Органические реакции, Сборник 14 - Коп А.
Скачать (прямая ссылка):
Вследствие несомненного преимущества N-метилолфталимида над другими легко доступными реагентами его очень часто используют в реакции Черняка — Айнгорна. Это преимущество обусловлено высокой устойчивостью и реакционной способностью N-метилолфталимида в концентрированной серной кислоте, а также его способностью образовывать кристаллические, легко выделяемые продукты, из которых нетрудно удалить фталимидную группу [30]. Несмотря на то что бензамиды обычно гидролизуются труднее, чем трихлорацетамиды или даже хлорацетамиды, N-метилолбензамид. используют так же часто, как и метилольные производные двух предшествующих амидов галогенированных кислот. Примеры применения N-метилольных производных большинства обычно использующихся амидов или имидов следует изучить. Однако эти соединения, по-видимому, не имеют никакого определенного преимущества перед обычно предпочитаемыми реагентами, за исключением синтеза некоторых специфических, производных. Возможно, N-метилолтрифторацетамид, не описанный до настоящего времени (см. стр. 136), мог бы иметь некоторое преимущество передобычными реагентами. В концентрированной серной кислоте это соединение-
74
//. а-Амидоалкилирование при атоме углерода
было бы даже более реакционноспособным, чем его трихлор-аналог, а чрезвычайная легкость щелочного гидролиза трифторацетамид-ных производных [31 ] сделала бы его удобным реагентом для получения бензиламинов.
Поскольку N-метилольные производные монозамещенных амидов, т. е. RCON(R')CH2OH, труднее выделять, их редко используют [32, 33]. Однако Бак [34] избежал этой трудности в случае двух лактамов, пирролидинона-2 и у-валеролактама, при использовании смеси амида и параформальдегида в концентрированной серной кислоте.
Кроме того, используют N.N'-диметилольные производные амидов дикарбоновых кислот и мочевины. Например, 1,3-димети-лолмочевина 1 и этиловый эфир 2-фуранкарбоновой кислоты конденсируются в концентрированной серной кислоте с образованием ¦симметрично дизамещенной мочевины 2 с выходом 93% [35]
Аналогично реагирует диметилолоксамид (CONHCH2OH)2 [35].
--і H2SO4
CO(NHCH2OH)2 +
1
О
— COOC2H6
СО NHCH2-
о
• COOC2H6
Описано несколько реакций 1,3-диметилолмочевины, в которых принимает участие лишь один из реакционных центров [36—40]. Так, например, в случае 4-нитрофенола в серной кислоте, разбавленной ледяной уксусной кислотой, получают несимметрично замещенную мочевину 3 [40].
^ '"Jj—CH2NHCONHCh2OH
1ON(CH2OH)2
CH2CONHCH2OH
I
C(OH)CONHCH2OH
І
CH2CONHCH2OH 5
Хотя известно несколько N,N'-диметилоламидов типа 4 [41, 42], ¦а также ^№,№'-триметилолцитрамид (5) [43], реакции Черняка — Айнгорна с такими полифункциональными производными не описа-саны.
Большинство реакций амидоалкилирования ароматических ¦соединений, описанных до сих пор, проводят либо в концентриро-
Область применения реакций а-амидоалкилирования
75
ванной серной кислоте по первоначальной методике Черняка, либо в этанольном растворе хлористого водорода, использовавшемся Айнгорном для замещения более нуклеофильных ароматических систем. Несмотря на то что реакция Черняка — Айнгорна известна давно, почти не пытались изменять условия проведения этой реакции. Еще меньше можно назвать достаточно систематических исследований условий проведения реакции. Тщательное исследование фталимидометилирования ацетанилида проведено Ота, Канеука и Мацуи [44]. Они изучили влияние изменения концентрации серной кислоты на реакцию эквивалентных количеств ацетанилида (1,6 г) и N-метилолфталимида (2,0 г), проводимую при комнатной температуре в течение 24 час. В 99,5%-ной серной кислоте (8 мл) получили лишь орто-% и пара-монозамещенные 7 продукты с выходом 27 и 60% соответственно. Однако в 4%-ном олеуме выход соединения 7 понизился до 6% и был выделен дизамещенный продукт 8 с выходом 66%. Соединение 6 получили лишь в виде следов.
NHCOCH3 NHCOCH3
I I
0-C6H4(CO)2NCH2-^4;. /х
I
0-C6H4(CO)2NCH2
6 7
NHCOCH3 I
0-C6H4(CO)2NCH2 —/\
I
0-C6H4(CO)2NCH2 8
Аналогичные результаты были получены в случае 4-метилацет-анилида, однако активирующее влияние метальной группы в этом соединении привело к снижению оптимальной концентрации серной кислоты до 97,7%. В этих условиях получили смесь двух возможных монозамещенных продуктов с выходом 78%. В 99,5%-ной серной кислоте выход составлял лишь 20%. То, что в этих опытах наряду с дизамещением важную роль играет сульфирование, было доказано следующим образом. Сульфирование ацетанилида в 100%-ной серной кислоте проходит на 98% за 24 час при комнатной температуре, в то время как в 95%-ной серной кислоте в тех же условиях сульфирование проходит на 18%.
76
//. а-Амидоалкилирование при атоме углерода
Для сведения к минимуму процесса сульфирования некоторые авторы [13, 40, 45, 46] использовали для разбавления ледяную уксусную кислоту. В другом случае конденсацию N-метилоламида хлоруксусной кислоты с фенилуксусной кислотой проводили в безводном фтористом водороде. Другие способы избежать применения в этой реакции серной кислоты не имели успеха. Они заключались в использовании п-толуолсульфокислоты в бензоле и безводного хлористого цинка в хлорокиси фосфора.
