Органические реакции, Сборник 9 - Адамс Р.
Скачать (прямая ссылка):
Другими основаниями, имевшими лишь ограниченное применение при алкилировании, являются гидроокись бензилтриэтил-аммония [84], уксуснокислый калий [85], аммиак [86, 87], углекислый калий [88, 89], фенилнатрий [90] и различные еноляты натрия [91—93]. Алкилирование проводилось также в присутствии металлического цинка [94] и неорганических солей серебра [95, 96]. В некоторых реакциях алкилирования выходы удавалось повысить при прибавлении к реакционной смеси меди или ее солей [97—100].
Моноалкилирование и диалкилирование. При алкилировании натриймалонового эфира бромистым этилом образующийся диэтиловый, эфир этилмалоновой кислоты (реакция 2) находится в равновесии со своим анионом (реакции 3 и 4).
(1) CH2 (CO2C2Hs)2+ C2H5O- -^Zt CH (С02С2Н5)2 + C2H5OH
(2) CH (CO2C2H5)S + C2H5Br —> C2H5CH (С02С2НБ)2 + Br-
(3) C2H5CH (CO2C2Hs)2+ CH (CO2C2H5J2 5=> C2H5C (CO2C2H5),+
4-СН2(С02С2Н5)2
(4) С2Н5С(С02С2НБ)2 + C2H5OH 5=± C2H5CH (CO2C2H,^ + C2H5O-
(5) C2H5C(CO2C2H5)^C2H5Br —> (С2Н5)2С(С02С2Н5)2 + Br-
Поэтому возникает вопрос, почему диалкилирование (реакция 5) протекает лишь в малой степени. В параллельно поставленном опыте малоновый эфир был алкилирован бромистым этилом (реакция 2), причем скорость реакции оказалась в 7 раз большей, чем скорость алкилирования диэтилового эфира этил-малоновой кислоты (реакция 5) [33]. Отношение констант ионизации [33] обоих эфиров
^малоновый афир ._ 1,6X10 18
^пютиловыи афир этилмалоновой кислоты 2ХЮ
показывает, что концентрация енолята малонового эфира превосходит концентрацию аниона диэтилового эфира этилмалоновой кислоты.
В данном случае значительно более важную роль играет кислотность растворителя, а именно этилового спирта
Область применения реакции
137
(/Сиоиизации =7,28X Ю-20) [101]. Приведенное выше (стр. 126) равновесие енолят — основание — растворитель свидетельствует о том, что растворитель, обладающий большей кислотностью, чем активное метиленовое соединение, должен значительно снижать концентрацию енолята, находящегося в реакционной смеси, поскольку молярная концентрация растворителя во много раз больше молярной концентрации активного метиленового соединения. При алкилировании малонового эфира бромистым этилом наличие большого избытка этилового спирта в реакционной смеси снижает концентрацию енолята диэтилового эфира этилмалоновой кислоты до такого низкого уровня, что скорость диалкилирования (реакция 5) стновится ничтожной. Как можно было ожидать, замена этилового спирта инертным растворителем благоприятствует диалкилированию [102]. На основании изложенных выше фактов понятно, почему более высокая кислотность эфиров алкилциануксусных кислот и нитрилов алкилмалоно-
ВЫХ КИСЛОТ (ДЛЯ НИТрИЛа МаЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ /Сиоиизации '— 10"")
[103] приводит к тому, что в этих реакциях диалкилирование делается более серьезной проблемой [95, 104—106].
Диалкилирование становится также важной побочной реакцией при алкилировании активных метиленовых соединений весьма реакционноспособными галоидными соединениями, например бензилгалогенидами [95, 107—119], аллилгалогенидами [53, 56, 120—122], фенацилгалогенидами [56, 106, 123, 124] и а-хлортиоэфирами [125, 126]. Значительное диалкилирование, наблюдаемое в случае аллил- или бензилгалогенидов или а-га-лоидозамешенных простых эфиров, может быть обусловлено тем, что гетеролитическое расщепление связи углерод — галоид в таких соединениях при реакциях бимолекулярного замещения может произойти и без существенного участия атакующего нуклеофильного реагента. Поэтому можно было бы ожидать, что галогенид такого типа (например, хлористый бензил) будет примерно одинаково относиться к двум нуклеофильным реагентам (например, натрий-еноляту малонового эфира и более пространственно-затрудненному натрий-еноляту диэтилового эфира бензилмалоновой кислоты), в отличие от предельного га-лоидалкила (например, хлористого н-бутила; расщепление связи углерод — хлор в этом случае в значительной степени облегчается атакой нуклеофильного реагента).
Помимо сказанного выше, еще один фактор может служить объяснением значительного диалкилирования, наблюдаемого в реакциях с фенацилгалогенидами. Можно ожидать, что моно-алкилированный продукт реакции, например диэтиловый эфир фенацилмалоновой кислоты, будет обладать большей кислотностью, чем такое моноалкильное производное как диэтиловый эфир этилмалоновой кислоты, ввиду близкого расположения
138
IV. Алкилирование сложных эфиров и нитрилов
в первом случае карбонильной функции, обладающей электроно--акцепторными свойствами. Поэтому относительное количество диэтилового эфира фенацилмалоновой кислоты, превратившегося в натрий-енолят (промежуточное соединение, необходимое для диалкилирования), должно быть больше относительного количества диэтилового эфира этилмалоновой кислоты, перешедшего в соответствующий натрий-енолят в сравнимых условиях.
По мере протекания реакции алкилирования активного метиленового соединения (Z—CH2—Y) отношение концентрации од-
