Органические реакции, Сборник 14 - Коп А.
Скачать (прямая ссылка):
с
/Ч /Ч/=°
HN CCOR' HN Y
Iі і'
O = C CHAr O = C CHC6H4Cl-O
\ / \ /
N N
I I
H H
93 94
Успешно были проведены реакции пентандиона-2,4 (R = R'= CH3) с девятью ароматическими альдегидами и 1-фенилбутандиона-1,3 с пятью ароматическими альдегидами. Выходы были хорошими (40—90%), но положения заместителей в соединениях, полученных из бутандиона, не были установлены. Пропионовый альдегид и мочевина взаимодействуют с пентандионом-2,4 аналогичным образом (выход 32%), однако энантол и изовалериановый альдегид в эту реакцию не вступают.
Циклогександион'1,3 реагирует с о-хлорбензальдегидом, образуя бициклическое соединение 94 с выходом 80% [130]. Эта реакция не является общей. Масляный альдегид, л-метоксибензальдегид
Область применения реакций а-амидоалкилирования
101
и л-диметиламинобензальдегид конденсируются преимущественно с двумя молекулами дикетона, образуя после внутримолекулярной дегидратации трициклические соединения типа 95
ORO
95
При взаимодействии фенилацетальдегида с мочевиной в присутствии ацетоуксусного эфира вместо ожидаемого соединения Бигинелли 96 получили пиримидин 97 [131]. Это соединение, очевидно, образуется в результате того, что вместо ацетоуксусного эфира в реакции участвует фенилацетальдегид.
CH3
HN^ V- COOC2H5 HNX\~ СеНз
• O=I4 J-CH2C6H5 O=I4-CH2C6H5
N I
H
96 97
Как и следовало ожидать, тот же пиримидин 97 получили при конденсации фенилацетальдегида и мочевины в отсутствие ацетоуксусного эфира.
Амидометилирование цианистого калия с помощью аренсульф-амидометансульфонатов. По-видимому, в литературе имеется лишь одно сообщение об аренсульфамидометансульфонатах [132]. При обработке сульфоната 98 избытком водного раствора цианистого калия получили динитрил 99 с выходом 75% (сульфонат 98 получили нагреванием диамида jn-бензолдисульфокислоты с оксиметан-сульфонатом натрия)
/\ SO2NHCH2SO3Na KCN /^'SO2NHCH2CN
і і
SO2NHCH2SO3Na SO2NHCH2CN
98 99
Динитрил легко гидролизуется до соответствующей дикарбоновой кислоты. Аналогичным образом протекает реакция с амидом бензол сульфокислота.
102 //. а-Амидоалкилирование при атоме углерода
ПОЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОФИЛЬНЫХ РЕАГЕНТОВ
Из всех процессов, рассматриваемых в данной главе, достаточное внимание было уделено реакции формальдегида с циклическими и ациклическими моно- и полиамидами [133]. Исследования этой реакции были связаны с введением «метки» в протеины и пептиды [79], с модификацией полиамидов [134, 135], с получением сшивающих агентов для придания хлопковым тканям мягкости и несминаемо-сти [136, 137] и с созданием водоотталкивающих средств для текстильных тканей [138—140]. Более того, большое коммерческое значение мочевиноформальдегидных и мочевиноальдегидных полимеров [141] стимулировало ряд теоретических исследований в этой области [142—149].
N-Метилоламиды и N-метилолимиды. Реакции амидов и имидов с «формальдегидом» обратимы в кислых, нейтральных и основных средах.
RCONH2+CH2O Т± RCONHCH2OH
Реакции катализируются как кислотой, так и основанием [148], однако в сравнительно широком диапазоне значений pH (2—12) энергия активации обратной реакции выше энергии активации прямой реакции приблизительно на постоянную величину (~5 ккал/моль) [144, 145, 148]. Хотя значение pH практически не влияет на равновесие, благоприятствующее образованию N-мети-лоламида, повышенные температуры способствуют реакции диссоциации, которая имеет более высокую энергию активации. Поэтому выделять продукты необходимо при комнатной температуре или при температурах, близких к комнатной [35, 84, 150], а перекристаллизации с целью очистки получаемых соединений следует проводить при минимальном нагревании [151, 152]. Как и предполагали, при небольших концентрациях формальдегида в присутствии кислоты или щелочи даже при комнатной температуре происходит реакция, обратная оксиметилированию [79].
Конденсацию формальдегида с амидами предпочитают проводить в нейтральной или основной среде, так как кислотный катализ часто приводит к дальнейшим превращениям N-метилоламидов в соответствующие простые эфиры (RCONHCH2)20 или метилен-бис-амиды (RCONH)2CH2. Кинетические исследования показывают, что катализируемые основанием реакции осуществляются за счет атаки аниона, образующегося из амида, RC (= NH)O- <—> <—»• RC(= O)NH, на карбонильный атом углерода формальдегида 1142, 148]. Эти данные позволяют объяснить, почему в таких условиях реакционная способность амидов по отношению к формальдегиду обычно находится в соответствии с порядком увеличения их
Область применения реакций а-амидоалкилирования
103
кислотности:
CH3CONH2 < C6H5CONH2 < 0-C6H4(CO)2NH
В одной из ранних работ [41] было показано, что в реакцию N-оксиметилирования с формальдегидом в основном вступают первичные амиды. Единственными исключениями из этого правила первоначально были монометилольное производное 1,3-диметилол-мочевины [153] и три производных типа RCON(CH2OH)2 [41, 42]. Однако недавно [32, 154, 154а] было показано, что реакционная способность N-моноалкиламидов выше, чем думали до сих пор. Хотя эту реакцию нельзя довести до конца, а получаемые соединения нелегко выделить в кристаллической форме, тем не менее многие ^метилол^-алкиламиды можно получить с хорошими выходами в виде неочищенных масел и использовать в таком виде.