Органические реакции, Сборник 9 - Адамс Р.
Скачать (прямая ссылка):
Определяют эквивалент нейтрализации маслянистого остатка, для чего пробу последнего титруют стандартным раствором соляной кислоты. К остатку прибавляют рассчитанное по эквиваленту нейтрализации количество стандартного (~ 4 н.) раствора хлористого водорода в этиловом спирте, требующееся для нейтрализации свободных аминогрупп. Большую часть этилового спирта отгоняют в вакууме, а остаток тщательно размешивают с 25 мл эфира, после чего эфирный раствор отфильтровывают от хлористоводородной соли. Фильтрат выпаривают, а остаток экстрагируют кипящим лигроином. Из полученных вытяжек отгоняют лигроин, а оставшуюся жидкость подвергают перегонке. Выход 1-бензил-4-фенилазетидинона-2, окрашенного в светло-желтый цвет, составляет 3,0 г (45% теоретич.); т. кип. 145—150° (2 мм).
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИМИНОВ С а-БРОМЗАМЕЩЕННЫМИ СЛОЖНЫМИ ЭФИРАМИ И ЦИНКОМ
В 1943 г. было установлено, что при взаимодействии бензи-лиденанилина с этиловым эфиром бромуксусной кислоты и цинком образуется ?-лактам, а именно 1,4-дифенилазетидинон-2 (XV), с выходом 56% [11].
C6H5CH=NC6H5+BrZnCH2CO2C2H5 —> H2C—-со
I I
C6H5CH-NC6H5 XV
Непосредственное присоединение кетенов к иминам
511
Число исследований, проведенных для определения области применения указанной реакции, еще недостаточно, хотя ряд ?-лактамов был получен по этому методу с высокими выходами, достигающими 85% [3, 11]. Рассматриваемая реакция весьма сходна с реакцией, открытой Брекпотом, в том отношении, что, по-видимому, в обоих случаях имеет место нуклеофильная атака промежуточно образующегося иона амида, направленная на карбалкоксильную функцию с вытеснением алкоголятного иона и одновременным замыканием ?-лактамного кольца.
ПРЕПАРАТИВНЫЙ СИНТЕЗ
Получение 1,4-дифенилазетидинона-2 [11]. Раствор 36,2 гбен-зилиденанилина в 200 мл сухого толуола нагревают до кипения с 13,5 г цинковой фольги (предварительно очищенной наждачной бумагой) и кристалликом йода. Затем прибавляют 3 мл этилового эфира бромуксусной кислоты и смесь перемешивают, в результате чего начинается экзотермическая реакция. После этого добавляют еще 20 мл того же эфира со скоростью, обеспечивающей спокойное кипение реакционной смеси. Когда прибавление будет закончено, смесь кипятят с обратным холодильником в течение еще 30 мин. Затем реакционную смесь гидролизуют концентрированным водным аммиаком (200 мл); толуольный слой отделяют и промывают последовательно водой, разбавленной соляной кислотой, раствором бисульфита натрия и вновь водой, после чего выпаривают досуха. В результате двукратной перекристаллизации остатка из метилового спирта получают ?-лактам с т. пл. 153—154°; выход составляет 56%.
НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ ПРИСОЕДИНЕНИЕ КЕТЕНОВ К ИМИНАМ
Взаимодействием кетенов, особенно двузамещенных кетенов, или «кетокетенов», с иминами удобно получать некоторые типы замещенных моно- или бициклических ?-лактамов. Например, дифевилкетен легко вступает в реакцию с бензилиденанилином "при комнатной температуре, образуя кристаллический ?-лактам, 1,3,3,4-тетрафенилазетидинон-2 (XVI) с выходом 72%"[12]. Этот ?-лактам был первым, который удалось получить *. Большинство
(С6НБ)2 C=C=O + C6H5CH=NC6H5 —> (C6H5J2 С-СО
H5C6CH-NC6H5
XVI
* Ни одно из соединений, отнесенных первоначально к B-лактамам, в действительности не обладает соответствующей структурой. Этот вопрос рассмотрен в статье, указанной в ссылке 3, стр. 982—984.
512
VI. Синтез $-лактамов
?-лактамов, приготовленных указанным методом, было синтезировано из диметил-[1, 13, 14] или дифенилкетена [1, 12, 15], по-видимому, легко вступающих в реакцию с основаниями Шиффа, полученными из ароматических альдегидов или кетонов и ароматических аминов. В числе других кетенов, использованных в этом синтезе в качестве исходных соединений, можно указать на диэтилкетен [16], этилкарбэтоксикетен [1, 17], фенилкарбо-метоксикетен [17], метилфенилкетен [1], 2,2-бифениленкеген [1] и сам кетен [17]. Относительную реакционную способность некоторых из указанных выше кетенов по отношению к бензофенон-анилу определил Штаудингер, расположивший эти кетены в следующий ряд:
/~~L/C=C=° > (C6Hs)2C=C=O > C6H5(CH3)C=C=Q^ (СН3)2С=С=0
Приведенный порядок реакционной способности аналогичен тому, который был найден Штаудингером при изучении взаимодействия кетенов с бензиловым спиртом [1]. Сам кетен обладает значительно меньшей реакционной способностью, чем замещенные кетены, подвергшиеся изучению, поскольку сочетание кетена с бензилиденанилином имеет место только при температурах, близких к 200° [17].
Пока еще отсутствуют данные, характеризующие успешное использование однозамещенных кетенов, «альдокетенов», для синтеза ?-лактамов. Это не удивительно, поскольку такие кетены реагируют с иминами чрезвычайно медленно и даже в мягких условиях весьма склонны к полимеризации [1].
Область применения метода синтеза ?-лактамов, основанного на взаимодействии кетенов с иминами, строго ограничена типами и ч.ислом иминов, которые могут вступать в реакцию с образованием требуемых соединений. Все ?-лактамы, синтезированные по этому методу (за исключением одного), были получены на основе таких иминов, в которых атом углерода и атом азота, соединенные друг с другом иминной связью, имели в качестве заместителей ароматические группы. Систематических исследований, касающихся влияния различных заместителей в ароматических группах, на течение рассматриваемой реакции проведено не было, однако Штаудингер нашел, что реакционная способность бензилиден-п-нитроанилина по отношению к дифе-нилкетену весьма мала по сравнению с реакционной способ-
