиламиния распадаются в результате бимолекулярной реакции саморазложения; возможный тип такого превращения показан в уравнении43. В спльнокислых средах устойчивость радикалов ампния увеличивается по мере увеличения кислотности растворителя [100].
НИТРЕНЫ.
Предположение о существовании промежуточных соединений одновалентного азота было впервые выдвинуто в XIX столетии для объяснения протекания перегруппировок Лоссена и Курцнуса. Эти промежуточные соединения, обычно называемые в настоящее время нитренами [101], были обнаружены и исследованы с помощью современных физических методов, н их нередко включают в схемы реакций. Хотя нет сомнения, что нитрены могут существовать в твердых матрицах при низких температурах, доказательства того, что они в качестве самостоятельных промежуточных соединений принимают участие в реакциях, протекающих в растворах, иногда не вполне строги. Осложняющим обстоятельством является то, что в реакциях могут участвовать как синглетные, так и триплетные нитрены, хотя эти частицы обладают различим характером реакционной способности. Синглетное состояние присуще молекуле со спаренными спинами и низкоэнергетическои сяободиой орбиталью, а триплетное состояние — бирадикал.
Доказательство промежуточного участия нитренов в реакш ж , Ротекающих в растворах, иногда основано на даниых ''х *х 11сследонаиин, ио чаще па изучении природы в"^
Р дуктов реакции. Некоторые реакции рассматрив нм является "1П,|Чные для "итренов. Наиболее важн - Р^ для сцИг„тся Реакция внедрения по связи С Н, Р р /урав. не^ТХ нитренов и для немногих частиц иной пР'1Р°Дреакция, в ^ 44), п отрыв водорода - типичная ради^
РУю вступают триплетные нитрены и в р У
>2 Зак. ,0535
случае нитренов), как правило, происходит гС,1ер„ро №,-группы (уравнение 45).
RN + /С—H —* RNHC;RN + /С—H —* RNHC;(44)(44)
RN + /С—H —* RNHC;
RN + /С—H —* RNHC;
(44)
(44)
С—н
(45)(45)RN . 4- ^С—н —► RNH ■► RNH2
(45)
(45)
К другим реакциям, в которых могут принимать участие нитрены относится присоединение к двойным связям и другим цу. клеофильным агентам, перегруппировки (особенно 1,2-миграцШ[ заместителей), распад и димеризация. Само по себе выделение продуктов любого из этих типов реакций не является достаточным доказательством промежуточного образования нитренов, поскольку предшественники нитренов или другие промежуточные соединения нередко могут давать те же продукты. Примером являются 1,2-сдвиги, которые могут протекать синхронно с выбросом азота из азидов (уравнение 46), и образование азиридинов из азидов и олефинов, которое может происходить через промежуточное образование неустойчивого триазолпиа (уравнение 47).
р24c=nr1 + n2 R3/р24c=nr1 + n2 R3/(46)(46)R1
р2
4c=nr1 + n2 R3/
р2
4c=nr1 + n2 R3/
(46)
(46)
К2-С—N-N=N >-
R3
RN3 + ^=(RN3 + ^=((47)(47)
RN3 + ^=(
RN3 + ^=(
(47)
(47)
Именно поэтому необходима осмотрительность в том случае, ^Дд пРоме?,<Уто,,ное образование нитренов предполагается иро- ос1юваИ1ш характера получаемых продуктов реакции. Хо- участпя нитренов является образование ДУет делать осторожно.13 СЛУ"ае ИХ °ТСутСТВ|,я общис вь,воды Ме'
6.6.4.1. Методы генерирования6.6.4.1. Методы генерирования
6.6.4.1. Методы генерирования
6.6.4.1. Методы генерирования
кислотой, этого сказать нельзя, поскольку pacnanv '*оН „ гтядия протонирования азида.У падУ пРелше-
ствует
RN, —► RN + n2
(48)
Органические азиды обычно разлагаются в растворе ппч о „ературах 130-200 °C. Это происходит в случа^^тых"киТ "A", аиил4 и сульфоннлазидов _ Однако цианазид N3CN разла: гается при 40—50 С [1U3J, а ферроцеиилазид —при 70-80 °C ц04]. Арнлазиды с ннтрогруппои или подобными заместителями ‘ орто-положенип разлагаются при температурах 100 °C [105]. В то же время триметплсилилазид разлагается лишь очень медленно в растворе при 200°C.
Маловероятно, чтобы алкилнитрены были промежуточными соединениями в процессе термического разложения простых ал- килазидов [105, 106]. Межмолекулярные реакции почти никогда не наблюдаются; основным типом реакции является 1,2-сдвнг водорода или алкильной группы. Даже в случае разложения азидов с азидной группой, находящейся в голове мостика, для которых 1,2-сдвиг алкильной группы должен привести к сильно напряженному имину, протекает именно эта перегруппировка, а не отрыв водорода пли внедрение по связи [107]. Возможно, что при разложении некоторых алкилазидов побочной реакцией и является образование нитрена; например, при термолизе бпфенплазнда (33) можно выделить продукт внутримолекулярного внедрения по связи (уравнение 49) [108].
(49)(49)
(49)
(49)
Для некоторых других классов азидов промежуточное образование нитренов в ходе их термолиза доказано более строго, поскольку часто удается выделить продукты межмолекулярнои реакции. Арил-, алкокснкарбонил-, сульфонил- и цианазнды оора зуют при термическом разложении продукты межмолекулярнои Реакции. Скорость разложения мета- н пара-замещенны. Р ■ азидов не зависит от природы заместителя и от П°Л”Р“ “ Р творптеля, что и следовало ожидать, есЛ|,спРомеж2г„пр ппотека- Дииеииямп являются арплпптрепы [109]. Более л Р 1|Н0 ц"е термолиза многих орто-замещенных арилазид_,■
обусловлено соучастием заместителей и мал Р ’ые ск0. о этих реакциях принимали участие нитрены."ов (34)
ростн термического разложения 2-заметенпых ф ■ (в Декалине, 161 °C) приведены ниже [1Ю];
(34)(34)HI
(34)
(34)
N2Ph6680
NO2637
COMe254
COPh45
CH2OH0.8
Килно что соучаствующие группы должны находиться в со- пп„н’с циклом, поскольку гидроксиметильная группа не уве. лищТвает скорость реакции. Реакции могут происходить путем синхронпой перестройки связен, приводящей к образованию ар0. магических гетероциклических соединении (уравнение 50). Дна- логично довольно легко протекающее термическое разложение вннилазндов согласуется с соучастием двойной связи, так что промежуточное образование винилнитрепов маловероятно.
При нагревании ацилазидов происходит перегруппировка Кур- циуса; имеются убедительные данные, подтверждающие, что эта реакция протекает по согласованному механизму. Разложение алкоксикарбонилазидов происходит с образованием нитрена, причем для данного азида скорость разложения не зависит от характера среды [111].
Нитрены образуются также при фотолизе различных азидов. Новым важным направлением в фотохимическом разложении стало использование триплетных сенсибилизаторов, применение которых позволяет прямо получать триплетные нитрены. Алкил- азиды, по-видимому, разлагаются в растворе по согласованному механизму без участия нитренов [106, 112], хотя их и удается ге- 8 твеРд°и матрице при 4 К. Для триалкилсилилазидов Другиер"® ®налогичиая согласованная перегруппировка [ИЗ]- Рены даютПрИ теР«олизе которых образуются нит-
Ацнл’азиды e™ " 8 УСЛОвиях фотохимического разложения, нитренов’ олнппп6 разлага|°тся с промежуточным образованием ложение’ппиво-шт6™0 С Эт"м происходит и согласованное раз- форнлазнды (RO),epoMnePerpy"n"poBl<e Курнпуса [111], а ФоС‘ в Фосфорилиитрены П п условиях фотолиза превращают чин при фотолизе „' 1оказано, что выходы продуктов реа
Увеличить, проводя пР?°Т°РЫХ ар||лазидов можно существешю
Для получения „«тг>КЦИЮ при ВЬ|с°кпх температурах [Но]- ръ,е Другие методы 38 МОгут бь1ть использованы и некого-
356АЫ Vs5) 1*16] и аминнмиды (Jb) *
могут давать нитрены при фотолизешпе в форме циклических валентных ^ Д0,,лазиДы при фотолизе дают имидоилнитрены / УТомеРов, u/TWcTBW „„„ генерируют ,ц„. „ „£„^™^ 51) ®ГТ*'RgN—NXмогут давать нитрены при фотолизешпе в форме циклических валентных ^ Д0,,лазиДы при фотолизе дают имидоилнитрены / УТомеРов, u/TWcTBW „„„ генерируют ,ц„. „ „£„^™^ 51) ®ГТ*'RgN—NXВ, 1/7-В, 1/7-фотолизом диоксазолонов илиRaS—NX(35)фотолизом диоксазолонов илиRaS—NX(35)ТеРМ0ЛИ30МТеРМ0ЛИ30Мia-ia-илиили(36)(36)N—N\ /ll + NaNR2NR2N—N\ /ll + NaNR2NR2(51)(51)N—ОN—Оили нагреваниеили нагревание(52)(52)Реакции 1,1-элиминирования „нашли незначительное применение Д Пол>’Че""я нитренов из К-литни-М-хлоранплнна (1191 и П7ТРмН"ЛП"ТреН бьи п°лучеч метилснли^фенилгндроксилалпшанам (уравнение 54) (121]тветствующим аминоннтре-Реакции 1,1-элиминирования „нашли незначительное применение Д Пол>’Че""я нитренов из К-литни-М-хлоранплнна (1191 и П7ТРмН"ЛП"ТреН бьи п°лучеч метилснли^фенилгндроксилалпшанам (уравнение 54) (121]тветствующим аминоннтре-
могут давать нитрены при фотолизе
шпе в форме циклических валентных ^ Д0,,лазиДы при фотолизе дают имидоилнитрены / УТомеРов, u/TWcTBW „„„ генерируют ,ц„. „ „£„^™^ 51) ®ГТ*'
RgN—NX
могут давать нитрены при фотолизе
шпе в форме циклических валентных ^ Д0,,лазиДы при фотолизе дают имидоилнитрены / УТомеРов, u/TWcTBW „„„ генерируют ,ц„. „ „£„^™^ 51) ®ГТ*'
RgN—NX
В, 1/7-
В, 1/7-
фотолизом диоксазолонов или
RaS—NX(35)
фотолизом диоксазолонов или
RaS—NX(35)
ТеРМ0ЛИ30М
ТеРМ0ЛИ30М
ia-
ia-
или
или
(36)
(36)
N—N
\ /ll + Na
NR2NR2
N—N
\ /ll + Na
NR2NR2
(51)
(51)
N—О
N—О
или нагревание
или нагревание
(52)
(52)
Реакции 1,1-элиминирования „
нашли незначительное применение Д Пол>’Че""я нитренов из К-литни-М-хлоранплнна (1191 и П7ТРмН"ЛП"ТреН бьи п°лучеч метилснли^фенилгндроксилалпша
нам (уравнение 54) (121]тветствующим аминоннтре-
Реакции 1,1-элиминирования „
нашли незначительное применение Д Пол>’Че""я нитренов из К-литни-М-хлоранплнна (1191 и П7ТРмН"ЛП"ТреН бьи п°лучеч метилснли^фенилгндроксилалпша
нам (уравнение 54) (121]тветствующим аминоннтре-
ROCONHOSO2Ar-
~* ROCON + ArSO; (53) основание ^\~* ROCON + ArSO; (53) основание ^\(54)(54)2 г -<ZZZ± ROCONOSOiAr
~* ROCON + ArSO; (53) основание ^\
~* ROCON + ArSO; (53) основание ^\
(54)
(54)
/N-NHSO^»\=NH] _S0 R
L R2/ J
Дит кван',е нитро- н ннтрозосоединепип часто приво-
Промежуточ, ЗМ’ °РРа30ванис которых может быть объяснено Важными 1ЬМ Участием нитренов. Несомненно, что наиболее ч»тро- п 13 3T1LX реакций являются реакции ароматических Ра(Ц)) г 12'1!тР°30с°еди11еннй с реагентами на основе фосфо- ского нити ' *ипнчным случаем является реакция ароматпче- более । Р°зосоеДипення с трнэтплфосфитом при комнатной или Нагреваип KIr тем!,еРатУРа.х; иитросоедпнения реагируют при Жжении с ° РезУльтате реакций дезоксигенирования и при раз- Ты- а в, С00ТветсТвУ!0Щпх азидов выделяют одинаковые продук- ХоРошим делеп1[е в обоих случаях продуктов внедрения служит пРомежуттиКа3аТельством того, что нитрены являются общими lianpaijnyJ0,|Jlb!Mn соедипепнями. Тщательное сопоставление двух ВоДящИх 11,11 Pcai<nnii в ряду 2-бпфенплильных производных (при- к кзрДазолам) выявило некоторые отличия в характере
пподукюв реакции. При этом, однако, РаСПреД о'промежуточные соединения, образующиеся нз азн^ зан°’ "оосоединейнп, не всегда имеют одинаковую реакционна " Ять [123]. Алифатические нитрозосоединения при ВЭа с* трнэтплфосфитом, по-видимому, не дают нитре- действии vдезОКСигеннроваиии нитрозоалкина (з7х
образуется нитрен (уравнение 55) [125].
Р(ОЕ1)з••ее
r^r-BuCsCNO * rper-ButeCN трет-BuCCsN (65)
(37)
В стучае ароматических нитросоединений используют другие дезоксигенирующие агенты, в частности соли железа (II), которые, вообще говоря, не столь эффективны, как реагенты на основе трехвалентпого фосфора. Для некоторых субстратов можно с успехом использовать и дисиланы [126].
В принципе окисление NHz-группы позволяет получать нитрены, однако этот подход имеет ограниченное практическое значение. Наиболее важными реакциями этого типа являются реакции 1,1-дизамещенных гидразинов, при окислении которых получаются продукты, свидетельствующие о промежуточном образовании аминоиптренов (уравнение 56) [121, 127]. К наиболее часто используемым окислителям относятся оксид ртути(II) и ацетат свинца (IV).
R2NNHi + HgO —> RzNN + Hg + Н2О (5)
О промежуточном образовании нитренов в ходе этих реакций окисления свидетельствует главным образом природа образующихся продуктов, особенно если эти же продукты образуются и нз других источников нитренов. В некоторых случаях возможно промежуточное образование комплексов металл — интрен или ионов нитрення. Иногда выделяют продукты перегруппировки или разложения, которые могут образовываться в результате согласованных процессов, как в случае перегруппировок при разложении азидов. О-Замещенные гидроксиламины также пытались использовать в качестве источника алкоксиннтренов, однако и в этом случае промежуточными соединениями являются скорее всего, ионы нитрення, а не нитрены [128].
«г„»пЗЛ0Же"Пе ^"Рилинов обычно включает стадию разрыва
Д"углеРоди°й связи; исключением является образование нм 57) ^д'рР6"3 ПРН фотолизе фталимидоазиридинов (уравне-
6.6Л.2. Структура
Основные сведения о структуре нитпенг™
анализируя спектры ЭПР, полученные в матрнцеТ^0 пЗДтЬ, пературах /130). Спектры ЭПР были сняты Ри ИИЗИх тем- алкил-, арил- сульфонил- и алкокснкарбонХи™ Различ™х циаионитрепа. Из них следует, что все эти типы В и для триплетное основное состояние. В алкил н»тРенов имеют плотность спина песпареиного электрона \окал2п °ННЛНИтренах ственио на атоме азота, однако в арилиитоеня. пи 3 "Р'^Ушь- пой мере делокализована на ароматическом ™ 8 ЭНачитель- степень делокализации увеличивается при палии,,,, е’ причем лей в бензольном цикле или при наличии " ипара"заместите- ЛОВ. Так, для нафтил- и антрилнитренов характер цик‘ делокализация, п эти нитрены имеют довольно non начнтельная время жизни (порядка нескольких секунд
ратуре). Для алкоксикарбонилнитренов также характерна S' пая делокализация. Цианонитрен является единствен^? в своем
роде радикалом вследствие его симметрии; он также обнаруживает значительную степень делокализации, а его основное состояние лучше всего изображается формулой линейного бирадикала -N=C=N. [103].
Для спектров поглощения арилнитренов характерны максимумы в области 370—390, 310—370 н 220—260 нм [131]. Расчеты предсказывают для ацилнитренов триплетное основное состояние [132]. Для амнионитренов также предсказывали триплетное основное состояние, хотя все наблюдаемые для них реакции ти
пичны для синглетных частиц.
6.6.4.3. Реакции
Как следует из спектров ЭПР, многие нитрены существуют в триплетном основном состоянии. Однако большая часть методов генерирования нитренов, за исключением фотолиза в присутствии сенсибилизаторов, приводит, вероятно, первоначально к сии глетным частицам в соответствии с принципом сохранения cni . Это означает, что при проведении реакции в растворе могут_Р лизоваться как синглетные, так и триплетные Н1|ТР™“' т Участия триплетных частиц определяется относите, ь i, стямп захвата синглетной частицы и ее распада д тр ._ • одно осложнение состоит в том, что, когда синглет Р ■
Предшественник —>• Синглетный ТР1'пле™ы нитрен
Продукты реакции
близки энергетически, вибрационно возбужден^ ^Тможет вновь превращаться в синглет. Эти взапмоотноше' трипле! •в уравнении 58.
“"^“показано ранее, реакции триплетных нитренов типичны радикальных частиц. Синглетные нитрены способны прИ|1и, Д JZcTne в согласованных (одностадийных) реакциях, по. этому их реакции с С-Н- и с С=С-связямп полностью стереосе- Хттны - сохраняется конфигурация тетраэдрического центра олеЛина соответственно. Формально продукты внедрения н по соединения могли бы быть также получены через ряд стадий в результате радикальных реакций триплетного нитрена, однако совершенно не обязательно, чтобы эти процессы были стереосе- лективны Стереоселективность (или ее отсутствие) при образовании продуктов внедрения или присоединения часто принимается за меру степени участия синглетного пли триплетного нитренов. На практике ситуация часто еще более упрощается за счет того, что процессы внедрения и присоединения, если они происходят, полностью стереоселективны. Это указывает па то, что в реак
циях не принимают участия триплетные нитрены.
Следовательно, природу аддуктов, образующихся в ходе реакции нитрена, можно в некоторой степени контролировать. При фотолизе в присутствии сенсибилизаторов будут, вероятно, образовываться продукты превращения триплетного нитрена, образование продуктов внедрения или продуктов реакции с олефинами нлн другими нуклеофильными агентами маловероятно. Если в реакции используется предшественник синглетного нитрена, то могут образоваться продукты как синглетной, так и триплетной природы, хотя время жизни синглета можно значительно увеличить подбором подходящих растворителей, таких, как гексафтор- бензол или дихлорметан [134]. В реакциях с алкокси- н амино- нитренами получают продукты, которые должны были образоваться из синглетных промежуточных соединений.
Эта реакция синглетных нитренов происходит главным образом со связями С ” -Эта реакция синглетных нитренов происходит главным образом со связями С ” -Реакции внедрения
Эта реакция синглетных нитренов происходит главным образом со связями С ” -
Эта реакция синглетных нитренов происходит главным образом со связями С ” -
С-Н при тетраэдрическом углеродном центре, впедРеи|,я могут образовываться также и по свя- ДРУгнх типов и по связям X—Н. Это одна из немногих ПОИп03в™ вводить функциональную группу
цпалыт '|Рова,,ном Углеродном центре, и поэтому она потен- систем (путем"6 важ11а как метод создания гетероциклических субстратов с а,,УтРнмолекулярцого внедрения), для связывания системах (13,?с‘1ептоР,|Ыми сайтами (центрами) в биологических ные центры в сте'роХхВ[еИ4]"Я функииОпальних ГРУПП в отдалеН' КаРбеиов можнос СОТР- лля Реакинй внедрения
дать, что переходное состояние в случае со-
Таблица 6.6,5. Селективность реакций внедрения нитренов RN ио связи С-НТаблица 6.6,5. Селективность реакций внедрения нитренов RN ио связи С-НОтносительная реакциоппзя способность я „ па С-Н-связь сть “ пересчетеОтносительная реакциоппзя способность я „ па С-Н-связь сть “ пересчете
Таблица 6.6,5. Селективность реакций внедрения нитренов RN ио связи С-Н
Таблица 6.6,5. Селективность реакций внедрения нитренов RN ио связи С-Н
Относительная реакциоппзя способность я „ па С-Н-связь сть “ пересчете
Относительная реакциоппзя способность я „ па С-Н-связь сть “ пересчете
„er-BuCO EtOCO (EtOlzRO MeSOi
гласованного внедрения нитрена по связи С—И будет почти ли иейным, причем атака водородных атомов нитреном происходит вдоль осн связи С Н 1136]. Показано, что в случае некоторых нитренов, например сульфонилнитренов [137] и алкоксикарбонил- нитренов [Ш], реакция полностью стереоселективна. По-види- мому, продукты внедрения не в каждом случае образуются путем отрыва и рекомбинации триплетных нитренов. При внедрений по неактивированным связям С—Н выходы обычно умеренные (25— 60%), хотя внедрение фосфорилнитрена (EtO)2PON: в циклогексан происходит с выходом 88% [114].
Селективность внедрения по связям С—Н различного типа определяется природой нитрена и в меньшей степени природой субстрата и условиями проведения реакции. Обычно легкость
внедрения уменьшается в ряду: третичные > вторичные > первичные связи С—Н (см. табл. 6.6.5).
Реакции внедрения наблюдаются не для всех нитренов. В случае алкил-, арил- и аминоинтренов эти реакции происходят очень редко. Например, фенилпитрен внедряется по связям С—Н оптически активного 2-фенилбутана, однако оптическая активность в продукте реакции сохраняется лишь частично, и первичный кинетический изотопный эффект (йн/^о = 4,15) в большей степени согласуется с механизмом отрыва — рекомбинации триплетного нитрена, чем с непосредственным внедрением [138]. Однако внутримолекулярные реакции внедрения сопровождаются полным сохранением конфигурации (уравнение 59) [139].
Часто наблюдаемое образование карбазолов из 2- нф • тренов можно формально рассматривать как внедрен_че.
' И- в Действительности реакция происходит, п°" и обра- Р« синглетное состояние, однако это сложный процесс
ваице карбазола включает более чем один м - варнанГа.ми прямым внедрением возможными альтернативны. Р
[140].[140].(во)(во)зания пне 60)зания пне 60)8недр№)5 ™ смзи С н8недр№)5 ™ смзи С н„„кюприсоедппеппе к ароматическому кольцу „ ц являются 1Ш^О"РС последующей перегруппировкой (уравн“
[140].
[140].
(во)
(во)
зания пне 60)
зания пне 60)
8недр№)5 ™ смзи С н
8недр№)5 ™ смзи С н
Реакции отщепления
Отрыв водорода от молекул растворителя относится к обычным реакциям триплетных нитренов. Типичным конечным продуктом является амин, образование которого можно объяснить осуществлением актов последовательного отрыва (см. уравнение 45), хотя, учитывая явно низкую активность амшшльных радикалов в реакциях отрыва водорода, эффективное протекание второй стадии представляется неожиданным.
Эта реакция происходит в случае триплетных арилнитренов. Фенплннтрен, например, может превращаться в анилин с выходом выше 50%. Сульфонилнитрены могут давать сульфонамиды, однако в ароматических растворителях выходы выше, чем в алифатических. Это наводит на мысль, что в данном случае механизм реакции не исчерпывается простым радикальным отрывом. Возможно, он включает перегруппировку промежуточно образующегося соединения, получаемого в результате присоединения нитрена к ароматическому кольцу [105].
Вместо отрыва второго атома водорода может происходить рекомбинация промежуточно образующегося радикала RNH с углеводородным радикалом, полученным в результате первого отрыва. Рекомбинация приводит к продукту формального внедрения (уравнение 61). По-видимому, этот процесс происходит в не- рачительной степени в случае триплетных арилнитренов и является основной реакцией в случае цианоннтреиов [103].
R N- + R8R»R<CH —у R'NH + R’R’R’C • —» R'NHCR’R’R' t61*
Присоединение к кратным связям
чеиия’негок^К олеФ11нам — удобный способ полу;
нитренов представляет8,- азиРпдинов- Присоединение синглетных яет собой согласованную реакцию, для кото
рой характерно сохранение стереохимии
дукте реакции, в то время как нрисоел”™ ДИ0Г0 °-«фииа в ипа ИОВ (менее типичная реакция) ‘ uPhS?^ Тр""л'егиыхаиитре: потере исходной стереохимии. Примеры поИЧН0Й и™ «одной к олефинам (уравнение 62), протекаю,,^ №Динеиня нитренов выходами, приведены в табл. 6.6.6 еКающего с препаративными
(62)(62)
(62)
(62)
Стереоселективность присоединения этоксикарбонилнитрена к алкенам использована Львовским с сотр. для определения соот ношения синглетных и триплетных нитренов в ходе их генерация- чем выше концентрация присутствующего олефина, тем скорее происходит захват синглетной частицы и более стереоселективным оказывается присоединение [III].
Фталимпдоннтрен является типичным представителем группы гетероциклических N-нитренов, которые вступают в реакции присоединения к олефинам. Он представляет особый интерес для синтеза, поскольку круг олефинов, которые дают аддукты с хорошими выходами, очень широк. Фталимидную группу можно удалить реакцией с гидразином: образующиеся при этом М-амнноази- ридины сами являются ценными синтетическими интермедиатами [141]. Присоединение к олефинам при низких температурах приводит к пространственно менее выгодному син-нивертомеру, который при нагревании превращается в равновесную смесь син-
Таблица 6.6.6. Присоединение нитренов RN к олефина*
Типичные олефиныТипичные олефиныЛитератураЛитература
Типичные олефины
Типичные олефины
Литература
Литература
Алкены, циклоокгагетрнеи(103)Алкены, 1,3-диены[111]Алкены[111, HU]Алкены, стильбен!Шб]Алкены, стирол, стильбен,сложные1П1в)эфиры а, p-непредельныхкислот,1.3-дненыАлкены, циклоокгагетрнеи(103)Алкены, 1,3-диены[111]Алкены[111, HU]Алкены, стильбен!Шб]Алкены, стирол, стильбен,сложные1П1в)эфиры а, p-непредельныхкислот,1.3-дненыАлкеныАлкены[1!!г][1!!г]а Триплетный; 6 синглетный и триплетный; в синглетный.а Триплетный; 6 синглетный и триплетный; в синглетный.
Алкены, циклоокгагетрнеи(103)
Алкены, 1,3-диены[111]
Алкены[111, HU]
Алкены, стильбен!Шб]
Алкены, стирол, стильбен,сложные1П1в)
эфиры а, p-непредельныхкислот,
1.3-днены
Алкены, циклоокгагетрнеи(103)
Алкены, 1,3-диены[111]
Алкены[111, HU]
Алкены, стильбен!Шб]
Алкены, стирол, стильбен,сложные1П1в)
эфиры а, p-непредельныхкислот,
1.3-днены
Алкены
Алкены
[1!!г]
[1!!г]
а Триплетный; 6 синглетный и триплетный; в синглетный.
а Триплетный; 6 синглетный и триплетный; в синглетный.
'Ipvrne пшьтренов, включая арил- n "/^"Кы обычно не присоединяются к олефинам с обра^. Ф° Si типов, хотя азиридины можно получить из соответ стюшпх азидов в олефинов через промежуточное образован,?;
ТриИз°вестио несколько примеров присоединения нитренов к трой- связям. этоксикарбоиилнитрен присоединяется к дифеннл. ruieuv и сложным эфирам ацетилеикарбоновых кислот с обра. чоканием оксазолов (уравнение 63) и к нитрилам с образованием пксадиазолов [Ш]. Нельзя сказать с определенностью, образуют- ся ли эти аддукты путем 1,3-дпполярного присоединения'ц.щ путем присоединения с образованием трехчленных циклов с последующей перегруппировкой. Фталимндоинтреи присоединяется к некоторым алкинам, давая 2Н-азирпны с низкими выходам» (уравнение 64): в этом случае, вероятно, промежуточно образуются Ш-азирины (38) [127].
EtOCON + RC=CREtOCON + RC=CR—OEtN—OEtN(63)(63)Г NXXN + RCsCR —> LR——R (38)X = фталнмидоГ NXXN + RCsCR —> LR——R (38)X = фталнмидоNR—Z-NR—Z-•R•R-X-X(64)(64)
EtOCON + RC=CR
EtOCON + RC=CR
—OEt
N
—OEt
N
(63)
(63)
Г NX
XN + RCsCR —> LR——R (38)
X = фталнмидо
Г NX
XN + RCsCR —> LR——R (38)
X = фталнмидо
N
R—Z-
N
R—Z-
•R
•R
-X
-X
(64)
(64)
Реакции, с ароматическими субстратами
В результате реакции нитренов с ароматическими соединениями бензольной природы образуются два типа продуктов: азепины и продукты замещения. Азепины могут получаться путем цикло- присоединения нитрена к ароматической системе с последующей валентной таутомеризацией. Образование продуктов замещения может протекать по нескольким механизмам: в результате электрофильного замещения синглетного нитрена или радикального замещения триплетного нитрена, путем прямого внедрения, по Реакции отрыва - рекомбинации ароматических С—Н-связей пли лек я перегруппировки промежуточно образующегося циклоад- обРазом> продукты замещения могут получаться или прямым (а) или косвенным (б) путем (уравнение 65).
'MUR'MURNRNR
'MUR
'MUR
NR
NR
дзсПШЧ’' были выделены в результате певиним
„пииенш! ряда бензола и нитренов RN аРоматическпх с°ДАр llllh SO2R 11431. C°R 11441 Лтя’пнм l?,= CN [ЮЗ] ^группы [MGj. При R = C6F5 (147^ азепии'ы ’^ ^^ “роваНЫ в качестве промежуточных соединений
, «их систем были выделены также нродукпЛ,. Д я миогих
&S*.?> - °61"у"т.Г^
ным образом (путь «б» в уравнении 05). Триилетны™ л ”' витрены могут атаковать производные бензола по р'ади^*^ механизму 11,01■■ >
ряд реакции внутримолекулярного замещения арилнитренов обшей формулы (39) лежит в основе удобных методов синтеза некоторых гетероциклических соединений [149). Реакция не является прямым замещением при орго-углеродном атоме как мож„о заключить на основании относительного расположения заместителен в исходных соединениях и продуктах реакции (уравнение 66); вероятно, продукты реакции возникают из промежуточно образующихся спнродиеинльиых соединений.’
(39) X = S, О, NR, СН2, СО(39) X = S, О, NR, СН2, СО
(39) X = S, О, NR, СН2, СО
(39) X = S, О, NR, СН2, СО
Циклоаддукты получаются при взаимодействии ароматических гетероциклических соединений с повышенной электронной плотностью, таких, как фураны, пиррол и тиофены, с этоксикарбоннл- питреном [И1] и фталнмндоннтреном [150], хотя эти аддукты неустойчивы и самопроизвольно изомеризуются. Однако инкло- аддукт бензофурана с фталнмндоннтреном удалось выделить [150].
Реакции с нуклеофильными агентами
Наиболее электрофильные нитрены реагируют с нуклеофильными агентами различных типов. В случае синглетного нитрена происходит промежуточное образование илида (уравнение 67); в некоторых случаях этот плид может быть выделен, однако чаще происходит его спонтанная перегруппировка. Например, наблюдаемое внедрение этоксикарбонилнитрена по связям О—Н и N—Н может происходить путем промежуточного образования илида.
RN + : Y —> RN—Y —> Продукты реакции(67)
К нуклеофильным агентам, которые образуют ®оа(е.е.?|ст°*^1* вне плнды с нитренами, относятся дналкплсульфнды 11' тилсульфоксид [127, 151] н трнфеннларснн [1э2[. мех этих реакций не могут быть истолкованы однозначно, некоторые предшественники нитренов (например, аз1д гУт реагировать с нуклеофильными агентами.
Перегруппировки и фрагментация
„ чтобы хорошо известные скелетные перегруп. Маловероятно, ’J „егрУппировки Гофмана, Курциуса, Дос- лпровки, такие, ' /как полагали ранее, протекают с об- сена н Штпглина, хоt р йстВ11телы1остн происходили путем про- пазованием нитрони ,- иптрснов. Во всех случаях имеющиеся
межуточного ооразнзм в соответствни с которым мигра- данные «№Р^ СШ1Хроино с выбросом уходящей грумы. ПНЯ СВЯЗИ происходи, с г „
"'"Окислительная перегруппировка гетероциклических N-амнно- Окпслителет вк.П!очать образование N-нитрепов,
<Х~о^Г способом получения некоторых гетерой» 1271 Примером такой перегруппировки является образование 2 3бензотриазшюв при окислении 1-аштоиндазолов (урав-
RR(68)(68)n-nh2n-nh2ненне 68) [153], R
R
R
(68)
(68)
n-nh2
n-nh2
Амнноннтрены аллильной природы склонны к [2,3]-сигматроп- ным сдвигам (уравнение 69) [154] .
4Ж4Ж(69)(69)
4Ж
4Ж
(69)
(69)
При окислении других гетероциклических М-аминосоедипений происходит раскрытие никла и фрагментация [127]. Обычно в этих реакциях происходит отщепление одной или более молекул азота. Окисление Ьамикобензотрпазола представляет собой эффективный способ генерирования дегидробензола (уравнение 70).
Аналогичные способы разработаны для получения многих других аринов, включая 1,8-дегидронафталии, а также олефинов и ацетиленов. Окисление 2-аминобензотриазола является примером другого типа расщепления, для которого характерен выброс лишь одной молекулы азота и раскрытие обоих колец (уравнение 71)-
N
2N22N2(70)(70)% рьЮас^nnh2
2N2
2N2
(70)
(70)
С nb(0AcV2 х
типы neperpynnHD^Rmfv^ аР1|ЛП1|ТРены претерпевают различные или Дезоксягенировапш.1, еРод,!ого скелета. Фотолиз арнлазидоь зад фонзводных нитробензола в присутствии
. них нуклеофильных агентов, изпвкмоп
включайкоторыйвключайкоторыйс этимис этими^приводит к 3//-азепинам (40) с Вам^/алкилами- Т1,ческое значение , '‘' J^0^^'^~^ пра" образование бициклического азнрииа (уравнение атакуется нуклеофилом. Возможно, что в паяной' ширинами обычно находятся синглетные аричнит СИИ * они не обнаруживаются, если только не присутствуй'' °ДИаки нуклеофилы, которые могут с ними взаимодействовать СМЬИЫе
включай
который
включай
который
с этими
с этими
(40)
При высоких температурах в газовой фазе происходит спке Н11е цикла в фенилнитрепе, приводящее к образованию цианоци клопентадиена [156] Эта реакция может включать промежуточное образование карбена (41) (уравнение 73). Аналогичные поо цессы сужения цикла происходят в случае гетероциклических нитренов, таких, как 2-пиридил- л пнразиимлнитреиы Реакция происходит тем легче,, чем выше электрофильность нитренов; по- впдимому, это прямой процесс, не связанный с промежуточным образованием карбена.
внедрениевнедрение(73)(73)(41)(41)
внедрение
внедрение
(73)
(73)
(41)
(41)
1.2.3.4.5.6.1.2.3.4.5.6.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Димеризация
Димеризация нитренов маловероятна вследствие малой продолжительности жизни этих частиц в растворе и их высокой реакционной способности по отношению к другим субстратам. Продуктами разложения арилазидов часто оказываются азобензолы. Возможно, что димеризация арилнитреиов происходит вследствие их низкой электрофильности и относительной устойчивости. Более высокие выходы азобензолов наблюдаются при фотолизе азидов в присутствии сенсибилизаторов, поэтому их вероятными предшественниками являются триплетные нигреиы [157].
Литература
Kovacic, М. К. Lowery, and К. W. Field, Chern. Rev.. 1970 70 639
p Stroh, in «Methoden der Organischen Chemie (Houben-We>l)>, 1962, f^ • G. Gassman, Accounts Chern. Res., 1970, 3, 26.
и Goldschmidt and L. Strohmenger, Ber., 1922, 55B, .Mf Д Sp-
d "у ТмПре' Adv. heterocyclic Chem., 1974, 17, 213: IF. Л P- ^ 33g^ £ S. Neale. R. G. Schepers. and Al. R. Walsh. J. Org Chem. 1964, z».
К KQul and p- Haberjield, J. Org. Chem.. 1976. 41. 31-0.
Chapman and L. K. Byall, Austral. J. Chem., 19-6, z», ^r.
9.10.!0a.II.12.■।9.10.!0a.II.12.■।16.17.18.19.20.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.43.44.43.44.
9.
10.
!0a.
II.
12.
■
।
9.
10.
!0a.
II.
12.
■
।
16.
17.
18.
19.
20.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
43.
44.
43.
44.
. я Snndermeiier, Z Naturforsch. B, 1969, 24, 774.
I isosynthesis 1971, 1. ^ S. Nea^e, J. Org. Chem., 1967, 32, 3263;
' r. s. Neale and N- ^^Кю, 197^8, 165.
Minisci, Accou t L Ras)linson, in «Advances in Free Radical Chemist™» G. Sosnovs^ andss london, ,972. vol. 4, p. 203.tryi'
Grf a^”d M. Cecere, Tetrahedron Letters, 1966, 3163.
r ’ R Galli' and 6. Pollina, Chimica e Industrie, 1965, 47, 736.
M^tt№^ *974, 2191.
OME. Edwards. G Bernath. 1. Dixon, J. M. Palon, and D. Vocelle, Canad. J. Ammann fi’ №loss, and B. Waegell, Tetrahedron Letters, 1972, 993, R. Furstoss G Esposilo. P. Teissier, and B. Waegell, Bull. Soc. chini. France,
1974, 2485.
F. Minisci, Synthesis, 1973 , I.
R S Neale and E. Gross, J. Amer. Chem. Soc., 1967, 89, 6579.
P. S. Anderson, G. F. Limdell, J. L. Gias, and F. M. Robinson, Tetrahedron AL^CDeno, V. E. Billups, R. Fishbein, C. Pierson, R. Whalen, and J. С. IFp- скор', J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 438; N. C. Deno, R. Fishbein, and J. C. Wyckoff, ibid., p. 2065.
Л. E. WolV- Chem. Rev., 1963, 63. 55.
G. Adam and K. Schreiber, Tetrahedron, 1966, 22, 3581; E. Leete and A. R. Hargens, Tetrahedron Letters, 1966, 4901.
L-M. Surzur, L. Slella. and P. Tordo, Bull. Soc. chim. France, 1975, 1429. H. H. Wasserman, H. IF. Adickes, and 0. Espejo de Ochoa, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 5586.
D. C. Harwell and C. IF. Rees, Chem. Comm., 1969, 1428.
R. E, While, M. B. Nazareno, M. R. Gleissner, and P. Kovaclc, J. Org. Chem., 1973, 38, 3902.
О. E. Edwards, D. H. Paskovich, and A. H. Reddoch, Canad. J. Chem., 1973, 51, 978.
V. Rautenstrauch, Chem. Comm., 1969, 1122.
99 G^assroan' ^ Впецата, and I. L. Hahnfeld, J. Amer. Chem. Soc., 1977,
P. G. Gassman and R. Shudo, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 5899; P. G. Gas- smaa and G. D. Harlman, ibid., 1973 95 449
' q^oT1 о г GamPb^ “"d R C.' Frederick, J. Amer. Chem. Soc.,
35. pVgF6^Chem' Soc'’ l975’ 97’ 7184'
Chem. Soc.j'974 ^ZZ °' P' Gilkcrl' and B- И7- Cue. J- Amer 36. //. Ruschin W Frilsrh I s 1°' GHSr,ntm nn<i G' D- Gruelzmachcr. ibid., 5487.
883.L Sch'mdt-Thome, and W. Haede, Cheni. Ber., 1955,
”. Nelson\Tse?ianz\nd^ 1 Amcr ChGm- Soc- 19C0' 82’ 459' 39- E Allenslein and J oZ^ J' 9ГЙ- СЬе™- >976, 41, 1751.
D. Scholz and H G ci Z'.arlorK- Chem., 1963, 322, 145
W LV|e/ie, Chim a, 1975 90 m1 '
Eel 1967, 44,'30?' ’ a‘2'
G. Haieli„ger and д, St’reitZZ'n ChG!?" 19671 451 91 L
L L Brauman and L. R. Blair V*968- 10,1 672-
д L .,’ J1 Amer- Chem. Soc., 1969, 91, 2126; 1971, 93,
-^treituyieser J и tr
Mm63So^??'671^ 59leiullaZ and '■ Brauman, J. Amer.
’ ’ ^' ^*tre^ieser and Pit? scr* ^- Ciu^ariti, and J. H. Hammons, • j- ^eannon, ibid., 1973, 95, 0273.
, Fi,e! and G. Rilterbusch, Annalen, 1967, 704 15
and Sen Weyl)», 1958, 1 1/2, 187; U. Schbllkopf, ibid
47.48.49.50.51.47.48.49.50.51.» применении этих оснований см. также; М Fieser У ??0' %"'«Reagents for Organic Synthesis», Wiley-Inier^^ ^C.Cope. P. A. Trumbull, and E. R. Trumbull, J. Amer. Chem. Soc., 1958. Sn'p^Thummel and B. Rickborn, J. Org. Chem., 1971 36 1365 g M. Trosl and 1. L. Stanton J. Amer Chem. Soc., 1975, 97,' 4018 M. Iones, P. Temple, E. I. Thomas, and G. H. Whitham, J. c. S.’Perkin I 1074 433.’
47.
48.
49.
50.
51.
47.
48.
49.
50.
51.
52.53.54.55.52.53.54.55.c, Stork and R. L. Danhetser, J. Org. Chem., 1973, 38, 1775 P. L Greger 3. Amcr_ Chem. Soc., 1970, 92, 1396; В. M. Trosl and Y. Ta- ninru, ibid., 197э, У7, ^ozo.
52.
53.
54.
55.
52.
53.
54.
55.
^ ^. Ratlike and D. b. Sullivan, J. Amer. Chem. Soc., 1973 95 3050 T,'T. Howarth, G. P. Murphy, and T. M. Harris, J. Amer. Cheni. Soc., J969 p’l. Herrmann, G. R. Kieczykowski, and R, H. Schlessinger, Tetrahedron Letters, 1973, 2433.
56 R. A. Olofson and С. M. Dougherty, J. Amer. Chem. Soc., 1973 95, 581 582 57' H. Taguchi, H. Yamamoto, and H. Nozaki, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96,
3010.
R. A. Olofson, K- D. Lotts, and G. N. Barber, Tetrahedron Leiters, 1976, 3381.
59 R, Кош and M. IF. Rallike, J. Amer Chern. Soc., 1973, 95, 2715; D. S. Matte' son and R. J. Moody, ibid., 1977, 99, 3196.
60.61.62.60.61.62.T. G. Bach and D. H. R. Barton. J. C. S. Perkin I, 1977, 924.
60.
61.
62.
60.
61.
62.
S. F. Nelsen, in «Free Radicals», ed. J. K. Kochi, Wiley, New York, 1973, vol. Il, p. 527.
IF. C. Dane", and F. A. Neugebauer, Angew. Chern. Internal. Edn., 1975, 14, 783.A. J. Bard, A. Ledwith, and H. J. Shine, Adv. Phys. Org. Chern, 1976, 13, 155.IF. C. Dane", and F. A. Neugebauer, Angew. Chern. Internal. Edn., 1975, 14, 783.A. J. Bard, A. Ledwith, and H. J. Shine, Adv. Phys. Org. Chern, 1976, 13, 155.A. R. Forrester, J. M. Hay, and R. H. Thomson, «Organic Chemistry of Stable Free Radicals», Academic Press, London, 1968.
IF. C. Dane", and F. A. Neugebauer, Angew. Chern. Internal. Edn., 1975, 14, 783.
A. J. Bard, A. Ledwith, and H. J. Shine, Adv. Phys. Org. Chern, 1976, 13, 155.
IF. C. Dane", and F. A. Neugebauer, Angew. Chern. Internal. Edn., 1975, 14, 783.
A. J. Bard, A. Ledwith, and H. J. Shine, Adv. Phys. Org. Chern, 1976, 13, 155.
IF. C. Danen and T. T. Kensler, J. Amer, Chern. Soc., 1970, 92, 5235; S. F. Nelsen, R. T. Landis, L. H. Kiehle, and T. H. Leung, Ibid., 1972, 94, 1610.
R. V. Lloyd and D. E. Wood, Mol. Phys., 1971, 20, 735.
68.68.E. J. Land and G. Porter, Trans. Faraday Soc., 1963, 59, 2027.
68.
68.
69.70.71.72.73.74.75.76.77.78.79.80.81.82.69.70.71.72.73.74.75.76.77.78.79.80.81.82.° IF. C. Danen and T. T. Kensler, Tetrahedron Letters, 1971,2247. _
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
S. Sustmann, R. Sustmann and C. Ruchardt, Chem. Ber.. 197o. 108. Io27.
R- IF. Dennis and В. P. Roberts, J. Organometal. Chern., 1972 43, C2.
I. I. G. Cadogan and A. G. Rowley, J. C. S. Perkin 11. 1974 1030.
A. T. Balaban, Rev. Roomaine Chim., 1971, 16, 725; R. Istratom. I. Pascaru,
To' Ba,aban- 7~ Naturforsch. (B), 1973, 28 543
£ V. Baldock P. Hudson A. R. Katritzky, and F. Soil, J. C. S. Perkin , 1974, 1 122._
1973, 95,1973, 95,R- IF. Fessenden and P. Neta, J. Phys. Chem., 1972, 76, 2857.
1973, 95,
1973, 95,
70^' ButelR. P. M. Horowitz, and T. S. Lee. J. Amer. Chem. Soc, J948; Д Samani and P. Neta, J. Phys. Chem., 1973, 77, 16-9.
4645.1975, 97,4645.1975, 97,X LLand and G. Porter, J Chem. Soc., 1961, 3540.
4645.
1975, 97,
4645.
1975, 97,
П CauWs, J. Cognard, and D. Serve, Tetrahedron Letters, 19/r, ^rii!er' R- C Barday, and K. U. Ingold, J. Amer. chem. Soc.,
83.84.85.86.87.88.89.90.91.92.93.94.95.96.97.83.84.85.86.87.88.89.90.91.92.93.94.95.96.97.98.99.1О0.101.102.103.104.98.99.1О0.101.102.103.104.105.106.105.106.107.108.109.110.107.108.109.110.
83.
84.
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94.
95.
96.
97.
83.
84.
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94.
95.
96.
97.
98.
99.
1О0.
101.
102.
103.
104.
98.
99.
1О0.
101.
102.
103.
104.
105.
106.
105.
106.
107.
108.
109.
110.
107.
108.
109.
110.
, , С I Thunne, J. Chem. Soc. (B), 1967, 684.
A Good and n Campbell, J. Amer. Chem. Soc., 197g,
C. j. MlchoHa ^d D c b^ Tetrahedron Letters, 1977, 577.' 8 ' 6?28: С. I. Michejda andЛ n p ]973 6, 354
К L.and A. Fentiman, J. Org. Chem., 1976 41
U7 While. H- ■ 1b ’ , d s Granick, J. Amer. Chem. Soc Ig™1^’ №» «S' ibid- ,943' 65’ '747'' 6*'
C„MuCI62i'inVnnd4R W Taft J. Amer. Chem. Soc., 1967, 89, 5172.
f A Bell, .4. Ledwilh, and D. C. Sherrington. J. Chem. Soc. (B), 1969. 2719 П HKR Burton, &. 'Leclerc, P. D. Magnus, and I. D. Menzies, J. C. S. Chem CsTbWnanI'P. J. Hmto, J. Amen Chem Soc 1972, 94, 7114; 7. R. Lind. спи Smith and D Masheder, J. C. S. Perkin 11, 1976, 47.
r ^Lindsay Smith and L A. V. Mead, J. C. S. Perkin II, 1976, If 72.
G T. Davis, Al M. Demek, and D. H. Rosenblatt, J. Amer. Chem. Soc., 1972
/ R Lindsay Smith and J. S. Sadd, J. C. S. Perkin II, 1976, 741.
r. C. Darien and R. C. Rickard, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 2303.
J 'P. Ferris. R. D. Gerwe, and G. R. Gapski, J. Amer. Chem. Soc., 1967, 89 5270- J. Org. Chem , 1968, 33, 3493; J. R. Lindsay Smith, R. О. C. Norman and A. G. Rowley, J. C. S. Perkin I, 1972, 228.
W. C. Danen and R. C. Rickard, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 3254.
T. Mojelsky and У. L. Chow, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 4549.
I'. Malatesta and K. u. Ingold, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 6400.
«Nitrenes», ed. W. Lwowski, hiterscience, New York, 1970.
«The Chemistry of the Azido Group», ed. S. Patai, Interscience, London, 1971, A. G. Anaslassiou. H. E. Simmons, and F. D. Marsh, в cc. 101, p. 305.
R. A. Abramooilch, C. I. Azogu, and R. G. Sutherland, Chem. Comm., 1971 134.
R. A. Abramovilch and E, P. Kyba, в cc. 102, p. 221.
R. A. Abratnooitch, in «Essays on Free-radical Chemistry», The Chemical Society, London, 1970, p. 323.
H. Quast and P. Eckert, Annalen, 1974, 1727; 7. 0. Reed and IF. Lwowski
J. Org. Chern., 1971, 36, 2864.
мAl>ro”!№itch and E. p. Kyba, J. Amer. Chem. Soc., 1974 , 96, 480.
, u n Л HuCs8e^. Ghent. Ber., 1959, 92, 2961; P. A S Smith and
r1 Amer- Chem- Soc'. l962, 84 480.
L K. Dyall and J. E. Kemp, J, Chem. Soc. (B), 1968, 976
W. Lwowskr, B cc. l01,p. 185.4
i d’ <“ld T Lwowski, J. Org. Chem. 1976 41 96
I54l' raTOmlch. S. R. Challand, and У. Yamada, J. Org. Chem., 1975, 40,
'"‘'^’^ЗД/м. L' Gilchris*- D. C. Harwell, and C. IF. Rees, J. Chem. 112Г R. «'Triartp^/^c' tetrahedron Letters, 1974, 2945.
mouitch and E P Kuh„ xR ?rdOll• Tetrahedron, 1970, 26, 1379; R. A. Abra-
D. Berry, M. ! McGlbX,, Am.er- ^ет. Soc., 1971, 93, 1537; R. E. Banks, 3. D. R. Parker and L H Son. d ' M°Ore- J- Chem- Soc' (C). 1970' 10 7' 4- R. Sresto™, А ре;/1ПН_ Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 6|8.
AM. Lindley, f. M. MrPnhb'{' n6?.1011- J' Лтсг- Chem. Soc., 1974. 96, 5937. 116 те‘!ег5’. *976, 45|3ie. O- Melh-Cohn, and H. Suschitzky, Tetrahedron
M. Nastasi, «“"stru/' Chem. Rev. 1977 77 409
\\8 dprA%^Vulber,s*'anddSwSlreil,l’ Tetrahedron Letters, 1976, 4719;
119 C A101 “^Wawzonek, Chem. Rev., 1973, 73, 255.
л- iviRie and D R ’n;
37Q' Ш1те1> J’ Лтег. Chem. Soc., 1972, 94, 8600,
n Tsui Y. 11 ■ Chang, T. M. Vogel, and 6. Zun J
p. P.J Org Chem., 1976, 41
338L M B cc 101, p. 345.
|2h 122. 123. 124. |25. |26. 127.|2h 122. 123. 124. |25. |26. 127.7 № Vb. 1H^bVert'^d,i:LGGHollte&M222
|2h 122. 123. 124. |25. |26. 127.
|2h 122. 123. 124. |25. |26. 127.
a' Abramovitch, J. Court, and E. P. Kyba Tetrahedron T 7е ers’,973.761.
Mode and ». G. Viehe, Chimia (Switz'.) i975 29 5Г* 8' *972' 4°59' F p Tsui. T. M. Vogel and G. Zon, J. Org. Chem.,’1975 40 761 я v Ioffe and M. A. Kuznetsov, Russ. Chem. Rev., 1972 41 ’ 131 гк а feM. А Кузнецоо - Усп X»„™ 1972, 41 241]; T. L.'GiichiC № ^Rees £ on m vol -ih P 105' gr PUre' APPL Chem- Butterworths,
128.128.^^Brois. J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 1079; L. J. Hayes F P Billinas to, and C. Trindle, J. Org. Chem., 1972, 37, 3924; В. V Ioffe andFVK^. ^ Zhur.org. Kh.m, 1972, 8, 1548 [6. В. Иоффе, E.TСлева-Х. оог хим., 19/2, Of lo4oj.
128.
128.
129.130. I3l. 132.133.134.135.136.129.130. I3l. 132.133.134.135.136.n №. Jones, J. C S. Chem. Comm., 1972, 884; T. L. Gilchrist C № Rees and E. Stanton, J. Chem. Soc. (C), 1971, 988.’ ’ K S-
129.
130. I3l. 132.
133.
134.
135.
136.
129.
130. I3l. 132.
133.
134.
135.
136.
£ Wasserman, Progr. Phys. Org. Chem., 1971, 8, 319.
Soc., 1973, 95,Soc., 1973, 95,g S. Berry, в cc. 101, p. 13. p F. Alewood, P. M. Kazmaier, and A. Rauk, J. Amer. Chem. 5466; i. F. Harrison and G. Shalhoub, ibid., 1975, 97, 4172.
Soc., 1973, 95,
Soc., 1973, 95,
N, C. Baird and R. F. Barr, Canad. J. Chem., 1973, 51, 3303.
R. C. Belloli and V. A. LaBahn, J. Org. Chem., 1975, 40, 1972.
J. R. Knowles, Accounts Chem. Res., 1972, 5, 155.
Soc., 1971, 93, состояние, см.Soc., 1971, 93, состояние, см.6188. О данных, подтверждающих триангулярное переходное сс. 111.6188. О данных, подтверждающих триангулярное переходное сс. 111.R. C. Dobson, D. M. Hayes, and R. Hoffmann, J. Amer. Chem.
Soc., 1971, 93, состояние, см.
Soc., 1971, 93, состояние, см.
6188. О данных, подтверждающих триангулярное переходное сс. 111.
6188. О данных, подтверждающих триангулярное переходное сс. 111.
137.138.139.140.137.138.139.140.D S. Breslow, Е. I. Edwards, Е. С. Linsay, and Н. Omura, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 4268.
137.
138.
139.
140.
137.
138.
139.
140.
H. Hall, J. II7. Hill, and J. M. Fargher, J. Amer. Chem. Soc., 1968, 90, 5313.
G. Smolinsky and В. I. Feuer, J. Amer. Chem. Soc., 1964, 86, 3085.
R. J. Sundberg, D. №. Gillespie, and B. A. DeGrajf, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 6193.
141.142.143.144.145.146.147.148.141.142.143.144.145.146.147.148.D. Felix, R. K. Muller, U. Horn, R. Joos, !. Schreiber, and A. Eschenmoser, Helv. Chim. Acta, 1972, 55, 1276.
141.
142.
143.
144.
145.
146.
147.
148.
141.
142.
143.
144.
145.
146.
147.
148.
R. S. Atkinson and R. Martin, J. C. S. Chem. Comm., 1974, 386; R. S. Atkinson and J. R. Malpass, ibid., 1975, 555.
R. A. Abramovitch, T. D. Bailey T. Takaya, and У. Uma, J. Org. Chem., 1974,
340.’.,
M, Georgarakis, H. J. Rosenkranz, and H. Schmid, Helv. Chim. Acta, 1971, 54, 819.
0. №. Jones, J. C. S. Chem. Comm., 1973, 67.
L Krbecheck and H. Takimoto, J. Org. Chem., 1968, 33, 4286.
R A. Abramovitch, S. R. Chailand and E. F. V. Scriven, J. Amer. Chem. Soc., 1972 94 1374
... Л Abramovitch, G. N. Knaus, and V. Unia, J. Org. Chem., 1974, 39, 1101. Cadogan, Accounts Chem. Res., 1972, 5, 303.
S D. №. Jones. J. C. S. Perkin I, 1972, 225, 2728; см. также cc. 129 K elt ' R- E. Banks and A. Prakash J. C. S. Perkin I, 1974, 136o, P.
159Taylor, Chem. Soc. Rev., 1975,4, 189.
h Cadogan and !. Gosney, J.C. S. Perkin hr §,orr and
53 Adger, S. Bradbury, M. Keating, C. №. Rees, R. C. Store, ana 154 1 г ^iHloms, J. C. S. Perkin I, 1975, 31.93, 788.
155 d E> Baldwin, J. E. Brown, and G. Hofle, J. Amer. Chem. S •_ ']97o 94,
5n ^lllberg. s- R- S“t^ and M. Brenner J. Amen Chem. Son. ^ l56TJeGraff, D. №. Gillespie, and R. ,-5ип^оЛ‘м 1258 R Harder
а„С‘^г antl C Wentrup, J. Amer. Chem. Soc., 1976. 98, n *57 Ab' Wen<rup, ibid., 1259.„ ,Q7I <051.
Keiser and L. J, Leyshon, J. Amer. Chem. Зое., 1971, 93,
ЧАСТЬ 7.
НИТРО- и НИТРОЗОСОЕДИНЕНИЯ
7.1. НИТРОЗОСОЕДИНЕНИЯ
Р. ДЖ- КУМБС (The City University, London)
Химии этого класса соединений посвящено несколько общих обзоров [1]. Две важные особенности нитрозосоединений (1) придают методам их получения н свойствам особую сложность. Первая из них состоит в склонности многих нитрозосоедипений образовывать биснитрозосоединения (уравнение 1), которые могут обладать цис- (2) или транс- (3) конфигурацией относительно связи N=N. Вторая особенность — это тенденция алифатических иитрозосоединений, содержащих атом водорода при а-углеродном атоме, к изомеризации с образованием соответствующих оксимов (4) (уравнение 2).
R-N^ч=ь /N=X+ )n=NZ(1)
0)(2)(3)
/CH-N=O —»/C=N—OH(2)
(4)
BeiTTnvLnnyX свойствах нам не раз придется вспоминать в соответствующих местах данного раздела.
ИП0ЛУЧЕНИЯ АЛИФАТИЧЕСКИХ
ОМАТИЧЕСКИХ НИТРОЗОСОЕДИНЕНИИ [1д]) ленив аминов и ^-замещенных гидроксиламиновбыть окислены юнитпл™ N'3aM ценные гидроксиламины могут
ДО нитрозосоедииений (уравнение 3).
RNH= —* RNHOH —> RNO(3>
Традиционным реагентом „ веских аминов в нитпло ДЛЯ пРевРаш.ения первичных ароматп- 372воссоединения (выход 35-70%) является
„ппзовяивая мопопероксосерпая кислотаiv
для получения которой используют кошгентрадо^
я, ПС-я, ПС-W* кислоту и пероксисульфат аммония [2). Возможно ^Р1, и перви‘шь!Х алифатических аминов, в которых амнногпуп •^соединена непосредственно к третичному атому углерода "'« ко выходы,образующихся при этом соответствующих бисни невь1СОКИ (~4/о)- Если аминогруппа связана » „винным или вторичным атомом углерода, то окисление этим С нтом может привести в зависимости от кислотности среды ₽е,Лп к первичным или вторичным бисиитрозосоединениям тиба изомерным оксимам (см. уравнение 2). Вторичные ароматиче- к ‘ амины также можно превратить а иитрозосоединени " згя методы деградации; так, например, из N-бензиланмнна Разуется интрозобензол.
я, ПС-
я, ПС-
Некоторые 2,6-дигалогенпропзводные первичных ароматических аминов были превращены в нптрозосоединеиия окислением перокси кислота ми, причем оказалось, что для предотвращения образования азокси- и (или) азосоединений [3, 4] необходимо, чтобы заместители в положении 2 создавали определенные стерические препятствия. Первичные алифатические амины, в которых аминогруппа присоединена к первичному или вторичному атому углерода, превращаются в биснитрозосоедпнения [5]. Такое же превращение могут испытывать и некоторые вторичные амины, способные отщеплять алкильный заместитель в виде карбонильного соединения. Считают, что подобное окисление аминов происходит через Ы-замещеиные гидроксиламины, которые в отдельных случаях удалось даже выделить, и включает, по-видимому, нуклеофильную атаку амина по атому кислорода гидроксильной группы пероксикислоты. Лучший метод получения алифатических первичных и вторичных биснитрозосоедпнений (выходы 30 90%) {6] состоит в использовании азометинов и оксазпрпдннов в качестве промежуточных соединений (уравнение 4), причем на каждой стадии окисления используют алифатическую ^PO1^1 к ■юту. Ароматические азометпны (основания Шиффа), алифатические и ароматические нитроны (уравнение можно окислить перокспкислотами до нитрозосоедннен и .
О
(О|/ \ _, J5> (RNOlz + Et.-CO (4)
toHi + EtiCO —> RN=CEt2 ■* RNCEt2
|MeCOjll। п2Г=0^
RiN=CR2 —* (R’NO)2+R2L
Окисление N-замещеппых TiL'ipoKCiiaanimo^ ^’^д^ препара- ^Учают восстановлением н»тросоединепп ,• гПдрОкснЛ-
ам«’ЫМ мет°Д°м. несмотря на склонноег амин и НИТрозосо- едиН°В диспРопорциоиировать при хра!! по-впдимому. лиШ биение, ограничением которого может быть,^
большой набор Э ^ М.алкплгпдроксиламвпов могут обра тных ИЛИ ВЮР1 1 пКСНМЫ Для получения алифатических Ваться изомерны<-,fBC 0К||Мнтслсй используют водпые Р”'
зосоедииешш в ювую кислоту, оксид ртути(П), но ^ творы галошш ' _ ррпебпа на целите в дихлормстане [71 = „ поопзводных ароматического ряда эффективными оказались пер’ х.ян анат в кислой среде, тетра ацетат свинца и хлорид Жел. Я При перйодатном окисленииN'^t"™«Дроксиламниа
обоззуется цпс-бие(н11трозометаи) (2, R - СН3) [8а]. В случае Ж чувствительных соединении подходящим окислителем япля- ется дпэтиловый эфир азодикарбоповоп кислоты; описано его использование для синтеза бис (нитрозоциклопропана) [86]. Окис- ление гпдроксиламннов — лучший способ получения третичных нптрозосоединеннн.
(2) Восстановление нитросоединений
Это восстановление редко используют для препаративных целей, так как трудно остановить процесс на нужной стадии. Необходимо работать со слабыми восстановительными системами в почти нейтральных растворах; для этой цели использовали гидрокспламни, сульфид натрия и оксид олова(П) в метанольном растворе щелочи [9]. Динитробензолы восстанавливаются до широзоиптробсизолов, а 2,2'-динптробнфеннл—до «внутримолекулярного» биснитрозосоедниеиия (5).
О—N=N—о"
Известны примеры внутримолекулярных окислительно-восстановительных реакций, например образование о-нитрозобензофено- на ЦОа] (уравнение 6):
Сходную реакцию к *
мер превратить ^^Ществить и фотохимически, напри- лоту. Может показяп еизальдегнд в 2-нптрозобензопную кпе- ны обязательно накопит,’ ЧТ° Н1|ТР°" н альдегидная группы долж- ко в подобную реак1и11оС’вт^"“Ге'"",/РУГ К ДРУ7' Ж 374 чапает и 4-нитробепзальдегпд [гои1‘
,|||трозохлорсоедппеиия можно получить обработкой,
цитросоединепии эфирным раствором хтооиЛаей
«И’^рщщщше 7). При взаимодействии некоторых замешенТ’ ^поалкенов с хлористым водородом (уравнение 8) оЕ““ых д-нитР0^ 2.дИхлорсоедниения.1 '-“'Разуются
X HCI t=NO2 Na*X HCI t=NO2 Na*-NOa 1 >-NOa 1 >нитро30" 1_
X HCI t=NO2 Na*
X HCI t=NO2 Na*
-NOa 1 >
-NOa 1 >
(7)
(93%)
МекI
С=СН2 + НС1 > Me—С—СН2С1
O21Z2 I
Cl
(3) Нитрозирование по атому углеродаЗамещение водорода в алифатических соединениях.(3) Нитрозирование по атому углеродаЗамещение водорода в алифатических соединениях.(34—45%)
(3) Нитрозирование по атому углерода
Замещение водорода в алифатических соединениях.
(3) Нитрозирование по атому углерода
Замещение водорода в алифатических соединениях.
_ Прямое замещение атома водорода на нитрозогруппу возможно прн наличии электронооттягнвающпх ненасыщенных групп, связанных
с тем атомом углерода, по которому должно пройти замещение (уравнение 9) [11]. В качестве нитрозпрующих средств обычно используют азотистую кислоту или ее эфиры, причем в последнем случае реакция проводится в сильнокислой или сильнощелочной среде. Активирующими атом водорода группами могут служить карбонильная, алкоксикарбонильная, импио-, нитро-, циано- или арильная группы; сложные эфиры монокарбоновых кислот недостаточно реакционноспособны. Если реакция проходит по метильной пли метиленовой группе, то первоначально образовавшееся шпрозосоедпненпе быстро перегруппировывается в оксим. Сами нитрозосоединепия образуются лишь в немногих случаях: при замещении у третичного углеродного центра, при котором невозможна таутомерия, или при проведении реакции в условиях, близких к нейтральным, например при использовании оксидов азота (главным образом, N2Oa) в эфире (уравнение Ю) или зтилннтрита и ацетилхлорида. Нптрозопропзводные а-монозаме- Щенных Р-кетоэфпров, малоновых эфиров и кислот настолько склонны к образованию оксимов, что, если не соблюдаются мяг- К||е условия питрозироваиня, часто происходит элиминирование ““кокенкарбоппльной группы, причем в этих и некоторых других «Учаях реакции расщепления С-С-связей становятся суше- Пп^ННыми ['2а). Если нитрозирование может проходить по “вложениям, то реакция обычно напртл-^ппАпилметия*
к„ К0Роткии менее разветвленный радикал. Изо р
3-чат’ Тако’ дает как бис (З-метпл-З-нитрозобутанон-2),_
^рпда'■“^"“'"'обутапои-г при действииазработать
(уравнение 11) [126] . Возможно, удастся ра р
т,кне условия реакции, в зосоедйнения до того, как
которых можно будет выделять
ОПИ подвергнутся таутомерпзац^^Ро-
/Н „UNO,"
NO
X = COR, C(R) = NH, NO,, CN, дг
N2O3PhCOCH.COPh 'N2O3PhCOCH.COPh 'NO
N2O3
PhCOCH.COPh '
N2O3
PhCOCH.COPh '
(10)(10)ЕЮМОМсСНСОМе мёсосГЕЮМОМсСНСОМе мёсосГPhCOCHCOPh(50—60%)
(10)
(10)
ЕЮМО
МсСНСОМе мёсосГ
ЕЮМО
МсСНСОМе мёсосГ
.МсССОМе/, % Me,CHCOCHNOH (!!
Замещение водорода в ароматических соединениях. Прямо, электрофильное пптрозпрованпе действием азотистой кислоты воз можно для тех ароматических соединении, которые активпровань наличием сильных электронодонорпых заместителей, и в препара- тивных целях ограничивается лишь фенолами, нафтолами, некоторыми простыми эфирами фенолов, вторичными, третичными и некоторыми первичными анилинам» и нафтпламннами. Замещение в этих соединениях протекает в пара-положение, если оно не занято, и в случае фенолов происходит по Л5Е2-механнзму с промежуточным образованием цпклогексадиенона (6), причем стадией, определяющей скорость реакции, является отщепление поо- тона [13а].
О—,/”V,,,
161
Именно этим объясняется тот факт, что, хотя участвующий в этой реакции электрофил гораздо менее активен, чем электро- п Реакш1н нитрования, где лимитирующей стадией является ппппег™«1'гЫЮе лРисоедпнеИ||е, значения параметра р для обоих ность г"ЗКИ’ 11 эт0 Указывает на их одинаковую избиратель- новацияпР°демо,]стРиРовапа при изучении орго-нптрози-
роксибеизоловфенолов [1.36]. В случае ди- п тригид-
с хорошим можио Дниитроэпропаппе; например, из резорцина иииие'^.^Нцтр^2^д"нитро1орезорцп?, (урав-
вождается побоштгРп 6 пРОстых эфиров фенолов часто сопро- наблюдаХ"эфирной связи. Иногда
п-крезола приводит к "’^Р^огруппы; например, нитрозпрование чить орго-нптрозиппйя 4'метил"2"иитРофенолу [14]. Чтобы облег- солн тяжелый “е? л Г ^“"^«етещ.ых фснолов, используют вывать комплексы г л налРИисР меди (II), способные образе- ша 1'6] используют ™"т₽0^^I15)- в реакции Бауди-
соли медипп ,, ь гпДроксплами»а, пероксида водорода 8 воде пр» 25°C; этот пР=гаММШЮПентациа,юФеРРата (II) иатР"я 376е"т явДЯется эф<])ектпв11ым орго-ОТтР°"
ноноН0—( \-NOН0—( \-NO(12)(12)Си2+ или Nag |Fc(CN)5NH3|NHaOH, НаОа 'Си2+ или Nag |Fc(CN)5NH3|NHaOH, НаОа '(13)(13)
но
но
Н0—( \-NO
Н0—( \-NO
(12)
(12)
Си2+ или Nag |Fc(CN)5NH3|
NHaOH, НаОа '
Си2+ или Nag |Fc(CN)5NH3|
NHaOH, НаОа '
(13)
(13)
ПИМ агентом фенолов, даже если
п^'нитрозофеиолы образуются и непосредствен^"е заНя" го. °" соединений путем окисления — нитрозиплп’° И3 аР°мати- ческих тех же реагентов (уравнение 13) НИТрозиРова«ия с приме- „ением
OB ON, ,014
Нитрознрование первичных ароматических аминов обычно чя- трагивает аминогруппу, приводя к ее диазотированию, но некоторые амины, не содержащие электроноакцепторных заместителей например а-пафтиламин [17], ннтрозируются в положение 4 ядра’ если в качестве нитрознрующего агента используют нитрозилсер- иую кислоту. Подобная же реакция протекает в некоторых случаях (например, для 2,3-диметиланилипа) и при использовании обычного реагента, азотистой кислоты. Сходные N-алкплзамещен- ные вторичные амины также можно непосредственно пронитрози- ровать ннтрознлеерной кислотой, нитритом натрия в дымящей серной кислоте или в насыщенных хлористым водородом спирте или уксусной кислоте. В обычных условиях реакции, однако, образуются М-нптрозампны, которые можно ввести в перегруппировку Фишера — Хеппа, приводящую к С-нитрозоариламинам (см. разд. 7.4.3). Обычно М.М-диалкпланилины легко нитрозиру- ются в пара-положение, хотя наличие объемистого заместителя, например в случае Х-трет-бутил-Х-метиланилпна, может замедлить реакцию [18]. На основании низкого значения параметрар можно было бы ожидать непосредственного нптрознровапия и менее реакционноспособных ароматических соединений, чему, видимо, препятствует неустойчивость азотистой кислоты; имеется лишь одно сообщение о непосредственном нитрозированни бензола и толуола [19]. Ни одна из этих реакций не дает удовлетворительных выходов.
Нитрование некоторых реакционноспособных ароматических соединений, катализируемое азотистой кислотой и протекающее, как принято считать, путем нптрознровапия и окисления, Х0Р° 1,10 известный процесс. Он реализуется, когда скорость^ реакиш с попом нитрония значительно снижена из-за его малой_ ipaiuin и когда скорость реакции определяется диффузней. Реакции в случае фенола и анизола дают почти Нштросоедииенпя [20]. В то же время накапливаютс Д у азываЮ1цие на то, что по крайней мере "е,'°т р замещение. Р цессов не включают нормальное электрофил аТнческпх В°-первь,х, каталитическое нитрование некоторых ароматическ
соединений, например нафталина и бифенила [21] легче чем можно было бы ожидать, исходя из пх ^^е, способности ио отношению к другим электрофилам. В каталитическое нитрование ЧМ-днметнлаиилипа пропсхоч, РЧ ких условиях, в которых само нитроэпровапне не идет '[ooL? Вта- этого случая был предложен механизм с переносом эле' ^Ля включающий промежуточное образование катпои-рПдика(Л вполне возможно, что этот механизм имеет более общий хя 22б*: для реакции нитрования. катализируемых азотистой кисло -Тер Нитрозирование металлорганических соединений. реак °Тои-
кил- и арилртутиых соединении с ннтрозпрующпми агентам''” Зл' водит к питрозосоедипепиям путем замещения металла » " Пр"' кого с ним лиганда. Арилртутьгалогепиды или -ацетатыСВЯЗан' руют с нитрозилхлорндом, N2O3 или М2О4, давая 1штрозоаРеаГИ' при реакции дифенил ртути с нитрозилхлорндом образует- ’Ы’ большое количество интрозобеизола. Диалкилртутпые соели” "е' реагируют С NO ИЛИ НПТрОЗПЛХЛОрИДОМ При УФ-об Тучепии6”"’ нагревании; реакция в данном случае протекает по мехя,™ “ включающему промежуточное образование алкильных рад™'’ лов [23]. Взаимодействие производных бис(алкнп-1-Лп"™ с нитрозилхлорндом при —78 °C приводит к крайне неустойчивым ж™= ^ez? ™^ ХЭТ^^^ВРСаКЦПЯХ С «”ТР°«РП
через промежуточное' ^тичес,хПХ соединении реакция протекает которые раззагаются в кщ?а3°Ва",1е ^‘Ш(тР030Г11Дрокспламннов, ствие тр.щХ™ СрСДе (УР^чеипе 15). Взапмодей- трозоалканам)- олово. „ квХшйо т,1Ю₽"Д0М г1р"ВОД!|т к бнс(ни- ремпниоргапнческие заместители в аро
матических соединениях вытесняются нитрозпрующимп агентами (уравнение 16). Обработка дпфторацетатов арилталлия пропил- нитритом в хлористым водородом в хлороформе при 25 °C дает нптрозоарены, как правило, с высоким выходом [26].
(RC=C)2Hg(RC=C)2HgNOC1ДNOC1Д77Д7~—RCsCNO * RCOCNCHC13 илк ТГФ77Д7~—RCsCNO * RCOCNCHC13 илк ТГФЗам <8°боновых кислотцу И*лрУПП- *Р|1ТР°знрование ароматических кар- "Ую группу, актнвиповаи11'^ аТ0М УГЛеР°Да. несущий карбокспль- 378 Р 10 отношепию к электрофильному Реа"Зам <8°боновых кислотцу И*лрУПП- *Р|1ТР°знрование ароматических кар- "Ую группу, актнвиповаи11'^ аТ0М УГЛеР°Да. несущий карбокспль- 378 Р 10 отношепию к электрофильному Реа"
(RC=C)2Hg
(RC=C)2Hg
NOC1Д
NOC1Д
77Д7~—RCsCNO * RCOCN
CHC13 илк ТГФ
77Д7~—RCsCNO * RCOCN
CHC13 илк ТГФ
Зам <8°
боновых кислотцу И*лрУПП- *Р|1ТР°знрование ароматических кар- "Ую группу, актнвиповаи11'^ аТ0М УГЛеР°Да. несущий карбокспль- 378 Р 10 отношепию к электрофильному Реа"
Зам <8°
боновых кислотцу И*лрУПП- *Р|1ТР°знрование ароматических кар- "Ую группу, актнвиповаи11'^ аТ0М УГЛеР°Да. несущий карбокспль- 378 Р 10 отношепию к электрофильному Реа"
, ,оседней гидроксильной группой, сопровождается ('«^ Линем; алкоксигруипа гораздо менее активна «Л рбок' (пл"Р° Так. например, 2-гндроксииафтойная-1 кис^т” °™0" ^".'тпозонафтол-2. Циклоалкаикарбоновые кислоты и a Н" Р е карбоновые кислоты также декарбоксилируются nnu и »-,е Ланни; если в качестве нитрозирующего агента НГЛР Р^милсервую кислоту, образующееся нитрозосоединение пер™ *' Йровывается в оксим. Пероксикислоты, за исключением X
R2CHCO3HR2CHCO3HRzCHNO + CO2 + O2RzCHNO + CO2 + O2(17)(17)Н11ТР°КОС!
R2CHCO3H
R2CHCO3H
RzCHNO + CO2 + O2
RzCHNO + CO2 + O2
(17)
(17)
Превращения алкилнитритов
цпс-Бис(и1!трозоалканы) (2) можно получить из алкилнитри- в при ИХ кратковременном термическом разложении (200— 1000°С), обычно при пониженном давлении [28]. Первоначально образующиеся алкоксильиые радикалы распадаются с образова- ипем наиболее объемистого из возможных алкильных радикалов, который затем соединяется с оксидом азота (уравнение 18). Так, бгтилнптрит дает ц1/с-бис(1-нитрозопропан), а из этил-, изопропил- 11 трет-бутплиптрптов образуется чис-бпс(нитрозометан) (2; R = Me). Условия реакции исключают возможность таутомеризации и позволяют, если потребуется, «уловить» мономер.
д
R2CR'ONO ► R2CR'O* + NO * • Rl + NO —> R'NO (18)
32-r;co
R1 = AIk, R2 = H, Aik
При обработке бутил-2-нитрпта ацетилперокепдом при 73 °C получают транс-бпс(ннтрозометан) (3; R = Me) [29].
Фотолиз (<330 нм) алкилнитритов в газовой фазе протекает по упомянутому выше механизму, включающему распад алкок- сильных радикалов (ср. уравнение 18); в зависимости от условии реакции могут образоваться цис- или транс-димеры. Из трет- у- тплнитрпта, например, образуется транс-бпс(нптрозометан) | b Нитриты, содержащие чстырехуглеродную цепь, при оолуче (>330 нм) в инертных растворителях подвергаются еР Р. ровке Бартона с образованием б!!С(Н!,тр030СП"Рпк1МЬных Разд. 7.3.1 (3)]. проходящие с распадом ^кокспльвых Радикалов, сопровождаются существенными по
«ми, особенно в случае вторичных п третичных «"ТР”™^.
Фторированные ацплпнтрпты, которые обр - с01Р ц Соот- ” '* вводных серебряных, ртутных пли «"" °“6cC““s КИс- ствующпх алифатических или аРоматиче?^т„Ш1 Р1,Оз с ангид- • с иптрозилхлорпдом плп при взапмодеп т'ерМпческому P'WaMi! карбоновых кислот, легко подвергаются тер ^
в газовой фазе и дают с хорони,,.,,
”*s5sss<i 191
" м!со* — C,F,COONO — C,F, • + NO — „,вд
Реакции с участием свободных радикалов
Помимо уже рассмотренных выше случаев, алкильные рад™ МОЖНО термически или фотохимически генерировать из '
от иодидов и бромидов, а их последующая реакция сок ^ дом азота приводит к нптрозосоединеппям. Именно эта реакц ' послужила основой для использования оксида азота как ингиби тора свободнорадикальных цепных процессов. Таким путем мож. но получить мономерный трифторпитрозометап (уравнение 20)- подобное замещение осуществимо и у sp -гпорпдпзованного атома углерода (уравнение 21) [31].
(20)(21)(20)(21)CF3I —> -СКз *■ CF3NO
(20)
(21)
(20)
(21)
Av
CF2=CFI + NO —^- CF2=CFNO
Присоединение к алкенам
Использование присоединения ннтрознлхлорида к алкенам [23] в значительной степени способствовало ранним работам по разделению и идентификации терпенов. Нетерминальные или терминальные алкены неаллильного типа реагируют при низких температурах с ннтрозплхлоридом, который можно генерировать insito из пентплнптрита, давая еш^-хлорнитрозоаддукты, образование которых можно было ожидать на основании механизма полярною присоединения с участием наиболее устойчивого карбевиевого иона (уравнение 22).
Г R ICl R
R2C=CHR + NOC1 —► Lr2C—CH—no] СГ —> Rzc—CH—NO(22)
В случае менее реакционноспособных соединении реакция ускоряется добавлением кислот Льюиса, а также NsO4. При присоединении ннтрознлхлорида к хлорэтиленам с использованием хлорила алюминия как катализатора правила ориентации, с°ол|одаются, в то время как присоединение к А9-окта- кн^ппУРадС'10'НитРозо'9'хлоРдекал™ [34а], а присоединение к норборнадпену, цпе-димеру соединения (7).
[346], объясв^ХЛ’'1 пРедложен четырехцептровып механизм
380стереохимию продукта реакции; нет данных,
указывали бы на нуклеофильное участие ^чиЩ!’0"^- завис"мости от условий реакшн; nuCKMeTHyK5 №‘РС ‘Давать продукты цис- или WHr-np„'
^„(иепие некоторых цис- или транс-аЛ'ктп» п Взаи“о- что такое присоединение может S ПП,ОЗВОЛ»« "Р^ S' исследования, согласующиеся с п™ярны^^ Ки"
^'.скчючают свободнорадикального процесса Р(35^ пХанизмом- “' когда иитрозогруппа связана с первичным или вторичный " „ом углерода, может образоваться таутомерный « Л ,Р м
1ры п их производные образуют а-нитрозоаддукты, хоТя вэтих уучаях часто необходимо применение кислот Льюиса как кат^ „(заторов.
■ N„o3 присоединяется к алкенам, давая виц-нитрозонитриты (например, уравнение 23), хотя данные о структуре продуктов ,1 ориентации присоединения противоречивы. Предполагали’ что первоначально происходит электрофильное нитрование, нитрозн- ровапне или свободнорадикальная атака, однако более поздние данные [36] согласуются с участием N2O3 как электрофильного нптрозирующего агента, причем продуктом реакции 2-метилпро- пеиа является 2-метил-2-нитрито-1 -нитрозопропаи (уравнение 23).
ONO
НгОз|
(23)(23)Ме2С=СН2 ► Ме2ССН2МО
(23)
(23)
Hal v I /RiC=NOH + X—Hal —> R2C—N X)HHal v I /RiC=NOH + X—Hal —> R2C—N X)H-ИХ-ИХ,На!r2c;,На!r2c;(24)(24)Действие N2O4 на алкены может привести к гельнитронитри- там по свободнорадикальному механизму; в отсутствие слабо- основных растворителей этот реагент осуществляет электрофильное нитрозпрованпе, приводящее к гелмштрозонитратам. Нитро- зилсериая кислота и нптрозплформиат [37] присоединяются к алкенам; гидролиз образующегося в последнем случае нитрозоал- кплформиата открывает путь к бис (гидроксинитрозоалканам).
Hal v I /
RiC=NOH + X—Hal —> R2C—N X)H
Hal v I /
RiC=NOH + X—Hal —> R2C—N X)H
-ИХ
-ИХ
,На!
r2c;
,На!
r2c;
(24)
(24)
Фотохимическое внедрение нитрозогруппы поя кипя (380—420 нм) алканов r
ФоТОХ"Мпом\зотаРв присутствии небольшого количества хТ”6 фазе с оксмот ^(уравнение25) №
является пне 26), оксима.является пне 26), оксима.приводит h ° р жеииому механизму атом хлора отрывает ^Т'аткава'и образующийся алкильный радикал затем реа^' ^ет с NO При облучении смеси алкана, хлора и NO в соотн " ^ни Н.5:1. находящейся в газовой фазе, продуктом реакц®; 1' ^н-пптрозо.хлорсоедиисине (см., например, ypaB''’
является пне 26), оксима.
является пне 26), оксима.
которое можно восстановительно дегалогенировать До
/IV
(25)(25)(26)(26)RH + С12 + КО [RNO]: + НС!
(25)
(25)
(26)
(26)
i + NO + ’ACh ~^* О\0 + 2НС‘
Оксим образуется также и в том случае, если алкан, например циклогексан,' насытить хлористым водородом и затем облучить в присутствии NO. Если реагентом служит нитрозплхлорид, то могут образовываться оксимы и гельнитрозохлорсоединения. При использовании же избытка NO (3:1) или при удалении образующегося хлористого водорода током азота получаются также и бнс(питрозосоединения). К недостаткам метода следует отнести его пеизбирательность по отношению к ациклическим алканам; например, в случае гептана образуется смесь различных изомерных бис(нитрозогептанов).
Альтернативная методика [40] фотохимического нитрозирова- ния алканов, содержащих легко удаляемый первичный или вторичный атом водорода, предусматривает участие трет-бутоксиль- ного радикала, образующегося при фотолизе трет-бутилнитрита. Облучение при 400 нм и 0—5°C дает транс-бис(нптрозосоедине- ния) с хорошим выходом (уравнение 27). При более низких тем-
„^нико
rper-BuOXO _NQ> rper-BuO" > трет-BuOH + R • —*"
—трет-BuOH + [RNO]2(27)
nnnn?PaX МОГУТ ®Ь|ТЬ выделены цис-изомеры. Найдены условия ЭТ0И РеакцИи применительно к соединениям с третич- побочных реакцгй^^3’ ГД6 возможно более легкое протекание
СВОЙСТВА НИТРОЗОСОЕДИНЕНИЙ
Почти^ Стрик,1УРа
ствовать в вцде1с11т|ОСОедИне11ИЯ диамагнитны, они могут сушеных димеров Пв1 ",'г1'1 ,3ej,e,lb,x мономеров (1) или бесцвет- 382' 11С(|111тРозосоединения) имеют структуру
</<»г”Гр»=
i2^более устойчивы, чем соответствующие монтеры Нп чеС «ИХ заместителей, как, например, в 2-бвом 9 и, нали' ■';,s«„ рк «,.£:5^ не что более устойчивым формаммономера.
'” ^(3). ^Д,^" ?”™”^
тральных характеристик с характеристиками внутримозд, парных димерных систем существующих в ^-конфигурации как рпмер. 2,2-динитрозобифеипл (5). Известно, что цис-формы огда оказываются первичными продуктами реакции (см зд 7.1.D и могут образовываться из транс-изомеров см
L 7.1.3 (6)]. Самопроизвольное превращение цис-изомеров в граяс-изомеры может осложняться образованием оксимов, однако эксперименты, предпринятые с целью определить, происходят при этом пли нет процессы «захвата» или перекрестные реакции показали, что изомеризация в ацетонитриле цис-бис (нитрозоме- тана) и цис-бнс(нптрозоцпклогексана) протекает исключительно путем диссоциации и рекомбинации свободных мономерных форм [42]. Структуры (2) и (3) согласуются с химическими и физическими данными, они были надежно подтверждены рентгенографическими исследованиями [43]. Длины связей [N—N (127—131 пм), N—О (130—135 пм)] указывают на то, что кратность этих связен больше единицы. В транс-бис (1-нитрозопзобу- тане) фрагмент О—N—N—О плоский, углы у атомов азота близки к 120°. Первичные и вторичные бис(нитрозоалканы) дают бесцветные растворы, а некоторые — даже бесцветные расплавы, причем для появления голубой окраски, присущей мономерам, необходимо дальнейшее нагревание; при быстром охлаждении иономеры вновь димеризуются. Третичные бис (нитрозоалканы), однако, диссоциируют намного легче. Имеются данные структурных исследовании различных мономерных нптрозосоединений 8 газовой фазе; сообщается, что угол между связями С N составляет -~ 120° [44].
Бис(нптрозоарены) могут находиться в цис- или транс-конфи- ■Урации; бис (нитрозобеизолу) отвечает первая из них, ад. би^о-нитрозотолуола) известны обе формы [4а]. тг д . р обычно быстро диссоциируют в растворе, этот пРоцасс •^ за.
при наличии в пара-положении молекулы э-46^01102";^1™' ^ё Мстителей. н-Иоднитрозобензол — мономер зеленого С—N' кристаллическом состоянии, а меньшая дли нячмтельНого (*28 пм) позволяет предположить существовапп й и ар0. 3анмоДействия за счет сопряжения между нитр ^юбого типа атическим кольцом. Наличие орго-заместител ■ ^.ет исклю- с абилизует Д1|Мер „ бис(о-иоднптрозооензол) сущбИС(НИт-
ч"^ьно в таком виде. Люттке [1в] предположил, что ^
- любое сопряжение между л-электронамп розоарсЫ -^ омат1]1]еСкого кольца ослабляет связь m'('t5“-ii. Р'ьщает устойчивость димера. Вследствие этого Э(|,фек ^ н ^с(№Розобепзол) не ооразуется, а в Ф<с-коифигураЩ1 ^с- пой фенильные кольца выведены из плоскости O-N^yj 'W пряжение в достаточной мере снижено, что и позволяет обпа£ даться димерх. орто-Заместители увеличивают устойчивость dob заставляя фенильные кольца выити из плоскости сисЛ" O-N-N-O, а подача электронов по цепи сопряжения от папп заместителей препятствует димеризации. По-видимому, равной" ное превращение несимметричных оис (пптрозосоедпиеипй) 6 сц" метричиые происходит слишком быстро, чтобы нх можно быго выделить.
/рк"-Бис(иптрозометан) имеет температуру плавления 93,5— 95°C, а транс-изомер плавится при 122 °C. траяс-Изомер растворим в воде 11 спирте, умеренно — в эфире, нерастворим в пентане гранс-Бис(2-метпл-2-1штрозопропан) быстро образует пары мономера при плавлении (83—84°C). Мономерный нитрозотрпхлорме- тан — жидкость интенсивного голубого цвета, кипит с разложением при 57—58°С, а нитрозотрцфторметан— темно-синий газ (т. кип. —84 °C). Бледно-зеленый цис-бпс (илтрозобензол) в расплаве (т. пл. 68—69 °C) становится изумрудным (т. кип. 57— 58°С при 18 мм рт. ст.). Температуры плавления бпс(о-, ль ил- нитрозотолуолов) составляют соответственно 72—75, 53—53,5 и 48,5 С. транс-Бпс(ннтрозоалканы) значительно более летучи, чем цис-изомеры; их разделение можно осуществить дробной возгонкой. Это указывает на то, что димеры могут существовать и/рк"-Бис(иптрозометан) имеет температуру плавления 93,5— 95°C, а транс-изомер плавится при 122 °C. траяс-Изомер растворим в воде 11 спирте, умеренно — в эфире, нерастворим в пентане гранс-Бис(2-метпл-2-1штрозопропан) быстро образует пары мономера при плавлении (83—84°C). Мономерный нитрозотрпхлорме- тан — жидкость интенсивного голубого цвета, кипит с разложением при 57—58°С, а нитрозотрцфторметан— темно-синий газ (т. кип. —84 °C). Бледно-зеленый цис-бпс (илтрозобензол) в расплаве (т. пл. 68—69 °C) становится изумрудным (т. кип. 57— 58°С при 18 мм рт. ст.). Температуры плавления бпс(о-, ль ил- нитрозотолуолов) составляют соответственно 72—75, 53—53,5 и 48,5 С. транс-Бпс(ннтрозоалканы) значительно более летучи, чем цис-изомеры; их разделение можно осуществить дробной возгонкой. Это указывает на то, что димеры могут существовать иФизические и спектроскопические свойства
/рк"-Бис(иптрозометан) имеет температуру плавления 93,5— 95°C, а транс-изомер плавится при 122 °C. траяс-Изомер растворим в воде 11 спирте, умеренно — в эфире, нерастворим в пентане гранс-Бис(2-метпл-2-1штрозопропан) быстро образует пары мономера при плавлении (83—84°C). Мономерный нитрозотрпхлорме- тан — жидкость интенсивного голубого цвета, кипит с разложением при 57—58°С, а нитрозотрцфторметан— темно-синий газ (т. кип. —84 °C). Бледно-зеленый цис-бпс (илтрозобензол) в расплаве (т. пл. 68—69 °C) становится изумрудным (т. кип. 57— 58°С при 18 мм рт. ст.). Температуры плавления бпс(о-, ль ил- нитрозотолуолов) составляют соответственно 72—75, 53—53,5 и 48,5 С. транс-Бпс(ннтрозоалканы) значительно более летучи, чем цис-изомеры; их разделение можно осуществить дробной возгонкой. Это указывает на то, что димеры могут существовать и
/рк"-Бис(иптрозометан) имеет температуру плавления 93,5— 95°C, а транс-изомер плавится при 122 °C. траяс-Изомер растворим в воде 11 спирте, умеренно — в эфире, нерастворим в пентане гранс-Бис(2-метпл-2-1штрозопропан) быстро образует пары мономера при плавлении (83—84°C). Мономерный нитрозотрпхлорме- тан — жидкость интенсивного голубого цвета, кипит с разложением при 57—58°С, а нитрозотрцфторметан— темно-синий газ (т. кип. —84 °C). Бледно-зеленый цис-бпс (илтрозобензол) в расплаве (т. пл. 68—69 °C) становится изумрудным (т. кип. 57— 58°С при 18 мм рт. ст.). Температуры плавления бпс(о-, ль ил- нитрозотолуолов) составляют соответственно 72—75, 53—53,5 и 48,5 С. транс-Бпс(ннтрозоалканы) значительно более летучи, чем цис-изомеры; их разделение можно осуществить дробной возгонкой. Это указывает на то, что димеры могут существовать и
в газовой фазе [46].
нитрозосоедипений обус-нитрозосоедипений обус-Характерная окраска мономерных нитрозосоедипенпп обус- / "'алоинтеиснвной полосой поглощения при 630-790 нм ""еРеход)- Дополнительные полосы поглоше- ж“ НМ (Е ~ 8о) н <220 '™ (е ~ 5000), наблюдав-
нитрозосоедипений обус-
нитрозосоедипений обус-
поюсамн ЧеСКИХ соеДи»ений, полностью перекрываются тических производны; ^^У'оЩими л - л*-переходу арома- зависит от„Положение длинноволнового максимума
мольная абсорбшю^наГспо aJKMb"°'1 "Л" аР"ЛЬН0Й гРУп„пе’ И пени Димеризации. В спе™ “°7Ь Л°*ет служить мерой сте- дается полоса пы™ПеК7РаХ 77мнс-бпс(нптрозоалкаиов) ваблю- U» 10 000) присоответствующая л—л*-переходу
растворителя и размен ПМ’ поло>кение которой зависит от we-димеров, устойч алк,|льн°й группы. Полоса поглощения на всегда при более только в водных растворах, расположе- кругового дихроизмавол" (265-271 им). Спектры
РЧчпых Нптрозосоеаине - ^ нм для оптически активных 384К11и’ полученных окислением амино-
в стероидах 11 юрпенах н не подвеогапишура гРУ"' “1С1ке, могут оказаться полезными при оиредещн0^'1™^ iio» 0'и сужения хромофора (47].Ределснии ориец.
‘"Сстоты валентных колебаний связи N=O для .
июалкапов и мономерных нитрозоаренов лежат “0Н0МеР«ых "“Т^зсти 1539-1621 и 1488-151Зсм-' Для т^ВеТСТ№Н" "“ мерно интенсивное поглощение (е « 600-1500^
О (алифатические соединения) и 1253-1299 см-' (аромат?
кпе соединения), которое приписывают N-O-валеип ым коле миям. У цис-димеров эти полосы замещены дублетами и сме шены в область больших частот. 1323-1344 и 1330-1420 см-' ^ифатическпе соединения), 1389 и 1409 см-' (ароматические ('оединения).
Данные спектров 11МР позволяют определить степень дез- экраивровапня протонов иитрозогруппой: для протонов CH2-rovn Jв траяс-бнс(а-нптрозотолуоле) 6 5,38 млн-'; для СН3-группы g транс- и цис-бис (нитрозометане) соответственно 4,00 и 4 20 млн-1 н для СНз-группы в траис-бпс(2-метил-2-нитро’зопро- лане) 1,60 млн-' (для СН3-группы мономера 6 1,25 млн-'). Смешение в сторону слабых полей сигналов о-, л:- и л-протоиов цикла в нптрозобензоле по сравнению с бензолом (для растворов в гексане) составляет соответственно 0,56, 0,26 и 0,31 млн-'. Для некоторых мономерных пара-замещенных нитрозобензолов, имеющих электронодонорные заместители, с помощью ЯМР-спек- троскоппи можно определить барьеры затрудненного вращения вокруг связи С—N [48] (для п-иптрозоанизола ДО* составляет 42 кДж/моль). Была проведена корреляция химических сдвигов "N н 15N с положением длинноволновой полосы поглощения [49а]; при изучении равновесия между нитрозосоедииениями и оксимами [496] также использовали значения химических сдвигов 14N.
В масс-спектрах нптрозосоедннешш, в том числе иногда и для димеров, присутствуют пики молекулярных ионов, а также ионов, обусловленных характеристической фрагментацией; перегруппировки скелета довольно редки [5, 50а]. Спектр нитрозобензола содержит интенсивный пик молекулярного попа, который распадается с последовательными выбросами NO (давая пик с m е i/, 100%) и С,Н2 (mie 51; 93%). Как следует из масс-спектров, общей особенностью является легкое отщепление NO (oUoj.
Изомеризация в оксимы
Таутомерная перегруппировка в оксимы, °С1'°®^5’. процесс ,1ервпчиых п вторичных нптрозоалкаиов,-необратимы^ См- Уравнение 2). Она может происходить пр।• ' зацн11-
ИзоТм°₽е""И' 66 СК°Р°СТЬ может превышать сью^^ по-видимому, омеризация ннтрозометаиа в парах вк. ’ оаСтворители, Утрпмолекулярный перенос водорода. По. р
13 Зак. 105
кпстоты И.'Ш основания, а также NO ускоряют , гиЛЫ,Ы К случае катализа иод действием оснований сущестаР ' —п^м0М, является отрыв водорода из а-положе я H“M;Xnvine. Скорость перегруппировки вторичных бнс(т,т''я К "Хи ). катализируемой хлористым водородом, „е заВ|$ зосоедннепт, оты Эт0 позволяет предположить, что ет' олГопреК^ скорость реакции, является диссоциация Д511' подтверждением этому служит тот факт, ч^
«Хозотолу^л после превращения в траяс-двмер становится чрез. Зю устойчивым. В кислой среде может происходить прямое поевращеипе первичных бис (ншрозосоедпненпп) в алкплидепацил. ™доа31шы (уравнение 28) [51]. Оксимы могут образовываться и в результате фрагментации некоторых третичных нитрозосоеднненнй (например, уравнение 29) [52].
(28)(29)(28)(29)(rch2no)2 -Цд- RCH=NNHCOR + H20
(28)
(29)
(28)
(29)
HOCH2CR2NO —► r2c=noh + сн2о
Таутомерия нитрозофенолов и нитрозоанилинов
Нптрозпрованпе фенола пли взаимодействие гидроксиламнна (1 экв) с бензохиноном дают один и тот же продукт, который можно получить в двух кристаллических формах. Химическое поведение этого продукта указывает на то, что он может реагировать либо как /г-ннтрозофенол (8), либо как оксим бензохинона (9). Судя по спектральным данным, n-ннтрозофенол существует, главным образом, в виде таутомерного оксима (9), в то время как о-питрозофенол — это именно нитрозосоединевие, существенную роль в стабилизации которого играет внутримолекулярная водородная связь. Следует отметить, что таутомерное равновесие нитрозофенолов и -нафтолов очень сильно зависит от природы растворителя и осложняется возможностью ионизации путем отрыва протона [53].
В случае n-нитрозоаннлинов (вещества зеленого или голубого цвета) имеется ряд данных, подтверждающих существенный СТРУКТУР в резонансные структуры (10) этих ЯИг’ В частностч, относятся высокая мольная абсорб- моментадлинноволн°вой полосы, высокие дипольные
•( , Д для и-нитрозо-Ы,Ы-диметпланплпна), а также
Внутримолекулярные взаимодействия
Попытки получения о-динитрозобензолов приводили к бее цветным или желтым мономерам, имеющим строение бензофурок- санов (Па и 116). С помощью ”0-, 'X- и >Н-ЯМР-спектро скопнн было изучено равновесие Па^Иб (R = H) (ДО* ~ «63 кДж/моль) [55]. При высоких температурах такое равновесие для бензофуроксаиов устанавливается быстро (данные ЯМР); по некоторым косвенным данным, эти равновесные превращения происходят с участием о-дннитрозосоединення (уравнение 30). Полагают, что простые фуроксаны также изомеризуются с участием динитрозоалкенов [56]. Индивидуальные изомеры
О~О~(На)(На)(116)(116)(30)(30)
О~
О~
(На)
(На)
(116)
(116)
(30)
(30)
можно различить при низких температурах. В равновесной смеси 5- и 6-нитробеизофуроксанов (11, R = NO2) преобладает 6-иитроизомер, его содержание при 31 °C составляет 70%; в случае 4-нитробензофуроксана равновесие смещено в сторону 4-нитроизомера [57]. Ннтробензодифуроксан и -бензотрнфуроксан, для которых также возможны подобные структурные взаимопревращения, образуют устойчивые кристаллические комплексы с рядом ароматических молекул, обогащенных электронами.
РЕАКЦИИ НИТРОЗОСОЕДИНЕНИИ
(/) Окисление
Ароматические и алифатические нптрозосоедннення обычно можно окислить до соответствующих ннтросоединеннй целым Рядом реагентов; этим объясняются низкие выходы нитрозосоеди- неиий, когда их получают окислением аминов. Некоторые третичные соединения чрезвычайно легко окисляются на воздухе. Для окисления используют азотную кислоту, щелочной раствор пероксида водорода, перманганат, оксид хрома (VI), кислоту •'-аро- гипохлорит, озон, перуксусную и трнфторперуксусную кисло-
Для окисления ароматических производных более сильные пероксикнслоты; окислению способствуе .
заместителей в лора-шможешш к электрод* что стадией, определяющей скорость7**030" гРуП"С,пяеРтся нуклеофильная атака атомом азота нитрозоЛ^' ““^.^мп^окспльпой группы надкислоты [58]. °гРУПпь,
Восстановление
Многие мягкие восстановители превращают питрозоаре1|„ в гидроксилампны. Гидроксилампны затем конденсирую'“ с интрозосоедлленпем, образуя азоксисоедпиепия, которые обЫч„, являются основными Продуктами реакции. Спиртовые растворы щелочей, борогпдрпд натрия и арсенит могут применяться как восстанавливающие агенты; восстановление хлористым водородов может сопровождаться гитри-замещением. Для защиты С-ннтрозо. группы от восстановления л конденсации используют ароматические сульфшювые кислоты, образующие иевосстаиавллвающиеся далее гидроксилампны [59]. При более энергичном восстановлении с использованием системы металл — кислота [60], каталитического гидрирования [61], никеля Ренея пли дптпоипта натрия образуются амины; из иитрозобеизола может образоваться азо бензол, вероятно, путем восстановления до анилина и последующей конденсации с неизмененным иитрозобеизололи Менее распространено гидрирование алифатических нитрозосоединенцй. 1(нс-Бис(нитрозометан) количественно восстанавливается до метиламина, из бис(нитрозоциклогексаиа) получают цпклогекспл- амин. Бнс(ннтрозоалканы) могут восстанавливаться до азокси- соединений, гидразинов и аминов непосредственно, минуя стадию перехода в мономеры. Гидразобензол восстанавливает нитрозо- ензол до фенилгидроксиламина. При восстановлении гелиннтро- зохлорсоединений гидридами металлов или при гидрировании поп",10™ С00тветствУ10Щ11е оксимы; тот же процесс, правда.
=°,КИМ ВЬ,ХВДом’ происходит и при фотохимическом восстановлении в эфире или циклогексане [62]
валХн^тж^^ дезокс”генпруются соединениями трех- к самымС нУклеоФ1|ЛЬ11Ь1м атомом фосфора, приводя
соединения Й№ЫМ пРодукта“ [63]. Ароматические нитрозо- в бензоле Р агир-ют с тРиФеиилфосфшюм или трпэтилфосфптом метенного(УРавиение 31); в случае пеза-
Р бензола реакция идет с низким выходом.
(31)(31)ArNO + (EtO)2P ArN=NAr
(31)
(31)
IО"
в отсутствие раствор,,,™™ ос°бенно при избытке реагента ил11 нмцдаты [иацрпмерР (рт[ “огУ]' также образовываться фосфор- р|' "Ровсдении реакции"л" пР0ДУкгы их гидролиза.
u невысоки, в небо ш1,аст1кЧ,итсли выходы азоксибен-
з^■ м количестве образуются амины. При-
продуктов этих реакций и сравнение с результатам» "тодиза в пиролиза арилазидов привели к общепринятому настоящее время выводу, что реакция протекает с участием apM,,,,TpeilOfl ^ \™ иля 32 о*' ''’
ArNO+(ElO)3P — ArN—-Р(ОЕО3 — (ElO),PO + ArN: (32)
О
ArN: + ArNO —► ArN=NAr
o-
ArN S + (EtO)3P —> (ЕЮ)8Р=\’Аг(34)
(18% „., 8% п-)(18% „., 8% п-)V.1O-V.1O-Особенно убедительным доказательством промежуточного образования нитренов было получение 2-амиио-3/7-азепинов (12) при реакции нитрозобензола с трифенилфосфином в бензоле в присутствии диалкнламннов (уравнение 35). Предполагают, что ароматические иитрозосоедииения с электроноакцепторными заместителями также генерируют нитрен, которые дает продукты замещения с используемыми в качестве растворителя ароматическими соединениями с электронодонорными заместителями при условии, что в данном растворителе нитрозосоединения существуют, главным образом, в мономерной форме (см., например, уравнение 36) [64а].
(18% „., 8% п-)
(18% „., 8% п-)
V.1O-
V.1O-
Нитрен, образующийся из нитрозопентафторбензола, можно вить в виде М-арнлазеппна — продукта реакции с аренами со слабыми электронодонорпыми заместителями; например, из анизола образуется 2-метокси-1-пентафторфенил-1Я-азепнн (13) [646].
•ОМе
N-C6F5 (.13)N-C6F5 (.13)
N-C6F5 (.13)
N-C6F5 (.13)
„ на приведенные данные, свидетельствуют^НеСМХепов нельзя полностью исключить и согласован^ участии нитр™ ,„ на атом азота в предшественникотшепление фосфата с восстановленпя привело к синтезу соединений. В качестве примеров УМ0Р^ гетерошклп е кциклизацш0 2-ннтрозобнарилм"Р’Тобазоаы и 2 (о-ннтрозофенил)пиридина в пиридо^-^’ В Сравнение 37). При обработке нитрозопентафторбенздлаГт“Г-фосфнта в среде алкена образуется - °Ла за счет стереоспецифического присоединения нитрена (уравнение 38).„ на приведенные данные, свидетельствуют^НеСМХепов нельзя полностью исключить и согласован^ участии нитр™ ,„ на атом азота в предшественникотшепление фосфата с восстановленпя привело к синтезу соединений. В качестве примеров УМ0Р^ гетерошклп е кциклизацш0 2-ннтрозобнарилм"Р’Тобазоаы и 2 (о-ннтрозофенил)пиридина в пиридо^-^’ В Сравнение 37). При обработке нитрозопентафторбенздлаГт“Г-фосфнта в среде алкена образуется - °Ла за счет стереоспецифического присоединения нитрена (уравнение 38).аз»Ридиназ»Ридинккалкенуалкену(~Ю0%)(~Ю0%)Р(ОЕ1)з эфир, О °CР(ОЕ1)з эфир, О °C(37)(37)Н\ у1 (ЕЮ)3Р 7 \ -10 °CMe MeН\ у1 (ЕЮ)3Р 7 \ -10 °CMe Me(18%)(18%)(38)
„ на приведенные данные, свидетельствуют^
НеСМХепов нельзя полностью исключить и согласован^ участии нитр™ ,„ на атом азота в предшественник
отшепление фосфата с восстановленпя привело к синтезу соединений. В качестве примеров УМ0Р^ гетерошклп е кциклизацш0 2-ннтрозобнарилм
"Р’Тобазоаы и 2 (о-ннтрозофенил)пиридина в пиридо^-^’ В Сравнение 37). При обработке нитрозопентафторбенздла
Гт“Г-фосфнта в среде алкена образуется - °Ла за счет стереоспецифического присоединения нитрена (уравнение 38).
„ на приведенные данные, свидетельствуют^
НеСМХепов нельзя полностью исключить и согласован^ участии нитр™ ,„ на атом азота в предшественник
отшепление фосфата с восстановленпя привело к синтезу соединений. В качестве примеров УМ0Р^ гетерошклп е кциклизацш0 2-ннтрозобнарилм
"Р’Тобазоаы и 2 (о-ннтрозофенил)пиридина в пиридо^-^’ В Сравнение 37). При обработке нитрозопентафторбенздла
Гт“Г-фосфнта в среде алкена образуется - °Ла за счет стереоспецифического присоединения нитрена (уравнение 38).
аз»Ридин
аз»Ридин
к
к
алкену
алкену
(~Ю0%)
(~Ю0%)
Р(ОЕ1)з эфир, О °C
Р(ОЕ1)з эфир, О °C
(37)
(37)
Н\ у1 (ЕЮ)3Р 7 \ -10 °C
Me Me
Н\ у1 (ЕЮ)3Р 7 \ -10 °C
Me Me
(18%)
(18%)
Реакции нитрозоалканов с производными трехвалентного фосфора изучены в меньшей степени. 2-Нитрозо-2-хлорпропан при взаимодействии с триэтнлфосфитом дает производное оксима дпэтилизопропплнденаминофосфат (EtO)2P(O)ON=CMe2. гем- Галогениитрозоциклоалканы при комнатной температуре обра
RiCNORiCNOCPaNoCPaNoMeNCMeNCРЮЕИз"* RzC=NROP(OEt)aРЮЕИз"* RzC=NROP(OEt)aм McNCLhaNl CF3N=C=NMeм McNCLhaNl CF3N=C=NMeзуют промежуточные соединения, которые подвергаются перегруппировке Бекмана с расширением цикла (уравнение 39). Было показано, что реакция мономерных монофункциональных алифатических и алициклических нптрозосоединеилй с триэтнлфосфитом не идет через нитрены, а приводит к азометинам с миграцией алкильной'или, предпочтительнее, арильной группы (уравнение (66]. Последующий гидролиз азометннов может привести П кетоиУ- Нитрозосоединення удается дезоксигенировать пр" атом’ вероятно, через стадию образо- р 1ов получаются карбоднимиды (уравнение 41).
RiCNO
RiCNO
CPaNo
CPaNo
MeNC
MeNC
РЮЕИз
"* RzC=NROP(OEt)a
РЮЕИз
"* RzC=NROP(OEt)a
м McNC
LhaNl CF3N=C=NMe
м McNC
LhaNl CF3N=C=NMe
Реакции с ненасыщенными системами
Взаимодействие нитрозоперфторсоедикений
алкенами может привести к оксазетидш)амС ФТ0Рзамещен. уравнение 42), через ион-радикальные<14)
я [67] „ к сополимерам, образу,ощимся пре. « °Т'С сое^»е- „„эких температурах. В случае алкенов п ТЩсстввд° при данных заместителей, но содержащих а-хштиленовТ^ *TOP"P°- рода, возможен дальнейший гидролиз до
роксиламинов. Из нефторированных соединен^- Щеннь,х гид‘ обычно не образуются [68], хотя из иитрозобе, кспэтилена был получен 3,3,4,4<етраметокс1и2-й^
дают нитро-дают нитро-дня. Реакции ароматических нитрозосоедш!е1щ ' „ Са^ алкенами обычно приводят только к азоксиапеня Различчыми становления нитрозосоединений [69]. 1-Аппла™™, 33 СЧет ВОс" иы [68], например (15) [уравнение 43], КальНо
дают нитро-
дают нитро-
шепления двойной связи в алкене; в случае реакции го СЧвТ РаС" был обнаружен неустойчивый промежуточный продук^ПбГ который распадается с образованием бензилидеи-А'-фен, лнитрона Аддукты (17) и (18) идентифицированы как продукт взаимо действия нитрозотрифторметана со стиролом и трифторстиротом соответственно.1 4
CF3NO + F2C=CXYCF3NO + F2C=CXYг f2ccxyI + CF3NOi L CF3N0.г f2ccxyI + CF3NOi L CF3N0.
CF3NO + F2C=CXY
CF3NO + F2C=CXY
г f2ccxy
I + CF3NOi L CF3N0.
г f2ccxy
I + CF3NOi L CF3N0.
PhPhf2c—cxyf2c—cxyCF3N—О(M)PhNO + Ph2C«CH2CF3N—О(M)PhNO + Ph2C«CH2+ CF3N0+ CF3N0O'O'PhzC=NPhPhzC=NPh(42)(43)(42)(43)(16)(16)
Ph
Ph
f2c—cxy
f2c—cxy
CF3N—О
(M)
PhNO + Ph2C«CH2
CF3N—О
(M)
PhNO + Ph2C«CH2
+ CF3N0
+ CF3N0
O'
O'
PhzC=NPh
PhzC=NPh
(42)
(43)
(42)
(43)
(16)
(16)
Ний 00®Раз,,е продуктов реакции ароматических нитрозосоедине- Мо с алкенами, имеющими а-метпленовые атомы водорода, 44 17П1 °пЪЯСИИТЬ протеканием реакций, показанных на схеме к ( р ервая стаДия ~ это присоединение алкена, приводящее Или я Если в ароматическом цикле содержатся «нейтральные» Чуть ^е^тРоиоакйептоРные группы, реализуется, главным образом, Нця ведущий к интронам и ароматическим азокспсоедние- ^Ри наличии электроиодонориых заместителей в цикле
“"" "рад»“"" "рад»термические реакции идут в основном по пути (г\ алкениларилампны и «.^-ненасыщенные интроны зультате последующих реакций образуют сдонп '
“"" "рад»
“"" "рад»
выступают них со дер - результатевыступают них со дер - результате/G1R1C + СН2=СПСН=СН8/G1R1C + СН2=СПСН=СН8С|С|ЕЮНЕЮНАлифатические мономерные ннтрозосоедпненпя в роли диенофилов, если при а-углеродном атоме у жится электроиоакцепторпып заместитель [71]; в реакции образуются цнклоаддукты (например, 20), имеющие структуру 3,6-днгпдро-!,2-оксазина (уравнение 45). гел-Нитрозо- цианосоедикения дают устойчивые аддукты. гелт-Ннтрозохлор- соедииения образуют менее устойчивые продукты, вероятно, вследствие того, что хлорид—хорошая уходящая группа; однако если реакцию проводить в спирте, удается получить гетероциклы с хорошим выходом (уравнение 45). При взаимодействии нптро- зоперфторсоединеннй с перфторалкенами образуются устойчивые
выступают них со дер - результате
выступают них со дер - результате
/G1
R1C + СН2=СПСН=СН8
/G1
R1C + СН2=СПСН=СН8
С|
С|
ЕЮН
ЕЮН
(20)
(45)(45)J^ + R2C(OEi)3* О
(45)
(45)
(46)(46)
(46)
(46)
Несимметрично замещенные диены иногда дают смеси изомеров, а из I-арилбутадиелов образуется исключительно тот изомер. В котором кислород присоединен к бензильному атому углерода. Электронные факторы в диене не оказывают, как правило, влияния ни на ориентацию, ин на скорость присоединения' наличие же электропоакцепторны.х заместителей в нитрозосо- единенни заметно ускоряет реакцию. Бнс(л-нитронитрозобеизол) присоединяется к 2,3-дпметилбутадиену, давая производное тетрагндропирпдазпн-М.М'-диоксида (21). В обзоре [72] приведены данные о диенофильной природе некоторых С-ннтрозосо- единений, например нитрознлциаиида и нитрознлкарбонильных соединений.
(21)(21)
(21)
(21)
Реакцию перфтораллена с нитрозотрифторметаном можно провести в контролируемых условиях и получить соответствующий оксазстидни; при взаимодействии тетраметилаллена с нитрозо- бензолом образуется соединение (22) [73]. Сам ацетилен инертен в реакциях присоединения, но различные алкины реагируют с иитрозобепзолом, давая зачастую сложные продукты; так, например, из толана (PhC = CPh) получают нитрон (23). При реакции дегидробеизола с иитрозобепзолом получают N-фенил- карбазол (24).
св,=св,=Me MeI I /PhС—C—NzMe MeI I /PhС—C—NzN MeN MeO" O'ph—N=C—C=N—Ph* I I *Ph PhO" O'ph—N=C—C=N—Ph* I I *Ph PhPh ^O-Ph ^O-(22)(22)(23)(23)
св,=
св,=
Me Me
I I /Ph
С—C—Nz
Me Me
I I /Ph
С—C—Nz
N Me
N Me
O" O'
ph—N=C—C=N—Ph
* I I *Ph Ph
O" O'
ph—N=C—C=N—Ph
* I I *Ph Ph
Ph ^O-
Ph ^O-
(22)
(22)
(23)
(23)
(4)(4)Реакция присоединения и конденсации
(4)
(4)
м m Лиаоипгидрокспламнны легко можно получить, ПОд .
N’N^X ком ароматического реактива Гриньяра на аром» ствовав «збытк Р ^^ п провмя затем гидролиз. м а- тическое побочная реакция - восстановление гидрокснламина д. пройти и поо КЕСли в ароматическом кольце содержа^ вторичног» ‘ J одонорные заместители гидроксиламин ВЬ1де. сиаьиыг элек 1 об зу10Тся вторичный амин и азобензол ^одтк амн реакции феннллития с нитрозобензолом являются Дениламин и фенол (уравнение 47) [74].
OPh
(47)(47)1 РЬЫ
(47)
(47)
PhNO + PhLi —» PhNLi * Ph2NLi + PhOLi
Ароматические нитрозосоединения реагируют с соединениями активной метиленовой группой в присутствии основного катали- затора (пиридин, Na2CO3). Первоначально образующийся аддукт, предположительно имеющий структуру (25), может отщеплять воду, давая анпл (26) (реакция Эрлиха — Закса) [75], или окисляться в нитрон (уравнение 48). Трудно предсказать, какая из реакций будет преобладать, хотя, по некоторым данным, алифатические соединения с активной метиленовой группой дают, главным образом, анилы, а активированные толуолы — нитроны, которые могут перегруппировываться в бензанилиды. Если ме- тпленова'я группа активирована цианогруппой, реакции могут осложняться протеканием дополнительных процессов.
;сн2 4- ArNO;сн2 4- ArNOC=NArC=NAr(25)(26)(25)(26)
;сн2 4- ArNO
;сн2 4- ArNO
C=NAr
C=NAr
(25)(26)
(25)(26)
(48)
б<™™?МаТИЧеск11С ннтР°зосоединения реагируют с некоторыми В присутствии сильных оснований, образуя ниевых /ЭТ” ЖС ПР°ДУКТЫ получают и из N-беизплпирнДИ" ния может ппотРееаКЦИЯ КР°пке) (уравнение 49) [77]. Эта реак- илиды сеоы КЗТЬ чеРез промежуточное образование илидов, Диненнямн давая™!™’ реагиРУют с ароматическими нитрозосое- «апротпв, при реакиш 7°^Ы <УРавненпе 50)- Илиды фосфора, ненце 51) что 1 С ннт1к'зосоед1шенцямп дают анилы (урав ^’оминает реакцию Виттнга. Взаимодействие
тпочобснзола с фенилгидразонами ароматических япипл кеТоРнов приводит к соответствующим нитронам [78а] Д°
,,О"
+ / Ж .основаниеI_.
Ar'CH2N^ 2 + ArNO —► Ar‘CH=NAr + N^A (,
O’
R2C—SMe2 + ArNO —>• R2C=NAr -p Me2S(
Ph2C—PPh3 + ArNO —>■ Ph2C=NAr + Ph3PO(
Многие диазоалканы легко реагируют с нитрозосоединеииями давая нитроны, вероятно, путем электрофильной атаки атомом азота нитрозогруппы по атому углерода диазоалкана (например, уравнение 52). В случае диазометана обычно образуется бис(нитрон) (уравнение 52), хотя при наличии объемистой алкильной или арильной группы можно получить и метиленнитрон [786]. С нитрозотрп- фторметаном диазометан образует сополимер. При реакции ароматических нитрозосоединений с азотистоводородной кислотой с хорошим выходом получают арнлазиды. Возможно, реакция протекает через образование неустойчивой частицы ArN(O)=NH; электроноакцепторные заместители ускоряют реакцию.
°"1IC6F5N=CH-J(52)°"1IC6F5N=CH-J(52)О"
°"1
I
C6F5N=CH-J(52)
°"1
I
C6F5N=CH-J(52)
IPh2CN2CH2N2
C6F5N=CPh2 ■> C6F5NO
эпичные азокспсоедииеиия, что указывает на так „ симметрии" вн0Веспе между реагИруЮ1,№1 быстро устачавл„„трозоареиов с несимметричным., Единениям»- К°"з „амп приводит к триазеи^-оксиду, ^замешеш-ыми^.^ения промежуточно образующегося
предположительно луге'*енпе 55). Вызывает сомнение
^-гидроксипроизводного* ^обензола с фенплгидразином. Сооб- сообщение о РеакцШ м.^дпоксидпарплтриазена как главного щалось о выделении ‘,me 55), однако, по другим данным, продуктаколичественно, азобензол.
образуются дшри,д^ /О-
(54)(54)ArNO + NHzOH
(54)
(54)
PhMePhMeO"
Ph
Me
Ph
Me
:N—N=N—Ph:N—N=N—Ph(55)(55)ph\
:N—N=N—Ph
:N—N=N—Ph
(55)
(55)
NHz + PhNO Me/
Ароматические нитрозосоедииения подвергаются самоконден- сацпи в присутствии концентрированной серной кислоты. Если пара-положение свободно, образуются п-иптрозоднарилгидроксил- амппы (уравнение 56), если же оно занято, то продуктами являются феназины и феназинокспды наряду с небольшими количествами М,М-диарилгндроксиламинов (уравнение 57). Нитрозо- соединения могут конденсироваться с фенолами, давая хиноидные системы; реакция п-иитрозофеиола с фенолом — основа пробы Либермана на нитрозосоедииенпя (см. разд. 7.4.3).
Реакции захвата радикалов
не11иХХо’1ЛРаДПКаЛЫ РеагиРУЮт с мономерными интрозосоеди- Обычно оченХстп- Н1,тР°ксильпые свободные радикалы; они тифиппооват/ оичнвы и могут быть легко обнаружены и идеи- ловЗ 801 ОеХЩЫО ЭП^сп^троскопш, (метод спиновой 2-1И1трозоппопац о ен"° Ш11Р°кое применение нашли 2-метил- тилиитрозобеХл и 2,4,6-три-трет-бу арильные, алкокг'и J'X IIOMOUlb,o удалось уловить алкильные, тип реакций пьоиллюетптазильные и типльные радикалы. Этот ного радикала обтяхп^ ',ова" примером захвата сукщшимпднль- ЗЭ6 ’ "Р^/оЩегося при фотолизе N-бромсукцинимида
58). В общем случае реакция с
Полностью замещенным п.дроксиламииам^ф”
ь ртана И метильного радикала образуется то™., ИИТР°"
3°M« Особенно хорошей ловушкой для гидоокси-п■’"идРокспл- Н^^едине.
СЛкак ингибиторы полимеризации.я 11Спользуют
трет-ВиХОтрет-ВиХО(58)(58)
трет-ВиХО
трет-ВиХО
(58)
(58)
Ароматические нитрозосоедпиения реагируют с NO, давая нитраты диазония или продукты их разложения-, первоначально по-впдимому, образуется дннитрозогпдрокспламин (27), неустойчивый аналог которого был действительно выделен при реакции пцтрозотрифторметаиа с NO при — 100 °C. Другие алифатические нитрозосоедпиения образуют ннтросоедпнення, нитраты и следы нитритов, вероятно, по той же схеме [81].
zONO
ArN^ (27)
\no
Фотохимические реакции [82]
При облучении ароматических и алифатических нитрозосоеди- пений обычно образуются нитроксилы. Для алифатических нптро- соедииенип этот процесс происходит при X > 660 нм (красный свет), для питрозобензола требуется применение УФ-облучения. Полагают, что в реакцию вступают мономерные молекулы (уравнение 59) [83а]; при облучении красным светом могут образоваться смешанные арплалкилиптроксилы (уравнение 60), нитро- зобеизол при этом не затрагивается. При УФ-облучении ароматических нитрозосоединеннй может также происходить их восстановление до азокспсоедпиений; нптрозоцпклогенсан дает главным образом изомерный оксим [836].
RNO RNO* R* R2N0‘(59)
PhNO+ трет-В UNO ' \о • + (тдет-Ви)2ХО •(60)
'>600 нмph/
Облучение при 320—360 нм транс-бис (нптрозоалканов) в «стек- Лах» 2-метилтетрагидрофураиа при —198°С приводит к их Д’’ [шацни до мономера [83в]. Если повышать температуру до ' 10 в темноте образуются цис-бис (шпрозоалканы), их .
-25°C- Эта методика была с уСиех хранить дозоалкаНов, за исключением Тре.
применена к целом) Р дн озодифенилметаиа. При облучен,,,, точных
красным светом П 'ТРОЗ Р *возможно, и пр„ этом npoilc тоамина (уравнен,е41 фотохимическое разложение некоторых фотодиссоциацияобъяс„„ть протеканием реакции фото.
нитрозоалканов можнофотолиз гел-нитрозохлорсоеди-
элиминирования О Раокммам (уравнение 63), но ход этой
нений может "Р”8^’„полагагот, что в случае Ьнитрозо-Ьхлор. реакции неясе,'Ь , Р„ некоторых других соединении [856] может циклогексана l»oaj н епление С0Я311 C-N; фотоокисление происходить первичг» 1^ ВКЛючает первичную фотодиссо-
нитрат [85b].CF3NOнитрат [85b].CF3NO(CFshNONO>600 нм(CFshNONO>600 нм(61)(61)^^ SZ. избытка кислорода образуется трет-бутил-
нитрат [85b].
CF3NO
нитрат [85b].
CF3NO
(CFshNONO
>600 нм
(CFshNONO
>600 нм
(61)
(61)
NO
Ме2ССН,СОМе "^^Г Ме’с=СНС0Ме(62)
NLno -►" XC=.VOH + MeCOC=NOH (63)
Реакции замещенияв ароматических нитрозосоединениях
Электроноакцепторный эффект нитрозогруппы в ароматических нитрозосоединеннях в большей степени, чем в случае нитрогруппы, облегчает обмен napa-заместптелей под действием нуклеофильных агентов. Так, п-интрозоднметпланилпн гидролизуется водной щелочью до моноокснма хинона и диметиланплина, тогда как 2,4-динитроанилин реагирует очень медленно. Эту реакцию можно рассматривать как важный метод получения чистых вторичных аминов. Простые эфиры п-интрозофенола Р^щепляются горячей щелочью, и алкоксильную группу можно цескптЬ !'а аРПЛаминогРУПпу при действии первичного ароматического амина в присутствии кислоты.
в нитопзобончп^ бЫ ожидать< что электрофильное залгещепие как при бпочипп пРиведет к Л!ега-нродуктам, но на самом деле нитровании действием” N ДетыРекхлоР,,стом углероде, так и при ристом углеводе пб^^2°8 В пРисутствии Р2О6 в четыреххло- показано что продукты /2сд>а-замещеиия. Выло стадией, лимнтнруРюшёй°ааНИе “ аатокаталитическая реакция, а ^«истого вщ^^ Р^нции, является присоединение быстрое замещение чпеи ₽а1°Ван"ем гидроксиламииа; затем пдег 398 ЭЛ8ктрофильным бромом в па^а-црложецце и
т° "ся показать, что в нитрозобензоле происходит непосоепМ°МУ' ^электрофильное замещение.непосредствен-
НИТРОЗОЛОВЫЕ КИСЛОТЫ
НИЯ.НИЯ.д-Нитрозооксимы (28), называемые также нитрозоловыми „„слотами, недостаточно стабильны, чтобы их можно было выде ®ь; сравнительно устойчивы их соли с металлами. Напоимев калиевую соль этилнитрозоловои кислоты (28; R= Me) синее кристаллическое соединение, можно хранить при О °C. Нит’розоло- вце кислоты можно получить из оксимов гидроксамовых кислот (29) путем их диспропорционирования или перйодатного окисле-
НИЯ.
НИЯ.
^№Н R—С\no(28)^№Н R—С\no(28)^№Н R—
^№Н R—С
\no
(28)
^№Н R—С
\no
(28)
\nHOH
(29)
(30)(30)(64)(64)Известен трифенплметиловый эфир этилнитрозоловои кислоты [87]; однако попытки получения бензиловых эфиров нитрозоло- вых кислот приводили к несимметрично замещенным 1,2,4-окса- диазол-4-окспдам, например (30) (уравнение 64).
(30)
(30)
(64)
(64)
NOK
R—С+ АгСН2Х —►
\no
7.2. НИТРОСОЕДИНЕНИЯ
Химия нитросоединений, RNO2, очень многогранна; мы рекомендуем читателю обратиться к специальным обзорам. В этом разделе рассмотрены лить наиболее важные методы получения и свойства этого класса соединений.
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ АЛИФАТИЧЕСКИХ И АРОМАТИЧЕСКИХ НИТРОСОЕДИНЕНИИ [88]
(1) Прямое нитрование [89]
Реакции у насыщенного атома углерода. Проведение этойре ак|и<и В ЖМКОЙ или газовой фазе [90] имеет промышленное значение для получения простых иитроалканов," с.
Раториой практике из-за обилия образующихся ПР Д- ШИро- ходимостц применять жесткие условия она не . у • чнрой Спет распР°страиеиия. Реакцию обычно “P08”:?,,врРмя Кон- с СТеме, используя 50-70%-ную HNO3 (400-/00 С, время
m о с) или N2O4 (250—600 С, 14 мни). При уМерен-(300-500 °C) не происходит скелетная перетруХтемпературу ' Н1|Трование сопровождается окислением; 02"" ’"'Р^я кислородсодержащие продукты и нитросоеди,^ зуюшшея пбвазуя в частности, алкены и нитроалканы с ме.м S'углерода. Эти реакции нитрования ^ п„<а “ый характер [91]; их можно с успехом применять д^ ^ровашш алифатических боковых цепей в жириоароматическихm о с) или N2O4 (250—600 С, 14 мни). При уМерен-(300-500 °C) не происходит скелетная перетруХтемпературу ' Н1|Трование сопровождается окислением; 02"" ’"'Р^я кислородсодержащие продукты и нитросоеди,^ зуюшшея пбвазуя в частности, алкены и нитроалканы с ме.м S'углерода. Эти реакции нитрования ^ п„<а “ый характер [91]; их можно с успехом применять д^ ^ровашш алифатических боковых цепей в жириоароматическихтактатактаПрямое ” гетеролитическое нитрование азотной кислотой „иогда 'в полифосфорной кислоте, можно тем не менее использовать в лабораторной практике для нитрования соединений с активной метиленовой группой; при этом в мягких условиях можно получить иитросоединеиия с высоким выходом. В качестве при- мера приведем получение диэтилнитромалоната из диэтилмало- ната (уравнение 65).Прямое ” гетеролитическое нитрование азотной кислотой „иогда 'в полифосфорной кислоте, можно тем не менее использовать в лабораторной практике для нитрования соединений с активной метиленовой группой; при этом в мягких условиях можно получить иитросоединеиия с высоким выходом. В качестве при- мера приведем получение диэтилнитромалоната из диэтилмало- ната (уравнение 65).CH2(CO2Et)2CH2(CO2Et)2нх'Озкомн. темп.нх'Озкомн. темп.O2NCH(CO2Et)2(92 %)O2NCH(CO2Et)2(92 %)(65)(65)Образующийся при этом ннтроэфпр разлагается в присутствии азотистой кислоты, поэтому ее удаляют добавлением мочевины. Легкость, с какой индаидиои-1,3 подвергается нитрованию, а образующийся а-нитрокетон — щелочному гидролизу, обеспечивает возможность создания удобного способа синтеза первичных нитроалканов [92] (уравнение 66). Нитрование соединений с активной метиленовой группой действием N2O4 в четырсх.хлорнетом углероде, или хлороформе, иногда с добавкой сульфата меди, протекает с участием свободных радикалов; нптросоединеиия образуются с умеренным выходом (~50%). Диэтилмалонат, например, окисляется в указанных условиях до 2-оксопропандпо- вой кислоты (мезоксалевая кислота). Нитрование, по-видимому электрофильное, алканов и циклоалканов солями нитрония в инертных растворителях протекает с низкими выходами [93] еакция обычно идет медленно, при 25 °C выход нитрометана из ie ана составляет лишь 0,1%, хотя в среде суперкислоты он ивь,ше' Нитрование 2-метилпропана смесью азотнойтросоедине!^ ПрИ 5°°С также “Риводит к низким выходам ни-Образующийся при этом ннтроэфпр разлагается в присутствии азотистой кислоты, поэтому ее удаляют добавлением мочевины. Легкость, с какой индаидиои-1,3 подвергается нитрованию, а образующийся а-нитрокетон — щелочному гидролизу, обеспечивает возможность создания удобного способа синтеза первичных нитроалканов [92] (уравнение 66). Нитрование соединений с активной метиленовой группой действием N2O4 в четырсх.хлорнетом углероде, или хлороформе, иногда с добавкой сульфата меди, протекает с участием свободных радикалов; нптросоединеиия образуются с умеренным выходом (~50%). Диэтилмалонат, например, окисляется в указанных условиях до 2-оксопропандпо- вой кислоты (мезоксалевая кислота). Нитрование, по-видимому электрофильное, алканов и циклоалканов солями нитрония в инертных растворителях протекает с низкими выходами [93] еакция обычно идет медленно, при 25 °C выход нитрометана из ie ана составляет лишь 0,1%, хотя в среде суперкислоты он ивь,ше' Нитрование 2-метилпропана смесью азотнойтросоедине!^ ПрИ 5°°С также “Риводит к низким выходам ни-СО2"+ RCH2NO2со;(66)СО2"+ RCH2NO2со;(66)
m о с) или N2O4 (250—600 С, 14 мни). При уМерен
-(300-500 °C) не происходит скелетная перетруХ
температуру ' Н1|Трование сопровождается окислением; 02"" ’"'Р^я кислородсодержащие продукты и нитросоеди,^ зуюшшея пбвазуя в частности, алкены и нитроалканы с ме.
м S'углерода. Эти реакции нитрования ^ п„<а “ый характер [91]; их можно с успехом применять д^ ^ровашш алифатических боковых цепей в жириоароматических
m о с) или N2O4 (250—600 С, 14 мни). При уМерен
-(300-500 °C) не происходит скелетная перетруХ
температуру ' Н1|Трование сопровождается окислением; 02"" ’"'Р^я кислородсодержащие продукты и нитросоеди,^ зуюшшея пбвазуя в частности, алкены и нитроалканы с ме.
м S'углерода. Эти реакции нитрования ^ п„<а “ый характер [91]; их можно с успехом применять д^ ^ровашш алифатических боковых цепей в жириоароматических
такта
такта
Прямое ” гетеролитическое нитрование азотной кислотой „иогда 'в полифосфорной кислоте, можно тем не менее использовать в лабораторной практике для нитрования соединений с активной метиленовой группой; при этом в мягких условиях можно получить иитросоединеиия с высоким выходом. В качестве при- мера приведем получение диэтилнитромалоната из диэтилмало- ната (уравнение 65).
Прямое ” гетеролитическое нитрование азотной кислотой „иогда 'в полифосфорной кислоте, можно тем не менее использовать в лабораторной практике для нитрования соединений с активной метиленовой группой; при этом в мягких условиях можно получить иитросоединеиия с высоким выходом. В качестве при- мера приведем получение диэтилнитромалоната из диэтилмало- ната (уравнение 65).
CH2(CO2Et)2
CH2(CO2Et)2
нх'Оз
комн. темп.
нх'Оз
комн. темп.
O2NCH(CO2Et)2
(92 %)
O2NCH(CO2Et)2
(92 %)
(65)
(65)
Образующийся при этом ннтроэфпр разлагается в присутствии азотистой кислоты, поэтому ее удаляют добавлением мочевины. Легкость, с какой индаидиои-1,3 подвергается нитрованию, а образующийся а-нитрокетон — щелочному гидролизу, обеспечивает возможность создания удобного способа синтеза первичных нитроалканов [92] (уравнение 66). Нитрование соединений с активной метиленовой группой действием N2O4 в четырсх.хлорнетом углероде, или хлороформе, иногда с добавкой сульфата меди, протекает с участием свободных радикалов; нптросоединеиия образуются с умеренным выходом (~50%). Диэтилмалонат, например, окисляется в указанных условиях до 2-оксопропандпо- вой кислоты (мезоксалевая кислота). Нитрование, по-видимому электрофильное, алканов и циклоалканов солями нитрония в инертных растворителях протекает с низкими выходами [93] еакция обычно идет медленно, при 25 °C выход нитрометана из ie ана составляет лишь 0,1%, хотя в среде суперкислоты он ивь,ше' Нитрование 2-метилпропана смесью азотной
тросоедине!^ ПрИ 5°°С также “Риводит к низким выходам ни-
Образующийся при этом ннтроэфпр разлагается в присутствии азотистой кислоты, поэтому ее удаляют добавлением мочевины. Легкость, с какой индаидиои-1,3 подвергается нитрованию, а образующийся а-нитрокетон — щелочному гидролизу, обеспечивает возможность создания удобного способа синтеза первичных нитроалканов [92] (уравнение 66). Нитрование соединений с активной метиленовой группой действием N2O4 в четырсх.хлорнетом углероде, или хлороформе, иногда с добавкой сульфата меди, протекает с участием свободных радикалов; нптросоединеиия образуются с умеренным выходом (~50%). Диэтилмалонат, например, окисляется в указанных условиях до 2-оксопропандпо- вой кислоты (мезоксалевая кислота). Нитрование, по-видимому электрофильное, алканов и циклоалканов солями нитрония в инертных растворителях протекает с низкими выходами [93] еакция обычно идет медленно, при 25 °C выход нитрометана из ie ана составляет лишь 0,1%, хотя в среде суперкислоты он ивь,ше' Нитрование 2-метилпропана смесью азотной
тросоедине!^ ПрИ 5°°С также “Риводит к низким выходам ни-
СО2"
+ RCH2NO2
со;(66)
СО2"
+ RCH2NO2
со;(66)
зеванием аийопопс алкилнитратами с обра-
|адСООТ8стствующих нптросоедииенпй; флуорен,
^tir КМИеВ0С ПР°"ЗВ°Д"Ое 9 1,итР°ФлУорена (уравие.
no; к*no; к*(>70%)(>70%)цнтросоедпнения, образующиесячасто неустойчивы, и при подкис.цнтросоедпнения, образующиесячасто неустойчивы, и при подкис.из соединенийиз соединенийтакого типа,такого типа,часто неустойчивы, и при подкислении солей с пел^й Та’исходных нитросоединений может происходить их частич^оТ южеиие. Было найдено, что З-метилбутилпитрат - Р с Грег-бутплатом калия в тетрагндрофураие поп сше проще, с амидом калия в жидком аммиаке может’ бытй с успехом использован для этой цели !95я1азд. 7.3.2(3)[. Эта реакция является общиГм Jo ' си"'(Уравнение 68) [956]. Можно также модиреакции, получить мононитрокетои и продукт эфир1часто неустойчивы, и при подкислении солей с пел^й Та’исходных нитросоединений может происходить их частич^оТ южеиие. Было найдено, что З-метилбутилпитрат - Р с Грег-бутплатом калия в тетрагндрофураие поп сше проще, с амидом калия в жидком аммиаке может’ бытй с успехом использован для этой цели !95я1азд. 7.3.2(3)[. Эта реакция является общиГм Jo ' си"'(Уравнение 68) [956]. Можно также модиреакции, получить мононитрокетои и продукт эфир1в сочетаниив сочетании—50 °C, или,—50 °C, или,^и-дпнитроалкапов фццлровав условия его расщепления, пне 69) [95а, в].^и-дпнитроалкапов фццлровав условия его расщепления, пне 69) [95а, в].<о-ннтрокарбоновой<о-ннтрокарбоновойсинтезасинтезамоди-моди-кислоты (уравне-кислоты (уравне-(67)
no; к*
no; к*
(>70%)
(>70%)
цнтросоедпнения, образующиесячасто неустойчивы, и при подкис.
цнтросоедпнения, образующиесячасто неустойчивы, и при подкис.
из соединений
из соединений
такого типа,
такого типа,
часто неустойчивы, и при подкислении солей с пел^й Та’
исходных нитросоединений может происходить их частич^оТ южеиие. Было найдено, что З-метилбутилпитрат - Р с Грег-бутплатом калия в тетрагндрофураие поп сше проще, с амидом калия в жидком аммиаке может’ бытй с успехом использован для этой цели !95я1
азд. 7.3.2(3)[. Эта реакция является общиГм Jo ' си"
'(Уравнение 68) [956]. Можно также моди
реакции, получить мононитрокетои и продукт эфир1
часто неустойчивы, и при подкислении солей с пел^й Та’
исходных нитросоединений может происходить их частич^оТ южеиие. Было найдено, что З-метилбутилпитрат - Р с Грег-бутплатом калия в тетрагндрофураие поп сше проще, с амидом калия в жидком аммиаке может’ бытй с успехом использован для этой цели !95я1
азд. 7.3.2(3)[. Эта реакция является общиГм Jo ' си"
'(Уравнение 68) [956]. Можно также моди
реакции, получить мононитрокетои и продукт эфир1
в сочетании
в сочетании
—50 °C, или,
—50 °C, или,
^и-дпнитроалкапов фццлровав условия его расщепления, пне 69) [95а, в].
^и-дпнитроалкапов фццлровав условия его расщепления, пне 69) [95а, в].
<о-ннтрокарбоновой
<о-ннтрокарбоновой
синтеза
синтеза
моди-
моди-
кислоты (уравне-
кислоты (уравне-
В реакциях с арплацетопптрплами и арилуксусными кислота- -'in формально происходит замещение не водорода, а других групп (уравнение 70). Нитрование мопозамещеппых малоновых пли ацетоуксусных эфиров нитратом ацетонциангидрина в прпсут- -tbihi избытка гидрида натрия дает а-нитроэфпр (уравнение 71).
PhCH2CO2Et -ЕЮ- ->- PhCH=NO; К++ (ЕЮ)2СО(70)
eiono2
(80%)
ОМО2 ,№
RCH(CO2Et)2 + Мс2С—CN RCIlCOzEt(71)
(-50%)
pcai<I(HH пропилиптрата с дианионом перазветвленнон 'Р оновой кислоты образуется питроалкаи. содержащий н
401
идш. атом углерода пне 72) 196].идш. атом углерода пне 72) 196].меньше, чем исходная кислота (ураВ11еменьше, чем исходная кислота (ураВ11еRCHlCOzHRCHlCOzHР^зО-Рг)^^,Г.\\ФТАР^зО-Рг)^^,Г.\\ФТА1. PrONOzRCHLiCO2LiRCH«N°i (72)(45-68%)1. PrONOzRCHLiCO2LiRCH«N°i (72)(45-68%)
идш. атом углерода пне 72) 196].
идш. атом углерода пне 72) 196].
меньше, чем исходная кислота (ураВ11е
меньше, чем исходная кислота (ураВ11е
RCHlCOzH
RCHlCOzH
Р^зО-Рг)^^,Г.\\ФТА
Р^зО-Рг)^^,Г.\\ФТА
1. PrONOz
RCHLiCO2LiRCH«N°i (72)
(45-68%)
1. PrONOz
RCHLiCO2LiRCH«N°i (72)
(45-68%)
„„ V „Агибпидизованного атома углерода в алифатиче-
Реакции уsp' ^ иитроалкенов в ряду стероидов исполь- ском ряду. а с холодным эфирным раствором азотной зовалн Р^^йерплацетата, например, с выходом 72% полу- к^оты J 3 ™Аналогичные реакции замещения
протекаю/в случае триарилэтнленов (уравнение 73) [97] ц не- которых дезактивированных эфиров коричнон кислоты. Нитро- алкены можно также с хорошим выходом получить путем „вухстадийного процесса (уравнение 74): сначала происходит присоединение N2O4 в присутствии кислорода по двойной связи, приводящее к смеси в«Ч-диннтросоедпненни, р-нптронитрнтов и р-нитратов, а затем каталнзуемое основаниями отщепление при- водит к нптроалкену ]98].NOz
(73)(73)НМОзI
(73)
(73)
Аг2С=СНАг *- Аг2С=СЛг
К2о4, О220 °CК2о4, О220 °CEl3N ) комн. темп.El3N ) комн. темп.(74)(74)
К2о4, О2
20 °C
К2о4, О2
20 °C
El3N ) комн. темп.
El3N ) комн. темп.
(74)
(74)
X = NOz. ONO или ONOz
Подобным способом было проведено нитрование холестерилацетата. Можно модифицировать стадию присоединения и получить еиц-днпитросоединения с выходом ~40%, тогда как обычно продуктами этой реакции являются р-нитропптраты и -нитраты и продукты их гидролиза. Присоединение происходит с участием свободных радикалов, н оно нестереоспецифично. В присутствии кода образуются р-ннтроалкилноднды, которые при дегидрогалогенировании действием ацетата натрия дают иптроалкены. N2O» присоединяется к алкенам в днхлорметане при —25°C с образованием р-ннтронитратов. Взаимодействие алкенов с тетрафторбо- ратом нитрония в безводном ацетонитриле при —15 °C приводит к продуктам, при гидролизе которых получают производные ацетамида (уравнение 75) [99].
R2C-CHR + N0; "BF, — -^'V R2C(NHCOCH3)CH(NOz)R № (15-50%)
—20^ —C a30TH°ii кислотой в уксусном ангидриде при
между собой I, обп1зХя°СЛе Т0Г°’ КаК РеагептЬ| прореагируют Р \ется ацетнапитрат. Обычно главным про
403
является p-нптроацетоксисоединение Hansav о r
I'^LtH и р-питроалкенамп. В некоторых сл7чаяхУцаб™пИТР°’ единен"6. Это привело к предположению что реакция
<“с через циклическое переходное состояние [100а1 АЛ сЦ "данные, например образование 3- и 4-нитРЩ0^ Циклогексена, заставляют предположить, что иногда с™ест seH'S" Р0"1^00°б1<еТ ИГРаТЬ ПР°МеЖуТ°ЧИ0 обРазУЮЩийся карбе-
действием как ацетнлнптрата, так и нитрилхлорида слож-
эфиры енолов превращаются в нитрокетоны (уравнения76 77) Цфатические винилоксисилаиы в мягких условиях реагируют ’«трафторборатом нитрония [101] с образованием а-нитрокето-
(уравнение 78). Нптрилхлорид присоединяется также к терми- льным алкенам по свободнорадикальному механизму, давая “ йтро-2-хлоралкапы. Взаимодействие алкенов с нитритом сере- . „ подом приводит к р-нитроподалканам, и в этом случае "Акция имеет свободнорадикальный характер. Эта реакция позволяет избирательно получать нитроалкены и нитроалканы в мягких условиях; она нашла применение в ряду стероидных алкенов [102].
AcONO2AcONO2(7)(7)
AcONO2
AcONO2
(7)
(7)
MeMe
I no2ciI
MeCH=C—OAc *■ MeCO-CH—MO2(77)
OSiMe3
Me—C=CH2+MO2 "BF4 —» MeCOCH2NO2(78)
ЗамещениеЗамещение(45%)
Замещение
Замещение
Реакции у ароматического атома углерода [103].
атома водорода в ароматическом ядре на нитрогруппу долгое время служило объектом внимания теоретиков, так как, во пер вых, введение нитрогруппы значительно дезактивирует я р к Дальнейшему замещению и, во-вторых, оказ; юсь, что про Дие реакции в резко различающихся условиях дает очен1’ ' соотношения изомерных нптросоедпнении. Эта РеакЦ' ргшне. сромадное значение для получения ароматических ни р
^■Данные о роли иона нитрония NO2+ какход
Фила при самых разных условиях и о влиянии зам сомпнеш1ях Ц^иейшего замещения в замещенных ароматически.
‘‘"огократио обсуждались [103а]. Реакция протекает п е° oinpDlIClUI° 79) с участием интермедиата плана( с ’ ость вт0. Рой Дсляюи(ей является первая стадия, если ■ ра1Рственных а, стаДЧи не снижена из-за очень сильны. Р од реак- Вза"модействпй в CJ]yl|ae СОедИИений с достаточно высок Р ^
- г„особнос|ью скоростыщределяющсй стадиен может ?Х взаимная Д''ФФР”Я ионов нитрония и молекул суб^ та [104].
(79)(79)АгН + №2 V* Хмп *вн + ArNO,
(79)
(79)
NO22
(31)
Для нитрования можно использовать азотную кислоту ИЛн растворы в водных кислотах (особое место здесь занимав серная кислота), когда ион нитрония образуется в результате равновесной реакции (уравнение 80). Концентрацию кислоты и температуру можно изменять в широких пределах — от водной
(80)(80)Н+ + HNO, H2NO3 Н2О + NO,*
(80)
(80)
HNO3 при 0 °C до дымящей азотной кислоты в олеуме при нагревании — в зависимости от реакционной способности субстрата На практике скорость нитрования максимальна в 90%-ной серной киелоте при низкой концентрации азотной кислоты; если же скорость реакции все еще низка, используют олеум, который способствует дегидратации азотной кислоты. Существенным осложняющим фактором является очень низкая растворимость большинства субстратов в этой среде, поэтому результаты кинетических измерений, проведенных в гомогенных условиях, не всегда можно использовать для препаративных синтезов. С дополнительной
сложностью приходится сталкиваться при работе с субстратами обладающими основными свойствами, так как в реакцию могут вступать их протонированные или непротонироваиные формы (последние мо,ут присутствовать в очень малых количествах). Анилин, например, нитруется как сопряженная кислота, а 4-ннт- ро-2-хлораш1л1ш реагирует как свободное основание. Вопреки ™^?,СТраНе""0Му мнеН11,°- соотношение изомерных продуктов менение^ win " ТСМ Же электР°фнлом может меняться с нз- тности даЖе в случае субстратов, способность ирнмепе топиппКОТ°РЫХ С° сРедОв мала. Это было показано на (см. ниже) [Юб]3 *' °'ксилола с поправкой на ««со-замещенле растворптелях6 (уксусная" ,П.,СРТ,ШХ органических
четырехх-тористый \тлсппп\ и ота' сульфолан, нитрометан и интерес, так как скопос Д пРеДставляет большой теоретический скоростью образования ?Ь реакиии вполне может сравниться со '^пользование этой'пе-жт°Па ННТРОН,|Я- Однако препаративное шюнноспособнымиосряннчено лишь относительно реак-
соединениями, хотя для можно добавить серную с уксусным ангидридом,соединениями, хотя для можно добавить серную с уксусным ангидридом,повышения ароматическими*
соединениями, хотя для можно добавить серную с уксусным ангидридом,
соединениями, хотя для можно добавить серную с уксусным ангидридом,
кислот Азот t c™ Реагента
Считалось, что в этой РаствоРе), мощный нитрующий агент. 404Р де присутствует некий, отличный от
„„трония, Эффективный электрофил, с налии, о цона ^Ш высокое соотношение орто- и нара-изом™ К0Т0Р0Г0 си»31'1 а,‘|Х субстратов. Для них был предложен осой??-6 В слУчас ^мешения с первоначальной атакой на заместитель^"“^ <1не учитывали, что для такого механизма замещенияК° ,аСтоебуется участия какого-то иного электроф„1а а И” вовсе «е тр,„я По данным работы [226 , ион интпония" Не иона ^'активным агентом при нитровании ацетил”^”™™ я „пайпен меРе в случае некоторых соединений „’
^етапилпда [106], анизола [107] и бифенила [108]’, пет'иео'б- одимости прибегать к осооому механизму зависимого от среды „го-замешеипя. Результаты в данном конкретном случае оное мяются сочетанием каталитического эффекта азотистой кисто- ш [20, 21], взаимодействия со средой (включая образование водородных связей) [ 1 Оо, 107] н, возможно, для бифенила протеканием предварительной реакции по замещающей группе. Для нитрования реакционноспособных соединений можно применять ацетплиитрат, полученный из ацетилхлорнда и нитрата серебра В инертном растворителе. Считается, что нитрование концентрированных растворов ароматических соединений в четыреххлористом углероде действием N2O5 при низкой температуре происходит в результате обычной, хотя и автокаталитической, реакции с ионом нитрония. Было найдено, что при низкой концентрации субстрата протекает бимолекулярная реакция с участием К2О5 и субстрата [109], хотя имеются серьезные доводы в пользу влияния растворителя па этот процесс. Можно полагать, что беизоплнитрат выступает в роли источника N2O5, хотя в присутствии пероксидов реакция может происходить и по свободнорадикальному механизму [ПО]. Использование различных солен и эфиров азотной кислоты в различных растворителях также приводило к необычному соотношению изомеров; применение этих реагентов для некоторых соединении традиционно связывалось с высоким орто; «ара-соотношением. Метод, позволяющий получить нитротолуолы из толуола с соотношением орто- и пара-изомеров, равным 0,68 («нормальное» значение составляет ~ 1,6). основан на использовании азотной кислоты и безводной с>лу фатированиой ионообменной смолы на основе полистирола [II ]•
Простой метод нитрования, осуществляемып в мягких условиях в отсутствие кислот, состоит в использовании устойчивых солы ""трония; механизм этой реакции служил предметом многочисленных теоретических споров [104, 112]. Тетрафтороорат "*1ТР |1Ия, например, нитрует в сульфолане простые арома Илеводороды, в том числе и цианиды, с хорошим ВЬ|™^““’ овать ыччое соотношение изомерных продуктов. Можн ' мп кже ряд доступных реагентов в сочетании с к,Р •
Реакшш Фриделя — Крафтса [1126, 113].„нтповаиием
Помимо участия в реакциях депротонпроваипя атаковать ° вторых речь шла выше, электрофил способен также атаковат 405
никла, несущий заместитель (ипсо-атака) г..,, атом умерлаа должен быть соответствующим ^'4 ;
однако этот ато. у сраВ||еншо с остальными. Образую °,Разом активпроваиgl) можсти
дру.в).дру.в).(путь(путьТнуклеофилом, давая вначале продукт присоеди^ Ибо перегруппировываться с образованием ||ОрМа"Я (7п нитоосоединения (путь б), лиоо вступать в реакцию с Ь да заместителем в цикле или терять заместитель
дру.в).
дру.в).
(путь
(путь
(81)(81)
(81)
(81)
При проведении реакции в уксусном ангидриде такой ипсо- интермедиат удается зафиксировать по образованию продукта присоединения ацетат-ноиа, обычно в /мра-положеппе (уравнение 82); известно большое число разнообразных аддуктов такого рода. Возможная потеря илсо-заместителя давно уже рассматривалась [115] как аномалия при нитровании ароматических соединений; иногда заместитель может вновь войти в цикл, в другое положение.
(цис-и транс-^(цис-и транс-^(82)(82)
(цис-и транс-^
(цис-и транс-^
(82)
(82)
хпт^п^^31* к11слота, которая может случайно присутствовать, сильно veunnaT нптР°па""с многих соединений, в то же время единений таких ИИ1Р0Паи1,е некоторых реакционноспособных сои другие пол™ фС"°ЛЫ и ,,х пР0Сгые эфиры [20], нафталины полиалкплбензоты углеводоР°ЛЫ, бифенил [21] и даже случаях определяются р0”" и"тРоваи|,я ионом нитрония в этих . некоторых нзД этих ” СКОРОС™МИ Диффузии. Легкое окисление
способствовать этомуСпеДЦИеИИ^ азоти°й кислотой также может может включать ииЛ°ЦСССу- Такое катализируемое нитрование 40sРозироваипе ароматических соединений
с Пгда например, действием М2О4 (116]. ПоэтомРу в "Кп реакции образуются нитросоединеиия с иеобыш,,^3™1316 3 пнем изомеров; скорость реакции также отличает™ пт соотно- 5 Катализ может осуществляться и другим путем
е в случае пока N.N-дпметиланилниия [22а]. Вообще ниХ Х протонированных „аминов или четвертичных аммониевых 0Лей представляет собой особый случай, его следует рассматри- С°ть отдельно. И в этой реакции возможно «исо-замещение ппи- мером чему служит нитрозодеиоднрование — окисление 2 4-ди- ,0Д.3,5-днметнланпзола ]Н7]. В настоящее время ясно’ что нитрование указанных выше типов соединений по опубликованным препаративным методикам включает, в той или иной степе- ни, катализируемые азотистой кислотой превращения.
Для нитрования аминов и фенолов использовали тетранитро- метан в щелочной среде [Н8а]; родственное соединение, три- нитрофторметан, превращает толуол в а, 2,4,6-тетранитро- толуол [1186].
Реакции с нитритами металлов [85в]
Реакция нитритов лития, натрия или калия с алкилбромида- ми или -иодидами (но не с алкплхлоридами) в дпметилформ- амиде или диметилсульфокспде приводит обычно к смеси алкил- нптритов п ннтроалканов; основной компонент смеси —нитро- алканы (~60%). Для того чтобы предотвратить последующее нитрозирование образовавшегося нитроалкана, необходимо использовать диполярньш апротонный растворитель; обычно добавляют также мочевину и агент, разрушающий алкилнитрнт. Из трет-бутил- и цпклогекснлгалогенндов, однако, образуются продукты отщепления; это не позволяет использовать указанную реакцию для синтеза питростерондов. Особенно успешные результаты эта реакция дает в случае эфиров а-галогенкарбоновых кислот (даже а-хлоркарбоновых кислот), выходы эфиров а-нитро- кислот составляют 70—90% (уравнение 83). В случае же соединений типа RCH2X, где R— очень сильная электроноакцепторная группа, реакция не приводит к желаемому результату, что, не роятио, связано с питрозировапием продукта. При взаимоу1 ствии хлорацетата калия с водным раствором нитрита на' Р образуется нитрометан, что говорит о чрезвычайной легк1 самопроизвольного декарбоксилирования образующее ипайне уксусной кислоты; в случае же высших гомологов ' п „амн низки ]Н9]. Нитрит серебра реагирует с алкилга.о (Реакция В. Мейера) при 25°C и даетцеле-
первпчных пнтросоеднненнй (~80%); этот мет ЦИ1МСЯ вьш1е сообразно использовать применительно к у ■*' прнго-
соедииеииям типа RCH2X Для прочих =лУ?ас° №н нитрит натрия [см. также разд. 7.3.1 (1)]- ПР°
L407
г эфирами а-галогспокпслот исоб*п„ реак!иш-"'^"^.о^нслоты (уравнение 84). С нитритами «„'”“ ИСНО.тьзоватьдавая иитроалкаиы [120]. еТал'
NO,1MejCCOjEtNO,1MejCCOjEtдов реагируют и < •
NO,1MejCCOjEt
NO,1MejCCOjEt
Br
|КлХОг
(83)(83)(84)(84)MC2CCO2Et
(83)
(83)
(84)
(84)
ICH,CO,Et + AgNO, O2NCH2CO2Et
(77%)
Превренцение оксимов в алифатические нитросоединения
Окисление оксимов в иитросоединеиия можно осуществить действием перокепкнелоты, образующейся из трифторуксусного ангидрида п пероксида водорода. Реакцию приводят в кипящем ацетонитриле в присутствии буферного раствора н небольшого количества мочевины (уравнение 85).
CFSCO;O||MeCNCFSCO;O||MeCN(62%)(62%)(85)(85)
CFSCO;O||
MeCN
CFSCO;O||
MeCN
(62%)
(62%)
(85)
(85)
Полагают,ацы-фор.маПолагают,ацы-фор.мачто первоначальным продуктом реакции является
Полагают,ацы-фор.ма
Полагают,ацы-фор.ма
. . . ннтросоединения, которая затем таутомеризуется. Для получения а-пптрокарбоиильиых соединений по этой схеме нет необходимости в использовании буферного раствора, растворителем может быть трифторуксусная кислота или хлороформ. По-вндимому, на эти реакции окисления влияют стерические факторы, в случае пространственно затрудненных соединений предпочтительнее проводить бромирование N-бромсукцииимндом (NBC) д ^^Р^провзводиого, затс!1| окисление до бромиитросо- Нет восстановительиое дебромпровапие (уравнение 86). в слччяр выделят|> промежуточные соединения, однако не дает И аР0Матпческн.х кетокенмов эта реакция 1'21] котомя ?р’1тельнЬ1Х результатов. Аналогичная методика пений’ (4О_8ро/еспечивает более высокие выходы пптросоедп- ровапие (хлоп °в самых ра31|ЫХ кетокенмов, включает хлорн- ««трозоеоедниення о^нпмеТаНе)’ Окпсле""е образующегося хлорине в щелочной спепе И’ Hai<0UeU, каталитическое гнлрирова- способом осуществляют0’” удале|||,я атома хлора. Аналогичным сима до гел|-ццГ|)03" С|1нтез нитростероидов: нитрование ок- ^•""Линптросоедииснпя и СОедииепн!1, последующее окисление до ■теине до моноц|1т,)ос зат®м стереоспецифическое восстанои- 408 1 да <УРависипе 87) [122]. гещ-Диннтро-
„.рППЯ можно получить 1 с°еД''оваиием действием N2O4.
С 1111 1NBC
R2C=NOH 5_l0„c>
1акже из оксимов
Чри окислении
/NO;
R,C(
XBr
/NO
\зг
NaBII,
UNO,
Ч2о2 <30%-hu6J
RiCHNO;
(86)
(Ю-48%)R2C(NO2)2 -A r2CHNO2 (87)(Ю-48%)R2C(NO2)2 -A r2CHNO2 (87)
(Ю-48%)
R2C(NO2)2 -A r2CHNO2 (87)
(Ю-48%)
R2C(NO2)2 -A r2CHNO2 (87)
UNO,/N0 H2O2
r,c»noh > R2c
Превращение первичных аминов в нитросоединения
Эффективным окислителем, превращающим первичные амины с третичным алкильным радикалом в нитросоединевия (вы- лод 70—83%), служит раствор перманганата калия в водном ацетоне при контролируемом значении pH. Анины, содержащие первичную или вторичную алкильную группу, удовлетворительно окисляются перуксусной (но не перокснтрифторуксусной) кислотой, и, например, циклогексиламии можно окислить до ннтро- циклогексана с выходом 70% [123]. Пербеизойная и льхлор- пероксибензойная кислоты также применяются для этой цели, особенно для окисления стероидных аминов. В некоторых случаях при такого рода окислении образуются бис(нитрозосоедине- ипя). Озонолиз первичных алкиламинов в безводных условиях также приводит к соответствующим нитросоединенням [124].
Перокситрпфторуксусиая кислота окисляет замещенные анилины в производные нитробензола с почти количественным выходом [125]; при этом удается избежать образования азоксибензолов, появляющихся при использовании менее кислых реагентов. По-видпмому, стерические препятствия, создаваемые объемистыми орто-заместителями, не влияют па реакцию. Альтернативный способ получения нитроаренов состоит в замене диазониевой группы диазотированного первичного ароматического амина на питрогруппу. Это замещение проходит только в неи- тральном и щелочном растворе [126], необходимо очень тщательно соблюдать условия реакции, и тем не менее этот метод дает количественные выходы о- и п-днпитробензолов.
Прочие методы
Имеется большое число различных метМ'^ины использовать для синтеза питроалканов |88а, б]. i 1 ■ 1,ожцо получить с удовлетворительными выходами (
„ инертном растворителе при 270-300 С аццЛИ||т нагревании в ш; р m|> готовят т sltu галогенангид^ тов, которые в -различными способами; реакция nun
довнлнангп^^||27]. Терминальные ,„" '
Х0ДНТ "“Хазуются с выходами 00- 9ь% при восстановлена ”“ kihiпиратов борогндридом натрия в этаноле [128]; Р" и i траты получают из алкенов-1, оксидов азота „ ""тр™ а-Натроалкепы, образующиеся из альдегидов [см. кислорода. можно легко п эффектИВцо восстановить (1291 ^'соответствующих нитроалканов действием борогидрида натряя п водном этаноле или ацетонитриле при 0-5 С и pH3-6 (урав- 88) В оптимальных условиях реакции удается в значи- тельной степени подавить процесс образования вторичного пполукта (32) Этот метод дает возможность удлинять углерод- цепь В-Нитроацетаты можно восстановить непосредственно в" соответствующие нитроалканы действием борогидрида натрия в диметитсульфоксиде при комнатной температуре; эту реакцию можно использовать как одну из стадий в методе удлинения цепи проводимом без выделения продуктов отдельных стадий (130]. При электролизе трпалкплборанов RSB в растворе нитрометана в присутствии галогенида тетраалкиламмопия гладко и с хорошими выходами образуются высшие иитроалканы RCH2NO2 [131].
Некоторые ароматические [132] реакцией пирнлиевых среде (уравнение 89).
нитросоедниенпя можно получить солей с нитрометаном в щелочной
R2CH=CR‘NO2
ЫаВЩ
pH з-ъ
R'C(NO2)CH2R2
R2CH2CHR'NO2 + R2CHCHR'NO2 (88)
MeXOi
трет-BuOK, трег-BuOII
R
(32)
NO2
(6) Алифатические нитросоединенияс другими функциональными центрами
(89)
пеп^03'™6™ МОЯ1НО получить [133] по схеме, включающей последующее0 пРИСОед||»е»”е NO2X к подходящему алкену и ЛИЗ В аветокг Ле""е НХ ^м- Разд- 7-2 i I1)]- Мягкий пиро- этот^етм (240—600 °C) дает а-нптроалкены; лена. Р-Нитроспиот^ бЫЛ использован Для получения нитроэти- алканов е aS обРазУющиеся при реакции нитроне легко превратит^ кстонам" 1СМ- Разд. 7.2.3(10)], мож- вания с фталевым н"т₽оалкены дегидратацией путем нагре 4W 1г1|Дридом или превращением в р-ннтро’
с последующим отщеплением уксусной кислот»
ivpaBHLAcCi , .кнсоз
гН(ОН)СН^Ог —* MeCH(OAc)CH2NO, ► Me€H=CHNO, (90)
^ гичная, я° более эффективная методика (выходы 30—804,1 ^«атривает превращение гидроксильной в метансульфонило. «Р^'с Ду лучшую уходящую группу, и последующее ее отщеп- кс1|-грУпод действием триэтиламина [134]. Р-Нитроспирты, полу- ле»116 и3 бензальдегида, часто подвергаются самопроизвольному енню Получение галогеннитросоединений рассмотрено в обзоре [1^1-
Алифатические ди- и полинитросоединения
хяпактериые особенности реакций, приводящих к образованию соединений, описаны достаточно подробно [136]. Обычно 5ТМ х получения требуются лишь незначительные модификации У” пеакций, которые ’ обсуждены выше [см. разд. 7.2.1(1) —
1(5)1 гёл<-Динитросоединения удобнее всего получать из Д ннтоонитрозосоединений, которые образуются при нитровании ™мов для окисления иитрозогруппы можно использовать • литети (уравнение 91). гем-Динитросоединения образуются 1971 также при реакции первичных пли вторичных нитроалканов с нитритом серебра и нитритами металлов в щелочной или нейтральной среде (уравнение 92), однако в том случае, когд R или R2- электроноакцепторная группа, реакция не идет. -^ДЫ синтеза тринитрометильных соединений рассмотрены в обзо- Р^Ь
NOHNO^
(91)(91)11HN03 _ IEf-C-CO2Et
(91)
(91)
Et-C—CO2Et Ei—С—CO2Et
NO2^
(92)(92)+R'\r/X01 + 2Ag
(92)
(92)
)c=NO2- + 2Ag+ + NO2- -> RyC\XO2 +
СВОЙСТВА НИТРОСОЕДИНЕНИЙ [88г1
Алифатические нитросоединения^^
Общие характеристики. Простые"рас-
Ренно токсичные бесцветные жидкости, 04 9ЛСС). Они обла- ™°римые в воде (10% Для нитрометана пр ^ перегонять Ют высокими температурами кипения (• моментами: Для
СИ к,^м°сферном давлении) и дипольи • ются со многими т. кип. 102С, Ц = 3,5Д. они «"и растворите- ля\,,ИИЧескимн растворителями и являют обладает высоко
Для некоторых полимеров. Нитрох4И
диэлекгричес) растворитель Ннтрогруппа рида (33).диэлекгричес) растворитель Ннтрогруппа рида (33).кой постоянной (37) [139] и может "рнмеиятьея „ Д1Я проведения различных ионных Реа Ка может быть представлена в виде резонансного ^
диэлекгричес) растворитель Ннтрогруппа рида (33).
диэлекгричес) растворитель Ннтрогруппа рида (33).
(33)
Для нитрометана найдены следующие значения длия
пм (С—N), 122 пм (N—О); угол 0-N-0 равен 127°; С|| ’ тема С—NO» — плоская с низким барьером вращения вокруг 'вязи c-N. Основность иитросоедииеиип очень низка (рК, % они сполна протонируются лишь в таких силыюкислых средах, как олеум. В еще более кислых условиях наблюдалось расшептение протонированных нитроалканов с образованием карбениевых ионов [140]. С донорами протона нитрогруппа образует лишь слабую водородную связь.
В ' электронном спектре нитроалканов имеется интенсивная полоса п-+л*-перехода при ~2Ю им (е « 15 000), однако в ближней ультрафиолетовой области спектра (270—280 нм) поглощение, обусловленное п->л*-переходом, очень слабое (е « 20) [141]. В ИК-спектре присутствуют две интенсивные полосы, соответствующие симметричным и антисимметричным валентным колебаниям связей N—О; в большинстве случаев частоты, соответствующие этим полосам, являются характеристичными для первичных, вторичных и третичных алкилиитросоединеипй; для первичных алкилнптросоедииеиий 1382 + 6 и 1554 + 6 см-1, для вторичных 1370 + 4 и 1550+3 см-1 и для третичных 1349 + 5 и 1539 ± 5 см-1. На положении низкочастотной полосы сильнее, чем какие-либо другие факторы, сказывается сопряжение; известны примеры поглощения вне указанных пределов. В спектрах ПМР сигнал протона группировки СНМО2 постоянно находится при 6 4,38 — 4,28 млн-1. В масс-спектрах нитросоединений (за исключением MeNO2) пик молекулярного иона или очень невелик, или отсутствует вообще. Главными процессами фрагментации являются отщепление NO2 и последующий распад алкильного радикала, или отщепление двух атомов кислорода эквивалентного нитрилу [142а,б|- апкеня _У^О2 и последующая фрагментация возникающего тйчных ' "б0ЛеС сУшсСтвен1'ая особенность масс-спектров тре- точное обпаяопеДИНСИИИ i142al’ Лля которых возможно нро«Ж)'-
ТаутомепмааИПе и,естичлечиой циклической структуры [142в]- ричныеаЧ«-нитРосоединения [143]. Первичные и вто-
с «нахоДятся в таутомерном равновеси
также изоиитоосорГ'"™" (34^ (уравнение 93), называемы Последнее названД11НС11ИЯМИ 11Л11, чаш-е, нитроновыми кислота. _ название особенно применимо для обозначения ->
„родных, соответствующих СЛОЖНЫХ Эфнров Леппп
if” ивтросоедннения до так называемого нитронат Р Ирова" * ниый процесс, для которого характерен общий ^ (35)' ч^1^ Между кислотностью нитроалкана н скопи, ОСНОвн°й < соблюдается соотношение линейности свободных10 И°ННЗа" 11 пХе соотношение существует между силой энергии; ^ тью ионизации. Из-за низкой ckoJocth И0низ°3Вания « ^омер гораздо более устойчив (см. уравнение 93) nP„ Z
ной температуре соотношение |СН2=КО2Н]/|СН3.\О.]Р осТав ет -I-10"7. Д^ 2-нитроиропаиа соответствсющее * н вно 3-Ю-3. Превращение аци-нитросоединения в нитросоедп Lне обычно протекает достаточно медленно, так что концеи т„аиию аци-формы удается определить титрованием бромом. Таутомернзэиня каталнзуется и кислотами, аналогично енолиза* miii альдегидов и кетонов. Реакции нвтросоединеннй, катализуе- мЫе кислотой (см. разд. 7.2.3), могут проходить через промежуточное образование аци-формы нитросоединения.
(35)(35)оци-иитросоеднненпй к а-ннтроалкенам (см., оц«-нитросоедннения- [см. разд. /2.1 (ощ-оци-иитросоеднненпй к а-ннтроалкенам (см., оц«-нитросоедннения- [см. разд. /2.1 (ощ-
(35)
(35)
оци-иитросоеднненпй к а-ннтроалкенам (см., оц«-нитросоедннения- [см. разд. /2.1 (ощ-
оци-иитросоеднненпй к а-ннтроалкенам (см., оц«-нитросоедннения- [см. разд. /2.1 (ощ-
(93)
(34)
Бесцветные нитронаты натрия и калия — наиболее часто
получаемые соли; они образуются при действии водного раствора щелочи или спиртового раствора алкоголята на нитроалкан. Серебряные соли обычно получают из этих солей щелочных металлов путем метатезиса. Соли нитроновых кислот взрывоопасны в отличие от самих мононнтросоединений. Кинетически контролируемый продукт протонирования нитронат-иона аци нитросоединение- судя по спектральным данным, можно ПР«"°' пожить, что отрицательный заряд в нитронат-ионе сосредоточе главным образом, на кислороде. Протонпрование предс • ^ собой наиболее удобный и широко используемый мето • - кия аци-нитросоедипений. Типичная методика вклимл/кисло- нитроалкана водной щелочью, а затем избытком • _
ты при о—5 °с Другой путь получения присоединение по Михаэлю карбанионов например, уравнение 94). Кроме того, начальные продукты окисления оксимов
РН
|1ЩО
РЬ о-РЬ о-PhMgBr+ PhCH=C—NO2”
РЬ о-
РЬ о-
лучше растворимы в воде, более
^ в том числе жирноароматические соедпнешш, yCTOii4g ДР риение более длительного периода. Например, аЧ“-нптроцИкл лодекан (т. пл. 84-86 °C) устойчив в течение нескольких Дней С хлоридом железа(III) они дают красное окрашивание. ХоТя существует возможность цис-транс-изомерии ^и-щ.тросоедине ннй индивидуальные изомеры не были обнаружены [144].
уф.Спектры аи+нптросоединении, их солеи и эфиров очень сходны между собой; они характеризуются сильным поглощением при 220—230 нм (п^л+переход, еж 10 000) (для анионов на ~10 нм выше); сопряжение смещает полосу поглощения в область больших длин волн. В ИК-спектре поглощение С=М-связи лежит при 1610—1680 см-1 (как и для оксимов). Для нитро- натов натрия (но не для эфиров) наблюдается смещение в область меньших частот (1587—1605 см-1). В спектрах а^и-нитро- соединений появляется широкая полоса валентных колебаний О—Н при 2500 — 3000 см-1, характерная для ассоциированных слабых кислот. На основании ПМР-спектров нитропат-нонов [145] их можно идентифицировать в щелочных растворах нитросоединений (для CH2NO2Na+ 6 5,83 млн-1, для CH3CHNO2 Na1 6 1,73 и 5,14 млн-1). В эфирах нитроновых кислот сигнал винильного протона в соединениях типа RCH==NO2Et находится при 6 ~ 7,0, если R = арил, и при ~6,0, если R = алкил; в каждом из этих случаев в спектре смеси цис- и транс-изомеров наблюдается два пика.
При восстановлении третичных интроалканов металлическим натрием в инертном растворителе [ср. разд. 7.2.2(2)] образуются анион-радикалы, распадающиеся на третичные алкильные радикалы и нитрит-ион. Подобное восстановление 2-метил-2-ннтропро- пана приводит к соли грсг-BuNO; Na+, при добавлении к которой воды образуется ди-трст-бупипштроксил, rper-Bu2NO- [146].
замещенные нитросоединеиия. Известны ди-, три- и тетраипт- ^еРВЫ11 113 чих нестоек, а остальные — высококипящие давлении’можно перегонять, лучше при пониженном
воде чемГ К/п' 126°С)- Он» менее растворимы в
аци-фопмы в9 Увеличением числа ннтрогрупп доля
™на),РуВМПЧРв''°^сиот СМеС" В03Растаст (4% для динитроме- [для СН2(МО 1 также С|'ла нптросоединенпй как кисл иие числа woornvn’ РаШ1° 3’6 11 ~' ^я СН(МО2)з]. Увеличе- Разделению хаоактепи соединеи11Ях этого типа ведет к большему 1332 ±5 и 1575 +19 ,полос в ИК-спектрах (геж-дшштр0; ±3см-1)- В ИК^пектпя ’ ‘«‘а-триинтро-: 1302 + 5 и 1600 ± 414?ах со°тветствующих анионов отсутствуй
ПОЛОСЫ, которые можно было бы связи C=N или МО2-групп, чтоЗа Met
»»гл°^ делокализацию заряда; в УФ-спектпе Т На ЗНачи" т^гоединений наблюдается характерное поглощение08 ««ТР”Данные о физических свойствах этих сое пС,"^ 32°- 380 Нв обзоре [136]. Тетранитрометан имеет низкую лич приве- де о-ю постоянную (~2), с алкенами и ароматиЛ ТРИ‘ ^нениями он образует молекулярные комплексы. Все поТ росоединения чрезвычайно взрывоопасны, и с ними надо об' щаться очень осторожно.ад0
Р а-Нитроалкены обладают лакрнматорным действием- это светло-желтые или бесцветные жидкости (для нитроэтилена т кип qs°C), легко, а иногда и бурно полимеризующихся в присутствии „даваний с образованием короткоцепных (20-30 звеньев полимеров. В их УФ-спектрах поглощение при 220-250 нм, обуслов- тенное л—+-л*-переходами, маскирует поглощение, вызванное ^-переходами. В ИК-спектрах частоты основных полос лежат в более низкой области вследствие сопряжения (1353 ±6 и 1424+4 см-1 для моноалкилнитроэтиленов; 1346+9 и 1515±4 см-' для ди- и триалкнлпроизводных). В спектре ПМР нитроэтилена [147] присутствуют сигналы трех протонов, химические сдвиги которых приведены в формуле (36).
ОА\ /Н (6, 55)
(36)
(7, 12) W(5, 87)
Галогеннитроалканы также представляют собой высококипя- тие жидкости; трихлорнитрометан (хлорпикрин) — бесцветная жидкость, т. кип. 112 °C, сильный лакриматор.
производных [956, , 148].производных [956, , 148].а-Нитрокетоны, вероятно, могут существовать в трех таутомерных формах (уравнение 95). По данным спектров ПМР, ациклические а-иитрокетоны в нейтральной среде обычно существуют в кето-форме (37), тогда как циклические соединения, например 2-нитроциклогексанон, в мягких условиях, особенно в апротонных растворителях, представляют собои^смеси тау- гомера (37) и одного из енольных г.г——— . 'к „
производных [956, , 148].
производных [956, , 148].
(95)(95)структурные и спектральные особенности этих соединении саны в обзоре [149].0-
(95)
(95)
R'COCHR2NO2 R'C=CR2NO2 R‘COCR2=N^
он
каккак(37)
как
как
й-Нитропроизводиые первичных алифатических, аминов, Р вило, неустойчивы и разлагаются при комнатнон Р - ’ ‘’^''"o^-HiiTpoaian, например, не удается пеРегнЧЬи фОрмуЛы ^^^^""тролы — нейтральные соединения ивтрмосоедп- у с(№)№2; они проявляют характерную дл"“Щ0 (1)].
111 склонность к обратимой димеризации [см. р^
„атпипсевдоннтрол)—бесцветное твердое BCUICCTR Бис(1-метплзт т из 76°С. Пссвдоинтролы можно по °с едким запаЛ°по1щпо взаимодействием N2O4 с кетоксим'"1Ть по рмкиип Н Ц||И 0||Н могут окисляться до однако в уело81 . р олы можно также получить нитрозипп’0' соединении- П”R,R2CHNO2. Применение^ Ре
нием втор и 1 ь- .С|1М0В осложняется таутомеризацией пп "' псевдопптрола RCH (NO) NO, в HHTp^ чаюшегося пеР N0Hi которая образуется также при Ни^ кислоту Jиитроалкана. Ацетонитроловая кислпт iffS .-NOH”™»» "Р" 88"С 1Раа-Ч ”“р““
геометрическихгеометрическихоте обусловливает существоватькоторые образуют два типасолеи.оте обусловливает существоватькоторые образуют два типасолеи.Г тся при храпении. Наличие двойной связи в нитроловой кис- Ащшпгтппнлпио геометоических изомеп
геометрических
геометрических
оте обусловливает существоватькоторые образуют два типасолеи.
оте обусловливает существоватькоторые образуют два типасолеи.
Геометрические изомеры ё^оторых ароматических нитроловых кислот удалось пдент„ф„. пировать отдельно от соответствующих псевдоинтролов и их димеров [150].
Ароматические нитросоединения
Физические и спектроскопические свойства. Ароматические нитросоедппенпя — бесцветные пли светло-желтые высококппящие жидкости (для нитробензола т. кип. 209 °C) или ппзкоплавкие твердые вещества, часто перегоняющиеся с паром и обладающие характерным запахом. Они плохо растворимы в воде и многие из них чрезвычайно токсичны. Нитробензол (диэлектрическая постоянная 35) используют как полярный растворитель, в частности, для проведения реакции Фриделя — Крафтса. Ароматические полинптросоединеиия— твердые вещества, они часто взрываются при нагревании. Тринитротолуол — хорошо известное взрывчатое вещество (тол, тротил); лабораторные образцы такого рода соединений обычно хранят под водой.
Молекула нитробензола имеет плоскую форму со слегка удлиненным бензольным кольцом (длины связей С-2—С-3 и С-5—С-6 составляют 146 пи), но геометрия нитрогруппы в нитробензоле почти не отличается от таковой в нитрометане [151]. Нитрогруппа в иптромезитилеие (1,3,5-триметпл-2-нитробсизол) повернута на 66° относительно плоскости кольца, которое п само значительно искажено [151].
г'.-г^ги.™'С1№^ аРоматическнх нитросоединений обычно при- в области(е ~ 6000) широкая полоса поглощения
жеипе300 им* ^условленная л->п*-переходом. Поло-
от pacTBomrrnnCnBII°CTb ЭТ0Й ,|0Л0СЬ| поглощения сильно зависят кольце Иптеп V ” °Т при1’оды заместителей в ароматическо Факторы"°лосы снижается, если пространственные
ческого кочьца "и1рогРУппУ выйти из плоскости аР°дЧ0. 4i6 ЬЦа <«а»Рпмер, для нитромезитилеиа в « 800). В бо
<acTO встречающееся утверждение о том, что обе „псы валентных колебании ароматической иитоогп™^^
п0, тле лежат в узком интервале частот, кажется пРУ ы в ИК" с”еКплы<У на частоту колебаний нитрогруппы заме нительным, "бывают заместители в цикле; болеТвероя^ ^“1357 и 1487-1555 см-' [152]. Сигналы о Ти “ 3™Я спектр6 ПМР ™TPo6Q" “е~ относительно бензола со^ тственно на 0,93, 0,21 и 0,33 млн в сторону слабых полей п масс-спектрах ароматических нитросоединений [153] в отличие оТ спектров нитроалканов обычно присутствует пик молекХ ^го иона; основной пик в спектре соответствует нону, получав- ному при отщеплении NO2. В значительной мере под действием электронного удара происходит образование изомерного фенил. иитрита PhONO и отщепление от него NO. Аналогично ведут себя л- и n-нитротолуол, однако для о-ннтротолуола основной пик соответствует иону, полученному при отщеплении НО- за счет циклического взаимодействия заместителей. Полагают, что превращение в нитриты — это существенная часть .процесса фраг- ментации ароматических нитросоединений. Спектры отрицательно заряженных ионов привлекли к себе внимание в последнее время [154].
Образование комплексов. Многие ароматические ди- и поли- ннтросоедннения, в частности 1,3,5-тринитробензол и родственные соединения, образуют довольно устойчивые кристаллические комплексы с обогащенными электронами ароматическими углеводородами (наирнмер, с нафталином), ароматическими аминами и фенолами. Эти комплексы ярко окрашены и поглощают в ближней УФ- или видимой области спектра. Комплексы, в особенности с пикриновой кислотой (2,4,6-трннитрофенол), часто используют для выделения, очистки и идентификации ароматических углеводородов; эти углеводороды можно регенерировать обработкой комплекса горячей водой. Структура окрашенного в красный Цвет кристаллического комплекса и-иоданилина u 1,3,5-триннтро- бензола такова, что расстояние между ароматическими кольцами обеих молекул >300 пм. Такие комплексы называют комплексами с переносом заряда или, по- Малликену, донорно-акцепторными комплексами. В связи с тем, однако, что ван-дер-ваальсовы взаимодействия играют главную роль в стабилизации ком • зтого типа, для них было предложено более полхолЯ комп. нис — молекулярные комплексы [155]. Устойчивой „ 1TMeft лексов возрастает с увеличением числа алкнльны • еппем Гт,! Циклов в ароматическом углеводороде, а та ' молекулу ■ ьшего числа электроиоакцепторных замес™ VDa плавления Рематического питросоединения. Обычно темпер ."остью. По-вп- л ™теиснвность окраски увеличиваются со era• ’ езаВ11Симыми Апм°му, эти комплексы ие являются кинетически иезаш ^
те меднатамп в каких-либо последующих реакциях составляю, ших их ^Т^о^комплексов, образующихся с перечисленным,, В отличие от соединениями, ди- и тринитробензоя выше слабоосио:тробензол и родственные соединения, в частнос™ ’рркСнл-, алкоксид-, азид-, сульфит- или цианид, агируот ^/"^„фатическими аминами с образованием анионных п0яам’лрксов называемых комплексами Мейзенгеймера (ураВне. ^комплекс™, g м0 ых оба взаимодействующих компонента Н,,Я т, Л связью Такне комплексы часто можно выделить в виде с№а ,«, солей щелочных металлов; они надежно охарактери- °’Тяи спектроскопией ПМР. Возможно, что в растворах реаген- f® присутствуют молекулярные комплексы, находящиеся , л П Т быстрого обратимого равновесия и предшествующие «ёксамМейзенгеймера. В случае 2-замещеиного 1,3,5-три- ««тообензола вначале может образоваться термодинамически менее устойчивый комплекс Мейзенгеймера, который затем пере- гпуппнровывается в более стабильный (уравнение 97). Добавление кислоты к аннону Мейзенгеймера по аналогии с алифатическими производными могло бы приводить к образованию аци- формы нитросоединения. В кислой среде, однако, эти комплексы обычно быстро распадаются, образуя полинитроароматическпе соединения- в некоторых случаях удалось идентифицировать и ацк-нитросоединения (например, 38) различной степени неустойчивости [157]. Если молекула ароматического нитросоеднпення содержит уходящую группу, может пройти нуклеофильное ароматическое замещение [см. разд. 7.2.3 (15)]. При взаимодействии ароматических интросоедппений с кетонами, содержащими а-ме- тиленовую группу, в водном растворе в присутствии основания появляется яркая окраска (реакция Яновского) [158]. Аналогичная реакция была использована как проба на соединения с активной метиленовой группой, в том числе на 17-кетостероиды. Продукту взаимодействия 1,3-дннитробеизола с ацетоном при
писывают строение а-комплекса (39). Те же соединения в присутствии зтокснда натрия в спирте дают анион (40); это пример реакции Циммермана [159].
Н OEt
(96)
Возможны и другие типы взаимодействия полинитросоедине- иий С основаниями [160]. 1,3-Дииитробеизол и 1,3,5 тпинитоо- бензол обменивают атомы водорода цикла в присутствии основа Н11Я, возможно, через промежуточное образование карбаниона например (41), однако, если такие анионы н образуются, концентрация их очень мала и они не могут быть причиной окрашивания растворов. Возможен также отрыв протона из метильной или замещенной метильной группы, находящейся в активированном положении в ароматическом нитросоединении. Из-за высокого сродства ароматических нитросоединений к электрону может произойти перенос, электрона от основания- донора, приводящий к аннои-радикалу, который можно идентифицировать с помощью ЭПР [161]. Такие анноны образуются из нитротолуолов и 1,3-динптробензола, но не из три- нитросоеднненпй, дающих устойчивые a-комплексы. Анион-ради- калы ароматических нптросоедннений можно генерировать электрохимически, фотолитически, действием щелочных металлов и реакцией с литионитом натрия.
РЕАКЦИИ НИТРОСОЕДИНЕНИИ 188г]
Реакции первичных и вторичных интроалканов тесно связаны с реакциями соответствующих оци-иитросоедннении [J43]; с подтверждением этого не раз мы встретимся при дальненшем рассмотрении материала.
Термические реакции
Термическое разложение нитроалканов npjt темперзтуре выше 300 °C может идти по двум направлениям [162]. Возможна отщепление азотистой кислоты, приводящее к алкену, и для всех нитроалканов за исключением нитрометана эта реакция ПР ладает при температурах <450°C. Другой путь — это гох • ческнй разрыв С—N-связи с образованием продуктов фрагае тацин. При первом процессе, который имеет °‘У®[1631.
энергию активации, может происходить цис-отщеп. ** в
Ациклические а-интрокетоны разлагаются n?n JI1 и)|) спирте и дают кстоксим (формальныйразрыва
и карбоновую кислоту, образующуюся в результат у и
происходитпроисходитNOHBUOI^ BuC0CMe + BuCO2Bu + BuCO2H+ PrCH(OBu)2 (98)NOHBUOI^ BuC0CMe + BuCO2Bu + BuCO2H+ PrCH(OBu)2 (98)уравнение 98). В этих реакциях и*- £5-5^р“»" C-N ""3" "64ь
происходит
происходит
NOH
BUOI^ BuC0CMe + BuCO2Bu + BuCO2H+ PrCH(OBu)2 (98)
NOH
BUOI^ BuC0CMe + BuCO2Bu + BuCO2H+ PrCH(OBu)2 (98)
NO2
BuCOCHMe -
Пароматических иптросоедппенни, которые легко
П"Р ппивмит к появлению свободных ароматических ра- доступны, привод нитробензол подвергнуть пиролизу при S%c) получающиеся при этом продукты образуются из 600 С , п (Ьенокспльного радикалов. Фенильный радикал фенил.ьн°™ ' Фься из нитробензола [1656], а феноксильный М° яп появляется вероятно, из промежуточно образующегося Р^та ^Запоминает процессы фрагментации при масс- ЗеЗтоометрпи [153]. Были изучены реакции ароматических радикалов генерируемых таким образом, а также реакции радикалов; образующихся из нитрометана и ннтроадаманта- на [165а].
Фотохимические реакции
Фотохимические реакции нптросоедпненнй подробно освещены в литературе [166]. В случае простых нитроалкаиов первичной реакцией, по-внднмому, является фотодиссоциация (уравнение 99); спектр ЭПР КО2 был зарегистрирован при фотолизе нитроэтаиа. Соответствующий нитрит RONO, обнаруженный среди продуктов, мог образовываться путем рекомбинации радикалов, хотя возможна и согласованная перегруппировка. Образование этилена при фотолизе нитроэтаиа происходит, вероятно, благодаря Дпспропорцпоппровашно радикала Et- или фотоциклоэлиминированию. Для объяснения образования нитрозобензола и «-нитрофенола при фотолизе нитробензола было выдвинуто предположение о разрыве N—О-связп (уравнения 100, 100а), хотя, по-види- мому, нельзя исключить и другие возможные пути реакции, вклю-
(99) (ТОО) (100а)(99) (ТОО) (100а)чающие первоначальную фотодиссоциацию.
(99) (ТОО) (100а)
(99) (ТОО) (100а)
RNO3 > R • + ЫО2
hv
PhNO« > PhNO + О •
O. + PhNO, —> HO—V
№'1*42'1а П0ВедеН11е нитроалкеиов. Известны примеры Щей по твиплe^нnмv"3a^H" Ш1тР°с™Р°лов в растворе, проходя- нии же в твердой фа^Тпи’3”5, ^67^ (У1’ав«ечие 101); при облуче- блюдалось также никАпп,, ИТростирол обРазует димер (42). Наличным алкенам пвипопЛ СОед’!НеНие (£)Ф-нитростнрола к раз- нильная группы находятся^ тпаДЛУкт3м’ в ,<отоРых «нтро- п фе- 420 я в Ww-положеццн относительно дрУг
ДРУ^одв^иются перегруппировке ЩподИЛ^^так-
вв^оксиминокетоны (уравнение 103). Предают, „пет через промежуточное образование нитритов. Реакция может ^ и по другому пути, приводящему к ароматическим альдеТи S и оксидам нитрилов, вероятно, через другое возбужденное состояние. Эта перегруппировка не ограничивается лишь ban™. 9.нитропропенамн-1, она легко протекает и в случае неароматиче- ских соединении, для которых невозможна конкурирующая реакция, ведущая к нарушению сопряжения [168]. Эта реакция де- конъюгации состоит во внутримолекулярном отрыве у-водорода и образовании р,у-ненасышенных нптросоедпненпй.
в
в
(Ю1)(Ю1)PhPh\ = С\ = СннPh2C=CH2Ph2C=CH2NOHilPhCCOMeNOHilPhCCOMe(Ю2)(Ю2)NO2 I PhCH=CMeNO2 I PhCH=CMehv(>290 нм)ацетонhv(>290 нм)ацетон(103)(103)
(Ю1)
(Ю1)
Ph
Ph
\ = С
\ = С
н
н
Ph2C=CH2
Ph2C=CH2
NOH
il
PhCCOMe
NOH
il
PhCCOMe
(Ю2)
(Ю2)
NO2 I PhCH=CMe
NO2 I PhCH=CMe
hv(>290 нм)ацетон
hv(>290 нм)ацетон
(103)
(103)
Ароматические нптросоединення могут подвергаться фото- восстановлению в присутствии доноров водорода [169] с о р зованием смеси продуктов, соотношение между которыми за и г °т длины волны; главными продуктами реакции обычно являю гидроксиламины (уравнение 104).
(104)(104)Av (366 нм)
(104)
(104)
PhNOo > PhNHOH + Me?CO
изо-РгОН
о-Нитротолуол проявляет фотохромизм за счет в”уТр^^ лярного отрыва водорода и образования ярко-си ородноМу ^единения (уравнение 105). Это приводит также к водородное обмену в метильной группе под действием облучен» .
MeMeNO2NO2темнотатемнотаAvAvСН2СН2(105)(105)
Me
Me
NO2
NO2
темнота
темнота
Av
Av
СН2
СН2
(105)
(105)
Еще одной фотохимической реакцией ароматически* соединений является их фотоииклопрпсоедииснпе к ИитРо- приводящее к продуктам, имеющим некоторое сходСТвлаЛКенам, дуктами озонолиза (см., например, уравнение 106). ПпеЛ1 С Пр°- что в этой и подобных реакциях образуются иро.ме> ага!01' аддукты, например (43), вероятно, в результате сту,,КуточнЫе присоединения; соединения этого типа были выделены п "Чат°го дни нитробензола с циклогексеном."Р” Рвак-
Av
PhNO= + Ме2С=СНМе
Me Me
O-^NPh
(106)(106)Me2CO + MeCHO + PhNHCOMe + ^ J
(106)
(106)
Me Me
(43)(43)
(43)
(43)
Реакции циклоприсоединения происходят и с алкинами; известны также внутримолекулярные реакции ароматических нитрогрупп с ненасыщенными участками молекулы, хотя в этих случаях должен образовываться циклический интермедиат другой природы (уравнение 107). Ранее уже упоминались реакции внутримолекулярного фотохимического окисления — восстановления ннтробенз- альдегидов [см. разд. 7.1.1 (2)].
(107)
необыч1щя\еакии™и^Ш,Дуи^оваш^ реакций была подмечена иий = Р^кциях t?VK°C^ ароматических нитросоедине- гидрокспл-ноном ого замещения [170) с аминами, а»» Р А °м и ц”анчд-11оном. В частности, пукле-
.„„ыюе замещение может происходить в
hv'8О1Гhv'8О1Г+ МеОН+ МеОНГруппе (уравнения 108-110), причем, по-видимомГ в” во^1" Р»ином состоянии именно лета-ноложение оказы^У’ возбУж" ванным для нуклеофильной атаки. Называется активнро-
hv
'8О1Г
hv
'8О1Г
+ МеОН
+ МеОН
(108)(108)
(108)
(108)
а-Иоднитроалканы претерпевают фотохимическое разложение в растворе через промежуточный а-питроалкильный радикал, давая а-нитроалкены с выходом 70—80% [171].
Восстановление и гидрирование
Синтетическая значимость ннтросоединений, особенно ароматических ннтросоединений, обусловлена легкостью их восстановления в амины, которые находят широкое применение в синтезе (см. также разд. 6.3.1.1). В общем случае восстановление нитросоединений может дать целый набор возможных продуктов [172а], как показано на схеме 111, которая первоначально была выведена на основании результатов электрохимических исследований. Обзор по электрохимическому восстановлению приведен в [1726]. Восстановление в кислой среде обычно препятствует образованию азокси- [RN=N(O)R], азо- (RN=NR) и гидразо- (RNHNHR) соединений, возникающих в щелочной среде за счет реакций конденсации, в которых участвуют промежуточно образующиеся питрозосоедпнения и амины или гидрокспламины. В случае первичных н вторичных иитроалканов существенной может оказаться таутомеризация пнтрозосоедпнення в оксим, который может Далее восстановиться до амина. Ранее уже упоминалось [см.
RNO2RNO2RNORNORNHO11RNHO11RNH,RNH,
RNO2
RNO2
RNO
RNO
RNHO11
RNHO11
RNH,
RNH,
RNORNO(111)(111)|rno
RNO
RNO
(111)
(111)
RN-NR — RM=XR — RNHNHR
азокси-соединениеазокси-соединениеазосое-динениеазосое-динениегидразо-соединениегидразо-соединение
азокси-соединение
азокси-соединение
азосое-динение
азосое-динение
гидразо-соединение
гидразо-соединение
что получение иптрозососдппегшп путем ворг, РаМ' „ „щ/чно трудно осуществимо.ВОссТа-
"Тосстановлеиие ^хлоридом олова (II) дает
„лппмоксилахишы, при действии хлорида хрома (II) образуй , , [1731 При восстаиовлешш а-пптроалкспов хлоридом J?
а-хлороксимы. Хлорид титана (III) PB\^ па творе восстанавливает первичные п вторичные нитроалкаиы до №шюв (вероятно, через оксимы), которые затем гидролизую и альдегидов или кетонов с общим выходом 45—9О«/о [jLT Ппедварителыюе превращение питросоедипения в соль ацм-фор^ дает лучшие результаты. На основе этой реакции может быть создан метод превращения интрогруппы в карбонильную группу, т. е метод обращения «полярности» атома углерода, ранее связанного с нптрогруппой [см. уравнение 166, разд. 7.2.3(16)]. Аналогично ведет себя хлорид ванадия(III) [175]. Каталитическое гидрирование иптроалкаиов можно остановить на стадии образования гидроксилампна; подходящими реагентами для полу- чения алкил- п арилгпдроксиламинов из соответствующих нитро- соединении являются также цинковая пыль в нейтральной среде или амальгама алюминия.
Для восстановления питросоедипепий в азоксп- или азосоединения обычно используют алкоголяты натрия. Восстановление ароматических нптросоеднпений борогидридом натрия [176, 177] также дает азокси- или азосоединеиия, а при действии алюмогкд- рида лития обычно образуются азосоединеиия. Восстановление гидразином и его производными в присутствии рутения или никеля Ренея приводит к гидразо- или азокснсоединснпям; гидразо- соедипепия получают при обработке ароматических нитросоедп- иений гидразином в присутствии палладиевого катализатора в щелочных условиях. Азокси- или гидразобензолы могут также быть основными продуктами при восстаиовлешш гидроксидом железа(П), а действие станнита натрия в зависимости от условии реакции может приводить к азоксп-, азо- или гидразосоединениям.
Известно много методов восстановления нптросоеднпений до 1^7Я1°В УСПеп1,ю применяется каталитическое гидрирование I 1 в различных условиях, однако восстановление интрогруппы г25\ происходить медленнее, чем конкурирующее гидрирование в° последнее время используют гомогенные реакции
обла>1зтСТВИ,^-1)СХ°А,1ЫХ баллов как катализаторов, которые восстапТвлнпяр^ избиРатслыюстью [179]. Алюмогпдрид лития туре при _слорШ1ТРоалкаиь1 Д° аминов при комнатной темпера- имуществеште *,еак1и1Я ис идет, что позволяет осуществить пре- Друп,х rpV^. одиако в случае лепие борогидридоЛТ™ пеРегРУпп"РОвкп [180]. Восстанов- затора дает ли ' ' тРия в присутствии палладиевого катали- единений происходит 1ИЫ Эффективное восстановление питросо- водными в отсутстпир ПрИ нагРсванпи с гидразином и его пронз; 424У ИЛп в присутствии катализатора (палладии
гле). Широко использовались железные опилки п „ ".слот [181а], а также олово и иногда цинк в X хотя в спльнокислой среде могут протекать побочные снижающие выход. Для восстановления ароматичеХ н^КЦИИ’ единений можно применять хлориды титана(Ш) [1816 хппЖп „ олова (И); столь же эффективны дитионит натрия. бнсуЖ „атрия, хотя последний реагирует медленнее. Целый ряд реален тов, близких по своей природе, был использован для избиоателк" ного восстановления ароматических полинитросоединений до нит- роамннов [182а]. К ним относятся сульфиды щелочных металлов сульфид аммония и полпсульфпд натрия; лучшим реагентом является, по-видпмому, гидросульфид натрия в метаноле [1826] Известны методики гидрирования, использующие перенос водорода от доноров водорода в присутствии металлических катализаторов [183|; с этим связана способность нитробензола, используемого как растворитель в реакции Скраупа, выступать в роли дегидрирующего агента. Восстановление ароматических нитросоединепий карбонилами железа было проведено в присутствии катализаторов фазового переноса [184].
Дезоксигенирование соединениямитрехвалентного фосфора [63]
Ароматические иитросоединенпя реагируют с соединениями фосфора(Ш) медлеинее.чем соответствующие нитрозосоединення. Считают, что происходит ступенчатое дезоксигенирование нитрогруппы сначала в нитрозогруппу (уравнение 112), которая при последующем дезоксигенировании превращается в нитрен [см. разд- 7.1.3 (2)]. Поскольку иитросоединенпя более доступны, чем нитрозосоединення, этот подход имеет широкие синтетические возможности. Лучшим реагентом обычно является триэтилфосфит; при его реакции с нитробензолом и простыми о-алкилнитробензо- лами в качестве основных продуктов образуются соответствующие триэтилфосфоримпдаты (ЕЮ)зР=МАг, а также другие продукты превращения нитрена. 2-Нптробифепилы можно перевести в карбазолы; по-видпмому, предпочтительной является 1,5-циклизация (уравнение 113). Некоторые о-иптростиролы или -стпльоены наряду с другими продуктами дают индолы (уравнение 1 )•Р реакции трянс-2-нитростильбсна в качестве промежуточного соединения был выделен 1-гпдроксн-2-фенилиндол; это позволяет пр положить, что нитрен, по всей видимости, не является инт Р- Диатом в этих реакциях. а-Нитростильбен дает индол' с тельпо меньшим выходом, а-интростпрол не образует г • , Ршитростпрола получают с низким выходом фенил ц т
■ ArNO2 + R3P —>Х^о” АгХ0 ("2)
(113)
(114)
При реакции 2-о-нитрофенплпирпдина замыкание цикла происходит по обогащенному электронами атому азота цикла; это ха- рактерно для синтезов таких гетероциклов, как индазолы, трпазо- лы и родственные им системы (уравнения 115—117). Кажущаяся «шестичлеипая» циклизация при образовании фепотпазипов из 2-нитродиарплсульфндов на самом деле иллюзия (уравнение 118); такие спиродиенильные интермедиаты участвуют также и в процессах дезоксигенирования других нитросоединений, для которых протекание перегруппировки очевидно [185]. Фосфорсодержащий нуклеофильный реагент может иногда даже заместить активированную нптрогруппу, вместо того чтобы дезоксигенировать ее (186]. Восстановление замещенных нитробензолов действием различных трис(диалкплампно) фосфинов в присутствии избытка амина приводит к замещенным ЗН-азепинам [187].
Менее известны реакции валентного фосфора; простые них температурах. 2-Нитро-2Менее известны реакции валентного фосфора; простые них температурах. 2-Нитро-2интроалкапов с соединениями трех- ннтроалкаиы не реагируют при «из- -хлорпропаи и гел-галогеинитроцпК’
Менее известны реакции валентного фосфора; простые них температурах. 2-Нитро-2
Менее известны реакции валентного фосфора; простые них температурах. 2-Нитро-2
.„каны по своему поведению схожи со
■’° “м- разд. 7.1.3(2)]. Известно также фото^
"нирование в присутствии триэтилфосфита [188] К°е дезок=и-
Окисление
[190].[190].Ароматические питросоединения инертны к окислению „ роалкапы окисляются на воздухе в щелочном растворе (упав,,™7" 19). Получающиеся продукты образуются в'результат^свобоТ норадикальнои цепной реакции. Друг, 1е окислители также даЛ соединения (уравнение 120). Соли нитроновых кислот можно окислить в соответствующие карбонильные соединения действием перманганата в нейтральной среде [189] или пероксисттьфат^ озонолиз солеи нитроновых кислот протекает быстро и'падко приводит к карбонильным соединениям (уравнение 121) " "
[190].
[190].
02. "ОН
Me2CHNO2 —-„с > Ме2СО + NO2(Н9)
ОД' NO, Na2O2.||
Me2CHNO2 —> [Me2CNO2] —► Me2C—CMe2 (120)
"OMeI. o3
R'^CHNO, -^— R-R2C=NO2 -—- R.R2CO (121)
Реакции с кислотами и основаниями
Ароматические питросоединения, в общем, инертны к действию сильных кислот. Однако пптроалканы, имеющие водород при а-углеродиом атоме, гидролизуются с различными скоростями под действием горячих концентрированных минеральных кислот [191], давая соответствующую кислоту пли кетон (уравнения 122. 123); в первом случае (уравнение 122) можно выделить гидроксамовую кислоту. Скоростьопределяющей стадией этих реакций является образование аци-пптроеоединений [см. разд. 7.2.3(12)]. а-Нитро- кетоиы, содержащие группировку—COCH(NO2)—, превращаются с высоким выходом в карбоновую и гидроксамовую кислоты (Уравнение 124) [192], однако некоторые циклические а-нитроке- топы стероидного ряда дают М-гпдрокспимиды (уравнение 12э) [193].
RCH2NO2 " ' А » RCONHOHRCO2H + NH2OH (122)
(123)(12-1)(125)427(123)(12-1)(125)427R2CHNO2 —Н ' Д->- R2CO + N2O
(123)
(12-1)
(125)
427
(123)
(12-1)
(125)
427
R2
r'co<!:hno2 —> R'CO2H+R2CONHOH
—COCHNO, —* —CON(OH)CO—
вторичные иитроалкаиы реагируют с основа Первичные'льпо соли [см. также разд. 7.2.2(1)Ь Ко]
ниями, *9 * тЬ дальше при стоянии или при пагреван торые могут реагириевая ^ ш1трометана превращается в соль Так, например, ы (уравнение 126). Другие первичные Иит. нитроуксуснопкнаиы ногут конденсироваться под дей.
р03Л оснований, давая пзоксазолы (уравнение 127)- в случае станем основании, « с активированной нитрогруппои процсхо- отпетой кислоты (уравнение 128). а-Нитрокето- дмт отшеплеш,ТСТВ1П1 оснований даже в мягких усло.
НЫ Р почием в случае циклического ннтрокетона образуется и. ,пирокислота по механизму ретрокляйзеиовскоп конденсации W Гидролиз а-нитроалкепов в слабокнслои и щелочной средах 1К нптооачкапу п карбонильному соединению по ретро-
/1-5—V -o2n=chco2 гк1Rx /R/1-5—V -o2n=chco2 гк1Rx /R(126)(126)сн2мо; к1сн2мо; к1'OH /XRCH2NO2 ► R—N'OH /XRCH2NO2 ► R—N(127)(127)no2IМеО'Mc2CCH8CI »- Ме2С=СНС1no2IМеО'Mc2CCH8CI »- Ме2С=СНС1(128)(128)1Ищи геи пР[см азд. 7.2.3(10), уравнение 145]. Взаимодействие ароматических нитросоединений с основаниями рассмотрено в разделе 7.2.2 (2).
/1-5—V -o2n=chco2 гк1Rx /R
/1-5—V -o2n=chco2 гк1Rx /R
(126)
(126)
сн2мо; к1
сн2мо; к1
'OH /X
RCH2NO2 ► R—
N
'OH /X
RCH2NO2 ► R—
N
(127)
(127)
no2
IМеО'
Mc2CCH8CI »- Ме2С=СНС1
no2
IМеО'
Mc2CCH8CI »- Ме2С=СНС1
(128)
(128)
Алкилирование, арилирование и ацилирование [/95]
Реакции алкилирования нитросоединений ограничены лишь теми алифатическими соединениями, которые способны образовывать карбанионы; алкилирование обычно проходит по атому кислорода, приводя к эфирам ацк-нитросоедппепий [196]. Диазометан — подходящий реагент для алкилирования пнтросоединении, представляющих собой довольно сильные кислоты (p^a < ~8), и для а^и-питротаутоыеров менее кислых соединений. Успешно протекает^ реакция алкплиодндов с серебряными солями нитро- соедниеннй, имеющих дополнительные электроотрицательные заместители. Взаимодействие алкплгалогеиндов с солями щелочных металлов нитросоедппеппп в кипящем спирте хотя и протекает, ° пРомежУточчым образованием эфира аци-иитросоеди- 0®ычп0 к карбонильному соединению, возникаю- ал^илгалоге,шДа, и оксиму. Эту реакцию можно псполь- 1291полУчепия карбонильных соединений (уравнение
более устойчивых0^" " альтсРиатпвиый подход — разложение среде. У ' ЭФИа а<!'иштросоединений в слабоосновнон
Me2C=NO2" Na+ + / ЛR
+ V /—В —* Ме2С=МОН +
Соли пптроалкапов реагируют с тот л
! существовать ,£«”«™ «,) ^«*« с
R‘\;c=NO2R3 + R=o RVR‘\;c=NO2R3 + R=o RVко быстро разлагаются при комнатной тем^ они дов^’ тых нитроновых кислот обычно продета ”РратУРе. Эфиры прос" „„зкоплавкие твердые вещества [таутом™ б°И ж'^^ описана также в разд. 7.2.2(1)]. >томерПя нитросоединений
R‘\
;c=NO2R3 + R=o RV
R‘\
;c=NO2R3 + R=o RV
(130)(130)XC=NO2" Na++ R3O "BF, Ry/
(130)
(130)
фепнлпроваипе тозилатом дпфенплподоиия в диметитФопм амиде проходит по а-углеродиому атому н приводит к а-фейилнит- роалкаиам. Сообщалось о С-алкплированпп с участием промежу точно Образующихся аннон-радикалов [198] или четвертичных оснований Манниха. Соответствующим образом активированную ннтрогруппу удается также заместить аци-ннтро-анионом вновь по анион-радикальному механизму [1986, 199). При использовании некоторых замещенных беизилгалогенпдов возможно как 0- так и С-алкилировапие в зависимости от уходящей группы в галогениде. Предполагают, что и в данном случае С-алкнлпрованпе — анион-радикальный процесс.
Трудности осуществления С-алкплировапня не позволяют в полной мере использовать анионы ачи-иптросоединений в синтезе. Однако в настоящее время из первичных нитроалканов стало возможным получать днанноны (44) [200а] при действии н-бутпл- лития при —90 °C. Эти анионы реагируют как нуклеофилы с эфирами, ангидридами и галогепаигидридамп карбоновых кислот, а также с алкнлгалогеиидами (уравнение 131), альдегидами н кетонами, давая продукты ацилирования или С-алкплпрования. Если в активированном «-положении находится только один атом водорода, как в 2-иптропропане, или если в р-положенип нитро- соединения имеется дополнительная активирующая группа, как
r'ch2no2r'ch2no2BuLIBuLIТГФ, ГМХТА, —90 °CТГФ, ГМХТА, —90 °C. /О1. R2Rrк-Е=У 2Li+rwchno., (131)ND". /О1. R2Rrк-Е=У 2Li+rwchno., (131)ND"(44)(44)(45)(45)
r'ch2no2
r'ch2no2
BuLI
BuLI
ТГФ, ГМХТА, —90 °C
ТГФ, ГМХТА, —90 °C
. /О1. R2Rr
к-Е=У 2Li+rwchno., (131)
ND"
. /О1. R2Rr
к-Е=У 2Li+rwchno., (131)
ND"
(44)
(44)
(45)
(45)
E .
Hd ^/° -2^ rchch2no2 r/\^ \o-
чуется а.р-лпдспротопировапный 'nD„ в г-арил-1-»"^03,реагирует с электрофилом (Е) в р-положеН11е В ,45) куторы*1 1
R2R2^ение 132) 12006 • 1ЫХ „ вторичных нптроалкацов с ^При взаимодеиств. »hJ услош[ЯХ первОначалъно происходит
R2
R2
R2 O"
R'NC=CR2+R=CHN02 RyVCOCHO^CR3 + R^VCOCH—N=,cR2 (133)
и О-ацилпроваппя нитроалканов. Так ^"нптроалкапы образуют с ацилирующими агентами ие.' Я вые смешанные ангидриды нитроновых кислот, а первнч- иы (тосоедпиения могут за счет дальнейшей реакции ангидр,,. а н тоновой кислоты превращаться в производные карбоновых или готоксамовых кислот [202а]. Удается выделить триацнлгнд- „оксиламины, образующиеся в результате реакции некоторых первичных нитроалканов с уксусным ангидридом и ацетатом натрия при ~80°С (уравнение 134) [2026]. При взаимодействии первичных нитроалкапов с метоксимагннйметплкарбонатом (ММК) происходит С-карбоксилпрование, что представляет собой метод синтеза а-яитрокарбоновых кислот и их эфиров (уравнение 13о) (203].
АсгО
(134)(134)RCHaNO2 - - ■ > RCOMAcOAc
(134)
(134)
NaOAc
RCH2NO2RCH2NO2соонсоон1. MeOMgOCO2Me. ТГФ | Рад> RCHNOa1. MeOMgOCO2Me. ТГФ | Рад> RCHNOa(135)(135)
RCH2NO2
RCH2NO2
соон
соон
1. MeOMgOCO2Me. ТГФ | Рад> RCHNOa
1. MeOMgOCO2Me. ТГФ | Рад> RCHNOa
(135)
(135)
Галогенирование
Нитроалканы легко галогенируются в присутствии оснований с последовательным замещением атомов водорода при «-углеродном атоме; реакцию можно ограничить синтезом монохлорпройз- Известей и более медленный катализируемый кислотами втш>тФ<СК°Р°СТЬШ!рС^ стадией в котором является пре- ватт ч в ацп'НИТРососДинсние. При фотохимическом хлорнро- хещение проходит не только по «-углеродному атому.
ОН I R2CCR3NO2ОН I R2CCR3NO2Реакция Генри и родственные реакции [204] едипенни'^м&пёт^^^ В катаЛ1’зпРУемом основаниями прпсо- нитроалканов к алиЖпт,, незамси1е'|иых первичных и вторичных ческнм альдегидам ?ураш)<еТ/1е1136)‘ДеП'ЛаМ ” КеТ°”аМ ” ap0MaW'
ОН I R2CCR3NO2
ОН I R2CCR3NO2
RlCO -j. RjCHnq основание
нит-нит-Эффективными катализаторами этой реакции о
нит-
нит-
алкоголяты, карбонаты и бикарбонаты ШДЛЯ,ОТСЯ ^Рокси- ^дроксид кальция, этоксид алюминия, этокс,» НЬ'Х металлов „я, анионообменные смолы, третичные амИНы и ПШя и ^и- Щелочность средь, следует тщательно контоолип ЦеТат амммия жет пройти альдольная конденсация или реак.Т^’ иначе мо^ в случае альдегидов, а также катализируемое” Кан»»ЦЦарр0 жение нитроалканов [см. разд. 7.2.3(6) в Г °СНоваНиями разЛо. роалканов в присутствии основания (1 экв! nr ПеРВИч»ых нитро-таутомера продукта реакции ,, подкнЛя3уется соль аЧи- смесь для выделения этого продукта следует пгт п Реакииониую жанне протекания реакции Нефа [см разд 7 9во |,збе"
нежелательпа. В том случае, если образуется тп2'*’ если она алкан, который не может давать соли, щелочной пЧНЫЙ ИИТР°- растает по мере протекания реакции, что приводит/ °Ра В03‘ выходам; для повышения выхода выдетягошп/о пониженным зывают, например, диоксидом углер” бсая'
реакции р-гидроксиннтроалкан может отщеплять воду и и ЭТ°И а-нитроалкен. В случае ароматических альдегидов бывает трудно провести реакцию без того, чтобы не прошло отщепление хотя обычно оно происходит под действием сильных кислот. Первичные нитроалканы могут реагировать с двумя молекулами карбониты кого соединения, так что соотношение реагентов надо подбирать очень тщательно. Особенно широко эти реакции при»,снял « в химии углеводов.1
в особен-в особен-и родствен- сахаров.и родствен- сахаров.Диальдегиды могут вступать в реакции циклизации нести с нитрометаном (уравнения 137, 138) [2051; эта ные циклизации также нашли применение в химии
в особен-
в особен-
и родствен- сахаров.
и родствен- сахаров.
(10) Присоединение по Михаэлю [204,206](10) Присоединение по Михаэлю [204,206]„ вторичные питроалкапы в присутствии осп0впоПервичные и Р gr ть с а.р-пеиасыщепными сложный катализаторасоед„„СШ1ЯМИ, цианидами и аналоги,^"^'"“’пиненпя»., давая продукты присоединения по Михаздю ними соединен!ШПШ1 выходами. Присоединение может(уравнение „ £и,0 ВВОдПЛи первичный нитроалканиойтии дальш . каталнзатора обычно используют ЭТОКСИ В качестве оси и1П Q спирте; применение третичных фосфид натрия ил» Л'3 №сокне выходы [207]. Продукты реакции могут затем^тшеплять азотистую кислоту [208]. а-Нптроалкеиы могут п по себе служить слабыми акцепторами в реакциях прцсоеди- пен я но Михаэлю; известно большое число примеров пх кондеи- Я и с соединениями с активной метиленовой группой, такими, как ацетилацетон, эфиры ацетоуксусной и малоновой кислот и другими соединениями (например, уравнение 140). Поскольку аннон -OEt может легко присоединяться к а-пптроалкенам (см. уравнение 143), вместо него следует использовать другое„ вторичные питроалкапы в присутствии осп0впоПервичные и Р gr ть с а.р-пеиасыщепными сложный катализаторасоед„„СШ1ЯМИ, цианидами и аналоги,^"^'"“’пиненпя»., давая продукты присоединения по Михаздю ними соединен!ШПШ1 выходами. Присоединение может(уравнение „ £и,0 ВВОдПЛи первичный нитроалканиойтии дальш . каталнзатора обычно используют ЭТОКСИ В качестве оси и1П Q спирте; применение третичных фосфид натрия ил» Л'3 №сокне выходы [207]. Продукты реакции могут затем^тшеплять азотистую кислоту [208]. а-Нптроалкеиы могут п по себе служить слабыми акцепторами в реакциях прцсоеди- пен я но Михаэлю; известно большое число примеров пх кондеи- Я и с соединениями с активной метиленовой группой, такими, как ацетилацетон, эфиры ацетоуксусной и малоновой кислот и другими соединениями (например, уравнение 140). Поскольку аннон -OEt может легко присоединяться к а-пптроалкенам (см. уравнение 143), вместо него следует использовать другоеосно-осно-вание.вание.r2chno2 4- сн2=снл -А = СО2Ме, СОМе, СПО, SO2Me и т. д.r2chno2 4- сн2=снл -А = СО2Ме, СОМе, СПО, SO2Me и т. д.NO, I r2cch2ch2aNO, I r2cch2ch2a(139)(139)n-RC6H<CH=CHNO2 + CH2(CO2Et)2n-RC6H<CH=CHNO2 + CH2(CO2Et)2CIl(CO2Et)2«■RCeH4iHCH2NO2CIl(CO2Et)2«■RCeH4iHCH2NO2(140)(140)
(10) Присоединение по Михаэлю [204,206]
(10) Присоединение по Михаэлю [204,206]
„ вторичные питроалкапы в присутствии осп0впо
Первичные и Р gr ть с а.р-пеиасыщепными сложный катализаторасоед„„СШ1ЯМИ, цианидами и аналоги,
^"^'"“’пиненпя»., давая продукты присоединения по Михаздю ними соединен!ШПШ1 выходами. Присоединение может
(уравнение „ £и,0 ВВОдПЛи первичный нитроалкан
иойтии дальш . каталнзатора обычно используют ЭТОКСИ В качестве оси и1П Q спирте; применение третичных фосфид натрия ил» Л'3 №сокне выходы [207]. Продукты реакции могут затем^тшеплять азотистую кислоту [208]. а-Нптроалкеиы могут п по себе служить слабыми акцепторами в реакциях прцсоеди- пен я но Михаэлю; известно большое число примеров пх кондеи- Я и с соединениями с активной метиленовой группой, такими, как ацетилацетон, эфиры ацетоуксусной и малоновой кислот и другими соединениями (например, уравнение 140). Поскольку аннон -OEt может легко присоединяться к а-пптроалкенам (см. уравнение 143), вместо него следует использовать другое
„ вторичные питроалкапы в присутствии осп0впо
Первичные и Р gr ть с а.р-пеиасыщепными сложный катализаторасоед„„СШ1ЯМИ, цианидами и аналоги,
^"^'"“’пиненпя»., давая продукты присоединения по Михаздю ними соединен!ШПШ1 выходами. Присоединение может
(уравнение „ £и,0 ВВОдПЛи первичный нитроалкан
иойтии дальш . каталнзатора обычно используют ЭТОКСИ В качестве оси и1П Q спирте; применение третичных фосфид натрия ил» Л'3 №сокне выходы [207]. Продукты реакции могут затем^тшеплять азотистую кислоту [208]. а-Нптроалкеиы могут п по себе служить слабыми акцепторами в реакциях прцсоеди- пен я но Михаэлю; известно большое число примеров пх кондеи- Я и с соединениями с активной метиленовой группой, такими, как ацетилацетон, эфиры ацетоуксусной и малоновой кислот и другими соединениями (например, уравнение 140). Поскольку аннон -OEt может легко присоединяться к а-пптроалкенам (см. уравнение 143), вместо него следует использовать другое
осно-
осно-
вание.
вание.
r2chno2 4- сн2=снл -
А = СО2Ме, СОМе, СПО, SO2Me и т. д.
r2chno2 4- сн2=снл -
А = СО2Ме, СОМе, СПО, SO2Me и т. д.
NO, I r2cch2ch2a
NO, I r2cch2ch2a
(139)
(139)
n-RC6H<CH=CHNO2 + CH2(CO2Et)2
n-RC6H<CH=CHNO2 + CH2(CO2Et)2
CIl(CO2Et)2
«■RCeH4iHCH2NO2
CIl(CO2Et)2
«■RCeH4iHCH2NO2
(140)
(140)
Реакция, в которой объединены оба описанных выше типа реакционной способности нитросоедииешш, а именно присоединение нитроалканов к питроалкеиам, является одним из наиболее удобных способов синтеза алифатических ди- и полинитросоединенин (см., например, уравнение 141). Такого типа присоединение может происходить и в условиях реакции Генри как результат дегидратации продукта конденсации и последующего присоединения (уравнение 142). К а-иитроалкеиам присоединяются по Михаэлю и другие нуклеофилы, в том числе спирты, амины и родственные основания, а также реактивы Гриньяра (например, уравнения 143,
^°2 NO2no, Me
МеС=СН2 + МеСНСНгОМе --a-°C‘ > MeCHCHsiciI2OMe (ИО
I
NOa
OH
MCiCO + MeNO, ■—>. Me2CCH2NO2 —>
—MMesC=CHNO2) !^ Me2C(CII2MO2),(142)
Na +PllC11=CHNO2 —> PhCIl(OR)CH=NO,- Na* (H3>
, присоединение воды к питроалкенам *
„яйошелочпои среде приводит к В-нитопт ^абокислой „ Подвергаться ретрореакции Ге„ри (урав^™% которые могут ^сульфоксоиия дает «штроциклопропаны (2091 ’' Ме™иД диме^ породит присоединение по Михаэлю уЯ’ При,чем Начале Мнение силиловых эфиров енолов в условиях к ‘46)- Присо® ли3а позволяет осуществить непосредствен^ кислотного ката ^в (уравнение 147) [210]. Р дствен»ь.и синтез 1,4.ДНХ
R>CH-CHNO2 + RUlgX R'R^CHCH2NO2R>CH-CHNO2 + RUlgX R'R^CHCH2NO2(144)(145)(144)(145)ОН\/ н2о \ I /Y=c( > )с-сн( V . ,/\\О2/\N0/C~° + -CH2NOZОН\/ н2о \ I /Y=c( > )с-сн( V . ,/\\О2/\N0/C~° + -CH2NOZ(146)(147)(146)(147)(И) Реакция Манниха(И) Реакция Манниха
R>CH-CHNO2 + RUlgX R'R^CHCH2NO2
R>CH-CHNO2 + RUlgX R'R^CHCH2NO2
(144)
(145)
(144)
(145)
ОН
\/ н2о \ I /
Y=c( > )с-сн( V . ,
/\\О2/\N0/C~° + -CH2NOZ
ОН
\/ н2о \ I /
Y=c( > )с-сн( V . ,
/\\О2/\N0/C~° + -CH2NOZ
(146)
(147)
(146)
(147)
(И) Реакция Манниха
(И) Реакция Манниха
Первичные и акцию Манниха формальдегидом зон (например,Первичные и акцию Манниха формальдегидом зон (например,149),про-149),про-(148) (149) (150)экв(148) (149) (150)экв
Первичные и акцию Манниха формальдегидом зон (например,
Первичные и акцию Манниха формальдегидом зон (например,
149),про-
149),про-
(148) (149) (150)
экв
(148) (149) (150)
экв
в ре-в ре-вторичные алифатические амины вступают в г- гопи1РВпЧ"ЫМ” и вт0Ричными нитроалкаиами и 12U4J. Реакцию можно проводить обычным обра- изводное' N уравнен,,е '48). можно также использовать про- (гидроксиметил) амина (например, уравнение ' "' (R=N)2CH2) или гидроксиметильное взводное нитроалкана (уравнение 150).
в ре-
в ре-
R[NH+CH2O + R2CHNO2 —>. R|C(NO2)CH2NR] + H2ORch2no8 + c5h10nch2oii —> c5h10nch2chrno2 + h2oR'NH2 + HOCH2CR^NO2 —>- R‘NHCH2CR2NO2 + H2O
ЧпГ" П НптР°этап м°гут конденсироваться с 1 пли 2 Реагиос°КС1,МеТ1,Л^ампна’ вьгсшие первичные ннтроалкавы обычно Реакци^10Т ',1|,шь с * экв амина. В случае ароматических аминов катализ пР°текает с трудом, требуется использование основного Л|1ЧескцаТ°Ра’ $ ЭТИХ РсакШ,ях могут образовываться гетероцик- ного пц6 системы [2Н]. Например, при взаимодействии первич- альдегипР°аЛКаиа с Р экв первичного амина и избытком форм- иие 151Н П°Лучают пРО||зводное гексагпдропиримиднна (уравве- °бразует еоЛи те >ке реагенты берутся в соотношении 1:1:3, 152) г СЯ о,5-диалкил-5-нитротетрагндро-1,3-оксазип (уравнение етероцнклнческие соединения, в том числе производные
,„„оксазина и гексагидрошфнмшшпа, получают Пп„
иер^1^ нптроалканов с формальдегиде^.^и. модеппьин гп а^
мнаком.
^'\ z—NRSA >O2N '—nr»^'\ z—NRSA >O2N '—nr»R2NH2 + R'CHzXOz + ЗСН2ОR2NH2 + R'CHzXOz + ЗСН2О(152)(152)R'CH,XO. + 2R-’NHi + СН,0 (избыток) - —Н2О
^'\ z—NRS
A >
O2N '—nr»
^'\ z—NRS
A >
O2N '—nr»
R2NH2 + R'CHzXOz + ЗСН2О
R2NH2 + R'CHzXOz + ЗСН2О
(152)
(152)
Реакция Нефа
Выделение обсуждения этой реакции из разд. 7.2.3(6) сделано произвольно, однако это удобно. Реакция Нефа, происходящая при добавлении соли шрмштроформы первичного или вторичного нитроалкаиа к избытку холодной разбавленной минеральной кислоты [191], приводит соответственно к альдегиду пли кетону с выделением N2O. В случае особо устойчивых питросоединений (например, п-нитрофеиилнитрометаиа) они являются основными продуктами реакции в результате протонирования аниона и таутомеризации. Реакция Нефа обычно протекает гладко, выходы продуктов умеренные, и она находит применение в синтезе (уравнение 153).
и*н+
R2C=NO2 «■ R2C=NO2H -j^* R2CO + '/2Ы2О + */2H2O (153)
Первичные нитроалканы в этих условиях дают альдегиды, в то
а НХ Г11д‘р°лиз" к ожидаемы,. —•- -а НХ Г11д‘р°лиз" к ожидаемы,. —•- -время как при действии горячих концентрированных растворов кислот образуются гидроксамовые или карбоновые кислоты [см. разд. 7.2.3 (6)]. Эфиры простых ац«-нитросоед»неннй весьма сходны с солями как по составу продуктов, образующихся из них в результате реакции Нефа, так и по характеру его изменения, в зависимости от условий реакции, хотя ясно, что аця-пптросоедп- сопри-Не слУЖат иитеРмсдиатами в этих реакциях [191]. Эфиры, папР11меР- а-оксогруппу, гидролизуются до нитро- И спиРта- Очевидно, что и реакция Нефа, и гидрол"3 ооваинпй С*еМИен'п ПРОХ°ДЯТ через стадию образования протони- термеи1атт°РМЫ’ ^2CN+(OH)2; имеются также данные, что № ние КгСГОН^МС?0^4""'НеФа ЯШ|яется гндроксннитрозосоедиие- Различные схем,', Фил00'УсиеНия Реакции были предложены Д безводный хаопиг ^ ’ Если в качестве реагента использов runno^"1 В0ДоР°Д’ образуются а-хлорпитрозосоеди ^"даемым поолик катализнРУемый ионами серебра, привод Иногда особенно™ РСакщ1и НеФа [213].
а НХ Г11д‘р°лиз" к ожидаемы,. —•- -
а НХ Г11д‘р°лиз" к ожидаемы,. —•- -
а'<“-питросоед„,1ен„й ® '^’-"ых соединении, РаЗЛ^вД0. 43)Р1 Р*ч 2—4 приводит к оксимам и псе
„там наряду с нормальными продуктами „
образование происходит „0 различным пТ™’*• очевидно ", реакпня Нефа сопровождается образованием т,М |2141; ь'^-' „севдонитролов как побочных продуктов Ш^ кис-
аци-Питросоединения и их эфиры [143]
Многие реакции первичных и вторичных интроалканов ные в разделе 7.2.3, протекают с участием ачн-ииХ^т пли Обычного аниона «Ци-иитросоедииеиия (иитоонат становление аци-ннтросоединепиП под действием боишот „ г реагентов, иаирпмер йодистого водорода, протекает пег™ „ Р“ личным выходом приводит к соответствующим оксимам Так протекает восстановление и эфиров соответствующих нитроновых кис,тот. а-Галоген-пчп-иитросоедпнения очень "реакционноспособ „Ы, попытки выделить их не увенчались успехом. Атом гатогРНЯ В этих соединениях весьма склонен к нуклеофильному замещению Считают, что реакции соответствующих а-хлорннтроа тканов’ являющиеся, по-впдимому, обычными реакциями замещения протекают через ач«-нптротаутомер. Таким процессом является реакция Меера — замещение галогена слабонуклеофильным нит- рит-ионом.
вступают дают с ние 154).вступают дают с ние 154).Ранее уже отмечалось диспропорционирование эфиров аци- нитросоедпненнп in, situ с ооразоваипем оксимов и карбонильных соединений [см. разд. 7.2.3 (7)], и в случае простых по строению сложных эфиров его можно использовать для синтеза оксимов. Эфиры Ш(ц-Ш1тросоединенпй, которые можно генерировать in situ,
вступают дают с ние 154).
вступают дают с ние 154).
в реакции 1,3-диполярного присоединения к алкенам и хорошим выходом 2-алкоксиизоксазолидины (уравне-
0$N N"Oi
o2nx ,о"у-х
C=N( 4- СН2=СН2 -—г* MeO-N( )<154)
CW\0МеV
(73%)
Замещение ароматических нитро
.нуклеофильное заме-
Активирующее влияние нитрогруппы г;10гена хорошо из- Щенпе орто- или мра-заместптеля, особен ■’ СИЛьнее на вестно [215, 216]. Эта активация ооычно сказприсоедн-
°Рто-заместптеле; общепринятым считаете • • уе)Куточным нения — отщепления (например, Уравн^/’й-Лгеймера) (46)- образованием а-комилекса (комплекса Мейз
PYXPYXN02(46JN02(46J
PYX
PYX
N02
(46J
N02
(46J
Галогены могут быть замещены самыми.. в том числе аминогруппой, ионГалогены могут быть замещены самыми.. в том числе аминогруппой, ионразнообразными нуклео.
Галогены могут быть замещены самыми.. в том числе аминогруппой, ион
Галогены могут быть замещены самыми.. в том числе аминогруппой, ион
Лилами В том числе НО , AlkO-, рьп,
Hal', RS-, N; и NCS-, а также карбанионами. Относитель:
ная реакционная способность различных галогенидов зависит от природы самого галогенида, нуклеофильного агента, растворителя и температуры. Помимо галогена «уходящими» группами могут быть нитро-, алкокси-, арплокси-, сульфонатная или другая слож- ноэфирная группы, а также амино- и аммонийная группы. Известно много реакций, в которых и атом водорода замещается нуклеофилами. Недавно при изучении реакций нуклеофильного ароматического замещения была установлена способность арилга- логенидов захватывать электроны от подходящего донора и склонность образующихся аниои-радпкалов выбрасывать галогенпд- ион, давая арил-радикал, то есть в некоторых случаях может происходить «нуклеофильное» замещение по механизму SRNI [217), Хорошо известен перенос электрона к ароматическим нптросоеди- нениям [см. разд. 7.2.2 (2)]; побочные реакции, протекающие в результате этого процесса, могут, вероятно, сопутствовать нормальному замещению. По-видимому, пока пет данных, подтверждающих предполагаемое образование [218] аппон-радикалов или молекулярных комплексов [см. разд. 7.2.2 (2)] [155] в качестве предшественников о-комплексов. Протекание реакции по схеме присоединение — отщепление возможно не только при замещении в производных ароматических нитросоедниений [219], такой же ход реакции часто наблюдается и в азотистых гетероциклах, с которыми их часто сравнивают. Обмен галогена на металл в орто-иитрогалогенбеизолах также протекает с большей легкостью.
нагреваиии ароматического нитросоеднненпя со спирта- кчанида калия происходит отщепление пптрогруп* каРбоксилЬ||°й группы в орто-положение к прежне- реаки я^ea,<№ Рихтера) (уравнение 156); обычно эта
дежио vcTanoR^367 ° невыс0Кнм выходом. В настоящее время на- о-нитрозобензамид’12201 ” дТермед,1атом 8 3Toii Реакции является взаимодействгш некп™' А|,алогиччыи процесс происходит п при ванную HiiTporovnnv РЫХ питробе|13олов, содержащих активиро- растворителе пои ^п°г'На'ШД'ио''ом в диполярном апротонном положение к ннтпо™. при этом "Уклеофпл входит в орто- группой; таким путам ППе' которая замещается гидрокспльио у можно получать о-цпаиофеполы (уравнена
, |92Ц. Перегруппировка Смайлса (уравнение
арома-арома-'5,) 'пбой внутримолекулярную реакцию нукиео^л* пРедстав- .^' '„го замещения; эта реакция обычно осуществим "
арома-
арома-
шГв ароматическом кольце активирующей нитрогруппь| ри налн"
С!С!/ \у—NO2 + KCN\/(нзб.)/ \у—NO2 + KCN\/(нзб.)кипячениекипячение+ Nj+ Nj48%-ный водный EtOH48%-ный водный EtOHСО2НСО2Н/CN/ \KCNг—/рнсо—x^J/NO2 рнсо—он(55-60%)1I I"он I IHY—С—С—X—Аг > НХ-С-С-У-Аг11IIX = so2 ИЛИ О; Y = O или NH/CN/ \KCNг—/рнсо—x^J/NO2 рнсо—он(55-60%)1I I"он I IHY—С—С—X—Аг > НХ-С-С-У-Аг11IIX = so2 ИЛИ О; Y = O или NH(156)(157)(158)(156)(157)(158)
С!
С!
/ \у—NO2 + KCN
\/(нзб.)
/ \у—NO2 + KCN
\/(нзб.)
кипячение
кипячение
+ Nj
+ Nj
48%-ный водный EtOH
48%-ный водный EtOH
СО2Н
СО2Н
/CN
/ \KCNг—/
рнсо—x^J/NO2 рнсо—он
(55-60%)
1I I"он I I
HY—С—С—X—Аг > НХ-С-С-У-Аг
11II
X = so2 ИЛИ О; Y = O или NH
/CN
/ \KCNг—/
рнсо—x^J/NO2 рнсо—он
(55-60%)
1I I"он I I
HY—С—С—X—Аг > НХ-С-С-У-Аг
11II
X = so2 ИЛИ О; Y = O или NH
(156)
(157)
(158)
(156)
(157)
(158)
Ароматические нитросоединения вступают в обычные реакции электрофильного замещения, давая в основном продукты лета- замещенпя. Эти реакции приходится, как правило, проводить в жестких условиях из-за сильного дезактивирующего эффекта нитрогруппы. Так, для нитрования нитробензола в водной серной кислоте найдены следующие парциальные факторы скорости: f0 = 1-Ю-8, Л, = 16- IO"8, /л = 0,7- ю-8.
Влияние нитрогруппы на реакции ароматического свободнорадикального алкилирования и армирования, как правило, незначительно; обычно образуются продукты орто- п /шра-замещения. Однако бензильный и некоторые другие радикалы могут атаковать пнтрогруппу [222]; нитробензол может служить эффективной спиновой ловушкой для некоторых радикалов (уравнение 159) [223]. Нптрогруппа в значительной мере дезактивирует молекулу по отношению к действию радикала -СНгМОг, генерируемого из нитрометана и ацетата марганца(П), тогда как при взаимодействии этого радикала с бензолом феннлнптрометан получается с хорошим выходом [224]. Свободнорадикальное галогенирование иитросоедпнений может привести к замене нитрогруппы на галоген.
PhNO2 +PhNO2 +(159)(159)
PhNO2 +
PhNO2 +
(159)
(159)
[225]кото-также[225]кото-также
[225]кото-также
[225]кото-также
., ApnvT более 1 экв реактива Гонт- разя- ^’{^кплп.дро^ (уравнение 160) ищ,^ 10 f>6- ^^[226] пр,, реакции с ароматическим,, ^
НИЯМ11-.+RlMgX
R'MgX + R2№2> R2/\0MgXR2/N °MgX 060)
„могут выступать в роли диенофилов в
дильса-Альдера [204]. Например, имеющая общий харак5 Д между циклопептадпеном и нитроалкенами пр„вод1„₽
ГХ»^^^<"*■"'”,6|)-
(161)(161)а-Нитроалкепы являются также дпполярофплами циклоприсоединения [227]; например, при взаимодействии с оксидами ароматических нитрилов образуются производные 1,2-оксазола (уравнение 162). а-Нптроалкпны, неустойчивые при комнатной температуре,—исключительно реакционноспособные днено-а-Нитроалкепы являются также дпполярофплами циклоприсоединения [227]; например, при взаимодействии с оксидами ароматических нитрилов образуются производные 1,2-оксазола (уравнение 162). а-Нптроалкпны, неустойчивые при комнатной температуре,—исключительно реакционноспособные днено-в реакцияхв реакцияхфилы [228].филы [228].RhCsN-O" + СН2=СНХО!RhCsN-O" + СН2=СНХО!Ph,VXno>Ph,VXno>(162)(162)
(161)
(161)
а-Нитроалкепы являются также дпполярофплами циклоприсоединения [227]; например, при взаимодействии с оксидами ароматических нитрилов образуются производные 1,2-оксазола (уравнение 162). а-Нптроалкпны, неустойчивые при комнатной температуре,—исключительно реакционноспособные днено-
а-Нитроалкепы являются также дпполярофплами циклоприсоединения [227]; например, при взаимодействии с оксидами ароматических нитрилов образуются производные 1,2-оксазола (уравнение 162). а-Нптроалкпны, неустойчивые при комнатной температуре,—исключительно реакционноспособные днено-
в реакциях
в реакциях
филы [228].
филы [228].
RhCsN-O" + СН2=СНХО!
RhCsN-O" + СН2=СНХО!
Ph,
VXno>
Ph,
VXno>
(162)
(162)
Хотя ароматические ннтросоедниення не вступают в обычные реакции ацилирования, те нз них, которые имеют алкильный заместитель в орто- пли napa-положешш, могут ацилироваться по а-положешно этой активированной алкильной группы (уравнение 163); они также вступают в реакцию Геирн. В обзоре [229] рассмотрена синтетическая значимость реакций, включающих взаимодействие ароматической пптрогрупиы с орто-боковыми цепями, особенно в связи с синтезом гетероциклов.
OZN——сн3 -—-^ O2N—/~Ч—СН2СОСООЕ((163)
ер“'",еСКОе '^"Оиклоприсоедпиеиие при взаимодействии нит- папп"3?Л°В’ име|°Шпх электроиоакцепториые группы, с высоко- и ппп1ап11ЫМ"<а™епам11 протекает при комнатной температуре ниеР10б) [230] ’3’2’Л1!оксазолиД"11ам (уравнение 164, ср. уравне-
Ar№j,Ar№j,
Ar№j,
Ar№j,
Синтез природных соединений
Этот раздел завершается рассмотпРН,«вторые иллюстрируют, как специфик ем Двух„оЖ-Ю использовать в синтезе природ^™6 ^CTBa ,,„ Рсакций,9ДО синтезов (уравнение 165), привод”еди"еиийлактонам, включает присоединение ^ящии к а-м^РДЫи изе«вмИна (цНКл
ексенилмор.
I. Присоединение2. ГидролизI. Присоединение2. ГидролизКаВН4МеонКаВН4Меон(50%)(50%)«3O'Pr2NHСНС|3«3O'Pr2NHСНС|3(81%)(81%)(высокий выход)(высокий выход)(165)(165)
I. Присоединение
2. Гидролиз
I. Присоединение
2. Гидролиз
КаВН4
Меон
КаВН4
Меон
(50%)
(50%)
«3O'Pr2NH
СНС|3
«3O'Pr2NH
СНС|3
(81%)
(81%)
(высокий выход)
(высокий выход)
(165)
(165)
фолипа) к а-нитро алкену по Михаэлю и отщепление азотистой кислоты от р-1штрокарбош1льного соединения [231]. Во втором синтезе (уравнение 166) для получения цис-жасмона (47) [232] используется способность атома углерода, несущего нитрогруппу, образовывать анион; для этого первоначально алкплгалогеннд переводят в нитросоединеппе, затем группу CHNO2 превращают в карбонильную, чтобы активировать соседнюю метиленовую группу в реакции циклизации.
(90 %Д(90 %Д(47) (95%)(47) (95%)
(90 %Д
(90 %Д
(47) (95%)
(47) (95%)
НИТРИТЫ И НИТРАТЫ [233]
ЭФИРЫ АЗОТИСТОЙ КИСЛОТЫ
Методы получения
Алкилиитрпты R—О—N=O могут образовываться пр„ вза действии спиртов с азотистой кислотой или ее производи^ Спирты необычайно быстро этернфицируются азотистой кисло™ В разбавленном водном растворе при О С (уравнение 167); цен ная модификация этой методики состоит в использовании насы шейного водного раствора нитрита натрия, содержащего Сульфат алюминия. Метил- и этилнитриты - газы, они могут самопрощ. вочыю выделяться при переэтерификации спирта более высоко- кипятим нитритом, например 3-метилбутплиитритом (т. кип 99°С) Как реагенты можно также использовать пары оксидов азота (содержащие N2O4, NO и N2O3), нитрозилхлорнд в при- сутствин пиридина (особенно для стероидов [234]) и тетрафтор.
борат питрозония.
ВОДИ. H2SO4
(167)(167)ROH + NaNO, »- RONO
(167)
(167)
При реакции нитрита серебра с алкилгалогепидами образуются как питроалкаиы [см. разд. 7.2.1 (2)], так и алкилиитрпты, выход последних возрастает при переходе от первичных к вторичным и третичным галогенидам [235]. Обе реакции протекают с обращением конфигурации, и увеличение карбеннй-пониого характера замещения коррелирует с образованием нитритов. Присоединение ннтрозилфторида к некоторым перфторкетонам приводит к перфторалкилиитритам.
Свойства
Простые алкилиитрпты — летучие, бесцветные, приятно пахнущие, но высокотоксичпые соединения, смешиваются с обычными органическими растворителями, нерастворимы в воде. Метил- и этилнитриты — газы (т. кип.— 16 н 18°С, соответственно). Нитриты более летучи, чем соответствующие спирты или изомерные питроалкаиы. Их можно хранить при О °C; при комнатной температуре они медленно разлагаются с выделением оксидов азота; перегонка при температурах выше 25°С также обычно сопровождается разложением. Циклопроиилиптриты намного менее устой- и подвеРгаются гомолитическому разложению с раскрытием цикла в интервале температур —80—[-20 °C [236].
вчет°зияипт даш1.ы“ спектроскопических исследований, сУшАе£^ 34 кДж/мппЛЬПЫИ баРьсР вращения вокруг связи RO—N (А^ метилнитрита), допускающий существование связности /’.нс"ротамеРов, вероятно, благодаря заметной Двое- связности ЭТО,, связи (длина CBil3„ 0_N 13Д в случае пер- 440
алкнлпнтритов присутствуют как s-u„r
,1 ,ы причем первая из них преобладает ? Так и s-транг ^ возможно, вследствие гиперконъюгации- ^ метилнитрита
^ существуют, главным образом, ввндЛТ^ алкил- ""JLе алкилнптриты — почти исключите')! но №с"Ф°Рм, тре- ’" уф-спектрах алкилнитрптов обнаруживается Гранс-Р°тамеры. В (4—5 полос), соответствующее п^_„4 ся сложиое погло G нм (с ~ 20-80) (238, ^ ко^^ °б“а‘™ мости от соотношения цис- и граней рьиР>?т в зависи- «есп, а также поглощение, соответствующееР^новесной ^ нм (е « 2000). ИК-Спекгры хар^^р«оду при „плос поглощения при 751-814 CM-i а. еналичием
у 1653-1681 см- (с., может быть дубл^) и , ш Г X пол°- с ’может быть дублет) [238]. Последние две потосы вают валентным колебаниям связи N=O соответ'ст .н^^ и s-r/^-форм. Частоты деформационных колебаний связей ON и N=O в группировке О-М=О расположены при 565-62?и 617—691 см-', соответственно. Проведено также отнесение полос в спектрах комбинационного рассеяния. В спектрах ПМР некого рых простых алкнлпнтритов RONO (s-цис- и s-транс-) ‘химические сдвиги а-протонов составляют: при R = Me 6 3,7 и 4,7; R = Ft 6 4,0 н 5,1; R = н-Рг 6 3,9 и 5,0; R = изо-Рг 6 4,9 и 5,7 [237а] Данных по масс-спектрометрии нитритов крайне мало. Известно лишь что пики молекулярных попов в спектрах почти незаметны, присутствует интенсивный пик с m/е = 30(МО+); обнаружена тенденция к образованию фрагментов путем расщепления связей, находящихся в 0-положении к кислороду [240].
Известны эфиры гнпоазотнетой кислоты HON=NOH; невысокий дипольный момент позволяет предположить, что они обладают транс-конфнгурацией (48). Они образуются при взаимодействии гипопптрита серебра с алкилгалогенпдами. При выдерживании этих соединений при 25 °C, при нагревании пли в присутствии воды при температурах выше 40 °C они разлагаются с выделением азота по механизму, предполагающему участие алкоксильных радикалов (уравнение 168). При восстановлении образуется только спирт, что подтверждает О-алкпльпую структуру.
(168)(168)zOEt
(168)
(168)
N=\/—> EtOH + МеСНО +%
Eto/
(48)
„отпетой кислоты вместо нитрита натрия. Их можно такие менять в реакциях неводного диазотирования аромат,«Ри- НОВ где нитрит натрия непригоден. Взаимодействие аЛкилК‘'и7>Ц. е пеакщюнноспособным фенолом дает нитрозофепол, при D"TP«Ta
карбанионами также происходит нптрознрованпе. В
мучае реакцию обычно проводят в присутствии этилата и?Не“ или калия (для соединении с активной метиленовой группой??'1’ (уравнение 169) [см. разд. 7.1.1 (3)]; для менее РеакционноЯ ных соединений (например, для алкилбензола) в качестве ^6' ваипя используют амид натрия. При взаимодействии с реакт,,» ми Гриньяра промежуточно образующееся пптрозосоединенпеТ’ жеТ реагировать дальше, давая дпалкплгпдрокспламин. ,0’
NOK
К+ "ОЕ1 ||
EtONO + PhCH2CO2Et > PhCCO2Et + EtOII (1щ
Скорости катализируемого основаниями гидролиза алкилнит- рнтов быстро убывают по мере замещения при а-углеродном атоме Исследования, проведенные с использованием оптически активного н меченого октил-2-нитрита, показали, что преимущественно разрывается связь О—N, а не С—О. Если водород при Р-углеродном атоме активирован, может наблюдаться отщепление азотистой кислоты (уравнение 170) [241].
ONO
IF.I3N
(170)(170)Окисление N2O5 (242] иОкисление N2O5 (242] иRCHCH2NO2 >- RCH=CHNO:
(170)
(170)
Окисление N2O5 (242] и
Окисление N2O5 (242] и
нитритов в нитраты можно осуществить действием
_ „ этилгидроперокенда; при действии пероксида водорода ооразуются продукты гидролиза. Ллкплнптрнты легко восстанавливаются в спирты, хотя в некоторых случаях, возможно, ропсходпт сольволиз, а не восстановление. В качестве эффектив- ппприт^СТаНаВЛ1Ша10Щег0 агеита можно использовать гидразин в мсталл-чесКнх катализаторов пли алюмогндрид лп- 1 ^'тт,СскОе "'ДРнрованне этплннтрита над никелем ких темпрпЯт„ДаСТ/^Г|,4'1^м,<И’ этан°л и аммиак; при более высо- амни и иногда3 ап т^00 "^ "РОМ™^ реакции являются этнл- нения возникают Ц 0ИИТр'м' 11°лагают [243], что оба эти соеди- хотя вполне возмпччпСД 33 н30меР11заЧпей в питроалкан [120], При попытках ’°’ ЧТ° 01111 образуются из этанола и аммиака, тов соединениям,, Р11Ровать нитрены дезоксигенированием нитрн- ветствующне спипты^^Л”11101'0 ФосФ°Ра получали лишь соот- в качестве Промежутки,В031Л0ЖП0, с образованием ппюпнтритов Предположен^ о ’ЫХ с00™"0"1'1"'-
“ "итроалкань, ,|р11 цю-Тз»^алкилпитритоь
442С [243] кажется маловероятным, п
.„.„имея Данным, первичный процесс тепмт „ i1Me'° т в образовании алкокенльиых радикатоТ^к0 Ряжения "Дразовавия нитрозосоединенийЧто С
сТ нитритов, то эти вопросыпроцессе или
^разД- 7.1.1 (4)]. КонкурирующаяУреакшиХоёе^^ ран« .омическом разложении нитритов, состоит в'£И5аи "ри
гиДаШШгиДаШШалкокенльиых радикалов с образованием ™Р рциоНиРо- вай' „ли кетона. Октаиол-2, полученный врёзупРТЗ И альде-
гиДа
ШШ
гиДа
ШШ
из оптически активного Ьметилгеппмнпт™ ЭТ0Й реак" ц зто согласуется с разрывом O-N-связи ж °пт"чеСки скос разложение алкилиитритов в растворе происходитТ™46" механизму и приводит к алкоксильным падикят»» 0 ТОМУ распадаться [245], диспропорцнонировать, образо8ывагСПОС°б"Ь'м кипения [см,разд. 7.1.1 (4)] „л„ отрывать водород растворителя. Фотохимическая реакция в растворе в пищ»™ вин кислорода (X > 300 нм) может дать алкплнитпаты яе поглошают при X > 310 нм и не вступают в дальнейшие реТ цин [246]. Если же алкильная цепь содержит более трех ато«™ углерода, удается наблюдать процесс внутримолекулярного отёы ва водорода в алкоксилыюм радикале, приводящий в конечном итоге к 4-питрозоспирту (49), хотя сам бутилннтрпт дает этот продукт с низким выходом. Указанный процесс (уравнение 171) известный как реакция Бартона [247], явился особенно удачным приложением фотохимии к органическому синтезу. На стадии отрыва водорода требуется, чтобы реализовалось шестичленное переходное состояние; циклоалкилнитрнты реагируют по тому же пути, если пюстпчленпое переходное состояние стерпчески "возможно. Именно благодаря таким стерическим требованиям реакция может ^протекать и с участием атомов боковой цепи и даже
первичных С—Н-связей.
0=N0=NОНОН NO >!ОНОН NO >!hv. N2.TJ .
0=N
0=N
ОН
ОН NO >!
ОН
ОН NO >!
>330 нм,, q
СбПб <|
-NO ” I J
(49)
Реакция Бартона широко применялась Д молекул стероидов, нальиых групп в обычно неактивные Участ '.д с'ПОмошью ак- 6 частности в СН3-группы в положениях’ таКоп реак-
снальцых стероидных нитритов. Первым р Р 5а.Прегиан-203- Ш1И было превращение 20р-иптритан.3в, 20Р-диола
«ла (50) в 3-ацетат 18-гидроксппмш1О-5а-пр ^^ стере0Х11. (51) с выходом 34% [248] (уравнение 1/ •— а прц фотолизе
м»ческих требований к реакции отшепле! р ях 20, 15. И 1,лп дроидов, содержащих группу ONO в по. ^ стерО11Дов с груп- 6. Может атаковаться положение 1о, а в ? „жжение Iе "ой ONO при С-2, С-4, С-6, С-8 пли С-Н Формулу (52)].
(178)(178)
(178)
(178)
Предпочтительным является 1,3-дваксиальное расположение связи С—Н и нитритной группы; важное значение для протекания реакции могут иметь конформационные эффекты, например неблагоприятные днаксиальиые взаимодействия. Известно также, что конфигурация атома углерода, несущего нитритную группу, может изменяться в ходе реакции. Использование экваториальных нитритов может привести к введению в цикл функциональных групп (уравнение 173). В отсутствие стерических препятствии нитрозо- соединения могут димеризоваться, при кипячении в пропаноле-2 образуются оксимы. Алкильный радикал может вступать в реакции внутримолекулярного присоединения пли подвергаться перегруппировкам в противовес реакции с оксидом азота (уравнение 171) в силу тех или иных структурных особенностей (см., например, уравнение 174) [249].
(173),(174)(173),(174)
(173)
,(174)
(173)
,(174)
, который не может вступать в
Рит и адклопропнлнптп„тДПТ К ц"адогексаиолу, а цпклобутилнит- розоальдегиды кототю дают пР°лукты раскрытия цикла — нит- тВ случае реагировать % дальше [250]- Т0Иа стереохнмически »н.Р 11 Ц1!КЛ00к'гилиитрита реакция Бар 444 можна. Фотолизом соответствующих ал*
„питой * присутствии ацетата медн(П)
""•'п'ю двойную связь (уравнение 175) |251аЕ ф^ ввести Уда- приводит к оксиму тетрагидрофуп*олиэ 1|ентеи-4-
ННСиЮАскСиЮАск(175)(175)7.3.2. ЭФИРЫ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ [252](1) Методы получения7.3.2. ЭФИРЫ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ [252](1) Методы получения"•’J реакчни образуются преимущественно ФПро&а 1Й|Я; в «тпчлеишяи цикл (уравнение 176). РиД>кты, содержа- щие11,11
Н
Н
СиЮАск
СиЮАск
(175)
(175)
7.3.2. ЭФИРЫ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ [252]
(1) Методы получения
7.3.2. ЭФИРЫ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ [252]
(1) Методы получения
Общими методами получения алкплннтратов RONO.- являются непосредственная этерификация спиртов, реакция алкилгалогени- дов с нитратом серебра и сольволиз алкилгалогенидов в присутствии нитрата ртути. Для этерификации можно использовать дымящую азотную кислоту саму по себе или в уксусном ангидриде, а также смесь азотной и серной кислот (0—10 =С) (уравнение 177), Если не принять необходимых мер предосторожности, эти реакции могут пойти очень бурно, особенно в случае легко окисляющихся спиртов; обычно добавляют мочевину, чтобы свести к минимуму образование азотистой кислоты. Механизм образования нитратов включает, по-видимому, О-нитрованне ионом нитрония. Алкилиптраты могут также образовываться при алкоголизе тетрафторбората нитрония и ацил нитратов. Столь же эффективна 11 реакция спиртов с N2Os |120].
МеОН + HNOs —^^-> MeONOs (66—80%)О")
Алкнлгалогениды могут реагировать с мелко
тРатом серебра в инертном растворителе в гетерогенной^сред^ L КЦ111° можно провести и в гомогенноп среде, с. п0ПЧ]еНия К зрителя использовать ацетонитрил [253]. Для полыни, 11ИР '-'«х и вторичных нитратов лучше исполь га1огенидов ,Нды - -йодиды, в случае третичных галогенидов и галоген.^
п беизильиого рядов можно применять и алк аллильного 16= моМО получпТь в мягких условиях пр^"' ды- АЛК’?Хрформпатов с нитратом серебра в ппрИдин^ Р ак- цип алкилхлоРФор смешанный ангидрид разлагайся •с.**“' ь’““ш“178112541
, яллипьным, бензильным, первичными и вторичны.„ “'Т™ радикалами можно получить с хорошими выходам’ алкильными рад тв оших бромидов с нитратом ртутит случаев этот метод д^, яллипьным, бензильным, первичными и вторичны.„ “'Т™ радикалами можно получить с хорошими выходам’ алкильными рад тв оших бромидов с нитратом ртутит случаев этот метод д^„осоа + л.* - irocooxo.) — ROXO. + со, №|
, яллипьным, бензильным, первичными и вторичны.„ “'Т™ радикалами можно получить с хорошими выходам’ алкильными рад тв оших бромидов с нитратом ртутит случаев этот метод д^
, яллипьным, бензильным, первичными и вторичны.„ “'Т™ радикалами можно получить с хорошими выходам’ алкильными рад тв оших бромидов с нитратом ртутит случаев этот метод д^
при реакции -—-- большинстве 1.2-Дпметоксиэ >аты Длкплбромпды 1(л„ -иодиды уда^‘ "ять ?в нитраты действием 98%-ной азотной кислоты па„ превра ить в уг0 а„г„др11да.
аЗОНе№Торые полпметилированные арены дают беизилвитрад
Обработке дымящей азотной кислотой. При нитровании тет nPLnn о пли льксилолов были выделены нитраты, производные пироксяциклогексадиенона (53) [256]. Азотная кислота может присоединяться к некоторым алкенам с образованием нитратов Равнение 179), так же ведут себя нитраты бромония и иодо- НИЯ 1257а]■ при окислении алкенов и циклопропанов нитратом таллия (ПН в пентане при 20°C могут образовываться 1,2- и
1,3-динитраты (уравнение 180) [2576].
(53) X, Y = Me или С1
(179)(180)(179)(180)-21) °C
(179)
(180)
(179)
(180)
Ме2С=СН2 4- HNO3 * Me3CONO2
ONO2
С,Н17СН=СНг —5—C8Hi7CHCH2ONOi
(85%)
(2) Свойства
Нитраты некоторых многоатомных спиртов имеют большое: чение как взрывчатые вещества. Уже из их тривиальных и наш (например, нитроцеллюлоза, нитроглицерин) следует, что
-нитросоедпиепия. Простые алкилиитраты напоминают по Ф'ескпм свойствам алкилпитриты, по они менее летучи jMeT «
л кИП' $4’® ^; этилиитрат, т. кип. 88°С). С водой и дй. ии часто образуют азеотропные смеси. Следы кислот У
Я|ОТ склонность нитратов к разложению, „„
просто прикомнатной TeM„eLvaJpeBaH™ Или
да*® взрыв. Продуктами такого разложения РУре Может про-
оксиды азота, альдегид или кетон, соответств^™ ЯВЛЯ"
спирту- п вода. Типичные длины связей „ Щии HCW- к^вУеденЫ в Ф°РмУле <54>; имеются данные о том В ”"тРатах
с
118°
О(54)
в УФ-спектрах алкилнитратов наблюдается сильное погтоше ппе при <220 нм и плечо при260-290нм (е « 10); интенсивность поглощения при 260—290 нм возрастает с увеличением числа алкильных заместителей при а-углеродном атоме [259]. В ИК-спект- рах присутствуют частоты симметричных п антисимметричных колебаний соответственно при 1272—1282 и 1626—1634 см"1; проведена корреляция между положением второй полосы и значением а*. Симметричным колебаниям в спектре вторичных алкил- пнтратов соответствует дублет [260]. Влияние нитратной группы на химические сдвиги протонов в спектрах ПМР можно проиллюстрировать на примере этилиптрата: 6(СНг) 4,49 млн-1; 6(СН3) 1,39 млн-1. В масс-спектрах простых нитратов никогда не наблюдались пики ионов, отвечавших исходным молекулам [261]; характеристические пики соответствуют ионам с т/е 30(NO+), 46 (NO4) и 76 (CH2ONO2), их могут маскировать пики ионов, образующихся за счет фрагментации алкильной цепи, если она содержит более четырех атомов углерода.
При нагревании нитратов (>150°C) в коитГО'1''^ “ виях образуются алкилнитриты с выходом до /5/о- о- ■ <- сначала происходит гомолитическое растепление, а зат х ■ Действие алкоксилыюго радикала с оксидом азота, в°3 СХВ°ССТа"0ВЛе,,"Я ИзбЫТ°К- °КС" - Л30ТЛн^"его. °му превращению, тогдаПри нагревании нитратов (>150°C) в коитГО'1''^ “ виях образуются алкилнитриты с выходом до /5/о- о- ■ <- сначала происходит гомолитическое растепление, а зат х ■ Действие алкоксилыюго радикала с оксидом азота, в°3 СХВ°ССТа"0ВЛе,,"Я ИзбЫТ°К- °КС" - Л30ТЛн^"его. °му превращению, тогдаспособствуетспособствуетРеакции
При нагревании нитратов (>150°C) в коитГО'1''^ “ виях образуются алкилнитриты с выходом до /5/о- о- ■ <- сначала происходит гомолитическое растепление, а зат х ■ Действие алкоксилыюго радикала с оксидом азота, в°3 СХВ°ССТа"0ВЛе,,"Я ИзбЫТ°К- °КС" - Л30ТЛн^"его. °му превращению, тогда
При нагревании нитратов (>150°C) в коитГО'1''^ “ виях образуются алкилнитриты с выходом до /5/о- о- ■ <- сначала происходит гомолитическое растепление, а зат х ■ Действие алкоксилыюго радикала с оксидом азота, в°3 СХВ°ССТа"0ВЛе,,"Я ИзбЫТ°К- °КС" - Л30ТЛн^"его. °му превращению, тогда
способствует
способствует
tun VHV»WU
этому превращению, тогда как избыток ^Р”°Прп этом
Алкплпнтраты медленно реагируют с осиоваш^
Можшл три направления (схема 181). (а) 1„ ,тсродного
Ка «а атомы С или N; (б) удаление водорода от-а'оРаиному
0Ма с образованием карбонильногосоедипепп^
механизму [262] и (в) отрыв водорода от р-углерод, с образованием алкена.и аТоМа
И ИН 11
—с—с—в + no; или -С-С-0 - + +BNOa
Процессы (а) и (в) могут проходить с промежуточным образованием карбениевого иона. Первичные нитраты претерпевают главным образом сольволиз, однако бензилпптраты, в особенности те из них, которые содержат электропоакцеиторные заместители, более склонны к реакции (б), приводящей к бензальдегидам’. Вторичные нитраты даже в отсутствие активирующих заместителей также в значительной мере дают карбонильные соединения. В случае третичных нитратов (например, 1,1-дпметплэтилнитрат) образуются алкены по реакции (в). Если а-углеродный атом связан с карбонильной группой, то под действием ацетата натрия (основание) образуется карбонильное соединение, что является удобным способом синтеза а-дпкетонов [263]. Аналогично, если р-углеродный атом связан с соответствующей группой, реакция отщепления, ведущая к алкену, облегчается и может стать главной.
Другие нуклеофилы, в том числе I-, ~CN, ~SCN, R0’ 2 в днметилсульфоксиде (в последнем случае образуются пппп°аЛКаНЬ^’ а Также первичные, вторичные и третичные амины Tav неактчвно вытесняют нитратную группу в алкплнптра- лнна мпжот0БаИтеМ пР°ДУктов замещения. Однако в случае а№ и сппот Иатака по азоту и образоваться феннлнитрамии
случае ОфиЛЫ МОГУТ Реагировать по атому азота п в том трет-алкилнитпК1,ЛЬНая гРУппа в алкилнитрате третичная, поэтому ний с активной^’ ЯВ'1ЯЮТСЯ нитрующими агентами для соедипе- с алкилпитратам^'ш6'106^ ГРУППОЙ- Эти соединения при реакцш1 ° Диако путем подбопя7оТы"ЛИ алкилиР0Ватмя, плп нитровать . Удается из кетонов 7 ^ подходящих основания и растворите сульфонатов смпыЬг "1тРатов, амидов, эфиров карбоновых кпсл , 448’ С^ЬФ°"ОВ и Толуолов получить соли нптросоедине-
|сМ„ например, уравнение (68) в ра
i»" ‘„агентом для такого рода превращений Л ^ И1)!- Полез- СиангиДР""3 Me2C(CN)ONO2 |264]; его можноТ-ИИТрат аие" А™ получения ""трампнов из иеовииН?У КЖе
Гмипов; высвобождающийся анион ацетоициангидр” ВГОрич|'“х М а аиетои и циаиид-поп.«‘идрииа распадает-
"Известно, что алкилиитраты как правило, довоч,^ к действию кислот, но при кипячении с Уксусной ки^ \,,,ей каталитические количества серной кпскт.,й’ содеР"
Из иски сло- сернойИз иски сло- серной* ацетаты [265], а с муравьиной кислотой .“ и бензилпптратоо ,„„ „браГ,0Тке даХ’" ^ U* образуются бензальдегиды. В концентрированной кислоте происходит сольволиз и нитраты превращаются н нитрония NO7 и спирты, которые могут далее окисляйся Поэта му алкилиитраты используются как нитрующие агенты в™ » кислых растворах, хотя практические преимущества этого метода" „о-впдимому, невелики. Некоторые бензилнитраты с большим чис! лом алкильных заместителей при действии кислот превращаются в ароматические питросоединения, вероятно, по схеме включа юшей сольволиз, окисление и ннтродекарбокснлированне. Сильные кислоты Льюиса могут вызвать разложение нитратов со взры-
Из иски сло- серной
Из иски сло- серной
вом.
Восстановление алкнлнптратов различными реагентами [хлорид железа(П), алюмогидрид лития, гидразин, цинк и уксусная кислота], а также электролитическое восстановление и каталитическое гидрирование приводят к спиртам с хорошим, иногда с количественным, выходом. Легкость восстановительного расщепления в мягких условиях наряду с инертностью по отношению к основаниям п окислителям позволили использовать О-нитрогрушту для защиты гидроксильной функции в синтетических превращениях [266] в химии стероидов и в химии углеводов.
О фотолизе алкнлнптратов мало что известно; возможно, основной начальный процесс состоит в образовании алкоксильного радикала.
НИТРОЗАМИНЫ
Сведения об алифатических нитрозаминах содержатся в обзо- Рс [267а] и в более общих обзорах [2676].
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ N-НИТРОЗОСОЕДИНЕНИЯ
Т11ч2-бЫЧ"° Пр” иагРсвашш вторичных алпФа™че^"^ укстснокис- \СКИХ ам,1п°В С азотистой КИСЛОТОЙ в ВОДНО. ( • riin«\_NO.
В раствоРе образуются вторичные нитрозами эдектро- Филкаб0КнсЛ0Й сРеДе такая РсакЦ1,я пРотека .„„Йом, однако в Сц »ог° ВЗапмодействия N5O3 со свободным „ ов'одородяых 1ьн°кислой среде, особенно в присутствии галогенов д р
16 Зик, |05
полиция становится обратимой [268]. Для иитрозирова|„ кислот, реакцпт „„„.„..юрнд, лающии высокие выходив используют также hi„ тетрафтирбиратШи-
розамшюв I- • >иа втор11ЧЛые амины в отсу^т'1”
неР""” с’ "жЯ-ННтрозо-З-ннтрокарбазол (55). ТС>Тствие КИС ЮТ МОЖС1
N I NO
Сообщения о возможности реакции с оксидом азота, по-вцдимому, ошибочны, в то же время N2O3 п N2O4 — эффективные нитроза реющие агенты в нейтральных и даже щелочных водных растворах' реакция протекает по свободнорадикальному механизму с участием N2O4 и NO [270а]. Было показано, что диэтилампи нитрозируется нитритом натрия в присутствии формальдегида пли хлораля при pH 6,4—11 [2706]; постулируемый механизм представлен уравнением (182).
„NO'
Et2NH + CH2=O <" Et2N=CH2 ч =^ Et2NCH2ONO —►
—>- Et2NNO + CH2=O(182)
N-Нптрозогидразины RN(NO)NH2 также обычно получают нитрозированием чрезвычайно реакционноспособных М-алкплгпд- разниов азотистой кислотой; из М.М'-диалкплгпдразпнов получают М,\'-дннитрозосоеднненпя [271]. Лучшим методом получения М-нптрозогпдроксилампнов оказалось нитрозировапие алкнлнит- ритом в щелочной среде, хотя они получаются и в слабокислом растворе. В случае О-алкилгидрокспламниов RONH2 реакция в кислом растворе протекает путем электрофильного нитрознрова- ния по азоту, а при реакции с N-метилгидроксиламииом MeNHOH происходит О-нитрозирование и затем миграция иптрозониевогэ нона, причем эта стадия может стать скоростьопределяюшей в сплыюкпслых средах [272].
Первичные ароматические иитрозамины представляют собой таутомерные формы арнлдиазогцдроксидов ArN=NOH. Нптрозп- пеРв11чиых ароматических аминов обычно дает соответ- чатш^ "“"ь1 д"азо,шя (см. разд. 6.5.3 и 6.3.3). В качестве на- низки» пР°дУкта реакции метиламина с нитрознлхлоридом при вескийидептнфицирован первичный алифати-
1277а]. он разлагается при -25°C с образо- пнтрозпрованнн6^3"3' НскотоРЬ1е третичные амины могут при мильныеРсоедпне1шеВ|,аЩаться 1Ю ВТ0РПчные иитрозамины и карболой среде(УРавне"ие 183) [273а], однако в сильнокпс-
чый амин ппп пой^ПИЯ пР°текает медленно. Смешанный третнч- ^^ствин тстрапптрометаца в присутствии ппрпд11
на в этаноле превращается во вторичный „и™
лым питрозирующим средством для тоетии, МИН; эФФектив
2-гидропероксп-2-нитронропан (уравнение 184^27%]°° С1ПУЖИТ И
—UNO—UNOн2о-Ri-COн2о-Ri-CO^NCHR=RiWCHR’ ч— r,^cr.
—UNO
—UNO
н2о
-Ri-CO
н2о
-Ri-CO
UNO,
(183)(184)(183)(184)• > R2NII2 > RiNNO
(183)
(184)
(183)
(184)
Et3N + Me2C(NO2)OOH —> Et2NNO 4-MeCHO
Нитрозампны образуются при пасшеппеи..,. „ , дов шпрозпафторидом а также при восстановлениТ'ЙКиХ алюминием в щелочной среде, при реакции диалкплкарба" хлоридов с нитритом серебра (уравнение 185) и при реакции N-хлордиалкнламшюв с NO в присутствии ионов железа (11) и и меди(1).' ' "
McCN
Me2NCOCl + AgNO2 ► [Me2NCOONO] — Me2\'NO + CO, (185)
Алифатические и ароматические N-нитрозогпдроксиламины RN(OH)NO можно получить при взаимодействии реактивов Гриньяра с оксидом азота. Имеется сообщение о том, что реакцию оксида азота с любым соединением, содержащим водород при активированном к иптрозированию атоме углерода, в присутствии сильного основания можно с успехом применить для получения иптрозогпдрокспламннов [274]. В случае соединений с активной метиленовой группой может происходить и дизамещеиие. Известны еще две старые, но до конца не исследованные реакции — это получение N-нптрозофенилгидроксилампна из нитробензола и гидроксиламина в присутствии этокспда натрия и протекающее с высоким выходом превращение N-ннтрозоанилидов в N-иитрозогидроксиламины под действием пероксида водорода. Было предложено получать эти соединения обработкой арплдиа- зониевых соединений раствором хлорида медп(П) и сульфата железа (II), насыщенным оксидом азота [275].
СВОЙСТВА М-НИТРОЗОСОЕДИНЕНИЙ
ляют собой вязкие жидкости твердые вещества, устойчивые ине нескольких недель иляют собой вязкие жидкости твердые вещества, устойчивые ине нескольких недель ипри комнатной температуре в течерастворимые в воде (Me2NNO, 175 °C). Ароматические нитрозами-при комнатной температуре в течерастворимые в воде (Me2NNO, 175 °C). Ароматические нитрозами-Алифатические вторичные нитрозампны R2N NO представ- желтого цвета или нпзкоплавкпе
ляют собой вязкие жидкости твердые вещества, устойчивые ине нескольких недель и
ляют собой вязкие жидкости твердые вещества, устойчивые ине нескольких недель и
при комнатной температуре в течерастворимые в воде (Me2NNO, 175 °C). Ароматические нитрозами-
при комнатной температуре в течерастворимые в воде (Me2NNO, 175 °C). Ароматические нитрозами-
т. кип. 154 °C; Et2NNO, т. кип. .
пы нерастворимы в воде и разлагаются при перегонке при атмосферном давлении (К-метвл-М-иптрозоапплин, т. пл.,
т. КИП. 128 °C при 19 мм рт. ст.). Продукты термического разложения диарнлнитрозамшюв образуются за счет радикалов . 2 [276], в присутствии кислорода получаются в С-нптродиариламины. N-Нитрозопроизводные псрвич
тив в высшей степени неустойчивы; судя по данным уж напротив, » МРтнлинтрозами» образуется при низких те с"еКпЫ По ранним литературным данным, при низких темпов' Ж образ)тотся ' твердые соединения, которые, Ho-Btt^e₽a' «вляются первичными ароматическими ннтрозампиами. НекQTJ тетразолнл- и триазолплинтрозамины, например (56), можно ^ делить в кристаллическом состоянии [-776], они устойчивы при
комнатной температуре-
N—N
(56)(56)R|—/ ^—МИМО
(56)
(56)
NR2
Интерес к ннтрозамимам возрос в последнее время в связи с выяснением их роли как канцерогенов, присутствующих в объек- та.х окртжаюшей среды [278а]. Полагают, что ферментативное а-гидроксилирование активирует ннтрозамины. Образующиеся при этом продукты, расщепляясь, дают диазогидроксиды, которые способны алкилировать нуклеиновые кислоты; важную роль в этом процессе, по-впднмому, играет поп дназоння. Предполагают также, что некоторые ннтрозамины могут выступать как переносчики нитрозогруппы в реакциях транс-ннтрозировапня, а также активировать электрофильные реакции. а-Гидроксиннтрозамины не удается выделить из-за их быстрого разложения, но а-ацето- ксиннтрозамины были получены [2786]. Они действуют как мутагены без микросомальной активации и поэтому чрезвычайно опасны.
Несимметричные ннтрозамины могут существовать в виде смеси плоских геометрических (Е)- и (2)-изомеров (57) и (58). Для Мчштрозоэтилметиламина, например, отношение (£):(2) = 4 :1, а^д.пя М-ннтрозо-Н-метиланнлииа обнаружен только (Д)-изомер
EkMe,
Me^ О gf/ 'o
(£)(58) (Z)
Предполагается поэтому, что каноническая форма R2N=N—О" весомый вклаД в структуру этих соединений; это под- (даннымп ИК-спектроскопии, дипольными моментами
finin’ / Н ®аРьсРами вращения вокруг связи N—N (76— типам»™ В зам,сим°стп от окружения). В N-нитрозодиме- 124 пм- угол N3 N—N С0СТавляет 134 им, связи N—О — меров диалкилни^-° РЗВСН 114° 1279бЬ Равновесную смесь изо- шш, протекающейРчспмЮВ М,.ожн° подвергнуть фотоизомериза- ние, в фотостаинппяг,^ 3 " л "возбУжДс|1пое синглетное состоя [279в].рное состояние с преобладанием (2)-изомера
лосы при 1421 — частота валеит-лосы при 1421 — частота валеит-CM'CM'ниже.ниже.чем группы N=0 [см.чем группы N=0 [см.выше доводамивыше доводамиВ УФ-спектрах нитрозаминов постояннп , епне при X < 400 нм с максимумом, имеюши^т'’’^^01’ по,"ло при 340-385 им (е«1()0), обучен ~°НКу^^^ а Также поглощение вблизи 235 нм (к « ',№Рс^Дом, ^-перехода [239]. В случае нитрозопроизводи» ЬМедст1^ веских аминов поглощение, обусловленное ♦ ых аР°мати- является при больших длинах воли а пин „Л ’neP«WoM, про- заместителе», препятствующих сопряжению пЧВИ объемистых ствуюшая п-п*-переходу, как и следовало ожиХ"' „ С°°Тве1- шается в область меньших длин волн ДлвнновоЛ? L сме" ние (п^-л*-переход) зависит от природы паст , поглои№- факт связывали с межмолекулярным дипольным творнтеля1 этот На основании хироптических свойств Н-нйтрозохим"^^ определять абсолютную конфигурацию исходных аминов' ” ствует правило секторов для этого хромофора [2801 В ИК спектрах нитрозаминов имеются интенсивные по ' 1476 см-' (vn-o), 1352—1367 н 1266—1290 ных колебаний группы N—О ниже, чем разд. 7.3.1 (2)], что согласуется с приведенными об их структуре.
лосы при 1421 — частота валеит-
лосы при 1421 — частота валеит-
CM'
CM'
ниже.
ниже.
чем группы N=0 [см.
чем группы N=0 [см.
выше доводами
выше доводами
Существование (£)- п (Z)-изомеров доказано с помгппк^ ПМР-спектров [279а]. Например, в спектре диметилнитрозамина присутствуют два сигнала равной интенсивности прн 6 3 76 и 2,96, которые относят к протонам метильных групп, находящихся соответственно в транс- и цис-положении по отношению к кислороду. Эти сигналы не сливаются вплоть до 180 °C вследствие высокого барьера вращения вокруг N—N-связи. В масс-спектрах этих соединений [50, 281] обнаружены пики молекулярных ионов; от ^молекулярного иона алифатических н ароматических соединений прежде всего отщепляется молекула NO. В случае алифатических нитрозаминов, однако, существенную роль играет и отрыв ОН, происходящий, по-видимому, в результате перегруппировки типа перегруппировки Мак-Лаффертн. Запись спектров нитрозаминов, в особенности ароматических нитрозаминов, следует проводить с большой тщательностью, так как в ионном источнике масс-спектрометра нитрозампны в значительной мере разлагаются до аминов.
^-Арил-К-ннтрозогидроксиламины ArN(OH)NO представляют собой, как правило, твердые, умеренно устойчивые вещества. Так, например, М-нитрозофенплгидроксиламин плавится при 59 С и разлагается прн 75 °C; его устойчивая аммониевая соль — это аналитический реагент купферон. Образование солей такого типа указывает на кислотные свойства .V-ннтрозогпдрокснламннов с незамещенной гидроксильной группой, для М-нитрозо-К-феннл- тндрокснламина, например, рКа = 4,42. Простые N-a.iWl-N-HKT- Розогидроксиламины RN(OH)NO существуют лишь в водном Растворе, \-интрозо-М,О-диалкилпронзводные R'NfOR^NO более устойчивы (для N-ннтpoзo■N,O■днмeтилгадpoкcилвминa
30 ММ рт. СТ.). УФ-Спектры N-нигрозогидроксил Т- КШпп ехолпы со спектрами нитрозамипов, за исключением того, a"vTCTBVCT малошиенсивиая длинноволновая полоса.
Нптомогидразины обычно малоустойчивы; известны их ал- кппьпые п арильные производные различных степенен замещения.
РЕАКЦИИ N-НИТРОЗОСОЕДИНЕНИЙ
Простые нптрозамнны можно восстановить до соответствующих гидразинов цинком в уксусной кислоте, но в случае ннтрозампнов, содержащих заместители, большие, чем пропильная группа, основными продуктами становятся вторичные амины (уравнение 186).
R2NNH2 <— R2NNO —> R2NH + N2(186)
Для получения гидразинов в качестве восстановителя используют алюмогпдрид лития; при тщательном соблюдении определенных условий реакции его можно применять и для высших нитро- заминов. Эффективно идет восстановление при использовании такого реагента, как цинк — гидроксид аммония — карбонат аммония [282], а также при каталитическом гидрировании над платиновым, палладиевым или родиевым катализаторами с добавками, например, сульфата магния, которые сводят к минимуму образование вторичных аминов. Для преимущественного образования вторичных аминов используют более энергичные восстановители,
такие, как амальгама натрия в подкисленном спирте, а также гидрирование над никелем Ренея [283] пли палладиевым катализатором с добавкой основания. Попытки дезоксигенировать нитроз- амины соединениями трехвалентного фосфора оказались безуспешными, а при восстановлении дитиопитом натрия или литием в жидком аммиаке промежуточно образуются дпалкиламиноннт- реиы (азамины), которые затем превращаются в тетразены или биалкилы (уравнение 187) [284].
Na2S2O., Me\/Me>",CH—N—CH,Na2S2O., Me\/Me>",CH—N—CH,-n2-n2**N*N*Me,Me
Na2S2O., Me\/Me
>",CH—N—CH,
Na2S2O., Me\/Me
>",CH—N—CH,
-n2
-n2
*
*
N*
N*
^СН—N—СН^
R2/I\ri
NO*
Me,Me
(187)(187)XH-CIR
(187)
(187)
npe-npe-вращаются^1!™™™330™0’’ к1|слоты вторичные нптрозамнны ко и с отличным^иы ИИЫ; ЗТ/° "Ревращеипе можно просто, глад- снтрифтощуКСус||()й^0СУЩествить действием перок-
npe-
npe-
водорода п тр.нЬтопук™0™’ "0J,y4acM°ft смешением пероксида Первая из упомянутых Уп"°Г0 ?ПГ"лР"Да в дихлорметаие |285[ фильиым замещением П ,1акЦИИ Может сопровождаться электро- зовать также соединения г синтеза нитраминов можно псполь- лых растворах.' ““Р^УЮЩие пои нитрония в СИЛЬНОК-ПО
парофазпом фотолизе N-ннтрозодналкиламииов первоиа- ^Р"образуются оксид азота и диалкнламиио-раднкал (уравие- ^e'l88)'
(rCH2)2NNO —^7* (RCH2)2N-> (RCH2)2 NH + RCH=NCH2R (188)
исходного амина.исходного амина.дПть восстановление додПть восстановление дов то Же время пптрозамииы довольно устойчивы к фотолизу кой фазе в отсутствие сильных кислот, а в присутствии хло- 8 *того водорода в метанольном или водном растворе основными р"д„уКтамн являются ампдоксимы наряду с небольшим количе- пр У альдегида и амина [286а]. Первичным процессом в этих усчовпях является генерирование оксида азота и аминиевого ндпкала R2NH : [2866] с последующим образованием HNO и альдимина (уравнение 189); параллельно может также происхо-
исходного амина.
исходного амина.
дПть восстановление до
дПть восстановление до
NOH
/iv, НС1||
Bu2NNO ~_hno" * [BuN=CHPr] —>■ BuNHCPr + Bu2NH (189)
PrCHO
В присутствии кислот происходит фотолитическое присоединение N-нитрозаминов к алкенам (уравнение 190) [287а], причем иит- розогруппа обычно присоединяется к наименее замещенному атому углерода. Диалогичное 1,4-присоедннение наблюдается и в случае симметричных сопряженных диенов [2876]. Если возможно внутримолекулярное присоединение, пятичлениые циклы образуются предпочтительнее, чем шестичлениые; это открывает Удобный путь синтеза пятпчлениых азациклических соединений [288а]. Может происходить также и разрыв С—С-связи (уравне- чпе 19|) Если фотоприсоединение проводят в атмосфере кнсло- Рода, реакция полностью направляется па образование 1-амино- ннтратоалкапов с отличными выходами [2886], хотя в случае инов может наблюдаться перегруппировка, а нитраты аллило- 1Х спиртов неустойчивы.
Вп2ЫМО + Г J М Y(190)
\/NNO + Me2C=CMe2 —MezC=NOH + Ме2СО + /(191)
П+\—/
йп/^д д^*,ствии диметилсульфата, тетрафторбората триэтилоксо-
Ходит С) алкилиоЛидов в присутствии перхлората серебра проис- вторичных питрозаминов, приводящее к
Ходом яМожно также провести, хотя и с низким вы-
1[289аЬ ЛкилпР0Взине а-углеродного атома в диметилнитрозампне
в Настоящее время кислотность атомов водорода при
атоме хорошо изучена [289о]. Обработка N-нитро- .ииов некоторыми ацилирующими агентами пр„во. 30"N Хшешио цитрозогруппы на ацильную (уравнение 192) В присутствии уксусного ангидрида N-нитрозо-а-аминокис- в -Ч - с образОВанием спднопов (уравнение 193) Ж Соответствующие нитрилы циклизуются в сидноипмины уже действии хлористого водорода. В присутствии оснований некоторые соединения этого типа претерпевают 1,2-сдвиг нитрозо- Хппы с образованием оксимов; по-видимому, эта реакция протекает с участием карбаниона как промежуточного соединения [292].NQд с
Iно «с I
PbNMe + AcoO PbNMe<’92)
(65%)
R. /NO/N
"N A^° , ИТ| Г±$Ч0993)
C{IRC^
RX XCO2H||
Катализируемые основаниями реакции некоторых нитрозами- нов находят применение в синтезе. В определенных случаях гидрид натрия вызывает элиминирование HNO с образованием имина [например, ArN=CR2 из ArN (NO) CHRJ, хотя возможны и другие направления реакции [293]. В некоторых случаях, например (59), в присутствии оснований образуются диазоалканы (уравнение 194). Водные минеральные кислоты медленно гидролизуют нитрозамины до аминов; обычно для удаления образующейся азотистой кислоты используют мочевину или ноны медн(1) или же- леза(П) (уравнение 195). При этом замещенные анилины могут подвергаться перегруппировке Фишера — Хеппа, приводящей к соответствующему д-нитрозамниу (уравнение 196).
NO
MeNCMe2CH2COMe Мс2С=СНСОМе + CH2N2 (194)
(59)
, НС1, Н2О
R2NNO R,NH + NOC1(195)
Долгое время' межмолекулярный 456Долгое время' межмолекулярный 456(196)
Долгое время' межмолекулярный 456
Долгое время' межмолекулярный 456
nnono*1’ ^° ЭТа Peakl4,?1 представляет собой р ц сс М-денитрозирования и иптрозпрования
„100, однако позднее было показано [2041
И ден,1тР0Э11Р0ВаннЯ две отдел ^о процессы пер<, отекаюшие реакции, которым подвергается™ ПаРа^ельно ^„трозаммн. Детали внутримолекулярно/^ дадии (уравнение 197), остаются невыясненный п’ '“'^евой реакция деяптрозирования включает атаку Ну*л^ П°-виД'-.мому кованный иитрозамин. ВысвобоЖдающ/ “реофила па п <’ 3„рО0а11„я азотистая кислота обеспечивает воамп^^06 Денитро- мення реакции Либермана, которая со// 0СТь °сущест. шпрозосоедииения с фенолом в концентрирован - В ИагРевании № При этом возникает красное окрашивание ™ Серной «исло- бое пр» разоавлении и подщелачивании паст^пп Р7°ДЯЩее в ™у. Эту пробу дают все нитрозампны и нитт/. (-уРав»енпе 198) С-кптрозосоедннення.1 ы’ а также некоторые
(197)(197)PhOHPhOHРИОНРИОН(198)(198)
(197)
(197)
PhOH
PhOH
РИОН
РИОН
(198)
(198)
Пр» нагревании вторичных N-иитрозамш.о^ субстратом в органическом растворитереакция идет по
зированпе [295а]. Полагают, что’ в э ^оЖИР было бы ожи- свободнорадикалыюму механизму [295 J.предшеству-
дать, что в гетеролит,,ческих условиях ЭТ0Ио^™’ случае прост денитрозированпс, однако было Устан°вд А’ вшеГосЯ в связи тонированного М-иитрозо-М-метнлаиплнна ( У ‘ также при »"'”?" 7, , "ре-
Переносе нитрозогруппы от этого соединен!„ азотистой
акция идет непосредственно, минуя стадию о раМ11Н также
кислоты [295в]. Протонированный N-иитрозод фгр,,ППу на
способен непосредственно переносить £воюпроцессом
^-метплаиилни; в случае других нуклеофилов - к11СЛоты ‘'°Жст конкурировать реакция с участием асвязана-,
№б]. С возможностью протекания таких^ реакции скорее всего, канцерогенность этих соединении. прчг1ту,от при Некоторые простые вторичные нитрозами, Р *ем в эфН, нзкои температуре с фениллитием или трет- у лоаботке водой Ре, давая N'-алкпллитиевые соли, которые прПо0МетинпмнИЫ
1№пЗТ^ЮЛ0М подвергаются элиминированиюР,и1-Гексагидр0'
т9; - Обычно при стоянии эти имины образуют^, г , ^ц е дтч Ш1Ы' ,,х мо>'<"° также уловить п по продуктам И
11X1,1 соединениями (уравнение 199).^
(RCH2)2XXO(RCH2)2XXOClkRRCH=N—NPhClkRRCH=N—NPhRRRCH2NNPhPhNNCH2r <l99)RCH2NNPhPhNNCH2r <l99)RR
(RCH2)2XXO
(RCH2)2XXO
ClkR
RCH=N—NPh
ClkR
RCH=N—NPh
R
R
RCH2NNPh
PhNNCH2r <l99)
RCH2NNPh
PhNNCH2r <l99)
R
R
В общем случае, по-впднмому, нуклеофильная атака по ннтрозо- rpvnne п введение лития к а-углеродному атому — конкурирую, щпе процессы. Последний преобладает при использовании в качестве реагента диизонроинлампда лития [297а]; образующийся а-лптионитрозампн может далее вступать в реакции с диоксидом углерода, бензилбромидом, ацетальдегидом или бензофеноном (уравнение 200), давая соединения, которые можно затем легко деинтрозировать [2976]. Реакция лптнпоргаинческнх соединений с нееиолизующимнся нитрилами дает 1,2,3-трпазолы; так, например, (60) образуется из N-иитрозодиметиламина и бензонитрила [298]. При взаимодействии алифатических и ациклических нитрозаминов с различными реактивами Гриньяра, взятыми в избытке, образуются трнзамещенные гидразины за счет алкилирования по а-углеродному атому н нитрозогруппе [299].
(u30-Pr)2NLi(u30-Pr)2NLi(200)(200)
(u30-Pr)2NLi
(u30-Pr)2NLi
(200)
(200)
Е = СО2Н, CH2Ph, СН(ОН)Ме, C(OH)Ph2
(60)(60)
(60)
(60)
УЖе 0ТМечалась термическая неустойчивость М-нптрозо- п^,"08- главпЫмп продуктами их разложения являются, мое кистот™ “ответствУ|О|Цче С-ннтрозосоедшюпия. Катализируе- продХТ^ ЙТТ ирТд,,ть к -"бРаз--ым Образуется метяпп?’ , О’К'диметил^-»итрозоп1дроксилам11на нне солей N-ннт^ 11 азот- Алкнлнрова- Дает обычно обаРвоз\т1рОКСИЛАМ1ШоВ’ на,1РИМеР, метплиодидом, ,62Г при производных, (61) И работке алкоксидом ^олсульФонплхлорпда и последующей об- иоменне N-китпозогип РЗЗУ”СЯ ЛИШЬ и:,0МеР типа (62). Восста- амин или исходным "Р°КС11Ламннов обычно дает соответствующий зоХО-днэтплгпдпокснЛ°КСИЛаМИН’ хотя восстаиовлеипе N-интро- W- Главное ” ,ал-омогндрндом лития приводит к нов —это их способное^ пп ,новелсини N-нитрозогпдрокснлами- 453 разовывать комплексы с металлами,
11Р1|чем в (®^'
аППОН
выступает как бидентатиый лиганд,
как, например,
„i_N—№IOR2
pi—N=NOR2
0
EtNOEtINHZ
(61)
(62)
(63)
Ph—N—N
\ /M
(64)
Пои нагревании М-алкил-М-ннтрозогидразииы легко отщепля- олекулу N20 с образованием аминов; М.Ы'-диалкил-К'-нитро- ^идпазпиы разлагаются более медленно и дают азосоединения. В кислой среде М-арил-М-нитрозогндразины перегруппировываются В арилазиды [300] двумя путями; при одном из них, неявном, происходит случайное перераспределение меченого атома азота и, вероятно, образование циклического интермедиата (65ЬГ
I Ar—|| I ArNHNHNO
L 'NJ
(66)(66)(65)
(66)
(66)
Главный путь перегруппировки состоит во внутримолекулярном 1.2-сдвиге, приводящем, предположительно, к промежуточному \'-китрозосоед)1ненню (66). В случае М,М'-дналкил-М-ннтрозогид- разннов удается наблюдать катализируемую кислотами N-*N'- миграцию нитрозогруппы прежде, чем пройдет гидролиз до исходного гидразина. М-Замещенные N-нитрозогидразнны могут реагировать с альдегидами и кетонами, давая ннтрозогидразоны по незамещенной аминогруппе. М-Алкпл-Ы-ннтрозогидразнны могут также подвергаться N'-алкилированию и N'-ацилированию, а при действии этилнитрнта в щелочной среде образуются изоалкандн- азотаты (уравнение 201). Имеется лишь небольшое число данных ° восстановлении [301] и окислении нитрозогидразинов; при вос- гтановленни, по-видимому, происходит разрыв N—М-связи.
NO
I EtONO.„
McNNHz ► MeN=N—О’ Na++ NSO(201)
NaOMe.
7.5. НИТРАМИНЫ
Ц1ен^лдВИЧИЫм ал,1Фатическим нитраминам R—NH—NO» посвя- 30Р [302], о них говорится и в более общих обзорах [303].
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ НИТРАМИНОВ
татР^’06 _иптРование аминов, протекающее, как принято счи- аь1ва’етг k °°Ь1чная реакция с участием иона нитрония, редко окая ^спешным, хотя некоторые малоосновные первичные и
459
,„nm!Mep (67) и (68), могут образовать Нитр- вторичные амины, >тпческих соединений как, например, прн амин- В сл)ч ,Р офеп1инптрамниа из 2-нитро-, 4-нитро- ц получении 2,4-Д№1 £ вап1по нитрамина обычно сопутствует 2,4-ди»итроаиплпнов, i I1Н„Я в кольцо, которые, возмож-
образованней пред ^ на [304, 305]. Для получения первично, возникают из е применение нашел подход, основанный пых нитраминов i ам„ногруПпы введением легко удаляемой на снижении осно ' част0 используют метод, включающий ацильном заЩпт^п^30цанне уретана (уравнение 202); сходным об- 203).
Р HN(CH2CF3)2
HN(CH2CO2H)2
(67)
ClCO2Et_ HNOs
MeNHi MeNHCOzEt
(68)
N02
MeNCO2Et
NH3
■^> MeNHNO, (292)
MeNHCONHa + HNO3 —> MeN(NO2)2
(293)
Алкилированием нитроуретанов можно получить необходимые промежуточные N-aлкил-N-нитpoypeтaиы. Для получения вторичных нитраминов в качестве исходных веществ можно использовать N,N-дизaмeщeнныe амиды или сульфонамиды, так как некоторые ацильные и сульфонильные группы замещаются нитрогруппой при действии нитрующей смеси (см., например, уравнения 204, 205) [306]; с этим процессом конкурирует окислительное дезалкилирование, которое становится преобладающим в случае Ы,М-диалкил- уретанов (уравнение 206).
АсгО
Me2NCONH2 + HNO3 >- Me2NNO2 + СО2 + NH4NO3(204
_(CF3CO)2O
RzNSO2Ph + HNO3 —c ■>■ R2NNO2 (~ 190%)(295)
no2
,HNO3 I
Me2NCO2Et »- MeNCO2Et(206)
Реакция аминов c N2Os в четъфеххлористом углероде эфире при температурах от —30 до 0 °C или с N2O4 при—80 °C — прямой путь получения вторичных (ио не первичных) нитраминов. Нитрование М,М-днхлорамннов в избытке уксусного ангидрид3 приводит к N-хлорнитраминам, которые можно восстановить Д° первичных нитраминов (уравнение 207) [307].
ИЛН
rnh2 _2^ RNC12
Ас2О
CI
I NnllSOs
RNNO2 •- RNHNO2
(297)
Наличие хлорид- пример, хлорида
460
нона за счет введения в реакционную смесь, па- р ка нли гидрохлорида амина ускоряет непо-
цеп-цеп-^вен^ое образование нитраминов при нитровании вторичных <ов В УКСУСПОМ а|1П1ДрИДС- Вь1ход '"брамина при реакц™ ^ лиметнламмоння с уксусным ангидридом возрастает с 5 по < п1!1 введении хлорид-пона; полагают, что реакция носит 65% теп (уравнения 208-210) [308].LHT
цеп-
цеп-
„ой .характер1
(208)(209)(210)(208)(209)(210)НС1 + НМОз + 3/2Ас2О <=t AcOCI + V2N2O3 + 2АсОНAcOCI + R2NH —>- R2NC1 + АсОН
(208)
(209)
(210)
(208)
(209)
(210)
R2NC1 + H1NO3 + Ас2О ■ > R2NNO2 4- AcOCI 4- АсОН
Лучшим методом получения первичных нитраминов является „„трованне первичных аминов действием нитрата ацетонцианги- дрИна в щелочных условиях (выход ~50%) (уравнение 211); этот реагент применим также и для нитрования диалкилампнов с не- разветвленными алкильными радикалами [2646]. В прошлом в качестве реагентов использовали другие простые алкилнитраты; успешная модификация этой методики состоит в предварительном "превращении первичного ароматического амина в его литиевое производное [309]. Окисление арендиазотатов, обычно трикалнй- гексацнаноферратом, представляет собой общий метод превращения первичных ароматических аминов в нитрамины (уравнение 212). Выше уже упоминалось об окислении нитрозаминов в нитрамины; для получения нитраминов можно также воспользоваться реакцией, аналогичной приведенной в уравнении (185), только вместо нитрита серебра взять нитрат.
ОМО2 I "Oil EtNH2 + Me2CCN > EINHNO2 + Me2C(OH)CN (211)
PhNH2PhNH2hno2hno2"OHI. K3Fe(CN)ePhN2 >- PhM2O" >" PhNHNOzA2. 11*(80%)"OHI. K3Fe(CN)ePhN2 >- PhM2O" >" PhNHNOzA2. 11*(80%)(212)(212)
PhNH2
PhNH2
hno2
hno2
"OHI. K3Fe(CN)e
PhN2 >- PhM2O" >" PhNHNOz
A2. 11*
(80%)
"OHI. K3Fe(CN)e
PhN2 >- PhM2O" >" PhNHNOz
A2. 11*
(80%)
(212)
(212)
СВОЙСТВА НИТРАМИНОВ
Простые нитрамины RNHNO2 и R2NNO2 представляют собой, пРав|1ло, жидкости пли нпзкоплавкне твердые вещества (МеМНМО2, т. пл. 38 °C- EtNHNO2, т. пл. 6 °C; Me2NNO2, Et2NNO2, т. кип. 48 °C при 0,5 мм рт. ст., ™НМО2, т. пл. 46 °C). Низшие первичные нитрамины легко (МСТми)ЯЮтся п воде, обладают слабокислыми свойствами о емнМО2> р/<а 6j. phNHNO2, р«а 3,75). Моноалкилнитрамины гут^ летУчи' чем вторичные нитрамины, при нагревании они мо- N Разлагаться (из метилнитрамина образуются метанол, п ппи п и,ет||лн"трамнны и N2O), однако их можно перегнать Ваютр0""*6""™ Давлении. Арилнитрамины при нагревании взры- группо’ особе''»о если в молекуле присутствуют и другие нитро- ’ °ни неустойчивы и на свету. Предполагают, что
,„ргГ0С разложение первичных ароматических нитраминов в термическое, выючаст гомолитический разрыв связи N-n ^иТормы питрамниа R-N=NO2H [310]; в результате образуют. ‘ l га ты пироксила и арилдиазотата. Некоторые вторичные СЯ мат ческие нитрамины подвергаются термической пере- госпштовке (уравнение 213) [276]. Известны также примерь, Фотохимической перегруппировки, однако их механизмы неясны 14111 Огромный практический интерес к этой области химии обусловлен тем, что нитрамины можно использовать как взрывчатые вещества и реактивные топлива [312].
NO2
С6Иб/
(»-MeC6H4)2NNO280n-MeC6HtNH—/Ч—Me (213)
Амбидентный анион (69), образующийся при депротонпрова- нип первичного нитрамина, можно проалкилировать по азоту или по кислороду. Соответствующие соли щелочных металлов М-алки- лируются низшими алкилгалогенидами, что создает еще одну возможность получения вторичных нитраминов (уравнение 214). Серебряные солн алкилируются по кислороду (уравнение 215); при этом образуется смесь геометрических изомеров N.O-днал- кнл-ач«-нитрамннов, представляющих собой жидкости с более низкими температурами кипения [313], чем для М-алкилпитрамп- нов. При реакции нитраминов с диазометаном может происходить N- и О-метилирование [314а]. Методы N-алкилировапия были использованы для получения замещенных вторичных N-амшюме- тилинтраминов |314б].
R—N—R—N—R—N=N(XT.R—N=N(XT..0'1
R—N—
R—N—
R—N=N(
XT.
R—N=N(
XT.
(69)
(214)(215)(214)(215)(E1NNO2)" Na+ + Mel —> E,N(Me)NO2 + Nai
(214)
(215)
(214)
(215)
(EINNO2)" Ag-* + Mel —> E1N=NOOMe + Agl
четыре ато-длины свя-четыре ато-длины свя-ма при связи^—nX’ T3K И 80 ВТОРНЧНЫХ нитраминах зей N02-mvnnn лежат в одной плоскости, углы и
четыре ато-
длины свя-
четыре ато-
длины свя-
Наблюдается некоторое "уко™"6 Ж6, КЗК У С-интрососднпений. связи N-N ЭТО соответ >ко1,очспие связей С—N и N-N (для угол С—N—N составляе?^"^'УФ 15%"пой лвоесвязности), блюмется поглощение ппи > уФ;спсктРах нитраминов на- н 7000 для первичных ,Р RT 320 "М 225-250 нм, е « 5500 В щелочном растворе мл12г.?РИЧНЫХ иитРаМ||нов, соответственно), нов несколько смешает™ ' МуЛ! Погл°Щеиия первичных интрами- 462 -’ещается в сторону больших длин волн за счет
лваиия аниона. В ИК-спектре полоса поглощения симмет- оГ Г валентных колебании нитрогруппы расположена при Р'14^ 1304 см'1, асимметричные валентные колебания ппоявля ^'ми 1550—1630 см для первичных и при 1500—1530 см-1 »тсЯ Хричных нитраминов. Диалкил-аци-нитрамины характе- Д’я 'яполосами поглощения при 1544-1564, 1232-1259 и ^7--897 см .
/0,Z некоторых нитраминов сняты спектры ПМР; химические тгн поотонов при а-углеродном атоме составляют (6V 4 99 “cShNO,). Ч? 1CH1CH'NH^>A ?» №H,),NNO,T 15 „„анпруюшнй эФФек? гРУППь| N(NO2)— схож с влиянием кис- пооода в О-алкилпроизводных. Благодаря существованию взапмо- "ействия между ,4N нитрогруппы и а-СН-иротонами сигналы этих протонов расщеплены или уширены [315]. В масс-спектрах прос- ух нитраминов отмечаются пики молекулярных ионов [316]; в случае первичных нитраминов присутствуют также интенсивные п/ки ионов с т]е 46 (NO2) и 30 (NO+). Все эти ионы отсутствуют в спектрах простых вторичных нитраминов, которые более охотно отщепляют радикал NO2-; к гетероциклическим системам зго не относится.
РЕАКЦИИ НИТРАМИНОВ
Первичные нитрамины разлагаются водными кислотами. При этом в результате превращении промежуточного карбенпевого попа (уравнение 216) образуются алкены, спирты и другие продукты реакции с нуклеофилами; так, например, при взаимодействии с соляной кислотой образуются алкилхлориды. Для разложения некоторых вторичных нитраминов требуются гораздо более кислые условия [317], например 95%-ная серная кислота. При этом происходит отщепление азотистой кислоты; в некоторой степени протекает и гидролиз, приводящий в конечном итоге к нитроза- «пну (уравнение 217).
(216)(216)<С»Нц)2ММО2—<С»Нц)2ММО2—нмо2 +нмо2 +RNHNO2 + Н+ —> R4 + М2О + Н2ОRNHNO2 + Н+ —> R4 + М2О + Н2О/"~V=O + C6HnNH27(217)/"~V=O + C6HnNH27(217)(C6Hu)2NH — (C6Hn)2NNO(C6Hu)2NH — (C6Hn)2NNO
(216)
(216)
<С»Нц)2ММО2—
<С»Нц)2ММО2—
нмо2 +
нмо2 +
RNHNO2 + Н+ —> R4 + М2О + Н2О
RNHNO2 + Н+ —> R4 + М2О + Н2О
/"~V=O + C6HnNH2
7(217)
/"~V=O + C6HnNH2
7(217)
(C6Hu)2NH — (C6Hn)2NNO
(C6Hu)2NH — (C6Hn)2NNO
. ервпчиые или вторичные N-иитроанилииы при нагревании с к авленной кислотой подвергаются питрампипои псрегрупппров- Да10т главным образом соответствующие енштроарилампны У с небольшим количеством пара-изомера. Ориентация про- заметио отличается от таковой в случае перегруппировки гпуппР^ ~Хсппа (см- Разд. 7.4.3). Механизм нитрамншюи пере- одиой'Р°ВКИ не выяснсн. Существуют две точки зрения. Согласно из них ]318а] в иптрамиииой перегруппировке участву
о-ннтрнтоиптермедпат и так называемый кульбитиый механизм Хьюза (уравнение 218).
phNHNOz — Ph^b-<°. — Ph—NH2—О—N=O _
(218)(218)
(218)
(218)
Согласно второму механизму, предложенному Уайтом [3186], происходит гомолитический разрыв связи и последующая рекомбинация частиц в клетке растворителя (уравнение 219), Вряд ли можно ожидать, что во всех случаях реализуется единый механизм [318в].
PhNHNOz -^* PhNH2NO2 —> [РЪХНз NO2] —>
ННклеткаклетка(219)(219)
Н
Н
клетка
клетка
(219)
(219)
Нитрамины обычно относительно инертны к действию оснований, даже к оксиду натрия в кипящем этаноле, хотя первичные нитрамины образуют соли, а некоторые соединения, в особенности содержащие электроотрицательные заместители, разлагаются при нагревании (уравнение 220) [319]. Вторичные нитрамины медленно разлагаются горячей щелочью до альдегида или кетона и первичного амина с промежуточным образованием имина (уравнение 221).
R'R!CHNHNO2 >- R’R2C=O + N2 + Н2О (220)
основание1
R‘CHiWNO2 ^ NO; + R'CHO + R2NH2(221)
обычнообычноnijnBomwr^nnnnP^^ Солей первичных нитраминов
обычно
обычно
точного соединиЯУКтап разложснпя предполагаемого промежу- наряду с небол^ (уравнение 222) [320] действии метплхлопжТ11'46”®0,?) Г^'ацпльного производного; при значительных колич ст* a N;ai™"P°'™I0C образуется в НОВ гипохлоритом Обработка первичных арплпптрамн- ArNClNO2, котовые « N-хлорпптрамниам тагов с хлором Эти также ПР" реакции арепдиазо- w Р соеД”иенпя легко гидролизуются до аминов;
« веское кольцо; например, М^рфениSpa ” ® ^о^-хлораиилин. Первичные нитрамины диазотип Дает 2-" й кислотой; из метилнитрамина, например Обм,хот™ аз°" ^ а также N.N-диметилнитрамин и ^О-диметилКми/6™" рилнитрамина в этих условиях - катион бензолдиазотня ' ' И
R.СОС1 + R2NNO2 Ag + R’COOR2 + N20 + AgCl (222)
Первичные нитрамины реагируют и с формальдегидом обпа яа продукты присоединения или конденсации в зависимости от 108ИЙ реакции (уравнения 223, 224) [321].
N02 и8оI
O2NNH(CH2)2NHNO2 + СН2О ► O2NNH(CH2)2NCH2OH (223)
no2 no2
90%-пая H2SO4 I I
RNHNO2 4- CH2O <r=c* RNCH2NR(224)
М-(Хлорметил) нитрамины [322] являются производными гнд- рокепметилнитраминов, атом хлора в них- можно заместить на различные функциональные группы. Некоторые первичные ннтр- аииы могут также вступать в реакцию Манниха и образовывать различные продукты в зависимости от используемого амина [323а]; реагировать могут оба атома водорода аминогруппы (уравнение 225). Основания Манниха легко разлагаются при действии оснований на соли нитраминов, давая амины и формальдегид, хотя их удается стабилизовать в кислой среде [3236].
Г N021
2RiNHNO2 + CH2O + R2NH2 —>- R^LCHiNR'l (225)
Нитрамины устойчивы к окислению; они подвергаются ступенчатому восстановлению. Так, при осторожном восстановлении ^етпл-М-фенилнитрампна цинком получают нитрозамин, вос- становление первичных нитраминов в щелочной среде (цинк ачмиак, алюминий в щелочи или амальгама натрия) дает из°Д* азотаты, которые в случае алифатических нитраминов могут за- превращаться в диазоалканы. При избытке Щелочного вот анавливающего агента могут образовываться ™Раз”»“п °° 1п™Ю[1ле11Ис вторичных нитраминов в кислой сред , ы и’ ком В уксусной кислоте, дает соответствующи ₽ пер. W°c ко-аипество исходных аминов. При восст образх-ются гоотвТ аР0Ыатических нитраминов в этих.ус.ет[ИНИтрампна,
Напп., тствП°Щие дназониевые ионы; в случае ж Нпе нитр- амииоМС^’ °^РазУется метанол.
амц, пВ обычно приводит к разрыву N N с
в и аммиака.
ЛИТЕРАТУРА
4 s smith. «Open-chain Nitrogen Compounds», Benjamin, New York, 1а'Гэб6, vol. 2, P- 355. Soringall, «The Organic Chemistry of Ni(rno„
Г Miller. and. H. R c arcndon PrCss. Oxford, 1966, p. 339 №
' (byN. V. SKlgexv. k)» 3rd^dn„ ^^ ^ ig58 ^^ 32J
la 8. 6. Gowenlock aM! •; on the Nitro and Nitroso GrOuns,
kJ. H. Boyer, ™^b Cliem 196Q t ] p 3,5 f 0 s», ^«im Химия нитро- n нитрозогрупп. T. L Пер. с англ. И, Мир, 1972. С„.
Аса-Аса-, е ‘^Sandler and «7. Karo, «Organic Functional Group Preparations», 1Д. 5. K. Dunuic1Q71 voj 9 n. З00.
Аса-
Аса-
demic Press New York 97U]U jg55, 334
2.3.4.&7.2.3.4.&7.tV. D. Longley. O^ SyM^ C19?0 2
2.
3.
4.
&
7.
2.
3.
4.
&
7.
y. Yost and H R. Go ntan^Todesco, j. Chem. Soc. (C), 1970,
1433.1267.1433.1267.L. Di Nunno, S Tlono anaTetrahedron, 1976, 32,
1433.
1267.
1433.
1267.
А. и. Beckett, G. R^one «nd К 5 ^ 6522 5739 tv. o Emmons , Amer. Chem. ,, lg?b gQ g?3
/. A. Maassen and Th. .dejioe^)96Q> g2>
1970,1970,89, 169.89, 169.R. simnmJr J ВIE N. Engberts, and Th. I. de Boer, Rec. Trav. Chim,,
1970,
1970,
89, 169.
89, 169.
7. Meisenheimer and Е. Hesse, Chem. Вег., 1919, 52, 1161; J, Meisenheimer and E. Patzig, ibid., 1906, 39, 2526.
10a. IV B. Dickinson, J. Amer. Chein. Soc, 1964, 86, 3580.
.6. IV. Wubbels, R. R. Hautala, and R. L. Letsinger, Tetrahedron Letters 1970 1689.
0. Toaster, Org. Reactions, 1953, 7, 327—378.
12a. At. M. Rogic, J. Vitrone, and Af. D. Swerdloff, J. Amer. Chem. Soc., 1971 99, 1156.
126 I. G. Aston and Af. G. Mayberry, J. Amer. Chem. Soc., 1935, 57, 1888.
13a.В. C. Challis and A. J. Lawson, J. Chem. Soc. (B), 1971, 770.
14.14.136.S. C. Challis and R. J. Higgins, J. C. S. Perkin II, 1972, 2365.
14.
14.
15 16.17.18.19.20.15 16.17.18.19.20.ч H. H. Hodgson and E. A. C. Crouch, J. Chem. Soc., 1943, 221.
15 16.
17.
18.
19.
20.
15 16.
17.
18.
19.
20.
G. Cronheim, J. Org. Chem. 1947, 12, I, 7.
0. Baudisch and S. H. Smith, Naturwiss, 1939. 27, 769; K. Maruyama, i. Tanimoto, and R. Goto, J. Org. Chem., 1967, 32, 2516.
L. Blangey, Helv. Chim. Acta, 1938, 21, 1579.
T. C, van Hoek, P, E. Verkade and В M. fenster Rec. Trav. chim,, 1958,
fi. 0. Challis R J, Higgins, and A. J. Lawson, J. C. S. Perkin II, 1972, 1831.PMoodic- Qnd K- Schofield, Chem. Comm, 1969, 605.t crrr Telrahedron Letters, 1972 1755fi. 0. Challis R J, Higgins, and A. J. Lawson, J. C. S. Perkin II, 1972, 1831.PMoodic- Qnd K- Schofield, Chem. Comm, 1969, 605.t crrr Telrahedron Letters, 1972 175577, 559.’
fi. 0. Challis R J, Higgins, and A. J. Lawson, J. C. S. Perkin II, 1972, 1831.
PMoodic- Qnd K- Schofield, Chem. Comm, 1969, 605.
t crrr Telrahedron Letters, 1972 1755
fi. 0. Challis R J, Higgins, and A. J. Lawson, J. C. S. Perkin II, 1972, 1831.
PMoodic- Qnd K- Schofield, Chem. Comm, 1969, 605.
t crrr Telrahedron Letters, 1972 1755
a, luyiur, ictranedron Letters, 1972, 1755.глтш 1976, 19-
22aJ. C. Giffney, D. J. Mills, and 1. H. Ridd, J. C. S. Chem. Comm.,
226,1. H. Ridd, частное сообщение._
24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.P. Tarrant and D. E. O’Connor, J. Org. Choir)., 1964, 29, 2012.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
E. Robson and L M. Tedder, Proc. Chem. Soc., 1963, l3. nnrkin 1 1974, C. Eaboru, I. D. Jenkins and D.= R. M. Walton, 3. C. S. 1
^■Se^2АМЖШ0Р’ 1 °rg' C1’Cm" 1973' 38' 2088'S. Kharasch “^H^hcm' Soc'’ 1956’ 167°'195722. 37.’ Meltzer, and IV. Nudenberg, J. Org. Chem, 1957.T«^,TTF]DS™'ii‘ ^,ncr' Chein- Soc-. !948. 70- ,5i6'• E- Griffin and R м ’h?'U Л’ Wear L Org. Chem, 1962, 27, 1 ■ ^1960, 1398."' HaszeldiM, Proc. Chem. Soc., 1959, 369; J. Che"1-№ П. КайзаускаТн'с Зед8' Z^irOT, Puss. Chem. Rev., 1968, 37, 5'13 ■ Зефыров_усп ХНШШ; lg68i 3?i 1243],^■Se^2АМЖШ0Р’ 1 °rg' C1’Cm" 1973' 38' 2088'S. Kharasch “^H^hcm' Soc'’ 1956’ 167°'195722. 37.’ Meltzer, and IV. Nudenberg, J. Org. Chem, 1957.T«^,TTF]DS™'ii‘ ^,ncr' Chein- Soc-. !948. 70- ,5i6'• E- Griffin and R м ’h?'U Л’ Wear L Org. Chem, 1962, 27, 1 ■ ^1960, 1398."' HaszeldiM, Proc. Chem. Soc., 1959, 369; J. Che"1-№ П. КайзаускаТн'с Зед8' Z^irOT, Puss. Chem. Rev., 1968, 37, 5'13 ■ Зефыров_усп ХНШШ; lg68i 3?i 1243],870.
^■Se^2АМЖШ0Р’ 1 °rg' C1’Cm" 1973' 38' 2088'
S. Kharasch “^H^hcm' Soc'’ 1956’ 167°'1957
22. 37.’ Meltzer, and IV. Nudenberg, J. Org. Chem, 1957.
T«^,TTF]DS™'ii‘ ^,ncr' Chein- Soc-. !948. 70- ,5i6'
• E- Griffin and R м ’h?'U Л’ Wear L Org. Chem, 1962, 27, 1 ■ ^1960, 1398."' HaszeldiM, Proc. Chem. Soc., 1959, 369; J. Che"1-
№ П. КайзаускаТн'с Зед8' Z^irOT, Puss. Chem. Rev., 1968, 37, 5'13 ■ Зефыров_усп ХНШШ; lg68i 3?i 1243],
^■Se^2АМЖШ0Р’ 1 °rg' C1’Cm" 1973' 38' 2088'
S. Kharasch “^H^hcm' Soc'’ 1956’ 167°'1957
22. 37.’ Meltzer, and IV. Nudenberg, J. Org. Chem, 1957.
T«^,TTF]DS™'ii‘ ^,ncr' Chein- Soc-. !948. 70- ,5i6'
• E- Griffin and R м ’h?'U Л’ Wear L Org. Chem, 1962, 27, 1 ■ ^1960, 1398."' HaszeldiM, Proc. Chem. Soc., 1959, 369; J. Che"1-
№ П. КайзаускаТн'с Зед8' Z^irOT, Puss. Chem. Rev., 1968, 37, 5'13 ■ Зефыров_усп ХНШШ; lg68i 3?i 1243],
35.36.37.35.36.37.38.39.10-II.38.39.10-II.11-1511-1516.17.18.19а.16.17.18.19а.5!.52.53.54.55.56.57.58.59.60.61.62.63.64.65.66.67.68.69.5!.52.53.54.55.56.57.58.59.60.61.62.63.64.65.66.67.68.69.467467
35.
36.
37.
35.
36.
37.
38.
39.
10-
II.
38.
39.
10-
II.
11-
15
11-
15
16.
17.
18.
19а.
16.
17.
18.
19а.
5!.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
5!.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
467
467
, Meinwaid, У. C. Meinwaid, and T. N. Baker, 1ц j .
4074.Chem Soc..
'C Ме" Г N- B^. "I. J. Amer Chem. Soc,
'^Reier’, H. G. Haulhal, and IV. Pritzkow, J. urakt. Chem
/ Д Park and D. L. H. Williams, J. C. S. Perkin 11 197g 828 ' ' "^ н C. Hamann and D. Swem, Tetrahedron Letters, 1966 3303 и Dlekmann and W. Lii//6e, Angew. Chem. Internal. Edn 1908 7 £ Muller and H. Metzger, Chem. Ber„ 1957, 90, 1179.'*• - j87- 388.
A Mackor and Th. I. de Boer, Rec. Trav. chim., 1970, 89, 151 159 / p Lurcher and J. W. Linnell, J. Chem. Soc. (A)' 1967 i99R d n и
J. Mol. Structure, 1971, 9, 221.’’' D' Har"
Th A. L 67. Wajer and Th. J. de Boer, Rec. Trav. chim., 1972 91
,', Ц Dietrich and D. C. Hodgkin, J. Chem. Soc., 1961, 3686’ '
у Hanyu and J. E. Boggs, J. Chem. Phys., 1965, 43, 3454.
D A. Dieterich, 1. C. Paul, and D. У. Curtin. J. Amer. Chem. Soc. 1974 96 6372. M. Azonlay, B. Stymne, and G. Wetfermark, Tetrahedron 1976 32 2961 L. Batt, B. G. Gowenlock, and J, Trotman, J. Chem. Soc.. 1960, 2222.' A. D. Vietmeyer and C. Djerassi, J. Org. Chem., 1970, 35, 3591.
/. С. Calder and Р. I. Carralt, Tetrahedron, 1969, 25, 4023.
L.-6. Andersson, J. (Banns) Mason, and W. van Bronswife, J. Chem. Soc.
(A), 1970, 296.
196 M Wilanowski, L. Stefanidk, H. Januszewski, S. Szymanski and G.A. Webb Tetrahedron, 1973, 29, 28,33.
50a./. Collin, Bull. Soc. roy. Sci. Liege, 1954, 23, 201.
G. Schroll. R. G. Cooks, P. Klenunensen, and S.-O. Lawesson, Arkiv Kemi,
1968, 28, 413.
R. Hohn, H. Schaefer, H. Hiibner, M. Wahren, W. Pritzkow, G. Lauterbach.
P. Fidde, and P. Herrmann, "Tetrahedron Letters, 1965, 2581.
. Pritzkow and IV. Roster, Annalcn, 1967, 703, 66.
V. Erschov and G. A. Nikijorov, Russ. Chem. Rov., 1966, 35, 817 [В. В. Ершов, Г. А. Никифороа — Усп. химии, 1966. 35, 1953].
Romming and Н. J. Taiberg, Acta Chern. Scand., 1973, 2246.
A. L. Anet and I. Yavari, Org. Magn. Resonance, 1976. 8, 158.
B. Mallory and A. Cammarata, J. Amer. Chem. Soc., 1966, 88, 61.
R. K. Harris, A. R. Katritzky, S. Oksne, A. S. Bailey, and V. G. Paterson.
L Chem. Soc., 1963, 197., , ,~ c ,QR,
К. M. Ibne-Rasa C. G Lauro, and J. 0. Edwards, J. Amer. Chem. Soc., 196 , 85, 1165.
Darchen and C. Moinet, J. C. S. Chem. Comm., 1976, 820
R. Schroter, in «Methoden dcr Organisclien Chemie» (Houben-We>l). Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1957, Band Xl/l, p. 490.
P. N. Rylander, «Catalytic Hydrogenation over Platinum Metal . .
Press, New York, 1967, p. 164.. ,Cn,.n„„ Berlin 1968
a. Schonberg, «Preparative Organic Photochemistry», Springer, Berlin, im. 7- Л76. Cadogan, Quart. Rev., 1968, 22. 222; IH. Boyer, in «Nitrenes», Cn Lwowski, Interscience, New York, 1970, P- 163.Q с|]ет
R. A. Abramovitch S. R. Chailand, and E. F. V. Scriven, j.
1972, 37, 2705; J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94, 137-1.№ 40
R- A. Abramovitch, S. R. Chailand, and Y. Yamada, J. Org.
I511.1Q70 1319" A- Abramo-
Sklarz and M. K. Sultan Tetrahedron Letters, 1972, 13 .
\4ch, L Court, and E. P. Kyba, ibid., 4059.Vasil’eva, M. F. Le-
V. A. Ginsberg. A. N. Medvedev, L. L. Martynova •(U.S-SR), 19&>’
bedeva, S. S. Dubov, and A. Ya. Yakubovich. L Gem О em. (
C ' C91^ f-S. Л Г'1”Tsimp rcГ tetrahedron, 1965. 21,
2735 Grl^'"- N- Г' MoPl'nger, and B. L. snupi
m R Penoer Tetrahedron, 1971, 27, 6201.
G. T. Knight and . repp . ^Cycloaddition Reactions», ed J H
i. И=тет S± ^v York, 1967, p. 419; S. B. Needleman and M
Academic Press ^ 4O5; Q Kreszc and , Fld_ Tclrahedron О С/щ^
Ki”, Chem. „ 'мегСпи1, E. Francotte, M. Van Meerssche, Q 24>
Amer-chem-
Ж J "org ChemCV1968 33,62848.
74.74.75.75.£ ^Bd№с°^пХ Tetrahedron №s. 1967, 1563.
74.
74.
75.
75.
4 - ГвоЬ^ТкС^“^Ж^^ 1968, 373.
786 7 E. Baldwin, A. K. Qureshi and В Srlarz, J. Chem. Soe. (C), 1969, 1073.
79 К Nelson and P. Kovaeic, J. C S Chem. Comm., 1975, 312.
яп £ 0 Janzen Accounts Chem. Res., 1971, 4, 31.
8L M. i. Christie, J. S. Frost, and M. A. Voisey, Trans. Faraday Soc., 1965, 61,
82a Tg. Calvert and I. N. Pills, Jr.. «Photochemistry», Wiley, New York, 1966, pi 475.
826 H. A. Morrison, в cc 1r. p. 165.
83a' 1. A. Maassen, H. Hittenhausen, and Th. J. de Boer, Tetrahedron Letters, 1971,3213.
A. Mackor and Th. J. de Boer, Rec. Trav. chim., 1970, 89, 164.
83b A Mackor Th. A. J. II7. Wafer, and Th. J. de Boer, Tetrahedron Leiters, 1967, 2757.
A. H. Dinwoodie and R. N. Haszeldihe. J. Chem. Soc., 1965, 1675.
85a. B. G. Gowenlock. J. Pfab, and G. Kresze. J. C. S. Perkin II, 1974, 511.
B. G. Rowenlock, G. Kresze, and J. Pfab, Tetrahedron Letters, 1972, 593, 86b.5. J. G. Broekhoven, Th. А. В. M. Batsman and Th. J. de Boer, Rec. Trav.
chim., 96, 12; i. Pfab, J C. S. Chem. Comm., 1976, 297, 616.
P. W. Robertson, T. R. Hitchings, and G. M. Will, J. Chem. Soc., 1950, 808. 87. 0. F. Wtemer and N. J. Leonard, J. Org. Chem., 1976, 41, 2985.
88a.S, R. Sandler and It7. Karo, «Organic Functional Group Preparations», Academic Press. New York, 1968, vol. 1, p. 411.
H. 0. Larsen, в cc. Ir, p. 301.
88b. N. Kornblum, Org. Reactions 1962 12 101 88г.См. cc. la, n. 391.
A. V. Topchiev, «Nitration of Hydrocarbons and other Organic Compounds», ergamon, London, 1959 [Л. В. Топчиев — Нитрование углеводородов и ДРУ' л1хворпаи"»ски5 сое™ие|»:й. м„ Изд. АН СССР, 19561.
лпййВя °ш0'^ V' Ya' SMern, Russ. Chem. Rev., 1976, 45, 721 [А. П. Бал- G W' ^«-Усп. химии. 1976. 45, 1428].
Мастинам' Radical Reactions in Preparative Organic Chemistry8- Macm Ilan. New York, 1964 p. 213
93'.$T (U 5 S R K 261657 3a'
C.' H^on'Yc^S^F™^^0^ N?trapons»,^ed/ L^F. Albright
160.’ s Symposium Series No. 22, A. C. S, Washington, I976-
^6^e“er’ Л M’ liul1, S' Goidcn. “ad R. L. Reitz, J. Org. Chem., 1968, 33, 95b, H. Feuer and P m^p-0^ Л ^tterson, J. Org. Chem., 1971, 36, HO- 96. P E. Pfeffer and LChem., 1966, 31. 3152.
97- м P. BmVuot JFSnhnfli!’ Tetrahedron Letters, 1970, 699.e
1842.’ ' ■ ^abathier, and P, Jacquignon, Bull. Soc. chim. Fran
": M-LShei6^125.
168' D ПИ> J- Org. Chem., 1971, 36, 3641.
г Q Bardwell and E. W Garbisch, J. Amer. Chem Soe lOOaV’ "• Grisa,0ld and P. S. Starcher, J. Org. Chem. 1966 3182’ 3588
*Y Sh Shvarls, V. N. Yarovenko, M. M. Krayushkin S S м l°L у уSevosPyanova Bull. Acad. Sci. Li. S. S. R„ 1976, 25 1589 tu°ni and
„ и Яроаенко, M. M. Краюшкин, С. С. Новиков в в А, Ш" ШваРЦ. и в АН СССР, Сер. хим. 1976, 1674].’' Севостьянова _
„ л Hassner, J. Е. Kropp, and G. J. Kent, J. Org. Chem. i960 м
10о j G Hoggett, R. B. Moodie, J. R. Penion, and K. Schofield rNhr2^ 103a'Aromatic Reactivity», Cambridge University Press, 1971.’ ‘ lratlon and
P В D. de La Mare and J. IL Ridd, «Aromatic Substitution-л
036 Halogenation», Butterworths, London, 1959.' ^ltral,on and
IV M. Weaver, in «The Chemistry of the Nitro and Nitroso Ground ed. H. Feuer, fnterscence, New York 1970, part. 2, p. i [y.
Химия нитро- п питрозогрупп. Т. 2. М., Мир, 1973. См. с. 51.
104.105.106.107.108.109.110.111.104.105.106.107.108.109.110.111.J Н. Ridd, Accounts Chem. Res., 1971, 4, 248.
104.
105.
106.
107.
108.
109.
110.
111.
104.
105.
106.
107.
108.
109.
110.
111.
j. IF. Barnett, R. B. Moodie, K. Schofield, and L B, Weston, J. c. S. Perkin 11 1975, 648.
R В Moodie, K. Schofield, and P. hl. Thomas, частное сообщение.
j. ’ «7. Barnett, R. B. Moodie, K. Schofield, J. B. Weston, R. G. Coombes I. G. Golding, and G. D. Tobin, J. C. S. Perkin If, 1977, 248.
V. Gold, E. D. Hughes, C.V. Gold, E. D. Hughes, C.K.K.R. G. Coombes and J. G. Golding, Tetrahedron Letters, 1976, 771.
V. Gold, E. D. Hughes, C.
V. Gold, E. D. Hughes, C.
K.
K.
V. Gold, E. D. Hughes, С. K. Ingold, and G. H. Williams, J. Chem. Soc.,
E.E.D.D.P. Zahora, and R. C. Adams, J. Org. Chem., Thoennes, J. Org. Chem., 1965. 30, 1301.P. Zahora, and R. C. Adams, J. Org. Chem., Thoennes, J. Org. Chem., 1965. 30, 1301.1950, 2452.
E.
E.
D.
D.
P. Zahora, and R. C. Adams, J. Org. Chem., Thoennes, J. Org. Chem., 1965. 30, 1301.
P. Zahora, and R. C. Adams, J. Org. Chem., Thoennes, J. Org. Chem., 1965. 30, 1301.
M. E. Kurz, L. T. A. Yang, 1973, 38, 2271.
0. L. Wrighl, J. Teipel. and
112a. 6. A. Olah, Accounts Chem. Res., 1971, 4, 240.
G. A. Olah and S. J. Kuhn, in «Friedel-Crafts and Related Reactions», ed. G. A. Olah, Wiley-fnterscience. New York, 1964, vol. 3, p. 1393.
G. A. Olah, in «Industrial and Laboratory Nitrations», ed. L. F. Albright and C. Hanson, Л. C. S. Symposium Series, No. 22, A. C. S„ Washington, 1976, p. 1.
S. R. Hartshorn, Chem. Soc. Rev., 1974, 3, 167; R- B. Moodie and K. Schofield, Accounts Chem. Res., 1976. 9. 287.
D. V. Nightingale, Chem. Rev., 1947, 40, 117.
T. G. Bonner R. A. Hancock, G. Yousif, and E. R. Rolle, J. Chem. Soc. (B), 1969, 1237.
K. Olsson, Acta Chem. Scand. (B), 1975, 29, 405.. „
H8a,T. C. Bruice, M. J, Gregory, and S. L. Walters, J. Amer. Chem.
1612.
M. E. Silzniann L. A. Kaplan and L Angres, J. Org. em.,
563.
!'9- IF. Treibs and H. Reinheckel. Chem. Ber., 1954, 87, 341.
Bachman and N. W. Cannon, J. Org. Chem., 1969, 3 , - ■
29 УBarnes and J. M. Patterson, J. Org. Chem 19। . <L 3 ;
& 7 R. Bull, E. R. H. Jones, and G. D. Meakins J. Chem. Soc., 9л' У' D' Emmons, J. Amer. Chem. Soc., 1957 79, oo28.
125.125.й- E. Keinan and Y. Mazur, J. Org. Chem.. 1977. 42, 844.
125.
125.
126. 12?128 129 130. 131. 132. 133.134.135.126. 12?128 129 130. 131. 132. 133.134.135.IF. D. Emmons, J. Amer. Chem. Soc., 1954 76. 3470.^gO g94
126. 12?
128 129 130. 131. 132. 133.
134.
135.
126. 12?
128 129 130. 131. 132. 133.
134.
135.
E- R Ward, c. D. Johnson, and J. G. Hawkins, J Chem.
G- B. Bachman and T. F. Biermann, J. Org. chem.. ®У-7;' /• M. Larkin and K. L. Kreuz, J. Org. Chem., 1971. 36.
A. L Meyers and J. C. Sircar, J. Org. Chern, „.с 37 28ю
^- Bachman and R. J. Mateski, J. Org. Chem,. •.. ’^^ $976. 616- Takahashi. M. Tokuda. M. Holl, and A. Sl1™^' 'B r" '1957, 90, 1634.
K. Dimroth G. Brauninger. and G. Neubauer. C cm. вег.,
"■ Levy and J. D. Rose, Quart. Rev., 1947, I, Зов 9|g8 H H. Baer and E Melton and J. E. McMurry. J. Org Chem.. 197o. w,
r' ^' Georges, ibid., 1976, 41, 3474.Sadukov, and S. S. Novi
°- A. Schvekhgeinier, V. A, Smirnyagui, R- A- ti^g
136.137.138139.140.141.142a.136.137.138139.140.141.142a.F G Borgaidt, and W. L. Reed, Chem. Rev.. 1964 64 PR./Kaplan and IL Shechter, J. Amer. Chem. Soc., 1961, 83, 3535.'9'
136.
137.
138
139.
140.
141.
142a.
136.
137.
138
139.
140.
141.
142a.
A' MakovkuKan6dL Lenfi, Chem.' Rev., 1958, 58, 627.
G. A Olah and T. E. Kiovsky, J. Amer. Chem. Soc., 1968, 90, 6461.
ц H P Pao в cc. Ir, c 60.
p T Aplin M. Fischer, D. Becher, H. Budzikiewrcz. and C. Dferossi, j Chem Soc. 1965, 87, 4888.
London, 1967, p. 47.London, 1967, p. 47.1426 N. M. M. Nibbering and Th. J. de Boer, in «Some Newer Physical Methods 'in Structural Chemistry», ed. R. Bonnett and J. G. Davis, Untied Trade Press
London, 1967, p. 47.
London, 1967, p. 47.
2, 213.A. T. Нильсен, в cc. ir, с. 260.2, 213.A. T. Нильсен, в cc. ir, с. 260.143144.145.146.147.148.149.150.143144.145.146.147.148.149.150.142в.л T. Larkins’, F. E. Saalfeld, and L. Kaplan, Org. Mass. Spectrometry, 1959
2, 213.
A. T. Нильсен, в cc. ir, с. 260.
2, 213.
A. T. Нильсен, в cc. ir, с. 260.
143
144.
145.
146.
147.
148.
149.
150.
143
144.
145.
146.
147.
148.
149.
150.
J. Org. Chem.. 1965, 30, 1687.J. Org. Chem.. 1965, 30, 1687.A T. Нильсен, в cc. ir, c. 262.
J. Org. Chem.. 1965, 30, 1687.
J. Org. Chem.. 1965, 30, 1687.
A. A. Griswold and P. S. Starcher,
A. K. Hoffmann, А. M. Feldman, E. Gelblum, and W. G. Hodgson, J. Amer. Chem. Soc., 1964, 86, 639.
I Simmons R. F. Love, and K. L. Kreuz, J. Org. Chem., 196 6 31, 2400 3152.Cm. cc. 143, p. 406.L. !. Khmel'nitskii, 0. V. Lebedev, V. I. Slovetskii, and S. S. Novikov, Bull. Acad. Sci. U. S. S. R., 1961, 627 [Л. И. Хмельницкий, О. В. Лебедев, В. И. Словацкий, С. С. Новиков— Изв. ЛИ СССР, Сер. хим.. 1961, 678]. 1. Trotter, Acta Cryst., 1959. 12, 605, 884.L. I. Bellamy, «The Infrared Spectra of Complex Molecules», Chapman and Hall, London, 1975, vol. 1, p. 335.I. H. Beynorv, R. A, Saunders, and A. E. Williams, Ind. chim. beige. 1964.29. 311; I. H. Beynori, M. Bertrand, and R. G. Cooks J, Amer. Chem. Soc., 1973. 95, 1739.S. R. Robinson. С. H. J. Wells, R. B. Turner, arid J. F. J. Todd J. C. S. Perkin II, 1976, 1363.I Simmons R. F. Love, and K. L. Kreuz, J. Org. Chem., 196 6 31, 2400 3152.Cm. cc. 143, p. 406.L. !. Khmel'nitskii, 0. V. Lebedev, V. I. Slovetskii, and S. S. Novikov, Bull. Acad. Sci. U. S. S. R., 1961, 627 [Л. И. Хмельницкий, О. В. Лебедев, В. И. Словацкий, С. С. Новиков— Изв. ЛИ СССР, Сер. хим.. 1961, 678]. 1. Trotter, Acta Cryst., 1959. 12, 605, 884.L. I. Bellamy, «The Infrared Spectra of Complex Molecules», Chapman and Hall, London, 1975, vol. 1, p. 335.I. H. Beynorv, R. A, Saunders, and A. E. Williams, Ind. chim. beige. 1964.29. 311; I. H. Beynori, M. Bertrand, and R. G. Cooks J, Amer. Chem. Soc., 1973. 95, 1739.S. R. Robinson. С. H. J. Wells, R. B. Turner, arid J. F. J. Todd J. C. S. Perkin II, 1976, 1363.R. R. Fraser, Canad. J. Chem., 1960, 38, 2226.
I Simmons R. F. Love, and K. L. Kreuz, J. Org. Chem., 196 6 31, 2400 3152.
Cm. cc. 143, p. 406.
L. !. Khmel'nitskii, 0. V. Lebedev, V. I. Slovetskii, and S. S. Novikov, Bull. Acad. Sci. U. S. S. R., 1961, 627 [Л. И. Хмельницкий, О. В. Лебедев, В. И. Словацкий, С. С. Новиков— Изв. ЛИ СССР, Сер. хим.. 1961, 678]. 1. Trotter, Acta Cryst., 1959. 12, 605, 884.
L. I. Bellamy, «The Infrared Spectra of Complex Molecules», Chapman and Hall, London, 1975, vol. 1, p. 335.
I. H. Beynorv, R. A, Saunders, and A. E. Williams, Ind. chim. beige. 1964.29. 311; I. H. Beynori, M. Bertrand, and R. G. Cooks J, Amer. Chem. Soc., 1973. 95, 1739.
S. R. Robinson. С. H. J. Wells, R. B. Turner, arid J. F. J. Todd J. C. S. Perkin II, 1976, 1363.
I Simmons R. F. Love, and K. L. Kreuz, J. Org. Chem., 196 6 31, 2400 3152.
Cm. cc. 143, p. 406.
L. !. Khmel'nitskii, 0. V. Lebedev, V. I. Slovetskii, and S. S. Novikov, Bull. Acad. Sci. U. S. S. R., 1961, 627 [Л. И. Хмельницкий, О. В. Лебедев, В. И. Словацкий, С. С. Новиков— Изв. ЛИ СССР, Сер. хим.. 1961, 678]. 1. Trotter, Acta Cryst., 1959. 12, 605, 884.
L. I. Bellamy, «The Infrared Spectra of Complex Molecules», Chapman and Hall, London, 1975, vol. 1, p. 335.
I. H. Beynorv, R. A, Saunders, and A. E. Williams, Ind. chim. beige. 1964.29. 311; I. H. Beynori, M. Bertrand, and R. G. Cooks J, Amer. Chem. Soc., 1973. 95, 1739.
S. R. Robinson. С. H. J. Wells, R. B. Turner, arid J. F. J. Todd J. C. S. Perkin II, 1976, 1363.
151.
152.
154.155.154.155.153.
154.
155.
154.
155.
О. V. Banthorpe, Chem. Rev., 1970, 70, 295.
M. J. Strauss, Chem. Rev.. 1970. 70, 667; T. N. Hall and C. F. Poranski, о 03b-Холл, Ч. Ф. Поранский, мл., в сс |03в с 254].
У м°- Wennerstrorn, Acta Chem. Scand., 1971, 25, 2355.
л 1'n «Advances in Physical Organic Chemistry», ed. V. Gold,
Academic Press. New York, 1969, vol. 7 p. 238
60 £ B°unreianA d 'm М°сЫе' Tetrahedron, 1962, 18, 1131.
161.162.161.162.A P PQnd K- E Russell, Quart. Rev.. 1968, 22, 123.
161.
162.
161.
162.
Stable d У i HaiJ' and R' iL Thomson (Organic Chemistry of G M NazinRa53lcals» Academic Press. New York, 1968, p. 268.
37 603Smells. Qnd 1'. I. Dubovitskii, Russ. Chem. Rev., 1968,
163.164.163.164.37» 1443] " ' ^азин’ $• Манелис, Ф, И. Дубовицкий — Усп. химии. 196 , - ^ L MokTand^S 7 Tetrahedron, 1963, 19, Suppl. 1, 23.
163.
164.
163.
164.
I65a.E. К Fields and'/ м ' Tetrahedron Letters, 1976 2283.
1656. С. V. HandУс' Fr“'Radical Chem., 1975, 5, Ю1.
167.167.Cm. cc. 82a n 477. и !’ and E DiPietro, J. Org. Chem., 1977, 42, H. J. Kuhn RPrison, в cc. Ir, c. 165.
167.
167.
168.168.J 976, 824. ’ Straa!mann, and D. SchuUc-Frohlinde, J. C. S. Chem. Comni., 169 nrs' P™%7.P' J' Moies- S- T- Reid, and К. T. Taylor, Tetrahedron Let- 170Chcm" |97S. 6$. 49.
168.
168.
47, 1.' Huvinga, Chem. Rev., 1975, 75, 353; Pure Appt- cl,t
I?- T’ ^cW^" and TK L dE ВОеГ' TEtrahedron, 1975, 31, Ю19. fund 'in «Organic Electrochemistry», ed M M
|72&L York, 1973, p. 316.MMarcel Dekker,
, g Hanson, Synthesis, 1974, 1.
174.174.1 , I E McMurray, Accounts Chem. Res., 1974, 7, 281
174.
174.
175.176.177.178.179.180.175.176.177.178.179.180.|Я П Kirchhoff, Tetrahedron Letters. 1976, 2533.
175.
176.
177.
178.
179.
180.
175.
176.
177.
178.
179.
180.
Loubinoux, J. J. Chanot, and P. Caubere, J. Organometallic Chem 1971 88 C4.
d ’ 0 Hutchins, D. IE. Lamson, L. Rua, C. Milewski and rm „
J org. Chem., 1971, 36, 803.Qnd ««ryanoff.
Cm cc. 61. p- 168.
J F. Knifton, J. Org. Chem., 1976, 41, 1200.
H. j. Barber and E. Lunt, J. Chem. Soc., 1960, 1187.
I81a D. C. Owsley and 1. I. Bloomfield, Synthesis, 1977, 118.
816 T.-L. Ho and С. M. Wong, Synthesis, 1974, 45.
H, K. Porter, Org Reactions, 1973, 20, 455.
1826J. P- Idoux, J. Chem. Soc. (C), 1970, 435.
183.183.H. Imai, T. Nishiguchi, and K. Fukuzumi, Chem. Letters, 1976, 655; /. D. Entwistle, A. E. Jackson, R. A. W. Johnstone, and R. P. Telford, J.C. S. Perkin 1 1977, 443; H. Imai, T. Nishiguchi, and K. Fukuzumi, J. Org. Chem., 1977, 42’
183.
183.
431.
184.185.184.185.186.187.188.186.187.188.189.190.191.192.193.194.195.189.190.191.192.193.194.195.H. des Abbayes and H. Alper, J. Amer. Chem. Soc., 1977, 99, 98.
184.
185.
184.
185.
186.
187.
188.
186.
187.
188.
189.
190.
191.
192.
193.
194.
195.
189.
190.
191.
192.
193.
194.
195.
I I G. Gadogan, D. S. B. Grace, R. К. K. Lin, and B. S. Tait, J. C.S Chem Comm., 1972, 520.
J I. G. Cadogan, D. J. Sears, and D. M. Smith, J. Chem. Soc. (C), 1969, 1314.
F. R. Atherton, and R. W. Lambert, J. C. S. Perkin 1, 1973, 1079.
R. J. Sandberg, В. P. Das, and R. 11. Smith, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 658.
F, Freeman and D. K. Lin, J. Org. Chem., 1971, 36, 1335.
/. E. McMurry, I. Melton, and H. Padgett, J. Org. Chem., 1974, 39, 2o9.
N. Kornblum and R. A. Brown, J. Amer. Chem. Soc., 1965, 87, 1742.
I. Simmons and K. L. Kreuz, J. Org. Chem., 1968, 33, 836_
A. Hassner and 1. Larkin, J. Amer. Chem. Soc,, 1963, 85, 2181
A. 5. Matlack and D. S. Breslow, J. Org. Chem., 1967 32, 1995.
V. J. Erashko, S. A. DShcvelev, and A. A. Fainzil berg Russ. Chem Rev
1966, 35, 719 [S И. Кратко, С. А. Шевелев, А. А. Фаинзильоерг >cn.
химии, 1966, 35, 1740].cr orri
196.197.196.197.N. Kornblum and R. A. Brown, J. Amer. Chem. Soc. 964 86, лес
196.
197.
196.
197.
H. B. Hass and M. L. Bender, Org. Synth. Coll. Vol V 1963, 932.
198a См., например: Л< Kornblum, R. E. Michel, and R. C. .
Soc., I960, 88, 5662; G. A. Russel and IE. C. Danen ibid., 566 .
995.N. Kornblum, Angew. Chem. Internal Edn., 1975, 14,■g70 92
N. Kornblum, S. D. Boyd, and F. IE. Shiclml, J. Amer. Chem. 5oc.
Kornblum and S. D. Boyd, ibid., 5784',,075 15, 505; R. Hen-
WD. Seebach and F Lehr, Angew. Chem. Internal. Edn 19№^ ,
'™XE- F. Lehr, and D. Seebach, Helv. Chim. na'ml 'Tetrahedron Letters, 28№.D. Seebach, R. Henning, F. Lehr, and I. Gonnermann,
202 лBonenfant, and C. Barbara, Tetrahedron^ Letters, 1972,
2026 7 DCe*i110p a"d R' L' Kobylecki Tetrahedroid l^ 30’ 527
203 ■ и R,' S,er”4^ and F. A. Norris, J. Org. Chem., L. /J28, 21D.
204 U L Finkbeincr and G. IE. Wagner, F Org. Chcnn.
20^ c 8; Bacr Qnd t/tbas, в cc. 103, p. 75.3, ofL n ]7g
20fi n ^icM^lbater, Angew. Chem. Internat. •. ^JaCtions. 19o9,
207 A- °- Bargmann. D. Ginsberg, and R. РиРр0Д^ xm, 3597. я Klose
208 M a' '®h't1' and M. M. Baizer. ’beliahedron el . gadiger and .
C. Ktoetzet, J. Amer. Chem. Soc., 1948, 70, 3o71, w. к
‘«rahedron Letters, 1967, 1177,471
H SheMer J. Org. Chem., 1968, 33, 1164.
210.211.212.213.214.215.216.210.211.212.213.214.215.216.№ M Miyashita, T. Yana.nl, and A. Yoshikoshi, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 98,
210.
211.
212.
213.
214.
215.
216.
210.
211.
212.
213.
214.
215.
216.
ГЖ*^ 1971’ ?7' 323'
M F Hawthorne and R. D. StrahmJAmen Chem. Soc., 1957, 79, 2515. clum. France, 1965, 324b.
fhj'de Boer and L P. Dirkx, в cc. Ir, p. 487 [7. Дж. де Бур. И. П. Дцркс
Ii" с 3711 и приведенные гам ссылки.>
Bj Miller', Aromatic Nucleophilic Substitution», Elsevier, Barking, Essex
217 ^F Bunnell, Accounts Chem. Res., 1972, 5, 139.
9 8 S M Shein L V. Bryukhovetskaya. and T. M. loanova, Bull. Acad Sci ns. S. R. 1973, 22, 1543; L V. Bryukhovetskaya, L. V. Mironova, and S Al Shein ibid., 1550 [C. AI. Шейк, Л. В. Брюховецкая, T. М, Иванова — Изв. АН СССР Сер. хим., 1973, 1594; Л. В. Брюховецкая, Л. В. Миронова, С. М. Шеин, там же, с. 1601]; A. Abe and У. Ikegami, Bull. Chem. Soc.
Japan, 1976, 49, 3227.„ „
219.220.221.222.223.224.225.226.227.228.229.230.231.219.220.221.222.223.224.225.226.227.228.229.230.231.p. Buck, Angew. Chern. Internal. Edn., 1969, 8, 120.
219.
220.
221.
222.
223.
224.
225.
226.
227.
228.
229.
230.
231.
219.
220.
221.
222.
223.
224.
225.
226.
227.
228.
229.
230.
231.
M. Rosenblum. J. Amer. Chem. Soc., 1960, 82, 3796.
J. H. Gorvin, Cheni. Comm., 1971, 1120.
R. A. Jackson and IV. A. Walers, J. Chem. Soc., 1960, 1653.
E. G. Janzen and i. L, Gerlock, J. Amer. Chem. Soc., 1969, 91, 3108.
M. E.Kurz and R. T. Y. Chen, J. C.S. Chem.Comm., 1976, 968.
G. D.Buckleg, J. Chem. Soc., 1947, 1492;S. Wawzonek and I.V. Kemp!,
J. Org. Chem., 1973, 38, 2763.
У. Yosl, H. R. Gutmann, and С. C.Muscoplat, J. Chem. Soc. (C),1971, 2119.
G. A.Shvekhgeimer, A. Baranski,and M.Grzegozek, Synthesis,1976, 612.
V. Jager and H. G. Viehe, Angew. Chem. Internal. Edn., 1969, 8, 273.
P. N. Preston and G. Tennant, Chem. Rev., 1972, 72, 627.
J. Leitich, Angew. Chem. Internal. Edn., 1976, 15, 372.
I. H7. Patterson and I. E. McMurry, Chem. Comm., 1971, 488.
233.233.J. E. McMurry and J. Melton, J. Org. Chem., 1973, 38, 4367.
233.
233.
234.234.Cm. cc. la, p. 455; 16. p, 83.
234.
234.
D. H. R. Barton, i. M. Beaton, L. E. Geller, and M. Л1. Pechet. J. Amer. Chem. Soc., 1961, 83, 4076.
N. Kornblum, R. A. Smiley, R. K. Blackwood, and D. C. Inland, J. Amer. Chem. Soc„ 1955, 77, 6269,
^ 392? BePuiJ, H. L. Iones, and D. H. Gibson, J. Amer. Chem. Soc., 1972, 94,
то,]' ^•Br,omn “nd D. P. Hollis, J. Mol. Spectroscopy, 1964, 13, 305.
9^ 'r v €'TJ'C'S'Chcm-Comm., 1973. 450.
о м o' №d K' P- Bhaskar, Ref. 1(d) pp. 139, 146, 147, and 156.
234 P N ^,oszc,d;nc and H lander, J. Chem. Soc., 1954, 691.
240 lanri B' L H' Pattinson, J. Chem. Soc., 1955, 4172.
241 W к'F11 Soc- Г°У Sei. Liege, 1953, 22, 285.
212 G R R Г ' 1 Or" Cl,cm ■ >963, 28, 125
243 P NeoglandVri N'hT Co“nm- J- OrK. Chem., 1969, 34, 4121.
N KomMumChcm' Soc- 1916’ 701l 1917’ 899'
P J Carm r г °!™dn. J Amer. Chem. Soc., 1949, 71, 226.
2019 A ' S- °' Go®=nlock, and C. A. F. Johnson, J. C. S. Pcrkm 11
MKAtotarfealM„То”Шеу, J. Amer. Chem. Soc., 1962, 84 2711.
mans, hl «Modern ocllem" . 1964. 2, 263; E. V. Blackburn and C. J-
as;rnpd Reinhold, Londom^^Tsg Syi,lh<isis>>' cd' C' J Timm°"S' 249 r;,hC^.Soc'"960:8J2,2640ro,a''' U U' GcUer- "«d M- M- Pcr'ict' J Л"'СГ
' ,0". ~\ а^Г'® £ ^ra"“' 11 p- Ol‘^10’ “,ui D' lL R' ВаГ
p Kabasakalian and E. R. Townley, J Org. Chem., 1962, 27 2918 25“' iCekovib and T. Srmc Tetrahedron Letters, 1976, 561' Ж
25|a n П Rieke and N. A. Moore, J. Org. Chem., 1972 37 414. M D 1S6-R'Pj м Surzur. Bull. Soc. chim. France. 1973, 2393 ’ 3’ л 'P Berlrand
p Boachan, R. T. Morrow and R IF. van Dolah, chem Rev « 2’2- 485; I. Honeyman and J. IF. IF. Morgan, Adv. Carbohydrate Chem (9^ » ^Ъ^7^ 1a”dJ Amer. Chem.’
^j Mortimer, J. Org. Chem., 1962, 27, 1876.
Д McKillop and M. E. Ford, Tetrahedron, 1974, 30, 2467
^ H. Suzuki, K. Ishizaki, S. Maruyama, and T. Hanafusa, J. C. S. Chem. Comm. 9 1975 51.’
1 if’ Lown and Л. V. Joshua, Canad. J. Chem., 1977. 55, 508 «76 2? L Ouellette and R. 1. Bertsch, J. Org. Chem., 1976. 41. 2782.
258.259.260.261.262.263.264.265.266.258.259.260.261.262.263.264.265.266.- D G. Scroggin, J. M. Riveros, and E. B. Wilson, J. chem. Phys. 1974 60
258.
259.
260.
261.
262.
263.
264.
265.
266.
258.
259.
260.
261.
262.
263.
264.
265.
266.
M Csizinadia, S. A. Houlden, G. J. Koves, I. M. Boggs and I G Csizma. dia. J Org CI’em 1973, 38 2281
R. A. C. Carrington. Spectrochim. Acta. 1960, 16, 1279.
R. T. M Fraser and N. C. Paul, J. Chem. Soc. (B), 1968. 659, 1407.
E. Buncel and A. N. Bourns, Canad. J. Chem.. 1960. 38, 2457.
N. Kornblum and H. W. Frazier, J. Amer. Chem. Soc., 1966. 88, 865.
IF. D. Emmons and J. P. Freeman, J. Amer. Chem. Soc., 1955. 77, (a) p. 4391, (6) p. 4387.
267a A. L. Fridman, F. M. Mukhametshin, and S. S. Nooihou, Russ. Chem. Rev., 1971, 40, 34 [Л. Л. Фридман, Ф. M. Мухаметшин, С. С. Новиков— Yea. химии, 1971, 40, 64].267a A. L. Fridman, F. M. Mukhametshin, and S. S. Nooihou, Russ. Chem. Rev., 1971, 40, 34 [Л. Л. Фридман, Ф. M. Мухаметшин, С. С. Новиков— Yea. химии, 1971, 40, 64].S. D. Ross, E. R. Coburn, and M. Finkelstein, J. Org. Chem, 1968. 33. 585. D H. R. Barton, M. J. Day, R. H. Hesse, and M. M. Pechet. J. C. S. Perkin I, 1975. 2252.
267a A. L. Fridman, F. M. Mukhametshin, and S. S. Nooihou, Russ. Chem. Rev., 1971, 40, 34 [Л. Л. Фридман, Ф. M. Мухаметшин, С. С. Новиков— Yea. химии, 1971, 40, 64].
267a A. L. Fridman, F. M. Mukhametshin, and S. S. Nooihou, Russ. Chem. Rev., 1971, 40, 34 [Л. Л. Фридман, Ф. M. Мухаметшин, С. С. Новиков— Yea. химии, 1971, 40, 64].
2676.См. cc. la, p. 455; cc. 16, p. 592.
/. H. Ridd, Quart. Rev., 1961, 15. 418.
R. E. Lyle J. E. Saavedra, and G. G. Lyle, Synthesis. 1976, 462.
270a. S. C. Challis and S. A. Kyrtopoutos. J C. S. Chem. Comm., 1976. 877.
i. R. Perrolt, G. Stedman, and N. Uysal, j.C. S. Perkin 11. 1977, 274. 272. T. D. B. Morgan, G. Stedman, and M. N. Hughes, J. Chem. Soc. ( ),i. R. Perrolt, G. Stedman, and N. Uysal, j.C. S. Perkin 11. 1977, 274. 272. T. D. B. Morgan, G. Stedman, and M. N. Hughes, J. Chem. Soc. ( ),2706. L K. Keefer and P. P. Roller. Science. 1973, 181. 1245._ _ „
i. R. Perrolt, G. Stedman, and N. Uysal, j.C. S. Perkin 11. 1977, 274. 272. T. D. B. Morgan, G. Stedman, and M. N. Hughes, J. Chem. Soc. ( ),
i. R. Perrolt, G. Stedman, and N. Uysal, j.C. S. Perkin 11. 1977, 274. 272. T. D. B. Morgan, G. Stedman, and M. N. Hughes, J. Chem. Soc. ( ),
J. R. "'" "'
273a. G. E. Hein, J. chem. F.duc. 1963. 40, 181; P. A. S. Smith and R. N. Loeppky,
J. Amer. Chem. Soc., 1967. 89, 1147._
2736. S. Franck J. Conrad and P. Misbach, Angew. Chem. Internal. Edn.,
892.
Cm. pc lei p 501
F. Miniski and R. Galli Chimica et Industrie. 1964, 46, 423.
977 £ Tel2el. Chum Ben. ’1971 104. 808.,,,
277a. E. Milder, H. Hais.s. and 97 Rmulcl, Chem. Ben 1960. 93, 15 .
n' ^iiller and fl. Haiss, Chem. Ben. 1963. 96. a70.
2786 r ^agee and L M- Barnes- Adv' 91ПСеГ Rph 9Kra tA L Sinskey. and 27S^L E. Baldwin. S. E. Branz. R. F. Gomez P L КгаЦ,
2797, n Ta,lnenbaum. Tetrahedron Leiters. 1976, j chem 1974.
Cooney, S. K. Brownstein, and J. IF. ApSimon. Canao.
Comm.,Comm.,7, 431;7, 431;279n'r pulF*.'nacl'er and R. Stolevik. Acta Chem• Scand 19 • c)jem Micheida, N. E. Davidson, and L. K. Keeler, 1976 633< '•*
Comm.,
Comm.,
7, 431;
7, 431;
281" PDn.’?Asfel aud K. Prajer. Tetrahedron. 1976 32 847y i973]
J«!le. arid F. Kaplan. Org. Маи Speet
R T ApSimon and J. D. Cooney. Canad. J. Chem.. • g
В. T. Haye, and T. S. Stevens, J. Chem. Soc. (C), 197»,
,83. D Ernies T. Hassel, R. Pieter, B. Renger, and D. Sceback, ^^^ 1976, 548.„ I „„ibardino, and R. C. Hiskey, .1. Amer, chem284' №8С'8°О"ЗОО9Й СдД^г№^Ы„ 1961, 83,285. W. D.Einmoris.FA^ ■ M Lauailish, Tetrahedron Leiters, 1964, 286a' Y. L. Chow, ibid., I964^2333' Res ]дуд, 6, 354.2866. К L ^“'''^“‘coton 'Уш! S- ’C- Chcn- J- OrR' Chel,L' 1967■ 32287a M P. Lau A.Cj. Cessna, Y. L. Chow, and R. W. Yip, J. Amer. Chem. Soc.', 2876 Г97!-'. C'-^-C- L C016"’ a',d lt7' L Chane’ Canad' C',Cm" 1970' 4S-,83. D Ernies T. Hassel, R. Pieter, B. Renger, and D. Sceback, ^^^ 1976, 548.„ I „„ibardino, and R. C. Hiskey, .1. Amer, chem284' №8С'8°О"ЗОО9Й СдД^г№^Ы„ 1961, 83,285. W. D.Einmoris.FA^ ■ M Lauailish, Tetrahedron Leiters, 1964, 286a' Y. L. Chow, ibid., I964^2333' Res ]дуд, 6, 354.2866. К L ^“'''^“‘coton 'Уш! S- ’C- Chcn- J- OrR' Chel,L' 1967■ 32287a M P. Lau A.Cj. Cessna, Y. L. Chow, and R. W. Yip, J. Amer. Chem. Soc.', 2876 Г97!-'. C'-^-C- L C016"’ a',d lt7' L Chane’ Canad' C',Cm" 1970' 4S-1976, 548.1976, 548.2109;2109;P. R. Farina and H. Tieckelmann. J. Org. Chem., 1973, 38, 4259.D. Seebach and D. Enders (a) Angew Chem Internal. Edn., 1972. 11. 301;(6) ibid., 1975. 14, 15; Chem. Her.. 1975, 108, 1293.D. Seebach and D. Enders, Angew. Chem. Internal. Edn., 1972, 11, 1102.P. R. Farina and H. Tieckelmann. J. Org. Chem., 1973, 38, 4259.D. Seebach and D. Enders (a) Angew Chem Internal. Edn., 1972. 11. 301;(6) ibid., 1975. 14, 15; Chem. Her.. 1975, 108, 1293.D. Seebach and D. Enders, Angew. Chem. Internal. Edn., 1972, 11, 1102.296.297.298.299.300.296.297.298.299.300.301.302.301.302.303.303.304,304,308.309.310.311.312.308.309.310.311.312.
,83. D Ernies T. Hassel, R. Pieter, B. Renger, and D. Sceback, ^^^ 1976, 548.„ I „„ibardino, and R. C. Hiskey, .1. Amer, chem
284' №8С'8°О"ЗОО9Й СдД^г№^Ы„ 1961, 83,
285. W. D.Einmoris.FA^ ■ M Lauailish, Tetrahedron Leiters, 1964, 286a' Y. L. Chow, ibid., I964^2333' Res ]дуд, 6, 354.
2866. К L ^“'''^“‘coton 'Уш! S- ’C- Chcn- J- OrR' Chel,L' 1967■ 32
287a M P. Lau A.Cj. Cessna, Y. L. Chow, and R. W. Yip, J. Amer. Chem. Soc.', 2876 Г97!-'. C'-^-C- L C016"’ a',d lt7' L Chane’ Canad' C',Cm" 1970' 4S-
,83. D Ernies T. Hassel, R. Pieter, B. Renger, and D. Sceback, ^^^ 1976, 548.„ I „„ibardino, and R. C. Hiskey, .1. Amer, chem
284' №8С'8°О"ЗОО9Й СдД^г№^Ы„ 1961, 83,
285. W. D.Einmoris.FA^ ■ M Lauailish, Tetrahedron Leiters, 1964, 286a' Y. L. Chow, ibid., I964^2333' Res ]дуд, 6, 354.
2866. К L ^“'''^“‘coton 'Уш! S- ’C- Chcn- J- OrR' Chel,L' 1967■ 32
287a M P. Lau A.Cj. Cessna, Y. L. Chow, and R. W. Yip, J. Amer. Chem. Soc.', 2876 Г97!-'. C'-^-C- L C016"’ a',d lt7' L Chane’ Canad' C',Cm" 1970' 4S-
1976, 548.
1976, 548.
2109;
2109;
P. R. Farina and H. Tieckelmann. J. Org. Chem., 1973, 38, 4259.
D. Seebach and D. Enders (a) Angew Chem Internal. Edn., 1972. 11. 301;
(6) ibid., 1975. 14, 15; Chem. Her.. 1975, 108, 1293.
D. Seebach and D. Enders, Angew. Chem. Internal. Edn., 1972, 11, 1102.
P. R. Farina and H. Tieckelmann. J. Org. Chem., 1973, 38, 4259.
D. Seebach and D. Enders (a) Angew Chem Internal. Edn., 1972. 11. 301;
(6) ibid., 1975. 14, 15; Chem. Her.. 1975, 108, 1293.
D. Seebach and D. Enders, Angew. Chem. Internal. Edn., 1972, 11, 1102.
296.
297.
298.
299.
300.
296.
297.
298.
299.
300.
301.
302.
301.
302.
303.
303.
304,
304,
308.
309.
310.
311.
312.
308.
309.
310.
311.
312.
Soc 1378.'
1221;
l^f rhn-ч R А Регги В, C. Menon, and S. C. Chan, Tetrahedron Letters 288a' 07i ^'YL Chow 'R. A. Perry, and В. C. Menon, ibid., 1971, 1549’
К S Pitta, and Г. L Chow. J.C.S. Perkin II, 1977. 93.
K K*<and С H. Fodor. J. Amer. Chem. Soc., 1970. 92, 5747.
9896 R R Frazer and L. K. Ng, J. Amer. Chem. Soc., 1976. 98, 5895.
Yu Belyaev, M. S. Tovbis, G. A. Stiboch, and A. V. Eltsov, J. Org. Chem. (USSR.) 1976. 12, 462 [E. Ю. Беляев, Л1. С. Тоабис. Г. А. Субоч. А В Ельцов —Ж орг. хим., 1976, 12, 466].
291 №. Baker and №. D. Ollis. Quart. Rev., 1957, 11, 15; F. H. C. Stewart, Chem. Rev., 1964, 64, 129.
292 H. U. Daeniker, Helv. Chim. Acta, 1964, 47, 33.
293 1 E Baldwin D. H. R. Barton, N. J. A. Giilteridge, and R. J. Martin, ' J.'Chem. Soc. (C), 1971, 2184.
294. D. L. H. Williams, Tetrahedron, 1975, 31, 1343.
295a C L. Bumgardner, K. S. McCallum, and J. P. Freeman, J. Amer. Chem. Soc., 1961, 83, 4417
2956. В. C. Challis and At. R. Osborne, J. C. S. Perkin 11, 1973, 1526 295b. 0. L. H. Williams, J.C.S. Chem. Comm., 1975, 375.
P. R. Farina and H. Tieckelmann, J. Org. Chem., 1975, 40, 1070.
E. Yu. Belyaev, M. S. Tovbis, G. N. Kuznetsova, and A. V. El’tsov, J. Org. Chem. (U. S. S. R.), 1976. 12, 405 [E. Ю Беляев, M. С. Товбис, Г. H. Кузнецова, А. В. Ельцов — Ж. орг. хим,, 1976 12, 412].
A. F. Graeje, J. Org. Chem., 1958 23, [230
„Afridman, V. P. toshin, and S. S. Novikov, Russ. Chem. Rev„ 1969, 38, ?1® I"- 27 ФР^яан, В. П. Ившин, С. С. Новиков — Усп. химии, 1969, 38, 1448].
C'VS 1^,G- F- Wright в сс. 1г, р. 613 [Дж. Ф. Райт, в сс. к, , А "' LFacker- Ahrens Sammlung 1912, 18, 4,59- А. Н. Lamberton, yuan. xev., 1951, 5, 75,
305.J C' S- Chcm- Comm., 1972, 641.
ed L F Alhrtah/' j' Pi d- 'n «Industrial and Laboratory Nitrations», WashingtoT197h6.p 103.' П5°П' A'C S' SV™P^um Series No 22' A C'S'' 307. V^R “smart ^a^’r^r J^mer' Chem- Soc- 1955' 77' 2453'
G. F. Wright FL F P‘ Fa WFghtT' Canad' J- Res- (B), 1948, 26, 28 L. J. Winters D В 633 л6? ^Ж' *■ Райт' в сс- 1г' с' 467Гоа71
В. N. Biddle’ R s "I QndF С- Desat. J- Org. Chem., 1965, 30, 2471. ^mm., ]968, 31i Qu,dson, S. H. Harvey, and A. F. Singleton, Chem. ^9,|^'\'1'4АС,?:"п,-е'^!^Migrations», ed. B. S. Thyagarajan,
OxIorrd,ai964/ChemiS1T7 and T^chnologVol'Explosives», Pergamon Press,
. ii Luniberton and H. M. Yusui, J Che,,, c
.43- R Uiilerhalt and D. Thamer, Arch Pharm io,? lCC 1959
iM Uderhult and D. Thamer, Synthesis %?07 731 ’ 9?'
H Lumberion, L O. Sulherland b76-
3l5'1Ж 01 p- Hampson and А м а^ H. M v .
A. R. Farnuiier and 6A. Webb, Tetrahedron ^yl ™em. Comm “ , s. Bulusu, 1. Axenrod, and G. W. A. Milne n5,,52<-825:
(j Holstead and A. II. Lamberton Jec r°metry, 1970,
3 L S’ Brownstein, C. A. Bunton, and E. D™»»»!? I9?2' ,886.
W. N. While and I. R. Klink, J.Chem. Soc. ,
H. S. White, and A. Fentiman, ibid. iyy6 41 3’,Д970’ 35> 965; «7 A^'lPAv4'
D К Banlhorpe and J. G. Winter, j. c S 'И‘к'
320.321.320.321.з}9. 1. Barroll, M. I. GUlibrand, and A. N. Lamberto"’ J972, ,259- ~ E. И. White and C. A. Aujdermarsh Jr j Дт.Л’Л Chem. Soc., 1951 ,909 ■ Amer. Chem. Soc, 1961, 83', „^
320.
321.
320.
321.
1179.
0. Woodcock, J. Chem. Soc, 1940 [g35. w F .
E. L. Jenner, N W. MacNaughton, and С. ЕМах^Та' F Л H"«m, 1950, 72, 3132; L. Goodman, ibid., 1953 75, 30J96 1 J' Amer Chem Soc.
/. Maier and J. Denkstein, Coll Czech chem
322.322.323a. С. G Bornbardieri and A. Iaurins. Canad. J. Chem "1955 33%и 2Ж
322.
322.
3236. A. H. Lamberton, С. Lindley, Р. G. Owston c
Soc., 1949, 1641.' Qnd Л Speakman, J. Chem.
ЧАСТЬ 8.
ИМИНЫ, НИТРОНЫ, НИТРИЛЫ и ИЗОЦИАНИДЫ
АЗОМЕТИНЫ
ДЖ. ТЭННАНТ ^UnibcrsUg о} Edinburgh')
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время двойная связь углерод—азот как функциональная группа по своему значению в органической химии соперничает с двойной связью углерод—кислород, а в некоторых отношениях и превосходит ее. Различным аспектам химии азометинов посвящено свыше 300 обзоров и учебников, В данном разделе сделаны попытки представить исчерпывающую картину химии соединений, содержащих двойную связь углерод—азот. Обсуждение, однако, ограничится лишь ациклическими азометинами и циклическими структурами, в которых двойная связь углерод—азот не является составной частью ароматической системы. Более того, и о циклических азометинах речь будет идти лишь постольку, поскольку их свойства будут определяться их ациклическим компонентом.
Общие методы создания С=М-связи [2—4]
Конденсация аминов с карбонильнымисоединениями [2—5]
Дво^Т™состоит^ ВВедения в молекулу углерод-азотной С различными , Т в конлеисаччи альдегидов и кетоиов (1) миак, амины, гид?окспл™инь?№^^^ аминогруппу (2) (ам- ленпе элементов вот , « И гидРазииы); происходит отщеп- нов (4) (основаи„оАт 1 РОразование соответствующих азомети- Процессы этого типа ."^^а’ 0КС1,мы, гидразоны) (уравнение !)• нежности применения L«aH№e пРеДставлялп интерес из-за воз- Дегидов и кетонов 0ЧИстки, характеристики и защиты аль- ^“"льными еоелш ^™е“°™ конденсация аминов с
476476л“ю в цеЛом ряде пРедставляет собой решающую ста- ■ ниже); это стимулимвяпА30”’ каталивируемых ферментами о в последнее время интерес к иссле-
476
476
зма этой конденсации. На основании данных кине- _flnio меХя едований [5, 7] предложен двухстадийный меха- Лских ' ,ие О образования азометинов (и обратной реак- (УРаВоииза), включающий образование тетраэдрического 11, их г1,;1Р " дарбниоламнна (3), который в некоторых случаях ,гррчедиаТа’„„ть (например, при взаимодействии хлораля с ги- "" сТся вЫД™о см также ссылку [76)), а в других - обнару- 'поксиламИИ р’ах с помощью проточной спектроскопии ЯМР [8].
ХС=О + К^И2C-N-R4
R2/кг/ \н
<2>
(1)
Rk
o=NR3 + Н2ОRa/
(4)(3)
Ri, R3 = Н, Aik, Ar: R3 = Aik, Ar, OH, OR. NHR, Hal
Образование азометинов, как правило, катализируется кислотами. Скорость конденсации обычно тем выше, чем больше нуклеофильность аминного компонента, она сильно зависит от значения pH, оптимальные условия —pH 4. В нейтральной среде скоростьопре- деляющей стадией является дегидратация карбниоламина, тогда как в кислой среде — его образование. При конденсации с гидроксиламином или гидразином равновесный процесс (см. уравнение 1) в значительной мере смещен вправо и прямо приводит к образованию оксимов и гидразонов. В реакциях конденсации карбонильных соединений с аммиаком и аминами, напротив, равновесие сильно смещено влево; для получения имина или основания Шиффа необходимо вести азеотропную отгонку воды, а практи ке из-за склонности карбиноламинного интермедиата к полг рнзации получить имин при реакции альдегида с аммиаком солями аммония не удается.прпннч-
Альдегиды и диалкилкетопы гладко конденсируются р чими аминами, давая соответствующие основанияФФ •
как арцдкетоны обладают относительно низкой Реапрякпни и
собпостыо, в этом случае требуется большее врех Р . ат Жжение катализаторов (протонные кислоты, • ч* Q
з)- Инертность арилкетонов удается преодо, с '* g в жид.
™ь реакцию с производным амина и щелочно'"а был По-
ком аммиаке. С помощью этого метода из ^^^подуч^иные его анил с выходом 50%. Основания Шиффа.^о,
формальдегида или алифатических альдеги, , мет п0 к полимеризации, причем в последнем • >^
конденсации- В то же время 1Иифф0ВЬ1
1ППУ, ароматических альдегидов п кетоиов устоЛ.1ш,ы. 0=«а- мня из ари ШнДфа из альдегидов и кетонов часто п»,3°'
ванпеос^(см. разд. 8 J Л .2^'^
очеш редко удается выделить порознь из-за низкого энергет,^ ° 8 ‘ барьера взаимных переходов.
Внутримолекулярная конденсация легкодоступных ?. б-аминокарбоинльиых соединении (7, «1 или 2) предстаВДя ’
ми 2 и 3.(СН2)2СО2Н(CH2)„NH2(6)ми 2 и 3.(СН2)2СО2Н(CH2)„NH2(6)собой общий путь синтеза пяти- и шести ленных циклический шиффовых основании (8; и — I или 2) [9J. Примерами такого рода циклизаций служат реакции, представленные уравнения-
ми 2 и 3.
(СН2)2СО2Н
(CH2)„NH2
(6)
ми 2 и 3.
(СН2)2СО2Н
(CH2)„NH2
(6)
Н2С—СНа
Аг» (51/,
Ar ^/(СНйп (2)N(8)Ar ^/(СНйп (2)N(8)ZnjiClZnjiCl(3)(3) АгС^ /(СН2)„
Ar ^/(СНйп (2)
N
(8)
Ar ^/(СНйп (2)
N
(8)
ZnjiCl
ZnjiCl
(3)
(3)
О NHj
или 2или 2R'CH=CHX XCOR+ r3ch2x \vo2R'CH=CHX XCOR+ r3ch2x \vo2(7)Ar = n-ROC6H<; л = 1
или 2
или 2
R'CH=CHX XCOR
+ r3ch2x \vo2
R'CH=CHX XCOR
+ r3ch2x \vo2
основание R'CH—CH2
I I
R3CH COR2
^O2
как промежуточные сокак промежуточные соОснования Шиффа выделяют также
как промежуточные со
как промежуточные со
единения в ряде важных, хорошо известных синтетических процессов, в том числе при гомологизации аминов и при синтезе альдегидов. Так, образование азометинов — ключевая стадия в гидрогеиолцтнческом алкилировании аммиака и первичных аминов альдегидами и кетонами над никелевым или платиновым катализатором ЦО], представляющем собой общий метод синтеза первичных и вторичных алкиламипов. В родственной реакции “ ейкарта [10, 11] аммиак и первичные амины алкилируются альдегидами и кетонами в присутствии муравьиной кислоты, которая „А*пт И в°сстановителем, и растворителем. В модификации Эш-
= ^лаРКа 11] реакции Лсйкарта муравьиная кисло- полягярмг!!3 смесью Ф0Рмальдегнда и муравьиной кислоты. Пред- интеРмед,1атами при восстановительном образова- эта оеаюпш Т алкоксиазидов (уравнение 4) являются имины, венныхДля аминирования затруД-
ними соединениями Имнииевые катионы являются промежуток- гидролиза испог.™ 8 Рсакциях последовательного окисления “ в альдегиды в«иУеМЬ!х для пРевРаш.епия арплметилгалогенидо» Дня Сомыле 1141 Л0?Р"ствием с гексаметилентетрамином (реак" Щпеся промежутпи,,,, 0Ж"° вылелить основания Шиффа, являю- альдегидов путем = М" ^^пиеппями в эффективных синтезах 47&Установления иитрнлиевых солей трнэтплси-
[14] или восстановительного аминирования ■11111оГс использованием лития в метиламине |15]
Me3S|Na
карбоновых
-С-0
g, ,OR3 HN3
;./aor3 h+
R3O.
R
.r/N= Ь.АИЦ |-R=OX NH
^. R’^ Х^; J — нюн
R<
)c=NH
R2/
(4)
в настоящее время образованию (и гимочи^ Шлффа стали придавать особое значение. Было показан^ что способность пиридоксаль-5-фосфата выступать коГЛтпп 6,1 ферментативных превращениях «-аминокислот 1наповмРпР В рацемизации, а- и р-декарбоксилироваиин [171 ретроазмоч™Р" распаде, а.р-элнминировании и транснмшшровании [1811 обег™ лена пониженной электронной плотностью в «-положении амино кислоты вследствие образования основания Шиффа Примеры тя кого рода процессов — а-декарбоксилирование и аб-элиминирова"- пне —приведены иа схеме 5.
Н-С—X
Н—С—СО2Н
nh2
+
CHO °
НОСН2О~Р—О'
ОН
Me
(pyCHO)
Н—С—X
Н—С—СО2Н
N=CHpy
-сог,
-н+
Н—С—X
Н-С'
N=CHpy
н+
н—c-x
Н—С-Н
N=CHpy
-н"
(5)
R
Н—c-Qc
т-со2н
N=CHpy
-X"
н—с
с-со2н
N=CHpy
Соли вторичных аминов (перхлораты птУнают в реакцию с альдегидами и кетонамччшевые соли (уравнение 6); этот метод 1
фторбораты) легко [2, 19, 20], давая особенно применим
479
„пх-шюмасштабиого синтеза этих универсал!,пых ciinTeTll, Д Хспмещатош Имиипевые соли - ключевые интермедиа ты „ ск"\ НО- ткплироваиин соединении с активным атомом водорп с альдегидом пли кетоном и вторичным^, ном в кислой среде (реакция Манниха [21]); реакция находи римеиепие в синтезе .
широкое u
Rk
ХС=О +
R'.
(91
R,/Z
(Ю)
R3
X"
(6)
(И)
гидроксил- основания) оксимам игидроксил- основания) оксимам иКоикисашш 12, 23, 24] альдегидов и кетонов с амином' (образующимся in situ из соли при действии н О-замещениымп гидрокенламинамн, приводящая к О-замещенным оксимам, обычно протекает легче, чем конденсация аминов с карбонильными соединениями. Оксимирование подобно образованию шиффовых оснований катализируется кислотами, но его обычно проводят в буферном растворе (например, в фосфатном буферном растворе) при pH ~ 4, чтобы обеспечить оптимальную скорость реакции. Оксимирование стерически затрудненных кетонов рекомендуют проводить в основной среде.
гидроксил- основания) оксимам и
гидроксил- основания) оксимам и
Вместо гидроксплампна для оксимирования альдегидов и кетонов можно использовать динатрневую соль гпдрокснламнндпсуль- фоновой кислоты HON(SOJ" Na+js, которую можно легко приготовить in situ пропусканием диоксида серы в водный раствор нитрита натрия и бисульфита натрия.
Из альдегидов и кетонов образуются обе стереоизомерные (син и анти) формы оксимов (см. разд. 8.1.1.2), преобладает более термодинамически устойчивая анти-форма. В отличие от син- и анти-форм шиффовых оснований (см. выше) син- и анти-изомерные оксимы могут существовать порознь; часто удается провести оксимирование в контролируемых условиях, так чтобы отдельно получить каждый изомер.
Альдегиды и кетоны конденсируются с гидразином, давая незамещенные по атому азота гидразоны или азины, причем азины часто являются основным или единственным продуктом. Для образования М-пезамещеппых гидразонов необходимо полное отсут- ie кислот и использование большого избытка гидразина. N-He- Г||дРа30НЬ1 могут быть получены и обменной реаК' вС 1идРа31|н°м. Гидразоны бензальдегидов, содержат!1-4
тнпа'мштлЛеКТрОИОДОИОРиУ10 гРУппу (например, гидразон п-дИМе" са'мопоо1ПйА3аЛЬДеГида^ отличаются особой неустойчивостью 11 зоны^"Ропоршюнируют в азины, тогда как гпдра'
устойчивы б|ЯппГ"Д°В с 9лектроноакцепторнымп заместителями к «^гидразон н-иитробензальдегида не способе
реакцицРс гидоазинп образоваишо азина). Алкиларилкетоны пр в присутствии ™ У М в ОтсУтствие кислоты дают гидразоны, а ^Р.сутсгвии кислоты - азины. Диарилкетоны слабо реагируй-
t щдразшюм; для превращения их в
№ требуются более жесткие условия (повХеНин!"НЫе ГИдР«о- катализаторы дегидратации).«’-шейные температуры
(7)(7)Моно- [25] и несимметричные дизамешениы, тнруют С альдегидами и кетонами однозначным ®,™дРазины реа. часто проводят в кислой среде и выходы cornerРа30М; Р^кцию азонов высоки. Аналогично реагируют „ твующнх гидр. аМш(тознлгидразин) n-MeCaT,SO2NH.\'H 5 У-Чьф^ NH2CONHNH2 и тиосемикарбазид NH2CSNHNH рСгМНКаРбазид ны и альдегиды (12а) или основания Маинихя н алогенкето- с гидразином и монозамещенными гидразинами н? ₽езгируют лические гидразоны (Д2-пиразолнны (РКП ми Давая цик- (146) (уравнения 7). Аналогичные реакции с гичппР <14а) и вед)т к Л2-лзоксазолинам [27].гидР°ксиламином
(7)
(7)
/R2
R'—С—СН2—<+H2N—NHR5 —►
II|\R3
ОR’
(12)(13)(14)
(a) R2, R3 = Me; R4 = Cl; R5 = Н; (6) R2, R3 = Н; R* = NMe5; R5 = Ph
Альдегидный или кетонный компонент в рассмотренных выше реакциях конденсации с успехом может быть заменен «замаскированным» карбонильным реагентом (гидрат альдегида или кетона, ацетат, ацеталь, тиоацеталь, простой эфир енола, дисульфид и геш-дигалогенпронзводное), в особенности если исходное карбонильное соединение неустойчиво. Так, диэтилацетали гладко реагируют с аминами и дают соответствующие основания Шнффа с хорошим выходом, а при реакции простого эфира енола с гидрохлоридом гидрокспламнна в присутствии эфирата BF3 получа- ют_ соответствующий оксим. Использование ге.ч-днхлор- илигел- -Тиоромпронзводных особенно оправдано в тех случаях, когда ис- Х0Дные карбонильные соединения слишком вяло вступают в кон- денсашио, как, например, в случае диарнлкетонов. Так, дихлорид V10) при нагревании конденсируется с этилкарбаматом (16), да- ая бензофенонимин (17) (уравнение 8). Аналогично реагируют Л^Р’Тниые амины с дшюдметаном, давая нминиевые со. i
(8)(8))-*(19)J (уравнение 9).
(8)
(8)
,СС12 + NH2CO2Et —■*^C=NH + EtOH
pi/-с°2 pi,/
(15)(16)(17)
/—S-2'2 > / 'х^СНз Г
\/—HI \/
(18)(19)
примеров конденсации первичных амидов сИзвестно 1КМ10 Р( ^.^щей к ашмиминам [28]. В т0 альдегидами и м- ^ gcTyna|0T такпе реагенты, как этил- же время, в Peats к амЩ1 NH2C1 и сульфипампды RSONH2. карбамат NH^^2 ’ оёакций этого типа приведена конденсация В качестве приме] (20) —с суль- рсакциоииосиос! водящая к карбтюламииу (22), который фипамидами алкплИдСнсульфшшмид (23) при дей- можно ДегИДР „нпиоида или фосфорилхлорпда в пиридине; вы- ”“’;т""”'^^ ,з0-7(,^, 1291 (ги-примеров конденсации первичных амидов сИзвестно 1КМ10 Р( ^.^щей к ашмиминам [28]. В т0 альдегидами и м- ^ gcTyna|0T такпе реагенты, как этил- же время, в Peats к амЩ1 NH2C1 и сульфипампды RSONH2. карбамат NH^^2 ’ оёакций этого типа приведена конденсация В качестве приме] (20) —с суль- рсакциоииосиос! водящая к карбтюламииу (22), который фипамидами алкплИдСнсульфшшмид (23) при дей- можно ДегИДР „нпиоида или фосфорилхлорпда в пиридине; вы- ”“’;т""”'^^ ,з0-7(,^, 1291 (ги-некие 10).ОF,CXIЩ=О + II2N—S—Rнекие 10).ОF,CXIЩ=О + II2N—S—RОНОI«С—NH—S—RОНОI«С—NH—S—Rоо(20)(20)(21)(21)(22)(22)?зсх 8V=N—S-RРзС^(Ю)(23)?зсх 8V=N—S-RРзС^(Ю)(23)
примеров конденсации первичных амидов с
Известно 1КМ10 Р( ^.^щей к ашмиминам [28]. В т0 альдегидами и м- ^ gcTyna|0T такпе реагенты, как этил- же время, в Peats к амЩ1 NH2C1 и сульфипампды RSONH2. карбамат NH^^2 ’ оёакций этого типа приведена конденсация В качестве приме] (20) —с суль- рсакциоииосиос! водящая к карбтюламииу (22), который фипамидами алкплИдСнсульфшшмид (23) при дей- можно ДегИДР „нпиоида или фосфорилхлорпда в пиридине; вы- ”“’;т""”'^^ ,з0-7(,^, 1291 (ги-
примеров конденсации первичных амидов с
Известно 1КМ10 Р( ^.^щей к ашмиминам [28]. В т0 альдегидами и м- ^ gcTyna|0T такпе реагенты, как этил- же время, в Peats к амЩ1 NH2C1 и сульфипампды RSONH2. карбамат NH^^2 ’ оёакций этого типа приведена конденсация В качестве приме] (20) —с суль- рсакциоииосиос! водящая к карбтюламииу (22), который фипамидами алкплИдСнсульфшшмид (23) при дей- можно ДегИДР „нпиоида или фосфорилхлорпда в пиридине; вы- ”“’;т""”'^^ ,з0-7(,^, 1291 (ги-
некие 10).
О
F,CXI
Щ=О + II2N—S—R
некие 10).
О
F,CXI
Щ=О + II2N—S—R
ОНО
I«
С—NH—S—R
ОНО
I«
С—NH—S—R
о
о
(20)
(20)
(21)
(21)
(22)
(22)
?зсх 8
V=N—S-R
РзС^(Ю)
(23)
?зсх 8
V=N—S-R
РзС^(Ю)
(23)
Реакции иминного обмена [2, 4]
Возможность синтеза азометпнов, основанного на реакции иминного обмена, обусловлена равновесной природой реакций конденсации аминов с карбонильными соединениями (ср. уравнение I). Так, аннлы R2C = NAr реагируют с гидрокспламином или гидразинами и дают в результате иминного обмена соответствующие оксимы и гидразоны; в свою очередь, при реакции оксимов с гидразинами получают гидразоны. Равновесие часто можно сместить в нужном направлении, особенно если аминный ком- понен^ подлежащий замещению, более летуч, чем вновь вступающий. Отсюда следует, что имины R2C=NH будут реагировать е амщюсоединенпями с преимущественным отщеплением аммиака и о разеванием других азометинов (оснований Шиффа, оксимов, дРазоиов). Это превращение особенно целесообразно применять МИН°В’ ямя‘°'ЦИхся производными затрудненных кето- иую кондеисашпо6^0 ° Трудом бУДУт вступать в непосредствен- котором^отип ПОЛУЧ”ТЬ и таким траисимшшроваиием, при щиг/в состав Рбо1,ИЛЬНЫ11 компонент замещает другой, входя- Регенерация кетоиоГнТпк^ ЭТ°Г° ТИпа Реакщ[й СЛУЖИТ из оксимов при действии формальдегида.
'Ц i конденсации по метиленовой группе —4]
Ароматмчбекпб ни
МУ» .осиованцям., Т”~ . ^ вступают в катализируе- леновой группой (25- x1CaUv10 С соедШ1еипямн с активной мети- (реакция Эолпхя a Y ~электР°ноакцепторные заместите- тппмТ11Я ("Разводные гЛСа2'’ обРазУюЩиеся промежуточные
Ровать в азометины (97хИДРОксиламииа) (26) можно дегпдра- 462’ 1 нли окислить в нитроны (28) (уран-
II). Эта реакция катализуется разтиини.,.
обраобра(NaOH, КгСО.,, пиперидин), в нее вступают различные”^ ,<я с активной метиленовой группой, в том числе аренметилциа „иды, малоновые эфиры, p-кетоэфиры, Р-дикетоны, флуорены цик- допентадпены, а также активированные замещением в ядре тиларены (например, 2,4-динитротолуол). При использовании для конденсации сильноосновпых катализаторов образование азомети нов преобладает над образованием Нитронов. Следует, однако отметить, что реакция Эрлиха Закса имеет ограниченное применение нз-за относительной малодоступности исходных нитрозоаре- ПОВ н низких выходов вследствие конкурирующего процесса '
обра
обра
зования нитронов.
/хArN=O + Н2с(/хArN=O + Н2с(основаниеоснованиеArN—СНIОНArN—СНIОН
/х
ArN=O + Н2с(
/х
ArN=O + Н2с(
основание
основание
ArN—СНIОН
ArN—СНIОН
(24)(25)
(Н)
При реакции соединений с активной метиленовой группой (29) с различными нитрозирующими агентами (NaNO2. Н+; NOC1; RONO, NaOR или НС1; МгО3) при 0—50°C (или ниже) образуются неустойчивые нитрозоалканы (30), превращающиеся обычно в оксимы (31) [2, 24 , 30] (уравнение 12). Следует избегать избытка питрознрующего агента, иначе может произойти дезокси- м»рование в соответствующее карбонильное соединение.
NaNO2, Н* > RON^NaORNaNO2, Н* > RON^NaORC=XOHC=XOH(12)(12)(29)(30)Х- Y = CHO, COR, COZR, CN, NO2(29)(30)Х- Y = CHO, COR, COZR, CN, NO2(31)(31)
NaNO2, Н* > RON^NaOR
NaNO2, Н* > RON^NaOR
C=XOH
C=XOH
(12)
(12)
(29)(30)
Х- Y = CHO, COR, COZR, CN, NO2
(29)(30)
Х- Y = CHO, COR, COZR, CN, NO2
(31)
(31)
Соединения с метиленовой группой, активированной находящейся ° соседству одной сложиоэфириой группой, не вступают в реакцию "трознровання, тогда как соответствующие монокето-, моноциа- •о- или моиоинтрометиленовые соединения гладко нитР03иРд”д" • 1ак, нитрозированве первичных нитропарафинов в виде с .
( "тропаты)—лучший синтетический способ получения и^Р®' =ьх кислот (уравнение 12; X = NO2, Y = H или алкил). Алкмь- 'Руппы, активированные ннтроарильиым заместителем,
„„„„сются Соединения с активной метиленовой гру,. ЛС-Кможно оксимпровать и N-пнтрозамииами в отсутствие ката- 1,0^топо Было показано [31], что при реакции циклогексанона сСрозилхлоридом в спиртовых растворителях в присутст. (3 .попистого водорода образуются 2-алкокси-З-оксимииоцикло. В ™ М2) а в отсутствие хлористого водорода — эфиры 6-окси- Х(34> С ВЫХ?Д°М 5°~9^ ° ре3у^та^
нитролиза углерод-углеродной связи (уравнение 13).
о
OR
^NOII
(32)
NOCI.11C1
ROH
NOCI
RO11
(33)
CH=NOH I
(ch2)4
co2r
(34)
(13)
Оксимы получают
также с
высоким выходом [2, 24] при об-
алифатических или циклоалифатических уг-
лучении насыщенных леводородов при 325—600 нм в присутствии хлора и оксида азота или нитрозилхлорида и хлористого водорода. Фотонптрозпро-
вапне — свободнорадикальный процесс; из-за отсутствия специфичности основная область его приложения — цпклоалкапы. Так, например, фотонитрозированпе циклогексана в циклогексавонок- епм является ключевой стадией при производстве капролактама. Тем не менее фотонитрозированпе метильных групп представляет собой практически важный путь получения альдоксимов [32]. Внутримолекулярное фотонитрозированпе метильных групп, приводящее к альдоксимам, служит основой реакции Бартона [33]. Этот элегантный и широко применяемый метод позволяет вводить функциональные группы в инертные ангулярпые метильные заместители в стероидах и родственных соединениях путем внутримолекулярного ннтрознроваиия, осуществляемого при фотолизе должным образом расположенных нитритных групп. Так, удобный метод синтеза [33] ацетата 1,2-дегидроальдостерона включает на ключевой стадии специфическую функционализацию (окепмнро- ванне) метильной группы при С-13 путем фотолиза II р-ннтрнта
СОЛИ
(37), как правило, вступают в ми с активной метиленовой группой i
(14)
санию с соединения 484
। конден- в форме
..апбашюиов (38; R = Н) при 0-20°С в буфевних
Хчпо водпо-спиртовой раствор ацетата натрия) дав ^нХ ойчввые промежуточные азосоединения (39), которые таутом/ „зуются в соответствующие гидразоны (40) (уравнение15) [2 25, 34, 35]. Заместители, активирующие метиленовую грущу мп гут быть самыми различными (X и Y; уравнение 15)Лх можн " расположить в следующий ряд по степени активации метиленовой группы к реакции сочетания;лионии
NOi > CHO > COR > CN > CO2Et > CONH2 > CO2H > SO2R > SOR > Ph
Заместителями, находящимися при метиленовой группе и обеспечивающими успешную реакцию сочетания, могут также быть ге- тероарпльные остатки, четвертичная аммониевая (пиридиниевая, +NRs) и сульфоиневая группы. В реакцию сочетания могут вступать также енамины и простые эфиры енолов. Если один из заместителей при метиленовой группе — карбоксил, может происходить самопроизвольное декарбоксилирование; продуктом реакции в этом случае является моиозамещенный гидразон (40; Х = Н).
XAr—N=N + 4r-~(37)(38)XAr—N=N + 4r-~(37)(38)Y г ВAr—N=N—С—RЙ^(41)Y г ВAr—N=N—С—RЙ^(41)Область гидразонов лированных R = алкилОбласть гидразонов лированных R = алкилAr—N=N—СНAr—N=N—СНXТ^ Аг— NHN=CZXТ^ Аг— NHN=CZY (39)Y (39)zR+ BYXzR+ BYX(42)(42)применения этого оченьприменения этого очень(40)(40)удобного способа синтеза счет использования алки-удобного способа синтеза счет использования алки-значительно расширена за и арнлпрованных метиленовых компонентов (38, или арил). В данном варианте сочетания (реакция Яппа — Клингемана) [36, 37]) промежуточное азосоединение (41; R = алкил пли арил) (в некоторых случаях его удается выделить) превращается в алкилированный или арилированиын гидразон (42) путем сольволитического отщепления ацильного заместителя. Не было ни одного случая, когда бы при реакции Яппа — Клингемана происходило сольволитическое отщепление ^чапогруппы. Ожидаемый порядокшльных заместителей таков: CHO > RCO > АгСО. Р "Ь|. продукты реакции Яппа — Клингемана, используются в зестве субстратов в синтезе индолов по Фишеру.значительно расширена за и арнлпрованных метиленовых компонентов (38, или арил). В данном варианте сочетания (реакция Яппа — Клингемана) [36, 37]) промежуточное азосоединение (41; R = алкил пли арил) (в некоторых случаях его удается выделить) превращается в алкилированный или арилированиын гидразон (42) путем сольволитического отщепления ацильного заместителя. Не было ни одного случая, когда бы при реакции Яппа — Клингемана происходило сольволитическое отщепление ^чапогруппы. Ожидаемый порядокшльных заместителей таков: CHO > RCO > АгСО. Р "Ь|. продукты реакции Яппа — Клингемана, используются в зестве субстратов в синтезе индолов по Фишеру.
X
Ar—N=N + 4r-~
(37)(38)
X
Ar—N=N + 4r-~
(37)(38)
Y г В
Ar—N=N—С—R
Й^
(41)
Y г В
Ar—N=N—С—R
Й^
(41)
Область гидразонов лированных R = алкил
Область гидразонов лированных R = алкил
Ar—N=N—СН
Ar—N=N—СН
X
Т^ Аг— NHN=CZ
X
Т^ Аг— NHN=CZ
Y (39)
Y (39)
zR
+ BY
X
zR
+ BY
X
(42)
(42)
применения этого очень
применения этого очень
(40)
(40)
удобного способа синтеза счет использования алки-
удобного способа синтеза счет использования алки-
значительно расширена за
и арнлпрованных метиленовых компонентов (38, или арил). В данном варианте сочетания (реакция Яппа — Клингемана) [36, 37]) промежуточное азосоединение (41; R = алкил пли арил) (в некоторых случаях его удается выделить) превращается в алкилированный или арилированиын гидразон (42) путем сольволитического отщепления ацильного заместителя. Не было ни одного случая, когда бы при реакции Яппа — Клингемана происходило сольволитическое отщепление ^чапогруппы. Ожидаемый порядок
шльных заместителей таков: CHO > RCO > АгСО. Р "Ь|. продукты реакции Яппа — Клингемана, используются в зестве субстратов в синтезе индолов по Фишеру.
значительно расширена за
и арнлпрованных метиленовых компонентов (38, или арил). В данном варианте сочетания (реакция Яппа — Клингемана) [36, 37]) промежуточное азосоединение (41; R = алкил пли арил) (в некоторых случаях его удается выделить) превращается в алкилированный или арилированиын гидразон (42) путем сольволитического отщепления ацильного заместителя. Не было ни одного случая, когда бы при реакции Яппа — Клингемана происходило сольволитическое отщепление ^чапогруппы. Ожидаемый порядок
шльных заместителей таков: CHO > RCO > АгСО. Р "Ь|. продукты реакции Яппа — Клингемана, используются в зестве субстратов в синтезе индолов по Фишеру.
Дегидрирование (окисление) аминосоединений * 'в азометины [2]
Дегидрирование аминов [3 4] редко используют как метод Прак. синтеза оснований Шиффа, так как трудно предотвра. переокнсленне. Однако имеется несколько сообщений [3, 4] о дегидрировании первичных или вторичных алкиламинов над инкетевым платиновым или хромовым катализаторами или при действии серы или селена; соответствующие азометины были получены с приемлемыми выходами [3, 4].
Использование таких окислителей, как диоксид марганца или перманганат калия, также дает неудовлетворительные результаты Однако окисление вторичных алкиламинов пероксикислотами при низких температурах (О °C) дает соответствующие шиффовы основания с выходами до 80%. трет-Бутилпероксид также окисляет вторичные алкиламины по свободнорадикальному механизму, шиффовы основания образуются с выходом ~G0%.
Реагенты, осуществляющие отрыв гидрид-пона (фторбораты диазоипя, тритнлперхлорат), окисляют третичные амины (43) до имнниевых солей (44) (уравнение 16) с отличными выходами; единственное ограничение состоит в том, что образующаяся имн- ниевая соль должна быть более слабым акцептором гидрида, чем применявшийся реагент [19а, 20]. Этот метод особенно подходит для синтеза нминиевых солей из пространственно затрудненных третичных аминов.
Rk/R3 гч^с* сю; RkZR3
(16)(16)\'-cir—:>-)n=сю;
(16)
(16)
R2/дУR’/\r<
(43)(44)
Моно- и днзамещеиные гидроксиламииы окисляются [2, 24] в оксимы под действием различных окислителей [хиноны, галогены, гипохлорпстая кислота, перокснкислоты, кислород в присутствии солеи меди(П), оксид ртути, хлорид железа (III), перманганат калия, дихромат калия]. При окислении дизамещенных гидроксил- амипов в качестве побочных продуктов часто выделяют нитрозо- лкаиы. Анодное окисление [38] монозамещенных гидроксиламинов также приводит к оксимам.
птГнп?СТ0Р0ЖИ01'1 °К"СЛеЩШ гидразинов бромом, хлоридом же- гичоачош/'т ОКСИдом Ртути(11) наряду с азинами образуются щш HooMraUn веР0ЯТИ0’ за счет возникновения и таутомернза- UxcMa 17) Азотон Кати01ШЬ1х азосоединешш [ (45) — (46) — (47)] симметричнополучающиеся при анодном окислении
«ели к”гидразинов й, таутомеризуются,
1>кт\рпые предпосылки, образуя гидразоны.
Me2N—Г♦
|oj Me2N=NMel —>- Me2NH—N=CH3(>7)
L ®1-JBr-
,4K'(47)
Реакции отщепления, приводящие к азометинам [2, 3]
(48)(48)алкпламинах, является общим (и не таким уж необычны™?™ дом введения углерод-азотной двойной связи в молекулу пение 18). Так, галогенирование первичных и вторичных ачкиТ дмшюв трег-бутилгппохлоритом дает N-хлорамины которые под
(48)
(48)
(18)(18)основание или нагревание R'\
(18)
(18)
R2/ V
(49)
вергаются самопроизвольному или катализируемому основаниями отщеплению хлористого водорода, приводящему с хорошими выходами к соответствующему имину или шиффову основанию. Эта методика представляет собой лучший метод получения [9] А'-пир- ролина и А'-пиперндепнов и является одной из стадий асимметрического синтеза аминов, включающего трансаминирование [39]. Полагают, что окислительное превращение первичных п вторичных аминов в соответствующие основания Шиффа с высоким (~90%) выходом при действии аренсульфонилперокспдов в этилацетате при —78 °C происходит путем N-сульфонилироваиия п последующего отщепления [40]. Образование связи C=N за счет подобного отщепления использовано в синтезе in situ N-ацилпмп- иов (41) и синтезе ацилгидразопов из алкилгалогенндов [42]. Катализируемое основаниями превращение о-анетиларенсульфоги- лроксамовых кислот в оксимы [2, 24] представляет собой родственный процесс.
Образование С=\-связи в результате отщепления „широко используется как общий метод синтеза иминиевых солеи [2, 9, '9, 20] (см., например, уравнения 19, 20). Считают [43], что обычное а-амидоалкилирование ароматических соединений, олефинов и соединений с активным атомом водорода действием м-(а-хлоралкил)амидов п кислой среде происходит с образованием в качестве реакционноспособного промежуточного соедпие ИИя ацилимипиевого катиона.
llg(OAc)2И2О, АсОИllg(OAc)2И2О, АсОИII 0>АсII 0>Ас(19)(19)
llg(OAc)2
И2О, АсОИ
llg(OAc)2
И2О, АсОИ
II 0>Ас
II 0>Ас
(19)
(19)
1ЦГ2 ИЛИ NBS(RCH2)SN-Br Вг"1ЦГ2 ИЛИ NBS(RCH2)SN-Br Вг"(RCHz)sN
1ЦГ2 ИЛИ NBS
(RCH2)SN-Br Вг"
1ЦГ2 ИЛИ NBS
(RCH2)SN-Br Вг"
(RCH2)2N-NO2 Br"(RCH2)3N—NO "BFt
(RCH2)2N=CHR X"(20)
„HHal♦ so2+
(RCH2)sN—OH Ha!" -* (RCH2)3N—0 ■(RCH2)3N—OSO2
Двойную связь углерод—азот можно ввести в молекулу и с помощью реакций фрагментации. Так, илпды азота, образующиеся из азиридинов и карбенов, самопроизвольно распадаются на алкены и азометины [44], а фотолитическое отщепление азота [45] из импиотетразолов представляет собой путь синтеза импиоазпри- динов. Общим методом синтеза шиффовых оснований является фотолитический отрыв диоксида углерода от N-нптрозо-а-амино- кислот [46], а термическое отщепление диоксида углерода из 1,2-оксазиниевы.х солей, приводящее к пмндатам,— ключевая стадия в элегантном синтезе [47] циклических диеновых сложных эфиров. Для синтеза иминцевых солей обычно используют реакции фрагментации различных четвертичных аммониевых соединений (19а, 20] и распад у-аминогалогепидов и -тозплатов и а-аминокетоксимов по Гробу [48].
8.1,1.2. Геометрическая (сцн-аягы)изомерия,прототропная таутомерия и молекулярныеперегруппировки азометинов.
Геометрическая (сик-анти) изомерия [4,49]
ижесткости углерод-азотиой двойной связи
азометинысодсРжаШИХ эту связь, N-замещениые
™”^««»“"™|>~"“)
мерных формах (50) и (5П кТ разл',чнь,х геометрически изо- теРмодпнамически г/' В слУчае N-замещспиых альдаминов R2 = H,X = mk’ Устойчивой оказывается структура (50, жен по ту же стопонуН арил^’« в которой атом водорода располо- азоте; ее обозняия^т °Т двоин°й связи, что и заместитель при Х = алкил или апипА^1' аи,'“"изомер. Структура (51; R2 = Н. В случае оксимов п твечает менее устойчивому син-»зомерУ- 4ЮДразонов более устойчивые структуры (50;
п:==Н,- X = OR, NR2), атом водорода в
же стороны двойной связи, что и замесгител^ '^^“Тсяетой ^-изомерами; анты-изомер изображен Ж^ РИ аз°те, называ
X* = OR, NR2). В случае N -з а мещен нКет^^ (51; ^ = ^ гидразонов кетонов обозначение конфигураций Д ^токснмов и вать особо. Конфигурация (син или антД J едует °говарц. быть однозначно установлена с помощью спектроскопии ЯМ может
.N.NN.
.N
.N
(50)(51)
R2 < RJ
Способность альдоксимов и кетоксимов существовать в син- и даи-изомерных формах была выявлена уже довольно давно; это один из классических примеров геометрической изомерии. Существование син- и анти-форм у шиффовых оснований и гидразонов было однозначно показано лишь недавно с помощью ЯМР-спект- роскопии, которая вообще оказалась мощным инструментом изучения син-анти-мзомерн» азомстииов. Ранее публиковавшиеся сообщения о раздельном существовании и выделении син- и антиформ шиффовых оснований и гидразонов необоснованы; скорее всего речь шла не об изомерии, а о таких явлениях, как полиморфизм и термо- и фотохромизм. С помощью спектроскопии JIMP было отчетливо показано, что многие N-алкил- н N-арил- альдимины в твердом состоянии н в растворе существуют исключительно в более устойчивой анти-форме (50; R2 = Н, X == алкил или арил) [51]. Менее устойчивый сан-изомер (51; R-==H, Х = алкил или арил) часто удается получить лишь путем фо™, перегруппировки антп-изомера при низких температурах (от до-100 °C), при которых скорость термической реверсии относительно низка и за ее ходом можно проследить с помощью щ ir. В тоже время, по данным исследований С-арнл^-ЩТкил ■■
нов методом ЯМР [52], оказалось, что при комнатной темпер У ре присутствует менее устойчивый сын-изомер; ег° Ра й концентрация довольно значительна. Кроме того, pi . ни0, температуре равновесие устанавливается ^TaJ |[3меняюшпхся это позволяет проводить съемку спектров Я. №'ПР. дНгМ.инверсни. температурах и тем самым оценить скорость син у вуюр нс. N-Алкил- и N-арилкетпмины в твердом c0CJ°L"'е "а в растворе ключительно в более устойчивой изомерной ф Р- ; (ами; ско- Устанавливается равновесие между син- и а J ' помощью
""версии п в этом случае можно опред ■ Высокоэнерге- ^Р-спектроскопии при различных темпераРРях как было по- 'Ческие барьеры син анты-инверсии в им1Д -• каэывает на езаио [5з[, снижаются при протоннроваиш,-^
„то отталкивание пеподелеииой электронной вары в ЗНач„ ™й степени определяет конфигурационную стабильность азо^ Т"НКтк уже отмечалось, оксимы обладают достаточно высока конфигурационной устойчивостью, что обеспечивает раздельно'* Хествованве и возможность выделения син- и а«7и.нзоМер0а В растворе же быстро устанавливается равновесие между са ’ и Лг«-формамп; в этом случае также можно определить скоросп процесса с помощью ЯМР при различных температурах. Напро' тпв, конфигурационная стабильность простых эфиров оксимов ца. столько высока, что спектры ЯМР их растворов заметно не Ме. няются при изменении температуры. В то же время, син-анти-ц30. меризашпо этих эфиров оксимов можно осуществить путем прото- пирования или облучения. Уместно в связи с этим упомянуть, что простые тиоэфиры оксимов взанмопревращаются в 10й раз быстрее, чем нх кислородные аналоги, что было установлено на основании спектров ЯМР при разных температурах [54].
При синтезе гидразонов обычно получают более устойчивый изомер, который в растворе находится в равновесии со своим конфигурационным партнером. Скорости син »± анти-взаимопревращений гидразонов часто можно определить довольно легко с помощью ЯМР-спектроскопин. Напротив, спектры ЯМР М-гало- генкетимпиов не меняются с изменением температуры; это находится в соответствии с их конфигурационной устойчивостью. Часто удается выделить син- и анти-формы этих азометинов.
Достижения последнего времени [55] в области изучения син- анти-изомеризации азометинов относились, главным образом, к выяснению тонкого механизма, по которому происходит это взаимопревращение. Было предложено два механизма: внеплоскост- ной (оибо[-р/а/щ) «вращательный» процесс, включающий дипо- лярное переходное состояние, и механизм плоскостного «бокового сдвига» с линейным переходным состоянием. Параметры актива- цин син 5=ь анти-взаимопревращения для N-алкилкетпшпюв [56] и -гидразонов [57] согласуются с последним. Однако, по-впднмо- му факторы, определяющие, по какому механизму пройдет изо- ризация, очень тонко сбалансированы: механизм бокового сдви- вРашательиый при изменении природы пара-№ ме™™^ • Расчет П°
tdohor d свидетельствует о том, что в случае ни- Р 1я проходит по вращательному механизму.
Прототропная таутомерия
Двойной связьюпРототРо™ой таутомерии соединений с
11241 |(3'раги[с.ние2г/Х7?^<а) интрозо-оксимная
,60, 61][(52Х = °Ь (б) азо-гидразонная
t (52) :;=•: (53), X = CR 1 Гл 1 v^ 11 (в) азометнн - азом етннная 49021 I Ь У соединений, содержащих поДвиЖ"
атом водорода при а-углеродном атом» /
"зометиниол группировке), возможны еще №а °™ошению к пщразоп-епгидразннпая [60, 61] [(52)^(54). х
^енамиппая [4] [(52) = (54); X J CRJ 'п = R] И азоме" триадных прототропных систем наблюдается стедуЛиТ^' рядок увеличения скорости превращения: азометин а^ < азо-гпдразои < ннтрозо-окснм; он соответствует^! < иосу протона к более электроотрицательному центру Следствием легкости С-»О-прототропного сдвига является то первичные и вторичные нитрозоалканы перегруппировываются в оксимы, как только образуются; этим пользуются для получения оксимов путем нптрознрования по углероду (см. уравнение 121 Неустойчивость азоалканов, образующихся [34, 35] как первич иые продукты при сочетании соединений с активной метиленовой группой с солями арендиазонпя (по сравнению с устойчивостью соответствующих гидразонов) также показывает легкость C-rN-[1,3]-прототропного сдвига. В то же время, по данным спектроскопических исследований [60], в растворе имеется небольшое количество азо-таутомера (53, X = NR) в равновесии с гидразоном (52; X = NR). Превращение гидразона в азо-тауто
z=r2chz=r2ch(52)(53)(52)(53)мер можно также провести в присутствии оснований [61]. Равновесие гидразон — енгндразин [(52) = (54); X = NR] также значительно смещено в сторону образования гидразона [61]. хотя моно- гидразопы p-кетоэфиров и p-кетонитрнлов в растворах [62] полностью пли частично перегруппировываются в енгидразины, безусловно, в результате стабилизации за счет сопряжения.
z=r2ch
z=r2ch
(52)(53)
(52)(53)
,С—N—X
/ I I н и
азометпн-азометпн [ (52) = (53);азометпн-азометпн [ (52) = (53);(54)
азометпн-азометпн [ (52) = (53);
азометпн-азометпн [ (52) = (53);
Триадная прототропия типа
X = CR2] протекает довольно вяло; обычно она ускоряется при нагревании в присутствии сильного основания, например Etu. а в EtOH [63]. Было показано, что происходящий при этом [1,3]-протонный сдвиг осуществляется ступенчато путем переноса протона с присущей этому процессу полной стереоспецифичност [64] с одной плоскости промежуточно образующегося азаал.• "ого аниона [65] на другую. Стереоспецифичность ?РсвРа™е™” азометин-азометин делает эту систему привлекательной K^R изучения ферментативного трансаминирования а-аминокп , у ходящего при участии пирпдоксаль-5-фосфата [641.ого
Как можно было ожидать для случая C->N-прототропного сдвига, азомстпн-енаминная прототропия типа Ц ^ = CR2] гораздо легче осуществима, чем параллел Р с]1сте_ "1ая азометии-азометипная прототропия. Подвижно ртпукТурой мы такова, что, хотя в твердом состоянии устойчивой структур
491
оказывается азонетшшая форма [4, 9, 66], в растворе, особенно в полярных растворителях, таких, как диметнлсульфокснд [67| существует равновесие азометин — енамин, которое легко обпару' жнть физическими и химическими методами [4]. В определении положения равновесия азометин — енамин важную роль играют н эффекты заместителей [68].
Молекулярные перегруппировка
Катализируемое кислотами превращение оксимов (55) вамп- ды (56) и (57) (перегруппировка Бекмана [49, 69]; уравнение 22), несомненно, является наиболее известной и наиболее тщательно исследованной перегруппировкой азометннов.
катализатор
XC=N >- R'CONHR2 + R2CONHR' (22)
Rs/ \OH
(55)(56).(57)
(58)(58)(59)(59)К числу обычных катализаторов, которые вызывают это превращение, относятся пентахлорид фосфора в эфире, концентрированная серная кислота, тнонилхлорпд, полифосфорная кислота и аренсульфонплхлорнды. Бекмановская перегруппировка эффективно протекает и в слабо основных условиях при нагревании оксима в гексаметилтрнамидофосфате [70]. Известны н другие методики, позволяющие в мягких условиях и с высоким выходом провести эту перегруппировку: кипячение оксима в ксилоле в присутствии силикагеля [71] и реакция с карбоновыми кислотами и присутствии азоэтилформната н трифепилфосфппа при 0°С в апротонных растворителях (тетрагидрофураи) пли в слабокислой среде [72]. Перегруппировка Бекмана широко использовалась для превращения циклических кетокспмов в соответствующие лактамы с расширением цикла. При этом нельзя не упомянуть о промышленно важном превращении оксима циклогексанона в капролактам, а также о расширении цикла при переходе от кетокспмов в составе кольца А стероидов (58) к А-азастероидам (59) (уравнение 2d). Перегруппировку Бекмана использовали также для синтеза а-аминоккслот и пептидов [73].
(58)
(58)
(59)
(59)
(23)
MaTOBCKoh^ien^ ^9’ 69 П0 нсслеД°ваншо механизма бек- №бМ° П0КаМ-0' что мигрирующая
тронной плотностиэлектРо1,ной парой (увеличение элек-
У оряег перегруппировку, введение электроно-
492
„пепторных заместителей замедляет ее) п
' утрпмолекулярпо (отсутствие перекрестах № "Роисходит •конфигурации у мигрирующего центра) Р,ВаКЦ"й; ^ране- „редиочтительная миграция группы, находящейсяТ°СПеииФичио .^ к гидроксильном группе), Тозилаты оксимп» ая™Щоложе- ' отся в пмндонлтознлаты самопроизвольно в 8 "еРетРУппировы- л1,затора в отличие от исходных оксимов, инеп™ы/КТВИе ката" виях. Это свидетельствует о том, что функцией ^т™ Появляется превращение гидроксильной группу ал№ уходящую группу. Эти наблюдения в сочетании бох ® Лучшую исследованиями механизма перегруппировки Беки™ 1,0ЗДними данные о том, что оксимы, содержащие в а-поюжеи^ ТаКЖе группировки (например, гидроксильную или aMHHornvnnv?T°Pble собны превращаться в нитрилы, привели к выводу о двойств' „ости механизма этой перегруппировки (схема 24) '«НоомаУНЯа перегруппировка может быть представлена как согласованный процесс, включающий непосредственное превращение оксима (601 в пыидат (62) через мостиковое промежуточное соединение (61) Образование продукта перегруппировки, амида (66), объясняется ионизацией нмндата (62) в нптрнлпевый ион (65) с последующей его гидратацией. Альтернативная схема («аномальная» бекманов- ская перегруппировка) состоит в образовании нитрилневого иона за счет фрагментации п рекомбинации [(60) —-(63) — (64) —>-(65)]. Промежуточно образующиеся нитрилиевый н карбениевый ионы
при «нормальной» и «аномальной» перегруппировках Бекмана можно «уловить» соответствующими нуклеофилами [76].
R\ X < -
ZC=N > R'-C=N >\=X-R2
R2 OX''^ XW
(61)(62)
jOH(24)
^7 + R'-C=N —+ R>-C=N-R2»r'-C=N-R2
(64)(65)I'*'
О
II
r1—C—NH—R"
(66)
щ£х^аиовскую перегруппировку можно также осу ™CJ®“^ь „ерво- начяМП1'ески' Однако эти процессы включают, ло-bi_ • ToPbTHy,° перегруппировку в соответствующий нитр^^1 Рит, ’ Как полагают, через промежуточное обр Имеются РИА1,па дает наблюдаемые продукты перегруппировки. Пмею^
доказательства фотохимической циклизации „11тро пк? '| |)ИД-н1Ы [78]. Показано, что это высокостереоспецнф,,,,0 пый процесс [791; в результате перегруппировки могут образо8ы, ваться амиды ]78, 80]. Нитроны перегруппировываются в амиди и при действии ацилирующих aienroB. Эти превращения можно объяснить [1,3]-сдвигом в промежуточно образующемся м-аиилоксопиевом попе [81]. Расширение цикла при получении А «астероидов из стероидных интронов, содержащих эту групп». noBKV в кольце А, катализируемое л-толуолсульфоннлхлоридом в пиридине в присутствии небольшого количества воды, протекает с высоким выходом, его можно рекомендовать [82] вместо бек- мановской перегруппировки. Из других перегруппировок азометинов в последнее время привлекли внимание перегруппировки Небера п Чемпена [49]. Первая из них состоит в катализируемом основаниями превращении тозплатов оксимов, четвертичных солей гидразонов пли N-хлорпмшюв в а-амипокетопы через промежуточные азпрниы, которые удается выделить. Перегруппировка Чепмена —это термически индуцируемая реакция внутримолекулярного нуклеофильного ароматического замещения, используемая для превращения N-арплбензпмидатов в N-ароилдпфеннл- амнны. Перегруппировка Чепмена нашла некоторое применение в синтезе диарплампнов, необходимых как исходные соединения
в синтезе акридина. Типичная перегруппировка гидразонов — синтез индолов ио Фишеру [83], который широко применялся для синтеза природных соединений, в частности, алкалоидов.
АЛИФАТИЧЕСКИЕ, АЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ И СОДЕРЖАЩИЕАРОМАТИЧЕСКИЕ ЗАМЕСТИТЕЛИ АЗОМЕТИНЫ
Специфические методы синтезапростых азометинов [2—4]
(/) Из субстратов, содержащих кратные связи
Двойные связи, активированные элсктропоакцепторными группами, расщепляются при реакции с первичными аминами, давая азометипы (уравнение 25). Аналогично реагируют вторичные амины, приводя к имннпевым солям. В результате родственного процесса при гидразинолнзе производных стирола гидразидом натрия в присутствии гидразина получают соответствующие гидразоны. Восстановление широалкеиов комплексными гидрида'
494494Ч\ /СОМеУС=С + цзКНг хСОМеЧ\ /СОМеУС=С + цзКНг хСОМеR\C=NR3 -J- И2С 1^/R\C=NR3 -J- И2С 1^/NHR3| /СОМеЦз/ I ^СОМеНNHR3| /СОМеЦз/ I ^СОМеН/СОМе^СОМе/СОМе^СОМе(25)(25)
494
494
Ч\ /СОМе
УС=С + цзКНг хСОМе
Ч\ /СОМе
УС=С + цзКНг хСОМе
R\
C=NR3 -J- И2С 1^/
R\
C=NR3 -J- И2С 1^/
NHR3
| /СОМе
Цз/ I ^СОМе
Н
NHR3
| /СОМе
Цз/ I ^СОМе
Н
/СОМе
^СОМе
/СОМе
^СОМе
(25)
(25)
при температурах „иже 0°С с „ослеп,
,оМДает N-пезамещеипыс ПМШ1Ь|, а пр|(А^™ мягким гндроли установлении [38] „итРо3дкенов й р “^ируемом ЭЛе^‘ кого процесса образуются соответст£иХ
реактивы Гриньяра реагируют с'имит и'₽
с за-с за-„ешеипем атома хлора, давая с хорош,™, ХЛоридами (67)
с за-
с за-
^ азомепшы (68). Так же реап,^
С1IR'—C=NAr(67)С1IR'—C=NAr(67)О» R'—С—(69)О» R'—С—(69)меры неустойчивых „модовых кислот (70)} (схема 26) Ml (таУ™-
С1
I
R'—C=NAr
(67)
С1
I
R'—C=NAr
(67)
О
» R'—С—
(69)
О
» R'—С—
(69)
R2
RWgX |
► R'-C=NAr
(68)
(26)(26)|кадех
(26)
(26)
ОН
(70)
Замещение атома хлора в промежуточно образующихся имндоил- хлоридах на водород с образованием азометинов, которые можно выделить, составляет ключевую стадию в ряде хорошо известных синтетических реакций. Так, восстановление нитрилов действием хлорида олова(II) и хлористого водорода в эфирном растворе (восстановление по Стефену [84]) с последующим кислотным гидролизом до альдегидов (это удобный метод синтеза альдегидов) включает первоначальное образование и восстановление ими- доилхлорпда в комплексную соль имина и олова. Свободный имин часто удается выделить из этого комплекса осторожной оораоот- кой аммиаком или трпэтнламниом. Синтез альдегидов по Зонну — Мюллеру [85] из анилидов также включает в себя восстанов. е- ние до азометина. Имины являются промежуточными соединен, я- мп в синтезе ароматических альдегидов реакцией акт,*®11ро аренов (фенолы и простые эфиры фенолов) с иИаН”^ М1СГ Дом и хлористым водородом в присутствии кислот . гаттерма. -ЛИ ZnCh) как катализаторов (синтез альдегидов по Гаттерма, НУ [86]). Восстановление четвертичных солеи пр прРнводнт вамп Гриньяра „ли оксимов хлоридом т„тана( )
к соответствующим „минам с хорошими выхода”1'..ктамп в целом Азометины являются также
Ряде реакции, которые включают (хотя ы ф Р 27). Так, присоединение и ретроциклоприсое.цшение ( р нами [9] (71; альдегиды и кетоны гладко реагируют с j_\R). изоииана-
= 8=0), сульфурдиимпдами [2](ИмИНофосфораиа-
тами [88] (71, X = С=О) „ фосфинамииами [2]НетннЫч(74). Вме- м») (71, X = РРйа), давая соответствующие а .е. амИДОв (76) ст° Фосфинам„„ов можно использовать а„п ,^
_которые оказались пригодными для синтеза ч
арплтиоальдоксимои (74; RJ = SPh, R; = арил, R^== И) „3 мож^тхчутфосфораиов с арилазидами »
ароматическими шпрозососдииепиямп [2].
(76)(76)ОЕЮХ|| .
(76)
(76)
Р—NR
Простые ацетилены присоединяют амины при высоких температурах и давлениях, давая енамины, которые таутомеризуются в азометины. Эти реакции протекают гораздо легче, если тронная связь активирована электроиоакцепторнымп заместителями.
Реакции присоединения к нитрилам также приводят к разнообразным азометинам (79) (уравнение 28): к имидоилхлоридам (X = С1), цмидатам (X = OR), амидинам (X = NR2), амидоксимам (X = NHOH), а также к основаниям Шиффа (Х = Н, алкил, арил). Здесь мы обсудим лишь реакции присоединения к нитрилам, приводящим к шиффовым основаниям. В последующих разделах речь пойдет и о других реакциях присоединения.
X
(28)(28)R1—C=N + R2—X ■—> R1—C=NR2(77)(78)(79)
(28)
(28)
noHco^A,1^ СП°С°б пРевРашення нитрила в азометип (79) - X _ u\ и водорода с образованием альдимппа (79; R2, 1901 vnuLT6 каталитическое восстановление нитрилов стаиавлнваются далее^доТ’ ^ ИК обРазУюЩ,1Сся 11МиНЫ ВОС‘ ет незиачител1ноР ™ п аминов, в связи с чем этот метод имение нитрилов компХ! аРативное значение. Однако восстановле- довольно надежно контпЫМ” гидР,,даМн металлов [90] удается иминов. Особенно Р°л”ровать и получить хорошие выходы дить ее при низкой те КТИВНо зта реакция протекает, если ирово- ные реагенты, кап0 ,;„11 использовать модифицирован-
Одни из лучших ^ДР'^^^'^л’омогидрид натрия.
присоединении реактив™г® сиитеза кетиминов [911 состоит в комплексам иминов 1/п^И11ьяРа к нитрилам, приводящем к жать гидролиза до’кетонР^- В мягких условиях (чтобы избе- 496Действием хлористого водорода «ли
л„„пГо аммиака можно получить свобопи.,,-, входом- Присоединение как алифатических, так иТ ° Хорошим Активов Гриньяра с последующим «стоЛЛХ'^^ индекса имина при низкой температуре приводит^6М
дошему кетимину с выходом -70%. Пространственно затоТ •1ПЫе кетимины относительно устойчивы к гид0о7°„ РУД" можно выделить обработкой реакционной смеси водой Алки Л ариллитневые реагенты также легко присоединяются кт L" увая кетимины с высокими выходами. Реакцию нитрилов с активами Гриньяра можно использовать для синтеза [91 никли веских азометинов (уравнение 29) - Д'-пирролинов (82- п = п „ Д'-пиперидсинов (82; и = 2). Комплексы иминов с реактивами Гриньяра, являющиеся первичными продуктами реакции нитрилоз с соединениями Гриньяра, можно также использовать для получения азометинов, содержащих функциональные группы. Так, комплексы, образующиеся при взаимодействии бензонитрила с реактивами Гриньяра, реагируют с хиральными эфирами сульфиновой кислоты и дают хиральные сульфпиамиды с оптической
чистотой, превышающей 95%.
,—(СН2)„,—(СН2)„(29)Аг(29)Аг(82)(82)। (СНг)п ArMgBr।—(СН2)П
,—(СН2)„
,—(СН2)„
(29)
Аг
(29)
Аг
(82)
(82)
Cl/ CNСК Л\Аг
N Аг
IMgBr(81)
Производные ацетонитрила, содержащие хотя бы один а-водо- | РМный атом, в присутствии сильных оснований подвергаются ди- ' мерпзацнн альдольного типа н дают нминоннтрилы [91, 92]; ка- Тал,13аторамн служат амид натрия или алкоксиды натрия. Внут- Н^олекулярная конденсация а.со-днннтрнлов дает циклические "'“"юИнтрилы (реакция Циглера — Торпа [92]).
Процессы, включающие [/,2]-С —♦ N-миграции [93 95].
Известен ряд реакций, в которых образование кетиминов яв- № ™РезУльтатом [1,2]-миграции заместителяЧ"
этот'011 "Л|1 арильной группы) от углерода к азоту., ПР iiuhmi/"03 МОГУТ катализироваться как кислотами, так 11
Он" МогУт происходить также при термических и ф - лов, “х В03Де1'1ствнях в отсутствие катализатора. ы , зу±1уэг^ Реакций происходит последующее интеп? СЯ аз°метниов и возникает смесь продукт •1ТЬ '« ЭТим реакциям обусловлен скореенекоторых
*3M’ чем возможностями их использования^ некотд^ Зимины °лнако’ образующиеся в результате "^Р^. Ддкил- МОЖпо выделить в препаративных к .кетимины,
Лаз"Ды под действием кислот при нагревании дают кети. ^
. „оторых приводит к аминам и карбонильным кислотный гидролиз ко ) каТалпзПруемая кислотами пере. соединениям. В то * р (83) представляет сооои удобный ^ппвро-^ азометниов (84) с расширением цикла метод спи (уравнение 3»)-
H2SO, СНОзH2SO, СНОзNN(30)(30)
H2SO, СНОз
H2SO, СНОз
N
N
(30)
(30)
(84) (80%)(85) (2%)
Аналогичные перегруппировки алкплазпдов катализируются кислотами Льюиса (например, SbCJ5 и А1С13). Согласно данным, полученным при изучении кинетики и механизма этой реакции, в перегруппировку вступает не свободный азид (86), а сопряженная кислота (87) (ион ампиодиазония); миграция идет синхронно с отщеплением азота, а не происходит через стадию образования нптрениевого иона (уравнение 31).
н+ Г+ +
R3C—N3—>Я2С-^Н—N2—+R2C=NHR 7^p*R2C=NR(31)
(86)(87)(88)
Трпарилметплазпды довольно инертны в условиях кислотного катализа, тогда как алкилазиды дают продукты расщепления азо- метина (амин и карбонильное соединение). Аналогичные C->N сдвиги (перегруппировки Штиглица [95, 96]) происходят при обработке трет-алкилгпдроксиламипов пентахлоридом фосфора в инертном растворителе или при обработке трет-алкпл-М-галоген- аминов основаниями (уравнение 32). Реакции этого типа могут быть использованы для препаративного синтеза кетиминов. Данные [96] об участии интермедиатов типа ионов иптреиня в перегруппировках Штиглица противоречивы.
* Г-К’ГЧТТоснование-,ОЛ.
AraCNOH > Ar2C=NAr -6 ArsCNHCl (32)
ТеРМнческойЫепепегоупт,пСреЛе тР11аРилметнлазнды подвергаются бензофенонов с P ПрИ 20°-300 °C, образуя в таких перегруппнповЛМЬ1МИ ВЫхоДам»- Склонность к миграции арильных остаткахР ИС зависит от природы заместителей в применение, так как п ледствие этого они имеют ограппчеииое лов образуются смет сл^чае иесимметричцых трпарилалкплазИ" арильных групп. изомеров за счет миграции любой из
Аналогичную теп
трет-алкилазиды. O6cv^C,K^10 пеРегРУ11П,|ровку претерпевают 11 ступенчатому, через п'пЛВЛСя вопРос, по какому механизму'' 498Р е'кУт°чио образующийся нитрен, '|Л1
„пгласованпому — происходит термически
к11лазнД°в' Доказано jJ7J участие випеи^^’^Р^а ал "ступенчатом процессе. Аналогично vS ° Интермелия 3юЛ протекает термическая фрагиЙ™^, "Р^Хям
(легкодоступных в результатеЛ 1 •З.З-тпиач,” „
калкенам), также приводящая к кепшии™"^0^^ азидов кована этой реакции в синтезе определяется vc^
денм. Так, при относительно ийзких теМ|1епя™ Ми ^ Ярове- сохраняется стереохимия заместителей в тпи УРЗХ (4°-90сС) образуется лишь один кетимин, а не смесь * “ олиновом цикле и лее высокой температуре. Термолиз триазочш.пЛ™' Как “Рв бо- иапример, для синтеза циклического азомет„и 1 использоваи, нение.ЗЗ).«ометина, пнрролина (урав-
■СН=СН2 50°с■СН=СН2 50°с(зз)(зз)
■СН=СН2 50°с
■СН=СН2 50°с
(зз)
(зз)
При фотолизе т/щт-алкилазнды также дают N-замещенные кетимины; с препаративной точки зрения эти перегруппировки удобнее, чем реакции, катализируемые кислотами, так как дают более чистые продукты. В отличие от термической перегруппировки азидов, для которой надежно доказано образование в качестве промежуточного соединения синглетного нитрена, механизм фотохимического процесса строго не установлен. Имеющиеся данные свидетельствуют об участии как синглетного, так и триплетного нитрена. Было показано [93], что предпочтительность миграции той или иной группы при фотоперегруппировке определяется конформацией основного состояния азида. Это означает, что реализуется согласованный механизм без участия нитрена.
С—*Ы-Сдвиги, приводящие к образованию N-замешенных кет- вмпнов, происходят также при окислении трет-алкпламинов тетра- ацетатом свинца [98].
Реакиян простых азометниое [4. 99-1
Jимнниевые
' Шиффовы основания образуютс хлорной киса0™!'а
ПЭа] с протонными кислотами^ (напр) •’ §ыСтрого гидро.’
лучше их получать в безводной СР®ДН„зежно 0ПРедеЛеН°сти от который происходит в водной сред • отами. В зависим
, “№ солей гидразонов с протонными к ^^д^ sP^n^P'^gy^o-
■ Рнроды заместителей (которые мо^ п0 атому азот • ^ азота) гидразоны могут „ротонпроваться п^^^ очень мала, н. УПпы или пмииогруппы. Основност;асТВОрах.
Л11 легко гидролизуются в разбавлен -499
„рнсосди^'Ще галогенов (хлор, ,ЧЮМ1
Описано В связи умерод-азот в ах, J - 1,2-т-шу к АВ°пио ^ были псследоваш,1. Продукту pea“ ' ко "Р^'^плнна с бромом в четыреххлорнстом углероде „% бензилиден «пп.|НДа N-бромпмшшя PhCII =N (Вг) Ph n_ писано строение ^Р™^^[|02, 103] 'хлором в в0Дад
)Ы Хлорирова'^ая„ли в безводном среде (хлоро
(Р*3^,^ формальному замещению водорода пм„д„ль*ой форм) привод! т г1]ДроКСПМо„лхлорндов. Полагают, что эти группы с оора-о я в ре3ультате промежуточного образован,,я ПР°Д-Тпо№Отьиой таутомеризации неустойчивых гщ1Н,„трозо. " с* которые являются устойчивым,, конечным,, прОдук. ХЛОР fn , анаюгнчном хлорировании кетокепмов. Подобным же Ч1'" м с кетокенмами реагирует ором, давая гельбромнитрозо- потные Гидразоны обладают заметной реакционной способ- «остью по отношению к галогенам [25, 61]. Так, реакция N-неза- мешеных гидразонов с подом [Ю4] приводит к окислению их ло алкенов, по-впдимому, через промежуточное образование N-„ot- н С-поддпазонпн-катнонов. Реакция с хлором и с бромом 11041 приводит к сложной смеси продуктов в результате фрагментации сопутствующей галогенированию. N-Мопоарилгидразоны альдегидов "устойчивы к окислению, хлорируются и бромируются по имидильному атому углерода с образованием гидразоноилга- логенндов [25, 61]. Хлорирование может протекать и дальше; атака по атому азота приводит к неустойчивым N-хлорпронзвод- ным, которые склонны перегруппировываться в изомеры с атомом хлора в цикле. Дпннтрофенплгидразопы алифатических кетонов подобно самим „сходным кетонам подвергаются бромированию по атому углерода в а-положенин к азомстпповоп функции и дают продукты, дегидробромпроваппем и последующим гидролизом которых можно получать аф-пенасыщепные кетоны. Удобный способ регенерации альдегидов и кетоиов из их п-толуолсульфо- нплгидразонов с высоким выходом (80—90%) состоит в обработке этих гидразонов N-бромсукциппмидом в ацетоне при комнатной температуре в присутствии метанола [105]. Полагают, что при этом сначала бромпруется NH-группа, а затем происходит х- -атака метанолом с отщеплением брома, приводящая к проме- ПРОСТОМ'У азоэфнру; последующая атака молекулы рас- „ еЛЯ На азоэФпР приводит к ацеталю и затем к карбонильному соединению.
w'т^^рес Реакц,1я азометинов с ннтрозирующнмч хлор,,дом пт, "Замещенные кетимины реагируют с нитрозил- 1.2-N^(—30 °C), давая ожидаемые
по крайней РаддУкты, которые довольно неустойчивы, хотя N Арплальдпмииы » ОДиом случае [106] они были выделены, высоким,, выходами (RO^onw^’ напроТ|,в' Удается превратить с кетоны и апе„п11я^„^90 в соответствующие альдегиды
иевые соли цр„ действии фторбората (пл11
..■сафтораитимоиата) нитро ,опия
пониже^.пониже^.аой температуре [J07] Механизм реакии?“Нат,,°й или понижен ное М-ншрочироиаиие, последующую никтизаГ^ '“^началь- иЫЙ оксадиазе.идинии и распад иа пр’К- ^ « прожжет?. та«»м образом может служит и у^бХ^”" Э,а Реакция тлрования, и методом регенерации альдеппо „ С'Юс^“ Диазо-’ аетствуютпх имшюн. Дезокснмирование оксим, „Ке1оиов из соот- ;.ЫХ соединении при питрозпровашщ также имеет /° каР6°ииль- ине, поскольку позволяет вводит,, фу„к„Х 6о-1ьшое зиаче- алкильные заместители с помощью фото<жС,ш^‘Руииы 8
пониже^.
пониже^.
мер, ПР" реакции Бартова [33] (см с таНИЯ' как’Наири- симов с нитрозилхлоридом в пиридине' ипиок-
-арилгидразонов нитритом натрия в уксусной-арилгидразонов нитритом натрия в уксуснойилииливетствуюший нитримин, который легко гидоо^Х Дает сучении с водой и дает карбонильное соединение с? ПрИ кипя' „„трозироваппи хорошо известно для кетиминов не,ри „.у,„рМ„их ™„„ ||03|. Для „„„,m:Z«« ^ бонпльные соединения можно также использовать фторбоХ шпрозония или фторборат нитрония при ОХ 1109] Оксим» v, ется превратить в исходные карбонильные соединения и X' обработкой азотистой кислотой [103]. Все Указанные реакции^ зоксимирования, по-видимому, инициируются атакой по атому азота в оксиме. В то же время многие алифатические кетоксимы реагируют с N2O4 по имидпльиому этому углерода, давая гем- нитронптрозосоедииения (псевдоннтролы). Однако и’в этих случаях, вероятно, С-нитрознроваине есть результат [1,2]-N-»С-сдви- га в первоначально образовавшемся .N-нптрозоинтермедиате [103]. Гидразоны также легко реагируют с ннтрозирующнмн агентами [61, 25]. Так, N-незамещениые (или К-моноаиилированные) гидразоны при действии нитрит-нона в слабокислой среде (например, в уксусной кислоте) превращаются в соответствующее карбонильное соединение и азотистоводородиую кислоту, тогда как в снльнокислой среде образуются амиды, продукты перегруппировки через иминодиазониевый катион (перегруппировка Шмидта). При проведении реакции N-ацетилгидразонов с нитрозилхлоридом или N2O4 в присутствия ацетата натрия при —5 °C образующийся иминодиазониевый ион «улавливается» ацетат-поном и дает гем- азидоацетат, который можно выделить [ПО]. Нитрозирование N-мопоалкил-
-арилгидразонов нитритом натрия в уксусной
-арилгидразонов нитритом натрия в уксусной
или
или
кислоте или алкилинтрнтами в апротоннойрх
N-нитроэогндразоны, которые в случае ариль _Р н дают
склонны к формальному [1, 3]-N-^C-сдввгу H11JP цп после таутомеризации соответствующие азоок .1 )кетнминов
Прямое алкилирование N"a-?'’:?^ иминпевые соли идет по атому азота и дает соответспростраиствен-
[4, 19а, 100]. Подобные процессы чувств -ые а.1Кильиые ним затруднениям. Так, имины, имеюии руЮТСЯ лишь с группы или N-арильиые заместители, N-алкь
„ случае необходимы более активные алкцЛИр,, трудом; в это м5|алк1|ЛОКсониевыс соли R3O+ Х-. о°п
Мечете своего амбидентного характера [102] могуТи J вследствиеN-алкнлпроваппю, в последнем случай
Х»кт8-.L6J <2|т Об»»
Р 5 m панне серебряных солеи оксимов, которое проходи”0' ,"ьно по кислороду; при этом исходная конфигурация окс' сохраняется и в О-эфнре. При оораоогке оксимов алкилта.» Н2П или алкнлсульфатамп в присутствии щелочи алкилу, панне и арнлировапие происходят преимущественно по кислород ТПГЛ1 как в отсутствие щелочи (и в темноте) образуются нитроны Пон действии диазометана алифатические альдоксимы превраЩа. отся в смесь О- п N-метнльных производных, тогда как арнлаль- докснмы дают при реакции с дпазометаном только О-эфиры. Гид. разоиы тоже легко реагируют с алкилирующими агентами [25, 61 112]. В случае N-незамещенных гидразонов параллельно с алкилированием аминного азота происходит их диспропорцпо- пирование в азины. N-Алкнлпрованне N-монозамещенных гидразе- нов можно провести внутримолекулярно (уравнение 34); это общин метод синтеза Д-ппразолшюв. Интересно отметить,что, если в результате такой циклизации может образоваться шести- пли семичленное кольцо, реакция предпочтительно протекает по первому пути, включающему внутримолекулярное алкилирование по иминному атому азота (уравнение 35). N.N-Дпзамещеиные гидразоны реагируют с алкплгалогенпдамн, образуя четвертичные аммониевые соли [112].
R'CH— СР3R2CH NX NHR*(89)R'CH— СР3R2CH NX NHR*(89)Х = С1, ОН, OR, SH, SAr, NR2, NR3Х = С1, ОН, OR, SH, SAr, NR2, NR3, <9П (92), <9П (92)
R'CH— СР3
R2CH N
X NHR*
(89)
R'CH— СР3
R2CH N
X NHR*
(89)
Х = С1, ОН, OR, SH, SAr, NR2, NR3
Х = С1, ОН, OR, SH, SAr, NR2, NR3
, <9П (92)
, <9П (92)
лот, аХло^ХГ,^™ °сноваШ1й Н, Ю0| ангидридами кис- «ота в приводит к пон™ " с атаки по атому ной связи углерод—-1™т°г>Д1Шеншо а11ПЛ1,РУюш.его агента по двой- синтезе природных сак„цип этого типа нашли применение 11 линов с гомофталевы.™ ™г"™. Так' Реакция 3,4-дигидронзохии0' синтезе алкалоидов Т,,П->Ш111Дрнлами яв1|лась ключевой стадией в основаниями коптепса шо протобсРбернна [ИЗ]. Катализируемая Шш электроноакц-ептопuv. а11ет1|лморидов (имеющих в а-положе- 5о2 Р ‘УЮ гРУппу н по крайней мере один атом
пода) c N-арилальднмниами начинается r , з-”1’ азота и приводит к р-лактамам, которые могетИРОвШП1Я "и "TnMV -чциллниа (уравнение 36) Н|4ГпТавить с аЦИЛ- " сУльФоиилгалогеиидЦ;'р^^
310 для химии пени 5^ реагируют
аг.
,N
Plr
CHC12
c=o
Cl
An
Ph'
(93)
(91)
,H
Л
II о (95)"
АгСН-сС1г
PhN—cqI36)
(96)
образом и дают О-ацильные или О-сульфонильиые производные M02J. Считают, однако, что реакция стероидных кетоксимов с уксусным ангидридом в пиридине, применяемая для синтеза труднодоступных еиамидов (выход 70—90%), протекает по радикальному механизму и начинается с ацилирования по азоту |П5]. N-Монозамстенные гидразоны [61] ацилируются по $р3-атому азота, давая N-ацильные производные, которые из-за высокой чувствительности к гидролизу следует получать в безводных условиях (например, использовать хлорид цинка в присутствии пиридина). Аналогично можно получить N-сульфонильные производные гидразонов. Ацилцнаниды присоединяются к двойной связи углерод—азот в гидразонах, давая 1,2-аддукты, подобные тем, которые образуются из шиффовых оснований.
(2) Реакции с нуклеофилами
По аналогии с двойной связью углерод—кислород, двойную связь углерод—азот можно представить как резонансный гибрид канонических форм (97) и (98).
(97)(98)
Биполярный характер двойной связи углерод—азот объясняет тот факт, что, как уже отмечалось, электрофилы реагируют пре- 'мущественно или исключительно по атому азота в азок *•■ сюда следует, что нуклеофильные агенты -10ЛЖ™10
обстеТ""Ы по "миднльному атому углерода; показ , соответ, 0111 "меццо так. Более того, иминиевые соли | J повы.
ШеннонШеннон-С Резонансными структурами (99) и (,0°)’ ,.,.каеофиль-
Шеннон
Шеннон
пой 10Н РеакЦ||Ониой способностью по отношению . ■ 1011 атаке.
(99)
(100)
Гидролиз азометнпов [4, 7о, 99, 100] до исходных ам, карбонильных соединений представляет сооон простейший ' ,» ^роДичьнои атаки по связи C=N. Эта реакция, р "XJ образования азометнна [см. разд. 8.1.1.1 (1)], п »ая ся закономерностям общего основного катализа. Как и ре'*" образования азометинов (основании Шиффа, оксимов, гндр“8 нов) гидролиз азометнпов - двухстадннныи процесс; он вк£ ' ет присоединение молекулы воды к двойной связи углерод-,'; С Образованием карбиноламннного интермедиата, котопы затем распадается на амин и карбонильное соединение. Скоро» гидролиза азометнпов, как п скорость реакции их образования за висит от pH. При низких pH скоростьопределяющей стадией’Я8- ляется разложение карбшюлампиа, тогда как при проведении ре- акции в условиях, близких к нейтральным, скоростьопределяющей стадией становится образование карбшюлампиа (т. е. гидратация С=М-связн). Гидразоны [61, 99в] (за исключением семпкарба- зонов), особенно N-арилгпдразопы, относительно устойчивы к гид. релизу. Однако импниевые соли R2C=N+R2 Х~ [9] чрезвычайно быстро гидролизуются водой, н получать их надо в строго безводных условиях. Легкость гидролиза нминпевых солей была использована для синтеза вторичных аминов из первичных аминов, включающего превращение первичного амина в альдамин R‘CH=NR2, затем алкилирование (см. выше) в иминневую соль R'Cr^N+RW X- и гидролиз, приводящий ко вторичному амину R2NHR3. Поскольку гидролиз оснований Шиффа является составной частью ряда катализируемых ферментами реакций, в последние полтора десятилетия механизм гидролитического расщепления двойной связи углерод—азот подробно исследовался; условия реакции моделировали условия in vivo и in vitro [76,116]. Гидролиз иминов — ключевая стадия в синтезах альдегидов по Соммле [13], Стефену [84], Зонну—Мюллеру [85] и Гаттермаву [86] (см. выше).
Алкоксиды присоединяются к основаниям Шиффа, давая, как СОответствующие а-алкокснамшюсоединенпя [/ , У9а, 100]. Присоединение этого типа лежит в основе ключевой стадии элегантного стереоспецифического синтеза (без выде- Кмп«иП,,0МеЖГ0,|ИЫ11 соединений) производных пеннциллпп3- ^,ЫТЬ исп°льзованы для получения новых произвол- оованп?! Р"На (УРавненпе 37) [117]. Он включает М-хлор»- липового рядиГо1Глр-Р°ВаНПе легкоД°сту"пых амидов пени® " в присутетппн г Действием трет-бутилгипохлорпта в метан которые присоеюшшот"1’11 °°С’ пРнводяЩее к ацнлимпнам (> >' нешюй а-стопоны «°Т метанОл с менее пространственно затр
Ациклические I Va'°T ЗДДуКТ (104) с ИУЖ1ЮЙ CTePe0X'"'*L сти Соли MCTI лепимк11 ннндические 9] соли импння, в част шейной реакшю^ rH-’C=N+R2 X- [19а], обладают по « алкоксидов, что от юсобностыо к 1,2-прнсоедипеиию спирт 504скрывай щ1ф0К1,е возможности для синтеза
уPhOCH?CONH-T—^) .W-аюи
PhOCH2CONPhOCH2CONQMeMe OH PhOCH2CONHQMeMe OH PhOCH2CONH(101)
PhOCH2CON
PhOCH2CON
QMe
Me OH PhOCH2CONH
QMe
Me OH PhOCH2CONH
(104)(104)(ЮЗ)
(104)
(104)
а-алкоксиампносоединений. Алкоксиды легко присоединяются и к двойной связи углерод—азот в гидразонах [61]. Фенолы не реагируют с простыми азометинами, а при реакции с имнниевыми солями происходит электрофильная атака бензольного кольца, при которой образуются орто- и нара-амниоалкилированные фенолы.
Сероводород легко реагирует с N-замещенными кетиминами при низких температурах (—40—О °C) [4, 76, 99а, 100]; первичные аддукты быстро вступают в дальнейшую реакцию, образуя гм-дптиолы. N-Арилальдимины легко присоединяют тиолы (в виде соответствующих тнолятов) [4, 76, 99а, 100] и дают ожидаемые 1,2-аддукты, при диспропорционировании которых в конечном итоге образуется амин (продукт восстановления имина) и дисульфид. Тиоляты легко присоединяются также к двойной углерод—азотной связи в гидразонах [61] и иминиевых солях
Взаимодействие шиффовых оснований с первичными аминами [4, 99а, 101] приводит к аддуктам, склонным к разложению, в результате которого образуются новый имин и первичный амин, так что суммарно этот процесс выглядит как иминный обмен 1С>'- Разд. 8.1.1.1 (2)]. Скорость иминного обмена увеличивается с ростом основности первичного амина. Амид натрия [101] реагиру ет с альдиминами (105), давая амидины (106), что формаль «иг.-шдит как замена имидильного атома водорода (уравнение ей).
№
PhCH=NPhPhC=NPh + NH. (38)
(105)t106*
Иминневые соли также гладко пР1!^е^П амииалей (^'“"^'оси’ова- "ые и третичные амины с ооразова •^ Шиффов о
«единений) или их четвертичныхмп в эфирном рас
П,1Я (107) реагируют обычно с хл Р ,^ температ)Р• cjifij.
8 течение нескольких часов при(уравнение 39) I -
Дназнридицы (109) с выходами 40 ' »50э
жлпмапьного циклоприсоединения имеет пиша,, Эта Реаки”” Ф^я ' при использовании самого хлорамина Р^“е »* °Р ему реагента, гидрокспламни-О-сульфокнслоты) (11л” подобного ему У И||ов в реакцию вступают разнообрази,” N" ос ювання - производные альдегидов и ациклически ГЙ-нческих кетонов. Во многих случаях шиффово основан,, он ю превратить в дназиридип т situ с выходом 50-80%, про= поля реакцию карбонильного соединения с аммиаком „ли перв„ч. ньш № вторичным амином в присутствии гидроксиламин-О-суль. Аокнсюты пли N-замещенион гидроксплампн-О-сульфокпслоты По видимому, дназнриднн образуется в результате первоначально-' го нуктеофилыюго присоединения по двойной связи углерод-а3от „ последующего замыкания цикла с одновременным отщеплением В отличие от оснований Шиффа оксимы [102] реагируют с хлорамином или гидроксилампн-О-сульфокислотой, давая д„а. зоалканы (реакция Форстера).
(109)(109)(107)(107)МеМтС!(108)МеМтС!(108)(39)(39)MeNHCI
(109)
(109)
(107)
(107)
МеМтС!
(108)
МеМтС!
(108)
(39)
(39)
Присоединение цианистого водорода к шиффовым основаниям протекает легко [4, 76, 99а, 100]. Эта реакция представляет собой удобный способ синтеза а-ампнонитрилов, гидролиз которых дает «-аминокислоты (синтез Штрекера [119]). Эта реакция (аналогичная реакции образования циангидринов из карбонильных соединений) обычно проводится с использованием безводного цианистого водорода в инертном растворителе (эфир или бензол). Более удобным оказалось, однако, использование цианида натрия в фосфатном буферном растворе; выходы продуктов при этом выше. Этот реагент служит также для превращения оксимов в соответствующие а-гидроксилампионитрилы [996, 100, 102]. Было предложено [120] использовать в синтезе Штрекера не цианистый водород, а гораздо более безопасный триметилсилил- цианид. Этот реагент присоединяется к шиффовым основаниям в присутствии таких катализаторов, как хлорид алюминия(Ш).
' плп тР11С(ацетилацетонато) алюминий, давая и -тР“мет»л=илилам..ны, которые, не выделяя, гидролизу- (80—опопРапЬНОИ С[1еде в “-аминоннтрплы с высоким выходом силилии-м р11 КИСЛОТПом гидролизе этих аддуктов триметил- силилциапиз к Л"° СРЗЗУ ПОлУчпть а-ампнокислоту. Триметил- оксимы в а гтппРПСуТСТВ"" "од|,да ииика(П) также превращает вольно инертные™^[120]' ГидРа зоны, обычно до
тируют с цнанист,™'1^131110 “У^еофильных реагентов, легко реа- “-цианогпдразцнц r 0Д0Р0д0м и ацетонциангидрином и Да10Г 5йцрошим выходом. Ациклические [19] и и11К*
«не [9] имиииевые соли экзотермичип „
5 водородом и в некоторых случаях с воднымИРУ'°Т с ц«ани. г' натрия, давая с отличными выходами “ “РаСТВоР°м ина- аД1Шк,«аминоиит-
р Щнффовы основания (НО), не содержащие атом .«-положении к двойной связи углерод—азотводоРода
„s3Mii Гриньяра и алифатическими или аромат^'РУЮТ С ₽еак- "аническнми соединениями так же, как и капблМи ли™й- "ния; при гидролизе образующихся при этомсоеди"
(112; R3 =(112; R3 =H) с выхода-H) с выхода-а10Т вторичные амины (112) с выходами 6О^9Оо1°В/ (,") по" Реакция протекает лучше с ароматическими (уРавненне м0Жет считаться общим методом синтеза вторичных Т™811*1 И мю он имеет ряд недостатков. На присоединяй мета non’r °Д' четких соединении оказывают влияние пространстве,,ц. = Р пения, создаваемые заместителями (например N-трет группой) в шиффовых основаниях; стерический эффект^ " тмей в металлоргаинческом реагенте, по-вндимом? ие лроявля' егся. Кроме того, в некоторых случаях (особенно при реакции с реактивами Гриньяра) выходы вторичных аминов снижены^ параллельно протекающей восстановительной димеризации ши* фова основания [(110)-+(113)]. Область применения этого J года синтеза аминов удалось расширить [121] за счет испотьзо °СН0ВаНПЯ ^-^илиденареисульфен- амидов (НО, К — SAr). При реакции этих субстратов с литий- органическимн соединениями и последующем гидролизе получают первичные втор- п трет-алкилампны '•’" ™ мн 40-80%.
(112; R3 =
(112; R3 =
H) с выхода-
H) с выхода-
^C=NR3 R,MgX "л" R<LI R2/
(НО)
RiMgX
R3HN NHR3
В-замстенного альдегида из хио-ш,.
II^чС-ХгO:#Cs'OBii-7per (1И)II^чС-ХгO:#Cs'OBii-7per (1И)R’MgBrR’MgBrн(П6)н(П6)R\ >NBru^ LaH*■dUp/c^OBu-roer(П5)■cho(41)R\ >NBru^ LaH*■dUp/c^OBu-roer(П5)■cho(41)
II^чС-Хг
O:#Cs'OBii-7per (1И)
II^чС-Хг
O:#Cs'OBii-7per (1И)
R’MgBr
R’MgBr
н
(П6)
н
(П6)
R\ >N
Bru^ LaH*■
dUp/c^
OBu-roer
(П5)
■cho(41)
R\ >N
Bru^ LaH*■
dUp/c^
OBu-roer
(П5)
■cho(41)
Ациклические ]19| п циклические [9, 19] иминиевые соли pea- тируют с реактивами Гриньяра и с алкил- и ариллитиевыми реагентами нормальным образом и дают соответствующие третичные амины. В связи с этим уместно упомянуть о том, что присоединение днтианнллптия (118) к солям альднмипия (117) и последующий пиролиз аддукта (119) представляет собой элегантный способ синтеза а-амниоальдегидов (уравнение 42) [19а].
rch=nr2 + /~S')rch=nr2 + /~S')(117)(118)(117)(118)RS, I и2о)—C11NR2 S(И9)RS, I и2о)—C11NR2 S(И9)СНОIRCHNR2 (42)СНОIRCHNR2 (42)(120)(120)
rch=nr2 + /~S')
rch=nr2 + /~S')
(117)(118)
(117)(118)
R
S, I и2о
)—C11NR2
S
(И9)
R
S, I и2о
)—C11NR2
S
(И9)
СНО
I
RCHNR2 (42)
СНО
I
RCHNR2 (42)
(120)
(120)
PVIOT с 2- 2 г6 Имеющие “-водородных атомов) pearli
n'дают втоппии. кТива Гриньяра или литийорганического реагента ми Грпиьяпа амины' взаимодействие кетоксимов с реактива- ~р™^™” !1021 N.N-Д,™™™.:
лорганнческими соед1ШеипХР°Л"Ь,Х атомов> Реагируют с метал- однако 1,2-прнсоедип ЯМ 1 так Же’ как 11 шиффовы основания, ниями [61]. Ы-Хлоппмии,е Реагеита осложнено побочными рванных соединений с хптпЬ1 1легк0Д0СТУпные по реакции карбоипль- обменивают атом хчопа '‘""ом) ПР" действии реактивов Гриньяра бой удобный способ cun* 3 Раднкал реагента, что представляет со- вы основания, неш"ФФ0Вых оснований [101]. Шиффо-
“■водородных атомов п ИЫе К енол|13£,цпи, т. е. не имеющие сосдт,еИие по двойной Р”а10т в Реакцию Реформатского; при- специфичио. Образую,ииЛаЗИ УГЛСРОД-- азот протекает стерео- ' ь ПР11 низкой темпемт э^т/’о'Р-аминоэфнры можно виде- саюпрО113вольио Тц^ТО (-10°С), в дручпх условиях они ос по r я питкрывает путь к синтезу 10ванпямп1 содержащи J.^16 металлы реагируют с шиффовым'1 60s1 Л“ШЬ арильные заместители, давая
nC.61ic (металл) производные, которые можно далее алкитноо 8ать или ацилировать сначала но углероду, а затем по азоту и получить смесь продуктов С- и N-алкилирования, -ацилирования , алкилирования — ацилирования [4, 100, 124]. р
Азометппы (шиффовы основания, оксимы и гидразоны) с д.алкильпыми заместителями, содержащими по крайней мере один свободный а-водородный атом, проявляют особую реакционную способность по отношению к металлорганическим и подобным реагентам вследствие возможности отрыва этого а-водородного атома (это сходно с образованием енолята). Так, енолизующиеся альдимины и кетимины подвергаются С-алкилированию при действии реактивов Гриньяра; реакция протекает через гриньяров- скин комплекс енаминпого таутомера, после гидролиза которого с высоким выходом получают соответствующий а-алкилированный альдегид или кетон. Этот процесс был использован для синтеза
хиральных а-алкплированных циклогексанонов с высокой (85%) оптической чистотой, исходя из хирального исходного имина [125]. а-Алкилированные кетоксимы (121; Y = ОН) и четвертичные соли гидразонов (121; Y =+NR,) циклизуются в азирины (122) при взаимодействии с реактивами Гриньяра (перегруппировка Небера; см. с. 494); дальнейшая реакция приводит к азиридинам (123) с хорошими выходами (уравнение 43) [126].
(121)(122)(123)(121)(122)(123)
(121)(122)(123)
(121)(122)(123)
В настоящее время мезомерные азааллильные анноны, которые генерируются из а-С- и N-алкилнрованных азометинов при действии сильных оснований, попользуют как промежуточные соединения в различных синтезах. Так, шиффовы основания (124), имеющие сс-С-заместитель, обычно гладко металлируются диалкил- амидами лития, например дипзопропиламндом лития, в эфире или тетрагидрофуране при —70-130 °C и дают литиевые соли
азааллильпых анионов (125) (уравнение 44) [127]. На амбидентный характер этих анионов указывает тот факт, что они ацилируются как но углероду, так и по азоту. Их можно использовать как карбанионные эквиваленты формн.тметнленового фрагмента, что позволяет при «непосредственной альдольной конденсации» с альдегидами и кетонами получать с высоким выходом (~ 90 /о) группировку а,р-ненасыщенного альдегида (128) в составе различных, в том числе и природных соединении [127]. Первоначально образующиеся аф-непасыщеипые имины легко превращаются в свободные альдегиды путем перегонки с паром в присутствии Щавелевой кислоты. 1-Азааллильные анионы легко алкилируются, 11 эта методика алкилирования иминов была использована (,,сх° дя из хиральных иминов в качестве субстратов) для спите.
x «-алкилированных кетонов [128] [129] с высокой степенью оптической чистоты.x «-алкилированных кетонов [128] [129] с высокой степенью оптической чистоты.хиральныххиральныхи а-ампиокислоти а-ампиокислотНI:С,НI:С,, i)c=0LINlPr-W^ |iТГФ,-70°С C, i)c=0LINlPr-W^ |iТГФ,-70°С CСХ ,-N.L1СХ ,-N.L1(125)(125)(126)(126)*7'ОН 1 (127)*7'ОН 1 (127)'С''С'N.N.Из О’Из О’:с=с—сно:с=с—сно(128)(128)(44)(44)
x «-алкилированных кетонов [128] [129] с высокой степенью оптической чистоты.
x «-алкилированных кетонов [128] [129] с высокой степенью оптической чистоты.
хиральных
хиральных
и а-ампиокислот
и а-ампиокислот
НI:С,
НI:С,
, i)c=0
LINlPr-W^ |i
ТГФ,-70°С C
, i)c=0
LINlPr-W^ |i
ТГФ,-70°С C
СХ ,-N.
L1
СХ ,-N.
L1
(125)
(125)
(126)
(126)
*7'
ОН 1 (127)
*7'
ОН 1 (127)
'С'
'С'
N.
N.
Из О’
Из О’
:с=с—сно
:с=с—сно
(128)
(128)
(44)
(44)
Конденсация а-С,О-днлптийоксимов с альдегидами и кетонами дает р-гндроксиокспмы с выходами 50—70%. Эти соединения легко циклизуются иод действием холодной концентрированной серной кислоты, что открывает путь к синтезу Д2-изоксазолинов [130]. N-Незамещенные гидразоны, не способные к енолизацип, гладко металлируются амидами щелочных металлов в жидком аммиаке и дают М,М-дианпоны, из которых в зависимости от количества используемого алкилирующего агента можно получать моно- п диалкильные производные [61]. Жесткая обработка N-незамещенных гидразонов сильными основаниями (например, трет-бутокспдо.м калия) в днметилсульфоксиде приводит к отщеплению азота и образованию соответствующего углеводорода (восстановление по Вольфу—Кпжнеру [131]). В N-монозамещен- ных гидразонах ароматических альдегидов протон NH-группы обладает ^слабокислыми свойствами. Металлирование этих гидразонов действием амидов щелочных металлов в жидком аммиаке дает амбидентные диазааллильиые моноанионы, которые можно проалкилпровать по концевому атому азота, это представляет со- ои удобный способ синтеза Ы^-дизамещенных гидразонов [61]. N-Монозамешеиные гидразоны, содержащие в «-положении пер- ыи ||ли вторичный алкильный заместитель, реагируют с ами- м®таллов "ли двизопропилампдом лития, давая тируются пл ^"Ы В В1'Де СООТ8етствУютнх солей , которые алки-
Сьшой “ УГЛер?ЛУ' “ответственно [132] .
поведение п-толуолс^щсЬ^интерес представляет
реакциях с силышми ЛГИдразонов ал|>Дегндов и кетонов в мост» ОТ уел* Лнй[,33Ь ПР!' вторых в зависи- кены, как претерпевшие °оразопаться Циклопропаны и (пли) ал- (схема 45]. Направление nL" ”е пРетеРпев'иие перегруппировку вання, так и от ппйпгЖ акш1п зависит как от природы осио- этилеигликоль) u в чип РаСтвоРпте.’1Я. И в протонных- (обычно 510Л апР0Т0Пных (обычно лиметиловый эфир №
тнлеигллколя или К-метилпирролилоп!
сильного основания (обычно алкокевп раствоРителях тонирование тозилгндразона (129) в ЯЛ ”атР»я) вызывает ЙСТВИе
ляюшая стадия) (реакция БамфорДа1ст(131) скорость^ тельная судьба которого опрХ'Х^ ^ИЗЗ])^^’
В отсутствие источника протонов (или если ТД°Й panBW " „сходит медленно) отщепляется азот и о^яТТОМИРОВа^ про который внедряется по соседней углерод хтч„ СЯ Карбен (132) циклопропан (134) или, претерпевая И pj^°ДНОЙ «Сдавая дает неперегруппированный алке» (из )'80Д0Р0ДНый сдвиг
телях протонирование протекает быстрее ЧЄаТОННш раствори’ „разложение диазоалкана (131) поивопит °™епление азота (карбокатиону) (135), который стабилизуется КпарбенИев°му иону утем перегруппи-
_/н-сН_Ж№0,л, _ )г-с„_ж0л
R’\ -ZC=CH Li*R2/(139)R’\ -ZC=CH Li*R2/(139)H* (45)R\ ;c=ch,(133)H* (45)R\ ;c=ch,(133)V -R4
R’\ -
ZC=CH Li*
R2/
(139)
R’\ -
ZC=CH Li*
R2/
(139)
H* (45)
R\ ;c=ch,
(133)
H* (45)
R\ ;c=ch,
(133)
/СН-СН=^^8О2Аг —> \h-CH=N=n
(!30)(131)
(135)
I
t'CH-GPW
(136)
Ч'С^ст^,
(137)
„ потери протона, приводящих к перегруппированному алкохоты продуктов реакции Бамфорда-Стивенса в пр0- "У 1 ' ^пооитечях часто довольно низки, поэтому для получе- тонных рас i а|ШВ1 так „ неперегрупнировапных алкенов Хш.ю стедует проводить в апротонных растворителях.
Р л^ботка тознлгидразонов, имеющих по крайней мере
Ш свободный «-водородный атом, алкнллптпевым реагентом в "потопном растворителе (обычно в эфире) при комнатной тем- прпттуое (1331 позволяет с высокими выходами получать непере- гочишроваииые алкены. Такой вариант приведенной выше схемы имеет большое значение в синтезе. Образование алкенов в этом случае можно объяснить тем, что вначале происходит де- протонировапие с образованием днаннона (138) (о его образова- нпн можно судить по характерным реакциям, в которые он вступает), который распадается с отщеплением тозвлат-ноиа и азота; протонированпе образовавшегося винильного карбаниона (139) приводит к неперегруппироваиному алкену (133) [133]. Синтетическая ценность этой реакции тознлгидразонов значительно расширилась после того, как было показано, что промежуточно образующийся карбанион (139) можно ввести в реакцию с различными электрофилами (кетонами, алкнлгалогенидамн, диоксидом углерода, реагентами Вильсмайера), в результате которой можно получить алкены, аф-ненасыщенные спирты, альдегиды и карбоновые кислоты [134]. Было показано, что регноспецпфнчпость превращения тознлгидразонов аф-пепасыщенпых карбонильных соединений в диены под действием алкпллптпевых соединений [135] зависит как от природы растворителя, так и от стереохимии тозплгпдразона. Алкилирование тознлгидразонов альдегидов ал- киллитпевыми реагентами приводит к образованию углеводородов с выходами 40—60%. В целом этот процесс соответствует восстановительному алкилированию исходного карбонильного соединения [136], Пиролиз солей щелочных металлов тознлгидразонов в жидкой пли паровой фазе—хорошо известные методы генерирования карбенов in situ [137]. Использование этих методов для синтеза напряженных циклических систем (за счет внедрения или ка1’бенов) проиллюстрировано уравнения" ^ 1'39]. Последнее из приведенных превращений степного ПРИМСР°М элегантного синтеза [6] парациклофана (недо- ииклоАяппГ1™" способами), наименьшего из известных пара- му иска-< ’ ° КОТОР°-М плоскость бензольного кольца, по-виднмо- альдегидов n'l^KpHn6 ^'М-днметилгидразонов «-алкилированных температуре (—78°ПВ днизопРопиламндом лития при низкой ствующихгладко приводит к литиевым солям соответ-
теза пОЛифу1щшюн^™^Было показано [140], что для сип- нменно эти соедине,шя"ЫХ МОЛСКУЛ лучше всего использовать образующиеся Z »С.еноля™ или азааллпльпые анионы, 512ИМИНОВ (см- выше). Опи могут быть легко по-
M ппокслда углерода. Эти соединения обчаляют СаоРода. воды Донной способностью; реакции с их 'ре.
большей региоснецифичностью и приводят к продуем Тонн С Чтения (а не полизамещения, как в случае енолятовТ Т войства, а также легкость регенерации карбонильноесоеди™ НИЯ ИЗ образующегося в результате реакции гидразона (синж делают их идеальными реагентами для непрямого введения S Зональных групп в альдегиды н кетоны. Так, азааллильныеаии- оны, образующиеся из диметилгидразоиов хиральных альдегидов и кетонов, подвергаются энантиоселективиому алкилированию - более высоким общим выходом и большей оптической чистотой" чеМ в случае анионов, производных иминов [141]. Было показано [142], что азааллильные анионы из N.N-диметилгидразонов альдегидов образуются с высокой степенью стереоизбирательности и ЧТО стереохимия их не изменяется при алкилировании нли ацилировании.
N—NTS(140)N—NTS(140)дд(141)(141)(4б)(4б)
N—NTS
(140)
N—NTS
(140)
д
д
(141)
(141)
(4б)
(4б)
весьма а,^-непутем I выховесьма а,^-непутем I выхогидразона в состав цикла было элегантном синтезе хиральныхгидразона в состав цикла было элегантном синтезе хиральныхВключение атома азотаВключение атома азота
весьма а,^-непутем I выхо
весьма а,^-непутем I выхо
гидразона в состав цикла было элегантном синтезе хиральных
гидразона в состав цикла было элегантном синтезе хиральных
Включение атома азота
Включение атома азота
остроумно использовано в . .
насыщенных альдегидов (которые трудно получить ДРУ"™ с высоким химическим (60-80%) и оптическим (60—А) Дами [143]. Азааллильные анноны из М,М-ДИметь'Р
альдегидов и кетонов можно превратить с высоким в - 1ине, сто превышающим 90%) в р- и у-гидрокспкароонпльны|lf|
Ния. а также в 1,4- и 1,5-дикарбоннльные соединеная °^0HV явдяет=я улучшением метода аннелпрован' значительно р44]. Более того, область применения этон р онов альде- Расшпрцлась за счет того, что анионы Д1^1®1'1'^ ^ |(Х гладкого ДОв и кетонов можно использовать Н45) «йпиваленты аии- Ревращенпя в а-тиометильные производные к . Н\к> функпи- ■евых ионов. Это позволяет проводить и'к' ^„окс);,1ированне) ализацпю (например, алкоксилированне, •^
*7 Зак. 105
к карбонильной группе (и отличие от обычной ^S™oh функционализации) с высоким выходом (90—
^Лепротошфовзпие а.С.М-Дналкплированиых азометинов (144)
дсирототпривести либо к 1-азааллнлыюму аниону
S лпбо'к “.Доильному аннону (146) (уравнение 48). На' практике депротоппрование аллильному аниону из-за
преимущественно приводит к его большей ycToibmuocTii
1-аза-
[14G],
Н
LiN(Pr-U3o)EILlN(Pr-«so)e
ТГФ,-70°С| С^ С\ ТГФ’“70С
(144) Н,
(145)(146)
2-Азааллпльные анионы (148) можно легко получить [65, 147] депротонированием N-алкилпрованных оснований Шиффа (147), не имеющих а-водородного атома, при низкой температуре (—70°С) действием дпизопропиламнда лития в тетрагидрофуране (уравнение 49), или путем конротаториого раскрытия цикла легкодоступных N-лнтнпазнрндинов (149). Как уже отмечалось, ме- зомерные структуры типа (148) принимают участие в каталнзуе- мой основаниями азометин-азометпнной прототропии [см. разд. 8.1.1.2(2)]; интерес к ним обусловлен также и тем, что они могут участвовать в реакциях циклоприсоединения (см. с. 524 сл.).
Анионы этого
LiN(Pr-U3o)2
ТГф,-70°С
LK
(149)
(49)
типа могут
а ген- 148],
ивыступать как нуклеофильные
даваяС адьдег"Дамп " кетонами [147,
(действием тионох "Ор“ даК°Т°РГ М°ЖН° дсг"дРат"Рова? станем водной соляной ^ пнР,ш,не) "д" гидролизовать (ден- 2-азабутадиеиов-?3Ы)’ ЧТ0 откРь|вает "У^ к синтезу
’ - р аминосвиртов, соответственно (схема 50). 514
i. r2c=o
>-
2.1Ц0
Rx
/C-ch2n=c
Rz I
OH
На0*
k)c—CH2KH2OH
socit, пиридин
RxЛ1
/C=C. yPh
RZXN=C(
(50)
Альдиминиевые соли, стителей со свободным
не содержащие a-C- и
и атомами водорода
N-алкильных заме-
- (150; R‘ = H, R2
рз^Ме или первичной или вторичной алкильной группе) депро’ тонируются при действии триэтиламина в таких растворителях как дихлорметан пли ацетонитрил, давая продукты (152), которые можно рассматривать (хотя бы формально) как результат самосочетания амимокарбенного интермедиата (151) (схема 51) [19а]. Однако карбены типа (151) не удалось «поймать» с по-
мощью различных типичных «карбенофнлов» (например, трифе- нилфосфипа, тетрацианэтилена, циклогексена); это свидетельствует против того, что они существуют как самостоятельные частицы и принимают участие в этих превращениях [19а]. а-С-Алкилиро- ванные импниевые соли, имеющие хотя бы одни свободный атом водорода [(150; R1 = Ме)], депротонируются основаниями в енамины (153) [19а]. И наоборот, импниевые соли, несущие N-ме- тнльную, первичную пли вторичную алкильную группы и лишенные а-С-водородных атомов [(150; R’^Me или первичной или вторичной алкильной группе, R2, R3=Me)] под действием оснований, например феннллития, превращаются в неустойчивые илн- Ды (154). Эти илиды склонны реагировать с исходными соединениями, давая конденсированные импниевые соли (155). которые при гидролизе распадаются на кетон (156) и 1,2-диамин (157) [19а].. ..
Двойная связь углерод—азот подобно двойной связи углерод—кислород легко вступает в реакции конденсации альдольного типа [4, 100, 101]. Шиффовы основания и N-замещенные арил- альднмины, в частности, гладко реагируют с соединениями с ак тивпон метиленовой группой в самых разных условиях, давая ад Дукты (160), склонные к отщеплению амина, что приводит к соответствующему алкену (уравнение 52). Эти процессы eon и.имеют преимущества ио сравнению с реакциями кон^енмцн* ппимёоа вых соединений, то очень незначительные В качает рн- Р приведена реакция N-метилбеизальдимпна (158. аг .'
с 2-нитроацетофенопом (159; X = COPh. Y = NO2) в присутствии Уксусного ангидрида, приводящая к “"l6eH3l*f псакц‘НИ этого нону (161, Аг=Ph X = COPh, Y=NO2). Многие реакции эт ’515
Phc=NR2R3
PhC-NR2R3
/ph c=c(
XNR2R3
(152)(152)EtsN. CH2C12EtsN. CH2C12
(152)
(152)
EtsN. CH2C12
EtsN. CH2C12
(1S1)
R2, R«^Mc.
ПВрВ' ИЛИ втор-МК
R\ + V=NR2R3
PhZ
Rl=Me
ElaN. MeCN
Ph
H2C
C—NR2R3
(150)
(153)
R2=R3 = Me, Ri^Me, пере- или атор-мк
(51)
ri/Me
Ph/XCH2
Ri /Me
XC=NZ /R'
Pi/xch2—/
|\ph
NMe2
(154)
(155)
Rlx/R’
)c=O + MeNHCH2/
Ph/|XPh
NMe2
(156)(157)
типа приводят к довольно устойчивым аддуктам, которые, будучи р-фупкцнонализпроваппымн аминами, являются важными промежуточными соединениями в различных синтезах. Так, в частности, этиловые эфиры арилуксусных кислот (159; X = Ph, Y = CO2Et) присоединяются к М-замещеиным бензальдимипам в присутствии основания или кислоты Лыонса (например, А1С1з), давая (5-ами- иоэфиры (160; X = Ph, Y = CO2Et), которые могут циклизоваться в производные |3-лактамов [114]. Аналогично, p-кетоэфиры в условиях кислотного катализа присоединяются к бензилиденаин- лам; образующиеся при этом продукты можно использовать в качестве исходных соединений при синтезе хинолинов [149].
Аг\с/НАгСН—NHR
II + XCH,Y —> X-CH-Y
-rnh2
/х
АгСН=С(
XY
(52)
t,68>(‘И)(160)(161)
<163\ с плчдамн серы (162), стабплпзованны-
тод синтеза R ГРУ,ИЮИ' также Представляет собой важный ме-
р-аминоалкенилкарбонпльных соединений (166)
/уравнение 53) [150]. Эти реакции протекают по схеме вктю ^аюшеи первоначальное нуклеофильное присоединение с поХ дующим замыканием цикла и затем раскрытие цикла в промежуточно образовавшемся азиридиновом производном (165) Это пол т8ерждается тем, что подобно тому, как из карбонильных соеди- неипЯ образуются оксираны, при реакции анилов с метилидом диметилоксосульфония получаются азиридины [151] с умеренными выходами.
МегЗ CH CORMe2f^-CH—COR
Г |
+ArN-CHAr
ArN=CHAr(164)
(165)(165)(53)(53)(163)
(165)
(165)
(53)
(53)
ArNH. CORc=c// \Ar H(166)
а,р-Неласыщениые альдпмшгы подобно соответствующим карбонильным соединениям также вступают в реакцию 1,4-лрисоеди- нения по Михаэлю с карбанионами, получаемыми из соединений с активной метиленовой группой. Показано [122], что хиральные «.^-ненасыщенные альдпмпны в присутствии трет-бутоксида калия присоединяются к дпэтилмалонату, приводя к соответствующим хиральным аддуктам (асимметрическое присоединение по Михаэлю) с умеренным химическим (~50%) и оптическим выходами (50-80%). Полагают [152], что реакция пмпнпевых солен с соединениями, содержащими активную метиленовую группу, является ключевой стадией в реакции Мапняха— широко используемом методе ампноалкилирования СН-кислот реакцией с карбонильным соединением (обычно формальдегидом) в присутствии соли вторичного амина. Недостатками этого метода являются большая продолжительность реакции, трудность оптимизации выходов, неудовлетворительная воспроизводимость результатов и осложнения за счет побочных реакций. При введении в реакцию конденсации с соединениями с активной метиленовой группой заранее полученной пминпевой соли удается преодолеть практические сложности, присущие этой реакции, и значительно расширить область ее применения [19а]. Для этой цели особенно подходя- Щеп оказывается дешевая и легко получаемая устойчивая имин е вая соль, хлорид Й,Ы-днметил(метилен)аммония Сп5—2/
Этот реагент гладко преврашает альдегиды и кетоны (’
в соответствующие амшюалкильиые производные с высокю . дом (50—90%) [153]. Примером легко протекающей реак
солей с енаминами служит элегантный бпомиметпче- """“"синтез никотина (170) [154], включающий образование (167) и его реакцию с ацетатом Ли.ДМшрролшшя (168) с последующим окислением кисло- ^воздуха (уравнение 54).
(3) Реакции циклоприсоединения [755]
Циклоприсоединение к двойной связи углерод—азот хотя и изучено не столь широко, как присоединение к углерод-углеродной двойной связи, постоянно привлекает внимание. Отсутствие интереса к реакциям этого типа было обусловлено относительно меньше устойчивостью связи C=N по сравнению с С=С (например, в реакциях сольволиза) и склонностью способных к ено- лнзации азометинов участвовать в реакциях циклоприсоединения как енамины, а не как имины [156].
Реакции [1 + 2]-циклоприсоединения карбенов п карбенопдов к азометпнам в настоящее время хорошо известны [155, 157]; они представляют собой удобный метод синтеза азиридинов. Простейшим примером циклоприсоединения этого типа служит реакция бензилиденанилина (171) с дихлоркарбепом, приводящая к 1,3-дифенил-2,2-дихлоразиридину (172) с хорошим выходом (55%) (уравнение 55).
CI С1
(171)
(172)
Лазовогп0пРпо°Да Реакшш успешное применение нашел катализ нер=ыйР,ТУСа ['18Ь Был° пока3ано> что дихлоркарбен (ге- тивен по 11 „осиован11я) в 1,65 раза более ак- логичной СВ-ЗИ УглеР°Д — азот, чем к ана- также отметить дво”ной связи [159]. Интересно (тРИгалогенмети’л)№уп1 л^енкаРбены- генерируемые из фенил электронодефицитной пппйИп-ДК° реагиРУют с соединениями с с имииофосгенамн RN=rr?H углврод"азот,|ой связью, например мк с обогащенными электпоД, раз°ва,шем азиридинов, тогда б!8 Р HaMil шиффовыми основаниями типа
бензплидепатинта (171) реакция не идет
разуются также при реакции и1ифф01ШХ J 571- Азиридины об- Симмопса — Смита (динодметан ?^Инки* ^ с реагентом разованве амидов типа (176) цри реакций "apa, l160L Об- вых солеи (173) с трпхлорадетатомР,1атп“я иикличе«ких иминие- результат присоединения карбена с образов"0 обья^(ить как пневого интермедиата (174), который иХ”^ Ст,Риаз'фиди- цикла иод действием трихлорацетат-ионя и гР ся Ра«рытию волизу (уравнение 56) [155]. последующему vo-1b.
(175)(175)(176)(176)
(175)
(175)
(176)
(176)
В настоящее время хорошо известны реакции циклоприсоединения азометинов к большинству обычных кратных связей (например, С = С, C=N, С=Р, N=N, N=O, С=С), приводящие к циклоаддуктам типа I : I (соединениям с четырехчленным циклом) или продуктам раскрытия цикла [155]. Реже всего из перечисленных типов реакций проводят циклоприсоединение к простым алкенам; в качестве примера можно привести синтез азетинов (180) с выходом 35—70% при реакции N-аренсульфо- Нилбензальдимпнов (177) с дпампналямп кетена (178) [155]. Объяснить эти реакции можно, исходя из предположения об участии неустойчивого промежуточного цпклоаддукта (179), который легко отщепляет 1 моль амина и дает конечный продукт (уравнение 57).
PhCH=NSO2Ar(177)+R2nx1=012R2n/(178)PhCH=NSO2Ar(177)+R2nx1=012R2n/(178)г И NRj
PhCH=NSO2Ar
(177)
+
R2nx
1=012
R2n/
(178)
PhCH=NSO2Ar
(177)
+
R2nx
1=012
R2n/
(178)
Н1—NR«, Н—j=—XR3
phNSO2ArPh—J—NSOiAr
(179)(18°)(179)(18°)Так, суль- выходам»Так, суль- выходам»HH
(179)(18°)
(179)(18°)
Так, суль- выходам»
Так, суль- выходам»
Лзометины вступают также и в реакцию с алкенамн. фоннлимии (182) реагирует с алкенами (181) » Д
„ И83) (161] которые можно использовать дЛя б°^9еш1яа7бл™1а“ш^И'^ а-амииокислот (уравнение 58).„ И83) (161] которые можно использовать дЛя б°^9еш1яа7бл™1а“ш^И'^ а-амииокислот (уравнение 58).R2.R2.£^ CHCO2Bu£^ CHCO2BuR2R2R’"l Iн(181)R’"l Iн(181)NxTsNxTs(182)(182)R3R3R'CHAhCO2BuNHTs *581R'CHAhCO2BuNHTs *581(183)(183)R,N+=CH2 X" ИС вступают в реакциюR,N+=CH2 X" ИС вступают в реакцию(69)(69)(184)(184)(185)(185)(186)(186)
„ И83) (161] которые можно использовать дЛя б°^9еш1яа7бл™1а“ш^И'^ а-амииокислот (уравнение 58).
„ И83) (161] которые можно использовать дЛя б°^9еш1яа7бл™1а“ш^И'^ а-амииокислот (уравнение 58).
R2.
R2.
£^ CHCO2Bu
£^ CHCO2Bu
R2
R2
R’"l Iн(181)
R’"l Iн(181)
Nx
Ts
Nx
Ts
(182)
(182)
R3
R3
R'
CH
AhCO2Bu
NHTs *581
R'
CH
AhCO2Bu
NHTs *581
(183)
(183)
R,N+=CH2 X" ИС вступают в реакцию
R,N+=CH2 X" ИС вступают в реакцию
(69)
(69)
(184)
(184)
(185)
(185)
(186)
(186)
Гппн метнлениминия
„„Арисоецшения с простыми алкенами, а скорее выступают в почн электрофилов, давая карбеиневые ионы, депрото,шрованне которых дает смесь у,6- н 0,у-ненасыщенных аминов [19а].
Азометпны (как ациклические, так и циклические) легко вступают в реакции [2 + 2]-циклоприсоединения с кетенами; это является общим методом синтеза р-лактамов, протекающего с высоким выходом [88, 114, 155, 162]. Такого типа реакции циклоприсоединения азометинов изучены особенно широко, так как они нашли применение в синтезе пенициллинов [114, 162]. Так, взаимодействие дпфенилкетеиа (184), например, с А2-тиазолпнами (185) приводит к производным пенама (186) (уравнение 59).
Phx /PhPhx /PhPh R s
Phx /Ph
Phx /Ph
N'
Неустойчивые кетены, используемые в этих реакциях, обычно получают in situ действием оснований, например трнэтнламина, на замещенные ацетилхлориды или из анплазидов с помощью термической или фотохимической перегруппировки Вольфа. В отдельных случаях кетены генерируют in situ термическим раскрытием цикла мезононных оксазолонов (187) (уравнение 60) [114], а цпа- нокетены — термическим разложением азидокротонолактоиов [163] или 2,5-диазпдо-1,4-беизохиноиов [164].
Аг.Аг.ООRi ZR2XCZRi ZR2XCZ-1<з-1<зN—MeMe/ XORCW)(188)N—MeMe/ XORCW)(188)Me Ar R'RCON—;—!—R2(60)О NR3Me Ar R'RCON—;—!—R2(60)О NR3(189)(189)peAIiiX'A'AAA** 3TOY0 метола является склонность on- ( особенности незамещенного кетена и ал-peAIiiX'A'AAA** 3TOY0 метола является склонность on- ( особенности незамещенного кетена и ал-
Аг.
Аг.
О
О
Ri ZR2
XCZ
Ri ZR2
XCZ
-1<з
-1<з
N—MeMe/ XOR
CW)(188)
N—MeMe/ XOR
CW)(188)
Me Ar R'
RCON—;—!—R2(60)
О NR3
Me Ar R'
RCON—;—!—R2(60)
О NR3
(189)
(189)
peAIiiX'A'AAA** 3TOY0 метола является склонность on- ( особенности незамещенного кетена и ал-
peAIiiX'A'AAA** 3TOY0 метола является склонность on- ( особенности незамещенного кетена и ал-
„замешенных кетенов) реагировать в димеоной а
тинами, в результате, чего образуются шестИчл^РМе С азоме' (ниперидиндионы), а не соответствующие в „2лениыег аддукты циклоприсоединение азометинов к кетенам п Тамы I88- 1621. степени стереоселективно [165], то естьТот^ В №сш^ процесс. Однако наблюдаемую стереоселектнвнп^, СОГЛасованный зом объясняет и двухстадийный механизм с учает^2аВНЫМ Обра" промежуточного соединения (уравнение 61) котоп, надежно подтверждается данными исследования механизма" 165] образования р-лактамов из кетенов и азометин^ и 1 63' присоединяются также к двойной связи углерод-азот в NnT ацилгпдразоиах, давая N-(диациламино)-р-лактамы [162] ’ Ш
(61)(61)PhCH=NPh PhCH=NPh+—*I
(61)
(61)
R,C=C=ORzc=c—О
Циклоприсоединению шиффовых основании к простым изоцианатам (191) [155, 166, 167] предшествует (как и в случае циклоприсоединения к кетенам, см. выше) обратимое образование цвиттер-ионного интермедиата (192) (уравнение 62), который в некоторых случаях удается выделить [166]. Ход дальнейшей реакции определяется как устойчивостью цвиттер-ионного интермедиата (и, следовательно, главным образом, стерическими и электронными эффектами заместителей в молекуле азометина), так и подчинением реакции кинетическому или термодинамическому контролю. В целом наличие электронодонориых мра-заместв- телей в бензилиденовом фрагменте шиффова основания (190) и проведение реакции при низких температурах (а следовательно,
контроль реакции) способствуют непосредственному К1'Т*ю «а = цвиттер-ионе (192), приводящему к [2 + 2]. замыканию u^ наоборот, электроноакцепторные пара-за-
циклоаддукт) 1 нз7('|11(|деновом фрагменте шиффова основания надГи относительно высокие температуры проведения реакции 1 ^еповатетьно термодинамический контроль) способствуют *" ^Уому "|4 +2]-циклоприсоединению цвиттер-ионного пнтер- Опиата (192) к присутствующему В равновесной смеси шиффову основан'™ (190) или"изоцианату (191) н образованию 2:1 или 1 -2-аддуктов (194) и (195) [166, 16/].
Реакции циклоприсоединения шиффовых основании к ацилнзоциа- иатам 1168] и ацплнзотноднаиатам 1169}, в общем, подчиняются тем же закономерностям, ио проявляют тенденцию к непосредственному [4 + 2]-циклоприсоединению (в отличие от реакции по типу 12 + 2]- или 1,4-диполярного [4 + 2]-присоединения). Шиффовы основания (196), способные к таутомеризации типа имин— енамин, реагируют с изоцианатами, давая ациклические продукты (199), для образования которых можно предположить [2-|-2]- циклолрпсоеднпеиие изоцианата к енаминному таутомеру и последующее раскрытие цикла в образующемся неустойчивом аддукте (198) (уравнение 63) [166, 167, 170].
Me
Pl/ ^NPh
NHPhNHPhPhNI-k /Н'c=czPh/ \CONHRPhNI-k /Н'c=czPh/ \CONHR(63)(63)(196)
NHPh
NHPh
PhNI-k /Н
'c=cz
Ph/ \CONHR
PhNI-k /Н
'c=cz
Ph/ \CONHR
(63)
(63)
u,N
Г‘°
Ph/ ^NHPh
(•97)(198)(199)
Аг'НС—CHRPh3P—NAr!Аг'НС—CHRPh3P—NAr!Аг'НС—CHRАг'НС—CHRPh3P NAr2Ph3P NAr2Реакция оснований Шиффа с арцлиденфосфораиами, протекающая по типу реакции Виттита, приводит к алкенам и фосфиними- нам (уравнение 64) [171]; этот результат объясняют формальным [2 + 2J-циклоприсоединением двойной связи углерод—азот к двойной связи углерод—фосфор с последующим ретроциклоприсоединением.
Аг'НС—CHR
Ph3P—NAr!
Аг'НС—CHR
Ph3P—NAr!
Аг'НС—CHR
Аг'НС—CHR
Ph3P NAr2
Ph3P NAr2
ArlCH=CHR
PIi3P=NAr"
Довольно редким примером [2 + 21 _цИ„„п
на по тройной углерод-углеродной связи "^^^''«ения азометв- пУроизохииолииа (200) с иламшюм (201) "/Ж"Т реакци» 3 4-дИ водящая к неустойчивому азетину >2021 / (УРавнение 65),’ион к перегруппировке с расширением цикла » ”родУкт склонен лен» восстановлением) [155]. Ц Иа' 1,0 «о«ет быть «уХ
(200)
Протеканием подобного процесса можно объяснить реакции ина- мпна (201) с ациклическими шиффовыми основаниями или нмн- ниевымп солями, приводящие через неустойчивые азетпны (203) или (205) к продуктам раскрытия цикла (204) или (206) (схема 65) [19а, 172].
Реакции [3 + 2] -циклоприсоединения диполярны.х молекул (1,3-диполи) (207) к различным соединениям с двойными (208) (и тройными) связями с образованием пятичленных циклоаддуктов (209) (уравнение 66) [173, 174] имеют такое же большое значение, как и реакция Дильса — Альдера.
(66)(66)Y(207) V ^Z+(208) А=В
(66)
(66)
Потенциальные синтетические возможности 1,3-диполярного циклоприсоединения впервые в полной мере были раскрыты и продемонстрированы Хыосгеном с сотр. [173]. Поскольку 1,3-днпо- Дяриая молекула должна содержать один (или более) гетероатом, эта реакция приобрела особое значение для синтеза самых раз- н°образиых гетероциклических систем. Наибольшее значение пме- ,от 1,3-диполв двух типов: а) алленил-проларгилевого типа (21U), 523
.„есификашш Хыосгена [173], относятся 1,3,д к которым, «о ь-“ 0 „абилизнш.ю и содержащие орт ноли, “меютке ОК1СТ ^ ти||а аллильиого а|||Юиа (2 нальиую двовии « ’ Хьюстона, относятся 1,3-дипол/ К которым, ""^‘“„б^цзачшо, но не содержащие ортогональ.' „меюшае октстп) о с м перво1о типа относятся лиазоалка- ^^Гокси' нитрилов (2106), иптрилимииы (210а) н нит- ны (210а), om.il Р как соедШ1С|И1я второго типа представле- риЛк.Л11ДТ,ч^ и азометинов (нитроны) (211а), азометинимииами (2)16) н азометнн-илидами (211 )-
XsY-Z X=Y-Z X=Y—Z
(210а) (2106) (210в) (210г)(210а) (2106) (210в) (210г)X = Y = N; Z = CR2
(210а) (2106) (210в) (210г)
(210а) (2106) (210в) (210г)
X = CR; Y = N; Z = O
x/Y4 V ^Zx/Y4 V ^ZX = CR; Y = N; Z = NR X = CR- Y = N; Z = CR2
x/Y4 V ^Z
x/Y4 V ^Z
(211a) X = CR2; Y = NR; Z = O
(2116) X = CR2; Y = Z = NR
(211b) X = CR2; Y = NR; Z = CR2
Реакции 1,3-днполярного циклоприсоединения по двойной связи углерод—азот |155, 173, 174] менее исследованы, чем реакции с двойной углерод-углеродной связью [175] (как н в случае [2+ 2]-циклоприсоединения, см. выше). Однако известны примеры циклоприсоединения азометинов к 1,3-диполям обоих типов с октетной стабилизацией (см. выше); полученные результаты не вызывают сомнения. Подобно тому как циклоприсоединение диа- зоалканов к алкенам дает А’-пиразолины [175], шиффовы основания гладко реагируют с диазоалканами (например, с диазометаном) в присутствии каталитических количеств метанола или воды и дают А2-1,2,3-триазолины (214) (уравнение 67) [173, с'аектР°ноакцепторные группы в шиффовом основании спо-
Циклоприсоединению, тогда как электронодоиорпые нии г ,ТОРМОЗЯТ его- Такого рода влияние заместителей в сочета- высокаядеистВ1|е.м метанола п воды и наблюдаемая
трцазолинов 1,!<^ИЧН0СТЬ 1°бРазование исключительно 1,2,3- приводящего кальтеРнат|1В11°го направления реакции,
ванному I 8-^ипппап^ ТРИа30лин^ ^12)], соответствуют согласо* через nojЩтюе^т'Г1”0”-’ Ш1КЛ0ПРИС0еДИиению, протекающему симальная стабнтизапи”06 СОСТОЯИ|1е. в котором достигается мак- молекулярных орбиталейпеРекРЬ|ваиия высших занятых
мн молекулярными опл„ лм(-') в диполе с низшими свободны- ,74) У ирными орбиталями (НСМО) в диполярофиле [155,
Cn2N2Cn2N2(212)(212)(213)(213)ArCH=NArArCH=NAr(214)(214)(67)(67)Полной противоположностью реакциям j 3присоединения, наблюдаемым для шиффовых ^Яри?'° ЦНк-^- ся реакции имиппевых солей [как ациклических ЯМяют- лических] с диазоалканами (обычно с тиазометан^’/^ и цик" Шие к солям азирпдиниев (217) [9, 19 1761- " ом1- ириводя- счптать наиболее общим методом синтеза азим^^ (уравнение 68). Реакция протекает гладко и свысокн„ при О °C в инертных растворителях. По-впдЦМОмх пС^ „дет нуклеофильное присоединение к карбиминиевойГнойной связи, а затем замыкание цикла с потерей азота 1196 1761 п соединение дназоалкана к иминиевым солям, хотя и дает гГГГ.'*»» 1>1аопамПолной противоположностью реакциям j 3присоединения, наблюдаемым для шиффовых ^Яри?'° ЦНк-^- ся реакции имиппевых солей [как ациклических ЯМяют- лических] с диазоалканами (обычно с тиазометан^’/^ и цик" Шие к солям азирпдиниев (217) [9, 19 1761- " ом1- ириводя- счптать наиболее общим методом синтеза азим^^ (уравнение 68). Реакция протекает гладко и свысокн„ при О °C в инертных растворителях. По-впдЦМОмх пС^ „дет нуклеофильное присоединение к карбиминиевойГнойной связи, а затем замыкание цикла с потерей азота 1196 1761 п соединение дназоалкана к иминиевым солям, хотя и дает гГГГ.'*»» 1>1аопамобразом цис-азиридшшевую соль, не вполне стереоспецифично (обычно выделяют и небольшое количество транс-продукта), т. е. в качестве промежуточного продукта может выступать катион диазония (216) пли образующийся из него карбениевый ион, у которых отсутствует связь C=N п обусловленная ею стереохимия исходной карбиминиевой соли; это также подтверждает ступенчатый механизм данной реакции.образом цис-азиридшшевую соль, не вполне стереоспецифично (обычно выделяют и небольшое количество транс-продукта), т. е. в качестве промежуточного продукта может выступать катион диазония (216) пли образующийся из него карбениевый ион, у которых отсутствует связь C=N п обусловленная ею стереохимия исходной карбиминиевой соли; это также подтверждает ступенчатый механизм данной реакции.R'\ XR‘jj ch2n2R'\ XR‘jj ch2n2R1R3R1R3(216)(216)R2R2(68)(68)(215)(215)
Cn2N2
Cn2N2
(212)
(212)
(213)
(213)
ArCH=NAr
ArCH=NAr
(214)
(214)
(67)
(67)
Полной противоположностью реакциям j 3
присоединения, наблюдаемым для шиффовых ^Яри?'° ЦНк-^- ся реакции имиппевых солей [как ациклических ЯМяют- лических] с диазоалканами (обычно с тиазометан^’/^ и цик" Шие к солям азирпдиниев (217) [9, 19 1761- " ом1- ириводя- счптать наиболее общим методом синтеза азим^^ (уравнение 68). Реакция протекает гладко и свысокн„ при О °C в инертных растворителях. По-впдЦМОмх пС^ „дет нуклеофильное присоединение к карбиминиевойГнойной связи, а затем замыкание цикла с потерей азота 1196 1761 п соединение дназоалкана к иминиевым солям, хотя и дает гГГГ.
'*»» 1>1аопам
Полной противоположностью реакциям j 3
присоединения, наблюдаемым для шиффовых ^Яри?'° ЦНк-^- ся реакции имиппевых солей [как ациклических ЯМяют- лических] с диазоалканами (обычно с тиазометан^’/^ и цик" Шие к солям азирпдиниев (217) [9, 19 1761- " ом1- ириводя- счптать наиболее общим методом синтеза азим^^ (уравнение 68). Реакция протекает гладко и свысокн„ при О °C в инертных растворителях. По-впдЦМОмх пС^ „дет нуклеофильное присоединение к карбиминиевойГнойной связи, а затем замыкание цикла с потерей азота 1196 1761 п соединение дназоалкана к иминиевым солям, хотя и дает гГГГ.
'*»» 1>1аопам
образом цис-азиридшшевую соль, не вполне стереоспецифично (обычно выделяют и небольшое количество транс-продукта), т. е. в качестве промежуточного продукта может выступать катион диазония (216) пли образующийся из него карбениевый ион, у которых отсутствует связь C=N п обусловленная ею стереохимия исходной карбиминиевой соли; это также подтверждает ступенчатый механизм данной реакции.
образом цис-азиридшшевую соль, не вполне стереоспецифично (обычно выделяют и небольшое количество транс-продукта), т. е. в качестве промежуточного продукта может выступать катион диазония (216) пли образующийся из него карбениевый ион, у которых отсутствует связь C=N п обусловленная ею стереохимия исходной карбиминиевой соли; это также подтверждает ступенчатый механизм данной реакции.
R'\ XR‘
jj ch2n2
R'\ XR‘
jj ch2n2
R1
R3
R1
R3
(216)
(216)
R2
R2
(68)
(68)
(215)
(215)
X= BF4,C1O4
Реакция циклической имшшевон соли с диазометаном, приводящая к спироазпридиниевой соли, и последующая фрагментация возникающего илида иллюстрируют (уравнение 69) общий метод введения в молекулу экзоциклической двойной связи; особое значение эта реакция имеет в химии стероидов [19а].
R2R2(69)(69)
R2
R2
(69)
(69)
« оксидов нитрилов по ДВОЙНОЙ связи уг„
Присоединение °" р 0 легче> чем по двойной свЯз11уг е' род—азот, "Р07,®^ собой общий метод синтеза дг.^
юд-кислород, предез №СОКНМ выходом (уравнение 70) н,.оксадиазолапов(219) в циклоприсоединении этого
1741- Азомс™^^„ли N-арилальдими"
типа можетм|| арпл) или ВХ0Д1|ТЬ в состав ш,к.
"лН "^TZnae циклоприсоединения оксидов нитрилов (218) к ла, как в случае.приводящего к конденсированным
дг-пиразолпиам(2_NR) (уравнение 71) [174]. В такую реак-
структурам 1,менее реакционноспособная двойная
™2ь"Т"**“ Р"; х-ощ.
ее™ ее сначала активировать путем образования координата- Того соединения с кислотой Льюиса (например, с эфиратом триф. ?орида бора); это открывает возможность синтеза недоступных поугпми способами производных 4-М-гидрокси-Д2-1,2,4-оксадиазо- ляна (220; Х = ОН). Таким же образом присоединяются к оксидам нитрилов и Д2-пзоксазолш1ы (221; Х = О), давая сочлененные структуры [(222); X = О)] [174].
3-Диполяриое Циклоприсоединение азометпиов к иитрилими- нам является, по-видимому, наиболее удобным общим методом синтеза Д2-1,2,4-триазолииов [155, 173, 174, 177]; необходимые нппа^Т°Г° HИTP,IЛI,M,^I,Ь, обычно генерируют in situ действием ос- 9 5г||дРазоно,1Лгалогениды или термолизом подходящих
тетразолов^ (схема 72) Обращает на себя иостьх,,МИчсский выход и высокая региоспсцифич-
Диазоажсанам; см. вьшщ)^1111" Ц"клопР||Соед|1нен1,я азомстшюв к “бладаетН°болыд^ „ Т6Х условиях означает, что связь C=N С=О. Оксимы такжАр' о',|яРоФНЛ|'1!°й активностью, чем связь аддукты, которые в с прпсое,11|11я1отся к нитрплиминам, давая вольной дегидратапяи1 пп альдоксим°в подвергаются самопроиз- пропзводным 1,2 4-тш11зп^р180/АЯ с ОЧС|1Ь хорошими выходами к 52а‘Рназодов (уравнение 73).
СкC=Nx ph/ kNHPhСкC=Nx ph/ kNHPhBt3N;-HC1Bt3N;-HC1Me\ phN—№=CPh+/C”x\Me/ чЧ-изоMe\ phN—№=CPh+/C”x\Me/ чЧ-изо(84%)(84%)(72)(72)R'C=N—NPh +R'C=N—NPh +xi\'Ph—j—MeMexi\'Ph—j—MeMe
Ск
C=Nx ph/ kNHPh
Ск
C=Nx ph/ kNHPh
Bt3N;
-HC1
Bt3N;
-HC1
Me\ phN—№=CPh+/C”x\
Me/ чЧ-изо
Me\ phN—№=CPh+/C”x\
Me/ чЧ-изо
(84%)
(84%)
(72)
(72)
R'C=N—NPh +
R'C=N—NPh +
xi\'Ph
—j—Me
Me
xi\'Ph
—j—Me
Me
Известно довольно мало примеров циклоприсоединения азометинов к октетно-стабилизованным 1,3-диполям, лишенным ортогональной двойной связи [155, 173]. Этот тип циклоприсоединения азометинов иллюстрируется взаимодействием N-иминов и N- плидов 3,4-дигидроизохинолина (223; X = NR или CR2) с N-ал- кил- или М-арилальдиминами (224; R2 = алкил или арил), приводящим с высокими выходами к конденсированным 1,2,4-триазолн- динам и имидазолидпнам (225; X = NR или CR2) (уравнение 74) [155, 173].
(74)(74)
(74)
(74)
(223)(224)(225)
К тому же типу превращений относится и интересное [3 + 2]- циклоприсоедпиение азометвиов к тиазиридиниминам (образующимся ш situ путем пиролиза имшютиатриазола), которое с хоро- Шим.выходом приводит к имино-1,2,4-таадиазолидинам (уравнение
]. Циклоприсоединение идет рсгиоселектпвно; это означает,
527
„го в П,азирид реакция предпочтительнее Ндет по № "ю S-C-H мем по диполю„го в П,азирид реакция предпочтительнее Ндет по № "ю S-C-H мем по диполю
„го в П,азирид реакция предпочтительнее Ндет по № "ю S-C-H мем по диполю
„го в П,азирид реакция предпочтительнее Ндет по № "ю S-C-H мем по диполю
В реакциях [3 + 2]-циклоприсоединения С=М-связь может
служить не только двухатомным фрагментом, ио и входить как компонент в трехатомнын фрагмент. К этой категории реакций относятся реакции 1,3-ди полярного циклоприсоединения с участием азометиниминов и азометин-илидов (некоторые из них уже обсуждались выше); подробнее о них и о родственных реакциях циклоприсоединения N-оксидов азометинов (иитршюв) речь пойдет несколько ниже [(см. разд. 8.1.6.2(3)]. Реакции 1,3-дианиои- ного циклоприсоединения [65, 147, 174] легкодоступных 2-азаал- гтЛ>Ь1о1Х аниоиов (см- с- 514) также можно отнести к категории [3 т 2]-циклоприсоединения, в котором производное азометина выступает как трехатомный компонент. 2-Азааллнльные анноны способны участвовать в самых разнообразных реакциях «1,3-анио- ip ильного»циклоприсоединения с различными типами связей 2-азааччпТьн»0' N‘ ^ " С“Х (х = с> N)- Циклоприсоединение текает г »'°Н0В К ДВ0Й110Й углерод-углеродной связи про-
норбоонаш1Рнл1'1"иШЬ В случае напряженных систем (например, приводит к стер||ческпРх"СХ0ДНТ Региоселективио, поскольку оно пифическое цм-иикчопоогТ'6 вь1ГОдномУ продукту; это стереоспе- лильномс анионе ' пр1соединеН11е но отношению как к азаал- (226) присоединяй к[147Ь Так' ^анс-стильбен
«ому in situ конпот-nonu ЛЛНЛ|,|10МУ аппопу (227) (получен- Дифенилазцридина) ‘ ЫМ Раск1,ытием цикла Ь1-литио-цис-2,3- 2285) с выходом 73°/ тетрафепплипрролидин (228а или специфичность может быт^ВНдН11С 7®^ 1147]. Наблюдаемая стерео- го 1.14s + .л25[ процесса ' объяспена в рамках как согласоваиио- Р°М принимает участие двУхста№шого механизма, в кото- ение, пространственное 1,ЛЛО1)Ган"'|ескОе промежуточное соеди- '“РД|,Вац||н с метал io,, ПпИИС КОТОРОГО сохраняется благодаря
VienT?a:iyaa“№'roод»ако, добавление комп-
ганич1>геД1!Не""!1, это свидетсчЛ"ЯеТ 113 стсРе°специфичность ши<" Реакш™ ° ПнтеРмедватаПротин участия металлор-
реакции.Д1ата „ подтверждает схему согласованной
(227)
H Li+ Ph
Ph N
H
(226)(228a)
или
H (2286)
(76)
1,3-Анионофильное присоединение сопряженных диенов к 2-аза аллильным анионам приводит к продуктам [3 + 2]-циклоприсоединения, а не [4 + 3]-циклоприсоединения, которое также могло бы иметь место [147]. Так, бутадиен-1,3 реагирует с 2-азааллиль- иым анионом (229), давая производное пирролидина (230), а не тетрагидроазепиновое производное (231) (схема 77) [147]. В отличие от альдегидов и кетонов, которые дают ациклические продукты (Р-гидроксимины) (см. с. 514), шиффовы основания присоединяются к 2-азааллильным анионам и приводят к ожидаемым [3 + 2]-циклоаддуктам с умеренными выходами. Так, бензилидеи- анилин реагирует с 2-азааллильиым анионом (229), давая производное имидазолидина (232) с выходом 50% (схема 77) [147]. В реакциях 1,3-аииоиофилыюго циклоприсоединения гетерокумуленов (изоцианаты, изотиоцианаты, карбодиимиды) вследствие нх высокой реакционной способности генерирование 2-азааллильного аниона следует проводить в отсутствие амина или амида лнтня раскрытием цикла М-литноазиридинов [147]. В таких условиях изоцианаты и изотиоцианаты реагируют с 2-азааллильнымн анионами, давая с хорошими выходами производные имидазолидина (233; Х = О пли S) [147]. В подобные реакции циклоприсоединения вступают и карбодиимиды, тогда как в случае азосоединений образуются производные 1,2,4-триазолпдина (234) [147].
атом водорода, способ-атом водорода, способ-
атом водорода, способ-
атом водорода, способ-
Алкины и нитрилы, у которых отсутствует -
и дезактивировать 2-азааллильный анион за сче р
ния, легко присоединяются к 2-азааллильному анионуN) А 'Плрролпны или Д3-пмидазолины (236,
_ 7й) которые в некоторых случаях окисляются in
(78)(78)(235)Х= CPh,N(235)Х= CPh,N(236)(236)
(78)
(78)
(235)
Х= CPh,N
(235)
Х= CPh,N
(236)
(236)
Двойная связь углерод—азот способна выступать н в роли дненофнта и как составная часть диена в реакциях [4 + 2]-циклоприсоединения 1,3-дпенов с диенофилами (реакции Днльса - Альдера). В общем случае, однако, наличие двойной связи углерод—азот в дпеие пли в диенофиле приводит к резкому снижению реакционной способности данного соединения в реакции [4 + 2]- циклопрпсоединения; этим и объясняется столь незначительное число примеров реакций с участием производных азометинов [155, 179]. Что касается диенофильной активности, то лишь азометины, содержащие сильные электроноакцепторные заместители у атомов углерода и азота С=Ы-связн, обладают значительной реакционной способностью. Так, N-аренсульфонилпмнны (238) — производные хлораля и его фторированного аналога — присоединяются к 1,3-диенам (237) и дают ожидаемые [4 + 2]-циклоаддукты (производные тетрагидропиридина) (239) (уравнение 79) [155, 179].
(79)(79)
(79)
(79)
в днене также, по-ввди-
Это видно из примера
м + 2]-Циклоприсоединение
CNCNArCH=NCH2PhArCH=NCH2PhMeO-MeO-MeCr(244)MeCr(244)(81)(81)п^стидам (245), генерируемым * <№и- крытием никла циклобутеиов (244), позволяв 'И1ическим рас- гантпый рсгио- и стереоспецифический сиХ, Ос>'Щсствить эле. ЛИНОВ (246) представляющий интерес для '^.Раги;1Роиз°хи)№ (уравнепие 81) [180]. Легкость этих иреврашё,“ алкалоидов обусловлена как наличием электроноакцепто^ппй ИИ М0Жет бь,ть группа) в диене, так и выигрышем в зиеопи;° гРУппы ^иано- газации. 1 вследствие арома-
CN
CN
ArCH=NCH2Ph
ArCH=NCH2Ph
MeO-
MeO-
MeCr
(244)
MeCr
(244)
(81)
(81)
Важность оттягивания электронов в диеновом компоненте особенно ярко проявляется в том, что реакционная способность гетеродиенов-1,3 в реакциях [4 + 2] -циклоприсоединения гораздо выше, чем у аналогичных гомодиенов-1,3. Так, ацил- н тпоацнл- изоцианаты и ацилизотиоцианаты легко подвергаются 1,4-цикло- присоединению в реакциях с простыми шиффовыми основаниями, давая с отличными выходами 1,3,5-оксадпазпны и 1,3,5-тиадиазины (249) (уравнение 82) [155, 168, 169, 181]. В отличие от относительно инертных простых азометинов импниевые соли вообще 11 метиленимнниевые соли, в частности, очень легко присоединяются к 1,3-диенам по реакции Дильса — Альдера (уравнение 83) [19, 155, 179]. Производные азометинов могут выступать н в роли Диенового компонента в реакции Дильса — Альдера, что видно 113 [4 + 2]-циклоприсоединения енаминов (253) к N-ацилиминам (254), открывающего путь к синтезу 5,6-дигидро-4//-1.3-оксазинов (255) (уравнение 84) [182].
S3IS3I
S3I
S3I
(247)(248)(249)
X, Y = O, S; R3, R3, R^Alk, Аг
[4 + 2]-Циклоприсоединением промежуточно образующихся N-ацпл- п N-тиоацплпминиевых солей (257; X = О или S) также объясняется образование 5,6-днгидро-4//-1,3-оксазинов и -тиазинов (258; X = О или S) в результате катализируемой хлоридом олова (IV) реакции N-хлорметиламидов или N-хлорметилтноами- дов (256; Х=О или S) с алкенами (уравнение 85). Наблюдаемые в этих реакциях высокая региоспецифичность и цис-стерео- специфнчность (см. уравнение 85) можно объяснить протеканием согласованного [А + л25]-процесса с участием шестичленного циклического переходного состояния. В других случаях, особенно при реакциях алкенов с избыточной электронной плотностью (например, а-метплстирола), в ступенчатом процессе участвует карбений-ионный интермедиат [19а, 182].
(85)(85)(256)(257)(258)X=O.S(256)(257)(258)X=O.S
(85)
(85)
(256)(257)(258)
X=O.S
(256)(257)(258)
X=O.S
3>4"ДИгидроизохииолпна с N-фенилмалепмндом3>4"ДИгидроизохииолпна с N-фенилмалепмндом(ур^вненнТТбТ п’оо?ИГИДРйИ30ХИ‘10Л|’на с N-фенилмалепмндом циклопы , 1831 и образование аддуктов 2 : 1, продуктов (см. также с бТ^и *^>циаиатов к шиффовым основаниям'[184] механизм 14 4-91.„м„па12 можно объяснить, если привлечь
3>4"ДИгидроизохииолпна с N-фенилмалепмндом
3>4"ДИгидроизохииолпна с N-фенилмалепмндом
полям, содержащим ЖпягПРИС°еДИНеиия к потенциальным 1,4-ДИ- держащим фрагмент имипиевого катиона.
Окисление ]4, /85]
Двойная связь углерод—азот подобно двойной связи углерод— углерод подвергается атаке разнообразными окислителями: от пероксикислот и озона до типичных металлсодержащих окислителей, таких, как оксид ртути(II) и тетраацетат свинца. Окислительные превращения азометинов представляют значительный интерес по двум причинам. Во-первых, возможность использования азометинов (иминов, оксимов, гидразонов) как предшественников карбонильных соединений и как их эффективных синтетических эквивалентов (см. с. 509) зависит от метода последующей регенерации исходного карбонильного соединения, для чего часто применяют и окисление. Во-вторых, окисление азометинов может оказаться синтетически важным и само по себе, поскольку оно может привести к продуктам, недоступным иными методами. В дальнейшем обсуждении окисления азометпнов мы рассмотрим оба эти аспекта.
Неконтролируемое окисление [4] шиффовых оснований пероксикислотами приводит к расщеплению двопной связи углерод азот и к образованию карбонильного соединения и ннтрозосоедщ нения. В то же время окисление пероксикислотами при низкой температуре (0°С) представляет собой отличный путь синтеза оксазнридипов (261) (уравнение 87) [4, 118, 185]. При использовании таких пероксикислот, как перуксусная кислота или .м-хлор- пеРбензойиая кислота, выходы составляют 40 90/о. Данным м тод применим для окисления алифатических, цпклоалифатпчес i и ароматических N-алкил- и N-арилальдпмпнов и -кетим™° ,]
Ребуемые шиффовы основания можно получать in situ из к р'^ого соеД‘'-'ення и амина. Образование оксазирид"нов ^Ффовых оснований аналогично хорошо известному /„накоалкенов в оксираны под действием перокслкпслот. Одиак
633
процесс протекает медленнее, что позволяет провести П°гт^ё ьное окисление действием пероксикислот двойной связ„ П3 Хп-азот в присутствии двойной связи углерод—угле, уМ„ ПЯ5) По поводу того, происходит ли окисление шиффовых Снований в оксазирищшы под действием пероксикислот по согла- «ванному механизму или ступенчато, ие имелось единого мне- „ По-видимому, этот вопрос уже решен. Показано, что образование оксазиридннов не протекает стереоспецифнчно; это поедполагает ступенчатый механизм, включающий электрофильную атаку пероксикпслотой на шиффово основание и последующее замыкание цикла в образующемся интермедиате (260).процесс протекает медленнее, что позволяет провести П°гт^ё ьное окисление действием пероксикислот двойной связ„ П3 Хп-азот в присутствии двойной связи углерод—угле, уМ„ ПЯ5) По поводу того, происходит ли окисление шиффовых Снований в оксазирищшы под действием пероксикислот по согла- «ванному механизму или ступенчато, ие имелось единого мне- „ По-видимому, этот вопрос уже решен. Показано, что образование оксазиридннов не протекает стереоспецифнчно; это поедполагает ступенчатый механизм, включающий электрофильную атаку пероксикпслотой на шиффово основание и последующее замыкание цикла в образующемся интермедиате (260).R* \=NR2 'R* \=NR2 'R3R3(259)(259)R1 U r4co3h \/•- C— N r2ox r3 b-CR4 h О ’H(260)R1 U r4co3h \/•- C— N r2ox r3 b-CR4 h О ’H(260)R1R1(87)(87)R2 ОR2 О(261)(261)
процесс протекает медленнее, что позволяет провести П°гт^ё ьное окисление действием пероксикислот двойной связ„ П3 Хп-азот в присутствии двойной связи углерод—угле, уМ„ ПЯ5) По поводу того, происходит ли окисление шиффовых Снований в оксазирищшы под действием пероксикислот по согла- «ванному механизму или ступенчато, ие имелось единого мне- „ По-видимому, этот вопрос уже решен. Показано, что образование оксазиридннов не протекает стереоспецифнчно; это поедполагает ступенчатый механизм, включающий электрофильную атаку пероксикпслотой на шиффово основание и последующее замыкание цикла в образующемся интермедиате (260).
процесс протекает медленнее, что позволяет провести П°гт^ё ьное окисление действием пероксикислот двойной связ„ П3 Хп-азот в присутствии двойной связи углерод—угле, уМ„ ПЯ5) По поводу того, происходит ли окисление шиффовых Снований в оксазирищшы под действием пероксикислот по согла- «ванному механизму или ступенчато, ие имелось единого мне- „ По-видимому, этот вопрос уже решен. Показано, что образование оксазиридннов не протекает стереоспецифнчно; это поедполагает ступенчатый механизм, включающий электрофильную атаку пероксикпслотой на шиффово основание и последующее замыкание цикла в образующемся интермедиате (260).
R* \=N
R2 '
R* \=N
R2 '
R3
R3
(259)
(259)
R1 U r4co3h \/
•- C— N r2ox r3 b-CR4 h О ’H
(260)
R1 U r4co3h \/
•- C— N r2ox r3 b-CR4 h О ’H
(260)
R1
R1
(87)
(87)
R2 О
R2 О
(261)
(261)
R\R2= H, Aik, Ar; К3=А1к'нли Ar
Катализируемая кислотами перегруппировка оксазирндинов (263), образующихся при окислении циклических имидатов (262) пероксикислотами при низких температурах, представляет собой удобный метод синтеза циклических гидроксамовых кислот.
Было показано, что окисление шиффовых оснований в оксази- ридины действием пероксикислот и последующая катализируемая основаниями перегруппировка (уравнение 89) представляют собой модель ферментативного окислительного дезаминирования а-аминокислот в а-кетокислоты, катализируемого пиридоксальпирофосфатом. Эта реакция сходна с хорошо известным перемете- связи в аллиловых спиртах, протекающим с промежуточным образованием оксирана.
1. "ОН
2. Изо4
(89)
о отличие от шиффовых оснований кетоксимы глачко окисляв®р0ксикислотами (например, перокситрифторуксусной кислотой.Соответствующие нитроалканы, а реакция может быть испол?о ана для синтеза нитроалканов [188]. Гидразоны а?оматиче-их альдегидов под действием пероксикислот превращаютсясмешанные жирноароматические азоксисоединения (266)
Хорошо известна способность гидразонов реагировать с молеку' дярным кислородом [25 185] при этом получаются желтые фе- лнлазогидропероксиды (267) (уравнение 90).1
Me.XC—N=NArMe/ IOOH(267)Me.XC—N=NArMe/ IOOH(267),02Rl = R2 = Me,02Rl = R2 = MeXC=N(265)XC=N(265)пероксикислотаR1=H. К2=Аг"пероксикислотаR1=H. К2=Аг"
Me.
XC—N=NAr
Me/ I
OOH
(267)
Me.
XC—N=NAr
Me/ I
OOH
(267)
,02
Rl = R2 = Me
,02
Rl = R2 = Me
XC=N
(265)
XC=N
(265)
пероксикислота
R1=H. К2=Аг"
пероксикислота
R1=H. К2=Аг"
(90)(90)ArCH2N=NAr
(90)
(90)
О"(266)
Первоначальным образованием гидропероксида можно также объяснить окислительное расщепление шиффова основания из 2-аминопиридпна и нзобутиральдегида под действием трет-бут- оксида калия в диметилсульфоксиде, которое приводит к ацетону и 2-формамидоппридину с высоким выходом (80—90%). При этом окислительном превращении п, как и при бактериальной люминесценции, появляется голубое свечение, что согласуется с механизмом, включающим образование и распад диоксетанового интермедиата (уравнение 91) [189].
способспособ
способ
способ
Окисление пероксидом натрия можно использовать как Регенерации карбонильных соединений из тозилгидразонов с вы ходом 40—80% [190]. Окисление алкил- и арплальдоксимов перо- лп"д°“ натрия приводит к карбоновым кислотам с выходах 80 /о, по-видимому, через соответствующие гидроксал кислоты [191]. Гидроксамовые кислоты действительно образ, юте Ри окислении альдоксимов пероксисернои кислотенi I ,■
и окисление пероксикислотами, озонолиз [4, 11 ’*
шов (шиффовых оснований, оксимов, гидразонов)
\ A/NH C\ A/NH CSe—O—Se—Ph1IIООSe—O—Se—Ph1IIООAr—N=NAr—N=NPhSe~OANuHPhSe~OANuHRRRC=O +■ ArH + PhSeNu + N3 (92) RZRC=O +■ ArH + PhSeNu + N3 (92) RZ
\ A/
NH C
\ A/
NH C
Se—O—Se—Ph
1II
ОО
Se—O—Se—Ph
1II
ОО
Ar—N=N
Ar—N=N
PhSe~O
ANuH
PhSe~O
ANuH
R
R
R
C=O +■ ArH + PhSeNu + N3 (92) RZ
R
C=O +■ ArH + PhSeNu + N3 (92) RZ
,атаки ПО ДВОЙНОЙ СВЯЗИ уГЛерОД азот II прц.
С электрофн™^ и амиду (продукту его перегруппировки), водят к оксазнри-цеплеппя _ карбонильному и нитрозо-
а также “ '|Рп„'1ет1|ЛГцдРазоны альдегидов и кетонов расщепля- соединепия ■ Д^’ром перйодата натрия в очень мягких уело- ЮТСЯ водным И и исходные карбонильные соединения об- отличными выходами (90—100%) [140, 144]. Этот эффективный метод регенерации карбонильного соедине- L повышает синтетическую ценность диметилгидра- Х^°Х=в карбонильных соединений (см. о 513). Fm одиако нельзя применить для днметилгидразоиов а,₽-нена- «шейных альдегидов «з-за преимущественно протекающего эли- шХвання, приводящего к нитрилам [140]. Использование бен- зоплгндразонов как защитных групп в синтезе пенициллина об- Аловтено возможностью последующей регенерации карбонильных LVIHI под действием перйодата натрия [192]. Обработка гидразонов оксимов и семикарбазонов кетонов ангидридом бензолсе- леняновой кислоты в тетрагпдрофуране при 50—60 °C представляет собой эффективный метод регенерации соответствующего карбонильного соединения [193]. Полагают, что образование кар- бонильного соединения в указанных условиях происходит в результате [2,3]-спгматропного сдвига первоначально образующегося производного селена с последующей ионной или радикальной фрагментацией (уравнение 92) [193],
Аг~. /N. /R [2,3]
/Se R
PIT
Ангидрид бензолселениновой кислоты можно использовать и в случае гидразонов «ф-непасыщеиных карбонильных соединении, хотя он неприменим для днметилгидразоиов п О-метплокспмов- Так, в частности, использование этого метода в сочетании с • дегидрированием н-нитрофепилгидразоиов З-кетостеропдов Де|* станем иода или п-пптробензоипой кислоты в присутствии тре " хГд№''ЫоАЯ' "Р0'гекаюад1м в одну стадию и с высоким в№ синтеза га R ’ М°ЖН° рассматривать как эффективный^
“ф-неиасыщенных кетонов в кольце А стероидов [1941- 536
Окисление азометинов окислителями иа основа „пемеиноп валентностью наиболее широко изучеи^ Металлов
„и (273) и соответствующее производное азобензота 127?! К авие-ше 93). Образование амина и производного Щ
Уясняют участием в этом процессе нитрена (271), образующего ся промежуточно при ионном распаде первоначально возникаю- щего свинецорганического производного (269). Если в М-аоиль- ном кольце анила присутствует подходящий орто-заместитель (гидроксильная или аминогруппа), окисление под действием ТАС приводит к образованию гетероцикла (бензимидазола, бензокса- зола) (274) [185, 195]. Тетраацетат свинца дегидрирует N-неза- мещенные альдимины в соответствующие нитрилы. Поскольку не-
метод синтеза нитрилов из альдегидов [185, 195].метод синтеза нитрилов из альдегидов [185, 195].обходимые для этого альдимины можно получить реакцией альдегида с аммиаком in situ, данную реакцию можно рассматривать как удобный - *
метод синтеза нитрилов из альдегидов [185, 195].
метод синтеза нитрилов из альдегидов [185, 195].
РЬ(ОАс)4РЬ(ОАс)4Z = HZ = H(268)(268)РЬ(ОАс)4РЬ(ОАс)4Z=NHR или ОНZ=NHR или ОНОАс
РЬ(ОАс)4
РЬ(ОАс)4
Z = H
Z = H
(268)
(268)
РЬ(ОАс)4
РЬ(ОАс)4
Z=NHR или ОН
Z=NHR или ОН
Ph\—СНАг
I
РЬ(ОАс)3
(269)
I
ArCHO + Ph—N(270)(271)ArCHO + Ph—N(270)(271)>- phN=NPh
ArCHO + Ph—N
(270)(271)
ArCHO + Ph—N
(270)(271)
(272) донор Н
■PhNH2
при- при-при- при-(273)
при- при-
при- при-
Реакцня оксимов с ТАС протекает неоднозначно и может водить к самым разнообразным продуктам в зависимости от . Роды субстрата, условий реакции и даже от соотношения субстрата и окислителя [98, 103, 185, 195, 197]. Одной «з при- У® интенсивного изучения окисления оксимов под действием АС было использование этих реакций для генерирования РЯДВ свободнорадикальных интермедиатов. При окислении оксимов ТАС было обнаружено [195] п изучено с помощью ЭПР-спектроско- ‘Ии не менее шести свободных радикалов, в том числе имино- «ильные радикалы R2C=N—О-. Одиако радикалы не являются Динственными интермедиатами, участвующими в образовании ’РОДУктов окисления оксимов под действием ТАС. Возникновение пп^»Т°Рых из этпх продуктов можно объяснить параллель докг^Кан^е^ и°иных процессов [185, 195]. Из-за наличия в • чают МЗХ ИМ|1ДИльиого водорода их реакции с ТАС Резк0
Ся от реакций кетоксимов. Ароматические альдоксим ,
себя иначе, чем алифатические альдокси- в свою очередь,;,еи1|Н последних зависит как от конфщ
мы; более того,.асис'убстрата, так и от температуры, при ко-
працпп («'«' е ;ие так, при окислении алифатических
торой проводит я °ь„"R2 = H) при _7goc под ^
енн-альдокнмов l , £ лпмн выходами (-80%) получают стечем 1AL' которые можно «уловить» путем их реак-
оксиды нитрИ. о '’ ] з.1ИПОЛЯрофплами. Окисление алифати-
«”и ° ^альдоксимов действием ТАС при низких температурах ческ" я" собой ценный общий метод получения оксидов али. нитрилов [195, 197]. Реакцию получения оксидов нптп лов обычно проводят в присутствии третичного основания, триэтилампна, чтобы удалить уксусную кислоту (кото- паяРоеагирует с оксидом нитрила), также образующуюся в ре- wnVare реакции Окисление алифатических сия-альдоксимов при комнатной температуре действием ТАС или окисление алифати- ческпх аягы-альдоксимов при -78°C или при комнатной темпера- лает неустойчивые гм-нитрозоацетаты (279), которые удает- сяРвыделнть с выходами 40-70% в виде димеров (280) [195,197[.
СН2С12. -78 -+20=0|СН2С12. -78 -+20=0|R'CsN—O"(278)(94)R'CsN—O"(278)(94)
СН2С12. -78 -+20=0|
СН2С12. -78 -+20=0|
R'CsN—O"
(278)
(94)
R'CsN—O"
(278)
(94)
ОАсIR'CH—N=OОАсIR'CH—N=O(279)R' = Alk, R2 = H(279)R' = Alk, R2 = HОАс O'I + IR'CH—N=N—CHR1I * ।О ОАс(280)ОАс O'I + IR'CH—N=N—CHR1I * ।О ОАс(280)
ОАс
I
R'CH—N=O
ОАс
I
R'CH—N=O
(279)
R' = Alk, R2 = H
(279)
R' = Alk, R2 = H
ОАс O'
I + I
R'CH—N=N—CHR1
I * ।
О ОАс
(280)
ОАс O'
I + I
R'CH—N=N—CHR1
I * ।
О ОАс
(280)
В противоположность этому ароматические син- и анти-апых- оксимы (275; R1, R2 = Ar, Н) реагируют с тетраацетатом свинца при О—20°С и дают исходное карбонильное соединение наряду с побочными продуктами, которые можно представить как Дф-А" оксиды альдазинов (282) или азокспангидриды (283) (схема 95)- Природа этих продуктов строго не установлена; имеющиеся в на’ ^9К9^еыок*,еМЯ даинь1е' по-видимому, подтверждают структуру (282) [195 197], Окисление алкид- и циклоалкплкетокепмов ДеИ" твпем в инертных растворителях при низкой температур6 геЛ|"т!ТРозоацетатам (284), выделяемым в виде не; У х маслянистых жидкостей голубого цвета с выходам 538
750/0 [195, 197]. Они легко распадаготся .
я соответствующий кетой; этим и объясняет™ ЛТ Среде’
„а (вместо гещ-нитрозоацетата) при окислен^ ^разование ке- 1К1|ЛКетоксимоВ действием ТАС в уксусной ™ Кил" и ^о- „роман,ческих кетоксимов под действием ТАГ ' Окисление сложно, и помимо исходного карбонильного coenuuf™3^ ^е вероятно, возникает из промежуточного МИЯ ^КОтоРое, образуются моно-М-оксид азина (285) и ли М / розоацетата) (или азокснангидрид (287)] [195, 197) Пути п ИДа3ина (286) превращение оксимов при их окислении ТАС й™, К£?Ч-М идет „е установлены [98, 195, 197]. Однако общепризнано ’ 95) ТОЧНо начально образующимся интермедиатом в бот,’ ЧТ° Перво" является свинецорганическое производное оксима (27бГ ИуЧаев юший гетеролиз или гомолиз которого и дает rJ ’ П0,следУ" выделенных продуктов. Так, считают [98 195 ют, разнообРазие розоацетаты (279) или (284) (и, веооятно’ ЧТ° гем"вд^-
карбоянльные соединения) и ннтрилокспд’ыМ НИХ
счет непосредственной ионной пере руппза
....(27«) (,о,„
О"Ar'CHO + Ar'CH=N+О—N=CHAr'(281)(282)О"Ar'CHO + Ar'CH=N+О—N=CHAr'(281)(282)О"или Ar'CH=N+О—N=CHAr'J(283)О"или Ar'CH=N+О—N=CHAr'J(283)
О"
Ar'CHO + Ar'CH=N+
О—N=CHAr'
(281)(282)
О"
Ar'CHO + Ar'CH=N+
О—N=CHAr'
(281)(282)
О"
или Ar'CH=N+
О—N=CHAr'J
(283)
О"
или Ar'CH=N+
О—N=CHAr'J
(283)
Аг2=нАг2=нсн2с,20—20 °Cсн2с,20—20 °C(275)(275)
Аг2=н
Аг2=н
сн2с,2
0—20 °C
сн2с,2
0—20 °C
(275)
(275)
Аг' )c=N—о.Аг'/(277)Аг' )c=N—о.Аг'/(277)(276)(276)R\i )C—N=O(284)(R1, R2 = Aik)R\i )C—N=O(284)(R1, R2 = Aik)(95)(95)
Аг' )c=N—о.
Аг'/
(277)
Аг' )c=N—о.
Аг'/
(277)
(276)
(276)
R\i )C—N=O
(284)
(R1, R2 = Aik)
R\i )C—N=O
(284)
(R1, R2 = Aik)
(95)
(95)
(286)(286)(287)(287)
(286)
(286)
(287)
(287)
множен u альтернативный механизм [197]). В образо. тагов предложен * .чш10в (285) и дп-Ы-оксидов азинов (282) папин мо.ю-^дов щ и (286) "л" <287)’ как полагагот [98 ‘оГ^Т^а тву.от „миноксильные радикалы (277), образую) 11 5 гомолитическом распаде интермедиата (276), шиеся при гоми.альдегидов и кетонов под действием
°Sлось [98, 185, 195, 198, 199]. N,N-Нез"
ТА( Гидразоны (288; R3 = H) дают при этом диазоалканы схема 96) которые достаточно устойчивы (и их можно вы- * если в исходных гидразонах имндильныи атом углерода ?!”с эгоктроноакиепторнымп группами [например, (288; связан =Ср из_н^ в против11ОМ случае диазоалканы уда- ется «уловить» по продуктам реакции с избытком окислителя, Ходящей к ам-диацетатам (294), или по продуктам реакции с уксусной кислотой, образующейся в качестве побочного продук- та при которой получаются мопоацетоксипроизводные (295). Аткены образующиеся вследствие отщепления протона от промежуточно образующихся карбеииевых ионов, участвующих в про- цессе [(291)-»(295)], также были выделены как побочные продукты. Таким образом, окисление N.N-незамещенных гидразонов альдегидов и кетонов под действием ТАС может быть использовано для превращения карбонильной группы в ацетокси- или гем-
днацетокснгруппу или для введенияднацетокснгруппу или для введенияПроцессы этого типа использовалиПроцессы этого типа использоваливвRk /R2Х<УРЬ(ОАс)4II >^NHR3Rk /R2Х<УРЬ(ОАс)4II >^NHR3Rk /R2Rk /R2N.N.RS^HRS^HR'CsN—NR3R'CsN—NR3(290)(290)(288)(288)РЬ(ОАс)3(289)РЬ(ОАс)3(289)R1=R3=ArR1=R3=Ar54U54UR'\- ;C-NsNR'\- ;C-NsN(291)(291)R',СНОАе(295)R',СНОАе(295)R3=HR3=HR‘\)с—N=NR3R2/ IOAc(292)R‘\)с—N=NR3R2/ IOAc(292)R\)С(ОАс),R\)С(ОАс),(294)(294)АсОхXC=N <96>Аг/ xNHArАсОхXC=N <96>Аг/ xNHAr(293)(293)О АсО Ас(296)(296)в молекулу двойном связи, синтезе стероидов, например
днацетокснгруппу или для введения
днацетокснгруппу или для введения
Процессы этого типа использовали
Процессы этого типа использовали
в
в
Rk /R2
Х<УРЬ(ОАс)4
II >
^NHR3
Rk /R2
Х<УРЬ(ОАс)4
II >
^NHR3
Rk /R2
Rk /R2
N.
N.
RS^H
RS^H
R'CsN—NR3
R'CsN—NR3
(290)
(290)
(288)
(288)
РЬ(ОАс)3
(289)
РЬ(ОАс)3
(289)
R1=R3=Ar
R1=R3=Ar
54U
54U
R'\- ;C-NsN
R'\- ;C-NsN
(291)
(291)
R'
,СНОАе
(295)
R'
,СНОАе
(295)
R3=H
R3=H
R‘\
)с—N=NR3
R2/ I
OAc
(292)
R‘\
)с—N=NR3
R2/ I
OAc
(292)
R\
)С(ОАс),
R\
)С(ОАс),
(294)
(294)
АсОх
XC=N <96>
Аг/ xNHAr
АсОх
XC=N <96>
Аг/ xNHAr
(293)
(293)
О Ас
О Ас
(296)
(296)
окислении пнразолинов в изящном синтезе аие- [198].окислении пнразолинов в изящном синтезе аие- [198].получении ЗР^и^ксиланоствна (из Зр-гидроксиланоста- »Р" ^ ценного промежуточного соединения в синтезе "О1'аь1х’ряДа ланостерина [200]. Образование диазоалканов ^291) 8f кпсленин N N-незамещеиных пиразонов альдегидов и И- * /988- R3 = Н) под Действием ТАС можно легко объяснить от- 110 ленпем уксусной кислоты из азоацетата (292; R3 = Н) Про Неточно образовавшегося в результате перегруппировки сви- ’ Ханического производного гидразона (289; R3 = Ц) [98 195 та] В соответствии с этим механизмом, окисление М-монозаме- РННЫХ гидразонов кетонов (288) под действием ТАС приводит к азоацетату (292) (который можно выделить) [201]; процесс его образования аналогичен процессу образования гельнитрозоацета- ов из кетоксимов при окислении ТАС (см. выше). Отсутствие поглощения в спектрах ЭПР [198], кинетические параметры [201] и влияние заместителей [198] при окислении N-монозамещенных гидразонов кетонов под действием ТАС находятся в полном соответствии с механизмом, включающим образование и гетеролптиче- ское (а не гомолитическое) расщепление свинецорганического производного гидразона (289).
окислении пнразолинов в изящном синтезе аие- [198].
окислении пнразолинов в изящном синтезе аие- [198].
Образование азоацетатов (298) при (297) действием ТАС было использовано токепциклопропанов (299) (уравнение 97)
Ns / \рзNH(297)Ns / \рзNH(297)Pb(OAc)iPb(OAc)i(97)(97)(298)(298)(299)(299)
Ns / \рзNH
(297)
Ns / \рзNH
(297)
Pb(OAc)i
Pb(OAc)i
(97)
(97)
(298)
(298)
(299)
(299)
Окисление N-монозамещенных гидразонов альдегидов (288; R! = H) ТАС дает соответствующие N-ацетплгидразнды (296). Образование этих соединений можно объяснить тем, что промежуточно образующиеся нитрилпмины (290) «захватываются» Уксусной кислотой и дают гидразиноилацетаты (^93). к°™Р^е затем претерпевают [1,4]-ацетильный сдвиг (см. схему 9о) [1 о]. Промежуточный ннтрплнмин (290) можно «поймать» с помощью Реакции с подходящим 1,3-днполярофнлом; действительно, окпеле ,,ие N-мопозамещеииых гидразонов альдегидов действием - служит важным способом генерирования in situ этих интеР^с Реакционноспособных интермедиатов. Отсутствие 110гЛ°1де1 'я л™СКТРах ЭПР 11 кинетические параметры для процессов; ок ю
^-мопозамещеппых гидразонов альдегидов под Д
и в этом случае согласуются с ионными процессах , Р
Оки*‘ЦНми пРи участии интермедиата (289; R — н) I ’ в и Ти^ение действнем ТАС М-монозамешенных сем'|КаР венных им ДМ|1КаРбазопов альдегидов и кетонов, а также род 1Я с°едииений, представляет значительный интерес для по. 5
Окисление азометинов (оснований Шиффа, оксимов,Окисление азометинов (оснований Шиффа, оксимов,гидразогидразо
Окисление азометинов (оснований Шиффа, оксимов,
Окисление азометинов (оснований Шиффа, оксимов,
гидразо
гидразо
1,3,4-оксадпазолов и 1,3,4-тиа диазолов (уравнение слроваииых систем (уравнение 99) ]199]с У8*1,3,4-оксадпазолов и 1,3,4-тиа диазолов (уравнение слроваииых систем (уравнение 99) ]199]с У8*" к°нден-" к°нден-iR /C=N £R2NH—С—NHR3(300)iR /C=N £R2NH—С—NHR3(300)XXРЬ(ОАс)4'= О или SРЬ(ОАс)4'= О или Sr2/S<'^NR3(301)r2/S<'^NR3(301)(98)(98)
1,3,4-оксадпазолов и 1,3,4-тиа диазолов (уравнение слроваииых систем (уравнение 99) ]199]с У8*
1,3,4-оксадпазолов и 1,3,4-тиа диазолов (уравнение слроваииых систем (уравнение 99) ]199]с У8*
" к°нден-
" к°нден-
iR /C=N £
R2NH—С—NHR3
(300)
iR /C=N £
R2NH—С—NHR3
(300)
X
X
РЬ(ОАс)4
'= О или S
РЬ(ОАс)4
'= О или S
r2/S<'^NR3
(301)
r2/S<'^NR3
(301)
(98)
(98)
нов) различными окислителями на основе металлов с переменной валентностью хороню известно [25, 102, 185], и в ряде случаев его используют в синтезе. Так, окисление N.N-незамещенных гидразонов альдегидов и кетонов диоксидом марганца [185] п оксидом ртути [202] — хорошо известные способы синтеза дназоалка- нов, а окисление оксимов гексацианоферратом(III) или оксидом серебра — удобный метод генерирования устойчивых иминоксиль- ных радикалов (например, ди-грст-бутилиминоксила) [203]. Интерес к изучению окисления азометинов под действием переходных металлов стимулировало все возрастающее значение этих соединений (особенно оксимов и гидразонов) как синтетических интермедиатов; как следствие этого, возникает необходимость в новых реагентах, которые превращали бы азометины вновь в карбонильные соединения эффективно и в мягких условиях. Так, синтетическая ценность диметилгидразонов альдегидов и кетонов (см. с. ьи) определяется тем, что их можно окислить до карбонильных соединений с выходом ~ 100% в мягких условиях КОмнатная температура, pH 5) действием солей меди (II), ацетата меДи(Н) [145, 204]. Аналогично можно окисли- алкилальде™ДЫ и кетоны (выход 80-95%) из
щих ЛениПги^ЛаЛЬДОКСИМОВ ||ЛИ "Кетоксимов (пли соответствую- ной М11Т3ГВ ил" семикаРбазонов) путем кратковремеи- комнатной те\^РпРа6°Т1<Ро,1^^ таллия (Ш) в метаноле при соединений из okchLoT ДлЯ Регенерации карбонильных гидразонов с вьк(^1м’Л еЗИЛ^и «-толуолсульфонил
кобальта(Ш) 12061 чВых0дом (80—90%) рекомендуют фторид Регенерации капбопи Т°Т арсенал реагентов для окислительном пополнился гексадм-лп ,пЬ1Х соед,шеН||й нз азометинов недавно Дена [208] „[207], гексафторидом молиб-
следиий реагент особенноТрИФС1шлФосФгш)пал.лад11ем [209]; п мов в мягких условиях ° пр|110дсн Адя дезоксимироваипя ока • 542
Восстановление
Поведение двойной связи углерод-азот по отношению к „вливающим агентам сходно с поведением двойной
‘ род-кислород. Реагенты типа металл - донор "^
' мер, натрии, амальгама „атрия, магний или алюминий в эт " ,е; нинк или алюминии в водном растворе щелочи- цинк в ’ «ной кислоте) гладко восстанавливают шиффовы основан™ „лученные отдельно или m situ из альдегида ил„ кетони амина) до соответствующих аминов [4, 100]. При действии ше точных металлов в инертных растворителях, таких, как эфно толуол, возможна восстановительная димеризация по механизму спаривания радикалов, приводящая к диаминосоединениям в ка честве главных продуктов (схема 100) [4, 100,210].
Na .r'C=N—CHR2 —-* R'C—N—CHR2I I эфир I IAr PhAr PhNa .r'C=N—CHR2 —-* R'C—N—CHR2I I эфир I IAr PhAr PhAr Ph 1 - 1 R'C—N—CHR2nh4ciArPhR'CH—NH—CHR2R'C—N—CHR2водаR'CH—NH—CHR2I1ArPh11ArPhAr Ph 1 - 1 R'C—N—CHR2nh4ciArPhR'CH—NH—CHR2R'C—N—CHR2водаR'CH—NH—CHR2I1ArPh11ArPh(60%)(60%)-^ R'C—N—CHR2r PhNH4CI, I водаArPhIIR'CH—NH—CHR2-^ R'C—N—CHR2r PhNH4CI, I водаArPhIIR'CH—NH—CHR2(100)(100)(20%)(20%)
Na .
r'C=N—CHR2 —-* R'C—N—CHR2I I эфир I IAr PhAr Ph
Na .
r'C=N—CHR2 —-* R'C—N—CHR2I I эфир I IAr PhAr Ph
Ar Ph 1 - 1 R'C—N—CHR2
nh4ci
ArPh
R'CH—NH—CHR2
R'C—N—CHR2
вода
R'CH—NH—CHR2
I1
ArPh
11
ArPh
Ar Ph 1 - 1 R'C—N—CHR2
nh4ci
ArPh
R'CH—NH—CHR2
R'C—N—CHR2
вода
R'CH—NH—CHR2
I1
ArPh
11
ArPh
(60%)
(60%)
-^ R'C—N—CHR2
r Ph
NH4CI, I вода
ArPh
II
R'CH—NH—CHR2
-^ R'C—N—CHR2
r Ph
NH4CI, I вода
ArPh
II
R'CH—NH—CHR2
(100)
(100)
(20%)
(20%)
Восстановление гидразонов [25] системой металл —донор протона приводит к гидразинам. Шиффовы основания восстанавливаются до соответствующих аминов и при действии муравьиной кислоты. Полагают, что такого рода восстановление азометинов является ключевой стадией синтетически важного восстано- вительного алкилирования аммиака и аминов альдегидами и кетонами в присутствии муравьиной кислоты (реакция Лёйкарта) или муравьиной кислоты в сочетании с формальдегидом (реакция Эвайлера - Кларка) [10, 11].
Способность муравьиной кислоты восстанавливать иминиевые СОли до аминов лежит в основе метода прямого восстановления е“аминов до аминов (уравнение 101) [196]. Особенно примеча- ельно, ^что восстановление алкалоидных енаминов муравьиной ислотой протекает в высшей степени стереоспецифнчно [196].
нсо;нсо;R'x /R3)ch-ch,n(R'x /R3)ch-ch,n(
нсо;
нсо;
R'x /R3
)ch-ch,n(
R'x /R3
)ch-ch,n(
шиффовых оснований муравьиной кислотой про- Восстановлен! е * м г ,|Д||ОГО переноса, это было показано „сходит ио ь^‘ CB0(i меткой [196]. Восстановление оксимов впни-нанковой парой в тетрагпдрофураве Пр„
^г"°Л«1,Р(,цесс: обРазУющ,,ес? "Р" этом имины
О °C-экзоте и ^ соответствующих кариоппльных соедине- легко сольвол -50—90%. Этот метод используют для нос.
Н1"|С°6^ юп^карбонильных соединений из окси-
становит"^такжс позвадяст пР0Вес™ глад
ив превращение оксимов в мины, которые, в свою очередь, можно восстановить борогпдридом натрия до первичных аминов. Посчедоватетыюс восстановление этого типа позволило осуще- успешное превращение оксима эритромицина в эритромп- шпамнн [211]. Хлорид титана (!!!) в 50%-пой водной уксусной кнстоте используют для превращения п-толуолсульфонплгндразо- „ов’ (особенно ряда стероидов) в соответствующие кетоны при комнатной температуре с высоким выходом (>90 /0) [212].
Двойная связь углерод—азот подобно двойной связи углерод- кислород легко восстанавливается комплексными гидридами металлов [4, 100[. Восстановление такого рода, вероятно, представляет собой наиболее эффективный и удобный метод превращения азометинов в амины. Так, алюмогидрид лития в тетрагидро- фурапе при комнатной температуре (или, в сложных случаях, ври повышенной температуре) гладко восстанавливает основания Шиффа во вторичные амины с высоким выходом (>90%). Столь же эффективным восстановителем является и борогидрид натрия, его даже следует предпочесть алюмогидриду лития, поскольку он инертен по отношению к большему числу растворителей, в которых проводится реакция, и более специфичен, вследствие чего другие заместители, например хлор или нитрогруппа, восстанавливающиеся алюмогидридом лития, не затрагиваются борогидри- дом натрия. Еще более эффективным восстановителем является ипаноборогндрид натрия NaBH iCN. Этот реагент довод ьно успешно использовали при восстановительном алкилировании аминов карбонильными соединениями [213]; применение его для восстановительного метилирования аминов позволяет проводить эту реакцию более эффективно и в более мягких условиях, чем в случае широко используемой реакции Эшвайлера — Кларка, в котором применяется формальдегид [10, 11]. Так, реакция алифатп- ''сскнх или ароматических первичных аминов с водным формаль-
™°м в ПРИСУТСТВПИ Цпаноборогидрида натрия в водном мета-
гК меТ|1Л||Р°ваииому амину высокой степени чисто-
запанееР1П1|ИгпиВ?1Х°Д0М (2!41 • Шиффовы основания, полученные Двнений также ?ЖнУеМЫе <П siiu 113 аминов и карбонильных сое- плексом гидрид цшлочнпВ1'° В0ССтаНавливаются до аминов ком- NaHPe(CO) [9|Д1 ™го металла— карбонил железа, например иминов (легко пол1иярмиСТаН°ЛЛЬ"11е N-замещенпых а,а-дихлор- учаемых а-С-хлорнрованием иминов действием
^кипнимида) алюмогидридом лития>
р-хЛ°РС^,теза азиридинов (выходы 80-90%^ л 6060,1 „егоД и к восстановлению борогидридом натрия я иксимы устой^и^ ^о использовано для синтеза «^ = ^ становления монооксиминокетонов борогидридом наЛя те%леДУЮЩей регенерацией карбонильной группы [2171 В сй оксимы можно восстановить до спиртов С ВЫСОКИМ ВЫХОДОМ С 90%) нагреванием с борогидридом натрия в водном раство Щелочи [218]. Цианоборогидрид „атрия является ценнымX Рятом Д^ восстановления оксимов в гидроксиламины [213 Ж Алюмогидрид лития восстанавливает арилгидразоны в соот- Хуюшпе гидразины [25]. Борогидрид натрия, напротив не Останавливает гидразоны, что, как и в случае оксимов ’(см. ыще) было использовано в синтезе а-гидроксикетонов [2201 Аналогично восстановлению по Вольфу — Кижнеру п-толуолсуль- Аоиплгндразоны альдегидов и кетонов превращаются в'алканы под действием алюмогидрида лития [25], или, лучше, цианобо- рогпдрнда натрия [221] или борана [222]. Следует отметить, что использование катехинборана позволяет осуществить восстановительное превращение я-толуолсульфонилгидразонов в углеводороды в исключительно мягких условиях, высокоизбирательно (другие функциональные группы, например двойная связь, не затрагиваются) п с высоким выходом (~97%) [222]. Шиффовы основания восстанавливаются в растворе уксусной кислоты комплексом диметиламин — боран в таких условиях, в которых не затрагиваются другие способные к восстановлению группировки (например, хлор и нитрогруппа), и дают с высокими выходами (80—97%) вторичные амины [4, 100]. Восстановление ациклических и циклических имннневых солей алюмогидридом лития, борогидридом натрия нли дпбораном дает третичные амины с хорошими выходами [9, 196]. Борогпдридное восстановление ими- ниевых солей, полученных in situ реакцией амидов с оксихлоридом фосфора, представляет собой новый способ синтеза аминов (выходы 50—90%) [223].
Шиффовы основания гладко восстанавливаются до аминов ври гидрировании над платиновым, никелевым пли хромовым катализаторами [4, 100, 224]. Так, анилы восстанавливаются до вторичных аминов практически с количественными выходами при ^Рироваппи над платиновым катализатором при 60 °C. N-Неза- «Щенные „мины R,C=NH дают первичные амины; выходы не- |13"за реакции конденсации исходного имина с °бРазовав н0„ С.Я амипом. Гидрирование смеси аммиака и первичных плати алк1|Л" и арплальдегндамн и -кетонами над нике л'’
влеН|Н°ВЫМ 11 палладиевым катализаторами включает в нь1м ®,шиФФ°цых оснований in situ и является простым, новаж с очешб1Ц"М Мет°Д°м синтеза первичных и ВТ°Р||Ч““' й сп0. соб спи Bb,C0K,IMI1 выходами в мягких условиях. Этот
° С11Нтеза аминов применим и для полифункциональных моле
примера может служить получение а-амцц01(11с КУл: в ка icc ^ ^ а.кетО1(ИСлот (например, ппроПШ1ОГ (например. а- |TIl4ecl(0M гидрировании иминов набл10да°" К,,СЛ°^ ,етРИ е кая индукция [225], хиральные аминь, еСЯхорош < Этическим выходом. Новый метод эффективного пр°е’ „2я шиффовых основании в амины с отличным выходом Ко%) в мягких условиях состоит в нх восстановлении алкщ/ в присутствии катализаторов на основе переходных м„ "ялов например, PdCl2, (Ph3P)3RhCl] [226]. Оксимы [^ 9941 также легко восстанавливаются водородом над платиновым ши палладиевым катализатором до первичных аминов, хотя при восстановлении над платиновым катализатором могут образовываться и производные гпдрокспламииа. Гидразоны [25, 224] вое- станавливаются не так легко, как оксимы, и для нх превращения в пиразины лучше использовать никелевый или платиновый катализаторы.
Двойная связь углерод—азот восстанавливается электрохимически [38, 100] гораздо легче, чем двойная связь углерод—кисло род. Шиффовы основания из альдегидов и кетонов можно восста новнть электрохимически до соответствующих аминов в широком интервале pH, но восстановление азометннов этого типа осложняется параллельно протекающим гидролизом шиффова основа ния. Восстановительное алкилирование аминов альдегидами и кетонами с промежуточным образованием шиффовых оснований можно провести не только каталитическим гидрированием, но н электрохимическим путем. Так, при контролируемом восстановлении раствора циклогексанона в метиламине N-метилциклогексил- амил образуется с высоким выходом [38]. Электрохимическое восстановление N-замещениых ароматических альдиминов и кетиминов происходит путем ступенчатого присоединения двух электронов и вначале дает анион-радикал, при протонировании которого образуется промежуточны;, радикал, который может дальше либо восстановиться до вторичного амина, либо димеризоваться в 1,2-ди- аминосоединение (уравнение 102) [38, 227, 228].
PhCH2NHPhH+PhCH2NHPhH+PhCH NPh > PhCH—NPh -^U- PHCH—NHPh
PhCH2NHPh
H+
PhCH2NHPh
H+
(102)
PhCH—NHPh
PhCH—NHPh
иминпевые соли [229?В"чпЛЬИ°” дпмеРйзащш подвергаются и фовых оснований в прпс\.тетКТРОт"‘чес|<ое восстановление шиф- 546 вии Х1>ралы!ых солей сопровождается
„метрической индукцией с образованием я
•“'" 1227]. Электрохимическое восстановление ок™ °Г° ами" ''аег проводить при кислых или нейтральных знатях
2.ть| ""’₽»»’«»« а"»« [38]. Гидра,0«„ ”,!"™
восстанавливаются только в кислой среде- и™ ™ че’ 5Л»р“-- *»-№ S X.X7S:
нов [38].
Шиффовы основания обычно восстанавливаются до втопнчник аминов при фотолизе в спиртовых растворителях 12301 По логин С подобным фотовосстановлением карбонильных соединений первоначально полагали, что фотовосстановление шиффовых оснований включает отрыв водорода имином в возбужденном состоянии. Однако более поздние исследования показали [230] что амин участвует в процессе не в возбужденном, а в основном состоянии; этот процесс инициируется кетпльными радикалами, генерируемыми из присутствующих в растворе примесей (механизм так называемой «химической сенсибилизации»). Неспособность имина в возбужденном состоянии оторвать водород, в отличие от поведения карбонильной группы в такого рода процессах, связана, скорее, с исключительно низкой скоростью отрыва водорода, чем с увеличенной скоростью безызлучательного распада имина в возбужденном состоянии вследствие вращения вокруг двойной связи углерод—азот. Имеются данные [230], что N-ацил- импны в отличие от простых шиффовых оснований фотовосстанав- ливаются в среде пропанола-2 за счет отрыва водорода (в противоположность механизму «химической сенсибилизации»), однако, по более поздним данным [231], фотовосстановление и простых шиффовых оснований в пропаноле-2, по-видимому, также происходит за счет отрыва водорода.
8.1.2.3. Циклические азометины с малым циклом(азирины, азетины и родственные соединения)
В основе Д'-азпршюв — циклических азометинов с наименьшим размером цикла — лежит структура 1-азациклопропена (304а). Эти соединения первоначально были известны лишь как интермедиаты в перегруппировке Небера (см. с. 494). Изучение .химии этих интересных гетероциклов было надолго отложено ча- стччио из-за их относительной неустойчивости, но главным образом пз.за отсутствия общих методов их синтеза. Производные -азпринов в настоящее время легкодоступны, поэтом' ские свойства изучены весьма широко [230, 232 235], о о за последние годы. Следующие гетерологи азпрпнов - тины (1-азацпклобутены) (305) — относительно мало известны
тя эти соединения еще не так доступны, как Д -азприн ,
18*18*547
18*
18*
(305)(305)„„рлнпе годы они все в большей степени становятся объектом обстоятельного химического изучения.
(305)
(305)
(ЗО4а) (3046) (304в) (304г)(ЗО4а) (3046) (304в) (304г)Х = СЙ2
(ЗО4а) (3046) (304в) (304г)
(ЗО4а) (3046) (304в) (304г)
X = NR х = о x = s
Методы получения А'-азиринов [232, 233, 235], А'-азетинов и родственных соединений
Азирины легко можно получить с высокими выходами при термолизе или фотолизе винилазидов [232, 233, 235]. Этот метод нашел широкое применение из-за доступности исходных винилазидов [235]. Випнлазпды (310) получают присоединением азида иода к алкенам (306) с последующим отщеплением йодистого водорода в присутствии основания, а также взаимодействием оксиранов (307) с азпд-ноном и последующей дегидратацией образовавшихся азидоспиртов (309). Этот подход дополняет метод с использованием азида иода, поскольку он дает региоизомерные випнлазпды.
R;/ | | ХН НО NsR;/ | | ХН НО Nsоснованиеоснование-И2О-И2О(310)(310)(309)(309)
R;/ | | ХН НО Ns
R;/ | | ХН НО Ns
основание
основание
-И2О
-И2О
(310)
(310)
(309)
(309)
Д'-Д'-Термолиз винилазидов был азирина (311) газофазнымТермолиз винилазидов был азирина (311) газофазнымиспользован для синтеза 2-фенил- пиролизом а-азидостирола (310а).использован для синтеза 2-фенил- пиролизом а-азидостирола (310а).
Д'-
Д'-
Термолиз винилазидов был азирина (311) газофазным
Термолиз винилазидов был азирина (311) газофазным
использован для синтеза 2-фенил- пиролизом а-азидостирола (310а).
использован для синтеза 2-фенил- пиролизом а-азидостирола (310а).
548548РНNoРНNo(310а)(310а)<410 (80%)<410 (80%)(104)(104)
548
548
РН
No
РН
No
(310а)
(310а)
<410 (80%)
<410 (80%)
(104)
(104)
Однако более удобным методом является
~ «ЗИМИНЫза образования кетениминов (313)~ «ЗИМИНЫза образования кетениминов (313)g поскольку его можно проводить при лиз винилази. разбавленном растворе; это приводит Долее^ теМг1еРатурах родуктов, а также позволяет избежать разложен № ВЫхОДам ^заинн неустойчивых азиринов, что часто г IW« полиме- »«х термолиза. При пиролизе терминальных виин™^ В усл°- у1отся 2-незамещеииые азирины (вероятно ВИДн-МзйДов не об- щего термического разложения), в то время "Х ПОследую- зе при —50 С они получаются гладко и с хоД П₽1< Ф°толи- Однако фотолитическая конверсия винила™™^""1. ВЫходом. может быть снижена из-за образования kJLВ Л'’азиРииы (уравнение 105).кетениминов (313)
~ «ЗИМИНЫ
за образования кетениминов (313)
~ «ЗИМИНЫ
за образования кетениминов (313)
ЕЮ2СХ/Me hxAlkzXN3ЕЮ2СХ/Me hxAlkzXN3Aik CO2Et
ЕЮ2СХ/Me hx
AlkzXN3
ЕЮ2СХ/Me hx
AlkzXN3
EtO2Cx
Me == N 4- с=с=хме (105)
Aik/
(3106)(312) (80%)(313) (20%)
Первый успешный синтез незамещенного азирина (315) удалось осуществить с удовлетворительным выходом [326] путем флеш-вакуумного пиролиза вннилазида (310в) при 400°С, в то время как фотолиз этого соединения привел к азирину лишь с низким выходом [326]. Предполагали, что образование азирн- нов из винилазидов представляет собой ступенчатый процесс (уравнение 106), включающий циклизацию промежуточно образующегося винилнитрена (314) [232, 233, 235]. Этот ступенчатый механизм с участием нитрена не согласуется, однако, с кинетическими параметрами для циклизации винилазида в азпрнн, т. е. отщепление азота происходит в значительной степени по согласованному механизму [237].
(106)(106)
(106)
(106)
^ "Азирины образуются^ "Азирины образуютсяА'-Азирины образуются также как ™н® гетероцпкдов. Так, термолизе в фотолизе некоторых пЯТПЧ;„|(.х приводит к с00ТВ^' пиролиз N-фталпмидо-1,2,3-триазолов1 (320)> по-видимо
^ "Азирины образуются
^ "Азирины образуются
ствующнм З-фталимидо-А’-азпринам (’ П1НОкарбен (31'1
«У. через промежуточно об^Лу1О|1^281 участием !,₽п/е*Ува(1|(С
-азирнн (318) (ураяшчше 107) t^e объЯсннть образовав образующегося Д2-азирииа можно так
д^азнрино ^Р|! °кпсл и тельном да (321) с алкинами [239].д^азнрино ^Р|! °кпсл и тельном да (321) с алкинами [239].взаимодействии NаЖ",0Ч>тал,„взаимодействии NаЖ",0Ч>тал,„
д^азнрино ^Р|! °кпсл и тельном да (321) с алкинами [239].
д^азнрино ^Р|! °кпсл и тельном да (321) с алкинами [239].
взаимодействии N
аЖ",0Ч>тал,„
взаимодействии N
аЖ",0Ч>тал,„
З-Ацил-Д’-азирины (323) получают с высоким выходом р фотоиндуцированном сужении цикла цзоксазолов (322) ™ ствием света с длиной волны 254 нм. Обратный процесс пд Р облучении светом с длиной волны >300 нм (уравне 11233].
(322)(323) (82%)
Сужение цикла в изоксазолах, приводящее к ащ^ ^ Р|[дК11. .можно провести и термическим путем, но с гораздо пронессе ми выходами (~20—30%), чем при фотохимически- соМы -[233, 240]. В ряде случаев Д’-азнрины были получен jiiOliCu;8 выходом путем термического отщепления трпфе,ш Зпгфорай°в из оксазафосфолов, образующихся при реакции Р д'-аз оксидами нитрилов [233]. Этот интересный путь cm
^Х""1'""^СПИ|”-А1-™Р'- <гр.»«ие
Ph
РРЬз\
Д +PhCsN-6^
ДД/° 13,311а(109)
/ PPhaN
В отличие от азиринов трехчленные циклические азометины m держащие два гетероатома [диазирины (3046), оксазирины (304Bj „ тиазирпны (304г), неизвестны. Предполагают, что диазипины „ диазирины могут участвовать как неустойчивые промежуточные соединения в фотохимически индуцированных реакциях f 3 дипо лярного циклоприсоединения, в которые вступают некоторые ме зопонные гетероциклы. Так, возможно, что образование производных пиразола (327а) и изотиазола (3276) при фотолизе сиднонов (324а) и их тиааиологов (3246) в присутствии диметилового эфира ацетилеидикарбоиовой кислоты (ДМАД) происходит по уравнению НО. Отщепление диоксида углерода дает нестойкие днази- рии (325а) и тиазирин (3256), находящиеся в равновесии с соответствующими 1,3-диполями — нитрилимпном (326а) и нитрил- сульфидом (3266), которые присоединяются к ДМАД и дают наблюдаемые продукты циклоприсоединения (327а и 3276) [241].
. .1(ио)
(а) Х= NR-+
,(Ь) X=s^N^R
(326)
Основной общий способ синтеза Д азетп[‘2421. Азн-
Циклопропанов, протекающий с Расширен1|^п,.нен"||ем1 карбенов Доцпклопропаиы обычно получают присо дто— 125°С и
к азпдоалкенам. Пиролиз протекает гладко р Регпоспецифпчио (уравнение 111).
CI С1 n3k2^r2 105~125°с- Rl/ 4R3
(328)
R2?!
N—1—R3N-H-C1 (щ)
инео
R1JCir‘-L]-R-
ClrS
(329)(33°)
R2R2КОВи-грет дмсоКОВи-грет дмсо(331)(331)С1 (332)С1 (332)(112)(112)Катализируемое основаниями расширение цикла 123^1 доступных трихлорметилазиридпиов (331) также приводи Легк°' азепшам (332) с умеренным выходом.Д1 т к Д'.
R2
R2
КОВи-грет дмсо
КОВи-грет дмсо
(331)
(331)
С1 (332)
С1 (332)
(112)
(112)
Д1 Азетины были получены также в ряде случаев при фото- химической электроциклпзащш циклических азаполиенов. Приме- памп указанного типа процессов могут служить фотопревращение производных дигидроазеппна (333) в неустойчивые бициклические азетины (334) [230] (уравнение 113) и любопытный способ получения пиридина Дьюара (336) в результате фотоперегруппнровкч пиридина (335) [243]. Продукт (336) переходит обратно в пиридин в течение 15 мин при комнатной температуре. Однако его
структуру удалось надежно установить путем восстановления в относительно устойчивый азабпцпкло [2.2.0] гексен (337) [243) (уравнение 114).
(333)(334)R1 = Н, Me; R= = OMc, NMe2(333)(334)R1 = Н, Me; R= = OMc, NMe2(ИЗ)(ИЗ)
(333)(334)
R1 = Н, Me; R= = OMc, NMe2
(333)(334)
R1 = Н, Me; R= = OMc, NMe2
(ИЗ)
(ИЗ)
(335)(336)(335)(336)АгС=ЫАгС=ЫМе\ /МеМе\ /Ме(Пб)(Пб)
(335)(336)
(335)(336)
АгС=Ы
АгС=Ы
Ме\ /Ме
Ме\ /Ме
(Пб)
(Пб)
(337)
В предложенных недавно практических способах синтеза А1- азетинов на ключевой стадии используют фотоциклопрнсоедине- ние. ^Фотоприсоединение ароматических нитрилов к алкенам дает устойчивые Д'-азетины (уравнение 115) [244]. Термически дозволенная [o2s + o2s+ .,25]-реакция ретродиенового распада сочлененных производных 1,3-оксазина (340) позволяет получать Д'" азетины (341) региоспецпфпческп и с хорошим выходом (уравнение 116) [245[. Соединение (340) получают [2 + 2]-фотоцикло- присоединением алкенов (339) к 1,3-оксазинону-4 (338).
Ме
■—Ме
Ме
(341) (57%)(не выделен)(341) (57%)(не выделен)
(341) (57%)(не выделен)
(341) (57%)(не выделен)
Реакции Х'-азиринов и ^-азетинов [233]
Реакции, типичные для двойной связи углерод—азот в простых азометинах (см. выше), в случае Д'-азиринов и А'-азетинов протекают иначе, так как цикл напряжен. Так, реакция Д'-азири- нов п Д'-азетпнов с электрофильными и нуклеофильными реагентами, характерная и для простых азометинов (см. выше), часто сопровождается раскрытием цикла, иногда с последующей перегруппировкой.
Низкая основность Д'-азиринов объясняется тем, что орбиталь
у атома азота, содержащего неподеленную электронную пару, приобрела в значительной мере s-характер. В сильных кислотах (например, в хлорной кислоте) протонирование возможно (343; R',R2 = Me), но оно сопровождается раскрытием цикла с образованием имииокарбениевых ионов (344), которые удается «уловить» путем реакции с нитрилами, в результате чего образуются производные имидазолина (346) (схема 117) [233]. Д'-Азирины реагируют с карбоновыми кислотами (например, с бензойной кис- потой) и дают кетоампды (347), ло-видимому, с промежуточным образованием производных азиридинов (345; R3 = COPh) [233].
Р" аналогичной реакции с сульфокислотами образующиеся ази- Л'Дииы [например, (345- R3 = SO2Ar)] устойчивы, н их можно t233l- Раскрытие цикла азиридиновых интермедиатов
, R —Н), образующихся при гидратации азнринов ( b вставляет собой удобный способ получения »-ам"тон03 с. 4qaJ233b который аналогичен перегруппировке Не ер ( ■ • ’ 110 имеет более широкую область применения.
синтез а-аминокетоиов путем сольволиза азприн ть изомеп”6'1 пеРегРУппировку Небера, поскольку можн.
аать ?НЬ(е “^мч^окетопы. Сольволиз азиринов можно • менять оЛЯ полУчения а-амшюальдегпдов (напРт“;р’ ПОЛучить «upnuM), которые не^ью^
симой ТВОм перегруппировки Небера, так как тоз . пРевращаются главным образом в нитрилы.
(344)(344)I. MeCN 2. H20I. MeCN 2. H20(345)(345)R3 = COPhR3 = COPhR3 = HR3 = H(117)(117)MeHN^-NHHO—|1—MePh Me(346)MeHN^-NHHO—|1—MePh Me(346)0000ООPhCNHCH2CPhPhCNHCH2CPhPhCCH2NH2PhCCH2NH2(347)(347)(348)(348)Д'-Азнршш реагируютД'-Азнршш реагируютс хлорангидридами и ангидридами
(344)
(344)
I. MeCN 2. H20
I. MeCN 2. H20
(345)
(345)
R3 = COPh
R3 = COPh
R3 = H
R3 = H
(117)
(117)
Me
HN^-NH
HO—|1—Me
Ph Me(346)
Me
HN^-NH
HO—|1—Me
Ph Me(346)
0
0
0
0
О
О
PhCNHCH2CPh
PhCNHCH2CPh
PhCCH2NH2
PhCCH2NH2
(347)
(347)
(348)
(348)
Д'-Азнршш реагируют
Д'-Азнршш реагируют
кислот и дают 2-хлор-М-ацнлазиридины (351), которые можно выделить п которые перегруппировываются при нагревании в полярных растворителях в производные оксазола (354) через неустойчивые оксазолнновые интермедиаты (353) (схема 118) [233]. Разложение 2-хлор-М-ацилазиридииов (351) в более мягких условиях может служить способом получения производных А2-оксазо- лина (355) [246]. Д’-Азирины реагируют также с сульфоиилга- логеипдами в присутствии пиридина, ио в этих условиях М-суль- фонилазирпдиповые интермедиаты (350) неустойчивы, происходит самопроизвольное раскрытие цикла с образованием N-алкенил- сульфоиамидов (352) [233].
ж РеакЩ101!ная способность Д’-азпрппов по отношению к нуклео- реагептам по своему характеру сходна с той, которую соелинеи^рЛт°Т В Реакциях с электрофильными агентами. При- азот поивопитлеоФильного реагента по двойной связи углерод— во котовые азиридннам', которые часто можно выделить, ла и последуюшпм^р3"33 СВ°еГ' иеУст°йчпвости к раскрытию цик- тов к А-азнр^м|233]- Присоединение спир-
азиридины (357) Эти дизирУется алкоксидами и дает 2-алкоксп- устойчивы и полврпгсп двнения можно выделить, однако они не- цнкла, приводящей к ТетЯпЛЬИеЙШеЙ Реакдии с Р^Р1]1™^' юацеталям а-аминокетонов (360) [233]-
RR(US)(US)
R
R
(US)
(US)
X^X4)
Me—।J—OMe
Me Ph(355)
R
Ck/Me
X
РУ\NHSO2Ph
(352)
NX^O
Ph—- ~-—Ph
(354)
А'-Азирнны охотно реагируют и с аминосоединениял •'2„т.
первичных аминов конечными продуктами после о р ’‘
чающей сильволнз, являются амидины (361), обра )1’ ,„,„,
ятно, путем фрагментации неустойчивого аминоазпри
МеО'МеОНМеО'МеОНRl = HR2 = MeRl = HR2 = MePhNH2 Ri=R2=HPhNH2 Ri=R2=HNH2XR2 = CONH2NH2XR2 = CONH2(119)(119)Ме0\ ,\Ч12ХС—МеОХ| |\МеPh Н(360)Ме0\ ,\Ч12ХС—МеОХ| |\МеPh Н(360)Н НН НPhHN^(358)PhHN^(358)С=ХРР>С=ХРР>(361)(361)
МеО'
МеОН
МеО'
МеОН
Rl = H
R2 = Me
Rl = H
R2 = Me
PhNH2 Ri=R2=H
PhNH2 Ri=R2=H
NH2X
R2 = CONH2
NH2X
R2 = CONH2
(119)
(119)
Ме0\ ,\Ч12
ХС—
МеОХ| |\МеPh Н
(360)
Ме0\ ,\Ч12
ХС—
МеОХ| |\МеPh Н
(360)
Н Н
Н Н
PhHN^
(358)
PhHN^
(358)
С=ХРР>
С=ХРР>
(361)
(361)
, л .пппнновые производные (359; X — NH2 пли ОН), Обп 123 п,неся I ри реакции Д'-азирипов с гидразином или гидроД'. зу”Т мо о выделить. Опи служат удобными прсДШССТВС| амниом, м х гедт цпклов (например, производных 1,2,4-тР11. каМИ ( 12471 Очень легко Д'-азприны реагируют с карбаииоипы “сагентамп; присоединение происходит по двойной связи уг.
л- азот В случае реактивов Гриньяра нуклеофильная атака пппвеходит стереоспецнфнчно с менее пространственно затруднен- ртппоны азиршювого цикла (363), и после гидролиза полу- чают производные азиридинов (362) (схема 120) [233]. а-Заме- теине наблюдаемое при реакции ациклических С-алкилированных Эметинов с реактивами Гриньяра (см. с. 509), не происходит V Д'-азиринов. Первоначальная атака азирннового^цикла карба- пионами образованными из соединений с активной метиленовой группой,’ также идет по С-2, но возникающие при этом аддукты (364) неустойчивы и превращаются в пирролы (368) [233]. Ана- логично по отношению к Д'-азиринам ведут себя и реактивы Ре- Дооматского [248]. В отличие от столь сложно протекающей реак- пин с карбанионами, полученными из соединении с активной метиленовой группой, реакция Д'-азнринов с дпметнлеульфоиии-ме- тилидом приводит к производным любопытно» циклической системы 1-азабицикло[1.1.0]бутана (365), с хорошим выходом (60 70%) [233,249].
(367)(367)(36S)(36S)
(367)
(367)
(36S)
(36S)
в последнее время интерес к химии Д'-азиринов значите^™ L Это связано с их ярко выраженной склонностью^ циклоприсоединения с самыми пазполГт ° ,CTH,dTb
•'5 123«. 250. 25! |. Особого
£ ^наиболее хорошо ”Г'”\№™ фор,,..,„,„,„ ш«". ппеоедннения Д -азирннов [230, 2511. При этом в результате ^химического раскрытия цикла из азирннов образуются не Ййкпе нитрил-илиды которые и участвуют в дальнейших пре- «пашеннях [см. разд. 8.2.4 2(3)]. Далее будут рассмотрены реакции циклоприсоединения [2о0], в которых, вероятно, принимает участие неизмененный А -азириновый цикл, в частности, термически разрешенные реакции [3 + 2]- и [л4$ + л25]-циклоприсоединения, в которых эти соединения выступают как диполярофилы или
диенофилы.
Д'-Азприны могут также выступать и в роли диполярофиль- ного компонента в термических реакциях 1,3-диполярного присоединения благодаря наличию в них двойной связи углерод—азот [250]. Пожалуй, наиболее четким примером такого рода циклоприсоединения служит реакция Д'-азиринов (371) с нестойкими азометнн-илпдамп' (370) [генерируемыми in situ путем термического раскрытия цикла в азиридинах (369) |, приводящая с высоким выходом к 1,3-диазабицикло[3.1.0]гексанам (372) (уравне
ние 121) [250].
CH2PhАPh<2vH бензо,Н^ ""''Ph(369)CH2PhАPh<2vH бензо,Н^ ""''Ph(369)(370)(370)(372)(372)(121)(121)
CH2Ph
А
Ph<2vH бензо,
Н^ ""''Ph
(369)
CH2Ph
А
Ph<2vH бензо,
Н^ ""''Ph
(369)
(370)
(370)
(372)
(372)
(121)
(121)
К другим реакциям [250], в которых, по-внднмому, Р ДИт образование и раскрытие цикла неустойчивых 1,3-ди • Р - Циклоаддуктов, относятся также реакции А -азирннов алканами при комнатной температуре, приводящие к 1 ' азидам, н образование карбодпнмпдов в резу•1Ьта’[® Р.иЯСТИЯ д'- азиринов с оксидами нитрилов при 0°С. Пример .। > слуЖНТ азирннов как диенофилов в реакции Дильса - •Р'/373)
их термическое взаимодействие с циклопентадн „цдпмому приводящее к ЗН-азеппиам (377) [250]. При происходит отщепление оксида углерода “з пеР® „к перегруп- №та (375) с образованием 2//-азепина (37 ^/„J допустимого Ровывается в наблюдаемый продукт АЗПрины вступают 1 -водородного сдвига (уравнение 122). А •Р'ЦНКЛНЧе-
*,ал°гичиые реакции Дильса — Альдера и ^Р- ,25о] мн 1>3-диенами (например, с циклопентадн ■
При взаимодействии тиобензоилизоцианата (378) с Д'-азнринами образуются термолабильные аддукты состава 1 : 1 (380), которые легко подвергаются реакции расширения цикла с образованием тиадиазепиионов (381); это служит иллюстрацией участия Д'-ази- ринов в реакциях [4-[-2]-циклоприсоединения с гетеродиенами-1,3 (уравнение 123) [250],
ДвойнаяДвойнаяи в случае(см. с. 543).и в случае(см. с. 543).простых азометинов, может быть легко восстановленапростых азометинов, может быть легко восстановленасвязь углерод—азот в Д'-азиринах, как
Двойная
Двойная
и в случае(см. с. 543).
и в случае(см. с. 543).
простых азометинов, может быть легко восстановлена
простых азометинов, может быть легко восстановлена
Восстановление комплексными гидридами металлов (ЫА1Н<> NaBH<) приводит к соответствующим азиридинам с отличными выходами (80—100%) и в связи с легкой доступностью Д‘-ази- ринов может считаться удобным методом синтеза азиридинов [233]. Неожиданно оказалось, что каталитическое гидрирование над палладием на угле привело к разрыву о-связн N-1—С-3 в Д^азирипах [233].
В литературе содержится мало сведений о химическомповедении простых Д'-азетинов, вероятно, вследствие их неустойчивости (например, 2-фенил-Д1-азетпн легко полимеризуется [252]Р В последнее время центральным объектом изучения стали боле, стабильные 2-алкоксипропзводные Д’-азетниов (которые легК° доступны путем О-алкилпровапия азетпдпноиов [253]); пзУче1*е в основном реакции их циклоприсоединения. Циклоирпсоединен
MeMeMeMeMe—j—N^fljsOjArMe ЯО(385)MeCeH4SO£N=C=O, 25 °OMe—j—N^fljsOjArMe ЯО(385)MeCeH4SO£N=C=O, 25 °Oп2 ^ рмеR/ Мес6Н4‘25 °CMeм (R*=lMe(382)MeO2CC=CCO2Me (R'= R2= H)п2 ^ рмеR/ Мес6Н4‘25 °CMeм (R*=lMe(382)MeO2CC=CCO2Me (R'= R2= H):С=0,:С=0,Me)Me)MeMe+rMeу.MeMeMe+rMeу.Me(383)(383)^OMe(424)^.^SOjArО^OMe(424)^.^SOjArОMeMeOMeOMeOMeOMeCO2Me (384)CO2Me (384)MeMe1MeMe1MeO8CMeO8ClCO2MelCO2Me(386)(386)
Me
Me
Me
Me
Me—j—N^fljsOjArMe Я
О
(385)
MeCeH4SO£N=C=O, 25 °O
Me—j—N^fljsOjArMe Я
О
(385)
MeCeH4SO£N=C=O, 25 °O
п2 ^ рме
R/ Мес6Н4‘
25 °C
Meм (R*=l
Me
(382)
MeO2CC=CCO2Me (R'= R2= H)
п2 ^ рме
R/ Мес6Н4‘
25 °C
Meм (R*=l
Me
(382)
MeO2CC=CCO2Me (R'= R2= H)
:С=0,
:С=0,
Me)
Me)
Me
Me+r
Meу.
Me
Me
Me+r
Meу.
Me
(383)
(383)
^OMe(424)
^.^SOjAr
О
^OMe(424)
^.^SOjAr
О
Me
Me
OMe
OMe
OMe
OMe
CO2Me (384)
CO2Me (384)
Me
Me1
Me
Me1
MeO8C
MeO8C
lCO2Me
lCO2Me
(386)
(386)
;ssJP;i“^
1 молекулу гетерокумулеиа. Типичным »рИм "о™ ДИИЯ,ОТ в^" & 2.метокси-3,3,4,4-гетрамегил.Д'.а3етииа Ж MY»«t реак. „чьфоинлнзоцианатом (уравнение 124) (2541 о л С ^толуол- яшы реагируют подобным образом и с Другими
Й1 (например, с грет-бутилциаиокетеном (255П пеТеРокУмУлена- образоваиием и последующим раскрытием „и^я рвоиачальным интермедиате можно объяснить реакцию 8 ддИПМяР’1ом дМетпловым эфиром ацетллеидикарбоновой с"'4’’азетинов гате которой образуются 3-азагексатриеньъ! Д5 (33^’[^^
МеО SOgAr
Qn8.1,2.4. Сопряженные полиазаены
'l‘',l, больтце Д°ВОльио большое число структур, в которых один й^еиы азот»; РЧ°ДНЫХ атомов в цепи сопряженного полнела за- 1,я sioto тцпМ ^Э ИСКЛ10че!111ем двух важных случаев, соедине- а систематически не исследованы, п, насколько пз-
вестно автору данного раздела, нс существует обзора, в была бы рассмотрена химия сопряженных полпазаепов Охп °м целиком эту весьма обширную область невозможно в рамкахаТИть пой главы, поэтому мы ограничимся рассмотрением двух напбДан' хорошо изученных классов сопряженных полпазаепов: соппя 6 них 2,3-дпаэабутадпенов-1,3 (известных обычно как азины) S [99в, 256], перекрестно сопряженных моноциклпческих п-хи 7 диимннов (388) н сопряженных моноциклпческих о-хинондици11' нов (389) [257,258].
R'R2R'R2(387)(387)(388)(388)
R'
R2
R'
R2
(387)
(387)
(388)
(388)
(1) Методы получения азинов [2, 256]
Симметрично замещенные альдазнны и кетазпны можно легко н с высокими выходами (60—90%) синтезировать реакцией альдегида пли кетона (или образованного из них альдцмина или кетимина) в водно-спиртовом растворе с избытком гидразингнд- рата, гидрохлорида или сульфата гидразина, или (в некоторых случаях) с безводным гидразином в отсутствие растворителя. Образование альдазинов или кетазинов (392) в этих условиях — двухстадпнный процесс, включающий промежуточное образование гидразона (391) (уравнение 125). С альдегидами н диалкнлкето- намп реакция протекает гладко, и промежуточные гидразоны обычно не выделяют, тогда как алкиларил- или диарплкетоны реагируют медленно, н реакция часто может останавливаться на
о $‘\ мн2мн2ri—С—R2
С=О>)C=N\*"
рг/R2/ xNH2
(390)(391)
ОR3—С-Ri
(394)(394)R‘x
(394)
(394)
пг/ XN=C
(393)
b№
гидразона. В этих случаях для получения азина нагревают стаД"" Г д подходящем растворителе в присутствии или в otcvt г^^лоты; при этом происходит диспропорционирование и об Д<ГИ аз.ш и молекула гидразина. При нагревании гидразой разу» « исходНого карбонильного соединения или с друг™ г «зб ,„ьцым соединением можно получить симметричные (3921 ^бМ мметрнчные (393) азины.Р <392)
^'разновидностью этого метода является катализируемая кисло- „реакция диазиридниов (394) с альдегидами и кетонами тр/аюшая с раскрытием цикла и приводящая к симметричным 1Р несимметричным азинам.
семи-семи-'взаимодействие 1,4- или 1,5-дикетонов (395) с гидразином „ллит к замыканию цикла и ооразованию шести- или
семи-
семи-
(395)(395)^х циклических азинов (396) [2,256].
(395)
(395)
(396)
п= 2 или 3
М-Моноалкилгидразины (но не арильные производные) вступают в катализируемую кислотами конденсацию с альдегидами п кетонами; это общий способ синтеза ациклических азиниевых солей [112]. Так, метилгидразин (398) гладко реагируют с ацетоном (397) в присутствии НС1 и хлорида олова (IV), приводя к пентаметплазиниевой соли (399) (уравнение 127). При аналогичной конденсации Ы-моноалкплгндразинов (401) с р-дикетонами (400) образуются, как правило, эндоциклические азинневые соли (402) (уравнение 128) [112]; экзоцнклические азинневые соли (405) легко можно получить при реакции циклических гидразо- «иевых солей (например, пиразолиниевых солей) (403) с кароо- ииьнымн соединениями (уравнение 129) [112].
Me,
„ ,SnCh
M/=O + MeNHNH2 —
I397)(398)
Г Me, XC=Nx +
Me/ /N==CX
Me/ ^Te
(399)
R2
COR1 |HX
R3—C—R2 + R'-NHNHz 1
COR1 (400)(401)
RL
R3
R;N* R‘(402)
SnCls”
(127)
(128)
,R4—C—R5
(405)
(129)
nnvrou тип реакций конденсац приводящих к азинам, со- содействии альдегидов с фосфиназинамп (реакция тдареакшш Вмтига) [(408)—(409)] [256]. Поскольку фосфин- типаr259i легко можно получить реакцией диазоалка-
ап«НМ06) с фосфинами или фосфитами пли катализируемой осно- Юниями реакцией гидразонов (407) с дибромфосфипами, кондеи- сашпо фосфнназииов с альдегидами можно рассматривать как общий способ получения симметричных и несимметричных азинов (схема 130) Азины являются также конечными продуктами конденсации фосфоранов с дназоалканами [(406)(409)] [256] и пиролитического разложения диазоалканов в инертных растворителях [256].
Другой тип
R'v ♦
;c-n2
R2/ (406)
(407)
nh2
R3CH=PPh3
R‘
)C=NX /Н
r*/\n=c;
\R3
RSCHO
-Ph3P—O"
\N=PPh3
(409)
РЬзРВгг. EtjN
(130)
(408)
звестен ряд препаративных окислительных и восстановитель- ых методов синтеза азинов. Как альдазнны, так и кетазлны С пРиемлемыми выходами при окислении N,N-ne3aMC- д,и 1Х ?|ДРазопов иодом или хлоридом железа(III) [256]. оеагентоп РЛЗУЮТСЯ также п₽и Действии свободнорадикальных некие 131) ааоалкзиы, содержащие а-водородные атомы (урав- (413)ITCpecllw' по структуре ди-М-оксиды азинов
пнем ’азинов легкп°?М°ЖН к ПОЛУЧИТЬ непосредственным окисле- (35—40%) nvTPM „ ЮГут быть П0ЛУчены с умеренным выходом действием различи!^1слптель,юй Димеризации оксимов (412) под (Ш) щелочного металлТ^'И"61' 1"апр,,меР’ гексациаиоферрата ^а’ гипохлорита натрия, иода — кар
боната калия] [260]. Ди-Н-оксид бензальдазина (413)
также при обработке фенилдиазометана (414) оке, „ образУется равнение 132) [260].1 °КСИДом азота(Ц)
RS или С|3СRS или С|3С(410)(410)(131)(131)2p№NXoh2p№NXohK3Fe(CN)aK3Fe(CN)aPhCH=N\j=CHPhPhCH=N\j=CHPhNO+= 2PhCH—K2NO+= 2PhCH—K2(132)(132)
RS или С|3С
RS или С|3С
(410)
(410)
(131)
(131)
2p№NXoh
2p№NXoh
K3Fe(CN)a
K3Fe(CN)a
PhCH=N
\j=CHPh
PhCH=N
\j=CHPh
NO+
= 2PhCH—K2
NO+
= 2PhCH—K2
(132)
(132)
(412)(412)
(412)
(412)
(413)(414)
Азины получаются с хорошим выходом (70—80%) и при восстановительной конденсации нитрилов с гидразином в присутствии никеля Ренея (уравнение 133) [256]. Контролируемое электро- восстановление легкодоступных пиридазиновых производных избирательно проходит по связи С-4—С-5; это является способом синтеза соответствующих циклических азинов (4,5-дигидропирндази- нов) [38]. Примером такого рода синтеза азинов может служить двухэлектронное восстановление З-диметиламино-6-фенилпйрида- зина (417) в кислой среде, приводящее к легко выделяемому 4,5-дигидропронзводному (418) (уравнение 134) [38].
Циклоприсоединение с последующим ретроциклоприсоеднне- нием может служить удобным способом введения в молекулу двойной связи углерод-азот (см. с. 495 сл.). Реакции такого тапа можно использовать и для получения характерного для азинов 2>3-диазабутадиеиового-1,3 фрагмента. Наиболее яркнм^ примером этого подхода к синтезу азинов является элегантный общин способ синтеза циклической системы 3,4-диазабццнкло[4. . |ге тМнена-2,4 (422) [261] (представляющей собой новый интерес- '‘ЫИ класс циклических азинов), включающий циклоприсоединение Циклопропанов к 1,2,4,5-тетразинам. Возможно, что вначале Р Х0Дит [4-|-2]-циклоприсоединение, приводящее к бициклнческ
образованием наблюдаемогообразованием наблюдаемого(422)(422)затем отщепление азота сзатем отщепление азота с(420)(420)[99в, 256][99в, 256]пДктё ^равнение 135)пДктё ^равнение 135))(421)(2) Реакции азинов)(421)(2) Реакции азинов(419)(419)
образованием наблюдаемого
образованием наблюдаемого
(422)
(422)
затем отщепление азота с
затем отщепление азота с
(420)
(420)
[99в, 256]
[99в, 256]
пДктё ^равнение 135)
пДктё ^равнение 135)
)(421)
(2) Реакции азинов
)(421)
(2) Реакции азинов
(419)
(419)
Азины подобно простым азометниам реагируют как с электро- Сильными, так и с нуклеофильными реагентами. Их реакции с электрофилами напоминают реакции шиффовых оснований, но из-за наличия сопряженной системы связей им присущи некоторые специфические особенности. Азины достаточно основны и дают азиниевые соли [112] с протонными кислотами. Так, при взаимодействии ароматических альдазинов или кетазинов с хлористым водородом в апротонных растворителях, таких, как бензол или эфир, образуются легко выделяемые гидрохлориды; соответствующие гидробромиды и гидросульфаты образуются соответ ственно при контакте с 48 %-ной бромистоводородной или концентрированной серной кислотой. Азиниевые соли, образующиеся из алифатических альдазинов и кетазинов, можно выделить лишь с большим трудом. В случае а-С-алкилироваиных азинов (423) протежирование безводными кислотами часто сопровождается циклизацией в А2-пиразолииы (427) с хорошим выходом (50—70%) (уравнение 136) [256]. Кроме того, возможна и циклизация в пирролы (424) (синтез пирролов по Пилоты); этот процесс аналогичен синтезу индолов по Фишеру [99в].
BuBr kВ'-Н^-МеBuBr kВ'-Н^-МеMeBun xMe(428)(136)MeBun xMe(428)(136)Me нЪ=МMoMe N=CCIMeMe нЪ=МMoMe N=CCIMecfMeCCH,-tHJIHN йе(426)cfMeCCH,-tHJIHN йе(426)MeMe
BuBr k
В'-Н^-Ме
BuBr k
В'-Н^-Ме
Me
Bun xMe
(428)
(136)
Me
Bun xMe
(428)
(136)
Me н
Ъ=МMo
Me N=C
CIMe
Me н
Ъ=МMo
Me N=C
CIMe
cf
MeCCH,-tH
JI
HN йе
(426)
cf
MeCCH,-tH
JI
HN йе
(426)
Me
Me
Непосредственное алкилирование [61
алкилгалогенидов (например, метилиоди’щ) LJ3HH0B Действием (например, дпметилсульфата) проходит 'уса;1килсульфатов бензальдазина. Однако при использовании таких ?ШЬ сл>'чае борфторид триэтилоксония или метиловый РеагенГ08. как кислоты, возможно алкилирование и других гое,ГОрС?'1^"оюй случае алкилирование часто сопровождается ИИИ' И в эт°м Газолины (428) [И2]. При реалии а» с^ в ^* лотами или ацплгалогенидами образуются N 1,Риоиовыми кис- 256], а в случае «-С-алкилиром, ”^
ны [256, 262J. При —60 °C происходит стерео™™^ соединение хлора к кетазинам по нерадикальному ^ ское ПРИ- низму, приводящему к 1,4-днхлоразоалкаиам [61 256 26’7
низм 1,4-присоединения хлора к кетазинам (429-'
полагающий атаку хлорид-ионом с наименее пространстве^ трудненнои стороны карбениевого интермедиата
кого азотом (уравнение 137), был выдвинут [263] на основании наблюдаемого влияния заместителей и стереоспец„ф"чностй
(429;атомов(429;атомовВ отличие от кетазинов при хлорировании альдазинов R = Н) происходит постадийное замещение имидильных водорода хлором [264, 265д].
(429;
атомов
(429;
атомов
Cf 2, СС14 R-HCf 2, СС14 R-HPhC=NPhC=NPhPhClClс=К cfс=К cfPhPhPh (429) R-Me IC?Ph (429) R-Me IC?(430)(430)+ ^Ме , N=N=C' PhK/ ^Ph+ ^Ме , N=N=C' PhK/ ^PhCLyCLyN=N.' PM... /N=N.' PM... /(432)CI i-illMe ' ^Ph(432)CI i-illMe ' ^PhCICI(137)(137):сС1(4»1):сС1(4»1)
Cf 2, СС14 R-H
Cf 2, СС14 R-H
Ph
C=N
Ph
C=N
Ph
Ph
Cl
Cl
с=К cf
с=К cf
Ph
Ph
Ph (429) R-Me IC?
Ph (429) R-Me IC?
(430)
(430)
+ ^Ме , N=N=C' PhK/ ^Ph
+ ^Ме , N=N=C' PhK/ ^Ph
CLy
CLy
N=N.' PM... /
N=N.' PM... /
(432)
CI i-illMe ' ^Ph
(432)
CI i-illMe ' ^Ph
CI
CI
(137)
(137)
:с
С1
(4»1)
:с
С1
(4»1)
ппштх атомов МОНО- илл дпашюпы, которые могут числа а-водородныл иых сш!ТСТ11ческпх превращений. Так, подвергаться ряду 10ПЫ (434), образующиеся из моиоалки- моно-1-азаалл11лы1ьсдваиваются в присутствии хлоридадавая бнеазпны (435), гидролиз которыхппштх атомов МОНО- илл дпашюпы, которые могут числа а-водородныл иых сш!ТСТ11ческпх превращений. Так, подвергаться ряду 10ПЫ (434), образующиеся из моиоалки- моно-1-азаалл11лы1ьсдваиваются в присутствии хлоридадавая бнеазпны (435), гидролиз которыхлнрованныхлнрованныхмедп(1) при 1Л‘д11КзрбоНильнЫМ соединениям (436) (уравнение 138)В°[267].медп(1) при 1Л‘д11КзрбоНильнЫМ соединениям (436) (уравнение 138)В°[267].Р\ МР\ М^2 LiN(Pr-uw);тгФ^2 LiN(Pr-uw);тгФРНРНrR2rR2RRCuT-50°С ^CuT-50°С ^CH2R'(43$)PhCH2R'(43$)PhЫ+ 'CHR3(434)Ы+ 'CHR3(434)R2R2R*Z N С\ зCHR CHRjR*Z N С\ зCHR CHRjcCH R3CHR3cCH R3CHR3(138)(138)PhPhС—-NL 2Р (435)С—-NL 2Р (435)R2 ОR2 О(436)(436)
ппштх атомов МОНО- илл дпашюпы, которые могут числа а-водородныл иых сш!ТСТ11ческпх превращений. Так, подвергаться ряду 10ПЫ (434), образующиеся из моиоалки- моно-1-азаалл11лы1ьсдваиваются в присутствии хлорида
давая бнеазпны (435), гидролиз которых
ппштх атомов МОНО- илл дпашюпы, которые могут числа а-водородныл иых сш!ТСТ11ческпх превращений. Так, подвергаться ряду 10ПЫ (434), образующиеся из моиоалки- моно-1-азаалл11лы1ьсдваиваются в присутствии хлорида
давая бнеазпны (435), гидролиз которых
лнрованных
лнрованных
медп(1) при 1Л‘д11КзрбоНильнЫМ соединениям (436) (уравнение 138)В°[267].
медп(1) при 1Л‘д11КзрбоНильнЫМ соединениям (436) (уравнение 138)В°[267].
Р\ М
Р\ М
^2 LiN(Pr-uw);тгФ
^2 LiN(Pr-uw);тгФ
РН
РН
rR2
rR2
R
R
CuT-50°С ^
CuT-50°С ^
CH2R'
(43$)
Ph
CH2R'
(43$)
Ph
Ы+ 'CHR3
(434)
Ы+ 'CHR3
(434)
R2
R2
R*Z N С\ з
CHR CHRj
R*Z N С\ з
CHR CHRj
c
CH R3
CHR3
c
CH R3
CHR3
(138)
(138)
Ph
Ph
С—-NL 2
Р (435)
С—-NL 2
Р (435)
R2 О
R2 О
(436)
(436)
Бис(азааллильиые) анионы, образующиеся из дналкилирован- ных кетазинов (437) при действии днизопропилампда лития в те- трагпдрофуране при комнатной температуре, самопроизвольно циклизуются и дают после гидролиза пирролы (440), правда, с умеренными выходами (17—52%) (уравнение 139) [268]. Формальное внутримолекулярное а,а'-сочетание в азиновой системе, участвующей в этой реакции, можно объяснить циклизацией ди- ашюна дикетимина (439), возникающего путем перегруппировки бис(азааллильиого) аниона (438), сходной с перегруппировкой Коупа [268].
RH2CxC=N.RH2CxC=N.дг (U3O-Pr)2NUТГФ, 20 «с’дг (U3O-Pr)2NUТГФ, 20 «с’г RHC CHR -]Аг—Агг RHC CHR -]Аг—Аг(437)ГRHC—CHR-.- Аг—< г WL N N" 2Li+-(439)(437)ГRHC—CHR-.- Аг—< г WL N N" 2Li+-(439)"N—N" 2Li(438) R R"N—N" 2Li(438) R Rн2он2оАг——АгNH(440)Аг——АгNH(440)
RH2Cx
C=N.
RH2Cx
C=N.
дг (U3O-Pr)2NU
ТГФ, 20 «с’
дг (U3O-Pr)2NU
ТГФ, 20 «с’
г RHC CHR -]
Аг—Аг
г RHC CHR -]
Аг—Аг
(437)
ГRHC—CHR-.
- Аг—< г W
L N N" 2Li+-
(439)
(437)
ГRHC—CHR-.
- Аг—< г W
L N N" 2Li+-
(439)
"N—N" 2Li
(438) R R
"N—N" 2Li
(438) R R
н2о
н2о
Аг——Аг
NH
(440)
Аг——Аг
NH
(440)
реакции азинов с нуклеофильными пеагрит
„ый центр которых находится на атоме азота ’ ”УКЛеофиль- к продуктам гидролитического расщепления Приводят обычно л(13е азинов с хорошими выходами i к При гилРазино- ствующне гидразоны. Гидразинолиз азинов м^Ра3уются соответ- для получения тех гидразонов, которыерекомендовать
лучить из-за их неустойчивости [256] В отчиТ И6 Удавалось по- филов нуклеофильные агенты с нуклеофильш™ °Т ЭТих нуклео- углерода вступают, как правило, в реакцию поостпгпЧ <‘,,а атоме динения по одной из двух азометиновых-1-2"пРИсое-
вая устойчивые моноаддукты (гидразоны) с хоп™ В аЗИНе' Да" Так, при действии цианид-иона образуется аХкГ’мд^Т^' а при действий карбанионов из гриньяровских и™ ,2о61- ческих соединении — (443) [99в 256] хотя в нлитчиоргани-
может происходить и дальнейшее присоединенаучае
дящее к бисаддуктам (445) (уравнение 140). Результатом б'РИВ°- реакции бензальдазпна (441; R1 = Н- R2 = ры J ,ьтатом бхрнои метилоксосульфония в диметилсульфоксиде при ^омнлтнп™ ДИ' лературе является также продукт 1-присоединенияN бензичи' денаминоазнрндпн (444) [269}.’ 1Х-°ензили-
N=CHPh I
\=NX /R1R'\=N/R1 '2^22^ Н\/\/Н
2//—С.R2^ ^N—С^ R1 = H. г,/ \п,
I |\R2RN \ Ri-Ph H \ph
H CNK
PhMgBr; H2OPhMgBr; H2OPhMgBrH2oPhMgBrH2o<442)(441)(444)
PhMgBr; H2O
PhMgBr; H2O
PhMgBr
H2o
PhMgBr
H2o
(140)
R\/R1
;c—NH—NH-C
PhPhPhPhRs/IlXR2
PhPh
PhPh
(445)(445)(443)
(445)
(445)
еакИШ1 цнклопрнсоедпненпя азинов стали предметом ннтен- Шо 1Ь,Х исследований в последние годы [61, 156, 256, 270]. Хоро- ногоИЗВеСТ1Ю’ что ввеДеН||е атомов азота в структуру сопряжен- Дильс111СИа резко снижает его реакционную способность в реакции Чиямц3 Адмера ([4 + 2] -циклоприсоединение). Поэтому с реак- Дненям"^НЛЬСа — Альдера, которые, по аналогии с сопряженными ^тречл11’ ДОлЖ11Ь1 были бы быть обычны для азинов, приходится нов гг, ТЬСЯ кРанпс редко. Низкую реакционную способность азн-
изывают с их иеплоскостным строением и с тем, что из-за
„прпятствий s-цис-геометрия переходного состоянии, стерических при. шн0г0 [4 + 2]-циклопрпсоедипення, недо- необходимая , ?эмоц1|мнчесК11Х азинов, ДЛя которых выпол- стнжима. и < > мые ге0Мстрнческпе требования существования 17+2) переходного состояния, реакция Дильса-Альдера проте- *4+ ко Так например, взаимодействие 3,4-диазабицикло- нТпирптпдиенов-2,4 (446) с алкенами (хотя и напряженными), J к',м как циклопропены, бнцикло [2.2.1] гепте„ы-2 и -гептадие- ны 2,5,’приводит к [4 + 2]-циклоаддуктам (448), которые можно выделить [271].
СО2Ме ВСО2Ме
СО2МеСО2Ме
(446)(447)(448)
РНРН(451)(451)—СОгМе(142)—СОгМе(142)СП2=СНСО2МеСП2=СНСО2МеДвойные связи углерод—азот в азииах, если и вступают, То редко, в реакции [2 + 2]-циклоприсоединения, характерные для простых азометинов [разд. 8.1.2.2(3)]. Преобладающим для азинов является так называемое перекрестное (criss-cross) циклоприсоединение, а не реакции [2 4-2]- и [4 + 2]-циклоприсоединения [61, 156, 256]. Бензальдазины, например, обычно реагируют с двумя эквивалентами электронодефицитных алкенов (этилакри- лат, малеиновый ангидрид, N-феннлмалеимнд), давая производные 1,5-дпазабнцнкло[3.3.0]октана [61, 156, 256]. Типичной для такого циклоприсоединения является реакция незамещенного бен- зальдазина (449) с метилакрилатом, приводящая к диметпловому эфиру 2,6-Д1)феиил-1,5-диазабицнкло [3.3.0] октанднкарбоновой-3,7 кислоты (451) (схема 142).
РН
РН
(451)
(451)
—СОгМе(142)
—СОгМе(142)
СП2=СНСО2Ме
СП2=СНСО2Ме
(449)
товойИнеобхп ЭТОЙ ВЯЛ° текУщей Реакции, для осуществления ко- ПР» 125—130°С в течение 48 ч, папонмео лопРисоединение электронодефицитного азина, ным электронами *саФтоРацетона (452), к алкенам, обогащен- очень легко. Эту ’ рыкшноТио- 2"метилпР°пе,|У (453L протекает фотохимически в мягких veTn индУциРовать термически или высок (-100%) (схёмапР0ДУкта (455) очень
этого типа проводит,!. 561 ■ Есл» циклоприсоединение
стехиометрических количеств ТемпеРатУРе с использованием 56gв dJII»a н алкена, то можно выделить
с хорошим ВЫХОДОМ ЦИКЛОаддуктгг ,.троепием экзоциклнческих азомети»,,., СТапа 1 : 1
(456)(456)ОНР„, в свою очередь, легко реагируй "И°” (454) [156,^* гнм алкеном и дают симметрично ип, м Же самый 2731- ные циклоаддукты (455) или (456) [273] ПесИмметРично замещен"
(456)
(456)
Me Me F3C CFMe Me F3C CF
Me Me F3C CF
Me Me F3C CF
(455)
Отсюда следует, что «перекрестное» циклоприсоединение азинов на самом деле представляет собой сложение двух [3 + 2]-циклоприсоединении. Последовательное введение в эту реакцию различных субстратов с кратными связями может стать потенциальным способом синтеза различных азабнгетероциклов. Так, использование алкилов в прямом [156] и двухстадийном [273] «перекрестном» циклоприсоединении к азинам дает моно- и диненасыщен- ные аналоги соединений типа (455). Более того, подобное циклоприсоединение азинов не ограничивается лишь соединениями с двойной углерод-углеродной связью, оно осуществимо н в случае соединений с двойной углерод-азотной связью. Примером служит реакция бензальдазина (449) с фенилизоцианатом, приводящая к производному 1,3,5,7-тетраазабицикло[3.3.0]октана (40/) (Уравнение 144) [256].
(449)<457)
окисляются без разрыва связен при использова Азины легко ом 1сства пероксикислоты и дают соответ- Н)ш эквивалентного^^ с приемлемымп выходами (50- ствпошие моно-in - Дальнейшее окисление не приводит к 60%) |90в.’ (их приходится получать обходным путем,
дп^-окендам азпроисходит расщепление азина с образо-
с^, исходного карбонильного соединения и азота. К такому ваннем исход . ок11сле1те азинов сильными окислителями, такими каказотная кислота [256] или озон [256]. С высокими такими, мпродукты фрагментации альдазинов и кетази-
новтожно получить при действии иодной кислоты в мягких усло-
(15 МИИ при комнатной температуре в уксусной кислоте или дйметнлсульфоксиде); это является удобным способом регеиер инн карбонильного соединения [см. разд. 8.1.2.2(4)] [275]. При окнетеипп азинов в относительно мягких условиях действием диоксида марганца [185, 256] происходило главным образом их разложение в отличие от реакции с тетраацетатом свинца при действии которого алифатические кетазнны (458), не имеющие «-водородного атома, превращаются в азобисацетаты (459), которые можно выделить (уравнение 145) [195]. Аналогичное превращение было описано в разделе, посвященном гидразонам (см с. 540). Ароматические кетазнны устойчивы к действию тетраацетата свинца; ароматические н алифатические альдазины (458. R2 = Н) циклизуются при действии этого реагента в производные 1,3,4-окса диазол а (461), по-видимому, через промежуточные имидоилацетаты (460) [195[.
R'x;c=nx /R-D2/ XN=CR'x;c=nx /R-D2/ XN=C(458)R2=H |рЬ(ОАсЦ(458)R2=H |рЬ(ОАсЦрыоасИ R'x>;c-n.R2/|ОАс | \rzOAc(459)рыоасИ R'x>;c-n.R2/|ОАс | \rzOAc(459)(145)(145)
R'x
;c=nx /R-
D2/ XN=C
R'x
;c=nx /R-
D2/ XN=C
(458)
R2=H |рЬ(ОАсЦ
(458)
R2=H |рЬ(ОАсЦ
рыоасИ R'x
>;c-n.
R2/|
ОАс | \rz
OAc
(459)
рыоасИ R'x
>;c-n.
R2/|
ОАс | \rz
OAc
(459)
(145)
(145)
NNNN
NN
NN
R'\;c=n.AcQ/
(460)(461)
В з^виспмогти°Ат10 ПРОСТЬ1М азометинам можно восстановить, щение одной из “^пользуемого реагента происходит либо насы- гадразо™^СВЯЗ£Й У^РоД-азот с образованием
гидразинов’, которомуЛНмпч восста”овле”ие До соответствующих и образование пеовниш. >АМ сопУтствовать разрыв N—N-связи Р х амииов. Амины обычно образуются при
^становлении азинов системой металл —,
результаты дает использование трифенилфосфина [2741 П»лей ствии трнфенплфосфина происходит восстановление и дн-N окси' дов азинов в соответствующие азины, тогда как восстановление сульфидом аммония приводит к разрыву N-N-связи с образованием оксимов [274]. Лучше всего проводить восстановление азинов до гидразинов действием алюмогидрида лития или гидрированием 11ад платиновыми катализаторами [99в]. Каталитическое гидрирование или восстановление азиниевых солей комплексными гидридами металлов обычно останавливается на стадии образования гидразонов [112]. Ход электрохимического восстановления азинов зависит от pH среды [38]. В нейтральном растворе бензальдазин подвергается шестиэлектронному восстановлению, сопровождающемуся расщеплением N—N-связи, с образованием бензиламина, тогда как в кислой среде происходит двухэлектронное восстановление до бензилгидразона бензальдегида [38].
-(3) Методы получения бензохинондииминов [257, 258]
Основной метод синтеза п- и о-бензохинондииминов состоит в окислении производных п- и о-фенилендиамина, обычно в инертном растворителе (эфир или бензол), при комнатной температуре, а в случае менее реакционноспособных субстратов — при несколько более высокой температуре (например, 50—60°C). Из-за неустойчивости многих бензохинондиимннов выбор окислителей ограничен: могут быть использованы лишь те реагенты, которые обеспечивают быстрое и практически количественное окисление в мягких условиях. К ним относятся трикалийгексацианоферрат, оксид серебра и тетраацетат свинца, причем последний часто дает наилучшие результаты. Сульфат церия (IV) в серной кислоте также успешно использовали для окисления /г-фенплендиаминов в л-бен- зохинондиимины [276]. n-Бензохинондиимины, содержащие М-неза- мещенную иминогруппу, весьма неустойчивы к влаге и свету н легко полимеризуются. Поэтому N-незамещенные и М-монозаме- Щенные /г-бензохинонднимины (463; R1 = Н, R3 = И, алкил пли арил) обычно не выделяют из раствора, а сразу вводят в реакцию после генерироваьия из соответствующих производных /г-фенплен Диамина [257].
Окисление производных п-фенилендиамипа ионом сеРебРа в "Незамещенные n-беизохинондиимины и сочетание пос. .
situ с подходящими субстратами с образованием кр • жит в основе процессов цветной фотографии. В слуие
тРичиых Г^М-дизамещенных п-фенилендиамин
Rl—N—R2
R3 = R1 = H
R3—N—R4
(462)
(146)
(466)
(467)(465)
протекает через раднкал-катионные интермедиаты (464) н приводит к неустойчивым п-бензохинониминимнниевым солям (465) (уравнение 146) (257, 276]. Эти соединения обычно также не выделяют из раствора и немедленно вводят в реакцию [276]. Симметричные N,N'-днзaмeщeнныe п-бензохинонднимнны сравнительно устойчивы, особенно это относится к М,М'-диацил-п-бензохи- нондииминам и М.М'-дисульфонил-п-бензохинондниминам, продуктам окисления N N'-днацнл- или М.М'-дисульфонил-п-фениленди- аминов (462; R1 = R3 = COR или SO2R). В отличие от более простых п-бензохинондинмннов эти соединения обычно представляют собой довольно устойчивые кристаллические вещества. Было показано [276], что п-бензохинониминиминиевые соли (465) можно полить in situ фотолизом N,N-дllзaмeщeнныx п-азидоанили- нов (466) в водном растворе, вероятно, с промежуточным образованием производных нитрена (467) [277].
4) Реакции бензохинондииминов [257, 258]
хином ХИН0Н08’ иа реакционную способность бензо- щению в уотпйСИЛЬИ°е влияние оказывает тенденция к возвра- бензохинон^ии» ЧИВую бензоидную структуру. Эта тенденция у реакциям в повышенной склонности к ления котовое присоединения и в легкости восстанов- большее число бЫСТрее' ч.ем в случае хинонов. Наи- НМННОВ получено ппп Реакци01,110Й способности бензохинонди- И лир^ьфоннлпроизвод^ устойчивых диациЛ' реагентами 1257 (468) с нуклеофильными «не; в результате noLe„JTH всегда происходит 1,4-прнсоедине- г?2 дующей ароматизации образуется заме-
в ядро производное п-фенилендиамина (47m ■ =
процесс представляет собой замещение (уравнение ^Тза эТ° ./или двумя исключениями, реакций 1 9За
ZDS/происходит).ZDS/происходит).Аминогруппе не наблюдалось. Примечательной огоб"стью Нуклеофильного присоединения к п-бензохинондииминамявляет УКто, что благодаря легкости окисления образующихся моноза" мешенных производных п-фенилендиамина удается осуществит, путем последовательного окисления и приАоедине- (471)(472)] (трн- и тетразамещение обычно не
ZDS/
происходит).
ZDS/
происходит).
NRNRNHRNHRNHR
NR
NR
NHR
NHR
(147)
NRNRNHRNHRNRNR
NR
NR
NHR
NHR
NR
NR
(149)(149)солей (465) направле-солей (465) направле-
(149)
(149)
солей (465) направле-
солей (465) направле-
Кислотный или основной гидролиз [257] простых N-незаме- щенных или N-алкилированных м-беизохинондииминов приводит к дезаминированию в соответствующий п-бензохинонимин (уравнение 149; R = Н, Х = О); с процессами такого рода нуклеофильного 1,2-присоединения к бензохинондииминам приходится встречаться довольно редко.
В случае п-беизохинониминиминиевых
»ие гидролиза зависит от pH. В нейтральных или кислых раство з х дезамнннруется иминогруппа, а в щелочных и. i заместитель [257, 258]. Окисление ^-днзамешенньх в ^''аминов с последующими дезаминированием и ^нов. ленчсУЧа'ОЩС'|СЯ «-бсизохиноинмннимнниевои соли оеакции Лением хлоридом олова (II) или йодид-ионом (все реакции
573
„ литы сосуде, без выделения промежуточных про- нроводяия всобой метод синтеза
XX XHSSU[276]. нх.д»«,.
^лпсутьфоннл-п-бензохшюидннмнны относительно устойчивы П ело ИЯХ кислотного и основного гидролиза, однако при дейст- инн концентрированной соляной кислоты в уксусной кислоте пл, х орнстого водорода в бензоле гладко протекает 1,4-прнсоеднне обоазуются соответствующие хлорированные п-фениленди- мины (/равнение 147; R = COR или SO3R, X = Cl) [257, 258], Подобным образом ведут себя н ПР""Ы^^^ нов (уравнение 150; R — COR или SO2R, X CI) [2о7, 258].
(475)(476)(475)(476)(150)(150)
(475)(476)
(475)(476)
(150)
(150)
Диацильные производные п- и о-бензохинондниминов легко подвергаются также 1,4-прнсоединению карбоновых кислот в отсутствие катализатора с образованием соединений (470) и (476) (уравнения 147 и 150; R = COR, X = ОАс) [258].
Днсульфоннлбензохннондинмпны в таких реакциях менее реакционноспособны: присоединение карбоновых кислот к парапроизводным происходит в присутствии кислого (эфират трехфтористого бора) или основного (EtaN, NaOAc) катализатора и не происходит вовсе в случае орто-производных [258]. При 1,4-при- соеднненни спиртов к днацил-n- и -о-бензохинондииминам (уравнения 147 н 150; R = COR, X = OEt) также необходимо применение эфирата трехфтористого бора как катализатора [258]. 1,4- Присоединение алкан- и арентполов к бензохинондпиминам, напротив, идет в отсутствие катализатора (уравнение 147; R = = SO2R, X=S-Alk или S-Ar), однако при использовании три- этиламина как катализатора удается подавить возможную параллельно протекающую реакцию восстановления бензохинондиимина до фенилендиампна (уравнение 147; R = SO2Ph, X = Н) и сократить продолжительность целевой реакции [258].
NHNH(477) (478)(477) (478)еакции и- и о-бензохинондннмпнов с аминами более сложны, и характер их протекания зависит в заметной степени как от рироды субстрата (беизохннондинмин), так и от природы амп- а. 1ретичиые ароматические амины (478) конденсируются с
NH
NH
(477) (478)
(477) (478)
(479)
. незамещенными n-бензохинондинминамн (477) in n S Жжение арнламина, образуя красители 479 19-71 В napa" |10ЛЭта реакция сочетания имеет большое значеше ’ фотографии [257]. При реакции дисульфонил-п-бе^охиион™™* первичными алифатическими аминами (наппS
"мнном) происходит 1,2-присоединение к сульфонилимш К"бутил" ’ «о«от«™«~»
□ я= SOyR, х N°u н> [25/, 258]. Однако первичные апилямии» (например, анилин) и вторичные алкиламины (например МОп кин, пиперидин) больше склонны к реакциям последовательно in situ 1,4-присоединения-окисления-1,4-присоединения давая 2-замещенные и 2,5-дизамещенные производные п-фенилен-’ днамина (уравнение 147, R SO2R, X — анилипо или морфолино) |257, 258]. Производные 2-амнно- и 2,5-диамнно-п-фенплеидиами- нов |(470) и (472); R SO2R, X = Y = NH2], которые нельзя получить непосредственно, легко можно синтезировать путем контролируемого последовательного 1,4-присоединения азотистоводородной кислоты (уравнения 147 и 148; R = SO2R, X = Y = = N3) и последующего восстановления гидросульфитом [258].
Приведенные выше примеры демонстрируют важность реакций 1,4-присоединения к п- и о-бензохинондипминам для введения функциональных групп в доступные производные п- и о-фенилен- дпампна с помощью нуклеофилов, содержащих кислород, серу или азот. Такого рода 1,4-присоединение к п- и о-бензохинонди- иминам не удается осуществить для реактивов Гриньяра (которые более склонны вызывать восстановление, чем вступать в реакцию присоединения), однако оно обычно гладко проходит в случае карбанионов, полученных из соединений с активной метиленовой группой; образующиеся при этом продукты замещения в ядро представляют интерес как исходные вещества в синтезе индолов [257, 258]. Например, М.М'-дпбензолсульфонил-п-бензохннонди- имин (468; R = SO2Ph) реагирует с ацетилацетоном в бензоле в присутствии каталитического количества метоксида натрия, давая ожидаемый 1,4-аддукт (т. е. продукт присоединения по Микаэлю) с хорошим выходом [470; R = SO2Ph, X = СИ (СОМе)2]. N-Незамещенные п-бензохинонпминпмпниевые соли (465), напро,- тнв, конденсируются с соединениями с активной метиленовой группой с участием иминного атома азота; образующиеся Кмам/, Ми находят применение в цветной фотографии ]2о7. 2° 1- - ^'^Рги’сульфонил-и-бснзохинондиимины (468; R = SO2. г) Р ^Ют также с активированными аренами (фенолами, про - lAir^n ФенолоВ- арнлампнамп) в присутствии кислот ",к.
U, BF3) как катализаторов и дают соответствую!!! Р .
’ аРилирования (470; R = SO2Ar, X = Аг) ]2э7, 2о8]. б№ Зох1гиаКЦ,ш циклоприсоединения к ^,^''дпаРенс-ЛЬ^п_Ной а не гглеп°Ндпимт|ам пРотскают с участием углерод-у'^P н’е н0. Скотной двойной связи; во всем остальном они не,^
Олько-нибудь исключительного характера. Р
молекулы обычным образом участвуют как 2л-компоиепт цпях ’ [I + 2J-циклоприсоединения1(480) -> (481)1№<-
[4 + 2]-циклоприсоединения I(480)(482)] [258]^'S> и
Me(152)MeMe(152)MeNSO2Ph(482)NSO2Ph(482)NSO.PhNSO,Ph ^чс NS02p(]
Me
(152)
Me
Me
(152)
Me
NSO2Ph
(482)
NSO2Ph
(482)
pjj РЬгС--№
NSO2Ph(481)NSO2Ph(481)NSOzPh
NSO2Ph
(481)
NSO2Ph
(481)
(480)
SO2PhSO2Ph1 SO2Ph1 SO2PhSO2PhSO2PhSO2PhSO2Ph(485)(485)(153)(153)Бшьнюй интерес представляет способность 1,4-диазабутадиен- 13ового фрагмента в о-бензохинондииминах выступать в роли 4л-комионента в реакции [4 + 2]-циклоприсоединения к алкенам ("179 270 280]. Этот довольно редкий случай участия аза-1,3-дие- на в реакции Дильса — Альдера (см. с. 568) проиллюстрирован взаимодействием М.М'-дибеизолсульфонил-о-бензохинонднпмина (483) с дифенилкетеном (484), приводящим к тетрагидрохиноксалиновому производному (485) [280].
SO2Ph
SO2Ph
1 SO2Ph
1 SO2Ph
SO2Ph
SO2Ph
SO2Ph
SO2Ph
(485)
(485)
(153)
(153)
(483)(484)
ИМИДОИЛГАЛОГЕНИДЫ И РОДСТВЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Имидовые кислоты (так называемые изоамиды)—гипотетические соединения общей формулы (486; Х = ОН). Свободные имн- Довые кислоты, по-видимому, до сих пор не получены. Однако некоторые вещества, полученные при катализуемой кислотой гидратации нитрилов, ведут себя химически и спектроскопически как кислые соли имидовой кислоты (487; Х = ОН, R3 = Н), а не как солн амидов [281]. В то же время хорошо известен ряд классов соединений производных имидовой кислоты; к ним относятся соответствующие галогенангпдриды, сложные эфиры и амиды имидо- обычно называемые соответственно имидоилгалогени- дами (4»b; X Hal), нмидатами (486; X = OR) и амидинами 1964’^2 " “ Даином разделе описаны имидоилгалогениды
(48н’ о? _ !]Р°ДСтвенные соединения — гидроксимоилгалогепидьг ра_1мп у ^’^265т], гндразононлгалогенпды (486; К NR2, Х = На1) [265д] и фосгеннмины (486; X = R1 = Hal) 576
Г9б5а, 282-284]. Имидаты *ах 8.’1.4 и 8.1.5.)C=NR3 R,Z(486)Х = На1, ОН, OR, NR2Г9б5а, 282-284]. Имидаты *ах 8.’1.4 и 8.1.5.)C=NR3 R,Z(486)Х = На1, ОН, OR, NR2ииамидш.ы рассмотрены в разде-х\ /R2)c=N( у-RlZ ^R3(487)амидш.ы рассмотрены в разде-х\ /R2)c=N( у-RlZ ^R3(487)
Г9б5а, 282-284]. Имидаты *ах 8.’1.4 и 8.1.5.
)C=NR3 R,Z
(486)
Х = На1, ОН, OR, NR2
Г9б5а, 282-284]. Имидаты *ах 8.’1.4 и 8.1.5.
)C=NR3 R,Z
(486)
Х = На1, ОН, OR, NR2
и
и
амидш.ы рассмотрены в разде-
х\ /R2
)c=N( у-
RlZ ^R3
(487)
амидш.ы рассмотрены в разде-
х\ /R2
)c=N( у-
RlZ ^R3
(487)
Методы получения имидоилгалогенидови родственных соединений
Галогенирование карбоксамидо-и тиокарбоксамидосоединений
Галогенирование (главным образом, хлорирование) легкодоступных амидов и тиоамидов и близких по структуре соединений, таких как производные гидроксамовых кислот (488; X = О,’ rs = OR) и гидразиды (488; X = О, R3 = Nr2), широко используется для синтеза имидоил-, гидроксимоил- и гидразо- ноилгалогенидов (в основном хлоридов) и фосгениминов. Так, классический и до сих пор наиболее удобный метод синтеза имидоилхлоридов (489; R' = R2 = Alk или Аг) с высокими выходами [264, 2656] состоит в нагревании вторичного алифатического или ароматического амида (488; X = О, R1 = R2 = Aik пли Аг) самого по себе или в растворе инертного растворителя (эфир, толуол) с подходящими хлорирующими агентами, выбор которых чрезвычайно широк (например, PCls, РС13 — Cl2, SOC12, ArSO2Cl, COCI2, PhPCl4, РНзР —СС14). Первоначально образующимися продуктами являются хлориминиевые соли (490; R3 = Н), которые превращаются в имидоилхлориды при нагревании или при обработке основанием, например триэтиламином. Особенно удобно проводить хлорирование тионилхлоридом, так как побочные продукты реакции газообразны. Использование фосгена СОС12 для хлорирования алифатических амидов позволяет изое- жать осложнений, связанных с а-хлорированием, которое возможно при применении таких реагентов, как пентахлорид фосфора. Хлорированием под действием системы трифенилфосфпн четы реххлористый углерод дает отличные выходы имидоилхлоридов (80—90%), однако продукт реакции обычно трудно отделить о образующегося трифенилфосфиноксида. Эту трудность у. преодолеть, если использовать трифенилфосфпн, связанны! - "ИМеРным носителем [285 . Хлорирование ^лифатпческпх Р матпческих третичных амидов (488; R' = R2 = R =
Помощью таких реагентов, как пентахлорид фосф Р - днт °рид, тиоиплхлорид пли фосген (паплучиши pear_ ), Р ^0. соответствующим хлоримпниевым солям (так нК-Ал-
Дам амидов [286]) ^90; R1 = R’ = R3 = А к и." ‘лы.ые производные этих солеи при ~ НО L д 1
19 Зак. Ю5
птшепленпю алкнлхлорнда (отщепление типа пиролитическому ОТ1^ б азова|11|ем „мидоилхлорпдов (489) [284]. распада по Ьраущ ч хюрпровапне тетразамещеппых мочевин Удобным же обРХ х'= О или S, R'=NR2, R2 = R3=Alk или тиомочевин и ° • а или оксалнлхлорнда дает хлорформ- или Аг) с помощью Ф r1_nr^ ]265в] . Такие реагенты, как ампдинийхлорпды I деГ||Дратируют алифатические и аромати-
С1ХХС=>ЖгR]/(494)С1ХХС=>ЖгR]/(494)Ck
С1Х
ХС=>Жг
R]/
(494)
С1Х
ХС=>Жг
R]/
(494)
XC=NOR3
R1'
(493)
ckII /R2VK\=NR2 «— Rl—C——>/C=Nx C1Ri/\R3 Cl' \R3ckII /R2VK\=NR2 «— Rl—C——>/C=Nx C1Ri/\R3 Cl' \R3(489)(488)(492)(489)(488)(492)(490)(490)(491)(491)(154)
ckII /R2VK
\=NR2 «— Rl—C——>/C=Nx C1
Ri/\R3 Cl' \R3
ckII /R2VK
\=NR2 «— Rl—C——>/C=Nx C1
Ri/\R3 Cl' \R3
(489)(488)(492)
(489)(488)(492)
(490)
(490)
(491)
(491)
Фосгенимины (491) и соответствующие фосгениминпевые соли (492)—реакционноспособные соединения, широко используемые в самых разнообразных синтезах. Их легко получают с отличными выходами из амидов или тиоамидов под действием ряда хлорирующих агентов. Так, фосгенимины (491, Ra = Aik или Аг) [265а, 282, 283] образуются при хлорировании (под действием хлора или фосгена) дитиокарбаматов (488; X = S; R* = S" Na+; R Aik или Аг; R3 = H), которые либо предварительно синтезируют, либо получают in situ из первичных аминов и сероуглерода. Арилзамещенные фосгенимины (491; R2 = Аг) можно полу- читг^ хлорированием форманилндов (488; X = О, R1 = R3 = Н, -ХЛ°Р°™тиоцилхлорида Г265а]. Фосген-
пиповапппR2= R3 = Aik или Аг) образуются при хло-
ных 1Г0КаРба^’0плх-10Р||Д°в (легко получаемых нз первич- тиофоимамилов! ТИ0Ф0Сгепа или хлорированием дизамещеипых матов Х^д^^замещенных дитиокарба-
S2CSNR2- X = s п"^‘п3Т^ф^Рмамидов (488; R'=Н, Cl, SMe, сульфуридхлорида без добаТон н21Л” Аг) действпем ХЛ0Ра ИЛИ 5^дооавок или в присутствии пентахлорида
Босфора [282, 287]. Выходы при этом обычно
Ы. Хлорирование гидроксамовых кислот и ™ ВЫСОКИ <80~ Х^О; R1 =А1к или Ar; R2 = Н; R= = 0R ичи \Р1ЗЗНЛОВ (488'' * Фосфора также используют для поеная', пентахлори- 1,9,1 121 265,1 "
Галогенирование азометинов
х\C=NR2х\C=NR2(155)(155)^C=NR2 -(495) Хлорирование алифатических^C=NR2 -(495) Хлорирование алифатическихГалогенирование азометинов (495) с замещением атома водорода уже вкратце обседалось ^анее 1м 8.1.2.2(1)]. Это наиболее эффективный препаративный £од син теза гидрокспмоилгалогенидов и гидразононлгалогенидов (уравнение 155, R — OR или NR2; Х = С1, ВгД). Непосредственное галогенирование альдпминов [264, 2656] действием галогенов трудно контролировать, поэтому эта реакция не имеет большого препаративного значения. Реакция с трет-бутилгипохлорнтом при низкой температуре вполне пригодна для превращения альдими- нов В имидоилхлориды (уравнение 155; R’ = R2 = AIk или Аг, Х=С1) [264, 2656]. Хлорирование формимидонлхлорндов in situ действием сульфурплхлорида при 15—20 °C — удобный метод получения фосгениминов (уравнение 155; R‘ = X = C1) [265а].
х\
C=NR2
х\
C=NR2
(155)
(155)
^C=NR2 -
(495) Хлорирование алифатических
^C=NR2 -
(495) Хлорирование алифатических
(496)
н ароматических альдоксимов
действием хлора в эфире или хлороформе или, предпочтительнее, в концентрированной соляной кислоте представляет собой классический метод синтеза гидроксимоилхлоридов (уравнение 155; 496; Х = С1; R1 = Aik или Ar; R2 = ОН) [24, 264, 265в, 288]; выходы могут достигать 90%. трет-Бутилгипохлорпт в метаноле и нитрозилхлорид также применяли как хлорирующие агенты; использование брома приводит к соответствующим гидроксимоилбро- Мидам (496; X = Br, R2 = ОН). При хлорировании н бромировании гидразонов альдегидов (495; R2 = NR2) выходы соответствующих гидразоноилхлоридов и -бромидов (496; X = С1 или Вг, °2 = NR2) составляют 60—90%; этой реакции, однако, может сопутствовать галогенирование N-арильного заместителя [2о , 265д, 289].
Присоединение галогеноводородов к нитрилам
Нитрилы присоединяют галогеноводороды с образованием мо н°- и бисаддуктов, относительно природы которых не Ы"1 вого мнения. Особое внимание привлекли бисаддхкты, о р у ^иеся при присоедииешш хлористого водорода к интрилал кольку, возможно, они являются промежуточными с д
прякииях на основе нитрилов, как синтез альде- в таких важных р 1 н С1Штез кетонов по Гешу. В настоящее гиДо» “° Тимому’ общепринято, что бпеаддукты хлористого время, по-ш д - ■ ^ на самом деле являются хлоридами хлор, водорода । »_ Н) |0 природе этих соединений и их ро-
ИШТк пеакцпонпоспособных интермедиатов подробнее см. в Л «9 9 9(1)1 Присоединение хлористого водорода к комплексу пеитахлорида сурьмы с хлорцианом дает хлорид фосгени- (492 R2=R3 = H) (265а]. Присоединение хлористого воторода к оксидам нитрилов (497) с высоким выходом приводит К гндроксимоилхлорндам (498) [24, 265г]. Этот метод, однако, имеет невысокую препаративную ценность, так как именно гидро-
+HCIr_C=N—O’ ^C=NOH+HCIr_C=N—O’ ^C=NOH(156)(156)
+HCI
r_C=N—O’ ^C=NOH
+HCI
r_C=N—O’ ^C=NOH
(156)
(156)
(497)(497)(498)
(497)
(497)
ксимоплхлориды на практике используют как предшественники для получения оксидов нитрилов.
Прочие методы
Классический метод синтеза фосгенпминов (500)—низкотемпературное хлорирование изотиоцианатов (499) в хлороформе (схема 157) [265а] (выходы часто превышают 90%). Он применим к алкил-, циклоалкил- и арилизотиоцианатам. Эту реакцию проводили и в промышленном масштабе, однако из-за возможности протекания побочных реакций она не нашла широкого применения. Аналогичное превращение изоцианатов (499а) в фосгенимины (500) происходит менее легко: необходима обработка пенгахлоридом фосфора в хлорбензоле при 20—50°C [265а]. Арилнзоциапаты более склонны образовывать карбодинмнды, чем фосгенимины. В то же время более реакционноспособные сульфонилизоцианаты гладко превращаются в соответствующие фосгенимины при действии хлора в бензольном растворе при 60 °C [265а]. Алифатические и Р -'’^“Нсс^с(501) дают фосгенимины (500) с коли-
ПР" °®Pa<J0TKe хлором или сульфурилхлорп- имеет ^прпя^пт^ ПрИ компаТ|,ой температуре [265а]. Этот метод цианидов (см. разТв.™)”’16 ВСЛСДСТВИС •"егкой доступности изо-
RN=C=S(499)RN=C=O(488а)RN=C=S(499)RN=C=O(488а)Cl2. CHCls.о °c-SC12pc is, Phci20-50 °CCl2. CHCls.о °c-SC12pc is, Phci20-50 °CRN=CC1;(500)RN=CC1;(500)Ch или SOC122u °CCh или SOC122u °CRN=C: (501)(157)RN3RN=C: (501)(157)RN3(502)(502)
RN=C=S(499)
RN=C=O
(488а)
RN=C=S(499)
RN=C=O
(488а)
Cl2. CHCls.о °c
-SC12
pc is, Phci
20-50 °C
Cl2. CHCls.о °c
-SC12
pc is, Phci
20-50 °C
RN=CC1;
(500)
RN=CC1;
(500)
Ch или SOC12
2u °C
Ch или SOC12
2u °C
RN=C: (501)(157)
RN3
RN=C: (501)(157)
RN3
(502)
(502)
указанные превращения изоциаиидов „
генметнл) ртути с диэтиловым эфиоом peaKm™ фецилГтп, 290) или с фенилазидом (502?^
фосгеном инам, могут иметь сходные механизмы11' *0^ “
Реакции имидоилгалогенидови родственных соединений
И род-единогоИ род-единогоВ отношении точной структуры имидоилгалогенидов ствепиых соединений первоначально не существовало мнения [264]. Повышенная реакщюиноспособность имидоилхлоридов и фосгенимпиов по отношению к нуклеофильным реагентам на первый взгляд противоречит ковалентным структурам типа (503) п (505), которые обычно относительно инертны в подобных реакциях; им должны были бы соответствовать ионные нитрплиевые структуры (504) и (506). Однако простые имидоил- хлориды и фосгенимины представляют собой жидкости или низко
И род-единого
И род-единого
плавкие твердые вещества, легко растворимые в неполярных средах, что совершенно не согласуется с ионными структурами (504) и (506). В настоящее время общепринято, что имидоилхлориды и фосгенимины — соединения с ковалентными структурами (503) и (505), содержащими сильно поляризованные связи С—С1. Вследствие легкой ионизации этих связей возможен переход к нитрн- лиевым соединениям (504) и (506), вероятным реакционноспособным промежуточным соединениям в большинстве реакций имидоилхлоридов и фосгенимпиов с нуклеофилами. Четвертичные производные имидоилхлоридов и фосгенимпиов, как правило,
Ск
XC=NR2 ^ R1—C=N—R2 СГ
R,Z
(503)(504)
Ck
ХС=МХ ч^ C1-C=N-R СГу/ XR
(505)(506)
/R2с1\*/R2
ri—с—n(C=N СГ
I XR3R'/ XR3
Cl
(507)(s08)
?*/R1Ck
Cl—C—4^/C=N\C1"
Ixr2с/ XR2
Cl
(509)(51°)
твердым» веществами с типичными свойствами солей /В^Хет.ио высокие температуры плавления, нерастворимость внёпо ЯРИЫХ средах). Полагают, что им соответствуют ионные (508) и (5Ю), а не альтернативные ковалентные структуры (507) » (509) (264, 286].
1) Реакции с электрофильными реагентами
Атом азота в имидоплхлорндах способен присоединять протон с образованием хлориминиевой соли [RIC(C1)==N(H) R Х-]. Реакция с галогеноводородамп в инертных растворителях дает соответствующие галогениды хлориминия, которые вновь превращаются в имидонлхлориды при нагревании [264]. При исполь- зовапии достаточно мощных алкилирующих агентов, например тетрафторбората трнэтилоксония, имидонлхлориды можно проал- килпровать по атому азота; при этом образуются устойчивые хлор- иминпевые соли R’C(Cl) = N(Et)R2 X-. Внутримолекулярное ацилирование галогеиимннневых солей (512), полученных в результате присоединения галогеноводорода к ы-цианоацнлгалогенидам (511), использовали как общин метод построения цикла в синтезе гетероциклов различных типов (например, галогенпирндинов, галогениэохииолинов, галогенхиназолинов, галогенбензотиазпно- нов и тиазепинонов) (уравнение 158) [292].
(158)(158)
(158)
(158)
H2O(НО")H2O(НО")
H2O(НО")
H2O(НО")
оRIJLnHR!
(515)
W R’\
R'/)C=NR=
(514)
(519)
\=NR2\=NR2(159)(159)
\=NR2
\=NR2
(159)
(159)
Illis
s ri_C—NHR2
(516)
R’O
R'/
(517)
R3S.
,C=NR2
R'/
(518)
фильному замещению. В реакциях с нуклеофильными реагентами хлоразометины ведут себя аналогично галогенангидридам кислот и являются поэтому важными синтетическими интермедиатами. Более того, возможность последовательного нуклеофильного замещения атомов хлора в фосгениминах и фосгениминиевых солях придает этим соединениям особую ценность.
R'NHCOCl
(521)
R*NHCO2H
(524)
(HO") Cl\R2S- R2S\
;c=nr‘ —>;c=nr' —
СИCr
(520)(523)
R’S.
)c=NR‘
R2S/
(528)
XC=NR'
C=NRl
R2O
(160)
R'NHCONHR1
(525)
R5O/
(526)
(527)
Простейшим проявлением реакционной сдобности ^огенндов (хлоридов) [101, 264, 2656, 293, 294], г“ДР°кс" алогенидов (хлоридов) [996, 101, 265г] и гидразоноилгал0^ Д (ХЛ°РИД°В ц бромидов) [265д, 295] по °™0^«1|Ю*/с об- лм является легкость их гидролиза в вод1 ° L^caMlu0B, ваиием соответствующих амидосоедипенни ( Р
зави-зави-ствеиных сое^'®н'/г:'бстратГа 'могут образовываться либо моче- симостн ОТ Природ с^ £ бодш1м11ды (531) с высокими выхо- " (»-»« 1*1 I™ 16|>'ствеиных сое^'®н'/г:'бстратГа 'могут образовываться либо моче- симостн ОТ Природ с^ £ бодш1м11ды (531) с высокими выхо- " (»-»« 1*1 I™ 16|>'*/R3XN—С—NzRs/\R4(530; X = О, S)*/R3XN—С—NzRs/\R4(530; X = О, S)(533)(533)(532)(532)(161)(161)
зави-
зави-
ствеиных сое^'®н'/г:'бстратГа 'могут образовываться либо моче- симостн ОТ Природ с^ £ бодш1м11ды (531) с высокими выхо- " (»-»« 1*1 I™ 16|>'
ствеиных сое^'®н'/г:'бстратГа 'могут образовываться либо моче- симостн ОТ Природ с^ £ бодш1м11ды (531) с высокими выхо- " (»-»« 1*1 I™ 16|>'
*/R3
XN—С—Nz
Rs/\R4
(530; X = О, S)
*/R3
XN—С—Nz
Rs/\R4
(530; X = О, S)
(533)
(533)
(532)
(532)
(161)
(161)
гидразидов, соответственно) (515; R2^ шдроксамовых кислот с 15д) Хлориминийхлориды = А ’ " П- также энергично реагируют с водой, давая К'С(С1)=^^ С1 тичные ам11ды [286]. При гидролизе род. соответствующие^ Р формамид!Шиевых солей (529) в
Фосгенимины устойчивы при действии холодной воды, но при нагревании быстро реагируют с ней и дают симметрично замешенные мочевины (525) с промежуточным образованием неустойчивых карбамоилхлоридов (521) и карбаминовых кислот (524) (см. схему 160). В то же время сольволиз фосгениминов в среде сильных кислот (например, в хлорсульфоиовой кислоте) представляет собой ценный метод синтеза изоцианатов (схема 162) [265а, 284].
/С! ЧRN=C(X)SO2C1JI(162)-SO2CI2RN=C=O/С! ЧRN=C(X)SO2C1JI(162)-SO2CI2RN=C=OPiSs/С1 С150зН
/С! Ч
RN=C(
X)SO2C1J
I(162)
-SO2CI2
RN=C=O
/С! Ч
RN=C(
X)SO2C1J
I(162)
-SO2CI2
RN=C=O
RN=C=S * RN=CZ
\ci
RNH3 СГ
RN=C=NR
Реакции импдоилхлоридов и родственных соединений с сероводородом или ионом -SH можно использовать как эффективный пи^и' т|,окаРбоксам1|Досоединенпй. Имидоилхло- in ■ ’ (нмученчые отдельно или синтезированные nearnnvioT вторичных карбоксамидов с фосгеном) гладко вторичных тпоХ.п0Д°РОДОМ " да10т пЬ1С0К"е выходы (60—90%) вторичных тиокарбоксамидов (516) [264, 2656, 296] (см. схему 584
о sR2—С—c-NHRо sR2—С—c-NHR(163)(163)^иды, ле™оРполуч^мы™пТе“ И авдл‘ ^5 (выходы 74-97% "равнение ^бзГ'ГзЭб]ВЛЯ‘'<^С^11^^-
о s
R2—С—c-NHR
о s
R2—С—c-NHR
(163)
(163)
R'N=C:Ск
+—>;C=NR>
R2COC1 R2COz
гид-(514;минагид-(514;минаОбработка гпдрокснмоилхлоридов (514; R2 = ОН, Х = СП росульфнд-ионом [996, 297], а гидразоиоилбромидов R2 =NR2, X = Вг)- сероводородом в присутствии трнэтила [295] приводит аналогично к тиогидроксамовым кис. там и тио- гидразидам соответственно (516; R2 = ОН или NR,). При реак- дии С сероводородом хлориды хлориминня R'C(Cl)=NR]cr пое вращаются в третичные тиокарбоксамиды, а хлориды хпорформ- амидиния (529)—в тиомочевины (530; X = S) [286]. Реакция алифатических и ароматических фосгениминов с сульфидами ГЫяЛ (NH^sS, P2S5] [265а, 284] (схема 162) может быть с успехом использована для крупномасштабного синтеза изотиоцианатов вместо тнофосгеннровання первичных аминов (см. с. 630).
гид-(514;мина
гид-(514;мина
Имндоилхлориды [101, 264, 2656, 293, 296], гидрокспмоилхло- риды [101, 265г, 297] и гидразоноилхлориды и -бромиды [265д, 295, 298] (514; X = С1 или Вг) гладко реагируют с алкоксидами’
феноксидамп, тиолятамн и тиофеиоксидами с образованием О-алкнл- и О-арплпмидатов, -гидроксиматов, -гидразонатов (517) и их тиоаналогов (518), соответственно (R2 = Alk, Аг, ОН или NR2). Свободные фенолы при реакции с имидои.тхлоридами склонны образовывать продукты замещения в бензольном цикле (см. с. 594), Продукты монозамещения, образующиеся, как правило, при реакции хлорпминпевых солей со спиртами, фенолами, тиолами и тпофенолами [264, 2656, 286, 296], представляют собой ценные интермедиаты в синтезе сложных эфиров и их моно- и дитиоаналогов (схема 164). Хлорнмннпйхлорид (534) гладко реагирует с этанолом и этантиолом, давая соответствующие производные импдата (535) и тиоимндата (536), которые при обработке водой пли сероводородом с высокими выходами нревра- Щаются в этилпропиопат (537), изомерные монотпоэфнры (538) 11 (540) и дитиоэфир (541), соответственно. Однако конечными Продуктами реакции хлорпминпевых солеи (534) с алкоксидами, феноксндами, тиолятамн и тиофеиоксидами являются ацета i (539) и тиоацетали (542) амидов, образующиеся путем присое
второй молекулы реагента к промежуточному нмидату <535) пли тиоимидату (536). Аналогичная реакция xa0P*°Pp ,ны 1бчо\еВ^х солей с алкоксидами приводит к ацеталям .^
опт РезУ-'1ьтате дальнейшей реакции образуютс р gg °Ртоэфиров (533) (см. схему 161) [286] (см. также разд. • -
Н2ОН2О(538) Х = О(541) X = S(538) Х = О(541) X = S(539) X = О(542) X = S(539) X = О(542) X = S(537) X = О(540) X = S(537) X = О(540) X = S(164)(164)FEt2N-C—CHC1FFFEt2N-C—CHC1FFROH уROH уEt,N=C* \Et,N=C* \CHCIFCHCIFROHROHл /^7^EtzN=C\CHC1Fл /^7^EtzN=C\CHC1F-RF-RFОEt2N-C-CHClFОEt2N-C-CHClF(165)(165)
Н2О
Н2О
(538) Х = О
(541) X = S
(538) Х = О
(541) X = S
(539) X = О
(542) X = S
(539) X = О
(542) X = S
(537) X = О
(540) X = S
(537) X = О
(540) X = S
(164)
(164)
F
Et2N-C—CHC1F
F
F
Et2N-C—CHC1F
F
ROH у
ROH у
Et,N=C
* \
Et,N=C
* \
CHCIF
CHCIF
ROH
ROH
л /^7^
EtzN=C\
CHC1F
л /^7^
EtzN=C\
CHC1F
-RF
-RF
О
Et2N-C-CHClF
О
Et2N-C-CHClF
(165)
(165)
О
IIEt—С—XEt
Имидаты, образующиеся при взаимодействии галогенпминие- вых сотой со спиртами, могут подвергаться дезалкилированию с образованием алкилгалогенида. Так, именно дезалкилированием промежуточного имидата в присутствии фторид-пона можно объяснить [299] способность фторированных алкиламинов выступать в роли эффективных фторирующих агентов по отношеишо к спиртовым субстратам (особенно к 11а-гидроксп-19-норстероидам). Предполагаемый механизм [299] этого интересного превращения показан на схеме 165.
Было показано [300], что имиппевые соли CICH=NMe2 Cl- или CUPOCH=NMe2 С1~, образующиеся при реакции диметил- формамида с пентахлоридом фосфора, являются эффективными реагентами для превращения спиртов в алкилхлориды. Различная реакционная способность атомов хлора в фосгениминах (520) по отношению к нуклеофильным агентам позволяет осуществить их Д°СЛ®Д°в”ельное эамешение под действием алкоксидов, фенок- *' тиоФенокс!,.тов, что, таким образом, является тов (5265 Т,Д М синтеза хлоРформимидатов (522), импнокарбоиа- ТОВ (526) И их тиоаиалогов (523) и (528), в также «смешанных»
„vKtob, например (527) [265а 284] (см. схему 160) Атоми <Уа в фосгениминиевых солях обладают повышенной ^способностью. Так, они могут быть легко замещены при дей- “° m свободных спиртов, фенолов, тиолов и тиофенолов [2871 ^реакции со спиртами образуются неустойчивые четвертичные ^поформимидаты (544), которые самопроизвольно дезалкили- ' °птся под действием галогенид-иона и дают карбамоилхлорид
и алкилгалогенид (546) (схема 166). Четвертичные хлор- (пмнмндаты (544; R — Ph), образующиеся при реакции с фе- <ц относительно устойчивы; их можно подвергнуть гидроли- И0'1^ карбаматов (547) или превратить с помощью нуклеофиль- ^ замещения и последующего гидролиза в имипокарбонаты (54% [287].
СГCR - xC=NMe2СГCR - xC=NMe2Cl——>" O=C-NMe2 + RClCl——>" O=C-NMe2 + RClROHROHCl2C=NMe2Cl2C=NMe2(543)(543)(544)(544)(545)(546)(545)(546)H2OR = PhH2OR = PhPhOH; R = PhPhOH; R = Ph(166)(166)ОIIphO—C—NMe2ОIIphO—C—NMe2(547)(547)PhO.^C=NMe2 PhOZ(548)PhO.^C=NMe2 PhOZ(548)PhO.xC=NMe PhOZ(549)PhO.xC=NMe PhOZ(549)СГ
СГ
CR - xC=NMe2
СГ
CR - xC=NMe2
Cl
——>" O=C-NMe2 + RCl
Cl
——>" O=C-NMe2 + RCl
ROH
ROH
Cl2C=NMe2
Cl2C=NMe2
(543)
(543)
(544)
(544)
(545)(546)
(545)(546)
H2O
R = Ph
H2O
R = Ph
PhOH; R = Ph
PhOH; R = Ph
(166)
(166)
О
IIphO—C—NMe2
О
IIphO—C—NMe2
(547)
(547)
PhO.
^C=NMe2 PhOZ
(548)
PhO.
^C=NMe2 PhOZ
(548)
PhO.
xC=NMe PhOZ
(549)
PhO.
xC=NMe PhOZ
(549)
X = C1T=’CR2 О NR) легко реагируют с карбоксилат-аниона- н (ацетатомДёнзоатом) и дают неустойчивые ацвлнмид М. .ш.лп.др-.огшаты ,265г) » """"'У" которые гладко перегруппировываютс ( J (553) и N-ацил- тура) в N-ациламиды (552), О-ацилгидрок
гидразиды (554).
'c=NYH RZ(550)'c=NYH RZ(550)PhCO:PhCOOy—cr22 >xc=NYH -PhCO:PhCOOy—cr22 >xc=NYH -(551)=0 I y=nr(551)=0 I y=nrR-C-\x2HR2(552)R-C-\x2HR2(552)(167)(167)ОR—C—NHOCOPhОR—C—NHOCOPhОr_c-nh-n:Оr_c-nh-n:\C0Ph\C0Ph
'c=NYH RZ
(550)
'c=NYH RZ
(550)
PhCO:PhCOOy—cr2
2 >xc=NYH -
PhCO:PhCOOy—cr2
2 >xc=NYH -
(551)
=0 I y=nr
(551)
=0 I y=nr
R-C-\
x2HR2
(552)
R-C-\
x2HR2
(552)
(167)
(167)
О
R—C—NHOCOPh
О
R—C—NHOCOPh
О
r_c-nh-n:
О
r_c-nh-n:
\C0Ph
\C0Ph
кпс„оты реагируют с хлорнмшшевымп [2656, 286]
Карбоновые [287] в мягких условиях и да,ог или фосгеннмн» пев . п вь|ХОдамп (уравнение 168). Эти ре. ацплгалогеннды с вь с под действием хлор-нона в реак- акции включаю з . очиом соединении, что позволяет также ционноспосооном Пр ^ |ампда как эффективного катализа- объяснить роль дю£ кислот с фосгеном или тнопилхлорп-
С1
Me,NCHO ~^ Me2N=C ClЬ
Н
/ci
л Гд-coR
1(/У RCOC1 + Me2NCHO (168)
ХН
Не является неожиданным и то, что реакционноспособные ими- дильные атомы галогена в имидоплхлоридах [101, 264, 2656, 293, 301], гидроксимоилхлоридах [101, 265г] и гидразоноилхлоридах и -бромидах [265д, 295] легко замещаются при действии аммиака п первичных или вторичных алкиламинов и ариламинов. Эти реакции с практической точки зрения дают более чистые продукты, чем в случае аналогичного нуклеофильного замещения в нмида- тах [см. разд. 8.1.4.2(2)[, и в том случае, когда соответствующие хлоразометины доступны, представляют собой паилучпшй способ синтеза амидинов (519; R2 = Alk или Аг), амидокспмов (519; R2 = ОН) и амидразонов (519; R2=NR2) (см. схему 159). Соответствующие реакции [101, 264, 2656, 293] имидоилхлоридов с гпдрокснламииом и гидразином и их производными протекают гладко и также приводят соответственно к ампдокспмам и амн- дразонам. Легко осуществимо ступенчатое замещение атомов хлора в фосгениминах (520) при действии первичных или вторичных алкиламинов или ариламинов, что представляет собой удобный общий способ синтеза хлорформамидннов (555) п гуанидинов (556) [265а, 284] (схема 169). В свою очередь, пиролиз гуанидинов (557), производных первичных аминов, дает соответствующие карбодиимиды (559) [265а, 284], которые получают также г„пп^ШИМ вь,ходом ПРИ прямой реакции (импнофосгенироваппе) пеРвич,,ых алкиламинов и ариламинов с фосген- (5581.схе^ ^) [265а, 284]. Производные гуанидина
чивы*’ониФосгенимииов с аммиаком, пеустой-
замещенные циан^иды^бОНгбба®^^ выходом моно. 588
Cl2C=NRl(520)Cl2C=NRl(520)R2R3NHR2R3NH(НгЫ)2С=Му(558)R2=R3=h|nh3 RWN.,C=NC1Z \r>(555)R3 = H R2NH2(НгЫ)2С=Му(558)R2=R3=h|nh3 RWN.,C=NC1Z \r>(555)R3 = H R2NH2R'NII-c^m(560)R'NII-c^m(560)R2R3NHR2R3NHR2R3N.\=XRr2r=n/R2R3N.\=XRr2r=n/(556)(556)(169)(169)
Cl2C=NRl
(520)
Cl2C=NRl
(520)
R2R3NH
R2R3NH
(НгЫ)2С=Му
(558)
R2=R3=h|nh3 RWN.
,C=N
C1Z \r>
(555)
R3 = H R2NH2
(НгЫ)2С=Му
(558)
R2=R3=h|nh3 RWN.
,C=N
C1Z \r>
(555)
R3 = H R2NH2
R'NII-c^m
(560)
R'NII-c^m
(560)
R2R3NH
R2R3NH
R2R3N.
\=XR
r2r=n/
R2R3N.
\=XR
r2r=n/
(556)
(556)
(169)
(169)
(R2NH)2C=NR‘ >• R!N=c—^|^i
<557)(558)
фосгениминиевые соли (543) реагируют аналогично, давая в реакции с аммиаком дизамещенные цианамиды (561) [2871 а с первичными аминами — тетразамещеиные гуанидины (262) [287]
сгNHAr
NH3+ ArNH2|
Me2N—CsN ■* С1гС=1\Мег >- Me2N—C=XAr(170)
(561)(543)(562)
<I7l)<I7l)Благодаря своему бисэлектрофпльному характеру и легкости взаимодействия с самыми разнообразными нуклеофильными реагентами, нуклеофильный центр которых сосредоточен на атоме кислорода, азота или серы, фосгенимипы широко использовались для замыкания кольца при синтезе гетероциклов. Эти реакции невозможно подробно рассмотреть в данном разделе. Однако ценность фосгенимпнов для синтеза гетероциклов достаточно ясно видна уже на примере их реакций с такими бифункциональными нуклеофилами, как гидразиды, тиогидразиды и амидразоны; это важный подход к синтезу [302] циклических систем 1,3,4-тнадназо- лия, 1,3,4-оксадназолия и 1,2,4-триазолия (уравнение 171) ме- зоионных структур, привлекающих в настоящее время внимание исследователей.
<I7l)
<I7l)
НгIС=Хh‘N\ +nh2
галогена агалогена аX-O,S,NR4
галогена а
галогена а
Имидпльиые атомы . .. местить группами CN и N
р" = Aik или Аг), давая соответствующие импдоплциаццд 564- Кг = А1к »дн Аг) [264]. Аиалопшно реагируют н гпдразо. ноиплорпды (563; R-» = NR=) [265д]. При действий цианида ме.
поп 180°C замещается лишь одни атом хлора в фосгеппминах (563 R‘ = C1) с образованием цпаноформимпдоилхлорлдов (564. ni^ci) [^84]. Импдоплхлорпды [264, 303], гидроксимоилхлорщ аы 1101 265г 303] п гидразоноплхлориды п -бромиды (563’ п2 = А1к, Аг. ОН или №) [265д, 295, 303] гладко реагируют ё азид-иоиом, давая соответствующие азпдоазометины (имидоил- азиды) (565). Эти соединения могут существовать в равновесии с соответствующими таутомерами с тетразольпым кольцом (566) (азпдоазометин-тетразольная таутомерия). Тетразолы и в самом деде часто являются устойчивыми конечными продуктами реакций галогеназометинов с азпд-иоиом (синтез Брауна — Рудольфа [264]). В отличие от инапид-пона азпд-ион замещает оба атома хлора в фосгеппминах (563; R' = C1), давая через промежуточный неустойчивый бнс(азпдо) продукт (565; R' = Ы3) соответствующий азидотетразол (566; R1 = N3) [265а, 284].
Ck-CN
V=NR2 »■ C=NR2
R'/RlZ
(563)(564)
(172)
N
N/ ^N
)C=NR2 ^||I
RZR'CNR2
Пожалуй, наиболее важнымиПожалуй, наиболее важными(565)(566)
Пожалуй, наиболее важными
Пожалуй, наиболее важными
реакциями галогепазометииов с нуклеофилами являются реакции, приводящие к образованию углерод-углеродной связи. К ним относятся ацилирование по Вильсмейеру —Хааку —Арнольду, Гаттерману и Гешу (см. ниже). Карбанионы, образующиеся из металлорганическпх соединений, легко замещают имидпльные атомы галогена в галоген- азометинах и дают соответствующие алкилированные или арилп- ровапиые азометнны. Синтез шиффовых оснований путем реакции имидоилхлорндов с реактивами Гриньяра уже рассматривался ранее (см. с. 495) [2—4, 264, 2656]. При аналогичной реакции гидрокспмонлхлоридов с реактивами Гриньяра [265г] получают кетоксимы. Реактивы Гриньяра реагируют с хлорпмлицевыми со- ляшг ( 67 Х — Н) [264,2656] и фосгениминпевыми солями 567; г К давая пр°лукт полного замещения; это представ- 0 1 эффективный метод синтеза недоступных иным путем 690
„иных карбинаминов (568) и (569)
(уравнение 173).выходами 40-80%
RZMgBr Ck
R3C mri (173)R3C mri (173)R2CH-NR) —^^R, j^
R3C mri (173)
R3C mri (173)
X/x-ci
(567)(567)(568)
(567)
(567)
(569)
ралогеназометины обычно реагируют такжо
„улученными из соединений с активной метил^п к^банионами, дают функционально-замещенные азометины яЯп^°И группой- и Ш1 соединениями для синтеза самых разнообразны ЩИеСЯ ценны- Азометнны, получаемые реакцией [264 26561 гетеР°ииклов. дов С соединениями с активной метиленовой гп^пИппйД°ИЛГалогени- выделить; они нашли применение в синтезе ’ ”ож«о легко Так, например, N-феиилбензнмидои™^1?4)'
рует с ацетоуксусным эфиром в присутствии этокси^а натпи^и дает в качестве основного продукта азометин (572- R = рм Т°рый при нагревании легко циклизуется в производное хиноти на (573). Соответствующие азометиновые интромр™,™
группой, на-(574) и пн-группой, на-(574) и пн-мер (572; R = ОН или NHPh), образующиеся при реакши^гн^ роксимоилхлоридов [265г] и гидразоноилхлоридов (и бромидов) [265д, 304] с соединениями с активной метиленовой '
группой, на-
(574) и пн-
группой, на-
(574) и пн-
против, циклизуются самопроизвольно в пзоксазолы разолы (575), соответственно.
С,\;c=nPh/С,\;c=nPh/MeCOCHCO2EtIR=NHPhPh—C=NR MeCOCHCO2EtIR=NHPhPh—C=NR Ph CO2EtPh CO2EtNN(570)(570)(543) (уравнение(543) (уравнениеMeCOCHaCOgEt(571)MeCOCHaCOgEt(571)2—Me NPh(575)2—Me NPh(575)(174)(174)175), в при-175), в при-смтп-ггУ^м^ииевые соли, напримертопыхИ1' 0СН0Ваний легко конденсируются с соединениями, у или метнлсновая группа активирована одной пли д®^гм или С00пЛОКСИКаРбонильнымп группами (576; X или’д.Юламр ” Дают за счет отщепления хлористого водор _ Р д|!агаемого интермедиата (577) а-хлорепампнонитрплысмтп-ггУ^м^ииевые соли, напримертопыхИ1' 0СН0Ваний легко конденсируются с соединениями, у или метнлсновая группа активирована одной пли д®^гм или С00пЛОКСИКаРбонильнымп группами (576; X или’д.Юламр ” Дают за счет отщепления хлористого водор _ Р д|!агаемого интермедиата (577) а-хлорепампнонитрплы
С,\
;c=n
Ph/
С,\
;c=n
Ph/
MeCOCHCO2Et
IR=NHPh
Ph—C=NR
MeCOCHCO2Et
IR=NHPh
Ph—C=NR
Ph CO2Et
Ph CO2Et
N
N
(570)
(570)
(543) (уравнение
(543) (уравнение
MeCOCHaCOgEt
(571)
MeCOCHaCOgEt
(571)
2—Me NPh
(575)
2—Me NPh
(575)
(174)
(174)
175), в при-
175), в при-
смтп-ггУ^м^ииевые соли, например
топыхИ1' 0СН0Ваний легко конденсируются с соединениями, у или метнлсновая группа активирована одной пли д®^гм или С00пЛОКСИКаРбонильнымп группами (576; X или’д.
Юламр ” Дают за счет отщепления хлористого водор _ Р д|!
агаемого интермедиата (577) а-хлорепампнонитрплы
смтп-ггУ^м^ииевые соли, например
топыхИ1' 0СН0Ваний легко конденсируются с соединениями, у или метнлсновая группа активирована одной пли д®^гм или С00пЛОКСИКаРбонильнымп группами (576; X или’д.
Юламр ” Дают за счет отщепления хлористого водор _ Р д|!
агаемого интермедиата (577) а-хлорепампнонитрплы
Y = CN или CO2R). Соединения этого типа -эфиры (578; А ил орьп1 можно легко заместить в лрисут. содержат а™' ^^„альпых групп, и поэтому являются ценны- степ» другие ‘ (9Я7> Дри введении в реакции этого типа М“ “"вш метиленовых компонентов (576; X = CN моиоактивпрова™ & кдчест8е катализатора необходимо исполь- "Л" , Ал, ное основание, например бутиллитий [287]. В отличие ”Та1Ш*' реакций конденсации, в которые вступают цй. от трали ОН ы и алкоксикарбонилметиленовые группы, ено- ™"« карбонилметиленовые соединения реагируют с фос- ? Шаевыми солями по-другому; итогом реакции является за- ,ёшеи»е атома кислорода карбонильной труппы на хлор. Эти реакции и их применение в синтезе рассмотрены ниже.
crCI2C=X:Me2 + X—CH2—Y(543)(576)crCI2C=X:Me2 + X—CH2—Y(543)(576)Me2N X
cr
CI2C=X:Me2 + X—CH2—Y
(543)(576)
cr
CI2C=X:Me2 + X—CH2—Y
(543)(576)
=^ ChC—CHY
(577)
(175)(175)Мс2\\/X
(175)
(175)
СКXY
(578)
До сих пор не обсуждался механизм (или механизмы) разнообразных реакций нуклеофильного замещения галоген азометинов. Однако интерес, который проявляется к механизмам сольволити- ческих реакций винильных систем [298], позволяет считать, что настало время решать вопрос и о механизме аналогичных процессов у галогеназомепшов. Большая часть данных о механизмах реакций галогеназометнновых систем получена при исследовании нмидоилхлорпдов [264, 294, 301] и гпдразоноилгалогени- дов [295, 298, 301]. Возможны четыре механизма, выбор между которыми зависит от условий реакции, природы нуклеофильного агента и структуры субстрата (схема 176). В случае субстратов, не содержащих при атоме азота заместителей, к которым непосредственно присоединен водород, наиболее обычный путь образования продукта — это ЗцЬиоинзацпя до резонансно стабилизованного промежуточного азакарбенневого (иптрнлиевого) нона с последующей рекомбинацией в продукт реакции [ (579)-^(580)-* 11' ^тот процесс [294] облегчается наличием электронодо- в галоге”азометине, использованием раство- поименрт<РмТН^СИТеЛЬ'Ю ВЬ1С0К0Й Диэлектрической постоянной и что онК0Нце1|ТРаЦпй нуклеофилов. Было показано,
соединяется кI298- 305]; нуклеофил припой электронной пар^азота Гзо^ти^ПСИ°ДеЛ№
592
Pp.-k4^y(581)Pp.-k4^y(581)XS^ r4=nyr2 $1(579)XS^ r4=nyr2 $1(579)(580)(580)-X-XR^H NuR^H Nur‘CsNYr‘CsNY(584)(584)r!c-NYR2Nu(582)r!c-NYR2Nu(582)X~r'c^nyr2X~r'c^nyr2(583)(583)(П6)(П6)
Pp.-k4^y(581)
Pp.-k4^y(581)
X
S^ r4=nyr2 $1
(579)
X
S^ r4=nyr2 $1
(579)
(580)
(580)
-X
-X
R^H Nu
R^H Nu
r‘CsNY
r‘CsNY
(584)
(584)
r!c-NYR2
Nu
(582)
r!c-NYR2
Nu
(582)
X~
r'c^nyr2
X~
r'c^nyr2
(583)
(583)
(П6)
(П6)
NuNuNu
Nu
Nu
2i2£—у R1 C=N YR2 4-
(585)
Альтернативный SN2-npouecc присоединения — отщепления |(579)_>(582)->(585)] обычно возможен лишь при высоких концентрациях нуклеофилов в растворителях с низкой диэлектрической постоянной и преимущественно в сЛУчаге00га-1огеназометннов, содержащих электроноакцепторные группы [298, 301].•
казано [298], что 5к2-замещенне протекает стереоспецифично с сохранением конфигурации, что вполне согласуется с присоединения — отщепления; такой же стереохимиче Р тат наблюдается и для сольволитических процессов ,НРТИЧе. системах. Следует, однако, отметить, что РезУ^ь” втоопЧНЫМц ского изучения [301] реакций нмндонлхлоридов Р за. аминами можно было объяснить в рамках ДР>'™ГпромеЖу-
мещення по типу SN2, а именно сольволиза с } г*1583)—* точной тесной ионной пары (5ц21Р-механизм [( cnJco6cTBylor ■*(585)]. Протеканию реакции по этому ме-тогда как
электронодонорпые заместители в галогена ■^ н ПрИ.
мектроноакцепторпые заместители направляюазота в
соединения— отщепления. Если заместитель Р ода, т0 един- галогеиазомстпне содержит хотя бы одни атпри умерен-
ственно осуществимое направление Р63™'11 ' пленпе в 1,3-ди- концентрациях нуклеофила) — это•', [306] — ваЖ"
(»»тРпл-илпд, питрплпмин или оксид । Р и образовании „ЛШий интермедиат в Дальнейшем превр ПОКазано [307Ь Р°ДУкта [(579)_>(58i)_>(584)->(585)]. Было пок ^ №хан!13. ..° Ф°сгенпмины гидролизуются в нейтраль ^ тогда как в 7 (через пптрплпевып поп) (ср. сХ У593
щелочпоп среде гидролиз протекает по SN2-Mexanii3Mv
пня- отщепления; по этому же механизму проиСХо/я "р"соедИ1.й замещения в фосгениминах под действием вторичны'- Реа,(Иии [307j.,х ам!Шов
(?) Реакции с соединениями, содержащими обого электронами кратные связи а1Ченкые
гЯлогеназометинов имеют ряд особенностей и от- Э™ реаКХее обычных реакций с нуклеофилами (см. выше), личаются от оолец в отдельном разделе. Наиболее известны
поэтому они расе-рафтса с использованием галогеиазоме-
реакции фР”^0(,)!!Чьиых реагентов. Так, например, имидоил- тинов как эл■ очень дегко реагируют с активирован- хлориды ^»а№ пр0СТЫмИ эфирами фенолов, третий-
ными арена"'присутствии кислот Льюиса (например,
ными арила.U Ратализаторов п дают азометины (588), хлор№ алюминия) как кззометпнов с хорошим выхо.
(^МЭ 177>Б°Лее РСаКЦ"'
Хспособ11ые фосгеннмшш (586; R1 = С1) реагируют даже^ не- активированными аренами, например с бензолом (587, R -Н), и дают имидоилхлорнды (590), гидролиз которых приводит к амидам (591) [265а, 284].
С1R'C=NPh +С1R'C=NPh +А1С13А1С13R1=CI,R2=HR1=CI,R2=H(586)(587)II(586)(587)IIClPhC=NPh —> PhCONHPh(590)(591)(177)ClPhC=NPh —> PhCONHPh(590)(591)(177)PhPhR2=№e(|AICl3R2=№e(|AICl3Me^NMe^NI G=NPhI G=NPh(588)(588)(589)(589)
С1
R'C=NPh +
С1
R'C=NPh +
А1С13
А1С13
R1=CI,R2=H
R1=CI,R2=H
(586)(587)
II
(586)(587)
II
Cl
PhC=NPh —> PhCONHPh
(590)(591)
(177)
Cl
PhC=NPh —> PhCONHPh
(590)(591)
(177)
Ph
Ph
R2=№e(|AICl3
R2=№e(|AICl3
Me^N
Me^N
I G=NPh
I G=NPh
(588)
(588)
(589)
(589)
^5™»” a™а идеальными pe;
пвомрР^"ЛЬНОсТ|1- ЭтоСОЛ1! вследствие их высокой
сними К^Т0Чнь,х соединений °бУсл°вило их применение как синтез кеИМ6рами являются № важных процессов. Классиче- чают вКетонов по Гёшу [86* а’,1”763 альдегидов по Гаттерману я Стого водоп” ГеНери1,Ова|||1е'хпп 28*’ 3°8, 3091 • Эти Реаки™ вКЛ'°’ санию с Р да "ли нитрида Л р”миипйхлор11да in situ из циаи»' Фенола илн^м^^^в^ииым ХЛоРистого водорода и его «°ндеН' м^’^^Meuienu^6'10*1 (Феп°лом, простым эфнр°м
м ярнламипом) в присутствии хл°
Образующуюся С-арилпмпнисвую сочь не риД^ааЮТ путем гидролиза в соответствующ^ С, Область применения реакций этого типа удалось порази” < 0 расширить за счет применения простой (оценивая это с со. Т6 йНЫХ позиции!) стратегии; N.N-дизамещенный карбоксамид <» в реакцию с хлорирующим агентом (например, оксихто? eB°L фосфора, фосгеном или, что более удобно, оксалилхлори- щ sito и получали раствор соответствующей хлоримипиевой А°М или реагент Вильсмейера — Хаака — Арнольда (ВХА) CS 310, 311]. Возможности использования реагентов ВХА, ’пять которые в полной мере начали примерно с 1960 приме~ „„„„„и 178, на которой приведены некоторые
S юстрнрУ^ся схемой реакций наиболее часто днметплформампда.
снх
(594)
PhH
NaBH4
Rk
R2/ с-
(598)
R3
CH2NMe2
используемого
CH=NMe2
I СГ
(593)
R2 = NR2
н2о
реагента, полученного
CH2NMe2
NaBH4
(595)
R2=C1. Н2О R3=H
R3
R'x I X-CHCHO
(599)
г., из из
Ck/Н
R./^CHO
(600)
Реагенты ВХА достаточноаренов) в отсут-
Фш Фриделя —Крафтса ('1МИП°^лКПЛ^^ в качестве проме- ствпе обычных катализаторов. Образ)иожно выделить~
Суточных соединений иминнйхлоридь ( волиза в арома превратить в условиях контролируемо _ Q 1|ЛИ S) или в0 Ские альдегиды пли тноальдсгиды (5 , в третичные повить при действии комплексных гидрид-5дз
Реагенты ВХА
.„„ппнапне в сочетании с восстановлением
(595). Им11Ноа^'^'еРдставлягт собой удобный способ амипоалки'. ствием гидрид ‘
пирования аренов- д в03М0ЖИ0 иминоалкплпрование
‘С^юшью ре^„о и алке„ов [310, ЗИ] мн=
только аромат ! g е алкены дают ениминневые ннтермедп. "°"' гитроли которых приводит с хорошими выходам,, к аты (596), гидрол '1дам (597), а восстановление комплек- „ р-ненасышенньш л ДиЯоалк11л11роваНным алкенам (598); этот сным гмр^-бддзом дополняет амнноалкплпроваиие по Маи- процесс, таким’ые эфиры енолов и ацетали также реагп-
НИХУ п пеАгентаШ! ВХА. В случае енаминов образуются проме. руЮТпиш,е соединения (596; R2 = NRi), при гидролизе которых Хазуются р-кетоальдегиды (599). В реакциях нмнноалкилнро- °6ра./пРАгентами ВХА метилкетонов и ацетамидов (т. е. метил- карбонильиых соединений) участвуют их енольные, формы; эти оеакни! сопровождаются замещением карбонильной группы на хлоп Образующиеся хлорированные ениминневые соединения S.’ r'=C1 R3 = Н) легко гидролизуются в 3-хлоракролепны 600) которые являясь реакционноспособными винилогами хлор- ангидридов кислот, широко используются как реагенты, в особенности при синтезе стероидов и гетероциклов [3IUJ.
Соединения с иным типом кратных связей (например, соединения, содержащие циапогруппу (312)) также подвергаются пмп- ноалк’плированню с одновременным хлорированием при действия реагентов ВХА (уравнение 179).
R3CNR3CN(602)(602)(179)(179)Cl 4/R' )'C=N СГ
R3CN
R3CN
(602)
(602)
(179)
(179)
V \r2
(601)
Использование в этой реакции фосгеннмииневых солей (главным образом, работы [287, 313)) открыло новые, неожиданные области в синтетической органической химии. Так, эти соли реагируют (присоединение с хлорированием) с разнообразными ненасыщенными субстратами (включая енолы енамины, ннампны, нитрилы, цианамиды, кетены, кетеиимпны) [287, 313—315); эти реакции представляют собой общий способ синтеза полпхлорметппцпаи11 нов (603) с высокими выходами (уравнение 180).
Cl CI С{ (603) (94%)Cl CI С{ (603) (94%)(ISO) сГ(ISO) сГС1 + R1 сГ №£ТУа.
Cl CI С{ (603) (94%)
Cl CI С{ (603) (94%)
(ISO) сГ
(ISO) сГ
X \2 СНС^
i Благодаря наличию «пуш-пульпого» „
15| эти цианины проявляют повышен,,уВ“наМиД><нневого
, бность. С химнеи этого нового класса Ус ° ЭЛСКтР°^^
«г ознакомиться самостоятельно [28'313 д^ний читатель 7
(4) Реакции отщепления
Отщепление в ряду галогеназометниов может разных условиях; его протекание в значительной Ст?^ в от природы входящих в их состав заместителей Реак.п^ допя от галогеназометниов (имидоплхлорндов хлоридов и гидразоноплхлоридов „ -бромидов) ката^чип?’Оад’ основаниями и приводящие к 1,3-диполям (к оксидам „ тУ шпрплиминам и нптрил-илидам), подробно рассмотрень в"е°В’ дуюшем разделе.1° ^е-
к соответствующему изоцпаиидук соответствующему изоцпаииду■ Импдоилхлориды содержащие вторичный С-алкнльный заме- интель (604, R — Ме2СН, R = Аг), в присутствии триэтилами- иа превращаются в кетенимииы (605) (схема 181) (264 26561 , С^-Дпарилпмидоилхлориды (604; Ri = R2 = Ph) пр1! o6pa6oJe кислотами Льюиса, например пеитахлорндом сурьмы, дают соли нитрилия с комплексным анионом (606) [264, 2656]. C-Apim-N- алкилимидоплхлорнды (604; R1 = Аг, R2 = Aik) при пиролизе отщепляют алкилгалогенид и превращаются в соответствующие нитрилы (607) [264, 2656]. Аналогичная пиролитическая" фраг- ! ментация имидоилгалогенида, получаемого in situ из ациламина I п галогенирующего агента, например пентахлорида или пентабро- мида фосфора, представляет собой важнейшую стадию в деградации по Брауну [264], используемой при исследовании структуры природных соединений (особенно алкалоидов). Реакция фос- гениминов (604; R1 = С1) с трифенплфосфином при 60—100°С пли
к соответствующему изоцпаииду
к соответствующему изоцпаииду
с подпетым водородом приводит (609) [265а, 284].
Me, \=C=N.MezMe, \=C=N.MezEt3NЦ1=Ме2СН.R2=ArEt3NЦ1=Ме2СН.R2=Ar(605)(605)ci\ XC=NR!(604)ci\ XC=NR!(604)РЬзРR1 = CIРЬзРR1 = CIR!N=C:R!N=C:(609)(609)
Me, \=C=N.
Mez
Me, \=C=N.
Mez
Et3N
Ц1=Ме2СН.
R2=Ar
Et3N
Ц1=Ме2СН.
R2=Ar
(605)
(605)
ci\ XC=NR!
(604)
ci\ XC=NR!
(604)
РЬзР
R1 = CI
РЬзР
R1 = CI
R!N=C:
R!N=C:
(609)
(609)
SbClsRl=R2 = PhPhC=NPhSbCI6"(606)SbClsRl=R2 = PhPhC=NPhSbCI6"(606)нагреваниеRl=ArR2=AlkArCN + AlkCl(607)(608)нагреваниеRl=ArR2=AlkArCN + AlkCl(607)(608)(181)(181)
SbCls
Rl=R2 = Ph
PhC=NPh
SbCI6"
(606)
SbCls
Rl=R2 = Ph
PhC=NPh
SbCI6"
(606)
нагревание
Rl=Ar
R2=Alk
ArCN + AlkCl
(607)(608)
нагревание
Rl=Ar
R2=Alk
ArCN + AlkCl
(607)(608)
(181)
(181)
8j4. ИМИДАТЫ u родственные соединения ти /чЛпвы импдовой кислоты), импиоаналоги сложны»
ИмНДя так5 родственные им оксимниопроизводные (п,дрокХ эфиров а так*е аРзоио„роивводные (гидразонаты) - это соед„„е. симаты) । - Ш11еся наличием алкокси- или арнлоксиазоме ния, характеризуюш сен R2 = Д1к |1ЛП Аг> Х = Д[к Ar°^D тинсвого Фрагме ^^„азометиновый фрагмент входит в цикл,™ 11,111 может иметь полностью или частично эндоциклнческую имидат мо цмидатам относятся: Д2-оксазолины (611- s>p&i.“>A<«=»"“ <•••> —%,: йй*-й ! 1612) Химия имидатов в целом [316, 317], а также д'оксазотипов [318], З.б-ДНгпдро-ЬЗ-оксазшюв [182 319] „ 0- замешенных лактамов [320] была достаточно подробно рассмот-
сравнительно недавно. В данном разделе речь пойдет лишь о наиболее важных особенностях химии пмпдатов и их тиоанало- гов-тиоимидатов (610; SR2 вместо OR2).
C=NXC=NX(612)(612)Wl
C=NX
C=NX
(612)
(612)
O^N
R '
(611)
Методы получения имидатов, тиоимидатови родственных соединений
Реакции присоединения к соединениямс кратной связью
Классический общий способ синтеза имидатов (615) —это синтез Пиннера [316, 317]. Он состоит в присоединении первичного или вторичного спирта к алифатическому или ароматическому нитрилу (613) в инертном растворителе (например, в бензоле или эфире) при низкой температуре (0—5°C) в присутствии кислого катализатора, обычно хлористого водорода (схема 182). следует строго придерживаться этих условий, поскольку первоначально образующаяся соль имидата (614) термически нестой- иминаЛ™,? ™дРолизуется даже в присутствии следов влаги. Соль но однако Т° ИСП0ЛЬзУ|°т в дальнейших превращениях; ее мож- обработки ’evened превРзтить 8 свободный имидат (615) путем ком при НИЗК°Й те^’ераТтуре°?<0осГРТИОМ раСТВ°Р"ТеЛе аМММ' лучениябыть с Успсхом использован и Для п°"
если вводить ва такЖе S-алкил- и S-арилтиопмпдатов,
венно [316 3171 -щ"10 Феиоль6 тиолы и тиофеполы, соответст- торы; с третичным,, к|алова1к»ук> роль играют стерические фа ' 5gg■ 1П|Ртамн и пространственно затрудне|П1Ы1,
сгсг(614)(614)R!0.XC=NH2R1^R!0.XC=NH2R1^ОН ОН Мс2ССН2СМе2ОН ОН Мс2ССН2СМе2основаниеоснование(182)(182)R2O
сг
сг
(614)
(614)
R!0.
XC=NH2
R1^
R!0.
XC=NH2
R1^
ОН ОН Мс2ССН2СМе2
ОН ОН Мс2ССН2СМе2
основание
основание
(182)
(182)
XC=NH
R,/
Me MeMe Me(616)(616)(615)
Me Me
Me Me
(616)
(616)
ненеидет, в этой реакции можноидет, в этой реакции можнонитрилами реакция ... ...... „ ^™„ реакции можно использовать некоторые нитрилы, содержащие функциональные группы, например циангидрины, однако из-за самопроизвольного распада образующихся имндатов ее не удается провести с нитрилами с пониженной электронной плотностью (например, с трпхлорацето- нитрилом) и с а-аминонитрнламн. Использование в синтезе Пиннера 1,3-диолов или у,6-неиасыщенных спиртов приводит к 5,6 дигпдро-1,3-оксазинам (616) [182, 319]. Реакция нитрилов с эпоксидами в присутствии концентрированной серной кислоты прт- низких температурах — это общий способ синтеза Д2-оксазолиное (617) |318].
не
не
идет, в этой реакции можно
идет, в этой реакции можно
Реакция Пиннера всегда приводит к N-незамещенным имида- там или тиоимидатам.
OEt
Е‘3°+ ~BF<+ЕЮН 1
RC=N —э- Rc^NEt "BF4 > RC=XEt (183)
(618)(619)(620)
Однако при реакции нитрнлиевых солей (619) (легко получаемых алкилированием нитрилов фторборатами триалкилоксония) с гидрокси- или меркаптосоединенпямп можно получить N-заме- Щеиные пмндаты, например (620) (уравнение 183) |316, 317].
Присоединение спиртов к нитрилам, приводящее к имидатам, •'южио осуществить и в присутствии основании, например при ^пользовании алкоксида натрия в соответствующем спирте при " с 12, 101, 316). В случае простых алифатических н ароматн- Жри"Х“ ннтР,и|°в выходы невысоки, ио в случае нитрилов с■ „.„^„электронной плотностью (например, хлорацетон р • .
тР°°епзоннтрнла), то есть именно тех нитрилов, кот Р вы п3уют имидатов в условиях синтеза Пиннера,||Г.
РаютКя ,Как " для Реакции Пшшера, стеРпчес,^1епПнСоедпиении епппт ва'к11ую роль в катализируемом основаниями р е ов к нитрилам.
титпинаты являются конечными продуктами пон Имидаты и т№ ^ ' Дов к кетсиимипам (см. с. 640, 641) ? к соединения спиртов г изоциапидам (см- с-
Реакции замещения производных азометинов
„ нскчсофплыюго замещения импдоплхлоридов и рОд. оетпнешй! при действии алкоксидов, феноксидов, тио- ствеиных сомшироко ^пользуются для получения ал-
ся, или при тов [316].ся, или при тов [316].ST.'JSS*.. -"-"«а Й™““™ ™ р«« ""ti'SeS™^^^ с° в присутствии каталити. такого количества соответствующего алкоксида происходит пере- этеопфикация, если температура кипения вводимого в реакцию глипта выше чем образующегося [316]. Хотя для осуществления этой реакции требуется наличие уже готового импдата, переэте- пжЬикация может найти применение, например, при синтезе тоет-бутплимидатов, которые непосредственно получить не удает- ' синтезе имидатов путем переэтерификации тиоимпда-
ся, или при тов [316].
ся, или при тов [316].
Алкилирование амидов, тиоамидов и родственных соединений *
МощныеМощныеалкилирующие агенты, такие, как тетрафторборат триэтплоксония п метиловый эфир фторсульфоновон кислоты, ал-
Мощные
Мощные
килируют карбоксамиды и тиоамиды по атомам кислорода или серы соответственно (уравнение 184; Х = О или S, R = Y = Aik или Аг). Это общин метод синтеза алкплнмпдатов и тиоимидатов, выходы высоки, причем удается получить соединения, синтез которых по Пиннеру невозможен [316, 317].
XEtXEt(184)(184)(622)(622)X Н
XEt
XEt
(184)
(184)
(622)
(622)
II I ГЛзО*- "BF, R-C-N-Y »
(621)
Этот метод может быть использован и для синтеза гидроксима тов, гндразонатов и их тиоаналогов из гидроксамовых н тиогид- роксамовых кислот, гидразидов и тпогидразидов, соответственно ™ !84; R = А,к UJ1" Ar, X = О или S, Y = ОН или NRH 32(1’13 также для синтеза циклических имидатов (624)
сепы ппй И11ДЬ! и ТИОгнДразиды легко алкилируются по атому [297 316 з)^11СТВ11И алкилгалогеиидов в присутствии основании
OEt (624)OEt (624)(185)(185)/^1В13О* "вт^
OEt (624)
OEt (624)
(185)
(185)
ЮИ)
.(623)
См. также гл, 9.9.
О-Ллкилировапие карбоксамидов действием алкилгаюген.,^„,пжпо лишь в том случае, если ихгaлoreHIIДO,
’о3Зряную соль [316, 321]. ОднакГобоа ”°- ^ клонен к перегруппировке Чепмена, катализиоХмпйИИСЯ имидат »5« (=«. нс„„р, „у1*” »“ “H™S серебра служит удобным методом синтеза имидатов, являющихся разводными пространственно затрудненных нитрилов котовые нельзя получить по методу Пиннера. Для непосредствённого^ и S-этилирования алкиламидов и -тиоамидов можно использовать(ClC°2Et) [3'6] и этилтиохлорформиат
(ClCOSEt) [322]. В то время как провести межмолекулярное О-алкилироваипе амидов действием алкилгалогенидов довольно трудно, внутримолекулярное О-алкнлирование легко осуществимо; его использовали в самых разнообразных вариантах для синтеза циклических имидатов — А2-оксазолннов [318, 323] и'об-ди- гндро-1,3-оксазинов (626; п = 1 или 2) [182, 319, 323] с выходами порядка 30—70 %•
(CH2)„/R2HN/ 'ЧУ(CH2)„/R2HN/ 'ЧУR'C^0 XR'C^0 X(626)(626)О R2 R3О R2 R3R'C—О—С—(СН2)п—NtH2 (186)R'C—О—С—(СН2)п—NtH2 (186)(625)(625)(627)(627)
(CH2)„/R2
HN/ 'ЧУ
(CH2)„/R2
HN/ 'ЧУ
R'C^0 X
R'C^0 X
(626)
(626)
О R2 R3
О R2 R3
R'C—О—С—(СН2)п—NtH2 (186)
R'C—О—С—(СН2)п—NtH2 (186)
(625)
(625)
(627)
(627)
X = Hal, OSOzC6II4CH3-n
Реакция аминов с ортоэфирами
Ароматические первичные амины (это не относится к алифатическим первичным аминам) реагируют с ортоэфирами (например, с этилортоформпатом, этилортоацетатом) в присутствии кислого катализатора (например, соляной кислоты, серной кислоты, уксусной кислоты пли n-толуолсульфокислоты) и образуют имндаты с хорошими выходами [316, 317]. В случае первичных алифатических аминов продуктами реакции оказываются соответствующие амидины; они же образуются и из первичных ароматических аминов, если их реакцию с ортоэфирами проводить в нейтральных условиях. При реакции сульфамидов и гидразинов с ор- тоэфнрами образуются соответствующие гидразонаты [316, 317].
1.4.2. Реакции имидатов, тиоимидатови родственных соединений
Многие из реакций, в которые вступают имндаты и тионмида- аналогичны реакциям, характерным для простых азометинов (См- Разд. 8.1.2.2), и о них стоит лишь упомянуть. В других случаях наличие кислорода или серы придает их поведению осооые еРты; это заслуживает более полного обсуждения.
Реакции с электрофильными реагентами с электрофильными реагентами иапомина-
РеакЩМ”Д” „ометшюв и почти всегда протекают так, ют Panini прост ■^ аюта [316> 317] Протопирование
что атака направлваи||10 довОЛыю устойчивых солей, ко-
п0 a3°™Xчв ииот собой первичные продукты при синтезе ими- торые ПРСЛ^1В; (см BblIIIe). Алкилирование N-замещециых датов 1• четдертпчные соли (629) [318]. Ацилпрова-
шТГс^онилироваиие [316, 317] N-незамещеинш импдатов также протекает обычным образом и приводит к N-ацил- и N-
сульфопилпмплатам.
♦ Mei
Ph
(629)
Ph
(62S)
1 //NX°^x-
Ph
(630)
C1CH1—СИ,
/NCI
О(631)
(187)
Галогенирующие агенты (галогены, гипохлорит натрия, трет- бутилгппобромит) Превращают N-иезамещенпые нмидаты в N- галогенпроизводные [316, 317], тогда как N-замещенные имндаты (628) дают N-галогениминиевые соли (630), такие соли, полученные из Д2-оксазолинов, склонны к раскрытию цикла [(631)] [318, 323].
) Реакции с нуклеофильными реагентами
Реакции пмндатов и тиоимндатов с нуклеофильными реагентами [316, 317] хотя и напоминают реакции простых азометннов [см. разд. 8.1.2.2(2)], однако несколько отличаются от них из-за наличия заместителя в виде гетероатома.
Ациклические нмидаты (632; X = О) или их соли легко гидролизуются при низких значениях pH до соответствующего сложного эфира (633; Х = О) и амина (634) или соли амина (схема 188), тогда как при высоких значениях pH продуктами гидролиза оказываются амид (636; X = О) и спирт (637) [316, 317]. Обычными продуктами гидролиза ациклических тиоимндатов (632; X = являются тиоэфир (633; X = S) и амин (634); однако в кислой среде реакция может пойти в основном в сторону образования тиоамида (636; X = S) и спирта (637) Механизм гидролиза импдатов и тиоимндатов был тщательно изучен [316, 324], ПНР В СМЗП с тем’ ™ такис процессы напоминают некого- эцрических^интепх Превращ,еипя' протекающие с участием тетра- еких ™тоГ(б2т <СМ' °' 504)- ИР" ‘«ДРОлизе цикличе- азинов 118?6^ -оксазолпнов [318] и 5,6-дигидро-1,3-оке-
образованне сюШш?^ ьСОЛеЙ^ происходит раскрытие цикла п ложных эфиров амипоспиртов (627) (см. уравпе- 602
186). Поскольку ^.б-дигидро-! з-ок
'сположеппем заместителей и известил» ы с опРеделениим легко получить (например, по реакции Д1и^е°ХИлМией Можно гидролиз представляет собой регио- и степег 'С3 дилера), их об получения 3-амннолролаполов, важИыуР оС"ецифический ело- ношении соединении Кроме того, легкость rH ™"TeTI,4ecK°M от- щеплеиия никла в А2-оксазолипах и 5,6-дигиппп ^™Ческого Ра=- зволяет использовать эти гетероциклы в раз ’;°Ксазинах "о- (СМ. ниже) [325, 326]. Взаимодействие нмипат™ Х СИИтеаах (632; Х = О пли S) с сероводородом приводит г™ тиоимиДатов тиоэфпрам и дитноэфирам (635) [316 3171 Г ООтветственно к шруют в среде инертного растворителя (Jm И "мидатов реа- со спиртами, взятыми в ^тьшомнзбы^
смешанные ортоэфиры (638). Свободные же имидат,?00™6 ИЛИ реагируют со спиртам,аче (см выше! Пн,™ ’ напР°™в, ; ор^фпры « последующ,,' поссг.^^^
ими-ими-ЛИТИЯ и гидролизом представляет собой удобпнй „ЛЮМОГИДРВДОМ датов к альдегидам (640) [316,317].ь и переход от ими-
ими-
ими-
KMgAП5
RCH=NPh >■ r2ch—X’HPhри;—
<642)(643)(641) R
IRMSX R<NHRS |
X=O, RI—H, R3=Phl
Оs(188)
R'C—XR2R>C-XR2
Hj0 R’X,Нг5 (635)
+4 Y=NR3 >-+
R3NH2R'/R3XH,
(632)(634)
HiO I RJOH, HC1
X
R C—NHR3 + R2OHR'CtOR’h
(637)(638)
LIAIHj
H2O
R'CHO * R'CHfOROs
(640)(640)(639) .
(640)
(640)
, замещение фрагмента, содержащего кислород
НуКЛе°вф11 Ml датах и тноимидатах под действием аминов [316, ™” Ж 1" ' н из важнейших общих методов синтеза амино- 3!7, 32/], Д пеакции аналогичны реакциям замещения "на°в гало еназометниах при действии аминов (см. с. 588) " е приводят к тем же продуктам, хотя в некоторых слу- И’ с такой эффективностью. Так, реакция N-пезамещенных ""^хюноХще^х имидатов или тионмндатов (632; Х=О ' с di = R2 = Aik пли Аг, R3 = Н, Aik пли Аг) (или их со- с аммиаком, первичными или вторичными аминами, солями
" HI:R' — Aik или Ar. № - R- - R6 - Н. Aik или Аг) [293 316 317, 328]. Аналогично реагируют простые эфиры и тио- эфнры лактимов [циклические импдаты и тноимидаты типа (624)] [320]. Единственное осложнение, с которым приходится сталкиваться при реакции N-незамещениых имидатов и твоими- датов с первичными аминами,— иминнын обмен между первоначально образовавшимся монозамещенным амидином н избытком амина, приводящий к возникновению М'.ЬР-дизамещеиного амидина. Соли имидатов и тиоимндатов, как N-замещениых, так и незамещенных (632; X = О или S, R* — R2 = Aik или Аг, R3 = Н, Aik или Аг), реагируют с гидразином и его моно- и днзамещен- ными производными (как симметричными, так и несимметричными). Эта реакция представляет собой общий способ синтеза амндразонов (641; R1 = Aik или Аг, R4 = NRs, R3 = R5 = Н, Aik или Аг) [316, 327, 329]. Реакция протекает очень гладко и часто с высокими выходами. Исключение представляет взаимодействие N-незамещеипых имидатов с гидразином; при этом возможно образование побочного продукта, гидразидина (1,4-ди- гидро-1,2,4,5-тетразнн). Эту трудность удалось преодолеть, обрабатывая легкодоступные гидроноднды тиоимндатов безводным гидразином в инертной атмосфере; выходы гидроподидов N-незаме-
щенпых амндразопов составляют примерно 80% [327]. Импдаты и тноимидаты реагируют, как правило, и с гидрокснламппом п дают соответствующие амидоксимы (641; R1 = Aik пли Аг, R ~0Н| R3 = H, Aik или Аг, R5 = H) [996, 330, 331].
Приведенные выше данные ясно показывают, насколько разнообразны реакции имидатов и тиоимндатов с кислород-, серу- и азотсодержащими нуклеофилами. Применение субстратов, со- пентп^^тл83 должным образом расположенных нуклеофильных hoctiP к"СЛ0Р0да, серы или азота), открывает возмож- систем Этот °бЩег0 метода синтеза гетероциклических жа биш™ыуется очень широко. Примерами слу- XaaoZroB lvn^ С""Те^ А^оксазолннов, Д’-тназолипов и А1- имидазолинов (уравнение 189) [316, 317)
атомов Д подобно°"гпг>Д‘‘Ти' "С а-С- и a-N-водородиых 1 тветствующпм шиффовым основаниям (см.
R5—C,R5—C,R= R<R= R<R*
R5—C,
R5—C,
R= R<
R= R<
IR’—С—XH
I +
R2—C—NH,
I
Rl
(644)(645)
c. 508, 509), легко реагируют с реактивамиc. 508, 509), легко реагируют с реактивамига-га-X = 0, S, NR
c. 508, 509), легко реагируют с реактивами
c. 508, 509), легко реагируют с реактивами
га-
га-
ищескими соединениями; первоначально происходит „еипе по двойной связи углерод-азот. ТаЛри реакции З^^Зт И-арилимидатов (632) с избытком реактива Грииья^ п^ вторичный амин (см. схему 188). Сначала происходит ?2 единение -затем в результате отщепления алкоксида воз икае; им»» (642), присоединение к которому второй молены реагента „ дает вторичный амин (643). Если использовать стехиоме— ское количество реагента, то имин можно выделить- гидХиз имина позволяет получать альдегиды [316]. 1,2-Присоединение лптшюргаиичсских соединений пли арилмагнийгалогенидов к со лям ациклических тноимпдатов [332], легкодоступным солям Д -оксазолпния [325, 326] или 5,6-дигидро- 1,3-оксазпння [333] и последующий гидролиз также позволяют получать альдегиды и кетоны с выходами 50—90%. Реакции конденсации [316] имида- тов и тпоимпдатов с соединениями с активной метиленовой грул- пои, приводящие к енаминам, также можно объяснить, допустив, что вначале происходит 1,2-прпсоедннение по двойной связи углерод—азот.
а-С-Алкилированные пмидаты и тиопмидаты, подобно простым азометинам (см. с. 509—513), действием литийорганических соединений пли диалкнламидов лития можно перевести в карбанионы, являющиеся ценными синтетическими интермедиатами. Особенно широкое применение нашли карбанионы, полученные из 2-метил-Д2-оксазолннов (647) [325, 326] . Было показано, что реакцией таких карбанионов с первичными и вторичными алкил- с^огеиидами можно получать моно- и дпалкилпронзводные (вы- "%) 11 что сольволиз алкилированных Д-’-оксазолинов I в контролируемых условиях дает гомологичную кислоту или ® эфир (651; R2 = Н или Е1) с высокими выходами (77—98%) 190) [325, 326]. Кроме того, использование карбонильного единения в качестве электрофильного реагента приводит к ЧР'П1дроксналкил)-Д2-оксазолинам (650), которые можно пре- или^кчли®° в а’Р" п Р,у-ненасыш.енные кислоты и эфиры (652) кие ”53), либо в сложные эфиры р-гидроксикислот (654). Высо- зопятЫЛоды в последней реакции (80—87%) позволяют исполь-
11 ее вместо реакции Реформатского [325, 326]. При псполь- “анш1 хирального Д? оксазолина [325, 334] как субстрата уда- осУществить соответствующие асимметрические синтезы, 605
поп этом достаточно высок (51—86%). , 4 п оптический ^"аннческпх соединений к хиральным 2.^Ken' соединение лип'последующий сольволиз приводят
рова^с " ВЫС0КПМ °ПТ— ВЬ!ХОК
R'CH2CO2R2(651)T R2OH,H*R'CH2CO2R2(651)T R2OH,H*Me. ^-0V—MeMe. ^-0V—MeMe'(647)Me'(647). Ме. ,— О BuLi \ /\MeZ Y(648)R1COCH2R2 I. Ме. ,— О BuLi \ /\MeZ Y(648)R1COCH2R2 Ir'x•CH2Li r'x•CH2Li Мв'Мв'Me'(649)Me'(649)дом (99%) [325, 335].
R'CH2CO2R2(651)
T R2OH,H*
R'CH2CO2R2(651)
T R2OH,H*
Me. ^-0
V—Me
Me. ^-0
V—Me
Me'
(647)
Me'
(647)
. Ме. ,— О BuLi \ /\
MeZ Y
(648)
R1COCH2R2 I
. Ме. ,— О BuLi \ /\
MeZ Y
(648)
R1COCH2R2 I
r'x
•CH2Li
r'x
•CH2Li
Мв'
Мв'
Me'
(649)
Me'
(649)
(190)
Me,Me,Me2 VMe2 VOH-CH2-C-CH2R2R1(650)OH-CH2-C-CH2R2R1(650)’(.-пая Пг5О.|EIO1I’(.-пая Пг5О.|EIO1IR'R'R2CH2—C—CH2CO2EtOH (654))R2CH2—C—CH2CO2EtOH (654))
Me,
Me,
Me2 V
Me2 V
OH
-CH2-C-CH2R2
R1
(650)
OH
-CH2-C-CH2R2
R1
(650)
’(.-пая Пг5О.|
EIO1I
’(.-пая Пг5О.|
EIO1I
R'
R'
R2CH2—C—CH2CO2Et
OH (654))
R2CH2—C—CH2CO2Et
OH (654))
|ИзО*R\ /R'Hz \ch2co2r3(652)|ИзО*R\ /R'Hz \ch2co2r3(652)R2CH2< zH )c=c(R]/ xCO2R3 (653)R2CH2< zH )c=c(R]/ xCO2R3 (653)
|ИзО*
R\ /R'
Hz \ch2co2r3
(652)
|ИзО*
R\ /R'
Hz \ch2co2r3
(652)
R2CH2< zH )c=c(
R]/ xCO2R3 (653)
R2CH2< zH )c=c(
R]/ xCO2R3 (653)
Реакции циклоприсоединения
l/ZX" ~'Да™ Ведут себя в Реаки.чях [2 + 2[- и [155]. Так ?2 + 21 иИКЛ°ПрИСОеДПНе1П1Я как пРосТые азометииы ^кокси-р-лактамы'(^ |,м"Датов к кетенам дает стых азометпиов к кетеиа.,< n [2 + 2]-циклопрнсоединенне про- едииенпепмидатов О,,исапо [155] [3 + 2]-цпклоприсо- стых азометпиов рилимш|ам, которое, как и в случае про- с- 526). ' р °Д|1Т к производным 1,2,4-трназола (см.
аналогично окислению простых шиффовых оснований (см с 534 535) и приводит к соответствующим оксазиридинам р 16 336]'.’
Восстановление
Имидаты и тпопмндаты легко восстанавливаются до соответ ствуюшнх аминов при взаимодействии с системой металл—донов протона (например, амальгама натрия или цинка в растворе кислоты, натрии в спирте пли жидком аммиаке) пли при катартическом гидрировании под давлением [316, 317]. Удобнее всего однако, провести восстановление имидатов до аминов действием алю- могидрида лития или борогидрида натрия [316, 317] Простой метод N-моноалкплироваиия первичных ароматических аминов состоит, таким образом, в кипячении амина с ортоэфиром с последующим in situ восстановлением образующегося при этом нмидата борогпдрндом натрия [337, 338]. Электрохимическое восстановление имидатов в растворе кислоты дает амины с хорошими выходами.
АМИДИНЫ И РОДСТВЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Амидины (655; X = Aik или Аг) [293, 328], ампдоксимы (655; Х = ОН) [996, 330, 331] и ампдразоны (655; X = NR2) [329, 339] можно рассматривать как имино-, окспмнио- и гндразо- ноаналоги амидов, соответственно, пли, обобщенно, как аминоазо- метпны. Однако если в ряду этих соединений возможна таутомерия [340] (уравнение 191), то ампдоксимы п ампдразоны можно рассматривать также как пмниопроизводные (656; X = ОН или NR2) гидроксамовых кислот и гидразидов, соответственно.
NR2
R2R3NXкз = п||
C=NXR'—C-NH-X(191)
(656)(656)R,Z
(656)
(656)
(655)
Методы получения амидинови родственных соединений
Ампноазометины получают присоединением аминосоедипенпи к субстратам, содержащим кратные связи (в основном к нитрилам), или с помощью реакций замещения соответствующих азоме- ТИПОВ (большей частью галогепазометипов, имидатов и тпопмида- тов) под действием амшюсоедппеппй. Наибольшее распростране- ч»е получил второй метод; он подробно рассмотрен в разделах, посвященных реакциям галогеназометпиов (см. с. 588) и имидатов ч тиопмидатов (см с 604), и его применение для синтеза амидн- "м [293, 328], амидоксимов [996, 330, 331] и амидразонов [329, 439] пе требует дополнительных пояснений. ,
m Поисоединение аминогоединенийк субстратам, содержащим кратные связи
„п/^лраиненпя аминов к нитрилам, позволяющие син-
Реакции пр - 328|, аМ1|доксимы [996, 330, 3311 тезировать ам д ’удобцее рассмотреть в разделе, посвя- " амидразоиыi ^-^^ с|юсобиоет„ нитрилов (см. разд. 8.2.2.2). Способы синтеза ампдшюв [2, 328] и амидоксимов [2, 331], осно- £па реакциях присоединения амшюсоедниешш к оксидам нХиов п изоцианидам, описаны в разделах, в которых рассмат- "Хтся реакционная способность этих субстратов [см. разд. 8.2.4.2 2) н S.2.5.2 (2) ].
тезировать
п амн
(2) Прочие методы
Кажущийся возможным способ синтеза амидинов, амидоксимов и амидразоиов (или, формально, имино-, окснмино- п гидразоно- производных амидов) путем амипокарбонильной конденсации |см. разд. 8.1.1.1(1)| в применении к амидам осуществить в обычных условиях не удается вследствие чрезвычайно низкой реакционной способности карбонильной группы амида. Однако в некоторых особых случаях с помощью такой конденсации были получены амидины с препаративными выходами. Примерами могут служить термическая конденсация вторичных амидов с арилизо- цианатами [схема 192; (657) —► (658)] [328] н их реакция с аминными комплексами титана, такими, как тетракис(диметиламино)- тнтан | (657)-»-(659) ] [328]. В отличие от простых амидов гидро
ксамовые кислоты легко конденсируются с арнламинами в полн- фосфорноп кислоте при ПО—115 °C и обычно дают ампдоксимы с хорошими выходами [996, 330, 331]. Более высокой реакционной способностью тпокарбоннльной группы (по сравнению с карбонильной группой) можно объяснить гладко протекающую конденсацию тиоампдов с аммиаком и первичными п вторичными аминами в присутствии хлорида ртути (II) (для связывания образующегося сероводорода); это общий метод синтеза амидинов (660) [328]. Аналогичная реакция тиоампдов с гидроксиламином и гидразином приводит соответственно к амидокспмам [996, 330, 331] и амидразонам [329].
NAr
8
R —С—NHR2
(658)
X
R3NHR4
R3R4N,
R1—C—NHR2
HgCl2
XC=NR2
x=s
R‘Z
ArNCO, 150 °C
Х = О
(657)(660)
Х = о I TI(NMe2)4
(192)
C=NR2
(659)
к числу менее общих методов синтез
де11сашщ хлороформа со вторичными аминами ™?^ К°Н' кспда натрия как катализатора 13411 и РисУтствии мето- ам.шов с этилортоформиатом в кислой среде [МЦ^АмидТ пазуются и как конечные продукты саиппп™™ Амидины об- ,^я Д’-1,2,3-триазолинов - продуктов цик= рззложе- дов к енаминам [342]. Таким путем был ^сущеТвлеГси^е^ ^а™—'^ ^^-—им (из изве^ых^з^
R = SO2C6H4CH3, СОзВи-грег, COzEtR = SO2C6H4CH3, СОзВи-грег, COzEt
R = SO2C6H4CH3, СОзВи-грег, COzEt
R = SO2C6H4CH3, СОзВи-грег, COzEt
Каталитическое восстановление легкодоступных нитроновых кислот (661; X = ОН) и гидразонов (661; X = NHAr) (получаемых сочетанием а-нитроарилметанов с арендиазонневыми солями; реакция Яппа Клингемана, см. с. 485) представляет собой удобный метод синтеза амидокснмов [996, 331] и амидразонов [329] (662; Х = ОН или МНАг) (уравнение 194), хотя он связан с определенными ограничениями. Гуанидин [H2NC(NH2)=NH] получают нагреванием тиоцианата аммония [344].
O2NkXC=NXr/O2NkXC=NXr/(661)(661)н2, pt НМ> ;c=nx(662)н2, pt НМ> ;c=nx(662)(194)(194)
O2Nk
XC=NX
r/
O2Nk
XC=NX
r/
(661)
(661)
н2, pt НМ
> ;c=nx
(662)
н2, pt НМ
> ;c=nx
(662)
(194)
(194)
Реакции амидинов и родственных соединений
Вследствие присутствия аминогруппы, заместителя с высокой электронной плотностью, аминоазометины (амидины, амидоксимы и амидразопы) обладают более высокой реакционной способностью по отношению к электрофильным агентам, чем другие азо- метины. И наоборот, двойная связь углерод — азот в аминоазометинах проявляет пониженную реакционную способность по отношению к нуклеофильным агентам по сравнению с другими азометинамп.
Реакции с электрофильными реагентами
^Амидины относятся к числу сильнейших органических оснований (если пе считать четвертичные аммониевые основания). Так, Уже простой амидин, например ацетамндпп, является более сильным основанием, чем соответствующий алнфатическпп амин, и Дает истинные соли даже со слабыми кислотами, например с чк сУсной кислотой. Протонпровамне происходит по атому азота
20 Зак. Ю5609
п значительная основность амидинов азометпиовоА групппР - й устойЧивостыо образующейся со- может быть объяснена - ^ резонанса иона амидиния (урав- пряженной "Т“)Ч„ЫМ образом повышенной, резонансной ста- неипе 19э • А"ал°г‘ й КПСПОты, обусловленной наличием треть- бплизацпей соиряж™ кш^^ R2 = R3 = R4 = Н)> можно°объясппть исключительно высокую основность гуанидина (рД'= 13,65) [344].
,NHR2 R'-<.^NR3R*,NHR2 R'-<.^NR3R*(195)(195),Уш2
,NHR2 R'-<.
^NR3R*
,NHR2 R'-<.
^NR3R*
(195)
(195)
r’-c;
XNR3R*
(663)(663)(664)
(663)
(663)
Такие реагенты, как 1,5-дназабицпкло[4.3.0] ионеи-5 (665) и 1,8-ди- азабицик1о[5 4.0]тидецеп-7 (666), являются мощными дегалогенирующими агентами, что можно объяснить наличием в их структурах фрагмента амидина [345]. При действии этих реагентов де- гитрогалогенирование идет быстро при,низких температурах, что позволяет синтезировать многие неустойчивые соединения, напри- мер стибабензол (668) (уравнение 196) [345].
(196)(196)
(196)
(196)
При нагревании амидинов [293, 328], гуанидинов [344] или амндразонов [329], содержащих не менее одной свободной NH-группы, с алкплгалогенидамп (лучше всего с иодидами) или алкилтозилатами происходит N-алкилпрованпе с преимущественным образованием N-алкилиминопроизводиых. Амидоксимы (в виде солей с металлами), напротив, алкилируются по атому кислорода [996, 330].
Амидины [293, 328], гуанидины [344] (в том числе амино- гуанпдииы [346]) н амидразопы [329, 339] легко N-ацилируются при действии карбоновых кислот, их ангидридов и хлорангидрп- дов. М-Ацилпроваппе амипоазометниов в сочетании с последующим замыканием цикла (самопроизвольным пли под действием дополнительных реагентов) представляет собой основу для ряда классических реакций гетероциклизации, приводящих к производным имидазола, пиридина и пиримидина (в случае амидинов 1,1 и гуанидинов [344]) и к производным пиразола, 1,2,4-триазола, 1,3,4-оксадиазола и 1,2,4-трпазнна (в случае аминогуаниди- 610
нов [346] и амидразопов [329, 3391) Все „
„0 рассмотреть в данном разделе поэтов реакции невозмож- теля к оригинальной литературе (см также т яТ отсылаем чита- Реакния N-пезамещенных амидинов с гапог»
тамн, например с гппобромитом или гипохплп?ИИрующими аген- приводит к дназпридинам. Вполне вероятие ч™°М Натрня [3471' кает последовательное N-моно- и -дпбоомпппп, при этом проте- канпе цикла, сопровождающееся отп? Ие’ а затем замы- (уравненне 197) [293]. Иногда уХтсябр°'-Д-она
„нтермедиаты этих реакций. Электрофильная ,Тата^аМги°ГаЛ0ГеН" нпТов по атому азота гуанидинов превращает их nut и Л°Ге’
Д|,„ы [3441. Примерами
иа являются также нитрознрованне и нитрование ппи?Д соответственно к N-нитрозо- и N-иитрогуанидппу [344] Р Д Щ"®
Реакции с нуклеофильными реагентами
Ампноазометпны благодаря наличию аминогруппы менее склонны подвергаться атаке нуклеофильными агентами, чем другие азометпны, о которых уже шла речь ранее. Однако их реакции с нуклеофилами аналогичны реакциям азометннов с повышенной электронной плотностью (т. е. пмпдатов и тиопмидатов) и поэтому заслуживают лишь краткого упоминания.
Гидролиз амидинов [293] и гуанидинов [344] катализируется как кислотами, так и основаниями п приводит в первом случае к амидам (в случае N-незамещенных амидинов — к аммониевым солям кислот), а во втором — к мочевинам. Ампдоксимы [996, 330] также гидролизуются до амидов как в кислой, так и в основной среде, в тех же условиях амидразоны [329] дают гидразиды. Для получения тиоамндов использовали реакцию амидинов с сероводородом в пиридине [293, 328], однако она идет при относитель- чо высокой температуре, и при этом часто образуются смеси продуктов. При взаимодействии амидразопов с сероводородом по лучают тпогпдразиды [329].
Ампноазометпны, хотя они гораздо менее реакционно ■ Чем имидоилгалогепнды (см. с. 588) пли пмидаты (см. с. buz ел.;, 20*^И
вступать в обменные реакции с аминосоедипеиия- ТаКНТак"Й-’-Дизамсщсипыс амидины [293] подвергаются аммо- нолизу при реакции с хлоридом аммония в жидком аммиаке и да- Жшезамешенпые амидины. Нагревание М-моиозамещепных .ппн’иов 1293 328] с первичными аминами при высокой темпера- ■rvne приводит к №,№-дизамешенным амидинам. Аналогичным образом амидины могут реагировать с гпдроксиламином [293, 3281 и с гидразинами [293, 328, 329] с образованием соответственно амидоксимов и амидразонов. Ампдоксимы [996] н амидразоны [329] подвергаются аналогичным реакциям обмена.
Реакции циклоприсоединения
Me2NMe2N——NR1 R2N—1=0(671)Me2NMe2N——NR1 R2N—1=0(671)(198)(198)По реакционной способности в реакциях циклоприсоединения амниоазометниы напоминают имндаты и тиопмидаты (см. с. 606). Так, [2 + 2] -циклоприсоединение амидинов к кетенам дает амино- азетидиноны (производные [3-лактамов) [155, 328], а при такого же рода присоединении изоцианатов (670) к гуанидинам (669) образуются 4,4-диамиио-1,3-дназетидииоиы-2 (671) (уравнение 198) [328]. Известно также [3 + 2]-циклоприсоединение ами- ноазометинов к нитрплимипам [155]. В случае амидинов этот процесс приводит [155] к производным 1,2,4‘триазола, вероятно, вследствие отщепления аминогруппы от первоначально образовавшегося А2-1,2,4-триазолина. Соответственно при [3-|-2]-циклоприсоединении амидоксимов к нитрплиминам, приводящем к 1,2,4-трназол-4-М-окспдам, необходимо окисление in situ промежуточно образующихся 4-М-гидрокси-1,2,4-триазолинов [155].
Me2N
Me2N——NR1 R2N—1=0
(671)
Me2N
Me2N——NR1 R2N—1=0
(671)
(198)
(198)
Ме2М.
\=NX + R2N=C=O МегМ'
(669)(670)
Восстановление
Амипоазометины довольно устойчивы к восстановлению. Так, амидины [293] инертны в реакции каталитического гидрирования, но их можно восстановить системой металл — донор протона пямаНАЗК гуаиид,шы 13441 устойчивы по отношению к обоим тн- пия вагЛ'"ов’ ПРН действии амальгамы нат-
аминипопанирПР°11СХОДНТ восстановительное дез-
амилов а приамидниов с образованием вторичных
щепныхМ™^ восстановлении [38] N-цезамс-
вичиые амины ПоелпопСЛ°И 11ЛИ Щело1,н°1"1 среде образуются пер- нировании происходит ппа‘0Т’ ЧТ° Пр" восстановителыюм дезами- соединеиия могут бьт пПРомежУт°ч"°е образование иминов; эти ) обпару/кепы при восстановлении амидинов 612
натрием в этаноле [293], Этот процесс,
включающий
llWIIna иг siia был использован для синтеза (с высоким альдегидов. Ампдоксимы можно каталитически Мб электрохимически [38] восстановить до амидинов. ’
гидролизвыходом)330] или
ДИПОЛЯРНЫЕ СИСТЕМЫ
Д,.полярные системы, содержащие двойную связь угаерод- азот (диполярные азометииы), включают три'важных класса соединении: N-окспды азометпиов (называемые обычно нитронами) для которых характерно наличие группировки типа (672) и их аналоги, азометинимины и азометпн-плиды, содержащие фрагменты (673) п (674). Эти структуры, способные подвергаться 1,3-диполярному циклоприсоединению, по классификации Хьюсгеиа [173] относятся к октетиостабилнзоваппым 1,3-диполям, не содержащим ортогональной двойной связи (см. с. 523, 524). ’*
^C=N—О'\=N-N-^с^'-С^
/ I1/ | \
(672)(673)(674)
В отличие от относительно устойчивых цитронов, свойства п реакции которых достаточно хорошо изучены [996, 348, 349], азоме- тиннмины п азометпн-плиды—новые классы довольно неустойчивых органических соединений, и их химические свойства (за исключением поведения в реакциях циклоприсоединения) исследованы в гораздо меньшей степени [112, 173—175, 177, 350, 351]. Ниже рассмотрены лишь такие представители этих трех классов дп- полярпых азометпиов, которые являются либо ациклическими соединениями, либо циклическими соединениями с низкой степенью резонансной стабилизации. Поэтому здесь не описаны такие гетероциклические ароматические структуры, содержащие Фрагменты диполярных азометинов [(672) —(674)], как М-окси- ды [352], широко изученные М-импны [353] и N-нлиды [354], бетаины [355] и мезоионные соединения [302].
Методы получения N-оксидов азометинов (нитронов)
(!) Реакции отщепления в производных гидроксиламина
Элиминирование в производных гидроксиламнна, полученных заранее или приготовленных in situ с помощью соответствующ|. Реакций конденсации, является ключевой стадиен в ряде, м синтеза интронов. По-видимому, самым простым и "аиоо ^“м методом является использование реакции образования okcii- Мов путем конденсации аминов с карбонильными сое 1_'
с. 480). Обычно взаимодействие N-алкпл- или Nарил ДР °ксила»мина с алифатическим или ароматическим альдегид
отсутствие катализатора; к соответствующему нит- (80—90%) (схема 199отсутствие катализатора; к соответствующему нит- (80—90%) (схема 199(679)(680)(678)Ха-е= Н,ОН, Hal, CN, C5H5N+Y; R3N+ Y'(679)(680)(678)Ха-е= Н,ОН, Hal, CN, C5H5N+Y; R3N+ Y'(199)(199)
отсутствие катализатора; к соответствующему нит- (80—90%) (схема 199
отсутствие катализатора; к соответствующему нит- (80—90%) (схема 199
(679)(680)(678)
Ха-е= Н,ОН, Hal, CN, C5H5N+Y; R3N+ Y'
(679)(680)(678)
Ха-е= Н,ОН, Hal, CN, C5H5N+Y; R3N+ Y'
(199)
(199)
am проводят, как правило, в^еттюшее отщепление воды приводитрону (679), часто с хорошим выходом
X = OH) [996, 348, 349]. Альдегиды, как правило, гладко реагируют при комнатной температуре в растворителях типа эфира или этанола, тогда как для осуществления конденсации менее реакционноспособных кетонов с М-замещсппыми гидроксилампиами обычно требуется нагревание. Образование нитронов из простых алифатических кетонов (например, из ацетона) и N-замещениых гидроксплампнов осложняется склонностью нитрона вступать в дальнейшую альдольную конденсацию. Эту трудность удается преодолеть, если в качестве карбонильного компонента использовать ацеталь или кетимин. Так, взаимодействие кетиминов с N-метилгпдроксилампи-О-сульфокпслотой идет в мягких условиях и дает кетонптроиы с выходами 50—90% [356],
Конденсация гидроксиламииов с карбонильными соединениями подвержена влиянию пространственных факторов (кетоны и N-замещеиные гидрокенламины с объемистыми заместителями в реакцию не вступают), что снижает ее ценность для синтеза нитронов. Еще одним ограничением является относительно малая доступность исходных производных гидроксиламииа. Однако генерирование требуемого гидроксиламина можно осуществлять in situ из более доступного предшественника, например нитро- или интрозосоеднпепия. Так, стандартным методом синтеза циклических нитронов является самопроизвольная циклизация N-заме- щепных гпдрокенламипокарбоннльиых соединений, образующихся ™ Д'1 ПР" ВОССтановлении аф-нитрокарбоиильных соединений (ни роальдегидов и, главным образом, нитрокетонов) под действи- м цинка п хлорида аммония. С особым успехом этот метод был 1спользоваи для синтеза Д'-пирролин-М-оксндов (683), важной в 614
.„тетпческом отношении |99б 348, 349, 357].
Zn
Ме/|NH,CI '
\ О
o2n
группы соединений (уравнение 200)группы соединений (уравнение 200)(682)(683)(682)(683)(681)
группы соединений (уравнение 200)
группы соединений (уравнение 200)
(682)(683)
(682)(683)
Оксимино (нитрозо) соединения, обпазташи^о
Бартона (см. с. 484), также были г«пЕванТкак
(201)(201)иые соединения в синтезе полициклических nP0Mwv^^ ипе 201) [82, 358]. Избирательное восста1ювлениеРоксиВмовУ ,а®ие' внем цианооорогидрида натрия, приводящее к Н-замещеивы^гил" роксиламинам, и последующая конденсация с форма позволяют получать метиленнитроны [359]; таким способом ™ ся синтезировать различные соединения этого типа.'
(201)
(201)
N-замещенных гидроксиламинов (677)N-замещенных гидроксиламинов (677)
N-замещенных гидроксиламинов (677)
N-замещенных гидроксиламинов (677)
Генерирование ш situ
(схема 199), которые могли бы в результате отщепления дать производные интронов (679), можно также легко осуществить путем катализируемой основанием конденсации пптрозоаренов с различными соединениями с активной метиленовой группой (676в-е), в которых один из метиленовых заместителей является хорошей уходящей группой (схема 199; R3=Ar). Иллюстрацией этого общего подхода к синтезу нитронов может служить катализируемая основанием конденсация пптрозоаренов с бензилгалогенидами (676в; R1 = Аг, R2 = Н), приводящая к C.N-дпарплальдонитро- нам. По-впднмому, промежуточно образуются N-(a-гaлoгeиaлкил)- гидрокспламппы, отщепляющие затем галогеиоводород [996, 348, 349]. Аналогичным образом конденсируются с нптрозоаренами и а/й-дизамещепиые ацетонитрилы (676г) (в присутствии метоксида Натрия) и, отщепляя синильную кислоту, дают соответствующие кетоиптроны (679; R3 = Аг) [996, 348, 349, 360). Область применения такого рода конденсаций удалось значительно расширить, а их эффективность повысить за счет использования в качестве ме т,ыс[[ового компонента М-метиленниридинпевых солен
® качестве основания пиперидина, карбоната пли п1ДР0КС,|дд точного металла (схема 199; R3 = Ar). Вероятным
м при этом варианте реакции — реакции Кройке
пнтшпшй-бетапп (678). Высокая эффективность синтеза обуслов- ?еиа тё что шфидиипй-капюп - одна из лучших уходящих ■пп 1996 348 349]. Необходимые для синтеза пиридиниевые coin можно легко получить путем кватернпзашш пиридина соедн- нениями с подвижным атомом галогена, например фенацилброми- лом или хлорацетонитрплом. Их можно получить также in situ поп взаимодействии пиридина с соединениями с активной метиленовой группой в присутствии иода (реакция Ортолева — Кинга). Реакция Кронке может быть с успехом применена для синтеза функционально замещенных нитронов. Так, конденсация нитрозо- аренов с фенапплппридипнйбромидом (686) в присутствии основания как катализатора протекает гладко и дает ацилнитроны (687) с хорошими выходами (уравнение 202).
Вг"О'
PhCOCH2N^~^> - ArN°->- PhCOCH=NAr(202)
(686)(687)
Вместо метпленппрпдпииевых солей в реакции Кронке можно использовать четвертичные метпленаммониевые соли (676е) и также получать нитроны (679; R3 = Аг) с хорошими выходами. Нит
(688)(688)O=NR3 )-(689)O=NR3 )-(689)роны образуются как конечные продукты и при реакции алифатических и ароматических ннтрозосоедипеннй с дпазоалкапами и сульфонийилпдамн [996, 348, 349, 361] (уравнение 203). По своему механизму эти процессы сходны с реакцией Кронке. По-внди- мому, вначале образуется аддукт (690; X = No или SR2), который затем превращается в интрон (692) либо непосредственно, либо через новый интермедиат, оксазнрпдии (691). Примером синтеза нитронов по этой схеме может быть реакция третичных нитрозоалканов с диазометапом, приводящая с хорошим выходом к мети- леинитронам (схема 203; R1 = R3 = н, X = N2, R3 = трет-Мк)
(688)
(688)
O=NR3 )-
(689)
O=NR3 )-
(689)
,JC-NR3 )- хс NR3
*V! + I.r2/V
оо
(69°)(691)
(203)
Конденсация ной метиленовой также приводит616Конденсация ной метиленовой также приводит616(692)
Конденсация ной метиленовой также приводит
616
Конденсация ной метиленовой также приводит
616
"nXTwl^соед,,нениям" с актив-
к ннтоонам" В пР1,сУтствпн оснований
штропам [см. также разд. 8.1.1.1(3)]. Полага-
т что вначале образуется N-замешенный - viH, R3 = Ar), который затем дегХрнпуетХ'^Х^^ (6771 Хем нитрозоарена [996, 348, 349]. Х^метоп Z“ "°Д ^ ка-Закса) не нашел применения для синтез (реакция Эрли- ренных (-50%) выходов продукта; конкурир ХГипХ У“е" является дегидратация промежуточно образовав XX процессом ного гидроксиламина (677; X = Н) сшегося произвед
шего аннла. Гораздо большую ценность дХ сХтезХ”018^0' представляет окисление специально полученных N „ нитронов "пдрокс-.ламинов, содержащих хотя бы одСа- Одор ТаТ действием пероксида водорода, трет-бутилгидропероксид- тонка лнйгексацнаиоферрата или перйодата натрия 1996 348 XX Было показано что особенно эффективным реагентом длиосуХ ствленпя подобного превращения служит тионилхлорид [3591 Окислительный способ синтеза нитронов особенно успешно применим для превращения циклических гндроксилампнов (693) в циклические нитроны (694); в этом случае нанлучшнм окистнтетем является желтый оксид ртути, выходы при этом очень высоки (80-90%) [996, 348, 349, 359].и
/ \/н нко/—\
HO—N Ph(693)HO—N Ph(693)(694)(694)(204)(204)Ph
HO—N Ph(693)
HO—N Ph(693)
(694)
(694)
(204)
(204)
(2) Алкилирование оксимов
Оксимы представляют собой амбидентные нуклеофилы. Они
могут подвергаться алкилированию по кислороду и давать простые эфиры оксимов или по азоту, образуя нитроны. Направление
Me MeMe Me(696)(696)Me MeMe MeНО—NНО—Nоснованиеоснованиеалкилирования зависит от структуры оксима, природы алкилирующего агента и условий реакции. Использование простых алкилирующих средств—алкплгалогепидов пли -сульфатов — приводит обычно к смеси обоих продуктов, хотя при алкилировании серебряных солей оксимов в смеси может преобладать нитрон. Этот метод широко используется для получения нитронов, так как продукты реакции часто удается легко разделить. Тем не менее, несмотря па простоту выполнения этой реакции и, как правило, высокие выходы нитронов, алкилирование оксимов нельзя все же рассматривать как общий метод получения интронов. Для синтеза первого представителя четырехчленных циклических нитронов (696) было использовано внутримолекулярное алкилирование ок =има (695) [363].
Me Me
Me Me
(696)
(696)
Me Me
Me Me
НО—N
НО—N
основание
основание
(205)
(695)
(3) Окисление азометинов пероксикислотами
„язпметинов (697) пероксикислотами в соответствую-
Окнслешк аI ) с п0СЛеду10щей термической
nTerZZ^контролируемых условиях (чтобы
избежать возможной перегруппировки _ оксазиридпнов в амиды 781) можно рассматривать как общин метод синтеза нитронов Равнение 206) [996, 348, 364]. Окисление обычно проводят при низкой температуре (0°С), в качестве окислителен используют пероксид водорода, перуксусную кислоту или, что более удобно, я-хлорпероксибепзойную кислоту. Довольно часто оксазиридины не выделяют, а оии самопроизвольно перегруппировываются в нитроны [365]. На стадии окисления выходы составляют 50—90%, а на стадии перегруппировки 50—100%. Этот метод применим к азометинам, содержащим алкильные, цнклоалкпльные п арильные заместители. Недавно было предложено использовать силикагель
как катализатор 1[366].
C=W R2/
перегруппировки оксазиридпнов в нитроны
перокси- п! Р< кислота \\
>- СN—R3
R2/
(697)
(698)
R\ + C=X—R3 (206) R=/ I.
(699)
8.1.6.2. Реакции N-оксидов азометинов (нитронов)
Структуру нитронов удобнее всего представить как резонансный гибрид трех канонических форм (700), (701) и (702). С точки зрения реакционной способности наибольшее значение имеет
структура «растянутого карбонила» (700) [348]. Как видно, нитроны должны подвергаться электрофильной атаке по и нуклеофильной атаке по азоту, что и наблюдается
тельности.
кислороду в действи-
K-N-
I О" (700)
:с=м-IО"(701)
(207)
о
(702)
Реакция с электрофильными реагентами
(НО, НВг,(НО, НВг,(703) гал°геноводородами .
(НО, НВг,
(НО, НВг,
кислорода с образованием^ ДР°”СХОДИТ нротоиированпе по атому (схема 208) [99б 3191АЛ^СОлей <704; R< = Н)
му кислорода; его можно легёё°ёяИ"е ТЗКЖе ПРОИСХОДИТ по ато- алкилнруюпшм агентом К° осУществить, нагревая нитрон с НОМ растворителе (например ^бёнзадёёТп"^^ В 1ШерТ‘ р в оенз°ле). При использовании более
мощного алкилирующего средства, иапримео (ЬтппЛ оксония, Образуется соль О-алкилирова иного Нитрона 1704^^" ^49]. Реакция нитронов с ацилиру10щими агеХмЦ (U ’
С хлорангпдридами кислот, ангидпИпЯМи (иапри- X рООз) протекает более сложно можетРС‘5’
rnvnniipoBKa (особенно в случае ^алкилнитпопов) п Д пере" S ? ™™«№ «. 3«Т пТЛ т
Rk >/R3X"Rk >/R3X"r»xr»xR<COXR<COX(703)(703)Rj/ ^OR1Rj/ ^OR1(704)(704)R'^00^ )C—N—R3R2/(70S)R'^00^ )C—N—R3R2/(70S)(208)(208)пировках такого рода вначале происходит координация реагента ПО атому кислорода нитрона и образование ацилоксиммониевосо ли (705). Переход от этого интермедиата к конечному продукту ocv ществляется путем последовательных [ 1,2]-сдвигов ашиоксигоуш пы И заместителя и затем сольволиза [(705)->(706)->(708)-»- (709)-*(7Ю) Ь Альтернативная схема образования амида включает замыкание цикла в оксазиридиновое производное (706) превращение в (707) и последующую перегруппировку оксазиридииа в амид (7Ю) ]7б, ЗЬ4].
Rk >/R3
X"
Rk >/R3
X"
r»x
r»x
R<COX
R<COX
(703)
(703)
Rj/ ^OR1
Rj/ ^OR1
(704)
(704)
R'^00^ )C—N—R3
R2/
(70S)
R'^00^ )C—N—R3
R2/
(70S)
(208)
(208)
(707)(707)(710)(710)OGOR3
(707)
(707)
(710)
(710)
r‘-c-n(
* xr3
(709)
Реакции с нуклеофильными реагентами
Будучи по своему характеру соединениями с «растянутым кар бопплом» (см. выше), нитроны обычно вступают в реакции '.З-присоедпнеппя с нуклеофильными реагентами п образуют про вводные N.N-дцзамсщепного гидрокспламина, которые в зависимости от природы нуклеофильного агента либо могут ы^ьвы_ ■ Л либо распадаются на исходное карбонильное пр , (или его производное) и гпдроксиламии. Легкость гидр •"ическпх нитронов (711) до карбонильного компонента Разводного гидрокспламина (715) (схема 20.) в ;'qHMM
обп'ОГ° нлп основного катализа можно объясни ■ Р ■ далкпЛ).
Разованием неустойчивых производных N-(<x-ihap
OH 03I ' /R ii2o:c-n(->—OH (712)OH 03I ' /R ii2o:c-n(->—OH (712)R2Z(711)R2Z(711)XC=O + R3NHOHR2/(714)(715)XC=O + R3NHOHR2/(714)(715)R\(715) + )C=NR4(716)R\(715) + )C=NR4(716)
OH 03
I ' /R ii2o
:c-n(->—
OH (712)
OH 03
I ' /R ii2o
:c-n(->—
OH (712)
R2Z
(711)
R2Z
(711)
XC=O + R3NHOH
R2/
(714)(715)
XC=O + R3NHOH
R2/
(714)(715)
R\(715) + )C=NR4
(716)
R\(715) + )C=NR4
(716)
-^-M^ к гидролизу. ’ РИp, NHR’ ,
R'x + /R3 r<nh2 R \ I /RXC=N/*■C—\
R2Z 4>H
(713)
1(209)
Подобным же образом ациклические нитроны разлагаются при взаимодействии с аминосоединениямп (первичными аминами, гидроксиламином, гидразинами) и дают соответствующие азометины (716; R4 = Aik, Аг, ОН, NR2) — основания Шиффа, оксимы, гидразоны —п производные гидроксиламина (715) [348, 349]. В отличие от реакций с аминосоединениями при взаимодействии интронов (как ациклических, так и циклических) с нуклеофильными агентами, у которых нуклеофильный центр сосредоточен на атоме углерода (циаинд-нои, металлорганические соединения, карбанионы соединений с активной метиленовой группой), образуются производные М.М-дизамещениого гидроксиламина с выходами 60—80%. Эти соединения обычно довольно устойчивы, и цх можно выделить [9, 996, 348, 349, 366]. Примерами процессов этого типа могут служить превращения А'-пирролип-М-оксидов (схема 210).
R1R1R3R3(718)(718)кем, н+ R1кем, н+ R1R2R2(717)(717)MeNOaNaOEtMeNOaNaOEtR1R1R3R3CH2NO2CH2NO2ОН(719)ОН(719)НН
R1
R1
R3
R3
(718)
(718)
кем, н+ R1
кем, н+ R1
R2
R2
(717)
(717)
MeNOa
NaOEt
MeNOa
NaOEt
R1
R1
R3
R3
CH2NO2
CH2NO2
ОН
(719)
ОН
(719)
Н
Н
(210)
R'.
,R3 Пео
R'.
R2/ V '"
R2'
R3
О"
(721)
На ют
он(720)
реагентов к
н факторы, поэтому взаимодействг
реагентов к нитронам
влия-
ie с альдоиитро-
нами («ли соответствующими 2-незамещеннымц цикчическими "налогами) протекает более эффективно. Кетонитроны ™ реагируют с карбанионами. Так, например, в случае реактивов РГрНньяра происходит не 1,3-присоединение, а восстановлена нит ‘□нов до соответствующих шиффовых оснований. Получающиеся Кри 1,3-присоединении реактивов Гриньяра к альдонитронам про изводные гидроксиламина легко окисляются (см. выше) что позволяет использовать эту реакцию для синтеза кетонитронов из аЛьдонитронов, например (720)(721).
Me MeMe MeMe MeMe Me(724)(724)основаниеоснование(212)(212)CH—N=CHAr I О"CH—N=CHAr I О"(726)(726)Атомы водорода в а-С-алкилзамещенных нитронах обладают кислыми свойствами. Вследствие этого такие соединения при обработке сильными основаниями могут подвергаться двум типам превращении: конденсации, напоминающей альдольную (в том числе даже и димеризации под действием основания) (схема 211) [348], и [ 1,3]-прототропному сдвигу (перегруппировка Беренда [78])’. Последний соответствует взаимопревращениям альдонит- ронов и кетонитропов под действием оснований (уравнение 212) и сходен с рассмотренной ранее (см. с. 490) триадной прототропией шиффовых оснований.
Me Me
Me Me
Me Me
Me Me
(724)
(724)
основание
основание
(212)
(212)
CH—N=CHAr I О"
CH—N=CHAr I О"
(726)
(726)
C=N—СНаАгIО"
(725)
Реакции циклоприсоединения
Нитроны представляют собой классическимп Анальнойдвой- стабнлизоваип ых 1,3-диполей, не содержащих ортог"нон - °й связи [173] (см. с. 523, 524), они
Циклоприсоединения с самыми разнообрази Д^ выходом Прп Реакции этого типа обычно протекают(например, в т0"
Нагревании компонентов в инертном РаС™ 1 пязлпчные гетеро- уоле). С их помощью можно синтезпр яп«гнми способами. Циклические системы, которые нельзя получ^
- пеакшш возросло еще более, когда стало ясно Значение этой рг ,1аддукты образуются из нитронов, ко-
[367J, что поскольку„3 карб0НИЛЬНых соединений,
^сюшпе превращена этих аддуктов эквивалентны превращениям которые могли быть осуществлены на исходных карбонилы них соединениях. Нитроны, как правило, менее реакционноспо- Хы в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения чем азо- метшимины и азометин-илпды [см. разд. 8.1.6.3(2)]. Более того, ащдопитроны более активны, чем кетонитроны с которыми реагируют лишь наиболее активные из дпполярофилов. На легкость [3 + 2]-циклоприсоединения оказывает влияние и стереохимия нитронов; так, цис-нитроны более реакционноспособны, чем транс-изомеры. В последнем случае часто требуются жесткие условия для проведения циклоприсоединения [174].
Способность нитронов к 1,3-диполярному циклоприсоединению _ это единственный аспект химии нитронов, который в последнее время подвергся широкому изучению [173—175, 367, 368]. Из реакций этого типа наиболее подробно было исследовано взаимодействие с алкенами [175, 359, 367—369]. Ациклические и циклические нитроны легко вступают в реакции [3 + 2]-циклоприсоединения как с электроиодефицитными алкенами, так н с алкенами с повышенной электронной плотностью, и дают изоксазоли- дины, причем выходы часто близки к количественным. Высокая
высшей степени стерео- сохраняется и в цпкло- цис-циклоприсоедпненневысшей степени стерео- сохраняется и в цпкло- цис-циклоприсоедпненнереакционная способность в реакциях циклоприсоединения этого типа видна из того факта, что даже циклогексен, весьма малоактивный 1,3-днполярофил, вступает в эту реакцию. Циклоприсоединение с равным успехом проходит и с нитронами, полученными in situ путем конденсации гидрокснлампиов с карбонильными соединениями [370, 371]. Образование изоксазолидшюв подчиняется кинетическому контролю; эта реакция в специфична, причем стереохимия алкена аддукте, то есть это стереоспецифичное (схема 213),
высшей степени стерео- сохраняется и в цпкло- цис-циклоприсоедпненне
высшей степени стерео- сохраняется и в цпкло- цис-циклоприсоедпненне
п условиях кинетического контроля [3 +
„симметрично замещенных алкенов к нитпоиЦЛклопРИСоеДинение рёг “оспенифично. Присоединение к нвыс°-
1-дизамешенных алкенов с высокой электоо™ "^
L’слегка обедненных электронами неизменно ™оиёх^^ образом, что образуется связь между атомом кислород ° наиболее пространственно затрудненным концов алк „аТп' дуктами реакции являются 5-моно- и 5,5-дизамещен.ые изок™^ лпдиньь Региоспецифичность циклоприсоединения, которую мп» „о объяснить в рамках теории молекулярных орбиталей |174Т обусловлена тем, что НСМО диполя с наибольшим коэффициент том У атома углерода взаимодействует с наименее замещённым атомом углерода (концом) алкена с образованием связи. 13 + 21 Циклоприсоединение подобно [4 + 2]-циклоприсоединению (реакции Дильса Альдера) обратимо. Отсюда следует, что высокая стерео- и региоспецифичность, наблюдаемая при реакции алкенов с нитронами, сохраняется лить при условии кинетического контроля реакции и исчезает в случае термодинамического контроля
Описание [3 + 2] -циклоприсоединения алкенов к интронам (и других родственных реакций [3 + 2]-циклоприсоединения) как одностадийного согласованного процесса, включающего строго одновременное образование двух новых о-связей в высокоупо- рядоченпом переходном состоянии, полностью согласуется с наблюдаемыми кинетическими характеристиками процесса (относительно низкой энергией активации и высокой отрицательной энтропией активации), а также с высокой стерео- и регноспецпфнч- ностыо [174]. Был предложен альтернативный бирадикальный механизм [372], ио он отвергнут [373]; в частности, он не согласуется с данными |4С-кинетнческого изотопного эффекта, который изучался на примере образования 2,3,5-трифеиплизоксазолпдина нз стирола и С,М-дифенилнитрона по реакции [3 + 2]-циклоприсоединения [374].•
Было показано, что внутримолекулярное циклоприсоединение алкенов к нитронам — эффективный метод синтеза [359, 369] . При построении новых сочлененных и мостиковых систем можно было вполне полагаться на стерео- и региоспецифичность таких процес сов, что и было остроумно использовано при синтезе сложных структур, отвечающих природным соединениям; особенно показа тельным примером служит синтез ликоиодиевого ал[[ал0НЛгп? Дулина, осуществленный с высоким выходом (схема 2 ) [ Б
Реакции [3 + 2] -циклоприсоединения нитронов не огра। Ются лишь примерами использования двоинон углер ду р д. связи в алкенах. Их можно также успешно обществ =д_ ь,мн связями углерод—углерод в алленах [367,], У мзотно-
”' « углсрод-ое’ра .’готерокутулОРДЛ <»«■’",' в"» до. ™’ “Рб°Д"™м“ " оороуглуродО [’„'„да™ (™>
Слу ,ае продуктами являлись [3 +_ I ■омнатнои
Ма 215), которые обычно довольно устоит 1^
ННа.Да.ДOv-vy(730)Ov-vy(730)Н N^X(729)6,6Н N^X(729)6,6-X-XЬТН(734)ЬТН(734)ArN=C=OArN=C=O(735)(215)(735)(215)- Нy—i=o(731)(a) X=Y=CR2;Хд) X-Y-NAr;624- Нy—i=o(731)(a) X=Y=CR2;Хд) X-Y-NAr;624N NHR (732) (6)X=NAr,Y=O; W X-Y-SN NHR (732) (6)X=NAr,Y=O; W X-Y-S(733)W XeNAr,Y=S; (r) X-S,Y-NAr;(733)W XeNAr,Y=S; (r) X-S,Y-NAr;
Н
Н
а.Д
а.Д
Ov-vy
(730)
Ov-vy
(730)
Н N^X
(729)
6,6
Н N^X
(729)
6,6
-X
-X
ЬТ
Н
(734)
ЬТ
Н
(734)
ArN=C=O
ArN=C=O
(735)
(215)
(735)
(215)
- Н
y—i=o
(731)
(a) X=Y=CR2;
Хд) X-Y-NAr;
624
- Н
y—i=o
(731)
(a) X=Y=CR2;
Хд) X-Y-NAr;
624
N NHR (732) (6)X=NAr,Y=O; W X-Y-S
N NHR (732) (6)X=NAr,Y=O; W X-Y-S
(733)
W XeNAr,Y=S; (r) X-S,Y-NAr;
(733)
W XeNAr,Y=S; (r) X-S,Y-NAr;
температуре, ио распадаются или перегруппировываются по-разному при нагревании. Аллены (728а) дают изоксазолиднпы (729а), перегруппировывающиеся в соответствующие пнрролпднноны-З (731а) при нагревании, вероятно, через цвиттер-ионные интермедиаты (730а). Термолиз циклоаддуктов [1,2,4-оксадназолидпно- нов-5 (7296) и -тиоиов-5 (729в)], полученных из арилизоциапатов (7286) и арцлизотпоциапатов (728в), напротив, приводит к амидинам (732). Эту реакцию можно рассматривать как метод синтеза амидинов из карбонильных соединении через интроны. В случае
/C=N\4-
0”
(728)(728)(727)I
(728)
(728)
апилизотиоциаиатов (728в), наряду с„
связи C=N происходит циклоприсоединение по^зиТ"^ П0 приводит к образованию в качестве побочных „ C=S’ что ствуютих 1,4,2-оксатиазолидинов (729г) однакпР ПДУКТ°В соответ- присоединения ацилизотпоцпанатов к ’нитронам пс,’учае цик'л°- единственными продуктами. Термолизом этих ш,„п^НП ЯВЛЯЮТся но получить тиоамиды (734) что, таким образом, может™™’ методом их синтеза из карбонильных соединений чХз нХ-
1,2,4-Оксадиазолидинонимин-5 (729д), образуют,,о тр
нов и карбодиимидов (728д), при нагр^ниТ^^ группировке в 1,2,4-триазолидиноны-5 731д) и Dacnanv = Р (732). Образующиеся при [3 + 2]щиклопри5о*ии^еро™ да (728е) к нитронам 1,4,2-оксатиазолидинтиопы-5 (729е)РНеустой' чивы и распадаются на имины (в случае СЛ^диарплиитронов) или тпоампды (734) (если в качестве исходных использовали С N-ди алкилнитроны) [174, 367]. Нитроны легко присоединяются также к двойной связи углерод—сера в тиокетонах и двойной связи углерод—фосфор в фосфоранах, давая соответственно 1,4 2-ок- сатпазолидины и 1,2,5-оксазафосфолид|Шы [174, 367). Нитроны бурно реагируют с простыми алкинами; получающиеся А4-изокса- золпны неустойчивы, они превращаются пли в нлиды вследствие раскрытия цикла, либо в Л3-пзоксазолины путем переноса водорода. Однако Д^изоксазолипы, получаемые при циклоприсоединении диметилового эфира ацетилеидпкарбоновой кислоты к нитронам, достаточно устойчивы, и их можно выделить (см., например, уравнение 216) [137, 367]. Для объяснения образования Р-лактамов из нитроиов и ацетиленидов меди было выдвинуто предположение о перегруппировке первоначально возникающих ^-изоксазолинов [376]; выход р-лактамов 20—60%.
МеО2ССэССО2Ме Мс'^-Me'МеО2ССэССО2Ме Мс'^-Me'(216)(216)Me,
МеО2ССэССО2Ме Мс'
^-
Me'
МеО2ССэССО2Ме Мс'
^-
Me'
(216)
(216)
Ме
О—CO2Me
(736)(736)(737)
(736)
(736)
Окисление
т Нитроны устойчивы к действию большинства обычных окисли- ®Лей- При озонолизе, однако, происходит окислительное Рвс _ ио^*'»'"' СВЯЗИ УглеРод"аЗОТ roA^S
сое-1"неипя и нитросоедииеппя [348, 349J. в д 1 ь.
юдата [349] пли тетраацетат свинца [185, 1р5] ' ■ при.
мепИТд°"Ь| нлп С-2-пезамещепиые циклические ни ро^ О.Р’ ’Пирролни-М-оксиды) до гидроксамовых t
Цетильных производных.
Восстановление Ш1ТП0И0В может происходить таким образом, В^у^Г ибо Н>днзамещенные гидроксиламииы (путем что образуются аШ|]ффовь! основания (путем де-
ИаСЫТп™ованм либо вторичные амины (когда реализуются ^".иправзепия). Восстановительная система металл-донор ппото ю например, цинк в уксусной кислоте) превращает нитро- в соответствующие шиффовы основания; при действий щелоч- п снипте возможно дальнейшее восстановление с образованием вто^.х аминов [996, 348, 349]. Комплексные гидриды металлов (LiAKb, NaBH4) восстанавливают нитроны в NN-дизамещепные гидроксиламииы с хорошим выходом [996, 348 3491 При каталитическом восстановлении над никелевым, платиновым пли палладиевым катализатором в зависимости от условии реакции и применяемого катализатора образуются вторичные амины, N.N-дизамещенные гидроксиламины или шиффовы основания [996, 348, 349]. Дезоксигенирование нитронов в шиффовы основания идет с высоким выходом (~90%) при действии фосфорсодержащих реагентов, например трифенилфосфина [996, 348, 349].
8.1.6.3. Азометинимины и азометин-илиды
Методы получения
Устойчивые М-р-цнаноазометинпмпны можно легко получить взаимодействием диазоалканов с анти-дпазоцианидами (уравнение 217) [173, 175, 177, 351, 377].
a30Me™»>™b. (740) обычно получают in situ одним из следующих способов:3a30Me™»>™b. (740) обычно получают in situ одним из следующих способов:3
a30Me™»>™b. (740) обычно получают in situ одним из следующих способов:3
a30Me™»>™b. (740) обычно получают in situ одним из следующих способов:3
солей ™' дспРотонироваиием гидразопневых
том числе*’иполу1,нть различными методами, в
(738- R — 24 утРим°лекУлярным алкилированием гидразонов _ 2,4-динитрофенил [Ц2 173 175 177 пас- крытием цикла в легкодоступных диазпридинах 1742 R- Me) под действием кислот 11191 /.?;,;'пах (742, К—ме)
гораздо более общего метода2 8) ИЛ" С П0М01ЦЫ0
ТОда реакцией альдегидов п кетонов
„заметенными гидразинами (744) в присутствии кис- /743) с 1,2 о QI 1112]. При взаимодействии альдегидов и кетонов 1'* (схе«а 'нн1ыМИ гидразинами часто происходит самопроиз- '10, о.днзамеш. ция и непосредственное образование азометин- с л’ьнаЯ дегидр [112, 173, 175, 177, 351]. Азометинимины яв- Sh°b ^межуточными соединениями при «перекрестных» реак- «ются ПР° „ГЛединения к азину гексафторацетона (см. с. о68); лЯ „ пиклопрнсоед» ^ожно выделить.
X солей при-X солей при-(747)лицевых солей прн-Тому, как Аепротонпрова^пе г^драЗон1 азометшшминам (см- ть ^-алкилпр00 вых солей, которые можно и D1(747)лицевых солей прн-Тому, как Аепротонпрова^пе г^драЗон1 азометшшминам (см- ть ^-алкилпр00 вых солей, которые можно и D1Подобно водит кПодобно водит к'NOs'NOsN ВгН,С-N ВгН,С-EtaM-НВгEtaM-НВг‘СНа‘СНа
X солей при-
X солей при-
(747)лицевых солей прн-
Тому, как Аепротонпрова^пе г^драЗон1 азометшшминам (см- ть ^-алкилпр00 вых солей, которые можно и D1
(747)лицевых солей прн-
Тому, как Аепротонпрова^пе г^драЗон1 азометшшминам (см- ть ^-алкилпр00 вых солей, которые можно и D1
Подобно водит к
Подобно водит к
'NOs
'NOs
N ВгН,С-
N ВгН,С-
EtaM
-НВг
EtaM
-НВг
‘СНа
‘СНа
ьпрпинепий с подвижным атомом галогена, позволд- под действием соедин азомет„н.нлидь| (уравнение 220) [173— По шепеипс этого метода ограничено из-за возмож- 17о, 177, Заир Р простых пмпниевых солеи в енамины, „ости Депро ° ш око „спользуемым методом, пригодным для Более оощим .‘ -чивЫХ азОметин-плндов, является тсрми-
получения in ? фотохимическое дисротаторное раскры- ЧТши" аРв проРИзводных азиридина (схема 221) [174, 350, 351, Не,,сТОйчивые азометин-илиды можно также получать ?п Термолизом соответствующих АМ,2,3-триазолинов [380].
Arf+f
И Л9И Л9100«с нх100«с нх_ н Д н МеО2С N^Me
И Л9
И Л9
100«с нх
100«с нх
н н(дисротаторноераскрытие)н н(дисротаторноераскрытие)(221)
н н
(дисротаторноераскрытие)
н н
(дисротаторноераскрытие)
МеО2С СО2МеМеО2С СО2МеМеО2С Н (конротзторное раскрытие)
МеО2С СО2Ме
МеО2С СО2Ме
Реакции
ЛзометиниминыЛзометиниминыи азометин-илиды — очень реакционноспособ-
Лзометинимины
Лзометинимины
ные 1,3-диполп. Характернейшей особенностью их химического поведения является способность вступать в реакции [3 + 2]-циклоприсоединения почти со всеми типами кратных связей. Подробно эти реакции рассматриваются в других руководствах, здесь же мы коснемся их лишь в общих чертах.
Циклоприсоединение к азометинимпнам и азометин-илпдам происходит легче, чем к нитронам [см. разд. 8.1.6.2(3)], его можно провести в инертном растворителе при комнатной (или повышенной) температуре. Поскольку образующиеся гетероциклические аддукты часто удается выделить с высоким выходом, реакции [3-|-2]-циклоприсоединения к азометинимпнам и азометин-илпдам (как и к интронам) используют для получения разнообразных гетероциклических систем, некоторые из которых другим путем получить невозможно. Более того, поскольку обычно циклоприсоединение протекает и стерео-, и региоспецифичио, с его помощью можно получить гетероциклы с определенным расположением заместителей и заданной стереохимией.
Все алкены — простые (например, этилен), с повышенной электронной плотностью (например, енамины, простые эфиры ено- щ 11 электроподефицитные (например, акрилонитрил, днэтпл- мпияиМ’А"алеат) ■—гладко присоединяются к азометипп- дают'"лидам " с высокими выходами (часто > 90/о)
ил" пирролидины (749; X = NR плп CRi)
Наблюл чём МеМа 222) 1173~175, '77, 351, 378, 381].
ФНЧНОСТ1 и В ЭТПХ пРоцессах высокие регно- п стереоспецифичность и кинетические параметры (низкая энергия активации. 628
высокая отрицательная энтропия активации) объяснимы с точки зрения согласованного механизма, в котором реализуется высокоупорядоченное переходное состояние. Внутримолекулярное циклоприсоединение алкенов к азометиниминам и азометин-нлидам было использовано для регио- и стереоизбирательного построения конденсированных и мостиковых бициклических пиразолидннов [359]. Циклоприсоединение азометиннмииов (748) по связи C=N можно проиллюстрировать их взаимодействием с изоцианатами и карбоднимпдамн; при этом с отличными выходами образуются 1,2,4-триазолидпны (750) [173—175, 177, 382]. Азометнн- имины и азометин-нлпды легко присоединяются также п к двойной связи углерод—кислород в альдегидах, давая 1,3,4-оксадиазоли- дпны и оксазолидпны (751, X = NR или CRi), которые нельзя получить другим путем [173—175, 177]. Реакции [3 4- 2] -циклоприсоединения азометиннмииов и азометпн-плпдов не ограничиваются лишь соединениями с двойной связью, они легко проходят и с тройной связью углерод — углерод в алкинах, давая пиразолпны и ппрролины, соответственно (752; X = NR или CR2) [173 175, 1 7, 378, 379 , 383].
связьорга-(754),связьорга-(754),ГЕТЕРОКУМУЛЕНЫ
связьорга-(754),
связьорга-(754),
r2c=c=nr(756)r2c=c=nr(756)Гетерокумулены — соединения, содержащие двойную Углерод—азот, представлены четырьмя важными классами Иических соединений: изоцианатами (753), изотиоцианатами КаРбодипмндами (755) и кетениминами (756).
r2c=c=nr(756)
r2c=c=nr(756)
RN=C=ORN=C=SRN=C=NR
обла-обла-^емы кумулированных двойных связен в ф °т повышенной реакционной (^емы кумулированных двойных связен в ф °т повышенной реакционной ((753)(754)(755)
обла-
обла-
^емы кумулированных двойных связен в ф °т повышенной реакционной (
^емы кумулированных двойных связен в ф °т повышенной реакционной (
ПЫХ Связей в ^®^КЦ|^^нуКЛеО- , '^вышеинои реакционной способпость'° ° Jпозволяет иного присоединения и циклоприсоедпн •^
„ важнейших органических Функциональных °т»ест"г"Х ^Хтены (754) - (756) нашли широкое примене групп. пгшшческой химии как синтетические интермедиаты. Изо- н"е в °РГнепо№ЗУ1от в качестве мономеров (например, толплен- и"а“а^т дифенил для синтеза полимеров, диизоцианат ДИФ |е соединення в синтезе лекарственных пре.’ 3 тТп (например для лечения гипогликемии) и веществ, приме- П±и, в се тьскох/хозяйстве (например, гербициды, инсектициды, Ав ициды) Только за один 1974 г. мировое производство нзоциа- ?атов составило 10= т [384]. Изотиоцианаты по сравнению с дРу. гими гетерокумуленами, содержащими двойную связь углерод- «от обладают пониженной реакционной способностью; они встречаются в природе - входят в состав горчичных масел [385].
Методы получения изоцианатов, изотиоцианатов, карбодиимидов и кетениминов [386, 387, 389 394]
Синтез из алшнов
Метод, наиболее широко используемый для синтеза изоцианатов [344, 386, 387], состоит в нагревании гидрохлорида амина с фосгеном в расплаве или, что более удобно, в высококипяшем растворителе, например о-днхлорбензоле. Промежуточными соединениями в этом синтезе являются карбамоилхлориды. Их обычно
не выделяют, однако можно показать, что они дают изоцианаты при нагревании [388] или при обработке третичным амином (уравнение 223; X = О). Выходы составляют 85—95%. Использование соли амина, а не свободного амина позволяет избежать последующей реакции с образовавшимся изоцианатом. В промышленности изоцианаты получают реакцией аминов с фосгеном в паровой фазе. В качестве ацилирующего агента при синтезе изоцианатов из первичных аминов вместо фосгена можно использовать оксалилхлорнд.
RNH3 Cl" +RNH3 Cl" +С,\ A II,с=х > RNH-C-C1СКС,\ A II,с=х > RNH-C-C1СК—HCI—HCIRN=C=X (223)RN=C=X (223)
RNH3 Cl" +
RNH3 Cl" +
С,\ A II
,с=х > RNH-C-C1
СК
С,\ A II
,с=х > RNH-C-C1
СК
—HCI
—HCI
RN=C=X (223)
RN=C=X (223)
(757)(758)(757)(758)(759)(760)(759)(760)
(757)(758)
(757)(758)
(759)(760)
(759)(760)
„Изотиоцианаты обРазУЮтся как конечные продукты при взап- у ГЧ4дГИчятХЛО^НДОВ амПиов с тиофосгеиом (уравнение 223; к9 РСа,<11ИИ в отличие от реакций, приводя-
скольку и тпоЖпп*’ y№61'®e всег0 проводить в водной среде, по- устойчивы к гидролизу.” °бразу,Ощиеся изотиоцианаты довольно гремв^гпдр^используют продолжительное на-
X = NR2) [2,390]^ Л ° ам 1НОВ с фосгеннминами (уравнение 223,
Синтез из карбаматов, амидов, мочевин v 'и их тиоаналогов
„патетически важных методов синтеза гетерокумуленов РЯД реакциях отщепления, которым подвергаются карба- оСно0ан ь] Мочевины и их тиоаналоги. Однако простейший из ^тЫ, аМ Бессов, а именно пиролиз карбаматов (761), не имеет -яких ПР ценности из-за рекомбинации отщепляющегося спир- (762) (схема 224) [167 , 344].
та с »30UоMeaSi о
ЦMeCONHSIMea I
RNH—С—OR —* RN-C-OK
(761)t763)
—нон+ ROH—нон+ ROH50 - 70 °C—ROSiMeg50 - 70 °C—ROSiMeg(224)(224)Ви-трег IRNCOC1(764)Ви-трег IRNCOC1(764)—3'6Н2°> rn-c-o ^AgN°383-ИО °CMeCN(762)—3'6Н2°> rn-c-o ^AgN°383-ИО °CMeCN(762)ОRNH-C-SR(765)ОRNH-C-SR(765)В то же времяВ то же времяпиролитическое расщеплениепиролитическое расщеплениеМ-трвметплсилилкарбамата (763) необратимоМ-трвметплсилилкарбамата (763) необратимолегко получаемоголегко получаемогон представляет собой хороший путь к изоцианатам [167]. Изоцианаты можно получить с хорошим выходом и при нагревании И-алкил-Ы-трет-бутпл- карбамоплхлорндов (764) (легко образующихся при обработке N-алкил-трег-бутплампнов фосгеном) с гидратом хлорида желе- за(Ш); при этом происходит отщепление изобутена и хлористогон представляет собой хороший путь к изоцианатам [167]. Изоцианаты можно получить с хорошим выходом и при нагревании И-алкил-Ы-трет-бутпл- карбамоплхлорндов (764) (легко образующихся при обработке N-алкил-трег-бутплампнов фосгеном) с гидратом хлорида желе- за(Ш); при этом происходит отщепление изобутена и хлористоговодорода "[344]. Под действием солей тяжелых'металлов происходит отщепление тиолов из тиокарбаматов (765), также приводя- шее к изоцианатам [3441.,.В результате сходного процесса (реакции Калуца) соли Д™ карбаматов [например, дитпокарбамат аммония (76 ,—(11под действием солей тяжелых металлов [например, g 2, в ’• Pb(NO3)2], гипохлорита пли фосгена (последний на. более фектпвеп) превращаются в изотиоцианаты (767( •'1344, 389]. Этот метод, однако, имеет ограниченно пр гменение, поскольку получение солей дитиокарбаматов () Y в , шз«руемой основаниями конденсации сероуг.^ аминами проходит успению лишь в том слу , R = Аг) С1^точпо осповпы. Методы синтеза изотиоциа.^ R = Аг,1395, 396] путем пиролиза метилдитиокар а.т,,ока’рбаматовполучаемых метилированием соснованиями766; R = Ar, X = NHE13), а также каталпзпр емогоос асШеплеПИЯ S-(N-метнлпиридиниевых) Раппем°аматов (768, R^CsHiNMe), получаемых и^водорода "[344]. Под действием солей тяжелых'металлов происходит отщепление тиолов из тиокарбаматов (765), также приводя- шее к изоцианатам [3441.,.В результате сходного процесса (реакции Калуца) соли Д™ карбаматов [например, дитпокарбамат аммония (76 ,—(11под действием солей тяжелых металлов [например, g 2, в ’• Pb(NO3)2], гипохлорита пли фосгена (последний на. более фектпвеп) превращаются в изотиоцианаты (767( •'1344, 389]. Этот метод, однако, имеет ограниченно пр гменение, поскольку получение солей дитиокарбаматов () Y в , шз«руемой основаниями конденсации сероуг.^ аминами проходит успению лишь в том слу , R = Аг) С1^точпо осповпы. Методы синтеза изотиоциа.^ R = Аг,1395, 396] путем пиролиза метилдитиокар а.т,,ока’рбаматовполучаемых метилированием соснованиями766; R = Ar, X = NHE13), а также каталпзпр емогоос асШеплеПИЯ S-(N-метнлпиридиниевых) Раппем°аматов (768, R^CsHiNMe), получаемых и^
—нон
+ ROH
—нон
+ ROH
50 - 70 °C
—ROSiMeg
50 - 70 °C
—ROSiMeg
(224)
(224)
Ви-трег I
RNCOC1
(764)
Ви-трег I
RNCOC1
(764)
—3'6Н2°> rn-c-o ^AgN°3
83-ИО °CMeCN
(762)
—3'6Н2°> rn-c-o ^AgN°3
83-ИО °CMeCN
(762)
О
RNH-C-SR
(765)
О
RNH-C-SR
(765)
В то же время
В то же время
пиролитическое расщепление
пиролитическое расщепление
М-трвметплсилилкарбамата (763) необратимо
М-трвметплсилилкарбамата (763) необратимо
легко получаемого
легко получаемого
н представляет собой хороший путь к изоцианатам [167]. Изоцианаты можно получить с хорошим выходом и при нагревании И-алкил-Ы-трет-бутпл- карбамоплхлорндов (764) (легко образующихся при обработке N-алкил-трег-бутплампнов фосгеном) с гидратом хлорида желе- за(Ш); при этом происходит отщепление изобутена и хлористого
н представляет собой хороший путь к изоцианатам [167]. Изоцианаты можно получить с хорошим выходом и при нагревании И-алкил-Ы-трет-бутпл- карбамоплхлорндов (764) (легко образующихся при обработке N-алкил-трег-бутплампнов фосгеном) с гидратом хлорида желе- за(Ш); при этом происходит отщепление изобутена и хлористого
водорода "[344]. Под действием солей тяжелых'металлов происходит отщепление тиолов из тиокарбаматов (765), также приводя- шее к изоцианатам [3441.,.
В результате сходного процесса (реакции Калуца) соли Д™ карбаматов [например, дитпокарбамат аммония (76 ,—(11
под действием солей тяжелых металлов [например, g 2, в ’• Pb(NO3)2], гипохлорита пли фосгена (последний на. более фектпвеп) превращаются в изотиоцианаты (767( •'
1344, 389]. Этот метод, однако, имеет ограниченно пр гменение, поскольку получение солей дитиокарбаматов () Y в , ш
з«руемой основаниями конденсации сероуг.^ аминами проходит успению лишь в том слу , R = Аг) С1^точпо осповпы. Методы синтеза изотиоциа.^ R = Аг,
1395, 396] путем пиролиза метилдитиокар а.т,,ока’рбаматов
получаемых метилированием соснованиями
766; R = Ar, X = NHE13), а также каталпзпр емогоос асШеплеПИЯ S-(N-метнлпиридиниевых) Раппем
°аматов (768, R^CsHiNMe), получаемых и^
водорода "[344]. Под действием солей тяжелых'металлов происходит отщепление тиолов из тиокарбаматов (765), также приводя- шее к изоцианатам [3441.,.
В результате сходного процесса (реакции Калуца) соли Д™ карбаматов [например, дитпокарбамат аммония (76 ,—(11
под действием солей тяжелых металлов [например, g 2, в ’• Pb(NO3)2], гипохлорита пли фосгена (последний на. более фектпвеп) превращаются в изотиоцианаты (767( •'
1344, 389]. Этот метод, однако, имеет ограниченно пр гменение, поскольку получение солей дитиокарбаматов () Y в , ш
з«руемой основаниями конденсации сероуг.^ аминами проходит успению лишь в том слу , R = Аг) С1^точпо осповпы. Методы синтеза изотиоциа.^ R = Аг,
1395, 396] путем пиролиза метилдитиокар а.т,,ока’рбаматов
получаемых метилированием соснованиями
766; R = Ar, X = NHE13), а также каталпзпр емогоос асШеплеПИЯ S-(N-метнлпиридиниевых) Раппем
°аматов (768, R^CsHiNMe), получаемых и^
Ахматов (766 X = NHEt3), имеют те же недостат- солей Дитиоироа* >ы п’овь1е методы СИНТеза изотиоцианатов, КИ. Недавно были оп^^^^ использования токсичных реагентов, которые позво^ яго желых меТалЛОв и фосген, и преодолеть огра- таких, как сол доступностыо солеи дитиокарбаматов [397]. пиления, связа! вы Усском разложении бис(металлирован- Они основаны Р м _ Li или MgBr), которые образуют» при'действии литшЮр’ганпческих соединений или реактивов Гриньяра в сероуглерода на первичные амины.
S
RN=C=S(767)RN=C=S(767)||C0O2
RN=C=S
(767)
RN=C=S
(767)
RNH—C— S’ X+
(766)
(225)(225)
(225)
(225)
SRNH—С—SR'SRNH—С—SR'М SI IIRN—С—SMМ SI IIRN—С—SM(768)(768)(769)(769)
S
RNH—С—SR'
S
RNH—С—SR'
М S
I II
RN—С—SM
М S
I II
RN—С—SM
(768)
(768)
(769)
(769)
Карбодиимиды (771) можно получить путем обессеривания (термического или под действием солей тяжелых металлов, например, AgNO3 или HgCl2) S-алкил- или S-ацилизотиомочевин (770, R3=Alk или СО2Е1) [344, 391 ], а также путем разложения 5-(М-метнлпиридиниевых) производных изотномочевин (770; R3 = С5Н4 NMe) под действием оснований [398].
NR2
R'NH—С—SR3 —■* R'N=C=NR2(226)
(770)(771)
Аналогично первичным аминам, первичные алкил- и арилкар- боксамиды и -сульфонамиды при реакции с фосгеном дают соответствующие ацплизоциаиаты [344, 386] и сульфонплнзоциаиаты [167, 391, 394]. Добавлением каталитических количеств изо
цианата или заменой фосгена как ацилирующего агента оксалил- хлоридом удается повысить выходы продуктов и заметно увеличить скорость реакции [167, 344, 391—393].
а-Хлорнмвдоилхлорпды (773), получаемые хлорированием ацетамидов (772) или раскрытием цикла в дихлоразиридинах (776), при дехлорировании под действием йодида натрия превращаются в кетенимины (774) с выходами 40-60% (схема 227) [293, 399].
М°ЖН0 такжс полУчить с более высокими выходами L путем дегидрохлорирования а-С-алкилированпых ими* ? ^ ’ котоРие- в свою очередь, получают при конт- 399 Тх™ “0риР0ван1|и производных ацетамида (772) [293, J. L хорошим выходом кетенимины образуются и при дегид-
В Пи-В Пи-5^ 17721*о*Р1
В Пи-
В Пи-
Р?С1 С1
pci5 I INPh
ph2CH—С—NHPh -> ph2C—c=NPh «_ Dh / \ 0,21”1™ca‘
(227)(227)pels IPiO^CsHsN Nal, МуС0
(227)
(227)
Cl
IEt3N
PhaCH—C=NPh ► Ph2C=C=NPh
(774)(774)(775)
(774)
(774)
Кетениминиевые соли (778), обычно генерируемые in situ можно выделить в виде относительно устойчивых тетрафторбопатов пои действии тетрафторбората серебра на а-хлороенамины (777)
R'x /С1R2/ 'NMeaR'x /С1R2/ 'NMeaAgBF,-60 °cAgBF,-60 °cRR\>=C=NMezR2/RR\>=C=NMezR2/(228)(228)
R'x /С1
R2/ 'NMea
R'x /С1
R2/ 'NMea
AgBF,
-60 °c
AgBF,
-60 °c
RR
\>=C=NMez
R2/
RR
\>=C=NMez
R2/
(228)
(228)
(778)(778)(777)
(778)
(778)
Для синтеза изоцианатов, изотиоцианатов и карбодиимидов особенно удобными исходными соединениями являются мочевины и тиомочевины. Так, например, взаимодействие 1,3-диалкил- и 1,3-диарилмочевин (779) с фосгеном при комнатной температуре (в случае диалкилмочевин) или при 150 °C (для диарилмоче- вин) является общим методом синтеза изоцианатов (782). Особый интерес этот метод представляет для синтеза соединений, которые ие удается получить прямым фосгенироваипем соответствующих аминов [167, 394]. Промежуточными соединениями в этих синтезах являются аллофаноилхлориды (780), подвергающиеся самопроизвольному термическому разложению (схема 229). В случае диалкилмочевин наряду с аллофаноилхлоридом может также образовываться хлорформамидинийхлорид (781); в некоторых случаях это направление становится основным.
оО СОС1 СГ С1
RNH—С—NHR ■ С0С-> RNH—С—NR + RNH=C—NHR(779)(780)(781)
I(229)
Д или
Доснование
RN=C=ORN=C=NR
(782)<783)
. „п<-мтыЬопил-3-алкнлмочевин с фосгеном позволяет лизотио1 синтезировать с} ^ гь обработкои недорогих и легкодоступ- ““^^ТТИОМОЧеВНН соляной кислотой или уксусным ангндрн. НЫХистовых продуктов образуется соль амина или его
КИЛ-КИЛ-дом; "ом 'х1° .,ОПзВодиое [389]. Лучшим препаративным общим "мотом синтеза карбодиимидов является обессеривание 1,3.дИал. ме °”, З-диарилтиомочевип действием солеи тяжелых метал- п.-х’тетвни дегидратирующих средств (пли с использованием «еотроиюй отгонки образующейся воды) [344, 390]. Обессе- .1 З-дизамещеиных тиомочевии можно осуществить так-
КИЛ-
КИЛ-
действием хлора или гипохлорита [344, 390] или сильного ос- Хтпия например гидрида натрия; выходы в последнем случае оставляют 45-75 0/0 [390]. Карбодиимиды (783) - конечные продукты формального дегидратирования 1,3-диалкнл- и 1,3-дц. аритмочевин под действием различных хлорирующих агентов, например пентахлорида фосфора, оксихлорида фосфора, п-толуол- сульфохлорида, фосгена [344, 390, 394]. Успешное протекание процессов этого типа определяется образованием и дегидрохлорированием in situ (под действием оснований или в результате термической обработки) хлорформамидннийхлоридов (781). Так,
наплучшим .методом синтеза такого важного реагента, как дицик- логексилкарбодиимид, является дегидратация 1,3-дициклогексил- мочевины при комнатной температуре под действием фосгена в присутствии пиридина пли, предпочтительнее, трпэтиламнна; выходы достигают 90% [390].
Синтез из соединений с подвижным атомом галогена
Реакции замещения подвижного атома галогена под действием изоциановой кислоты, цианатов или тиоцианатов металлов в ряде случаев позволяют осуществить синтез изоцианатов и изотиоцианатов.
Классические методы синтеза ацилизоциаиатов [386, 391, 392] н сульфонилизоцианатов (391, 393] — взаимодействие ацил- и сульфонилхлоридов с цианатом серебра; выходы продуктов, правда, невысоки (5—8%). Наилучшим реагентом для синтеза ацилизоциаиатов является легкодоступная изоциановая кислота, ■при реакции которой с хлорангидрпдами и ангидридами кислот в присутствии пиридина выходы ацилизоциаиатов достигают в некоторых случаях 90% [167, 392, 393]. Алкилгалогепнды тоже могут вступать в реакции замещения подобного рода, однако для пп3 алкнлнзО11,|аиатов взаимодействие с изоциановой кисло- "ПР°ВОЛНТЬ в жестких условиях. Реакцию с пзоциа-
пзоипанатпПТ°пл "еЛЬЗЯ РассматРивать как общий метод синтеза °на с‘<лонна к полимеризации. Простые циановой "Н-еРТпЬ1 В Реакции с цианатами металлов и изо- взанмодействие ^ЛЯ С1штеза арилнзоциапатов используют взаимодействие арнлД|1аз0Н11евых с Ц|1а„атом калия [386]. 634
Одни ИЗ наиболее ранних методов синтеза
a if ни я ал кил галоген идов с тиоцианатами ^^тиоцианатов I389L
^оциаиат-аииоиа при реакциях замещения этого тТ'0 хаРа«еРа еси алкилизотиоцианата и алкилтиоцианата п а ^Р^'ются апаты легко изомеризуются в изотиоцианаты ,тД"аК° алк^тио- можно осуществить, не выделяя тиоцианата а ИЗО№Р«ацию полярном растворителе (например, в ацетон^рад^и™^31^*0 8 „ин триэтиламива, или просто увеличив время
тиоцианатов подавляется и при испол,ОбРа30’
тяжелого металла, например тиоцианата свинца котов1^Щ’аНаТа зуют для превращения ацилхлоридов в соответс^вуюТ”^™ тиоцианаты, хотя и с низким выходом Ц69. 344 389 W n с11нтеза алкоксикарбонилизотиоциаиатов было предложено ать эквимольную смесь алкил- или арилоксикаРрбон^ сплилизотиоцианатом при 120-180 °C без растворителя ад в инертном растворителе толуоле или ксилоле 169] Встедствир высокой летучести хлорсилана, образующегося как побочный продукт, этот метод особенно целесообразно применять в тех случаях когда требуется выделить изотиоцианат.1
Синтез из соединений, содержащих кратные связи
Существует ряд методов, позволяющих создать гетерокумуленовые структуры изоцианатов, изотиоцианатов, карбодиимидов или кетениминов на основе превращений кратных связей, уже присутствующих в молекуле. Простейшими процессами этого типа являются реакции присоединения некоторых производных изоцианатов или изотиоцианатов к двойной углерод-углеродиой связи. Очевидно, что реагентом может быть изоциановая кислота HNCO; она довольно вяло реагирует с простыми алкенами, одиако легко присоединяется к двойной связи с повышенной электронной плотностью в виниловых эфирах и дает соответствующие алкилизоцианаты [167, 344]. Реакция изоциановой кислоты с алкенами ускоряется в присутствии грет-бутилгипохлорита; при этом образуются Р-хлоралкилизоцианаты [167]. При взаимодействии легкодоступного псевдогалогена, изоцианата иода INCO, с алкенами, происходит строго стереоспецифическое транс-присоединение; это общий метод синтеза В-иодалкилизоцпанатов [386]. Эти соединения мож но использовать как исходные вещества для стеРеосоеииФИЧ™К го синтеза 2-амииоспиртов и 1,2-диаминов [401]. Гетеро-™ п0 ск°е присоединение диродана к алкенам также пр тРанс-типу и приводит к смешанным аддуктам — а-п Р тиоцианатам [402].
п Повышенная реакционная способность Ф0С^ен™"Н метоДОв синД' 8 |-3-2) обусловливает использование их н3Ротпоцианатов Нтеза гетерокумулеиов, особенно изоцианатов,ы (784)
Карбодиимпдов. В сильнокислых условиях ф
«пятяются в изоцианаты (785; X = О) [167], однако гладко превращаюиспользовать лишь для получе-
такого рода превра ^гидролизу, поскольку реакция
RN=CCI2RN=CCI2Et3N.ССЦ, 5 °CEt3N.ССЦ, 5 °CCl—C=NArCl—C=NAr(786)(786)(784)IRN=C=X(785)(784)IRN=C=X(785)ння "нва™В’н^ Изотиоцианаты (785; X = S) более проводится в д Рпоэтому их можно получать взаимодейст- устоичпвы к г др c’ льфПДоМ натрия или аммония в водном В"етоне (265а 284]' выходы изотиоцианатов ~80%. Для получе- н^Ся чувсОтельных ’к воде изотиоцианатов реакцию следует проводить с пентасульфидом фосфора в инертном растворителе (то- Т.,ли хлорбензол) при повышенной температуре. Взаимодействие N-арилфосгеииминов с азиридинами в присутствии триэтил- амина приводит к имидоплхлоридам (786), которые легко изоме- пизуются при нагревании или в присутствии кислых катализаторов при 25—33°С и образуют карбодиимиды (787) с высокими выходами [403].
RN=CCI2
RN=CCI2
Et3N.
ССЦ, 5 °C
Et3N.
ССЦ, 5 °C
Cl—C=NAr
Cl—C=NAr
(786)
(786)
(784)
I
RN=C=X(785)
(784)
I
RN=C=X(785)
R,\l
)C—CH2N=C=NAr
R2Z
(787)
была окис-была окис-(230)
была окис-
была окис-
Склонность изоцианидов вступать в реакции внедрения использована для синтеза гетерокумулепов. Так, изоцпапиды
ляются до изоцианатов диметилсульфокспдом в присутствии каталитического количества брома, по-видимому, через неустойчивый промежуточный изоцианодибромпд [167, 344, 386]. При реакции изоцианидов с первичными аминами в присутствии оксида серебра и каталитического количества хлорида палладия (II) при комнатной или повышенной температуре образуются с высокими выходами (72—94%) карбодпимиды (404]. Полагают [404], что этот метод превосходит все имеющиеся и может быть использован для синтеза симметричных и несимметричных карбодиимпдов, содержащих алкильные, арильные и алкенильные заместители. Внедрением в комплекс изоцианидов с металлом объясняют образование карбодиимпдов при термической конденсации азидов с пзоциаиидами в присутствии неитакарбонила железа (выходы ьи/о) [405]. Родственным процессом является реакция кароенов (генерируемых термолизом дназоалкаиов) с изоцианидами, позволяющая синтезировать кетенимнны [399].
°Ь1Л0 покаэано на примере образования двойной свя- У P д - азот при синтезе азометинов (см. с. 495, циклопри- .636
классиче-классиче-^T yenехом n?ZXX д^^^'^оприсоедще^^ связи. Этот метод особенно пригоден в м°лекулу «р*0*? лпрованных двойных связей; известенуж°, рТрое?ня системРкХ примеров синтезов такого рода [406] ЭтОт п ряд интересных' ван и в синтезе гетерокумуленов, содепжаш °Д бь,д испоизо лерод-азот. Так, фосфпнимины (789) ВгТ ДВОЙНУЮ связь у/ „зоннанатамн в реакцию тина РеакццЛит^ кетенам./„ имины [293, 399] и карбодинмиды [3901 И °®Разуют кетен „Пе 231; X = R2C или RN). Вза^мо^Ьра^- изоцианатами или с карбодиимидами пп фора"08 (79<) с (796) [399] (уравнение 232; X = О или NR) Д К кстеииминам
классиче-
классиче-
х=с=о
(788)Х=С-+-0
+*"1 I 1 —
RN=PPh3К NTPPtl3
(789)(790)
RN=C=X
(791)
+1.231)
Ph3P = O
(792)
PhN=C=X
(793)PhN=C-/x
+>■ III —
Ph2C=PPh3Ph2C-+-PPh3
(794)(79$)
PhN=C=CPh2
(796)
->+(232)
Ph3P = X
(797)
1’ИМО,1’ИМО,RCONHNH,(798)RCOC1(799)RCONHNH,(798)RCOC1(799)NaNjNaNjД или hvRCON3 RN=C=O(233)(800)(801) (81—86%)Д или hvRCON3 RN=C=O(233)(800)(801) (81—86%)из-за опасностей, связанных с использованием азо-из-за опасностей, связанных с использованием азо-В то же время тистоводородной кислоты и азида натрия, а также ацплазида, перегруппировку Курциуса, по крайней мере в ее классическом ви- де нельзя, к сожалению, использовать для промышленного производства изоцианатов. Были предприняты поиски новых вариантов осуществления перегруппировки Курциуса с помощью таких реагентов, которые были бы эквивалентны азиду натрия и азотисто- водородиой кислоте, ио менее опасны. Заслуживают внимания такие реагенты как триметилсилилазпд Ме35!Мз и трибутилстан- нилазид н-Виз5пНз,—устойчивые, безопасные в обращении сое-
1’ИМО,
1’ИМО,
RCONHNH,(798)
RCOC1(799)
RCONHNH,(798)
RCOC1(799)
NaNj
NaNj
Д или hv
RCON3 RN=C=O(233)
(800)(801) (81—86%)
Д или hv
RCON3 RN=C=O(233)
(800)(801) (81—86%)
из-за опасностей, связанных с использованием азо-
из-за опасностей, связанных с использованием азо-
днненвя [408, 409]. Их можно легко получить при реакции триме- тилхлорснлана или трибутилстаннилхлорида с азидом натрия в водном растворе. Особым практическим достоинством является их растворимость в инертных неполярных органических растворителях, например в толуоле. Возможность использования этих соединений для синтеза изоцианатов показана на примере их экзотермической реакции с галогенацгидрндамп и ангидридами алифатических и ароматических кислот при комнатной температуре, образующиеся ацилазиды можно превращать in stilt в изоцианаты с высоким выходом (>90%) [408, 409]. Описано также применение устойчивого азида тетрабутиламмония для осуществления перегруппировки Курциуса в апротонной среде [410].
Перегруппировка Гофмана включает превращение М-галоген- амидов в водио-щелочном растворе, и поэтому ее можно использовать лишь для получения гидролитически устойчивых изоцианатов. С приемлемыми выходами изоцианаты образуются при окислении первичных амидов тетраацетатом свинца [98]. По аналогии с перегруппировкой Гофмана при перегруппировке Лоссена — превращении производных гидроксамовых кислот в изоцианаты — также возможно получение лить устойчивых к гидролизу изоциана- ° „„ НСКОтоРЫх случаях, однако, перегруппировку Лоссена можно кв тип7п^аПр0Т0Н"ЫХ услов,,ях !167' 396' 41 Ч- Перегруппиров- РегРу"п»Ров«и Лоссена была применена также для сии- Ряд пп±ЗВеСТН0Г0 2-т"енвлнзоцианата [412].
изотиоииаиатпямет°Дов синтеза изоцианатов,
крытии цикла и а Рбодинмидов и кетециминов основан на pac- пример в ппиечтг,тВаГМенТации лостуичых гетероциклов. Так, иа- дит расщепление ?Р"Фс"|1ЛФоеФ»»а (катализатор) происхо- и ение 1,2,4-дитиазолинтиоиов-З, 5-имино-1,2,4-тиади-
G38
азолпнов и 5-иминоизотиазолинов, приводишь
к тйоацилизотиоциаиатам, имидоилкапбодиим^, соответственно иМинам с отличным выходом [4131 Изопив^м иг ['«илоилкетен- имиды [390] и сульфоннлкарбодинмидыЧпб] Ч к6Рбоди" чены путем термического распада 1 2 4-тпиТпУ7 6bm 115.дизамещенных тетразолов и 5-су.ц,фо„Или.«^ азолинов, соответственно; выходы продуктов очень в™ действием литпиорганических реагентов нзоксазоЧ Ч П°Д тиазолы и триазолы претерпевают раскрытие цикла и ппЧЧ^14’ ются в кетенимины [416].и пРевраща-
Реакции изоцианатов, изотиоцианатов карбодиимидов и кетениминов
Основными реакциями гетерокумуленов, содержащих двойную связь углерод—азот, являются нуклеофильное присоединение н циклоприсоединение. В данном разделе большее внимание будет уделено реакциям нуклеофильного присоединения, в которые вступают изоцианаты, изотиоцианаты, карбодиимиды и кетенимины, поскольку реакции циклоприсоединения уже были описаны ранее’
(1) Реакции с нуклеофильными реагентами
К числу наиболее важных реакции нуклеофильного присоединения, которым подвергаются изоцианаты, изотиоцианаты, карбодиимиды и кетенимины, относятся реакции с гидроксисоединениями. Изоцианаты (802а) [344, 386, 387] легко присоединяют воду в нейтральной среде (в кислой или основной среде присоединение идет еще быстрее [417]), образуя неустойчивые карбаминовые кислоты (804а). Карбаминовые кислоты легко отщепляют диоксид углерода, давая амины, которые, взаимодействуя с исходным изоцианатом, образуют производные мочевины. Производные моче-
вины часто оказываются устойчивыми конечными продуктами реакции простых изоцианатов в водной среде, тогда как реакция ацилизоцианатов [392, 393] и сульфонилизоцианатов [391, 418] с водой останавливается на стадии образования «амина», и продуктами реакции являются первичные карбоксамиды и с\льфон амиды, соответственно. Так, например, хлорсульфонилнзоцпанат [391, 418] превращается в водной среде в сульфамоилхлорид NH?SO2C1, являющийся превосходным реагентом для введе сульфонамидной группы в молекулу. Изотиоцианаты ['
которые, в общем, не так реакционноспособны по отн нуклеофильным агентам, как изоцианаты, устойчивыы
горячей воды, и для и.х превращения в производиi _ на. в кислых или основных условиях требуется пр Д • '•
Ереван,,е. Карбодиимиды (802в) [349, 390], на от в ^егко гид Ратпруются как в кислой, так и в основной с?,'' ов с пер-
водные мочевины (804в). Взаимодействие кар сеидом водорода приводит к перокепкарбок^мидовым
Ao о» ОН) которые являются эффективными реагентами для
TsMrj (схема 234; R2 = H), протекает мед. ' ■•— высокореакцпонноспособ*
ных кетсннмпнневыхОIIR'NH—С—ХН(804)ных кетсннмпнневыхОIIR'NH—С—ХН(804)R-’=HR-’=HOR2R'NH—C=X(803)OR2R'NH—C=X(803)OCOR2 I R'NH—C=X(SOS)OCOR2 I R'NH—C=X(SOS)R2OHR2OHR2CO2HR2CO2H
ных кетсннмпнневых
О
IIR'NH—С—ХН
(804)
ных кетсннмпнневых
О
IIR'NH—С—ХН
(804)
R-’=H
R-’=H
OR2
R'NH—C=X(803)
OR2
R'NH—C=X(803)
OCOR2 I R'NH—C=X
(SOS)
OCOR2 I R'NH—C=X
(SOS)
R2OH
R2OH
R2CO2H
R2CO2H
1МЦЧ\II
P2NHR3R2M
R.NH-C-XR'N=C=X R'NH-C-R2 (234)
(806)(802)(809)
|r2sh
SSR2
II R2=HI
R'NH—С—XH -< R'NH—C=X
(807)
(a) X = O; (6) X = S (b)X=NR; (r)X = CR2
Реакции изоцианатов, изотиоцианатов, карбодиимпдов и ке- тениминов с сероводородом и гндросульфид-ноном протекают аналогично реакциям с водой и гидроксид-ионом. Изоцианаты [387] реагируют с сероводородом или гидросульфид-поном с образованием неустойчивых тиокарбаминовых кислот (808а), которые, как и их кислородные аналоги (804а), распадаются на амины и дают далее производные мочевины. Дитнокарбампновые кислоты (8076; R2 = H), образующиеся при действии гидросульфид-иона на изотиоцианаты (8026) [389], можно выделить в виде калиевых солей. Проведение реакции с несимметрично замещенными карбо- диимидами (802в) [344, 390] позволяет осуществить синтез несимметрично дизамещениых тиомочевин (808в).
Присоединение первичных и вторичных спиртов и фенолов к изоцианатам (802а) с образованием карбаматов (уретанов) (803а; R2 = Aik пли Аг) |167, 344, 386, 387] — один из важнейших промышленных процессов [384]. Использование в этой реакции диизоциаиатов создает основу для синтеза полимеров, особенно полиуретанов. Скорость присоединения к изоцианатам увели- 'I'aonl^R Л°Д действием кислот, оснований [417] и освещения чао слУчае ВЬ1с°кореакииоиноспособиых ацилизоцианатов 6У6| и сульфонилизоцианатов [391, 418] реакция протекает 640
эКзотермичпо. Особый интерес вызывают карбаматы, полученные из хлорсульфоинлизоцианата и третичных спиртов; при повыше Him температуры выше комнатной отщепляется диоксид углерода в образуются с выходами 40-90%) алкилсульфамоилхлориды d^HSOzCI [421]. Поскольку хлорсульфоиильная группа может быть легко удалена, этот процесс можно рассматривать как метод превращения третичных спиртов в третичные карбинамины, позволяющий в отличие от реакции Риттера избежать воздействия сильных кислот. Если реакцию хлорсульфонилизонианата проводить с фенолами при повышенной температуре, то вместо присо- «ппненпя по изоцианатной группе идет замена атома галогена и образование арилоксисульфонилиэоцианата [422]. Со свободными ртттами и фенолами изотиоцианаты реагируют медленно, и для получения тиокарбаматов (8036; R2 = Aik или Аг) [391,423]
качестве реагента лучше всего использовать соответствующий !лкоксид или феноксид. В отличие от простых изотиоцианатов яинлизотиоцпанаты реагируют со спиртами и фенолами экзотер- мично [169, 393], доказывая тем самым, что они обладают повы- ,припой реакционной способностью по отношению к нуклеофильной атаке Карбодиимиды (802в) также ведут себя пассивно в пеакииях со свободными спиртами и фенолами, однако в присутствии солей меди или при использовании алкоксидов и феноксидов реакция идет быстро с образованием соответственно О-алкил- первом случае имидаты, а во вт ] -
первом и у/то—(уравнение 23d).
с высоким ВЫХОДОМ U*J yu/oj vyp
СЕ/OEt
Rk /С!Rk /С!R'x VRХС=С (235)
Rk /С!
Rk /С!
,C=C=N/ \\rsr‘
r=/ ^nr3r4 Lr2/ kj,s12)
^'^,eTeH
Реакции изоцианатов, и30™011113113™8^^ их реакциям co иминов с тиолами и тиофенолами ана” лншь краткого спиртами и фенолами и поэто. у - реагнруют с пР0С7 Упоминания. Тиолы, тиофенолы ил."^ с^’ Pj392,1 393] сульфо- ми изоцианатами I3S6], .^^'Тп^тноаналогамв (8026)" 1169, Ннлизоцианатами [391] ($РЗДсоответствующие Р
393, 423] (см. схему 234\ "ХТиЛМ807б); баматы или дитнокарбаматы [(хорошими вых ■
RCO илн RSO2, R2 = Aik пли Аг]„ т.юфево.таШ с
Карбодипмиды (802в) PearHPyl0J ^ оМОчевин (807в; R"~A1 Разеванием S-алкнл- н S-арилизотиомо Аг) [344, 390].
_содержащие двойную снизь углерод—азот,
Гетерокум^ • кислотами (например, с карбоновыми ИЛп обычно кпщюташ!) по свиз" °~Н " °бра3у,°Т о,'опь рспк- ф0Сф°Р X, ь ■ °™ ангидриды, например (805). Соеди- '“Т^тогТтш^ особенно полученные из карбодиимпдов и кетен- пи ов можно использовать как реагенты в процессах, связанных Хзовапием новых связей, в частности в реакциях приводящих С ооразо dг N и р_-0 в пептидах и фосфатах. Менее
попготиы ля целей смешанные ангидриды (805а) н (8056), ■чешы^вз карбоновых кислот и изоцианатов [344, 386, 387, 4171 и изотиоцианатов [344, 389], поскольку они быстро распада- ются па амиды или дпспропорционнруют с образованием смеси ангидридов карбоновых и карбаминовых кислот. В то же время хорошо известно [390, 425, 426], что дпциклогексилкарбодипмид (ДЦГК) способствует образованию пептидов (815) и фосфатов (820) (например, нуклеотидов). Это легко объяснимо, если допустить промежуточное участие смешанных ангидридов (814) и (819). Соединения этого типа очень реакционноспособны, и их обычно невозможно выделить из-за быстро протекающей перегруппировки, O^N-ацильной миграции, например (814)-^(817). Недавно удалось получить устойчивую О-ацилизомочевину типа
R2R2
R2OCOCHNHR1COCHNHR1
, I дцгк|I
R'NHCHCOjH > C6HuN=C-NHCGHn —CsHhN-CONHCsHh
(813)(814)(817)
RS
(236)(236)I H2XCnCO2R4
(236)
(236)
R2 R=
R,NHCHCONHCHCO2R< + C6HnNHCONHC6Hn
(SIS)(816)
ОR'O—P—OHOH(81$)ОR'O—P—OHOH(81$)ЛЦГКЛЦГКоNC6HnIIIIR O—P—O—C—NHC6H,,OH(819)оNC6HnIIIIR O—P—O—C—NHC6H,,OH(819)R2OHR2OH
О
R'O—P—OH
OH(81$)
О
R'O—P—OH
OH(81$)
ЛЦГК
ЛЦГК
оNC6Hn
IIII
R O—P—O—C—NHC6H,,
OH
(819)
оNC6Hn
IIII
R O—P—O—C—NHC6H,,
OH
(819)
R2OH
R2OH
О
(237)(237)> R'O—P—OR2 + (816)OH
(237)
(237)
(820)
[427J, ее устойчивость приписывают,
стельно двойной связи углерод - азот, соответствующий мер^подвергается самопроизвольному О^Ц-перХуХилы^ ’РУ Возможность такой миграции снижает ценность ДЦГК как конденсирующего агента при образовании пептидной и фосфо эфпрпои связей; кроме того, продукт реакции обычно трудно отделить от сопутствующей емудициклогексилмочевины Решитьобе эти проблемы удается, используя связанный с полимерным носителем несимметрично Дпза мешенный карбодиимид [428] В тако Го рода субстратах электронная плотность на атомах азота различна, что затрудняет О—>-N-ацильную миграцию, а использова- нпе полимерного носителя исключает возможность загрязнения продукта реакции мочевиной. Образованием реакционноспособных интермедиатов типа (805в) можно также объяснить роль ДЦГК при получении сложных эфиров карбоновых кислот (выход >90%) [390] и простых эфиров фенолов [390], а также при эффективном синтезе диацилпероксидов из карбоновых кислот и пероксида водорода [390]. Карбодпимиды на полимерном носителе можно с успехом использовать для мягкой дегидратации кислот в ангидриды [429]. Как и следовало ожидать, тетрафторборат \-метил- Ц.М'-ди-трет-бутилкарбодппмпдия [rpeT-BuN=C=N+(Me)Bu-rpeT -BF4] оказался еще более активным реагентом, чем ДЦГК, в реакциях образования связей С—N и Р—О [430]. Высокореакцнон- носпособные смешанные ангидриды могут образовываться не только из карбодиимидов, но и из кетениминов. Особое значение приобретают кетенимины, которые образуются in situ путем раскрытия цикла в нзоксазолиевых солях и могут быть использованы в синтезе пептидов [426,431] и нуклеотидов [399].
ДЦГК способствует также образованию илида (824) при реак-
цин днметилсульфоксидацин днметилсульфоксидас гидрокснсоединениями; эта стадия
цин днметилсульфоксида
цин днметилсульфоксида
О—SMe2
C6HnN=C=NC6H11 ^|° )- C6HuN=C-NHC6Hn _(C6H”NH)2co У (821)(»22)
~+ ho-Sm=, 15S^ м.хуДм. —Г м.,с-о * м„зн сн,
(823)(824)(825)
. „ элегантном методе окисления гидр0КСн является Рста™1^ „кетоны (825) (метод Пфпцпера - Моф^ едпиеппи в альд Д 23g) удобш,ш мсюд введения метилтио- фатта) [432] (с. рГО.,|ОЛоженпе фенолов также включает ста- метильной 'Руппы“)433] Применение карбодиимидОВ
д,но образования ил t ИоСптелем, для окисления по ПфИцНе: позволяет устранить загрязнение продукта реак. РУ - Моффа гту п ев)1НЫ; карбонильные соединения полуЧа. щ|" ир°п"“ выходом (70—90%) [434]. Вместо карбодиимц. доТвСЯвСокислении по Пфицнеру - Моффатту можно использовать КСТНет"нпчего9удивптельного в том, что изоцианаты, изотиоциа- наты карбодппмпды п кетенимины реагируют с аминосоедине- ниямп (аммиаком, первичными и вторичными аминами, гидро- кетаминами гидразинами) по типу 1,2-нуклеофильного присоедп- нения. Эти реакции обычно протекают с хорошим выходом. Так, ппи взаимодействии аммиака пли аминов (первичных и вторичных) с простыми изоцианатами (802а) [167, 344, 386, 387, 411| образуются производные мочевины (806а); аналогично ведут себя ашглнзоцпанаты [392, 393] и сульфоннлизоцианаты [391]. Подобным же образом, но более медленно, реагируют изотиоцианаты (8026), образуя производные тиомочевины (8066), а также ацнлизотиоцнанаты [169, 393]. Карбодиимиды (802в) гладко присоединяют аммиак и первичные и вторичные амины с образованием гуанидинов (806в) с высоким выходом [344, 390]. Продуктами присоединения аминов к кетениминам (802г) являются амидины (806г) [293, 399]. Особенно высокую активность в реакциях этого типа проявляют кетениминиевые соли [400], дающие с очень высоким выходом амидины.
Гетерокумулены с двойной связью углерод—азот реагируют по типу, 1,2-прнсоединення п с нуклеофилами, у которых нуклеофильный центр сосредоточен на атоме углерода. Обычно эти реакции проходят с цпанпд-ионом, металлорганическимн соединениями, с карбанионами, полученными из соединений с активной метиленовой группой; их используют для превращения изоциана- 67, я44, 386, 3871- изотиоцианатов [169, 344, 389, 391, 392, 423], карбодиимидов [344, 390] и кетеннмннов [399] (802а-г) ныФУнкцнональнЬ|е группы амиды, тиоамиды, амиди
ны и енамины, соответственно (809а—г).
Реакции, циклоприсоединения
держащие'мо^тнп^ ВЬ1ЯСНИТЬ> вступают ли гетерокумулены, colt + 2]-циклопписоелВЯЗЬ углеР°Д—азот (азакумулены), в реакции первичные продчить^тп6'1"” С каРбенами и нитренами, поскольку шим превращениям{Г™ П0ДвеРга,0ТСЯ ^„^ми-
Д°в с диазосоединениями „ 4351 ‘ Взаимодействие карбодиим динениями и азидами, приводящее соответственно
к азиридинам и диазиридииам, можно формально рассматривать как пример J1 + -циклоприсоединения карбена и нитрена к аза- кумулеповой системе [436].1
В отличие от процессов [1 4- 2] -циклоприсоединения реакции [2 + 2]-> [3 + 2[- и [4+ 2]-циклоприсоединения к изоцианатам изотиоцианатам, карбоднимидам и кетенимииам хорошо известны [88, 399, 406]. Циклоприсоединение азакумуленов к связям C=N к С=О уже рассматривалось в разделе, посвященном простым азометинам (см. с. 495 н 521); участие азакумуленовой функции в реакциях [4 + 2]-циклоприсоединения, в которых эта система выступала как 4л-компонент (гетеродиен), также уже обсуждалось выше (см. с. 530). Реакции [3 4- 2]-циклоприсоединения аза- кумуленов описаны в разделах, посвященных нитронам (см. с. 621) и азометиниминам и азометин-илидам (см. с. 628). Таким образом единственный тип циклоприсоединения азакумуленов, который заслуживает здесь подробного разбора, это [2 4-2]-цикло- пппсоедннение по связи С=С и [4 + 2]-циклоприсоединение, в котором азакумуленовая функция выступает в роли 2л-компонента (диенофила)..
К числу наиболее тщательно исследованных реакции [2 4-2]- «иклоприсоединения относятся реакции изоцианатов с соединениями с двойной углерод-углеродной связью Простые алкены ИР вступают в реакцию термического [2 4-2]-циклоприсоединения с изоцианатами, хотя недавно было описано фотохнмиче- 12 4-2]-циклоприсоединение фенилизоцианата к стильбену 1437]. Изоцианаты легко вступают в реакцию термине.
У । 91 пнклопвисоединения с алкенами с повышенной
(уравнение 239; В2 = NR2 или 0R;~
170, 344]. Присутствие в М0Л^УЛе Легчает [2 4-2] никло- цепторного заместителя у атома,к0- реакционной способ-
присоединение. Так, обладанииейСтВует не только с
ностью хлорсульфонилизоцпана авнеШ1е 239; R1 = В2 = Ме’ простыми алкенами (С*Ф на"Р’п p’j Р , с [ 3-диенами [88,114 R3 = SO2C1) (88, 114, 391, 418 438], но и с 1,4)8]
alal391 418 438-440], алленами [114, 4d»l по типу [2 4- 2] -циклоприсоединения.
al
al
ri^б—СН2
,,(830)'
(829)_
Присоединение, хлорсульфонилизоциаиагJ стереоспецнФ1^1
род—углерод происходит с высокой Ре™нованш> этих данных ностью [441, 442]. Предположеины;645
циклизации ноны (839 [449].циклизации ноны (839 [449].(832)(833)(832)(833)(834)(834)(240)(240)c/Nj (835)c/Nj (835)(836)(836)R1R1(838)X-CR,N(838)X-CR,N{839){839)(241)(241)(242)(242)
циклизации ноны (839 [449].
циклизации ноны (839 [449].
(832)(833)
(832)(833)
(834)
(834)
(240)
(240)
c/Nj (835)
c/Nj (835)
(836)
(836)
R1
R1
(838)
X-CR,N
(838)
X-CR,N
{839)
{839)
(241)
(241)
(242)
(242)
термически разрешенный [л2а + л2а] -процесс (4391 несогласуется с наблюдаемыми параметрами активац„н> ] т1кж с влиянием полярных заместителей и растворителей на [442]. По-видпмому, реализуется либо двухстадий, механизм, включающий образование цвиттер-ионного интер. (830) |438], либо согласованный процесс через высокопо- ■яоное‘переходпое состояние [442]. В пользу первого представления говорило успешное выделение [443] и «улавливание» [444] (шюлярного интермедиата, тогда как образование Р-лактамов в качестве первичных продуктов [445] свидетельствует в пользу второго. Таким образом, вопрос о механизме присоединения хлорсульфопилнзоциапата к двойным связям углерод — углерод остается открытым [440]. При термическом [2 4-2]-цнклопрпсое- динеппп карбодппмпдов к кетенам, приводящем к 4-пмнноазетпди- нонам-2 [446], удалось зафиксировать образование цвиттер-ион-' ного интермедиата, что подтверждает ступенчатый механизм. Те же продукты образуются н при термическом [2 4- 2] -цпкло- присоединении изоцианатов к кетеинминам [447].
Примеры реакций [4 4-2]-циклоприсоединения, в которых аза- кумулены выступают в роли 2л-компоиента, приведены ниже (уравнения 240—242). Присоединение анилнзотиоцианатов (833) к 1,3-диенам (832) приводит к производным тетрагидропирндина (834) [393]. При реакции кетенов (135) с карбодинмидами (836) образуются 1,3-оксазиноны (837) [4066], а в результате электро-
гетеродпенилизоцианатов (838) получают 1,3-оксази- X = CR) [448] п 1,3,5-оксадназиноны (839; X = N)
НИТРИЛЫ И ИЗОЦИАНИДЫ
ВВЕДЕНИЕ
В основе структуры нитрилов RCN и „™„ тройная связь углерод-азот, относящаяся кRNC лежит функциональных групи в органической химии 14ДП1У *лассических ченпе тройной связи углерод-азот как фуикпнп, связано с легкостью ее введения в молекулу Ьиои гр>ипи „о высокой реакционной способностью обте ным сочетанием ненасыщенности, поляризуемое™ чувствительности к стерическим факторам В данном "®ВЫсокои дана попытка возможно более полно описать соединения содеХ щие тронную связь углерод-азот. В то же время требования к объему обзора, с одной стороны, и разнообразие аспектов C0BDe меннои химии нитрилов и изоцианндов [451], с другой заставили исключить из рассмотрения некоторые вопросы, связанные глав ным образом с реакционной способностью свободных падикалов [452] и фотохимией [453] циано- и изоцианосоединений
НИТРИЛЫ
Общие методы получения алифатических, алициклических и ароматических нитрилов [309, 454—456]
Реакции замещения
Один из классических методов синтеза алифатических нитрилов состоит в реакции нуклеофильного замещения алкилгалогени- да [309, 454] пли тозилата [454, 455] цпанпд-ноном. Реакцию с Цианидом щелочного металла проводят в водно-спиртовой среде при комнатной или повышенной температуре. Вследствие амбидентного характера цианпд-пона часто в небольшом количестве образуется и соответствующий изоцианид, который становится основным продуктом, если в качестве источника цианид-нона используется цианид тяжелого металла (например, цианид серебра) (см. разд. 8.2.5.1). Образование изоцнанпдов подавляется, если реакцию проводить при повышенной температуре в подходящем для этой цели растворителе, например в этиленгликоле, поскольку в этих условиях происходит необратимая перегруппиров ка изоцпанида в нитрил [457, 458]. Как и следовало ожидать для гипичного процесса нуклеофильного замещения, порядок реак ной способности алкплгалогенидов по отношению к цианиду Дующий: F < С1 < Вт < Г, фториды совершенно инертны. Имен но повышенной реакционной способностью алкнлнодпдов .^
уяснить каталитическое действие подпда натР'1Я’ • реакция аимодействие алкил хлоридов с цианид-ионом.
гам 4551 Первичные алкплгалогеииды даЮт „дет медленно 454; 3образование нитрилов из втор,,.,,^'
большие №Х^ ’ ^пе столь эффективно из-за Л
«голого» цианид- нитрила в мягких«голого» цианид- нитрила в мягкихили г|,еТ"4^пе с шт ДО мке"0В' ЕСЛ" замс,це"ие Цианид”' куреншш °т,Д"ниы.х дшюлярпых растворителях, таких, ^ проводить р дпметилформамид или ге1'саметилгрпамцд0. диметилсулмр"- спи3|т) температуру и продолжительно», фосфат, ю >Д- т 1( повышению выхода нитрила, п„„ реакции, что пр »ocT|| метода синтеза нитрилов путем за ^^'.еншГциашд-ноном был предпринят поиск более эффектив. МС ге то” и условий реакции, в большей мере способ- ггю-ющнх протеканию нуклеофильного замещения. В качестве Sm'omero агента был использован цианид тетраэтиламмония Ъеим'шеством этого реагента по сравнению с цианидами ..епочных металлов является растворимость в органических рас- твоонтетях например, в дихлорметане, ацетонитриле, диметил, ‘“.„.нюкепде превращение алкплгалогенидов в нитрилы происходит быстро’(30—50 мин) при температуре <50 С с выходами 50—90%. Для улучшения условий, способствующих нуклеофильному замещению галогенидов цианид-ионом применяют катализ фазового переноса [460] пли используют циаиид-ион в виде комплекса с 18-крауном-6 [461] или аналогичным азамакроцикличе- скнм полиэфиром [462] (так называемый «голый» циаиид-ион).
«голого» цианид- нитрила в мягких
«голого» цианид- нитрила в мягких
обработкой ацил-обработкой ацил-В обоих случаях, особенно при использовании иона, наблюдалось сильное повышение выхода условиях проведения реакции.
обработкой ацил-
обработкой ацил-
Ацплцианиды [454] можно легко получить
хлоридов пли -бромидов цианидом меди(1). Реакционную смесь нагревают в ацетонитриле при 80 °C или в эфире при 35 °C в присутствии иодида лития как катализатора [463]. Существует еще один мягкий метод синтеза ацилциаиидов [454), заключающийся во взаимодействии ацилгалогенпдов с безводным цианистым водородом в инертном растворителе в присутствии основания, например пиридина. В отличие от ацилгалогенпдов сульфонилга- логениды не реагируют с цианид-ноном с образованием сульфо- нилцианидов [464]; их можно получить реакцией сульфинатов с хлорнпаном [464].
Реакция, обратная замещению галогена цианид-ионом,— заме- В галогенчианах (предпочтительно в хлорциане) unanornvnn^”м°жет быть использована для введения
с активной^ ' Карбанионы, образующиеся из соединении дицианом игРУппой, реагируют с хлорцианом Щ|П
ные Так ’ КЗК пРавил°, соответствующие цнанопроизвоД' был получен из иат^ реакции енаминов ХЛорцнана- Использование в аналогично» ствить синтез В-кетпииП°СЛеД'Ющий гиДРолпз позволяют осуш ^ Р кетонитрилов (уравнение 243) [454].
(243)
Обший, казалось бы, метод синтеза алифатические и, содействием реактивов Гриньяра с моппия™ нитрилов взаи- производным, полученным из первиЛИшь к
скольку реактивы Гриньяра со вторичными и ™нымиД^ П°" ними радикалами склонны распадаться с образовали алкиль"
[454]. Однако
нитрилы нз реактивов Гриньяра с первичным и вторичным ал кильным радикалом [454].ричным ал-
Неактивированные арилгалогениды в обычных условиях не реагируют с цианидами металлов, однако замещение удаетсяiocv ществить, и часто с отличным выходом, при нагревании галогенида с цианидом медн при высокой температуре (>200°С) в присутствии пиридина [454, 455]. Применение этих методов ограничено из-за использования жестких условий. Гораздо большее значение имеют реакции замещения неактивированных арилбромидов и -иодидов под действием цианид-иона в присутствии металлических катализаторов. Так, ароматические нитрилы удается получить с выходами 80—90% в мягких условиях при реакции арилбромидов или -иодидов с цианидом натрия или калия в присутствии ацетата палладия [465] нли комплексов палладия [466] или никеля [467] с трпфенилфосфнном. Арнлцианнды. можно также получить с выходами от 50 до 90% при кипячении арилтал- лий(III)ацетатов нлн -перхлоратов с цианидом меди в ацетонитриле илн пиридине в течение 5—10 ч. Полагают, что эти превращения протекают по ионному, а не по свободнорадикальному механизму [468]. Интересно, что при аналогичной реакции арил- таллнй(III)бис(трнфторацетатов) с избытком цианида калия в водном растворе образуется комплексный ион, для превращения которого в соответствующий нитрил (выходы 27—80%) требуется облучение; по-видимому, это радикальный процесс [469]. Особенностью этих методов синтеза нитрилов является то, что цпанид- ион замещает таллий, ориентацию которого (и, следовательно, положение входящей цнапогруппы) можно контролировать [ Стандартная методика синтеза ароматических нитрилов по реак ВДи Зандмсйера состоит во взаимодействии солеи арендиа с комплексом цианида калня и цианида меди;,„™аа,гДЮТ]"1 " акция протекает по радикальному механизму рОУ, , Г
Реактивы Гриньяра, пол^ генпмуЯппм (см. выше)
но соединениям с первичным алкильным рал1нитрнлы
Р^'пруют с хлорцианом и дают ароматические нитрн.
также (правда, с низким выходом) при рс- HiiipiiniJ образ)к щенов с дициапом или бромцнапом в акции актпвпрова । ых ар^реак|иш фр,|Деля _
к®с-™ 1454 ' 455] ‘ Разновидностью этого метода (синтез Губе- ФФишеу\) является обработка активированных аренов (прос- №'1пы dicnow) трихлоранетоиитрилом в присутствии хлорп- а«?шни1 " хлористого водорода, образующиеся трихлорме- тилкетимпны при обработке основанием дают нитрилы.
Авены можно и непосредственно превратить в ароматические нптХы с помощью фотоиидуцнрованногозамещения нитрогрупп, яткокепгрупп и водорода циавпд-ноном [4с>4, 455, 470]. Исследован механизм этих процессов [471]. Они часто протекают с высоким выходом, особенно если замещению подвергается нитро- пли алкоксигруппа [472]. Фотозамещенпе водорода цианид-ионом происходит неизбирательно и не очень эффективно, хотя использование инанпд-пона, солюбилизированного в ацетонитриле добавлением 18-крауна-6, повышает выход нитрила [473]. Ароматические нитрилы образуются также и при электролизе аренов в присутствии цпаппд-попа, хотя и в этом случае выходы непостоянны и часто образуются смеси изомеров [454, 455, 470, 474],
Реакции присоединения
Синтез некоторых цианосоедпнений часто можно осуществить путем присоединения цианистого водорода или иона цианида к кратным связям. Простые алкены обычно инертны в такого рода реакциях даже в жестких условиях, однако присоединение цианистого водорода к напряженной двойной связи в норборнене протекает гладко в присутствии катализатора и приводит к соответствующему нитрилу с хорошим выходом [455]. Наличие в молекуле алкена как электронодопорных, так н электроноакцепторных заместителей способствует присоединению цианистого водо- п?^- ^наннд‘,юна ,454]. Так, простые виниловые эфиры (842, R1 = п, R2 = OR) легко присоединяют цианистый водород в присутствии основного катализатора (цианид щелочного металла пли "»№№) п дают соответствующие а-цпаноаддукты (843; R1 = Н, (849.цианистого водорода к енаминам
'• сR ^Me2) протекает настолько легко, что не требует
иатнпйкатализатора, реакция завершается за 12 ч при ком-
цианистого'воттоп- *уРав,1СИие 244). Сопряженное присоединение электооноакпсптпп111 1ЛН Ц|,анил'иона к алкенам, активированным ацильной нитпо а заместителями (алкоксикарбоппльной, Нианоайукт^^вЦ^'д^ ИЛН цианогРУГ|И°й) - приводит к безводный цианистыйможно осуществить, используя
еще проще обпабпт!.-л-ОЛОрОД В ||Р1|СУТСТВ|ш чиапида калия, или сусной кислоте. И цпанпдом калия в водном спирте или ук650
CN и т.
(а)
)С-СНз *—
R2/ I
CN
(843)
R'\ /С=сн2
(842)
,6, R‘x
ch_c»2cn (244)
и (или) R2 = OR или NR2; (б) pi
(844)
и (или) R. = С02р COR, ^
В перечисленных условиях, однако, присоединению нИяиил путствует большое число побочных реакций: гидролиз продукта" образование димера и присоединение по Михаэлю продукта пе акшш к исходному ненасыщенному субстрату; реакция хапайте" рнзуется низкой избирательностью [475]. Этих недостатков можно избежать, если проводить присоединение цианистого водорота в присутствии трпалкнлалюминня как катализатора [454 4751 Однако триалкилпроизводные алюминия — пирофорные и потому опасные соединения. Более приемлемым решением является использование «голого» цианид-нона (то есть комплекса цианида щелочного металла с краун-эфиром) вместе с ацетонциангидрином Применение такого реагента позволяет осуществить стереоспецифическое присоединение цпанпд-иона к ct.p-ненасыщенным карбонильным соединениям с высоким выходом (83—86%) [475].
Наиболее известным процессом, приводящим к цианосоединениям н основанным на присоединении цианистого водорода к кратной связи, является, по-видпмому, образование циангидринов [309, 454, 476]. Он состоит в нуклеофильном присоединении цианистого водорода к карбонильной группе альдегидов н кетонов. Обычно эту реакцию проводят, обрабатывая карбонильное соединение (или его производное, например аддукт с бисульфитом) цианидом натрия или калия в присутствии водного раствора серной, соляной или уксусной кислоты; циангидрины получают, как правило, с высоким выходом (~80%). Для синтеза циангидринов можно использовать также безводный цианистый водород в присутствии основного катализатора (цианид, гидроксид или карбо
нат щелочного металла). Присоединение цианистого водорода к карбонильной группе — процесс обратимый, в случае альдегидов, (845; R2 = Н) равновесие смещено в сторону образования продукта (847), тогда как для днарилкетонов оно смещено влево, т. е. Циангидрины днарилкетонов настолько неустойчивы, что выделить "х нельзя. При реакции n-бензохинонов с триметнлсилилипанидом в присутствии цпанпд-иона происходит эффективное пр р лишь одной из двух карбонильных групп; образующ!шея р - метнлеилилциангпдрнн гладко регенерирует кар ош. д.. не""е при обработке фторидом серебра в водном тетратроф^ Ране при 25 °C [477]. Такой прием впервые позволил о Щ ’^'фательную защиту одной из двух
”0Не. что открывает путь к еще более широкому испо. Инонов в синтетической практике.
(845)(845)R3R<NHR3R<NH
(845)
(845)
R3R<NH
R3R<NH
R’\ A
^1/ \cN (846)
R\ /ОН
R-< ^CN
(847)
(848)(848)и приприсут-и приприсут-
(848)
(848)
и приприсут-
и приприсут-
(245)
Образование циангидринов — промежуточная стадия реакции альдегидов и кетонов с цианистым водородом в ствин аммиака или первичных и вторичных аминов, приводящей к а-ампнонитрилам (848), классическим интермедиатам при синтезе а-амшюкпслот (синтез Штрсккера) [454, 478]. Свободный цианистый водород в синтезе Штреккера можно заменить цианидом аммония или сочетанием хлорида аммония с цианидом калия. Еще более удобный вариант этого синтеза (реакция Кнёве- нагеля — Бухерера) состоит в приготовлении in situ бнсульфнтно- го производного карбонильного соединения и его непосредственной реакции с цианидом калия в присутствии соли аммония или
' Цианистый водород и цпаннд-ион легко присоединяются также 11 по двойной связи углерод—азот в азометинах (шиффовы основания, оксимы, гидразоны), что приводит к а-аминированным нитрилам с хорошими выходами [454]. В качестве реагента можно использовать безводный цианистый водород или цианид натрия в сочетании с бисульфитом натрия. Модификацией этого метода [479] является обработка основания Шиффа или оксима триметилсплилцнанндом в присутствии в качестве катализатора кислоты Льюиса (например, AlCl3,ZnI2), последующий гидролиз триметилсилилыюго производного (850) в нейтральных условиях приводит к а-аминоиитрилам (851) (схема 246; X = Н, Aik, Аг или ОН). Легкость присоединения цианистого водорода и цианнд-пона по двойной связи углерод—азот была использована в изящных методах превращения альдегидов и кетонов в гомологичные нитрилы. В одном из них карбонильное соединение превращают в ал- коксикарбонилгидразои (849, Х = МНСО2Ме), который, в свою очередь, вводят в реакцию с цианистым водородом или цианидом калия в присутствии хлорида аммония и получают цианоаддукг (854). Окисление этого аддукта бромом дает азосоединение (855), разложение которого под действием основания при низких температурах приводит к гомологичному нитрилу (853) с высоким выходом (94/о) [480]. Более удобным способом является иревра- щение аренсульфоннлгидразона карбонильного соединения (849;
° - В аддУкт с Цианистым водородом [(852)] и его 14821 1 ГО Л u u йо \после выделения
[482], гомологичный нитрил (853) получают с выходом 47-74%. 652
SiMe8
MesSICN.
AlC/з или ZnCi2
X = R. OH
R,\
;c=nx
R2/
HCN илиNH.Cl,KCNx=nhco2m^
-NHNHCO2Me
(850)
H2O
(849)
CN
(854)
X=NHSO2Ai
KCN, МсОН или ЛсОН
XC—NHX рг/ I K CN
(851) .
R'x
C—NHNHSO2Ar
(852)
Brg NaHCO8
R'\
C—N=NCO2Me
R-/ I
CN(246)
(855)
NaOMe. MeOH
Rk
)cHCNRz/
(853)
Особым случаем образования нитрилов путем присоединения цианида по двойной связи углерод —азот является реакция Рейс- серта [454, 483, 484]. Она состоит во взаимодействии л-дефицит- ных азагетероароматических соединений (например, хинолина или изохинолина, но не пиридина) с цианидом калия в присутствии ацилгалогенида в двухфазной системе вода — днхлорметан. Образующийся N-ацил-а-цианоаддукт (857) обработкой пентахлоридом фосфора можно превратить в ароматическое соединение, цнано- замещенный гетероцикл (858) (уравнение 247); этот же аддукт можно использовать и в других синтетических превращениях (см. ниже). Гетерогенная среда, используемая в реакции Рейссерта, часто обусловливает низкую степень конверсии. Выходы, однако, во многих случаях можно резко повысить (от 20 до /0^), если использовать катализатор фазового переноса, например проводить Реакцию гетероциклического соединения с ацилгалогенидом Цианидом калия в системе дихлорметан — вода в при у хлорида бензилтриметил аммония.
PhCOCI. KCN
CH2CI2. Н2О
(247)
(j) Реакции отщепления
распространенные и зачастую наиболее удобные ме- создания тропной святи углерод-азот включают реакции птн.еп ення К ним относится классический метод дегидратации 2«и», который широко использовался для синтеза нигри- Г102 300 4VI -186] Непосредственную дегидратацию альдоксимов н нитрилы чаше всего проводят действием таких реагентов как пентаоксид фосфора, триэтилфосфат пли хлораигидрнды кне'ют (например, тнопнлхлорнд, ацетплхлорид, аренсульфоннл- хториты Дегидратацию под действием хлорангидридов удобнее всего'проводить в димстилформампде. Одним из наиболее простых 11 эффективных методов превращения альдоксимов в нитрилы явтяется нагревание при —100°C с уксусным ангидридом в присутствии основания, например пиридина [454, 455]. Был изучен ряд новых реагентов, позволяющих провести эффективную дегидратацию оксимов в мягких условиях. Так, при использовании трифторуксусного ангидрида превращение альдоксимов в нитрилы идете высоким выходом (>90%) в мягких условиях [487, 488]. Ценным реагентом оказался н фенплизоцианат; он вызывает дегидратацию п декарбоксилирование а-гидрокенминокпелот в нитрилы с высоким выходом (>90%), реакция протекает за 15 мин в бензоле при комнатной температуре [489]. Крометого, для дегидратации алкил- н арнлальдокепмов в мягких условиях рекомендуют также zz-хлорфеиилхлортионоформиат /z-C1C6H4OC(= S)OCI [455] и фенилхлорсульфит PliOSOCl [490]; при действии последнего на бензольные растворы альдоксимов в присутствии триэтнлампна при комнатной температуре выходы нитрилов составляют 90—98%. Высокой степени превращения альдоксимов в нитрилы в мягких условиях можно также добиться при использовании трифенилфосфина, связанного с полимерным носителем, в присутствии четыреххлористого углерода [491], цнапурхлорида и пиридина при комнатной температуре (эта методика особенно пригодна для кислотолабильных субстратов) [492] или фосфо- ннтрплхлорида в присутствии триэтнлампна при комнатной температуре [493]. Альдоксимы можно просто и с хорошим выходом превратить в нитрилы кипячением с ортоэфирами в присутствии кислоты [494]. Превращение альдоксимов в нитрилы в основных условиях можно осуществить обработкой дихлоркарбеном, генерируемым в условиях катализа фазового переноса [456]. Нитри- ™г°бРа3уЮ™ И3 ал-Д°ксимов с очень хорошими выходами в пеаг^^условиях при действии таких
1' дикап’бон! ^‘^тоиитрнл, диинклогексилкарбодиимид и 1,1 -Дикарбонплдиимидазол [456]
ВЫШе Ме™Дах той "аст^ей- ™то- оксим. В иекотопых тги3уеТСЯ НИТРПЛ> является О-замещенныи выделять н затем вволит^в ТЗКИе “нтеРыелиа™ целесообразно ™ вводнть в Реакцию отщепления. К этой кате- 654
горни методов синтеза нитрилов относит™
мов [455] и катализируемый основании /Р°Лмз О^илокси- рИЭТнламин) распад 0-2,4-дпиитрофециловых Др.оксид натрия, (которые можно легко получить из соответе™- 3фИр°8 0КСИ№“ . О-2,4-ДНИитрофенилгпдроксиламнна) • biLaL? ЮЩего альдегида высоки (81—94 /о) [495]. Возможен и другой попх",Г₽ИЛОВ вссьма трилов, который состоит В образовании и * Синтсз>' вв* МОВ in Situ. Так, нитрилы получают нагревав‘ ДратаЦии окси" гидрохлоридом гндрокснламииа и формиатом и ч и ?дьдегнлов с ня в муравьиной или уксусной кислоте [454 4^1 аТ0М Иат" ипем с гидрохлоридом гндрокснламииа в диметиХп™^3" еледний метод, несмотря „а простоту, примен^дТ^ алифатических, алициклических и ароматических нитритов с вы сокимп выходами [496] К методам синтеза нитрилов из аипТ гидов без выделения промежуточных продуктов относятся также реакция альдегидов с O.N-бис (трифторацетил)гидроксила^иом в пиридине [454, 455], с гидрокспламин-О-с\'.1ьфокислотой |497’ в водной среде при комнатной температуре или при 65'С или реакция с карбодппмндами в присутствии солей меди (11) и Три- этилампна при комнатной температуре в течение 1—3 ч; последний метод позволяет получать нитрилы самой разнообразной структуры с выходами >90% [498].
Структура кетоксимов обычно не позволяет осуществить образование тройной связи углерод—азот за счет реакции отщепления. Однако наличие a-заместителей, таких, как карбонильная, амино-, гидрокси- пли алкоксигруппа, так называемые электронодонорные группы [499], способствует их распаду по Бекману [74. 309, 454, 499] с образованием нитрилов при нагревании или в присутствии таких агентов, как пентахлорпд фосфора, тионилхло- рпд, полифосфорная кислота. Нередко таким способом удается получить в мягких условиях нитрилы с высоким выходом; пример такого превращения приведен в уравнении 248 [499].
80%-ный водный Е1ОН80%-ный водный Е1ОН(100%)(100%)NOCOMe
80%-ный водный Е1ОН
80%-ный водный Е1ОН
(100%)
(100%)
К методам .синтезаК методам .синтезанитрилов, основанных на ^гидратации альдоксимов, тесно примыкают методы PaCKP“TI2.6eH31I3OKCa. С-З-пезаметенпых изоксазолах 454, 500 • ' ’ те КОТОрого золах под действием основании [48b, 502], р еноляты с хо- °бразуются соответственно цпаноеноляты и ..зоксазолы и рошимц выходами. Поскольку с'3",|ез%1е‘‘1хеНп‘^ с рас- чЗ-бепзизоксазолы легко можно получить, I ссмаТрИвать как кРытием цикла под действием основании мо' ‘ к11х нитрилов, общий метод синтеза алифатических п -1 ^
К методам .синтеза
К методам .синтеза
_ пикта В изоксазоло (859) под деиепшем щелочи Раскрытие п«ш_ б11ЫЙ С11особ получения in situ неустоичн- (уравпение z^)||54], а аиалОп|чное раскрытие
В0Г1) ч"1Нг‘^(862) позволяет использовать
(860)(860)“™ -‘'качестве конденсирующих агентов в пептидном те е |^3| (уравнение 250).
(860)
(860)
CN
I сн,
I сно
(861)(861)
(861)
(861)
Промежуточное образование Д2-оксазолинов и раскрытие цикла удовлетворительно объясняют те глубокие превращения кетонов, которые в результате реакции с п-толуолсульфонилметилизоциани- дом в основных условиях превращаются в нитрилы со вторичным алкильным радикалом с хорошим выходом [456, 500].
Нитрилы можно также получить, и часто с хорошим выходом, путем отщепления амина от гидразона или гидразониевой соли (864) альдегида при нагревании или действии оснований (уравнение 251), а также путем раскрытия цикла в аналогичных по строению циклических соединениях (866) (уравнение 252) [61,309,454,455,486].
Б56Б56NaOMe> RC=N + Me3N + NaX(865)NaOMe> RC=N + Me3N + NaX(865)(251)(251)RCH=N—NMe3 X"(864)RCH=N—NMe3 X"(864)<666)<666)R8 R1I IH,N—С—C—CNR8 R1I IH,N—С—C—CN(252)(252)(867)(867)
Б56
Б56
NaOMe
> RC=N + Me3N + NaX
(865)
NaOMe
> RC=N + Me3N + NaX
(865)
(251)
(251)
RCH=N—NMe3 X"
(864)
RCH=N—NMe3 X"
(864)
<666)
<666)
R8 R1
I I
H,N—С—C—CN
R8 R1
I I
H,N—С—C—CN
(252)
(252)
(867)
(867)
.„аЛОГИ'Ш'-ю процессы, приводящие с хорошим
■V вк.почают расщепление Ы-(апИ™?° м входом к нитон ” ' действием основания [5041 7 7Мh^-'MtpSqb Длкплидепамппо)- И Мэрил^^ми^Е^ ФРатмеитацию е аллпровапни N.N-диметилгидразоиов IpLZT [505]' П₽и ' 10В (868) происходит отщепление амина и 7 пШх альДе- ■^ /870) с выходом 77-90 % (схема 253) (50бГ7аНИе НИТРИ" сравнению с другими методами расщеп тения ™, ИР°ЦеССЫ " „ко протекают при низкой температуре (-401 - т«с,разонов тоаты (гидразоны) нет необходимости получать 2 а суб' Z«« »г„ф»™ „ „„,ерга„ р„„" ’"V." ™?ь",°- альдегидов (868; R = Н), имеющих в «-положении вторичный ат кильный радикал, могут иг situ реагировать с алкилгалогенидам» „ли карбонильными соединениями и давать трет-алкилинаннды (870) (77—94%) или Р-гидроксинитрилы (872) (83-90%) [5061 Действие оснований на N-хлор- [454] и N-сульфоннларилальд- имины [507] позволяет получать ароматические нитрилы с выходами 70-100%.
3\lLlN(Pr-u3o), ^\1Н,0 IД-40^-10°С к ^R3\lLlN(Pr-u3o), ^\1Н,0 IД-40^-10°С к ^R(872)(871)(872)(871)Нитрилы можно получить с приемлемыми выходами окислени е‘Д (дегидрированием) альдиминов или первичных алкнламин Действием таких окислителей, как гипогалогенитыЬN-бромсукцинимнд [309, 454], пероксид никеля [455] и.ацетат свинца [98, 455]. Вполне вероятно, что в последнем^ слу ’ае вначале происходит расщепление nP«yT^eM дегидрировался свннецорганического соединения (874), ,гпЯнненне 254) “»е возникающего при этом альдимина ( а^^. Рерв1]чноГО ал.Более мягким методом является оор ИСуТСтВии кислоро- в Лр " - выходомНитрилы можно получить с приемлемыми выходами окислени е‘Д (дегидрированием) альдиминов или первичных алкнламин Действием таких окислителей, как гипогалогенитыЬN-бромсукцинимнд [309, 454], пероксид никеля [455] и.ацетат свинца [98, 455]. Вполне вероятно, что в последнем^ слу ’ае вначале происходит расщепление nP«yT^eM дегидрировался свннецорганического соединения (874), ,гпЯнненне 254) “»е возникающего при этом альдимина ( а^^. Рерв1]чноГО ал.Более мягким методом является оор ИСуТСтВии кислоро- в Лр " - выходомНитрилы можно получитьНитрилы можно получитьг." “«^лппашщс! и при 31имБолее мягким методом является кМамииа хлоридом меди(1) в пиридине М, при этом получают нитрил, правда, (~40%) [508].г." “«^лппашщс! и при 31имБолее мягким методом является кМамииа хлоридом меди(1) в пиридине М, при этом получают нитрил, правда, (~40%) [508].к с умереннымк с умереннымRch2nh2 J^2^l±^кипячение(878)Rch2nh2 J^2^l±^кипячение(878)[RCH2NHPb(OAc)3 * ^ ^(874)(8?5)—> RCsN(876)[RCH2NHPb(OAc)3 * ^ ^(874)(8?5)—> RCsN(876)—На(254)—На(254)
3\lLlN(Pr-u3o), ^\1Н,0 I
Д-40^-10°С к ^R
3\lLlN(Pr-u3o), ^\1Н,0 I
Д-40^-10°С к ^R
(872)(871)
(872)(871)
Нитрилы можно получить с приемлемыми выходами окислени е‘Д (дегидрированием) альдиминов или первичных алкнламин Действием таких окислителей, как гипогалогенитыЬ
N-бромсукцинимнд [309, 454], пероксид никеля [455] и.
ацетат свинца [98, 455]. Вполне вероятно, что в последнем^ слу ’ае вначале происходит расщепление nP«yT^eM дегидрировался свннецорганического соединения (874), ,гпЯнненне 254) “»е возникающего при этом альдимина ( а^^. Рерв1]чноГО ал.
Более мягким методом является оор ИСуТСтВии кислоро- в Лр " - выходом
Нитрилы можно получить с приемлемыми выходами окислени е‘Д (дегидрированием) альдиминов или первичных алкнламин Действием таких окислителей, как гипогалогенитыЬ
N-бромсукцинимнд [309, 454], пероксид никеля [455] и.
ацетат свинца [98, 455]. Вполне вероятно, что в последнем^ слу ’ае вначале происходит расщепление nP«yT^eM дегидрировался свннецорганического соединения (874), ,гпЯнненне 254) “»е возникающего при этом альдимина ( а^^. Рерв1]чноГО ал.
Более мягким методом является оор ИСуТСтВии кислоро- в Лр " - выходом
Нитрилы можно получить
Нитрилы можно получить
г." “«^лппашщс! и при 31им
Более мягким методом является кМамииа хлоридом меди(1) в пиридине М, при этом получают нитрил, правда, (~40%) [508].
г." “«^лппашщс! и при 31им
Более мягким методом является кМамииа хлоридом меди(1) в пиридине М, при этом получают нитрил, правда, (~40%) [508].
к с умеренным
к с умеренным
Rch2nh2 J^2^l±^
кипячение
(878)
Rch2nh2 J^2^l±^
кипячение
(878)
[RCH2NHPb(OAc)3 * ^ ^
(874)(8?5)
—> RCsN
(876)
[RCH2NHPb(OAc)3 * ^ ^
(874)(8?5)
—> RCsN
(876)
—На
(254)
—На
(254)
- егнсишом окислении альдпмшюв, полученных in situ Д:1""Ыеп? и>исагши альдегидов с аммиаком, в нитрилы [309, 454, ?у™ асуются с точкой зрения о том, что имины, по-внд„мо. k^a^интермедиатами в процессах окислительного превра. М)' с5 Живичных алкилампиов в нитрилы (ср. уравнение 254) ВепростХем случае [454, 455] кислород пропускают через рас- твор Хегида и аммиака в метанольном растворе метоксида нат- содержащем хлорид меди(П). В данном способе можно нспотьзовать и другие окислители - иод, пероксид никеля или тетраацетат свинца [454. 455]. Поскольку реакция проводится в ыпьнощеточной среде, ее нельзя использовать для получения алифатических нитрилов из-за чувствительности алифатических аль- дегитовк щелочам. Нитрилы можно получить с хорошим выходом окислительной фрагментацией азометинов. Так, ароматические нитрилы образуются с высоким выходом (70—90%) из арнлиден- алкиламинов при действии диизопропилперокспдикарбоната в бензоле при 60°C [509]. Ароматические нитрилы получают также окислением гидразонов ароматических альдегидов оксидом ртути (11) в кипящем диглиме или 1,2-диметокснэтане; выходы достигают 80% [510].
Простой и широко используемый метод образования тройной связи углерод—азот состоит в отщеплении воды от первичных карбоксамидов. Классический вариант этого метода [309, 454] синтеза нитрилов заключается в нагревании амида с такими реагентами, как пентоксид фосфора или хлораигидрид кислоты (например, пентахлорид фосфора, фосфорилхлорид, фосген, тио- нилхлорид, метансульфонилхлорид или п-толуолсульфопплхло- рид) в присутствии основания (например, пиридина или триэтил- амина [455]). Особенно хорошие результаты дает применение тнонилхлорнда в сочетании с диметилформамидом [455]. Из-за обратимости реакции первичных карбоксамидов с ангидридами кислот эти ангидриды, как правило, нельзя использовать как дегидратирующие агенты при получении нитрилов из амидов [454| Однако было показано [488], что при действии трпфторуксусиоп ангидрида в присутствии пиридина первичные карбоксамиды превращаются в нитрилы с высоким выходом (85—99%). в мяг ких условиях (0 20°C). К числу реагентов, позволяющих осуще ствить Дегидратацию алифатических и ароматических первичных карооксамидов в соответствующие нитрилы с превосходными вы- В нрчсутствиы оснований (например. гксилкапботинкРкТ^ !^’МеТ1|ЛЫ0РФ0лЧНа). относятся дпцнкло ми выХам mook" ХЛор"д T'^aHatUl) [456]. С высоки- Действии на ам! °° i "",'ГриЛы можч° получить [456] при Да и триэтичаминя- трпфспп-чфосфинз, четыреххлористого углеро- лимерным носителем т°удобио использовать связанный с по загрязнения продукта Р"11’1""ЛФ°СФ|111, это устраняет возможность карбоксамиды подобно Р™14921' ПеРп"чные
льДоксимам (см. выше), можно с успе-
превратить в нитрилы реакцией с
условиях |456] пли нагреванием с фосфо^^^ в основных ^орпте-нв или в портном растворителе ЛхлоРиДом без пас при температуре >100 С [456]. Последний КЗК бензол’ "„Тб” Н ‘ ИМ]. Ш'ТР,и0В И3 "''"’’^"‘“^^ов^Хо?"^'
Эффективными методами синтеза иитпн
методы. основанные на отщеплении сеоовоТп ЯВЛЯЮТСЯ также пОд действием хлорида ртути(II) как катализатов °Т ™Оам»Дов метиламина [454] или реагентов, применяемы £ В "РисПствии дни амидов,—днхлоркарбена [456] иди • * и для дегндрата. детанни с четыреххлорпстым углеродом и Tn„Z Ф Ф',Иа 8 со" Было показано [511], что тиоамиды в мягкий4™“™°“ Ultron выходами (64-86%) превращаются в нитши™" С-8Ь1С0" эфирного раствора днэтилового эфира азодикап^иП,£-ЛеИС^ и трпфенплфосфнна при комнатной температуре Р к”моти
В некоторых случаях кислоты удается Перевести в нитон ты непосредственно, минуя стадию образования амидов или tZm“ дов [454]. Один из таких процессов состоит во взаимодействии карбоновых кислот (877) с хлорсульфонплизоцианатом в пписст ствин днметилформамида; промежуточно образующийся смешанный ангидрид (878) самопроизвольно отщепляет диоксид углерода затем происходит отщепление хлорсульфоновой кислоты,‘ приводящее к нитрилам с хорошими выходами (уравнение 255) [454]
CtSO2N=C=O
RCO2H >- RCOOCONHSO2C1
(877)(878)
ДМФ
-со2
RCONHSOzCI
(879)
RCN
(880)
(255)
Стадия отщепления в хлорсульфонамиде (?"") мент в приведенной выше схеме — была использована в «сквоз-
(879) — ключевой мо-
ном» синтезе Р-кетопитрнлов (883), состоящем во взаимодействии злкнлкетонов с хлорсульфонплизоцианатом в присутствии диме- ™формамида (уравнение 256) [512]. Эта реакция имеет общий
0
piCISO2N=C—О
К -С—CHR2R3 >-
(881)
О R2 О
4 I № Ri-C-C-C-NHSO2C!
R3(882)
О R2
—с—i—о
R3 (883)
ДМФ
(256)
PP можно применять для получения нитрилов из цикло- характер, ее мо*н и(п0 не диарплкетонов);
алкил-,’
^'случаев фрагментация гетероциклов может представить в Р- , ппшаоативпом отношении) метод синтеза нитрилов. ^""Ы" mж теоес примеры термической [500, 513| п фотохи- Приставляют Ра также рас11ад |,2,5-оксадпазолов
п^Гп^'п-окспдов под действием фосфитов [500]. В последнем лучае образуется смесь нитрила и его N-оксида (см., напри- Уe 257) Нитрилы образуются с высокими выходами
азолов (886) под действием тетраацетата свинца (уравнение 258) [5.4].
N/ ^N—О'
(884) N—N(884) N—NN—MH2N—MH2N=CN=C(885)(885)Pb(OAc)4>- 2RCN + N2бензол, 0 °CPb(OAc)4>- 2RCN + N2бензол, 0 °C(667)(667)(258)(258)
(884) N—N
(884) N—N
N—MH2
N—MH2
N=C
N=C
(885)
(885)
Pb(OAc)4
>- 2RCN + N2
бензол, 0 °C
Pb(OAc)4
>- 2RCN + N2
бензол, 0 °C
(667)
(667)
(258)
(258)
(886)(887)
Перегруппировки
Нитрилы часто образуются с приемлемыми выходами в результате молекулярных перегруппировок. Простейшим примером является превращение нзоцнаннда в нитрил [454, 457, 458], которое протекает необратимо при температуре >150°C. Поэтому те процессы, которые в других условиях приводили бы к изоцианидам, при повышенной температуре приводят к нитрилам. Примером может служить получение ароматических нитрилов из арил- изотиоцианатов (888), протекающее, по-видимому, через промежуточное образование изоцианнда (889) под действием трифенил- фосфита (уравнение 259) [454].
(259)(259),(РЬО)зР
(259)
(259)
ArN=C=S >- [ArN=C«] —> ArC=N
Нитрилы являютсяНитрилы являются<888)(889)(890)
Нитрилы являются
Нитрилы являются
-также конечными продуктами термической
В?ИЧеСК0И пеРегРУ»пировки азидов. Так, например,
с выходом 74% Перегруппировки этого типа могут быть использованы для
щптеза цианоциклопропанов (892) /„ мического или фотохимического Ыходы 62-84"/) кМаИх (891) |515] (УРаш.ениегбО),^”^^
FF J/N:(891)r = COR, CNFF J/N:(891)r = COR, CNF рл ил» ЛуF рл ил» ЛуXCN(892)XCN(892)(260)(260)
F
F J/N:
(891)
r = COR, CN
F
F J/N:
(891)
r = COR, CN
F р
л ил» Лу
F р
л ил» Лу
XCN
(892)
XCN
(892)
(260)
(260)
Превращение цикла в некоторых гетероциклических
под действием амида калия в жидком аммиаке можепривести^ высоким выходом к нитрилам, содержащим функционал.
пы, хотя природа этих процессов зачастую до конца'не раскры та; примером этому может служить превращение 1,3-дибромизо- хинолина (893) в о-цианобензилцианид (894) с выходом 97% [516].
BrBrKNHz. жидк. NHsKNHz. жидк. NHsCH2CN(261)CH2CN(261)CNCN
Br
Br
KNHz. жидк. NHs
KNHz. жидк. NHs
CH2CN
(261)
CH2CN
(261)
CN
CN
Br
(894)(894)(893)
(894)
(894)
Реакции алифатических, ациклических и ароматических нитрилов [91, 281, 309, 517]
Представление о тройной связи углерод—азот как ° ^°на® ном гибриде [(895)^(896)1 согласуется с Данной о то нуклеофильная атака направляется на атохi уг. ер^д ,^ напрРв. фильиые агенты присоединяются к атом} а °™-в езультате та- ление выражено слабее (уравнение 26-). ид 6иРизированный кого присоединения обРазУетс”есте^ под-
нитрилпевый катион [ (897) *-^ (898)], к0 „ р ’ 0СТЬЮ1 чем исход- вергается нуклеофильной атаке с оольше ‘ т способность к “Ый Нитрил. Присущая тройной связи углер д тером придает поляризации в сочетании с ненасышенны. - рядом за.мести- Дианогруппе свойство активировать наход того сПОСобность тель за счет оттягивания ею электронов и, Р каталпзуемому как подвергаться нуклеофильному присоедине. , )И некатализуе- нислотами, так и основаниями, и вступа Рне1-|ная цианогрупп .’Ог° Циклоприсоединения. Помимо э™ ые препятствия, я . Дает незначительные nP0CTpaHCTnH„prKHX затруднени|1 р беспечивает полное отсутствие стер№1
„„.„т.рствлеппп присоединения потройной связи углерод азот. Уии- ппй‘характер цианогруипы как функционального заместителя станет ясным из последующего рассмотрения реакции, в которые вступают нитрилы.
♦ - х* ++
RC=N RC=N ” RC=N-X RC=N—X (262)
(896)(897)(898)
(/) Реакции с электрофильными реагентами
Нитрилы малоосповны и не образуют солеи с минеральными кислотами в водной среде. В то же время наличие свободной электронной пары на атоме азота позволяет осуществить протопи- роваппе нитрилов в безводных условиях в апротонной среде под действием достаточно сильных кислот. Процессы этого типа привлекли внимание исследователей, так как многочисленные превращения нитрилов в кислой среде протекают, вероятно, через промежуточное образование протонированных форм. В апротонной среде нитрилы реагируют с галогеноводородами и при низкой температуре (—50 ч5 °C) образуют аддукты с одной и двумя молекулами галогеиоводорода; при несколько более высокой температуре (0—20 °C) образуются димерные продукты [91, 281, 309, 517, 518]. Данные о природе всех этих аддуктов весьма противоречивы; в особенности это относится к мономерным бнеаддук- там, электропроводность которых п спектральные характеристики соответствуют как структуре нитрилиевой соли (RC=NH НХ~2), так и структуре соли имидоилгалогеинда [RC(X)=NH2X-]. По- видимому, однако, мономерные моноаддукты являются нитри- лиевыми солями (900), а бисаддукты — солями имидоилгалогени- дов (901); выбор же между альтернативными структурами импдо- илгалогенида (902) и нитрилиевой соли (903) для димерных аддуктов еще предстоит сделать.
Основность нитрилов видна также и из их реакций с кислотами Льюиса (А1С13, SbCU, SnCU) (схема 263) [91], приводящих к комплексам нитрилов с .металлами, например (904). При реакции (904) с хлористым водородом при низкой температуре образуются незамещенные нитрилиевые соли (905), а последующее превращу- ние при >50°С дает соли имидоилхлоридов (906) [91; 518]. Карбоновые кислоты крайне вяло реагируют с нитрилами, для осуществления реакции требуются температуры >200 °C; однако в присутствии каталитического количества минеральной кислоты реакцию можно провести и при более низкой температуре Продуктами = РеаВДШ являются »мнды (908), образующиеся за счет само- лтлп^0” пеРс1РУппировкп первоначально возникающих О-аии- чеекиТХ КИСЛ0Т с*07’ [91’ 281' ЗЮ- 517Ь Некоторый каталити- зьщает х^рид жел^^^° " Р°ДЗ реаКЦИИ °КЗ"
66.2
r^NII X- —> RC^NH X"(900)|нх
X
RC=NH2 X'
(901)
ИХ
*-— rcsn Л±У1^
(899)
R = P1| UnCi,
(PhCN),SnCl4
(904)
HC1
xh
R<—OCOR
(907)
0
RC—NHCOR
(908)
(263)
(PhCaNH): SnCl^
(905)
HCI, »=cHCI, »=c(906)(906)RC^N. /RRC^N. /RIINH XIINH Xосновность, нитрилы можно перевестиосновность, нитрилы можно перевести
HCI, »=c
HCI, »=c
(906)
(906)
RC^N. /R
RC^N. /R
II
NH X
II
NH X
основность, нитрилы можно перевести
основность, нитрилы можно перевести
(902)
или
(903)
Несмотря на низкую основность, нитрилы можно и^...
в М-алкильные [91, 309 517, 518] и N-арильные l^8)
в различных кислых и основных условиях. ^ора3-' пнтерме- лиевые соли имеют большое значение как синте™ ем н11трИ. дпаты. N-Алкилирование можно осуществить н р х1ора1Ю. ла с трпалкилоксонпевой солью (тетрафтор ор ,^^ ми
мииат нлп гексахлорантпмопат) [схема , I перв11чным, обработкой комплекса нитрила с металлом (м [(909)-*
Вторичным или (лучше) третичным алкп.нитрцлов кар- (9И)-*(912)1 [91,'309, 517, 518ЬД7™и^ бениевыми ионами лежит в основе ре ‘ промышленного и широко используемого метода, прпгодиог ■ ^в а следова- лабораторпого получения вторичных кар З..льтате гидролиза тельпо, и вторичных аминов, образующихэтого карбение-
карбоксамидов [309, 517, 520]. НеоохОД “"нообразных су^ “Ыи ион можно получить in situ из сам ■ 1гадогенов), обы Тов (спиртов, простых эфиров, алкенов^ 'д50/1).ной Ф0СФ°Р’
сильно кислых условиях, например, реакция с пр°
кислоте или в 90% -ПОН М) ■равышой кислоте; аРпр||мер] с ,шанг№ и Функционализированными и|1ТР ‘ ‘ пп_40°С и ПРИВ
Ринами и а-аминоннтрилами, идет npiда
правило,правило,№ С отточными выходами к соответствующим вторичным правило, с от,1)ят^промежуточно образующийся кати-
правило,
правило,
амидам (инь 1 факторов согласуется е представлением он нитрилия . 1 св р^к1Ш„ Риттера: образование про-
°° УТХе"ной перегруппировки, опыты с меченными дейтерием и [521] п образование продуктов, типичных для ре- wh Риттера при взаимодействии устойчивых карбениевых ио- (например, тритильного [520] и хлордифенплметильного 5921) с нитрилами. Примером реакции Риттера можно считать ^„мотействие алифатических или ароматических нитрилов с альдегидами в 85-98 %-нои серной кислоте в отсутствие или в присутствии второго растворителя (например, муравьиной кислоты фосфорной кислоты, уксусного ангидрида или хлороформа) при 30—50°С, приводящее к М,М'-алкмлиденбпс(амиду) (915) 190 517]. В конденсациях этого типа особенно высокую эффективность обнаруживает формальдегид, в качестве катализатора можно использовать метансульфокислоту.
R*C=NBu-rper(913)R*C=NBu-rper(913)н2он2оR'CONHBu-Tper(914)R'CONHBu-Tper(914)
R*C=NBu-rper
(913)
R*C=NBu-rper
(913)
н2о
н2о
R'CONHBu-Tper
(914)
R'CONHBu-Tper
(914)
МезСОН
Ме2С=СН2
"BF,PhC=XEt(910)"BF,PhC=XEt(910)EtsO4 ~BF,R2CHO* R.VPhR'CSN (909)EtsO4 ~BF,R2CHO* R.VPhR'CSN (909)R2(264)R'CONHCHNHCOR*(915)R2(264)R'CONHCHNHCOR*(915)
"BF,
PhC=XEt
(910)
"BF,
PhC=XEt
(910)
EtsO4 ~BF,R2CHO
* R.VPhR'CSN
(909)
EtsO4 ~BF,R2CHO
* R.VPhR'CSN
(909)
R2(264)
R'CONHCHNHCOR*
(915)
R2(264)
R'CONHCHNHCOR*
(915)
R*=Me SbCI5
»- McCI4
MeC=N— SbCI6 * MeCsNMe "SbCI,
(911)(912)
Самопроизвольное электрофильное замыкание цикла в промежуточно образовавшихся нитрилиевых катионах, полученных в результате реакции Риттера с диенами, гликолями и аналогичными субстратами, лежит в основе общего метода гетероциклизацпн, С высоким вь,х°дом И позволяющей получать Д'-пир- 1 3 Океании 1И6?!ИАа3°ЛННЫ1 „Л2"оксазолииы. Д2-тиазолнны, дигпдро- ц’нйэто^^1523' 5241- Примерами реак-
окспоанов типвянп СЛУЖИТЬ катализируемые кислотами реакции отмтственп^ азиР”д“"°в = нитрилами, приводящие сонам (уравнение 265) [523^524]“’ 2"тиазолинам и &2-пмидазоли- 664
N-Арилнитрилиевые соли нельзя получить реакцией поос™ арилгалогенидов с нитрилами. Они образуются при обработке нитрилов арендиазониевыми солями, разлагающимися при температуре ниже 60 С; если реакция проводится при более высокой температуре, то выходы снижаются из-за побочных реакций (91 517,518].
Нитрилы обычно не удается непосредственно превратить в N-ацилировапные производные. Синтез N-ацилнитрилиевых солей (например, R'C^N- COR2 А1С1Г) проводят взаимодействием ацилгалогенидов с комплексами нитрилов с металлами (91, 517, 518). Межмолекулярное ацилирование цианогруппы происходит с трудом, однако внутримолекулярное прямое ацилирование протекает гладко и, как и в случае внутримолекулярного алкилирования нитрилов (см. выше), позволяет синтезировать большое число гетероциклических соединений (см., например, уравнение 266) [623, 525].
(2) Реакции с нуклеофильными реагентами
Реакции нитрилов с нуклеофильными агента^^^ Особен- кают в присутствии кислого или основ , ат предварительно но эффективен кислый катализ, так ка -’ ^евый катион (см. превращается в высокоэлектрофильныи олпльНого присоеди- УРавнение 262). Простейшим примером У ||Т пОжал\й, хорошо нения к тройной связи углерод- азот слу п чные карбокс- известная реакция гидратации ННТР к гидролизу, и для ' амиды [91, 281, 309]. Нитрилы УсТ^™ , жеСткие кислые> w превращения в амиды обычно »еоб”^т „ последующему ™® Щелочные условия, которые способе У нитрилов в о ЛН8У До кислоты. В случае алнфатнч^
vстадия, гидролиз амида в кислоту, может быть
умовиях RTOPd ^^ая стад||Я гидратация нитрила в амид.
^|лес оы J> . |1(( ||||Т|1|1.|1)В (, целью получения амидов
Сетует проводить в' к-шцептрнровапиой серной или полифосфор. - -.пп оте iron комнатной или повышенной температуре. Для ,нения нитрилов в амиды без последующею их гидролиза П еюты можно также использовать трифторид оора в уксусной пт оте 191] В тех случаях, когда гидратация тронной связи .‘ азот протекает особенно медленно, ее можно ускорить
PhPhHN=I^HN=I^испотьзованием более мощного нуклеофильного агента, гидропе- поксид-ашюна ("ООН). Действительно, нитрилы гладко и с высокими выходами превращаются в амиды при обработке перокси- том водорода в слабоосновиой среде (реакция Радзпшевского) 191 309]. Первоначально образующиеся при этом производные перокспимидовой кислоты RC(OOH)=NH могут использоваться как окислители. Так, для эпоксидирования алкенов и для N-okiic- ления азагетероцпклов широко используют реакцию с пероксидом водорода в присутствии ацетонитрила пли, лучше, бензонитрила [91, 309]. Нитрилы превращаются в амиды и при непродолжительном кипячении с гидроксидом калия в трет-бутмовом спирте; выходы достигают 85—95% [526]. Недавно предложены методы гидратации нитрилов, которые позволяют отказаться от сильно- кислых или сильнощелочных условий, используемых в классических методиках; получение амидов идет в строго нейтральных условиях. Одни из таких методов, в котором как бы смоделирована способность ферментов превращать нитрилы в амиды путем гидролиза в мягких и строго соблюдаемых нейтральных условиях, состоит в использовании меркаптоэтанола как катализатора [527]. Гидратация нитрилов в мягких нейтральных условиях может ускоряться также и гомогенными катализаторами на основе комплексов переходных металлов [528]. Так, пептаамминохлоро- РУтений(Ш)хлорид [(NH^sRuCljCh катализирует гладкое превращение нитрилов в водной среде при комнатной температуре, выход амидов 64—99%. Гидролиз ацилциаиидов водным раствором кислоты протекает «нормально», давая а-кетокпелоты, тогда как по отношению к другим нуклеофильным агентам ацилцнанн- Ды ведут себя необычно (см. ниже) [91]. Однако при кислотном гидролизе продуктов реакции Рейссерта происходит их расщепле- ° Разоваиис гетероциклической карбоновой кислоты и аль- ™"°му ацилирующему агенту (урав- лучения6апь^°/101КНО РассматР|,вать и как косвенный способ получения альдегидов из хлорангидридов кислот [483]. (<::,ХТг/:5:>|№
Ph
Ph
HN=I^
HN=I^
-^X/NCOPh Ac0H H/XCN-^X/NCOPh Ac0H H/XCN+ PI1HO
-^X/NCOPh Ac0H H/XCN
-^X/NCOPh Ac0H H/XCN
(267)
СООН
(60 %)
оед,шенне сероводорода к шггриаам к 1фнд-иона позволяет получать с хорошим ^ампды образуются также при взаи^де^0^ тиоамиди водородом в диметилформамиде ири 6ооИгСТВИи нитрилов с се п11шаплч гриэтиламина [91].L в ирисутствин £
1 'реакшш алифатических и ароматических
н фенолами и их тноаиалогами как в кпс™уТрНЛОВ со СГ1ирта- средах представляют собой общий метод синтез. ^ " 6 ^внш „'шдатов и -тиоимидатов. Реакции присоединения ^КИЛ" 11 а1,ил" робно рассмотрены ранее (см. разд. 8.1.4) и не тпРщ°Г° ™"а ,ю* теиьных пояснении. Взаимодействие спиртов Р Р Оуют Дополни- проходит не по типу присоединения к тройной свЯзЛиИЛЦНаНидамн :л;о”9тггс *sjs
Реакции присоединения аминосоединений к нитвит
ляют осуществить успешные синтезы аминоазометин т' bL"0380' 191, 281, 293, 309, 32 8 , амидокснмов [91 996 309 33(1%^°8
‘разонов (91, 309, 329, 339]) (см. ‘разд.
удобны, хотя и менее эффективны, чем методы, основанные иа реакциях нуклеофильного замещения, которым подвергаются имидоилгалогениды (см. с. 589) и имидаты (см. с. 604) при действии аминосоединений, В случае аммиака непосредственное присоединение к тройной связи углерод—азот — обратимый процесс. Реакция проходит лишь с нитрилами, содержащими электроно- акцепторные заместители, например с трпхлорацетонптрилом (916); в этом случае продуктом реакции является ЧХ’-незаме- щенный амидин (918) (схема 268; R'=CC13, R2=R3 = H).
^C=N^C=N(317)(317)
^C=N
^C=N
(317)
(317)
(916)(916)(918)(918)
(916)
(916)
(918)
(918)
Me3NNH2 Cl , mpem - BuOK, zn/w/n-BuOH, кипячениеMe3NNH2 Cl , mpem - BuOK, zn/w/n-BuOH, кипячение(268)(268),NHR1— c/(-'N—NMe3(920),NHR1— c/(-'N—NMe3(920)NH2r^^nr2NH2r^^nr2(919)(919)
Me3NNH2 Cl , mpem - BuOK, zn/w/n-BuOH, кипячение
Me3NNH2 Cl , mpem - BuOK, zn/w/n-BuOH, кипячение
(268)
(268)
,NH
R1— c/(-
'N—NMe3
(920)
,NH
R1— c/(-
'N—NMe3
(920)
NH2r^^nr2
NH2r^^nr2
(919)
(919)
связи углерод—азот, как и до:: и основаниями, по- вместо аммиака можно щелочного металла. Н.т ■чают нагреваниемсвязи углерод—азот, как и до:: и основаниями, по- вместо аммиака можно щелочного металла. Н.т ■чают нагреванием
связи углерод—азот, как и до:: и основаниями, по- вместо аммиака можно щелочного металла. Н.т ■чают нагреванием
связи углерод—азот, как и до:: и основаниями, по- вместо аммиака можно щелочного металла. Н.т ■чают нагреванием
Присоединение аммиака по трот ь так и ’’"Дратацця, каталпзуется как ^п^‘|п’ омоете
ат°му длЯ осуществления этой P ^Пользоватъ аммониевую соль ил и полу, фактике N.N-пезамещенные амнд|
„ р тиоцианатом или алкилсульфоиатом аммония в рас. нитрилов с тп I илОВ хлор„дом пли бромидом аммония В плаве, oOpaooi „125-150 °C иод давлением, а также обра.
^ амидом натрия или калия в жидком аммиаке, ^“ргт требмотся более высокие температуры, в аммиаке под тав-ениём иногда с добавкой растворителя (например, бензола, Totoia или ксилола). Продуктами реакции нитрилов с амидами мр/яттов являются металлированные амидины, гидролиз которых 1 амидинов следует проводить осторожно, чтобы не допустить гпдоотза амидина до амида. Непосредственное присоединение аминов (917) ио цианогруппе, приводящее к N-замещеииым ами- динам (918) подчиняется тем же требованиям, что и присоедц. ненне аммиака; для успешного осуществления этой реакции требуется кислый или основной катализатор. Однако взаимодействие нитрилов с гидрохлоридами аминов редко приводит к удовдетво- ригельным выходам амидинов. Лучшим способом синтеза амидинов является сплавление нитрила с арилсульфонатной солью амина. Этот метод особенно пригоден для синтеза N-замещенных бензамшишов (918; R1==Ar, R2 = Aik, R3 = Н или R1 = R2 = = R3 = Аг) из первичных алкиламинов или диариламинов. Для получения ПД'-диалкпламидннов (918; R2 = R3 = Aik), исходя из арилсульфонатов диалкиламинов, этот метод не пригоден, так как в условиях реакции проходит и дезалкилирование. Альтернативный метод, позволяющий получать N-замещенные амидины с приемлемым выходом,— нагревание смеси нитрила и амина с хлоридом алюминия в инертном растворителе и гидролиз образующегося комплекса амидина с хлоридом алюминия до свободного амидина. При реакции нитрилов с металлированными аминами также получают N-замещенные амидины. Металлирование можно осуществить in situ, нагревая смесь нитрила и амина в инертном растворителе с амидом натрия или калия. Более удобным методом является получение металлированных аминов обработкой аминов гидридом натрия в диметилсульфоксиде и последующее взаимодействие их с нитрилом в этом же растворителе при комнатной температуре. Присоединение аминов к нитрилам с образованием N-замещенных амидинов можно осуществить также н с помощью комплексов аминов с магнием, которые образуются при взаимодействии вторичных аминов с реактивами Гриньяра.
пРисоединение аминогруппы к тройной свя- составляет основу классического и широко ис- [92 5231метода синтеза гетероциклических амидинов
уравнении (269) Р Гетер°ЦИКЛ1'заи™ этого типа [529] приведен в
NH,NH,
NH,
NH,
-„утримолекулярное присоединение амина «
-екает самопроизвольно и в 9ТОМ 0Тн0ш'нии "ИТрилУ часто поо 0ТВетствуюшпх межмолекулярных процессор0 ^^ается^ олыиим трудом. Это указывает на то, что°б’ пР°««оДЯЩи/^ тра„ствеНпое расположение реагируй™ ^‘"«рият.ше пр0- ^фпльиое присоединение к тройной связи vrZ °б/'егЧает Z'-
В отличие от аммиака гидроксиламин п» род—азот.
лен и способен присоединяться как к алифатХ^"0 »У«леофи. матимеским нитрилам при 60-80°C в этаноле™’ ТЗК и к аро- лп3атора; это практически общий метод синтеза УТСТВие Ката" особенно пригодный для получения бензамидокеимп» гМидоксим°в, (916) —(919); R1 = Аг, R2 = 0Н, R3 =^°ГК™(268);
„Л11 в сочетании с гидразидом натрия присоединяй ^ "° себе аналогично и дает N-незамещенные амидоазоны г/ нитР«лам (916)_^(919); R2 = NH2, R3 = H]. ПР1 соединеиJ^ 3 (2б8); Z солей к алифатическим и аром^че”^
ствии трет-бутокспда калия гладко приводит к аЛпп^ ° П₽ИСУГ' (ампнимпдам) (920), соединениям своеобразной структ^^ЗМ
Примером присоединения анионов к тройной связи углеооп- азот может служить оощая реакция нитрилов с азнд-ИОном в результате которой образуются тетразолы, вероятно, через промежуточное соединение — имидоилазид (уравнение 270) [523]
R\ хн+ Г \(270)NR\ хн+ Г \(270)NN'R\
R\ х
н+ Г \
(270)
N
R\ х
н+ Г \
(270)
N
N3 , II -+
RCsN > rc—N—N=N - ► 'NZ
Нитрилы, ие содержащие атомов водорода вЛ.
пример ароматические нитрилы, легко присоеди боазованиеМ № реагенты по тройной связи углероД-азот с образованием иминов, которые можно выделить или гидр ■_ГрИНьяра, ли-
кетоны. Процессы этого типа с участием ре Соедииений с тайорганических соединений и карбаниоцоЦиглера —
активной метиленовой группой (например, р синтеза иминов Торпа) были рассмотрены ранее при обсу, пряКТНВОв Гриньяра (разд. 83.2.1(1)]. Результат присоединен!! Р_от соогноше-
к бензонитрилу, как и следовало ожидать, оолпрОвать н иония субстрата и реагента; реакцию м0**1 ля третнчные нарычать с хорошими выходами имины, кенпя карбанионов
бинамины 1531]. Примером реакции присоД взаиМОдействие “ тройной связи углерод—азот явлЯется ч [532] н лптнннитроз- "Лнтийазометииов (оксимов и гидразон ) I & оснОве обше минов [5зз] с нитрилами. Эта P^L^Kp^06' изоксазо- Ло Ода синтеза пятичленных гетероШ я нитриде с Р ®в « 1,2,3-триазолов). Кроме того, РеаДе5ОСН25Ме позво И1юном (метилтиометил)метнлсульфоксиД^
-твить НОВЫЙ синтез эфиров а-ацетилампиокисл0т [9D ведут себя в реакциях с реактивами [5J.laJ. Aui.i как обычные нитрилы: вместо присоединения ГР""Ь^ат1пипс происходит их расщепление с образованием кето- "° и ацеталей ацилцнапидов с литиидитнапом протекает нормаль^м образом, с ее помощью можно осуществить синтез а-дикетоиов (уравнение 271) [5346].
(68%)
При взаимодействии нитрилов, содержащих а-водородный атом, с карбанионными реагентами в большей степени происходит а-депротонирование, чем сопряженное присоединение к цианогруппе. Поскольку, однако, депротонирование и присоединение основания — конкурирующие процессы, направлением атаки можно до некоторой степени управлять путем выбора основания и среды, в которой проводится реакция: в случае относительно мало- нонизованных оснований в малополярных средах присоединение преобладает над депротонироваипем [91]. Карбанионы, полученные «-металлированием нитрилов,— реакционноспособные интермедиаты. Они могут вступать в различные реакции, типичные для карбанионов из соединений с активной метиленовой группой; их можно алкилировать, ацилировать и нитрозпровать. Процессы этого типа проиллюстрированы на примере феннлацетопптрила
PhCH2CN
основание
RCHOHPhCHCNRCHOHPhCHCNRCHORCHOPhCHCNPhCHCNRONORONON=OPhCHCNN=OPhCHCN(272)(272)-Н2ОCHRIIPhCCN-Н2ОCHRIIPhCCNHCO2EtHCO2Et2RX2RXCHOPhCHCNCHOPhCHCNICNIPhCR2ICNIPhCR2NOHIIPhCCNNOHIIPhCCN
RCHOH
PhCHCN
RCHOH
PhCHCN
RCHO
RCHO
PhCHCN
PhCHCN
RONO
RONO
N=O
PhCHCN
N=O
PhCHCN
(272)
(272)
-Н2О
CHR
II
PhCCN
-Н2О
CHR
II
PhCCN
HCO2Et
HCO2Et
2RX
2RX
CHO
PhCHCN
CHO
PhCHCN
I
CNIPhCR2
I
CNIPhCR2
NOH
II
PhCCN
NOH
II
PhCCN
Галогенирование нитрилов в а-1ю-ю^п
осуществить в стандартных условиях ипт К 11ианогрУппе сокпм выходом проходит при обработке *’ Н° Оно № и^^ тыреххлорпстым или четырехбромистым , 1ИанокаРбанион<ш u этоксикарбонильную группу в «-положение ^35]. Ввести легко и с высоким выходом путем Метч„ ЦИа»огруппе „зоиропиламидом лития в тет^агидрофу™^ с последующей обработкой этилхлопд»п ри этилкарбонатом [536]. ИспользованЙИЛИ’ лучше ДИС
в тетрагидрофуране при -78 °C позволяет в "₽н°ПНЛами^ лития роваиие алифатических первичных иитоктоиР ™ моноалкили- ществить каким-либо другим способомГ Г5371 п°рое тРУДн0 осу- вичных алифатических нитрилов с избыт РИ ^еак™и пер- метиллития в зависимости от соотношения осип» метилн°Дила и шего агента можно получить бис-а-метилноп ИЯ И алкилирхю- ответствующие кетимины или кетоны (схема 27зТе1538]РИЛЫ’
МегС—С—MeМегС—С—Me2Mel.4МеЫ2Mel.4МеЫRCH2CNRCH2CN2MeI.R’Meli|* MefC—CN2MeI.R’Meli|* MefC—CN
МегС—С—Me
МегС—С—Me
2Mel.
4МеЫ
2Mel.
4МеЫ
RCH2CN
RCH2CN
2MeI.R
’Meli|
* MefC—CN
2MeI.R
’Meli|
* MefC—CN
(273)(273)4Mel,4MeLj
(273)
(273)
R Me
I I
Me2C—C=NMe
Легкодоступный по реакции цпанометиллитня с иодидом меди
синтон, цианометилмедь CuCHjCN, при реакции с аллилгалоге- нидами подвергается лишь моноалкплпрованию, это позволяет осуществить синтез у,6-ненасыщенных нитрилов с высокими выходами [539]. Применение водной щелочи в присутствии 1Ъ-крау- иа-6 позволяет провести алкилирование фенил- и дифенил нитрилов с выходами 75—85% [540].
а-Цианокарбанионы в последнее время прив. ■ваи.
мание благодаря способности выступать в роли « ниеРкото. них ацильных карбанионов», т. е. реагентов, »с ■ элеКтро- Рых как бы обращает (umpolung [541]) норла- ■ фильный характер карбонильной группы [схемау’ нсполь.
— (922) -Н923)]. Существуют два метода.[542]
Зуется эта способность а-цианокарбанионов.виниловый
алкпл-, циклоалкил- пли арилциангндрнн пеР ,.ппы) [(924)], или тетрагидропираниловый эфир (защита,я...,1аРлптня и полу- атем металлируют действием диизопропп.который уже
ают карбанион защищенного циангидр» • йс'твнем электро- А«>КН0 вводить в желаемые пРсвРашс,1’1Я..„„,,п0Ваиие). Последую- тарных агентов (например, провести ал _ Р 1К0 перейти к Да« обработка кислотой и основанием гюзвоч >д) МетоД
^««Ционализованному карбонильному соединению
II*no* (274)0IIR—С—E(923)II*no* (274)0IIR—С—E(923)I
II*
no* (274)
0
II
R—С—E(923)
II*
no* (274)
0
II
R—С—E(923)
||ICN
oQ
r—с—н* R—C"
(921)(522>
Возможность реализацииВозможность реализацииможно улучшить, используя триметилсилиловые эфиры циангид- DiiHOB [5431 Таким путем удается провести превращение бензальдегидов в дпарилкетоны обходным путем (арилировапием карбаниона из манделонитрила) [544], а также превращение альдегидов в 1,4-дикарбонильные соединения с высоким выходом (70—85%) путем 1,4-присоединения к «ф-ненасыщенным карбонильным соединениям [545]. Последняя реакция имеет особое значение [545], поскольку другие возможные эквиваленты ацил- карбанпона, дитиан-анпоны, реагируют с «ф-ненасыщенными соединениями по типу 1,2, а не 1,4-присоединения. Карбанионы циангидринов участвуют также в катализируемом цианид-ионом присоединении альдегидов к аф-ненасыщениым карбонильным н родственным соединениям в апротонных растворителях (например, в диметилформамиде или диметилсульфоксиде) [546]. С участием карбанионов циангидринов протекает также самопроизвольный [2,3]-сигматропный сдвиг в аллиловых эфирах «-металлированных циангидринов, приводящий к р,у-ненасыщенным кетонам с выходами 36—90% (уравнение 275) [547].
Возможность реализации
Возможность реализации
- - второго подхода к использованию а-цианокарбанионов как эквивалентов ацил-карбаннона определяется наличием метода, пригодного для мягкого окислительного - П?оЛе ФУнк11И011ализации карбаниона [(927)-* " *(923)[. Это достигается применением М-бром- X cniда ддя окисления а-фепилтиоироизводного (932; ), полученного взаимодействием функционализированно-
г0 карбаниона (930) с феиилсулъфенилхлоридом либо непосоел ственно, либо "'’“е превращения в промежуточный силнлкетен- пмин (931) [548]. Иодирование силнлкетснимииа (931) дает а-иод нитрцл (932, X = I), который можно окислить до карбонильного соединения (932) действием оксида серебра (548) Р Онильного
CN I R-CHiCN I R-CHii+ ~N(Pr-U3o)2 '1 ГФ, —78 °Ci+ ~N(Pr-U3o)2 '1 ГФ, —78 °CCN I R—СНCN I R—СНCNIR-CH-ECNIR-CH-E(927)(927)(928)(928)(929)(929)Л* "NiPr-osofeТГФ, -78 °CЛ* "NiPr-osofeТГФ, -78 °CCNR—С—ЕCNR—С—ЕL 022. H+ (92 %?L 022. H+ (92 %?(930)(930)CNIR-C-Eоон (933)CNIR-C-Eоон (933)SnCli(89%)SnCli(89%)CNIR—С—ЕIОН(934)CNIR—С—ЕIОН(934)НО"(98 %]НО"(98 %]I (276)0R-C—EI (276)0R-C—E(923)(923)
CN I R-CHi
CN I R-CHi
i+ ~N(Pr-U3o)2 '1 ГФ, —78 °C
i+ ~N(Pr-U3o)2 '1 ГФ, —78 °C
CN I R—СН
CN I R—СН
CNIR-CH-E
CNIR-CH-E
(927)
(927)
(928)
(928)
(929)
(929)
Л* "NiPr-osofe
ТГФ, -78 °C
Л* "NiPr-osofe
ТГФ, -78 °C
CN
R—С—Е
CN
R—С—Е
L 02
2. H+ (92 %?
L 02
2. H+ (92 %?
(930)
(930)
CN
I
R-C-E
оон (933)
CN
I
R-C-E
оон (933)
SnCli
(89%)
SnCli
(89%)
CNIR—С—Е
I
ОН
(934)
CNIR—С—Е
I
ОН
(934)
НО"
(98 %]
НО"
(98 %]
I (276)
0
R-C—E
I (276)
0
R-C—E
(923)
(923)
Ag2O(X = II
NBS (X = SP,i)
R.R.Ви-трет ;c=C=Nx I \SiMe2Ви-трет ;c=C=Nx I \SiMe212PhSCl12PhSClCNIR-C-ECNIR-C-E
R.
R.
Ви-трет ;c=C=Nx I \SiMe2
Ви-трет ;c=C=Nx I \SiMe2
12
PhSCl
12
PhSCl
CNIR-C-E
CNIR-C-E
(932)(932)
(932)
(932)
(931)
Другой (и более' удобный)Другой (и более' удобный)(„ Оолее удоо™й) "°™«°”"7»Т^
Другой (и более' удобный)
Другой (и более' удобный)
«« фуяки»ояал«з«ро»а»»от° “P^ '„„„eicruen лородом в гндропероксид (933). Г пдр Р ТСТВуЮщий циаи- с хлоридом олова (11) можно перевести в соответств^^^
гидрин (934), из которого деиствие^ щестВ0М этого способа нильное соединение (923) Р4бЬ - ем а.феннлтио- я по сравнению с окислительным пр р „я его для получе- а-иоднитрплов является возможность р •етонов [548]. Алки- »ия диалкил-, а также диарил- и арп. ■ ‘ м воссТановитель- лирование а-цианокарбанпонов с по . . гексаметцлтриамидо- ным децпаиированием действием кал! спиртов и альде- фосфате было использовано в синтез • ^еталдирование гидов; выходы продуктов оченьи высо I ^ натрия в диме- "Родуктов реакции Рсйссерта денет ■ ованием « разложен ■ Тилформам иде и последующими алкилирова ^
,,„тпия _ иаилучшпй метод синтеза 1-алкилизохиио- шювТв особенности промежуточных соединений в синтезе изо- ХШПрХер“ м реакций0 ии^ активированными ароматиче- ски и соединениями (фенолами и их простыми эфирами) в уело- виях реакции Фриделя - Крафтса может служить синтез кето- по Гёшу (см с. 594). Внутримолекулярное взаимодействие нитричневого катиона с бензольным кольцом происходит, по-ви- димому при реакции Бишлера - Напиральского, широко используемой'для получения 3,4-дпгидроизохинолниов, применяемых в синтезе изохиволивовых алкалоидов [523].
Реакции циклоприсоединения [523]
Тройная связь углерод—азот в отличие от двойной связи углерод—азот [см. разд. 8.1.2.2(3)] с большим трудом вступает в реакции циклоприсоединения. Так, например, для нитрилов неизвестны, ло-видимому, простые реакции [ 1 + 2] - (карбены, нитрены) и [2 + 2]-циклоприсоединения. Хотя цианогруппа н выступает в роли дилолярофила в диполяриом [3+2]-циклоприсоединении (см. с. 523), такие реакции проходят только с ароматическими нитрилами, с нитрилами, активированными электроноакцепторными заместителями (например, с этилцианоформиатом ЕЮ2ССМ) или с нитрилами, предварительно связанными в комплекс с кислотой Льюиса (например, с трифторидом бора). Имеется большое число примеров участия ароматических нитрилов в реакциях [3 4-2]-циклоприсоединения с октетностабилизоваиными 1,3-диполями, содержащими ортогональную двойную связь (с оксидами нитрилов, нитрилиминами, нитрил-плндамн, диазоалканамн и азидами) [523, 550]. С помощью этих реакций можно получить разнообразные пятичленные гетероциклические системы—1,2,4-оксадиазолы, 1,2,4-триазолы, имидазолы, 1,2,3-триазолы и тетразолы. 13 то же время число примеров [3 + 2]-циклоприсоединения нитрилов к октетиостабплизовапным 1,3-диполям, не имеющим такой двойной связи (к нитронам, азометиниминам и азометин-или- ппп ’ сРашштельно невелико [523]. В случае азометиниминов процессы этого типа приводят к А3-1,2,4-триазолинам (уравие-
стых^шл"^ (реаКШЯ Д^ьса-Альдера) протемпературах (200—400°сГ протекаст °1|ень вяло, при высоких лых катализаторов 15231 ° уСК0Ряется в присутствии кис- 6И Р0В 15231 ■ Продукты этих реакций-производные
пиридина (938)—образуются за счетпиридина (938)—образуются за счетциклоаддуктов (3,6-дигидропирймЙов) №атизачии первичных условиях проведения реакции (уравнение 278 R =*Me Et^h*
пиридина (938)—образуются за счет
пиридина (938)—образуются за счет
= Me, Et, Ph)= Me, Et, Ph)Нитрилы, активированные электроноакцепторными заместителя ми, например трифторацетонитрил, вступают в реакцию [4 + 21 циклоприсоединения с 1,3-диенами в более мягких условиях [5231 Особенно высокой реакционной способностью в этих реакциях обладает п-толуолсульфонилцианид [551]. Было показано [551] что при его взаимодействии с норборнадиеном (939) происходит редкий тип [2 + 2 + 2]-гомосопряженной реакции Дильса —Альдера, хотя и с низким выходом (18%) (уравнение 279).
= Me, Et, Ph)
= Me, Et, Ph)
Восстановление {90, 309{
Тройная связь азот—углерод подобно двойной связи углерод —азот [разд. 8.1.2.2(5)] может быть восстановлена под действием самых различных агентов, включая системы металл донор про тоиа, комплексные гидриды и водород в присутствии катализат ров. Реагенты типа металл — донор протона, например ол соляная кислота, натрий и этанол или амальгама натри ной среде, способны восстанавливать нитрилы до пер ;
н°в. Одиако восстановление осложняется поб°р'^ т дов 11 имеет ограниченное препаративное значение.после-
с хлоридом олова (II) в присутствии хлористого . Р ■ альдепиа ДУющим гидролизом образовавшейся соли имя к пе.
(синтез альдегидов по Стефену), строго говор , идо11Лгалоге- зкциям восстановительного дехлорирования с . ',HTC3V азоме- ниДа и была рассмотрена в разделе, иосвящепп .^
Бы-10 показано, что восстановление ароилциа- тинов (см. с. '•,..' „ присутствии хлористого водорода Н1'Д°В n^’^y.inTb'высоким выходом (50-78%) гидрохлориды позволяе. гог.1мНз СР [552], которые трудно полу-
ароилметпламина А м спо"бом щечные металлы в гексане- ™1™тдофосфате вызывают восстановительное дециапирование три о =^углеводороды [553], что позволяет осуществить уда. нитрилов в - с того, как а.цпанокарбаниопы сыграли свою роль как нуклеофильные агенты (см. выше) [549].
Восстановтеипе нитрилов алюмогидридом лития в обычных усповиях дает первичные амины; вторичные.амины, осложняющие процесс каталитического восстановления нитрилов (см. ниже) [901 при этом не образуются. Частичное восстановление нитрилов до иминов можно успешно осуществить с помощью алюмо- гидрида лития при низкой температуре; это можно рассматривать как удобный метод синтеза альдегидов (если проводить in situ гидролиз образующихся иминов) [90]. Восстановительное превращение нитрилов в ароматические и алифатические альдегиды через имины можно также провести е высоким выходом с использованием триэтоксиалюмогидрида лития [90]. Производные ацетонитрила, содержащие а-водородные атомы, устойчивы к восстановлению под действием алюмогидрида лития вследствие инертности промежуточно образующегося комплекса металла. Тем не менее восстановление в таких случаях можно удовлетворительно провести, если использовать алюмогидрид лития в сочетании с трихлорндом алюминия [90]. Простые нитрилы не восстанавливаются борогидридом натрия [90, 554], а более реакционноспособные нитрплиевые соли восстанавливаются этим реагентом до первичных аминов [554]. Успешное восстановление нитрилов в амины под действием диборана можно объяснить первоначальной коордн- нациен восстанавливающего агента по атому азота и образованием нитрилпевого комплекса, который уже более склонен к присоединению гидрнд-иопа [90]. В отличие от полного восстановления до первичных аминов под действием борогидрида натрия и диборана восстановление алкил- н арилнитрилиевых солей триэтилсиланом происходит частично, образующиеся имины можно под- вернуть гидролизу in situ и получить алифатические и ароматические альдегиды с выходами 41—90% [554].
г_г’°^™,Я ГС^1Ь УглеР°Д— азот в меньшей степени, чем связи пподвергается каталитическому гидрированию
лоДв в°nZX₽°ЛТ"06 ка™д"™цеское гидрирование нит Щ творе ^”^5^ Г^ТТТаРЗС'
Дорнин- ГО амина,Рк пУро^ж^*W'Ta реакции, первично-
телыюго дезаминирования [Эо' ^ "д™0’6^'011^0 восстанови- ^I ’ bbbj. Действительно, каталитиче-
яв-яв-аминов |901 можно провести н саминов |901 можно провести н скатализатора; вкатализатора; вское гидрирование нитрилов в присутствии ляется удобным способом синтеза втп ервичных аминов Каталитическое гидрирование нитрилов 1 использованием платинового или папляпиу„г к„слой среде продукт реакции - иервИЧНЫй '°
яв-
яв-
аминов |901 можно провести н с
аминов |901 можно провести н с
катализатора; в
катализатора; в
НОЙ - вторичный [90]. Каталитическое гитонТ"1’ ° нейтРаль- подобно восстановлению комплексными гиппипо ЗНие нитРи-Юв ти В контролируемых условиях И ПОТУЧИТЬ им И МОЖНо пР°вес- ле гидролиза in situ - альдегиды. Таким нутем^,’, п И3 НИХ ПОс" синтез труднодоступного миндального альдегида ArCm^ путем гидрирования нитрила миндальной киотт?, <0Н)СН0 Ренея в сильнокислой среде [556]. Ароматические нитрилы^о^ станавливаются (гидратированными электронами! в ясские альдегиды при облучении в вод оХСТВо1\,Л°Ма™^ ходы составляют 40-75% [557].растворе щелочи; вы-
ПОЛИЦИАНОСОЕДИНЕНИЯ
Накопление в одной молекуле высокополяриых и не создающих пространственных затруднений цианогрупп зачастую придает полицианосоединенням уникальные физические и химические свойства. Выделение полицианосоединений в особый класс было сделано сравнительно недавно [558—560], это оправдывает вынесение их в отдельный раздел в рамках данного изложения.
К полицианосоединенням можно отнести большое число структур: от полицианоалканов до полицнаноалкеиов и полицианоаро- матическнх соединений. Несмотря на различие в структурах, у них, однако, много общих химических характеристик, и именно на основе этого родства решено рассматривать химию по.тнцианосо- единений с единых позиций. В данный обзор, естественно, вошел не весь имеющийся обширный материал по данному вопросу [558]; цель данного обзора состоит в том, чтобы на избранных примерах обрисовать наиболее яркие особенности синтеза и реакционной способности полицианосоедпнений. Там, где это необходимо, речь пойдет о синтезе и реакционной способности моноциа- ноалкенов и дицианосоединений.
Методы получения полицианосоединений
Методы, приводящие к полицианосоединенням, основан, ™ пым образом, на тех превращениях, которые применим • ■сза простых нитрилов (см. разд. 8.2.2.1). Они вклю ения> "не цианогруппы путем реакций замещения или ^Р» ПоМОЩЬЮ’ а также создание новых тройных связен углер Д субстратов. Реакций отщепления или перегруппировок. Ввел )
„ гпЛепжапи1х цианогруипу, в реакции конденсации или от- уже соря‘ частности, для синтеза циаиоалкенов.
(942)(942)CNCNNCCICNNC СКГА1с,з NC(943)NCCICNNC СКГА1с,з NC(943)^!1(1) в диметилформамиде при п С происходит гладкое замещение фтора в кЗ.б-трициапо- ЬХпфторбеизоле [561], а также одновременное замещение ал- коксигруппы и .хлора в 1-алкокси-3,5-дихлор-2,4 6-трициаиобеизо- (' [569 b это реальный путь синтеза гексацпанобеизола Обработка цианидом меди(1) при повышенной температуре (150 С) ис- „очьзуется также для превращения цис- и транс- 1,2-дшюдэтиле- нов в нитрилы малеиновой и фумаровой кислот, соответственно [454] Лучшим методом синтеза интересного полицпаноалкаца циапоформа (трицпанометана) является реакция броммалоноди- нитрила с цианидом калия [558, 563]. Вообще же полицианоалканы чаще всего получают замещением галогена в галогеиоциа- нах действием а-циан'ометилеиовых соединений или образованных из них карбанионов. Примерами превращений такого типа могут служить взаимодействие ацетонитрила с хлорцнаном при сильном нагревании, приводящее с количественным выходом к малоиоди- нитрплу [563], и синтезы трициаиометанов RC(CN)3 [558, 563], в частности гексацианоэтана [558], реакцией хлорциана с нат- риймалоиодиинтрилами или натрнйпентацианоэтанидом Na4" -C2(CN)s, соответственно. Используя хлорциаи и гидрид натрия, можно осуществить ступенчатое превращение циклопентадиенид- иона (942) в трицианопроизводное (943), которое обработкой хлорцнаном в присутствии трихлорида алюминия можно перевести в тетра- п пентацпаноцпклопентадиенид [(944) и (945)1 [5581 (уравнение 280).
(942)
(942)
CN
CN
NC
CICN
NC СКГА1с,з NC
(943)
NC
CICN
NC СКГА1с,з NC
(943)
CN
CN NG 1 CN
XJLcnaici3 NC-i I CN 280
(944)(945)
Присоединение цианида к
вить синтез цианоалкенов
и
мер, акрилонитрил получают
кратным связям позволяет осущест- их полицианоаналогов. Так, иапри-
единениемв промышленных масштабах присо-
водорода к ацетилену при 80 °C в присутст-
(каталнзатор нХандаГи'м! ап’°И"я " хлоР11стого водорода хлорированным п-бепзохпншпм 'ннанид-нона к
зовавишхся пианогипоследующее окисление обра-
бон общий метод синтеза ОкС||дами, азота представляет поможет служить получение пЛчИ|\иано",г:оензОх»ноиов Примером (948) из 2 3 5 6-тетпахчпп Д ’^оР'^-ДИЦиаио-и-бензо.хпиопа X = Y = ci) и с^(946) (УРввиеннс 281;
X = Y = CN из 9™^CTPaa”a»a-n-6eH3oxmioiia X = Cl, Y = CN) '[454 '558] лор"3'6"днииаи°-'1-бензохииоиа
(948; (946,
О
х II
он
-CN
Y ^CN
OH (947)
О (946) Реакции присоединения к легкодоступному (ТЦЭ) (см ниже)-еще один источник интересных «°ЭТИЛеИУ соединении. Так, реакция цианида натрия с избытком тет^ациано" этилена (949, R — CN) (во избежание образования яни™^ калов, см. ниже) приводит к пентацианоэтаниду натрия S [558]. Каталитическое восстановление ТЦЭ или, что более лоб во, восстановление действием иодистоводородной или меркапто уксусной кислоты — удобныи источник получения тетрацианоэтя на (951) [558, 559]. Окисление ТЦЭ водным раствором пероксида водорода — лучший способ синтеза тетрацианэтиленоксида (952) [558]. Присоединение натрийброммалонодинитрила к алкилиден- или арилиденмалонодинитрилам, как полученным спе-
циально, так и приготовленным in situ из алифатических или ароматических альдегидов или алифатических кетонов и малоио- динитрила, в присутствии водного раствора нодида калия (реакция Видеквиста) представляет собой общин способ синтеза различных тетрацианоцнклопропаиов (953) [558,563].
Na*
NG . /CN
G—Сnc/In \cn
(950)
NaCN NC\ с=с R = CN/
/R Na* BrQCNli
R=.Me
(949)
HSCH2CO2H I Н2О2(водн.1
R = CN
R = CN
Me
NG
NO
NG.
•CN
NCX
,CN
Me
' /CN
(953)
(282)
;c—c(Nc н н CN
(951)
NCZ
(952)
■CN
Ненасыщенные полпцпаносоединенпя можно rio.i)4,Jb с„Па°нияЩно- реакций отщепления, к которым относятся проце vnepon— Вой цианогруппы за счет образования тройной связи yraep^ ВЗот’ н процессы, позволяющие ввести кра' • тВует циано- .Р^д~ углерод в субстраты, в которых уже Ф п- е сннтеза РУппа. Оба этих подхода иллюстрированы ^
„ обладающего уникальной структурой азаполн ,„„пяоа№тилена,^ол дЕго можпо получить
а«ина (№С'Сс'|НДа с пентоксидом фосфора [558] ( это ацетплендпкарб^с д дегидратацне|| амида, см с. 658) „Р ' мер образована Д 11 ртсм газофазного пиролиза 4,5-д|,ц|1а110.^ с высоким/можно легко получить реакцией Ц|1аИ||^
СМ I 600—800 °C с :0Щ (283) ■CN (76%)СМ I 600—800 °C с :0Щ (283) ■CN (76%)дитпатоиа-2. котор с последующей обработкой образовав натрия с серо г р сми д|ШСркаптомалеодпнитрила фосгеном ^еЯ) [500,558].
СМ I 600—800 °C с :0Щ (283) ■
CN (76%)
СМ I 600—800 °C с :0Щ (283) ■
CN (76%)
4с
S I c II sS I c II s'CN'CNNC sNC sNCx /S' NaNC
S I c II s
S I c II s
'CN
'CN
NC s
NC s
1 \с/coc i2
■С.
Полпшшноалкены часто удобно получать с помощью классических приемов галогенирования и последующего дегалогенирования или дегидрогалогенирования; типичным примером является бромирование — дегидробромнрование трццианоэтана, приводящее к трнцианоэтплену [559]. Мойо- или дпхлорированпе 1,2-дициано- циклобутана пеитахлоридом фосфора п последующее дегидрохлорирование триэтпламином пли дехлорирование никелем Ренея позволяет получить 1,2-дицианоциклобутен [564].
Для синтеза полицианоалкенов с успехом применяют также и реакции конденсации с участием малонодпнптрнла или его производных. Классическим примером является конденсация альдегидов п кетонов (954; Х = О) с малояодннитрцлом (955) по Кнё- венагелю в присутствии основного катализатора (например, алкоксида металла, пиридина, пиперидина или амида натрия) или уксусного ангидрида, позволяющая в ряде случаев получать с от- [454НЬ563В565]Д°М нлиденмалоноАИНИТРилы (956) (уравнение 284)
(284)(284)R‘\ZCN
(284)
(284)
С=х + CH2(CN)2 —>XC=CZ
(954) (955) (956)
кп'еКнеП.пп^ |1есмотРя “а широкое распростране- которых карбоипиин РЫХ недос!атков: трудная доступность незатрудненных Х соелинений, невозможность использования сов, Главным обпт™?™’ 3 также протекание побочных процес- Реагировавшего реакдии присоединения по Михаэлю непро* [454, 465]. Общий \1р°а11НИтрила к “.^-непредельному нитрилу трудности и получит. Т°а’ K0T0Pb™ позволяет преодолеть все эти ми (YS—goo^) с т "ЛИдеималононитрилы с высокими выХ0Дд, х — N~ М+) (легкоВ К0Нденсации кетимата металла (® ’ 680 тучного в результате реакции нитрила
реактивом Гриньяра или литийоогя
Этот метод является общим методомЭтот метод является общим методоммя эквивалентами малоиодинитоилГ^бщ" =оединением) с дВу. гексаидиопа-1,4 (957) с малонодиишрипом „ Конденсация циклона приводит к бисаддукту (958), который п, "рисУтствии Р-алани- сукцииимидом или бромом В присутствии 1 0Кислеини К-бром- амина превращается в 7,7Д8-тетрапи™,?,ИрИДИНа ИЛи тРиэтил- (959) (уравнение 285) [558 563] Р Ц Нохин°Диметан (ТЦХМ)
Этот метод является общим методом
Этот метод является общим методом
-. синтеза технически ных полицианоалкеиов вследствие легкой доступности исходных циклогександионов-1,4, получаемых восстановлением по Бер^ 1,4-диметоксибензолов. Конденсация альдегидов и кетоиов с цианалкнлиденфосфоранами [454] или цнаналкилфосфонатами [566] по Виттигу, позволяющая получать аф-неиасыщенные нитрилы с отличными выходами, неприменима для получения или- денмалононитрилов, так как соответствующие дицианофосфорные реагенты слишком устойчивы. Тетрацианоэтилен можно получить окислением малонодинитрила хлором или монохлоридом серы при 450 °C [558, 559]; более удобным методом синтеза служит автоконденсация диброммалонодинитрила в присутствии медного катализатора [558, 559]. Было показано, что при кипячении производных ацетонитрила (например, этилцианацетата) с тионнлхло-
рядом образуются соответствующие 1,2-днцианоэтилены с хорошим выходом (65—70%) [567]. Однако при использовании этого
метода в случае малонодинитрила тетрацианоэтилен был получен с низким выходом [567]. Тетрацианоэтилен (962) можно получить также реакцией тетрациано- 1,4-дитиина (960) с цианидом калия с последующим окислением образовавшегося анион-радика- ла хлором (уравнение 286) [558].
kcn-/CN ci2/CN
t T(286)
NC^^CN NC/ ^CN nV CN
(960)(961)(962)
Дицианосоединения нередко оказываются конечными продук тами перегруппировок диазидопроизводных. Классическим ври ром может служить пиролитическое превращение
ЭОЛОВ (963) в цис,цис-1,4-дпцнанобутадиены-1,3 (964) (уравне i
4581 К тому же результату приводит окисление 7о7) шобензотов (966) тетраацетатом свинца [98, 454, 458] ’’^±0 сидом никеля (IV) [454, 4581; по-ввдимому, интермедн- ат мн служат нитрены (965). Было показано, что такое превра- шенне можно осуществить и просто окислением 1,2-дпампнобензо- ча кислородом воздуха в присутствии хлорида медн(1) и пири- дина [568]. Конротаторным замыканием никла в промежуточно образующемся |)нс,1)нс-дициано-о-хинодиметане_ (968), определяемым необходимостью сохранения молекулярной симметрии, можно объяснить стереоспецифическое образование транс- 1,2-дпциа- но-1,2-дпгндробензоц11клобутсиа (969) при вакуумном флеш-пиро- лизе 2,3-дпазпдонафталнна (967) [569].
(963)(964)(965)(963)(964)(965)(966)(966)(55%)(55%)
(963)(964)(965)
(963)(964)(965)
(966)
(966)
(55%)
(55%)
Термолнтическая перегруппировка 2,3-дназидо-1,4-нафтохино- на (970) приводит к ожидаемому продукту раскрытия цикла, о-фталоилцианнду (971), а также к необычному продукту — 2-аза-3-щ)ано-1,4-нафтохинону (973), по-видимому, с промежуточным образованием 2-азпдо-2-цнаноиндандиона-1,3 (972), который можно выделить [570].
II(289)(289)
I
I
(289)
(289)
Реакции полицианосоединений
Химические свойства нолиццацосоединеиий
столько реакциями самих циаиогруцц ? 0ПРедеЛЯ|°1ся не нием электроиоакцепторных цианогвмпп „ Совместным влия- местнтелей. Так, например, это приводит “ведение лругпх за- стабильности соседних анионных центров a Р<МКОМу "опушению реакционной способности ненасыщенных ’ спр^Т -К повышению нуклеофильного присоединения и циклоприсоединения Ри™нях этн аспекты реакционной способности полииианогпрп Именно двинуты на первый план в приведенном ниже обзор^ “ ВЫ" (1) Реакции с электрофильными реагентами
рует с галогеноводородамн и дает 1 -амино-1 -галоген-2,2-дициано- этилены (NC)2C=C(X)NH2; реакция, по-видимому, начинается С протонирования и завершается присоединением галогенида [558]. 1,2-Прнсоединенне хлора к тетрацианоэтилену и 1,6-при- соединенпе хлора к тетрацианохинодиметану, напротив, катализируются хлорпд-ионами. Полагают, что при этом вначале протекает нуклеофильная атака хлорцд-ионом с образованием хлоркарбани- она, а затем хлорирование этого карбаниона (т. е. хлор по отношению к ТЦЭ и ТЦХМ ведет себя как нуклеофил, а не как электрофил) [558]. Как ни странно, галогеноводороды (НС1, НВг, HI) и бром легко присоединяются к дицнаноацетилену, образуя соответственно 1,2-дицнановинилгалогенпды [стереохимия продуктов не установлена) и 1,2-дибромфумародииитрил (выход 57%). Поскольку маловероятно, чтобы к тройной углерод-углеродной связи в днцианоацетилене с крайне пониженной электронной плотностью происходило электрофильное присоединение, объяснением этих реакций, скорее всего, служит предположение о первоначальной нуклеофильной атаке галогенид-ноном с образованием карбанионного интермедиата, который далее подвергается ПР°Т°' ннрованию или галогенированию. Как п в случае ТЦЭ ярко выраженная пониженная электронная плотность тройной уг лерод-углеродной связи в днцианоацетилене способствует, по- и днмому, тому, чтобы обычные электрофильные реагенты выст п - ли в роли нуклеофилов..
Тетрацпапэтнленокснд ведет себя обычно в Р®3™1 "- '
иым ангидридом и ацетплхлорпдом, давая соотв TL тат тетрацпанэтиленгликоля и 2-хлортетрациано ti •
Реакции с нуклеофильными реагентами
Способность цпаногруппы активировать связаннее®о ШОРИ3. ную углерод-углеродную связь к нуклеофп. ’‘ та легкОсть. с
вестна. Простейшей иллюстрацией этого с- разнообразные которой акрилонитрил присоединяет с-
. пы (сипоты тиолы, аминосоединения, соединения с актив- нуклеофилы •.. т0 служит основой использования ной каХ~ агента [571]. Как и сле- этого соедипе! u щен11Ые полициапосоединеипя обладают Д°вал° ож -латы ^^ к „уклеофиль„ому пр„со. повышенн Р ^ отношсппн плпденмалоноиитрилы напоминают едииешии, |56О). Это служит еще одним доводом в по^УП'Ществовання аналогии между группировкой NC—С—CN „ кислородом и, следовательно, между малоподинитрилом HC(CN)2 и водой [560, 572). Поэтому гидролитическое расщепление плидепмалоношпрплов [974; X = C(CN)2] до карбонильных соединений и малонодинитрила (с предварительным образованием гидратов) [560] протекает аналогично хорошо известному обратимому процессу гидратации карбонильных соединений (уравнение 289). он
R'\ н2о R'\|V=X т=к ,С-хн
У=о + Н2Х
(УРав-
(289)
R2/
(974)
(975)
(976)(977)
X = C(CN)2, О
Гидролиз тетрацианоэтилена (978) в нейтральной или
слабо-
кислой среде, напротив, дает трициаиовиниловый спирт (980; Х = ОН), образование которого можно объяснить первоначальной гидратацией и последующим отщеплением цианистого водорода (уравнение 290) [558, 559]. Гидролиз тетрацнаноэтилена в щелочной среде протекает более сложно и приводит к пентациано- пропенид-иону (NC)2C=C(CN)C~(CN)2 за счет сопряженного при- соединения первичного карбанионного аддукта к пепрореаги- ровавшему тетрацианоэтилену [558, 559]. При обработке цианоформа водой гидратируется лишь одна из трех цианогрупп, что вполне согласуется с представлением о том, что он реагирует в таутомерной кетепиминной форме (982) (уравнение 291) [558].
N<\ /CN „X
NC/ Xn
(978)
NC^j f/CNNc/ C\cn
(979)
—■* /С=с
-HCN
■CN
NCv
л=с:
(980)
■CN
^C=c=nh
КС/
(982)
нх
(981)
NC\ X NG/'
■CN
(290)
х=он
NC-
(983)
0H> OR, NR2, CHiCOMe, n-MciNCeH,
NC/
О
II
■CH—CNH2 (291)
(984)
Повышенная реакционная способност, отношению к нуклеофильной атаке вип1я Ц|,анобеизола по одна из цианогрупп замещается уже ппоДо пп Т°/° факта' ЧТ(-- прп комнатной температуре; выход пента, обРаГ,°тке водой 95% [573]. Спирты (иди. лучШе\Хве^ также реагируют с гексацнанобеизодом „оа/,коксиды)
туре с замещением одной цианогру„пы и обпЯЯп темпера- эфиров пеитацианофенола [562]. При иагреваншпростых тамп в присутствии мочевины также происходит С° СПИр’ „ое замещение двух из четырех циаиогруппос™атель- циановиннловые эфиры (980; X = OR) щ в резучм^Тдал^ реакции, ацетали дицианокетена (981; X = OR) [558 ты присоединяются к цианоформу в его кетениминной формой дают 1-алкокси-1-амино-2,2-дицианоэтилены (983- X = ОР 5581 Высокой склонностью к реакциям нуклеофильного присоединения обладает тройная связь углерод-углерод в дицианоацетилене- реакция его со спиртами и тиолами происходит очень четко при комнатной температуре и приводит к смеси цис- и транс-изомеров 1,2-дпциаиовинплового эфира или тиоэфира, в которой обычно преобладает цис-изомер [558]. Легкость протекания этих реакций особенно заметна при сравнении условий их протекания с условиями, необходимыми для присоединения тех же агентов к диметиловому эфиру ацетилендикарбоновой кислоты (150—200°С), что свидетельствует о повышенной реакционной способности тройной связи углерод—углерод в дицианоацетилене к нуклеофильной атаке. Интересными примерами взаимодействия полииианосоедь'- нений с серусодержащимп нуклеофилами могут служить реакции тетранпанэтиленоксида (986) с дпалкнл- и диарнлеульфидами. Эти реакции протекают с разрывом С—С- и С—О-связей и приводят с хорошими выходами к илидам серы (987) (выход 62— 85%); их можно использовать также как эффективный метод получения труднодоступного карбонилцианида (988) (уравнение 292) [558].
- -/СХ/СХ—> r2s-<+ о=с(\CNXCN- -/СХ/СХ—> r2s-<+ о=с(\CNXCN(292)(292)(985)(986)(985)(986)(987)(988)(987)(988)
- -/СХ/СХ
—> r2s-<+ о=с(
\CNXCN
- -/СХ/СХ
—> r2s-<+ о=с(
\CNXCN
(292)
(292)
(985)(986)
(985)(986)
(987)(988)
(987)(988)
Реакции полнцпаносоединений с азотсодержащими нуклеофилами протекают так же, как с кислород- и серусодержашими соединениями. Так, по аналогии с реакцией со спиртами (с.м. вы- Ше), цианоформ (982) присоединяет пиперидин и дает соответствующий ампналь [983; X = N(CH2)s] [558]. Аналогично ведет себя и тетрациапоэтилен (978)—при действии первичных и вторичных аминов происходит последовательное замещение двух ина «огРупп п образование вначале К-(тртщановшшл)аминов (яви. X=NR2), а *атем ам„налей (981; X = NR5) [558. 559]. При
. „шянохиноднметаиа с первичными и вторим, взаимодействии тетрацпа ^ СТ|1 ступеичатос замещение двух ,|ЫМП аминами таьже^реагирует с аммиаком и с
цшшогрупи рз»!- АптнНРТСТВу10щпс бпс(трпипановпннльиые) про- гидразином, давая couiDu ?
взводные [558, 559].
(NC)2C=C(CN)-(NH),-C(CN)=C(CN),п=\ или 2
Вследствие повышенной склонности к реакциям нуклеофильного домоет нения дпцпапоацетилен реагирует с аммиаком, ,еов ч ^ вторичными аминами при комнатной (или понижен- ной) температуре и дает смесь цис- и 7^нс-1,2-д»ц»ановинил- ампносоеднненпй [558]. Реакция тетрацпапэтиленокепда с пиридином протекает так же, как и с сульфидами (см. уравнение 292), и приводит к соответствующим пиридинии-йлпдам; в этом случае побочный продукт реакции, карбонилцнанид, выделить не удается [558].
Дополнительным доказательством высокой реакционной способности полицпаноалкепов по отношению к нуклеофильному присоединению служит их легко протекающее взаимодействие с карбанионными реагентами. В отличие от рассмотренных выше реакций присоединения кислород-, серу- и азотсодержащих нуклеофилов при реакции с карбанионами обычно образуются устойчивые 1,2-аддукты. Примером реакций этого типа может служить сопряженное присоединение реактивов Гриньяра [560] и трихлор- метаннд-нона СО, [574] к плнденмалоноиитрплам. Подобное 1,2-присоединение наблюдается и при взаимодействии тетрацианоэтилена с еиолизующимися кетонами, например с ацетоном, катализируемом трнфторидом бора или ионами серебра [ (978)-*-(979)', Х = СН2СОМе] [558, 559]. Сопряженное присоединение аниона малонодпнитрила к ТЦХМ (959), напротив, сопровождается последующим отщеплением цпанпд-иона, так что суммарный результат реакции состоит в нуклеофильном замещении одной из цианогрупп карбанионным реагентом [558].
Выше уже обсуждалась склонность цианоалканов к а-депрото- vnmm- ротекает с еще большей лег-
наличип двух или большего числа цианогрупп, в ре- анипиа ^Ееличнвается стабильность соответствующего карб- натоиймапонпии1!РтИМе|)’ малон°АИНИТРг1л легко превращается в ле прн обработке^ чных методов, в том чис-
гидр.^™раствором этоксида натрия или
ожидав на»>5631 ■ ^к и следовало
ностыо и Может претерпевав омиоосТ^ высокой пуклеофиль- чая моно- н днгалогрнпппоо Ь Равн0°5разные превращения, вклю- дналкилирование (пои РЛрйгНе ^11апРимеР- пРп действии брома), (при реакции с этилхлопгЬ^В1.,И метилги°ДиДа) и ацилирование число примеров, евндетеч^п^иатом) [563]. Известно большое 686' ующих о том, что анион малонодп*
нитрила вступает в реакции конденсации с
ствеипымп им соединениями [553аРб°нильиыми и пол
эффект нианогрупп в полициаиоалкан^х УНТ„ СТаб,ыдующий ме, тетраипаноэтаие) настолько велик чт„ 1риМеР> в чианофор- устойчивы в виде соответствующих анион™ „ Соединения более ствующпх свободных кислот. Эти соединения в виде соответ- ваны в водном растворе, и их лучше всего „ ‘1ностью ионизо- в виде солей щелочных металлов или ч?тпОпТЫДеЛЯТЬ и хРанить солей [558, 572]. Наибольшей устойчивостью»^* аммониевых аноцпклопеитадиенид-ион (945) Он устойч™ аДает пентаци- 400°C п не протонируется даже в хлорной кистоте'”
ио, соответствующая ему кислота сильнее хлорной» (ss^hJ^1” тря на исключительную устойчивость, полиция,оказан .юны реагируют, правда, вяло, с электрофильными реагентами Пр" ми реакции такого типа могут служить бромирование , атюин рование гриппанометанида серебра (NC)3C- Ag+ [5531.
чением является тетрацианоциклопентадиенид-пои который будучи ароматическим соединением небеизоидиой структуры легко подвергается электрофильному замещению (например, нитрованию, галогенированию, ацилированию по Фриделю — Крафтсу) (схема 293) [558].м ’
Электрофильная способность полпцнаноаакенов вид»3 т из того, что тетрацианоэтилен (978) может реагирова . впроваинымп аренами (например, с простыми эфир . Ф ‘ ; Н.Ы-диметпланилпном) и даже с неактивированными „аренами (бензолом, толуолом) в присутствии ТР'^ катализатора, давая соответствующие^тр»щ»реакцпях
например (980; X = n-Mc2NC6H4)o [ээ8, 559]которым
Удается выделить промежуточный аддукт (исследовано, .
Распадается по механизму Е\сВ; было т№ те- ьн^ каким именно образом происходит его пр I ‘ может всту- винильный продукт [576]. Тетрацианох! i ' _ ованнымп аре- нать в аналогичные реакции замещения
«амн [558].
Реакции циклоприсоединения
„- поостых а,6-пенасыщенпых нитрилов, таких, как
Спосооноеть р циапоэтплепы (например, фумародинитрил, акрилонигрил иклобуте11), выступать в роли диено-
”а'',0Д^ кХю№классического [4 + 2] -циклопрн-
SuZm (реакция Дильса-Альдера) хорошо известна [175, в не будет подробно рассмотрена в данном разделе. Суммарный электроиоакцепториый эффект цианогрупп в полициа- шПкенах увеличивает эту способность до такой степени, что поицшшоалкепы относятся к числу наиболее реакциониоспособ- ых партнеров в реакциях циклоприсоединения. Так, тетрациано- этшеи (990) .хотя и не реагирует с соединениями с неактнвиро- ванной двойной связью углерод—углерод, ио с алкенами с повышенной электронной плотностью (например, со стиролами, вини- товыми Эфирами, виннлеульфпдамн и енаминами) легко вступает в реакции [2 + 2]-циклоприсоединения и образует производные циклобутапа (992); реакция проводится при низких температурах (0—305С), выходы продуктов 80—94% (схема 294; X = Аг, OR, SR, NRz) [175, 438, 558, 559, 578]. Отметим при этом, что [2+2]- циклоприсоединенпе фторалкепов к алленам протекает при температурах 100—200 °C [559]. Поскольку в соответствии с правилами сохранения орбитальной симметрии согласованный процесс термического [2 + 2]-циклоприсоединения алкенов запрещен, его рассматривают как ступенчатый бирадикальный процесс [175, 438]. С предположением о синхронном механизме не согласуются кинетические параметры и часто низкая стереоспецифичность реакций [2 + 2]-циклоприсоединения тетрацианоэтилена, хотя они вполне отвечают возможному ступенчатому присоединению через
хсн=сн2
9)х—сн—сн2
+—*- I
(NC)1C=C(CN)2(NC)2C—C(CN)2
NC CN
("0)(991)(M2)
I X=OEt
Mc2COMc2COH^^OEtH^^OEt(994) (Ml)(994) (Ml)г(294)
Mc2CO
Mc2CO
H^^OEt
H^^OEt
(994) (Ml)
(994) (Ml)
MeOH
ЕЮ
MeO—CH—CH2
(NC)2CH—C(CN)2
(993) (70%)
14-дцполярныи интермедиат (991) 143а с7я
реакции отвечают и данные о влиянии hoi™01' Так™у ходу cP^'lT б^бГО 579" 5811?я"к тетращ™™^ и
ну [438, ооо, э/о, о/У 581J. Так, иаирнмрп „ тетРаиИс1иоэтиле- „.метоксистирола к ТЦЭ в нитрометане ппш^НК’"°ЛрисоеДинение нуту, тогда как в четыреххлористом углероде Д?И^ За °АНУ м«- до конца и за месяц. Ступенчатый механизм ЛИя не Доходит соединения ТЦЭ к алкенам с повышенной реакиии ииклопри- стыо подтверждается еще и тем, что как было Р°ННоЙ ПЛотно- I 4-диполярные интермедиаты (991) ’можно “Показано недавно, растворителями [(991)^(993)] [579, 5827™ИУ'
но, подходящими 1,4-диполярофилами н’аппн!?п еваж' [(991)-*(994)] [583].V ’ напРимер ацетоном
Тетрацпаноэтилеи выступает и в поли„
= H, Me или Ph, R3 == H, Me или Ph, R3 =R4 = H)R4 = H)циях [4+ 2]-циклоприсоединения (реакция Дильса-Тодера? он, по-видимому, наиболее реакционноспособный из № S филов. Согласованное циклоприсоединение к 1 3-диенам 11адА (996)] протекает быстро и с высоким выходом ’(>90%) пои натной или более низкой температуре (уравнение 295- R' = P2°— = Н, Me или Ph, R3 = R4 = Н) [175, 558, 559, 578, 584].~
= H, Me или Ph, R3 =
= H, Me или Ph, R3 =
R4 = H)
R4 = H)
Тетрацпаноэтилеи настолько легко вступает в реакции циклоприсоединения, что его часто используют как «ловушку» для нестойких промежуточных 1,3-дненов [558, 585]. Наиболее показательным примером служит факт «поимки» неуловимого прежде валентного изомера цпклооктатетраена (уравнение 296) [ээ8].
CNCN
CN
CN
Если жеЕсли же, я неновый компонент пространственно затруднен ПД1| Если же пт,.1паМ Пе может принять цисоидную конфор. по структурным причинам и^ осуществления [4 + 2[.щ1Ц. манию, нсоох , происходить дшюлярпое [2 + 2[-ппклоирц. приеоедш.енпя, можетJPr2 = ^ R3 = R4 = Мс Wg97) + (998*)]; соединение 11 ;- в особепностп в полярных средах, оно может Б"еК°ТДипмвенным’направлением реакции. Еще одним примером высТоко" секционной способности ТЦЭ в реакциях циклоприсо. м нения может служить его взаимодействие с норборнадиеном 99 результате которого происходит редкий тип гомосопря- £рюоГо [2 +2+ 2]-присоединения (уравнение 297) [558]. Дпци. яноаиеппеи по способности выступать как 2л-компонент в реакциях [4 + 2|-циклоприсоединения в родственных реакциях сравним с тетрациаиоэтиленом пли даже превосходит его [5о8]. Так, он образует с высоким выходом циклоаддукты с такими 1,3-диена- ми как бутадиен-!,3 н цнклопентадпен, даже при О С, а с нор- борнадпемом (999) вступает в гомосопряженпое [2 + 2 + 2[-цик-
Если же
Если же
лоприсоединение.
Тетрацианэтиленоксид (1002) также активно участвует в реакциях циклоприсоединения; он легко присоединяется к простым алкенам, труднее к алкинам, и дает !,3-циклоаддукты [тетрагидрофураны (1004) н 2,5-дигидрофураны (1005)], обычно с очень высоким выходом (схема 298) [174, 558, 586]. 1,3-Диеиы и аллены
могут выступать и как мопоеновые компоненты в таких реакциях циклоприсоединения [(1002)-*-*(1006)]. Даже бензол с те-
трацпапэтиленокепдом дает циклоаддукт (1007). Столь неожиданное поведение тетрациапэтилеиоксида по сравнению с другими оксиранами еще раз подчеркивает, к каким разительным изменениям реакционной способности приводит сосредоточение нескольких цианогрупп в молекуле. До недавнего времени не было единого мнения относительно пути реакции и точной природы интермедиата, участвующего в циклоприсоединении тетрацнанэтилепок сида [586, 587]. В высшей степени стереоспецифический характер циклоприсоединения [174, 558, 586] к двойной связи углерод—угле- лерод и данные о дейтериевом изотопном эффекте [588] согласуются лишь с представлением о синхронном циклоприсоединении кароонил-шшдного интермедиата (1003) (пример октетпостабилп- зовапного 1,3-диполя, лишенного ортогональной двойной связи 690
M74J), образующегося в результате обратима рапового цикла в тетрациаиэтиленоксиде Раскрытия окси-M74J), образующегося в результате обратима рапового цикла в тетрациаиэтиленоксиде Раскрытия окси-(4) Восстановление(4) Восстановление
M74J), образующегося в результате обратима рапового цикла в тетрациаиэтиленоксиде Раскрытия окси-
M74J), образующегося в результате обратима рапового цикла в тетрациаиэтиленоксиде Раскрытия окси-
(4) Восстановление
(4) Восстановление
(299)(300)(299)(300)Благодаря суммарному электроноакцепторному действию цна- ногрупп полицианоалкены проявляют высокое сродство к электрону. Они могут выступать как л-акцепторы (л-кислоты), способные к переносу заряда от соединений с повышенной электронной плотностью, л-доноров (л-оснований), например диенов, алкенов с электронодонорными заместителями, аренов [589]. Образующиеся при их взаимодействии интенсивно окрашенные комплексы с переносом заряда (л-соли) в некоторых случаях удается выделить. Об образовании таких комплексов в начальных стадиях реакций полицианоалкенов (например, в реакциях [2 + 2]- и [4 + 2]-циклоприсоединения тетрацианоэтилена) можно судить по появлению окраски после смешения реагентов. В результате полного переноса заряда образуется устойчивый аннон- радикал, который часто удается выделить в виде относительно устойчивой соли. Так, тетрацианоэтилен (1008) и тетрацпанохнно- Диметан (1010) восстанавливаются металлами, точными аминами до соответствующих аннон-радикалов ( и ('011), дающих характерные спектры ЭПР и относительно >”0 1 чивых как в растворе, так и в виде металлических солеи, Рые легко можно выделить.
(299)
(300)
(299)
(300)
(NC)2C=C(CN)2 —> (КС)2С—C(CNh(1008)<|009)
(NC)2C=^—/=C(CN)2 —> (NC)^^(сХ)1
„ прприосом заряда, образованные ТЦХМ с таки- Комплексы с пе^пос»^(ТТф) (1(т х
(1012; X = Se) [591], [590] п тетрар>собое внимание, поскольку по своим привлекли к ; ческпм свойствам они напоминают металлы, оптическим и э. итцхМ—ТТФ обладает наиболее высо
тах. например, • пз всех изученных органических соеди- ^пГсоЗ'чая в этом с графитом [558, 592]. «Ор- ескне металлы» этого типа уже используются в электронной промышленности [593]. Быстро развиваются и продолжаются ис- слыоваппя в этом направлении, целью которых является улучшение свойств таких комплексов либо путем сравнительно простых структурных изменении л-акцептора (ТЦХМ) [594] или л-донора (например, ТЗеФ) [595], либо путем создания новых анатогов ТЦХМ [596]. Примером реализации второго подхода может служить синтез интересного сернистого аналога (1013), который, несмотря на формальное сходство с ТЦХМ [597], оказался электроизолятором!
х хх хX X(1012) Повышенное сродство придает полицнанохннонамX X(1012) Повышенное сродство придает полицнанохннонамккNCxv.=cNC-7NCxv.=cNC-7ss:c=c::c=c:S(1013)S(1013)CNCNэлектрону у полицианосоединенииэлектрону у полицианосоединениисвойства мощных окислителей. Так,свойства мощных окислителей. Так,например, 2,3,5,6-тетрацнано-п-бензохинон [558] окисляет даже воду; хорошо известна способность 2,3-хлор-5,6-дицнано-п-бензо- хинона выступать в роли дегидрирующего агента, особенно в ряду стероидов [598].8.2.4. ДИПОЛЯРНЫЕ СИСТЕМЫнапример, 2,3,5,6-тетрацнано-п-бензохинон [558] окисляет даже воду; хорошо известна способность 2,3-хлор-5,6-дицнано-п-бензо- хинона выступать в роли дегидрирующего агента, особенно в ряду стероидов [598].8.2.4. ДИПОЛЯРНЫЕ СИСТЕМЫ
х х
х х
X X
(1012) Повышенное сродство придает полицнанохннонам
X X
(1012) Повышенное сродство придает полицнанохннонам
к
к
NCx
v.=c
NC-7
NCx
v.=c
NC-7
s
s
:c=c:
:c=c:
S(1013)
S(1013)
CN
CN
электрону у полицианосоединении
электрону у полицианосоединении
свойства мощных окислителей. Так,
свойства мощных окислителей. Так,
например, 2,3,5,6-тетрацнано-п-бензохинон [558] окисляет даже воду; хорошо известна способность 2,3-хлор-5,6-дицнано-п-бензо- хинона выступать в роли дегидрирующего агента, особенно в ряду стероидов [598].
8.2.4. ДИПОЛЯРНЫЕ СИСТЕМЫ
например, 2,3,5,6-тетрацнано-п-бензохинон [558] окисляет даже воду; хорошо известна способность 2,3-хлор-5,6-дицнано-п-бензо- хинона выступать в роли дегидрирующего агента, особенно в ряду стероидов [598].
8.2.4. ДИПОЛЯРНЫЕ СИСТЕМЫ
пении. оксиды нитрилов (1U14) |599], а также их азотные и ип1к\Дг'Ь1е аналог"’ читрилпмины (1015) [174] н питрил-илидыпении. оксиды нитрилов (1U14) |599], а также их азотные и ип1к\Дг'Ь1е аналог"’ читрилпмины (1015) [174] н питрил-илиды(1016) [174].(1016) [174].Тройная связь углерод—азот входит в качестве структурного элемента (по крайней мере, в формальном смысле) в состав трех важных и структурно весьма близких классов диполяриых соединений. Это оксиды нитрилов (1014) [599]
пении. оксиды нитрилов (1U14) |599], а также их азотные и ип1к\Дг'Ь1е аналог"’ читрилпмины (1015) [174] н питрил-илиды
пении. оксиды нитрилов (1U14) |599], а также их азотные и ип1к\Дг'Ь1е аналог"’ читрилпмины (1015) [174] н питрил-илиды
(1016) [174].
(1016) [174].
R1—C=N—CRiR1—C=N—CRiR—C=N—ОR'—c=N—NR2
R1—C=N—CRi
R1—C=N—CRi
(1016)(1016)<1014)(1015)
(1016)
(1016)
Хьюсгена [173] иптрплокепды, нп- 1 3,ТР,1Л'НЛИДЬ1 являются октетностабплизоваипыми
3(^полями имеющими ортогональную двойную связь [см. с. 523 выделить 15991 я котоРые оксиды нитрилов иногда удается выделить [599], а иитрнлимнны и нитонл-илплыкак
реакционноспособные интермелиатыизвестны как
воре.шерыедиаты, существующие лишь в раст-
Л.1. Методы синтеза оксидов нитрилов нитрилиминов и нитрил-илидов
Наиболее общин метод синтеза нитриаоксипп и иитрнл-илидов состоит в дегидрогалогеи^ "^Рилиминов „ых (см. разд. 8.1.3.1) галогеназометииов (гишЛ легкодоступ- гидразоиоилбромидов или -хлоридов и лизируемом основаниями. ДегидрогэлогешщоТ^ката-
дят при низкой температуре с использованием Тп„ °бычно Па°- основання; применение этой реакции к гидпокДРм^ как наиболее широко используемый .метод препаоат^.пИгЛХлоРиМм - синтеза оксидов нитрилов, например оксида бе НЛи т silu R = Ph, X = Cl, Y = О) [174, 175, 264, 265r№ (,°‘8; дегидрогалогенирование N-монозамещениых гвд™»^ ИЧНое *„ -бромидов — У.О6.Ы8 „то, ,„„„„ а.Г;Х“™”РХ например C.N-дифеиилнитрилимина (1018) (уравнение чт' R=Ph, Х = С1, Y = NPh) [61, 174, 175, 177, 26^”^’ рование нитрил-илидов in situ также гладко происходит при дегидрохлорировании имидоилхлоридов, катализируемом тоиэтитами ном (уравнение 301, R = Ph, X = Cl, Y = 4хсЯ73- 175, 264]. Нитроловые кислоты (легко получаемые при нитрозиро- вании первичных нитроалканов или при нитровании альдоксимов действием оксидов азота) легко, а иногда и самопроизвольно отщепляют молекулу азотистой кислоты; это может служить реальным методом синтеза оксидов нитрилов (уравнение 301; X=NO2, Y = О) [600]. Превращение гидразонов а-нитроальдегидов (их можно получить путем диазосочетания первичных нптроалканов) в натриевые соли под действием изопропоксида натрия в изопропиловом спирте и последующий их пиролиз при 80 °C позволяют осуществить синтез нитрилиминов (уравнение 301; X = NO», Y = PhN) [174, 175].
хх ,с=мхх ,с=м-нх-нхR-CsN-YR-CsN-Y(301)(301)
хх ,с=м
хх ,с=м
-нх
-нх
R-CsN-Y
R-CsN-Y
(301)
(301)
(1018)(1018)
(1018)
(1018)
(1017)
Удобным способом получения оксидов • самопроизволь- с высокими выходами является генерпровобразующих-
иын распад неустойчивых диазонпевых пр i 1НёНц1*г нитритом ся при нитрозпрованпп диазокарбонильн х ддр р = ацпл, натрия в хлорной кислоте при 0 С (УР®™ да п0 срзвне- X = N24, Y = О) [601 ]. Преимуществомэт ого дрогалОГенн- пню с методом синтеза оксидов нитрил 'о1Ьзоваипя шелоче- Ровання (см. выше) является возможностьх проД-УКтов-
лабильных субстратов и получения шсл •( вЬ]ХОдами и ПРЛ
трилов можно получить с вы р ГексациаНофеРРа' та пт11"11 альдоксимов при 0°С пОД ' а щелочного металл
(^Ч или, предпочтительнее, гипобр .^
п.-ислнтечыюе образование оксидов нитрилов [600]. Аналогичноеудается осуществить лишь с
подП74 600] (см. также с. 538). N-Монозамещец-
™«'альдоьС^прп действии тетраацетата свинца пре-
ные Г1!ДР^° "етствепно в питрилпмнпы (уравнение 301; X = Н, «Г 4) Было показано, что дегпдродимеры арилальдок- (готовые изображают по-разному (см. с. 538 и схему 95): 1'ибо как дшХ-окспды альдазинов (282), либо как азокснангид. ".(283)1 подвергаются термолизу в мягких условиях (кипя-
п бензот пли хлороформ) и дают с хорошим выходом (-60%) оксиды нитрилов |602]. Ценность этого метода особенно высока, так как с его помощью можно получать оксиды нитрилов в совершенно нейтральных условиях. Оксиды нитрилов получают также с хорошим выходом при дегидратации нитроалканов действием фосфорплхлорида или, что более удобно, феннлизоцианата в присутствии следов триэтиламина [600]. Этот метод используют для синтеза оксидов нитрилов и из них путем циклоприсоединения (см. ниже) изоксазолов — исходных соединений в новом методе построения корриновой системы [603].
Используются также и другие методы получения оксидов нитрилов, ннтрплнминов и нитрил-нлпдов, основанные на превращениях различных гетероциклических систем. К ним относятся восстановительные, термические и фотохимические фрагментации 1,2,5-оксадпазолов (фуразанов) или их N-оксидов (фуроксанов), рассмотренные выше (см. с. 660), которые хотя и не используются широко, но представляют потенциальную возможность синтеза как нитрилов, так и их оксидов. Термическое или фотохимическое отщепление диоксида углерода из соответствующих пятичленных гетероциклических субстратов также представляет собой общий метод получения ш situ нестойких 1,3-диполей. Так, например, термическое отщепление диоксида углерода из легкодоступных 1,3,4-оксатназолонов-2 (1019; X = S) позволяет получить нитрил- сульфиды (1022, X — S) [604, 605], которые хотя и невозможно выделить, но удается «уловить» реакцией с подходящими диполя- рофплами. К тем же соединениям приводит и фотофрагментация 1,о,2-оксатиазолпи-5-олятов (1021; X —S); предполагают, что при этом образуется тиазприповый интермедиат (1020), подвергающийся далее обратимому раскрытию цикла [241, 606]. Еще одним примером синтеза этих интересных тиаапалогов оксидов нитри- полУчеппе in situ бензонитрилсульфида (1022; ы 33 СЧСТ отепления двух молекул фтористого вонь ч епо б по™(1026) [607]. Удоб-
тоэлиминипопяни л "^рплчминов (1022) in Situ состоит в фо- азолий-б-олятов/ио^Х- мрТР°Да И3 спдионов (1,2.3-оксади- в неустойчив!и последующем раскрытии цикл' X = NR) [2411 н,?тп^УТ°ЧИЫХ дназиРН"ах (1020) (схема 302 ским отщеплением азота’отТб М°ЖИ° по'пучит|’ также термиче- а301а от 2,5-днзамещенных тетразолов (1023)
[173 175, 177]. Практическая ценность этого метола, однако, весьма ограничена из-за довольно высоких температур, требуемых для осуществления этого превращения (160°С в случае’2,5-дйарил- тетразолов и ~220 °C для алкилзамещенных тетразолов). Ннт- рил-нлиды (1022; X = CR?) можно генерировать in situ путем термического отщепления диоксида углерода из оксазолпнонов-З (1019; X = CR?) [608] или отщепления фосфата (термического или фотохимического) из А4-1,4,2-у5-оксазафосфолинов (1024) [174]. Однако гораздо более общим методом получения in situ неустойчивых нитрил-илидов является хорошо известное фотолитическое раскрытие цикла в легкодоступных (см. разд. 8.1.2.3) А'-азиринах (1020; X = CR;) [174, 230, 251]. Полагают, что образование нитрил-илидов в этом случае обусловлено раскрытием Цикла в и-л*-синглетном возбужденном состоянии А’-азнрина, их Удается «уловить» и изучать в углеводородных матрицах при низких температурах или же использовать как субстраты в самых разнообразных реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения [1/4, 230,251].
Реакции оксидов нитрилов, нитрилиминов и нитрил-илидов
Строение 1,3-диполей, содержащих тро^нУ”ан0НиЧеских пре- азот, можно описать как резонансный г Р иам50аЬшин вклад Дельных структур, изображенных на схеме „ структуры (Ю27а) 8 основное состояние вносят целиком ок $. можно объяснить 11 (10276); наличием структур (Ю27в) и ( )И нуклеофильно Кл°нность этих соединений вступать в р^
некоторых обстоятельствах она мо-некоторых обстоятельствах она мо-и 1 З-днполярного циклоприсоединения. Вклад 1,3.прпсосдппешгя , .1КарбеШ,ый характер, нс столь у* структуры (1^»Ъ ’ в j 3-диполях, содержащих тройную связь унерод—азот, однако при i.
некоторых обстоятельствах она мо-
некоторых обстоятельствах она мо-
^т выйти на первый план.
R-C^N-X(1027а)R-C^N-X(1027а)R—C=N=X *-> R—C=N—X
R-C^N-X(1027а)
R-C^N-X(1027а)
(303)(303)R—С—N=X(1029)R—С—N=X(1029)r—C=N—X(1028)r—C=N—X(1028)(10276)(1027в)
(303)
(303)
R—С—N=X
(1029)
R—С—N=X
(1029)
r—C=N—X(1028)
r—C=N—X(1028)
Помимо реакций циклоприсоединения наиболее изучены реакции довольно часто выделяемых оксидов нитрилов [609]. За исключением их отношения к гидролизу и восстановлению, эти оксиды мало чем напоминают по своим химическим свойствам исходные нитрилы; они ближе к азидам и диазосоединениям.
Реакции, с электрофильными реагентами
Диполи, содержащие тройную связь углерод—азот, индифферентны по отношению к атаке электрофильными агентами.Так, оксиды нитрилов инертны в реакциях галогенирования (бромирования, иодирования) [23] и, хотя они легко вступают в реакции 1,3-присоединения с га.югеноводородами (НС1, НВг, HI), давая соответствующие гидроксимонлгалогеииды (1030; X = Cl, Вг, I), эти реакции начинаются, как полагают [609], с атаки галогенид- ноиом и лишь затем происходит протоипрованпе. Можно, однако, предложить и противоположный механизм, поскольку оксиды нитрилов, нптрнлпмипы и нитрил-плиды способны протонироваться, давая нитрилпевые соли [609]. Оксиды нитрилов реагируют и с карбоновыми кислотами, приводя к ацнлгпдроксаматам (1037). Их образование можно объяснить тем, что в результате 1,3-при- соединеиия образуются ацилгидроксиматы (1033), которые затем подвергаются перегруппировке типа перегруппировки Чепмена (уравнение 304) [609], Аналогично реагируют карбоновые кислоты и с нитрилимнпами, приводя к неустойчивым ацплгндразона- там, которые подвергаются самопроизвольной перегруппировке ни™3№)*a™ “ответству1°щие гидразиды (1038) (уравне-
' Извсстно несколько примеров 1,3-присоедннення пазуютея О К 00431трилов, в результате которого об- нитонлов °;а*‘мг‘,дР0™(1032) [609]. Оксиды
Р руs т также с ангидридами и хлораигидридами 696
„„-лот по типу 1,3-Присоединения, давая
XC=NOHR'/ (1030)XC=NOHR'/ (1030)ихихR—C=N—о >R—C=N—о >:c=nor!:c=nor!OCOR2OCOR2R1—c=NOH(1033)R1—c=NOH(1033)(1031)(1031)(1032)(1032)(R^COhO(R^COhOOCOR2OCOR2|r2COCICl|r2COCIClC=NOCOR2(1034)C=NOCOR2(1034)R'—C=NOCOR!(1035)R'—C=NOCOR!(1035)(304)(304)
XC=NOH
R'/ (1030)
XC=NOH
R'/ (1030)
их
их
R—C=N—о >
R—C=N—о >
:c=nor!
:c=nor!
OCOR2
OCOR2
R1—c=NOH
(1033)
R1—c=NOH
(1033)
(1031)
(1031)
(1032)
(1032)
(R^COhO
(R^COhO
OCOR2
OCOR2
|r2COCI
Cl
|r2COCI
Cl
C=NOCOR2
(1034)
C=NOCOR2
(1034)
R'—C=NOCOR!
(1035)
R'—C=NOCOR!
(1035)
(304)
(304)
OHOHОО
OH
OH
О
О
C=NOCOR2(1036)C=NOCOR2(1036)R'—C—NHOCOR2(1037)OCOPh 1R'—C—NHOCOR2(1037)OCOPh 100COPhCOPht - PhCO2HPhC=X—NPh >t - PhCO2HPhC=X—NPh >=N—NHPh=N—NHPhPh-C-XHXPh(1038)Ph-C-XHXPh(1038)(305)(305)
C=NOCOR2
(1036)
C=NOCOR2
(1036)
R'—C—NHOCOR2
(1037)
OCOPh 1
R'—C—NHOCOR2
(1037)
OCOPh 1
0
0
COPh
COPh
t - PhCO2H
PhC=X—NPh >
t - PhCO2H
PhC=X—NPh >
=N—NHPh
=N—NHPh
Ph-C-XHXPh
(1038)
Ph-C-XHXPh
(1038)
(305)
(305)
-■•I тиолами II тиофенолами н нптрилнмину спирт»™--, т ^ первичных и вторичных алкпламинов и 161°1:..^^минов к оксидам нитрилов протекает гладко н-■•I тиолами II тиофенолами н нптрилнмину спирт»™--, т ^ первичных и вторичных алкпламинов и 161°1:..^^минов к оксидам нитрилов протекает гладко нспиртами, фенолами, UH’h 1 О ПппгПРЛШНспиртами, фенолами, UH’h 1 О ПппгПРЛШНпервичных арнламнновпервичных арнламнновR2Ri—C=NOH(1049)R2Ri—C=NOH(1049)NOzrI_c=noh(1048)NOzrI_c=noh(1048)CNCNRi—C=NOH(1047)Ri—C=NOH(1047)NO.-NO.-CNCNSR2SR2OR2,R2SIII
-■•I тиолами II тиофенолами н нптрилнмину спирт»™--, т ^ первичных и вторичных алкпламинов и 161°1:..^^минов к оксидам нитрилов протекает гладко н
-■•I тиолами II тиофенолами н нптрилнмину спирт»™--, т ^ первичных и вторичных алкпламинов и 161°1:..^^минов к оксидам нитрилов протекает гладко н
спиртами, фенолами, UH’h 1 О ПппгПРЛШН
спиртами, фенолами, UH’h 1 О ПппгПРЛШН
первичных арнламннов
первичных арнламннов
R2
Ri—C=NOH(1049)
R2
Ri—C=NOH(1049)
NOz
rI_c=noh
(1048)
NOz
rI_c=noh
(1048)
CN
CN
Ri—C=NOH
(1047)
Ri—C=NOH
(1047)
NO.-
NO.-
CN
CN
SR2
SR2
RI-<Uoh ^ R'-c-N-o — R'-c-NOH
(1642)<^)<*««’
112S112SОНОНSHSH-C=NOH.(1040)-C=NOH.(1040)-C=NOH.(1044)-C=NOH.(1044)NR1ri—C=NOH(1045)NR1ri—C=NOH(1045)ООSSRi_с—мной(1041)Ri_с—мной(1041)R'—С—NHOH(1046)R'—С—NHOH(1046)i^H (308>
112S
112S
ОН
ОН
SH
SH
-C=NOH.
(1040)
-C=NOH.
(1040)
-C=NOH.
(1044)
-C=NOH.
(1044)
NR1ri—C=NOH(1045)
NR1ri—C=NOH(1045)
О
О
S
S
Ri_с—мной
(1041)
Ri_с—мной
(1041)
R'—С—NHOH
(1046)
R'—С—NHOH
(1046)
приводит к соответствующим ампдоксимам (1045) [23, 609], тогда как аналогичное присоединение аминов к питрплиминам дает амидразопы [610]. Примером 1,3-присоединения анионов может служить реакция оксидов нитрилов с цианид-ионом, приводящая к циаиооксиматам (1047) [609], а также реакция с ннт- рит-поном с образованием иитроловых кислот (1048) [609]. 1,3- Присоедннеиие реактивов Гриньяра к оксидам алифатических и ароматических нитрилов приводит к кетокснмам (1049) [23, 609], которые используют как исходные вещества в синтезе нзоксазолов.
Реакции циклоприсоединения
Наиболее важными и наиболее изученными реакциями 1,3-ДИ' полей, в состав которых входит тропная связь углерод—азот, являются, пожалуй, реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения [173, 174]. Оксиды нитрилов, питрилимины и питрпл-илиды легко вступают в реакции [3-]-2]-циклоприсоединения практически со всеми типами кратной связи. Реакции этого рода, в которых принимают участие соединения с двойной и тройной связью угле- 698
—азот, уже рассмотрены выше
а реакции с другими соединениями, в котоп^6 И разд- 8222(411 ая связь при атоме углерода, приведены ’ "^reyeS 13 + 2] -циклоприсоединения оксидоп и а СХеме 307 Р т' Кплнмшюв [173, 174] „ нигрол 1^ 174^ протекают с высокими выходам,, „ служат Лт 3' 174' 230 Л'
»& № СР,), АМ.ЗЛ™^™"*
и Д2.оксазолшюв и их тиоаналогов из Kanr J. Л'°Кгад1,аз^ нпльных субстратов, соответственно [(1052™ ,льн^ и тиокарбо.
NR или CR2], а также пзоксазолов, пипазо^лп ( 053*; Х = О кинов [(1054); X = О, NR, CR2], ’ ПИразолов ” пирролов из a^
(1051)(1051)R—C=N—X(1050)R—C=N—X(1050)(1054)(1054)
(1051)
(1051)
R—C=N—X
(1050)
R—C=N—X
(1050)
(1054)
(1054)
(307)(307)
(307)
(307)
(1052)(1052)(1053)(1053)
(1052)
(1052)
(1053)
(1053)
Процессы этого типа обычно характеризуются высокой стереоспе- мифичностью [174] и регпоспецпфичностью [174]. Например, циклоприсоединение мопозамешенного пли [Д-дизамешеиногоа-
, кеиа к оксиду нитрила обычно протекает таким ° Раз°п'-
I аддукте сохраняется стереохимия исходного алкен ( Р ,- стереоспецифическое ((ис-прпсосдиненне), и образУ’J жнь1е ре. НО- ПЛИ 5,5-дизамеш.енные А’-изоксазолииы а не в~ гиоизомеры — 4-мояо- или 4,4-дизамещентугих про-
[174]. Для объяснения регпоспецпфиппостп эт г^^Р)^^ иессов [3 + 2]-циклоприсоедииеиия с успе.^ вопрос 0
кнчно-орбптальный подход [174]. Несмотря о,.Шп0лЯрного при- сиихроппости образования связей в процессе , . опрпсосдине- соединсиня спорей [372, 373], реакции [ + 1|Л.]1Л11Д0В следует ““Я оксидов нитрилов, нитрилимннов I P нпотекающнмч считать полностью согласованными проц *иые состояния. ■^Рез высокоупорядочеппые циклическиеР' - стере0. и регпо-
С|1опа1шем для такого вывода служат ° параметры реак- ^ифичность процессов, а также кпневысокие отрпна-
относительно низкие энергии активации ьные значения энтропии активации-
8.2.5. ИЗОЦИАНИДЫ
Ло недавнего времени изопиаииды RNC [451, 612] были относительно мало изучены, не столько из-за того, что, как известно (6131 они обладают крайне неприятным запахом, сколько из-за отсутствия подходящих общих препаративных методов их синтеза. Появление таких методов за последние 20 лет привело к резкому взрывообразному развитию химии изоцианидов; изоцианогруппа стала одной из важных функциональных групп.
8.2.5.1. Методы получения изоцианидов [309, 612—615]
Несмотря на амбидентный характер, цианнд-нон алкилируется преимущественно по углероду при действии алкцлгалогенпдов и -сульфатов; при этом в основном образуются нитрилы, нзоциани- ды являются минорными продуктами (см. с. 647). В то же время
«связывание» цианид-иона в комплекс с тяжелым металлом, таким как серебро или медь, приводит к тому, что алкилирование идет преимущественно по азоту. Таким образом, при реакции цианида серебра (I) или цианида меди(1) с алкплиодпдом (1055) образуется изоцианидный комплекс (1056), который реакцией с циа- нидом калия можно перевести в свободный изоцианид (1057) (схема 308) [309, 612—615]. Выходы изоцианидов в этом классическом методе синтеза, однако, невелики, не выше 55%. Эффек- пзопиапипу^п метода можно заметно повысить, если в качестве си„слмьзовать комплекс цианида серебра
ПОИМСНЯТ! п ФОСФ°НИИГаЛОГеНИДОМ, поскольку его можно Б^Хз^нТ^растворителях [615].
иодиды вL ° алкилгалогеннды, в особенности алкнл-
тически с количественным^ М0Жи0 ПеРевести в изоцпапиды пращ аргентатом тетраметиламмомТ^’ проводя Реакцию с дпцнано- лиды реагируют с цианидом ' ^итеРес,,° отметить, что ацилпо- ним выходом неизвестные п еребра ПРИ —30°C и дают с отлпч- неизвестпые ранее ацилнзоцианиды (RCONC) [617].
Rf RNC-Agiс"сь
(1055)
OSOaAr
RN=CH
(1062)
RNH2CC!
основать
A-SO2C1
RNHCHO
(1061) 700
(1056)
RNC
(1057)
Et3P
RN=CCl.
(1064)
основание
R NH2
(1059)
(1058)
RN=CHC1(1060)
(308)
Et3P(X=$) 'ЕЮ)зР (X = O) | 12 RN=c=X (1063)
Другой классический метод синтеза
ная реакция Гофмана) [309, 612—6151 состоит'^08 (кгРбиламин- первичного амина с хлороформом в присутетр™ аИмодействм вания, например спиртового раствора едкого Л„иСИЛЬ1ЮГ0 Осн°- тргг.бутокспда калия в трет-бутиловом спирте ОкпИЛИ РаствоРз цианидов в^этом случае можно рассматривать какИ30‘
воначальнои атаки амина (1058) Дихлоркарбен^ , й пер: к интермедиату (1059), нз которого путем noci’einHB№lUetl «.элиминирования и «-элиминирования образуется ^ЛЬИЫХ (1057). При термической реакции ариламинов с Трихлоте“ натрия, приводящей к арилизоцианидам, по-видимому, протекают аналогичные процессы [309, 612-615]. В своем классическом ви де карбиламннная реакция не носит общего характера и выхоли продуктов обычно невысоки. В присутствии катализаторов фазо вого переноса превращение аминов в изоцианиды идет в одну стадию; выходы нзоцианцдов в этом случае сравнимы с выходами которые наблюдаются при использовании двухстадийной методики с участием формамидов, наиболее широко применяемой для этой цели [618]. Недостатком этого метода, однако, является то, что его нельзя использовать, если субстрат или продукт чувствительны к основаниям.
Изоцианиды могут быть получены с хорошими выходами дегидратацией N-монозамещенных формамидов ^1061) действием самых разнообразных реагентов (например, Р2О5, РС13, SOCU, COCU, ArSCUCI, РОС1з) в присутствии оснований (например, дн- н триалкиламинов, пиридина, трет-бутоксила калия) [309, 612— 615]. Этот метод наиболее широко используют для синтеза нзо- цианидов. Образование нзоцианцдов в указанных условиях можно легко объяснить, предположив протекание «-элиминирования в промежуточном формпмидате (1062) под действием основания (на примере дегидратации под действием арепсульфонплхлорнда). Особенно удобным реагентом для крупномасштабных синтезов изоцианидов из N-монозамещеиных формамидов является фосген в сочетании с триэтиламином или пиридином; выход изоцпанидо 70—95%. В то же время опасность, связанная с пео х°ди''1 работы с фосгеном, делает этот метод непригодным„
невных лабораторных синтезов изоцианидов. Более у ■ • менее эффективным реагентом является фосфорплх. р =УТС,В|„. Р„„р„д„„п L. ,pCT-6y— «"”с„^;"" тРет-бутоксида калия особенно необходимо прпрН пр||-
ческих нзоцианцдов, образующихся с нпз™‘м"депИратацпя суль- мепенин в качестве катализатора пиридина. ' действием Фоиильпых производных Ы-етор-алкилформамиДп_ю°С слу-
Фосфорилхлорида в присутствии триэтиламшанидов (на-
Жит удобным методом синтеза сульфонилме . оЩПХ большое "Ример, п-толуолсульфопилметилпзоцианпд'л • дместо фосгена падение как синтетические интермедиатымоЖпо псполь-
Реакцнц дегидратации формамидов в изо ‘^
зовать дифосген [перхлор (метил)формиат, С1СО2СС13] [620] и реагент Вильсмсйера, хлорид хлордиметилформамцдин^ Mc2N=CHC1 С1~, который можно легко приготовить In situ из диметилформамида п тионплхлорнда [621]; выходы изоциаиидов составляют 60—90%. С отличным выходом (89—91%) изоцианц. ды образуются при дегидратации формамидов действием трпфе. иилфосфина и чстыреххлорпстого углерода в присутствии три- этплампиа [622]; использование трифеиилфосфпна и диэтилового эфира азодпкарбоновой кислоты менее эффективно [623]. Изо- цианиды являются конечными продуктами восстановления изо- циапатов пли изотиоцианатов (1063; X = О или S) действием трпэтплфосфпта или тризамещенных фосфинов; они образуются также при восстановлении фосгенимпнов (1064) [309, 612—615]. Эти методы, однако, имеют ограниченное применение, поскольку в условиях проведения реакции (повышенная температура) возможна перегруппировка изоцианида в нитрил [457, 458].
8.2.5.2. Реакции изоцианидов
Изоциаиогруппа — единственная функциональная группа, содержащая двухвалентный углерод. Эту группу можно изобразить как резонансный гибрид двух предельных канонических форм (1065) и (1066), первая из которых указывает на ее двухвалентный, карбенный характер, вторая — на возможность использования ее как нуклеофильного агента [624]:
М=С: *->- — N=C
(1067)(1066)
Отсюда следует, что реакционная способность изоцианогруппы (и, следовательно, изоцианидов) определяется ее стремлением вернуть себе устойчивое ковалентное состояние; для изоциаиидов характерны реакции внедрения, а не присоединения; они подвергаются электрофильной, а не нуклеофильной атаке.
Реакции с электрофильными реагентами
При комнатной температуре изоцианиды (1067) бурно реагируют сгалогенами (хлором, бромом, иодом)- при низкой температуре эти реакции становятся контролируемыми, при этом про- соответствующие нмииокарбонилгалогениды (1ИЬ8; Х = С1, Вг, или I) 309,615,625] Столь же энергичш
" С б=ЗВ0^ь1МИ галогеиоводородамп (HCL
ацилхлоридами, напротив, реагируют охотно и дают а-кетО- 702
„мидоилхлориды (1070) [309, 625] Пон
вых кислот с изоцианиДами получают карбоно- формамиды (1072), это можно объяснить ^^ <'073) и Званием ацилимидата (1071), который буТи ут0Ч1,Ь1м Дарующим агентом, реагирует со второй моле™ М°Ш/ич ацили" лоты, давая указанные продукты [309 6251 и карбоновой кис- переносом в аналогичном промежуточном я,™”енИо аи"льным можно объяснить протекание уникальной трехкомп™'№e t1074» „енсацип изоцианидов с альдегидами или кетонямн И«И кон" ми кислотами, в результате которой получают L = арбововы" оксамиды (1075) (реакция Пассерини) [309, 612^615^q^™^6"
R3
RiNHCOCOCOR2
R*
(1075)
R5.
R3 OCOR2-. 'N—C—C=NR'
R5.
(1076)
R О COR2 .N-C-C-NR-
R1
(1077)
HO OCOR2
:c—C—NR1
R2CO2H
R3COR4
(1074)
R2CO2H
[R'N=CHOCOR2]
(1071)
R2CO2H,
R3COR4,
RSNHR6
Х2
R'NC
R'N=CX2
(309)
(1067)
(1068)
MeCOCI (Ri=Ph)
COMe
PhN=C—Cl
(1070)
R'NHCHO + (R2CO)2O
(1072)
(1073)
HX
R'N=CHX
(1069)
«скрепляющего узла»
Способность изоциаиндов выступать в роли Р' также прп в таких миогоцентровых конденсациях пр - соедцНенпямн и взаимодействии их с аминами, карбонпльн * х с оТлцчны- карбоновыми кислотами. При этом в мягких ) „.аминокислот “и выходами (80—100%) получают пР0ИЗВ°Д”ая конденсация» (*077) [612, 627, 628]. Такая «четырехкомпонен ‘ее удалось ис- '‘^чианндов имеет большое значение в с1' ’ гося высокой Пщ'ьзовать для нового синтеза пептидов, отлпчаюше! ^
, „мшстыо независимостью от природы прпсутст- стереоизбиратмы .^ которую вводят в реакцию в качестве вукииен \а” " | СНТ0В, и еще тем, что в одной реакции происхо- 0Д,10Г° "зоваиис двух новых пептидных связей [612, 629].
Реакции с нуклеофильными реагентами
Изонпаногруппа обладает преимущественно нуклеофильным „Степом (СМ выше) И поэтому устойчива-к нуклеофильным характером ^ этоГО п30Ц11апиды довольно стабильны в ус- Говиях щелочного гидролиза [309, 615] и не реагируют с такими еофплами, как спирты и амины, даже в жестких условиях (няпоимер они не изменяются при нагревании с аминами до 120°C) [625]. Однако, как и в случае нитрилов (см. с. 665), в условиях кислотного катализа изоипаниды вступают во взаимодействие с нуклеофильными агентами [630]. Именно этим можно объяснить легкий кислотный гидролиз изоцпанндов, приводящий к формамидам (1080; X = О), из которых в свою очередь можно получить первичные амины (1081) [309, 625]. Аналогично реагируют изоцианиды и с сероводородом, давая тиоформамиды (1080, X = S) (схема 310) [612].
В отличие от свободных нзоцианидов, инертных по отношению к нуклеофилам, комплексы нзоцианидов с переходными металлами гладко реагируют со спиртами и тиолами и дают соответствующие формпмпдаты и тноформимпдаты (1082; Х = О или S), как правило, с отличными выходами (80—95%) [625, 631]. Реакции присоединения этого типа легко осуществить, обрабатывая изоцианид спиртом или тиолом в присутствии хлорида меди(1); промежуточно образующийся комплекс карбен—металл удалось обнаружить [631].
В условиях кислотного катализа идет присоединение аминов к изоцианпдам. Так, при взаимодействии нзоцианидов с гидро- ХлпеаДап9П аР,1Ла^|1Н0В получают соответствующие формамидины „’ ° ~ ^г’ R = Н) [625]. Практически с количественным
ПР" нагревании изоциапида с 6121в присутствии хлорида меди(1) [309,
силамщщ в отсутствие'1'1 "ЗОЦ"а,!идов с гидрохлоридом гидрок- ожнпяемчй ТВ е металлического катализатора получают 6251 тоглЯ(10831 R2 = OH, R3 = Н) [309, 612,
Щениая мочевина8Д3 ЦИ"ка обРазУется N-3aMe’
эффективным катализатор9’ 6 2’ 6251 • ХлоР"Д меди(1) является анидам- фопмямппп ТОРО>'1 присоединения гидразинов к изоци- oбpaзУюTcФяPca^ЗOHЬ, (1°83; R2 = NMe2, Г?з = Н) обычно Ценность этой реакш?’ Выходом (~80%) [632]. Синтетическая склонности пзоппяш И пРисоед11пе’!,!я несколько снижена из-за Катализнруемая СОпп1ДОВ образовывать смеси продуктов [633]. ’тональными кислород1 металлов реакция нзоцианидов с бифунК" 704* сеРУ" ” азотсодержащими нуклеофилами
м
II2OI
R2CHO -< R'N=CR2
R3X
H2O
о
R2—С—R3
(1086)
(1085)
(1087)
R2M
снсн(1079)(1079)H2x■ R'NC ll+(1078)H2x■ R'NC ll+(1078)ZnCI2nii2oh.hciZnCI2nii2oh.hciR'NHCONH;R'NHCONH;(1084)(1084)R2NHR3R2NHR3R2X11R2X11(ЗЮ)(ЗЮ)XXXR2XR2NR2R3NR2R3RlNH—CH(1080)RlNH—CH(1080)R'N=CH(1082)R'N=CH(1082)R'N=CH(1083)R'N=CH(1083)
сн
сн
(1079)
(1079)
H2x
■ R'NC ll+
(1078)
H2x
■ R'NC ll+
(1078)
ZnCI2
nii2oh.hci
ZnCI2
nii2oh.hci
R'NHCONH;
R'NHCONH;
(1084)
(1084)
R2NHR3
R2NHR3
R2X11
R2X11
(ЗЮ)
(ЗЮ)
X
X
XR2
XR2
NR2R3
NR2R3
RlNH—CH
(1080)
RlNH—CH
(1080)
R'N=CH
(1082)
R'N=CH
(1082)
R'N=CH
(1083)
R'N=CH
(1083)
R'NH2
(1081)
(например, с амшюспнртами, ампиотполами, диаминами) приводит к гетероциклизацип; ее можно использовать для получения различных гетероциклических систем, в том числе оксазолинов, тиазолннов, имидазолинов и 1,3-оксазннов [631]. Было показано, что при такого рода гетероциклизацип фенилизоцнанпда с тносе- микарбазидами в зависимости от природы заместителей в тносе- микарбазиде образуются 1,2,4-триазолтионы-З или 2-амино-1,3,4- тнадиазолы [633].
Изоциапиды, не содержащие а-водородного атома, гладко присоединяют литийорганнческие реагенты и реактивы Гриньяра и дают металлоальдимины (1085) [634]. Эти соединения можно использовать как интермедиаты в различных реакциях; например, их можно превратить путем гидролиза соответствующих альдими- иов в альдегиды (1086) с высоким выходом [634, 635] или же использовать как эквивалент ацил-карбапиона. Так, при их алкилировании и последующем гидролизе получают кетоны (1087), также с высоким выходом (86%) [634, 636]. Было осуществлено внутримолекулярное присоединение карбаниона к изоцпанидной группе, позволившее перейти от орто-метплированных арнлампнов к индолам (1090) с высоким выходом (86—100%); реакция протекает через стадии образования о-метнларплнзоцнанидов (1088) и их металлирования, сопровождающегося циклизацией (схема 311) [637]. Было показано [637], что первоначально образующийся литийоргаипческий реагент (1089) можно проалкилпровать, а
исометаллировать и получить п результате 3-заме- а затем снова 1р0 расшйряет граниЦы данного метода "зГ индолов, обладающего большими потенциальными воз-
Как и в случае нитрилов (см. с. 669—674), при взаимодействии изоцианидов, содержащих в a-положении атом водорода, с анионными реагентами происходит а-депротоннрованпе, а не присоединение реагента к пзоциаиогруппе [636, 638]. Так, изоцианп- ды, содержащие силыюкпслые и-водородные атомы, например эфиры а-изоцнанокарбоновых кислот или аренсульфонилметнли- зоцианиды (например, и-толуолсульфонплметилизоцнаннд) [636, 638[, можно прометаллировать при действии таких оснований, как трет-бутоксид калия или гидрид натрия — диметплсульфоксид. Даже относительно слабо кислые изоцианиды, такие как метилизоцианид, удается превратить в а-изоциаиокарбанионы при реакции с бутиллитпем в тетрагидрофуране при —70°C [636, 638].
При реакции а-алкилированпых изоцианидов, например, цикло- гексплизоцианида, с литнйорганическимн соединениями идет как
присоединение по нзоцианогруппе, так и сс-депротоннрование, ме тадлированне в таких случаях лучше всего проводить с помощью сильного основания (но слабого нуклеофила) 2,2,6,6-тетраметил- пиперидида лития [636, 638]. Способность изоцианогруппы ста- билнзовать отрицательный заряд па соседнем атоме была обнаружена впервые лишь в 1968 г. [636, 638], несмотря на формальную аналогию между изониано- и питрилыюй группами. В настоящее время а-нзоцианокарбанноны очень широко используются как интермедиаты. Подробное рассмотрение всех аспектов химии а-металлироваиных изоцианидов невозможно в рамках данного раздела, и автору пришлось ограничиться обсуждением лишь од- иого-двух аспектов этой проблемы. Подробнее многообразные превращения, которым подвержены эти ценные сиитоны, описаны
в двух прекрасных обзорах по[636, 638]. Изоцианиды получаются И”м а'нзоиианокарбанионов снова превращены кислотным гидролизом"0^ " М0Гут Г,Шъ 8 ««х «-металлированные изоциаииды сХ„ (см' вь,ше). поэтому рованные а-ампнокарбанноны котот/р °Вать как замаски- ДЛЯ . нуклеофильного «-амииомкилпрованиТ^^^ пР™ы нения цепи эфиров «-аминокислот лпа " - 1римеР для У^н- кислоты (1094) обычным обозом fepeBoZ Т" * а-амино- эфир а-нзоцианокислоты (1095) ко™ .й С00тветствУЮЩиЙ нокарбанион (1096), затем алкилируют и подвигают а"И30ииа- деиствием спиртового раствора хлопнет»™ ,сольволизу [636,638]. раывира хлористого водорода (схема 312)в двух прекрасных обзорах по[636, 638]. Изоцианиды получаются И”м а'нзоиианокарбанионов снова превращены кислотным гидролизом"0^ " М0Гут Г,Шъ 8 ««х «-металлированные изоциаииды сХ„ (см' вь,ше). поэтому рованные а-ампнокарбанноны котот/р °Вать как замаски- ДЛЯ . нуклеофильного «-амииомкилпрованиТ^^^ пР™ы нения цепи эфиров «-аминокислот лпа " - 1римеР для У^н- кислоты (1094) обычным обозом fepeBoZ Т" * а-амино- эфир а-нзоцианокислоты (1095) ко™ .й С00тветствУЮЩиЙ нокарбанион (1096), затем алкилируют и подвигают а"И30ииа- деиствием спиртового раствора хлопнет»™ ,сольволизу [636,638]. раывира хлористого водорода (схема 312)NH2ncR'CH—CO2R3 —> R*CH—CO2R3 - —ДМСО(1094)(Ю95)NCEtOH. HCl R1—►;c—ccw >NH2ncR'CH—CO2R3 —> R*CH—CO2R3 - —ДМСО(1094)(Ю95)NCEtOH. HCl R1—►;c—ccw >NCR'C—c<W (1096)NHa СГ\l;C—CO:R3NCR'C—c<W (1096)NHa СГ\l;C—CO:R3(312)(312)(1097)(1097)(1098)(1098)Нуклеофильное присоединение а-пзоцнанокарбамнонов (1100) к соединениям с различными полярными кратными связями С—X (Х=С, О, S, N) [(1099)) происходит гладко н приводит к аддуктам (1101), которые вследствие наличия по соседству реакционноспособной изоцианогруппы находятся в равновесии с карбанионами (1102) соответствующих пятичлепных гетероциклов; протонированием этих карбанионов можно получить гетероциклы (1103) (схема 313).Нуклеофильное присоединение а-пзоцнанокарбамнонов (1100) к соединениям с различными полярными кратными связями С—X (Х=С, О, S, N) [(1099)) происходит гладко н приводит к аддуктам (1101), которые вследствие наличия по соседству реакционноспособной изоцианогруппы находятся в равновесии с карбанионами (1102) соответствующих пятичлепных гетероциклов; протонированием этих карбанионов можно получить гетероциклы (1103) (схема 313).(1100)(1099)(1100)(1099)(1101)(1101)
в двух прекрасных обзорах по
[636, 638]. Изоцианиды получаются И”м а'нзоиианокарбанионов снова превращены кислотным гидролизом"0^ " М0Гут Г,Шъ 8 ««х «-металлированные изоциаииды сХ„ (см' вь,ше). поэтому рованные а-ампнокарбанноны котот/р °Вать как замаски- ДЛЯ . нуклеофильного «-амииомкилпрованиТ^^^ пР™ы нения цепи эфиров «-аминокислот лпа " - 1римеР для У^н- кислоты (1094) обычным обозом fepeBoZ Т" * а-амино- эфир а-нзоцианокислоты (1095) ко™ .й С00тветствУЮЩиЙ нокарбанион (1096), затем алкилируют и подвигают а"И30ииа- деиствием спиртового раствора хлопнет»™ ,сольволизу [636,638]. раывира хлористого водорода (схема 312)
в двух прекрасных обзорах по
[636, 638]. Изоцианиды получаются И”м а'нзоиианокарбанионов снова превращены кислотным гидролизом"0^ " М0Гут Г,Шъ 8 ««х «-металлированные изоциаииды сХ„ (см' вь,ше). поэтому рованные а-ампнокарбанноны котот/р °Вать как замаски- ДЛЯ . нуклеофильного «-амииомкилпрованиТ^^^ пР™ы нения цепи эфиров «-аминокислот лпа " - 1римеР для У^н- кислоты (1094) обычным обозом fepeBoZ Т" * а-амино- эфир а-нзоцианокислоты (1095) ко™ .й С00тветствУЮЩиЙ нокарбанион (1096), затем алкилируют и подвигают а"И30ииа- деиствием спиртового раствора хлопнет»™ ,сольволизу [636,638]. раывира хлористого водорода (схема 312)
NH2nc
R'CH—CO2R3 —> R*CH—CO2R3 - —
ДМСО
(1094)(Ю95)
NC
EtOH. HCl R1
—►;c—ccw >
NH2nc
R'CH—CO2R3 —> R*CH—CO2R3 - —
ДМСО
(1094)(Ю95)
NC
EtOH. HCl R1
—►;c—ccw >
NC
R'C—c<W
(1096)
NHa СГ
\l
;C—CO:R3
NC
R'C—c<W
(1096)
NHa СГ
\l
;C—CO:R3
(312)
(312)
(1097)
(1097)
(1098)
(1098)
Нуклеофильное присоединение а-пзоцнанокарбамнонов (1100) к соединениям с различными полярными кратными связями С—X (Х=С, О, S, N) [(1099)) происходит гладко н приводит к аддуктам (1101), которые вследствие наличия по соседству реакционноспособной изоцианогруппы находятся в равновесии с карбанионами (1102) соответствующих пятичлепных гетероциклов; протонированием этих карбанионов можно получить гетероциклы (1103) (схема 313).
Нуклеофильное присоединение а-пзоцнанокарбамнонов (1100) к соединениям с различными полярными кратными связями С—X (Х=С, О, S, N) [(1099)) происходит гладко н приводит к аддуктам (1101), которые вследствие наличия по соседству реакционноспособной изоцианогруппы находятся в равновесии с карбанионами (1102) соответствующих пятичлепных гетероциклов; протонированием этих карбанионов можно получить гетероциклы (1103) (схема 313).
(1100)(1099)
(1100)(1099)
(1101)
(1101)
(1102)
хотя иногда в зависимости от менее устойчивы, чем ерответ- лическпе системы [63b, Ь38|.хотя иногда в зависимости от менее устойчивы, чем ерответ- лическпе системы [63b, Ь38|.Эти соединения можно выделить, присутствующих заместителем они ствующне им ароматические цок
хотя иногда в зависимости от менее устойчивы, чем ерответ- лическпе системы [63b, Ь38|.
хотя иногда в зависимости от менее устойчивы, чем ерответ- лическпе системы [63b, Ь38|.
Гетерониклизацоя этого типа часто происходит с высоким выхо- пом что позволяет использовать ее для синтеза Д2-ппрролинов Гчерез Д'-изомеры) и пирролов из электронодефицитпых алкенов [636 6381 Д2-имндазолинов и имидазолов из азометинов [636, 638 639], Д2-тиазолинов и тиазолов из тпокарбонпльных соедине- ипй’ 1636 638, 640] и Д2-оксазолинов и оксазолов из карбонильных соединений [636, 638] (схема 313; X = С, N, S, О). Кроме того, Д2-оксазо.чинил-карбанионы, промежуточные соединения в приведенной схеме, в зависимости от природы заместителей можно подвергнуть тем или иным превращениям, так что суммарным итогом является введение функциональных групп в исходный альдегид или кетой. Так, например, оксазолинил-карбанионы (1107; Ri = R2 = R3 = Ph, R4 = H), полученные при реакции ароматических альдегидов и кетонов с а-изоцианокарбанионами <1105), неустойчивы и самопроизвольно распадаются при комнатной температуре (отщепление цианата лития протекает стереоспецифически) п образуют соответствующий олефин (1108) с высоким выходом (~7О°/о). Этот процесс рассматривают как пример редкой 1,3-диполярной [4 +2]-цпклореверсии (схема 315) [636, 638]. Хотя эта реакция (карбонил-олефинирование) может быть успешно использована лишь для синтеза арилзамещенных алкенов, ее
R’,/CH-NC RR’,/CH-NC RM-BuLlТГФ.-70-СM-BuLlТГФ.-70-Сpl Li+)C-NC -2>Rpl Li+)C-NC -2>RRR-R3-R3(1104)Rs(1104)Rs(1105)(1105)-R3-R3R2n Тч4CN O'1.10.)R2n Тч4CN O'1.10.), ,с—: r z ।N^O NС' Li+(1107), ,с—: r z ।N^O NС' Li+(1107)R^-R’-Ph, R4 -H-liocn ^~R^-R’-Ph, R4 -H-liocn ^~Ph/C = c PhXPh/C = c PhX(1108)(1108)
R’
,/CH-NC R
R’
,/CH-NC R
M-BuLl
ТГФ.-70-С
M-BuLl
ТГФ.-70-С
pl Li+
)C-NC -2>
R
pl Li+
)C-NC -2>
R
R
R
-R3
-R3
(1104)
Rs
(1104)
Rs
(1105)
(1105)
-R3
-R3
R2n Тч4
CN O'
1.10.)
R2n Тч4
CN O'
1.10.)
, ,с—
: r z ।
N^O N
С' Li+
(1107)
, ,с—
: r z ।
N^O N
С' Li+
(1107)
R^-R’-Ph, R4 -H
-liocn ^~
R^-R’-Ph, R4 -H
-liocn ^~
Ph
/C = c PhX
Ph
/C = c PhX
(1108)
(1108)
ArSO,—c—cL1 RCH(1109)ArSO,—c—cL1 RCH(1109)(315)(315)
ArSO,—c—c
L1 R
CH
(1109)
ArSO,—c—c
L1 R
CH
(1109)
(315)
(315)
ArSO2-c—с<"-н^
CH Li+
(шо)
мнсно
(то)
70b
можно применять в тех слуы
более общей реакцией Виттига” ОксаХ НеЛЬЗЯ -^пользоваться лученные из изоцианидов с сильным» ИИЛ"а1!И01-ы (ПО?) по местителями, например с SO2Ar I moXjT'0aKuenTOPH^ за" превращаются в С-4-карбанионы’ ( Т R S°2Ar’ R2 = Н)1 протона; последующее самопроизвольноебыстР°го переноса карбанионах приводит к гетеропентамени Х'™6 ЦИКЛа в ЭТ1« протонировании которых получают аХ жЮ|!ам (Н,°)' пРи Всю указанную последовательность реакций^ожн^^’ (ПН)- зом, рассматривать как удобный метод капбоТЛ^ °бра' метнленироваиия [636,638]. А кароонил"Ф°Рмиламино-
Реакции циклоприсоединения
Благодаря своему карбенному характеру (см. выше) изоциани- ды легко реагируют с большинством соединений с обычными кратными связями, давая различные трех-, четырех- н пят" ные циклоаддукты, которые формально можно рассматривать как продукты взаимодействия субстрата (кратная связь) с реагентом (изоцианид) в соотношении 1:1, I : 2 и 2 : 1. Такого рода циклоприсоединение присуще лишь изоцианидам и происходит обычно в отсутствие катализатора, хотя в некоторых случаях необходимо наличие кислотного катализатора. Реакции изоцианидов с соединениями (1113), содержащими двойную связь при атоме углерода, протекают обычно ступенчато (схема 316). Они начинаются с образования цвиттер-ионного интермедиата (1114), направление дальнейшего превращения которого, по-видимому, определяется природой исходного субстрата с двойной связью. Непосредственная циклизация в трехчленный [ 1 + 2] -циклоаддукт (1115), если и происходит, то весьма редко. Было показано, что циклоприсоединение такого рода наблюдается при взаимодействии циклогекспл- и арилизоцпаиидов с тройной связью углерод—углерод в ниаминах и напряженных циклоалкпнах; продуктами реакции являются циклопропенимины; выходы от умеренных до отличных [644]. При взаимодействии изоцпанидов с диметиловым эфиром ацетилеиднкарбоновой кислоты образуется смесь продуктов вследствие внедрения изоцианида как по связи С= , так ипо связи С=О [612, 643]. Чаще же первоначально образовавшиися цвиттер-ионный интермедиат (1114) реагирует ли о со второй м лекулой изоцпапида, либо со второй молекулой у Рт.
ной связью. Образующиеся при этом новые пр _ 'У , eTblDex.
луютен соответственно в |етырех теР-но„ы (1116) и (1118) ..-зу.™ в пятнчлеииып циклоад- лу” “)" U°l<№^
К - чпектпонодефпцитными кетонами 643]. Реакция же изоциаиидов с элсыронодыришн
/например, гексафторацетоном) приводит с высоким выходом • на““9; ^= ^^^ 64L М3]".Подобным же образом изоцианиды внедряются по двойной связи спепод—кислород в кетенах, приводя к имино-1,3-диоксоланам 1641 643 645[. Интересно отметить, что с простыми кетонами (например, с ацетоном) изоцианиды реагируют в присутствии тотЬторида бора, образуя четырехчленные (1:2) циклоаддукты (1 2-диимииооксетаны), например (1117; R2 = R3 = Me, X = О); с выходами 40—96% [612, 641, 643]. Катализируемая кислотой Льюиса реакция изоцианидов с альдиминами, напротив, дает пятичленные (2:1) циклоаддукты (имииоимидазолидины) (1119, R2 = Ph, R3 = H, X = NR) [643], тогда как в отсутствие катализатора та же реакция приводит к четырехчленным (1:2) цнклоаддуктам (2,3-дипминоазетидинам) (1117; R2 = Ph, R3 = Н, X = NR) [642,/например, гексафторацетоном) приводит с высоким выходом • на““9; ^= ^^^ 64L М3]".Подобным же образом изоцианиды внедряются по двойной связи спепод—кислород в кетенах, приводя к имино-1,3-диоксоланам 1641 643 645[. Интересно отметить, что с простыми кетонами (например, с ацетоном) изоцианиды реагируют в присутствии тотЬторида бора, образуя четырехчленные (1:2) циклоаддукты (1 2-диимииооксетаны), например (1117; R2 = R3 = Me, X = О); с выходами 40—96% [612, 641, 643]. Катализируемая кислотой Льюиса реакция изоцианидов с альдиминами, напротив, дает пятичленные (2:1) циклоаддукты (имииоимидазолидины) (1119, R2 = Ph, R3 = H, X = NR) [643], тогда как в отсутствие катализатора та же реакция приводит к четырехчленным (1:2) цнклоаддуктам (2,3-дипминоазетидинам) (1117; R2 = Ph, R3 = Н, X = NR) [642,643].643].R'NC + R2CR3R'NC + R2CR3XX(1113)(1114)(1115)(1113)(1114)(1115)R'NCR'NCXIIR2CR3XIIR2CR3R2XC—X"R2XC—X"R\ x /R2R\ x /R2(316)(316)R'N=C—C=NRl(1116)R'N=C—C=NRl(1116)R'N=C+ X'(1118)R'N=C+ X'(1118)R\ ,C—XR\ ,C—XR\ X /R2
/например, гексафторацетоном) приводит с высоким выходом • на““9; ^= ^^^ 64L М3]".
Подобным же образом изоцианиды внедряются по двойной связи спепод—кислород в кетенах, приводя к имино-1,3-диоксоланам 1641 643 645[. Интересно отметить, что с простыми кетонами (например, с ацетоном) изоцианиды реагируют в присутствии тотЬторида бора, образуя четырехчленные (1:2) циклоаддукты (1 2-диимииооксетаны), например (1117; R2 = R3 = Me, X = О); с выходами 40—96% [612, 641, 643]. Катализируемая кислотой Льюиса реакция изоцианидов с альдиминами, напротив, дает пятичленные (2:1) циклоаддукты (имииоимидазолидины) (1119, R2 = Ph, R3 = H, X = NR) [643], тогда как в отсутствие катализатора та же реакция приводит к четырехчленным (1:2) цнклоаддуктам (2,3-дипминоазетидинам) (1117; R2 = Ph, R3 = Н, X = NR) [642,
/например, гексафторацетоном) приводит с высоким выходом • на““9; ^= ^^^ 64L М3]".
Подобным же образом изоцианиды внедряются по двойной связи спепод—кислород в кетенах, приводя к имино-1,3-диоксоланам 1641 643 645[. Интересно отметить, что с простыми кетонами (например, с ацетоном) изоцианиды реагируют в присутствии тотЬторида бора, образуя четырехчленные (1:2) циклоаддукты (1 2-диимииооксетаны), например (1117; R2 = R3 = Me, X = О); с выходами 40—96% [612, 641, 643]. Катализируемая кислотой Льюиса реакция изоцианидов с альдиминами, напротив, дает пятичленные (2:1) циклоаддукты (имииоимидазолидины) (1119, R2 = Ph, R3 = H, X = NR) [643], тогда как в отсутствие катализатора та же реакция приводит к четырехчленным (1:2) цнклоаддуктам (2,3-дипминоазетидинам) (1117; R2 = Ph, R3 = Н, X = NR) [642,
643].
643].
R'NC + R2CR3
R'NC + R2CR3
X
X
(1113)(1114)(1115)
(1113)(1114)(1115)
R'NC
R'NC
X
II
R2CR3
X
II
R2CR3
R2
XC—X"
R2
XC—X"
R\ x /R2
R\ x /R2
(316)
(316)
R'N=C—C=NRl
(1116)
R'N=C—C=NRl
(1116)
R'N=C+ X'
(1118)
R'N=C+ X'
(1118)
R\ ,C—X
R\ ,C—X
R'N=C—C=NR'
(1117)
R‘N=CX(1119)R‘N=CX(1119)C 1,3-диполями, такими как азометшшмииы [646], азометии- плпды [380] и иитрил-плпды [647], пзоциаипды вступают в более обычные реакции [1 + 3] -циклоприсоединения и дают с хорошими выходами ожидаемые четырехчлепные циклоаддукты ■— нми- иодиазетидппы, пмииоазетиднпы и ишшоазетнпы, соответственно.
R‘N=CX
(1119)
R‘N=CX
(1119)
Примерами реакций [1 + 4 [-циклоприсоединения изоцианидов могут служить образование имиио-Д2-оксаЗОлпнов (1122) из N- ацнлпминои (1120) и цнклогексилпзоциапнда (1121; R2 = циклогексил) (уравнение 317) [641, 643], а также синтез иминооксазоло- 7 Id
о и иминооксазолтионов (1125) при взаимодействии изоцианидои '<<124) с ацилизоцианатами и ацилизотиоцианатами (1123) (урав- 1318)' R1 = Ph или PhCHjS, R2 = Ph или циклогексил,
^ O, Y = Оилп5) [641,6431.
N=CR'
(FgCRC-N-CR1 + C=W
(f3c)2c:
'О
(317)
1.
О
(1120)
N
(1121)
C=NR2
(1122)
N
R'C
C:
X
(1123)
+ C=NR2
(1124)
r'c:
;c=y
X—C=W
(1125)
(318)
ЛИТЕРАТУРА
:The Chemistry of the Carbon-Nitrogen Double Bond», ed. S.
Patai, Inter-
science, New York, 1970.
a P DAays8Vn-dfi Y' DeSmi- в to. 1, chapter 2, pp. 61-147.
H165, иО.^'"'^^^^^^. 327—3^^ C°mP°Und^ Benjamin, New York,
R. IF. Layer, Chern. Rev., 1963, 63, 489.
R. L. Reeves, in «The Chemistry of the Carbonyl Group», ed. S Patai In- terscience New York, 1966, vol. 1, chapter 12, pp. 600-614; P. Y Sollen- berger and R. B. Martin, in «The Chemistry of the Amino Group» ed S Fatal, Interscience. New York, 1968, chapter 7, pp. 367—395.
T, C. Bruice and S. Benkovic, in «Bioorganic Mechanisms», Beniamin New York, 1966, vol. 2, chapter 8, pp. 181—300.
7а. R. K. Chaturvedi and E. H. Cordes, J. Amer. Chem. Soc., 1967, 89, 4631.
A. F. Cockerill and R. G. Harrison, in «The Chemistry of Double Bonded Functional Groups», ed. S. Patai, Interscience, New York, 1977, Suppl. A, part 1, chapter 4, pp. 288—306.
7b. <4. F. Noels, J. N. Braham, A. J. Hubert, and P. Teyssie, J. Org. Chem., 1977,
1527.
M. Cocivera, C. A. Fyfe, A. Effio, S. P. Vaish, and H. E. Chen, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 1573.
K- Blaha and O. Ceruinka, Adv. Heterocyclic Chem., 1966, 6, 147.
О. H. Wheeler, in «The Chemistry of the Carbonyl Group», ed. S. Patai, Interscience, New York, 1966, vol. 1, chapter II, pp. 529—532.
M. L. Moore, Org. Reactions, 1949, 5, 301.
E. P. Ruba and Л. M. John, Tetrahedron Letters, 1977, 2737.
S. J. Angyal, Org. Reactions, 1954, 8, 197 fC. Дж. Анжиал. В сб._ Органк- ческие реакции. Т. 8. Пер. с англ. М., Издатннлпт, 19о6. См. с. _63J.
/. L. Fry, J. С. S. Chem. Soc., 1974, 45.
A. O. Bedenbaugh, J. H. Bedenbaugh, IF. A. Bergin, and J. D. Adkins, J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 5774.
U. Schmidt and E. Prantz, Angew. Chem Internal Edn„ 1977 16. 328
P. S. Tobias and R. G. Kallen, J. Amer. Chem. Soc., 197o 97, 6o30, G. Hammons, F. H. Westheimer, K. Nakaoka, and R. Kluger ’b'f - ’975’ ®7' 1568' E H Abbott and A E Martell. J. Amer. Chem. Soc., 1971 93, H. Bohme and M. Haake, in «Iminium Salts m Organic Chemistry» Par I, ed. H. Bohme and H. G. Viehe, vol 9 of Rances и Orgam Chemistry , ed. E. C. Taylor, Interscience, New York, 1976, chapter 3, pp.
8.
9.
. 10.
11.
12.
13.
.
.
'
17.
18.
19a.
22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47.48.44.45.46.47.48.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
44.
45.
46.
47.
48.
V Pauhsleus. in «The Enamines», ed. A. G. Cook, Dekker. New York, 1969, «Th= Enamines», ed. A. G. Cook, Dekker, New York, 1969, ^Чг^л^РмсЬого 1912, 1. 303 ]Ф. ф. Блик. В сб.: Органические 21- f. F.Пз; аг,тлит, 1948. См. с. 400].
реакции- L
РдТ$т^^ Chain Nitrogen Compounds», Benjamin, New York, ‘in'1’^^^Chemie (Houben-Weyl)», ed.
g' ^Tth"™^ Stuttgart8 1968, vol. 10, part 4, pp. 10-180. 'FBL*S №?,^ HFeuton, J. Chem Soc (C), 1971, 80. r / MaeConaill and F. L. Scoll, Tetrahedron Letters, 1970, 2993.
H E Zaugg Synthesis, 1970. 49.
К Burger I Atbanbauer, F. Kafig, and S. Penninger, Annalen, 1977, 624. O' Tousler Org. Reactions, 1953, 7, 327 [О. Тоустер. В сб.: Органические реакции т’ 7 Пер. с англ. М., Издатинлнт, 1956. См. с. 409].
М. М. Rogic, /. Vitrone, and М. D. Swerdloff, J. Amer. Chem. Soc., 1977,
99, 1156.
E Muller and .4. E. Bottcher, Chem. Ber„ 1975, 108, 1475.
D. H. R. Barton, N. K. Basu, M. L Day, R. H. Hesse, M. M. Pechet, and A. N. Starratt, J.C. S. Perkin I, 1975, 2243.
E. Enders, in «Methoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl)», ed.E. Muller, Thieme Verlag. Stuttgart, 1965, vol. 10, part 3, pp. 490—522.
S. M. Parmerler, Org. Reactions, 1959, 10, 1 [С. M. Пармертер. В сб.: Органические реакции. Т. 10. Пер. с англ. М., Издатинлнт, 1963. См. с. 7].
Е. Enders, in «Methodcn der Organischen Chemie (Houben-Weyl)», ed. E. Muller, Thieme Verlag, Stuttgart, 1965, vol. 10, part 3, pp. 522—544. R. R. Phillips, Org. Reactions, 1959, 10, 143 fP. P. Филлипс. В сб.: Органические реакции. Т. 10. Пер. с англ. М„ Издатанлит, 1963 См с 1481 Н. Lund, в сс. I, chapter 11, рр. 505—564.
Yamada, К. Ihota, and К. Achiwa, Tetrahedron Letters 1976 1001
R. Hollman, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 6702.
R-K-Olsen and A. J. Kolar, Tetrahedron Letters, 1975, 3579.
L В Hendrickson and D D Sternbach, J. Org. Chem., 1975, 40, 3450.
Rn- B' Ma,Un- ОгК- Reactions, 1965, 14, 52 [Л Цаугг,
см c 65] ° Сб': Органнчеекие Реакции. T. 14. Пер. с англ. М., Мир, 1967. №^98, 6№Qfanabe’ Т' Matsltbara' md л- Touchi, J. Amer. Chem. Soc.,
K BMte№ Acta, 1977, 60, 507.
49.50.49.50.cr ^Carty. ^.X, d]a^?<; pX C 4cT ’"Егп/Ъп.', %69, 8, 5&. G. U7. Buchanan and В Д
49.
50.
49.
50.
51. M. Kobayaslu, M. Yoshida,'adChem- l977' 551 1437'
52' i, rBlgr8°. D- R- Boyd, C G J’ 9rg- Chcm-. I976- 41- 3322- uerkin H' 1081 Valson- w- 5. Jennings, and D. M. Jerind, M. Moriarty, C. L. Yeh к C D
СЬеВгошпС ’в19Т0' 92' 636°' ’ ' ’ RamClJ' aR4 P' ^' Whifehurst- J- Arner
55' ed” АСТКви11" рабаоУ^П’™l%co"L('ltrrs, 1970, 4925.
pp. 470—474 e and M- E Perkins lnfPr? .Organic Reaction Mechanisms», 56. W. В,’ lntersc'cn«, New York, 1973, chapter 13,
712 PMkm H’ I976' 150l h0^lmttn' R. Boyd, and R. M. Campbell, J. C. S.
Ы. У. Shoo and A. Nahlieli, Tetrahedron I
G. E Hall, IF. J. Middleton, an^ j £
4778.' u к»^, J. Amer. Chem. Soc 1971
pp°848—850. S PataL 'nt,!r~. ^' Yor^ ^г^ ^^
У. P. Kitaev, В. I. Buzykin, and T V ТгАОп«^кг»
441 [Ю. П. Китаев, Б. И Бизыкин / с 6тУ°’ Russ' Chem- Rev-. 1970,
1970,39,961].ьузыкин, T. В. Троепольская —Усп. химии,
Н. Ahlbrecht and Н. Henk, Chem. Вег. 1976 109 1516
Р. A. S. Smith and С. V. Dang, J. Ore Chem 1976 41
M. D. Broadhurst and D. J. &am, ЛЖЯ 96 58! „ веденные там ссылки.’061 и ири-
R. М. Kellogg, Tetrahedron, 1976, 32, 2180
J Teysseyre J. Arriau, A. Dargelos, L Elguero, and A R Kalritzku R„ll Soc. chim. beiges, 1976, 85, 39 (Chem. Abs. 1976 85 77 325?' B L
R. A. Clark and D. C. Parker, J. Amer. Chem.'Soc.,'1971 28 5481
H Ahlbrecht H. Hanisch, W Funk, and R. D. Katas,Tetrahedron, 1972,28,5481
M AvS' i "inch 'n “Mo'ecu'ar Rearrangements», ed. P. de Mavo, Interscience,' New York, 1963, Part I, chapter 8, pp. 483—507.
R. S, Monson and В. Л1 Broline, Canad. J. Chem., 1973, 51, 942.
/. B. Chaltopadhyaya and A. V. Raina Rao, Tetrahedron, 1974 30, 2899
S. Bittner and S. Grinberg, J. C. S. Perkin I, 1976, 1708.
L. A. Cohen and B. Witkop, in «Molecular Rearrangements», ed. P. de Mayo, Interscience, New York, 1964, Part II, chapter 15, pp. 989—990.
C. A. Grob and /. Ide, Helv. Chim. Acta, 1974, 57, 2571 и приведенные там ссылки.
R. Т, Conley and S. Ghosh, in «Mechanisms of Molecular Migrations», ed. B. S. Thyagarajan. Interscience, New York, 1971, vol. 4. p. 197.
A. C. Huitric and S. D. Nelson, J. Org. Chem., 1969, 34, 1230: В. I. Gregory, R. B. Moodie, and K. Schofield, 3. Chem. Soc. (B). 1970, 338; У. Yukatuu and T. Ando, Chem. Comm., 1971, 1601.
G. Just and AL Cunninggham, Tetrahedron Letters, 1972, 1151; G. G. Spence, E. C. Taylor, and O. Bucliardt, Chem. Rev., 1970. 70, 240.
M. Lamchen, in «Mechanisms of Molecular Migrations», ed. B. S. Thyagarajan Interscience. New York. 1968, vol. 1. pp. 1—60.
/ S Splitter, T. M. Su, H. Ono, and M. Calvin, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93, 4075; D. R. Boyd and D. C. Neill, 1 C. S. Chem. Comm., 1977 51.
D St C Black and A. B. Boscacci, Austral. J. Chem., 1977. 30, 1 109.
S. Tamagaki, S. Котика, and S. Oae, Tetrahedron. 1970 26 179u.
D. H. R. Barton, M. J. Day, R. H. Hesse, and M. M. Pechet, J. C. S. Perkin I, lQ7t 1764
1. f Grandherg and V. I. Sorokin, Russ Chem Rev 1974. 43 115 fH. И. Грандберг. В. И. Сорокин — Усп. химии, 1974, 43, 266] и приве-
84.84.85.85.~."Г™»..№ I». «. ™ » »”“ «-А ее—™
84.
84.
85.
85.
ed. G. A. Olah, Interscience, New York, 1964, vol. HI, part 11, cnapter
pp. ИУ1—iziu.. _ OqO
87.88.89.90.87.88.89.90.M. Rabinovitz Interscience, NM. Rabinovitz Interscience, N^OraS5&M ^fcmu.enm. Academic, New Л ^l9g7'DCh?/PtR. ^Vd'ws, and R. K. Norris. J.C.S. Perkin I, 1971' 853 in «The Chemistry of the Cyano Group», ed. Z. Rappoport, er# York, 1970, chapter 7, pp. 307—340
87.
88.
89.
90.
87.
88.
89.
90.
M. Rabinovitz Interscience, N
M. Rabinovitz Interscience, N
,■ The Chemistry of the Cyano Group», ed. Z. Rappoport,
91 F C. Schaefer, >n «The Ch™! st у 239-305.
;-"ЧНгВ * ««s* ft»адп ^^Taylor. Interscience New Yo^q( th(;Grou
93 R. A. Abramovikh and E. P. Mba 11 “’c|1 ,(er 5 ’ 221-329.
94.95.94.95.eTdSSherA'"chemistry of the^do Group», ed. S. Patai, Intersci- pnCA'Tsm«Mn^«ular ^ed- p‘ de МаУ°' ’nescience,
94.
95.
94.
95.
New^'ork. !963, paH Ichaptor 8pp^4624^^^^^^^^
96.97.98.99.96.97.98.99.^Ж;»^ andeEyR Kyba J- Amer. Chem. Soc., 1974. 96, 480.
96.
97.
98.
99.
96.
97.
98.
99.
PBA AsTmttlXM«Open Chain ’Nitrogen Compounds» Benjamin, New York, Ы 1965 vol' 1, chapter 7. pp. 297-322; (6) 1966, vol. 2, chapter 8, pp. 29-63; (в) 1966. vol 2, chapter 9. pp. 149-171.
100.101.102.100.101.102.K. Harada, в cc. 1. chapter 6. pp. 255 298
100.
101.
102.
100.
101.
102.
R. J. Morath and G. IF. Stacy, в cc. 1, chapter 8 pp. 327-362
H. Metzger, in «Methoden der Organischen Chemie, (Houbcn-Weyl)», ed. E.Muller. Thieme Verlag, Stuttgart, 1968, vol. 10, part 4, pp. 217—282.
103.104.103.104.J P Freeman, Chem. Rev., 1973, 73, 283.
103.
104.
103.
104.
A. Pross and S. Sternhell, Austral. J. Chem., 1971, 24, 1437 и предыдущие
статьи этой серии
105.106.107.105.106.107.108.108.109.ПО.109.ПО.112.112.113.113.G. Rosini, J. Org. Chem., 1974. 39, 3504.
105.
106.
107.
105.
106.
107.
108.
108.
109.
ПО.
109.
ПО.
112.
112.
113.
113.
Л1. Wiessler, Angew. Chem. Internal. Edn., 1974, 13, 743.
Я. P. Doyle, tF. Wierenga, and Л1. A. Zaleta, J. Org. Chem., 1972, 37, 1597.
C. R. Narayanan. P. S. Ramaswamy, and Л1. S. Wadia, Chem. and Ind. (London), 1977, 454.
G. A. Olah and T. L. Ho, Synthesis, 1976, 610.
R. H. McGirk, C. R Cyr, IF. D. Ellis, and E. H. White, J. Org. Chem., 1974, 39, 3851.
L Buckingham, Tetrahedron Letters, 1970, 2341.
J. Elguero and C. Marzin, in «Iminium Salts in Organic Chemistry», ed. H. Bohme and H. G. Viehe, Part 1 of vol. 9 of the series «Advances in Organic Chemistry», ed. E. C. Taylor, Interscience, New York 1976, pp. 533 — 587.
114.115.114.115.M. Cushman, J. Gentry, and F. W. Dekow, J. Org. Chem., 1977, 42, 1111; jM. A. Haimova, N. 3L Mollov, S. C. Ivanova A. I. Dimitrova, and V. I. Og- nyanov, Tetrahedron, 1977, 33, 331.
114.
115.
114.
115.
N. S. Isaacs, Chem. Soc. Rev., 1976, 5, 181.
116.116.117.118.119.120.121.122.117.118.119.120.121.122.R. ВBoar, J. F. McGhie, M. Robinson, D. H. R. Barton D. C. Harwell and ? Stick, .J;CAS’ Perkin *■ 1975. 1237t R- B. Boar, F. K. Jethuah, ■ пЯ/ЯЯ'16’ 'M' S Rob,nson. “'^ D. H. R. Barton, J. C. S. Chem. Comm., FaVoo^7BoPa°0Te: R' H' Каи$ег md R- M- Pollack. J- Amer. Chem. Soc., lol t, УУ, О01У.
116.
116.
117.
118.
119.
120.
121.
122.
117.
118.
119.
120.
121.
122.
Le.; т^з.'^м ^ГЬт' R °' °' Co°Pcr' and F- L- J°se. J- Amer. Chem. E. Schmitz, Ady. Heterocyclic Chem., 1963, 2, 104.
. Ogata and A Kawasaki, J. Chem. Soc. 1971 395
123.124.125.123.124.125.1977^9оЛ°прнведен”^and K' K°ga- Tetrahedron Letters,
123.
124.
125.
123.
124.
125.
3841; 1973’ 1668. M°reau’ and M- Gaudetnar, Bull. Soc. chim. France, 1972, I. G. Smith, / Ra ппН П Г г e
J K- Whitesell ^ПЩ^'^«^ «>• «5-
126.127.128129.130.131.132.133.134.135.126.127.128129.130.131.132.133.134.135..^lL0^136.• ' • ь. Henoch, and.^lL0^136.• ' • ь. Henoch, and1969.1969.1976.Soc.,1976.Soc.,138.139.140.141.138.139.140.141.142.143.144.145.146.147.148.149.142.143.144.145.146.147.148.149.150.150.151152.153.154.155.156.157.151152.153.154.155.156.157.158.159.158.159.160.161.162.160.161.162.
126.
127.
128
129.
130.
131.
132.
133.
134.
135.
126.
127.
128
129.
130.
131.
132.
133.
134.
135.
.^lL0^136.
• ' • ь. Henoch, and
.^lL0^136.
• ' • ь. Henoch, and
1969.
1969.
1976.
Soc.,
1976.
Soc.,
138.
139.
140.
141.
138.
139.
140.
141.
142.
143.
144.
145.
146.
147.
148.
149.
142.
143.
144.
145.
146.
147.
148.
149.
150.
150.
151
152.
153.
154.
155.
156.
157.
151
152.
153.
154.
155.
156.
157.
158.
159.
158.
159.
160.
161.
162.
160.
161.
162.
R. Barfnik, Y. Diab, and A 1 m,.* <.
денные там ссылки. ' cnt> Tetrahedron, 1977
G. Wittig and H. Reiff Angew Chem , .” "риве"
А- ^Meyers, D. R. ^цц^, a^ Bernat. Edn, 1968, 7. 7
■■ Chem. Soc, 1976.■■ Chem. Soc, 1976.98, 3032.’ Druelmger, J. дте/
■■ Chem. Soc, 1976.
■■ Chem. Soc, 1976.
S. I. Yamada T. Oguri and T,
C. A. Park, C. F. Beam E MS Ch™. (
R- И“и$ег, .1. Heterocyclic’ChemK 1976 и 1 Ruufuian,
H. H. Szmant, A. Birke. and M p' 3] 449' .
H. H. Szmant and С. E. Atciaturi 1 Or,’, ri eL С|,ет- Soc, 1977 89 1863- к „„„ДУ Й.
R. Н. Shapiro, Org. Reactions, 1976 23 405
/. Е. Stemke, A. R. Chamberlin, and F T Bond Tina , 2947, P. C. Traas, H. Boelens, and H. 7 Takken Ibid оая^0" LrtU'r5' W. G. Dauben G. T Rivers and W T 7°™ -^287.
1977, 99, 3414.'' T' Z,mmerman, J. Amer. Chem.
'137. W.T^ar^M.'R. DeCa^^ '^s RH .. d Йг^ «Ы. f^ ЗП' R' A' ^ “W и°' L ““rgmaier, and P. Warner, J. Amer. Chem. Soc.. 1971
r' У^апе‘ A- &■ ^If. and м Iones, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 2643 b. J. Corey and D. Enders, Tetrahedron Letters, 1976 3.
0. Enders and H. Eichenauer, Angew. Chem. Internal Edn 1976 15 549.''
M. Newcomb and D. E. Bergbreiler, J. C. S. Chem. Comm., 1977, 486.
D. Enders and H. Eichenauer, Tetrahedron Letters, 1977, 191.
E. J. Corey and D. Enders. Tetrahedron Leiters. 1976, 11.
E. J. Corey and S. Knapp, Tetrahedron Leiters. 1976, 4687.
A. Ahlbrechf and W. Farming, Chem. Ber, 1977. 110, 596.
T. Kauffmann, Angew. Chem. Internal. Edn., 1974. 13. 627.
T Kauffmann, H. Berg, E. Koeppelmann, and D. Kuhlmann, Chem. Ber., 1977, 110, 2659.
N S Kozlov, V. A. Serzhanina, and R. D. Sauts, Khim. geterotsikl. Soedine- nii, 1973, 1082 (Chem. Abs., 1973, 79. 126 279) fH. С. Козлов. В. А. Сержанина, P Д. Сауц — Химия гетероцикл, соед., 1973. 1082].
A. J. Speziale С. С. Tung, К. W. Rafts, and A. Yao, J. Amer. Chem. Soc.. 1965, 87. 3460.’
E. J. Corey and M. Chaykovsky, J. Amer. Chem. Soc.. 196o 87, 13э3.
H. O. House, in «Modern Synthetic Reactions», Behjamm, New Wk, 1972, 2nd edn., chapter 10, pp. 655—660.
G Kinast and L F. Tietze, Angew. Chem. Internal. Edn.. 19,6. la, 239.
E. Leete, J. C.S. Chem. Comm., 1972. 1091
L P. Anselme, в cc. 1, chapter 7, pp. 299-.>26
ed S Patai, Intcrscience, New- York, 1977. Suppl. A. part 1. chapter P^ Makoszaand A. Kacprowicz, Rocznfki Chem.. 1974. 48. 2129 (Chem. Abs,
1975, 83, 78 798)., oeloblin Nov. Khim. Karbenov
A. F. Khlebnikov, R. R. Kostikov and К . ?. ^ [g72 lg? (Chem,
Mater. Vses. Soveshch. Khim Karbcnow Ikh Костиков К. -4- Оглоблин. Abs, 1975, 82, 138 993) [А. Ф.совещания п-
Повое в химии карбенов. Мате,?' .отчСм с 1971-
химии карбенов и их аналогов М, 1.■France, 1972, 825.
Р. Baret Н. Buffet, and J. LComm, 1976. 484.
O. Achmatowdz and M PieHoszk.ewicz .VC in А. к. Mukerjee and R. C. Srivastava, Synthesis. 19/3.
, t Ciurr 1 Amer. Chem. Soc., 1976, 98, „ w Moore. L. Hernandez, and A. Smg. T An
13728. '„ ,oullic ; Miura, and R- Rodebaugh. Tetrahedron Letters,
lAt Z Lysenko. AL AL
1(177 1705 A L Ghosez Tetrahedron Letters. 1970, 245; /. Decazes, L L. Lu- 165. F Duran and L, 1970. 3665
166.167.168.169.170.171.172.173.174.166.167.168.169.170.171.172.173.174.l86'
166.
167.
168.
169.
170.
171.
172.
173.
174.
166.
167.
168.
169.
170.
171.
172.
173.
174.
S. Ozaki, Chem. Rew, '^Xm Synthesis, 1974, 461.
REs^lT/urze^Dekker. New Yorll, l969.
M E Kuehne, m «Enamines», ui.
Ж^пп'а^'р8Seng Tetrahedron 1965, 21 1373.
R Fuhs and H. G. Viehe, Chem. Ber., 1970 103, 573
G вЗ' C^De M cTeii ап^ Gandolji. in’«The Chemistry of Double- bonded Fundiona'i Groups», ed S_ Patai, Intersc.ence, New York, 1977,
175 rPP7№№^7- SauEG in Chemistry of AUtenes»,
■ ed s pftai, Interscience, New York. 1964 vol. 1 chapter 11, pp. 739-953. 176 D R. Crist and N. J. Leonard, Angew. Chem. Internal. Edn., 1969, 8, 962. 177 R Huisaen Bull Soc. chim. France, 1965, 3431.
G L-abbe.’G. Verheist, S. Toppet, G. S. D. King, and J. Briers, J. Org.
’ Chem., 1976, 41,3403. ■, ,.
M. Lora-Tamayo and R. Madronero, in «1,4-Cycloaddttion Reactions», ed. J. Hamer, Academic, New York, 1967, pp. 127—142.
180.181.182.183.184.185.180.181.182.183.184.185.T. Kametani, T. Takahashi, K- Ogasawara, and K. Fukumoto, Tetrahedron,
180.
181.
182.
183.
184.
185.
180.
181.
182.
183.
184.
185.
1974, 30, 1047.
R Huisgen, M. Morikawa, D. S. Breslow, and R. Grashey, Chem. Ben, 19b7, 100, 1602.
R. R. Schmidt, Synthesis, 1972, 333.
M. Morikawa and R. Huisgen, Chem. Ber., 1967, 100, 1616.
R. E. Walrond and H. Suschilzky, J. C. S. Chem. Comm., 1973, 570.
186.187.188.189.190.186.187.188.189.190.P. M. Henry and G. L. Lange, in «The Chemistry of Double-bonded Functional Groups», ed. S. Patai, Interscience, New York, 1977, Suppl. A, part 2, chapter 11, pp 1067—1082.
186.
187.
188.
189.
190.
186.
187.
188.
189.
190.
D. St. C. Black, R. F. C. Brown, and A. M. Wade, Tetrahedron Letters, 1971, 4519.
S. E. Dinizo and D. S. Waff, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 6900.
R. I. Sundberg and R. A. Bukowick, J. Org. Chem., 1968 33 4098
McCapra and R. Wrigglesworth, Chem. Comm 1969 91.'
T. L. Ho and G. A. Otah, Synthesis, 1976 611
1SI- G- A. Olah and T. L. Ho, Synthesis. 1976 807
deD01‘vci;a Baptista, A. G. M. Barrett, D. H. R. Barton, M. Girija-
N TtkhVrLK Л Papadimitriou, 1. V. Turner, and
193.194.195196.197.198199193.194.195196.197.198199N-A. Usher, J.C.S. Perkin 1, 1977, 1477.
193.
194.
195
196.
197.
198
199
193.
194.
195
196.
197.
198
199
D.^H. R. Barton, D. 7. Fester, and S. V. Ley, J. C. S. Chem. Comm., 1977,
PerWnL Arajses. C' C01'’ F' McGarriilL and D. A. Widdowson, J. C. S. A. CaHo^Corboni^Rlnd^L 9'M?honlh Chem- Rev., 1973, 73, 93. 2723. ' ' B' Rlndone' md C. Scotastico, Tetrahedron Leiters, 1973,
R S*em' a,1d ’п^. (London) 1972 523
206
■ R. Barton, F. McGhie, and P. L. Batten, J. Chem. Soc. (C), 1970, ^ G. ^&Ж^ Р^Щ, 282.
'03. K. U. Ingold and S. Brownstein, J. Amer Chem c веденные там ссылки.Chem. Soc,,
204- E- and, 5пКгарР' Tetrahedron Letters 1976
”■ »■ № . „..”■ »■ № . „... J. Amer. Chem. J. Amer. Chem906 <7. A. Olah, J Welch, and M. Henninger Svnir • ,
”■ »■ № . „..
”■ »■ № . „..
. J. Amer. Chem
. J. Amer. Chem
207 G. A. otah, J. Welch, and T. L He §J Amer Che’ Ж
208. G A. Olah, /. We!ch, G. K. Surya PraZ ^ т Г 'Но^ ^ 6717' 808.' Synthesis, 1976
209.209.K. Maeda, I. Moritani, T. Hosokawa and S Murahashi т > v д 1974, 797.Murahushi, Tetrahedron Letters.
209.
209.
210.211.212.210.211.212.213.213.214.215.214.215.216.217.218.219.220.221.216.217.218.219.220.221.222.222.224.224.225.225.226.227.228.229.230.231.232.226.227.228.229.230.231.232.233.234.235.236.237.238.239.233.234.235.236.237.238.239.240.240.241.241.К N. Mehrotra and В. P. Ciri, Synthess 1977 4Я9
210.
211.
212.
210.
211.
212.
213.
213.
214.
215.
214.
215.
216.
217.
218.
219.
220.
221.
216.
217.
218.
219.
220.
221.
222.
222.
224.
224.
225.
225.
226.
227.
228.
229.
230.
231.
232.
226.
227.
228.
229.
230.
231.
232.
233.
234.
235.
236.
237.
238.
239.
233.
234.
235.
236.
237.
238.
239.
240.
240.
241.
241.
H. Timms and E. Wildsmilh, Tetrahedron letters 1971
P. Crandrasekhar, S. V. Sunthankar and S G ri;
(London), 1975, 87.Sankar, and S. G. Telang, Chem. and Ind.
& F9№7°rCh’ M' °' BernSlein' und »■ D- D^l. J- Amer. Chem. Soc., 1971
R. F. Borch and A. I. Hassid, J. Org. Chem. 1972 37 1673
H Alper, J. Org. Chem., 1972, 37, 3972; G. P. Boldrini, M. Panunzio and
A. Umani-Ronchi, Synthesis, 1974, 733.’ anQ
N. De Kimpe, R. Verhe, L. de Buyck, and N. Schamp Synthesis 1976 62
M. Nazir, W. Kreiser, and H. H. Inhofjen, Synthesis, 1977 466
К. H. Bell, Austral. J. Chem., 1970, 23, 1415
C. Bernharl and C. G. Wermuth, Tetrahedron Letters, 1974, 2493.T. Takeda, M. Ueda, and T. Mukaiyama. Chem. Letters. 1977. 245.R. 0. Hutchins, С. ГC. Bernharl and C. G. Wermuth, Tetrahedron Letters, 1974, 2493.T. Takeda, M. Ueda, and T. Mukaiyama. Chem. Letters. 1977. 245.R. 0. Hutchins, С. Г1973, 95, 3662.G. W. Kabalka, D.1977, 124.1973, 95, 3662.G. W. Kabalka, D.1977, 124.A. Milewski, and В. E. Maryano^. J. Amer. Chem. Soc.,
C. Bernharl and C. G. Wermuth, Tetrahedron Letters, 1974, 2493.
T. Takeda, M. Ueda, and T. Mukaiyama. Chem. Letters. 1977. 245.
R. 0. Hutchins, С. Г
C. Bernharl and C. G. Wermuth, Tetrahedron Letters, 1974, 2493.
T. Takeda, M. Ueda, and T. Mukaiyama. Chem. Letters. 1977. 245.
R. 0. Hutchins, С. Г
1973, 95, 3662.
G. W. Kabalka, D.
1977, 124.
1973, 95, 3662.
G. W. Kabalka, D.
1977, 124.
T. C. Yang, J. H. Chandler, and J. D. Baker, Synthesis.
223. M. Ё. Kuehne and223. M. Ё. Kuehne andP. J. Shannon, J. Org. Chem.. 1977. 42. 2082; Atta-ur-
223. M. Ё. Kuehne and
223. M. Ё. Kuehne and
Rahman, A. Basha, N. Waheed and S. Ahmed, Tetrahedron Letters, 219.
R. L. Augustine, in «Catalytic Hydrogenation», Dekker, New York.
1976,1965.1976,1965.1068;1435.1068;1435.chapter 5, pp. 81 — 123.
1976,
1965.
1976,
1965.
1068;
1435.
1068;
1435.
K. Harada and K. Matsumoto, Bull. Chem. Soc. Japan, 1971, 44, E. Frainnet, P. Braquet, and F. Moulines, Compt. rend. (C), 1971. 272, / Ojima, T. Kogure and Y. Nagai, Tetrahedron Letters. 1973. 2475. L Horner and D. H. Shaletz, Tetrahedron Letters. 1970. 1103, 3679.
A. J. Fry and R G. Reed, J. Amer. Chem. Soc., 1969. 91. 6448
P. Andrieux and I. M. Saveant, Bull. Soc. chim France. 1968. 4671
A. Padwa, Chem. Rev., 1977, 77, 37; A. C. Pratt. Chem Soc. Rer 19/7, 6,63. N. Toshima, K. Aoki, and H. Hirai. Bull. Chem. Soc. Japan. 1 /7 50 123o.
<7. Smolinsky and C. A. Pryde, in «The Chemistry of the Azido Group , ed S Patai ' Interscience. New York, 1971, chapter 10, pp. 5o5-58o.
F. W. Fowler, Adv. Heterocyclic Chem., 1971 13. 4o.
D. J. Anderson and A. Hassner, Synthesis, 197a 483.
<7. L’abbe, Angew. Chem. Internal. Edn 197o 14, 77o.
R. G. Ford. J. Amer. Chem. Soc., 1977, 99. 2389.
G. L'abbe and G. Mathys, J. Org. Chem.. 1974. 39. 17/»p...
T. L. Gilchrist, G E. Gymer, and C. W. Reesj c s Per.
J. Anderson T. L. Gilchrist, 6. E. Gymer, and c. u. «
kin I. 1973, 550,,. iznndoJChem.Soc.(C),1971,
T. Nishiwaki, T. Saito. S. OnomuraandK. Kondo.J.cnem.
2644; H. Wamhoji. Chem Bor.. 1972»5748.Д(_и19Пм,1275;
M. Marky, H. J Hansen, and H. Schmid. He v Chur ^ H Go(thardt H. Gotthard! and F. Reiter. Tetrahedron Lette^ D R Eckroth ibid., 1277; R. M. Moriarty. R. «“^ее O^L Chapn ^ |g ibid., 397; C. S. Angadiyavar and M. V G S Chem Comm.. 1970. 1589; H. Kato, T. Shiba, H. Yoshida, and У n<l
1591.
19712051-197319712051-19731970,1977,1970,1977,242 <4. Hassner, /1. B, Levy, E. E. McEntire, and Л E. Galle, J. Org. Chem 39. 585; .4. B. Levy and A. Hassner, J. Amer. Chem. Soc., 1971 93 ’ G. Szeimies, (J. SlefAin, arid R. Rinck, Angew. Chem. internal Edn ’
1971
2051-
1973
1971
2051-
1973
1970,
1977,
1970,
1977,
16L... , , „ , n 1 Rm,sch J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 2178.
243.243.244.245.246.247.248.249.250.251.252.244.245.246.247.248.249.250.251.252.I к C Yang"^ k'^. W>- Ctian8. Md T- Hamada- J- C S' C,,cm' С0™™.,
243.
243.
244.
245.
246.
247.
248.
249.
250.
251.
252.
244.
245.
246.
247.
248.
249.
250.
251.
252.
f29// Koch. R. П. Higgins, and iL r' Sch"slcr- Tetrahedron Letters,
Soc., 1975, 97.Nishiwaki andSoc., 1975, 97.Nishiwaki andA hassner, S. S. Burke, and J. Cheng-Fan I, J. Amer. Chem.
Soc., 1975, 97.
Nishiwaki and
Soc., 1975, 97.
Nishiwaki and
4692.
T. Nishiwaki and T. Saito, J. Chem. Soc. (C), 1971, 2648; T.
S. Onomara, ibid.. 3026.
1972, 94, 2758.1972, 94, 2758.B. Kryczka and /1. Laurent, Tetrahedron Letters, 1977, 31.
1972, 94, 2758.
1972, 94, 2758.
.4. G. Hortmann and D. A. Robertson J. Amer. Chem. Soc., D. J. Anderson and A. Hassner, Synthesis, 1975, 483.
/1. Padwa, Accounts Chem. ROs., 1976, 9, 371.
R. G. Kostyanovskii, I. M. Gella, and K. Khafizov, Izvest Akad
S. S. S. R„ Ser. kh/m2 1971, 893 (Chem.- Abs., 1971, 75, 62 815) [R г №
253.254.255.256.257.258.259.260.261.262.263.264.265.253.254.255.256.257.258.259.260.261.262.263.264.265.становский, И. M. fe.ua, X. Хафизов — Изв. АН СССР, Сер. хпм., 1971, ^Н.Aue and D.Thomas,J.Org.Chem.,1975,40,2360.
253.
254.
255.
256.
257.
258.
259.
260.
261.
262.
263.
264.
265.
253.
254.
255.
256.
257.
258.
259.
260.
261.
262.
263.
264.
265.
D. H.Aue and D.Thomas,J.Org.Chem.,1975,40,2356.
D. H.Aue and D.Thomas,J.Org.Chem..1975,40,2552.
D. Kotoahand D.Korunceu.in «Methoden derOrganischen Chemie (Houben-
Weyl)», Thieme Verlag, Stuttgart, 1967, vol. 10, part 2, pp. 89—120.
К. T. Finley and L. К. I. Tong, в cc. 1. chapter 14, pp. 663—729.
R. Adams and W. Reijschneider, Bull. Soc. chim. France, 1958, 23.
A. W. Johnson, in «VBd Chemistry», Academic, New York, 1966, chapter 6, 217-247.
D. Kolbah and D. Korunceu, in «Methoden der Organischen Chemie (Houben- Weyl)». Thieme Verlag, Stuttgart, 1967. vol. 10, part 2 pp. 121 — 122.
Sfeigel, L Sauer, D. A. Kieler, and G. Binsch, J. Amer. Chem Soc., 1972, 94, 2770.
Elguero, R. iacquier, and C. Marzin, Bull. Soc. chim. France, 1970 4119. D. S. Malament and I. E. McBride, J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 4593. R. Bonnett, в cc. 1. chapter 13, pp. 597—662.
266.267.268.269.270.271.266.267.268.269.270.271.Ulrich, in «The Chemistry of Imidoyl Halides», Plenum, New York, ly5”' (a) chapter 2, pp. 13—54; (b) chapter 3, pp. 55—112; (в) chapter 4, pp. 114 117; (r) chapter 6, pp. 157—172; (д) chapter 7, pp. 173—192.
266.
267.
268.
269.
270.
271.
266.
267.
268.
269.
270.
271.
P. A. S. Smith, In «Open Chain Nitrogen Compounds», Benjamin, New York, vol. 2, chapter 11, p. 317.
T. Kauffmann and M. Schonfelder, Annalen, 1970. 731, 37.
Z. Yoshida, T. Harada, and У. Tamaru, Tetrahedron Letters, 1976, 3823.
H. Melzger and K. Seetert, 2. Naturforsch. 1963, 18b, 336 (Chem. Abs.. 1963, 59, 6337).
Л1. Lora-Tamayo and J. L. Soto, in «1,4-Cycloaddition Reactions», cd. J. Hamer, Academic, New York. 1967, chapter 7, pp. 179—204
W Diltmar, G. Heinrichs, Л. Sfeigel, T. Troll and J Sauer Tetrahedron Letters, 1970, 1623.
K^Burger, W. Thenn, and A. Gieren, Angew. Chem. Internal. Edn., 1974, 13, 273' KEdnrg13 №П"”' R' Rmh' und tL Sctickaneder, Angew. Chem. Internal.
1966 vol^'chantoMp611 N’troSen Compounds», Benjamin, New York, ” J ‘fXiAvw «m и.
R. C. BaetzodKand Г^к’^тТ''' ln,crnat- Edn- 1977. 1G- 266„
278 К. C. Brown and I. F CorUISoC" 1971 • 9S’ 13471
f . uoruezi, Perkin IL 1977 Ц25
079. A. G. Pinkus and J. Tsuii J
tF. Friedrichsen and H. 'G Oeser Ch 9?n’ 39, 497 ■
Letters, 1974, 4373.'’ Lhem- Ber, 1975, 108, 31- Tetrah a
E. N. Zilberman, Russ. Chem. Rev 1962’ hcdr°n
химии, 1962, 31, 1309].31' 6b [£. H. Зильберман - ycn
E. Kahle, B. Anders, and G. Zumach An»™'
Chem. Internal. Edn. 1967 6
H. Hollschmidt, Angew. Chem. Internal. Edn 1962 1 679'' '
E. KuMe, Angew. Chem. Internal. Edn 1969 's 90 *’ M2
285.285.286.287.286.287.C. R. Harrison, P. Hodge, and W J flops’ ,
285.
285.
286.
287.
286.
287.
H. Eilingsjeld, M. Seejelder, and H Wtidinger
Z. Janousek and H. G. Viehe, in «Iminium 'баиГ m %
Part 1, ed. H. Bohme and H. G. Viehe VO1Che™str^.
ррЬеТГз-У41’9Са- E' C- ТаУ10Г' '"““.К™ York"^
288.289.290.291.288.289.290.291.Y. H. Chiang, J. Org. Chem., 1971, 36, 2146
288.
289.
290.
291.
288.
289.
290.
291.
L. Scolt, F. AGroeger, and A. F. Hegarty, J. Chem. Soc. (Bl 1971 D. Seyferlh and H. Shih, j. Amer. Chem. Soc., 1972, 94 2508’’
Cook, andCook, and292.293.292.293.H. H. Gibson, J. R. Cast, J. Henderson, C w’. Jones В F J. B. Hunt, Tetrahedron Letters, 1971, 1825.' ' '
Cook, and
Cook, and
292.
293.
292.
293.
Simchen and G. Enlenmann, Angew. Chem. Internal. Edn., 1973, 12, 1 19
294.295.296.297.298.294.295.296.297.298.P. A. S. Smith, in «Open Chain Nitrogen Compounds», Beniamin New York 1965, vol. 1, chapter 4, pp. 137—208.’'
294.
295.
296.
297.
298.
294.
295.
296.
297.
298.
A. F. Hegarty, J. D. Cronin, and F. L. Scolt, J. C. S. Perkin II, 1975. 429.
R. N. Buller and F. L. Scolt, Chem. and Ind. (London), 1970. 1216.
IF. Walter and K. D. Bode, Angew. Chem. Internal. Edn., 1966, 5, 447.
IF. Waller and E. Schaumann, Synthesis, 1971, 111.
A. F. Hegarly, M. T, McCoi mack, B. J. Hathaway, and L. Hulett, J. C. S. Perkin If, 1977, 1136.
299.299.E. J. Bailey, H. Fazakerlcy, M. E. Hill, G. E. Ncwall. G. H. Phillipps, L. Stephenson, and A. Talley, Chem. Comm., 1970, 106.
299.
299.
300.300.A. G. Anderson, N. E. T. Owen, F. J. Freenor. and D. Erickson, Synthesis.
300.
300.
1976, 398._ 1O_
301.302.303.301.302.303.R. Ta-Shma and Z. Rappoport, J. Amer. Chem. Soc.. 1977, 99, I84o.
301.
302.
303.
301.
302.
303.
W D Ollis and C. A. Ramsden, Adv. Heterocyclic Chem.. 1976. 19, 1.
304.305.306.307.308.304.305.306.307.308.M. E. C. Biffin J. Miller, and D. B. Paul, in «The Chemistry or the Azido Group», ed S. Patai, Interscience, New York, 1971. chapter 2, pp. 57 190. A. S. Shawali and H. M. Hassaneen, Tetrahedron 1973. 29, 121
304.
305.
306.
307.
308.
304.
305.
306.
307.
308.
da.-
309.309.'d. PH№^1 Kan]d
309.
309.
65, vol. 1, chapter 5, pp. 209—231....Part ] ed. H. Bohme and
C. Jatz, in «Iminium Salts in Organic Chemistry ^ Pa ‘ ' ed E C. Tavlor.
H. G. Viehe, vol. 9 of «Advance in Organic Chemistry, e.
Interscience, New York, 1976, chapter ,. PP-
D. Burn, Chem. and Ind. (London), 1973,31. Svnihesis, 1976,
313.314.313.314.315.316.317.315.316.317.719719J. Liebscher and H. Hartmann, Tetrahedron, 1976 a ..
313.
314.
313.
314.
315.
316.
317.
315.
316.
317.
719
719
325.326.327.328.325.326.327.328.329.329.330.331.332.330.331.332.F. Eloy and R. Lenaers, Chem. Rev., 1962, 62, 155.H. Metzger, in «Methoden dor Organishen Chemie ed. E. Muller, Thieme Verlag, Stuttgart, 1968, vol. 10, part T. Yamaguchi Y. Shimizu, and T. Suzuki, Chem. and Ind 380.F. Eloy and R. Lenaers, Chem. Rev., 1962, 62, 155.H. Metzger, in «Methoden dor Organishen Chemie ed. E. Muller, Thieme Verlag, Stuttgart, 1968, vol. 10, part T. Yamaguchi Y. Shimizu, and T. Suzuki, Chem. and Ind 380.333..1..i.’।..343.344. '345,346.347.348.349.350.351.352.333..1..i.’।..343.344. '345,346.347.348.349.350.351.352.
325.
326.
327.
328.
325.
326.
327.
328.
329.
329.
330.
331.
332.
330.
331.
332.
F. Eloy and R. Lenaers, Chem. Rev., 1962, 62, 155.
H. Metzger, in «Methoden dor Organishen Chemie ed. E. Muller, Thieme Verlag, Stuttgart, 1968, vol. 10, part T. Yamaguchi Y. Shimizu, and T. Suzuki, Chem. and Ind 380.
F. Eloy and R. Lenaers, Chem. Rev., 1962, 62, 155.
H. Metzger, in «Methoden dor Organishen Chemie ed. E. Muller, Thieme Verlag, Stuttgart, 1968, vol. 10, part T. Yamaguchi Y. Shimizu, and T. Suzuki, Chem. and Ind 380.
333.
.
1
.
.
i
.
’
।
.
.
343.
344. '
345,
346.
347.
348.
349.
350.
351.
352.
333.
.
1
.
.
i
.
’
।
.
.
343.
344. '
345,
346.
347.
348.
349.
350.
351.
352.
J A Frump, Chem. Rev..А^сгосусНс Chem., 1963, 2, 311.
319 Z. Eckstein and T. Lrbans . A • Adv. heterocyclic Chem., 1970, 12, 185.
320 R. E. Glushkov and V 6- №ig?6 4Q73
J. R. Pougmj und P. Smog lc Sicbenlhail, J. Org. Chem., 1973, 38, 2242.
S. L.ip Diapers, R. Feinauer, R. Nehring, W. Thier,
IT. Seehger b.Ynt'rllat Edn., 1966, 5, 875.
and H. Halma,‘^smith and G. L. Schmir, J. Amer. Chem. Soc.,
mhn47 3171 RA 'McClelland, ibid.. 1974 96, 3690; A C Sailerfkwait
’nL'w 'P le’Js. ibid., 7018, 7031; P DeslongcUa.nps, C. Lebreux, and
А ^ЛкаТк^Chcm' InternaL. Ed”'; 1976' 15’ 270.
A. V Meyers, in «Heterocycles in Organic Synthesis», Wiley-Intersc.ence, New
rFiI. Doyie and F. Kurzer, Synthesis 1974, 583.
уд Gautier M Miocque and С. C. Farnoux, in «The Chemistry of Amidines and hnidates», ed. S. Patai, Interscience. New York, 1975, chapter 7, pp. 283— ^M Watson and D. G. Neilson, in «The Chemistry of Amidines and Imida- tes> ed. S. Patai. Iitlerscience. New York, 1975, chapter 10, pp. 491—545; D. G. Neilson. R. Roger. J. IF. M. Heatlie, and L. R. Newlands, Chem. Rev., 1970, 70. 151.'
(Houben-Weyl)», 4, pp. 209—213. (London), 1972,
<7. R. Malone and A. /. Meyers, J. Org. Chem., 1974, 39, 623.
A. /. Meyers, G. Knaus, K. Kamala, and M. E. Ford, J. Amer. Chem. Soc., 1976, 98, 567.
A. I. Meyers and С. E. Whitten, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 6266.
J. F. IF. Keana and T. D. Lee, J, Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 1273.
R. A. Crochet and C. DeWitt Blanton, Synthesis, 1974, 55.
H. Lund, in «The Chemistry of Amidines and Imidatcs», ed. S Patai, Intcr- science. New York, 1975, chapter 5, pp. 241—253
A' L',nn.Sai.tT'> Ru?s' Che,n' Rev-' 1974- 43’ 795 Гл- ^• Русанов-Ven. химии, 1974, 43, 1669].■
£',an<1,E; A. Phillips, in «The Chemistry of Amidines and Imidates»,
8 с 'York- 1975, chapter 2, pp. 85-155. '
1 Boutrosond’F TW' SCreren.’ an4 R L F' Niuard. Synthesis, 1977, 273. j К Crandon r' Tr C°mpt rCnd (C>' 1977' 284' 509.
2045.' d ’ L- C- Crawley, and J, B. Komin, J. Org. Chem., 1975, 40,
^ wl.^'chapte^e'pp. 233-2M Compounds», Benjamin, New York, HF °КигмТаХ1Т'рГ‘/Гс Synthesis» I972. 591.
M. IF. Grayston and О °МChem' lntcrna‘- Edn., 1963, 2, 459.
G. R. Delpier”e and M\mCV- Chem- Soc- 1976, 98, 1278.
A. Macaluso, Chem. Rev.Quart. Rev., 1965, 19" 329;'/. Hamer and
ed. E. Mullet, Thieme6VeHap Smi °rFi1ncC!len Chemle (Houben-Weyl)», gV°L ‘°’ Part 4' PP' 3“-448'
A- R KatRtrt' Synthesis- 1973', 469
N-Oxides», Academic, New^York6^???.1’ p"of the Heterocyclic
353.354.353.354.и58/ T.scvicr' Amsterdam 1967 '' ^’ °cluai, in «Aromatic Amine Oxi-
353.
354.
353.
354.
■ G.Chem., 1974, 17, 213.
Tetrahedron, 1976, 32, Ш!^’ P* ^ara^h^, and A. Lablache-Combier,
•>« N. Dennis, A. R. Kalrilzku, and Y.
31976, 15, 1.Tak^ Angew. Chem. lnkrnat E.
356.357.358.359.360.361.362.363.356.357.358.359.360.361.362.363.M. Abou-Gharbia and M. M. Joullie Svnih„’
356.
357.
358.
359.
360.
361.
362.
363.
356.
357.
358.
359.
360.
361.
362.
363.
St. C. Black and A. B. Boscacci Austral J 318'm
H. SuginomeT. Mizuguchi and T. Masamune „7^ 29’2561.
Г. Oppolzer, Angew. Chem. Internal Fdn 1977 in m Perkln *• 1976. 2365
M. lawdosiuk, B. Ostrowska, and M Макова ™ г
A. H. M. Kayen and T. J. de Boer, Rec Trav chin? То77°«т" 1971’ 548
E. Baldwin, A. K. Qureshi, and В Sklarz I *c77' 96’ 8'
St. C. Black R. F. C. Brown, В. T. Duncan 'andT ^°C’1969- 1073-
Letters, 1974, 4283.uunstan, and S. Slernhell, Tetrahedron
364. V. Rundel, in «Methoden der Organischen Chemi, ш к
366.366.367368.369.370.371.372.367368.369.370.371.372.ed. E. Muller, Thieme Verfag, Stuttgart 1968 vol in » <H°uben-Weyl)», 365. 1. Bjoergo, D. C. Boyd, D.C NeilTandT В Jennings Jo*?4^ 1977, 254; D. R. Boyd and D. C. Neill, ibid., 1308.' JCnnmgS' Perkm I, T. D. Lee and J. F. W. Keana, J. Org. Chem., 1976 41 3947
366.
366.
367
368.
369.
370.
371.
372.
367
368.
369.
370.
371.
372.
v' т C' h^ri Сг°^‘ег\ C Dauis. Synthesis, 1975, 205.
У. Takeuchi and F. Furusaki, Adv. Heterocyclic Chem. 1977 21 207
A. Padwa, Angew. Chem. Internal Edn, 1976 15, 123 ''’
C. Belzecki and 1. Panfil, J. C. S. Chem. Comm., 1977, 303
A. Vasella, Helv Chim. Acta, 1977, 60, 426, 1273.
R. A. Firestone, J. Org. Chem., 1968, 33, 2285.
R. Huisgen, J. Org. Chem., 1968, 33, 2291.
В.M. Benjamin and C. J. Collins, J. Amer.Chem.Soc,1973,95, 6145.
G.Cum, G. Sindona, and N. Uccella, J. C. S.PerkinI, 1976 719
L.K. Ding and W. J. Irwin, J. C. S. Perkin I,1976, 2382.
R.Huisgen, R. Fleischmann, and A. Eckell,Chem.Ber,1977,110, 500.
J. IV. Lown and В. E. Landberg, Canad. J. Chem., 1974, 52, 798.
A. Padwa, D. Dean, and T. Oine, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 2822.
K. Burger, F. Manz, and A. Braun, Synthesis, 1975, 250.
R.Huisgen and A. Eckell, Chem.Ber.,1977,HO, 522, 540.
A.Eckell and R. Huisgen, Chem.Ber.,1977,110, 571.
A.Eckell and R. Huisgen, Chem.Ber.,1977,110, 559.
H.J. Twitchell, Chem. Soc. Rev.,1974,3, 209.
A. Kjaer, in «Organic Sulphur Compounds», ed. N. Kharasch, Pergamon, Oxford, 1961, vol. 1, chapter 34, pp. 409—420.
J. H. Saunders and R. I. Slocombe, Chem. Rev., 1948, 43, 203.
R. G. Arnold, I. A. Nelson, and J. J. Verbanc, Chem. Rev., 1957, 57, 47.
R. Bacaloglu and C. A. Bunton, Tetrahedron, 1973, 29, 2721, 272o.
S. J. Assony. in «Organic Sulphur Compounds», ed. N. Kharasch, Pergamon, Oxford, 1961, vol. 1, chapter 28, p. 326—338.
F. Kurzcr and K. Douraghi-Zadeh, Chem. Rev., 1967, 67, 107; В. I. B^haroo, Russ, Chem. Rev., 1965 34, 212 [6. В. Бочаров -icn. химии, 196a, 34,
391.392.393.391.392.393.394.395.396.397.394.395.396.397.398.399.400.398.399.400.488].
391.
392.
393.
391.
392.
393.
394.
395.
396.
397.
394.
395.
396.
397.
398.
399.
400.
398.
399.
400.
H. Ulrich, Chem. Rev., 1965, 65, 369.Нппиажгшян —
К. A. Nuridzhanyan, Russ. Chem. Rev., 1970, 39, 130 [K- . ■ UP
Усп. химии. 1970, 39, 259].m гм л Jin-
М. О. Lozinskii and P. S. Petkis, Russ. Chem Rev 1968, 37, 363 u.
зинский, П. С. Пелькис — Усп. химии, 1968 37, 840J.
H. Ulrich and A. A. R. Sayigh, Angew. Chem. Internal. Edn, 1966, 5, №.
M. OUenbrite, J. C. S Perkin I, 1972, 88.1977 573.
T. Shibanuma, M. Shiono, and T. Мика!Уа"1аР.5:^ J . japan 1977, 50, 425;
S. Sakai, T. Fujinami, and T. Aizawa, Bull. Chem. Soc., Japan, i»//,
1975,48,2981.letters 1977,575.
T. Schibanuma, M. Shiono, and T. Mukrnvama Chem Letters,
ot" the seriesot" the seriesG. R. Krow, Angew. Chem. Internal Edn, 'ЭТ!. iv. 4jn Q jc che. L. Ghosez and J. Marchaiul-Brynaert m «Immium S g of (h£ serjes mistry», ed. H. Bohme and H. G. V1^he’ Tavlor [nterscience, New York, «Advances in Organic Chemistry», ed. E. C. J .
ot" the series
ot" the series
1976, pp. 421—532.
402.103.404.405.406.407.408.402.103.404.405.406.407.408.10, Д Hussner, R. P. Hoblitt, C. Heafhcock, J. E. Kropp, and M. Lorber, J. Amer ^'^ G«y. 'ft °Bodne!L ^nd D. Lanigan, Chcm. and Ind. (London), 1969,
402.
103.
404.
405.
406.
407.
408.
402.
103.
404.
405.
406.
407.
408.
^A. Tomalia, I. J. Giacobbe, and 117. A. Sprenger. J. Org. Chcm., 1971, 36, у «о, T. Hirao, and T. Saegusa, J. Org. Chern., 1975 40, 2981 T Saegusa, У. Ho, and T. Shimizu. J. Org. Chcm., 1970 35, 3995.
H Ulrich in «Cycloaddition Reactions of Heterocumulenes» Academic, New York 1967, (a) chapter 5, pp. 220—253; (6) chapter 6, pp. 254 266.
P A S. Smith, in «Molecular Rearrangements», ed. P. de Mayo, Interscience, York 1963 Part 1. chapter 8. pp. 528—558.
/ H MacMillan and S. S. Washbarne. J. Org. Chern., 1973, 38, 2982; H R Kricheldorf, Chcm Bcr„ 1972, 105, 3958; Synthesis, 1972, 551.
409.410.411.412.413.414.415.416.409.410.411.412.413.414.415.416.417.418.419.420.417.418.419.420.H R Kricheldorf and E. Lepper!, Synthesis. 1976, 329.
409.
410.
411.
412.
413.
414.
415.
416.
409.
410.
411.
412.
413.
414.
415.
416.
417.
418.
419.
420.
417.
418.
419.
420.
,4. Brandstrom, B, Lamm, and 1. Palmertz, Acta Chern. Scand. (B), 1974 , 28, 699.
L. Bauer and 0. Exner, Angew. Chern. Internal. Edn., 1974, 13, 380. №. C. McCarthy and L. E. Foss, J. Org. Chern., 1977, 42, 1508.
/ Goerdeler J Haag, C. Lindner and R. Losch, Chcm. Ber., 1974, 107, 502.
H. Wamhoff and K. Wald. Chem. Ber., 1977, 110, 1699.
G L’abbe E. Van Loock, R. Albert, S. Toppet, G. Verhelsf, and G. Smets J. Amer. Chem. Soc.. 1974. 96, 3973.
D. J, Woodman, P. M. Stonebraker, and L. Weiler, J. Amer. Chem. Soc., 1976. 98, 6036; U. Schollkopf and I. Hoppe, Annalcn. 1974, 1655; A. 1. Meyers and G. N. Knaus. J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 3408.
Edn., 1968, 7, 172.Edn., 1968, 7, 172.D. P. N, Satchel! and R. S. Satchel!, Chem. Soc. Rev., 1975, 4, 231.
Edn., 1968, 7, 172.
Edn., 1968, 7, 172.
421.422.423.424.425.426.427.428.429.430.431.432.421.422.423.424.425.426.427.428.429.430.431.432.S. Krishnan, D. G. Kulm, and G. A. Hamilton, Tetrahedron Letters, 1977, 1369.S. P. McManus, H. S. Bruner, 11. D. Coble, and M. Ortiz J. Org. Chem., 1977, 42, 1428.1 B. Hendrickson and I. Jof fee, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 4083.G. Lohaus, Chem. Ber., 1972, 105, 2791.№. №aher and К D. Bode, Angew. Chem. Internal Edn. 1967, 6, 282.E. vowinkel and C. Wolff, Chcm. Ber., 1974, 107, 907.°' P de Tar and R-'Silverstein, J. Amer. Chem. Soc., 1УОО, 00, lUlo, 1020,S. Krishnan, D. G. Kulm, and G. A. Hamilton, Tetrahedron Letters, 1977, 1369.S. P. McManus, H. S. Bruner, 11. D. Coble, and M. Ortiz J. Org. Chem., 1977, 42, 1428.1 B. Hendrickson and I. Jof fee, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 4083.G. Lohaus, Chem. Ber., 1972, 105, 2791.№. №aher and К D. Bode, Angew. Chem. Internal Edn. 1967, 6, 282.E. vowinkel and C. Wolff, Chcm. Ber., 1974, 107, 907.°' P de Tar and R-'Silverstein, J. Amer. Chem. Soc., 1УОО, 00, lUlo, 1020,R. Graf, Angew. Chcm. Internal
421.
422.
423.
424.
425.
426.
427.
428.
429.
430.
431.
432.
421.
422.
423.
424.
425.
426.
427.
428.
429.
430.
431.
432.
S. Krishnan, D. G. Kulm, and G. A. Hamilton, Tetrahedron Letters, 1977, 1369.
S. P. McManus, H. S. Bruner, 11. D. Coble, and M. Ortiz J. Org. Chem., 1977, 42, 1428.
1 B. Hendrickson and I. Jof fee, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 4083.
G. Lohaus, Chem. Ber., 1972, 105, 2791.
№. №aher and К D. Bode, Angew. Chem. Internal Edn. 1967, 6, 282.
E. vowinkel and C. Wolff, Chcm. Ber., 1974, 107, 907.
°' P de Tar and R-'Silverstein, J. Amer. Chem. Soc., 1УОО, 00, lUlo, 1020,
S. Krishnan, D. G. Kulm, and G. A. Hamilton, Tetrahedron Letters, 1977, 1369.
S. P. McManus, H. S. Bruner, 11. D. Coble, and M. Ortiz J. Org. Chem., 1977, 42, 1428.
1 B. Hendrickson and I. Jof fee, J. Amer. Chem. Soc., 1973, 95, 4083.
G. Lohaus, Chem. Ber., 1972, 105, 2791.
№. №aher and К D. Bode, Angew. Chem. Internal Edn. 1967, 6, 282.
E. vowinkel and C. Wolff, Chcm. Ber., 1974, 107, 907.
°' P de Tar and R-'Silverstein, J. Amer. Chem. Soc., 1УОО, 00, lUlo, 1020,
У. S Klausner and M. Bodanszky, Synthesis, 1972 454
Chem. Io{j97^°' РеГ№°П’ Qnd P' L RobertS- 1 Amer
н'T&amatl^nn^ lL !c,ki^zaki’ Chcm Letters, 1977, 539; H. Ito, ' and '■ l‘hiktzakt, ibid. 1975 577
R C S£“ and F T C'T^hedron Letters, 1972, 3281.
77 £ №'-■ and Y Е^пол^97' 464'
New' York O197involX2R' Li Augustine and' D. J. Trcckcr, Dekker,
Chem. Rev. 1967 67Г ^ EPstei4 ^d F. №. Sweat,
433.434.433.434.J. P. Marino KEPHlznera^t^o °rg' Chem- l969. 6' 343- N. M. Weinshenker and C M Shen T ? T"trahedron- 1971. 27, 4181. 435. Cp. R. №. Hoffmann and Mrahcdr°n Letters, 1972, 3285.
433.
434.
433.
434.
436.436.437.438.439.440.437.438.439.440.moto, H. Tokanou H UenmraR ^i\iCr^ l976> l09’ 2565i Л Yam£l' 6 L’abbe, С. C. Yu and S Ton d, Goloh' J' C s- Perkin 1, 1977. 1241. 475; A. 1. Hubert, A Feron RPPw' An8cx^ Chem. Internal. Edn., 1977, Ю, 1976, 317.' *eron' R- Warm, and P. Teyssie, Tetrahedron Letters,
436.
436.
437.
438.
439.
440.
437.
438.
439.
440.
П ^."bota arid II, Sakurai Iren
R. Compper, Anrrew i Chem. Comm., 1972 362
E. L MririconTandW nVa"aV Edn- 1969, 8, 312
L R. Malpass and N.' f Twaldfec^s ^1Cm" 1971' 36’ 281 L
S. Perkin 1, 1977, 874.
441.442.443.444.445.446.447.448.449.450.451.4.52.453.441.442.443.444.445.446.447.448.449.450.451.4.52.453.454.455.456.457.458.459.460.461.462.463.464.465.466.467.468.469.470.471.472.473.474.454.455.456.457.458.459.460.461.462.463.464.465.466.467.468.469.470.471.472.473.474.Me-Me-Me-Me-Bai-Bai-Soc., 1973, 95. 3613.Soc., 1973, 95. 3613.475.476.477.478.479.480.481.482475.476.477.478.479.480.481.482
441.
442.
443.
444.
445.
446.
447.
448.
449.
450.
451.
4.52.
453.
441.
442.
443.
444.
445.
446.
447.
448.
449.
450.
451.
4.52.
453.
454.
455.
456.
457.
458.
459.
460.
461.
462.
463.
464.
465.
466.
467.
468.
469.
470.
471.
472.
473.
474.
454.
455.
456.
457.
458.
459.
460.
461.
462.
463.
464.
465.
466.
467.
468.
469.
470.
471.
472.
473.
474.
Me-
Me-
Me-
Me-
Bai-
Bai-
Soc., 1973, 95. 3613.
Soc., 1973, 95. 3613.
475.
476.
477.
478.
479.
480.
481.
482
475.
476.
477.
478.
479.
480.
481.
482
!. Friedrich, Tetrahedron Letters 1971 900,
F. Effenberger, P. Fischer, G, Prossel and г r
1987, 2002.ond G- Kiefer, Chem. Ber., 1971 104
rt. TB^f:^
W^a^a^^^''M1
L Hernandez, and A Sing, J. Amer. Chem Soc 1976 98 3798 ”' ^ Moore-
Naser-ud-Din, J. Riegl, and L. Skattebol 1 cI28
A. E. Baydar and G V. Boyd, J. C. S. Chem Comm1973' 271
I. T. Kay and I. T. Streeting, Synthesis 1976 38 ''
Yo^k,?970miStry °f thC Cyan° Gr°UP$; C(L 'Z- RaPP»Port. Interscience, New
«Isonitrile Chemistry», cd. I. Ugi, Academic, New York 1071
H. D. Hartzter, в cc. 450, chapter 11, pp. 671—716
S. T. Reid, in «Photochemistry», ed. D. Bryce-Smith Snecialisi
Reports Chemical Society, London, 1977, voL 8, chapter 6 й предыдущие тома этой серии.r
K. Friedrich and K. Wallenfels, в ее. 450, chapter 2, pp. 67—122.
/. T. Harrison and S. Harrison, in «Compendium of Organic Synthetic thods», Interscience, New York, 1971, vol. 1, chapter 13, pp. 457—478.
/. I. Harrison and S. Harrison, in «Compendium of Organic Synthetic thods», Interscience, New York, 1974, vol. 2, chapter 13, pp. 185—192. К. M. Maloney and B. S. Rabinovitch, в cc. 451, chapter 3, pp. 41—61.
Casanova, в cc. 450, chapter 16, pp 885—946.
G. Simchen and H. Kohler, Synthesis. 1975, 605; D. A. White and Л1. M.
zer, J. C S. Perkin I, 1973, 2230.
С. M Starks and R. M. Owens, J Amer. Chern
W. Zubrick, В. I, Dunbar, and H. D. Durst, Tetrahedron Letters. 1975. 71. M. Cinquinl, F. Montanari, and P. Tundo, J. C. S. Chern. Comm., 1975, 393. /. F. Normant and C. Piechuck, Bull. Soc. chim, France, 1972, 2402.
F. P. Corson and R. G. Pews, J. Org. Chern.. 1971, 36, 1654; A. M. van Leu- sen and J. C. Jagl Tetrahedron Letters 1970. 967.
K. Takagi, T Okamoto, Y. Sakakibara, and S. Oka, Chern. Letters, 1973, 471.
A. Sekiya and N. Ishikawa, Chem Letters, 1975, 277.
L. Cassar J. Organometallic Chem., 1973, 54, C-57.
S Uemura, Y. Ikeda and K. Ichikawa, Tetrahedron, 1972, 28, 3V2o
C. Taylor, H, W. Allland. R. H. Danforth, G. McGillivray, and A. McKd- lop, J. Amer. Chem. Soc., 1970, 92, 3520.
S. Nilsson, Acta Chem. Scand., 1973,27,329., n1975
/. Cornetisse, G. P. de Guns!, and E. Havinga, Adv. Phys. Org. Chem., 1.7 ,
K. Mizuno, C. Pac, and H. Sakurai.Chem
R. Beugelmans, M. T. Le Goff, J. Pusset. and G. Rouss., J. C. S. cnem.
Comm., 1976, 3771972 441; L. Eberson,
V. D. Parker and L. Eberson. J C. S. Chem. C ..■ Yoshida and
S. Nilsson, and B. Rietz, Acta Chem Scand., 1972 , 26, 3870. A.
Zolkow, Tetrahedron Letters. 1977.
Y.'Ogata and A. Kawasaki. ‘T£e .g^"^
ed. J Zabisky, Interscience, New York 1970 ' V -. ^P ^ Soc, 1973, D. A. Evans, i. M. Hoffman, and L. K. Iruesaaie,
T Trades and A. Commeyras Tetrahedron 1974 30 2493.^
I. Ojima, S. Inaba, and КCkn 1977 42. 2001.
E. Ziegler and P. A. Wender J O^Clc28Q
D. M. Orere and С B. Reese, 1 C. S. cnem i(London), 1972, .13.
S. Cacchi L. Caglioti, and G. Paolis. Chem.
F. D. Popp, Adv ^^“ctomi^y™! Carbon’ Compounds» ed. S. Coffey, EL
S F. Dyke m «Rodd _aiem smy424_426.
sevier. Amsterdam 1976, col гt£ Yosh.. Syn|hesiSi 1977> 497
T. Koizumi K. №da, К Yoj^^^ ^ ]g% 35 g [/Q д ^
У A Naumov and6-
487.487.MOB, И. И Грандберг — Сц ™м™^р д4 Reelin, Tetrahedron Letters, 1976, J. В. Hendrickson К. Mir, ana r.
487.
487.
488.489.490.491.492.493.488.489.490.491.492.493.Tcampagna /1. Carotti, and G. Casini, Tetrahedron Letters, 1977, 1813.
488.
489.
490.
491.
492.
493.
488.
489.
490.
491.
492.
493.
Kraus^S ’Synthesis. 1975, 502.
A ^,raU^eAa, p Hodae and W 1. Rogers, Synthesis, 1977, 41.
К Chakrabarti and T ‘M. Hotten, J. C. S. Chem. Comm.. 1972, 1226.
G Rotin Baccolini. and S. CacchiJ. Org. Chem 1973,38, 1060
M. M. Rogic, J. F van Peppen, К. P. Klein, and T. R. Denimtn, J. Org.
495.496.495.496.ML Miller and G. M. Loudon, J. Org. Chem., 1975, 40, 126.
495.
496.
495.
496.
/. Liebscher and H. Hartmann, Z. Chem., 1975, 15, 15, 302 (Chem. Abs., 1976,
497.498.497.498.499.500.501.502.503.499.500.501.502.503.504.505.504.505.C Fize?and J. Streifh, Tetrahedron Letters, 1974, 3187.
497.
498.
497.
498.
499.
500.
501.
502.
503.
499.
500.
501.
502.
503.
504.
505.
504.
505.
E. Vowinkel and J. Bartel, Chem. Ber., 1974, 107, 1221; E. Vowinkel, Angew. Chem. Internal. Edn., 1974, 13, 351.
C. A. Grob and P. №. Schiess, Angew. Chem. Internal. Edn., 1967, 6, 9.
Cp. cc. 326, chapter 10, pp. 243—306.
A. De Munno. V. Bertini, and F. Lucchesini, J. C. S. Perkin II, 1977, 1121.
M. L. Casey, D. S. Kemp, K. G. Paul, and D. D. Cox, J. Org. Chem., 1973, 38. 2294.
D. S. Kemp, S. J. Wrobel, S. W. Wang, Z, Bernstein, and J. Rebek, Tetrahedron, 1974, 30, 3969 и предыдущие статьи этой серии.
Н. G. О. Becker Н. Hubner, Н. 1. Timpe, and М. Waliren Tetrahedron, 1968, 24, 1031.
506.507.508.509.510.511.512.513.514.515.516.506.507.508.509.510.511.512.513.514.515.516.J. В. Lapal, R. J. Blade, A. 1. Boulton, 1. Epszlajn, A. R. Katritzky, !. Lewis, P. Molina-Bitendia, P. L. Nie, and C. A. Ramsden, Tetrahedron Letters 1976, 2691.
506.
507.
508.
509.
510.
511.
512.
513.
514.
515.
516.
506.
507.
508.
509.
510.
511.
512.
513.
514.
515.
516.
T. Cuvigny, J. F. Le Borgne M. Larcheveque and H. Normant, Synthesis. 1976, 237, 238.
R. S Glass and R. C. Hoy, Tetrahedron Letters 1976 1777 1781
Kametani, K. Takahashi, T. Ohsawa, and M. Ihara Synthesis 1977, 245.
H. Ohta and K. Tokumaru, Chem. Comm., 1970, 1601.
м Mobbs, andH Suschilzky, Tetrahedron Letters 1971, 361.
D. Dowie, J. C. S. Chem. Comm., 1977, 220.
a Kasmussen and A. Hassner, Synthesis, 1973, 682.
КM“ihur-3- OrR. Chem., 1973, 38, 1054.
F SArnnn^^е1тее.^[гя^гоп Letters, 1970, 3851; К- K. Mayer, r bcmoppel, ana Sauer, ibid. 1972 2RQQ
r ^hr' Chcm' Bcr ' 1973' 106, 3544.’
517.518.519.520.521.522.523.524.525.526.517.518.519.520.521.522.523.524.525.526.93 298^ат^ег5, ^' uan ^‘i^’ Qnd H- J- den Herlog, Rec. Trav. chim., 1974,
517.
518.
519.
520.
521.
522.
523.
524.
525.
526.
517.
518.
519.
520.
521.
522.
523.
524.
525.
526.
Б. H. Зильберман— Усп. хим., I960 29 709
P. И£„№^^/‘^ 3. „. ,33-™
«•^Uckcta.^R' C' HaltiwmSer- and
P. J. Beeby and S ' S^rnhell^ ,R7c‘ions. '969, 17, 213.
D. H. R. Barton P DС1^т" 1971 ■ 24. 809-
1973,331.' ■ ' aenus,.alld R. N. Young, J. C. S. Chem. Comm.,
JohnsVand1 R. Markonero Adv 5Не?аР1еГ18' PP' 341^121 ■ «3-.X0^c*" ' •■ *
Ulsier, j. Org. Chem., 1976, 41, 3769.
527.528.529.530.531.532.533.527.528.529.530.531.532.533.535.536.537.538.539.540.541.542.543.544.545.546.547.548.535.536.537.538.539.540.541.542.543.544.545.546.547.548.А.G.Н.В.S.А.G.Н.В.S.549.549.550.551.552.553.554.555.550.551.552.553.554.555.556.557.558.559.560.561.562.563.564.565.566.567.568.569570.556.557.558.559.560.561.562.563.564.565.566.567.568.569570.
527.
528.
529.
530.
531.
532.
533.
527.
528.
529.
530.
531.
532.
533.
535.
536.
537.
538.
539.
540.
541.
542.
543.
544.
545.
546.
547.
548.
535.
536.
537.
538.
539.
540.
541.
542.
543.
544.
545.
546.
547.
548.
А.
G.
Н.
В.
S.
А.
G.
Н.
В.
S.
549.
549.
550.
551.
552.
553.
554.
555.
550.
551.
552.
553.
554.
555.
556.
557.
558.
559.
560.
561.
562.
563.
564.
565.
566.
567.
568.
569
570.
556.
557.
558.
559.
560.
561.
562.
563.
564.
565.
566.
567.
568.
569
570.
Zervos and E. H. Cordes, J. Ora Chem 107,
M. A. Bennett and T. Yoshida, J. Anw? 36, 166k
tnottd, B. Grant, G. M. Tom, and H Taube I973, 95' 3030; S. E Dia-
E. C. Taylor and J. L. LaMattina, J. Org Chemkeoters- 1974. 4°25
R. F. Smith, L. L. Kinder, D. G. Walker La "r 4' 42’ 1523'
J. Org. Chem., 1977, 42, 1862.' ' A' Виск1е9, and 1. M. Hammond
G. Alvernlie and A. Laurent, Tetrahedron Letters 1973'
C. F. Beam,R. S.Foote,and C. RHauserIн »31 °57'
]83i’'HeterocyclicChem,1972 ,9,
Seebach,D. Enders,R.Dachandp
I879'’uacn-and*<■P-eter, Chem.Ber..1977,110,
5346.5346.534a. К. Ogura and Tsuchihashi, J. Amer. Chem. Soc 1974 mm
5346.
5346.
, Kawamoto S Muramatsu, and Y. Yura, Tetrahedron' Letters 1974 4223
R. Seux, G. Morel, and A. Foucaud, Tetrahedron 1975 31
/. P. Albarella, J. Org. Chem., 1977, 42, 2009.’5'
D. S. Watt, Tetrahedron Letters, 1974, 707.
S. Brenner and M. Bovete, Tetrahedron, 1975, 31, 153
E. I. Corey and 1. Kawajima, Tetrahedron Letter’s 1972 487
M. Mahosza and M. Ludwikow, Angew. Chem. Internal Edn 1974 13 665
D. Seebach and D. Enders, Angew. Chem. fnternat. Edn.,197514'15''
К.К.G. Stork and L. Maldonado, J. Amer. Chem. Soc., 1971, 93,5286^''
К.
К.
" Deuchert, U. Herlenstein, and S. Hunig, Synthesis, i973.777.
Kalir and D. Baiderman, Synthesis, 1973, 358.''
Stork and L. Maldonado, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 5272.
Stetter, Angew. Chem. Internal Edn.. 1976, 15, 639.
Gazes and S. Julia, Tetrahedron Letters. 1974 , 2077.
/. Selikson and D. S. Wall, J. Org. Chem., 1975 , 40, 267 и предыдущие
статьи этой серии.
A. Debat, T. Cuvigny, and M. Larcheveqtie, Synthesis, 1976, 391; M. Larche- veque and T. Cuvigny, Tetrahedron Letters, 1975, 3851.
K. Bast, M, Christi, R. Huisgen, and W. Mack, Chem. Ber., 1972. 105, 2825.
/. C. Jagt and A. M. van Leusen, Rec. Trav. chim., 1977, 96, 145.
C, G. Stuckwisch, J. Org. Chem., 1972, 37, 318.
T. Cuvigny M. Larcheveqtie, and H. Normant, Bull. Soc. chim. France, 1973,
1174.’
Л L. Fry, J. C. S. Chem. Comm., 1974, 45.
R. L. Augustine, in «Catalytic Hydrogenation», Dekker, New York, 1965, chapter 5 pp. 96—100.
P. Tinapp, Chem. Ber., 1971, 104, 2266.
/. P. Ferris and F. R. Antonucci, J. Amer. Chem. Soc 1972, 94, 8091.
Ciganek, W. J. Linn, and 0. IF. Webster, в cc. 450, Chapter 9, pp.
T. L. Cairns and В. C. McKusick, Angew Chem. I96L 73, 520
K. Wallenfels, K. Friedrich, 1. Rieser, W. Ertel, and H. К Thieme, Angew.
Chem. Internal. Edn., 1976, 15, 261.
K. Friedrich and S. Oeckt, Chem. Ber., 1970 103, 3951.
K. Friedrich and S. Oeckl, Chem. Ber., 1973, 106, 3796.
Freeman, Chem. Rev., 1969,69, 591.™ . H , Chim. Acta, 1973,
D. Belins, K. von Bredow, H. Sauter, and C. D. Weis, new. ■
56, 3004._ .. . iq7R 70^
E. Campaigne and S. W. Schneller, 5УП^^515, , N c Walt J. Org. Chem.,
S. E. Dinizo, R. IF. Freerksen, W. E. Pabst and D^ «a , 1976, 41, 2846; R. R. Wroble andD,970 4...
!. Ireland and J. S. Pizey, J.C S_Chem_ Con o '1972 2, 181 (Chem.
H. Takahashi, T. Kajimoto, and J. Tsup, Synth. Comm,,
Abs., 1972, 77, 139 494).r s Perkin I, 1974, 1260.
M. E. Peek, C IF. Rees, and R. C.Store IC. S, Pe,975, 97,
S. Pearce, M. I. Locke, and H. W. Moore J. Amer. 6181; H. W. Moore, Chem. Soc. Rev., 1973, 2,•
574.575.576.577.578.579.580.581.582.583.584.585.586.587.588.589.574.575.576.577.578.579.580.581.582.583.584.585.586.587.588.589. L. R. Melby, в cc. 450, chapter 10, pp. 639—669.590. J. Ferraris, D. 0. Cowan, V. Walatka, and J. H. Perlslein, J. Amer. Chem. L. R. Melby, в cc. 450, chapter 10, pp. 639—669.590. J. Ferraris, D. 0. Cowan, V. Walatka, and J. H. Perlslein, J. Amer. Chem.591.592.593.591.592.593.594.595.596.597598.599.600601602603.594.595.596.597598.599.600601602603.601.605606.607.608609.610.601.605606.607.608609.610.
574.
575.
576.
577.
578.
579.
580.
581.
582.
583.
584.
585.
586.
587.
588.
589.
574.
575.
576.
577.
578.
579.
580.
581.
582.
583.
584.
585.
586.
587.
588.
589.
L. R. Melby, в cc. 450, chapter 10, pp. 639—669.
590. J. Ferraris, D. 0. Cowan, V. Walatka, and J. H. Perlslein, J. Amer. Chem.
L. R. Melby, в cc. 450, chapter 10, pp. 639—669.
590. J. Ferraris, D. 0. Cowan, V. Walatka, and J. H. Perlslein, J. Amer. Chem.
591.
592.
593.
591.
592.
593.
594.
595.
596.
597
598.
599.
600
601
602
603.
594.
595.
596.
597
598.
599.
600
601
602
603.
601.
605
606.
607.
608
609.
610.
601.
605
606.
607.
608
609.
610.
„s 70- P F. Butskus, Russ. Chem. Rev
571 H. A. Bryson Or^ №is, 1949, 5, 79,4з> ^^<=v„
1961. 30, 583 IH. ф-, 5209-237.
IF A. Sheppard псе, 1106, 2361.
K. Friedrich amI S Oe^U GhentLetters, |977 553
K. Nanjo,r Sqc |g70 |630
PE 4ГМ Р Naan am4.Л^НаН, J. Chem. Soc. (B), 1971, 220; Z. Rap.
R.Ht^^^SHiugXmi °- S'leiner. Angew. Chem. Internal. Edn., 1974, 13,
and R Ykman, J. Amer. Chem. Soc., 1975, 97, 800.
7 R Dombroski, M. L. Hallensleben, and IF, Regel, Tetrahedron Letters, k97^ ^toifmann and IF. Schafer, Angew. Chem. Internal Edn., 1970, 9, 733. p Schus and R Huisgen. J. C. S. Chem. Comm., 1975, 60.
H. Noerenberg, H. Kratzin, P. Boldt, and IF. S. Sheldrick, Chem. Ber„ 1977, M s' Newman and IF. X. Bajzer, J. Org. Chem., 1970, 35, 270.
H, C. van der Plas, in «Ring Transformations of Heterocycles», Academic, New York, 1973, vol. 1, chapter 1, pp. 13—15.
H, Bamberger and R. Huisgen, Chem. Comm., 1971, 1190.
IF, F. Bayne and E. 1. Snvder, Tetrahedron Letters, 1970, 2263; IF. R. Dotbier and S. H. Dai, ibid., 4645.
Soc., 1973, 95, 948.
E. M Engler and V. V. Patel, J. Amer. Chem. Soc., 1974, 96, 7376.
A. F, Garito and A. J, Heeger, Accounts Chem. Res., 1974, 7, 232.
S. Yoshimura. Y. Itoh, M. Yasuda, M. Murakami, S, Takahashi, and K. Hasegawa, Electron. Components Conf., 1975, 25, 77 (Chem. Abs., 1976, 85, 12 669); Y Kishimoto and F, Oda Japan Kokai Pat. 7622092 (1976) (Chem. Abs., 1976. 85, 39 875).’
J. R. Angersen, R. A. Craven, J. E. Weidenborner, and E. M Engler J C. S. Chem Comm. 1977, 526 .’
J. R. Andersen, C. S. Jacobsen, G. Rindorf H. Soling and K. Bechgaard J. C. S. Chem Comm., 1975, 883.'
f66^^, ^ L' K“plan' B’ K’ Te°’ and L Marshall, J. Org. Chem., 1977, 42,
N. F, Haley, J.C. S. Chem. Comm,, 1977, 207,
D, Walker and J. D. Hiebert, Chem. Rev. 1967 67, 153
ВегПп“',1971ПЛ “^ P' Grvnan6er' in <<Thc Nitrile Oxides», Springer-Verlag,
См. cc. 599. chapter 3, pp. 31—61.
C. Grumman “and Of,». Symhesis^ ^Зб™' 'М“’ *793' 5®’ 45?' l4 4^^ ^ ^ Ed—>n. L. L Magid, and M. P. WenF G. P. Pollinl, Chem. Comm. ’1971 qok ’ 663?' °' Trmcrso- Л- Barc°. nnd R. K. Howe, I. A Gruner’ nnd i г~
R К4 Fro^ =^^974 39'962 E- CbCm" *977' 42' l813;
R' K- Howe and J. К 1тап2 icq'
H.Gotthardt.O^m. Ber 1972 105, 188 ' С°П™" *973' 524'
IF. Steglich’ раПО ruber ’ri^'u^He^4™" Letlers. 1975. 1739.
";?».s;itx^' К"""' C1™ -•,9,L
1966, wl. 9, .,;,., lofpi^at'it-jtt"1^" ComPounds,. Benjamin, и, York,
615. F. Millich, Chem. Rev., 1972, 72, 101.615. F. Millich, Chem. Rev., 1972, 72, 101.620.621.622.620.621.622.623.624.625.626.623.624.625.626.627.628.629.630.631.632.633.634.635.636.637.638.639.640.641642.643.644645.646.64?.627.628.629.630.631.632.633.634.635.636.637.638.639.640.641642.643.644645.646.64?.
615. F. Millich, Chem. Rev., 1972, 72, 101.
615. F. Millich, Chem. Rev., 1972, 72, 101.
620.
621.
622.
620.
621.
622.
623.
624.
625.
626.
623.
624.
625.
626.
627.
628.
629.
630.
631.
632.
633.
634.
635.
636.
637.
638.
639.
640.
641
642.
643.
644
645.
646.
64?.
627.
628.
629.
630.
631.
632.
633.
634.
635.
636.
637.
638.
639.
640.
641
642.
643.
644
645.
646.
64?.
611 См. cc. 599, chapter 5, pp. 85—139
'. в cc. 450, chapter 15,'. в cc. 450, chapter 15,P. Н°11'папгц D. Marquarding, H. Kliimunn, and I Ugi pp, Ouo—ООО.*
'. в cc. 450, chapter 15,
'. в cc. 450, chapter 15,
PP-3,9/PP-3,9/613 P. Hoffmann, G. Gokel, D. Marquarding, and I. Ugi B,
PP-3,9/
PP-3,9/
pp. 9—39.e > в cc. 451, chapter 2>
fil4 /• ^g^ Fetzer U. Eholzer, H, Knupfer nnzf к
' Internal Edn., 1965, 4, 472.’^' P’ttermann, Angew. Chem.
61б’ L. В, Engemyr, A. Marlinsen, and' J. Songsiad
A28, 255.^ongsiad, Acta Chem. Scand., 1974,
617. G. Hoefle and B. Lange, Angew. Chem. Internal Fdn 1977
618 W. P. Weber, G. W. Gokel, and I. Ugi Antrew Chem ’ 6'262-
530; W. P. Weber and G. W Gokel TeLahedmn*972'
G. W. Gokel R. P. Widera, and IF. P. 'Weber Or Syn iT'we
619. A. M. van Leusen G. !. M. Boerma, R. B. Helmholdl Я Stiedas* and J, Stealing, Tetrahedron Letters, 1972, 2367.’ S1 a™
G. Skorna and I. Ugi, Angew. Chem. Internal., Edn. 1977 16 259 H. M. Walborsky and G. E. Niznik, J. Org. Chem., 1972, 37, 187. ’'
Я ^PP^’ R' K.leirsst tccb, an^ K. D. Ziehn, Angew. Chem. Internal. Edn., 1971,
B. Beijer, E. von Hinrichs, and I. Ugi, Angew. Chem. Internal Edn 1972 11,929.''
J. A. Green and P. T. Hoffmann, в co. 451, chapter 1, pp. 1—7.
T. Saegusa and У. Ito, в cc 451, chapter 4, pp. 65—92.
D. Mar guarding, G. Gokel, P. Hoffmann, and I. Ugi, 451, chapter 7, pp. 133— 143.
G. Gokel, G, Ludke, and I. Ugi, в cc. 451, chapter 8, pp. 145—149.
/. Ugi, Angew. Chem Internal. Edn., 1962, I, 8.
G. Gokel, P. Hoffmann, H. Kleimann, H. Kiusacek, G. Ludke, D. Marquarding, and I. Ugi, в cc. 451, chapter 9, pp. 201—215.
У. У. Lim and A. R. Stein, Canad. J. Chem., 1971, 49, 2455.
T. Saegusa and У. Ito, Synthesis, 1975, 291.
P. Jakobsen, Acta Chem. Scand., 1976, B30, 847.
S. Treppendahl and P. Jakobsen, Acta Chem. Scand., 1977, B31, 264.
G. E. Niznik, IF. H. Morrison, and H. M. Walborsky, J. Org. Chem., 1974 , 39,
G. E Niznik IF H. Morrison, and H. M. Walborsky. Org. Synth., 1971, 51, 31.'
D. Hoppe, Angew. Chem. Internal Edn., 1974, 13, 789.
У. Ho K . Kobayashi, and T. Saegusa, J. Amer. Chem. Soc., 1977. 99. ЗэЗ..
V. Sc/io/Z/гор/, Angew. Chem. Internal Edn., 1977. 16.3 .
A. M. van Leusen, J. Wildeman, and О. H. Oldem.el. J. Org. Chem., 1977, U’ SchSllkopf, P. H. Porsch, and E. Blume, Annalen, 1976, 2122, G. D. Hart man and L. M. Weinstock, Synthesis, 1976 bo 1.
H. J. Kabbe, в cc. 451, chapter 5, pp. 93—107.
G. IF. Gokel, в cc. 451, addendum, pp. 235—28b.
B. Zeeh, Synthesis, 1969, 65.internal Edn 1971, 10. 409.
A. Krebs and H. Kimling, Angecw Chem. ln 1M ir03
T. El Gomati, J. Firl, and I. Ugi. Chem Ber 1977, Wb. ton
J. A. Deyrup, Tetrahedron Letters, 1J7L 21 ■. j
K. Burger, J. Fehn, and E. Muller, Chem- В .,•
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Внимание! ветственно
Согласнокак N- и
международной практике вторичные и третичные N.N-дизамещенныс первичного амина по старшему
амины даны радикалу.
16
Адамантан производные 16. 31.
Адреналин 60. 133. 155 вор- 60, 133, 155
Азааллил-анноны 5)3 сл.. Обо
302, 307
Азамины 454
Азепин
гексагядро-, производные 40
днглдро-. производные 552 производные 316. 364 сл.. 389. 4 26, теграгидро', производные 529
^дигидро-, производные 320.519,
551-553, 558. 559 , 710
тетрагидро-, производные 32. 40, 55, 348, 558, 612, 710
557
523,
15!,
сл., 459
122. 174. 175, 179, 304, сл., 497 сл., 548, 549,
получение 22. 313 реакции 18. 22. 316 сл.. 354 637. 638 спектры 50 . 300 структура 300. 315 фотохимия 366 Азины 560 сл.
N-оксиды 538 . 562
Азиридин 31, 55производные
сл , 570. 571
получение 31 сл.. 135. 282. 283. 321, 324, 362 сл., 509, 517. 518, 525, 545. 554 сл.
реакции 42, 81 сл., 129, 154 , 279 , 351. 358
структура 40, 41
Азирин 549 производные получение 32 319 , 364 , 547 , 560 реакции 22.35, 316, .341, 54 7, 550.
553 сл„ 695
Азобензол
получение 207, 209 . 216, 388 , 537
структура 290 реакции 169 , 223
Азобензол (производные) 209, 2)0, 295
Азодикарбоновая кислота 294
Азодиоксисоединения 299, 300
Азоксибензол 207, 209, 210, 298
3.3-динитро- 209
Азокснсоединсння 207 сл., 296 сл 388 ;)95. 396. 424. 535
Азометип-илиды 613. 622, 628, 629, 645 79)
Азометинимины 613, 622, 626 сл., 645 710
Азометипы 476 сл.
Азонорборнам 290
2-Азопропаи 290
Азосоедннеиня 51. 271, 273, 281, 282 285 сл., 424’
Азотистой кислоты эфиры 445—449
Азотной кислоты эфиры 440—445 Акрилонитрил 102, 678, 683. 688 Аланин 546
Аллен, производные 104 105 154 393
Аллнламниы 55. 101 сл., 153
Аллилокснкарбонильная защита 79
«Альдегндоаммиаки» 127
Альдольная конденсация 431
Альдостерон, производные 484
Амид-анионы 334. 314 сл
Амидины 576, 588. 601, 607 сл. 624 667
668. 704’*
амино- 604 , 507
Амидоксимы 588. 604 , 607 сл., 667-669 704
Амидразовы 280, 588, 589 604 кл?
667, 669, 704’’ 607 сл.,
Амиды металлов 345 сл.
Аминали 113 сл.
Ампнидины 282
Аминпльные радикалы 334, 338 339 зля Аминня радикалы 334, 337, 338*351 сл Аминоспирты 126 сл., 141, 143, 'i55 Ito Аминоэфиры простые 139 сл.
Амины
алифатические Л сл. ароматические 168 сл. галоген- см. Галогенамнны гидрокси- см. Амшюспнрты диамины ИЗ сл.
оксиды 247 сл.
основность 53 сл., 191 полиамины 123 сл.
получение И сл., 168 сл., 398 424 544 сл 607, 676, 677
реакции 61 сл., i3l, 196 сл., 372, 373 600 спектры 45 сл., 193 сл.
структура 39 сл.
физиол. св-ва 58—60, 196, ]97 хиральные, разделение 37—39 циклические 31 сл.
эфиры см. Аминоэфиры
Аммиак основность 54, 56. 74 , 2 78, 345 структура 39. 40
л-Апизидпн 192, 201, 205
Анизол 339 , 377 . 389, 405
производные 76, 377, 385, 407, 423 Анилин
алкилирование 177, 183, 202 сл. ацилирование 201 галогенирование 188, 214—216 диазотирование 197 конденсации 211 сл.. 223 окисление 207 сл., 220 основность 191. 192. 344 нитрование 186, 216. 217, 404. 448 получение 169 сл.
спектры 194, 195 сульфирование 190, 217 физиол. св-ва 195 фотохимия 348
Анилин (производные)
N-аллил- 103
N-бевзвл- 373 бензилиден- 500, 518, 529 бром- 171, 189. 190, 218 4•бpoм•N,N-биc(4-бpoмфeнил)- 352 3-бром-N N димстил- 200
З-бром-Ы.М-ди метил-4-нитрозо- 200 N-трет-бутил-М-метил- 377 N-трет-бутил-N-хлор- 343 гидрокси- см. Фенол, амино- Ы,Ы-диацетил- 202 2.6-дибром- 215 2,6-дииод-4-нитро- 197, 2l5 2.3-днметнл- 377 N.N-диметял- 407. 594 алкилирование 204 ацилирование 203 галогенирование 214 нитрование 378, 407 нитрознрование 200 основность 192 получение 160 , 203 спектры 194, 195
М,Ы-днмстил-4-питро- 200 , 386. 398
структура 416 сульфирование 190 физ. св-ва 416 фотохимия 420нитрозо- 373,структура 416 сульфирование 190 физ. св-ва 416 фотохимия 420нитрозо- 373,378.383—385,378.383—385,388.388.
структура 416 сульфирование 190 физ. св-ва 416 фотохимия 420
нитрозо- 373,
структура 416 сульфирование 190 физ. св-ва 416 фотохимия 420
нитрозо- 373,
378.383—385,
378.383—385,
388.
388.
^’"/кг’^имстилнитрозо- 200
М>ЛИ*ст |g?. 1ул 20g> 217< зд8
№^|Г2^0'^2^
£"^177. 192-194 . 204
192Л>19в"И201. 203, 204, 211. 345
^-2.6-ДИ^ 183
^метол'^-тирозо- 198-200 , 451, 452 , 457
2-метил-б-этил- 183
метокси- см. Аннзидин натрий- 177
2&сть 193
реакции" 183. 208, 211 217, 336
Злппро- 68, 186. 187, 209 . 211
4-нитрО- 217
основность 193. 34о
получение 169. 186
реакции 184, 197, 206, 211, 215
N-нитро- 217, 461, 464
нитрозо- 119. 386
М-нитрозо-М-фенил- 199, 45/
4•нJiтpoфcнил-N,N-дихлор- 336
нитрохлор- 34 4, 4 04, 46 5
пептахлор- 216
2.6.М.М-тетраметил- 200
2 4,6-трибром-188,197,201,214
2,4.6-трИхлор-188.208,214
N-фенил- 188,191,394 ,395
2-хлор- 171, 189, 192
3-хлор- 189, 192, 345
4-хлор- 171, 177, 190, 192, 193, 212
N-хлор- 215, 345
циано- 345
этил- 169, 177, 192
Анилиновый черный 207
Антрацен, производные 289, 359
Арндта -— Эйстерта реакция 305, 308
Атаракс 120
Ацетальдегид 127
Ацетамидин 609
Ацетанилид
алкилирование 17 8. 180, 201, 204 ацилирование 202
галогенирование 188. 214 нитрование 186, 216, 405 спектры 194
Ацетанилид (производные) 189, 202, 209, 214
Ацетилен 21
дициано- 660, 683, 685, 696, 690
«Ацетиленовая молния» 121
Ацетилпитрат 403
Ацетильные защиты 78, 79. 178
Ацетон 126, 526
производные 449, 482, 490, 569
Ацетонитрил 678
производные 599, 667 , 670 . 671
Ацетонитроловая кислота 416
Ацетофенон 176
производные 212, 515
Бамбергера перегруппировка 220, 245
Бамфорда — Стивенса реакция 511, 512
Бартона реакция 379, 443, 444, 484, 615
Баудиша реакция 376
Бекмана
перегруппировка 29, 176. 492, 493 расщепление 144
Бепадрил 144
Беизальдазин 505 507—509 571
_ N-окснд 563
Бензальдегид
4-амнпо- 213 гидрокси- 124 ^•диметиламшю- 480
бензальдегид
нитро- 374, 422, 480
Бензамид, 2-иитрозо- 436
Бензанилид 180
Бензидин 195, 196 223 производные 196, 281
Бензидиновая перегруппировка 223, 246, 281,
Бензиламин 46, 198 производные'198, 595
Бензилиденовая защита 211 Бекзилоксикарбонильная защита 79 Бензилцианид, 2-циано- 661 Бензильная защита 80, 81 Бензоилизотиоцианат 112 Бензоильные защиты 78, 80 Бензойная кислота 175 амид 174 4-амино- 169. 170 гидрокси- 186 нитро- 187 2 нитрозо- 374 хлор- 189, 190
Бензол аминирование 176, 180, 339 окисление 377 реакции с имннамн 594 — — цианидами 690 спектры 195. 417
Бензол (производные) амино см. Анилин гексациано- 578, 685 дегидро- 172, 323. 346, 366 1,2-диамино- 183, 217, 220 сл.. 682 производные 217, 574 сл.
1,3-диамино- 171. 184, 185, 220. 222 1,4-диамино- 171, 184, 210, 220, 223 производные 200, 351, 571 сл.
1,2-дигидрокси- см. Пирокатехин 1.3-дигидрокси- см. Резорцин дпннтро- 187, 409. 418. 419, 423 2,4-линитро-1-хлор- 187, 204 иоднитрозо- 383 литий- 394
метил см. Толуол метокси- см. Анизол нитро- 217, 425
восстановление 169—171, 185, 223 галогенирование 189 нитрование 437 нитрозированне 451 пиролиз 419 получение 208 спектры 417
389. 391 сл. нитрозопентафтор- 389, 390 питроннтрозо- 208. 393 1-нитро-2.4.6-трихлор- 208 1-нитро-З-фтор- 423 нитрохлор- 187 l-HHTpo-2-этил- 169 стиба- 610 тстраампно- 185 1,2,4-триамнно- 169
2,4^6-трп-трет-бутил-1 -нитрозо- 396 13’5-трНметил-2-питро- 416 тринитро- 208, 417—419
2.4,6-тркфтор-1.3,5.-трнциано- 678 хлор- 198
Бензолдиазонийгалогеипды 197, 198 Бензолсульфокислота
2-амиио- 190, 192. 218 3-амино- 190, 192 4-амино- 190. 192, -17, 218
309.309.Бяшлера — НаикральскогоБяшлера — Наикральского5905908080защита 79, 274защита 79, 274699638699638654.654.
309.
309.
Бяшлера — Наикральского
Бяшлера — Наикральского
590
590
80
80
защита 79, 274
защита 79, 274
699
638
699
638
654.
654.
Бензонитрил 198. 346. 497. 669 производные 599. 693, 69 4
Бензофенон 212. 3)1, 477
производные 374, 481
Бензохинон 207. 210. 386
производные 560. 5?) сл., 678 . 692
Беренда перегруппировка 62]
Берча восстановление 77. 681
Бнс(ннтрозоалкапы) 374, 379. 382—385. 388
Бнс(китрозоареиы) 383—385, 393
Б«е{иктрозониклоалкаиы) 374, 383. 388
Бифенил 198. 37В. 405. 406
производные )95. 224. 374, 383, см. также
Бензидин
Бнцнклоалканы, азапромэводные 35 552. 556. 557, 563 . 568. 569, 610 ’ реакция 674
Брауна распад 597 реакция 15. 28
Брауна — Рудольфа синтез
Бриканил КМ
Бруцин 38
Бутанон-2 3-метил- 92. 375 3-метнл-3-н»троэо- 396
Бутиламии 54 , 55 . 60 Ы-бутнл^-питрозо- 455 Ы-бутял-Ы-хлор- 337 N.N-дИметил- 15, 54. 55 N-метил- 55
трет-Бутиламин 345
Бутилинтриты 379 3-метнл- 440 . 44)
Бутин, амино- |11 грет-Бутохсикарбопильная Бухерера реакция 173. 182.
Вагнера — Меераейна перегруппировка 32]
Валлаха перегруппировка 210. 299
Валлоид 120
Венталин 134
Вердазилы 285
Виволан 145
Вилоксазия 145
Вильгеродта — Киндлера реакция 145
Вильсмейера — Хаака — Арнольда реагенты
595. 596
Виндолении 50
Вмиилазид 549
Виниловый спирт, цианопроизводные 684,
. 685
Вольфа перегруппировка 308, 520
Вурстера синий 351
Габриэля синтез 13. 28. 111
Галогенамины 148 сл.
«Гарпуны» протонные 75
Гаттермана синтез 494. 504 . 580 594
Гексаметилентетрамин 14. 123 "124 126
Гексоген 124’
Геири
реакция 430, 43]
ретро-реакция 428. 433
Гептан, нитрозопроизводные 341 382
Гептантрион-2,4,6 347
ГептилнитРит, )-метил- 442, 443
Гетразаи 120
Гёша синтез 580. 594. 674
Гидразндин 604
Гидразиды 17
Гидразил-радикалы 284 овб
Гидразины
нитрозо- 450
основность 278
получение 268 сл 450
реакции 17. 268. 278 сл. 358 454 ляп m
структура 274—278°0’480 сл*
Гидразобензол 223, 388
Гидразоиаты 593. 600. 601
тио- 600
Гидразоноилгалогсннды 577, 579. 582 сл
591, 597. 697**
Гидразоны 19. 476 сл.
Гидразосоединения 124
Гидроксамовые кислоты 175, 434, 594
Гидроксизин 120
Гидрокснламины 228 сл.
нитрозо- 450. 451, 453, 454, 458
основность 240
получение 229 сл., 388 сл.. 480 сл.
реакции 218—220 . 240 сл., 372 сл., 476 сл 613 сл.
спектры 240
структура 238—240
Гидроксцматы 598, 600, 696, 697
тио- 600
Гидроксимоилгалогеииды 576 сл. 580 сл 590, 597, 697
Гинзберга синтез 13, 64
Гипоазотистая кислота, эфиры 441
Гиповаэ 120
Глицерин, нитро- 446
Гомоцистеин 133
Гофмана — Лефлера реакция 33, 66. 340. 341
Гофмана — Маринуса перегруппировка 205
Гофмана перегруппировка 29, 174, 175, 637, 638
Гофмана реакция 71, 701
Гроба реакция 488
Гуанидины 588. 589, 609—811
Губена — Фишера синтез 650
Дарзана реакция 305
Даффа реакция 124
Дебнера — Мюллера реакция 213
Дегидробензол см. Бензол. дегидро-
Декалин, нитрозохлор- 380
Делепина реакция 14, 123
Джулолндин 93
Диазсння соли 283
Диазены см, Азосоединеиия
Диазет
дигидро-, производные 287
тетрагидро-, производные 612, 710
Диазиридиц окса- 298
производите
получение 82. 272, 505. 610
реакции 287. 656
структура 40. 43
тиа- 272
Диазирин 287
производные 287, 313, 551
Диазония соли 300 сл., 484, 485
Диазосоединения 300 сл.
Дианизндин Юб
Дибеизи.пии 156
Лиимии 289
Дикарбоиилдиимидазол 654
Дильса — Альдера реакция 603, 674. 675.
688. 689
Димедон 103
Димрота реакция 325
1,3,2* Диоксазол, тетра гидро-, производные
Диоксазол. дигндро*. производные
Диоксолаи. производные 710
4-Дитиазол. дигндро-. производные
Днтиаи, производные 508
Днтиин, тетраццано- 68)
Днтиален, производные 680
Дифеиндрамип 144
Дифсннлии 224, 281
Дициклогексилкарболиимид б34, 842,
658
Дициклогексилмочсвина 634
Диэтилкарбамазан 120
Допамин 60
242, 438, 5)0,242, 438, 5)0,315,315,
242, 438, 5)0,
242, 438, 5)0,
315,
315,
внамины 63. 73, 91 сл.
Жасмон 439
Заидмсйсра реакция 649
Отитные группы аминов 78 сл.
Зоина " Мюллера синтез 495, 504
Изобутиламин 60
Пзоксазол янгидро-, производные 241, Д 526, 625. 699
производные 428, 591. 655. 698, 699
тетрагндро-. производные 236 сл., 435, 622 сл.
Изонитросоединения 4)2—414
Изопавин. производное 1)3
Изопентиламин 60
Изопреналин 134
Изопропилами» 345
N-Нзопропнл- 75, 289, 34), 346, 347
Изопропилметилкетои см. Бутанон-2,3-ме-
Изопропилнитрит 379, 441
Изотиазол
дигидро-, производные 639
производные 551
Изотиоцианаты 629 сл.
Изохинолин 653
дигидро-, производные ИЗ. 502, 523 , 527.
530. 532. 674
производные 582, 661, 665
тетрагидро-, производные 34, 531
Изоцианаты
получение 64. 175, 206, 584, 585. 630 сл.
реакции 17, 35. 580, 639 сл.
Изоцианиды 131, 580, 581, 600, 647, 700 сл.
Изоциановая кислота 634, 635
Имидазол
бензо-, производные 221, 537
дигидро-, производные 114. 115, 529, 504, 664. 705. 707. 708, 710
Производные 221, 529, 610. 674, 708
тетрагидро-, производные 527, 529
Имидаты 576
получение 585. 586, 598 сл., 641. 704
реакции 586. 60) сл.. 6)1. 667
тио- 598 сл.. 667. 704
Имидовые кислоты 576. 598
производные 576 сл.
Имидоилгалогспиды 576 сл.. 611, 697, 702
Имипрамии 122
Инамины 105 сл.
Индазол, производные 366. 426
Индандион-1,3 400
производные 682
Индерал 146
Индол 425, 705
Ангидро-, производные 34
Производные 2)2, 425, 485. 494
Ипсо-атака 406
Кадаверин 60
Калуца реакция 631
камфора, производные 38, 39
^анннццарро реакция 431
капролактам 484. 490
Карбазол, производные 361, 390. 393, 42о,
Карбодиимиды 629. 630, 632 сл., 654, 658
{арбонилцианид 685
^арИофиллец, производные 254
Катапиноз 125
Йтен, дициано- 685
№ним»ны 597. 600, 629, 632 сл.
^Фалины 133
К Жнера — Вольфа восстановление 284, 289.
К« л 510
Кпа^112 ретро конденсация 428
^нагели — Бухерера реакция 652
S^S.S? S *
Коррмыед”^ 222
Коупа
перегруппировка 85
Расщепление 72. 232 та
л,Крезол 376’250
Криптаты 148
Кронке реакция 394 615 кк?
Ксилидины 183 210' 5’ 6 6
Ксилолы 404, 406, 446
У₽ЦИУ&.Я"«174',75-
Лабеталол 134
Ланостерин, производные 541
Лейкарта реакция 20. 478 543
Лецитин 133
Либермана реакция 396 457
Лизин 60
Лоссена^пер^группировка 174, )75, 353. 366,
Луцидулин 623
Мак-Лафферти перегруппировка 453
Малеиновая кислота, динитрил 678
Малоновая кислота
динитрил 678, 680, 681, 684, 686 сл.
диэфир, замещенные 400, 448
Манделоннтрнл 672, 677
Манниха реакция 62. 433 , 434 . 480 . 517
Медигалер 134
Мезимбрин 34
Мезоксалевая кислота 400
Меера реакция 435
Мейера реакция 407, 435
Мейзенгеймера перегруппировка 72, 233,
249, 435
Метан
диамино- 115
динитро- 4)4
нитро- 407, 41) сл.. 416. 4)9. 428, 433, 437
нитрозо- 374. 379, 383 сл.. 388
нитрозотрифтор- 380, 383. 384 , 39). 393. 397, 398
нитрозотрихлор- 384 нитро(4-нитрофеннл)- 434 нитротрихлор- 415
нитрофенил- 437
тетранитро- 40л 414, 4Ю тринитро- 407. 414, 41э тринитрофтор- 407
ТрИЦИаНО- 678, бЭЗ-Мэ. 6.' Бензотсгльфо-
Метениловая кислота см. Бевзолсхльфи* кислота, 3-амино-
Метанол 54
амино- 126
Метиламин 54-56, ^-^^ N N-диметнл- Л. я», чои
K^^^S™- 451-453. 453 K^«" 30 > 34.
N-НИТрОЗО- 4о-
Метилкзоцианид '06
Метнлаятрат № « МетилкитрНт, 440.
Метионин кигтота. нятрял 6.2. 677
Миндальная577
Миндальный ■ 1 „с я». 432
Михаэля прядал
Маклера кето436
МорфМИ" 44. 14 13. Н4, 145. 153. 1»
производные^
Наван 120
Нафталин 378
1-амино- 350
^S'lS^* №. 201, Ш 210. 212
физиол. св-ва 196
2амино-_
получение 170. 173, 182 реакции 177, 187., 190, 197, физиол. си-ва 195
2-амино-1-ацетнЛ' 188 1-амино 4-нитро- 188 амнноннтрозо- 199, 377 аминосульфо- 190 1 амнно-2-этил- 183 ацетиламино- 187. 216 гидрокси- см. Нафтолы дегидро- 172, 366 1,2 диамино- 221, 222 2,3-дказн.ю 682 нитро- 181, 182 сульфо НО зтнламино- 203
Нафтиламнны см. Нафталин, Нафшлнитрсн 359
Нафтойные кислоты 174, 182, Нафтол-1 181, 185 аминопроизводные 185, 186 2.4-днннтро- 186
Нафтол-2 173, 182
1-нитрозо- 379 Нафтолсульфокислоты 190 1,4-Нафтохин 210
201, 210 СЛ.201, 210 СЛ.амино-амино-379379производные 682
201, 210 СЛ.
201, 210 СЛ.
амино-
амино-
379
379
Небера _ перегруппировка 344 , 494 , 509 , 547,
Неоантерган 118
Нефа реакция 431. 434. 435
Никотин 518
Нитроаминная перегруппировка 463
Нитрамины 448, 454 459—465
Нитраты 445—449
Нитревиевые ионы 334, 338, 339, 341—
Нитрены 353 сл.
амино- 282, 283
образование 74. 174, 175. 316 3R9 реакции 35 . 42, 359 сл' 88J
структура 334 , 335, 359
Нитрилиевые соли 599, 661 сл
Нитрил-илиды 692 сл., 710
питрипимины 692 сл
Нитрилы 647 сл.
оксиды 538, 539 692 сл получение 73, 49, 378'536 437 аа?
Нитрамины 501 Нигриты 440-445 Нитроглицерин 446 питрозамнны 445 сл.
Нитрозоловые кислоты 399
НИтрозосоед„„с„„я 372 сл., 382
424,424,580, 598,580, 598,Нитроловые кислоты 483 АПН am ^евДо-Нитролы 4!51 ^'У 693 Нитроновые кислоты 412—414 Нитроны 230, 393 сл 482 ап ^^оеДНнення 18, 20. 374, 399 Нитроцеллюлоза 446 Нитросульфнды 256^Рборнадиен 380 , 528 , 675 690 Н^а~д""= 4 3 5 ' 690So'. ^«"А"* 43Норбориен 233 , 650Нитроловые кислоты 483 АПН am ^евДо-Нитролы 4!51 ^'У 693 Нитроновые кислоты 412—414 Нитроны 230, 393 сл 482 ап ^^оеДНнення 18, 20. 374, 399 Нитроцеллюлоза 446 Нитросульфнды 256^Рборнадиен 380 , 528 , 675 690 Н^а~д""= 4 3 5 ' 690So'. ^«"А"* 43Норбориен 233 , 650СЛ., 645СЛ., 645и””™ 251 “■ З*. 396. 397
424,
424,
580, 598,
580, 598,
Нитроловые кислоты 483 АПН am ^евДо-Нитролы 4!51 ^'У 693 Нитроновые кислоты 412—414 Нитроны 230, 393 сл 482 ап ^^оеДНнення 18, 20. 374, 399 Нитроцеллюлоза 446 Нитросульфнды 256
^Рборнадиен 380 , 528 , 675 690 Н^а~д""= 4 3 5 ' 690
So'. ^«"А"* 43
Норбориен 233 , 650
Нитроловые кислоты 483 АПН am ^евДо-Нитролы 4!51 ^'У 693 Нитроновые кислоты 412—414 Нитроны 230, 393 сл 482 ап ^^оеДНнення 18, 20. 374, 399 Нитроцеллюлоза 446 Нитросульфнды 256
^Рборнадиен 380 , 528 , 675 690 Н^а~д""= 4 3 5 ' 690
So'. ^«"А"* 43
Норбориен 233 , 650
СЛ., 645
СЛ., 645
Озазоны 223, 280
Оксадиазин, производные 531, 646
1,2,4-Оксадиазол
дигидро-, производные 526
производные 674
5-Оксадиазол см. Фуразан
N-оксиды см. Фуроксан
4-Окса диазол
дигидро-, производные 699
производные 542 , 589, 610
тетрагидро-, производные 625, 629
Оксазет
дигидро-, производные 234, 236, 245, 391,
393
тетрагндро-, производные 236
Оксазин
дигндро*. производные 237, 392, 393
тетрагидро-, производные 234, 237
Оксазин
бензо-, производные 220
дигидро-, производные
получение 103, 143, 237, 531, 532, 552. 598,
601. 603, 664
реакции 602, 603, 605
производные 646, 705
тетрагидро-, производные
получение 139, 154, 433. 434
реакции ЮЭ, 143
Оксазин см. Морфолин
Оксазирндин, производные
получение 230 , 231, 234 , 235. 607
реакции 313, 373, 534, 6)8
структура 40. 43, 238, 239
Оксазнрнн, производные 551
Оксазол см. Изоксазол
Оксазол
бензо-, производные 218, 537
дигидро-, производные
получение 13 7, 554, 598, 599, 603, 604, 699, 705. 710
реакции 141. 601. 602. 605, 606 708, 709
производные 364, 5.54. 708
тетрагидро-, производные 141—143. 154.
252, 664
Оксатиазолы, производные 625 , 694
Оксатиолан, производные 346
Октан, производные 154 710
Оксиран 154
производные
получение 533, 534
реакции 32, 82 128, 129, 346
тетрациано- 679, 683, 885 686, 690
иксирен, производные 308'
Оксотреморин U2
Оксцрснолои 146
Орнитин 60
Ортаниловая кислота см. Беизолсульфо* кислота, 2-амино-
^рт°лева — Кинга реакция 616
Ортона перегруппировка 202
«Органические металлы» 692
Паргилии !Н
Пассеринн реакция 703
пенам, производные 520
пенициллин 50.3-505, 520 536
Пентадиен, полициано- 678
Пентазадиены 329
ПеНтен-4-илпитрит 445
Пентнламии 49
П^г-Пентил амин, N-трет-бутил- 34R
Персамидироваине 64
Пикриновая^ кислота см. Фенол, 2.4,6-три-
Па",.ер'?7шХ ^^^’"""Р^ха 137 Пипсридеин г!, Пиразин, гсксагидро- Пипер ин' см пПи',"ди". тетрлтидро- белзоП,,|,"д гексагндро-
испзо-, производные Ц9 1
589.589.582.582.662662137137
589.
589.
582.
582.
662
662
137
137
Пиразин 367
гексагидро-, производные П9, 121, 156
Пиразол
дигидро-, производные
получение 287, 29), 305, 306, 481 564
629, 664, 699’'
реакции 292, 309, 641
производные 280, 551, 591, 610, 669, 699
тетрагидро-, производные 625, 628, 629
Пиридазин
днгидро-. производные 553
гексагидро-, производные 276. 563
тетрагидро-, производные 288. 393
Пиридин
бициклический 552
гексагидро 32, 52, 58
производные
получение 132, 138, 150, 157 , 252 , 340
реакции 154, 253, 259 сл., 347, 350, 455
структура 44. 45
дигидро-, производные 293, 657
N-оксид, производные 245. 248 , 615, 620
производные 33, 132 , 367, 390 , 426, 582, 610
тетрагидро-, производные 93, 487. 497. 530, 535, 646
Пириламин 118
Пиримидин 610
гексагндро-, производные 433, 434
дигидро-, производные 274
тетрагндро-, производные 122
Пировиноградная кислота 546
Пирокатехин 118
Пиррол 349, 365
днгидро- 487
производные, получение 85, 93. 478, 497, 499, 529, 699, 708
N-оксид, производные 614
производные
получение 530, 556, 564. 566. 699
реакции 33
тетрагндро- 32, 55. 58
производные
основность 55
получение 33 , 340 , 529, 624 , 628
реакции 78, 93, 157 .
структура 40
Пирролидин см. Пиррол, тетрагндро-
Пирролин см. Пиррол, днгидро-
Полназаены 559 сл.
Полицианосоединения 677 сл.
Полоновского реакция 249
Понцио реакция 416
Порфирексид 252
Празосин 120
Прегнан, производные 65. 443, 484
Призмам 292
Прометазин 157
Пропан
амино- см. Пропиламми
2-бром-2-цитро- 383
2-гндроксн-2-нитро- 451
диамино- 76, 77. 121, 122
2-метил-2-нитрито-1 -нитрозо- 381
~-метид.2-нитро- 414
2-метнл-2-нитрозо- 396. 398
2-нитро- 413 427. 429
1-иитрозо- 379
2-нитрозо-2-хлор- 390
2-ннтро-2-хлор- 426
Пропанол, амиполроизводпые 32, 128, 1оУ.
Дропаргиламины Юб, 111—113
пропаргиловая перегруппировка 105
пропиламин 55, 345
Збром- 159, 160
3-гидрокси- 139, 145
d-метокси- 145
пропллпнтрит 441
Ропин, 3. амино- 55
Оопионн грил, 3-метокси- 145
Пропранол 146
Протоберберины 502
Псевдони гролы 415, 416 501
Псеадопельтьерин 37
Путресцин 60
Пфкцнера — Моффатта метод 644
Резорцин 376
(^йссерга реакция 653
реформатского реакция 508
Риттера реакция 14. 23, 663, 664
Рихтера реакция 436
Робинсона аннелирование 513
Робинсона — Шелфа реакция 37
Салициловая кислота 174 186
Сальбутамол 134
Семидины 224. 281
Серин 133
Серотонин 60
Симмонса — Смита реагент 519
Син/антн-изомерия 488—496
Скраупа синтез 212, 425
Смайлса перегруппировка 437
Соммле реакция 123, 478, 604
Соммле — Хаузера перегруппировка 31. 343
Спартеин 73
Спермидин 125
Спермин 125
Стелазии 120
Стефена восстановление 495, 504, 675
Стивенса перегруппировка 29, 72!
Стильбен, производные 69, 152, 351, 425
Стирол 21. 130, 283, 351. 391
производные 154, 420, 548, 660
Сукцинимиды, галоген- 336, 396
Сульфаниловая кислота см. Бензолсульфо- кислота, 4-амино-
Сфингозин 133
Тербуталин 134
Тетразаны 120, 328
Тетразены 232, 328, 348
1,2.4,5-Тетразин
гексагидро-, производные 457
дигидро- 604
Тетразол, производные
получение 323, 452, 590, 669. 674
реакции 323, 357, 525, 527, 639, 694
Тиадиазепин, производные 558
1,3.5-Тиадназин, производные 531
1,2,4-Тиадиазол
днгидро- производные 63S
тетрагидро-, производные х<
I 3,4-Тиадиазол, производные 294, »42,
705-70
1.3-Тиазин, днгидро-, производные эх, 664
Тиазирин, производные хи
днгидро-, производные U-. о®. ”04.
705. 708 производные 1зо.
Тииран 155 производные ьЬ4 Тиотиксен 120
Тозилииаииды " изопкаяилы 36. 675. 700.
701
Тозильная защита / Тол СМ. Толуол. тринитро Толан 393
О-Толндии
Толилендппзоцианат М о Толуидин 183. IS-.
126,126,426,426,674.674.
126,
126,
426,
426,
674.
674.
м-Толуидин 164, 192, 197
л-Толуидин
ОСНОВНОСТЬ 192
Ж"* *Г*. «5.' 407 2-амино-5-нитро- 208 дкамнно- 164
^'Ж Ж 405. 4.7. 421. 438 нитрозо- 383—385 з-ннтро-б-нитрозо- 208 тетранитро- 4IG
л-Толуолсульфонилниапиды и -изоцианиды
36, 675, 700. 701_
л-Толуолсульфонилъная зашита /8 Тофраинл 122 Тразикор 146 Транзеит 134 «Трехфазный катализ» 71 Триазаны 327 Триазены 325—327. 396 12 3-Трназнн, производные 366 Ь2Л-Триаэнм, производные 5об, 610 1.3'5-Триаэнн, гексагидро-, производные
127
1,2.3-Триазол
бензо-, производные 222 , 323 , 366
дигидро-, производные 322, 526, 609
производные
получение 35, 100. 321. 323 , 354,
468. 524, 527, 669
реакции 307. 499, 549
тетрагндро-, производные 529
1,2,4-Триазол
дигидро-. производные 524, 612, 629,
706
производные
получение 452, 589, 606, 610, 674
реакции 4 52. 657. 660
тетрагидро-, производные 629
Триалкилсилилазиды 355. 638
Тритильная защита 81
Трифториеразик 120
Тропам, производные 160
Тропин, производные 15. 37
Тротил ем. Толуол, тринитро-
Уксусная кислота, нитро- 428
Ульмана реакция 204
Уридин, 2'-дезокси-313
Феназин, производные 210. 222 Феиантрахинон 221
Феиилазид 356. 357
Феинлазотрифенилметан 290
Фенилгндразин 198 , 223 , 396 производные 200, 223
Фенилгидроксиламин 220, 388
Фенилендиамины см. Бензол, диамино- Фенилизотноцинат 206, 207 Феиилизонианат 20 7. 654 694 производные 200. 206
Феннлизоциаиид 207 705
Фенилинт ранки 21"
Феиилннтрен 357, 362, 367
Фенилнитрит 417
Феноксаэин 218 производные 219
Фснокснбсизамни 156
Фенол 173. 174. 180 198 377 386 2-амиио- 186. 192 218 219 ’ 3-амино- 180. 192’ 2-амиво 4-нитро- |87 4-амино-З-хлор- 220 2.4-диннтро- 187 4-метил-2-нитро- 376 4-нитро. 185, 377 нитрозо 119, 200 , 377, 386
Фенол
пентациано- 685
2.4.6 трннитро- 417
Фенотиазип, производные 120, 426
Ферроцен, азидо- 355
Фиолетовый кристаллический 203
Фишера — Хенна перегруппировка 199. 377 456
Флуорен 400
9-Флуоренмлметильная защита 79
Формальдегид
имины- 123, 477
конденсации 20. 23, 123, 126, 127. 139, 433, 465
Формильная защита 78. 178
Форстера реакция 50G
Фосгенимины 576 сл.
Фриделя — Крафтса реакции 594 . 595
Фридлендера синтез 213
Фталевая кислота 210
Фталевый альдегид 431
Фталимид, производные 74, 270, 358, 363 сл.
Фталоилцианид 682
Фульвален, селена- и тнапроизводные 692
Фульвен, производные 108
Фумаровая кислота, динитрил 678, 683, 688
Фуразан. производные 660, 694
Фуран
дигидро-, производные G90
производные 3G5
тетрагндро-, производные 690
Фуроксан
бензо-, производные 384 , 387 , 388
производные 387
Фурфурол 445
ХинаэолИН 174
производные 174, 582
Хинин 38
Хинодиметан, цнанопроизводные 681—683, 686, 687, 691, 692
Хиноксалин 220
производные 220, 576
Хинолизин, производные 93
Хинолин 212, 591, 653
производные 109, 212, 213, 653
тетрагидро-, производные 93
Хлораль 477, 530
Хлорамин Т 129
Хлорпикрин 415
Хлорсульфопилизоцианат 639, 645, 646
Холестерин производные 402
Холин 133
Хромон, производные 98
Хьюсгена классификация 524 сл.
Цефалоспорины 504
Цианаэнд 355
Цианамиды 589
Циангидрицный синтез 130
C-Цианиды см. Нитрилы
Цианины 596, 597
Цнанокснматы 698
Цианонитрен 359
Цианоформ 678, 693-695. 697
Циглера — Торпа реакция 497, 669
Циклиэни 120
Циклобутан. 1,2-дициацо- 680
Циклобутен, цнанопроизводные 680. 682, 688 ,
Циклобутилнитрит 444
Циклогексадиенон, нитрозо- 376
Циклогексан 382, 484
нитро- 375, 408, 409
нитрозо- 383, 388 397
4-иитро-Ьхлор- 375, 382, 398
Циклогексанол 444
Циклогексанон 92, 454
2-нитро- 415
оксим 404, 484 492
2-циаио- 99
Циклогексен 129, 337, 403, 422 l-днметиламино- 92
Ццклогскссиои, производные 109 403
Циклогсксиламнн 344 , 345. 388 , 409 455 546
N-металл- 75, 345
N-цмклогексил- 75, 114
Циклогсксилизоцианид 706
Циклогексилнитрит 444
Циклогептан, аза- 32
Циклогептилнитрит 444
Циклододекан, нитро- 414
Циклонит |24
Циклоионан, азапроизводные 73
Циклооктан, аза- 45
Циклооктатетраен 689
Циклоокюи 402
1,2-диаза- 290
Циклооктилнитрит 444
Циклопента диен 438
цианопроизводные 367, 678, 687
Циклопентанон 142
Циклопропан нитрозо- 374 тетрацнанонролзводное 679
Циклопропаном 126
Циклоп ропилнитрит 444
Циммермана реакция 418
Чепмена перегруппировка 180, 494 , 600, 696
Чнчибабииа реакция 274
Шиффа основания 373, 476 сл.
Шмидта перегруппировка 29, 175, 325 601, 637
Штиглица перегруппировка 245, 341, 366, 498
Штреккера синтез 506, 652
Элайомицин 297
Эмде восстановление 14
Эпихлоргидрин 146, 164
Эргостерин, производные 352
Эритромицин, производные 544
Эрлиха — Закса реакция 391, дя? 616
Эстрадиол, производные 304
Эстрон 113
1-амино-2 гидрокси- см. Этаноламин 1-амино-2-нитро- 415
1,2-диамино- см, Этилендиамин
нитро- 414 , 415, 420 , 433
Пианопроизводные 678—680, 687
Этанол 54, 142
Этаноламин 119, 123, 134, 135
производные 128 сл., 144
Этиламин 47 , 54 , 56, 60 , 345
2-бром- 135
N.N-днметилтрихлор- 152
N.M-диметилхлор- 158
2,2-дифтор- 54
N.N-диэтил- 54 , 55. 56, 58
М-иэоиропил-2фенил- 16
М-мстил-N -нитро- 462
М-метил-К-иитрозо- 452
2-метокси- 143. 144
N-нитро- 461, 463
М-нитро-М-этил- 461
1-фенил- 38
фтор- 54, 74
М-хлор-М-этил- 337
N-этил- 55 , 56 . 58, 203 , 345, 346, 460
Этилен, цианопроизводные 680. 681, 683 сл.
688 сл.
Этиленгликоль, тетрациано- 683
Этилендиамин 116—118
производные 118. 119
Этилендиаминтетрауксусная кислота 118
Этиленоксид см. Оксиран
Этилннтрат 446—448
Этидиитрит 375. 379, 440—442, 459
Этоксккарбонилнитрен 361, 364 , 365
Эфедрин, производные 135
Эшвайлера — Кларка реакция 20 . 543
Яновского реакция 418
Яппа — Клингемаиа реакция 485, 609
ОБЩАЯОРГАНИЧЕСКАЯ
ХИМИЯ
ТОМ 3
АЗОТСОДЕРЖАЩИЕСОЕДИНЕНИЯ
Редакторы:1
М. Н. ПАСТУШЕНКО,О. И. СЛУЦКИЙ
Художник ■
н. в. НОСОВ
Технический редактор
Г. И. КОСАЧЕВА
Корректор
П, Б. ИВАНИЦКАЯ
ИВ № 1485
Сдано в наб. 15.03.82
Поди, в цен. 30.07.82.
Формат бумаги 60X90Vie
S-r'^'-te
Изд. № 2058.
Ордена «Знак По.,Ста»107076 М?СЛКЬ™°^. 11исква, Стромынка, 13.
Сок.\пВГЬ|1ип Соколовойссс^~^^"°™граф.по/^^
ливскиЯ проспект, 29.
Фотографировал Семенюченко Владимир
chem_vova@mail.univ.kiev.ua; vova2002@mail.ru
(4) Восстановительное алкилирование иминов
Реакция альдегидов и кетонов с аммиаком или первичными
амш1амп в присутствии восстанавливающего агента (уравнение 36)
1 азывают обычно восстановительным алкилированием аминов,
(4) Спектроскопия ЯМР на ядрах азота
Спектроскопия ЯМР на ядрах азота для большинства химиков-органиков является сравнительно мало известным методом. Здесь будут отмечены лишь характерные особенности метода, подробнее с этим методом читатель может ознакомиться в более авторитетных источниках [130]. Естественное содержание изотопов 14N и 15N составляет соответственно 99,64 н 0,36%, причем оба типа ядер примерно в 1000 раз менее чувствительны к возбуждению, чем ядра *Н. Чаще используется спектроскопия ЯМР на ядрах 14N, однако в последнее время увеличивается число ра
бот, выполненных с применением спектроскопии ЯМР ,5N. Это
связано с внедрением в практику импульсной ЯМР-спектроскоппп,
которая делает возможной съемку спектров при естественном со
держании изотопа и не требует предварительного введения метки
являющегося достаточно дорогостоящей процедурой. Ядра
имеют электрический квадрупольный момент, небольшие
В”аЛЛаКСа11ИИ ЯВЛЯ10Тся причиной характерного уширения
при использовании изотопа lbN, для которого характерна ширина
50
3 Зак. 105
(54)
при'нпм'ат^ечяьт?6 рса.КцИИ’ Енамины и диенамины могут пыхФотох11М!!Ческ11Х реакциях; примеры
Р 1‘Щений приведены в уравнениях 21—23 [50—52].
rime and W. S. Li, J. Org. Chem., 1975, 40, 1795.
32 ипЕ’егбаГон'T r Hcl,dl' Org' Reactions, 1960. И, 1.
(39)
X = CF3, C(Me)2CI, C(Me)2CN, n-O,NC6H4, и-С1С5Н, и т. д.
6. Kresze and J. Firl, Forschr. Chem. .,
and G. Kresze, Angcw. Chem. Internal. Edn., 1976, 15, 760.
G. Kresze and G. Schulz, Tetrahedron, 1961, 12, 7.
P. Burns and IF. A. Waters, J. Chem. Soc. (C), 1969, 27.
U. Л1. Kempe, T. K. Das Gupta, K. Blatt, P. Gygax D Felix and AEschen- moser, Helv. Chiin. Acta, 1972, 55, 2187; T K. Das Gupta, D. ГеЬх tZ M. Kempe, and A. Eschenmoser, ibid., p. 2198, P. Gjg , Gupta, and A. Eschenmoser, ibid., p. 2205.F F Mno-
62. I. O. Sutherland, in «Annual Reports on NMR Spectroscopy», ed. E. К ney, Academic, London, 1971, vol. 4, p. 71.и p,^
63- n Peciersc>i and K. Morokunia, J. Chem. Rhys., Ц®7.■. " и’ T (
D. C. Pan, and L. C. Allen, ibid., 1967. 47 895,
D- M- Тета^^п ^Nhrenes»' $’еа ^1' Chetn-.Soc, 1974, 96, 1788.
P: 345.* ■ W. Lwowski, Interscience, New York, 1970,
Anderson I I~
(C), 1970, 576.' ’ 'н"$ ' D- c- Harwell, and C. W. Rees, J. Chem- So».
жение нуклеофильности по мере увеличения объем ^ хвынчи[ ПРН этом основность может меняться мало •, ocj„ обыч- ваться. Более тонкие эффекты nF0881™10™1 ПпОТОНов из соеди- вых диалкиламидов вырывать отдельные вид нескольких типов, нения, которое может образовывать карбанионы н№ ^
Наиоолее удобным методом получения Д метцллитня с является реакция бутиллитня, фенпллитпя •^
D ‘^"gebauer and P. H. H. Fisher, Z. Naturforsch (A) 1964, ^‘Mithajda
and w,CfeS ?nd ll7- A- Waters, J. Chem. Soc. (C) 1966, 813,i
I R !,0SS' J' Amer. "Chem. Soc., 1970 92, 6-. _ g 3228 В I Roberts and K. U. ingold, J. Amer. Chem Soc 19,3,,
' R- Cowley and IF. A. Waters, J. Chem. Soc., 1961, 1228.
(7) Галогенирование оксимов
(15) Прочие реакции
Взаимодействие нитросоедннений с реактивами ГР'™ьЯР3 "ервопачалыю дает соль диалкил-щ^-нитросоедппеш я, Р°И Могут быть получены дпалкплпптрокснды
(3) Реакции
авима с легкостью
Легкость образования алкилнитрптов с^0” приводящего
(113)(112)
ирисоет’^ ИеПась,Щенным альднмина.м (114) реактивы Гриньяра
0)К1!1пп/,ИЯ|ОТся в положения 1,4, н после гидролиза образуются
nite 4J) ^‘^Р^амещенвые насыщенные альдегиды (116) (уравне-
стителяНаличие должным образом расположенного заме-
',1апРи,чер, алкоксикарбоипльноп группы), способного
Такого ,ТОйагьея с атомом металла комплекса Гриньяра в ходе
РеоселР.,Лпр|'СОеД|,нения [ср. (115)1 способствует высокой ст-
ивиостп этого процесса, что продемонстрировано [
(237)(238)(239)
Х = С1, F
Наличие электроноакцепториой группы
мому способствует протеканию реакции, ото ВИДНО ИЗ примера
^"W'^HP^oeAHHeHiia дигидроизохпнолииа (240) к этило-
J^'lpy пент^Иеи-2,4-овой кислоты (241), приводящего к вывартся^рУКТу (242)> который самопроизвольно перегруппировывается в сопряженный изомер (243) (уравнение 80) [155].
(4) Окисление
Реакции окислеииа
(^®1, 1|ем пеакн13108 " тпоимпдатов известны гораздо
8 l2'2 (4)1. Окисление Т Прость,х азометннов [см. разд.
I. R3MgX,2. HjO
(800) проводится в апротонных условиях № согласованный гают, что при термическом процессе ре • * -„ |Ыдмеханизм
череход групп и выброс азота [94]; альт РцессПромежу-
чредполагает участие нитрена и ступенчатP протекание
т°чным образованием триплетного нитренаизоцианаты [94].
геохимического превращения ацплазндо(800)которые
/егкоп доступностью необходимых аимазидов'К|1СЛОТ
S10 получить иитрозпрованием поР81.1^, „ азотистоводород-'«8) пли реакцией ацплгалогенндов (7 ' )ся тот факт,
кислотой пли с азидом натрия, ‘ ТВЛЯют с помощью синтез изоцианатов чаще всего ос)^
(2) Реакции, с нуклеофильными реагентами
Способность оксидов нитрилов, нитрилиминов и нптрил-илидов подвергаться нуклеофильному 1,3-присоединению может соперничать с их склонностью (как 1,3-диполей) вступать в реакции 1,3- диполярного циклоприсоединения. Однако легкость, с которой определенные галогеназометины (гпдроксимоплхлориды, Х-моноза мещенные гидразоноилгалогениды и N-бтор-алкилимидоилхлори Ды) подвергаются нуклеофильному замещению, неп^Р®^ ® связана с промежуточным образованием соо™”ств- Продукты шюнноспособных 1,3-диполей [см. разд. 8.1.32)]. Р .^ Реакций нуклеофильного присоединения к окт» в в идентичны продуктам, полученным из,’так,Рнапри-
Результате реакций замещения [см. РазЛ.ппи 35''С окси-
меР, при обработке разбавленной серной кис.овые кислоты
нитрилов гидратируются, давая гидр ■ 1ЬфПд.цона 0041) (схема 306) [23, 609], а при Действии ™№609],
получаются тиогидроксамовые кислоты ( (тиолов и тио- ‘Рисоединенпе спиртов, фенолов и их Tiioai • пад действием Фенолов) к оксидам нитрилов происходит - e ^^ с00тветст- ^от или оснований как катализаторов и 9] п тноГИД.
к гидроксиматам (1042; R2 — А Дна,оп1чно реагируют со Р°ксиматам (1043; R2 = Aik или Аг). Ана.^
H. G. Viehe, Chem. and Ind. (London). №7. 3¥^;f j chem. Research (S), M. Huys-Francotte, Z. Janousek and H. G ’jbid 105; д. Elgam and 1977, 100; E. Coffin, Y. Legrand, and H ^7 j6 lg]. H. G. Viehe B. Le H. G. Viehe, Angew. chem. InternaL Edn. ‘-7^^.^^ ,bld 189.
Clef, and A. Elgavi, ibid., 182; В. S e"L Edn„ 1976, 15 459.
D. Lloyd and H. AfcVnb Angew Cl№ -ml^ and |midates», ed. S. Pata . D. G. Neilson, in «The Chemistry385—489.
Interscience, New York. I97o, clzapt -.^61 17g