Органические реакции, Сборник 9 - Адамс Р.
Скачать (прямая ссылка):
Многие соединения с малыми кольцами [20, 160, 170, 175, 266—268, 295, 300, 305—307, 309, 475—491] и некоторые соединения с большими кольцами [219, 269, 306, 492, 493] могут быть легко получены при применении дигалоидзамещенных алкили-рующих агентов или со-галоидалкильных производных активных метиленовых соединений.
168
IV. Алкилирование сложных эфиров и нитрилов
RCH (CO2K) CO2C2H5 _N»H'> RCH (CO2K) CONHNHj1 .J™0^
уСО—о
—> RCH (CO2K) CON3 —»¦RCH | —> RCH(NH2)CO2H
4NH-CO
RCH(CN)CO2C2H5 _м>> RCH(CN)CONHNh2 -J^% RCH (CN) CON3—>
—> RCH (NH2) CN —> RCH (NH2) CO2H
Алкилирующие агенты типа Z(CH2CH2Cl)2, где Z—-атом кислорода, серы или азота, были использованы для синтеза тетра-гидропиранов [77, 494, 496—499], тетрагидротиопиранов [77, 499] и пиперидинов [77, 495, 501, 503—505]. Синтез некоторых много-ядерных углеводородов по методу Дарзана [506—516] и аналогичными методами [517—520] требует в качестве промежуточных соединений эфиров соответствующим образом замещенных аллилмалоновых кислот.
^c(co2c2h5)j
CH9 CHo
I
ch=ch,
co2h
Лактоны легко получаются при действии на окиси олефйнов металл-ёнолятами эфиров малоновой [8, 11, 12, 282, 521—527] и циануксусной кислот [528] или металл-енолятом этилового эфира изомасляной кислоты [69]. Подобным же образом, мононитрилы были превращены в циклические имидоэфиры [27,329], которые можно гидролизовать до лактонов [25]. В результате реакции а-бромизомасляного альдегида с малоновым эфиром образуется не нормальный продукт алкилирования, а непредельный лактон [529].
Для синтеза барбитуровых кислот весьма широкое применение нашли эфиры малоновых [15, 35, 125, 126, 129, 144, 203, 278, 334, 376, 379, 484, 530—561] и циануксусных кислот [562, 563]
Экспериментальные условия и препаративные синтезы 169
и нитрилы малоновых кислот [211]. Барбитуровые кислоты образуются при действии на одно из указанных выше активных метиленовых соединений мочевиной или гуанидином [563] в присутствии основания. Тиобарбитуровые кислоты [35, 126, 552— 555] были получены аналогичным способом из тиомочевины.
CO-NH
i i ¦
RoC(COoC,HB)2 + NH2CONH2 Na0CgH"> R2C СО + 2C2H6OH
i i СО—NH
Промежуточные иминосоединения, образующиеся в результате реакции эфиров замещенных циануксусных кислот или нитрилов замещенных малоновых кислот с мочевиной или с ее производным, были подвергнуты гидролизу водным раствором кислоты.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ И ПРЕПАРАТИВНЫЕ СИНТЕЗЫ
Для получения оптимальных выходов в реакции алкилирования необходимо, чтобы используемые приборы были вполне сухими, а растворитель и реагенты не содержали даже следов влаги. Рекомендуется проводить реакцию в атмосфере инертного газа (азота); особенно необходимо соблюдать эту предосторожность в тех случаях, когда применяется высококипящий растворитель или когда реакция проводится при температуре ниже температуры кипения растворителя. Если не приняты меры против попадания воздуха (который вытесняется парами растворителя или инертным газом"), то многие алкоголяты и. еноляты быстро подвергаются атаке молекулярным кислородом.
В тех случаях, когда алкилирующий агент относительно летуч, для того чтобы реакция дошла до конца следует применять избыток реагента. Другой возможный вариант заключается в применении диметилсульфата, диэтилсульфата или подходящего алкилсульфоната. Иногда можно считать, что реакция закончена, если предоставить ей продолжаться до тех пор, пока реакционная смесь не станет нейтральной, однако во многих реакциях полной нейтральности достигнуть не удается. В таких случаях для определения степени алкилирования рекомендуется периодически отбирать аликвотные пробы реакционной смеси и титровать их стандартной кислотой. Чтобы упростить последующий процесс экстрагирования, большую часть спирта следует отгонять из реакционной смеси прежде, чем выливать ее в воду.
Во всех случаях, когда возможно диалкилирование, оно бу-
170
IV. Алкилирование сложных эфиров и нитрилов
дет протекать в той или иной мере. Отделение моноалкильного производного от диалкильного и от невошедшего в реакцию активного метиленового соединения чаще всего удается осуществить с помощью фракционированной перегонки. Однако оказалось, что этот способ разделения очень затруднителен, если алкилирующий агент содержит не более трех атомов углерода [135]. В таких случаях применение избытка активного метиленового соединения с целью уменьшения диалкилирования является нежелательным, так как разделение исходного не вошедшего в реакцию вещества и моноалкильного производного встречает не меньшие трудности. Часто применялись такие способы разделения, которые пригодны только в случае определенных типов соединений [124, 184, 256, 313, 564—566]. Более общий метод, особенно для эфиров малоновой и циануксусной кислот, заключается в селективном омылении определенных компонентов реакционной смеси едким натром или едким кали или же в селективном превращении более реакцион-носпособных сложноэфирных групп в амиды с помощью водного аммиака [63, 82, 95, 567—569]. При взбалтывании в течение 1 мин. с 25%-ным водным раствором едкого натра малоновый эфир омыляется [82, 570]. Для омыления эфиров моноалкил-малоновых кислот их следует кипятить в течение 2 час. с 50%--ным водным раствором едкого кали [82, 571]; эфиры диалкил-малоновых кислот в тех же условиях требуют для омыления 10 час. [82, 571]. При применении менее концентрированной щелочи реакция омыления происходит в течение более продолжительного времени. Эфиры циануксусной кислоты гидролизуются быстрее, причем сложноэфирная группировка этилового эфира метилциануксусной кислоты омыляется 10%-ным водным раствором едкого натра почти* мгновенно [568]. Этиловый эфир ди-метилциануксусной кислоты омыляется в течение 20 мин. [568].
