Органические реакции, Сборник 14 - Коп А.
Скачать (прямая ссылка):
Однако при конденсации N-метилол амидов были успешно использованы некоторые другие среды. К сожалению, обычно используемые ароматические субстраты содержали реакционноспособные циклические системы. Поэтому нельзя сделать вывод, можно ли было бы заменить концентрированную серную кислоту (или безводный фтористый водород) при всех возможных условиях какими-либо из этих сред. По-видимому, наиболее подходящими являются полифосфорная кислота, безводный хлористый алюминий или трех-фтористый бор. Полифосфорная и 100%-ная фосфорная кислота сами по себе или в ледяной уксусной кислоте позволили осуществить некоторые сравнительно легко протекающие реакции амидометили-рования [48]; в 85%-ной фосфорной кислоте при 70—80° была проведена конденсация N-метилолацетамида с тиофеном, в результате которой получили амид 9 с выходами 50—60% [49]. Кроме того, использовали пятиокись фосфора и фосфорную кислоту при замещении фталоцианиновых красителей с помощью N-метилолфталимида [50].
ч J-CH2NHCOCH3 S
9
Установлено, что хлористый алюминий в сухом ацетоне или в ледяной уксусной кислоте катализирует реакцию ряда N-метилол-амидов с некоторыми фенолами и простыми эфирами фенолов, причем выходы продуктов составляли от 60 до 73% [51 ]. Хотя менее реакционноспособные ароматические соединения при этом не исследовались, отмечено, что реакции, катализируемые хлористым алюминием, очевидно, протекают быстрее по сравнению с реакциями в серной кислоте. При использовании трехфтористого бора в бензоле при 60° из №метилол-№метилацетамида получили ожидаемый продукт CH3CON(CH3)CH2C6H5 с выходом 68% [32].
Для алкилирования ароматических соединений с помощью N-метилоламидов в мягких условиях использовали ряд методов, однако вряд ли они имеют какие-либо преимущества общего характера перед методом Айнгорна с использованием хлористого водорода в этиловом спирте. Ряд производных ди- и триметоксибензолов
Область применения реакций а-амидоалкилирования 77
[52] и некоторые фенольные красители [53] были успешно конденсированы с N-метилоламидами при использовании безводного хлористого цинка в уксусной кислоте, однако о выходах продуктов ничего не сообщалось. Конденсация 2,4-ксиленола с некоторыми производными N-метилолмочевины протекала, в безводной муравьиной кислоте при 50° [54, 55], и лишь нагревание двух N-метилолами-допроизводных фу ранового ряда 10 (n = 0 и 1) выше их температур плавления привело к образованию полимеров 11 (л = 0 и 1) [35].
Tj Нагревание
ч )— (CH = CH)nCONHCH2OH
о
10
HNCH2-Il4 J-(CH = CH)nCO-J
11
Однако даже в случае очень реакционноспособных ароматических систем нельзя быть уверенным в том, что одного нагревания без кислоты достаточно для проведения амидоалкилирования. Так, например, нагревание триметилпиррола 12 в кипящем этиловом спирте с N-метилоламидом хлоруксусной кислоты не привело к образованию ожидаемого амида. При этом получили лишь дипиррилме-тан 13, вероятно, за счет реакции с формальдегидом, который в свою очередь образовался в результате расщепления N-метилол-амида [17].
CH3 —п-р, CH2Cl CONHCH2OH
CH3-II4 ;'-CH3 C2H6OH, 80°
N H
CH,
CH3-:^ CH3 N H
CH2
12 13
Вследствие необычайно высокой реакционной способности большинства метилоламидов в концентрированной серной кислоте, что приводит к снижению селективности замещения, многие реакции амидометилирования ароматических соединений осложняются образованием смесей изомеров и полизамещенных продуктов. По этой причине еще исчерпывающе не охарактеризованы многие производные, полученные при реакциях замещения, в которых ориентация не однозначна. В некоторых случаях определяли лишь •строение наиболее легко выделяемого из смеси продукта. В других предпринимались лишь попытки разделить смесь и, наконец, иногда, как в случае использования реакции Черняка — Айнгорна, для
78
//. а-Амидоалкилирование при атоме углерода
введения основных ауксохромных групп в некоторые ароматические красители, пытались очистить продукты. Однако современные методы выделения и'характеристики, имеющиеся в настоящее время у химика-органика, должны способствовать преодолению трудностей на пути прогресса в этой области.
Имеется большое число способов охарактеризовать те продукты ароматического амидометилирования, которые трудно доступны с помощью независимого синтеза. Возможно, наиболее общим способом является непосредственное окисление перманганатом [13, 561 или бихроматом [57] до известной карбоновой кислоты
ArCH2NHCOR —> ArCOOH
Другой метод, состоящий из двух стадий, представляет собой гидролиз до бензиламина с последующим превращением его с помощью азотистой кислоты в известное оксиметильное производное [561
ArCH2NHCOR -^- ArCH2NH2 —> ArCH2OH
Трехстадийный метод, в котором вещество выделяют лишь на одной из стадий [57], заключается в метилировании бензиламина и восстановлении до известного метилированного ароматического соединения [47]
ArCH2NHCOR ArCH2NH2 ArCH2N(CH3), —> ArCH3
Амидометилирование, проходящее в ор/ло-положение к функциональной группе, часто можно установить с помощью последующей циклизации, хотя и не обязательно при этом можно добиться совершенно точной идентификации. Так, при восстановлении продукта 14, получаемого при бензамидометилировании 4-нитровератрола, получили амин 15, который можно циклизовать до хиназолина 16 в присутствии хлорокиси фосфора [58].
