КАК ВЫБИРАТЬ ПУТЬ СИНТЕЗА
ОРГАНИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ
ЧПейн, Л.Пейн

HOW TO DO AN ORGANIC SYNTHESIS
CHARLES A. PAYNE
LAMAR B. PAYNE
Professors of Chemistry
Morehead State University
ALLYN AND BACON, INC.
BOSTON
1969

Ч. ПБЙН, Л. ПЕЙН
КАК ВЫБИРАТЬ
ПУТЬ СИНТЕЗА
ОРГАНИЧЕСКОГО
СОЕДИНЕНИЯ
Перевод с английского
доктора хим. наук
Ю. С. ШАБАРОВА
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР»
МОСКВА 1973

УДК 547(07)
Книга представляет собой методическое
руководство, которое должно помочь учащимся
химических вузов освоить все стадии планирования
синтезов органических соединений, понять логику
построения заданной молекулярной структуры.
Умение выбрать наиболее целесообразный путь
синтеза необходимо каждому химику,
приступающему к экспериментальной работе. Для учащихся
же рассмотрение предполагаемых путей синтеза
может служить проверкой знаний основ
органической химии и способствовать активному усвоению
пройденного материала.
Пособие предназначено для
химиков-органиков — преподавателей и учащихся химических
вузов.
Редакция литературы по химии
0253—082
П 041(01)—73

ПРЕДИСЛОВИЕ
Предлагаемая вниманию читателей книга v является
методическим пособием, цель которого — дать общие
подходы к решению вопроса о выборе наиболее
целесообразного пути синтеза органического соединения заданного
строения. Решение подобных задач требует активного
знания свойств исходных соединений и типов химических
превращений, в которые они вступают. Именно поэтому
преподаватели органической химии широко практикуют
задания на составление схем синтезов — не только при
проработке очередных тем на семинарах, но и в качестве
«пробного камня» при проверке знаний, приобретенных
студентами. Помимо этого, умение «построить» молекулу
с заданным взаимным расположением атомов необходимо
также всем исследователям, соприкасающимся с
органической химией.
Несмотря на очевидную потребность в соответствующих
руководствах, их не было до настоящего времени в
отечественной литературе. Изданием этой книги
восполняется, таким образом, существенный пробел в учебной и
методической литературе. Несмотря на некоторые недостатки,
это пособие будет весьма полезно учащимся,
преподавателям и начинающим исследователям.
Ю. Шабаров

ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ
В органической химии под термином «синтез» понимают
процесс получения вещества определенного строения из
ряда наиболее простых или отличающихся от него
соединений с помощью одной или нескольких химических
реакций. Иногда для этой цели бывает необходимо проводить
более двадцати отдельных реакций. Такое целенаправленное
конструирование молекулярной структуры представляет
собой один из наиболее интересных аспектов современной
органической химии и является частью той отрасли науки,
которая'предоставляет человечеству материальные ценности.
Присуждение Нобелевской премии в 1965 г. профессору
Гарвардского университета Р. Б. Вудворду за его
многочисленные сложные и блестящие синтезы
свидетельствует о том, какое важное значение в современной
органической химии придается искусству синтетика.
В настоящее время практически нет руководств,
которые могли бы помочь студентам ознакомиться со всеми
стадиями планирования синтезов, понять логику этого
процесса. Такой пробел в современной литературе,
естественно, не может быть восполнен одним учебником. В
настоящей книге даются лишь общие подходы, которые можно
использовать при решении наиболее типичных проблем
синтеза. Наш опыт говорит о том, что обычно студентов
не очень затрудняет составление механизмов реакций,
диаграмм потенциальной энергии и т. п., но первые
встречи с проблемами синтеза часто ставят их в тупик. Мы
понимаем, что помочь этому можно постоянной тренировкой,
в процессе которой студент приобретет навыки, которые в
дальнейшем помогут ему решать новые более сложные
проблемы.
Ч. А. Пейн
Л. Б. Пейн

ПРИНЦИПЫ
ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

Глава I
О МЕТОДАХ СОСТАВЛЕНИЯ СХЕМ
МНОГОСТАДИЙНЫХ СИНТЕЗОВ
Любой органический синтез представляет собой
определенную последовательность отдельных реакций,
приводящих к заданной молекулярной структуре. Составление
схемы того или иного синтеза является обычно результатом
логического химического мышления. Однако существует
много весьма сложных синтезов, планирование которых
требует не только знаний, но и больших навыков.
При синтезе соединения В из соединения А используют
ряд отдельных, логически оправданных стадий. Часто,
когда схема синтеза составлена знающим и опытным
синтетиком, работа идет настолько легко и быстро, что кажется,
будто автор писал интуитивно, не задумываясь над
поставленной задачей. Но такое впечатление ошибочно: умение
быстро логически мыслить является результатом
приобретенного опыта. Ниже в качестве примеров приводятся
решения нескольких синтетических задач.
ПЛАНИРОВАНИЕ СИНТЕЗА
Синтез — это конструирование молекулы, имеющей
определенное строение. Иногда это конструирование
представляет собой довольно простую операцию, например, если
нужно лишь заменить одну функциональную группу на
другую:
С1 ОН
| Водн. НО- |
R—СН—R ► R—СН—R
или когда требуется провести перегруппировку
углеродного скелета простой молекулы:
А1Вг8
СНз—СН2—СН2—СНз *с * *" СНз—СН—СНз
i
СН,

10
Глава I
Однако одновременное изменение и углеродного скелета,
и функциональных групп может потребовать значительно
больших усилий при планировании. К счастью, обычно
имеется не один путь синтеза соединения В из соединения А.
Фактически часто приходится решать, какой из двух или
трех равно возможных путей лучше выбрать. В таких
случаях необходимо рассмотреть следующие вопросы:
1. Насколько доступны исходные вещества?
2. Какой путь дает наибольший суммарный выход?
3. Какой путь связан с наименьшим числом отдельных
стадий?
4. Какова стоимость исходных веществ и реагентов?
5. Какой из путей требует наименьших затрат времени и
труда?
6. Кроме того, необходимо учитывать легкость очистки
продуктов реакций, их устойчивость, безопасность
проведения тех или иных операций, токсичность используемых
реагентов и т. д.
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ СИНТЕЗА,
ИСХОДЯ ИЗ КОНЕЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ
Обычно при решении синтетических задач выгодно
составлять общую схему в обратном порядке. При этом не
нужно стремиться представить себе весь синтез в целом.
Единственно необходимым в этом случае является подбор
отдельных одностадийных превращений и составление из них
полной последовательности. При составлении плана синтеза
в обратном направлении необходимо прежде всего написать
одну или две последние стадии.
Рассмотрим в качестве примера синтез изомасляной
кислоты из w-пропилового спирта:
О
II
из СНз—СН2—СНа—ОН получить СН*—СН—С—ОН
СНз
Эти соединения различаются тем, что у последнего
имеется дополнительный атом углерода и новая
функциональная группа.

О методах составления схем синтезов 11
Сначала план синтеза не вырисовывается ясно, так как
он включает слишком много стадий. Вместо того чтобы
пытаться представить себе все промежуточные стадии сразу,
лучше идти от целевого соединения в обратном
направлении, обдумывая каждую стадию отдельно.
Какие же соединения можно использовать для
получения изомасляной кислоты в одну стадию? Можно исходить
из нитрилов или металлоорганических соединений, так
как они довольно часто применяются для этой цели:
О
н3о+ II
СНз—СН— CN ► СН3—СН—С—ОН
СНз СН3
или
(1)С02 °
(2) Н.О+ ||
СНз—СН—Mg—Вг ► СН3—СН—С—ОН
I I
СН3 СН3
Допустим, что для получения кислоты мы выбрали
реакцию Гриньяра. Далее нужно решить, как получить реактив
Гриньяра. Для этой цели используют обычно
соответствующие алкилгалогениды. В рассматриваемом случае
необходим бромистый изопропил:
Mg (в эфире)
СН3—СН—Вг ► СН3—СН—MgBr
I I
СНз СН3
Обсудим теперь методы его получения. Имеются два
общих пути синтеза галогенидов:
СН3—СН=СН2 + НВг ► СН3—СН—Вг
I
СНз
И
СНз—СН—ОН + НВг ► СН8—СН—Вг
I I
СН« СНя

12
Глава I
Пока мы еще не можем решить, какому методу следует
отдать предпочтение. В первую очередь требуется выяснить,
как получают пропилен и изопропиловый спирт. Пропилен
можно приготовить в одну стадию, исходя из «-пропилово-
го спирта:
h2so4
СН3—СН2—СН2—ОН ► СН3—СН=СН2
Изопропиловый спирт синтезируют в две стадии из я-про-
пилового спирта. Следовательно, нужно исходить из
пропилена.
Теперь, написав все стадии в порядке, обратном
использованному выше, получим необходимую схему синтеза:
H2S04 НВг
СН3—СН2—СН2—ОН ► СНз—СН=СН2 ►
(О со2
Mg (2) HsO+
—► СНз—СН—Вг ► СНз—СН—MgBr ►
I I
СНз СНз
О
U
► СН3—СН—С—ОН
I
СНз
Таким образом, при составлении схемы в обратном порядке
планирование органического синтеза утрачивает некоторую
неопределенность.
НАРАЩИВАНИЕ УГЛЕРОДНОЙ ЦЕПИ
При синтезе соединения, содержащего большее число
атомов углерода, чем исходное вещество, следует
воспользоваться реакциями, в которых молекула исходного
соединения усложняется на один атом или группу атомов
углерода. Решая вопрос о том, сколько атомов углерода можно
одновременно вводить в молекулу и какими путями
построения углеродной цепи воспользоваться, удобно прибегнуть
к методу «фрагментации».
Например, мы хотим синтезировать бутанон-2 (метил-
этилкетон) СН3—СН2—С—СН3 из этанола. Планируя син-
II
О

О методах составления схем синтезов 13
тез в обратном порядке, попытаемся представить себе те
фрагменты, т. е. группы атомов углерода, которые могут
быть использованы для построения заданной четырехугле-
родной цепи с функциональной группой у второго атома
углерода. Ниже приводится несколько возможных
наборов фрагментов:
1) С—С + С—С; 2) С—С—С + С; 3) С—С + С + С
Следует учитывать, что функциональная группа в
целевом соединении С—С—С—С находится не у концевого
О
атома углерода.
Теперь вопрос ставится так: с помощью каких реакций
можно связать молекулы, соответствующие этим фрагментам,
чтобы получить метилэтилкетон или соединение, легко
превращаемое в этот кетон? Здесь нужно использовать
знание обычных органических реакций. Применив
известные методы получения кетонов для первого набора
фрагментов (С—С + С—С), получим следующие возможные
реакции:
О О
FeCl3, -70°C
а) СНз—СН2—MgCl + СН3—С—С1 ► СН3—СН2—С—СН8
N—MgCl
II
б) СН3—СН2—MgCl + СН3—CN ► СН3—СН2—С—СН3 -
О
н8о+ II
► СНз--СН2—С—СНз
о
II ОН
(1) СН.-С-Н ~п
(2) Н30+ I
в) СН3—СН2—MgCl ► СН3—СН2—С—СНз
I
н
h2so4. °
Na2Cr207 II
-► СН3—СН2—С—-СНз
Каждая из этих реакций представляет собой
взаимодействие этилмагниигалогенида с соединением, содержащим
два атома углерода.

14
Глава I
Далее нужно решить, насколько легко можно перейти
от исходного вещества (этанола) к любому из названных
двууглеродных соединений. Ацетальдегид получают из
этанола в одну стадию:
325°С, 9
Си |
СН3—СН2—ОН ► СНз—С—Н
Хлористый ацетил синтезируют в две стадии:
h,so4. О О
Na2Cr207 || SOCl2 II
СН3—СН2—ОН ► СН3—С—ОН ► СНз—С—С1
Однако ацетонитрил, необходимый для осуществления
реакции «б», получается, исходя из этилового спирта или
из неорганических веществ, не менее чем в 3—4 стадии:
h2so4 О О
Na2Cr207 || SOCl2 ||
СН3—СН2—ОН ► СНз—С—ОН ► СНз—С—С1 ►
о
NH3 II Р2Ов
► СНз—С—NH2 ► СН3—CN
ИЛИ
h,so4. О О
Na,Cr207 II AgNO, II
СНз—СН2—ОН ► СН3—С—ОН ► СНз—С—OAg ►
Вг, NaCN
► СН3—Вг ► СН3—CN
ИЛИ
300°С, 300 ат
ZnO—Сг,Оа HBr NaCN
СО + Н2 ► СН3—ОН ► СНз—Вг ► СНз—CN
Итак, выгоднее всего в качестве одного из возможных
двууглеродных фрагментов вводить в реакцию уксусный
альдегид или хлористый ацетил. Поскольку путь,
предусматривающий использование уксусного альдегида, дает
лучший выход (в случае хлористого ацетила реакция
осложняется побочными процессами), желательно применять
альдегид. Оба пути состоят из одинакового числа стадий.
Для второго набора фрагментов (С—С—С + С)
необходимо, по-видимому, сначала построить трехуглеродный
фрагмент из исходного этанола. Синтез только одноуглерод-

О методах составления схем синтезов 15
ного фрагмента из этанола потребует по меньшей мере
трех стадий, как было показано выше при получении ацето-
нитрила. Поскольку имеется достаточно удобный трех-
стадийный путь синтеза целевого соединения по первому
варианту (С—С + С—С), нет необходимости обсуждать далее
второй вариант.
Те же соображения относятся и к третьему набору
фрагментов (С—С + С + С), так как он содержит два од-
ноуглеродных компонента.
Приняв решение использовать путь СН3СНО +
+СН3—СН2—MgBr, необходимо обсудить, как можно
синтезировать реагент Гриньяра и ацетальдегид. Альдегид
получаем дегидрированием спирта, который по условию
задачи имеется в готовом виде.
325°С 9
Си II
СН3—СН2—ОН ► СН3—С—Н
Реактив Гриньяра готовят из магния и бромистого этила.
Последний можно получить следующим образом:
НВг
СН3—СН2—ОН ► СН3—СН2—Вг
Хлористый этил, который также можно было бы применить
для получения реактива Гриньяра, — газ и поэтому
неудобен в работе.
И наконец, завершив составление схемы синтеза в
обратном порядке с использованием метода фрагментации,
напишем общую схему в обычном виде, начиная с
исходного вещества.
1. Получение реактива Гриньяра:
НВг Mg
СН3—СНа—ОН ► СН3—СН2—Вг ► СН3—СН2—MgBr
2. Получение альдегида:
325°С О
Си ||
СН3—СН2—ОН ► СНз—С—Н
3. Реакция реактива Гриньяра с альдегидом:
о
ОН
(1) СН.-С-Н
(2) Н30+ |
СН3—СН2—MgBr ► СН3—СН—СН2—СНз

16 Глава I
4. Дегидрирование спирта:
°Н h,so4, О
Na,Cr,07 ||
СН3—СН—СН2—СНз ► СНз—С—СН2—СНз
Выбранный нами наиболее выгодный путь синтеза бу-
танона-2 из этанола не является единственно приемлемым.
Имеются и другие пути, которые также находят
применение.
Схема 1 (С—С + С—С):
HSO ° °
Na„Cr„07 II SOC1, II
СН3—СН2—ОН ► СНз—С—ОН ► СН3—С—С1
НВг Mg
СН3—СН2—ОН ► СНз—СН2—Вг ► СН3—СН2—MgBr >
—70°С, FeCl8
° О
СН3СС1 II
► СНз—СН2—С—СНз
Схема 2 (С—С + С—С):
НВг
СН3—СНЯ—ОН ► СН3—СН2—Вг
Н20 Na (в жидк. NH3) СН3СН,Вг
СаС2 ► НС=СН ► NaC=CH ►
О
__ н2о, h2so4, Hg,so4 II
• —> СН3—СН2—С=гСН ► СНз—СН2—С—СНз
Схема 3 (С—С—С + С):
300°С, 30Э ат
ZnO—Cr,08 HI Mg
СО + Н2 ► СНз—ОН ► СНз—I ► CH3MgI
НВг Mg
СН3—СН2—ОН ► СНз—СН2—Вг ► СН3—СН2—MgBr —
(1)СО, 9 (1) ЫА1Н4
(2) Н30+ || (2) Н,0+
+ СН3—СН2—С—ОН ► СНз—СН2—СН2—ОН
325°С ° (1) CH3MgI 0Н
Си || (2) Н30+ 1
► СН3СН2С—Н ► СНз—СН2—СН—СН8 —

О методах составления схем синтезов
17
О
H2S04. Na*Cr20, ||
———————► СН3—СН2—С—СН3
Возможен, хотя практически не используется, и другой
путь синтеза на основе варианта С—С + С + С.
В табл. 1 приведены реакции, обычно используемые
для наращивания углеродной цепи молекулы на один
или несколько атомов углерода. Перечень этих реакций,
конечно, не является исчерпывающим.
Таблица 1
Методы наращивания углеродной цепи
Удлинение на один атом углерода:
9 (1) CH2N2
II (2) Ag + HtO
(Ar)RCX ► (Ar)RCH2COOH
НС(ОС2Нв)3
(Ar)RMgX ► (Ar)RCH(OC2H6)2
(1) C02 или CS«
(2) H3O+
(Ar)RMgX ► (Ar)RCOOH
(S)
(1) H2CO
(2) H3O+
(Ar)RMgX ► (Ar)RCH2OH
ZnCl, + HCl
H2CO
ArH ► ArCH2Cl
NaCN
RX ► RCNa)
A, Cu2(CN)8
ArN2X ► ArCN
0 NaOC.H, ^
(C,HBOhCO ||
(Ar)CCH2H(R) ► (Ar)CCHCOOC2H6
H(R)
NaOC2HB 9
HCOOC2H5 II
R—CH2COOR ► HCCHCOOR
I
R

18 Глава I
° (l)NaOC8H§ + (COOCaH6)a ° °
II (2) Н30+ || II
СН8СОС2Нб ► С2Н5ООСССН2СОС2Нб
(R) (R)
о он
|| HCN I
(Ar)R—С—Н(СН3) ► (Ar)R—С—CN
Н(СНз)
Удлинение на один или несколько атомов углерода:
0 (1) ВгСНаСОаСяН5 + Zn 9Н
(2) Н30+ |
(Ar)RCH ► (Ar)RCHCH2COOC2H6
CuaCl,
НаСО
НС = СН ► НО—СН2—С=С—СН2—ОН
СияС1я, NH4C1
НС^СН ► СН2=СН—С = СН
(1) Na + жидк. NH3
(2) RXa)
(R)HC = CH ► (R)HC = CR
(Ar)3£-CHR'
R2CO ► R2C=CHR'
(1) (RO)aP(0)CHaCOOR + NaH
(2) H30+
R2CO ► R2C=CHCOOR
(1) Na (в эфире) ^ ОН
(2) H3O+ || I
RCOOR ► RCCHR
Na
RX -+ RR
° (1) NaOCaH§ О
II (2) R'X li
(RO)RCCH2COOR ► (RO)RCCH—R'
COOR
(1) NaOCaH§
0 9 oo
II (2) R'CX II ||
(R0)RCCHaC00R ► (RO)RCCHCR'
COOR
(1) NaOCaH6
(2) I,
H2C(COOR)2 ► (ROOC)2CHCH(COOR)2

О методах составления схем синтезов 19
(1):сн,(сн,)
сн,-
л i
о
I
(2) Н.О+ б)
(Ar)RMgX ► (Ar)RCH2(CH2)„CH2OH '
о
(1) R'CR' ОН
(2) Н30+ | ,
(Ar)RMgX ► (Ar)RCR2
(1) (Ar)R'COaR" 0H
(2) НаО+
(Ar)RMgX ► (Ar)R'CR2(Ar)
о
(1) (Ar)R'CH 9H
(2) Н30+ I
(Ar)RMgX ► (Ar)RCHR'(Ar)
АгСН.Х
(Ar)RMgX ► (AORCHiAr
Aicu
Rx в)
ArH ► ArR и ArR' '
о
(Ar)R(?X О
A1C1, ||
ArH ► ArCR(Ar)
О
л II
(Ar) (RCOO)2Ca —► (Ar)RCR(Ar)
О О ОН
II KCN II |
АгСН ► АгС—СНАг
О (1) Mg(Hg) НО ОН
II (2) н3о+ | 1
RCR' ► R'C—CR'
и
9 (1) (Ar)RMgX + Cu,Br,
II (2) Н3О+
(Ar)R-CH=CH—С—R(Ar) ►
О
II
(Ar)R2CH—CH2—С—R(Ar)

20
Глава I
NaOC.He °
О^СЙАг
С2НбО—ССН3 ► С2НбО—ССН=СНАг
(NC)- (NC)
h,so4
н,о, со
R,C=CHa ► R—С—СООН
СН
з
О
(1) NaOC,HB + RCH,C-OC,H5
(R) О О
RCH2COOC2H6
(2) Н30+
RCH2CCHC—ОС2Нб
(R)
о но о
НО" (разбавл.)
RCH,CH ► RCH9CHCHCH
2
О но- О
0=СНАг
(Ar)RCCH3 ► (Ar)RCCH=CHAr
о
0 (снДо ° °
BF,
(Ar)RCCH3 ► (Ar)RCCH2CCH3
R2C=CH-NR2
(l) RX ^ °
(2) HaO
а) Только для первичных и вторичных алкилгалогенидов.
б) Для п = 0 или 1.
в) Если R содержит более двух атомов углерода, то происходит перегруп
пировка
УКОРОЧЕНИЕ УГЛЕРОДНОЙ ЦЕПИ
Часто требуется проводить не наращивание, а расщепле
ние имеющейся углеродной цепи или цикла с образованием
более простой молекулы. В зависимости от используемого

О методах составления схем синтезов
21
реагента можно одновременно удалять один, два или более
углеродных атомов. Иногда целесообразнее синтезировать
сначала молекулу с более длинной углеродной цепью,
а затем расщепить ее, чтобы получить в результате
соединение заданной структуры. Примером может служить
получение р-нафтойной кислоты. В этом случае выгоднее
всего синтезировать кислоту из нафталина через
промежуточное р-ацетильное производное.
A1G1
з.
О
II
СНз-G-Gl
GeH5N02
(1) NaQCl
(2>
нао
С-ОН
Иллюстрацией другого метода отщепления одного
углеродного атома может служить получение бромциклобутана
из циклобутанкарбоновой кислоты по реакции Хунсдикера:
о
II
Л ~Х1
О
AgNO, II
/—"6
Вг,
/
Вг
Углерод при первичной гидроксильной группе можно
с успехом отщеплять гидрогенолизом:
R—СН2—СН2—ОН
Д -f- высокое давление
H2t Ni Ренея
R-СНз
При окислении боковые цепи, связанные с
ароматическим ядром, укорачиваются до одного атома углерода:
Cri2 CH2 CH2 СНз
Na2Cr207
соон

22
Глава I
Окислительные реакции'используют также для отщепл
ния углеродных атомов от циклических систем:
//^//
\/
О
(1) КМп04 + НО~
(2) Н.О+
ноос
СООН
СН2 СН2
\снУ
Иногда присутствие в молекуле нескольких функци
нальных групп препятствует использованию реагенто
обычно применяемых для укорочения углеродной цепи
В таких случаях приходится прибегать к обходным путя
в том числе к методам «защиты» функциональных груп
Например, синтез нордезоксихолевой кислоты из метилд
зоксихолата осуществляли следующим путем:
СН3 СН2 ХООСНз
СН СНа
(1) CeH5MgBr
(2) H.O+
ОН
СН3 СН2 /С (СвН5)2
4 / \сн
СН ^"2
о
II ,
,сн3-с /2о
3,12-Диоксинорхоланилдифенилкарбинол

О методах составления схем синтезов
23
СН3
\ /СН2
АсО СН' \
I СН3 | СН
yQHb
^С.Н6
СН,
(1) СЮ.
(2) КОН, затем Н+
АсО
3,12-Диацетоксибиснорхоланилдифенилэтилен
Нордезоксихолевая кислота
(3,12-диоксинорхолановая кислота)
Показанное выше превращение карбометоксигруппы в
дифенилметилиденовую с последующим окислением
является общим методом расщепления (расщепление по Барбье —
Виланду).
В табл. 2 приведены реакции, используемые для
уменьшения длины углеродной цепи на один или более атомов
углерода.
Таблица 2
Методы уменьшения длины углеродной цепи
Отщепление одного атома углерода:
(Ar)RC02Ag -Д (Ar)RBr
0(OH)(l)NaOX
II (2) HaO+
RCCH3 ► RCOOH

24 Глава I
0 0 О
II II А (Стекл. порошок) II
RCCH2CC02R > RCCH2COOR
О
|| NaOH, Br,
RCNH2 ► RNH2
YCH2C02H —* YCH3a)
Отщепление одного или нескольких атомов углерода:
(1) КМп04
(2) Н30+
RCH=CHR ► RC00H
НО ОН О
| | РЬ(02ССН3)4 II
RCHCHR ► RCH
(1) КМп04
(2) Н30+
ArR ► ArC02H
0 0 О
II II но- II
RCCH2CR -+ RCCH3
9 (1) КОН + С8Н6ОН
II (2) Н30+
RCCHCOOR ► (R')H—CH2COOH
H(R')
ОО(ОН)
II II ню4
RCCR ► RCOOH
NOH
II h2so4
(Ar)RCR(Ar) ► (Ar)RCOOH
(i) о3 О О
(2) Zn + СНзСООН II ||
R2C=CH2(R2) ► R-C—R + (R)H-C-H(R)
а) О
Y=-C—, —NO,, -CN, СО,Н.
РЕАКЦИИ ЦИКЛИЗАЦИИ
На первый взгляд может показаться, что синтез
циклической структуры из молекулы с открытой цепью
представляет собой трудную задачу. Однако это верно только для

О методах составления схем синтезов
25
некоторых особых полициклических систем, таких, как
сложные стероиды. В общем циклические структуры синте-
«ируют с помощью тех же многочисленных реакций, которые
используют и для синтеза молекул с открытой цепью.
Другими словами, некоторые реакции межмолекулярного
присоединения могут быть иногда использованы для
соединения концов одной и той же молекулы.
В качестве примера рассмотрим сложноэфирную
конденсацию Клаизена, в результате которой происходит соединение
двух молекул сложного эфира (в этой реакции участвует
водород or-метиленового звена):
NaOC2H6
СНз—СН2—COOR ► СН3—СН—COOR
Алкилпропионат
О
CH3-CH2-g-OR
+
CH3-CH-COOR
сн3-сн2-с=о
СНз-CH-COOR
ch3-ch2-c^3r
■4^
или
Алкал - 2 -метил -3-петовалерат
СНз-CH-COOR -RO-
0
CH3-CH2-C-CH-COOR
Ctf3
Теперь рассмотрим, к каким результатам приведет
конденсация по Клайзену диалкиладипината, имеющего
две сложноэфирные группы в молекуле (в данном случае
эта внутримолекулярная реакция Клаизена называется
реакцией Дикмана).
СН'
О
CH2-C-OR
NaLOC2H5
4CH2-CH2-COOR
Дцалкиладипинат
yCH2-C-OR
CH/ 1
NCH2-CH-COOR

26 Глава I
/
QJ
CH2-C-OR CH2-C=0
CH
CH
<2 -RO ^
XCH2-CH-COOR ^CH^-CH-COdR
д'Карбситоксициклопентанон
Циклизация сопровождается побочной реакцией —
межмолекулярной конденсацией. Последняя протекает тем
большей степени, чем больше концентрация исходного
эфира. Этот процесс можно свести к минимуму, проводя
реакцию в сильно разбавленных растворах. В этих услови
ях внутримолекулярная реакция успевает завершиться до
того, как произойдет взаимодействие двух молекул сложно
го эфира.
" Некоторые бифункциональные соединения настолько
активны, что не могут существовать в виде ациклических
структур, особенно в тех случаях, когда
внутримолекулярная реакция приводит к образованию пяти-, шести- или
семичленных циклических систем. Так, например, у- или
8-оксикарбоновые кислоты, образующиеся в ходе некото
рых реакций, самопроизвольно и количественно циклизуют
ся с образованием лактонов:
О О
II II
х—он .сч
сн2 он сн2 о
| -н2о
СН2 СН2 * СН2 СН2
^н/ ^сн./
Вместе с тем соли таких кислот вполне устойчивы.
О
II
НО—СНа—СН2—СН2—СН2—С—ONa
Одной из наиболее широко известных реакций
циклизации является реакция Дильса — Альдера. Например,
бутадиен-1,3 (диен) реагирует с этиленом (диенофилом):

О методах составления схем синтезов
27
/
сн
сн
СН;
^
сн2
//
сн2
Cft
л
Давление
Циклоеексен
Для'получения бициклической структуры диеновым
синтезом можно использовать циклопентадиен и ацетилен.
+
сн
III
сн
д
давление
Иорборнадиен -2£
(бицикло -\2,2,1] -гептадиен-2,5)
Молекулы циклопентадиена могут выполнять функцию
как диена, так и диенофила и поэтому вступают в реакцию
самоконденсации
Давление,
комн. температура
Димер циклопентадиена
(эндо-конфигурация)
Методы, используемые для осуществления замыкания
Цикла, весьма многочисленны. Даже простое перечисление
большинства этих реакций потребовало бы увеличения
объема данной книги. В связи с этим в табл. 3 приводятся
лишь некоторые наиболее характерные реакции циклизации.

28
Глава I
Таблица
Некоторые реакции циклизации
NH2
NH2
0=C-H(R)
I
0=C-H(R)
(R)CH2—OH CI
I
(R)CH,—OH CI
\ Пиридин (R)CHo—04
+ >C=0 ► | )C=0
/ (R)CHa-0/
CH-C
:0
CH-C
*
0
о
II
/°\
(R)CHS—CH=CH2 + CHS—С—О—О—Н —> (R)CH3—CH—CH
(R)H H(R)
\ / ftv (R)H
C=C + (R)H2CN2 —►
/ \ (R)H
(R)H H(R)
'V
H(R)
H(R)
CI
c=o
CH2 A1C1-.
/^"2
(CH2)
m
О
II
с.
(сн2)ш
CH-

Продолжение табл. 3
СН,
а
СН2
/ \
сн-
СООН
сн2
сн; \
Полифосфорная
кислота
С
II
О
ся
COOR (1) Na {вэфире)
(2) Н30+
COOR
СНОН
О
CH2CN
(СН2)П
CN
(1) LiN(C2H5)2
(2) Н30+
(СН2)„
CHCN
С=0
О
II
RC
О
и
CR
I I
сн—сн2
Р->0
2^5
*гЧ
(NH4)2C03
R^R
R^OrR
н
N
* R12TR
CH2N2
CH3—CH=CH—CH3 ► CH3—СН—СН-
\ /
CH2
-CH<

30 Глава I
АРОМАТИЗАЦИЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Довольно часто для решения той или иной синтетическое
задачи необходимо получить ароматическую систему ад
Таблица
Некоторые реакции ароматизации
А
Pt
А
Pd/C
Л
Pd/C
А
Sc
СИ
сн
А
S
А
Pd/C
/
//

О методах составления схем синтезов
31
ациклических структур. В предыдущем разделе были
описаны различные пути получения циклических соединений из
ациклических молекул. Если же существует путь
превращения неароматической циклической молекулы в
ароматическую, то можно синтезировать ароматические системы
из ациклических молекул. В настоящее время
известен целый ряд методов превращения неароматических
молекул в ароматические. Этот процесс называется
ароматизацией. Для ароматизации насыщенных или
частично ненасыщенных циклических систем наиболее широко
используются дегидрогенизирующие агенты, например S,
Se, Pd и Pt. В табл. 4 приводятся примеры применения
этих реагентов.
По-видимому, отщепление атомов водорода от атомов
углерода в положениях 1 и 5 циклодекана (см. табл. 4)
сопровождается трансаннулярным (через кольцо)
замыканием кольца, приводящим в результате
последующей дегидрогенизации к образованию ароматической
системы.
Иногда на стадии ароматизации происходят
молекулярные перегруппировки:
о -*~ о
д CH=Cri2
СИНТЕЗ ФЕНАНТРЕНА ИЗ НАФТАЛИНА
Изложенные выше принципы можно проиллюстрировать
синтезом фенантрена из нафталина.
Используя подходы, описанные в предыдущем
разделе, и планируя схему синтеза в обратном порядке (см.
стр. 10), можно предположить, что удобнее всего исходить
из нафталиноциклогексана.
о

32
Глава I
Стадия 1\
л
Se
Рассматривая далее стадию образования насыщенного
кольца, необходимо иметь в виду, что при попытке нарастить
целое кольцо в одну стадию могут встретиться значительные
трудности (низкие выходы, сложное разделение продуктов
реакции). Поэтому мы допускаем, что к нафталиновому
ядру уже присоединена боковая цепь и что на свободном
конце этой цепи имеется функциональная группа (для
осуществления циклизации). Этим требованиям
удовлетворяют две возможные структуры:
сн2
/ 2\
сн,
сн2
I
—с—
ЬЗамвщенныи нафталин
с—сн.
Oi
/
сн.
2 "Замещенный нафталин
Отметим, что при циклизации обеих структур может
быть получено нужное соединение
Из этих двух структур 1-замещенный нафталин должен
быть наиболее подходящим, так как замыкание кольца
приведет в этом случае к единственному соединению.
Теоретически возможное замыкание кольца на положение 8 (или
пери-положение)'практически не имеет места, поскольку
относительная скорость образования 7-членного кольца

О методах составления схем синтезов
33
значительно ниже, чем скорость образования 6-членного.
Напротив, 2-замещенная структура может дать два
изомерных продукта циклизации — по положениям 1 и 3:
и
Впрочем, в этом случае выход требуемого изомера будет
достаточно высоким, так как положение 1-замещенного
нафталина обладает большей реакционной способностью, чем
положение 3, и, следовательно, выбор 2-замещенной структуры
в качестве исходной нельзя считать плохим. Тем не менее
путь, исключающий образование изомера, представляется,
вообще говоря, наилучшим. Поэтому для осуществления
циклизации мы выбираем 1-замещенный нафталин.
Теперь необходимо обсудить, какая функциональная
группа должна быть на конце боковой цепи. Многие
функциональные группы могут вступать в реакцию Фриде-
ля — Крафтса. Для реакции циклизации можно
использовать любую функциональную группу из ряда —X, —ОН,
О О
—С—X, —С = С—, —С—OR. На данном этапе можно
только догадываться о том, какого типа функциональную
группу необходимо взять. Поэтому просто обозначим ее
как —Y. Какой она должна быть, мы увидим по мере
разработки схемы синтеза.
Стадия 2:
Кислота Льюиса
2—708

34 Глава I
Рассмотрим далее присоединение боковой цепи к
молекуле нафталина. Очевидно, необходим четырехуглеродный
фрагмент с неразветвленной цепью углеродных атомов.
Соответствующая молекула должна, по-видимому,
содержать функциональные группы на обоих концах. В
противном случае концевой атом углерода в боковой цепи
полученного монозамещенного нафталина не будет содержать
функциональной группы. Например:
О aici3
+ С1-С-СН2-СН2-СН3 c6h5-no2
Бутирилхлорид
(бутаноилсслорид)
О
с-сн2-сн2-сн3
2- Иафтил -н -пропилкетон
Но в этом случае боковая цепь не может быть замкнута, и
для получения подходящего для циклизации соединения
потребуется дополнительная стадия
/Н2СН2
(1) S + HN О
сн2сн2
(2) Н30+
СН2СН2СН2СООН
В связи^с этим лучше использовать легкодоступное
бифункциональное соединение с четырехуглеродной цепью,
такое, как янтарная кислота НООС—СН2—СН2—СООН.
В реакции Фриделя — Крафтса карбоновые кислоты
выступают как реагенты менее электрофильные, чем ангид-
- оо-
о
II
с-сн.сн.сн,
- ООг

О методах составления схем синтезов
35
риды. Следовательно, используем ангидрид янтарной
кислоты.
СН2-С^
сн2—с/
о
И снова в этом синтезе возникает проблема изомеров.
Известно, что нафталин реагирует с производными карбоно-
вых кислот (как и с другими реагентами) как по 1-, так и
по 2-положению. Преобладание одного из изомеров обычно
зависит от используемого растворителя и температуры
реакции. Например, если в качестве растворителя
применяют сероуглерод, то образуется в основном 1-изомер; если
растворителем служит нитробензол, то получается главным
образом 2-изомер. Так как ранее мы выбрали 1-изомер,
воспользуемся сероуглеродом.
Стадия 3:
о
с-сн2
^с-сн2
А1С1:
CSo
О. ,СН2
С ЧСН2
соон
Основной продукт
реакции
Дробная
кристаллизации
и,
О
II
с-сн2-сн2-соон
Побочный, продукт
реакции
СООН
4 - (Нафтил -f)-4- кетомасляная
кислота
Теперь, чтобы получить боковую цепь подходящего
типа, т. е. —СН2—СН2—СН2—СООН, восстановим кето-
группу амальгамой цинка и кислотой.
2*

36
Глава I
Стадия 4:
СООН
НС1
Zn (Hg)
4 -(Нафтил-1) -масляная
кислота
Далее следует стадия циклизации. Карбоновую кислоту
можно превратить в галогенангидрид, а последний
подвергнуть внутримолекулярной реакции Фриделя — Крафтса.
Однако проще воспользоваться для циклизации
имеющейся карбоксильной группой, т. е. осуществить вторую
стадию синтеза (см. стр. 33):
СН2
Н2С/ NCH2
I
СООН
Полифосфорная
кислота
1"Кето -1,2,3,%- тетрагидро •
фенантрен
Оставшуюся кетогруппу восстановим, как указано выше
(стадия 4):
НС1
Zn(Hg)
1,2,2/f- Тетрагидрофенантрен
Полный синтез фенантрена теперь будет выглядеть так:

О методах составления схем синтезов
37
+
О
О
с-сн2
\
//
с-сн2
о
о
II
С-СН2-СН2-СООН
А1СЬ
cs<>"
Дробная
кристаллизация
НС1
Zn(Hg)
СН2
н,с ' N сн2
на
Zn(Hg)
СООН А
Полифосфор-
ная кислота
После того как студенты познакомились с общими методами,
применяемыми для осуществления элементарных синтезов,
необходимо привести некоторые общепринятые правила
написания схем. Эти правила, большинство из которых
уже применялось в этой главе, отличаются от требований
по составлению уравнений реакций с коэффициентами.
ПРАВИЛА СОСТАВЛЕНИЯ СХЕМ СИНТЕЗА
1. На каждой стадии обозначается только главный
продукт реакции. Это означает, что вместо действительного
уравнения составляется схема синтеза. В схеме синтеза
показаны только исходное вещество (перед стрелкой) и
только основной продукт превращения (после стрелки).
2. Реагенты, катализаторы и условия реакции пишутся
в схеме над стрелкой.

38
Глава I
3. Отсутствие величин температуры и давления
означает, что реакция проводится при комнатной температуре и
атмосферном давлении.
4. Однажды синтезированное соединение может быть
использовано в последующем синтезе без повторного
указания пути его получения.
5. Любые неорганические соединения можно
использовать без указания способов их получения.
6. Для экономии времени, необходимого для написания
синтеза, две и более стадии могут быть включены в одну с
указанием порядка осуществления различных процессов.
Например, вместо
А о
NaOH Y
NaCN H20 II
СН3—СН2—Вг ► СН3—СН2—CN ► СН3—СН2—С—ONa —►
О
н3о+ II
► СН3—СН2—С—ОН
можно записать
(1) NaCN п
(2) А + НО- + Н20 Y
(3) НэО+ II
СНз—СН2—Вг ► СН3—СН2—С—ОН
Естественно, что этим методом написания не нужно
злоупотреблять, иначе схема синтеза может оказаться
малопонятной. Обычно объединяют не более двух стадий,
причем только такие простые реакции, как гидролиз,
изменение рН, пиролиз и т. п., например
(1) НО-+А °
NaCN (2) Н30+ ||
СНз—СН2—Вг ► СНз—СН2—CN > СН3—СН2—С—ОН
7. Если получают изомеры, то в схему синтеза
включают стадию их разделения. По возможности реакциями,
приводящими к образованию изомеров, пользоваться не
следует.
8. После составления общей схемы синтеза каждую
стадию необходимо заново обдумать и попытаться найти
лучший путь для каждого отдельного превращения.
Наиболее ценное изменение, которое можно сделать на любом
этапе синтеза, — это, конечно, исключение какой-либо
из стадий. Как правило, лучшей схемой синтеза является
та, которая включает минимальное число стадий.

Глава II
СИНТЕЗ НЕКОТОРЫХ
НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ
ПРОМЕЖУТОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Галогенопроизводные, реактивы Гриньяра и соли диазо-
ния обладают высокой и исключительно разнообразной
реакционной способностью. Это позволяет использовать их
в качестве промежуточных соединений для синтеза
необычайно большого числа соединений, содержащих самые
различные функциональные группы. Обычно при
составлении схемы синтеза, связанного с изменением углеродного
скелета молекулы, целесообразно провести превращение
исходного вещества в промежуточное соединение,
относящееся к одному из трех названных выше классов.
Рассмотрим, например, синтез СН3—СН2—СН2—Y из
СН3—СН2—Вг, где Y — любая из многочисленных
возможных функциональных групп. Можно проводить синтез
следующим образом:
(1) Н2С=0
Mg (2) Н.О+
СН3—СН2—Вг ► СН3—СН2—MgBr ►
РВг»
-* СНз—СН2—СН2—ОН ► СНз—СН2—СН2—Вг
Полученное вещество, СН3—СН2—СН2—Вг, можно вводить
далее в реакции, характерные для алкилгалогени-
дов, и получать ряд соединений общей формулы
СН3—СН2—СН2—Y, такие, как СН3—СН2—СН2— N02,
СН3—СН2—СН2—CN, СН3—СН2—СН2—SH,
СН3—СН2—СН2—OR и т. д. В свою очередь каждое из
этих веществ можно превращать в соединения с другими
функциональными группами. В табл. 5—7 приведены
соединения с различными функциональными группами,
которые можно* получать, исходя из галогенопроизводных,
реактивов Гриньяра и солей диазония.

40 Глава II
АЛКИЛГАЛОГЕНИДЫ
Химические превращения органических галогенидов
исключительно многообразны, в связи с чем они
применяются для получения большого числа новых соединений в
одну стадию, как показано в табл. 5.
Таблица 5
Реакции алкил- и арилгалогенидов
1. R—X + NaCN —► R—CN а)
Диметилсульфоксид
2. Ar—Br + Cu2(CN)2 ► Ar—CN
3. R—X + NaOH(aq.) —* R—OHa)
О О
4. R—X + NaO—C—R'(Ar) —* RO—C—R'(Ar)
5. R—X + NaO—R(Ar) —> R—O—R(Ar)a)
6. R—X + NaSH(R, Ar) -^ R—SH(R, Ar)4)
7. R—X + Na2S —► R—S—R
8. (Ar)R—X + Mg —> (Ar)R—MgX
9. (Ar)R—X +Li —> (Ar)R—Li
10. (Ar)R—X + Na —► (Ar)R—Na
LiAlH4
11. R—X + LiH ► R—H
12. R-X + Hg(Na) -+ R2Hg
13. R—X + Pb(Na) —> R4Pb
14. RCH2—CH-CH2R' + КОН (спирт.) —► RCH2—CH=CHR' +
! + RCH=CH—CH2—R'
X
NH3 (жидк.)
15. R—X + NaC = CH ► R—C = CHa)
H
| NH3 (жидк.) g)
16. (Ar)R—X + NaNH(Ar, R) ► (Ar)R—NH(Ar, R) '
(1) 350 °C, 280 кгс/см2
(2) H30+
17. Ar—X + NaOH(aq.) > Ar—OH

Синтез промежуточных соединений 41
Продолжение табл. 5
О О
н н ни а)
18. R—X + NaN—С—R'(Ar) —> R— N—С—R'(Ar) '
19. R—X + NaONO —> R—N02 + R—ONO
20. R—X + Na2S03 —* R—S03Naa)
21. R—X +RaNNa —>■ R^N—Ra)
•CH2—X .CH2v
22. (СН2)Я + Na2S -+ (CH2)n S
чсн2-х чсн/
(где n = 1, 2 или 3)
yCH2—X /CH2v
23. (CH2)n + NH3 —> (CH2)n NH
чсн2-х чсн2/
(где п = 2 или 3)
24. R—X + NaCH(C02C2H5)2 —► R—СЩСОАНв)^
0 0 О
II Na || || a)
25. R—X + CH3C—CH—COC2H5 —> R—CH—COC2H6
C=0
I
CH3
о
н2сг+ но- II
26. R—CC12—H(R) > R—C—H(R)
a) Эти реакции не используют в случае третичных алкилгалогенидов,
поскольку последние превращаются при этом в олефины.
"' Бели в качестве исходных веществ используют замещенные арилгалогени-
ды, то могут получаться изомеры, поскольку эта реакция идет с образованием де-
гидробензола в качестве промежуточного соединения.
АРИЛГАЛОГЕНИДЫ
Незамещенные арилгалогениды обычно менее активны
в реакциях нуклеофильного замещения, чем алкилгалоге-
ниды. Однако электроноакцепторные заместители в орто-

42 Глава II
и пара-положениях к галогену настолько увеличивают
скорость реакции, что превращения арилгалогенидов легко
протекают в довольно мягких условиях. Так, например,
для нуклеофильного замещения в хлорбензоле требуются
температура 200—400° С и высокое давление, тогда как в
n-нитрохлорбензоле и 2,4-динитрохлорбензоле хлор
замещается в тех же условиях, что и в случае алкилгалоге-
нидов.
370 °£
320кгфм2
+ NaOH(10%) ' >•
0-Na+
0-Na+
+ NaOH(15%)
160 °C
0~Na+
+ Na2C03(aq.) ^*™*^^
NO,
Вообще говоря, нуклеофильное замещение галогена
протекает достаточно легко в тех случаях, когда
заместитель, являющийся .мета-ориентантом, находится по
отношению к нему в орто- или пара-положении.
АЛКИЛСУЛЬФАТЫ
Как правило, в реакциях, протекающих по механизму
нуклеофильного замещения, алкил(арил)сульфаты
реагируют так же легко, как и алкилгалогениды (в некоторых
случаях применение алкилсульфатов предпочтительнее).
Примером могут служить реакции алкилирования
бромистым этилом и диэтилсульфатом:
СН3—СН2—Br + NaSH -> СН3—СН2—SH

Синтез промежуточных соединений 43
СН3—СН2—Вг + Na—О—СвН5 —> СН3—СН2—О—С6Н5
СН3—СН2—О—S03C2H5 + NaSH —> CH3—CH2—SH
СН3—СН2—О—S03C2H5 + Na—О—С6Н5 —> СН3—СН2—О—С6Н5
РЕАКТИВЫ ГРИНЬЯРА
Чрезвычайная ценность реактивов Гриньяра,
получаемых по реакции 8 (см. табл. 5), общеизвестна. Магний-
органические соединения, образующиеся из алкилгалоге-
нидов, в свою очередь дают возможность получать самые
разнообразные соединения, как показано в табл. 6.
Таблица 6
Реакции реактивов Гриньяра
1. RMgX + НХ —> R—Н
2. RMgX + Х2 —* R—X'
(О о2
лг (2) Н30+
3. RMgX ► R—ОН
(1) S пли Se
(2) НяО+
4. RMgX ► R—SH(SeH)
(i) C02(S02)
(2) н3о+
5. RMgX ► R—COOH(S02H)
(i) cs2
(2) H30+
6. RMgX ► R—CS2H
7. RMgX + MXfl _* RflMa)
8. RMgX + M'Xa —► R—R6>
о
(1) (R)HCH(R) H(R)
(2) H3O+ I
9. R'MgX ► R'— С—ОН
H(R)
о
/ \
(1) CH2(CH,h_2
(2) H3O+
10. RMgX ► R-(CH2)1_2-CH2OH

44 Глава II
(l) R'CN °
(2) H3U+
11. RMgX ► R—С—R'
(1) HC(OC2H6)3 °
(2) H30+ + Д
12. RMgX ► R—С—Н
0\ О
II - 70 °C, FeCl3 ||
13. RMgX + VR'— С /20 ► R—C—R'
14. RMgX + CH2=CH— CH2—X —► CH2=CH—CH2—R
15. RMgX + B2H6 —> R3B
О
II
16. R'MgX + RO—C—OR —► R3C—OH
О О
II II
17. R'MgX + R—C—NR2 —► R—C—R'
О
II
18. ArMgX + CH2-C=0 —► Ar—C—CH3
О О
19. R'MgX + Ar—CH=CH—C—R —► Ar—CH—CH2—C—R
R'
a) MX —галогенид любого элемента, расположенного ниже магния в ряду
активности (кроме Fe, Си, kg и Аи).
") МГХ — галогенид Fe, Cu, kg или Аи.
СОЛИ ДИАЗОНИЯ
Пониженная реакционная способность арилгалогени-
дов, являющаяся следствием их ароматической природы,
сказывается на их ограниченном использовании в
лабораторной практике. Поэтому особого рассмотрения
заслуживают соли диазония ароматического ряда, легкость
образования которых обусловлена именно ароматическим
характером этих соединений. Как будет показано в гл. IV, особая
ценность диазониевои группы заключается не только в
разнообразии реакций замещения, позволяющих вводить
новые функциональные группы, но также в возможности

Синтез промежуточных соединений 45
элиминирования диазогруппы (замещение на водород).
Последняя реакция обычно завершает цепь превращений,
в которых используется ориентирующее действие нитро-
или аминогруппы, превращаемой затем в диазониевую.
В табл. 7 приведены реакции солей диазония.
Таблица 7
Реакции солей диазония
1. Аг N2HS04 + Н3Р02 + Н20 —► Аг—Н
2. ArN2HS04 + H20 —* Аг—ОН
Cu2Cl2(Cu2Br2)
3. ArN2Cl(Br) ► Аг—С1(Вг)
4. ArN2HS04 + KI —> Аг—I
(1) hbf4
(2) Л
5. ArN2Cl ► Аг—F
6. ArN2Cl + Cu2(CN)2 —* Аг—CN
Си
7. ArN2BF4 + NaN02 —* Аг—N02
ksh -f н2о
8. ArN2Cl ► Аг—SH
9, С6Н5Н2С1 + 1^/L.R
НО"
О^я
о о
II Си2С12 ||
10. ArN2Cl + СН2=СН—С—OR ► Аг—СН2—СН—С—OR
(CN) |
(i) h2so, + н2о
(2) HJ"
11. ArNaCl ► Аг—NH—NH2
12. CeH5N2Cl + Cetf5-OH 0H.
[N(CH3)2]
CI (CN)
^^N (CH3)2]
13. ArN2Cl + NaSNa —* Ar—S—Ar
(R) (R)
Си
14. ArN2OS03H + S03 + H20 —► Ar—S02H

46 Глава II
Приведенные выше многочисленные реакции трех
классов наиболее часто используемых промежуточных
соединений дают представление об их исключительной важности
в органическом синтезе.
ПОЛУЧЕНИЕ ВАЖНЕЙШИХ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ
СОЕДИНЕНИЙ
Составляя схему синтеза, мы можем исходить из
молекулы, содержащей любую функциональную группу, но
можно начать и с алкана. Последняя возможность реализуется
в тех случаях, когда мы имеем в качестве исходного сырья
нефть. Для того чтобы использовать высокую
реакционную способность трех названных выше классов
промежуточных соединений, нужно уметь получать их из веществ,
содержащих различные функциональные группы, а также
из алканов и ароматических углеводородов. В табл. 8
приведены схемы таких синтезов в одну стадию.
Таблица 8
Получение органических галогенидов
Пиридин
1. ROH + SOCl2 ► RCI
2. RCH=CH2 + НВг —> RCHBr
I
CH3
Перекиси
3. RCH=CH2 + НВг ► RCH2CH2—Br
Hg2Cl2/C, 200 CC
4. HCeeCH + HC1 у CH2=CH— CI
5. RCOaAg + Br2 —> R—Br
<■ Qrc\l< ад —- 0-£,cl
Д, /iv
8. CH4 + Cl2 ► CH3C1 + CH2Cl2 + CHCI3 + CC14
(Разделение фракционной перегонкой)

Синтез промежуточных соединений " 47
9. RCH=CH2 + Вг2 —* RCH—СН2—Вг
I
Вг
600 °С
10. СН2=СН—СН3 + С12 ► СН2=СН—СН2—С1а)
(Вг2) (Вг)
О
11. RCCH3 + NaOX —► НСХ3
О
II
12. R—С— H(R) + РС1б -* R—CC12— H(R)
а) Реакции этого типа можно проводить при более низких температурах, если
использовать N-бромсукцинимид, являющийся удобным агентом бромирования в
аллильное положение:
О Вг о
УЧ ^ А ^
/\ сн2-сч /\ сн2-сч
I I + | \NBr -> I + | \NH
I I сн,—с/ I сн,—с/
° о
Получение реактивов Гриньяра
Ниже приводится стандартная схема получения
реактивов Гриньяра, заключающаяся в обработке алкил- или
арилгалогенида магнием в присутствии различных простых
эфиров:
(Аг) RX + Mg ► (Аг) RMgX
В лабораторной практике иногда используется ряд
специальных методов получения некоторых из этих реагентов.
Получение солей диазония
Соли диазония получают из соответствующих арил-
аминов:
0-5°С
Аг—NH2 + NaN02 + 2HX ► Аг—N2X + 2H20 + NaX
Кроме того, здесь уместно привести методы получения
ариламинов, которые можно превращать в соли диазония
(см. табл. 9).

Получение ариламинов
Ь^Таблица
Ni Ренея, давление
1. ArN02 + Н2 ► Аг—NH2
(1) Sn -Ь HCl или SnCl2 -f HCl
(2) НО-
2. ArN02 ► Аг—NH2
Н
3. Аг—N—ОН
Аг—N=0
Аг—N=N—Аг
Н Н
Аг—N—N—Аг
о-
Аг—N+=N—Аг
4. Аг—X + NaNH2 —► Аг—NH»
N1 Ренея -f- давление или Sn -f- HC1
> Аг—NH,
Б.
(1) Cu + Cu2Cl2
(2) 200 °С + 70 кгс/см2
Аг—X + NH3 —> Аг—NH2
6.
NO-
NO.
+ NH4SH
О
II
7. Аг—С—NH2 + NaOBr —* Аг—NH.

Глава III
ЗАЩИТА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПП
В ПРОЦЕССЕ СИНТЕЗА
ОБЩИЕ МЕТОДЫ
В некоторых синтезах молекулу приходится подвергать
столь жестким химическим воздействиям, что
функциональные группы, которые необходимо сохранить в молекуле,
разрушаются. Это имеет место, например, в следующем
синтезе:
О О
из С1— СН2—СН2—С—Н получить НО—СН2—СН—С—Н
ОН
Реакция дегидрогалогенирования проводится под
действием оснований, но в этих условиях может происходить
альдольная конденсация. Чтобы предотвратить этот
нежелательный процесс, нужно «защитить» чувствительную к
действию оснований альдегидную группу, превратив ее
в ацеталь. Вообще говоря, определенную функциональную
группу можно «защитить» или «блокировать», если
превратить ее в производное, устойчивое в условиях последующей
реакции. Позднее можно регенерировать первоначальную
группу, избирательно удаляя «защиту». Такой подход в
применении к упомянутой выше реакции
дегидрогалогенирования иллюстрирует следующий синтез:
О Сухой НС1, /ОСоНв
II с2н6он / 2 б
С1— СН2—СН2—С—Н ► С1— СН2—СН2—С—Н ►
ХОС2Нб
Р-Хлорпрошюновый Диэтилацеталь
альдегид Р-хлорпропионового
альдегида
н2о,
КОН (спирт.) КМп04
► СН2=СН—СН (ОС2Н5)2 ►
3,3-Диэтоксипропен-1
(диэтилацеталь акролеина)

60 Глава III
О
н3о+ ||
НО—СН2—СН—СН (ОС2Нб)2 ► НО—СН2—СН—С—Н
I I
ОН ОН
3,3-Диэтоксипропандиол-1,2 Глицериновый альдегид
Аналогичный метод был использован^для синтеза про-
паргилового альдегида из акролеина через
промежуточный диэтилацеталь:
О
|| NH4N03, HC(OC2H8), Вг2
СН2=СН—С—Н ► СН2=СН—СН (ОС2Нб)2 ►
Д, КОН (спирт.)
-► СН2—СН—СН (ОС2Нб) ► НС=С—СН (ОС2Н5)2 —>
ог ог Диэтилацеталь
пропаргилового альдегида
Н80+ II
► НС=С—С—Н
В некоторых случаях может показаться, что необходимо
защитить определенную функциональную группу в
процессе синтеза. Но фактически надо просто изменить порядок
проведения отдельных стадий синтеза.
Рассмотрим синтез 4-кетомасляной кислоты из 4-бром-
бутена-2 с введением защитной группы:
(1) о, О
(2) Zn + Н80+ II
СН2=СН—СН2—СН2—Вг ► Н— С—СН2— СН2—Вг ►
н+ СН2\^ О) Mg
HO-CH2—CH2—S-H XX (2) С02
->
">СН—СН2—СН2—Вг ►
сн/
2-(2-Бромэтил)-1,3-оксатиолан
СН2.
N04 H3O+
>СН—СН2—СН2—COOMgBr
сн-/
2

Защита функциональных групп в процессе синтеза 51
снач о
XX ||
>сн—сн2—сн2—с—он
сн</
о о
A, Ni Ренея II II
► н—с—сн2—сн2—с—он
Однако необходимость в защите отпадает, если
формирование групп проводить в таком порядке, чтобы наиболее
активная образовывалась на последнем этапе:
NaCN
СН2=СН—СНа—СН2—Вг ► CH2=CH—CH2—CH2—CN ►
н8о+ Оз
► сн2=сн—сн2—сн2—соон ►
ц/ х zn, н8о+
+ нс /СН— СН2—СН2—СООН ►
о о
II II
► не—сн2—сн2—с—он
Ниже приводятся некоторые реагенты, наиболее широко
используемые для защиты различных функциональных
групп.
ГРУППЫ — О —Н
Алифатические и ароматические спиртовые группы
легко подвергаются" окислению, а также воздействию таких
реагентов, как магнийорганические соединения, металлы,
кислоты и т. д. Для защиты гидроксильной группы в
спиртах их чаще всего переводят в ацетали или кетали. Ацетали
и кетали устойчивы к действию многих реагентов, например
к водным и неводным растворам оснований, к реактивам
Гриньяра, различным окислителям, восстановителям и т. п.
Однако они чувствительны к действию кислот, что и
используется для удаления этих защитных групп.

52
Глава III
Тетрагидропиранильная группа
Образование этого производного, представляющего собой
ацеталь, широко используется для блокирования гидрок-
сильной группы. Дигидропиран довольно легко
присоединяется к спиртам в присутствии хлористого водорода или,
чаще, я-толуолсульфокислоты. Эту группу отщепляют
обработкой водной кислотой, но в щелочных условиях
она очень стабильна.
Н—О—СН2—СН9—Вг
\о/, Н+ /\
\о/
/°
—С Н о—С Н* —В Г
NaC^CH
\о/
/
CHjMgl
О—СН2—СН2—С=СН ►
\о/
/
О—СН2—СН2—C=CMgI
со,
Ч)/
/°\
О
II
СН2—СН2—С=С—С—OMgl
о
А,
нао+
Н—О—СНо—СНо—С=С—С—О—Н
Триметилсилильная группа
Пиридин
(СН3)з SiCl + Н—О—R ► (СН3)з—Si—О—R
При действии водных растворов кислот на триметилал-
коксиланы регенерируется исходный спирт. Введение три-
метилсилильной группы широко используется как метод
превращения нелетучих соединений в летучие замещенные
триметилсиланы. Многие соединения такого типа,
например производные Сахаров и пептидов, становятся настолько
летучими, что их можно разделять газовой хроматографией.

Защита функциональных групп в процессе синтеза 53
Три/пильная (трифенилмешильная) группа
Эта блокирующая группа находит широкое применение
в химии углеводов для защиты первичной гидроксильной
ГПуППЫ.
Пиридин
(С6Н5)3С-С1 + HOR ► (CeH5)3C-0-R
При обработке тритилового эфира бромистым водородом
в уксусной кислоте исходный спирт регенерируется.
Метильная группа
Фенольный гидроксил часто защищают превращением
его в метиловый эфир по реакции с диазометаном или
диметил сульфатом:
+ (CH3-0)2S02 • Н°~ > О"^
Анизол
Удаляют метильную группу кислотным гидролизом.
ГРУППЫ — NH2 И — NHR
Исследования в области пептидного синтеза
способствовали необычайно интенсивному изучению методов защиты
аминогруппы. Естественно, что литература по этому
вопросу весьма обширна. Ниже приводятся сведения лишь о
некоторых наиболее изученных способах защиты
аминогрупп.
Карбобензоксигруппа
Введение карбобензоксигруппы является одним из
наиболее распространенных методов защиты аминогруппы.
Карбобензоксигруппу вводят сравнительно легко
обработкой соответствующего амина карбобензоксихлоридом.
Последний получают из бензилового спирта и фосгена:
О О
II II
СвНб—СН2—ОН + С1—С—С1 —► СвНб—СН2—О—С—CI + HC1
Ацилирование проводят в слабощелочном растворе.
СН2-0-С-С1 + H3N-CH-COO ►
СН3
Карбобензоксихлорид L -Алании

54
Глава III
ОН О
II I II
СНз-0-C-N-CH-C-OH
2 I
сн3
Карбобензокси -L -аланин
h3n-ch2-coqT
сн2с6н5
L -Фенилаланин
SOC1-
ОН О
п I II
CH2-0-C-N-CH-C-Cl
СН3
ОН ОН О
II I II I II
CH2-0-C-N-CH-C-N-CH-C-OH
СН3 СН2С6Н5
Давление
Pd
-С6Н5СН3
-СОл
Дипептид с защищенной концевой
аминогруппой
О Н
и I
О
II -
H3N-CH-C-N-CH-C-0
i i
сн3 сн2с6н5
L -Аланил -L - (ренилаланин
трет-Бутоксикарбонильная группа
Другой защитной группой, которая также находит
широкое применение, является mpem-бутоксикарбонильная;
ее вводят, обрабатывая аминосоединение mpem-бутоксикар-
боксазидом. Этот реагент можно с успехом использовать,
например, для защиты L-аланина в приведенном выше
синтезе дипептида.
О
II
(СНз)зС—О—С—N3 + H2N—CH—C02—CH2 CeH5 ►
I
СНз
о н
II 1
(СНз)зС—О—С—N—СН—С02—СН2СвН5 -
I
СНз
О Н
II I
► (СН3)з С—О—С—N—СН—СООН
Pd
н,
СН,

Защита функциональных групп в процессе синтеза 55
В отличие от карбобензоксигруппы mpem-бутоксикар-
бонильная не отщепляется при гидрогенолизе, ее удаляют
действием хлористого водорода в уксусной кислоте.
Тритильная (трифенилметильная) группа
Взаимодействие тритилхлорида (трифенилхлорметана)
с аминогруппой происходит аналогично реакции его со
спиртовой группой:
Н
(СвНб)3СС1 + H2N—СН—COOR ► (CeH5)3C—N—СН—COOR
I I
R R
Тритильная группа отщепляется от амина при
кипячении с безводной уксусной кислотой.
Ацильная группа
Амины чрезвычайно чувствительны к действию
окислителей, поэтому при обработке аминолроизводных азотной
кислотой или другими окислителями желательно
использовать ацильную защитную группу.
н о
i и
и
(сн3о2о
CH-CH2-NH2 ► [^YCH-CH2-N-C-CH3
сн3 *W сн3
н о
0CH-CH2-N-C-CH3 (1)H30+ +A
, _ ™з (2) Н°"
CH-CH2NH2
02Nf^ СНз
2-(4- Нитрофенил} - пропиламин
Фталоильная группа
Фталоильная группа часто используется как
надежная блокирующая группа при синтезе различных цефали-
нов (фосфолипидов), а также пептидов.

56 Глава III
О
II
.С.
0(>.
Вг-СН2-СН2-ОН *%Л /N-CH2-CH2-OH
0 о
II
P(0)ci3 r^V^C\
N-CH2-CH2-0-P(0)CI
2
о
II
сн2-о-с-(-сн2 -)j^- сн3
I °\
сн-о-с ч-с^-^снз
сн2-о-н
AI- /, 2 -Дипальмитоил*
глицерин
О
СН2-0-С-(-СН2-)я- СНз
о
II
СН-О-С -(- CH2-)f3— СН3 н2°
I о " '
СН2-О-Р-О-СН2-СН2 N^ ^О
a и
-*»
о
о
CHj-O-C-C-CHj-)^- СН3
II
СН
-°-С-(-СН2->ГГ СНз о (1> H2NNH2-H20
I О i! ^^ О)УстановлениерН
СН2-О-Р-О-СН2-СН2 N^
1 ^С
ОН и
О
О
СНа-0-Й-(-СНа-)д-СНз
О
СН-0-С-(-СН2--)р—СН3
СН2 -0-P-0-CH2 -CH2 -NH3
О'
а^-Дипальмитоил-^ -фосфати0ил~
этаиоламин (цефалин)

Защита функциональных групп в процессе синтеза 57
Ацетильная группа
В химии ароматических соединений аминогруппу часто
защищают превращением в ацетамидную группу.
При прямом нитровании анилина азотной кислотой
происходит сильное осмоление реакционной смеси,
поскольку аминогруппа легко окисляется. Однако, если молекулу
анилина перевести сначала в ацетанилид и затем пронитро-
вать, превращение проходит успешно:
о
(сН3с)2о HN-C-СНз сн3соон
HN03
о
NH-C-СНз
Ацетильную группу удаляют щелочным гидролизом.
О
II
ГРУППЫ—С —
Как правило, карбонильная группа довольно
чувствительна к нуклеофильной атаке. Поэтому, если хотят, чтобы
в бифункциональном соединении, содержащем
карбонильную группу, последняя при действии нуклеофильного
агента осталась незатронутой, прибегают к ее защите. Для
этой цели широко используют превращение карбонильной
группы в ацетали и кетали, поскольку эти производные
вполне устойчивы в нейтральных, основных, а на короткие
периоды времени и в слабокислых средах.
Примером использования ациклических ацеталей в
качестве блокирующих групп служат синтезы 2,3-диокси-
пропаналя и пропаргилового альдегида, приведенные в
начале этой главы.
Циклические ацетали и кетали более устойчивы, чем
соответствующие им ациклические соединения, и поэтому
более удобны в работе.

58 Глава III
о о
II II
сн3— с — сн2—сн2— с —ос2н5+но—сн2— сн2— он
СН3
S03H
■*•
о
СН3 СН2-СН2-С-ОС2Н5 (d LiAiH4 СН3 СН2-СН2-СН2-ОН
Ч/ (2) Н30+ X
■». о о ► о о
д
Н*0
+
о
Зи II
-► СН3-С-СН2-СН2-СН2-ОН
Широкое применение в качестве защитных агентов
нашли циклические монотиоацетали и кетали, поскольку
элиминирование этих групп можно осуществлять в мягких
условиях. Чаще всего для получения таких производных
используют р-меркаптоэтанол, обладающий большей
реакционной способностью, чем этиленгликоль. Преимуществом
циклической тиоацетальной защиты является то, что она
может быть снята в нейтральной среде.
«jOr
сн<
о
с-н + ho-ch2-ch2-s-h 50зН
•+•
[Г лгсн(
(DC2H5MgBr о ^s^rH/S^
N=C^^^ ~ /CH2
СН3
О
Ni Ренея „„ И \( )|
*- сн3-сн2-с-А^
-сн2=сн2
-S
Необходимо отметить устойчивость циклического тио-
ацеталя к действию реактива Гриньяра.

Защита функциональных групп в процессе синтеза
59
ГРУППЫ
с — н
I
Алифатические группы —С—Н
I
Вообще говоря, алифатическая группа —С—Н не
считается функциональной, но в некоторых случаях атомы
водорода активированной группы —С—Н настолько реак-
ционноспособны, что их необходимо защищать в ходе
синтеза. Любая электроноакцепторная группировка в а-поло-
жении к группе —С—Н облегчает отрыв протона;
активирующее влияние такого рода особенно характерно для
карбонильной группы.
В приведенной ниже схеме синтеза группа >СН2 в
положении 2 блокируется в результате получения енамина,
и, таким образом, метилирование в положение 9 не
сопровождается одновременным метилированием в положение 2.
+ hJLoca Na0C^6
Декалон-1
2 - Формилдекалон-!
СН3
N-H
СН,
(1) NaNH*
CH-N-CeHe (2) CH3I
2-(N -метилинилинометилен) -декалон-t
СН3
О
Ф
сн3
CH-N-CBH6
жг (а?.)
9-метилдекалон-1(смесь цис-
транс - изомеров)

60 Глава III
Ароматические группы —С—Н
В реакциях электрофильного замещения орто- и
особенно пара-положения ацетанилида легко атакуются. Чтобы
получить только opmo-производное, надо блокировать пара-
положение с помощью группировки, которую можно было
бы позднее элиминировать.
О О
H-N-C-СНз H-N-C-СНз
h2so4
>■
S03H
HNO3 ffV Пар
S03H
Нитрогруппа также с успехом используется для
блокирования или защиты ароматической группы —С—Н.
0Н 5» N02 3? Перегонт
HN03(aq.) (Гм • Ul\ c naP0M
N02
ОН вг2 D ОН ОН
^4s снсоон BrvA^Br (DSn + HC1 Вг^Зг
^ CH3COOH v^y (2) УстановлениерИ V~J\
N02 N02 NH:
OH OH
°"5 С Brs^C^Br BrX
NaNQ2 + HC1 Yjj H3PQ2 >JQ]
NtCl"

Защита функциональных групп в процессе синтеза 61
ОДНОВРЕМЕННАЯ ЗАЩИТА НЕСКОЛЬКИХ ГРУПП
В некоторых синтезах требуется одновременно
защитить две или более лабильные группы. Удобным объектом
для изучения одновременной защиты нескольких
функциональных групп являются углеводы. Разнообразие
изомеров, присущее этому классу соединений, позволяет
выбрать определенный из них для иллюстрации конкретного
метода защиты. Кроме того, имеется возможность показать
избирательность действия различных блокирующих
агентов в зависимости от конфигурации данного углевода.
В синтезе D-треозы из D-арабита в качестве защитной
группы используется бензилиденовая.
СН2—ОН СН2—О,
n I \ Pb(OAc)4
НО—С—Н ? НО—С—Н СН—СвНб ►
,нвй-н | / -н2с=о
Н—С—ОН ► Н—С О'
I I
Н—С—ОН Н—С—ОН
СН2ОН СН2ОН
D-Арабит 1,3-О-бензилиден-о-арабит
(основной продукт реакции)
сн2-оч д о
I \ н3о+ ||
-* НО—С—Н СН—С6Н5 ► С—Н
\ / ° I
H-fc О/ -сл-Л-н НО-С-Н
с—н н—с—он
II I
о сн2он
D-Треоза
Синтез L-аскорбиновой кислоты (витамина С) из L-сорбо-
зы иллюстрирует применение кетальной защиты.
В синтезе для блокирования гидроксильных групп,
расположенных у соседних атомов углерода, используется
получение циклического кеталя (изопропилиденовая группа
или, иначе, замещенный диоксалан):

СНз-ОН
с=о
НО-С-Н ^
Н-С-ОН
НО-С-Н
СН2ОН
L-Сорбоза
СН2ОН
но н
L- Сорбоза
О
II
2СН3-С-СН3
сн, сн,
сн2он
HN03 или
Pt/C при 50°С
+ Ол
СООН
1ЬО+
НОСН
СООН -*-
СООН
I
с=о
НО-С-Н
н-с-он
но-с-н
сн2он
о
II
с-
I
о=с
но-с-н
I
н-с—
но-с-н
СН2ОН
о
II
с
но-с
II
но-с
I
н-с
I
но-с-н
I
СН2ОН
о
иначе:
СН2ОН
I
снон
сн2он
снон
о
Витамин С
(L-аскорбиновая кислота}

+ (С6Н5)3СС1
Пиридин
Н
С(С6Н5)5
н сн2-6 н
о
II
(СН3-С) 20
ZnCl2
6-0- Тратил - а -27-
глюкопираноза
АсО
н с(сбн5)3
СН2-0
н
АсО П V Л—Н
НН """ ОАс
6 - 0- Тритил - тетра -О- ацетил-
а-Л- глюмопираноза
н-о-
С(С6Н5)3
н i
СН2-0
АсО
АсО
РВг,
АсО
АсО
2,3,4- Три-0 -ацетил -
OL-D - глюкопиранозил -
1,6-дибромид

64
Глава III
В примере, иллюстрируемом схемой на стр. 63,
показано использование двух различных защитных групп.
Чтобы защитить гидроксильную группу в положении 6, oc-d-глю-
копиранозу вводят вреакциюстритилхлоридом, а
оставшиеся гидроксильные группы блокируют ацетилированием.
Следует отметить, что в реакции ацилирования тритиль-
ная группа успешно защищает первичный спиртовый
гидроксил в положении 6, но при обработке трехбромистым
фосфором она неустойчива, и в результате происходит
замещение гидроксила на бром.
Интересным примером, иллюстрирующим приемы,
используемые при защите двух различных групп, является
синтез d, /-эпиандростерона, осуществленный Джонсоном
и сотрудниками. Для защиты /СН2 группы применяют
фурфурол:
18 Q
17
о
II
н-с
d,l - 18-Hop-D - гомоэпиаидростерои
О
d,l-17- Фурфуршшден -
18-Hop-D- гомоэпиандростерон
После того как атомы водорода в положении 17
блокированы, может идти алкилирование в положение 13.
Однако наряду с алкилированием по С-13 может протекать О-ал-
килирование в положение 3, поэтому гидроксильную группу

Защита функциональных групп в процессе синтеза
65
защищают реакцией с дигидропираном и после алкилиро-
вания отщепляют группу, блокирующую гидроксил.
сн3 н и сн .о.
о
:-о
н+
о
СН^чЦА^.СН --Л (1)лда|-С,н90К
аоххг"
сн,
сн,
а
о
^з и cus°\ S°3H
4/- /7- фур<рурилиден-0-гомоэптндро~
стврон
Перед проведением следующей стадии синтеза — озо-
нолиза двойной связи в положении 17 — спиртовую группу
защищают повторно, на этот раз превращением в сложный
эфир.
Н+, CH3COOR

66
Глава III
О
II
СНо—С—О
(1) Оз
(2) Н20,
О
СНо—С—О
сн,
^сн\/°\
сн
3ХООН
сн2—сн2—соон
\/
d, /-33-Ацетоксиэтиоаллогомобилиановая кислота
Этерификация свободной карбоксильной группы при
действии диазометана (CH2N2) с последующей конденсацией
Дикмана приводит после подкисления и декарбоксилиро-
вания к целевому соединению.
СН3 снзс00СНз
СН2—СН2—СООСН3
(1) трет-С4Н9ОК
(2)НаО+ + А
НО
d, /-Эпиандростерон

Глава IV
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ,
ПРИМЕНЯЕМЫЕ В АРОМАТИЧЕСКОМ РЯДУ
Многие реакции алифатических соединений применимы
и к ароматическим. Однако в связи со своеобразной
природой ароматических соединений имеется ряд методов,
которые применимы только для ароматических систем.
Основные методы синтеза производных бензола,
ароматических полиядерных углеводородов, а также
ароматических гетероциклических и небензоидных ароматических
систем имеют много общего, хотя для каждой конкретной
ароматической системы характерны свои специфические
реакции. В настоящей главе будут рассмотрены лишь те
методы, которые имеют наиболее широкое применение.
ПОРЯДОК ВВЕДЕНИЯ ЗАМЕСТИТЕЛЕЙ
Для синтеза бензолов, содержащих два заместителя,
порядок, в котором вводятся эти заместители, имеет особое
значение. При этом необходимо учитывать как различные
методы введения функциональной группы в ароматическое
ядро, так и ориентирующее влияние уже имеющегося
заместителя. Для того чтобы получить конкретный изомер,
сначала вводят тот заместитель, который обладает
подходящим ориентирующим действием, т. е. направляет
второй заместитель в нужное положение. Этот метод
использован при получении ж-бромнитробензола.
h2so4 ашг3 Br
о -^* «х, — <х>
При этом, чтобы не впасть в ошибку, необходимо обратить
особое внимание на порядок введения брома и нитрогруп-
пы. В приведенном примере нитрогруппа вводится первой,
3*

68 Глава IV
благодаря чему на второй стадии синтеза атом брома
направляется в л*£/тга-положение. При обратном порядке
введения заместителей в бензольное ядро мета-нзомер
образуется с очень низким выходом, так как атом брома
является opmo-napa-ориентантом.
Fe Br H2S04
Вг2 <i^ HNO3
+
ПОСЛЕДУЮЩИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ЗАМЕСТИТЕЛЯ
ПОСЛЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ЕГО ОРИЕНТИРУЮЩЕГО ВЛИЯНИЯ
Разнообразные методы синтеза некоторых изомеров,
не получающихся прямым путем, состоят во взаимном
превращении групп. Вначале используют ориентирующее
влияние выбранной группы, для того чтобы ввести второй
заместитель в нужное положение, а затем эту
ориентирующую группу превращают в^1 другую, обладающую иным
ориентирующим действием. Примером такого подхода
является синтез я-хлорбензойной кислоты
сн* Fe сн* снз Разделение газовой ^Н
он-
КМпО
Метальную группу после использования ее орто-пара-ори-
ентирующего влияния превращают в карбоксильную группу.
Этот метод иллюстрируется далее синтезом ж-дихлор-
бензола. При выполнении этого синтеза сталкиваются с
задачей введения двух opmo-napa-направляющих групп
в лшяа-положение друг к другу. Один из путей решения
этой проблемы состоит в применении лшяа-ориентирующих

NH,
Специфические методы, применяемые в ароматическом ряду 69
групп, которые превращают затем в атомы хлора,
обладающие орто-шгра-ориентирующим действием*.
H2S04 N02 Hfso4 N02 jS^~
HNQ3 ^ r^ HNO3 ^ H2
HC1
NaN02
NH2
ЭЛИМИНИРОВАНИЕ ЗАМЕСТИТЕЛЯ ПОСЛЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕГО ОРИЕНТИРУЮЩЕГО ВЛИЯНИЯ
Часто оказывается возможным использовать
ориентирующее влияние группы для введения нового заместителя
в заданное положение, а затем удалить ориентирующую
группу. В приведенном ниже синтезе после использования
ацетамиднои группы как opmo-ориентанта она удаляется из
молекулы замещенного бензола:
о
сн3 и сн3 сн
NH2 NH-C-СНз ВГ Ш-С-СН3 *" NIV
О " +
NaN02
N2C1
* В приведенной схеме допущена неточность: получение бис-
диазосоединения из л*-фенилендиамина следует проводить,
прибавляя уксуснокислый раствор амина к охлажденному раствору
нитрита натрия в концентрированной серной кислоте. Попытка получить
бис-диазосоединение в приведенных авторами условиях приведет
к получению азокрасителя.— Прим. перев.
NH, NH,

70 Глава IV
Необходимо отметить, что защита аминогруппы ацетилиро]
ванием при галогенировании предотвращает взаимодействие
ее с галогеном.
Аналогичным примером является синтез о-бромфенол;
с использованием ориентирующего действия сульфогруппы,]
которую затем отщепляют:
(1)H2S04+A ОН ОН
(2) NaOH r^VS03Na e- BfY^VSO^Na
Jfm
Br*
► qr
S03Na S03Na
(1) H30+ OH
(2) H20 + Д
О*
Отщепление сульфогруппы происходит в результате
обработки паром при 160—170° С.
ОРИЕНТАЦИЯ В ПОЛИЗАМЕЩЕННЫХ БЕНЗОЛАХ
Особого рассмотрения заслуживают реакции замещения в
ароматическом ядре, уже содержащем два или более
заместителя. Влияние заместителей в три- или полизамещенных
ядрах проявляется достаточно сложно, поэтому мы
ограничимся лишь соответствующими реакциями для,двузамещен-
ных бензолов. Для некоторых из них, например для л*-ди-
нитробензола или я-нитротолуола, место вступления
новой группы легко определить, поскольку в данном случае
имеет место согласованная ориентация уже имеющихся
групп. Стрелки на приведенных ниже рисунках
обозначают наиболее вероятные места вступления заместителей.
СН3 , \ СН

Специфические методы, применяемые в ароматическом ряду 71
В соединении / стрелка указывает на единственное
положение, которое является л*е/яа-положением по отношению к
двум жета-ориентирующим нитрогруппам. В соединении //
обе стрелки указывают положения, являющиеся
соответственно о/?тоположениями по отношению к opmo-napar
ориентирующей метильной группе и л*ета-положениями
для жета-ориентирующей карбоксильной группы. В
соединении /// стрелки указывают положения, которые
являются соответственно оргпо-пара- и л*ета-положениями для
метильной и нитрогруппы. Труднее предсказать место
вступления заместителя в тех случаях, когда уже имеющиеся в
ядре группы ориентируют несогласованно. Например, при
введении в реакцию электрофильного замещения
^-нитротолуола образуются преимущественно изомеры,
соответствующие ориентирующему влиянию только метильной группы:
Известны некоторые закономерности, выведенные на
основании экспериментальных данных и применимые ко
многим реакциям электрофильного замещения:
1. Место вступления заместителя в бензольное ядро
определяет наиболее электронодонорный заместитель.
Это правило иллюстрируют следующие примеры:
ОН
В*2 Г^\Г . Небольшое количество
другого изомера
сн3
Основной продукт
реакции
О
H2S04 HN-С-СНз
•H^6C1 + ^v^Cl
N02
Основные продукты реакции

72 Глава IV
2. Если в бензольном кольце имеются л*£та-ориентирую-
щая и умеренно электронодонорная группы, то замещение
осуществляется преимущественно в соответствии с
ориентирующим влиянием последней.
сн3 реВгз сн3 сн3
U„o, -*- "XL, + О*.
Основные продукты реакции +
малые количества других изомеров
Следует отметить, что, хотя положение между метильной и
нитрогруппами является opmo-положением по отношению к
первой, заметных количеств вицинального изомера (3-нит-
ро-2-бромтолуола) при бромировании не образуется. Это
явление объясняется следующим правилом.
3. Группа, входящая в ядро двузамещенного бензола,
присоединяется по тому положению, которое
пространственно наименее затруднено. Следует, однако, иметь в виду,
что при этом должны выполняться первое и второе
правила ориентации. Так, по приведенной выше реакции броми-
рования л^-нитротолуола образуются лишь очень малые
количества вицинального изомера, хотя в соответствии со
вторым правилом следовало бы ожидать, что он будет одним
из основных продуктов реакции. Объясняется это тем, что
замещение не будет проходить в заметной степени в место
между имеющимися заместителями, пока доступны менее
пространственно затрудненные места.
Другим примером, иллюстрирующим влияние
пространственных факторов на выход продуктов замещения,
является реакция нитрования п-цимола:
h2so4 СНз
HN03 IfVN^2 j. Малые количества
l^J) + других изомеров
СНз-СН-СНз СНз-СН-СНз

Специфические методы, применяемые в ароматическом ряду 73
Хотя и метильная, и изопропильная группы являются
орто-пара-ориептаптами, больший размер последней
препятствует образованию заметных количеств З-нитро-4-изо-
пропилтолуола.
Однако не все реакции замещения двузамещенных
бензолов протекают столь однозначно. Если два заместителя
обладают примерно равной силой ориентирующего действия,
то ориентация вступающей группы не будет однозначной,
например:
h2so4 СН
HN03
фГ' +
ci a
Основные продукты
В этом случае нитрование в opmo-положение по отношению
к метильной группе происходит на 58%, а в орто-положе-
ние по отношению к атому хлора — на 42%.
По убывающей электронодонорности заместители можно
расположить в следующий ряд: —ОН и —NH2>—ОСН3 и
—ННСОСН3>алкил и галоген > л*ета-ориентанты. Так,
группа —ОН (или—NH2) обладает определяющим
ориентирующим действием при наличии в ядре —ОСН3 или любой
другой менее активной группы. В тех случаях, когда два
имеющихся в ядре заместителя обладают равной
ориентирующей силой, на соотношение изомеров, образующихся в
результате замещения, оказывает влияние тип
используемой реакции. Так, при нитровании оксилола образуется
смесь, содержащая два изомера в соотношении 3:2:
гн H2S04
^п3 _. HNO-
0"сн> —
60%

74
Глава IV
В то же время при обработке оксилола бромом при низких
температурах получается с выходом 97% лишь один изомер:
СНз о СНз
ОТ' ♦* JL §г
Вг
97%
Очевидно, что изложенные в этом разделе правила
нужно применять только как руководства к действию, а
отнюдь не как непогрешимые законы. Все же в
большинстве случаев применение этих правил позволяет правильно
предсказать, какой изомер будет преимущественно
образовываться из,данного двузамещенного бензола.
ВЛИЯНИЕ РАСТВОРИТЕЛЕЙ НА СООТНОШЕНИЕ ИЗОМЕРОВ
Замена одного используемого в реакции растворителя
на другой оказывает иногда заметное влияние на
соотношение получающихся изомеров. При подборе конкретной
реакции для предполагаемой схемы синтеза, по-видимому,
нужно учитывать этот путь изменения соотношения
изомеров. Ниже показано влияние различных растворителей
на протекание реакции нитрования ацетанилида:
Растворитель
H2S04
HN03
(СН3СО)20
сн3со2н
Основные изомеры,
образующиеся в реакции
пара
орто, пара
орто
пара
Предсказать теоретически эффект того или иного
растворителя на соотношение изомеров довольно трудно. Поэтому,
выбирая тот или иной растворитель, исследователь обычно
предпочитает полагаться на опытные данные, взятые из
химической литературы.

Глава V
СТЕРЕОХИМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ РЕАКЦИЙ
На ход реакции оказывают влияние многочисленные
факторы. В их число входят:
а) молекулярная геометрия реагирующих веществ;
б) энергия активации, требуемая для образования
различных промежуточных продуктов реакции;
в) источник энергии (теплота, ИК-, УФ-излучение);
г) механизм реакции;
д) использованный растворитель;
е) общее изменение свободной энергии.
F Эти факторы определяют пространственное строение
продуктов реакции, соотношение изомеров, степень
превращения, время достижения равновесия и т. д.
Выявление и учет этих факторов является необходимым
условием для успешного планирования и выполнения
синтеза; оно помогает решать многие практические вопросы,
возникающие в процессе экспериментальной работы,
например вопрос о том, стоит ли отдельную реакцию
доводить до состояния равновесия или прерывать ее раньше,
какой должна быть полярность растворителя, какое
пространственное строение должны иметь исходные вещества.
Влияние этих факторов рассматривается в настоящей главе.
СТЕРЕОСЕЛЕКТИВНОСТЬ
Стереоселективной называется такая реакция, которая
приводит к преимущественному образованию одного из
нескольких возможных пространственных изомеров;
Например, при взаимодействии брома с ацетилендикарбоно-
вой кислотой соответствующий траяс-дибромид
получается в большем количестве, чем ^^-изомер, т. е.
трансизомер образуется избирательно.

76
Глава V
НООС—С=С—СООН
Вг
н2о+Вг2 \ /
► С=С
СООН Вг
+
\ /
с=с
Вг
/ хвг ноос/ чсоон
ноос
Дибромфумаровая
кислота (транс)
70%
Диброммалеиновая
кислота (цис)
30%
Другим примером реакции, стереоселективность
которой чрезвычайно высока, является дегидратация D-яб-
лочной кислоты:
СООН
I
сн2
н—с—он
I
СООН
D-Яблочная
кислота
Н. .СООН
1бо°с С=С
* ноос/ чн
Фумаровая кислота
96%
Н\ /Н
+ С=С
НОСХ/ ХСООН
Малеиновая кислота
4%
Свободнорадикальное присоединение бромистого
водорода к цис- или тра«с-2-бромбутену-2 представляет собой
пример стереоселективнои реакции, идущей с образованием
диастереомеров:
Вг
ХС
н—с сн
На свету
НВг
Вг V
\
з
сн«
н/\
Сх Вг
+
сн
з
+
н
СНз Д/Вг
^ СНз
и
Н
Вг
Н/ХВг
Рацемическая смесь
D- и ь-2,3-дибромбутана
75%
(X ХСН3
н/хсн3
Мезо-2,3-дибромбутин
25%
В качестве очень полезных примеров, имеющих
практическое значение, рассмотрим синтезы цис- и
транс-изомеров из замещенных ацетиленов.

Стереохимический контроль реакций 77
(DB.H, __ __
(2) СН3СООН,0°С Нч /Н
R—CeeC—R' ► /С=С<
W XR'
95—100 %
Этот результат указывает на обычно жесткую геометрию
частиц, образующихся в ходе реакции при действии боро-
водорода:
R—CeeC—R' + НВН2 ► R—C=C—R' ►
(В2Нв)
Н—ВН2
R4 .R' и т. д. / R4 /R'\ снзсоон R4 Я'
ХС=С< ► /С=С< В ► /С=С<
W ХВН2 \W х /, W ХН
Однако при проведении реакции с натрием в жидком
аммиаке избирательно образуется траяс-изомер, что, вероятно,
обусловлено обычным отталкиванием отрицательных
зарядов в динатриевом производном* :
2Na R4 _ Na+ NH3 R4 /H
R—C=C—R' ► XC=C4 ► /C=C<
Na - XR' W XR'
+
Из З-аминооксазолидинона-2 можно стереоселективно
получить различные продукты окисления при обработке
его окисью ртути или^бромной водой.
N=H
/ \
NH2 HgO .
^0
(транс-Изомер не образуется)
* В настоящее время считают, что эта реакция протекает через
стадию образования соответствующего анион-радикала. —Прим.
перев.

78
Глава V
О
N
/
NH<
О
Вг2(Н20)
N ^°
О:
€
N=N
транс -3,3f- Азо - due -(оксазолидинои -3)
(цис -изомер не образуется)
Естественно, что стереоселективность является
следствием действия таких различных факторов, как структура,
распределение электронной плотности, кинетика,
термодинамика реакций и т. д. Структура молекулы в сочетании
с механизмом реакции, в которой она участвует, могут быть
причиной 100%-ной стереоселективности. Теперь
рассмотрим более подробно некоторые факторы, способствующие
протеканию стереоселективных реакций.
КИНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
Кинетика реакции определяет, какой изомерный продукт
реакции будет образовываться с наибольшей скоростью.
Например, при сульфировании нафталина получаются
две изомерные сульфокислоты:
SO,H
8 1
*2
г
H2S04
Н20
л1
ос -Нафтатнсульфо-
кислота
SO,H
(t -Нафталйнсуяъфа-
кислота
Нг

Стереохимичёдкий контроль реакций 79
До тех пор пока реакция не достигла равновесия (реакция
проводится при 80° С), скорость образования а-изомера
намного больше, чем р-изомера, т. е. k{>k2. Следовательно,
основным продуктом реакции в условиях кинетического
контроля является а-изомер, так как данная температура
реакции способствует наиболее быстрому его образованию.
Интересно отметить, что а-изомер не обладает достаточной
устойчивостью, так как из-за наличия атома водорода в
пери-(8-)положепии к сульфогруппе последняя находится
в пространственно затрудненном состоянии*.
Действительно, кинетически контролируемые процессы довольно часто
приводят к образованию термодинамически менее
стабильных изомеров, р-Изомер пространственно не затруднен и
потому более стабилен. При более высоких температурах
(порядка 160° С) образуется почти исключительно р-изомер.
Причины предпочтительности образования изомеров будут
обсуждены в разделе, посвященном термодинамическому
контролю (стр. 82). Температурный режим реакции имеет
обычно существенное значение и может оказать
определяющее влияние на течение реакции. Считается, что при
повышении температуры на 10 ° С скорость реакции
увеличивается примерно вдвое. Однако при изменении температуры
на 10 ° С скорости различных реакций изменяются не
совсем одинаково.
Различие в изменении скорости при изменении
температуры может обусловливать значительное изменение
соотношения изомеров, получаемых в некоторых реакциях.
Рассмотрим случай, когда вещество Л, взаимодействуя с
реагентами, дает соединения В и С.
Реагент
—►
—►
Предположим, что скорость реакции А-+В увеличивается
в два раза при повышении температуры на 10° С, а скорость
* Обычно легкость элиминирования сульфогруппы в а-нафталин-
сульфокислоте объясняют не пространственными затруднениями, а
большой реакционной способностью а-места (см., например,
Несмеянов А. #., Несмеянов Н. А., Начала органической химии, т. II, изд-во
«Химия», М., 1970, стр. 234). — Прим. перев.

80
Глава V
реакции Л->С возрастает при этом в три раза. Допустим,
что при 30° С скорости этих двух реакций равны (2 моль/ч),
т. е. образуется смесь равных количеств В и С. Если теперь
повысить температуру реакции до 80° С (увеличить на 50° С),
т. е. увеличить пять раз по 10° С, то скорость реакции А-+В
удвоится пять раз, т. е. возрастет в 25, или в 32 раза.
Скорость же реакции А-+С утроится пять раз и, следовательно,
увеличится в З5, или в 243 раза. Скорости образования
В и С станут соответственно равны:
В : (2 моль/ч) • 32 =64 моль/ч,
С : (2 моль/ч) • 243 = 486 моль/ч,
что соответствует соотношению С : В = 7,6 : 1.
Выходы В и С составят
В:^.100 = 12«/„.
486
С:^,100 = 88°/о-
При температуре 130° С выход В и С будет равен
соответственно 2 и 98%. Если температуру понизить до —20° С
(на 50° С), то соотношение В и С станет равным 7,6 : 1,
т. е. будет обратным соотношению их при 80 ° С. Это
приведет к тому, что продукты реакции будут содержать 88%
В и 12%С.
Менее контрастным, но вполне наглядным примером
влияния температуры реакции на соотношение
получающихся изомеров служит реакция сульфирования толуола.
сн3 сн3 сн3
О50'" О*,,» О
S03H
3% 52%
5% 62%
10% 73%
h2so4
от
35 °С
100 °С
45%
33%
17%

Стереохимический контроль реакций
81
Влияние кинетических факторов на выход изомерных
продуктов можно проиллюстрировать также синтезом эндо-
и з/сзоизомеров замещенного норборнена.
Циклопентадиен
СН2
N
соосн,
А
В запаянной
ампуле
Метилакрилат
СООСН3
эндо-5-Кар6ометоксинор6орнен-2
76%
дкзо-5-Кар6ометоксинор6орнен-2
эндо-Форма образуется с большей скоростью. Очевидно,
что если цель синтеза в получении лишь одного из двух
возможных стереоизомеров, то она должна быть
достигнута проведением реакции при такой температуре (низкой
или высокой), когда соотношение скоростей образования
обоих изомеров наиболее благоприятствует
преимущественному получению того из них, который необходим. Если
кинетика реакции неизвестна, то потребуется поставить
несколько опытов при различных температурах и изучить
изменение соотношения количества образующихся
изомеров. Напомним, что если реакционную смесь выдерживать
в течение длительного времени после того, как получено
основное количество продукта реакции, то начинает
осуществляться термодинамический контроль, и
первоначальные результаты могут существенно измениться.

82 Глава V
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
Химическая термодинамика помогает понять роль
соотношения энергий исходного и конечного состояний
реагирующей системы. О степени образования изомеров А и В
в той или иной реакции при отсутствии кинетических
данных можно судить по уравнению зависимости свободной
энергии от константы равновесия. С другой стороны,
кинетическая информация дает сравнительные скорости
образования двух изомеров. Следовательно, если реакцию
останавливают до достижения равновесия, то соотношение
полученных изомеров представляет собой результат
кинетического контроля, а изомер, полученный в
преобладающем количестве, не обязательно термодинамически наиболее
стабилен. В условиях же равновесия основным продуктом
реакции будет наиболее термодинамически устойчивый
изомер.
Ранее говорилось о том, что основным продуктом
сульфирования нафталина при 80° С является а-изомер, а при
160° С реакция приводит главным образом к продукту
Р-замещения. Причина этой кажущейся аномалии
заключается не в том, что при 160° С скорость образования
Р-изомера выше, а в том, что при 80° С реакция достигает
положения равновесия очень медленно и останавливается
прежде, чем соотношение изомеров, полученных в условиях
кинетического контроля, достигает равновесного значения.
Но при 160° С реакция быстро достигает положения
равновесия, в условиях которого образуется термодинамически
более стабильный р-изомер; иначе говоря, действует
термодинамический контроль.
При сульфировании нафталина образование каждого
продукта (а- или р-изомера) связано с различными
значениями энергии активации (AG *а и AG*p) и изменения
свободной энергии (AGa и AGp).

Стереохимический контроль реакций
83
S03H
а-Изомер
S03H
$-Изомер
В ходе реакции а-изомер будет образовываться в
преобладающем количестве, поскольку этот путь связан с
меньшей энергией активации, чем требуется для образования
ъ
Координата реакции >•
Энергетическая диаграмма реакции сульфирования нафталина.
Р-изомера, так как AG*p>AG*a. Это соотношение наглядно
показано на энергетической диаграмме (см. рисунок).
Из этой схемы видно, что поскольку AG*p>AG*«,
общее изменение свободной энергии при образовании
Р-изомера больше, чем соответствующее значение для а-изо-
мера. Но поскольку положение равновесия реакции
определяется изменением свободной энергии (AG =
= 2,303 R T log /Q, то вещество, образование которого
связано с наибольшим изменением свободной энергии,
т. е. обладающее наименьшей свободной энергией, будет
преобладать при равновесии. Иначе говоря, а-изомер пред-

84
Глава V
ставляет собой продукт, образующийся в результате
кинетического контроля, а р-изомер— продукт
термодинамического контроля. а-Изомер легко превращается в
Р -изомер при установлении равновесия
S03H
1604?
h2so4
81%
SO*H
Подобные отношения между изомерами имеют место и
при сульфировании хинолина:
200 °С
h2so4
(дымящая)
зоо °с
** H03S
Сходство этой реакции и процесса сульфирования
нафталина очевидно. Первоначально образуются изомеры в
соответствии с кинетическим контролем. Как можно
предвидеть, при достижении условий реакции, в которых
осуществляется термодинамический контроль, будет происходить
миграция сульфогруппы и образование более стабильного
Р-изомера. Однако не всегда термодинамический контроль
изомерных продуктов приводит к желаемому изменению
соотношения изомеров. Так, например, кинетически
контролируемая реакция между циклопентадиеном и метилакри-
латом дает 76%-ный выход зядо-изомера, но при нагревании
реакционной смеси получается эквимолекулярная смесь
изомеров.

Стерео химический контроль реакций
85
"Л
>
СО0СН3
Н
J
Однако этот пример — исключение, а правило состоит в
том, что зядо-изомеры (образующиеся в кинетически
контролируемых реакциях) во многих случаях более затруднены
пространственно, чем з/сзо-изомеры, и в условиях
термодинамического - контроля переходят в з/сзо-изомеры.

86
Глава V
Комнатная
температура
Димер циклопентадиена
(зндо-изомер) /00%
100 °С
Димер циклопентадиена (экзо-
изомер)-основной продукт реакции
Ниже приведено несколько других примеров,
показывающих, как меняется соотношение изомеров при
термодинамическом контроле.
*)
цис-Азобензол /
>71°с.
N=N
jo
or
транс -Азобензол
(основной продукт реакции)

Стереохимический контроль реакций
87
б)
ноос
н
V
н
\
сош
200 вС,
в запаянной ампуле
Малешовая
кислота
Н
НООС
с=с
.соон
н
Фумаровая кислота
{основной продукт реакции)
Ф
25°С
ЩЯО'^онц.)
1004?
г)
АЮЬ
В последнем случае (г) при равновесии преобладает
о-изомер, так как он, несмотря на большую
пространственную затрудненность по сравнению с n-изомером,
стабилизирован вследствие образования хелатнои структуры с
катализатором — хлористым алюминием:

88
Глава V
ЛРг о
/ чО ?Н»
^г«ч —► а
Для цис-транс-изомеров установлено, что обычно
трая£-изомеры более стабильны и образование их
термодинамически более выгодно.
Под стабильностью понимается «термодинамическая
стабильность», мерой которой является свободная энергия
образования изомера, а не «термохимическая стабильность»,
мерой которой является теплота образования при
постоянных температуре и давлении (изменение энтальпии). Таким
образом, термохимическая стабильность отличается от
термодинамической на величину изменения энтропии
образования в соответствии с известным уравнением Гиббса
В большинстве случаев изомеры, обладающие более
низкой энтальпией, имеют более низкую свободную
энергию, поскольку обычно разница в энтропии между
изомерами мала.
При рассмотрении превращений цис-транс-изомеров
следует учитывать, что барьер вращения вокруг
двойной углерод-углеродной связи составляет примерно
40—50 ккал/моль. Поскольку эта величина значительно
меньше, чем значение энергии диссоциации насыщенной
углерод-углеродной связи (74—84 ккал/моль), а также
энергии связи С — Н (98 ккал/моль), то равновесие цис-
транс-превращения устанавливается значительно ниже
температуры, необходимой для разрыва
углерод-углеродных и углерод-водородных связей, т. е. раньше, чем
наступает общее разложение молекулы.
цис- и транс-Изомеры могут превращаться друг в
друга не только в термических процессах, но также при
действии кислот, оснований и свободнорадикальных
катализаторов.

Стереохимический контроль реакций 89
Рассмотрим следующие примеры:
н о BF3 или Na H CeHs
СвНб7 х:вН5^ en' чн
^ыс-Стильбен т/?аяс-Стильбен
(основной продукт реакции)
Нч /Н Следы1а н /СООСаНб
>С=С< с * /С=СЧ
QsHsOOC/ ^СООСаНв С2Н5ООс/ ХН
Диэтилмалеат Диэтилфумарат
(основной продукт)
Нч М нх Нч /СООН
ноос/ чсоонч ноос/ чн
Малеиновая кислота Фумаровая кислота
(основной продукт реакции)
СН3(СН2)7ч ЛСН2)7СООН 200°с Se .
>С=С<
н/ чн <
Олеиновая кислота
(^ыс-октадецен-9-овая)
СН3(СН2)7 ц
-+ \с=с/
*"" Н^ Ч(СН2)7СООН
Элаидиновая кислота
(траяс-октадецен-9-овая)
66%
Ниже приводятся примеры других изомерных
превращений (отличных от цис-пгранс-изомеризаиди):
1 I
НО—С—Н A,HCl(aq.) Н—С—ОН
I ► I
СН3—N—С—Н СН3—N—С—Н
HI Н|
СН3 СН3
L-Эфедрин l-Псевдоэфедрин
( ь-ф-эфедрин)

90 Глава V
Н
ZnCl2
Ac20
<
ОАс
Н Н
Пентаацетат ц
J5 - D - глюкопиранозы
10% АсО —
АсО
Н ОАс
Пентаацетат
ос-В- глюкопиранозы
90%
Термодинамический контроль может быть с успехом
применен в синтетической работе, если известны изменения
свободной энергии для реакции, приводящей к
образованию двух или более стереоизомерных продуктов (во многих
случаях достаточно знать изменения энтальпии). Если же
такие изменения не известны (что обычно и встречается),
то определяют соотношение изомеров в условиях
кинетического контроля и затем подвергают реакционную смесь
дальнейшему нагреванию (с катализатором и без него).
Если в результате нагревания при равновесии (условия
термодинамического контроля) соотношение изомеров
изменилось, эти данные учитывают и используют в
дальнейшем для увеличения выхода изомера, имеющего
необходимое пространственное строение. Состав смеси можно
определять по спектрам поглощения (ИК-, УФ-, видимая
область и т. д.), с помощью хроматографии (газовая,
бумажная, колоночная, тонкослойная и т. п.), резонансной
спектроскопии (ядерной или электронной), масс-спектроскопии
и т. д.

Стерео химический контроль реакций
91
СТЕРЕОСПЕЦИФИЧНОСТЬ
Стереоспецифическими называются такие реакции, в
ходе которых из разных пространственных изомеров
образуются стереоизомерно неравноценные соединения.
Наглядным примером стереоспецифическои реакции является
присоединение брома к стереоизомерным бутенам-2.
н-с
СН3
У
н
Вг*
\сн,
тпранс-Бутен-2
+ СНз
н-cr \
\н3
н
Пространственное расположение атомов в транс-буте-
не-2 и механизм реакции присоединения брома
обусловливают протекание процесса таким образом, что из транс-
изомера образуется только мезо-2,3-дибромбутан. Из цис-
бутена-2 получается рацемическая смесь, не содержащая
мезо-формы.

92
Глава V
н
+ I
Вг С— СН3
VL-.-
/с\—-:Вг
Н СН3
Вг
СН3 С.
Нч I // СН3
1
Вг
Вг"1
н
\
//
с—сн,
н—с
сн,
Д L - Энантиомеры
(рацемическая смесь)
Вг"1
в!
н
н
/ ^С-СНз
-c^Vbf
СН3
Н\ /СН3
Вг X
н' >Н3
Следует отметить, что атака бромид-ионом любого из
двух углеродных атомов в переходном состоянии,
образующемся из траяг-изомера, приводит к одному и тому же
мезо-соединению.
Реакции бимолекулярного нуклеофильного замещения
(S#2), как правило, стереоспецифичны^и ^используются
обычно для синтеза одного оптического изомера из другого.
:Nc-0-so2-^ch3 " .
•> СН3-С-0-С СН2-С6Н5
н
а = -7,05°
Другим примером стереоспецифической реакции
является присоединение метиленовои группы по двойной связи
цис- и траяг-олефинов в приведенных ниже условиях:

Стереохимический контроль реакций
93
СН3 СН3
н н
н н
цис -Диметилциклопропан
СН
Я
\ /
С=С + СН212
Н СН3
Cu-Zn
»> СН
транс -Диметилциклопропан
Довольно часто для успешного протекания стереоспе-
цифических реакций необходимо, чтобы осуществлялись
определенные конформационные требования к группам,
участвующим в образовании или разрыве связей.
Например, для получения цис-метлстилъбена надо правильно
выбрать исходный диастереоизомер, чтобы в ходе реакции
осуществлялось требуемое пространственное
расположение реакционных центров.
С6Н5
CWrC
зритро - 1-Бром-
1,2- дифенилпропан
СбН5
С
н
цис - Метилстильбен
Отметим, что атом водорода у второго углеродного атома
и атом брома у первого углеродного атома находятся в
трая£-положении друг к другу. Эта реакция протекает по
механизму Е2 и называется реакцией трая^-элиминирова-
ния, поскольку атомы водорода и брома в ходе реакции
находятся в траяс-положении друг к другу (не путать с
конфигурацией продукта реакции — в данном случае цис-
метилстильбена). Чтобы получить соответствующий транс-
изомер, нужно использовать трео-изомер, так чтобы сохра-

Таблица 10
Реагенты для некоторых реакций присоединения к алкенам и алкинам
гкены
•->
<
О)
К
X
<v
X
К
к
<v
о
о
К
с
1
3
3*
Присоединение идентичных групп
используемые
реагенты
H2+Pd
1) В2Нв
2) АсОН
1) Os04
2) Н30+
1) КМп04
2) Н—0-
Ii + Н20 +
+ AcOAg
присоединяющиеся
группы
н н
1 1
н н
1 1
Н—0 0—Н
1 1
Н—0 0—Н
1 1
Н—0 0—Н
1 1
Присоединение неидентичных групп
используемые
реагенты
1) В2Нв
2) Н202
Cl3SiH + Pt

присоединяющиеся группы
Н 0—Н
1 1
ClsSi Н
1 1
Присоединение одной группы
используемые
реагенты
CH2N2 + hv или
CH2I2 + Zn—Си
СдНбСОзН
нсх3 +
трет -С4Н9ОК
НС=СНЧ
1 >0 (СН2)
нс=сн/
нс=сн2
1
нс=сн2
i
1

присоединяющаяся
группа
н/
>
х\
х/
НС—СН2—
II
НС—СН2—
Продолжение
Алкены
г
Алки
Присоединение идентичных групп
транс -присоединение
•
3
3*
транс-
используемые
реагенты
1) (R)HC03H
2) Н30+
Х2 (галоген)
Na (жидк. NH3)
присоединяющиеся
группы
Н—0 0—Н
1 1
X X
1 1
н н
1 1
Присоединение неидентичных групп Присоединение одной группы
используемые
реагенты
Н0С1
1) (R)HC03H
2) LiAlH4
Cl3SiH + Pt
NaOR ROH
(S) (S)
X2 + H20

присоединяющиеся группы
H—0 CI
[ [
H 0—H
1 1
Cl3Si H
1 1
Н (S)OR
1 1
X 0-Н
I I
используемые
реагенты
CH2N2 + ftv или
CH2I2 + Zn—Си
#

присоединяющаяся
группа
н/

Пространственные изомеры,
образующиеся в некоторых реакциях присоединения к алкенам и алкинам
Таблица П
Исходное
соединение
Продукт реакции
Присоединяющиеся группы
идентичны А -А

цис-присоединение
транс
-присоединение
Присоединяющиеся гриппы
не идентичны а- а
цис-присоеди-
нение
транс
-присоединение
Присоединение (цис) одной группы
А
НС
нсА
»сна
*сн,
R Н
н ^н
I
A Xv
н
R<"CH
ЦЬ-Рацемат
н .н
R' NH
B^L-Рацемат
в
А I
r'h
В,Ь-Рацемат
R/4H
I
В
DfL-Рацемат
н н
В,Ь-Рацвмат
9ндо-
D,L-Рацемат
R R
\ /
Г\
н н
А
А С
Г HR Н
мезо-
А ^<Г
• \
R Н
В,1-Рацемат
А „Сч
r'S*
н
Л'
н н
В,1-Рацемат
(эритро)
В,1-Рацемат
цис-
мезо-
R
к цис*
цис-
мезо-
цис-
эндо-
мезо-
н
Rv н
><
Н R
\ /
/Ч
н н
А
Л- н
?сч.
R' H
В,1-Рацемат
И
/\
R Н
мезо-
в
I
.с%
:^V
R^ H
D,L-Рацемат
л " V
С^^ В
R ^Н
D,L-Рацемат
(эритро-)
Н R
транс-
D,L- Рацемат
F
4-
транс -
DfL-Рацемат
сЫ
транс-
В,Ь-Рацемат
А
A -Cv
А*-
R^ H
В,Ь-Рацемат
(эритро-)
R' Н
* v
В,1.-Рацемат
(трзо-)
А
I
С
R/4H
В
I
сч
•Л
R* Н
А
I
С
/\
R Н
\/
* н
D,L -Раце- а
матыъ <!
с; r н
я/Чн
с '
Л А
R Н
цис-
В,1-Рацемат
цис-
D,L -Рацемат
цис-
эндо-
В,Ъ-Рацемат
о
оо
\ /
/ \.
Н R
О
И
R-CSC-R
R-CSC-R'
А
I
/ч
D,L -Рацемат
(трео-)
и
н
цис-
мезо-
R R
\ /
ОС
/ \
А А
цис-
н *'
А V
/\
R Н
ДЬ -Рацемат
в
i
f/K,
/ч н "
R Н
А
I
сс н R
„'Ч
В,1-Рацематб/
а' чн
Bjh-Рацемат
R R'
х
А А
цис-
Н
транс -
В,Ъ-Рацемат
А' ЛВ
BiL-Рацемат
R' Н
схв
/\
R Н
RL Н
С. А
R/4H
BiL-Рацематы
А' ЛН
D,L- Рацемат
н'
транс-
В,Ь-Рсцемат
н
н
цис-
D,L -Рацемат
R А
\ /
/Ч
A R
транс-
R А
Ч/
л/ Ч
транс -
R R
Ч/
/ \
А В
цис-
\ /
А В
цис-
н
я4
/77/71
B,L-Pc
анс-
ацемат
R В
\ /
/■\
A R
транс-
R В
Ч/
л/ Ч
транс-
цис-
транс-
D,L -Рацемат
н
цис-
%R'
цис-
F
цис-
D,L -Рацемат
цис-
В,Ъ-Рацемат
цис-
транс-
D,L -Рацематы
цис-
эндо-
мезо-
зндо-
цис-
цис-

98 Глава V
нялась необходимая траяс-конфигурация атомов брома и
водорода:
СН3 СбН5 СН3
/ч нч ^н \
CgH5 Н
трво -1-Бррм- транс-Метилстилъбен
1,2 -диренйлпропан
Действительно, многие реакции Е2 стереоспецифичны.
Такая стереоспецифичность убедительно подтверждается
реакцией гидролиза 1,2,3,4,5,6-гексахлорциклогексана.
6-Изомер реагирует с гидроксил-ионом в 104 раз
медленнее, чем другие конформеры.
нн
н
Р -1,2,3,4,5,6"Гексааяорциало-
гепсаи
Это объясняется тем, что он представляет собой полный
транс-изомер, и здесь совершенно отсутствует
пространственное расположение групп, необходимое для протекания
реакции по механизму Е2.
\ _
- А
I / н
А
Другим примером влияния пространственных факторов
может служить реакция каталитического гидрирования

Стереохимический контроль реакций 99
метилциклогексанона, протекающая стереоспецифически с
образованием аксиального конформера:
Катализатор
н2
(н+) .
■СН3
цис-2-Метилциклогексанол
СТЕРЕОИЗОМЕРНЫЕ ПРОДУКТЫ
НЕКОТОРЫХ РЕАКЦИЙ ПРИСОЕДИНЕНИЯ
Продуктами реакций присоединения по кратным
углерод-углеродным связям могут быть цис-транс-нзомеры,
рацематы, аксиально-экваториальные конформеры и т. д.
Результат можно предвидеть, если известен механизм
реакции присоединения, т. е. установлено, идет ли процесс
как цис- или как гараяс-присоединение.
Из табл. 10 и 11 (см. стр. 94—97) видно, какие
продукты образуются при взаимодействии некоторых
реагентов с различными алкенами и алкинами.

Глава VI
СИНТЕЗ СОЕДИНЕНИИ,
СОДЕРЖАЩИХ МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ (ИЗОТОПЫ)
ЗНАЧЕНИЕ МЕЧЕНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
При определении механизмов химических и
биологических реакций неоценимое значение приобретает
использование меченых соединений. Специальные синтезы,
использовавшиеся ранее только для наиболее тонких
исследовательских работ в щедро финансируемых институтах, в
настоящее время являются весьма обычными в химической
практике. Наглядным примером применения веществ,
меченных изотопами, для выяснения механизмов реакций
является использование 180 для решения вопроса о том,
какой из изотопов кислорода (от спирта или от кислоты)
удаляется в виде воды в ходе реакции этерификации:
О О
н+
R—С—ОН + Н—О—R ] * R—C—О—R + Н20
Для данной реакции возможны два пути отщепления
молекулы воды:
О + О
1) R-cio"H"+"lUO-R *Г1-+ R-C-O-R + H-0-Н-
о + о
2) R-C-0fH7+V.Hf0rR ^—* R-C-0-R + Н-О-Н
При использовании спирта, меченного 180, было показано,
что в действительности осуществляется первый путь,
поскольку 180 был найден в полученном сложном эфире,
а не в воде.
О О
н+ и
R—С—О—Н + Н—"О—R < ^ R—С—«О—R + Н—О—Н

Синтез соединений, содержащих меченые атомы 101
Вопрос о том, какой из продуктов реакции содержит
изотоп, можно решить двумя путями. Во-первых, можно
определить разницу в весах, изотопа, используемого для
метки, и обычного изотопа. Так, масс-спектроскопия
позволяет обнаружить наличие в веществе 14С (в виде 14СО).
0 0 О
II II л II
СН3—С—14С—О—С2Н5 ► СНз—С—О—С2Н5 + 14С0
Эта схема показывает, что в реакции отщепляется углерод
карбоксильной, а не карбонильной группы. Во-вторых,
используя свойство радиоактивности 14С (источник
р-излучения), можно с помощью соответствующего счетчика
определить, в каком соединении содержится изотоп 14С.
Поскольку радиоактивность определить легче, чем вес
изотопа, обычно предпочитают использовать
радиоактивные изотопы. Однако для нахождения наиболее удобного
в каждом отдельном случае метода нужно учитывать и такие
соображения, как доступность приборов, изотопов,
безопасность работы и т. п. Некоторые из обычно«
используемых изотопов не радиоактивны; в этом случае требуется
применение масс-спектроскопии.
В ряду изотопов дейтерий занимает особое место,
поскольку этот изотоп водорода (2Н, D) в два раза тяжелее,
чем обычный изотоп ХН, тогда как, например, 35S только
в 35/32, т. е. в 1,094 раза тяжелее природного изотопа 32S.
Тот факт, что 2Н примерно вдвое тяжелее ХН, позволяет
определять дейтерий в органических соединениях методом
инфракрасной спектроскопии или измерением плотности
D20 (тяжелой воды), полученной при окислении меченого
соединения, а также с помощью масс-спектрометрических
методов.
СИНТЕЗ МЕЧЕНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Для введения меченых атомов используются многие из
обычных органических реакций (табл. 12). Работая в
лаборатории с мечеными соединениями, необходимо
сохранять остатки радиоактивных продуктов с целью
обезвреживания их после окончания синтеза. Необходимо также
следить за уровнем радиации изотопов, находящихся в ра-

102 Глава VI
боте, и выполнять правила техники безопасности.
Отличие реакций с использованием радиоактивных изотопов
от обычных химических реакций состоит только в том,
что скорости этих реакций изменяются в зависимости от
первичного и вторичного изотопных эффектов. Эти
эффекты особенно заметны при использовании соединений,
содержащих дейтерий или тритий.
Таблица 12
Получение меченых соединений
(1) LIA1H4
(2) Н30+
1. ^СОз ► ^СНдОН
(1) Pd + H2
(2) НэО+
2. NaH^COg ► Н13СООН
(О 14со2
(2) Н30+
3. RMgX ► R—ПСООН
Na14CN
4. RX > R—^CN
О ОН
|| KUCN + H+ |
5. СНз—С—Н > СНз—СН—^CN
Zn("CN)2
6. Ho-^Q) HC1 > но-^>-13сн=ш2а
D20
7. СаС2 —* D—C = C—D
d2o
8. (Ar)ROH ^zr (Ar)R—O—D
9. HOOC—CH
II Pt + D2
HCCOOH ► HOOC—CH—CH—COOH
D D
10. (HO) NH2 (HO) NH2
D^O + H JL
► DtxD
D

'Синтез соединений, содержащих меченые атомы 103
О
Продолжение табл. 12
(1) LiAlD4 9Н
(2) Н20 I
11. (Аг) R—С—R (Аг) ► (Ar)R—С—R(Ar)
I
D
12. (Ar)RMgX -Л (Ar)R—D
13.
Ацетон
Na131I
R—CI ► R—«I!
14. OH
Ш
h—^зг,
COOR
COOR
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
О О
II 15NH3 ||
(Аг) R-C-X ► (Аг) R—С—15NHa
NaC16N
R—X ► R—C15N
(i) 18o2
(2) H,0+
(Ar) R—MgX ► (Ar) R—180—H
NH 180
II h2i8o II
(Ar) R—C—OR ► (Ar) R—С—O—R
18Q
нию
-> (Ar) R-C-R (Ar)
(Ar)R-CX2-R(Ar)
Na23*S
RX ► R233S
О О—Т
II Pt + T2 I
(Ar) R—C—R(Ar) ► (Ar) R—C—R (Ar)
Меченые соединения можно также получать
биологическим путем. Например, 14С-глюкозу можно получить
гидролизом крахмала, выделенного из растения, которое некоторое

104
Глава VI
время выдерживали в атмосфере 14С02. Эт<эт факт
свидетельствует о том, что по крайней мере часть углекислого газа,
поглощаемого растениями, используется ими для синтеза
углеводов, таких, как крахмал. Приведенные ниже
синтезы иллюстрируют применение реакций, указанных в табл.
12, для получения соединений, меченных изотопами 14С,
D, «II «и и 35S.
14С
(1) 14С02
Br Mg (СН;
(2) Н30+
И,
сн2
\
СН2—СН2—"- СООН
СаСО,
СН2-СН2-14СОО
/
сн2
\
CH2-i4COO""
он
СН2-14СООН
Са
++
СН2 СН2
NaBH4
14с=о i->
■I н ^ O-SO2-0Br
(1) C02
(2) H30+
СООН
Циплопентаннарбоновая - /- **С кислота
D(H2)
СаС2 D2° > D-C=C-D
HgS04 о
D20 и
__^ D3C-C-D
Ацетальдегид -D4

Синтез соединений, содержащих меченые атомы
105
1Э1
I
15
N
з$
О
HN-C-СНз
^0
о
HN-C-СНз
NH
0-5 ФС
ЪОЩ
С1
N2C1 ,31I
2 на
NaN02
С1
jc^au
а
С1
1-Хлор-4-ио&6еизол- m I
C-Cl -
is
NH,
NH,
II
15
C- NH2
NaOCl
Анилин-X5t$
CO
о h2^so4 о
-C-CH3 Я HN-C-СНз
(CH3C)20
РС15
'S03H
О
HN-C-СНз
^SOjCl
NH2
3Sor»
О
HN-C-СНз
но-
S02NH
$ JK
35S02NH^Q>
Сулырадиазин-95$
В приведенных выше синтезах наиболее важной
стадией является введение метки. Лучше всего, если возможно,
вводить изотоп на последней стадии синтеза, чтобы
избежать потерь дорогостоящего изотопа в процессе многосту-

106 Глава VI
пенчатых превращений. Например, если меченое
соединение вводят в трехстадийный синтез с выходом 70 % на
каждой стадии, то конечный продукт образуется с выходом
(на три стадии)
(0,7)8х 100% =34,4
Это составляет слишком большую потерю дорогостоящего
изотопа и оправдано только в тех случаях, когда нет
другого пути для получения нужного меченого соединения.
МОЛЕКУЛЫ, СОДЕРЖАЩИЕ НЕСКОЛЬКО МЕТОК
В некоторых случаях бывает необходимо получить
соединение, меченное двумя или несколькими различными
изотопами. Такие соединения можно получить, используя две
или несколько реакций, приведенных в табл. 12.
(1) ЫА1Н4
(2)НаО+ HI Na"SH
i8co2 ► i8CH3OH --* 18CH8I ► 18СН3—85SH
Следует иметь в виду, что при использовании смеси 13CH3SH
и СН3—35SH можно достичь тех же результатов, что и с
применением 13СН3—35SH.

Часть вторая
ПРИМЕРЫ СИНТЕЗОВ
Синтезы, приведенные в этой части книги, размещены
в удобном для учащегося порядке. Такой порядок
расположения схем по основным функциональным группам
дает возможность быстро отыскать синтез, характерный
для соединения определенного типа. Механизмы реакций в
схемах синтеза не указаны, поскольку их можно найти в
любом учебнике по органической химии.

Глава VII
АЛИФАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ
АЛКИНЫ
L Из карбида кальция получить бутин-1.
Д -f- давление
Н20 Fe 4- Н8 НВг
CaQj ► НС = СН ► СН2=СН2 ►
■—*■ СНз—СН2—Вг
Na (в жидк. NH3) СН3СН2Вг
НСееСН ► HC = CNa ► СН3—СН2—С=СН
2. Из н-бутилбромида получить бутин-2.
KNH, (в жидк. NH3)
СН3—СН2—СН2—СН2—Вг ►
Вг
НВг | Л КОН (спирт)
СНз—СН2—СН=СН2 ► СНз—СН2—СН—СНз ►
Вг Вг
Вг2 | | А КОН (спирт)
—> СН3—СН=СН—СН3 —* СН3—СН—СН—СН3 ►
■—>■ СНз—С = С—СНз
3. Из ацетона и йодистого метила получить 3-м
тилбутин-1-ол-З.
СН3—I -+ СН3—Mgl
(1) (СН3)2С=Ю
Н20 CH3MgI (2) НзО+
СаС2 ► НСееСН ► НС = С—Mgl ►
ОН
[
—* сн3—с—с=сн
L
s
СН

ПО Глава VII
АЛКЕНЫ
/. Из карбида кальция получить бутадиен-1,3.
Си2С1а
Н20 NH4C1
СаС2 ► НС = СН ► СН2=СН—СвСН —>
Л 4- давление
Fe-f-H2
► сн2=сн—сн=сн2
2. Из этанола получить 2-метилбутен-1.
НВг Mg
СН3—СН2—ОН ► СН3—СН2—Вг —> СН3—СН2—MgBr
h2so4 л
Na2Cr207 Th02
СН3—СН2—ОН ► СН3—СООН ►
° (i)CH3cH2MgBr °н
II (2) Н30+ |
■—>■ СНз—С—СНз ► СНз—С—СН2—СНз •—*■
i
СНа
Л (Разделение газовой
А1208 хроматографией)
_* СН2=С-СН2—СН3 + СН3—С=СН—СН3 ►
СН3 СНз
■—>■ СН=С—СН2—СНз
I
СНз
3. Из бутина-1 и бромистого этила получить цис-
гексен-3.
Na (в жидк. NH3) СН3СН2Вг
СН3-СН3—СееСН ► СН3—СН2—С = CNa ►
—> СН3—СН2—С = С-СН2—СН3 —-*
снз-сн2 сн2-сн3\ СНзСООН н н
рс=с^ в ► /с=с\
H / з СНз—СН2 СН2—СНз
4. Из этанола или любых других органических
реактивов получить 2-метилбутен-2.

Алифатические углеводороды
111
h2so4 д р
Na2Cr20, Th02 ||
СН3—СН2—ОН ► СН3—СООН •-> СН3—С—СН3
(Ar)8t-CH-CHj
-> СНЧ—С=СН—СН,
СН,
5. Из формальдегида и ацетилена получить норборна-
диен-2,5.
о
нс=сн + н-с-н
д + давление
Cu2C2/ Si02
НО-СН2-С=С-СН2-ОН
Д + давление
Ni + H2
Н0-(СН2)4-0Н
SOCU
■*> С1-(СН2)4-С1 ►
NaCN
NC-(CH2)4-CN
д
н3о+
NaBH,
N-Br
Д + давление
нс^сн
НО0С-(СН2)4-СОШ
д
Ва(ОН)2
А1203
Пиридин
6. Из циклопропанкарбоновой кислоты получить цик-
лопропен.
/\
н+
СН8СН2ОН
о
-СООН
NH3
^^-СООСН2СН3 ^^-С—NH2

112 Глава VII
(1)CH3I
NaOBr CH3I (2) Ag20 + H20
^-^—NH2 ^^—N(CH3)2
д
^^-N(CH3)3OH ^
АЛКАНЫ
/. Из неорганических веществ получить метан.
300 °С + 300 ат • LiH
ZnO—Сг2Оа HI LiAlH*
СО + Н2 ► СН3—ОН —> СН3—I ► СН4
2. Из неорганических веществ получить изобутан.
Д -f- давление
Н20 Fe + H2 НВг
СаС2 ► НС = СН ► СН2=СН2 ►
Na А1Вг3
СН3—СН2—Вг —> СН3—СН2—СН2—СН3 ►СНз—СН-СН3
сн3
80 о/0
(Разделение газовой
хроматографией)
СН3—СН2—СН2—СН3 ► СН3—СН—СН3
20 о/0 |
СН3
3. Из неорганических веществ получить циклопропан.
300 °С + 300 ат
ZnO-Cr2Os HI
СО + Н2 ► СН3—ОН —* СН3—I
Н20 Na (в жидк. NH3) CH3I
СаС2 ► НС = СН ► HC = CNa ►
Д + давление 600° С
Fe + H2 Cl2
—* сн3—с=сн > сн3—сн=сн2 ►
Перекись
НВг
_* С—СН2—СН=СН2 ► С1—СН2—СН2—СН2—Вг —>
Zn
■—>■ СН2—СН2
\ /
сн2

Алифатические углеводороды 113
4. Из ацетилена и бутадиена-1,3 получить циклогексан
А+давление А+давление
Fe + H2 СН,=СН-СН=СН9 ^\
НС=СН * СН2=СН2 - £-»> f J
Pt + H<>
5. Из уксусной кислоты получить этан.
(1) LiAlH4 160°C
(2) НэО+ H2S04
СН3—СООН ► СН3—СН2—ОН ► СН2=СН2
Л 4- давление
Ni + H2
► СН3—СНз
6. Из циклопропана получить 2,3-диметилбутан.
ХН2Ч а
/ 2\ НВг CaO-NaOH
СН2 СН2 ► СН3—СН2—СН2—Вг ► СН3—СН=СН2->
НВг Na
► СН3—СН—Вг ► СН3—СН—СН—СН3
I I I
СНз СНз СНз
7. Из пропана получить 2, 3, 4, 5-тетраметилгексан.
600° С Перегонка
СНз—СН2—СНз * СНз—СН=СН2 -f- СН2=СН2 ►
НВг Mg
► СН3—СН=СН2 ► СН3—СН—Вг ► СН3—СН—MgBr
СН3 СН;
(1) H2S04 325°C 9
(2) Д+Н20 Си II
сн2=сн2 ► сн3—сн2—он ► сн3—с—н
(1) (CH8)2cHMgBr 9H 9Нз
(2) НлО+ | SOCl2 |
► СН3—СН—СН—СНз ► СН3—СН—СН—С1
I I
СН3 СН3
Na
> СН3—СН СН СН СН СН
I I I I
СНз СНз СНз СНз

114
Глава VII
8. Из прочена получить спиропентан.
сн3-сн=сн2 * снз-сн ;;сн2 —
О О CKL-OH О Са(ОН)2
И И Са(ОНЬ I И Н2О0
СНз-С-Н + Н-С-Н —-—^ НО-СН2-С С-Н 1
3 I
НО-СН2. ХН2-ОН рВг,
х. -
сн2-он
Вг-СН
2«^ ^СНл-Вг
но-сн2 сн2-он
Zn-пыль
[-CH2-N(CH2COONa)2]
Вг-СН2
СН2-Вг
9. Из фенилацетальдегида, малоновой и уксусной кис-
лот получить цис-декалин.
(1) LiAlH4
(2) Н30+
СНз-СООН * СН3-СН2-ОН
Пиридин
О
Н+ + А Н
сн,сн2он ЛТ¥ свн6сн2сн
НО0С-СН2-СООН 2_1_^ СН3-СН2-ООС-СН2-СООН ►
сн,
сн
с2н5оос
сн
Д-соон
ч
сн н3о+
н__ —-—*•
с2н6оос
рн
сн,
ноос
/
сн
II
сн
л
Zn-пыль
он
д+давление
Ni + Н2

Глава VIII
СОЕДИНЕНИЯ,
СОДЕРЖАЩИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ
КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ,
ИХ АНГИДРИДЫ И ГАЛОГЕНАНГИДРИДЫ
1. Из этанола получить пропионовую кислоту.
НВг Mg
СН3—СН2—ОН ► СН3—СН2—Вг СН3—СН2—MgBr
(1) Ш2
(2) Н80+
► СН3—СН2—СООН
2. Из этанола получить валериановую кислоту.
160° С Ag О
h2so4 о2 / \
СН3—СН2—ОН ► СН2=СН2 > СН2—СН2
НВг Mg
СН3—СН2—ОН ► СН3—СН2—Вг ► СН3—СН2—MgBr —-
/°\
(1) СН2 СН2
(2) Н80+ НВг
► СН*—СН9—СН9—СН9—ОН ►
NaCN
СН3—СН2—СН2—СН2—Вг ► СН3—СН2—СН2—СН2—CN
л
н3о+
► сн3—сн2—сн2—сн2—соон
3. Из ацетона получить 2,2-диметилпропионовую
кислоту.
° (DMg(Hg) н° 9Н
II (2) НаО+ • | I H2S04
СН3—С—СН3 ► СН3—С С—СН
з
СН3 СН8
СНа О (1) Na0Br СН3
II (2) Н30+
СНз—С С—СН3 ^-?-> СН3—С—СООН
CHq CH;

116 Глава VIII
4. Из пропана получить хлорангидрид пропионовой
кислоты.
Перекись
600СС НВг
СНз—СН2—СНз ► СНз—СН=СН2 ►
л h2so4
НО- Na2Cr207
-► СН3—СН2—СН2—Br ► СН3—СН2—СН2—ОН ►
О
soci2 ||
-> сн3—сн2—соон ► сн3—сн2—с—ci
5. Из пропана получить надуксусную кислоту.
л
но- ч+
600°С КМп04 Н202
СН3—СН2—СН3 ► СН3—СН=СН2 ► СН3—СООН ►
О
II
► СН3—С—О—О—Н
6. Из пропилена получить 5-кетокапроновую кислоту.
600СС Перекись
С!а НВг
СН3=СН—СН3 • ► СН2=СН—СН2—С1 ►
-► Вг—СН2—СН2—СН2—С1
Н20 Na (в жидк. NHS) Вг—СН2—СЧ2-СН2—С1
СаСа ► НС=СН ► HC=CNa >
KCN
-» НС=С—СН2-СНа—СН2—С1 ► НС=С—СН2—СН2—СН2—CN -»
л
н3о+
► НС=С—СН2—СН2—СН2—СООН ►
н2о 0
HgS04 ^
H2S04 ||
► СН3—С—СН2—СН2—СН2—СООН
7. Из 1-хлор-З'бромпропана получить циклопропанкар-
боновую кислоту.
Na .СН2ч
KCN (вжидк. NHS) / 2\
С1(СН2)3Вг ► C1(CH2)3CN ► СН2 СН—CN -»
(1) Л + КОН
(2) Н30+
►
-СООН

Соединения, содержащие функциональные группы 117
8. Из уксусной кислоты получить З-окси-З-метилмас-
ляную кислоту.
(1) LiAlH4
(2) Hs0+
СН3—СООН ► СНз—СН2ОН
л О
ThOa
CHgCOOH ► СН3—С—СН3
Н20 Л + Н+
Вг2 + Р (красный) + ftv CHsCH2OH
СН3—СООН ► Вг—СН2—СООН ►
о
(1) CHS-C-CHS
Zn (2) HsO+
-> Br—CH2—СООС2Нб ► Br—Zn—СН2—СООС2Н5 ►
ОН
► СН3—С—СН2—СООН
I
СНз
9. Из этанола получить смешанный ангидрид уксусной
и пропионовой кислот.
h2so4 °
Na2Cr207 SOCl2 ||
СН3—СНа—ОН ► СН3—СООН ► СНз—С—С1
НВг NaCN
СН3—СН2—ОН ► СН3—СН2—Вг ► СН3—СН2—CN ►
о
II ,
AKOH(aq.) CHS—С—С1
► СН3—СН2—COOK ►
О О
II II
+ СНЧ—СН*—С—О—С—СН,
10. Из уксусной кислоты получить малоновую кислоту.
н2о
Н20 (1) NaHCO»
Р (красный) + Br2 + Av (2) NaCN
СНяСООН ► Br—CHo—СООН ►
А
Hso+
-► NC—СН2—СООН ► НООС—СН2—СООН

118 Глава VIII
11. Из карбида кальция получить янтарный ангидрид.
Л -}- давление
Н20 Н2 -|- Fe Bra
СаС2 ► НС=:СН > СН2=СН2 ►
л
NaCN H3C+
—* Вг—СН2—СН2—Вг ► NC—CH2—CH2—CN ►
л СН2—Gf
-+ НООС—СН2—СН2—СООН ► | )0
сн2—с<
12. Из циклогексанона получить циклопе нтанкарбоно-
вую кислоту.
О О
/\ „§ /\/cl Ш H'k. / х^>-соон
С1а ' ч' (2) Н30+ \ /
► —
Ч/ \/
13. Из уксусной кислоты получить лимонную кислоту.
н2о
Р (красный) + С12 4- Л* Са (HCOs)2
СН3—СООН ► С1— СН2—СООН ►
о\ о н+
II Л II NaCN
.С1— СН2-СО/2Са у С1— СН2—С—СН2—С1 ►
ОН ОН д
| NaCN I HsO+
С1—СН2—С—СН2—CI ► NC—СН2—С—СН2—CN ►
I I
CN CN
ОН
t—СНо—С—СНо—'
► НООС—СН2—С—СН2—СООН
I
СООН
14. Из бензальдегида и пропионовой кислоты получить
2'Метил-З-фенилакриловую кислоту.
О
soci2 II
СНз—СН2—СООН ► СН3—СН2—С—С1

Соединения, содержащие функциональные группы
119
NaOH(aq.)
СН3—СН2—СООН ► СН3-
-СН2—COONa
О
о
СН3-СН2-С-С1
(СН3—СН2—С—)20
От
Н
100°G
И
(СН3СН2С)20
СН3СН2 COONa
СН=С —СООН
СН,
15. Из этилового спирта и резорцина получить
5-кетокаприловую кислоту.
Na
СН3—СНа—ОН ► СН8-СН2—ONa
он
сн8-сна-он
Na(Hg)
Н20
НВг
СНз—СНа—В г
он
он
он
J
о
(1) NaOCH2CH3 О
(2) СН3СН2Вг -ДЛ
► Г >СН2-СН3
О
(1)А+НО- ||
(2) Н,о+ СН3-СН2-СН2-С-СН2-СН2-СН2-СООН
СПИРТЫ И МЕРКАПТАНЫ
1. Из пропана получить изопропиловый спирт и изо-
пропилмеркаптан.
О—S03H
600 °С H2S04 I
СНд—СН2—СНд ► СН3—СН=СН2 ► СНд—СИ—СНз ■—*■

120 Глава VIII
ОН
н2о |
—■-* СН3—СН—СН3
СН3
СН3-СН=СН2 | NaSH
СН3—СН—СН3 ► (СН3—СН—О—)2S02 ►
OSO3H
SH
■—>■ СН3—СН—СНз
2. Из этана получить изопропиловый спирт.
(1) HaS04
600 °С (2) Н30+
СН3-СН3 > СН2=СН3 ► CH3-CH2-OH
HaS04 450° С ^
Na2Cr207 ThOs || NaBH4
► сн3—соон ► сн8-с—сн3 ►
он
—► СНз—СН-—СН3
3. Из пропана получить н-пропиловый спирт и н-про-
пилмеркаптан.
Перекись
600 °С НВг
СН8—СНа—СН3 ► СН3—СН=СН2 ► СН3(СНа)гВг -»
Л КОН (aq.)
► СН3—СНа—СНа—ОН
\ NH2Br
H2N-C-NH2 II NaOH
CH3(CH2)2Br ► СН3—СН2—СНа—S—С—NH2 ►
—► СН3—СН2—СН2—SH
4. Из пропана получить пропандиол-1,2.
С1
600 СС С12 + Н20 |
СНз—СН2—СН3 ► СН3—СН=СНа ► СНз—СН—СН2
ОН
но- н3о+
—► сн3—сн—сн2 ► сн3—сн—сн2—он
и он

Соединения, содержащие функциональные группы
121
5. Из этанола получить пентаэритрит.
О
Си, 325 °С II
СН3—СН2—ОН ► СНз—С—Н
О
зоо °с, зоо ат
ZnO—Cr2Os Си, 325 °С
со + н2 ► сн3он ► н—с—н
О
О
|| || NaOH(aq.)
сн3—с—н + н—с—н ► носн2—с
сн*он о
СНоОН
■с—н
н2с = о
NaOH (aq.)
CH2OH
¥ НОСН2—С—СН2ОН
I
СН2ОН
5. Из этанола получить З-метилпентанол-3.
НВг Mg
СНз—СН2—ОН ► СН3—СН2—Вг > СН3—СН2—MgBr
H2S04 Н+
Na2Cr207 CH3CH2OH
СН3—СН2—ОН ► СН3—СООН ►
9 (1) CH3CH2MgBr °н
II (2) Н30+ |
н>СН3—С—О—СН2—СН3 ► СН3—СН2—С—СН2—СН3
СНз
7. Из циклогексанола получить транс-циклогександи-
ол-1,2.
Qoh
Л
Н3Р04
HCOOH+H202(aq.)

122 Глава VIII
8. Из этана получить 2-меркаптоэтанол.
Ag+A
600 °С 02
СНз—СНз ► СН2=СН2 ► CH2—CH2
\0/
H2S
► Н—S—СН2—СН2—ОН
9. Из этанола получить З-метилбутанол-1.
H2S04 450 °С ^
Na«Cra07 ThOa
СН3—СН2—ОН ► СН3—СООН ► СН3—С—СНз
ОН
NaBH4 | SOCla Mg
► СН3—СН—СНз ► СН3—СН—С1 —»
СН,
СН3—СН—MgCl
I
СНз
160 °С Ag уОч
h2so4 о2 / \
СН3—СН2—ОН ► СН2=СН2 ► СН2—СН2
(1) (CH3)2CHMgCl
(2) Н3О+
► сн3—сн—сн2—сн2—он
СН,
10. Из циклопентанола получить цис- и транс-цикло-
пентандиол-1,2.

Соединения, содержащие функциональные группы
123
Na2S03
-►
СН3СООН
н2°2
Os04
н3о^
АЛКИЛ- И АЛКЕНИЛГАЛОГЕНИДЫ
. Из углерода получить 1,17272-тетрахлорэтилен.
л
S С12 800 °С
С ► CS2 ► CCI4 —► С12С=СС12
'. Из этанола получить 2-бромбутан.
д
J 60 °С Ag .Оч
h2so4 о2 / \
СН3—СН2—ОН ► СН2=СН2 ► СН2—СН2
НВг Mg
СН3—СН2—ОН ► СН3—СН2—Вг ► СН3—СН2—MgBr
(1) СН2-СН2
(2) Н30+
■> СНо—СНо—СНо—СНо—ОН
л
А1203
Вг
НВг
—■> СНз—СН2—СН=СН2 < ► СНз—СН2—СН—СНз
3. Из этана получить хлористый винил.
сц
—i
СН«=СН—С1
600 СС
СН3—СН3 > СН2=СН2 — -+ С1-СН2—СН2—С1
400 °С

124 Глава VIII
4. Из пропана получить 2-хлор-1-бром-3-иодпропан.
600 °С
600 °С Вг2
СНз— СН2— СН3 ► СН3—СН=СН2 ► СН2—СН=СН2 ■
Вг
Н
IC1
——► СН2—С—СН2
Вг CI I
5. Из карбида кальция получить йодоформ.
h2so4 + Hgso4 9
Н20 Н20 || NaOl
СаС2 ► НСееСН ► СН3—С—Н >СН13
6. Из этанола и хлорциклогексана получить 7>7-ди-
хлорбицикло-[4,1,0]-гептан.
NaOCL
СН3-СН2-ОН ^ НСС13
u КОН(спиръ) -х^ НСС13
С1
1
f^N^ КОН (спирт.) -х^
7. Из метана получить хлороформ.
С12
СН4 ► СН3С1 + СН2С!2 + СНС13 + СС14
Фракционная перегонка
► СНС13
8. Из ацетилена получить 192-дибромциклогексан.

Соединения, содержащие функциональные группы 125
Fe
Cu2ci2 Д+ давление
Н20 NH4CI Н7
СаС2 *■ НС=СН ** СН2=СН-С=СН " 3
СН2=СН-СН=СН2
А+давление д + Ллгение
Fe + Н2 СН2=СН-СН=СН,
НС=СН ^ СН2=СН2 1 ^
о
9. Из ацетилена получить 1,2-дибромбутан.
H2so, О ОН О
Н20 II НО-(разбавл.) | II
НСееСН ► СН3—С—Н ► СН3—СН—СН2—С—Н
Л Л 4- давление
12 II N1 + Н2
► СН3—СН=СН—С—Н ►
или
А1203 + А
СНз—СН2—СН2—СН2—ОН ► СНз—СН2—СН=СН2
—ГД СНз—СН2—СН—СН2—Вг
I
Вг
Л + давление
Fe -f H2 HC1 Mg
НС = СН ► СН2=СН2 ► СН3—СН2—С1 >
-► СН3—СН2—MgCl
Л ,0. (О CH3CH2MgCl
Ag + o2 / \ (2) н3о+
СН2=СН2 ► СН2—СН2 ►
л
-> СНд—СН2—СН2—СН2—ОН —4 СНд—СН2—СН=СН2 -►
—"ХсНд—СН2—СН—СН2—Вг
I
Вг

126 Глава VIII
или
200 СС
Hg2Cl2/C Л -f давление
НС1 Pt Н- н2
НСееСН ► СН2=СН—С1 ► сНз—СН2—С1
Na (в жндк. NH3) CH3CH2C1
НС = СН ► NaC = CH ► СН3—CHjr-C = CH -
Л -)- давление
—► СН3-СН2—СН=СН2 —ГЛ СН3—СН2—СН—СН2—Вг
Вг
10. Из уксусной кислоты и диазометана получить
1-хлорбутанон-2.
О О
SOCl2 || CH2N2 ||
СН3—СООН ► СН3—С—С1 ► СН3—С—CHN2 ->
Ag ° <*> SCCl2 ?
H20 II (2) CH8N2 || HC1
+ CH3—CH2—С—ОН ► СН3—СН2—С—CHN2 —
О
-> СНз—СН2—С—СН2С1
КАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ)
/. Из этанола получить ацетон.
h2so4 9
Na2Cr207 || Ca(OH),
СН3—СН2—ОН ► СНз—С—ОН ►
о о
I! Д II
(СН3—С—0)2Са ► СН3—С—СН3
2. Из этана получить ацетальдегид.
(1) H2S04
600 °С (2) Н20 + Д
СНз—СНз ► СН2=СН2 ► СН3—СН2—ОН
О
325 °С Си ||
> С1тз—С—Н

Соединения, содержащие функциональные группы \Л
3. Из циклопентанола получить пентандиаль.
Zn-лыль
ф-он Ai2°3 , О ■ и* , |С Л -2
о о
II II
Н-С-СН2 ~Cri2 —CHj -С-Н
4. Из бромистого этила получить пропионовый альде*
гид.
(1) СО,
Mg (2) Н30+
СН3—СН2—Вг ► СН3—СНа—MgBr ► СН3—СН2—СООН
о 75 оС о
SOCl2 || LiAlH [О - С(СН3)3]з
► СН3—СН2— С—С1 ► СН3—СН2—С—Н
5. Из этанола полунить пентанон-3.
НВг Mg
СНз—СН2—ОН ► СН3—СН2—Вг ► СН3—СН2—MgBr
(1) CHjCH8MgBr
NaCN (2) Н3С)+
СНЧ—СН9—Вг ► CHft—СН9—C = N ►
О
II
СНа—СНо—С—СНо.—CHj
6. Из ацетилена получить бутанон-2.
Л + давление
Fe -f H2 НВг
НС = СН ► СН2=СН2 ► СН3—СН2—Вг

128 Глава VIII
Na (в жидк. NH3) CH3CH2Br
НС = СН ► NaC^CH ► СН3—CH2—C^CH
HgS04 0
h2so4 \>
н2о II
► СНз—СН2—С—СНз
7. Из этанола получить гексанон-З.
НВг Mg
СН3—СН2—ОН ► СН3—СН2—Вг ► CH3—CH2-MgBr
(i)CO, Д + Н+
(2) НэО+ СН3СН2ОН
► СНз—СН2—СООН >
О (1) Na
II (2) НэО+
СНз—СН2—С—О—СН2—СНз ' —
НО О
III zn + сн3сн2соон
СНз—СН2—СН—С—СН2—СНз ►
О
СНз—СН2—СН2—С—СН2—СНз
8. Из уксусной кислоты получить формальдегид.
AgN03 II Br 2 NaOH
СН3—СООН ► СНз—С—OAg —* СН3—Br ►
325 °С О
Си ||
сн3—он —► н—с—н
9. Из а-пинена получить камфору.

Соединения, содержащие функциональные группы
129
СН,
на
СН3 ХН3
CH^COOH-H2S04,
Камфен
СН3
СН3
СН3 УСН3
Изоборнилацетат
СН3
СНз. ' Ъ
КОН
О0ССН3
10, Из уксусной кислоты получить пентандион-2,4
(ацетилацетон),
О
л w л
ThO, II 700 °С
СНз—СООН ► СНз-С—СНз
О
¥ СН2=С=0
о о
сн,соон
BF3
(СН3)2С=0
СН3—С—/гО ► СН3—С—СН2—С—СН3
11, Из циклогексанола получить циклогександион-1,2.
/\/0Н *Л§°л /\S° Se0j /\^°
Na,Cr207
►
\/
\/
\/ч,
о
/2. #з циклопентанона получить спиро-[4,5]-дека-
нон-1.
5—708

130
Глава VIII
О
(i) Mg НО ОН
(2) Н30+ Хч} |>^V H2S04
о-о
oD
73. #з камфоры получить 3-кетокамфору,
сн3 сн3
н N=o
СН3 СН3
сн3 сн3
Н,СГ
N-OH
14, Из уксусной кислоты получить пентандион-2\4
(ацетилацетон),
(1) LiAlH4 Д + Н+
(2) Н30+ СНзСООН
СНз—СООН у СН3—СН2—ОН ► СН3—С02—СН2—СН3
Na
СНз—СН2—ОН —* СН3—СН2—ONa
Л ° (1) СН3С02СН,СН, + NaOCH2CH3
Th02 || (2) H30+
СН3—СООН ► СНз—С—СН3 ►
О О
II II
■—>• СНя—С—СНо—С—СНо
СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ
(ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ)
1. Из этанола получить этилпропионат,
(1) СО,
НВг Mg (2) Н3О+
СНд—СН2—ОН —* СН3—СН2—Вг —* СН3—СН2—MgBr ►
Н+ + А °
СН3СН2ОН ||
—* СНз—СНа—СООН ► СН3—СН2—С—О—СН2—СН3

Соединения, содержащие функциональные группы 131
2, Из этанола получить этиловый эфир 2-метилпро-
пионовой кислоты.
160 °С
H8S04 HBr NaCN
СН3—СН2—ОН ► СН2=СН2 —► СН3—СН2—Вг ►
NaNH, _ СН3СН2Вг
—► СН3—СН2—CN ► СН3—СН—CN ► СН3—СН—CN ->
Na+ [
СН2—СНз
на NH2C1~
СН3СН,ОН || Н20
► СН3—СН2—СН—С—О—СН2—СН3 —*
I
СНз
О
—► СНз—СН2—СН—С—О—СН2—СН3
I
СНз
3. Из пропана получить изопропилсульфат.
600 °С Перегонка
СНз—СН2—-СНз ► СНз—СН=СН2 -f- CH2=CH2 -f- CH4 ►
H2so4
—► СН3—СН=СН2 ► СНз—СН—О—S03H
I
СНз
4. Из пентанола-1 получить амилнитрит.
НС1
NaNOa
СН3—СН2—СН2—СН2—СН2—ОН ►
—► СНз—СН2—СН2—СН2—СН2—О—N=0
5. Из этанола получить диэтиловый эфир этилфос-
фоновой кислоты.
PC13 Na N
СН3—СН2—ОН —► (СН3—СН2—0)2Р(0)Н —►
-* (СН3—СН2—0)2Р—ONa
HBr (CH3CH20)2PONa
СН8—СН2—ОН —► СНз—СН2—Вг ►
О
II
—> СН3—СН2—Р(ОСН2СН3)2

132 Глава VIII
6. Из пропилена получить 2-кетотетрагидропиран.
/Ov н,о °
03 / \ Zn-пыль
N.
сна=сн—сн3 -+ сна сн—сн3 ► сн3—с—н —
\о-о/
NaBH4
► сн3—сна—он
600 °С Перекись
С1, НВг
СН2=СН—СН3 —► СН2=СН—СН2—С1 ►
NaCN
-* Br—СН2—СН2—СН2—С1 ► NC—CH2—CHa—СН2—CN
А
н,о+
—► ноос—сн2—сн2—сн2—соон —*
A -f H+ ° (1) СН.СН,ОН+Na
СН3СН,ОН || (2) Н.О+
► НООС—СНа—СНа—СНа—С—О—СН2—СН8 ►
ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ, АЦЕТАЛИ И ОРТОЭФИРЫ КИСЛОТ
/. Из этанола получить диэтиловый эфир.
145 °С
h2so4
СН3—СНа—ОН ► СНз—СН2—О—СН2—СН3
2. Из пропана получить аллилизопропиловый эфир.
600 °С Перегонка
СНз—СН2—СНз * СНз—СН=СН2 -f- СН2=СН2 -j- CH4 •—*•
(1) H2S04
(2) Н20 Na
—* СН3—СН=СН2 ► СНз—СН—ОН—*• СН3—СН—ONa
СН3 СН3
600 °С
CI, (CH8),CHONa
СН8—СН=СНа ► СН2=СН—СН2—С1 ►
—> СН3—СН—О—СНа—СН=СН2
I
СНз

Соединения, содержащие функциональные группы 133
3. Из этанола получить дивиниловый эфир.
160 °С С1,.+ Н,0
H2S04 (HOC1)
СН3—СН2—ОН ► СН2=СН2 ► С1—СН2—СН2—ОН -+
H2S04 А КОН (спирт.)
► С1—СН2—СН2—О—СН2—СН2—С1 ►
-* СНа=СН—О—СН=СН2
4. Из окиси углерода и ацетилена получить тетра-
гидрофуран.
300 °С + 300 ат Си ^
ZnO — Сг20, 325 °С ||
СО + На ► СН3—ОН ► Н—С—Н
Н2С=0 + Си2С, Д -f- давление
100 °С + 6 ат Ni + Н,
нс=сн ► но—сна—с=с—сн2—он ►
Н3Р04 /°\
—* НО—СНа—СН2—СН2—СН2—ОН ► \_/
5. Из этана получить 1,4-диоксан.
а уоч
600 °С Ag + 02 / \ НэО+
СНз—СНз ■ > СНа=СН2 ► СН2—СН
2
НО—СН2—СН2—ОН
H2so4 х N
N/
6. Из этанола получить триэтиловый эфир ортопро-
пионовой кислоты.
НВг NaCN
СН3—СН2—ОН ► СН3—СН2—Вг ►
НС1 NH2C1-
СН3СН,ОН || СН3СН2ОН
СН3—СН2—CN ► СН3—СН2—С—О—СН2—СН3 ►
у О—СН2—СН з
■—> СНз—СН2—С—О—СН2—СН3
О—СН2—СН3

134
Глава VIII
7. Из этанола получить 1J -диэтоксипропан (диэтил-
ацеталь пропионового альдегида).
НВг Mg
СН3—СН2—ОН —* СН3—СН2—Вг —* СН3—СН2—MgBr —*
(1) С02 (1) LIA1H4 325 °С
(2) НаО+ (2) Н80+ Си
► СН3—СН2—СООН ► СН3—СН2—СН2—ОН ►
О pj+ О—СН2—СНз
|| сн8сн2он I
■—>• СНз—СН2—С—Н ► СНз—СН2—С—Н
I
о-сн2—сн8
5. Из ацетона получить 1у1-диметокси-2-метилпропан
300 °С + 300 ат
ZnO — Сг208 Na
СО + Н2 ► СН3—ОН —*■ СН3—ONa
0 (1) НВг
II NaBH4 (2) Mg
СНз—С—СН3 ► СН3—СН—ОН ► СН3—СН—MgBr
I I
СН3 СНз
О
|| NaOCl CH3ONa
СНз— С-СНз ► СНС13 ► НС(ОСН8)8 —►
О—СН3
(CHs)2CHMgBr |
> СНз—СН—С—Н
I I
Н3С О—СН8
9. Из пропана получить 1,3-диоксан.
G00 °С Перегонка
сн3—сн2—сн3 —► сн3—сн=сн2 + сн2=сн2 + сн4 ►
600 °С Перекись
С12 НВг
СНз—СН=СН2 —:-> С1—СН2—СН=СН2 ►
но-
н2о
С1— СН2—СН2— СН2—Вг ► НО—СН2—СН2—СН2—ОН
300 СС + 300 ат 325 °С ~
ZnO г- Сг203 Си II
со2 + н2 ► сн3—он —► н—с—н
/СН2-ОН /°\
сн2 > Ъ
хсн9—он

Соединения, содержащие функциональные группы 135
АМИНЫ
1. Из изобутилового спирта получить изопропиламин.
h2so4
Na2Cra07 S0C12
СН3—СН—СНа—ОН ► СН3—СН—СООН ►
I I
СНз CH8
О О
II NH, || NaOBr
—► СН3—СН—С—С1 ► СН3—СН—С—NH2 ►
СН3 СНз
—* СН3—СН—NH2
I
СН3
2. Из этанола получить метил-втор-бутиламин.
h2so4
Na2Cr207 HN3
СН3—СН2—ОН ► СН3—СООН —> СН3—NH2
НВг
СН3—СН2—ОН—* СН3—СН2—Вг —► СН3—СН2—MgBr
325 °С 9 (О CH3CH2MgBr
Си II (2) Н30+
СНз—СН2—ОН ► СНз—С—Н ►
9Н H2S04 ° N1
I Na2Cr207 || CH3NH2 + Ha
—>■ СНз—СН2—СН—СНз >■ СНз—СН2—С—СНз ►
■—>• СНз—СН2—СН—СНз
HN—СН3
3. Из пропионовой кислоты получить диэтилпропил-
амин.
AgNOs Вг2
СН3—СНа—СООН ► СН3—СН2—COOAg —* СН3—СН2—Вг
hn8
СН3—СН2—СООН —+ СН3—СН2—NH2
^ Д -f- давление
SOCl2 || Н2 + Pd
СНз—СН2—СООН ► СНз—СН2—С—С1 ►

136
Глава VIII
СН з—СН2—С—Н
О N1 4- н, /
|| CH,CH,NH,
Н
| СН.СН.Вг
—> СН3—СН2—СН2—N—СН2—СН3 ►
сн2—сн8
/
—* СНз—СН2—СН2—N +
\
СН2—СНз
Вг-
+ СН3-СН2-СН2-Й(СН2-СН3)з -*
(О н2о СН2—СН3
(2) Перегонка /
► СН3—СН2—CH2—N
\
СН2—СН3
4. Из этанола получить н-пропиламин.
НВг NaCN
СНз—СН2—ОН —► СН3—СН2—Вг ►
Д + давление
Ni + H,
—► СНз—СН2—CN ► СН3—СН2—СН2—NH2
5. Из циклогексанола получить 1 У4-диаминобутан.
h2so4 л а> s°v2
^.OH Na2Cr2Q7j pyO HNO3 ^ А-\С00Н (2) WH3 .
О
Си
C-NH2 NaOBf y
C-NH2 H2N-CH2-CH2-CH2-CH2-NH2
О
6. Из бромистого н-бутила получить 1-н-бутилпир-
ролидин.

Соединения, содержащие функциональные группы 137
О
и
СН3-СН2-СН2-СН2-Вг ^^С0'. > 0[ >-СН2-СН2-СН2-СН3
и
о
л
но-
* CH3-CH2-CH2-CH2-NH2
Д _ 325°С
СН3-СН2-СН2-СН2-Вг -*^СН3-СН2-СН2-СН2-ОН Си >
О Ni + Н2
И СН3(СН2) NH2 NaOCI
■*СН3-СН2-СН2-С-Н — 3 » (СН3-СН2-СН2-СН2)2 N-H »»
л
H2S04
-*(СН3-СН2-СН2-СН2)2 NC1
I
СН2-СН2-СН2-СН3
7. Из додекановой кислоты получить метилдодецил-
амин.
О
scci2 ||
СН3(СН2)10СООН ► СН3(СНа)юС—С1
300 °С + 300 ат 400 °С + A!t03
ZnO — Сг203 NH3
СО ► СНз—ОН ► СН3—NH2
О ОН
II CH,-NH2 II | LiAlH,
СН3(СН2)10С—CI ► СН3(СН2)юС—N—СНз ►
H
—► СН3(СН)юСН2—N—СНз
АМИНОКИСЛОТЫ И ПЕПТИДЫ
/. Из пропионовой кислоты получить аланин.
с\
Р (красный) + Av ,
Cl„ Н,0, NaOH I NaN,
СНз— * 2—COOH ► CH8—CH—COONa ►
+
Na (1) LIA1H4 NH3
I (2) HaO+ |
CH8-CH-COONa > CH*^GH-COQ-

138 Глава VIII
2. Из изобутилового спирта получить валин.
325 °с 9 • -
Си II NH4CN
СН3—СН—СНа—ОН ► СН8—СН—С—Н ►
СНз СНз
+
NHa (1)д + н8о+ NH8
| (2) Нейтрализация |
—► СНз— СН—СН—CN -■ ► СНз—СН—СН—СОО-
I I
СНз СНз
3. Из н-пропилового спирта получить метионин.
А о
н+ о3 /- \
СНз—СН2—СН2—ОН —► СН3—СН=СН2 —► СНз—СН С—Н
^о-о/
Zn-пыль ^
А + Н20 II NaBH4 HBr NaSH
► Н—С—Н ► СНз—ОН ► СНз—Вг ♦
—► СНз—S—Н
600 °С
С12 НО-
СНз—СН=СН2 ► СН2=СН—СН2—С1 ►
325 °С О
^ Си || CH3SH
СН2=СН—СН2—ОН ► СН2=СН—С—Н ►
9 NaCN
II (NH4),C03
—* СНз—S—СН2—СН2—С—Н ►
о .
II
X О) но-
. / Ч (2) Нейтрализация
► СНз—S—СН2—СН2—СН \ »
| NH
HN / '
\/
II - ...
-- о -
ЙН8
*• . • I
- ~ -r*L GH»-—S—€Нг-€Ы2—СН—COO-
* -► *

Соединения, содержащие функциональные группы 139
4. Из этанола получить глутаминовую кислоту.
160 °С Л + Ag Г)
H2S04 О, / \ HCN
СН8—СН2—ОН ► СН2=СН2 ► СН2—СН2 ►
А + Н+
NaHS04 СНзСН.ОН
—► НО— СН2—СН2—CN ► СН2-=СН— CN ►
О
II
—► СН2=СН—С—О—СН2—СН3 —►
о
НС1 II
—► С1-СН2—СН2—С—О—СН2—СН3
H,S04 Р (красный) + Л*
Na,Cr2o? Cl„ Н,0, NaOH
сн3—сн2—он ► сн3—соон ►
(1) НО" (разбавл.)
(2) NaCN
-* CI—CH2—COONa :—► NC—CH2—CH2—COONa
Д + Н+
(1) СН3СН2ОН
(2) Н30+
: ► С2НбООС—СН2—СООС2Нб —►
НС1
NaNO,
т-^-> (СН3СН2ООС)2СН—N=0 ±т (CH3CH2OOC)2C-N—OH -
(СН3СО)20 *? ° (1) NaOCH.CH.
Zn + CH3COOH J || (2) CICHjCHjCOOCjH,
-► (CH3CH2OOC)2CH—N—С—СН3
С2НбООС
° Н (1)д + н2о+
|| | (2) Нейтрализация
СН8С—N—С—СН2—СН2—СООС2Нб —»
С2Н5ООС
СООН
. I
—► H4N—СН—СН9—СНо—COO"

140 Глава VIII
5. Из глицина, фенилаланина и любых органических
реактивов получить глицилфенилаланилглицин.
о
+ С.Н6СН2ОСС1
H8N—СН2--СОО- ►
О Н
11 I
СвНбСН2—О—С—N—СН2—СООН
II I pcu
—О—С—N- """
ОН О NH,
II | II с.н6сн2снсоо-
* свнбсн2—о—с—n—сн2—с—ci ►
он он
II I II I РС1.
свнбсн2—о—с—N—сн2—с—n—сн—соон —>
СН2СвНб
он он о
II I II I II
СвНбСН2—О—С—N—СН2—С—N—СН—С—С1 ->
СН2СвНб
о н о н о н
H,NCH2COO- - || | II I II 1
►СвНвСНа-О-С—N-CHj-C—N—СН—С—N-CHa-COOH-
СНдС^Нб
р# о н о н
Н, X II I И I
-> H8N-CH2—C-N—СН-С—N-CH2-COO-
СН2СвНб

Глава IX
ОДНОЯДЕРНЫЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
кислоты
1. Из бензола и уксусной кислоты получить фенилуксус-
ную кислоту.
О АЮ13 ^
снз-соон L* снз-c-ci °gH5"H » (fVc"CH3
д+s s
Z*2™2*- ^ .CH,-6VCH2"CH2-0 H30- ^/CH2-COOH
\:н2сн^ (OJ ^CH2-CH2^
2. Из бензола получить о-хлорбензойную кислоту.
чО,
300^0+ 300 am 32S°G О НС1 + ZnCl2
СО + Н2
z„o-cr2o3 ^ СНз^0Н _с^ н^н с^-н -
СН2-С1 Ш СН3 Fe СН3 СН2
С1
» » » СН» д
Разделение газовой \ * vx-n

142
Глава IX
3. Из толуола получить п-толуиловую кислоту.
СН3 СН3
АКЛ3 JL H2S04
НС1 О Na2Cr207
сн3
С=0 COQH
i
н
4. Из нитробензола и диазометана получить фенилук-
сусную кислоту.
0-5°С + -
д+давление чти ^а м п
N02 Ni + H2 fY г ™h rf^01
Cu2(CN)2^ r^VCN H3°* v-^COOH S0C12 ^
■■' >
О ° Ag
C-Ci CH2N2> ^C-CHN2 H20> |^CH2-COOH
КАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ)
/. Из бензола и формальдегида получить бензальдегид.
ZnCl2 +
нЗ>о (ЛГСН2С1 (ch2)6n4 ^vch2(CH2)6n4ci
l2* .. ,. - - -
О
II
н2о ^-^vC-H

Одноядерные ароматические системы
143
2. Из бензола и уксусной кислоты получить фенилглиок-
саль.
СНз-СООН
SOCb
SeO<
О О
II II
с-с-н
о
II
СН3-С-С1
А1С13
с6н5-н
3. Из бензола получить дифенилкетон (бензофенон)
Fc
ci2
С1 м&
о
OrMgC1
(1) С02
(2) Н30+
СООН soci2
aici3
С-С1 с6нБ-н
О
и
С
4. Из циклогексанола получить тетралон-L
ОН л
н3ро4
Ni + H2
500°С
Pt
►■
ОН HNO, <*> ШЩ
U» НО0С(СН2)4СООН (2)Н3о+
НО-СН2(СН2)4СН2-ОН
л12°3 > сн2=сн(сн2)2сн=сн2

144 Глава IX
д aici3
KMn04 A ^U*v^ СвН5-Н
i- НООС(СН2)2СООН ► ОС^ ,00 в 5 *
СН2—СН2
о о
II ■■
JC*. 200°С Пл/С.
НО' \СН2 NiOCtH, «О ^СН3
I h?nnh<, ^s. i SOCU
О
Cl-C
CH2 -
CH,
L0O
ГАЛОГЕНОПРОИЗВОДНЫЕ
1. Из нитробензола получить м-хлорбромбензол.
N02 N02 HC1 NH2 0-5°C
AlBr3 JL (1) SnCb >Ч. НС1
Br2 ^ Q)_Br (2) НО- (Л) „ NaN02
Br
N,C1 cl
Cu2Cl2
6».
" Br
2. Из бензола получить п-хлориодбензол.
hno3 I IC12 I
I2 s£^ СЬ ^ч^ 120°С
■ >
6 3
Cl
3. //з бензола получить 2,3,4,5,6-пентабромтолуол,

Одноядерные ароматические системы 145
ZnC12 СН2С1 СН,
НС1 i LiAlH4
Толуол добавляют СН^
в жидк. Вг2
* в!з0пвв!
Вг
4. Из анилина и уксусного ангидрида получить п-ди-
хлорбензол.
О о О
NH2 ° HN-C-СНз сн32СООн HN-C-СНз
(СН3С)20 ^ HN03
N02
о
НС1 HN-C-СНз
(1) SnCl2 1 Д
(2) но" , О -221^
NH2
С1
СилС19
CI
5. Из бензола получить п-хлорфторбензол.
* л-Фенилендиамин при попытках его диазотировать в обычных
условиях окисляется в хинон. Получить из него бмс-диазосоединение
можно, прибавляя уксуснокислый раствор амина к охлажденному
раствору нитрита натрия в концентрированной серной кислоте. —
Прим. перев.

146
Глава IX
л
h2so4
HN03
NO
SnCl2
(1) HC1
(2) HO"
NH
o°c
HC1
NaN02
+ -
N,C1
HBF,
(1) Высушивание
(2) A
FeCl3
(дезводн.)
д,С12
CI
НИТРОСОЕДИНЕНИЯ
1. Из бензола и уксусного ангидрида получить о-нитро-
анилин.
и сп ^°2 NH2 О
H2S°4 ^s (DSn + на JL2 "
HN03 О (2) HO- j^j (CH3C)20
ми2
-О
о
HN-C-СНз
о
л
H2S04
о
HN-C-СНз
9
S03H
(1) Л+ НзО+
(2) НО"
► й
NH2
Ыо2

Одноядерные ароматические системы 147
2. Из толуола, диэтиламина и окиси этилена получить
новокаин.
• h^sOa РНз 5L-3 Разделение газовой
hno, (r\ ff^rN°2 хроматографией
NO,
О
CH3 A COOH C-Cl
N02 N02 N02
>2 ^ 2 (CH3CH2)2NHr HO-CH2-CH2-N(CH2-CH3)2
0
о о
C-Cl C-OrCH2-CH2-N(CH2-CH3)2
hoch2ch2n(CH2ch3)2 ^L _
N02 йо2
О
(1) Snc!2 C-0-CH2-CH2-N(CH2-CH3)2
(2) HOV
NH-
5. Яз бензола и нафтионовой кислоты получить конго
красный.

148
Глава IX
H2S°4 _ Zn ? Н
HNOa x£^N02 NaOH ^b^Ji-A
'3
o°c
+ A HCI
Н2Ы^-^ ^^NH2 CIN - - N C1
* 0Ф
- + + -
NH2
NH2 NH
S03H ^5n^^N=N-v<S^ ^^-N=N
so3H S03H
4. Из хлорбензола получить 2\4fi-тринитрофенол
(пикриновую кислоту).
л л
CI h2so4 CI CI h2so4 C1
hno3 ^^ ^4fN°2 HN03 -^^N0^
Or1
N02 NO-
H20 OH H2S04 OH
Na2C03 tfi^NOj HNO3 02N^yN02
N02 N02
5. Из бензола и уксусного ангидрида получить п-амино-
ацетанилид.

Одноядерные ароматические системы 149
Н ЧО N02 NH'
H2S04 .a (1) Sn + НС1
HN03 ^ ^ _(2)H0: ^ р ^
О О
О HN-C-СНз h2S04 HN-C-СНз
(CH3C-)20 r^Sh HNO-
О
II
(1) sn + на HN-C-СНз
(2) НО-
NH2
6. Из бензола и уксусного ангидрида получить 2-бром-
4-метилацетанилид.
ZnCl2
на ^ рн п LiH ^ гн-
н2с=о rf4fH2U liaih4 ^Лн;
H2S04 V 3 I 3 "Разделение газовой
HN03 ^ frVN02 + (Г\ хроматографией^
N0,
Снз (1) sna2 CH
(2) НО"
■>■
N02 NH2 HN-C-СНз
II
О
В'2 СН3
сн3соон
HN-C-СНз
и
О

150
Глава IX
7. Из толуола получить м-броманилйн.
СН3 Н2£о4 СООН Fe 5?ОН llll^2
C-NH, №
NaOBr ГГЛ1
Br * UU
<9. Из анилина и уксусного ангидрида получить п-нитро-
бензойную кислоту.
О
О
NH, ° HN-ОСНз HN03 HN-С-СНз д
' СН3СООН rf^b НО*
Ш2 °нс51°С N2C1- CN Л
NaN02 r^ Cu2(CN)2 r^i H3°
NO, N°2
ФЕНОЛЫ И ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ
1. Из бензола и диметилсульфата получить м-диметокси
бензол.
SOaH 200°c S03H
ONa , PCH:
NaOH r^ (CH30)2S02
ONa ^^ОСИ

Одноядерные ароматические системы 151
2. Из толуола получить флороглюцин.
СН3 Д СН3 СН3 A CHi
h2so4
hno3
f^l f^VN02 H2S°4 f^VN02
JO + и HN°3»M
N02 N02 CH3
°2Nw^rN0,
л CH3 m vu л COOH HCl
h2so4 o2n^Cno2 (1)KMn+°4 o2n^no2 cos-da
HNQ3> 1QJ <2)H30+ ^ ]Q}
N02 N02
(2)Яейтрализация
H,N ^ .NH2 NaN02 C1N2^^N2C1
HCl
N2C1
+ -
3. Из фенола, хлороформа и уксусного ангидрида
получить о-оксикоричную кислоту.
о
он а>нсс13 + н<г онн (СНз«)20 оннн
1 (2)Н30+ г^^С=0 NaO0CCH3 ^!^С=С-СО0Н
>
^s.C=0 NaO0CCH3 J^A
м -Or
4. Из фенола и уксусной кислоты получить кумаранон-3\

152
Глава IX
ВГ2,Нг0
О
II
СН3-СН2-С0Ш *(*™*ФЬ\ Вг-СН2-С-ОН
ОН ONa
NaOH f^4l ВгСН2СООН
O-CH2CO0H
SOCI2
°^сн.
д
АЮ3
сх/ II
С1 о
/
о
с
II
о
\
I
;сн2
5. Из фенола и пропионовой кислоты получить 2-окси-
пропиофенон.
О
II
сн3-сн2-с-он
SOC1-
о
II
СН3-СН2-С-С1
он
о
II
ch3ch2cci
о
II
о-с-сн2-сн3
д
АЮ13
+
С-СН*-СН3
II *
о
тт I? Перегонка
с-сн2-сн3 спаром
он и
с-сн2-сн3
6. Из бензола и уксусного ангидрида получить аспирин.

Одноядерные ароматические системы 153
(1)H2S04 JPaNa Плавление Ша
(2) NaOH ^ (Г^ с NaOH
(1) С02+ 1601 ° О
'<2> Н3°* РН <СН3С>2° 0-£-СН3
0гсоон "0гсош
7. #з бензола и хлористого изопропила получить 2,6-
дибром-4-изопропилфенол.
А1С13
^ СНз-СН-СНз h2so4 CH3-CH-CH3
CH3-GH-CH* >s. HNO3
-—^ о —^
А + давление СН3-СН-СН3 СН3-СН-СН3
^-Ф — в.Дв,
NH2
0-5°С СН3-СН-СН3
N0
2
ПОЛИЯДЕРНЫЕ СИСТЕМЫ
/. Из бензола и любых органических реактивов получить
1,6-диметилнафталин.

154
Глава IX
7*си + НС1 СН2-С1 Ш
ZnHC^o ^ LiAW4
СН3
сн
I
2 ^0 + АЮ13
ноос
CH2C4q
сн,
та
\
С
II
о
СН2 сн3сн2он
сн2
с2н5оос;
С2Н5ООС;
СНЭ
\
\
сн
Ш2 (пснзм, сн £_д
tXc/H* (2)Нз°
и
о
сн« ^^ ноос
СЙ3 ^\ НООС^ А+давленив v^^l ^ Полифосфорная
Ni + H2 Тг ll I кислота,
О
Zn(Hg)
НС1
СН,
с"'тОО
СН,
Д+Pd
СН,
2. Из нафталина и других органических реактивов
получить 4-этилфенантрен.

Одноядерные ароматические системы
155
cibci
I l
0 + АЮ13
О + C6H5-NQ2
О
II
С-СН2-СН2-СО0Н
ноос
Zn(Hg)
на
NCH-
I
сн^
,СН2 Полифосфорная кислота
НО
(1) CH3CH2MgI СН3СН
(2) Н30*
CH3Cri2
н3ро4

СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 5
Предисловие авторов 6
Часть первая
Принципы органического синтеза
ГЛАВА I. О методах составления схем многостадийных
синтезов 9
Планирование синтеза 9
Составление схемы синтеза, исходя из
конечного соединения 10
Наращивание углеродной цепи 12
Укорочение углеродной цепи 20
Реакции циклизации 24
Ароматизация циклических систем ... 30
Синтез фенантрена из нафталина .... 31
Правила составления схем синтеза ... 37
ГЛАВА II. Синтез некоторых наиболее часто используемых
промежуточных соединений 39
Алкилгалогениды 40
Арилгалогениды 41
Алкилсульфаты 42
Реактивы Гриньяра 43
Соли диазония 44
Получение важнейших промежуточных
соединений 46
ГЛАВА III. Защита функциональных групп в процессе
синтеза 49
Общие методы .... 49
Группы —О—Н ... 51
Группы —NH2 и —NHR 53
О
I!
Группы —С— 57

Содержание
157
I
Группы —С—Н . . 59
Одновременная защита нескольких групп . 61
ГЛАВА IV. Специфические методы, применяемые в
ароматическом ряду 67
Порядок введения заместителей .... 67
Последующие превращения заместителя после
использования его ориентирующего влияния 68
Элиминирование заместителя после
использования его ориентирующего влияния . . 69
Ориентация в полизамещенных бензолах . 70
Влияние растворителей на соотношение
изомеров 74
ГЛАВА V. Стереохимическии контроль реакций . 75
Стереоселективность 75
Кинетический контроль 78
Термодинамический контроль 82
Стереоспецифичность 91
Стереоизомерные продукты некоторых реакций
присоединения 99
ГЛАВА VI. Синтез соединений, содержащих меченые
атомы (изотопы) 100
Значение меченых соединений 100
Синтез меченых соединений 101
Молекулы, содержащие несколько меток . 106
Часть вторая
Примеры синтезов
ГЛАВА VII. Алифатические углеводороды
Алкины . .
Алкены . .
Алканы . . .
ГЛАВА VIII. Соединения, содержащие функциональные
группы
Карбоновые кислоты, их ангидриды и гало-
генангидриды
Спирты и меркаптаны
Алкил- и алкенилгалогениды
Карбонильные соединения (альдегиды и кето-
ны)
Сложные эфиры (органических и
неорганических кислот)
109
109
110
112
115
115
119
123
126
130

158 Содержание
Простые эфиры, ацетали и ортоэфиры
кислот 132
Амины 135
Аминокислоты и пептиды 137
ГЛАВА IX. Одноядерные ароматические системы ... 141
Кислоты 141
Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны) 142
Галогенопроизводные 144
Нитросоединения 146
Фенолы и простые эфиры 150
Полиядерные системы 153

УВАЖАЕМЫЙ ЧИТАТЕЛЬ!
Ваши замечания о содержании книги, ее
оформлении и качестве перевода просим
присылать по адресу: 129820, Москва,
И-110, ГСП, 1-й Рижский пер., д. 2,
издательство «Мир».
Ч. Пейн, Л. Пейн
КАК ВЫБИРАТЬ ПУТЬ СИНТЕЗА
ОРГАНИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ
Редактор И. В. Селище в а
Художник Л. М. Муратова
Художественный рэдактор Н. Г. Блинов
Технический редактор Й. Я. Борисова
Корректор ТС. Л. Водяницкая
Сдано в набор 5/Х 1972 г.
Подписано к печати 6/1V 1973 г.
Бумага типогр. № 1. 84хЮ8,/з*=2,50 бум. л. Печ.
усл. л. 8,40.Уч.-изд. л. 6,65. Изд. № 3/6817. Цена
48 коп. Зак. № 708.
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР»
Москва, 1-й Рижский пер., 2
Ярославский полиграфкомбинат «Союзполиграфпрома»
при Государственном комитете Совета Министров
СССР по делам издательств, полиграфии и книжной
торговли. Ярославль, ул. Свободы, 97.