Еноляты лития
Образование енолятов при действии оснований на альдегиды и кетоны является обратимой реакцией. При действии щелочи равновесие сильно сдвинуто влево:
(15)
более слабая более слабое более сильнное более сильная
кислота основание основание кислота
(рКа
= 20) (рКа
= 16)
При использовании более сильного основания, такого как диизопропиламид лития равновесие сдвигается вправо:
(16)
более слабая более слабое более сильнное Более сильная
кислота основание основание кислота
(рКа
= 20) (рКа
= 38)
Диизопропиламид лития (LDA) получают действием на раствор диизопропил-амина в эфире или в ТГФ алкиллитиевого соединения.
(17)
LDA
(18)
Поскольку отрицательный заряд в енолятах делокализован, они могут реагировать с электрофильными реагентами как по атому кислорода, так и по атому углерода:
Упр. 10.
При взаимодействии енолята лития циклогексанона с бензилброми-дом образуются продукты как О-алкилирования так и С-алкилирования. Напишите эти реакции.
При образовании енолята несимметричного кетона возможно образование двух продуктов: термодинамически контролируемого продукта (наиболее разветвленного) и кинетически контролируемого продукта (наименее разветвленного). При использовании в качестве основания диизопропиламида лития образуется кинетически контролируемый продукт, а при использовании щелочи – термодинамически контролируемый продукт. Литийеноляты широко используются в перекрестных альдольных реакциях.
Упр. 11.
Напишите реакции 2-метилциклогексанона сначала с диизопропил-амидом лития, а затем (а) с метилйодидом и (б) бензилхлоридом (С-алкилирова-ние).
Упр. 12.
Напишите реакции альдольного присоединения метилэтилкетона к ацетальдегиду с использование в качестве катализатора (а) диизопропиламида лития и (б) гидроксида натрия.
Ответ:
(а)
(б)
Упр. 13.
Напишите реакции получения ниже следующих соединений из подходящих альдегидов и кетонов.
(а) (б) (в)
Конденсации Клайзена и Дикмана
Под действием алкоголята натрия две молекулы этилацетата конденсируются в ацетоуксусный эфир:
(19)
этилацетат ацетоуксусный эфир
Ацетоуксусный эфир является более сильной кислотой, чем этанол. При его подкислении выделяется ацетоуксусный эфир
Аналогичная сложноэфирная конденсация проходит и с другими эфирами. Она получила название конденсация Клайзена
. В этой конденсации принимает участие лишь a-атом водорода:
(М 3)
Механизм сложноэфирной конденсации Клайзена:
Сложноэфирная конденсация может происходить внутримолекулярно, такую конденсацию называют конденсацией Дикмана
(20)
этиладипат этил-2-оксоциклопентанкарбонат
В конденсации Клайзена могут участвовать эфиры различных кислот, при этом желательно, чтобы один из эфиров не содержал a-атомов водорода:
(21)
Бензоилуксусный эфир
Упр. 14.
Напишите реакции сложноэфирной конденсации между (а) диэтилоксалатом (ацилирующий эфир) и э
Сложные эфиры могут выступать в роли ацилирующих эфиров и по отношению к кетонам, но не альдегидам. Для этого на кетон сначала действуют или алкоголятом натрия или амидом натрия, а затем прибавляют сложный эфир, например:
(22)
При конденсации этилацетата с ацетоном образуется ацетилацетон:
(23)
Ацетилацетон
Упр. 15.
Напишите реакции конденсации ацетона с (а) этилпропионатом и (б) этилбензоатом.
Упр. 16.
Завершите реакцию
Реакции Перкина
Еще одной разновидностью кротоновой конденсации является конденсация ангидридов кислот с ароматическими альдегидами:
(24)
Бензальдегид уксусный ангидрид коричная кислота
Упр. 17.
Напишите схему реакции п-толуилового альдегида с: (а) уксусным ангидридом в присутствии ацетата натрия (реакция Перкина), (б) анилином,
(в) фенолом (2 моля).
Упр. 18.
Напишите реакцию бензальдегида с пропионовым ангидридом в присутствии пропионата натрия и опишите ее механизм.
Реакция Манниха
Гидроксильные группы, возникающие при альдольном присоединении, легко замещаются на другие группы, в частности, на аминогруппу.Такого рода реакцию называют реакцией аминометилирования (реакция Манниха). Конечные продукты реакции Манниха называют основаниями Манниха, например:
(25)
ацетофенон диметиламин основание Манниха
Реакция Манниха в зависимости от использованных реагентов и условий проведения может проходить по различным механизмам. В кислой среде она проходит в два этапа:
(М 4)
Упр. 19.
Напишите реакции Манниха между следующими реагентами:
(а) ацетон, формальдегид, диэтиламин; (б) циклогексанон, формальдегид, диметиламин; (в) ацетофенон, формальдегид, пирролидин; 4-метилфенол, формальдегид, диметиламин.
Енамины
Альдегиды и кетоны, реагируя с вторичными аминами, образуют енамины. Реакция проводится в присутствии следов кислоты и в условиях отделения воды. В качестве вторичных аминов обычно используются циклические амины:
пирролидин пиперидин морфолин
(26)
аминоспирт N-(1-циклогексенил) пирролидин
(ениамин)
Реакцию можно написать иначе:
Енамин резонансно стабилизирован:
Упр.21.
Изобразите промежуточные аминоспирты и конечные енамины следующих реакций:
(а) (б)
Енамины являются нуклеофилами с двумя реакционными центрами и могут быть атакованы электрофильными реагентами как по атому азота так и по двойной связи.
Ацилирование.
Ацилирование обычно проходит по двойной связи:
иминиевая соль
(27)
2-ацетилциклогексанон
Алкилирование.
Енамины легко реагируют по механизму SN
2 с первичными алкилгалогенидами, a-галогенокетонами и a-галогеноэфирами.
(28)
алпилциклогексан
При действии на енамины алкилгалогенидов образуется значительное количество продуктов N-алкилирования, но при нагревании они изомеризуются в продукты С-алкилирования. Особенно легко это происходит с аллил и бензилгалогенидами и с эфирами галогенуксусной кислоты.
(29)