Cтраница 2
В общем направление алкилирования амбидентных анионов таутомерных соединений не коррелирует с величиной отрицательного заряда на потенциальных реакционных центрах. Так, в анионах гидроксисоединений большая часть отрицательного заряда сосредоточена на атоме кислорода, а в анионах тио-лов - на азоте. Тем не менее в обоих случаях реакция идет по другому центру. [16]
Подобно другим солям с амбидентными анионами, диазотаты металлов способны взаимодействовать с галоидными алкилами двояко ( см. гл. [17]
На первой стадии реакции образуется амбидентный анион, имеющий реакционные центры различной жесткости. При взаимодействии с жестким алкилирующим агентом ( ДМС, тозилаты) в реакцию вступает только жесткий центр аниона - атом N. Наличие электроноакцепторного заместителя у 3 - С увеличивает выход N-алкилпроизводного. Соотношение продуктов С - и N-алкилирования в апротонных растворителях меняется в пределах 1 1 - 5 2 в зависимости от строения индено-дигидропиридина и полярности среды. Проведение алкилирова-ния в протонодонорной среде ( спирт) резко увеличивает количество С-алкилпродукта ( С - / N - 10), что объясняется образованием водородной связи между растворителем и анионом: жесткий протон в первую очередь связывается с жестким центром амбидентного аниона ( атомом N) и экранирует его. Следовательно, проведение реакции алкшшрования 5-оксодигидроинде-ноггаридинов с Alkl в этаноле позволяет препаративно получить С-алкилпродукты. [18]
Таким образом, при алкилировании амбидентного аниона БТ натриевыми солями галоидкарбоновых кислот и их эфиров в воде, последняя избирательно сольватирует центр наибольшей электронной плотности, вследствие чего доступность этого центра сильно затрудняется и становится возможным замещение при другом центре. [19]
В некоторых случаях нитрит-ион выступает как амбидентный анион. [20]
Фенолят-ионы, подобно енолят-ионам, представляют собой типичные амбидентные анионы, у которых заряд делокализован между атомом кислорода и атомами углерода в орто - и пара-положениях бензольного кольца. Образование дифенилового эфира, 2-гидрокси - и 4-гидроксибифенилов объясняется амбидентной природой фенолят-иона. Дифениловый эфир при ЗбО - 390 С в водном растворе NaOH необратимо гидролизуется в фенол. Из этого следует, что основным путем стабилизации дегидробеизола является захват гидроксид-иона с образованием фенола. [21]
Енолят-ионы относятся к числу классических представителей амбидентных анионов с двумя различными реакционными центрами: углеродом и кислородом, связанными в единую сопряженную систему. Енолят-ионы представляют собой самый важный класс амбидеитных анионов, чрезвычайно широко используемых в органическом синтезе, прежде всего для создания новой углерод-углеродной связи в реакциях алкилирования, ацилирования и различных конденсациях. Известны многочисленные примеры реакций и по углеродному и по кислородному центрам енолят-ионов. [22]
В отличие от этого реакции ацилирования амбидентных анионов большей частью протекают по атому, на котором сосредоточен более высокий отрицательный заряд. Так, натриевые соли пиридона-2, хинолона-2 [297], фенантридона-6 [298] аци-лируются по кислороду, а анионы 1-метилимидазолтиола - 2 [299] и бензотиазолтиола [300] реагируют соответственно с этоксикарбонилхлоридом и ацетилхлоридом по атому азота. Анион бензотиазолтиола-2 дает также Af-замещенное в условиях реакции Манниха. Напротив, ацилирующие агенты, так же как формальдегид на первой стадии реакции Манниха, - жесткие электрофилы, атакующие более жесткий реакционный центр, несущий больший отрицательный заряд. Отметим, однако, что реальная картина реакционной способности не всегда столь проста. Второе осложнение может быть связано с перегруппировкой первоначально образующегося соединения в более устойчивый изомер. [23]
Еще более важную роль играет алкилирование амбидентных анионов нитроалканов под действием аллилгалогенидов для получения а р-ненасыщенных альдегидов. [24]
В некоторых случаях использование четвертичных аммониевых солей амбидентных анионов является единственным возможным методом алкилирования. Например, диалкилацилмало-наты - довольно сильные кислоты, а соответствующие им анионы - слабые нуклеофилы. Вследствие этого обычные методы алкилирования их оказываются непригодными, так как после алкилирования соединение может очень легко отщеплять ациль-ную группу. [25]
Вообще говоря, реакции типа 8 2 амбидентных анионов с алкил-галогенидами, тозилатами и так далее представляют собой реакции по каждому заряженному центру. Существуют надежные данные, свидетельствующие о том, что при переходе от диполярных апротонных растворителей к протонным [ ПЗ, 480, 517 ] или при увеличении кислотности протонного растворителя [516] уменьшается скорость реакции и доля алкилирования по более электроотрицательному атому. Таким образом, влияние растворителя на реакционную способность подобно влиянию анионов небольшого размера ( разд. [26]
Однако влияние растворителя на двойственную реакционную способность амбидентных анионов не сводится только к специфической сольватации катиона. Другая и более интересная возможность влияния растворителя на направление реакции С - и О-алкилирования енолят-ионов 1 3-кетоэфиров и 1 3-дикетонов связана со специфической сольватацией собственно амбидентного аниона в протонных растворителях. Два реакционных центра енолят-иона резко различаются по своей электроотрицательности и распределению электронной плотности. Электронная плотность в енолят-ионе сосредоточена главным образом на более жестком и электроотрицательном атоме кислорода. Это предопределяет избирательную сольватацию енолят-иона 1 3-дикарбонилъных соединений протонными растворителями за счет образования прочной водородной связи с кислородным центром амбидентного аниона. Избирательная сольватация атома кислорода вызывает непропорциональное уменьшение нуклеофильности двух центров мезомерного аниона, что приводит к резкому возрастанию доли продукта С-алкилирования. Таким образом, сольватационные эффекты подобно против оиоиу в иоииой паре енолят-ионов приводят к экранированию кислорода, как атома с более высокой электронной плотностью и электроотрицательностью. Анион ацетоуксусного эфира алкилируется региоселективно по атому углерода в этаноле или в метаноле под действием жесткого алкилирующего агента диэтилсульфата, в то время как в ГМФТА в тех же условиях алкштирование идет по атому кислорода. [27]
Последующее присоединение феноксид-иона к хиноиметиду представляет собой присоединение амбидентного аниона к Ot, P-непредельному кетону по Михаэлю. [28]
Естественно, что относительная реакционная способность ну-клеофильных центров амбидентного аниона должна сильно зависеть от растворителя. [29]
При взаимодействии CHS с образовавшимися после отщепления протона амбидентными анионами ацетилацетона ( 103) и ацетоуксусного эфира ( 104) метилирование идет по атому кислорода, тогда как при взаимодействии метилиодида с. [30]