/
Текст
ИЗДАТЕЛЬСТВО'
«МИР»
Reagents for
Organic Synthesis
LOUIS F. FIESER
Sheldon Emery Professor ol Organic Chemistry
Harvard University
MARY FIESER
Research Fellow in Chemistry
Harvard University
JOHN WILEY AND SONS, INC.
NEW YORK . LONDON . SYDNEY
1ЭЁ8
Л. ФИЗЕР, М. ФИЗЕР
Реагенты
для органического
синтеза
том п
(Ж-Н)
ПЕРЕВОД С АНГЛИЙСКОГО
доктора хим. наук Н. С. ЗЕФИРОВА,
канд. хим. наук В. С. ПЕТРОСЯНА,
доктора хим. наук А. Ф. ПЛАТЭ
и канд. хим. наук С. С. ЧУРАНОВА
ПОД -РЕДАКЦИЕЙ
академика И. Л. КНУНЯНЦА
доктора хим. наук Р. Г. КОСТЯНОВСКОГО
МОСКВА 1970
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР»
УДК 661.7/54-41
Редакция литературы по химии
Инд. 2-5-3
70
ЖЕЛЕЗА НОНАКАРБОНИЛ, Fe2(CO)9 A). Мол. вес 273,74. По-
Получение [1].
?4X+
О=С—Fe Fe— C=O+ + 6 НС=СН
B)
C)
О + О+~С"—FeY/
D)
Этот комплекс содержит шесть концевых и три мостиковых кар-
карбонильных групп, связанных с обоими атомами железа. Ацетилен
при 20—25° и 20—24 атм замещает мостиковые карбонильные груп-
группы Ж- н. с образованием тропонжелезотрикарбонила B), представ-
представляющего собой оранжевое твердое вещество с двумя температурами
плавления 63,5—64° и 83—84е. Из карбонилов Fe(COM и Fe(COJ
получаются только следы этого соединения. Обработка комплекса
B) трифенилфосфином дает тропой C) с выходом 69% и новый комп-
комплекс D), тропоижелезодикарбонилтрифенилфосфин. Тропой также
можно получить окислением комплекса B) хлорным железом, но
выход в этой реакции очень мал. ¦"""
C7HGOFe(COK+2FeCl;
3 0%
Действием Ж. н. на норборнадиен в темноте Куксон и сотр. [2]
получили пять кетонов и четыре димерных углеводорода. Наиболее
высокоплавкий димер (т. пл. 163—164°) легко выделяется из смеси
с выходом 4%, поскольку ои первым элюируется с колонки при
хроматографировании на силикагеле. Лемаль и Шим [3] выделили
тот же димер из сложной смеси, полученной при облучении смеси
норборнадиена и пентакарбонила железа. Для этого димера были
предложены две альтернативные структуры A) и B). При парал-
параллельной ориентации двух молекул иорборнадиена получится димер
B), при ориентации под прямым углом — димер A). В работе [2]
более вероятной считают структуру B).
I.Weiss E., Hub el W., Chem. Ber., 95, 1179 A962).
2. В i r d C. W-, Co 1 i n es e D. L., С о о ks о n R.C., Hudec J.,
liams R. O., Tetrahedron Loiters, 373 A961).
3. Lcmal D. M-, Shim K. S., Tetrahedron Letters, 368 A961).
W i I-
ЖЕЛЕЗА ПЕНТАКАРБОНИЛ, Fe(COM. Мол. вес 195,90, жел-
желтый, т. пл. —20°, т. кип. 103°.
Реакция с ацетиленами, Реппе и Веттер [1] нашли, что ацетилено-
ацетиленовые углеводороды реагируют с Ж-п. во влажном этаноле при 50—80° и
давлении 40 атм с образованием гидрохинонов. При более высоких
температурах главный продукт — этиловый эфир акриловой кислоты
(см. Никеля карбонил). Некоторое представление о ходе этой реакции
дает наблюдение Стернберга и сотр. [2], которые отметили, что при
выдерживании на солнечном свету смеси диметилацетилена и Fe(COM
выделяются оранжевые кристаллы состава Ре(СОM(СНзС=ССН3J.Это
вещество представляют в виде л-комплекса двух молекул ал кипа
с двумя карбонильными группами, так как при выдерживании
на воздухе комплекс разлагается с выделением дурохинона, а при
обработке его кислотой количественно образуются дурогндрохинон
и окись углерода.
СНз
2 111 + Ге(СОN
СНЯ
2НС1
1
О
Комплекс
Из реакционной смеси тетракарбонила железа с дифенилацети-
леном Шройцер [3] выделил в виде я-комплекса продукт внедрения
лишь одной карбонильной группы — тетрафенилциклопентадиенои.
-Fe(COK
Тримеризация беизоиитрила. Кеттль и Оргел [4] показали, что
Ж- п. с хорошим выходом превращает бензонитрил в тример
2,4,6-трифенил-1Д5-триазин. При охлаждении продукт кристалли-
кристаллизуется из реакционной смеси.
С0Н5
кипячение песколь- N N
ко часов
Н5С6' N QH,
Сочетание гелг-дигалогеиидов. Ж- п. осуществляет дегалогени-
рующее сочетание дихлор- и дибромдифенилметанов с образова-
образованием с хорошим выходом тетрафенилэтилена 15]. Реакция возможна
2Fe (CO),-f-2 (СвН5)а СС13 ТГТ^Г^ (свНв)г С = С ^Н^-±^еО2^- 10СО
у0% (сырой)
лишь для г&и-дигалогенидов и только в тех случаях, когда атомы
галогена активированы группами типа фенильной, циан- или кар-
балкоксильной.
1. R е р р е W-, V е t t е г Н., Ann., 582, 133 A953).
2. Si ember g H. W., Markby R., Wender I., J. Am. Chem. Soc,
80, 1009 A958).
3. Schrauzer G. N., Chem. Ind., 1958, 1403.
4. Kettle S. F. A., Or gel L. E., Proc. Chem. Soc, 1959, 307.
5. С о f f e у С. Е., .1. Am. Chem. Soc, 83, 1623 A961).
ЖЕЛЕЗА(П) СУЛЬФАТ, FeSO* -7H.O. Мол. вес 278,03.
Восстановление нитрогруппы ароматических соединений, имею-
имеющих в о/?шоположении карбонильную функцию, действием Ж. с.
в щелочной среде было предложено Клайзеном [1] и развито Бам-
бергером [2!. На этой реакции основана современная методика
восстановления о-иитробензальдегида в о-аминобензальдегид [3].
,NO2
FoSO,, NH.OH
69—75%
¦сно
сно
До сих пор неясна роль Ж. с. как регулятора, смягчающего
обычно очень бурную реакцию анилина, глицерина, нитробензола
и конц. серной кислоты в синтезе хинолина по Скраупу [4].
J\ СН2ОН
4- I CfiH5NO?. H,SO,, FoSOj
-NH,
снон
сн.он
84-91%
1. С I a i s e n L., S h a d w e I 1 J., Ber., 12, 353 A879); С I a j s e n L,, T h о m-
pson С. М., Ber., 12, 1947 A879).
2. BambergerE., Demuth Ed., Ber., 34, 1330 A901).
3. Смит Л-, Опи Дж., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1953,
сб. 4, стр. 27.
4. Кларк, Дэви с, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949,
сб- 1, стр. 460.
ЖЕЛЕЗА(Ш) ХЛОРИД, FeCl3-6H,O. Мол. вес 270,32.
Окисление. При окислении хлоргидрата 1-амино-2-нафтола A)
под действием Ж. х. в водном растворе при 25—35° получается
сразу чистый нафтохинон-1,2 B) ш. При перемешивании 10 г этого
желто-оранжевого хинона B) с водным раствором 40 г FeCi3 •
• 6Н2О в 400 мл воды около 1 час при 65—70° наблюдается сначала
о
частичное растворение хинона, затем раствор внезапно светлеет и
начинается выпадение желтого осадка продукта окисления C),
2-окси-3,3'-дииафтилдихинона-1,4,Г, 2' [2,37. Получение 6-метокси-
и 5,6-диметоксинафтохинонов-1,2 по вышеуказанному методу опи-
описал Гэйтс [4]. С высоким выходом осуществляется [5] окисление
диамина D) до хлоргидрата 2-аминонафтохинон-4-имина E) в вод-
ном растворе при комнатной температуре и окисление диацетиль-
ного производного F) до 2-ацетиламиионафтохинона-1,4 G) в теплой
смеси уксусной кислоты и воды (J : 2).
ОМ О
FcCL
+ NH3C1
D)
ОН
1 NHCOCH3
+ NH3CI
E)
О
NHCOCHg
95%
КНСОСНз О
F) G)
Другие примеры окисления действием Ж. х. — превращения
дитиола (8) в (±)-липоевую кислоту (9) [61 и хавикола(Ю) в магно-
лол (П) [7].
снгсн2сн(снгLсо2н FeC4
ii ¦ *г
SH SH
(8) (9)
СН2СН=СНг СН2=СНСНг СН2СН=СНг
FeCl,
Ж- х. в хлороформе окисляет метациклофан A2) добмс-диенона
A3) с высоким выходом [81.
осн.
FeCl3-CHci,
92%
При получении нитрилов взаимодействием цианида меди (Г)
с арилгалогенидами промежуточно образуется комплекс нитрила
с галогенидом одновалентной меди. Фридман и Шехтер [9] нашли,
что нитрилы при этом можно легко выделить из комплекса добавле-
добавлением водного раствора Ж. х., окисляющего ион меди до двухвалент-
двухвалентного состояния, в котором он не образует комплекса с нитрилами.
Br CN
4- CuCN -j- ДМФА
0,30 моля 150 мл
Кипячение 3 час; затем FeCl3
8S% ~*
СОСНд
0,25 молл
СОСН3
Наиболее удобным методом синтеза циклогександиона-1,2 яв-
является окисление 2-оксициклогексанона Ж- х. в кислом растворе
[9а1.
О
О
.он
,0
2 и. НС1
90°'
Катализатор для восстановительного расщепления. При вос-
восстановительном расщеплении нитропропена A) до о-метоксифенил-
ацетона B) действием порошкообразного железа и конц. соляной
кислоты прибавляют в качестве катализатора небольшое количество
Ж. х. L10I.
СН3
//\/СН0 СН3
оси.
C.,HPNH2
СНА'О»
осн3
A)
¦ Fe + НС1
200 г 360 мл
СН,
4 г
63 —
юсня
B)
Цветная проба. Некоторые фенолы дают характерную окраску
при добавлении к их разбавленному водному или спиртовому раст-
раствору капли раствора Ж. х. Эта проба отрицательна для нитрофено
лов и я- и уи-оксибензойных кислот. р-Кетоэфир A) [П] и р-дике-
тон B) [12] дают с Ж. х. положительную пробу, указывающую на
присутствие енольных форм.
СН. (СН2L ССНСО2СН (СН3), ||
I " 11
^Нз ^-' чСССНаСОС,;Нг,
A) B)
1. Ф it з е р Л., «Синтезы органических препаратов», Р1Л, И., 1949, сб. 2,
стр. 353.
2. Wichelhaus H., Всг., 30, 2199 A897).
3. Hooker S. С, Ficser L. F., .1, Am. Chem. Soc, 58, 1216 A936).
The original structure assignment has been revised by F i e s e r L. F. and
S а с li s D. H. , unpublished work.
4. Gates M., J. Am. Chem. Soc, 72, 228 A950).
5. Fieser L. F., Fieser M., J. Am. Chem. Soc, 56, 1665 A934).
6. Lewis B. A., Raphael R. Д., J. Chem. Soc, 1962, 4263.
7. ErdlmanH, Runeberg J., Acta Chem. Scand., 11, 1060 A957).
8. В о с k e 1 li e i d e V., Phillips J. В., J. Am. Chem. Soc, 85, 1545
A963).
9. Friedman L., Sliechter H., J. Org. Chem., 26, 2522 A961).
9a. De В о r g e r L., A n t e u n i s M., L a m m e n s H., V e r z e I e M., Bull.
Soc. chim. Belg., 73, 73 A964).
10. Heinzelman R. V., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 573 A963).
11. Rinehart K. L., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 120 A963).
12. У и л e p Т., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,1953, сб. 4, стр. 516.
ЖЕЛЕЗА(Ш) ХЛОРИД БЕЗВОДНЫЙ, FeCl3. Мол. вес 162,22,
т. пл. 282°, т. кип. 315°.
Цветную пробу на фенолы и еиолы проводят, добавляя 1 каплю
1%-ного раствора возогнанного Ж- х. б. в метаноле к раствору
1—2 капель вещества в 2—3 мл метанола [11.
Ж- х. б. восстанавливается порошкообразным железом в кипя-
кипящем ТГФ в атмосфере азота до хлористого железа, которое приме-
применяют для получения ферроцена [2].Прн получении раствора амнда
натрия в жидком аммиаке к последнему добавляют каталитическое
количество Ж. х. б. н затем натрий в количестве, достаточном для
превращения соли железа в каталитически активное железо [3,4].
1. Henecka H., Chem. Ber., 81, 188 A948).
2. У и л к и п с о н Дж., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М-, 1958,
сб. 8, стр. 64.
3. Rhan N. A., Deatherage F. Е., В г own J. В., Org. Syn., Coll.
Vol., 4, 851 A963).
4. Кхан Н., ((Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1953, сб. 4, стр. 494.
ЖЕЛЕЗО, Fe. At. вес 55,85.
Восстановление. Корнблюм [11 показал, что восстановление
{—)-2-нитрооктана до амина Ж. и уксусной кислотой протекает
по крайней мере с 82%-ным сохранением оптической чистоты. Гидри-
Гидрирование на платине в уксусной кислоте несколько менее удовлетво-
11
рительно, а гидрирование на платине в абсолютном этаноле сопро-
сопровождается 90%-ной рацемизацией. При восстановлении LiAlH4 про-
происходит полная рацемизация.
Купман [2] нашел, что при восстановлении ннтрогруппы Ж- и
конц. НС1 рекомендуется добавлять метанол, так как. в его отсут-
отсутствие восстановление идет не полностью.
CN
CN
CI—
-NO,
Fe-HCI(CH3OH)
89% "*
си
—NH,
Влияние следов железа. Слаунвайт и Нили [3] нашли, что следы
Ж. оказывают поразительное влияние на бромирование эстрона
в уксусной кислоте. Бром, очищенный от примесей Ж-, дает 2,4-ди-
бромэстрон, но следы Ж-блок ир у ют 4-замещение и образуется 2-бром-
эстрон с высоким выходом. Вода A5—20 %) оказывает обратное
влияние и приводит к 4-бромэстрону.
Вг.
но/у4
Вг
Вг2-АсОН
(без Fe)
9 0%
Вга-АсОН
(следы Fe)
85%
Вг.
НО
О влиянии следов Ж- на восстановление ароматических соедине-
соединений литием нли натрием, аммиаком и спиртом см. Берча восста-
восстановление.
I. Kornblum N-, Fishbein L., J. Am. Chem. Soc, 77, 6266 A955).
2.Koopman H., Rec. trav. chim., 80, 1075 A961).
3. Slaunwhite W. R., Jr., N e e 1 у L., J. Org. Chem., 27, 1749 A962).
ЖИРАРА РЕАКТИВ Р (ПИРИДИН), Py+CH8CONHNH?(C1-).
Мол. вес 187,63, т. пл. 200°. См. Жнрара реактив Т.
ЖИРАРА РЕАКТИВ Т (хлорметилат гидразида диметнламиноук-
сусной кислоты). Мол. вес 167,64, т. пл. около 185° (с разл.).
Ж- р. Т получают из триметиламина, этил хлор ацетата и гидра-
гидразина в абсолютном этаноле [I].
С„НЙОН, 0-60° 4-
-^(СНз)з NCH2CONHNH2 (CI)
83 —)
Ж- р. Т применяют для очистки кетонов и, в частности, исполь-
использовали для выделения эстрона из темного маслянистого концентрата
гидролизованной мочи путем превращения его в водорастворимое
производное Жирара, отделения от некетонных соединений и после-
последующего гидролиза [2]. В типичной методике раствор 0,5 г загряз-
12
+ Реактив -Жирара С^ОН-АсОН^
"* НС1-Н2О
.
NNHCOCH2N{CH3KC1
CH,"
ненного флуоренона (мол. вес 180), 0,5 г Ж- р. Т и 0,5 мл уксусной
кислоты в 5 мл 95%-ного этанола кипятят 30 мин для получения
производного. Раствор охлаждают и переносят в делительную
воронку. После добавления эфира, воды и хлористого натрия
(чтобы избежать образования эмульсии) слои разделяют и водный
слой обрабатывают 1 мл конц. соляной кислоты. Смесь нагревают
на кипящей водяной бане для гидролиза производного Жирара и
удаления растворенного эфира. При этом выделяется флуоренон
в виде желтого масла, кристаллизующегося при охлаждении. :
Насыщенные кегоны,. например холестанон-3, образуют лроизг
водные Жирара, которые гидролизуются очень разбавленной кис-
кислотой; Д4-3-кетоны взаимодействуют с Ж. р. Т легче, чем насыщен-
насыщенные кетоны, но для их гидролиза требуется значительно более
высокая концентрация кислоты [3]. (Примеры разделения насы-
насыщенных и а,р-непредельных кетонов см. в работах [За].) Бензо-
фенон реагирует с Ж. р. Т, но только очень медленно, тогда как
флуоренои — быстро. Производные Жирара альдегидов также мож-
можно расщелнть с высоким выходом [4].
Производное Жирара выделяется следующим образом: суспен-
суспензию Ж- р. Т и кетона в уксусной кислоте нагревают на кипящей
водяной бане до растворения, раствор упаривают досуха в вакууме
и остаток кристаллизуют из смеси метанол — ацетон [5]. 17-Кето-
стероиды можно определять полярографически в виде производных
Жирара в водном буферном растворе; эти производные восстанавли-
восстанавливаются на ртутном капельном электроде при потенциале полувол-
полуволны— 1,4 в [5,6]. Производные Жирара 3-кетостероидов не восста-
восстанавливаются в условиях такого определения, тогда как Д*-3-кетосте-
роидные производные Жирара восстанавливаются при потенциале
— 1,1 в и могут быть определены 8 присутствии вышеуказанных
соединений. Андростенолон можно определить микроаналити-
микроаналитическим окислением по Оппенауэру 8 сопряженный кетон и поляро-
полярографией производного Жирара. Описано большое число модифика-
модификаций и усовершенствований первоначальной методики анали-
анализа L7].
13
Дегидратация. Эренштейн и сотр. [8] нашли, что 3-кето-5р-ок-
систероиды можно дегидратировать до Л4 -3-кетостероидов кипяче-
кипячением с Ж. р. Т в уксуснокислом растворе.
он
См. также обзор [9].
1. Ж и р а р А., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. 2, стр. 100.
2. G i r a r d A., S а п d u I e s с о G., Helv. Chim. Acta, 19, 1095 A936).
3. R e i с h s t e i n Т., Helv. Chim. Acta, 19, 1107 A936).
3a. Zaffaroni A., Burton R.B., Keutmann E. H., J. Biol. Chem.,
177, 109 A949); Kuehne M. E., ,). Am. Chem. Soc, 83, 1492 A961).
4. Lederer E., Nachmias G., Bull. soc. chem. France, 16, 400 A949).
5. ----- - - - - - . ._.....
Wolfe J. K-,
136, 653 A940).
Her sliber
Hershberg E. В., Fieser L. F., J. Biol. Chem.,
В., Wolfe J. K., Fieser L. F., J. Biol. Chem.,
7.
6. Hershberg E.
140, 215A941).
Kabasakalian P., McGiotten J., J. Electrochem. Soc, 105, 261
A958).
8. Ehrenstein M., Dunnenbergen Л1., J. Org. Chem., 21, 774
A956); Ehrenstein M., Otto K., ibid., 24, 2506 A959).
9, Wheeler О. Н., Chem. Rev.T 62, 205 A962).
ЗОЛОТОХЛОРИСТОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА, HAuCL-3H2O. Мол.
вес 394,08.
3. к. — специфический реагент для окисления а-токоферола в
а-токоферилхинон [I],
Н2K СН (СН2K СН (СН2K СНСН3
о
няс
сня
сня
СНя
2AuCl,+3H.O
97%
НаС-' у ЧСН3
ОН
о
НЯСЧ Л ,.(СН2)аС(СНаKСН(СН2KСН(СН2KСНСН3
он
|
сн3
сн3
|
сн3
6НС1
1
сн3
о
При добавлении водного раствора 3. к. к раствору а-токоферола
в этаноле происходит быстрое окисление с выделением тонкодисперс-
тонкодисперсного золота. Выпариванием профильтрованного раствора получают
аналитически чистый а-токоферилхинон в виде золотисто-желтого
масла. Окисление хлорным железом или нитратом серебра дает
очень загрязненный продукт.
I. К а г г е г P. et al., Helv. Chlm, Acta, 21, 951 A938); 23, 455 A940).
15
И
ИЗОАМИЛНИТРАТ («амнлнитрата),1/зо-С6НцОКО?. Мол. вес 133,15,
уд. вес 0,996.
: . Фойер [1] показал, что при нитровании циклических кетонов
действием И. лучшим основанием является mpem-бутилат калия,,
а лучшим растворителем — ТГФ. В этих условиях с хорошим
выходом получена днкалиевая соль 2,5-динитроциклопентанона.
. (?Н3KСОК + CsHllONO2
0.05МОЛЯ
'в 70 мл ТГФ
.В3°5"ГТГФ
'
Реагент . используют для превращения Д4-3-кетостероидов
s 2<х-нитро-Д4-3-кетоны, 3-кето-5а-стероидов в 2о-нитро-3-кетоны
и 3-кето-5р-стероидов в 4р-нитро-3-кетоны [2]. 17-Кетоны" дают
16-нитропроизводные [2,3].
1. F e u е г Н., S h e p h e r d J. W., S a v i d e s С, J. Am. Chem. Soc. 78
4364 A956); Fe uer H-, Anderson R. S., ibid., 83, 2960 A961).
% Schaub R. -E,, Fulmor: W-, Weiss M. J., Tetrahedron, 20, 373
'"A964).
3. H a s s n e г A., Larkin J. M, J. Am. Chem., Soc, 85, 2181 A963).
ИЗОАМИЛ НИТРИТ, идо-CHuONO. Мол. вес 117,15, т. кип. 99°,
уд. -вес 0,872.
Получение [1].
NOH
СН3О
СН3О
НС1
16
а-Оксимииокетоны. В присутствии mpem-бутилата калия [2]
или соляной кислоты [31 И. превращает кетоны, имеющие соседнюю
метиленовую группу, в а-оксиминопроизводные.
Арилирование ароматических соединений. При разложении
диазониевой соли в водном растворе при рН 8 в присутствии арома-
ароматического соединения получаются неудовлетворительные резуль-
результаты вследствие гетерогенности смеси и из-за побочных реакций.
Процесс значительно улучшается при диазотировании без кислоты
под действием И. в присутствии субстрата [41.
/ 60 —80е ¦ ,
¦Cl~</__VNH2 + CeHfi+.C5H11ONO ——7— Cl-^_%-^__\:
7 г 200 мл 9 г 5,45 г " "
Получение дегидробензола, см. Бензолдиазонийкарбоксилат-2.
,.. Реакция с виииламииами. При попытке получить стабильную
д-иазониевую группу, связанную с неароматическим атомом угле-
углерода, Кертин и сотр. [5] обрабатывали дифенилвиниламин (I) И.
и неожиданно получили дифен и л ацетилен B). 9-(Аминометилен)-
флуорен C) дает при этом с небольшим выходом дивиниламин D).
Механизм этих процессов неизвестен.
с=с
85%
п
NH,
O=CHNCH=C
30-35% Г ^f Н
D)
к Н о й с В., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., J949, сб. 2, стр. 132.
2. L i t v a n F., Robinson R., J. Chem. Soc, 1938, J997.
3. С. a lint D.,Crow W. D-, Ha wor t h R. D. , V о d о z С A., Y. Chem.
Soc., 1950, I63K: '
4. Cadogan J. I. G., J. Chem. Soc, 1962, 4257.
5. Curt in D. Y.,KampmeierJ. A., O'C о ii ii о г В. R., J. Am. Chem.
Spc, 87, 863 A965).
ИЗОАМИЛНИТРИТ — ТРИФШИУКСУСНАЯ КИСЛОТА. Для
диазотирования слабоосновного аминофенола A), нестабильного
в ...присутствии...следов воды, к перемешиваемому раствору амино-
фенйла в этилаиетате, содержащем трифторуксусную кислоту, до-
добавляют при 0° раствор изоамилнитрита в этил ацетате [1]. После
!7
концентрирования раствора и промывания эфиром получают желтое
диазосоединение B).
СО2СЛ-15 СОХ2Н5
¦NH3
(СН3),СНСНХНгОЫО,
CF,CO,H
но
он
но
N
о-
A)
B)
1. Papanastassiou Z- В., McMillan Д., Czebotar V. J,t
Bard os T. J., J. Am. Chem. Soc, 81, 6056 A959).
ИЗОБЕНЗОФУРАН, (Villa, не выделен).
И. обычно получают термическим разложением аддукта Ша
1,4-эндоксо-1,4-дигидронафталина Aа) и тетрафенилциклопента-
диенона (II) (см. схему на стр. 19). Прн нагревании до 165° этот
аддукт отщепляет окнсь углерода; выделен и идентифицирован при
этом только один продукт— 1,2,3,4-тетрафенилбензол (IX) [1].
Промежуточное образование И. было установлено путем его
захвата 1,4-змдо-окисыо Aа) и выделением аддуктов X и XI. И.
получают также пиролизом аддукта Va, полученного из 1,4-эндо-
окиси Aа) и а-пирона (IV), и идентифицируют превращением в X
и XI.
I. Fieser L. F., H a d d a d i n M. J., Can. J. Clicm., 43, 1599 A965).
ИЗОБОРНИЛДИХЛОРАЛЮМИНАТ A).
Получение. И. получают обработкой эфирного раствора изо-
борнеола @,1 моля) хлористым алюминием @,09 моля) и LiAIH*
@,025 моля); добавляют небольшое количество mpem-бутанола и ос-
оставляют до прекращения выделения водорода [1].
Восстановление [11. И.—восстанавливающий реагент, ана-
аналогичный смешанному гидриду (HA1CU); он проявляет исключи-
ск,
&,А1О
сн
сн.
A}
сн
С12А1О'
но1
18
тельную стереоспецифичность при восстановлении производных
циклогексанона, давая главным образом аксиальные спирты.
Например, И. реагирует с холестаноном B), образуя камфору
C) и (после гидролиза н кристаллизации) холестанол-За E) с почти
70%-ным выходом. Хроматография сырого спирта указывает на
образование смеси 86% а- н 14% fi-изомеров.
I. Eliel E. L., Nasipuri D., J. Org.Chem., 30, 3809 A965).
ИЗОБУТИЛЕН, "(СН3)С=СН2. Мол. вес 56,10, т. кип. —6,9°,
уд. вес 0,59. ¦¦" - г" " """ ¦" -
трет- Бутиловые сложные эфиры. Получение трет -бутиловых
эфиров карбоновых кислот путем кислотно-катализируемого при-
присоединения И.'иллюстрируется методикой получения дк-трет-бу-
тилмалоната [1]. И. из баллона конденсируют при охлаждении
смесью ацетон — сухой лед и добавляют к охлажденной . смеси
малоновой кислоты, эфира н конц. серной кислоты в толстостенной
склянке для реакций под давлением; склянку закрывают ^.встряхи-
^.встряхивают при комнатной температуре до растворения кислоты.
2 PPi С /PI-T ^
СН2 (СО2НJ -f С (СН3K + Эфир -j- конц. H2SO4 —+ СН2 " :
0,48 моля 1,5"ыоля 100 мл 5 мл 58—60%
трет-Бутиловые эфнры кислот имеют большое значение в син-
синтезе, так как эта лространственно затрудненная эфирная группа
устойчива к гидролизу,., но при необходимости легко удаляется
отщеплением И. в условиях кислотного катализа. Например, общий
метод синтеза этиловых эфиров C-кетокислот [2] заключается в аци-
лированин этил-трет-бутилмалоната через этокснмагниевое произ-
производное с последующим отщеплением И. и двуокиси углерода.. Необ-
Необходимый для этого синтеза этил-трет-бутнлмалонат. получают из
диэтилмалоната и 1 же едкого кали в этаноле с образованием моно-
этилмалоната н обработкой последнего И. и серной кислотой [3].
ГО Г Н •СОпСНг
/ K~-KJ2^-'21- 5 ,1„ I г и пи / 3 2 5 ОГТ1ГЧ
СН2 — •- C2HBO.MgCH . •-
ХСО2С (СН3K \СО2С (СН3K
; /СОаСаН5 : TsQH ... . - ...
-+ RCOCH - - ^ —> RCOCH2CO.,C2H5 + (CH3),C = C
¦¦ Нагревание
ЧСО2С(СН3K . ..
Синтез кетонов типа R'COCH2R включает алкилирование ди-
mpem-бутилмалоната (в виде Na-производного) с образованием B),
ацилирование с образованием C) и расщепление с выделением И.
20
и двуокиси углерода [4].
RX
R
СН2[СО2С(СЫ,Ы, —-^ RCH [СОаС
A}
R'COCl
B)
R
R'COC[COaC(CH8)8]2
TsOH
C)
Нагревание
а-Ацетиламинокетоны получают аналогичным образом; первая
стадия — ацилирование ацетиламинопроизводного ди-трет-б у ти л -
малоыата [5]:
NaH
СвН5СОС1+СНзСОКНСН [СаС(СНа)а]2 * QH5COC [СО2С (СН8)8]2—^
TsOH
Нагревание
NHCOCH3
CeH5COCH2NHCOCH3 + 2 (СН3K С = СН2 + 2СО2
Простые/и/ге/и-бутиловыеэфиры получают реакцией спирта или
фенола с И. в присутствии кислого катализатора; защитная трет-
бутильная группа удаляется под действием трифтор уксусной кис-
кислоты. Примером может служить синтез бензоата тестостерона из
андростенолона [61. Изучено несколько кислотных катализаторов
образования простых эфиров, причем наиболее удовлетворительным
считается комплекс BF^ • Н3РО4 A : 1). Его получают пропусканием
газообразного трехфтористого бора в безводную фосфорную кис-
кислоту. Последнюю получают из 80%-ной фосфорной кислоты добав-
добавлением рассчитанного количества фосфорного ангидрида.
но
(сн,),со
ОСОС6Н5
21
Синтез пептидов. N-Защищенную аминокислоту A) можно
легко превратить в mpem-бутиловый эфир B) реакцией с избытком
И. в присутствии серной кислоты или л-толуолсульфокислоты [7].
Удаление N-защитной группы гидрогенолизом дает трет-бутило-
вый эфир аминокислоты, более стабильный, чем метиловый или
СН,--=С(СН;1), Н.-Рс1
CbNHCHCOaH тгттг^* CbNHCHCOaC(CHa)s > HaNCHCO2C (СНА,
i HaSOj I
R R R
(i) B) C)
этиловый эфир, так как объемная шреш-бутильная группа создает
пространственные затруднения для межмолекулярмои конденсации,
трет-Бутил ьн у ю группу при необходимости можно удалить отщеп-
отщеплением И. при кипячении в бензоле с кислым катализатором (H3SO4,
TsOH) или с НВг—АсОН. Свободную аминокислоту можно также
этерифицировать непосредственно под действием И. в смеси диок-
саи — серная кислота A0 : 1) [8].
трет- Б утильную группу применяют также для защиты гидро-
ксильной группы серина или тирозина [9]. Эфиры расщепляются
смесью НВг—АсОН или НС1—СНС1а. Для защиты сульфгидриль-
ных групп трет-бутлъная группа неудобна, так как для расщеп-
расщепления эфиров необходимы жесткие условия.
1. М с С 1 о s к е у A. L., F о п к е n G. S., К 1 u i b e r R. W., Johnson
W. S., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 261 A963).
2. Breslow D. S., Baumgarten E., HauserC. R-, J. Am. Chem.
Soc, 66, 1286 A944).
3. S t г и b с R. E., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 417 A963).
4. F о n к e n G. S.,Johnson W. S., J. Am. Chem. Soc, 74, 831 A952);
Puterbaugh W. H., Swaraer F- W., Mauser С R., ibid., 74,
3438 A952).
5. S с h г е с к е г A. W., T r a i I M. M., J. Am. Chem. Soc, 80, A077 A958).
6. Beyerman H. C, H e i s z w о 1 f G. J., J. Chem. Soc, 1963, 755; Rec.
trav., 84, 203 A965).
7. Anderson G. W., С a 1 1 a h a n F. M., J. Am. Chem. Soc, 82, 3359 A960).
8. R о e s к e R., J. Org. Chem., 28, 1251 A9G3).
9. В e у e r m a n H. С, В о n t e к о e J. S., Rec. trav., 81, 691 A962); С a 1-
1 a h a n F. M., Anderson G. \V., Paul R., Z i in merman J. E.,
J. Am. Chem. Soc, 85, 201 A963); Wiinsch E., J e n t s с h J., Chem. Ber.,
97, 2490 A964); P о d и s к а К-, T i t о v M. I., Coll. Czech., 30, 1611 A965).
ОСОСНч
И30ПР0ПЕНИЛАЦЕТАТ, j . Мол. вес 100,11,
CH3C = CH2
т. кип. 967750 мм, уд. вес 0,93.
Ацетилирование енолов. Промышленное получение И. основано
на катализируемой серной кислотой реакции ацетона с кетеном Ш:
О ОН ОСОСН3
22
И. представляет собой енолацетат ацетона и в присутствии
каталитического количества серной или /г-толуолсульфокислоты
вступает в обменную реакцию с высшими кетонами с образованием
высших енол ацетатов и ацетона, который удаляют отгонкой для
смещения равновесия. Обычно реакцию проводят в бензоле илн
в избытке реагента.
Например [21, к раствору 3 г трикетона A) в 50 мл изопропенил-
ацетата добавляют 2 капли конц. серной кислоты и кипятят с обрат-
обратным холодильником в течение 17 час. Енол ацетат B) выделяют
СН2ОАс
^~OAc(H2SO4), 17 час
64%
АсО
B)
хроматографией на окиси алюминия (третья степень активности).
Необходимо отметить, что даже в присутствии большого избытка
реагента 11- и 20-кетогруппы не затрагиваются; кроме того, в ряду
5р-производных 3-кетон дает Др-еиолацетат. З-Кетон 5«-ряда C)
в аналогичных условиях образует Д~-енолдиацетат D) [3].
сн.
он
сн
ОАс
У~ОАс (TsOH), Z4vac [J
АсО
Интересна реакция с прогестероном E). Моффетт и Вейсблат
[41 при нагревании прогестерона с И. в присутствии моногидрата
я-толуолсульфокислоты (TsOH) получили соединение F) с превра-
превращением А4-3-кетогруппы в Д3>5-диенолацетатную и с образованием
Д2(|-енолацетатной группы [4]. Джерасси [5] по немного отличаю-
отличающейся методике получил изомерный Д17 -енолацетат G) в качестве
основного продукта: прогестерон нагревали с И. и серной кислотой
в качестве катализатора; сырой продукт кипятили с обратным
холодильником в течение 2 час с уксусным ангидридом, содержащим
TsOH. Эту методику применяли ранее для изомеризации Дао -енола-
цетатов в Д17-изомеры [6]. По методике с применением смеси изопро-
пенилацетат — TsOH Моффетт и Вейсблат [41 превратили некоторые
20-кетостероиды, включая Д5-прегненол-Зр-он-20, в соответствую-
23
щие Л20-енол ацетаты. Физер и Хуанг-Минлон [71, используя более
старую методику с применением смеси уксусный ангидрид—TsOH,
получили из прегненолона два геометрических изомера А17-енол-
ацетатов.
VOAc (TsOH), пере гонка
63%
АсО
E)
y-OAc(H2S04),neperom<a;Ac20(TsOH)
52%
АсО
Ac2O(TsOH)
Файкош и Шорм [81 превратили ацетат андростерома (8) в един-
единственно возможный енолацетат (9) нагреванием 3 г (8) с 25 мл
И. и 1 мл раствора катализатора, содержащего 0,02 мл конц. серной
кислоты в изопропенилацетате. К 10 мл дистиллата, полученным
в течение 2 час, добавляли еще 25 мл И. и 1 -мл раствора катализа-
катализатора и вновь собирали дистиллат B5 мл) в течение 2 час.
АсО"'
(8)
ОАс
'V-OAc (H2SO4),
перегон «а
63%
АсО"
Пр-Оксистероиды, устойчивые к ацетилироваиию обычными
методами, ацетилируются обработкой И. н я-толуолсульфокислотой
при комнатной температуре в течение ночи [91.
Хауз и Трост [101 утверждают, что енолацетилирование И. дает
главным образом менее замещенный изомер, тогда как при енолаце-
тилировании уксусиьш ангидридом наблюдается обратная картина,
однако экспериментально эти выводы не подтверждены.
Конденсация с янтарным ангидридом [11]. И. реагирует с ян-
янтарным ангидридом (или хлораигидридом) в дихлорэтане в присут-
присутствии хлористого алюминия, давая 2-ацетилциклопентандион-1,3
с умеренным выходом.
ососн3
.Alrl
*' """- " + сн3со2н
55%
сосн.
о
Более низкие выходы получаются при конденсации с глутаро-
вым D0%) и малеиновым ангидридами A6%).
1. Н agemeyer Н. J., Jr., Hull D- С, Ind. Eng. Chcm., 41, 2920A949).
2. Deghenghi R:, E n ge 1 С R-, J. Am. Chem. Soc, 82, 3201 A960).
3-. V i 1 1 о t t i R., R i n g о 1 d H. J., D j e r a s s i C., J. Am. Chem. Soc,
82, 5693 A960); the experimental data are cited by D j e r a s s i C, «Steroid
Reactions», p. 41, Holden-Day, Inc. A963).
4. M о f f e t t R. В., W e i s b 1 a t t D. I., J. Am. Chem. Soc, 74, 2183 A952).
5. D j e г a s s i C, G г о s s m a n J., Thomas G. H., J. Am. Chem. Soc,
77, 3S2G A955).
6. Vanderhaeghe H., Katzenellenbogen E. R., D о b г i-
ner K-, Gallagher T. F., J. Am. Chem. Soc, 74, 28Ю A952).
7. F i e s e r L. F-, Huang-Minion, J. Am. Chem. Soc, 71, 1840 A949).
8- F a j k о s J., S о г m F-, Coll. Czech., 24, 766 A959).
9. Olivet о E. P. et al., J. Am. Chem. Soc, 75, 5486 A953); see also H a 1-
sal 1 T. G., Theob a 1 d D. W., W a I-s h a w К. В., J. Chem. Soc,
1964, 1029.
10- House PI. O.,Trost В. М., J. Org. Chem., 30, 2502 A965).
ll.Merenyi F., NMsson M., Chem.. Scand., 17, 1801 A963); 18, 1363
A964); Nilsson M-, ibid., 18, 441 A964).
И30ПР0ПИЛАТ АЛЮМИНИЯ, АЦОСН(СН3)а]3. Мол. вес 204,24,
т. пл. 118°, т. кип. 130—14077 мм. Получение и применение [1].
Восстановление по Меервейну — Поиндорфу. И. а. применяют
для восстановления карбонильных соединений и, в частности, для
избирательного восстановления карбонильной группы непредель-
непредельных альдегидов и кетонов. При восстановлении кротонового альде-
альдегида до кротилового спирта [11 смесь 27 г очищенной алюминиевой
фольги, 300 мл изопропилового спирта и 0,5 г сулемы нагревают до
кипения, добавляют 2 мл четыреххлористого углерода в качестве
катализатора и продолжают нагревание. Наблюдается бурное выде-
выделение водорода и потемнение смеси. Кипячение продолжают почти
до прекращения выделения газа F—12 час). И. а. можно использо-
использовать в растворе (темном из-за присутствия суспендированных твер-
твердых примесей) или после отгонки растворителя и перегонки в ваку-
вакууме выделить в виде бесцветной жидкости. К полученному таким
образом раствору И. а. (из 1,74 моля алюминия в 500 мл изопропи-
25
лового спирта) добавляют 3 моля кротонового альдегида и 1 л изо-
пропилового спирта. При кипячении смеси на бане A10°) медленно
И. а.
СН3СН = СНСН2ОН Н-
)з СО
отгоняют ацетон при 60—70^ в течение 8—9 час (до отрицательной
пробы дистиллата на ацетон). Изопропиловый спирт отгоняют в ва-
вакууме и после гидролиза остатка 6 н. серной кислотой выделяют
кротиловый спирт.
Восстановление: Ar2CO-^Ar2CH2. Восстановление кетона (I)
по Меервейиу — Понндорфу включает образование координацион-
координационного комплекса, который в циклическом переходном состоянии C)
+ м/оси{снгу\
ж
E)
(-*)
250й
путем переноса водорода дает смешанный алкоголят D), гидролизую-
щийся затем в спирт E) (Вендлер и сотр. [21). В жестких условиях
такой же перенос водорода осуществляется повторно с образованием
углеводорода F) [31. Гладкое восстановление диарилкетонов осу-
осуществляется нагреванием с избытком И. а. при 250°, например:
/сн3)гСНО7зА1( 250е
95%
Антрахинан
Антран -
Антрацен G5%)
Антрацен (92%)
Окисление по Оппенауэру [41. Истхэм и Тераниши получили
холестенон окислением холестерина в толуоле, используя И. а. как
катализатор и циклогексанон как акцептор водорода [5]. Смесь
сн,
0,26 моля
0jI4 моля
26
нагревают при перемешивании с отгоикой 900 мл толуола, затем
обрабатывают водным раствором K-Na-тартрата (чтобы перевести
ионы алюминия в раствор) и перегоняют с паром до получения 6 л
дистиллата. Продукт экстрагируют хлороформом и после двукрат-
двукратной перекристаллизации получают достаточно чистый холестенои.
Авторы считают, что это —менее трудоемкая модификация метода
Оппенауэра, применявшего трет-бутилат алюминия. Однако этот
вывод сомнителен, так как не требующее внимания кипячение в те-
течение 8 час (по Оппенауэру), по-видимому, менее трудоемкая опе-
операция, чем длительные отгонки и перегонка с паром, описанные
выше.
Найдено [61, что формиаты в отличие от ацетатов легко окис-
окисляются И. а. и дают те же продукты, что и незамещенные спирты.
Соединение A) окисляли в B) смесью И. а. и циклогексанона в кси-
ососн
о
- ОСОСНэ
лоле (т. кип. 140°/760 мм, работа проводилась в Мехико при
570 мм) или толуоле (т. кип. 111 °/760 мм).
1. У а й л д с А. Л., «Органические реакции», ИЛ, М., 1950, сб. 2, стр. 194.
2. Woodward R. В., Wen die г N. L., В г u I s с h у F. J., J. Am. Chem.
Soc, 67, 1425 A945).
3. Hoffsommer R. D., T а и b D., W e n d 1 e г N. L., Chem. Ind., 1964,
482.
4. Д ж е р а с с и К.-, «Органические реакции», ИЛ, М., 1953, сб. 6, стр. 235.
5. И с т х э м Дж., Тсран и ш и Р., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1956, сб. 7, стр. 75.
6. R i п g о 1 d H. J., L б k e n В., R о s е п 1; г а п г G., S о n d h e i m с г F.,
J. Am. Chem. Soc, 78, 816 A956).
И30ЦИАН0ВАЯ КИСЛОТА, см. Циановая кислота.
ИМИДАЗОЛ,
д
Мол. вес 68,08, т. пл. 90°, т. кип. 257°, рКЬ = 7,0; пикрат,
т. пл. 212°.
Получение. И. можно получить [I! по интересному методу,
предложенному Макуинном 12]: D-винную кислоту превращают
в динитрат и этот эфир взаимодействием с гидроокисью аммония и
27
формальдегидом переводят в имидазолдикарбоновую-4,5 кислоту,
при декарбоксилировании которой получают И. Промежуточная
дикетоянтарная кислота не выделяется. Порошкообразную о-вин-
CO2H
неон hn.
носн
СО2Н
но^
СО3Н
%; HCONO2
~~* O2NOCH -
СО2Н
<:—nh. _2
-Н2О
N2"oT
СО2Н
г г»
1~^ 2NH;;+CH2O
С^О 43-48%
1 (общий выход)
СО2Н
CH— NH.
CH - N^
ную кислоту B00 г) перемешивают с 432 мл коиц. азотной кислоты
и 432 мл дымящей азотной кислоты, а затем к смеси медленно добав-
добавляют 800 мл конц. серной кислоты. Температуру реакционной смеси
поддерживают при 38° в течение 3 час, затем выпавший д и нитрат
Р u с. И-1. Шпатель из пержавеЮ1цей ст,:ли.
винной кислоты отфильтровывают на стеклянном фильтре и отжи-
отжимают досуха широкой плоской стеклянной пробкой или донышком
колбы Эрленмейера (емкость 125 мл) (рекомендуется шпатель из
нержавеющей стали, показанный на рис. И-1). Даже такое краткое
описание показывает простоту и-изящество этого метода. В других
методах используют глиоксаль, аммиак и формальдегид 13].
В новом простом методе, описанном Бредереком и сотр. 14],
исходят из диэтилацеталя бромаиетальдегида D), который легко
получается по Бедокяну [5] бромированием вииилацетата и обра-
обработкой бромированного продукта этанолом. Немецкие исследователи
СНг-СНОСОСН3 -^3> БгсН2СНОСОСН3 ^"и±'> БгСН2СН-0 ЕЮН>
Br -EtOAc HBr'
A) B) C)
^OEt г„ он Кипячение Q
—>Бг2СН2СН -I- ун2он + конц. НС1. 5vac >BrCH c? j
^OEf CH2OH 94% "^ОСН2
D) 338 г 124 г 2 'МЛ E)
БгСН2СН | + 2 HCONHa . ¦ ПрИ 175 > 1 _/'
^¦О~СН2 50%
E) 334 г
показали, что сначала лучше превратить диэтилацеталь D) в этилен-
кеталь E) путем катализируемого кислотами обмена с этиленглико-
лем. Затем они нагревали циклический ацеталь E) с избытком фор-
мамида, одновременно пропуская в раствор аммиак для предотвра-
предотвращения разложения чувствительного к кислотам И., который был
получен с выходом 50%.
Синтез карбонильных соединений. Штааб разработал интересный
метод синтеза кетопов [6] и альдегидов [7] с использованием
И. Алифатическую или ароматическую кислоту переводят через хлор-
ангидрид в имидазолид, карбонильная группа которого чувстви-
чувствительна к нуклеофильной атаке. Реакцией имидазолида с реактивом
ft / о __N
СбНзС-Ci +. 2HN > C6H5C-N I сбН5МёВг; HZO
\d VJ
77,5% 1ЛА1Н4 72% I- H
Y
С6Н5~С-С6К5
Гриньяра можно получать кетоны, часто с хорошими выходами.
Имидазолид гладко восстанавливается алюмогидридом лития до
соответствующего альдегида. Избирательность реакции дает воз-
возможность синтезировать альдегидоэфиры из моноэфиров дикарбо-
29.
новых кислот и ациламиноальдегнды из ациламииокарбоиовых
кислот.
0 0 0 0
я-С2Н5ОС—СеН4 —С—инпдазол ——~ * /г-С2Н5ОС—С6Н4 — С—Н
78.5%
См. также NN''-Карбонилдиимидазол, М,1Ч'-Тионилдиимидазол,
1У,М'-Тиокарбонилдиимидазол.
Каталитическая активность. Имеются данные о том, что имида-
зольное кольцо гистидииового остатка некоторых гидролитических
ферментов ответственно за их протеолитическую активность. В связи
с этим было найдено [8,9], что И. обладает каталитической актив-
активностью прн гидролизе фенил ацетата и замещенных фенил ацетатов.
Эффективный катализ осуществляется лишь непротонированными
молекулами И. Заметно ускоряется И. также реакция ацилирования
эфиров аминокислот я-нитрофениловым или другим активирован-
активированным эфиром; возможно, что при этом в качестве промежуточного
соединения образуется ацнльное производное И. [10, 11].
Следует, однако, отметить, что, по данным Бейермана, Вейгаида
и сотр. [12|, И. вызывает рацемизацию в большинстве пептидных
синтезов и менее эффективен, чем 1,2,4-триазол.
1. S п у d e r H. R,, Handrtck R. G, Brooks L. A., Org. Syn., Coll.
Vol., 3, 471 A955).
2. Maquenne M., Ann. Chim., [6], 24, 525 A891).
3. Radziszewski В., Chem. Ber., 15, 1493 A882); Behrend R.,
Schraitz J., Ann., 277, 338 A893).
4. Bredereck H., Gompper R-, Bangert R., Herlinger H.,
Chem. Ber., 97, 827 A964).
5. В e d о u k i a n P. Z., J. Am. Chem. Soc., 66, 651 A944).
6. S t a a b H. A., J о s t E., Ann., 655, 90 A962); S t a a b H. A., Angew.
Chem., Internat. Ed., 1, 351 A962).
7. St aab H. A., Braunl ing H., Ann., 654, 119 A962).
8. В e n d e r M. L., T u г n q u e s t B. W-, J. Am. Chem. Soc, 79, 1652 A957).
9. Bruice T. C, Schmir G. L., J. Am. Chem. Soc, 79, [663 A957).
10. Mazur R. H., J. Org. Chem., 28, 2498 A963).
11. W i e I an d Т., V oge [ er K., Angew. Chem., Internat. Ed, 2, 42 A963);
Ann. 680, 125 A964).
12. В е у е г m a n H. C, Weygand F., et al., Rec. trav., 84, 213 A965).
N-ИМИДАЗОЛКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ w^ew-БУТИЛОВЫЙ
ЭФИР, м^—. и Мол. вес 168,20, т. пл. 46—47°.
>N-COC(CH8)S
И. к. б. э. получают реакцией карбоиилдиимидазола с трет-
бутанолом и используют для т/доп-бутоксикарбоиилирования ами-
аминокислот [1].
I. К ! е е W., Brenner M., Helv, Chim. Acta, 44, 2151 A961).
ИМИНОДИКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ ДИ-отреот-БУТИЛОВЫЙ
ЭФИР, НШСОгС(СН3K13.Мол. вес 217,26, две формы, т. пл. 90 и 121°.
30
И.к. д. э. получают из этил-трет-бутилоксалата по следующей
схеме:
О
I!
CONHNH, hno. CN = N+ = N-
CO2C(CH:i), CO2C(CH3K
/CO.,C(CH3K
HN<
На последней стадии перегруппировка Курциуса осуществляется
при нагревании азнда с m/wm-бутанолом 111.
И.к. д. э. применяют для синтеза первичных аминов по реакции
Габриэля нли родственным реакциям. Например, суспензию гид-
гидрида натрия в растворе этого реагента в ДМФА перемешивают
6 час при 60° и к образовавшемуся натриевому производному добав-
добавляют а, а'-дибром-о-ксилол, продолжая нагревание до завершения
алкилирования. Смесь разбавляют водой, тетраэфир экстрагируют
•СНйВг Лч yCHoN<
•COSC(CH3)8
NzOaCtCHaJa
ч:н»вг
НС1
57%
- /
,CHBNH2-HG1
CHnNH,.HCl
хлористым метиленом и нагреванием с конц. соляной кислотой уда-
удаляют сложноэфириые группы (в виде изобутилена и СОа) с образова-
образованием дихлоргидрата о-ксилилендиамина.
1. С а г р i n о L. A,, J. Org. Chem., 29, 2820 A964).
ИНДИКАТОРЫ рН. Велыоз П] опубликовал таблицу, содер-
содержащую более 100 индикаторов, с примечаниями и ссылками на лите-
литературу.
1. V е 1 1 u z L., Substances Naturelles de Synthese, 7, Part 3 A953).
ИНДИКАТОРЫ рН, КИСЛОТНОСТЬ ПО ГАММЕТУ.
С помощью набора из 17 основных индикаторов можно опреде-
определить в любом растворителе любую кислотность в пределах от раз-
разбавленной водной минеральной кислоты до чистой серной кислоты
Ш. Пределы индикаторов: от +2,8 D-аминоазобензол) до—9,3
B,4,6-тринитроаиилии).
l.Hararaett L. P., D е у г u p A. J., J. Am. Chem. Soc, 54, 2721 A932);
Hamraett L.P., Paul M. A., ibid., 56, 827 A934).
31
ИОД, 1а. Мол. вес 253,82, т. пл. 113,6°, т. кип. 184°.
Ароматическое иодирование. Анилин иодируют, добавляя
И. к перемешиваемой смеси амина и водного бикарбоната натрия прн
12—15° [1]. Реакция заканчивается за 30 мин, после чего продукт
собирают и-кристаллизуют. -: - -
NH,
NH,
I3, NaHCOa, H2O
75-84%
При иодировании вератрола вместо NaHCO3 лучше использо-
использовать трифторацетат серебра. Водный раствор соли получают из
кислоты и окиси серебра, отфильтровывают и упаривают досуха;
соль очищают экстракцией эфиром в аппаратеСокслета [2]. К смеси
OCH,
ОСН3
1 ,ОСН3
85-9 1
+ CF3CO2H+AgI
вератрола и трифгорацетата серебра прибавляют при перемешива-
перемешивании и кипячении с обратным холодильником раствор И. в хлоро-
хлороформе. Иодид серебра отфильтровывают, раствор упаривают и про-
продукт перегоняют. Трифторацетат серебра играет роль основания
так же, как бикарбонат натрия при иодировании анилина. Иодиро-
Иодирование вератрола в присутствии окиси ртути в качестве основания
дает лишь 40—55% продукта, загрязненного солями ртути.
Описано два метода гладкого иодирования тирозина с образова-
образованием 3,5-дниодтирозина. В одном нз них (а) [3] раствор И. C20 г)
н-иодистого «атрия D00 г) в воде A,3 л) добавляют по каплям к пере-
перемешиваемому раствору L-тнрозина A00 г) в 20%-ном водном этила^
мине A л) и перемешивают 30 мин. Избыток И. удаляют восстановле-
восстановлением, рН доводят до 5—6, выделяющуюся аминокислоту растворяют
в 1 н. соляной кислоте и осаждают аммиаком.
Во втором методе (б) [4] порошок И.суспендируют в растворе тиро-
тирозина в смеси уксусной и соляной кислот и при встряхивании мед-
медленно добавляют 30%-иую перекись водорода.
HO—;
^—CH3CHCO2H
(а) 75%
(б) 71%
ч
но -/"
^— CH3CHCOaH
I
NH3
В отсутствие активирующих заместителей непосредственное вве-
введение И. можно осуществить, используя азотную кислоту или сер-
серный ангидрид для окисления HI до 1г иг таким образом, для смеше-
смешения равновесия. Для получения нодбензола [5] смесь 1,5 моля 1а
и избытка бензола D55 мл) обрабатывают при 50° 6,15 моля азотной
кислоты в течение 1в/4 час. Затем смесь нагревают при слабом кипе-
I
. вес 1,50)
86-87%
нии с обратным холодильником в течение 15 мин. Масло отделяют
и перегоняют с водяным паром над NaOH; желтые нитросоединения
удаляют обработкой разб. соляной кислотой и железными опилками
при перемешивании. Иодбеизол перегоняют с водяным паром, сушат
и перегоняют повторно. Таким же способом можно получить 2-иод-
тиофен с выходом 68—72% [61.
Если ароматическое кольцо содержит дезактивирующие замес-
заместители, то необходимы более жесткие условия — применение в ка-
качестве окислителя олеума н повышенная температура. Так, смесь
1 моля фталевого ангидрида, первой порции И. (всего 2,12 моля)
н 600 мл 60%-ного олеума длительно нагревают при 65°, добавляя
порциями оставшийся И. и, наконец, повышают температуру до
170° в течение 2 час [7|. После охлаждения тетраиодфталевый ангид-
ангидрид отделяют на стеклянном фильтре и промывают конц. серной
кислотой. лг-Диннтробеизол иодируют до 1,3-динитро-5-иодбензола
с выходом 67—70% по этой же методике, но при температуре реак-
реакционной смеси 65° [8].
xa
СО
O + 4SO-
2-Иодтиофен получают, как описано выше, а также при механи-
механическом перемешивании раствора 0,84 моля тиофена в 100 мл бензола
при температуре 5—10° и постепенном добавлении C0—35 мин)
0,86 моля И. и 0,7 моля желтой окиси ртути так, чтобы температура
повышалась до 45° [9].
2 l2 + HgO;
60-62%
4- Н2О
Вире [10] описал метод иодирования с высоким выходом йодно-
йодноватой кислотой в качестве окислителя в присутствии серной кислоты
2 Заказ № 1096
33
как катализатора. Например, л-ксилол растворяют в уксусной кис-
5АгН + 2U -f НЮ3 — *¦ 5Ari -f 3H,0
лоте, добавляют воду, серную кислоту, И. и йодноватую кислоту.
Смесь энергично перемешивают при 80е' до исчезновения окраски И.
Выходы для ароматических углеводородов и эфиров составляют
75-90%.
V
13 — НЮ3+конц. H2SO4
3 об. %
4 час при R0°
сня
Избыток
Огата [11] описал иодирование ароматических соединений с хо-
хорошим выходом И. и надуксуснон кислотой в уксусной кислоте;
эффективным реагентом служит, по-видимому, ацетилгипоиоднт
СН3СОО1.С циклогексеном реагент дает 1-иод-2-ацетоксициклогексан,
но с плохим выходом 1121. Синтез по Прево идет значительно лучше.
Непрямое иодирование. Введение И. в ароматическое кольцо
замещением группы HgCl иллюстрируется двумя примерами. В од-
одном из них [13] ацетат ртути растворяют в горячем феноле с образо-
образованием оацетоксиртутного производного; полученный раствор вы-
выливают в горячую воду и для осаждения о-хлормеркурата добавляют
горячий раствор NaCl. Это вещество при реакции с И. в хлоро-
ОН ОН ОН Он
.HgOAc
NaCI
/74/
44%
(общий)
HgCI
63%
форме дает f-иодфенол. В другом примере 114] хлорыеркурат полу-
получают реакцией замещения из сульфоната. Реакцию с И. проводят
в кипящем этаноле.
СН3
сн3
:сш
51-57У,
I
SO4Na
61-74"
HeCl
72-81"'
4
Замещение ги^роксильной группы. В сб. «Синтезы органических
препаратов» описано [151 получение йодистого метила в больших
количествах D150—4250 г) (эта методика проверена Физером).
Метанол вместе с образующимся йодистым метилом кипятят с длин-
34
ным обратным холодильником; конденсат проходит через проме-
промежуточную емкость, содержащую 2кг И., и смывает И. в реакционную
колбу, в которую загружено 200 г красного и 200 г желтого фосфора
для образования Р13, а из последнего — йодистого метила. Когда
СНзОН
93-95%
снл
первая порция И, будет израсходована, вводят вторую — еще 2 кг.
Этим методом получается йодистый метил высокой чистоты.
Цетилиодид получают при перемешивании смеси 1 моля цетило-
вого спирта, 0,32 г-атом красного фосфора и 1,06 г-атом И. при
145—150 в течение 5 час [161.
hAgH3,OH^c10H,3I
78%
Окисление. Использование И. в качестве окислителя иллюстри-
иллюстрируется методикой получения дибензоилдисульфида [171. Раствор
едкого кали в абсолютном этаноле насыщают сероводородом и обра-
обрабатывают хлористым бензоилом при 15°. Выделяющийся хлористый
калий отфильтровывают и к фильтрату добавляют И. в количестве,
необходимом для полного окисления.
С—CI
о
С—SK
о
о
KSH
С—S—S—С
//
6^-73% ,
(общий) X''
К окислению другого типа относится превращение ацетил ацетона
через еиолят натрия в тетраацетилэтан [181. Обработка 1,3-дикетона
СН3ССН2ССН8
NaOH, H2O, СН3ОН
ONa
I
сн,с=снсосн..
4 1-50%
(общий)
СНзСОСНСОСНз
СНзСОСНСОСН,
водно-метаиольпым раствором едкого натра дает кристаллический
енолят натрия, который отделяют и высушивают. Затем суспензию
енолята натрия в эфире обрабатывают раствором И. в эфире; раство
ритель упаривают и остаток перекристаллизовывают из метанола.
Такая же методика использована при превращении тетраэфира A) в
диметиленхинон C), который кристаллизуется из смеси бензол — гек-
саи в виде ярко-желтых игл [191.
35
CH(CO3CH3J
С-(СО3СН3)
С(СОаСН3J
CH4ONa
сн,он
СН(СО3СН3K
A)
BNa+)
С- (СО3СН3K
B)
(СО2СН3K
C)
Совместное применение кислорода и иода дает наилучшие ре-
результаты при фотоцнклизации стильбенов в фенантрены [201. Так,
смесь транс-стильбена @,01 моля) с И. @,005 моля) в циклогексане
при облучении ртутной лампой в присутствии кислорода дает чистый
фенантрен с выходом 73%. В случае некоторых замещенных стиль-
стильбенов добавление 1 же бромной или хлорной меди значительно по-
повышает выход продукта [21].
hv
Дегидратация. В одном из примеров, иллюстрирующих дейст-
действие И. как катализатора дегидратации, к раствору 100 г бензпина-
кона в 500 мл уксусной кислоты добавляют 1 г И. и кипятят с обрат-
95-96%
(QH5KC-
ссйн5
о
ным холодильником приблизительно 5 мин [22]. При охлаждении из
раствора, приобретающего красную окраску, выделяется чистый
бензпинаколин с почти количественным выходом. Фильтрат исполь-
используют повторно до переработки 500 г бензпинакона. Дегидратация
без перегруппировки происходит при превращении диацетонового
спирта в окись мезитила [231.
(СН3)ЙС-СН3-СОСН3 -~^> (СН3KС = СН-СОСН3
65%
ОН
1100 г влажного диацетонового спирта обрабатывают 0,1 г иода.
В одной из двух катализируемых И. реакций дегидратация сопро-
вождается перегруппировкой, поэтому можно предположить, что
обе реакции осуществляются через стадию образования карбоние-
вых ионов, например:
6+ а-
Н ОН Н НО ... I ... I
-С—С—(- Ь
н
-С— С—
-С~С— -fHOI-fl-
_С=С-+Н20+1а
н
Обычная лабораторная методика получения р-мирцена B) включает
нагревание линалоола A) со следами И. в вакууме при 150—160°
[241. По данным последних исследований [251, наряду с fJ-мирце-
ном образуется трянс-Р-оцимен (З), а также следы г{ис-изомера.
Главные продукты легко отделяются перегонкой и получаются
с указанными на схеме выходами.
н,с
он
150-160°
н,С
н,с
сн,
Н3С
сн,
ХН3
B) 45%
(з) 16%
Катализ. При получении 4-бром-о-ксилола [26] бром в течение
3 час добавляют при перемешивании к смеси 500 г о-ксилола и 12 г
железных опилок, содержащей кристаллик И. Следует отметить,
что в отдельности эти катализаторы не эффективны.
Вг,(катал.)
94-97%
ЧСНЛ
Вг
"СП,
Использование И. в качестве инициатора реакций Гриньяра уже
отмечалось. В работе Цехмайстера [27] показано действие И. как
катализатора цис-транс-изомертаири каротинондных пигментов.
И. в каталитических количествах применяют при ацилированни
по Фриделю — Крафтсу фурана и тиофеыа [28], а также более актив-
активных производных бензола, таких, как анизол и ацетанилид [29].
Однако И. не эффективен при бензоилировании антрацена [301.
37
И. используют для активации цинка в реакции Реформатского
[311; описан пример, когда реакцию Реформатского удалось осу-
осуществить лишь после активации металла иодом 1321.
Получение HI. Бензиловую кислоту восстанавливают с хорошим
выходом до дифенилуксусыои кислоты по следующей методике [331.
Смесь 250 мл уксусной кислоты, 15 г красного фосфора и 5 г И. вы-
выдерживают 15—20 мин, пока весь иод не превратится в йодистый
водород; затем добавляют 5 мл воды, 0,44 моля бензиловой кислоты и
смесь кипятят с обратным холодильником в течение 2,5 час.
СО2Н
HI
94-97%
(CGH5JCHCO2H
ОН
Иодирование кетонов. При 21-ацетоксилировании 20-кетопре-
гнанов кетон обрабатывают И. в ТГФ в присутствии окиси кальция,
затем иод замещают под действием ацетата калия в ацетоне 1341:
Халперн и Джерасси [35], использовавшие эту методику, устано-
установили, что ТГФ должен содержать некоторое количество перекисей.
Уолл и сотр. [361, получившие несколько неожиданные результаты,
предположили, что эта реакция — радикальная, и показали, что
добавление азодиизобутиронитрила в качестве инициатора дает
хорошие результаты.
1. В г e w s I с г R. Q., Org. Syn., Coll. Vol., 2, 347 A943).
2. Janssen D. E., Wilson С V., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 547 A963).
3. В a r n e s J. H., В о г г о w s Е. Т., Е 1 к s ,1., Hems В. A., L о п gA. G.,
J. Chem. Soc, 1950, 2824.
4. Jurd L., J. Am. Chem. Soc., 77, 5747 A955).
5. Dains F. В., В г ewst er R. Q., Org. Syn., Coll. Vol., 1, 323 A941).
6. Lew H. Y., Noller С R., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 545 A963).
7. Allen С F. H., Cress man H. W. J., Org. Syn., Coll. Vol., 3, 796
" A955).
8. Fletcher T. L., N a m к u n g M. .1., W e t z e 1 W. H., Pan li.-L.,
J. Org. Chem., 25, 1342 A900).
9. M i n n i s W., Org. Syn., Coll. Vol., 2, 357 A943); Miller К. Е., Lex
C. G. procedure submitted to Org. Syn.
W i r t h H. О., К б n i g s t e i n О., К е г n W., Ann., 634, 84 A960).
10.
U. Ogata
12. Ogata
38
Y., N a k a j i m a K.., Tetrahedron, 20, 43 A964).
Y.,Aoki K-, F u r u у a Y., Chem. Ind., 1965, 304.
13. Whitmore F. С„ H a n s о n E. R., Org. Syn., Coll. Vol., 1, 326 C941).
14. Whitmore p. С et a\., Org. Syn., Coll. Vol., 1, 159, 325, 519 A941).
15. К i п к H. S., Org. Syn., Coll. Vol., 2, 399 A943).
16. Hart man W. W.,"Byers .1. R., Dickey J. В., Org. Syn., Coll.
Vol. 2, 322 C94,3).
17. Frank R. L/Blegcn J. R., Org. Syn., Coll. Vol., 3, 1 IS A955).
18. Charles R. G., Org, Syn., Coll. Vol., 4, 869 A963).
19. Acker D. S., Her Her W. K-, J. Am. Chcm. Soc, 84, 3370 A962).
20. Mallory F. В., Wood С S., Gordon J. Т., J. Am. Cliem., Soc,
86 3094 A964); Wood C. S., Mallor у F. В., J. Org. Chem., 29, 3373
A964).
21. Co 1 1 i n s D. J., H о b bs J. J., Chcm. Itid., 1965, 1725.
22. Bachman n W. E., Org. Syn., Coll. Vol., 2, 73 A943).
23. С о n a n 1 J. В., T u 1 1 1 e N., Org. Syn., Coll. Vol., 1, 345 A941).
24. A p б у з о в Б. Л., Абрамов В. С. , Chcm. Вег., 67, 1942 A934).
25. Naves Y.-R., В о n d a v а 1 1 i F- Helv., Chim. Ada, 48, 563 A965).
26. W i s a n s k у W. А., Л n s b а с h e r S., Org. Syn., Coll., Vol., 3, 138
A955).
27. Z e с h m e i s t e r L., Progress in the Chemistry of Organic Products, 18,
223 A960).
28. Hart о ugh H. D., Kosak A. I., J. Am. Chem. Soc, 68, 2639 A946).
29. Chodroff S., Klein H. C.,J. Am. Chem. Soc, 70, 1647 A948); К а у е
I. A., Klein H. C, Burl a nl W. J., ibid., 75, 745 A953).
30. G о r e P. H., Hoskins ,1. A., J. Chem. Soc, 1965, 5744,
31. Bachman n W. E., С о I e W., Wilds A. L., J. Am. Chem, Soc, 62,
824 A940).
32. Hardstone J. D., S с h о f i e 1 d K., J. Chem. Soc, 1965, 5194,
33. Marvel C. S,, H a g e r F. D., С а и d 1 e E. C, Org. Syn., CoII.Vol., 1,
224 A941).
34. R i n g о 1 d H. J., S t о r k G., J. Am. Chem. Soc, 80, 250 A958).
35. H a 1 p er n O., DjcrassiC, J. Am. Chem. Soc, 81, 439 A959).
36. R о t h m a n E. S., P e r 1 s t e i n Т., Wall M. E,, J. Org. Chem., 25,
1966 A960).
ИОДАЗИД, I—N=N=N (не выделен).
И. получают реакцией водной суспензии азида серебра с эфир-
эфирным раствором иода. Ганч |]] синтезировал И. в виде неустойчивого
твердого соединения. Хассыер и Лев и [21 получили этот псевдогало-
псевдогалоген более удобным способом из монохлорида иода и азида натрия
в ДМФ или ацетонитриле и обнаружили, что он стереоспецифично
присоединяется к олефинам. Так, А3-холестен превращается в транс-
диаксиальный 2|3-азидо-3а-иодхолестан. Выходы аддуктов с цикло-
гексеиом, стиролом, цис- и трйнс-стильбепами равны соответст-
соответственно 80, 70, 63 и 80%.
сн, сн
Аддукт A) И. и стирола можно превратить либо в этиленимин
C), либо в азнрин E) [31:
39
СЦН5СН-СН21 В1 CeH6CH-CHaI
^ = N = N 50% Ш,-НС1 90% \/
A) B) N
70% | ОН'
Н
О)
hv
.у. ~ —¦—v CqHjC—СН;
¦ = N = N s0%
D)
N
E)
1. Н an t zsch A., Ber., 33, 524 A900).
2. Hassner A., Levy L. A., J. Am. Chem. Soc, 87, 4203 A965).
3. Hassner A., Private communication, Univ. Colorado.
ИОДА МОНОБРОМИД. Мол. вес 206,83, т. пл. 41°, т. кип. 116°.
В отличие от монохлорида иода, который служит иодирующим
агентом, И. м. является мягким бронирующим агентом, способным
превратить фенол и анилин в соответствующие п-бромпроизводные
[1]. Реагент получают нагреванием смеси иода и брома в уксусной
кислоте до образования гомогенного раствора. При добавлении суб-
субстрата выделяются НВг и иод. Выходы: 1-бромнафталин 55%,
4-бром-1 -нафтол (сырой) 63%.
1. М 1 1 i t г е г W., J. Am. Chem. Soc., 60, 256 A938).
ИОДА МОНОХЛОРИД. Мол. вес 162,38, т. пл. 14°, 27°; т. кип. 97°.
Раствор И. м. в уксусной кислоте (раствор Вийса) используют
для определения йодного числа жиров и масел.
И. м. получают пропусканием хлора в 254 г иода при встряхива-
встряхивании до увеличения веса реакционной смеси на 71 г [1,21. Реагент
используют сразу же [1] или перегоняют; выход фракции, кипящей
при 97—105°, составляет 87%. И. м. используют при иодировании
я-нитроанилина, антраииловой и салициловой кислот в уксусной
кислоте. Полученные продукты и выход указаны на следующей
схеме:
NH,
NH,
ОН
NO2
56-64% [1]
CCU.H
I
67-74% [3]
хо.н
/ -
f2]
40
Феноловые кислоты типов A) и B) с И. м. в уксусной кислоте
дают трииодпроизводные [41:
ОН ОН
СН2СН — (СНа)/г-СН3 ^/^СНз—СН—СО2Н
СО8Н R
О) B)
I.Sandin R. В., Drake W. V., L e g е г F., Org. Syn., Coll. Vol., 2,
196 A943).
2. W о о 1 1 e t t G. H., J о h n s о n W. W., Org. Syn., Coll. Vol., 2, 343 A943).
3. Wall ingf ord V- R, Rrueger P. A., Org. Syn., Coll. Vol., 2, 349
A943).
4. Papa D., Ginsberg H. F., Lederman I., DeCamp V., J. Am.
Chem. Soc, 75, 1107 A953).
ИОДА ПЕНТАФТОРИД, IFS. Мол. вес 221,91, т. пл. —8°,
т. кип. 97° (с разл.), уд. вес 3,29.
Первичные амины, имеющие а-метиленовую группу, окисляются
И. п. в растворе хлористого метилена до нитрила и альдегида, но
с очень низким выходом [1]. И. п. окисляет гидразобензол до азо-
азобензола и вызывает бекмаиовскую перегруппировку оксимов. Наи-
Наибольшее значение И. п. имеет как окислитель m^em-бутиламина
Перемешивание
QH5CH2NH3 + IF, ^^1^!^ CfiH5CN + QH5CHO
0,040 моля 0,043 моля 20% 9%
в азоизобутан, поскольку реакция идет с хорошими выходами, и
продукт более доступен, чем при получении другими методами.
СН3 СН3 СН3
I if. I I
2СН3—С—NH3 »- СН8—С—N=N—С—СН3
СН, СН, СН
Алкил- и арилизотиоцианаты превращаются при действии И. п.
в пиридине в тио-бас-1Ч-(трифторметил)-амины [2].
CF3 CF3
25—00%
I.Stevens T. E., J. Org. Chem., 26, 2531 A961).
2. Stevens Т. Е., J. Org. Chem., 26, 3451 A961).
о-ИОДБЕНЗОЙНАЯ КИСЛОТА, о-1СГ)Н4СООН. Мол. вес 216,02,
т. пл. 162°.
И. к. получают с почти количественным выходом диазотирова-
нием антраниловой кислоты в разб. серной кислоте и прибавлением
41
раствора йодистого калия в разб. серной кислоте [1]. Продукт можно
перекристаллизовать из горячей воды.
По новой методике [2] антраниловую кислоту диазотиругот в
разб. серной кислоте и отфильтрованный раствор прибавляют
к раствору йодистого калия в разб. серной кислоте. Сырую кислоту
(92%), окрашенную в коричневый цвет, превращают в этиловый
эфнр с т. кип. 150—151 °/13 мм G1%), который при омылении едким
кали в этаноле дает чистую кислоту (т. пл. 163°) с почти теоретиче-
теоретическим выходом.
Об использовании И. к. см. Дифенилиодоний-2-карбоксилат;
о-Иодозобензойная кислота.
1. W а с h t е г W., Вег., 26, 1744 A893).
2. Baker G. P. Mann F. G., S h с р р а г d N., T e t I о w A. J., J. Chem.
Soc, 1965, 3721.
И0ДБЕН30Л, СЯН61. Мол. вес 204,01, т. пл. —29°, т. кип.
188,5° G7—78°/30 мм), уд. вес 1,824.
И., содержащий незначительные примеси нитросоединений, по-
получают с выходом 86—87% реакцией бензола с иодом и азотной кис-
кислотой [1]. Более чистый продукт образуется с выходом 74—76% по
реакции Зандмейера [2]. В более поздней методике [31 рекомендуют
перемешивать при 70° смесь 0,079 моля иода, 10 г конц. серной кис-
кислоты и 100 г бензола и обрабатывать ее в течение 1,5 час 122 мл 1,5 М
раствора надуксусной кислоты. Последнюю получают перемешива-
перемешиванием 40 г 30%-ной перекиси водорода и 1 г конц. серной кислоты на
бане при 30° и добавлением к этой смеси по каплям в течение 3,5 час
180 г уксусного ангидрида (раствор устойчив на холоду и в тем-
темноте не менее недели). После окончания реакции, когда коричневый
раствор становится почти бесцветным, смесь разбавляют водой,
отделяют органический слой, промывают его, высушивают и пере-
перегоняют.
70°
2QHn + Ia + GH8COBH ¦ > 2QH5l+CH3CO,2H + HaO
G7—77%
Трифениламин можно получать реакцией дифениламина с И.
в кипящем нитробензоле в присутствии 1 же поташа и следов медной
пудры [4]. Непрореагировавший дифениламин осаждают в виде хлор-
гидрата пропусканием хлористого водорода в бензольный раствор
сырого продукта.
1. Dains F. В., Brewster R. Q., Org. Syn., Coll. Vol., 1, 323 A941).
2. L и с a s H. J., Kennedy E. R., Org. Syn., Coll. Vol., 2, 351 A943).
3. Ogata Y., N a k a j i m a K-, Tetrahedron, 20, 43 A964); procedure submitted
to Org. Syn.
4. H a g e г F. D., Org. Syn., Coll. Vol., 1, 544 A941).
42
ИОДБЕНЗОЛА ДИХЛОРИД (фенилиодидхлорид), С0Н5+1С1(СГ).
Мол. вес 274,92, т. пл. 115—120° (с разл.), желтый, разлагается при
хранении.
И. д. получают пропусканием сухого хлора в раствор иодбен-
зола в хлороформе при охлаждении льдом и солью Ш. Продукт
выделяется в виде желтых кристаллов с выходом 87—94%.
Применение (см. также Иодозобензол, Иодобензол). Интересно
использование И. д. для превращения холестерина в 5а,6а-дихло
рид [2,31. При хлорировании молекулярным хлором но ионному
механизму получается продукт транс-присоединения — 5а,6р-ди-
СНз!
хлорид. В присутствии воды И. д. дает частично продукт транс-
присоединения, при полном отсутствии влаги единственным про-
продуктом является цис-дихлорид. Предполагается, что реакция осу-
осуществляется через циклическое переходное состояние.
а
ci .ci
'*• I*'
с6н3
?
С1
¦?<
С1
При ультрафиолетовом облучении И. д. реагирует с насыщен-
насыщенными углеводородами с образованием хлорированных углеводоро-
углеводородов, иодбензола и хлористого водорода |41.
/iv
\/
С1
W i I I g е г о d t C, J. prakt. Chem., B), 33, 15b A886); Lucas H. J.,
Kennedy E. R., Org. Syn., Coll. Vol. 3, 482 A955).
Berg С J., W a Hi s E. S., J. Bid. Chem., 162, 683 A946).
Barton D. H. R., M i 1 1 e г Е., J. Am. Chem. Soc, 72, 370 A950).
Banks D. F., Huyser E. S., К 1 e i n b e г g J., J. Org. Chem., 29,
3692 A964).
5-ИОД-2,4-ДИНИТРОФЕНИЛГИДРАЗИН B). Мол. вес 328,47,
пл. 248°. CI NHNH2
Получение [II: \/ I
NOa
(U
NO,
B)
43
Применение Ш. И. взаимодействует с кетостероидами с обра-
образованием кристаллических высокоплавящихся производных.
1. К а г 1 s о n P., H о f f m e i s t e r PL, Ann., 662, 1 A963).
И0ДИ30ЦИАНАТ, IN=C = O. Мол. вес 168,93.
И. получают из цианата серебра и иода [11. И. присоеди-
присоединяется к олефинам в трawe-положение, давая иоднзоцнанаты [21,
интересные тем, что их можно превратить в этиленнмнмы [31.
NCO
Л
70%
Свежеприготовленный цианат серебра добавляют к раствору оле-
фина в абсолютном эфире; смесь перемешивают, охлаждают и к ней
добавляют твердый иод. И. присоединяется к Д2-холестену, давая
т/?анс-диаксиальный За-иод-2р-холестанилизоцианат [4].
сн.
NCO
сн.
1. В i г с k e n b а с h L., L i n d h а г d M., Вег., 64, 961 A931).
2. D г е f а h I G., Р о n s о 1 d R., Chem. Ber., 93, 519 A960).
3. Hassner A., H е а 1 h с о с к С. С, Tetrahedron, 20, 1037 A964).
4. Hassner A., Heath сое к С. С, Tetrahedron Letters, 1125 A964); J.
Org. Chem., 30, 1748 A965).
ИОДИСТОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА. Постоянно кипящая иоди-
стоводородная кислота содержит 57% HI, т. кип. 127°, уд. вес 1,7.
Восстановление. Азлактои а-бензоиламинокоричной кислоты
восстанавливают до фенилаланина кипячением с И. к., красным
фосфором и уксусным ангидридом [1]. Красный фосфор предназначен
для связывания образующегося иода.
С6Н5СН = с/ ] +57%Н1+Р (красный)-J-AcO _Кипяче'^
N " 64-67%
0,1 моля 0,76 моля 0,04 г-атом 125 мл
-+ С6Н5СН2СНСО2Н
44
Лналогичную смесь (исключая добавление уксусного ангидрида)
применяют для восстановительного дегалогенироваикя 3-хлорин-
дола [2]. При восстановлении ж-ыитробензолсульфохлорида до ди-
>г-нитр офени л дисульфида красный фосфор не применяют, но в конце
+ 57%-иая1 Ht+Красный Р
Кипячение 4'
82-J
100 мл
0,15 МОЛЯ
0.1 толя
реакции прибавляют бисульфит натрия для связывания выделяю-
выделяющегося иода [3]. Этот пример показывает, что под действием И. к.
нитрогруппа не восстанавливается.
SOX1 S S
+ 55 —58% Hi
-NO-, 7 ,j моля
Кипячение 3 час, затем NaHSO;{
74-7 9%
-NO,
—NO,
1,5 моля
В кипящей уксусной кислоте И. к. восстанавливает а-дикетоны
и а-кетолы главным образом до насыщенных кетонов [4]. Примеры
приведены на следующей схеме:
СН3 Сн3 СНа
ОН
Ш-АсОМ
ю
С2Н5СОС(СгН5J
он
о
о
нх.
сн3
Н1-АсОН
80%
СН3
C2H5COCH(CZH5J
СН
О
ом
HI-AcOH
О Н
ОАс
И. к. — наиболее подходящий реагент для превращения диазо-
кетонов в метилкетоиы [5]. Например, 5 мл 57%-ной И. к. добав-
добавляют к раствору 22 г диазоацетофенона в хлороформе. По окончании
QHXOCH = N = N H1-
СеНХОСН3 + Nz + I
96%
45
выделения азота прибавляют воду, отделяют хлороформный слой
и встряхивают его с раствором тиосульфата для удаления иода.
Расщепление простых эфиров. Делофе и Герреро 161 применили
HI—Р—Ас,0 на последней стадии синтеза 1Ч-метил-3,4-диоксифе-
нилаланина.
ОН
СНЯО-
--!- 57%HI
^/ GO мл
CH,CHCO2H
NHCHg
0,05 моля
(красный)+ Ас,0
24 г 60 мл
Кипячение 3 час (CO.?)
82%
НО-
ОН
СНгСНСО3Н
NHCH3
1. Д ж и л л е с п и X., С и а й д с р X., «Синтезы органических прспаратоз»,
ИЛ, М., 1949, сб. 2, стр. 496.
«Синтезы органических препаратов», ИЛ, <Ч., 1953,
Э..
2. С т е ф е п с о и
сб. 4, стр. 262.
3. SheppardW. A., Org. Syn
4. R eusch W., L e M a h i e u
80 (I960).
R., J. Am. Chem, Soc,
3068 A964); R e-
usch W., L e MahieuR., Guynn R.f Steroids, 5, 109 A965).
5. Wolfrom M.L.j, Brown R. L., J. Am. Chcm. Soc, 65, 1516 A943).
6. Делофе В., Герреро Т., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1952, сб. 3, стр. 297.
ИОДМЕТИЛРТУТИ ИОДИД, ICli,HgI. Мол. вес 468,46.
И. и. можно получить с удовлетворительным выходом взаимо-
взаимодействием избытка йодистого метилена с тонкоэмульгированной
ртутью при ультрафиолетовом облучении [1,2]. Подобно реагенту
Кипячение s
бензоле,8дней
+ г c6H5T-igi
64%
Симмонса — Смита, И.и.является переносчиком метиленовой группы.
Поэтому при кипячении И.и.с дифенилртутыо и избытком циклогек-
сена в бензоле в течение 8 дней получают поркаран и фенилнодмер-
46
курат с указанными на схеме выходами [21. Хотя реакция требует
длительного времени, этот метод в большинстве случаев можно пред-
предпочесть методам с использованием диазометана. Для соединений,
чувствительных к кислоте Льюиса Znl2, этот метод лучше метода
Симмонса—Смита.
1. Simmons H. E., S m i t h R. D., J. Am. Chem. Soc, 81, 4256 A959).
2. Scyferth D., E i s e r t M. A., J. Am. Chem. Soc, 86, 121 A964).
ИОДМОРФОЛИНОВЫЙ КОМПЛЕКС, A), B). Мол. вес 213,03.
Об образовании кристаллического оранжевого комплекса иода
с морфолином A : 1) сообщалось в патентной литературе [11. Сутвик
ni-щ
A)
и Кирхнер [21, рассматривавшие это соединение как комплекс с пе-
переносом заряда B), нашли, что при избытке морфолина он является
эффективным агентом, иодирующим терминальные ацетилены. Так,
его успешно применяют при иодировании фен ил ацетилен а и 1-эти-
ннлциклогексанода.
Н
НО, X —i
НОЧ ,С = '
.N-
-г I, +
25°
2 дик
9 1% (сыроп)
0,11 моля
0,11 июля 0,4G моля
20 0 мл СНзОН
Иодирование бензофурана A) было "осуществлено только при
использовании комплекса морфолина с иодом [31.
но
но
13--.МОрф0ЛИН,. СН3ОН
30-35°,
A)
B)
Шабрие и сотр. [4] нашли, что фенолы и ариламины иодируются
с хорошим выходом иодом и морфолином при соотношении реаген-
реагентов 1:1:3 в безводных растворителях (этанол, эфир, бензол).
Например, фенол дает 2,4,6-трииодфенол с выходом 90%.
47
1. Rice R. V., В e a 1 G. D., пат. США 2290710 [С. А., 37, 502 A943)].
2. Southwick P. L., К i г с h n e г .1. R., J. Org. Chem., 27, 3305 A962).
3. G i z a C. A., H i n m a n R. L., J. Org. Chem., 29, 1453 A964).
4. Chabrier P., Seyden-Penne J., Fouace A.-M., Compt. rend.,
245, 174 A957).
ЙОДНАЯ КИСЛОТА, H5IOu. Мол. вес 227,95, т. пл. 122",
т. разл. 130—140°; растворяется в воде; pKat 1,6, рКа3 5,7.
Расщепление виц-гликолей. Применение И. к. для расщепления
ewij-глнколей до карбонильных соединений A) было предложено
Малапрейдом в 1928 г. [1]. Соединения, имеющие оксн- и амино-
1) RCHCR2 HJOe
ОН ОН ~"
2) RCH—CHR н
ОН NH3
группы при соседних атомах углерода, также подвергаются расщеп-
расщеплению B) (см. обзор Джэксона [2]). В отличие от тетраацетата свинца
И. к. не окисляет щавелевую кислоту, но медленно окисляет а-окси-
кислоты. Реакцию проводят в водном растворе или в растворителях,
содержащих воду, обычно прн комнатной температуре. Исследова-
Исследования кинетики показывают [3, 4], что реагирующей частицей является
ион II н что реакция протекает с образованием циклического про-
промежуточного продукта — гидр атн ров энного иона III или дегидра-
дегидратированного нона IV.
О
RCH—ОН
R'CH—ОН
НО,О,Н,ОН
RCH-OS°,H/OH
RCH-°
НО-
О" R'CH-
R'CH —(
III
xjl
IV
-0--hH,0
RCH = O
R'CH = О
О
II
о
Примером применения реакции в аналитических целях служит
окисление глюкозы, маннозы и галактозы, протекающее с образова-
образованием 1 моля формальдегида и 5 молей муравьиной кислоты [2].Этот
метод применяется при исследовании Сахаров. Например, а-метил-
п-глюкопиранозид A) окисляют, растворяя 12,5 г A) в водном раст-
растворе, содержащем 2,1 же водной И. к., и выдерживая раствор
24 час при 20—25°. Окисление дает диальдегид B) с ликвидацией
асимметрических центров прн С3, С3 н Q. Тот же днальдегид
получается из семи других а-метил-о-альдопиранозидов [5].
Диальдегнд B) можно окислить бромом в растворе, нейтраль-
нейтральность которого обеспечивается добавлением карбоната. При этом
выделяют кальциевую соль дикислоты C), которая легко гидроли-
зуется. Описанный процесс — наилучший метод синтеза оптически
чистой D-глицериновой кислоты.
НСОСНз
неон
носн
неон
о
НС
нсосн3
сно
сно
о
снаон
A)
не —
CHSOH
B)
В гг.
Н,0
он
сно
соан
со.,н
неон
сн,он
Расщепление диолов, нерастворимых в воде, показано на при-
примере окисления э/?шя/?о-9,10-диоксистеариновой кислоты [D), т. пл.
132°1 [6]. Раствор 6 г иодата калия (КЮ4) в 300 мл 1 н. серной кис-
н н
СН3(СНгOС—С(СН.2OСО,Н
нвю,
он он
D)
СНа(СН2OСНО+ОНС(СН2OСО,Н
E) (б)
лоты при 20° быстро добавляют к раствору 8 г соединения D) в 400 .мл
95%-ного этанола при 40°. Через 10 мин бесцветный раствор охлаж-
охлаждают до 15°, добавляют воду для растворения осадка сульфата ка-
калия, экстрагируют эфиром. Перегонкой с паром выделяют 3,3 г
G6%) пеларгонового альдегида. Водный раствор фильтруют, охлаж-
охлаждают льдом и выделяют сырой азелаиновыи пол у альдегид F) C,3 г,
76%). Экстракцией петролейным эфиром выделяют тример @,5 г),
а очистка через семикарбазон дает 1,5 г чистой ал ьдег и до кислоты
(т. пл. 38°).
Препаративное применение реакции к частично защищенным
производным Сахаров показано на примере расщепления D-галак-
тоза-4,5-моноацетониддиметнлацеталя G) до п-треоза-2,3-моноаце-
тонида (8) и глноксальдиметилацеталя (9) [7].
СН(ОСН3J
сно
(9)
СН2ОН
G)
С(СН3J (8)
Рейхштейн широко применял расщепление гликолей И. к. при
исследовании боковых цепей адренокортнкоидных стероидов. Сте-
Стероид с глицериновой боковой цепью A) сначала дает к-оксиальдегнд
B), а затем 17-кетоп C) [81. Боковая цепь диоксиацетона D) расщеп-
расщепляется до а-окси кислоты E), окисляющейся хромовой кислотой до
17-кетона [91. Окисление И. к. применялось также в интересном
процессе отщепления 21-оксигруппы от D): присоединение реактива
Гриньяра F) и расщепление гликоля [101.
Расщепление эфирным раствором И. к. [111. В случае соеди-
соединений, нерастворимых в воде или нестойких в водной кислоте, рас-
расщепление виц-гжколя или эпоксида можно проводить раствором
И. к. в эфире или ТГФ. Раствор, содержащий около 16 мг И. к. на
1 мл, получают перемешиванием избытка порошкообразной И. к.
с сухим эфиром или ТГФ в течение 1 час. Смесь выдерживают до
он он
¦ г с/
1
нБюа
или ТГФ
;=о—ню„
образования осадка и затем раствор декантируют. Необходимое
количество титрованного раствора добавляют к раствору диола
50
в эфире пли ТГФ. Йодноватая кислота сразу же отделяется; она на-
настолько плохо растворима, что обработку реакционной смеси можно
осуществлять простым фильтрованием и выпариванием. Этот метод
использован для превращения изопимарадиена A) в семикарбазон
альдегида C) [12]. При осмилировании образуется диол B) —
сн.
сн,
1 1
ОН ОЫ
1) Н5Ю6
2) HZNNHCONH2
51% из A)
СН3
CH=NNHCONH,
'СН,
C)
масло, которое без очистки расщепляли И. к. в растворе ТГФ.
Альдегид выделяли в виде семикарбазона C), с общим выходом
51% в расчете на A).
И. к. является гидратом (H5IOfi), поэтому ее можно применять
при гидролитическом расщеплении эпоксидов. Этим методом из
эпоксида D) был получен -у-броммасляный альдегид E), чрезвычайно
чувствительный к кислоте [13].
ВгСН.СНХН,
СН —СН.
^ ВгСН5СНХНаСНО
D)
Гидролиз 1,3-дисксоланов и эпоксидов 1141. Карбонильную
группу часто защищают превращением в 1,3-диоксолан (этилен-
ацеталь или кеталь) реакцией сэтиленгликолем.Если количественное
удаление блокирующей группы затруднено из-за неблагоприятного
равновесия, полный гидролиз можно провести в водном диоксане
добавлением эквивалентного количества И. к. Таким образом,
образовавшийся этиленгликоль разрушается, и равновесие сме-
51
щастся до полного завершения реакции. Линолевую кислоту
t о—сн2
CBHnC = ССН..С =С(СН.,)ТСН —^
СП \O-CH, Н'10'
_> С5Н, ,С ^ ССН,С i= С(СН2OСНО
синтезируют следующим путем [15]. Смесь 1,6 г @,0070 моля) иодата
калия*, 2 мл 6 н. серной кислоты и 100 мл воды быстро подогревают
для растворения, охлаждают и обрабатывают раствором 2 г
@,0066 моля) зтнленацеталя Дэ>12-октадекадииналя A) в 240 мл
диоксана. Образовавшуюся мутную смесь быстро нагревают до
кипения, пока раствор не станет прозрачным. Колбу плотно за-
закрывают и оставляют на 3 час. Добавляют 300 мл воды и бикар-
бикарбонат натрия до слабоосновной реакции. Продукт экстрагируют
петролейным эфиром. Выход сырого альдегида количественный.
Альдегид не выделяют, а сразу же окисляют в Дй'1Й-октадекадиино-
вую кислоту.
Гидролиз зпоксида серной или соляной кислотой проходит
с плохим выходом из-за образования сульфата или хлорида, тогда
как И. к. не способна к образованию эфира. Отдается предпочтение
н5ю6
815/0 на
онон
водной хлорной кислоте в ТГФ, однако применение И. к. хотя
и дороже, но так же эффективно. Раствор I га-окиси холестерина
в 30 мл горячего ацетона обрабатывают раствором 0,625 г диги-
драта И. к. в 10 мл воды [161. Тонкие пластинки холестантриола-ЗР,
5а,6^ начинают выпадать до растворения осадка окиси. Смесь
кипятят 30 мин, охлаждают и отделяют продукт; выход 0,83 г
(81%), т. пл. 231—232°. Вторая порция продукта плавится при
225—226° @,14 г).
l.Malaprade L., Bull. soc. chira. France, D), 43, 683 A928); Compt.
rend., 186, 382 A928).
2. Jackson E. L., Org. Reactions, 2, 341 A944).
3. P r i с е С. С. et al., J. Am. Chem. Soc, 60, 2726 A938); 64, 552 A942).
4. В u i s t G. J,, В u n t о n С A., J. Chem. Soc. 1954, 1406.
5. Jackson E. L., Hudson С S., J. Am. Chem. Soc, 59, 994 A937).
6. King G., J. Chem. Soc, 1938, 1826.
7. P а с s u E., T г i s t e r S. M., Green J. W., J. Am. Chem. Soc, 61,
2444 A939).
8. Prins D. A., Reichstein Т., Helv. Chim. Acta, 24, 396, 945 A941).
* Рекомендуется вместо иодага и серной кислоты применять предварительно
приготовленную йодную кислоту, так кап в этом случае для получения гомогенно-
гомогенного раствора необходимы меньшие количества воды и диоксана.
52
9. Reichstein Т., М е у s t r e Ch., von Euwj, Helv. Chim. Ada, 22,
1107 A939).
10. von E u w J., ReicIisteinT,, Helv. Chim. Acta, 24, 408 A94I);F u с h s
H. G,, Reichstein Т., Helv. Chim. Acta, 24, 804 A941).
11. Contributed by I r e 1 a n d R. E., University of Michigan.
12. Ireland R. E,, N e w b о u 1 d J., J. Org. Chem,, 28, 23 A963).
13- 1 r e 1 а и d R. E., unpublished results.
14. Contributed byWalborsky H. M., Florida State University.
15. W a I b or s к у H. M., Davis R. Н., Н о wt о n D. l{., J. Am. Chem.
Soc, 73, 2590 A951).
16. Fieser L. F., R a j a g о p a I a n S., J. Am. Chem. Soc, 71, 3938 A949).
ИОДОБЕНЗОЛ, CtH6IOa. Мол. вес 236,02, т. пл. 230° (взрывает),
желтый. Растворимость в I л Н2О: 2,8 г при \2\ 12 г при 100°.
О-
СвН51+=О
Получение. Одна из стандартных методик получения И. [11
основана на диспропорционировании иодозобепзола. Тонкую пасту
ПО г иодозобензола в воде перегоняют с водяным паром в колбе
емкостью 5 л до полного удаления иодбензола; выход чистого гало-
генида составляет около 90%. Горячую смесь охлаждают и белый
осадок отделяют, сушат и измельчают в ступке. Иодометрически
показано, что чистота продукта составляет 99%.
Перегонка с .
,5
92 — 95%
Другой метод заключается в окислении гипохлоритом свеже-
свежеприготовленного порошкообразного дихлорида иодбензола |2].
Смесь 0,4 моля дихлорида иодбензола, 1 моля продажного раствора ..
гипохлорита натрия A,15 л «хлорокса») и 2 мл уксусной кислоты
энергично перемешивают мешалкой Гершберга при 65—75° до вспе-
вспенивания и изменения цвета осадка с желтого на белый. Обработка
продукта аналогична вышеописанной, но высушенный продукт для
удаления иодбензола промывают хлороформом.
О-
CsHBI+=O-bNaCl+2HCI
87-92%
Третий метод [3] представляет собой простой одностадийный
процесс и дает более высокие выходы. Иодбензол @,1 моля) переме-
перемешивают при 35°, добавляя в течение 30 жми 0,5 моля F5 мл) 40%-ной
надуксусной кислоты. При этом выделяется диацетат иодозобензола.
После добавления 80 мл воды температуру медленно повышают до
100° и смесь выдерживают при этой температуре в течение 45 мин
для гидролиза диацетата в иодозобензол и дальнейшего окисления
в И., который собирают после охлаждения, высушивают и
53
экстрагируют хлороформом (чистота 99,0—99,9%).
О-
2СН,,СО,Н I
Q,H,I : > Cfil-Isi + = 0
72 — 8 0%
1. I u с a s H. J., Kennedy E. R., Org. Syn., Coil. Vol., 3, 485 A955).
2. For mo M. W-, Johnson J, R., Org. Syn., Coll. Vol., 3, 48f> A955).
3. Sharefkin J. G., Saltzman H., Org. Syn., 43, G5 A963).
ИОДОДИБЕНЗОАТ СЕРЕБРА (реактив Прево Ш). Обзор [2].
Получение. Реактив Прево получают кипячением смеси бензоата
серебра и иода в бензоле 13]. Выпадает кристаллический комплекс,
который можно очистить экстракцией бензолом в аппарате Сокслета.
2C0HBCO8Ag + 12 > Ag(QH5CO2Jl + Agl
2X228,1)9 = 457.98 253,82 477,10
Превращение олефинов в дибензоаты вицинальных гликолей.
Эту характерную реакцию проводят в бензоле; она протекает сле-
следующим образом: О
O-CQHr,
^С=С<Ч Ag(QH0COa).2l ^C-fc/ +AgI
СаН5СО
Осадок йодистого серебра отфильтровывают и выпариванием филь-
фильтрата получают дибензоат. Реакцию можно проводить как с заранее
приготовленным реагентом, так и с полученным in situ. В качестве
одной из стадий синтеза альдегидов Гершберг [31 кипятил смесь
30,1 моля аллилбензола, 45,8 г бензоата серебра, 25,4 г иода и 300 мл
бензола в течение 15 час, защищая смесь от действия влаги. Йодистое
Cf,HsMgBr
6,2
82% " 85%
—»с(,н-сн,снсн..осос0Нь —н-^> с6н,сн,снсн,он РЬ@Д—> с8н5снхно
| Si% ' | 72%
ососсн5 он
серебро отфильтровали и после обработки выделили 3-фенилпро-
пандиол-1,2, омылением которого и расщеплением гликоля полу-
получили фенилацетальдегид.
Специадьные исследования показали, что при реакции Прево
происходит т/ганс-присоединение. Так, гидролиз метилового эфира
олеиновой кислоты дает низкокипящую т/?ео-9,10-диоксистеарино-
вую кислоту с выходом 75%, а гидролиз метилового эфира элаиди-
новой кислоты — эршпро-лтл F9%) [4]. При реакции ДЬ4-цикло-
гексадиеиа образуется или дибензоат, или тетрабензоат — в зависи-
зависимости от количества взятого реагента [5].
54
Оказалось, что реактив Прево превращает пзофиллокладен A) в
соответствующий аллилбензоат B) с хорошим выходом A,1 г — 0,79 г)
1.61, Тот же продукт получается и из фнллокладеиа C), так как
иод вызывает его предварительную перегруппировку в изофиллок-
ладен A).
В реакции Прево были использованы серебряные соли и соли
других кислот; обзор этих работ опубликовал Вильсон [21. Для
получения mpflwc-гликолей этот метод, по-видимому, менее удобен
и дороже, чем реакция с наднуравьиной кислотой с последующим
гидролизом. Присутствие свободного иода может привести к ослож-
осложнениям. Так, метоксибензол с непредельной боковой цепью дал
гликоль, содержащий иод в качестве заместителя в пара-положе-
нии к метоксигруппе [7].
Реактив Прево превращает Д-холестен в оба возможных дибен-
зоата mpawc-диола 18]. Диаксиальный 2|3, За-изомер и диэквато-
риальный 2а, Зр-изомер образуются в соотношении 2:1, однако
трудности разделения снижают суммарный выход до 31%.
1. Prcvost С, Compt. rend., 196, 1129 A933); 197, 1661 A933).
2. В и л ь с о н Ч. В., «Органические реакции», ИЛ, М., 1959, сб. 9, стр, 445.
3. Н е г s h b е г g E. В., Helv. Chim. Act a, 17, 351 A934).
4. W i t 1 с о f f H-, Miller S. E., J. Am. Chera. Soc, 69, 3138 A947).
5. McCaslandG, E.,H or s w i 1 1 E. C, J. Am. Chem. Soc, 76, 1654A954).
6. В r i g g s L. H., Cain B. F., Cambie R. C, Davis B, R., R u t-
ledge P. S., J. Chem. Soc, 1962, 1850.
7. Sletzinger M., Dawson C. R-, J, Org. Chem., 14, 670 A949).
8. Ellington P. S., Hey D. G., Meakins G. D., J. Chem. Soc, 1966,
1327.
о-ИОДОЗОБЕНЗОЙНАЯ КИСЛОТА [A)->B)]. Мол. вес 264,02.
Разлагается выше 200°.
По химическому поведению и ИК-спектру оряю-изомер так резко
отличается от мета- и пара-изомеров, что его рассматривают обычно
как циклический таутомер B) [1].
55
Получение. И. к. получают окислением о-иодбензойной кислоты
дымящей азотной кислотой при 50° [21.
Определение SH-групп, Приблизительно 0,02 н. раствор стан-
стандартизуют иодометрически и используют в слабощелочном растворе
для определения цистеина, глутатиопа и сульфгидрильных групп
в белках [31.
//ч_со- ^"^11W* L // \—CO-
2HSCH,CHCO2 + —>- SCh3CHCO- ' r
NH3 +NH3
1. В а к er G. P., Mann F. G.,Sheppard N.. T e t lowA. J., J.Chcm.
Soc, 1965, 3721.
2. Meyer V-, Wachter W., Ber., 25, 2632 A892); As ken as у Р„
Meyer V., Ber., 26, 1354A893).
3. H e I 1 e г m a n L,, Chinard F. P., R a m s d e 1 1 P. A., J. Am, Chera.
Soc, 63, 2551 A941).
ИОДОЗОБЕНЗОЛ, C0HBI^—Cr. Мол. вес 220,01; разлагается
(со взрывом) при температуре около 210°, желтый.
Получение. И. получают перемешиванием диацетата И. с 3 н.
едким натром; твердый продукт собирают, высушивают и промывают
хлороформом для удаления небольших количеств иодбензола [П.
NaOH
CaH6I+—OCOCHa(CHaCOg) -?7Ti7~" сеНг,1+-О-
Этот метод предпочитают использовать вместо более старого метода
[21, основанного на щелочном гидролизе дихлорида иодбензола
так как диацетат иодозобензола устойчивее и доступнее его дихло-
дихлорида, а выходы продукта выше G5% против 54%). В некоторых
реакциях можно использовать неочищенный влажный И. Для ана-
анализа [21 образец И. добавляют к смеси разб. серной кислоты, йоди-
йодистого калия и хлороформа; встряхивают в течение 15 мин и титруют
0,1 н. тиосульфатом натрия. Аналогичным образом можно анализи-
анализировать иодобензол; эти два реагента можно отличить друг от
друга, основываясь на том, что И. восстанавливает иодид-ион в на-
насыщенном растворе бората натрия, тогда как иодобензол не
восстанавливает его.
Диарилиодониевые соли. Иодозоароматические соединения при-
применяют для получения диарилиодониевых солей. Описан метод
конденсация типа Фриде л я — Крафтса с ароматическим соедине-
соединением в присутствии кислот [3]. Например, холодный раствор 5 г
И., 12,5 мл бензола, 65 мл уксусной кислоты и 12,5 мл уксусного
ангидрида перемешивают, добавляя по каплям 5 мл конц. серной
56
кислоты. Через 24 час прибавляют воду, раствор дважды экстраги-
экстрагируют эфиром, обесцвечивают активированным углем и фильтруют.
При добавлении бромида натрия осаждается дифенилиодонийбромид.
Дифенилиодонийиодид можно получить перемешиванием 0,1 моля
И. и 0,1 моля иодобензолас 1 н. едким натром в течение 24 час [41.
Образующуюся коричневую массу перемешивают с водой и всплы-
всплывающий раствор иодата дифенилиодония декантируют через фильтр
и обрабатывают йодистым калием для осаждения иодида дифенил-
О
1| ОН- KI
иодония.
Окисление. Предложено использовать И. в качестве реагента
для окисления сульфидов в сульфоксиды15]. Так, раствор 12зтиоди-
гликоля A) в 50 мл воды нагревают на кипящей водяной бане
с 1,15 же И. в течение 15 мин, охлаждают и фильтруют. После отде-
отделения слоя иодбензола раствор упаривают досуха и образующийся
2,2'-диоксидиэтилсульфоксид B) очищают перекристаллизацией.
HOCH2CH2SCHXH2OH -f С6Н51 + — О- ——»¦
а 1 %
(О
о-
B)
1. S а И z m a n H., S h а г е f k i n J. G., Org, Syn., 43, 60 A963).
2. Lucas H. J,, Kennedy E. R., FormoM. W., Org. Syn., Coll.
Vol., 3, 483 A955).
3. Beringer F. M., et. a]., J. Am. Chan. Soc, 75, 2705 A953); 81, 342 A959).
4. L u с a s H. J., К e n n e d у Е. R. Org., Syn,, Coll. Vol., 3, 355 A955).
5. F о r d - M о о г с А. Н., J. Chem. Soc, 1949, 2126.
ИОДОЗОБЕНЗОЛА ДИАЦЕТАТ (фенилиодозодиацетат),
СвНБ1 + ОСОСН3(СН3СОО-). Мол. вес 322,10, т. пл. 158°.
Получение. И. д. получают, перемешивая 0,1 моля иодбензола
при 30° и прибавляя по каплям 0,24 моля @,48 же) продажной
40%-ной надуксусной кислоты [1]. Кристаллизующийся продукт
отделяют после охлаждения и промывают водой. Чистоту продукта
определяют обработкой образца разб. серной кислотой, йодистым
калием и хлороформом с последующим титрованием тиосульфатом
натрия [21.
30°
С6Н51+СН3СО8Н-СНвСОаН ~—г-* С6Н,1 -ЮСОСЩСН.СО-) + Н2О
У / — J 8 "/а
И. д. служит главным источником получения иодозобензола,
однако при взаимодействии иодозобензола и уксусной кислоты на-
наблюдается обратная реакция [31.
Сравнение с тетраацетатом свинца. И. д. расщепляет вици-
нальные гликоли в уксусной кислоте при 50—80°, но константа
57
скорости этой реакции почти в сто раз меньше константы скорости
аналогичной реакции с тетраацетатом свинца [4,5]. Аналогия с тетра-
ацетатом свинца заключается также в том, что И. д. способен пре-
превращать олефины в диацетаты гликолей [61, а при разложении в ки-
кипящей уксусной кислоте, содержащей 2,4,6-тринитротолуол, может
метилировать последний до тринитро-лг-ксилола с выходом около
20% [31.
Окисление. И. д. окисляет первичные ароматические амины
в бензольном растворе при комнатной температуре в азосоединения
A—2 дня), однако с различными выходами: тол ундины—42, 56 и
6% ; /7-ннтроанилин — 53% , а-нафтиламин — 3% [6]. Изучено
QH,, l + OCOCHj(CH,,COO-)
2CUH5NH, — ————-> CHH=N = NCfiH.
также окисление с помощью И. д. в уксуснокислом растворе [7].
Некоторые N-арилацетамиды ацетилируются этим реагентом в коль-
кольцо [8]. В бензольном растворе онитроанилин окисляется И. д.
с высоким выходом в окись бензофуразана [6].
,. „Ж
-ососнэ(снасо,->
>0
Шмант [91 показал, что И. д. окисляет диаминосульфон A)
в циклическое азосоединеш-те B). Раствор реагирующих веществ
выдерживали при комнатной температуре три дня. Сульфон, ана-
аналогичный A), но не содержащий галогенов, превращается в соответ-
соответствующее циклоазосоединение с выходом 95% 1101.
с6н5г ососн3(.сн,со2'}
71%
W B)
При использовании каталитических количеств четырехокиси
осмия в смеси трет-бутанол— пиридин И. д. вызывает окислитель-
окислительное гидроксилирование двойных связей [111.
СНаОАс
С = О
НО.
СНо| ...ОН
58
И. д. был использован в качестве реагента, вызывающего соче-
сочетание, при получении диарилиодониевых солей [.121.
9.
Ю.
п.
12.
Аг1+0С0СН3(СН/ВД
- ArI+Ar'(HOSO-)
S h а г с f к i n J. G., S a 1 t z m a n
Lucas H. J., Kennedy E. R.
Vol., 3, 483 0955).
, McCormack
Ar'H+H,SO4
H.,
F
Or^- Syn., 43, 62 A963).
or mo M. \V., Org. Syn., Coll.
, (
San din R.
A945).
С r i e g с e R.,
W. В., J. Am. Chem. Soc, 67, 2051
В cuck ег Н., Ann., 541, 218 A939).
Angyal S. J.,Young R.J., J. Am. Chem., Soc, 81, 5251 A959).
P а и s а с к с г К. Н., J, Chem. Soc, 1953, 1989.
Barlin G. В., Paus acker К- H., Riggs N. V., J. Chem. Soc,
arlin
1954 3122.
Barlin G.
Szmant H
Szmant H
Hogg J. A. , , , (
Beringer F. M. ct ah, J. Am. Chem, Soc, 81, 342 A959).
В., R i ggs N. V-, J. Chem. Soc, 1954, 3125.
H., Infante R,, J. Org., 26, 4173 A961),
H., Lapinski R. L., J. Am. Chem. Soc, 78, 458 A956).
,I. Am. Chem. Soc, 77, 4436, 4438, 6401 A955).
h J A Ch S 8 34 A959)
ct al
ИОД— ПИРИДИН.
Метилкетоны типа АгСОСНз и U2CHCOCH3 реагируют с иодом
в растворе пиридина, давая иодиды пиридиния с выходами до 95%
12,Ру
СО2Н
[1,2]. Соли гидролизуются щелочами до соответствующих кислот.
2-Метилхромон, являющийся винилогом метилкетона, замещается
таким же образом [31.
1. Krohnke F., Вег,, 66, 1386 A933).
2. Kin g L. С, J. Am. Chem. Soc, 66, 894, 1612 A944).
3. Schmuh J., H i r t R., L a u e n e r 11-, Helv. Chim. Acta, 35, Ц68 A952).
ИОД —СЕРЕБРЯНЫЕ СОЛИ (CF3COOAg или AgF).
Хасдельдин [11 получил трифторацетат серебра смешиванием
водных растворов трифторацетата натрия и нитрата серебра, филь-
фильтрованием раствора от примеси хлорида серебра и непрерывной
экстракцией эфиром. Эта серебряная соль взаимодействует с иодом
в нитробензоле, давая раствор комплекса, в котором активным
компонентом является гипоиодит CF3COOI [21. Этот комплекс иоди-
59
рует бензол и галогенбензол ы с выходом 60—80%. Однако 2-нафтол
дает 1-иодпроизводное с выходом только 20%, а 1-нафтол образует
продукт неопределенного состава [3]. Комплекс окисляет первичные
спирты до альдегидов с различными выходами B5—80%), а кетоны—
до а-дикетонов с низкими выходами C3—50%) [3]. 12 б сочетании
с AgF иодирует простые ароматические соединения с низкими выхо-
выходами A0—50%) [31.
1. Haszeldine R. N., J. Chem. Soc, 1951, 584.
2. И a s z e I d i п е R. N.. S h a r p e A. G., J. Chem. Soc, 1952, 993.
3. Bergman n E. D., Shahak I., J. Chem. Soc, 1959, 1418.
N-ИОДСУКЦИНИМИД, (CHaCO)sNI. Мол. вес 224,99, т. пл. 201°
(с разл.).
Получение [1, 2]. Сукцинимид серебра получают добавлением
в темноте свежеосажденной влажной окиси серебра к кипящему
раствору сукцинимида в воде. Образующуюся суспензию фильтруют
с отсасыванием, и фильтрат выдерживают до выпадения серебряной
соли. Соль сушат на воздухе, измельчают и высушивают в вакууме
при 110°; выход 47%. Соль добавляют в течение часа к смеси иода
и диоксана в темном сосуде, иногда встряхивая его, и затем нагре-
нагревают на бане при 50° . Иодид серебра удаляют фильтрованием,
фильтрат разбавляют четырех хлор истым углеродом и охлаждают
для кристаллизации И. Выход продукта ст. пл. 193—199° составляет
81—85%.
Иодирование енолацетатов. Джерасси и Ленк [1] показали, что
обработка гептанона-2 уксусным ангидридом или изопропенилаце-
татом приводит к енолацетату B), реагирующему с И. без раствори-
растворителя или в диоксане с образованием чистого а-иодкетона C) с выхо-
выходом 82% и N-ацетил сукцинимида D) с выходом 90%. Образование
D) и тот факт, что И. не проявляет склонности к образованию ради-
радикалов, как это наблюдается в случае N-бромсукцинимида, говорит
о ионном механизме реакции, возможно протекающей через про-
промежуточный иодониевый комплекс.
И. реагирует селективно с енолацетатной группой стероидов, не
затрагивая 5,6-двойную связь. Так, енолацетат F), легко получае-
ОСОСН-,
(CH2COJNI.
(Ч
H
1
B)
О
I!
O-CCH3
ICCH,
сн2со
I >
I >
снгсо
СН2СО
СН2СО
C)
NCOCH3 D)
60
мый из прегненолона и изопропени л ацетата, взаимодействует с И.
в диоксане при 85°, образуя 21-иод-20-он G), который превращается
в 3,21-диацетат (8). Енолацетаты Д4-3-кетостероидов более реакци-
онноспособны и взаимодействуют с И. при комнатной температуре,
образуя соответствующне 6-иод-Д4-3-кетоны [31.
(8)
1. D j е г a s s i C.Lenk С. Т., J. Am. Chem. Soc., 75, 3494 A953).
2. В е n s о n W. R., M с В е е Е. Т., Rand L., Org. Syn., 42, 73 A962).
3. D j e г a s s i C, Grossman J., Thomas G. H., J. Am. Chem. Soc,
77, 3826 {[955).
ИОДУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ АМИД, ICH,CONHa. Мол. вес
184,97, т. пл. 95°.
Виткоп [1] осуществил селективное расщепление метионшшеп-
тидов методом, основанным на разложении сульфониевых солей
метионина B) с выделением серусодержащего фрагмента н образо-
образованием лактона гомосерина C). Наибольшие выходы получены с ис-
использованием И. в качестве алкилирующего агента.
сн
н
н
3s
2с
хч
/
A)
он
4NHa
CHg
¦от НС
|< 1 Г1у\.
Н2(
3+R
и/
B)
1
ОН
/:=()
4NH,
Нагревание
-CH3SR
Н Г
HXV
W
C
-о
Х = 0
/
Хкн.2
>
Применение реакции для расщепления метионинсодержащего
пептида показано на следующей схеме:
CHS
О
-CHNHC
СО2Н
D)
сн2
сн2
-CHNHCOR'
ICH3CONH(
СН,
95"
-CHaSCH2CONH,
I-
н о
U 1
RCHN^C-
UCO2H
О
RCHNHC -
СО2Н
СН2
-CHNHCOR'
I-CHsSCHaCONH2
СН3
сна
-CHNHCOR'-
E)
н,о
J
F)
61
CH-
RCHNHa-Hl + O =
СНг
CHNHCOR'
G) (8)
I. L a w s o n W. В., G г о s s E., F о 1 1 z С. М., \V i t к о р В., J. Am.
Chem.Soc.,84, 1715 A962).
ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ. Большинство продажных И. с.
имеют полистирольную матрицу, сшитую 3—5% дивинилбепзола.
Катионные И. с. обычно содержат сульфогруппы, введенные сульфи-
сульфированием, а анионные И. с. — четвертичные аминогруппы, введен-
введенные хлорметилированием с последующим амннированием.
Преимущество И. с. как катализаторов состоит в том, что они
нерастворимы в воде и органических растворителях и их можно
отделить от реакционной смеси фильтрованием, причем полученный
раствор не будет содержать отделяемых ионов. Использованные
катионообменники можно регенерировать промыванием минераль-
минеральной кислотой, а использованные анионообменники — щелочью.
В следующих примерах И. с. типа амберлит (Rohm and Haas
Со.) обозначены IR.
Кислые смолы. Гидролиз. В качестве примеров приведем
гидролиз енамина A) [1] и амида B) [21. Так, IR-120 (Н + ) эффек-
«ГЛ
Ш-120(Н+)
н2о .„
A) т
СОС6Нд
B) [2]
тивиее серной кислоты при гидролитическом декарбоксилировании
эфиров ацетоуксусной кислоты [31. IR-100 (Н+) эффективнее соля-
соляной кислоты при гидролизе обычных сложных эфиров, причем ее
преимущества тем явственнее, чем выше молекулярный вес эфира [4].
Та же И. с. гидролизует Ы-B-0-метил-о-глюкозил)-пиперидин C)
с 80%-ыым выходом, тогда как 1 п. серная кислота (90яшн, кипящая
водяная баня) дает только 61%-ный выход [51.
но
сн,он
IR-120 (Н+)
87°,1 час ч
сн2он^-о
на
но
но
.он
ОСН3
C)
D)
62
Образование ацетонида. Для превращения метилового эфира
оротидипа A) в ацетонид B) лучше всего использовать кислую И.с.
16]. Небольшое количество 2,2-диметокснпропана добавляли для
удаления воды к суспензии эфира и И. с. в ацетоне и смесь встряхи-
встряхивали при комнатной температуре в течение 3 час.
Мепшлгликозиды. И. с. дауэкс-50 (Н+) использовали для полу-
получения метилгликозидов [.71.
Образование амида. Кислые И. с. оказались прекрасными катали-
катализаторами конденсации амина A) с кислотой B) с образованием амица
C) 18].
N0.,
NH,
A)
IR-I20(H +
Ксилол
сн=снйса,н
B)
NHCOCHBCHa—^ Ч —NO*
C] 7
Реакционную смесь кипятили с обратным холодильником в кси-
ксилоле в присутствии И. с. в концентрации 3 вес. % по отношению
к B) до тех пор, пока в водоотделителе не собирался 1 моль воды.
Выход почти количественный.
Этерификация [9]. Метиловые сложные эфиры аминокислот
обычно получают, используя в качестве катализатора эффективные
катионные И. с.—IR-120 (Н + ) или зео-карб 222 (Н + ). И. с. обраба-
обрабатывают 2—4 объемами 2 н. соляной кислоты, промывают до нейт-
нейтральной реакции п высушивают. Смесь И. с, аминокислоты и мета-
63
нола кипятят с обратным холодильником при перемешивании в тече-
течение 3 час и удаляют И. с. фильтрованием.
Перегруппировка. Ныомен [10] использовал дауэкс-50 для пере-
перегруппировки этннилкарбинолов в а,р-ненасыщенные кетоны. На-
Например, смесь 1-этинилциклогексанола, уксусной кислоты, воды
и И. с. кипятят с обратным холодильником в течение 45 мин.
СОСН,
НО
СН
Дауэкс-50(Н + ). АсОН, Н20
84-8 7%
Конденсация кетонов. Лоретта [11] использовал ту же И. с. для
конденсации кетонов в а, р-неиасыщенные кетоны. Реакции проте-
протекают очень медленно, но с хорошими выходами.
Дауэкс-50(Н + )
(сн3)асо+снзсосн3 —~j^a > (сн3ьс = снсосн3
Конденсация фенолов. Катионная И. с. является очень хорошим
катализатором алкнлирования фенолов изобутиленом [123. Смесь
фенола и И. с. перемешивают при 80° и пропускают в нее в течение
3 час изобутилен. Затем в течение 4 час повышают температуру до
120° и отфильтровывают смолу. Выход п-трет-бутилфенола 88%
E7,5% конверсии). Бензол и ксилол не алкилируются.
ОН
ОН
1 моль
10 г
0,92 моля
Н3С— С-СНа
сн.
Кислотную И. с. можно использовать вместо серной кислоты
при синтезе кумарина по Пехману [13]. Для реакций типа конден-
конденсации резорцина с этилацетоацетатом пригодны обе вышеуказанные
И. с. (зео-карб — английская полистиролсульфокислота) [14]. Ис-
Использование смолы упрощает очистку продукта.
НО
ОН
:0
ci-L
со
снч
но
1R-12O(H + ) или зео-карб
804
сн3
64
Вышеупомянутые И. с. использовали также для С-шшлировання
фенолов ангидридами, по-видимому, через О-ацилнровапие и пере-
перегруппировку Фриса [15]. Однако выходы оказались низкими даже
с 1,3-диоксибензолами.
СОСН3
но.
..он
но.
,он
100°
204
сня
сн8
Гидратация ацетиленов. Дауэкс-50 не является эффективным
катализатором гидратации ацетиленов, но Ньюмен [101 приготовил
прекрасный катализатор для этой реакции, пропитав И. с. 1%-ным
сульфатом ртути (обработка окисью ртути в разбавленной серной
кислоте). Этот метод использовали на одной из стадий синтеза
19-норпрогестерона 1161. Биллимория и Маклаган [171 осуществили
гидратацию 1-этинилциклогексанола при помощи зео-карба 225,
пропитанного 1%-ным сульфатом ртути. В некоторых случаях
(например, с ]-этпнил-2-метилциклогексанолом) необходима пред-
предварительная обработка 20%-ным сульфатом ртути.
НО С^СН НОХ СОСН3
СНя0Н-Н,0
84%
Основные смолы. Гидролиз. Раствор 5 г 1-метил-З-карбметоксн-
пиридпнийподнда в 50 мл воды пропускают через колонку 2х 15 см
с сильноосновной И. с. в ОН-форме; злюнровапие 50 мл воды, упа-
упаривание и обработка этанолом прнводят к чистому бетаину с высо-
высоким выходом [18].
огсн3
Дауэкс-1 (ОН"
87,4%
СН,
сн,
Свободное основание из хлоргидрапга. Раствор хлоргпдрата алкил-
гуанидина в абсолютном этаноле пропускают через колонку с основ-
основной И. с, предварительно промытой абсолютным этанолом. Элгои-
рование этанолом позволяет получить алкилгуапидин, пе содержа-
содержащий неорганических примесей; выход количественный [19].
H2N, H-NV
0 ОН z \
C=NH
1RA-100 (ОН")
RN-'
Н
с,н,он
RN-
Н
Заказ № 1096
65
Дегидрогалогенироеание. Хинман и Ланг [20] показали, что обыч-
обычные реагенты INH3, (C.2HsKNl плохо дегидрохлорируют 3-хлор-
Ы,1Ч-диметилиндолинийхлорид (]), так как при этом за счет демети-
лирования образуются значительные количества 1-метнлиндола. Ав-
Авторы показали, что дегидрохлорирование можно легко осуществить
сю.
с основной И. с. и выделить продукт в виде перхлората C) с общим
выходом 83%.
IRA-400(OH~) служит отличным реагентом для циклизации
C) и E) в лактамы [211. Субстрат растворяют в абсолютном этаноле,
добавляют И. с. и перемешивают при комнатной температуре в те-
течение 1 час.
R'
RN —CHR"
I
0 = C—CH8CI
C)
R'
RN —CHR"
i
0 = C CH^Br
IRA-400 (OH-)
сн2
E)
R'
RN—C —R"
O-C-CR,
R'
RN-C-R"
* 0 = C CHa
F)
Гидратация. Галат [221 показал, что основная И. с. может быть
использована для гидратации никотинонитрила в никотинамид.
При использовании щелочи в качестве побочного продукта образует-
образуется кислота. В другом случае амид был получен с выходом 83% [23].
/ЛУ
CN
,СО\'Н,
1RA-40O (ОН")
86—90%
Конденсации. Альдольную конденсацию альдегида с нитроалка-
ном можно осуществить с помощью основной И. с. IRA-400 [241.
1RA-400(OH
50 час при 25°
68°.'
¦ CH3CH,CHCH2NO*
ОН
66
Бергман [25] показал, что И. с. IR-400 (ОН") и IR-410 (ОН~)—
удовлетворительные катализаторы реакции Михаэля.
(CH3KGCHaCHaCN
90%
NO2
Сильноосновную И. с. дауэкс 1-ХЮ (четвертичноаммониево-
гидроокисная И. с.) используют при конденсации карбонильных
соединений с циклопентадиеном с образованием фульвенов [26].
Система имеет то преимущество, что время реакции можно менять,
регулируя время контакта катализатора с реагентами.
Эстль и сотр. [271 использовали слабоосновную И. с. IR-4B
или дауэкс-3 в качестве катализатора конденсации альдегидов
CN CN
с циануксусиой кислотой по Кневенагелю. Еще более эффективным
катализатором является соль, полученная обработкой основной
И. с. избытком уксусной или бензойной кислоты. Так, ацетатная
форма дауэкс-3 — эффективный катализатор конденсации прост-
пространственно незатрудненных кетонов с активными метиленовыми сое-
соединениями, содержащими цианогруппу. Дауэкс-3, полистиролполи-
амндная смола, содержащая первичную, вторичную и третичную
аминогруппы, образует ацетатную форму, которая так же эффекти-
эффективна, как ацетат пиперидина.
Замещения. Для замещения ArCH2X-^ArCH2CN эффективную
анионную И. с. (амберлит IRA-400 или дауэкс-21К) сначала перево-
переводят в цианидную форму промыванием 20%-ным водным цианидом
натрия [28]. Затем перемешивают в течение 3 час раствор бензил-
галогенида в этаноле с 1,2 экв И. с.
СвНБСНгВг+ЩА-400(СМ-) С;Н0Н 3 ™ {&ъ\
69%
Аналогичный метод был использован для получения бензиловых
эфиров фенолов, причем сильноосновную И. с. промывали раство-
раствором фенола в воде и в разбавленной щелочи, а затем спиртом [29].
Модифицированную смолу перемешивают с раствором бензнлгало-
генида до окончания реакции.
Вейншток и Бокелхайд [301 применнли амберлнт IRA-400 (OH~)
для превращения алкилтриметиламмонийиодидов в соответствую-
3* 67
щие четвертичные аммониевые основания. Эта методика проще, чем
обычно применяемый метод с использованием окиси серебра, н поз-
позволяет исключить нежелательные побочные реакции. В случае про-
производного р-эрнтроидпна этот метод повышает выход в расщеплении
по Гофману с 40 до 78%.
Образование эпоксидов. Австралийские исследователи [311 ис-
использовали сильноосновную И. с. деацидит FF для превращения
1-О-«-толуолсульфопилинозита (I) в 1,2-ангидро-(±)-инозит B). Ис-
Использование водной щелочи ведет к образованию 1,2-аигидромиоино-
зита C) за счет «эпоксидной миграции».
Синтез пептидов на твердой фазе. Новый принцип пептидного
синтеза, описанный Меррифилдом [32], включает ковалентное при-
присоединение первой аминокислоты к цепи твердого полимера, после-
последовательное присоединение последующих единиц до образования
необходимой структуры и отделение пептида от твердой основы.
Когда растущая пептидная цепь присоединена к нерастворимой
твердой основе, ее можно отфильтровать и отмыть от реагентов и
побочных продуктов. И. с, сополимер стирола и дивинилбензола,
была частично хлорметилнрована, чтобы обеспечить возможность
присоединения N-защищеиной аминокислоты прн реакции с ее
триэтиламмониевой солью A). Для повышения стойкости образую-
образующейся бензильной сложноэфирнои группы к кислотному расщепле-
расщеплению хлорметилированный полимер нитровали B). После взаимо-
взаимодействия A) и B) с образованием C) N-защитную группу можно уда-
удалить бромистым водородом в уксусной кислоте, чему сопутствует
незначительное сложноэфирное расщепление. Нейтрализация из-
избытком трнэтиламина дает продукт D), содержащий свободную
N-концевую аминокислоту, способную к связыванию со второй
N-защищенной аминокислотой под действием N.N'-дициклогек-
силкарбодиимида в ДМФА с образованием E). Описанные проце-
процедуры завершают первый цикл. Дальнейшие циклы можно осущест-
осуществить последовательным снятием защиты и связыванием с соответ-
ствующей карбобепзоксиаминокислотой. Наконец, полностью защи-
защищенный пептид типа E) декарбобензоксилируют бромистым водоро-
водородом и омылением отделяют от полимера свободный пептид F).
н
!
CbNHCHOXN + HEtH-Cl— С—CeH4(NOa)—полистирол—
R1 A > И B)
Н
HBr—AcOH;
CbNHCHCO—C —QH4(NO,,) —полистирол
Rj О Н C)
Н
I
H,NCHC —О—С —СбН4(\Ог)—полистирол
| | RN=C=NR
Ri О Н D)
М
НВг; NaOH
—*CbNHCHCNHCHCO —С —QHJNO*)—полистирол
I II I If I
R, О Rt О II
E)
—¦* K,NCHCNHCHCO«H
I II
R2 О Rt
F]
Возможность такого превращения была доказана синтезом
l-лейцил-ь-аланилглицил-ь-валина, который оказался идентичным
с образцом, полученным конденсацией через активированные п-
нитрофениловые эфиры.
Летсипгер 1331 сообщил об исследовании синтеза пептидов па
твердой фазе с использованием полимера стирол — дивинилбензол
с карбоксильными группами, введенными реакцией с дифенилкарба-
миноилхлоридом и хлористым алюминием с последующим гидроли-
гидролизом.Восстановление литий ал юмогидридом в оксиметильный полимер,
реакция с фосгеном с образованием хлорформильного производного,
конденсация с этиловым эфиром ' -лейцина и щелочной гидролиз
привели к продукту полимер-лейцин. Это промежуточное соедине-
соединение при последовательной обработке изобутилхлоркарбонатом и
триэтиламином в толуоле, а также глицином, бензиловым эфиром
я-толуолсульфопилглицина и триэтиламипом в ДМФА дало лейцил-
глицинбензиловьш эфир-полимер. Обработка 15?6-ной бромисто-
водородной кислотой в уксусной кислоте привела к отщеплению
бензильной группы н отделению пептида от полимера, а добавле-
добавление эфнра к отфильтрованному раствору вызывает осаждение бром-
гидрата дипептида.
В более поздней работе Летсиигер [341 получил функциональный
полимер непосредственно сополимеризацией стирола и дивинил-
бензола с я-винилбеизиловым спиртом или /г-винилбензоЙной кисло-
кислотой. Автор рекомендует вводить в полимер не более 0,2—0,5% дн-
виннлбензола, так как малое число сшивок облегчает диффузию.
69
Ионообменная хроматография. Мор и Штейн [353 разработали ме-
метод хроматографии пептидов и аминокислот на И. с, который стал
мощным средством анализа белковых гидролизатов. Однако этот
метод не всегда пригоден для белков и полинуклеотидов в связи
с тем, что большие полимерные молекулы построены не по прин-
принципу плотнейшей упаковки, а И. с. имеют малую емкость. В таких
случаях рекомендуют применять сорбенты на основе целлю-
целлюлозы (см. следующий раздел).
Анионообменные целлюлозы. Обычные И. с. имеют ограниченное
применение в хроматографии белков, поэтому Петерсон и Собер
[36] изучили сорбенты на основе целлюлозы, из которых наибо-
наиболее широко применяется ДЭАЭ-целлюлоза. Ее получают обработкой
очень чистой древесной целлюлозы хлоргидратом 2-хлорэтилди-
этиламина, приводящей к диэтиламиноэтильному (ДЭАЭ) производ-
производному. Это вещество с успехом использовали для разделения сыво-
сывороточных белков [37] и олигонуклеотидов [381.
R—OH
(Целлюлоза)
н
1. М a s e k R. H., et a!., J. Org. Chera., 28, 2496 A963).
2. Collins R. F., Chein. Ind., 1957, 736.
3. A s t 1 e M. J., О s с a r J. A., .1. Org. Chem., 26, 1713 A961).
4. Davies С W., Thomas G. G-, J. Chem. Soc, 1952, 1607.
5. Hodge J. E., Rist С E., J. Am. Chem. Soc, 74, 1498 {[952).
6. M о f f a t t J. G., J. Am. Chem. Soc, 85, 1118 A963); sec also Erne K.,
Chem. Scand., 9, 893 A955).
7. Mower у D. F., Jr., J. Org. Chem., 26, 3484 A961).
8. Walter M., Besendori H., Schnider O., Helv. Chim. Acta,
44. 1546 A961).
9. M i 11 P. J., Crimmin W- R. C, Biochim. Biophys. Acta, 23, 432 AШ).
10. N e w m a n M. S., J. Am. Chem. Soc, 75, 4740 A953).
ll.Lorctte N. В., J. Org. Chem., 22, 346 A957).
12 L о e v В., M a s s e n g a 1 e J. Т., J. Org. Chem., 22, 988 A957).
13. vonPechmann H, Duisberg C, Ber., 16, 2119 A883).
14. J о h n E. V. 0., I s г a e 1 s t a m S. S., J. Org. Chem., 26, 240 A961).
15. Pr i ce P., I sr a e 1st a m S. S., J. Org. Chem., 29, 2800 A964).
16. В и с о u г t R., T e s s i e г J., Nomine G., Bull. soc. chim. France,
1963, 1923.
17. В i 1 1 i m о r i a J. D., Maclagan N. F., J. Chem. Soc, 1954, 3257.
18. Kosower E. M., Pat ton J. W., J. Org. Chem., 26,1318 A961).
19. G r e e n h a 1 g h R., Bannard R. А. В., Can. J. Chem., 39, 1017
A961);Mey er s G. Y., Miller L. E., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 39 A963):
описано выделение аминокислоты из хлоргидрата амииокапроновой кис-
кислоты на колонке со смолой амберлиг IR-4B.
20. Hinman R. L., Lang J., J. Org. Chem., 29, 1449 A964).
21. Ch a t t er j ее В. G., Rao V. V-, Ma zu m d a r B. N. G., J. Org.
Chem., 30, 4101 A965).
22. G a 1 a t A., J. Am. Chem., Soc, 70, 3945 A948); see also В о b b i t t J. M.,
S с о 1 a D. A. J. Org, Chem., 25, 560 (I960).
23. В о b b i t t J. M., D о о 1 i t t 1 e R, E., J. Org. Chem., 29, 2298 A964).
24. AstleM. J., Abbott F- P., J. Org. Chem., 21, 1228 A956).
25. Ber gm ami E. D., Corett R., J. Org. Chem., 21, 107 A956); 23,
1507 A958).
70
26. McCain G. H., J. Org. Chem., 23, 632 A938).
27. As t 1 e M. J.,Ger gel W. C, J. Org. Chem., 21, 493 A956); H e in R. W.,
AstU M. J., Shelton J. R, J. Org. Chem., 26, 4874 A961).
28. Gordon M., D e P a m p h i 1 i s M. L., G r i Ш n С. Е., J. Org. Chem.,
28, 698 A963).
29. R owe E. J., Kaufman K. L., Pi ant adosi C, J. Org. Chem.,
23, 1622 A958).
30. Weinstock J., Boekelheide V., J. Am. Chem, Soc, 75, 2546A953).
31. A n g у a 1 S. J., Bender V., Curtin J. H., J. Chem. Soc, 1966,
798.
32. M e г г i f i e 1 d R. В., J. Am. Chem. Soc, 85, 2149 A963). For references to
later papers, see M e г r i f j e 1 d R. B,, Stewart J. M., Nature, 207,
522 A965); S t e w а г t J. M., Wooley D. W., ibid., 206, 619 A965).
33. Letsinger R. L., К or n et M. J., J. Am. Ch m. Soc, 85, 3045 A963).
34. Letsinger R. L., M a h a d e v a n V., J.Am.Chem. Soc, 87, 3526 A965).
35. Moore S., Stein W. H., Advances in Protein Chemistry, 11, 191 A956).
36. Peterson E. A., Sober H. A., J. Am. Chem. Soc, 78, 751 A956 .
37. S о b e г H. A. et al., J. Am. Chem. Soc, 78, 756 A956).
38. С о u t s о g e о r g о р о u 1 о s C, Khorana H. G.', J. Am. Chem. Soc,
86, 2926 A964), and earlier papers by К h о г a n a H. G.
к —
КАДМИЯ АЦЕТАТ —ЦИНКА АЦЕТАТ. Катализатор, получен-
полученный нагреванием смеси 2,5 г дигидрата ацетата кадмия и 2,5 г ди-
гидрата ацетата цинка до прекращения выделения кристаллизаци-
кристаллизационной воды [1], ускоряет присоединение первичных алифатических
аминов к ацетилену с образованием этилиденаминов. Например,
при нагревании этиламина с ацетиленом в автоклаве при 120—140°
в течение 29 час в присутствии этого катализатора получается
с,н6ын*+сн = сн--!^л_*сн3сн==ы--снБ
A)
(СНяЬМН + СН3С =- СН ^1^ СНЯС - СНП сн»с=^ СН.(С — С == ССН3
' ! ' 71% ¦ |
N(CH,)a N(CH8K
B)
N-этилиденэтиламиц A) Ц]. При взаимодействии метилацетилена
с диметиламииом (в соотношении 2 : 1) в присутствии этого катали-
катализатора образуется 2-диметиламино-2-метилпентин-3 B) [2].
1. Кг use С. W., К le i nschm i d t R. F-, J. Am. Cheni. Soc, 83, 213
A961).
2. Kruse C. W., Kleinschmidt R. F., J. Am. Chem. Soc, 83, 216
A961).
КАЛИЙ, Ат. вес 39,10, т. пл. 62,3°.
При получении т/?ет-алкоголятов калия необходимо сначала
удалить с поверхности металла (кусочки весом до 20 г) окисленный
слой, затем взять навеску чистого металла и перенести его в атмосфе-
атмосфере азота в колбу со спиртом. Ниже описаны две методики получения
алкоголята.
Методика Джонсона П, 21. (Ниже приведено лишь краткое
изложение; подробные данные и сведения о мерах предосторожности
см. в оригинальной работе.) Окисленный слой с поверхности металла
срезают скальпелем под ксилолом в ступке и каждый кусок немед-
немедленно переносят пинцетом в другую ступку с ксилолом. Чистый
кусок металла вынимают пинцетом, быстро удаляют остатки кси-
ксилола фильтровальной бумагой и помещают металл во взвешенный
стаканчик с ксилолом. Для получения т/?<?т-бутилата калия взве-
взвешенный К. вносят в колбу с т/?ет-бутанолом, из которой воздух
вытеснен азотом. Все обрезки и оставшийся металл немедленно
разлагают в ступке под тягой т/?ет-бутанолом, добавляя его пипет-
72
кой с такой скоростью, чтобы реакция была не слишком бурной.
В случае воспламенения ступку накрывают заранее приготовленным
куском асбеста.
Методика Пирсона 13, 4]. Приведенная ниже методика получения
трет-амилйла калия более экономна в отношении расхода К,,
кроме того, она проще и менее опасна, чем описанная выше.
Для абсолютирования к 2 л m/?em-амилового спирта добавляют
10 г натрия, кипятят с обратным холодильником несколько часов
и перегоняют; т. кип. 101 —103,5°, п2^-6 1,4018.
Реакцию проводят в трехгорлой круглодониой колбе (емкость
2 л), снабженной обратным холодильником с осушительной труб-
трубкой. Центральное горло — широкий шлиф, через который можно
вводить сравнительно большие куски очищенного К. (см. ниже).
Нет необходимости создавать атмосферу азота (выделяющийся
водород и пары растворителя защищают К-)» но ПРИ желании это
можно сделать путем последовательного откачивания и введения
азота в реакционный сосуд (см. Джоисон и Шнейдер [2]). В колбу
загружают 1 л сухого трет-амилового спирта.
Для очистки К. необходим стакан емкостью 400 мл, часовое
стекло для накрывания стакана и баня с ледяной водой такой формы,
чтобы стакан в ней не опрокинулся при погружении для охлажде-
охлаждения. 150 мл сухого mpem-амилового спирта* нагревают в стакане
до 70° на электрической плитке закрытого типа. Кусок продажного
К. (обычно весом не более 20 г) добавляют к нагретому спирту и ста-
стакан сразу же накрывают часовым стеклом (так как мелкие кусочки
К. могут загореться). Немедленно начинается выделение водорода,
И вскоре расплавленный К- вытекает из окисной оболочки и собира-
собирается на дне стакана. В этот момент накрытый стакан помещают
в баню с ледяной водой и выдерживают до затвердевания К., в виде
яйиа. Выделение водорода почти прекращается. Накрытый стакан
взвешивают и кусок К. (светится с голубой флуоресценцией) с по-
помощью длинного пинцета вносят через центральное горло в реакци-
реакционную колбу; вес К- определяют по разности. Хотя, по-видимому,
кратковременное действие воздуха ие оказывает вредного влияния,
К. можно переносить в колбу с помощью воронки с пористым стек-
стеклянным фильтром, через которую продувают сухой азот. Описай-
ную выше процедуру повторяют с новыми порциями К. и с тем же
tnpem-аыиловыи спиртом, который был взят вначале для очистки,
до тех пор пока не будет добавлено 1,5 г-апюм металла к 1 л mpem-
амплового спирта. В «яичной скорлупе» остается очень мало К-;
его разлагают после декантации растворителя обработкой остатков
ш/кда-бутанолом.
Смесь очищенного К. и трет-амилового спирта кипятят в тече-
течение 3—4 час н получают раствор m/je/н-амилата калия: 0,19 М —
Лучше взять смесь 120 мл сухого толуола и 30 мл трш-амилового спирта.
73
вычисленное значение и 0,16 М найдено титрованием стандарт-
стандартной кислотой. Вид раствора, по-видимому, зависит от качества
применяемого К. Металл, который образует яркий и блестящий
расплав, лает прозрачный слегка окрашенный раствор трет-ами-
лата калия. Если же при плавлении К- крошится и образует полу-
полутвердую массу, то раствор алкоголята будет окрашен в более темный
цвет.
/7ф<№-Бутанол нельзя использовать для очистки К-, так как он
реагирует с металлом слишком бурно. Однако очищенный по указан-
указанной методике с помощью трет-амилового спирта, К- содержит так
мало этого спирта, что может быть использован для получения
пгрет-бутилата калия.
Де Пюи [51 описал сходный метод очистки К., согласно которому
металл расплавляют под слоем гептана в атмосфере азота.
1. Д ж о н с о н У. С, Д о б Г. X. , «Органические реакции», ИЛ, М., 1953,
сб. 6, стр. 7.
2. Д ж о и с о и У., Ш нейдер У., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1953, сб. 4, стр. 279.
3. Contributed by Pearson D. E., Vanderbilt University.
4. P e a r s о n 0. E. Keaton O. D., J. Org. Chem., 28, 1557 A963).
5. D e P и у С. [1., Morris G. P., Smith J. S., Smat R. J,, J. Am.
Clicni. Soc, 87, 2421 A965).
КАЛИЯ БИСУЛЬФАТ, KHSO*. Мол. вес 136,17, т. пл. 197".
Перед применением соль рекомендуется расплавить при 400° и из-
измельчить в ступке.
Дегидратация. Берцелиус в 1835 г. получил пировиноградную
кислоту деструктивной перегонкой виноградной или глицериновой
кислоты; однако этот процесс можно значительно улучшить, если
в качестве дегидратирующего катализатора использовать К- б. [1].
Для этого смесь виноградной кислоты B,7 моля) и К- б. D,5 моля)
измельчают в ступке, помещают в колбу (емкость 3 л) с коротким
он О О
I ii [I
СНОНСО2Н _н,0 ССОаН ССО2Н „со ССО,Н
снонсо2н снсо8н снасо2н
дефлегматором и нагревают на масляной бане при 200—220° до
прекращения отгонки жидкости. Фракционированием получают пи-
пировиноградную кислоту с выходом 50—55%.
Селективную дегидратацию диола A) с образованием соединения
B) осуществляют следующим образом: смешивают 12 г исходного
соединения с 3 г измельченного К- б., перегоняют при 245—260°,
промывают эфирный раствор продукта реакции раствором бикарбо-
СН3 СН3
74
ХС т= ССН..СН..ОН —-^^и н-С4НвСН = С —С = ССНаСН2ОН
' | ' 92%
ОН (Г) B)
ната натрия, высушивают и перегоняют [2]. Пропаргильный третич-
третичный гидроксил при этом элиминируется без изменения первичной
спиртовой функции.
Инхоффен и сотр. [3] применяли К- б. в качестве дегидратирую-
дегидратирующего агента при синтезе каротиноидов. Монометиловый эфир не-
непредельного триола C) C г) нагревают с 3 г К- б. при температуре
бани 150° в течение 10 мин и получают 2,6 г непредельного альде-
альдегида с двумя двойными связями D).
сн,
сн
снгосн3
сно
Для получения лг-хлорстирола F) в колбу, снабженную капель-
капельной воронкой и коротким дефлегматором, помещают 12,5 г плавле-
плавленого, хорошо измельченного К- б. и 0,05 г /г-трет-бутилфенола
(в качестве аитиоксиданта) и при нагревании до 220—230° при
давлении 125 мм к смеси добавляют по каплям 145 г карбинола E)
с такой скоростью E,5 — 5,8 час), чтобы температура паров в верх-
ОН
/•\-CHCH,
KHSOt, 220—?30c
SO—82,5%
С1
С1
E)
F)
ней части дефлегматора была 110—120° (Оверберджер и Саундерс
[4]). Продукт дегидратации отгоняется вместе с водой; органичес-
органический слой отделяют и после перегонки при 20 мм получают ж-хлор-
стирол.
Хаузер и сотр. [51 циклодегидратацней диола G) получили прос-
простой эфир «дифенан» (8). Диол G) тщательно перемешивают с К- б.
снгон
снаон
108 г KHSO4
160? 4 0мин
89%
G) 37,6
75
и нагревают. После охлаждения смесь обрабатывают водой и экстра-
экстрагируют бензолом; для отделения окрашенных примесей бензольный
раствор пропускают через короткую колонку с окисью алюминия,
продукт реакции выделяют и перекристаллизовывают из лигроина.
«1,8-Нафталан» получен этим способом с выходом 81%.
Дегидратационная конденсация. Хиршман, Миллер и Вепдлер
[6] разработали улучшенный метод синтеза витамина Кг, заклю-
заключающийся в конденсации фитола с 1-моноацетатом 2-метил-1,4-наф-
тогндрохинона в диоксане при 76° в присутствии К. б. Этот кислый
ОСОСНд ОСОСНа
сн3 сн3
н=сс н ——;
, '-п^п — ^А,1ал33
ОН ОН
катализатор значительно более эффективен, чем щавелевая кислота.
Витамин получают при последующем гидролизе и окислении.
1. X а у а р д , Фрезер, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М,, 1949, сб. 1,
стр. 345.
2. L e e s е С. L., Raphael R. Д., .Г. Chem. Soc., 1950, 2725.
3. I n h о f f е п H. H , S i e m е г Н., М о h 1 с K.-D., Ann., 585, 126 A954).
4. О в е р б е р д ж е р К., С а у н д е р с Д ж., «Синтезы органических препа-
препаратов», ИЛ, М, 1953, сб. 4, стр. 540.
5. W e i п h e i ш е г А. .1., К a n t о г S. W-, Н а п s е г С. R., J,Org. Ghern.,
18, 801 A9ГK).
6. Hirschmann R., Miller R., Wendler N. L., J. Am. Chem.
Soc, 76, 4592 A954).
КАЛИЯ ГИДРИД В МИНЕРАЛЬНОМ МАСЛЕ, КН. Мол. вес
40,11.
Продажный препарат представляет собой 40—50%-иую суспен-
суспензию микрокристаллического КН в промышленном бесцветном ми-
минеральном масле (байоль 85), которое легко растворяется в гексане,
гептане, дпэтиловом и дибутиловом эфирах, толуоле. Поскольку
гидрид калия нерастворим в этих растворителях fa также в жидком
аммиаке и аминах), суспензию можно разбавить одним из этих
инертных растворителей, не оказывающих влияния на активность
реагента.
Гидрид калия как более основный и более активный реагент,
чем гидрид натрия, можно использовать в качестве конденсирую-
конденсирующего агента в конденсациях с ацетоуксусным эфиром, конденсациях
Клайзена, Штоббе и подобных реакциях, протекающих с трудом.
Техника эксперимента такая же, как и при работе с гидридом
натрия в минеральном масле.
76
КАЛИЯ ГИДРООКИСЬ, КОИ. Мол. вес 56,10.
Калия гидроокись, спиртовым раствор [1]. Приготовление
спиртового раствора К. г. кипячением гранулированной К. г. с 95%-
ным этанолом — трудоемкая операция. Применение эффективного
водоструйного насоса позволяет значительно ускорить этот процесс.
Гранулированную К- г. и растворитель загружают в толстостенную
склянку для отсасывания, объем которой в 3—5 раз превышает
объем взятого спирта, склянку закрывают пробкой, отмечают вос-
восковым карандашом объем жидкости и склянку присоединяют к во-
водоструйному насосу. Сразу же начинается бурное кипение и быстрое
растворение большей части щелочи, причем иногда необходимо
вращать склянку рукой, чтобы предотвратить потери раствора
щелочи. Если кипение затихнет и смесь начнет охлаждаться до
того, как все твердое вещество растворится, колбу следует отсое-
отсоединить от водоструйного насоса и нагреть до полного растворения
К. г. Часть спирта испарится, поэтому объем снеси доводят до
метки, добавляя этанол. Эффективно также механическое переме-
перемешивание. Трехгорлую колбу на 1 л укрепляют над баней со льдом,
снабжают ее мешалкой из тефлона с изогнутой лопастью и термо-
термометром. В колбу помещают 75 г гранулированной К- г. и 300 мл
95%-ного этанола. При энергичном перемешивании растворение за-
заканчивается через 2,5 мин, причем температура смеси повышается
от 26 до 56". Если же погрузить колбу в баню со льдом, то через
2,5 мин температура достигает 26" [2].
30%-ный раствор К. г. в метаноле получают растворением
680 г гранулированной К. г. в 2 л метанола |3].
Расщепление олефинов и окисление альдегидов. В 1840 г. Вар-
рентрап [4] отделил олеиновую кислоту от предельных кислот,
экстрагировав эфиром ее свинцовую соль, и получил, по-видимому,
очень чистую кислоту. Он провел многочисленные анализы как
самой кислоты, так и ее солей, но не смог установить ее структуру
только на основании данных анализа. В поисках химических дока-
доказательств он обработал олеиновую кислоту азотной кислотой и от-
открыл элаидиновую кислоту. В другом опыте Варрентрап переме-
перемешивал олеиновую кислоту, К- г. и несколько капель воды и посте-
постепенно повышал температуру до плавления К. г. При этом началась
бурная реакция с выделением газа, который оказался водородом.
Горячую желтоватую смесь выливали в ограниченное количество
воды, и калиевая соль выделялась в виде твердого вещества, кото-
которое удалось отфильтровать. При подкислении была получена твер-
твердая кислота, которая после двукратной перекристаллизации имела
постоянную т. пл. 62L. Было доказано, что это пальмитиновая кис-
кислота. Элаидиповая кислота дала тот же самый продукт расщепления.
Вторым продуктом расщепления, который в то время не был иден-
идентифицирован, является уксусная кислота.
77
н н
I I
СН3(СН2}7С = С(СН2),СОгН
н
Сплавление с КОН
СН3(СНп)чС==С(СН„OСОгН
I
н
—»- СН3(СН2I4СОаН + СН3СО2Н + Н2
Спустя более чем 100 лет Корнфорз, Хантер и Попжак [51 ис-
использовали эту реакцию для определения схемы изотопного распре-
распределения в холестерине, полученном биосинтезом из меченой уксус-
уксусной кислоты. При его расщеплении высвобождается кольцо А
в виде 2-метилциклогексанона (I), который по реакции Шмидта
превращали в лактам B), а последний путем гидролиза и метили-
метилирования— в бетаин'C). При нагревании этого бетаина с К- г.
CH2CH2CHNH
сн2сн2—со
сн3
сн2сн2сн2
сн=снсогн
E)
сн3
сн2сн2сн2
снсм2со2н
снэ
CH2CH2CHN(CH3K KQH
СН2ОН2СОО~
(з)
19
сн,
г i I 3
сн2сн2сн2
сн,
1!
сн2сн2сн
СН2СН2СО2Н
зсн—о
О)
2 КОН.
СН3СО2Н
(8)
СН3
сн2снгсн2 + н2
согк
(9)
гладко отщеплялся триметиламин, однако при этом не получилось
кислоты D) с терминальной двойной связью. Вместо этого двойная
связь перемещалась по цепи в результате ряда отщеплений аллиль-
иых протонов и образовалась а, fi-непредельная кислота E); однако
на этой стадии прошло расщепление, по-видимому, в результате
присоединения воды с образованием F) и последующего процесса,
обратного альдолизации, который дал альдегид G) и уксусную
кислоту (8). И, наконец, при повышенной температуре C50°) аль-
альдегид реагировал с К- г. с образованием калиевой соли карбоновой
кислоты (9) и водорода.
При расщеплении кольца D и боковой цепи полученного биосин-
биосинтезом холестерина Корнфорз, Гор и Попжак [6J показали, что
сплавление с К- г. можно использовать для окисления альдегида
78
в кислоту. Альдегид превращают в оксим, а последний сплавляют
с К. г.; возможно, что промежуточно образуется нитрил:
RCHO
RCH = NOH -L°
150э
[RC = N] -*RCO2K
Примером реакции альдегида с расплавленным К- г. с образо-
образованием соли кислоты и водорода [G)-^(9), см, выще] может служить
получение ванилиновой кислоты [7]. В стакан из нержавеющей
стали, снабженный мешалкой из нихрома или монель-металла,
помещают гранулированные КОН и NaOH и немного воды. Нагре-
СНО
но/у
ОСН3
2,7 моля КОН, 4,3 моля NaOH, 50 мл НЭО
180-195°; НС!
89—95%
СО2Н
+ н3
ОСН3
1 моль
вают на электрической плитке и при температуре плава 160° добав-
добавляют небольшое количество ванилина. Начинается бурная реакция
и температура смеси повышается до 180—195°. Поддерживая эту
температуру, продолжают добавлять ванилин, общее количество
которого должно составлять 1 моль. Затем раствор реакционной
смеси в воде обрабатывают сернистым ангидридом, чтобы предот-
предотвратить появление коричневой окраски.
Восстановление. Более 30 лет назад Физер Л. и Физер М. [8]
наблюдали, что при сплавлении лактондикарбоновой кислоты A)
с К- г. образуется с небольшим выходом дифенилметантрикарбоно-
вая кислота B), однако механизм этого превращения до сих пор
неясен. Возможно, что A) претерпевает диспропорционирование
в B) и соответствующую беизофенонтрикарбоновую кислоту.
н
СО2Н
A) 10 г
Другие реакции. См. [91.
со2н
B) 3,5-4, 2 г
1. Contributed by S n у d e г С. Н. University of Miami.
2. Experiment by F i e s e г L. F.
3. House H. O., Org. Syn., Coll., Vol., 4, 367 A963).
4. V а г г e n t г а р р F., Ann., 35, 196 A840).
5. Comfort h J. W., Hunter G. D., PopjakG., Biochem. J., 54
590, 597 A953).
G. Cornforth J. W., Gore I. Y., Popjak G., Biochem. J., 65, 94
A957).
79
7. П и р л И., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М,, 1953, сб. 4, стр. 120.
8. Fieser L. F,, Fieser M., J. Am. Chem. Soc, 55, ЗОЮ A933).
9. See review of alkali fusion, Weedon В. С L., Techn. Org. Chcm., il, 655
A963).
КАЛИЯ ГИДРООКИСЬ — АЦЕТОН. Рёдиг и сотр. Ш получили
перхлоргексадиен-1,5 D) известными методами, а именно присоеди-
присоединением хлороформа к перхлорэтилену A), дегидрохлорированием
до перхлорпропилена C) и конденсацией двух молекул последнего
в присутствии медной бронзы. Перхлоргексадиен-1,5 D) неспособен
к дегидрогалогенированию и, -подобно другим полнгалогенеоедине-
ниям этого особого типа, легко дехлорируется спиртовым едким
кали в ацетоне, образуя с высоким выходом перхлоргексатрпен-
1,3,5 E).
CI Cl Cl Cl C1 С!
СН3ОН
88-1»3%
а а ci а а а
|
I Cl
D)
|
н ci а
B)
Спирт. 1\ОН
[
ci
8S-90%
%
1. H о e d j g A., V о s s G., К u с h i n k e E., Ann., 580, 24 A953).
КАЛИЯ ГИДРОСУЛЬФИД, KSH. Циннер 111 подробно описал
получение раствора К. г. в этаноле и его использование в реак-
реакциях с алкилбромидамп, приводящих к алкилмеркаптанам, на-
например CH3CH,SH (89%), (CH,),CHSH G9%), CSH,CH.,SH (85%),
HSCH2CH2SH F9%).
1. Zinncr H., Chem. Ber., 86, 825 A953).
КАЛИЯ ГИПОХЛОРИТ, КОС1. К. г. можно получить из ги-
похлорита кальция и углекислого калия Fll.
При получении 5-форммлфснаптрен-4-карбоповой кислоты озо-
озонированием пирена в ДМФА Десси и Ныомен F2I перемешивали
раствор озопида с 1%-пой уксусной кислотой, отфильтровали вы-
О3 о HCON(CH3J;
KOBr; NaOH; HCi
32-38%
'COZU СНО
павший осадок и многократно экстрагировали его горячим водным
раствором едкого кали. Темно-бурый фильтрат обрабатывали
§0
раствором К- г., выдерживали в течение ночи, а затем нагревали
иа кипящей водяной бане 4 час; при этом окраска становилась оран-
оранжевой. После добавления концентрированного раствора едкого
натра продукт реакции выпадал в осадок в виде натриевой соли.
Раствор, полученный добавлением углекислого калия к раство-
раствору гипохлорита кальция до рН 9—11, окисляет бензиловые спирты
до соответствующих альдегидов (Мейерс C!). Например, встряхи-
встряхиванием смеси водного раствора КОС! и раствора бензилового спирта
в метаноле в течение ночи при комнатной температуре и последую-
последующей экстракцией бензолом получен бензальдсгид с выходом 77%.
1. И ь ю м е п М., Холмс X., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1949, сб. 2, стр. 351.
2. Д е с с и Р., Н ьюиен М., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1960, сб. 10, стр. 70.
3. Meyers С. Y., J., Org. Chem., 26, 1046 A961).
КАЛИЯ ИМИНОКСИЛДИСУЛЬФОНАТ (соль Фреми),
• О—N(SO3KJ Мол. вес 268,33, стабильный растворимый в воде
радикал красного цвета.
К. и. получают ЕЛ окислением гидроксилампндисульфоната
натрия перманганатом; МпОа отфильтровывают и К- и. высаливают
хлористым калием. Тейбер и сотр. L2] изучали окисление замещеи-
ных фенолов и производных анилина в хиноны. Лучшие результаты
были получены для соединений, в которых имеется по меньшей
мере два алкильных или алкоксильпых заместителя и свободное
НО—N(SO3NaJ —-Ci-O—N(SO3K)a
(бесцветный) (фиолетовый раствор)
орто- или пара-положение по отношению к гидрокспльной или ами-
аминогруппе [например, соединение AI.
NH., О
2-С—N(SO3KJ
96%
f 2HON(SOjKJ
ЧОСН,
о
A) B)
Дани и Целлер [3] окислили фенол C) в келлинхинон D). 1 г
исходного вещества растворяют в 75 мл ДМФА в крутлодонной колбе
о о
2 -O-N(SO3K}2
ДМФА-водн.КНгР04
75%
СН,
81
со стеклянной пробкой, в один прием приливают раствор 3,1 г соли
Фреми и 1,2 г КН,РО4 в 230 мл воды, закрывают колбу пробкой,
энергично взбалтывают содержимое в течение нескольких минут до
перехода фиолетовой окраски в красно-бурую. Примерно через
10 мин начинают выпадать желтые иглы. Выход 0,8 г.
Тейбер и Штайгер [4] показали, что К. и. не только вызывает
дегидрирование 2,3-ди гидроиндол а, но и гидроксилирование, в ре-
результате чего получается 5-оксииндол. Эта реакция использована
Н.. XONR,
ч CONR2
O-N(SO3KJ
HN
для дегидрирования — гидроксилирования амидов 2,3-дигидроли-
зергиновой кислоты E) в амиды 12-оксилизергиновой кислоты FI51.
С целью получения моделей для изучения продуктов фотохи-
фотохимического расщепления антибиотиков группы митомицина изучено
окисление различных производных аминонафтола солью Фреми;
при этом получены неоднозначные результаты [61. Раствор 0,045
моля 7-ацетиламино-2-нафтола в 200 мл метанола прибавляют к ох-
охлажденному льдом раствору 0,1 моля соли Фреми в 2 л воды и 400 им
¦ ОН ОН
CH;iC—N
,ОН
СНЯС—N.
0,167 М КН2РО4. Сразу же выпадает кирпично-красный 7-ацетил-
амино-1,2-нафтохинон. Из 8-ацетиламино-2-нафтола по той же мето-
методике был получен о-хинон с выходом 73%, но с 5-ацетиламино-2-
нафтолом реакция не пошла. В случае 5-амино-1-нафтола легко
происходит избирательное окисление феиольного кольца с образова-
образованием 5-амино-1,4-нафтохинона с высоким выходом, однако 8-амино-
ОН О
¦О—N(SOaKh
I II
NHaO
2-нафтол не реагирует.
82
Тейбер 17] окислял эквиленин К. и. в водном ацетоне и выделил
ярко-красный охинон с высоким выходом.
но
Пирогаллол окисляется К. и. в водном буфере до пурпурогал-
лина 18], однако выход ниже C9%), чем при окислении иодатом
ОН
Пурпурогаллин
натрия. Трополон в реакцию не вступает и, следовательно, скорее
ведет себя как карбоновая кислота, а не как фенол.
1. Т е u b e r II.-J., J е 1 1 i n e k С, Chem. Вег., 85, 95 A952).
2. Principal papers: Teuber H.-J. ct a),, Chem. Ber., 86, 1036 A953); 87, 1841
A954); 92, 674 A959).
3. D a n n 0., Z e 1 1 e r H.-G., Chem. Ber., 93, 2829 A960).
4. Teuber H.-J., S t a i g e r G., Chem. Ber., 87, 1251 A954)- 89 489 A956).
5. S t a d I er P. A., Frey A. J,, Troxler F., Holmann A., Helv.
Chim. Acta, 47, 756 A964).
6. R e m er s \V. A., James P. N.. W e i s s M. J., J. Org. Chem., 28, 1169
A963).
7. Teuber H.-J., Chem. Ber., 86, 1495 A953).
8. Teuber H.-J., Glosauer 0., Chem., Ber., 98, 2643 A965).
КАЛИЯ МАНГАНАТ, К,МпО4. Мол. вес 197,13. При нагре-
нагревании водного раствора перманганата калия с едким кали происхо-
происходит диспропорционирование, образуется К- м- и выделяется кисло-
кислород:
4КМпО4 + 4КОН —> 4К.2Мп04 + 2Н.2О + О2
Рпгби [I] получил К., м. следующим образом: раствор 1 кг 85%-
ного едкого кали в 500 мл воды нагревают при 120—140° и прибав-
прибавляют порциями по 40—50 г (всего 700 г) КМпО4; следующую порцию
добавляют лишь после прекращения выделения газа (О2). Получен-
Полученную суспензию кристаллического К- м. нагревают при температуре
кипения в течение 1 час при перемешивании стальным шпателем,
добавляя при этом воду, чтобы компенсировать потери за счет испа-
испарения. Затем смесь охлаждают, осадок отфильтровывают и хорошо
83
отжимают. Он представляет собой почти сухую массу блестящих
кристаллов зеленого цвета, содержащих около 88% К.,МпО4; выход
около 1 кг. Твердый К- м- стабилен, однако даже в умеренно щелоч-
щелочных растворах он медленно дпспропорционпрует па МпОг и КМпО4
уже при комнатной температуре.
Ригби исследовал окисление нескольких непредельных кислот
(коричной, олеиновой, аддукта циклопентадиена и малеиновой
кислоты) К. м. в водной щелочи при 0" и выделил соответствующие
цис-лполы с выходом сырых продуктов, равным 20—40%.
1. К i g b у W., J. Chem. Snc, 1956, 2452.
КАЛИЯ МОНОНАДСУЛЬФАТ КИСЛЫЙ,
o-
KO—S+—OOH(KHSO6).
6
Мол. вес 152,17. Получение fl].
Смесь 1 моля К. м. к. (стабильная соль мононадсерной кисло-
кислоты), 0,5 моля бисульфата калия и 0,5 моля сульфата калия является
сильным окислителем, похожим на кислоту Каро, но более устой-
устойчивым [2]. Эта смесь нерастворима в органических растворителях,
однако, по данным Кеннеди и Стока [21, ее можно использовать в
смесях этиловый спирт — вода, уксусная кислота — вода и этиловый
спирт — уксусная кислота — вода. Эти авторы не приводят подроб-
подробного описания методики и выходов, однако указывают, что смесь
KHSOj— KHSO4— K2SO4 может иметь широкое применение. Так,
ее можно использовать в следующих реакциях: циклогексеи ~->
/?фйнс-цнклогександиол-1,2; толуол -+ бензойная кислота; цик-
циклические кетоны -» лактоны (умеренные выходы); меркаптаны -*
сульфокислоты (количественные выходы); первичные ариламины
и цпклоалкпламины — нитрозосоединения.
l.Stephanon S. 11., пят. США 2802722 A957).
2. Kennedy R. ,1., S t о с k A. M., J. Org. Cheni., 25, 1901 A960).
КАЛИЯ ПЕРМАНГАНАТ, КМпО4. Мол. вес 158,05; раствори-
растворимость в 100 ч. воды: 2,83 г при 0°, 32,5 г при 75°.
Стехиометрия. Обычно считают, что кислородный эквивалент
К- п. равен 1,5, как это видно, например, из следующего уравнения
окисления вторичного спирта:
3RaCHOHH-2KMnO,, —* 3RXO-f 2МпОа + 2КОН + 2Н2О
Однако данные, приведенные ниже, ставят под сомнение правиль-
правильность общепринятой стехиометрии. Согласно одной методике, К-п.,
взятый с избытком 103/0 от теоретического количества, расходовался
полностью, и выход продукта реакции составлял 78—84%. В другом
84
случае К. п. был взят с 90%-ным избытком я при его Полном расходе
выход продукта реакции составил 82%; когда К- п. был взят с избыт-
избытком только 50%, выход снизился до 73%. Аналогичные результаты
получены и при окислении неорганического вещества — сульфата
марганца (II). Болл, Гудвин и Мортон [II получали активную дву-
двуокись марганца для окисления витамина А в ретинен путем смешения
водных растворов эквивалентных количеств К- п. и сульфата мар-
марганца (II). Значительно более активная двуокись марганца была
получена Аттенборо и сотр. [2] реакцией сульфата марганца (II)
в щелочном растворе с К-п., взятым с 85% -ным избытком от теоре-
теоретического количества:
2KMnO4-J-3MnSO4
Как и в случаях с органическими исходными соединениями, большой
избыток К- п. оказался полиостью израсходованным. Коричневый
осадок, судя по весу, представлял собой МпО2, но анализ его не
проводился.
Приведенные выше наблюдения можно в какой-то мере объяснить
на основе фактов, известных из аналитической химии: в определен-
определенных условиях К., п. разлагается до двуокиси марганца с выделением
кислорода [3]. 0,04 п. раствор К- п. в серной кислоте разлагается
примерно в 20 раз быстрее, чем в нейтральном водном растворе. С
другой стороны, разложение ускоряется щелочью, а также двуо-
двуокисью марганца. Разложение реагента вовремя окисления представ-
представляет собой автокаталитический процесс. Эта реакция, по-видимому,
обусловливает избыточный расход К- п. в опыте Аттенборо.
Эксперимент, специально проведенный одним из авторов этой
книги, наглядно показал, что при типичном окислении К- п.
органического соединения выделяется кислород. Раствор К- п.,
взятого с 50%-ным избытком (от теорет.), в 500 мл воды перемеши-
О
5 0°
+ КМпО4 ~^ НОХ(СНаLСО,Н +МпОа +°з
\/
20 м.1 91,5 с @,58 моля) 10.S г E8%) 64,8 г G5%-ная 660 мл
@,19 моля) 1,3хтепрет. @,11 моля) степень чистоты) @,03 моля)
количество @,56 моля)
вали с помощью механической мешалки и нагревали до 52°, затем
охлаждали ледяной водой до 493, добавляли 20 мл циклогексанона
и колбу соединяли с системой для сбора выделяющегося кислорода.
Щелочи в качестве катализатора не требовалось; температуру под-
поддерживали точно при 50° путем энергичного охлаждения. Выделе-
Выделение кислорода начиналось сразу и происходило весьма энергично.
По истечении 47 мин необходимо время от времени нагревать смесь,
поддерживая температуру при 50° до обесцвечивания верхнего слоя
жидкости. Коричневый осадок отфильтровывали, тщательно про-
промывали, перемешивали с 500 мл воды при 70°, вновь собирали
85
и промывали. Осадок, высушенный до постоянного веса, содержал
75% чистой МпОй. Вторые промывные воды упаривали досуха
и остаток (8,9 г) растворяли в концентрате A30 мл) первогофильт-
рата. После подкисления и охлаждения получали белый осадок
A6,8 г), из которого экстракцией эфиром в аппарате Сокслета полу-
получали 16,5 г адипиновой кислоты (т. пл. 152—154°). Количество вы-
выделившегося кислорода составляло 660 мл (н. д. т.), или 0,03 моля,
тогда как адипиновой кислоты образовалось 0,11 моля. Подвести
баланс для этого опыта невозможно, поскольку отсутствуют данные
о количестве К- п., израсходованного на дальнейшее окисление
адипиновой кислоты. Из этого эксперимента следует, что стандарт-
стандартное определение количества выделяющегося кислорода может мно-
многое объяснить и что количественное изучение реакций окисления
К- п., осуществляющихся с высоким выходом, может служить более
прочной основой для толкования механизмов реакций [4]. Такая
информация могла бы также способствовать повышению выходов.
Методы выделения. Избыток К- п. подвергается автокаталити-
автокаталитическому распаду, поэтому конец окисления в водной среде обычно
определяют с помощью следующей пробы. Каплю бурой суспензии
наносят на фильтровальную бумагу, и в присутствии следов К- п.
влажное кольцо вокруг бурого пятна окрашивается в розовый цвет.
Согласно многим методикам, объемистый бурый осадок отфиль-
отфильтровывают, тщательно промывают водой, как в описанном выше
опыте, и даже экстрагируют в аппарате Сокслета для полного из-
извлечения продукта реакции, который часто очень прочно адсорби-
адсорбируется осадком. Энергичное кипячение приводит к коагуляции
осадка и ускоряет фильтрование, однако эта операция требует
времени. Во всех случаях получают большой объем водного раство-
раствора, из которого после подкисления извлекают продукт реакции
путем испарения и экстрагирования растворителями. Там, где это
применимо, более простой методикой является подкисление реак-
реакционной смеси и пропускание сернистого газа (или добавление
NaHSO3+HCl) для восстановления МпО,, до растворимого суль-
сульфата. Таким путем удается избежать длительного процесса фильтро-
фильтрования и промывки и уменьшить объем водного раствора, так как
растворенное неорганическое вещество снижает растворимость ор-
органического соединения. Вероятно, многие методики, в которых
рекомендуется отделять МпО2 фильтрованием, можно улучшить,
если ввести восстановление сернистым газом.
Альдегид-^-кислот а. н-Гептановую кислоту получают [5] сле-
следующим образом. Раствор 350 мл конц. серной кислоты в 2,7 л воды
перемешивают при охлаждении в бане со льдом; когда температура
понизится до 15°, добавляют 3 моля н-гептальдегида, а затем
3//-C0HiaCHO-j- 2KMnO4 + HaSO4 > 3«-CeH13CO,H
76-78%
3 моля 2,15 моля (теория:2 моля)
86
К. п., взятый с небольшим избытком, с такой скоростью, чтобы
температура не превышала 20°. Затем в суспензию двуокиси мар-
марганца пропускают сернистый газ до полного растворения. Масля-
Маслянистый слой отделяют, промывают водой, сушат и перегоняют.
Ниже приведена методика, которую Шрайнер и Клейдерер [61
предложили для окисления пипероналя до шшерониловой кислоты.
Смесь пипероналя и 1,5 л воды нагревают на кипящей водяной бане
при энергичном перемешивании для образования эмульсии, после
н,с
н,с
¦сно
KMnO4
О,56 моля
(теория: 0,27
СОгН
0, 4 Моля
чего приливают раствор К. п. (большой избыток) в 1,8 л воды в те-
течение 45 мин. Смесь нагревают еще 1 час, раствор подщелачивают,
горячую смесь фильтруют и двуокись марганца промывают три
раза горячей водой порциями по 200 мл. При подкнслепни фильтра-
фильтрата выпадает осадок, который кристаллизуют из 95%-ного этанола,
и получают чистую шшерониловую кислоту.
Следует отметить, что окисление альдегидов в кислой среде
соответствует общепринятой стехиометрии, тогда как в щелочной
среде не соответствует.
АгСН3"^АгСО2Н. Обе приведенные ниже методики предусмат-
предусматривают отделение МпО2 фильтрованием. Согласно первой [71, ко-
количество взятого К- п. меньше теоретического и непрореагировав-
шее исходное вещество выделяют перегонкой с водяным паром.
По второй методике [8] а-пиколин нагревают с небольшим избытком
К. п. в 3 л воды на кипящей водяной бане; кислый продукт реакции
СНЯ
СО,н
С1
CI
f КМпО„
Кипячение с HZO
76-78%
1,6 моля 3ГЯ мо;ът (считая на вошедший
(теорт1я:4,8 моля) в реакцию)
выделяют в виде хлоргидрата.
КМпО,
н3о,
50-51%
ЧХШ
0,54 моля 1,14 моля
Избыток 5,6%
Расщепление ароматического кольца. По мнению авторов, мето-
методика окисления нафталина до фталоновой кислоты B) и декарбок-
87
силирования последней (без выделения) через бисульфитное соеди-
соединение до окарбоксибензальдегида, приведенная в сб. «Синтезы
органических препаратов» [91, менее удовлетворительна, чем двух-
стадийная методика Гребе и Трюмпи [10J, на которой, видимо, ос-
основана первая методика. По методике, приведенной в сб. «Синтезы
органических препаратов», исходят из 1/3 реагентов по сравнению
с оригинальной методикой; добавляют 1,5 л кипящего раствора
К- п. небольшими порциями в течение 1,5 час, что является трудо-
трудоемкой операцией. По Гребе и Трюмпи, смесь 100 г нафталина, 625 г
К- п. (96% от теорет.) и 6,25 л воды энергично кипятят в течение
О
НО
КМпО„
100°
3-4 час
53-63
A) 100
62 5 г
(96% от теорет.)
B)
НО
н
чххн
чхш
СО..Н
HCI
NaHSO
СНО
63-65%
из B)
н
(¦К
E)
3—4 час. Кипячение прекращают, когда качественная проба пока-
покажет, что верхний слой жидкости стал бесцветным. Механическое
перемешивание ускоряет реакцию, обеспечивает спокойное кипение
н позволяет быстро охлаждать смесь. При охлаждении непрореаги-
ровавший нафталин затвердевает и его отфильтровывают вместе с
МпОа. В данном случае фильтрование необходимо для отделения
исходного вещества и его легко осуществить, поскольку двуокись
марганца в результате энергичного кипячения образует твердые
гранулы. Раствор упаривают, нейтрализуют 220—240 г конц. сер-
серной кислоты и выпаривают досуха. Органическое вещество отделя-
отделяют от сульфата калия экстракцией эфиром. Кристаллизацией из
небольшого количества воды отделяют 8—10 г F—7%) фталевой
кислоты от значительно более растворимой фталоновой кислоты
(80—95 г). Для превращения в фталевый моиоальдегид раствор
10 г фталоновой кислоты и 5,5 г NaXO3 в воде упаривают досуха и
полученную соль прибавляют к 45 мл 40%-ного раствора бисуль-
бисульфита натрия при 60°. Раствор упаривают досуха, остаток переме-
перемешивают с конц. соляной кислотой для разложения бисульфитного
соединения D) и вновь упаривают досуха. Экстрагируют эфиром
и получают чистый фталевый моноальдегид; т. пл. 96°, выход 63—
65%.
Для окисления хиноксалина в пиразин-2,6-дикарбоновую кис-
кислоту Джонс и Мак-Лафлин [11] брали 20%-ный избыток К., п.
(от теорет.); по-видимому, весь К. п. был израсходован и непрореа-
гировавшего хиноксалпна не оставалось. Смесь хпноксалина и 4 л
воды при 90° перемешивали механической мешалкой с обратным
5ч ^0с
ч- 1,5 час
-I- КМпО4
62-64%
1,12 моля 6,6 моля
B0%-пьш
избыток)
холодильником в колбе на 12 л и добавляли при 90—100" раствор
1050 г К- п. примерно в 4 л воды из капельной воронки тонкой
струей с такой скоростью, чтобы смесь слабо кипела A,5 час). Смесь
немного охлаждали, фильтровали и отделенную МпО2 перемешива-
перемешивали с I л воды до получения однородной массы, которую вновь филь-
фильтровали и промывали еще раз. (По-видимому, при слабом кипячении
не образуется компактная, легко отделяющаяся при фильтровании
МпО2.) Количество дикарбоновой кислоты, которое можно выделить
из 10 л фильтрата, зависит от многих условий, и вопрос этот не пред-
представляет особого интереса. Выход указан для препарата, перекрис-
перекристаллизованного из воды.
Вторичные спирты—жетоны. Корнфорз [12] получил этиловый
эфир пировиноградной кислоты путем перемешивания этилового
эфира молочной кислоты, 130 мл насыщенного раствора сульфата
магния, 0,13 моля дигидрата мононатриевой соли фосфорной кисло-
кислоты и 500 мл петролейного эфира, не содержащего олефинов, на
водяной бане при 15°. После этого добавляли 55 г измельченного
15е
СНзСНОНСО,СвНв+КМп04 — Q«-NaH.PO^ СН]|СОСОС Hs
' ' 51-54%
0,42 моля 0,35 моля
B5%-ный
избыток)
К- п. в течение 25—30 мин. Перемешивание продолжали до тех пор,
пока проба на фильтровальной бумаге не показывала, что весь К- п.
израсходован; раствор в петролейпом эфире отделяли декантацией,
а остаток промывали тремя порциями растворителя. Вытяжки сое-
соединяли и растворитель отгоняли на маленькой колонке. Масля-
Маслянистый остаток взбалтывали с двумя порциями насыщенного водного
раствора хлористого кальция, чтобы отделить этиловый эфир молоч-
молочной кислоты; этиловый эфир пировиноградной кислоты перегоняли
при 56—57°/20 мм. Дальнейшая очистка возможна путем превраще-
превращения препарата в бисульфитное производное.
Окисление диола A) в о-ди ацетил бензол осуществляют в раство-
растворе, к которому в качестве буфера добавлен азотнокислый магний,
по-видимому, для осаждения гидроксил-иоиа и, следовательно,
для предотвращения альдолизации продукта реакции (Гольдшмидт
[13]). Смесь диола и буфера в 250 мл воды перемешивали при 68—
ОН
,снсн.
¦КМлО,
A8-7"%
(NO;,)a @, 12 моля]
ХОСНя
-сосн.
^7 СНСИз
ОН
A) 0,059 моля 0,09 моля
(избыток 1 4%)
75° и порциями в течение 3 нас добавляли тонкоизмельченный К. п.
Двуокись марганца отделяли фильтрованием, промывали эфиром
и экстрагировали эфиром в аппарате Сокслета; фильтрат экстраги-
экстрагировали эфиром в течение 12 час в перколяторе. Полученные экстрак-
экстракты соединяли, отгоняли растворитель и перегонкой (ПО—116°/
0,1 мм) получали о-диацетилбеизол с выходом 66%. Маслянистое
вещество закристаллизовывалось при потираний стеклянной палоч-
палочкой о стенки стакана при —20°; после кристаллизации из смеси эфи-
эфира и петролейного эфира получали длинные иглы, т. пл. 39—40°.
Эту методику можно, по-видимому, упростить, если использо-
использовать восстановление с помощью SO2.
ArCHXH3->ArCOCHa. Холсгеп и Пиггс [141 получили п-диаце-
тилбензол путем добавления по каплям п-этилацетофенона к смеси
К. п., взятого с 90%-ным избытком, азотной кислоты и окиси магния
в 1034 мл воды при перемешивании и охлаждении (температура 60".).
СОСНз
СОСНа
КМпОл
00°. 4.5 час
2,1 моля IlNOj-1 мольMgO
—— ¦—-—>
О О О/
е ? /о
СОСИа
0.4 миля 1 моль
(избыток 9 0%)
Затем смесь перемешивали при 603 еще 4,5 нас. После охлаждения
смесь МпО2 и продукта реактп-ги отфильтровывали и продукт реак-
реакции экстрагировали бензолом; выход 82%. Если К- п. взять только
с 50%-ным избытком (от теорет.), выход падает до 70—76%.
Олефии-жислота. Хилл и Мак-Ювеп [151 получали азелаиновую
кислоту по следующей методике. К. п. перемешивают с водой при
35° в колбе на 12 л до полного растворения, затем в один прием
добавляют щелочной раствор неочищенной рицинолевой кисло-
кислоты, полученной омылением касторового масла. Температура повы-
90
шается до 75° и примерно через 30 мин качественная проба на К. п.
показывает его отсутствие. Для обработки смесь делят на две части.
ОН
сн3(сн,).->снсыхн=сн(Сн.,Oсол1-|- кон-ь BB'Z°
0,8 моля (еыраи) ] моль А 5 моля 32-36%
-^ : : _ -. ' 7 5 Л Н,О
1.6 л II„О
—> IiOX(CHaOCO,H
Каждую часть осторожно подкисляют серной кислотой (выделяющая-
(выделяющаяся двуокись углерода вызывает вспенивание), затем нагревают
на водяной бане, чтобы вызвать частичную коагуляцию МпО»; пос-
последнюю отделяют фильтрованием, помещают в стакан и кипятят с
2 л воды для растворения адсорбированной азелаиновой кислоты.
Соединенные фильтраты упаривают до объема приблизительно 4 л,
охлаждают льдом и получают азелаиповую кислоту, которая после
кристаллизации из воды оказалась препаратом удовлетворительного
качества (т. пл. 104—Ю6°).
В этом случае восстановление с помощью SO., может уменьшить
время, необходимое на фильтрование, промывание п упаривание.
Весьма возможно, что выход улучшится, если взять большее коли-
количество К- п. Наличие СО,, в реакционной смеси указывает на частич-
частичное расщепление по следующему уравнению:
ОН
сн3(сна) 'снснхн = сн(сн,Oсо,н "зоткнслоро^
Для такого процесса необходимо 5,85 моля К. п., тогда как взято
только 3,5 моля. Однако, по-видимому, рнцинолевая кислота в
данном случае менее подходящее исходное соединение, чем олеино-
олеиновая кислота.
—С=С——>—COCO—. Методика Кана и Ньюмена [16! для
окисления стеароловой кислоты до 9,10-дикетостеариновой кислоты
интересна высоким выходом, получаемым в результате применения
в качестве буфера двуокиси углерода; кроме того, в реакции расхо-
расходуется не весь К- п. Кислоту растворяют при перемешивании в разб.
щелочи, в раствор пропускают ток углекислого газа до рН 7,5,
затем в один прием приливают раствор К- п., взятого в избытке,
в 300 мл воды, поддерживая температуру 25° и рН раствора 7—7,5.
Через 1 час добавляют бисульфит натрия и соляную кислоту, чтобы
ГО 2е,"
СН8(СНч)тС = С(СН2OСОаН4- КМпО4 2 ^
92-96%
0 02 моля D 4 моля
@,0 23 моля КОН, (теория:
3 л НоО] 0,02E моля)
О О
II II
-^ СН3(СНг)тС—С(СНаOСОаН
91
разрушить избыток К. п., восстановить МпО., п осадить дикетокис-
лоту. После кристаллизашш из aбcoЛIoтfIoгo этанола получают пре-
препарат (две порции) с т. пл. 84,5—85;:.
Брусоп и сотр. [171 окисляли пространственно затрудненный
тетраметилтетралон A) большим избытком К. п. в растворе 0,5 г
едкого натра в 255 мл воды, добавляли серную кислоту и бисульфит
натрия для растворения МпО., и охарактеризовали бесцветный пре-
препарат, выпавший в осадок, как ос-окснкислоту C). По-видимому,
при окислении в а-дикетон B) произошло сужение цикла, а в еиль-
нощелочной среде прошла перегруппировка типа перегруппировки
беизиловой кислоты. При окислении в присутствии сульфата маг-
магния в качестве буфера (для осаждения гидроксил-иона) реакция
протекала значительно дольше, причем образовалась дикарбоновая
кислота D). К. п. бгял взят с 72%-ным избытком и, по-видимому,
он весь прореагировал, поскольку при переработке «для удаления
МпОй добавляли бисульфит натрия, раствор подкисляли серной
кислотой и многократно экстрагировали эфиром».
н,с сн.
+¦ КМ пО,
Кипячение 3 час
Н3С "
A) 0, 016 моля
0, 032 Моля
Теория: 0, 021 моля
0,02г.моля+
Mg_SO^JO,33 моля)
Кипячение 40 час 33%
Олефин—>-вицинальный диол в водной среде. Непредельные
жирные кислоты можно превратить окислением К- п. в щелочной
среде в вицииальные диолы с высоким выходом. Дж. М. Робинсон
и Р. Робиисои A81 кратко описали окисление олеиновой кислоты
в 300 ч. воды и Vs ч. едкого кали при 0° путем постепенного добавле-
добавления 0,5 н, раствора К- п. После восстановления МпО;, двуокисью
Н Н Н Н
= С(СНг),СОаН
СН8(СН2OС-С(СНаOСО3Н
он он
серы и кристаллизации продукта реакции из смеси спирта и бен-
бензола получили з/?«т/и?-9,10-диоксистеариновуго кислоту (т, пл. 132°)
с почти теоретическим выходом. Лэпуорс и Моттрам A9[ нашли
условия для почти полного превращения в диол и разработали ана-
аналитическую методику, согласно которой достаточно 5 г непредель-
непредельной жирной кислоты. Методика эта не имеет большого нрепаратив-
92
ного значения, поскольку на \ г олеиновой кислоты требуется \ л
раствора. Трейнар [201 получил эршпро-циол с выходом 70—75%,
израсходовав только 40 мл раствора на 1 г непредельной кислоты.
Группа сотрудников Свериа [21) показала, что окисление олеиновой
кислоты К. п. зависит от рН. При рН, равном в конце реакции 11,8,
продуктом реакции оказалась смесь диола F0%) и 9,10- и 10,9-ок-
сикетостеарииовых кислот; при рН 9—9,5 продуктами реакции были
дйол D%) и а-кетолы F0%). Окисление элаидпновой кислоты мало
зависит от рН.
В условиях, аналогичных тем, при которых из циклогексена
образуется ({ыс-циклогексаидиол-1,2 с выходом 30—33% 122—231,
Эванс и сотр. [24] получили диэтилацеталь D.L-глицершювого аль-
альдегида из диэтилацеталя акролеина с выходом 67%. Суспензию
ацеталя в воде перемешивали при 5° и прибавляли к ней водный
CHS==CHCH(OC2H6J -|- КМпО4 ——> СН2СНСН(ОС,Н5)а
0,5 моля, 600 мл 0,5 моли в "'% | \
н2о fioo мл ОН ОН
Н,0 (теория:
0,33 моля)
раствор К. п., взятого с 52%-ным избытком, со скоростью около
25 мл/мин. Вскоре после завершения добавления смесь преврати-
превратилась в гель. Смесь выдерживали в течение 2 час, нагревали 2 час
на водяной бане, МпО8 отфильтровывали и
промывали водой (по-видимому, весь К- п.
был израсходован). Фильтрат обрабатывали
1,2 кг свежевысушенного поташа. Водный
слой отделяли, экстрагировали эфиром, пре-
препарат выделяли и перегоняли. Относительно
высокий выход, полученный при применении
избытка К- п., можно объяснить стабилизацией диола за счет обра-
образования хелатного соединения.
Олефин—>-диол в безводном ацетоне. Тишлер и сотр. [25] раз-
разработали эффективную методику для введения 17а-гидроксильной
QH,
JCH
-н
сн.
СИгОАс
CCN
КМпО.
СНгОАс
СН,|...ОН
2 л ацгтона +
108 жл'пиперндина
A) @, 226 моля)
Б 2л ацетона
0,545 моля
(теория: I,5 моля)
98,4%
группы в 20-кетостероиды, используя для гидроксилирования К- п.
вместо четырехокиси осмия. 20-Кетои превращают через 20-циан-
гидрнн в 17,20-непредельный 20-нитрил A). Раствор 90 г A) в сухом
93
ацетоне перемешивают при —5°, обрабатывают пиперидином и из-
избытком К. п., перемешивают 30 мин и обрабатывают при темпера-
температуре ниже 2° 18 мл уксусной кислоты в 225 мл ацетона. Реакционную
смесь выдерживают 4 час при 0—2°, приливают 1,8 л хлороформа,
а затем 270 мл коиц. соляной кислоты в 1350 мл воды и 126г бисуль-
бисульфита натрия в 900 мл воды. После экстрагирования хлороформом
и кристаллизации получают чистый 21-ацетат прегиаидиол-17а,
21-триона-3,11,20,
Окисление водным К. п. в смеси с метилциклогексаиом. В раннем
исследовании, целью которого было выяснение строения эргосте-
рина, Рейндел и сотр. [26] окисляли эргостерин по несколько нео-
необычной методике и получили продукт окисления, который удалось
идентифицировать спустя четверть века в исследовании М. Физер,
сн3 сн,
А. Квилико и сотр. [271. Продуктом реакции оказалась смесь, со-
состоящая примерно из 7 ч. Отсоединения и 3 ч. О5-соедипения, при-
причем главный продукт реакции был охарактеризован как трижды
ненасыщенный триол B). Возможно, что он образуется в результате
({ис-гидроксилирования 5,6-двойной связи, аллильиого гидрок-
силирования у Си и отщепления воды. Квилико разработал воспро-
воспроизводимую методику получения продукта окисления, не содержа-
содержащего зргостерина, с выходом 80% (по весу), используя 3 кислород-
кислородных эквивалента К- п. К горячему раствору 4 г эргостерина в 100 мл
метилциклогексана (который является значительно лучшим раство-
растворителем для стеринов, чем w-алкаиы) добавляют 75—80 мл 4%-ного
водного раствора К- п., предварительно нагретого до 90—100°,
колбу закрывают пробкой и смесь энергично взбалтывают, часто
вынимая пробку для выравнивания давления. Вскоре начинает
выделяться двуокись марганца,и густая вначале масса превращается
в жидкую суспензию. Все количество К- п. расходуется за 8—
10 мин, В смесь пропускают ток сернистого газа, после чего образо-
образовавшуюся суспензию переносят в делительную воронку и промыва-
промывают несколькими порциями воды для экстрагирования неорганиче-
неорганических солей. Углеводородный растворитель отгоняют с водяным па-
паром, раствор упаривают и после нагревания с метанолом получают
кристаллический продукт.
он
—* — С
— СН (СНз), —* — С (СНзК- Ранние наблюдения Бючера 128],
а также полученные еще раньше данные о положении метильной
и изопропильиой групп в ретене доказали гидроксилироваяие изо-
пропильной группы. Окисление ретепхшюна A) в приведенных
СН (СН3).2
¦ КМпО4 + Пиридин
60 г БОмл
Кипячение с 100 мя НгО
A) 10 г
на схеме условиях привело к образованию продукта B).
Сравнительно недавно Истмен и Квини [291 нашли, что третич-
третичный спирт C), имеющий третичный атом водорода, окисляется К- п.
в соединение D) со значительным выходом. К суспензии спирта в
воде в течение 2 дней прибавляют измельченный К- п. (немного
он
он
сн
КМпО4-ОН
40%
более 1 моля). Реакция протекает с сохранением конфигурации. По-
видимому, для реакции существенно наличие третичной гидроксиль-
ной группы в исходном соединении A).
RCHoNOi-^-RCHO. Шехтер и Уильяме [30] показали, что пер-
первичный питроалкан окисляется в виде нитроната калия по урав-
уравнению 2:
RCH2NOa
RCH = NO2K
2)
Для поддержания нейтральной среды добавляют сульфат магния,
осаждающий гидр оке ильный иои в виде гидроокиси магния. Хотя
образующийся альдегид окисляется медленнее, чем нитронат, к
концу реакции окисление до карбоиовой кислоты становится кон-
конкурирующей реакцией, если количество взятого К. п. не составляет
95
70—90% от теоретического. Раствор нитросоединепия в едком кали
обрабатывают раствором сульфата магния, разбавленного до 500 ли,
и по каплям при перемешивании и температуре 0—5° добавляют
2ЛГ MgSO4 —-!> СНХН.СИХИО
89%
Молнх 10s = 6,88 6.22 20 M.i (в виде ДМФ)
раствор К- п. Альдегид перегоняют с водяным паром, собирая
дистиллат в приемник с водным раствором соляной кислоты, насы-
насыщенным 2,4-дшштрофегшлгидразином. Эта методика особенно удоб-
удобна для некоторых гггоричпых нптросоедипеннн, например нитроцик-
лобутана.
94% \У
RNH..->RNO>. Корпблюм и Джонс [311 перемешивали смесь
mpem-октш! амина в 500 мл ацетона и раствора сернокислого магния
в 125 мл воды и добавляли большой избыток измельченного К- п,
в течение примерно 30 мин, поддерживая температуру 25—30°.
(СН3)вСХН.,С(СН,),4-2КМпО4 + 25^°°l8^
| 69-82%
0,20 моля 1,20 моля 0,14 моля
(теория: 0.40 моля)
—*- (СН8K ССЫаС (СН3)а +Mg (ОН), -f K2SO4 + 2MnOa
NO,
Перемешивание при 25—30° продолжали euie в течение 48 час. Для
удаления ацетона смесь перемешивали при 30° и создавали в колбе
вакуум с помощью водоструйного иасоса. Полученную вязкую мас-
массу перегоняли с водяным паром и получали светло-голубой органи-
органический слой, из которого после высушивания и перегонки при 53—
54С/3 мм получали бесцветный 4-иптро-2,2,4-тричетилпентан, т. пл.
23,5—23,7°. По-видимому, роль сернокислого магния заключается
в осаждении гидроксильных ионов и, следовательно, предотвраще-
предотвращении образования изонитрозоната калия :;:. При температурах значи-
значительно выше 30° К- п, быстро расходуется «по-видимому, за счет
реакции с ацетоном». Этот метод был с успехом использован для
синтеза семи других триалкилиитрометанов.
ArCOCH:i-> АгСНО. Арилметилкетон, полученный по реакции
Фрнделя — Крафтса или Фриса, окисляют щелочным К. п. в пи-
пиридине при 10—15° в арнлглиоксиловую кислоту, которую декар-
боксилиругот обработкой М.М-дпметил-я-толуидином при 140—
\60° [321.
Агсоснз ^2х Агсосан f^cH.NtcH^ ArCH0H.C02
140- 160"
* Объяснение не верно, так как mpe/fi-алкилнитрозосоединение не может
дать изонитрозонаты.— Прим. ред.
96
1. Bail S., Goodwin T. W., Morton R. A,, Biochem. J., 42, 516
A948).
2. A t t e n b li г г о w J., Cameron A. F. В., Chapman J. И,,
Evans R. M., Hems B.AJansen A. B, A., Walker Т., J.
Chem. Soc, 1952, 1094.
3. К о I t h о f f I. M, Belcher R., Volumelric Analysis, 3, 37-38 A957).
4. L a d b u г у J. W., С u 1 1 i s C.F., Chem, Revs_, 58, 403 A958).
5. Рухоф Дж., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. 2,
стр. 571.
6. Ш р а й н с р Р., К л е й д с р е р Е., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1949, сб, 2 стр. 417.
7. Кларк X., Т э й л о р Е., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1949, сб. 2, стр. 556.
8. С и н г е р А., М а к - Э л ь в е п С, «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1952, сб. 3, стр. 145.
9. Гарднер Дж., Н э й л о р К-, мл., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ,, М., 1949, сб. 2, стр. 27.
10. Graebe С, Triimpy F., Ber,, 31, 3G9 A898).
11. Джонес Р., Мак-Лафлин, К., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1953, сб. 4, стр. 426.
12. Корнфорз Дж., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М,, 1953,
сб. 4, стр, 589.
13. Goldschmfdl S,, Z о е b е 1 е i п A., Chem. Ber,, 94, 169 A961).
14. Н о 1 s t e n J. R., P i t t s E. H., Jr., J. Org. Chem., 26, 4151 A961).
15. X и л л Дж., М а к -10 в е н В,, «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М., 1949, сб. 2, стр. 9.
16. К h a n N, A., Newman M. S., J. Org. Chem., 17, 1063 A952).
17. В г ц s о п Н. A., G г a n t F. W., В о b k о Е., J. Am. Chem. Soc, 80, 3633
A958).
18. R о b i n s о п G. M., Robinson R., J. Chem. Soc, 127, 175 A925).
19. Lap worth A., Mottram E, N.. J. Chem. Soc, 127, 1628 A925).
20. Tr а у n a r d J.-C, Bull. soc. chim. France, 19, 323 A952).
21. Coleman J. E,, Ricciutr C, Sweni D., J. Am. Chem. Soc, 78,
5342 A956).
22. Ф и з е р Л., Ф и з е р М-, «Органическая химия», изд-во «Химия», М., 1966.
23. С 1 а г к е М. F., Owen L, N., J. Chem. Soc, 1949, 315; окисление в смеси
этанол — вода с MgSO4 в качестве буфера при —15° с образованием диола,
выход 33%.
24. В и ц е м а н Е., Э в а и с У,, X а с с Г., Шредер Е., «Синтезы органи-
органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. 2, стр. 65.
25. Т u I I R,, J on es R. E., R о b I n s о n S. A., T i sh 1 er M., J. Am.
Chem. Soc, 77, 196 A955).
26. Reindel F., et al,, Ann., 452, 34 A927); 460, 212 A928).
27. F i e s e г M,, Q u i 1 I с о А., N i с k о n A., R о s с n W. E., Tarlton
E. J., Fieser L. F., J. Am. Chem. Soc, 75, 4066 A953).
28. Bucher J. E., J. Am. Chem. Soc, 32, 374 A910).
29. E a s t m a n R. H., Q u i n n R. A., J. Am. Chem. Soc, 82, 4249 A960).
30. S h e с h t e r H., Williams F. Т., Jr., J. Org. Chem., 27, 3699 A962).
31. Kornblum N.. Jones W. J,, Org. Syn., 43, 87 A963).
32. Cymerman-Craig J,, L о der J. W., Moore В., Australian J.
Chem., 9, 222 A956); see also Ferrari J. L., Hunsberger 1. M,
Gutowsky H. S,, J. Am. Chem. Soc, 87, 1247 A965).
КАЛИЯ ПЕРСУЛЬФАТ И АММОНИЯ ПЕРСУЛЬФАТ, K2S2O8,
(NH,JSA- Мол. вес 270,33; 228,21. См. также Каро кислота.
Фенолы-> двухатомные фенолы Ш (реакция Элбса [21).
Примером может служить окисление салицилового альдегида
4 Заказ № 1096 97
в гентнзииовьгй альдегид [3]:
ОН
СЬЮ
ОН
OSO.OK
OSO.OK
сно
он
СНО
кои
HOSOoOK
OSO.OK ОН
Аг1->соль иодония. Примером может служить получение ди-
феиилиодоний-2-карбоксилата [41 (IV) — предшественника дегид-
робензала [5J. По упрощенной методике [61 к смеси 2 г о-иодбензой-
ной кислоты и 2,6 г персульфата калия прибавляют 8 мл охлажден-
охлажденной льдом серной кислоты, Смесь взбалтывают, вращая колбу от
OSO.OK
OSOiOK
IV
VII
руки в течение 4—5 лмн при 0 !, и выдерживают 20 мин при 25°.
Полученный раствор соединения П охлаждают до 0°, прибавляют
2 мл бензола и вновь взбалтывают таким же образом, после чего
дают нагреться до комнатной температуры, чтобы произошло обра-
образование соединения Ш. Хорошо охлаждаемую смесь разбавляют,
а затем нейтрализуют аммиаком в присутствии хлористого метилена,
экстрагирующего IV, который кристаллизуется из воды в виде круп-
крупных призм моногидрата; выход 2,1 г.
Ариламин—> о-сульфат [7]. В щелочной среде ариламины окис-
окисляются этим реагентом до солей о-сульфата. Так, раствор 5 г N,N-
диметиланилина в 250 мл воды, 400 мл ацетона и 30 мл 2 н. едкого
кали перемешивают при комнатной температуре в течение 8 час и за
это время добавляют 11,2 г персульфата калия в виде насыщенного
водного раствора. Раствор упаривают до 250 мл, промывают эфи-
N(CH.,J N(CH3J N(CH:|),
OSO.OK
I
OSO.OK
.OSOoOK
.он
Конц. HCI A00°)
ром, выпаривают досуха при пониженном давлении и остаток экс-
экстрагируют горячим 95%-ным этанолом. При разбавлении эфиром
A,5 л) осаждается о-диметиламинофенилсульфат калия. При под-
кислении водного раствора соли образуется соответствующий кис-
кислый сульфат, а нагревание с коиц. соляной кислотой в течение 1 час,
последующее охлаждение и частичная нейтрализация щелочью
дают о-диметиламинофенол.
Гидролиз оксимов. Брукс и сотр. 181 встретились с трудностями
при регенерации стероидных 3,20-дикетонов из их 3,20-диоксимов
известными методами. Так, при гидролизе соляной кислотой обычно
гидролизовалась лишь одна функциональная группа у С,о. Затем
было найдено, что хорошим методом является окислительный гид-
гидролиз надсерной кислотой. Например, 0,25 г 3,20-диоксима корти-
зола A) растворяли в теплом растворе 0,16 г персульфата аммония
в 50 мл теплой 1 н. серной кислоты. Добавляли 50 мл хлористого
метилена и смесь взбалтывали в течение 8 дней при комнатной тем-
температуре. При выделении стероида получили 0,191 г кортизола B).
Успешное применение персульфата аммония основано на том, что
он окисляет образующийся гидроксиламин; однако оказалось, что
использование вместо персульфата аммония солей трехвалентного
железа к положительным результатам не приводит.
но.
но.
н
4)?8
HZ5O4-CH2C1Z
I.Sethna S. М„ Chem. Revs., 49, 91 A951).
2. Elbs K.., J. prakt. Chem,, 48, 179 A893).
3. Neubauer O.,Flatow L., 2. physiol. Chem., 52, 380 A907); Schock
R.U., Tabern D. L. J. Org. Chem., 16, 1772 A951); see also В a k e г W,,
Brown N, C, J- Chem, Soc., 1948, 2303-
4. В с r i n ger F. M., L i 1 i f e n I., J. Am. Chem. Soc, 82, 725 A960).
5. Lc Goff E., J. Am. Chem. Soc, 84, 3786 A962).
6. Org. Expls., 311—314.
7. В о у 1 a n d E., M a s о л D., S i m s P., J. Chem. Soc, 1953, 3623.
8. Brooks S. G., E v a n s R.M,Grce n G. F. H., Hunt J. S., Long
A. G., Mooney В., Wyraan L. J., J. Chem. Soc, 1958, 4614.
КАЛИЯ ПЕРСУЛЬФАТ —СЕРЕБРО (КАТАЛИТИЧЕСКИЕ КО-
КОЛИЧЕСТВА) [11. Этот реагент расщепляет растворимые в воде
вицинальные гликоли с образованием альдегидов, кетонов или их
смеси с выходами от 40 до 100%. Например, к раствору фенилэти-
|
R3R4C-OH
99
ленгликоля в 300 мл воды при перемешивании и температуре 30°
добавляют персульфат калия, а затем 1,3 мл 10%-ного раствора
нитрата серебра. После перемешивания в течение 1 час температура
сснБснсн2онн-osaoK Ag+' H;O' 3^> q
6
I I
ОН OSO3OK
О, I моля 0,11 моля
повышается до 40° и бензальдегид выделяется в виде маслянистого
слоя. Этот реагент ие является специфичным только для вициналь-
ных гликолей; одноатомные спирты и альдегиды также окисля-
окисляются персульфатом при каталитическом действии серебра. Кине-
Кинетическое исследование расщепления цис- и траяс-циклогександио-
лов-1,2 неожиданно показало, что скорость реакции для обоих изо-
изомеров совершенно одинакова.
1. Greenspan F. P., W о о d b и г п Н. М-, J. Аш. Chem, Soc., 76, 6345
A954).
КАЛИЯ ТИОЦИАНАТ, KSCN. Мол вес 97,18.
К. т. реагирует с алкилгалогенидами, диалкилсульфатами [1]
и тозилатами [2] с образованием тиоцианопронзводных, которые
можно подвергать десульфуризации под действием никеля Ренея
13]. К- т. в водном растворе легко реагирует с 3-метокси-1,2-эпокси-
Ni — Н
RX(OTs;-|- KSCN —> RSCN 1—Hl RH
пропаном A), давая 2-метоксиметилтииран B) 141. Десульфуриза-
ция B) гладко проходит в присутствии триэтил фосфит а с образова-
образованием C).
1 " $2% ' | " 94%
н н
<1) B)
_* СН3ОСН3СН = СН2 + (С2НяО)зР5
C) " D)
1. Walden Р., Вег„ 40, 3214 A907).
2. И а и n R. М-, R i с h t m у e г N. К., D i e h 1 H. W., Hudson С. S.,
J. Am. Chem. Soc, 72, 561 A950).
3. Snyder H. R,, Stewart J. M., Z i e g i e г J. B-, J. Am. Chem. Soc,
H9, 2672 A947).
4. S с h u e t z R. D., Jacobs R. L., J. Org. Chem., 26, 3467 A961).
О
II
КАЛИЯ ТРИАЦЕТИЛОСМАТ, (CH3CO2KOs—OK, и ДИКАЛИЯ
ТЕТРАМЕТИЛОСМАТ, (CH3O)aOs(OK)->.
Криге [1] эти реагенты применил для идентификации вициналь-
иых диолов. Дикалийтетраметилосмат A), кристаллическое зеленое
100
вещество, получают из четьтрехокиси осмия и раствора едкого кали
в метаноле. В растворе в метаноле он реагирует с цис-ддолши, а
также с достаточно гибкими транс-ддолаш. траяс-Циклогексан-
диол-1,2, например, растворяется в растворе этого реагента в мета-
метаноле (КОН), причем происходит изменение окраски и умеренно
н
"ОН
OK
?
-4CH,0H .
ocir3
н
OK
¦о—' —о*"
О —Os_o
ОК
B) желтый
ОК
A) Зеленый
C) фи
растворимую соль B) можно выделить с хорошим выходом. Вещество
это весьма чувствительно к воде, но при подкислении суспензии
соли в хлористом метилене диэфир C) переходит в органическую
фазу и его можно выделить в кристаллическом виде. Для получения
триацетилосмата калия F) тетраметилосмат A) растворяют в уксус-
уксусной кислоте; при соответствующей концентрации из синего раствора
(СН8О)*Ов.
он
он
АсОН
(СН3ОLОз
ОК
-АсОН
j;ch3co2Kos
ОК
F) СИНИЙ
н
G) + 2 АсОН + АсОК + ЩО
выпадают кристаллы F). Это вещество в уксусной кислоте необра-
необратимо реагирует с tfuc-диолами с исчезновением синей окраски и об-
образованием диэфира G). Оно реагирует также со многими пгранс-
днолами, но реакция может протекать и в обратном направлении:
прибавление ацетата калия к раствору диэфира транс-}щола сопро-
сопровождается появлением синей окраски соли F); в тех же условиях
диэфиры цис-д}юлов в реакцию не вступают.
I. С г iegce R. cl al., Ann., 550, 99 A942); 599, 81 A95 t};Chem. Ber., 90, 417
A957J.
101
КАЛИЯ ТРИФЕНИЛМЕТИД, см. Трифенилметилкалий.
КАЛИЯ ФЕРРИЦИАНИД [калия гексацианоферрат (III)],
K3Fe(CN)fi. Мол. вес 329,26.
Окисление фенолов. К- ф- в щелочном растворе действует как
комплексный ион, отщепляющий электрон, и многие реакции окис-
окисления фенолов, описанные в литературе [1!, по-видимому, включают
окисление фенолят-аниона в О-радикал, изомеризацию его в С-ра-
дикал и димернзацшо углеродного радикала или соединение его
с кислородным радикалом. Интересным примером является двух-
стадийпый синтез (±)-усг-шновой кислоты по Бартопу L2J. Метил-
флор ацетофенон E г) растворяют в освобожденном от воздуха ра-
растворе 12,5 г карбоната натрия в воде, раствор охлаждают до 0° и
при перемешивании в атмосфере азота добавляют 1 же К- ф- в воде.
По-видимому, в результате сдваивания С-радикалов образуется про-
промежуточное соединение (иа схеме заключенное в скобки) и фенольный
гидроксил присоединяется к епоновой системе с образованием
димера, выделенного с помощью препаративной хроматографии
с выходом 15%. При дегидратации серной кислотой при 0° получена
усниновая кислота с выходом около 2 °о.
СОСН
ОН
СОСНз
СОСНз
Усниновая кислота
То, что первой стадией окисления фенола является образование
О-радикала, убедительно доказано выделением стабильных кисло-
кислородных радикалов. Мюллер и сотр. [31 получили несколько радика-
радикалов путем взбалтывания бензольного раствора 2,4,6-тризамещенного
фенола со щелочным раствором К. ф. Ароксилышй радикал B)
окрашен в темио-синий цвет, является сильным окислителем и су-
ОН О-
(СН3KС
•С(СН3
KaFe(CNN, OH-
(к
^(CHaK
B)
102
шествует в виде мономера в твердом состоянии и в 0,1 и. бензольном
растворе. Он очень чувствителен к действию кислорода. Стабильный
радикал D) получил Коппингер [4] окислением соединения C) дву-
двуокисью свипна в эфире, а также Караш и Джоши [5] — окислением
щелочным раствором К, ф. Радикал D) образует темно-синие иглы,
ОН
С(СН,
РЬОо — эфир или
ще.почн. K»Fp(CN|
О
-/ >-С(СНа)я
I
сн
(СНЯKС
-С(СН3K
(СН8)зС-
он
C)
¦V-
о-
D)
С(СНа.
т. пл. 157°. Бартлетт [61 впервые применил его в качестве акцептора
радикалов и назвал галъвнноксил*.
2-Амипофенол со свободным по отношению к гидроксилы-гой
группе жура-пол ожегшем образует димерный продукт окисления
с высоким выходом. Так, Бутенапдт и сотр. [71 окисляли аминофе-
нол A) теоретическим количеством К- ф-, фильтрованием отделяли
СОСНд
,NH.,
(С\Чй @,К> моля)
рН 7,1, 40°
S0%
сосн^
COCHS
,NH.,
ЮН
(I) 0,08 моля
B)
оранжево-красный осадок н перекристаллизовывали его из этил-
ацетата, получая таким образом чистый 3-амиио-4,5-диацетилфенок-
сазон B) с выходом 80%.
Оксииндолы иногда можно получить окислением соответствую-
соответствующим образом замещенных гидрохинонов, что, например, иллюстри-
иллюстрируется последней стадией синтеза серотопина D) [81.
но.
НО.
* По имени Гальвина Коппингера.— Прим
103
При окислительной циклизации бензофенона E) до дегидрогри-
зеофульвина F) Тауб и сотр. [9] иашли, что в обычных условиях
(окислитель прибавляют к фенолу) выходы F) составляют 50—60%,
причем возвращается значительное количество бензофенона. Однако
если субстрат прибавлять к раствору окислителя, то выход стано-
становится почти количественным. Раствор 17,5 г карбоната калия в
125 мл воды добавляют к раствору 1 г бензофенона в 10— IS мл трет-
бутилового спирта; последний удаляют испарением в вакууме и
осн.
оси.
ОН
9 0%
сп3о
E)
щелочной раствор добавляют по каплям при перемешивании к раст-
раствору 4 г К. ф. в 50 мл воды. Сразу же выпадает осадок, который
собирают, промывают и сушат; на бумажной хроматограмме про-
продукт дает одно пятио.
Замещениый в пара-положении фенол G) образует с высоким вы-
выходом о-дифеиохиион (8) [10].
СН,
2 НаС
KaFe{C,Nb. СНЭ
води. СН3ОН, КОН
— - > h3L-
чон
^О ^ОСН3
G) (8)
Окислительное декарбоксилирование. Лохаус [11] кратко описал
синтез n-терфенила, в котором последней стадией является порази-
поразительно легкое окислительное элиминирование двух карбонильных
групп в результате реакции со щелочным раствором К- ф. Мак-До-
Мак-Дональд и Кэмпбелл [12] повторили этот синтез, не выделяя промежу-
промежуточные продукты, и распространили эту схему на синтез ряда
полифенилов, включая я-квинквифенил [13]. Однако Л. Физер и
Хаддадин [14] воспроизвели синтез п-тер фен ил а и нашли,что дикарбо-
новая кислота, претерпевающая декарбоксилирование, имеет ие ту
структуру, которую ей приписывали. Ниже приведены полученные
ими результаты. Аддукт реакции Дильса — Альдера A) в результа-
результате кратковременной обработки метаиольным раствором едкого кали
изомеризуется в более высокоплавкий транс-эфир B), а при дли-
длительном действии основания в результате гидролиза образуется
/праяс-дикислота C). Это соединение быстро и почти количественно
декарбоксилируется при обработке щелочным раствором К- ф- при
комнатной температуре. В результате отрыва двух электронов от
дианиоиа D) образуется бирадикал E), который отщепляет две мо-
молекулы двуокиси углерода от карбоксильных групп в аллилъном
104
положении с образованием д-терфенила F). В той же работе приве-
приведены и другие примеры окислительного декарбоксилирования, опи-
описанные в литературе.
с6н5
согсн3
U
С6Н5 Н
Кипячение,
фенол. 1 час
f 87%
согсн3
СО2СН3
СО2СН3 87%
"i,COzCH3
соо-
-СО,
9 5,5%
. ¦" из C)
соо-
C)
D)
Окисление метильной группы ароматических соединений.
Нойс 1151 показал, что метальную группу в о- и я-иитрото-
луоле и в о, м- и я-толуолсульфамиде можно окислить до карбо-
карбоксильной группы кипячением исходного соединения с большим из-
избытком водного К- ф. Хотя в других случаях выходы очень иизки,
реакцию иногда можно использовать для выяснения структуры.
Так, Вейссгербер и Крубер [16] применили ее для идентификации
выделенного ими из каменноугольной смолы 1,6-диметил нафталина:
4 г 1,6-диметилнафталина перемешивали с 330 г К- ф- и 57 г едкого
кали (водный раствор) в течение 24 час, перегонкой с паром удаляли
СН3 СО,Н
/л
н,с
K:!Fe(CNN
кон
-У/
но.
не вступивший в реакцию углеводород, а подкислением и экстраги-
экстрагированием эфиром выделяли 0,5 г неочищенной нафталин-1,6-дикар-
боновой кислоты. Аналогичные опыты приводит в своей работе
Ружичка [171.
Получение 1-метилпиридона-2 B). Согласно методике, опи-
описанной Приллом и Мак-Эльвеном [18], пиридин обрабатывают
эквивалентным количеством диметилсульфата для получеиия метил-
сульфата 1-метилпиридиния A), раствор этой соли в воде окисляют
105
при 0°, одновременно добавляя растворы К. ф. и щелочи.
K3Fe(CNN C,65 моля)
ch3so4-
N
1, 83 моля
f
сн3
65-70%
(общий)
Деметилирование третичных аминов. Перрии [19] при попытке
окислить тропип A) щелочным раствором К. ф. вместо тропинона
получил портропин B):
он
K3Fe(CNN
87% (сырой)
ОН
Аиалогичным образом из 3-диметиламшюцпклогексанола C)
был получен 3-мононетиламиноциклогексанол D), При реакциях с
N-метилморфолином, кодеином, никотином и диметиланилином
также не удалось выделить вторичный амин, хотя в каждом из этих
случаев К. ф. восстанавливался.
к /ОН
н .он
Ч/'
.н
N-CH3
СН8
C)
93% (сырой)
н
N —Н
A)
10.
11.
12,
13,
14.
58, 439 A958). For recent exemples
P,, Johnson A. \<V\, King
ibid., 1964, 3001,
Edwards O. E., J. Chem.
с h e f f I er K.,Chem.Ber,,93,
79, 501 A957).
Thyagarajan B. S., Chcm. Revs,
in the terpene scries, see F a 1 s h a w С
Т. J., J. Cheni. Soc, 1963, 2422; Day A. C.
Barton D. H. R., Deflorin A.M.,
Soc, 1956, 530,
M fi I I с r E., S с h i с k A., M а у е г R., S
2649 A960). Paper XIV on oxygen radicals,
С о p p i n g e r G. M-, J. Am. Chcm. Soc,
Kbarasch M. S., Joshi B. S., J. Org. Chem,, 22, 1435 A957),
В a r t 1 e t t P. D. cl al., J. Am, Chcm. Soc, 82, 1756 (I960); 84, 2596 A962).
В и I e n a n d I A,, S с h i e d I U., Biekert E., Ann., 588, 106 A954).
Harlcy-Mason J., Jackson A. H., J. Chem. Soc, 1954, 3651.
T а и b D., К и о С. П., Slates H. L., Wendler N. L., Tetrahed-
Tetrahedron, 19, 1 A963); see also T а и b D., К и о С. Н., W с п <1 I е г N. L., J. Org.
Chcni., 28, 2752 A963).
S с h и I t с - F г о h 1 1 n d e D., Erhardt F., Ann., 671, 92 A964).
Lohaus H,, Ann., 516, 295 A935).
McDonald R. N., С a m p b e I 1 T, W., J. Org. Chem., 24, 1969 A959).
Campbell T. W., McDonald R. N., Org. Syn. 40, 85 (I960).
F i e s с r L. F., H a d d a d i n M. J., J, Am. Chem. Soc, 86, 2392 A964).
10G
15. N о у e s W. A, et al., Am. Chem. J., 5, 97 A883); 7, 145, 149 A885); 8, 167,
176, 185 A886).
16. Weissgerber R., К ruber O., Ber., 52, 352 A919).
17. R u z i с к a L, ct al., Helv. Chim. Acta, 9, 976 A926); 14, 238 A931).
18. П р и л л Е., М ак-Эль вен С, «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ; М., 1949, сб. 2, стр. 333,
19. Perrine Т. D., J. Org. Chem., 16, 1303 A951).
КАЛИЯ ФТОРИД, KF. Мол. вес 58,10, т. пл. 860°, раствори-
растворимость в 100 г Н,О: 92,3 г при 18°, 150 г при 80°.
Катализатор декарбоксилирования. Эту соль можно применять
как щелочной катализатор* при циклизации адипнновой кислоты
в циклопентанон [1]. Лучший выход (81%) получен при высоком
молярном отношении кислоты к катализатору B0 : 1); в этом слу-
слу250—280°
CH2CH.>COZH
СН2 —СНа
C=O-f COa-f НаО
чае выход вполне сравним с выходом 75—80% при использовании
классической методики [2] с применением гидроокиси бария, взя-
взятой в аналогичном соотношении A5 : 1).
Катализатор конденсации. Рэнд 11, 31 и ЛеГофф [41 цитируют
более ранние японские работы о способности К. ф. катализировать
конденсацию по Киевенагелю. Рэнд и сотр. 13] обрабатывали экви-
молярные количества кетона и соединения с активной метиленовой
группой 0,5 моля К. ф. в этаноле или ДМФА. Они пришли к выводу,
что фториды цезия и рубидия более активны, чем К- ф-, тогда как
фториды натрия и лития значительно менее активны.
ЛеГофф [4] обрабатывал смесь 1,2,3-трифенилциклопептадиепа
и 1,2,3-трифенилпропенона К. ф. в ДМСО и таким образом осущест-
Свн
СвНе
со
CHC«Hs
свн.
CfiH.
СсН= Н СД1
вил дегидратациопнуго конденсацию по Михаэлю — Киевепагелго
и получил ярко-желтый днгидрогексафенилпептален (выход 53%;
под действием N-бромсукцинимида он был превращен в гексафенил-
пенталеи с выходом 77%). ЛеГофф предположил, что способность
F" действовать в качестве основания Льюиса объясняется тем, что
HF~ образует очень прочную водородную связь:
* Впервые основные свойства К- ф. обнаружены Кнунянцем в 1947 г. па
примерах получения окиси этилена из этиленхлоргидрш-ia и каыфена из бор-
нилхлорида,'—Прим, ред.
107
Рэнд и Долииски [5] нашли, что KF действует как основание
в реакции Гофмана при применении ее к N-хлорбеизамиду A). Обра-
Образуется фенилизоцианат, который далее реагирует с исходным сое-
соединением, как показано на схеме, и дает C).
ОН
С„НВС—NC
(I)
KF
(i)
О О
|| ||
С„Н5С— N— С— КССНГ,
С1 1-1
HSO
-Ji (об)циГ()
B)
C)
О
О
С6НБС—N-C—NCeH5
Н
н
D)
Алкилфториды. Для получения н-гексилфтор~ида [61 в кругло-
дойную колбу, снабженную мешалкой, капельной воронкой и не-
небольшим дефлегматором, помещают 2 моля безводного тонкоиз-
мельчемиого К- ф- и 200 г этиленгликоля. Смесь нагревают на мас-
масляной баие до 160—170° и по каплям прибавляют в течение 5 час
\ моль н-гексилбромида. Отгоняющийся продукт реакции освобож-
освобождают от гексена-1 действием брома и перегоняют при 91—92°.
НОС1-1„СП,ОН
"~ ' Л\ i/J- К"* I ¦ а(\ Л C-D, —,**—- ?/-i "¦ ¦;¦¦
Фторирование ароматических соединений [71. Финджер и Крузе
[8] показали, что атом хлора или брома в ароматическом ядре, ак-
активированный о- или n-нитрогруппой, может подвергаться нуклео-
фильиому замещению на ион фтора при взаимодействии с К- ф- с та-
таких растворителях, как динитрил янтарной кислоты, ДМФА или
ДМСО. В неопубликованных работах фирмы «Олии Мэтьесои ке-
микал корпорейшн» [8, 9] указано, что лучшие результаты можно
получить при использовании ДМСО в качестве растворителя и К- ф-,
предварительно хорошо измельченного (<Л0О меш) и высушенного
в вакуумном сушильном шкафу при 100° минимум за 4 час до
применения. Обычно [9] смесь n-нитрохлорбензола, К-ф-и ДМСО
перемешивают при нагревании до 180" в течение 8—9 час; после ох-
охлаждения смеси отфильтровывают неорганические соли и промы-
промывают их свежим ДМСО (степень протекания реакции можно опреде-
G
о-
[
CH.!S + CH3 D моля), 180°, 8—9 час.
+ KF
¦^s /' 1,1 моля
NO3
] моль
82"
NO,.
108
лить по количеству Ионов хлора в смеси солей). Продукт реакции
выделяют перегонкой с водяным паром. Аналогично получают о-
фторнитробеизол с выходом 58% [10].
Наиболее высокие выходы получаются при молярном отношения
ДМСО к органическому галогениду, равном 4 : 1. По мере умень-
уменьшения этого отношения как конверсия, так и выход падают. Кине-
Кинетические исследования при оптимальных условиях показали, что
максимальные конверсия и выход достигаются через 8—9 час. Если
реакцию вести дольше указанного времени, арилгалогеиид реаги-
реагирует с растворителем и образуются побочные продукты. Оптималь-
Оптимальная температура для системы с ДМСО 175—180°. При температуре
кипения A89°) растворитель медленно разлагается и образуются
фрагменты, которые реагируют с арилгалогенидом; например, в
указанном выше примере фторирование при 189° дает /г-нитрофенил-
метилсульфид.
1. Rand L.,Wagner W,,Warner P.O., Ко v а с L. R., J.Org. Chem,,
27, 1034 A962).
2. T о р п е, К о н, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. I,
стр. 518.
3. R a n d L., S w i s h е г J. V., С г о п i n С. J., J, Org. Chem., 27, 3505
A962).
4. L e G о I f E., J. Am. Chem. Soc, 84, 3975 A962).
5. Rand L., D о 1 i ns k i R. J., J. Org. Chem., 30, 48A965).
6. Вогель А., Лейсестер Дж., Мейсн У,, «Синтезы органических
препаратов», ИЛ, М-, 1958, сб. 8, стр. 68.
7. Contributed by S h i p k о w s k i E, R,, Olin Mathieson Chemical Corporation.
8. F i n g e г G.C.Kruse C. W., J. Am. Chem, Soc, 78, 6034 A956).
9. Boudakian M. M., Polak R. J., unpublished work at Olin Matliieson
Chemical Corporation.
10. Lapkin M., Ford M., S h i p R о w s k i E, R., unpublished work at Olin
Maihieson Chemical Corporation.
КАЛИЯ ХЛОРАТ, КСЮ3. Мол. вес 122,56.
Бромирование. Применение К- х. для удаления НВг при бро-
мировании простых кетонов в водном растворе было использовано
в Германии в промышленном масштабе 11]. Джонс и сотр. [2] пока-
показали, что этот метод пригоден для получения чистого бромацетона
6СН3СОСН8 + ЗВгг + КСЮ3 _». 6CH3COCH2Br-fKCl+3H2O
из ацетона и метил- 1-бромэтилкетона из метилэтилкетона. Анало-
Аналогичным образом метил-я-пропилкетон дает-оба к-бромпроизводных.
Вода, hv
СНХОСНаСН2СН8 + Вгг+ KCIO, — •-
J г 1 б I i i i 40—45%
Br
N or г is J. F., .1. lnd. Eng. Chem., 11, 828 (I9[9).
Catch J. R., Elliot D. F., Hey D. H., J о n e s E. R. H., J. Chem.
Soc., 1948, 272; С a t с h J. R., Hey D. H., J о n e s E. R. H., W i 1-
son \V., ibid., 1948, 276.
109
КАЛЬЦИЙГЕКСАМИН, Са(ЫНя)„. Мол. вес 136,23.
Этот твердый комплекс получают пропусканием аммиака в сус-
суспензию металлического кальция в эфире Ш. К- восстанавливает
двойные связи ароматических углеводородов:
Са(Шя)в4- ,С - с(—> Ca(NHaJ -\- 4NH-,4-^ С—С^
Н Н
Полициклическпе ароматические углеводороды восстанавлива-
восстанавливаются до производных с одним изолированным бензольным циклом,
например:
99%
93";
Превращение фепантрена в симм- и йсил^ш-октагидрофеиантрены
осуществляется, по-видимому, через промежуточные 1,2,3,4-тетра-
гидро- и 9,Ш-дигидропроизводные. Беизол восстанавливается до
циклогексадиена-1,4 (выход 30%).
К- восстанавливает алкилбензилсульфиды до меркаптана и то-
толуола [2].
1. Boer H., Duinker P. M., Rec. tr.iv., 77, 346 A958).
2, Van Schooten ]., Knotnerus J., Boer H., Duinker P. M.,
Rec. traw., 77, 935 A958).
КАЛЬЦИЙ — ЖИДКИЙ АММИАК- Восстановление 12а- или
12C-ацетокси-П-кетостеройдов до П-кетонов можно осуществить,
используя кальций в жидком аммиаке Ш. Ни натрий, ни калий
АсО
сн.
сн,
Са, NH3
80%
Н
B)
при этом не дают удовлетворительных результатов и только с ба-
барием получаются результаты, сравнимые с кальцием. Свободный
кетол, соответствующий A), образует главным образом Па, 12C-
110
диол. 17Р-Ацетокси-17а-ацетостеронд C) превращается при действии
кальция в жидком аммиаке в нормальный A7C) 20-кетостероид
E) 121.
сн.
осОсн,
сосн,
сосн,
сн
сосн,
C)
D)
E)
1. С h a p m a n J. Н., Е I к s J,, P h i I 1 i p p s G. H., W у m a n L. J., J.
Chem. Soc, 1956, 4344.
2. Ai ills J. S., R i n g о 1 d И. J., D j с r a s s i C, J. Am. Chem, Soc,
80, 6118 A958).
КАЛЬЦИЯ ГИДРИД, Cal-L. Мол. вес 42,10.
Осушитель. К- г. необратимо реагирует с водой по следующему
уравнению:
2Н2О —* Са(ОН),-|-2Нг
Так, 1 г К. г. количественно взаимодействует с 0,85 г воды с об-
образованием 1 л водорода. Эту реакцию можно использовать для
получения чистого, но влажного водорода,
К. г.— прекрасный осушитель для углеводородов, простых
эфиров {включая диоксан п ТГФ), аминов (включая пиридин),
сложных эфиров и бутиловых спиртов {но не метанола и этанола,
которые образуют алкоголяты). К. г.—эффективный катализатор
конденсаций, поэтому его нельзя использовать для высушивания
альдегидов, реакционноспособных кетоиов, кислот и хлорангидри-
дов. Хлориды и бромиды можно сушить К. г. только при умеренных
температурах.
По одному из способов сушки растворитель в течение несколь-
нескольких часов выдерживают над К. г., причем для защиты от влаги
воздуха и отвода водорода применяют диффузионную трубку {рис.
К-1), представляющую собой спиральный капилляр диаметром 1 —
2 мм И]. Этот способ предложен Гроссе [21 для проведения реакций
под давлением с малыми количествами вещества. Реакционную
смесь загружают в прибор Гершберга [3] (рис. К-2), который затем
помещают в автоклав. После этого начинают очень медленно (во
избежание поломки капилляра) подавать в автоклав азот. Давление
азота должно значительно превышать давление, ожидаемое при
реакции. Газ под давлением диффундирует через капилляр настоль-
настолько медленно, что вероятность проникновения летучего реагента
или растворителя в камеру автоклава очень мала.
Два метода ускоренного высушивания описаны в сб. «Синтезы
органических препаратов» [4]. Айрланд и Чайковский [4! сушили
11
трет-бутанол кипячением над К- г. в течение ночи и затем перего-
перегоняли. Однако кипячение mpem-бутанола с обратным холодильником
опасно, так как холодильник может забиваться затвердевающим
спиртом {т. пл. 24—25°). Тишлер и Замбито сушили трет-бутанол,
перемешивая его с К- г. в течение нескольких часов, а затем перего-
перегоняли.
Рис. К-1. Диффузионная трубка. Рис. К-2. Прибор Гершберга.
Катализатор конденсации. р-Пропионилфенилгидразин цикли-
зуется в 3-метилоксиндол при нагревании со свежеизмельченным
К. г. [5].
сн.
СаН,
170-215°
41-44%
0,33 моля
0, 2 моля
1. Contributed by Newman M. S. Ohio State University.
2. G г о s s e A. V., J. Am. Chem. Soc, 60, 212 A938).
3. F i e s e r L. F., «Experiments in Organic Chemistry», 3rd Ed., D. С Heath,
1957, 249.
4. Аир ланд Р. Э., Чайковский М., «Синтезы органических препара-
препаратов», изд-во «Мир», М., 1964 сб. 12, стр. [4.
5. Е n d 1 е г A. S., Becker E. J., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 657 A963).
112
КАЛЬЦИЯ КАРБОНАТ, СаСО3.
Дегидрогалогенирование. Тонкоизмельченный К- к. применяют
для дёгидрогалогенироваиия стероидных а-бромкетонов [1, 2'.
В качестве растворителя используют ДМФА [31.
о
сн
Вг
Перегруппировка тозилатов. На основе этой реакции Мазур [4]
предложил изящную схему синтеза пергидроазулеиов и впервые
использовал эту реакцию для изучения стереохимии стероидов.
6-Тозилат холестандиола-5а,6(х A) количественно превращается
в А-гомо-В-нор-5-кетостероид B) кипячением с тонкоизмельченным
сн
СаСОэ в ДМФА,кипячение
Количеств.
он:
OTs
A)
н
(г)
СоНт
сн,
СаСО3 в ДМФА,;КИПЯчение.8 час
Н
(?) D)
К- к. в ДМФА в течение 6—8 час или нагреванием с шрет-бутилатом
калия в mpem-бутаноле при 100°. 4-Тозилат холестандиола-4а,5а
C) дает А-нор-В-гомо-5-кетохолестан D). Конфигурация и сочле-
сочленение циклов были установлены при изучении дисперсии оптичес-
оптического вращения: эффект Коттона положителен для соединения B)
113
и отрицателен для соединения D). Такеда и сотр. [5] применили
метод Мазура для синтеза 5-оксипергидроазуленона-8 F).
н
CaCO3 l60-170<».6Wg
70%
oh6ts
E) 15 г в 140 мл ДМФА Щ
1. Green G. F. Н„ Long A. G-, J- Chcm. Soc, 1961, 2532.
2. D j с r a s s i С, Williams D. H., В e r k о z В., J. Org. Chem., 27,
2205 A962); Vorbruggen H, Pakrashi S. C, Djerass l C,
Ann., 688, 57 A963).
3. Z d e r i с J. A,, Carpio H., BowersA., Djer assi C, Steroids,
1, 233 A963).
4. M a z u r Y. Nussim M., J. Am. Chern. Soc, 83, 3911 A961).
5. Takeda K- et al., J. Chem. Soc, 1964, 3577.
КАЛЬЦИЯ СУЛЬФАТ БЕЗВОДНЫЙ (драйерит), CaSO4.
Этот осушитель, называемый растворимым ангидритом в отли-
отличие от обладающего иными свойствами нерастворимого минерала
того же состава, получают по Хэммонду и Впзроу Ш нагреванием
полугидрата или днгидрата при 230—250" в течение 2—3 час. Ис-
Использованный реагент можно регенерировать тем же путем. При
сушке спиртов и других органических растворителей растворимый
ангидрит превращается в полугидрат (CaSCWaHX)) и поглощает
10—12 вес. % воды (считая на вес соли), причем не наблюдается
усадки гранул и их каналов.
К. с. б.— стабильное нейтральное инертное вещество, нераст-
нерастворимое в органических жидкостях. При добавлении его к 95%-ному
спирту происходит заметное повышение температуры. Как осуши-
осушитель воздуха драйерит занимает промежуточное положение между
пятиоклеью фосфора и кони,, серной кислотой и уступает только
первой. Сравнение с другими осушителями жидкостей показы-
показывает, что сульфаты магния и натрия действуют медленно и менее
эффективны, чем К- с. б.
Применяют также «индикаториые» формы драйерита, изменяю-
изменяющие окраску с синей на красную, когда осушающее действие пол-
полностью исчерпано. Это достигается нанесением на поверхность
гранул сульфата кальция 3,5—5% безводного хлорида кобальта.
Синяя соль кобальта индифферентна к апротонным растворителям,
нерастворимым в воде (бензол) или частично растворимым в воде
(дпэтидовый эфир), но вымывается растворителями, смешивающи-
смешивающимися с водой, как протонными (этанол, уксусная кислота), так и
апротонными (ДМФЛ, ДМСО, триглгш).
Один из авторов этой книги [21 ранее предложил сушить эфир-
эфирные экстракты встряхиванием с насыщенным раствором хлористого
натрия и последующим фильтрованием через воронку, наполненную
114
безводным сульфатом натрия (см.); однако сейчас считают, что
К. с. б. имеет несомненное преимущество. В одном поучительном
эксперименте эфир насыщали водой при 25° и 100 мл эфира, содер-
содержащего около 1,2 г воды, встряхивали в колбе с притертой стеклян-
стеклянной пробкой с 10 г индикаторного драйерита (способен поглотить
1 — 1,2 г воды). Уже спустя 70 сек синяя окраска осушителя почти
нацело изменилась на красную. Другую порцию A00 мл) насыщен-
насыщенного водой эфира добавляли по каплям из делительной воронки
и фильтровали через слой A0 г) этого осушителя. При этом также
происходит практически полное изменение окраски (вначале все
же следует промывать раствором хлористого натрия).
1. Hammond W. Л., With row J. R., Intl. Eng. Chem., 25, 650,
1112 A933).
2. Org. Expts., 53.
КАЛЬЦИЯ ХЛОРИД, СаС12. Мол. вес 110,99, т. пл. 772°.
Бланшар 11] применил К. х. A2 меш) вместо обычно используе-
используемых поташа и окиси кальция в качестве катализатора и дегидрати-
дегидратирующего агента при конденсации кетонов со вторичными аминами.
В этом случае енамины образуются, как правило, с более высоким
выходом. Этим способом легко получаются N.N-диметил- и N.N-ди-
этиленамииы, синтез которых старым методом представлял большие
трудности.
О
[1
/\
+ (CH;i),NH -Ь Эфир -f- CaCl,
\/
2 моля 3,4 моля -100 мл 150 г
N(CHs)a
Перемешивание при 2A° (N,), 154 час
(превращение 52%)
I. Blanchard E. P., J. Org. Chem., 28, 1397 A963).
<М0-КАМФОРСУЛЬФОКИСЛОТА (I). Мол. вес 232,30, т. пл.
194° (с разл.), ап+24°.
Получение. Природную камфору сульфируют смешанным ан-
ангидридом серной и уксусной кислот [1].
+ Конц- HZSO4 + Ас2О
20е
336 мл F молей) 117лгл A2 молей)
38-42%
.CHzS03K
912 а F.молей)
К. применяют для расщепления рацематов оснований.
1. В art let t P. D., Knox L. H., Org. Syn., 46, 12A965).
115
10-КАМФОРСУЛЬФОХЛОРИД. Мол. вес 250,74, т. пл. 67—68°
(d- ), т. пл. 83—84' (d, /-).
Получение [I]. Смесь камфорсульфокислоты B моля) и РС15
B моля) охлаждают и выдерживают до разжижения, после чего пере-
перемешивают сначала при охлаждении, а затем при комнатной темпера-
температуре. Смесь обрабатывают льдом, промывают водой и получают К.
удовлетворительной чистоты с почти количественным выходом.
Применение. Оптически активный К- применяют для расщеп-
расщепления рацематов спиртов и аминов. Окислением неочищенного ра-
рацемического К. (т. пл. 81—83°) получают (±)-кетопиновую кислоту
[2], которая интересна как пример устойчивой к декарбоксплнро-
ванию ^-кетокислоты.
н,с
юо г
KMnO4 4- Na_2CO3
1Q0г в 600,ш/Н2О 100zb900auH?O
Na2SO3; H4"
38-43%
1. В art let t P. D., Knox L. H., Org. Syn., 46, 14 A965).
2. Bartlett P. D., Knox L. H., Org. Syn., 45, 55 A965).
КАРБМЕТОКСИМЕТИЛЕНТРИФЕНИЛФОСФОРАН, (CeH5);iP =
=CHCO.CH3 (мол. вес 333,34, т. пл. 163°) и КАРБЭТОКСИМЕТИ-
ЛЕНТРЙФЕНИЛФОСФОРАН, (СвНвKР=СНСЮгС2НБ (мол. вес
348,37, т. пл. 117°).
Зтн реа"генты" Виттига получают взаимодействием этил- или ме-
тилбромацетата с трифенилфосфином и обработкой аддукта основа-
основанием:
RO2CCH3Br
—> RO?CCH2P(CeHfiK (Вг-
он~
RO2CCH=P(CeH5)a
Айслер [1] применил карбэтоксипроизводное для синтеза днэтил-
норбиксииа:
сн3 сн.
.сн + °Ч^Ч^^>
н сн3
Клоцетиндиал.ьдегид
сн3
сн3 сн
EtOjC
Диэтилнор<жксин
116
Бестмапн [2] показал, что илид A) — достаточно сильное осно-
основание, чтобы алкилироваться реакционпоспособными галогенидами
(например, аллилбромидом, метилбромацетатом, бензилбромидом)
с образованием продукта B), который при омылении дает соответ-
соответствующую карбоновую кислоту C).
СН., =- СНСН.ВгН- СНСОХН.. —> СНЭ = СНСНа — СНСОХН, —>
\\ I
Р{СвН5K . +Р(СеН5K(Вг~)
A) B)
он- +
¦ > СН,-СЫСИ2СН.2СО-2Н 4-0 —Р(СвНг,K
C)
Реакция илида A) с а-бромкетоном приводит ксс, (З-не-иредельно-
му у-кетоэфиру 13]: ¦ ¦
RCOCHJBr-bCHCOXH, -—» RCOCH = CHCO.,CH3
II - ¦ |j Q.— 8;j°,J,
В достаточно жестких условиях карбэтоксиметилентрифенил
фосфорап реагирует с эпоксидами с образованием карбэтоксицик-
лопропанов [4[. Предпринимались безуспешные попытки проведе-
проведения этой реакции с другими фосфоранами.
+ (с6н,Iр=снсогсдн5.. S4ac
V
46% Щ
н н
(С6Н5)зР=СНСО2С2Н5
63%
Эйтер [51 использовал реагент (метиловый эфир) в наиболее
удобном синтезе «вещества царицы», выделенного из маточного
молочка пчел.
= СН(СНоKСН = 0 -—— *
¦' П очти кол п честв.
A)
НС ^ССН,Вг; Zn
= CH(CHBKCH = CHCOXH3
B)
е сснхн(сн,),сн =
|
он
117
CHjCOCH = CH(CH2KCH = CHCO.CH;, —^
1-1)
NaaCO.,
7,8-Днгидропроизводное
¦504;, [из D)]
Н
_* СЫ3СО(СН,)г,С=ССОа1-1
н
«Вещество царицы»
Петрагнани и Шилл [61 применил реагент (этиловый эфир) для
синтеза непредельных жирных кислот, например:
1) СИ.МйВг
2) RCHO
1) НС eh- CCH(OC,i-Ir,).2 — >
-+ RCHC -- ССН (ОС,НВ)Э -> RCHC ^ ССНО _>
ОН ОН
(С,НЬ),Р - СНСОгС;Нв
— ~r_,,sn, - -+ RCHC = ССН = CHCO2QjHB —у
ОН
ОН-; Н +
~> RCHC s ССН - СНСО..Н
ОН
о
ClCjCHsbCOX.Hs
Вакуум, 230°
{СГ,Н5)УР = ССОХгНг,
О = С(СН2)вСОвС=Нг, -(С.Н6KРО
-+ СаН5О2СС = С(СНа)8СО2С2Н5
G8% (общий)
1. 1 s 1 е г О., G u I m a n n Н., М о n t a v о n M., R ii e g g R., R у s e r G.,
Z e I [ e r P., Hetv. Chim. Act a, 40, 1242 A957).
2. Bestmann H, J., Schulz H., Chem. Ber,, 95, 2921 A962).
3. Bcstmann H.J.,Seng R, Schulz H., Chem. Ber., 96, 465 A963).
4.Denny D. В., V i 1 1 J. J., BoskinM. J., J. Am. Chem. Soc, 84, 3944
A962).
5. E i t e r K., Ann., 658, 91 A962).
6, Petragnani N.. S с h i 1 I G., Chem. Ber., 97, 3293 A964).
КАРБОБЕНЗОКСИХЛОРИД, см. Хлоругольной кислоты беи-
зиловыи эфир.
«-КАРБОКСИФЕНИЛСЕМИКАРБАЗИД. Мол. вес 195,17, т. пл.
218—220°.
118
К- получают конденсацией /г-аминобензойной кислоты с питро-
мочевинои и кипячением образующейся /i-карбоксифенилмочевины
с гидразином в метаноле [II.
/Г-
СО2Н
о
II
HN—CNR,
о
H2NCNHNO,
81—85%
H;NNH,
34-51%
ссш
о
HNCNHNHa
СО,Н
К. применяют для расщепления асимметрических карбонильных
соединений: конденсация К. с карбонильным соединением дает
семикарбазон, за счет карбоксильной группы которого образуются
диастереомерные соли с оптически активными основаниями. К-,
например, использовали для расщепления с?,/-3-метилциклогекса-
ноиа.
1. Shillington J. K-, D сп n i 11 й G. S., G г е е п о и % h W. В., 111,
Hill Т., Jr., Ramsay О. В., J. Am. Clicm. Soc, 80, 6551 A958).
N
N, N-КАРБОНИЛДИИМИДА30Л,
Мол. вес 162,15, т. пл. 116—118".
К- получают из фосгена и импдазола (в со-
соотношении I : 4) в ТГФ 11]. Опубликован обзор методов приме-
применения К- 12].
К- реагирует с карбоповыми кислотами с образованием имида-
золидов A) [31, восстановлением которых получают альдегиды B) [4].
о N
СО2
В условиях катализа основаниями К- применяют для синтеза слож-
сложных эфиров C) [51; с первичными аминами К- дает производные D),
которые разлагаются при комнатной температуре на имидазол и
изоцианат E) 16].
119
ЛС02Н + K'OH
C3,
RNH,
=\ II
N-CNR
/ a
D)
NH + O=C=NJ;
E)
Поль и Андерсон 1.7] применили К- в пептидном синтезе (см. схе-
схему) и указали, что при этом наблюдается слабая рацемизация, од-
однако по данным Вейганда [81 происходит интенсивная рацемизация.
Поль [9] показал, что в синтезе валилтирозина метод смешанных
ангидридов дает лучшие выходы и более чистьте продукты.
izr\ о
-N
1
CbNHCHCO,H
I
-C-N
R О
1 II
CbNHCHC-N,
:N
R1
HZNCHCO2C2HS
i?
f
=-N
f i? ? f
CbNHCHC-N-CHCO2C2H5
H
К- использован также для превращения карбоновых кислот
в трет-бутиловые эфиры соответствующих надкислот [10] с выхо-
выходом от 64 до 80%. М,1\!'-Тионилдиимидазол реагирует аналогично,
но с меньшим выходом.
со2н
67%
Штааб и Датта [II] нашли, что даже очень неустойчивые хлор-
ангидриды можно получить с хорошим выходом, пропуская хло-
хлористый водород в холодный раствор имидазолида F) в хлороформе
или хлористом метилене. Эта реакция per se обратима, так как хлор-
ангидриды с имидазолом дают имидазолиды; однако в данном слу-
случае имидазол связывается хлористым водородом и образующийся
120
хлоргидрат имидазола выпадает в осадок, что способствует завер-
завершению реакции.
^=\ о- N—v п
\ и i\ 9
N-CR + нС1 ^==S: N~H н
(^) G)
(8)
Неизвестный ранее хлорангидрид муравьиной кислоты НСОС1
получен впервые обработкой хлороформного раствора 1-формил-
имидазола газообразным НС1 при —60°. После добавления к смеси
метанола выделяют метилформиат с выходом 65—70%. Если мета-
метанол добавлять при —40°, то выход метилформиата снижается до 9%.
1. Staab H. A., Wen del K-, Chem. Ber., 93, 2910 (I960).
2. St aab H. A-, Angew. Chem., Internet. Ed,, 1, 351 A962).
3. S t a a b H. A., L u k i n g M., D u r r F. H, Chem. Ber., 95, 1275 A962).
4. S t aab H- А., В г aunl ing H., Ann., 654, 119 A962).
5. S t a a b H. A., Mannschreck A., Chem. Ber., 95, 1284 A962).
6. Staab H. А., В е n z W., Ann., 648, 72 A961).
7. Paul R., Anderson G. W-, J. Am. Chem. Soc, 82, 4596 (I960);
¦ J. Org. Chem., 27, 2094 A962).
8. \V e у g a n d F. W., Prox A., Schmidhammer L., К о n j g W.,
Angew. Chem., Internal. Ed., 2, 183 A963).
9. Paul R., J. Org. Chem., 28, 236 A963).
10. H e с h t R., R u с h а г d t C, Chem. Ber., 96, 1281 A963),
11. S t a ab H. A., D a t t a A. P., Angew. Chem., Internat. Ed., 3, 132 A964).
N,N '-КАРБОНИЛДИ-Сйлис-ТРИАЗОЛ, о
(структура точно не известна). ¦ " - —' ¦
К- получают реакцией сшш-триазола с
фосгеном в ТГФ в присутствии пиридина, свя-
связывающего HCI, с выходом 80% в виде белого порошка (степень
чистоты 95%) [1].
Пептидные си нтезы (ср. N ,N' - Карбоиилдиимидазол). Раце-
Рацемизация если и наблюдается, то очень незначительная. В качестве
растворителя можно использовать ДМФА — хороший растворитель
пептидов с различным размером молекулы.
1. Beyerman Н. С, Van Den Brink \V. M., Rec. trav., 80, 1372
A961).
КАРБОН ИЛ ФТОРИД, COF.Z. Мол. вес 60,01, токсичный газ,
т. кип. —81°.
121
К. получают из окиси углерода и фторида серебра(П) [И или
при добавлении жидкого фосгена к суспензии фторида натрия в
ацетонитриле 121.
Реакция с кетонами и амидами. В присутствии следов ДМФА
или пиридина К. присоединяется к карбонильной группе цикло
гексанона с образованием 1-фторциклогексилфторформиата B) [21,
О
С)
СОР2(ДМФЛ)
F O-C-FF F
V
64%
+соа
A) B) C1
который можно перегнать. Это соединение при действии эфирата
трехфтористого бора расщепляется па 1,1-дифторциклогексан C)
и углекислый газ. При взаимодействии К. с ДА1ФА D) при 25° про-
промежуточный аддукт выделить не удается и продуктом реакции яв-
является а,а-дифтортри метил амин E).
О
il COF,
(CH3JNC + (CH3).,NCF,4-C0.2
82%
н
II
Присоединение к перфторолефинам и азаолефииам [2, 3]. С пер-
фторолефинами К. дает простые продукты присоединения, например
F) ~> G):
COF
CF:iCF = CF2 —II* CF3CF — CF3
F) 80% G)
Присоединение проводят с избытком К- в ацетонитриле при 100—
I50D в присутствии каталитических количеств фторида цезия.
COF
ГОР
(8) 5C% (9)
Реакция с фенолами к спиртами. К. реагирует с фенолами и спир-
спиртами (автоклав, 100—200е) с образованием фторформиатов A0).
Под действием тетрафторида серы A50—200") фторформиат дает
арил(алкил)трифторметиловын эфир [41:
О
COF,
-HF
Ar(R)OCF —1
Ar(RiOCF3
A0)
I. F а г 1 о w
(I960).
М. \V., Man E. И., Tullock С. \V., Inorg. Syn., 6, 155
122
2. Fawcett F. S., T u 1 t о с к С. W., Coifman D. D., J. Am. Chem.
Soc, 84, 4275 A962).
3. S m i t h R. D., Fawcett F. S., Coffman D. D., J. Am, Chem.
Soc, 84, 4285 A962).
4. Sheppard W. A., J. Org. Chem., 29, 1 A964); A 1 d г i с h P. E., Shep-
p a r d W. A., J. Org, Chem., 29, II A964).
КАРБЭТОКСИМЕТИЛЕНТРИФЕНИЛФОСФОРАН, (CeH5)8P=
=CHCO2C2H5. Мол. вес 348,37, т. пл. 117°.
См. Карбметоксиметилентрифеыилфосфоран.
КАРБЭТОКСИМЕТИЛТРИФЕНИЛФОСФОНИЙБРОМИД,
С2Н5О,ССН,Р(С,Н,),Вг. Мол. вес 429,29.
К.— предшественник соответствующего реагента Виттнта.
N-КАРБЭТОКСИФТАЛИМИД,
Мол. вес 219,19, т. пл. 80°.
К. получают реакцией этилового эфира
хлору гол ыюй кислоты с фталимидом калия
или с фталимидом и триэтиламином в ДМФА °
[11. К- взаимодействует с аминокислотами в водном растворе карбо-
карбоната натрия с образованием оптически чистых фталоильных про-
производных D) с выходом 85—96%.
N— cOiEt
R
I
H.NCHCOiH
y~ NCHCO,H
О H
B)
H(X ^,NHCO2Et
Л
N—CHRCOjH
C)
I. Nelkens G. H. I.., Nature, 185, 309 (I960); \T e f к e n s G. И. L.,
T ess с г G. I., Nivard R. J. G., Ret\ Irav., 79, 688 (I960); В о i S-
sonnas R. A., Adv. Org. Chem,, 3, 181 A963).
KAPO КИСЛОТА (моионадсерная кислота) III,
О
'I
-O — S+—ООН
он
123
К- к. получают по мере необходимости перемешиванием 10 г
тонкоизмельченного персульфата калия (мол. вес 270,33) и 7 мл
конц. серной кислоты, охлажденной льдом; в образовавшуюся го-
гомогенную смесь добавляют 40—50 г льда [21.
Применение, а) Окисление ариламинов до нитрозосоединений
[1, 3]. б) Окисление к стонов по Байеру — Виллигеру до лактонов
A) [2, 4] или сложных эфиров C) [5]. Если присутствует аромати-
ароматическое кольцо, расщепление происходит по связи с этим кольцом
B) [61:
Окислительное расщепление кетонов осуществляют в лигроине
при 50—65° [4] кислотой Каро, полученной, как указано выше,
либо в растворе, содержащем больше серной кислоты, меньше воды
и не содержащем органического растворителя [21, либо кипячением
кетона со смесью персульфата калия D г) и конц. серной кислоты
A мл) в 150 мл 90%-ной уксусной кислоты [71, либо, наконец, с су-
сухим реагентом Байера — Виллигера [2|, полученным тщательным
измельчением в ступке 10 г персульфата калия с 6 мл конц. серной
кислоты и 30 г сульфата калия до превращения смеси в сухой поро-
порошок. Порошок прибавляют к холодному раствору кетона в уксус-
уксусной кислоте и смесь выдерживают при комнатной температуре в
течение.7—10 дней.
Аналогичный реагент для окислительного расщепления кетонов
можно получить при осторожном смешивании уксусного ангидрида
F5 г), конц. серной кислоты C0 г) и пергидроля B5 г) [51. Если
бензофенон B0 г) выдерживать с этой смесью в течение нескольких
дней при 0°, то он почти количественно превращается в фенилбен-
зоат. .
Окислительное расщепление Д^-З-кетостероидов [8, 9] иллюстри-
иллюстрируется реакцией пропиопата тестостерона A). 9 г персульфата калия
и 10 г конц. серной кислоты смешивали в ступке, разбавляли 150 мл
уксусной кислоты, полученную смесь добавляли к раствору 9 г
пропионата тестостерона в \Ю мл уксусной кислоты и выдерживали
при комнатной температуре в течение 7 дней при периодическом
встряхивании (Петтит и Кастури [9]). Обработка смеси, включаю-
124
хдая омыление и повторное подкисление, дает 2 г лактона 3-оксо-
17р-окси-4-окса-5а-андростаиа D). Возможная последовательность
реакций показана на следующей схеме:
сн
ососн,сн
D)
1. Саго Н., Atrgew. Chem., 11, 845 A893).
2. Baoyer A., V i I 1 i g e г V., Вег., 32, 3625 A899); 33, 85S A900); Л а н г-
лк В., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1952, сб. 3, стр. 211.
(См. Белов В. Н, X е й ф и и Л. А., В и р е з у б С. И., РЕМИОС,
Госхимиздат, М., 1961, том 10, стр. 7.— Прим, перев.)
3. Bamberger E., Hub пег R., Вег., 36, 3803 A903); Bore! E.,
Deuel Н., Helv. Chim. Ada, 36, 805 A953) (З-нитро-4-аминотолуол —э- 3-иит-
ро-4-нитрозотолуол, выход 92%).
4. Ruzicka L., Stoll M., Helv. Chim. Acta, 11, 1159 A928).
5. Marker R. E. ei aL, J. Am. Chem. Soc, 62, 525, 650, 2543, 2621 A940).
6. Schroeter G., герм. пат. 562827 A928) [С. 2., 104, 127 A933)].
7. R о 1 1 e t t А., В r a t k e K., Monatsh., 43, 685 A922).
8. S a 1 a m о п A., Z. physiol. diem., 272, 61 A942).
9. Petiit G. R., Kasturi T. R., J. Org. Chem., 26, 4557 A961).
KETEH, CH2=C-O. Мал. вес 42,04; т. кип. —483. К. высо-
высокотоксичен.
Получение. Старый метод получения К. сводился к перегонке
ацетона через трубку для сожжения, наполненную битым пористым
фарфором, и нагреванию при 695—705° газом или в электрической
печи для сожжения; выход К. 25—29% [1].
СНа
Позднее Уильяме и Херд [2] описали усовершенствованный
генератор («кетеновая лампа»), который позволяет увеличить вы-
выход до 80—90% и получить 0,45 моля К- в час. На рис. К-3 показан
125
генератор Уи ль ямса — Херда, усовершенствованный Гершбергом.
Пары ацетона, контактируя с раскаленной проволочной сеткой,
разлагаются на К- и метан; неразложившийся ацетон конден-
конденсируется и стекает обратно в испаритель, а газообразный К- вместе
с метаном пропускают непосредственно в жидкий реагент или его
Вода
Кете» + СН4
под тягу
Ловушка
^"Медный змеевик
RC02H
./^Жидкость)
Ацетон
Электрический
нагреватель
Р и с. К-3. Кетеповая лампа.
раствор либо конденсируют в ловушке, охлаждаемой сухим льдом.
В генераторе другого типа проволочная спираль для пиролиза по-
погружена непосредственно в ацетон в колбе на 1 л, охлаждаемой на
водяной бане [31. Другой метод получения К. состоит в пиролизе
уксусного ангидрида при 500—510° [41 в приборе, в котором обеспе-
ОСОСН3
СН.,—С =
500—51О'!
сн, = с=о+сн,соон
чивается быстрое отделение К- от побочно образующейся уксусной
126
кислоты и, таким образом, предупреждается рекомбинация. Пре-
Преимущество этого метода — отсутствие газообразных побочных про-
продуктов. Опубликованы обчоры промышленных методов получения
К. 151.
Самый лучший и надежный метод получения К. в лабораторных
масштабах — пиролиз в кетеновой лампе дикетепа [61, который
в настоящее время является доступным промышленным продуктом.
СН2 — С = О 4..|0>
СН2 = С — О чо-згл,
Реакции. К- довольно устойчив при температуре —80°; при 0°
он быстро димсризуется. Реакции с К. обычно проводят, пропуская
газообразный К- в жидкий реагент или в раствор реагента. Напри-
Например, при получении н-капропового ангидрида \7\ в охлаждаемую
льдом газопромывную склянку помещают 1 моль капроновой кис-
кислоты и пропускают 0,5—0,55 моля газообразного К-, получаемого
из ацетона.
СН;,(СН,)НС-:О
СН3 (CrU).t СО„Н 4- СН» -= С = О >. ХО -|- СН^ СООН
80—87% ,т ,„ . /' .
Образующуюся смесь медленно фракционируют для полного
превращения первоначально образующегося смешанного ангидри-
ангидрида; низкокипящие фракции содержат ацетон, кетен, уксусную кис-
кислоту и уксусный ангидрид.
К. легко и с высоким выходом ацилирует первичные амины.
н о
QHsNK, 4 СН-, - С = О —* CflHriN —С —СН3
К- медленно реагирует с водой и поэтому плохо ею поглощается.
Реакция катализируется кислотами, и разбавленная уксусная кис-
кислота легко поглощает К. Гораздо легче ацетилируется перекись
водорода с образованием перекиси ацетила [81.
О О
II II
2СНг = С=О-|-МООЫ _* СН3С —ОО—ССНа
С mpem-бутанолом К- взаимодействует лишь в присутствии
сильной кислоты [5]. Смесь 74 г трет-бутаиола и 0,5 мл конц. сер-
серной кислоты обрабатывают К. при 60° в течение 1,5 час.
H..SO,
(СНа)яС0Н4 СН2 = С-0 —-—>¦ (СН.
Благодаря медленному взаимодействию К- с водой в нейтральной
или щелочной среде Бергманну и Штерну |91 удалось осуществить
К-адетплировапие аминокислот действием К- па щелочной раствор
аминокислоты при комнатной температуре. Джексон и Кэхилл
127
[10] изучили ацетилирование ь-триптофана и показали, что если
при обработке К. поддерживать щелочную (по фенолфталеину)
реакцию раствора, то рацемизации не происходит. Если же среда
такова, что в растворе возможно образование уксусной кислоты,
то рацемизация осуществляется в пределах часа.
CH2CHCOZH
NH,
)=C=О
н,о
сн2снсо2н
NHCOCH3
Цистенн легко реагирует с К. в слабощелочной среде с образо-
образованием Ы^'Диацетилпроизводного [ц]:
CH,— CH— COSH
SH NH.,
сн„—снсо*н
см .cos
нсосн,
Кюг1г [12] обнаружил, что при соблюдении определенных усло-
условий К- гладко присоединяет формальдегид с образованием р-про-
пиолактона. Получение этого ценного для многих синтезов высоко
реакционноспособного продукта можно осуществить в промышлен-
промышленном масштабе [13]. Заугг [14] обобщил данные по образованию |3-
лактонов при взаимодействии К. с кетонами в присутствии катали-
катализаторов.
СН., = С=
+
сн„ = о
ZnCl,
CH,-
CH,—б
6-Оксикумараыон-З с уксусным ангидридом дает смесь О-аце-
тата B) и енолацетата C); использование же К- позволяет осущест-
осуществить избирательное О-ацетилирование [15].
ососн.
но
сн,=с=о
снэсо
СН3С(
A)
B)
Рид и Мепглер [16] обнаружили, что при взаимодействии К- с
дназокетонами при комнатной температуре B дня в толуоле) обра-
образуются Р,7-бутенолиды A), гидролизующиеся до Y-ке-токислот B),
которые можно восстановить (по Вольфу — Кижнеру) в соответ-
соответствующие кислоты C).
RC-CII=N=N
О +
о=с=сн.
RC=CH
О. .CF
A)
RCCHZ
О
снгсогн
B)
> НСНгСНгСНгСОгН
C)
128
Такая последовательность реакций позволяет удлинить боко-
боковую цепь кислоты на три атома углерода, однако существенным ог-
ограничением этого метода являются низкие выходы на первой стадии
C0—50%).
Раствор чистого циклопропаном а можно получить добавлением
холодного (—78°) раствора диазометана в хлористом метилене к
раствору избытка К. в хлористом метилене и отгонкой избытка К.
в вакууме при —78° [17].
СН2С12, -78*
С=О + CH2N2 50-60% *
1. Hurd С. D., Org. Syn., Coll. Vol., 1, 330 A941).
2. W i I I i a m s J. W. , H u г d С D., J. Org. Chem., 5, 122 A940).
3. H am a 1 a inen C, Reid J. D., Ind. Eng. Chem., 41, 1018 A949).
4. Fischer G. J., MacLean A. F., Schnizer A. W.f J. Org.
Chem., 18, 1055 A953).
5. L а с е у R. N.. Adv. Org. Chem., 2, 213 (I960); Q u a b e с k G., Newer
Methods of Preparative Org. Chem., 2, 133 A963).
6. В о e s e А. В., Jr., пат. США 2218066 [С. А., 35, 1072 A941)]; Andrea-
d e s S., С a r I s о n H. D., Org. Syn. Chem., 45, 50 A965).
7. W i I 1 i a m s J. W., К г у n i t s k у J. A., Org. Syn., Coll. Vol., 3,
164 A955).
8. d'A n s J., F г е у W-, Ber., 45, 1845 A912).
9. В e r g m a n n M., Stern F., Ber., 63, 437 A930).
10. J а с k s о n R. W., С a h i 1 1 W. M., J., Bid. Chem. 126, 37 A938).
11. Neuberger A., Biochem. J., 32, 1452 A938).
12. К u n g F. E., пат. США 2356459 [С. А., 39, 88 A945)].
13. Gresham Т. L., J ansen J. E. et al., J. Am. Chem. Soc, 70, 998, 999,
1001, Ю03, 1004 A948).
14. Zaugge H. E., Org. Reactions, 8, 305 A954).
15. Logemann W., С a v a g n a G., Tosolini G., Chem. Ber., 96,
1680 A963).
16. R i e d W., Men g ler H-, Ann., 678, 113 A964).
17. Turro N. J., Hammond W. В., J. Am. Chem. Soc, 88, 3673 A966).
а-КЕТОГЛУТАРОВАЯ КИСЛОТА, ^
сн2сн3со3н.
Мол. вес 148,11, т. пл. 110—111°.
К- к. получают сложноэфирной конденсацией диэтилсукцината
и диэтилоксалата в присутствии этилата калия с последующим гид-
гидролизом [1].
Реагент используют для обменной реакции расщепления 2,4-
динитрофенилгидразонов кетонов, перегоняющихся с водяным па-
паром [2].
I.Friedman L., Kosower E., Org. Syn., Coll. VoL, 3, 510 A955).
2. Harrison H. R., E i s e n b г a u n E. J., J. Org. Chem., 31, 1294 (I960).
КИЛИАНИ РЕАГЕНТ, см. Хромовая кислота.
КИПЯТИЛЬНЫЕ КАМЕШКИ («кипятильники»).
5 Заказ № 1096 129
В качестве кипятильников лучше всего применять легко доступ-
доступные карборундовые камешки, поскольку они не содержат пыли, од-
однородны и легко заметны среди продуктов реакции. Для обеспече-
обеспечения равномерного кипения достаточно одного камешка величиной
с зерно. Для упаривания фильтрованного раствора до кристалли-
кристаллизации лучше применять блестящие сине-черные алундовые камеш-
камешки, так как они хорошо заметны среди обычных кристаллических
веществ (белых, желтых и др,); белые кипятильники для этой цели
неудобны.
КИСЛОРОДА ДИФТОРИД, OF,. Мол. вес 54,00, т. пл.—223,8°,
т. кип. —144,8°.
К. д. получают пропусканием фтора в 2%-пый раствор едкого
натра [11. В выделяющемся газе содержатся приблизительно равные
количества OF*, и Оа. Для улавливания OF3 из тока фтора Меррпт
и Руфф [2] конденсировали газ при температуре жидкого кислорода,
отгоняли кислород и фтор и получали продукт (степень чистоты
приблизительно 99%), который хранится при комнатной темпера-
температуре в больших стеклянных баллонах. Меррнт и Руфф показали,
что К- Д- гладко окисляет первичные алифатические амины до нит-
розопроизводных при —78° в фреоне II в качестве растворителя.
3RNHa-|-OF, —j. RN = O + 2RNH3F
Эти же исследователи сообщили о присоединении К- д. к ацетиленам
и к некоторым олефинам при —78° в фреоне 11 [31. Например, тет-
раметилэтилен с умеренным выходом дает фтор гидр ин B); необхо-
необходимый при этом дополнительный протон, по-видимому, отщепля-
отщепляется от молекулы растворителя. При кратковременном воздействии
влажного воздуха фторгидрин перегруппировывается в гшнаколин
C) с выделением фтористого водорода.
^iZZ!LTlt° (сн3), с ^
tW0% [
() [ |
ОН F
B)
— (CH8)8CCCH3+HF
О
C)
1,1-Дифепилэтилен дает с К. Д. ю-фторацетофенон D). Ацетиле-
Ацетилены взаимодействуют с К- Д- с образованием а, а-дифторкетонов E).
О
OF, !1
(CgHfOaC^CHa I C0H-CCH2F D)
OF
RC *= CR 1 RCOCF2R E)
1. Йост Д. М., «Неорганические синтезы», ИЛ, М, 1951, сб. I, стр. 107.
2. Merriit R. F., Ruff J. К., j. Am. Chem. Soc, 86, 1392 A964).
3. Merrill R. F., Ruff J. K., J. Org. Chcni., 30, 328 A965J.
130
КЛАЙЗЕНА ЩЕЛОЧЬ [1]. Получение: растворяют 35 г едкого
кали в 25 мл воды и добавляют при охлаждении 100 мл метанола.
Экстракция криптофенолов и енолов. фенолы, нерастворимые
в водной щелочи, например 2,4,6-триаллилфеиол [11, экстрагируют-
экстрагируются из петролейного эфира щелочью Клайзепа. Витамин Ki легко
выделяется из 3—5%-ного концентрата люцерны следующим путем.
Спиртовую суспензию масла встряхивают с водным гидросульфитом
натрия, экстрагируют петролейным эфиром и из этого экстракта
извлекают гидрохинон витамина Ki обработкой К- Щ- Желтый
сн„
Витамин К,, гидрохинон
экстракт разбавляют водой и гидрохинон витамина Кг (бесцветный)
выделяют экстракцией эфиром и кристаллизацией из петролейпого
эфира; окисление окисью серебра в эфире дает чистый витамин Ki
[21.
Исчерпывающее окисление холестерина бихроматом и удаление
сильно кислой фракции дает смесь Д^-холестендиоиа-ЗД не:коль-
ких монокетопов и других нейтральных продуктов [31. Раствор в
петролейпом эфире экстрагируют щелочью Клайзена до тех пор,
пока экстракт не окрасится в желтый цвет, обусловленный образо-
сн
сн3он-кон.
о
о к1
вагшем енолята. Таким образом можно легко выделить ендион
через его енолят с выходом 40%.
Омыление. Тарбелл и сотр. [41 омыляли этиловый эфир 3,5-ди-
хлор-4-оксибензойной кислоты нагреванием с К- щ. в течение
1 час па кипящей водяной бане (93—97%); 2-нитро-4-метокси~ацет-
анилид гидролизуется аналогично при нагревании в течение 15 мин
[51.
1. C1 a isen L., Ann., 418, 96 A919).
2. F i e s e r L. Г., J. Am. Chern. Soc, 61, 3467 A939).
3. Ficscr L. F., Org. Syri., Coll. Vol., 4, 189 A963).
4. Тарбелл Д., Вильсон Дж., Факта П., «Синтезы органических
препаратов», ИЛ, М., 1963, сб. 4, стр. 236.
5. Фанта II., Тарбелл Д., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1952, сб. 3, стр. 358.
5*
13Г
КОБАЛЬТА (II) АЦЕТАТ-БРОМИД, CoOAcBr.
К. а. б. получают in situ из ацетата кобальта и бромистого водо-
водорода. К- а. б.— высокоактивный катализатор автоокисления акти-
активированной метиленовой или метальной группы. Например [1], в
колбу, снабженную мешалкой, трубкой для ввода газа и холодиль-
холодильником, помещают реагенты, указанные на следующей схеме:
СНа
со,н
,Вг
90-112"
+ Со(ОАсJ+ НВг Ч-АсОН —^
0,1 моля 0,1 моля 500 мл 91%
30% в АсОН
Вг
0,5 моля
При пропускании кислорода температура поднимается до 90°,
при слабом нагревании смесь кипятят в течение 2 час. Другие
примеры:
О
II
С6Н5СОСН3СН2С6НЁ -
о о
СоОАсВг, О,
71% ""*"
О
СоОАсВг, О.,
4\ /
/ч
Гласный 10—15% 0,5-3%
продукт
1. Hay A. S., В I a n с h а г d H. S., Сап. J. Chem., 43, 1306 A965).
КОБАЛЬТА ГИДРОКАРБОНИЛ, НСо(СОL.
К- г. получают реакцией диспропорционирования дикобальт-
октакарбонила и ДМФА в толуоле или гексане с последующим
подкислением [1].
ЗСо3(СО)8-[-12 ДМФА —> 2Со(ДМФА)8[Со(СОL]3-
Со (ДМФА)е [Со(СОL12+2НС1_
К- г. считается истинным катализатором гидроформилирования
олефинов (оксо-синтез) [2,3]; см, Дикобальтоктакарбонил.
1. Kirch L., Or chin M., J. Am. Chem. Soc, 80, 4428 A958).
2. Wender I., Steinberg H. W., Or chin AL, J. Am. Chem. Soc,
75, 3041 A953).
3. Heck R. F., В r e s 1 о w D. S., J. Am. Chem. Soc, 83, 4023 A961).
КОБАЛЬТА (II) ХЛОРИД, СоС1и. Мол. вес 129,85.
К- х. получают дегидратацией СоС12-6НХ) в токе хлористого
водорода и сушат в вакууме при 100-—150° [I].
Д32
Каталитическое количество К- х. оказывает влияние на направ-
направление реакции Гриньяра, так как промежуточно образующееся
RCoCl активирует конденсацию с органическими галогенидами
(Караш [1, 2]):
^Ci C6H5-CQH5
8G%
2 [1N5g + 65^
1. К h а г a s с h M. S., Fields E. K., J. Am. Chem. Soc, 63, 2316 A941),
and others papers.
2. Reviewed by H e у D. H., Ann. Reports, Chem. Soc, 41, 195 A944); 45, 160
A948).
3. Black H. K-, Horn D. H. S., Weedon В. С L., J. Chem. Soc,
1954, 1704.
силис-КОЛЛИДИН B,4,6-триметилпиридин). Мол. вес 121,18,
т. кип. 171°. Перегоняют перед использованием.
Для дегидрогалогенирования вместо пиридина лучше применять
это основание. Рекомендуется добавлять 4% 3,5-лутидина (синтезы
каротиноидных полиенов реакцией при 140° в атмосфере азота)[1].
1. I л h о f f e n H. H., Krause H. -J., В о г k S., Ann., 585, 132 A954).
КРЕМНИЯ ТЕТРАИЗОЦИАНАТ, Si(N=C=O)a. Мол. вес 196,16,
т. пл. 26°, т. кип. 185,6°.
К- т. получают взаимодействием цианата серебра с четыреххло-
ристым кремнием с выходом 85% [1].
К. т. в бензольном растворе экзотермически реагирует с первич-
первичными и вторичными аминами с образованием соответствующих
производных мочевины с выходом 97—100% Ш.
О
II
4RR'NH + Si(NCOL -* 4RR'NCNHs + SiOz+2HaO
Аналогичным образом тетраизотиоцианат кремния дает произ-
производные тиомочевины. Этот способ значительно лучше старой мето-
методики с использованием водных растворов циановой или тиоциано-
вой кислоты.
1. N е v i I I e R. G, McGee J. J., Can. J. Chem., 41, 2123 A963).
л
ЛАУРИЛПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ. Поверхностноактивпос веще-
вещество используется для озонирования циклоолефинов до двухоснов-
двухосновных кислот в водной щелочной перекиси водорода [1].
1. Freraery M. I., Fields E. K-, J- Org. Chcm., 28, 2537 A963).
ЛЕВУЛИНОВАЯ КИСЛОТА, СН3СОСН,СН,СО,Н. Мол. вес
П6,И, т. пл. 33—35°.
Получение. Толленс Ш обнаружил, что Л. к. можно получить
действием разбавленных минеральных кислот на углеводы: саха-
сахарозу [1], крахмал 12], глюкозу [3], фурфурол [4] и 4-оксиметил-
фурфурол 14]. По методике, приведенной в работе [51, раствор 500 г
сахарозы в 1 л воды обрабатывают 250 мл конц. соляной кислоты и
нагревают па кипящей водяной бане в течение 24 час. Образующий-
Образующийся в результате обугливания черный осадок отфильтровывают и
фильтрат упаривают досуха. Экстракцией эфиром F—7 час) и пе-
перегонкой получают вещество, почти полиостью затвердевающее
при 30°. Выход составляет 72-—76 г или 21—22% в расчете на ис-
использование обоих компонентов дисахарида. Промежуточные про-
производные фурана типа C) и D), очевидно, отщепляют формальдегид,
под действием которого восстанавливаются. Согласно статье, поя-
появившейся после опубликования приведенной методики, глюкоза
как исходное вещество лучше сахарозы, поскольку дает меньше
продуктов обугливания и обеспечивает несколько более высокий
выход [3].
НОСН —СНОН СН-СН
Сахароза
но/
H0CHX1-I CHCHO -
он он
A)
НОСН—СНОН
НОСНХН ССНпОН
I II
он о
B)
СН—СН
I! II
с. Хч нох
нон
НОНИ(
о
C)
СН —СН
II II
а х.
сио
снаон
D)
СН., —СН..
СОСНя+НСОпН
E)
(б)
Г34
Расщепление 2,4-динитрофенилгидразонов [61 и оксимов [7].
Кини [6] разработал полумикроколориметрический метод определе-
определения 2,4-динитрофенилгидразонов, в котором Л. к. служит акцеп-
акцептором 2,4-динитрофенилгидразнна и регенерирует кетон при об-
обменной реакции с его производным. Он нашел, что гидразоны несо-
пряженпых кетонов расщепляются гораздо легче, чем гидразоиы
сопряженных или ароматических кетонов .
Де Пюи [71 встретился с трудностями при гидролизе диоксима
(I) (дггмер оксима циклопентадиенона) кислотой, а также при гид-
гидролизе кислотой в сочетании с формальдегидом, так как соединения
A), B) и C) исключительно чувствительны к действию сильных
кислот. Используя в качестве акцептора Л. к., он нашел, что если
перемешивать при комнатной температуре соединение A) с Л. к.,
.он
СНзСО(СНг)гСОгН
нс1 (гьй) .
1 94% '
(О
он
У/ CH3COtCHz)zCOaH „
I-IC1 (90°).. - //
// 70%
к которой добавлено 10 об. % 1 н. соляной кислоты, то диоксим
растворится в течение 3 час, и из раствора почти с количественным
выходом выделяется кетоксим B). Кетоксим B) гидролизуется в
дикетон C) нагреванием с той же смесью левулиновой и соляной
кислот в течение 3 час на кипящей водяной бане. Те же условия в
общем пригодны и для гидролиза насыщенных оксимов B5°) и со-
сопряженных оксимов (90°). Мейнвальд н сотр. [81 превращали нитро-
зохлориды ряда норборнана в хлоркетопы (выход 79—85%) по
методике Де Пюи — Пондера.
По усовершенствованной Мэттоксом и Кендаллом [9[ методике
выделения ацетата кортизона из С3-2,4-динитрофенилгидразопа
используется смесь пировиноградиой кислоты, уксусной кислоты,
хлороформа и бромистого водорода; необходимое соединение полу-
получается с выходом 80% . Для сравнения Де Пюи [7] приготовил смесь
1 г Д4-холестен-3-он-2,4-динитрофенилгидразона со 100 мл хлоро-
хлороформа и 100 мл обычной смеси левулиновой и соляной кислот и ки-
кипятил ее в течение 3 час. Хроматография дала с высоким выходом
А4-холестенон-3.
.сн,
О
СН3СО(СН2JСО2Н
НС1 (90°)
9 5%
135
1. G г о t e A., von, Т о 1 1 е n s В., Arm., 175, 181 A875); 206, 226 A880).
2. Rischbieth P., Ber., 20, 1773 A887).
3. Sah P. P. Т., Ma S.-Y., J. Am. Chem. Soc, 52, 4881 A930).
4. Teunissen H. P., Rec. trav., 50, 1 A931).
5. McKenzie B. F., Org. Syn., Coll. Vol., 1, 335 A941).
6. Keeney M., Anal. Chem., 29, 1489 A957).
7. DePuy С H., P о n d e г В. W., J. Am. Chem. Soc, 81, 4629 A959).
8.' Me inwa 1 d J., Me i n w a 1 d Y. C.Baker T. N., Ill, J. Am. Chem.
Soc, 86, 4074 A964).
9. M a t t о x V. R., Kendall E. C, J. Am. Chem. Soc, 70, 882 A948);
J. Biol. Chem., 188, 287 A951).
ЛЕМЬЕ — ДЖОНСОНА ОКИСЛЕНИЕ, см. Периодаты, окис-
окисление смесью периодат — тетраокись осмия.
ЛИНДЛАРА КАТАЛИЗАТОР, Pd — СаСО3 — РЬО. Линдлар
и Дюбуи [1] детально описали методику Линдлара [2], немного
усовершенствовав ее. Раствор хлорида палладия в разбавленной
соляной кислоте нейтрализуют до рН 4—4,5 и добавляют к суспен-
суспензии осажденного карбоната кальция. Суспензию перемешивают и
нагревают на кипящей водяной бане до осаждения красно-корич-
красно-коричневого окисла. К перемешиваемой теплой суспензии добавляют
НС1 Н2О НСО2Н
PdCl3 H2PdCl2 *¦ PdO — —*> Pd
н2о
Pb(OAcK *¦ РЬО
раствор формиата натрия; через 40 мин восстановление заканчива-
заканчивается и выпадает черный осадок, который собирают, промывают на
воронке Бюхнера и частично дезактивируют шламмом 7,7%-ного
водного ацетата свинца (80°, перемешивание в течение 45 мин).
Отравленный катализатор промывают и высушивают при 60—70°.
Выход катализатора в расчете на 1,48 г хлорида палладия составля-
составляет 19,5 г.
Л. к. чрезвычайно эффективен для селективного гидрирования
тройных связей до цис-двойных связей. Линдлар и Дюбуи привели
пример гидрирования фенил ацетилен а в стирол. В колбу для гид-
гидрирования вводят 2,04 г @,02 моля) фенилацетилена, 0,10 а Л. к.,
1,0 мл хинолина и 150 мл гексана. Воздух из системы удаляют
трехкратным откачиванием и промыванием водородом. Гидрируют
при небольшом избыточном давлении с перемешиванием на трясуч-
трясучке или магнитной мешалкой. Из более поздних работ приведем
лишь некоторые [3]. В присутствии Л. к. кумулены частично гид-
гидрируются в ^«с-полиены [41.
СеН5\г r r r r-^r/°sHb H*. Pd"Pb
Xj \j \j \j (j — \J». — >-
CeH/ XQH5
од/ \н н
136
Крам и Аллинджер 151 использовали вместо Л. к. палладий на
сульфате бария, отравленный синтетическим хинолином (хинолин,
полученный из каменноугольной смолы, непригоден). Например,
при гидрировании диметилового эфира 5-дециндикарбоновой кис-
кислоты A) в метаноле слабо экзотермическая реакция завершается
через 20 мин с поглощением точно 1 моля водорода; при этом
образуется 97% диметилового эфира цш>5-децендикарбонопой кис-
кислоты B). Шнейдер [6] считает такую замену Л. к. удобной, однако
СНзаС(Ш0зС=*С(СНа)8СОаСН3 + 5%Ра —BaSO , Ha ^
37 %
A) 19,2 г в 100 мл СН3ОН 0,4 г
_* СН8ОаС (СН,ЬЧ /(СНа)зСОвСЫз
>с=с<
н/ \н
B)
предлагает еще более эффективный катализатор —5% палладия
на сульфате бария и пиридин в качестве растворителя. Такой ката-
катализатор восстанавливает ацетилены в ^ис-олефины и резко обры-
обрывает реакцию на стадии образования олефина.
1. L i n d 1 а г Н., D u b и i s R., procedure submitted to Organic Syntheses.
2. Lindlar H., Helv. Chim. Acta, 35, 446 A952).
3. Arnold R. Т., S m о 1 i n s k у G., J. Am. Chem. Soc, 82, 4918 A960);
Ruegg R., Gloor U-, Langernann А. Д о f 1 e г М., von Plan-
t a C, R у s e г G., I s 1 e г О., Helv. Chim. Acta, 43, 1745 A960); Surma-
t is J. D., Of пег A., J. Org. Chem., 26, 1171 A961); Osb on d J. M.,
P h i 1 p о t t P. G.,Wickens J. C, J. Chem. Soc, 1961, 2779.
4. Kulin R., Fischer H., Chim. Ber., 93, 2285 A960).
5. С r a m D. J., A 1 1 i n g e г N. L., J. Am. Chem. Soc, 78, 2518 A956).
6. S с h n e i d e г W. P., private communication.
ЛИТИЙ. At. вес 6,94, т. пл. 180,5°, т. кип. 1332°, уд. вес 0,53420°;
растворимость: 10,9 г/100 г NH3 при —33,2°; 36,5 г/л CH3NH2 при
—22,8°.
Техника эксперимента. Большинство методик, приведенных
в литературе, было разработано в то время, когда Л. выпускался
лишь в виде больших брусков или слитков, покрытых слоем пара-
парафина. Такой кусок металла расплющивают молотком в тонкую
фольгу, а затем отмывают ее эфиром от парафина и нарезают нож-
ножницами на тонкие полоски непосредственно над горлом реакционной
колбы с эфиром [1, 2]. Гершберг [3] вытягивал литиевую проволоку
с помощью пресса для натрия, снабженного фильерой с трехмил-
трехмиллиметровым отверстием. Бартлетт и Леффертс [4] получали мелкую
дробь плавлением Л. в минеральном масле, добавляли несколько
капель олеиновой кислоты для предотвращения слипания и смесь
энергично встряхивали в течение нескольких секунд. Смесь охлаж-
охлаждали, фильтровали через стеклянную вату, промывали эфиром и
серебристо-серые частицы диаметром около 1 мм переносили в реак-
реакционную колбу. Бергсталер [5] рекомендует осторожно добавлять
лигроии к еще горячей суспензии в минеральном масле, прежде
137
чем она успеет охладиться и образовать гель (что обусловлено при-
присутствием олеиновой кислоты). Дробь в чистом виде поднимается
на поверхность к горлу колбы и легко извлекается шпателем, име-
имеющим форму ложки.
Выпускаемую в настоящее время литиевую ленту очищают от-
защитного слоя масла и помещают в петролейный эфир 161. Нож-
Ножницами нарезают ее на кусочки и после отдувания растворителя
сухим аргоном помещают в реакционную колбу.
В настоящее время Л., содержащий обычно около 0,02% натрия,
выпускается* в нескольких видах. Проволоку, как это рекомендо-
рекомендовано Гершбергом [3], выпускают диаметром около 3 мм в катушках
весом 100, 400 и 800 г. Гершберг рекомендует обращаться с такой
проволокой следующим образом. Длину проволоки следует брать
из расчета, что 1 см сухой проволоки весит 0,0423 г A2 см весят
0,508 г). Покрытую маслом проволоку разрезают на соответствую-
соответствующее число отрезков длиной 12 см и помещают их в трубку, снаб-
снабженную внизу краном и вводом для аргона через резиновую пробку
сверху. Литиевую проволоку отмывают от вазелина последователь-
последовательно порциями бензола и эфира в атмосфере аргона и промывную
жидкость выдавливают аргоном через кран. Перед внесением Л.
реакционную колбу продувают аргоном, выводя газ через самое ши-
широкое горло колбы. Трубку с Л. также продувают аргоном все
время, пока она открыта, укрепляя ее под прямым углом к горлу
колбы. Проволоку вытягивают пинцетом и разрезают ножницами
на небольшие кусочки, которые падают в колбу. Таким образом
обеспечивается защита свежеобнаженной серебристой поверхности.
Площадь поверхности 3 мм проволоки составляет 23 см2/г.
Литиевая дробь имеет размер частиц от 4 до 16 меш. Частицы Л.,
диспергированные в минеральном масле, вазелине или парафине,
имеют диаметр 15 мк и площадь поверхности 7,3-103 см2/г. Ниже
приведены составы смесей (вес. %). Дисперсию в парафине (т. пл.
около 52°) выпускают в виде стержней диаметром 2,5 см и длиной
ы
30
30
30
30
Минеральное
масло
69
61
—
—
Вазелин
_
8
70
—
Олеиновая
кислота
1
]
__
2
Парафин
—
—
68
20 см; в таком стержне содержится 22,7 г металлического Л. Стерж-
Стержни запаяны в полиэтиленовые трубки и упакованы по 20 стержней
в банке. Дисперсия в парафине исключительно устойчива при хра-
хранении, с ней легко и надежно работать на воздухе. Необходимое
* Американская литиевая корпорация (Lithium Corporation of America).
138
количество металла легко получить, отрезав и взвесив рассчитан-
рассчитанное количество стержня. Из пего получают сухой литиевый порошок,
вымывая парафиновую матрицу пентаном или гексаном в закрытом
сосуде в атмосфере сухого аргона с последующим удалением раст-
растворителя и высушиванием в токе аргона. Сухой литиевый порошок
чрезвычайно чувствителен к действию воздуха, влаги и азота.
Дисперсия в минеральном масле разделяется при хранении, но
ее однородность можно восстановить перемешиванием (частицы не
слипаются). Дисперсию извлекают из контейнера ложкой и взве-
взвешивают.
Противопожарные средства. Загоревшийся Л. засыпают без-
безводным хлористым литием.
Алкил- и ариллитиевые производные, см. также п-Бутиллитий;
Литий-натриевый сплав; Метиллитий; Фениллитий.
Алкил- и ариллитиевые производные получают с высокими
выходами обработкой галогенида 2 же Л. в сухом эфире в основном
по методике, используемой при получении реактива Гриньяра [7, 8].
Л. реагирует легче и с большей скоростью, чем магний.
В отличие от магния Л, всплывает на поверхность эфира и его
нельзя нагревать в токе азота, так как при этом образуется нитрид.
Алкиллитиевые производные получают не только в эфире, но и в
низкокипящем петролейном эфире [91; углеводородный раствори-
растворитель позволяет получать литийорганические соединения (например,
изопропиллитий), трудно образующиеся в других условиях.
Литиевые производные несколько более реакционноспособны,
чем соответствующие реагенты Гриньяра [10], и в реакции с а, |3-
иенасыщенными кетонами в отличие от магнийорганических гало-
генидов дают более высокое содержание продукта 1,2-присоеди-
нения [И]. Через литиевые производные удается вовлечь в синтез
хлорароматические соединения, что не выполнимо методом Гринь-
Гриньяра. Алкил- и ариллитиевые производные легко реагируют с окисью
этилена без нагревания, которое необходимо при взаимодействии
с реактивами Гриньяра. Для предотвращения образования продук-
продуктов типа ROCHaCHafOCHzCH^OH на 1 моль R (Ar) Li следует
расходовать точно 1 моль окиси этилена.
Не все органические галогениды удовлетворительно реагируют
с Л.; часто необходимое соединение Л. можно получить косвенно
обменной реакцией с легко доступным соединением Л., например
с н-бутиллитием:
Реакция обмена, открытая в 1938 г. Гилманом A21 и Виттигом [131,
нашла широкое применение [14]. Получение я-бутиллития (а также
фениллития, хотя он и менее реакциоипоспособеи), реакцию обмена
и реакцию с карбонильным соединением можно с успехом провести
139
в одной и той же колбе, причем для образования промежуточного
соединения RLi требуется всего 30—60 мин. Атом Л. можно замес-
заместить на остаток MgBr, что иногда является наиболее удобным ме-
методом получения реактива Гриньяра [15].
Выход алкил- и ариллития можно определить методом кислот-
кислотного титрования, используемого для анализа реактивов Гриньяра,
или добавлением беизофеноыа к аликвотмой порции и взвешиванием
образующегося третичного спирта [16]. Длительное время приме-
применялся метод двойного титрования Гилмана и Хаубейна [17). Для
определения алкиллития в углеводородном растворе простым и точ-
точным является оке иди метр и чес кий методе использованием V2O5 [18].
Однако ни один из двух последних методов нельзя применить для
определения ариллития.
При разработке метода синтеза плазмалогенов типа A) Крэйг
и сотр. [19] нашли, что дегидробромирование а-бромацеталя гли-
глицерина B) с образованием алкениловых эфиров C) и D) лучше про-
проводить под действием Л. в 1,2-диметоксиэтане, чем под действием
натрия или магния.
н н
CH2OC = CR
CHOCOR'
,ОН
СНЕОР<
!|NXHaCHaNH3
О
A)
снаоч
j >CHCHR
снек
1 Вг
снаон
B)
Li <
:h2och=chr
снон
с
Н2ОН
C)
СН2ОН
1
4- CHOCH=CHR
СН2ОН
D)
Циклизация. Для осуществления синтеза интересной трицикло-
[3,2,1,03'е]-октановой системы A) Соуерс и др. [20] использовали
в качестве исходного вещества аддукт Дильса-Альдера B), легко
0)
получаемый из аллилового спирта и циклопентадиена. Ненасыщен-
Ненасыщенный спирт превращали в 6-хлорметил-З-оксатрицикло-[3,2,1,02'4]-
октан C). Для циклизации C) в три циклический спирт D) Л. в ТГФ
более эффективен, чем натрий в толуоле. Спирт D) имеет относитель-
относительно напряженное циклобутановое кольцо, но окислением СгО8 в пи-
пиридине и восстановлением по Вольфу — Кижнеру его легко прев-
превратить в желаемый углеводород.
140
он
C) , D)
1. Woodward R. В., К о г n f e 1 d E. С, Org. Syn., Coll. Vol., 3, 413
A955).
2. Heaney H., Millar I. Т., Org. Syn., 40, 105 A960).
3. F i e s e r L. F., Hershberg E. В., J. Am. Chem. Soc, 59, 396 A937).
4. В a r t 1 e t t P. D., L e f f e г t s E. В., J. Am. Chem. Soc, 77, 2804 A955).
5. Burgstahlcr A. W., private communication.
6. GutscheC. D.,Peter H. H, Org. Syn., Coll. Vol., 4, 887 A963).
7. Z i e g 1 e r K, Colonius H., Ann., 479, 135 A930).
8. G i 1 m a n H. et al., J. Am. Chem. Soc, 54, 1957 A932).
9. G i 1 m a n H., L a n g h a m W., M о о г e F. W., J. Am. Chem. Soc, 62,
2327 A940).
10. G i 1 m a n H., K. i r b у R. H., J. Am. Chem. Soc, 55, 1265 A933).
11. Liit tr in gh aus A., Ber., 67, 1602 A934).
12. G i 1 m a n H., J а с о b у A. L., J. Org., 3, 108 A938).
13. W i t t i g G., P о с к e 1 s U., D r 6 g e H., Ber., 71, 1903 A938).
14. J о n e s R. G., G i 1 m a n H., Org. Reactions, 6, 339 A951).
15. G i 1 m a n H., A r n t z e n С. Е., J. Am. Chem. Soc, 72, 3823 A950).
16. G i 1 m a n H, Z о e 1 1 n e r E. A., S e 1 b у W. M., J. Am. Chem. Soc,
54, 1957 A932).
17. G i 1 m a n H., H a u b e i n A. H., J. Am. Chem. Soc, 66, 1515 A944).
18. С о 1 1 i n s P. F,Kamienski С W., E s m а у D. L., E 1 1 e s t a d
R. В., Anal. Chem., 33, 468 A961).
19. С r a i g J. C, H a m о n D. P. G, Brewer H. W., H a r 1 e H., J.
Org., 30, 907 A965).
20. S a uer s R. R., Parent R. A., D a m 1 e S. В., J. Am. Chem. Soc, 88,
2257 A966).
ЛИТИЙ-АЛКИЛАМИННОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ.
Г Метиламин
I Диметиламин
... I Этиламин
Li -\- <
J Изопропиламин
I н-Пропиламин
{Морфолин
Бенкесер [1] показал, что комбинация лития с низкомолекулярным
алкиламином является энергичным восстановителем для аромати-
ароматических углеводородов и некоторых других соединений. Наиболее
часто используется этиламин. Например, при восстановлении на-
нафталина литием и этиламином с высоким выходом образуется смесь
Д9>1°- и Дг'9-окталинов. Поданным Бергсталера [2], на другом при-
примере реакция тормозится при использовании неперегнанного этил-
амина из баллона, возможно, из-за того, что следы соединений
141
Т. кип., °С
-6,5
7,4
16,6
34
48,7
128
Уд. вес
0,699
0,680
0,689
0,694
0,719
_
железа, попадающие из баллона, катализируют образование амида
за счет восстановления. Обычно используют промытую эфиром и
нарезанную мелкими кусочками литиевую проволоку, хотя Бергста-
лер рекомендует мелкую литиевую дробь, полученную по Бартлетту
(см. Литий).
Восстанавливаемое вещество растворяют в достаточно большом
избытке перегнанного безводного этиламина в колбе, снабженной
конденсатором дьюаровского типа, охлаждаемым сухим льдом.
Добавляют рассчитанное количество лития и смесь перемешивают
с помощью магнитной мешалки. Появляющееся сначала ярко-синее
окрашивание исчезает по окончании восстановления. В отсутствие
субстрата литий медленно растворяется в кипящем этиламине без
выделения водорода с образованием ярко-синего раствора, который,
очевидно, содержит Li+, связанный в комплекс с отрицательно за-
заряженным растворителем. Эту реакцию, хотя она и необратима,
обычно проводят в присутствии субстрата, который реагирует с
сипим комплексом почти со скоростью его образования, возможно,
путем 1,4-присоединения лития. Восстановление нафталина иллю-
иллюстрируется следующей гипотетической схемой:
EL >Li
Z EtNH2 ^
-2 EtNHLi
A)
C)
D)
Основа-
Основание
C)
(8)
A1)
1,4-Дилиткйаддукт B) реагирует с этиламином с образованием
Д3-диалииа C), который частично претерпевает второе 1,4-присое-
динение к бензольному кольцу с образованием после обмена металла
с растворителем изотетралина D). Возможность того, что этот угле-
углеводород является промежуточным соединением, подтверждается
тем, что Гроб [3] при восстановлении нафталина натрием в смеси
142
жидкий аммиак — эфир — абсолютный этанол при —70° получил
D) с выходом 82%. При более высокой температуре в реакции с
Li—EtNHa вероятна катализируемая основанием изомеризация
изотетралина в сопряженный триен E). Последний путем 1,6-при-
соединения F) и последующего 1,4-присоединения превращается
в А"'10-окталин G)—основной конечный продукт. Побочный Дь!'-
окталин A1) образуется, по-видимому, в результате катализируе-
катализируемой основанием изомеризации Д2-диалииа C) в сопряженный AL-
диалин (8), последующего 1,8-присоединения (9), 1,6-присоедине-
ния A0) и 1,4-присоедииепия A1).
Обработка толуола в метиламине 4 же лития дает смесь метил-
циклогексепов, содержащую, по данным газовой хроматографии,
59% 1-метилциклогсксена (V) и 41% 3- и 4-метилциклогексенов|.41.
сн.
Ш
В этом случае также предполагается 1,4-присоединепие, изо-
изомеризация несопряженных диенов в сопряженные и последующее
[,4-прнсоединение. Бенкесер и сотр. 15] нашли, что реакции более
селективны при замене значительной части метиламина или этила-
мина на диметиламин, н- или изопропиламин либо морфолии. До-
Добавление этих аминов способствует образованию термодинамически
более устойчивого продукта восстановления. Например, при вос-
восстановлении толуола 4 же лития в смеси 10 об. % метиламина и 90%
диметиламина образуется смесь 82% 1-метилциклогексена (V) и
18% 3- и 4-метилциклогексенов. Добавление более высококипящего
амина позволяет также проводить реакцию в менее летучей системе
растворителей с высокой растворяющей способностью. Интересно,
однако, что в чистом диметиламине или морфолиие восстановление
не происходит, для этого необходимо небольшое количество метил-
или этилампна. Восстановление можно провести и в чистом н-про-
пиламиие, но при кипячении D9°)г в этом растворителе наряду с
присоединением металла наблюдается конкурентная реакция ме-
металла с растворителем с образованием водорода и амида.
В улучшенной методике синтеза А9'1О-окталина [6! предусмат-
предусматривается использование второго амина. Смесь 0,2 моля нафталина
и по 250 мл этил амин а и диметиламина помещают в колбу, снаб-
снабженную ловушкой с сухим льдом. I ,Qb г-апгом литиевой проволоки
нарезают на кусочки длиной 0,5см, добавляющих к смеси и переме-
перемешивают ее 14 час магнитной мешалкой. Смесь растворителей отго-
отгоняют, а серовато-белый остаток (содержащий избыток лития) осто-
осторожно разлагают 100 мл воды (при охлаждении). Выпавший осадок
143
отделяют и фильтрат экстрагируют эфиром; перегонка дает 19—20 г
углеводорода, содержащего, поданным газовой хроматографии, 80%
Дэ'10-окталина и 20% Д1>9-окталина. Основной продукт выделяют
в чистом виде с помощью бис-( 1,2-диметилпропил-1)-бораыа, который
избирательно присоединяется к менее пространственно затруднен-
затрудненному А1'3-изомеру. Окисление продукта перекисью водорода для
превращения аддукта в легко отделяемый спирт и последующая
перегонка дает А9'10-окталин 99%-ной чистоты с выходом 50—54%
(в расчете на нафталин).
Еще до того как стал доступен метод газовой хроматографии,
Бенкесер [1] наблюдал, что при температуре кипения эти л амина
A6,6°) этилбеизол восстанавливается избытком лития до этилцик-
логексена и этил цикл огексана, тогда как при —78° единственным
продуктом является 1-этилциклогексен. В более поздней работе
[41, уже цитировавшейся выше, показано, что восстановление то-
толуола в метиламине 4 же лития дает 59% 1-метилциклогексена (V)
и 37% смеси 3-метилциклогексена (VI) и 4-метилциклогексена
(VII). Возможные пути образования этих изомеров показаны ниже.
сн,
сн
VIII
VII
В присутствии соответствующего количества лития эти изомеры
чрезвычайно легко восстанавливаются до метилциклогексана, оче-
очевидно, за счет 1,2-присоединения лития и переметаллирования на
амин. В тех же условиях 1-метилциклогексен (V) восстанавливается
гораздо медленнее [например, лишь на 4% за 3 час (Li-J-CH8NHa)l,
чем 4-метилциклогексен E9%). Индуктивный эффект метильной
группы, очевидно, затрудняет захват электронов двойной связью.
Ацетиленовые связи восстанавливаются легче, причем только
путем транс-присоединения [7]. Например, 5-децин @,1 моля)
в этиламине при — 78° с прекрасным выходом восстанавливается
литием @,25 моля) в т/аднс-5-децен, а 3-октин дает транс-3-ок-
тен E2%). Однако реакция при температуре кипения этиламина
A6,6°) дает значительные количества алканов, особенно в при-
144
сутствии избытка лития. Эта реакция отличается от восстановле-
восстановления алкинов натрием в жидком аммиаке, которое останавливается
на стадии образования олсфинов, и сходна с поведением производ-
н
Li-C2H5NH2
52% ~*
н
ных циклогексена, в которых неконцевая дизамещенпая двойная
связь очень легко восстанавливается системой Li—RNHa.
По данным Беикесера и сотр. [8], восстановление ароматических
нитросоединений реагентом полностью останавливается на стадии
образования ароматических аминов, хотя ариламины могут быть
восстановлены избытком лития в этиламине до производных цикло-
циклогексена. Этот неожиданный результат объясняется следующим
образом. При восстановлении гштрогрупп образуются алкиламнн-
ные ионы, и по мере увеличения их концентрации между ариламин-
ными и алкиламинными ионами устанавливается равновесие:
ArNO,
Li-EtNH,
EtNH(Li+)
ArNH(Li+)+EtNH2
Так как алкиламинный ион — гораздо более сильное основание,
чем ариламинный, равновесие смещается в сторону образования
последнего. Отрицательно заряженные ариламинные ионы не склон-
склонны принимать электроны, поэтому восстановление заканчивается
на данной стадии. С другой стороны, если исходным веществом яв-
является ариламин, то вначале, когда в растворе практически нет
н,с
(а)
¦NH,
н,с
NH
F)
50%
H.C
•NH,
арилаыинных ионов, быстро восстанавливается кольцо и с достаточ-
достаточно хорошим выходом образуется продукт восстановления. Напри-
Например, я-толуидин восстанавливается литием и этиламином до транс-
1-метнл-4-аминоциклогексана с 50%-ным выходом за 6 час. Реакция
не останавливается на стадии 1-аминоциклогексена (а), как в слу-
случае алкилбензола, поскольку соединение (а) является енамином и
145
находится в равновесии с имином (б), который легко восстанавли-
восстанавливается. Данные по восстановлению N-мети л анилина и 1Ч,М-диме-
тиланилина подтверждают этот механизм [4]. Следует отметить,
что при восстановлении /г-толуидина образуется продукт с эквато-
экваториальным положением обоих заместителей. Восстановление как
о-, так и лг-толуидинов также дает наиболее стабильные производ-
производные циклогексана с обоими заместителями в экваториальном поло-
положении. Таким образом, эту реакцию можно использовать для сте-
реоспецифического синтеза производных циклогексана.
Для синтеза абиетиновой кислоты C) из дегидроабиетиновой
кислоты A) Бергсталер н Уорден [2] вначале безуспешно пытались
восстановить ароматическое кольцо натрием или литием и этано-
этанолом в жидком аммиаке в обычных условиях по Берчу (и даже в при-
присутствии эфира в качестве второго растворителя). Затем они обра-
обратились к более сильной восстанавливающей системе, разработанной
Бенкесером. Под действием лития и этиламина восстанавливается
не только ароматическое кольцо, но и карбоксильная группа до
альдегидной (наблюдалось восстановление и других кислот в аль-
альдегиды, но в общем с низкими выходами [9]). Однако в присутствии
очень слабой протонной кислоты типа mpem-амилового спирта или
/п/?<?ш-бутанола осуществляется селективное восстановление дстпд-
роабиетиновой кислоты в А8'12-абиетадиеновую кислоту B) с выхо-
выходом 90%. Из образующейся в результате кислотной изомеризации
сн(снэ)г
сн
Н3С 'СО2Н
C)
СН(СН3)г
смеси абиетиновую кислоту C) выделяют в виде соли диизоамила-
мина. Спирты, более кислые, чем два вышеуказанных, например
этанол или изопропанол, почти полиостью тормозили восстановле-
восстановление. 300 мг Aлшоль) дегидроабиетиновой кислоты и 4,3лгл D0лшо-
лей) трет -амилового спирта помещали в колбу, снабженную ло-
ловушкой, охлаждаемой сухим льдом, и высокоскоростной мешалкой
(медленное перемешивание приводит к неполному восстановлению).
Смесь обрабатывали безводным этиламином C0 мл), 240 мг C5 мг-
апгом) тонкоизмельченной литиевой дроби (Бартлетт, см. Литий).
Через 15 мин литий .растворяется и раствор приобретает бледно-
голубую окраску, затем добавляют вторую порцию литня весом
240 мг. При появлении характерной ярко-синей окраски раствор
обесцвечивают т/л?т-амиловым спиртом (~5 мл) и обрабатывают.
146
Хенбест [10] показал, что смесь литий — этиламин является
эффективным восстановителем простых и сложных аллиловых эфи-
ров в олефины. Например, раствор 0,4 г бензоата Д4-холестенола-Зр
в 20 мл этиламина при реакции с 0,1 г лития дает 0,224 г чистого
А4-холестена. Для восстановления полученного из Зр-ацетокси-Д7-
ланостена 7а,8а-эпоксида до 7а-ола Фрид и сотр. [11] добавляли в
CH3|
QH
Li-CZH5NHZ
качестве источника протонов mpem-бутанол. Одним из преимуществ
этого реагента перед системой Li—!ЧН3 является большая раство-
растворимость многих органических соединений в этнламине по сравне-
сравнению с жидким аммиаком. Для восстановления эпоксидов стероидов
в аксиальные спирты такой реагент более эффективен и более спе-
специфичен, чем алюмогидрнд лития 1121. Так, 7а,8а- и 9а, 11а-эпок-
сиды не восстанавливаются гидридом металла, но реагируют с ли-
литий— этил амином с образованием 8сс- и 9а-спиртов:
он
Если молекула содержит гидроксильную группу, как в случае
а-окиси холестерина A), то восстановление литием — этил амином
дает как аксиальный спирт B), так и непредельный холестерин C)
[13]. При реакции с р-эпоксидом получают только исходное вещест-
вещество и олефип C).
и о
сн,
Li-EtNH,
НО'
сн,
но
он
B)
C)
147
Это можно объяснить тем, что анион гидроксильной группы
тормозит образование анионного промежуточного соединения, из
которого получается аксиальный спирт.
Хенбест показал, что смесь литий—этиламнн эффективна также
при десульфуризации этилентиокеталей [14]. Аддукт Дильса —
Альдера бензохиыона с 2 молями бутадиена, для которого Хенбест
предложил конфигурацию D), превращали в бис-кеталь E), обра-
обработка которого лнтием и этиламином при —20" приводила к десуль-
фуризап.ии и восстановлению двух изолированных двойных связей
с образованием пергндроантрацена F) с высоким выходом. Этот
эффективный и стереоспецифический метод был использован для
восстановления дионов циклогексанового ряда [15].
н н
Трюс [16] показал, что литий в эти л амине лучше, чем натрий в
жидком аммиаке, расщепляет сульфид до меркаптана и углеводо-
углеводорода и сульфон до сульфиновой кислоты и углеводорода.
RSR
RSLi + RLi
Например:
Ll
L'
RSH + RH
*-c]0h21sh+«-c10h22
8 6% 85%
>? 7 0/ 7 Т 0/
° ' /а ' 1 /о
> H-C10H2iSO2Li-|-«-C10Ho2
82%
Обнаружив, что постепенное введение лития в реакционную
смесь благоприятствует реакции, Трюс сконструировал прибор,
в котором кипящий этиламин конденсируется и стекает через
трубку, содержащую рассчитанное количество нарезанной малень-
маленькими кусочками литиевой проволоки (рис. Л-1). Трубка представ-
представляет собой обычную пробирку с впаянной в дно стеклянной трубкой
диаметром 6 мм.
Хорошо известно, что обработка 14,14-диалкиламида алюмогид-
ридом лития приводит к восстановительному расщеплению с обра-
148
CH3NH2
Рис. Л-1. Прибор для медленного ввода
лития.
/ — конденсатор с сухим льдом; 2 — стеклянная
трубка; Я ~ ввод CH3NH2; 4 — литиевая прово-
проволока; 5 — стеклянная вата; б — мащит; 7 — маг-
магнитная мешалка.
зованием альдегида и вторичного амина [17]. По данпым Патчор-
ника [181, пептидная связь К-пролина при восстановлении литием
О
О
RCH + HNRa
и метиламином расщепляется аналогичным образом. Если пептид
содержит С-концевой пролин, то при восстановлении выделяется
свободный пролин, который может быть определен колориметри-
колориметрически:
149
RC-N
V
, о
со2н со2н
Например, L-аланил- ь-пролин адетилируют, N-ацетильное произ-
производное растворяют в метиламине и обрабатывают избытком лития
при —70°. Через час добавляют хлористый аммоний до исчезнове-
исчезновения синей окраски, а растворитель отгоняют. Остаток растворяют
в воде и колориметрически определяют пролин. Пептид, содержащий
СН, /-^, CHj *—| СНз
ch.,conhchc-m bi-смзуи^ СНзсрунснсно+ нк
АоГн
пролин в середине цепи, дает при восстановлении новый пептид с
N-концевым пролином, из которого пролин можно выделить фер-
ферментативным гидролизом L-пролиниминопептидазой.
1. Benkeser R. A., Robinson R. E., Sauve D. M, Thomas
О. Н., J. Am. Chem. Soc, 77, 3230 A955).
2. Burgstahler Л. W., Word en L. R., J. Am. Chcm. Soc, 86, 96
A964).
3. G г о b С A., S с h i e s s P. W-, Helv. Chim. Ada, 43, 1546 A960).
4. Benkeser R. A., Hazdra J.J., Lambert R. F., R у а п P. W.,
J. Org. Chem., 24, 854 A959).
5. Benkeser R. A., A g n i h о t r i R. К,, В u г г о u s M. L., Tet-
Tetrahedron Letters, 1, (I960); Benkeser R. A., A g n i h о t r i R. K.,
Burrous M. L., Kaiser E. M., M a 1 1 a n J. M., Ryan P. \\\,
.T. Org. Chem., 29, 1313 A964).
6. Benkeser R. A., Kaiser E. M., J. Org. Chem., 29, 955 A964).
7. Benkeser R. A., S с h г о 1 1 G, Sauvc D. Л1., J. Am. Chem. Soc,
77, 3378 A955).
8. Benkeser R. Л., Lambert R. F,R yan P. W., S t о f f e у D. G.,
J. Am. Chem. Soc, 80, 6573 A958).
9. BurgstahUr A. \V., W or den L. R., Lewis Т. В., J. Ore-
Chem., 28, 2918 A963).
10. H a 1 1 s w о r t h A. S., H e n b e s t H. В., W r i g 1 с у Т. I., J. Chcm.
Soc, 1957, 1969.
H. Fried J., Brown J. W., Borkenhagen L., Tetrahedron Letters,
2499 A965).
12. H a 1 1 s w о г t h A. S., H e n b e s \ H. В., J. Chem. Soc., 1957, 4604.
13. H a 1 1 s wor t h A. S., Hen best H. В., J. Chem. Soc., I960, 3571.
14. Cr oss 1 e у N. S., M en b est H. В., J. Chem. Soc, 1960, 4413.
15. S t о 1 о w R. D., В о п a v e n t u г а М. M. Tetrahedron Letters, 95 A964).
16. Truce W. E., T a t e D. P., В u г d g e D. N., J. Am. Chem. Soc, 82,
2872 A960).
17. В i r k о f e r L,,Frankus E., Chem. Ber., 94, 216 A961).
18. Patchornik A., W i 1 с h e k M., S a r i d S., J. Am. Chem. Soc, 86,
1457 A964).
150
ЛИТИЙ — АММИАК, см. также Берча восстановление.
Сторк [1] предсказал, что окталон A) при взаимодействии с ли-
литием в жидком аммиаке должен превращаться в менее устойчивый
из двух возможных енолятов; опыт подтвердил это предска-
предсказание. Восстановление ненасыщенного кетона A) дало в качестве
первоначального продукта лишь транс-2-дркалоп C), Реакцию рас-
рассматривают как присоединение электрона от лития к кетону A)
с образованием гибридного промежуточного соединения B), р-уг-
леродный атом которого имеет карбаниониый характер: промежуточ-
промежуточное соединение отрывает от аммиака протон с образованием про-
продукта C). Эти данные способствовали появлению нового метода
алкилирования [2]. Алкилирование /п/зонс-2-декалона D) в присут-
присутствии основания протекает через более устойчивый енолят и дает
соединение E). Однако менее устойчивый енолят можно получить
восстановлением ненасыщенного кетона A) Л.— а. и алкилировать
с образованием изомерного метилированного продукта F)-
сн.
о
н
D)
E)
Шауб иВейсс [31 алкилировали тестостерон G) восстановлением
его литием в жидком аммиаке н добавлением йодистого метила в
эфире. Согласно данным ЯМР, этот продукт представляет собой
он
,Li-NH3j
151
4а-метилкетон (8), что было подтверждено также образованием иден-
идентичного продукта при восстановлении 4-метилтестостерона (9).
Шауб и Вейсс показали также, что Дл>6-3-диенонЫ A0) гладко
восстанавливаются Л.— а. до А5-3-кетостероидов A2). Раствор
Дй-тестостерона A0) в ТГФ A2) добавляют к литию в жидком амми-
аммиаке до исчезновения синей окраски и обрабатывают реакционную
смесь хлористым аммонием. Получающийся с хорошим выходом
несопряженный кетон A2) в присутствии КОН легко изомеризуется
сн
сн.
он.
A0)
(П)
A2)
в тестостерон G), однако аммиак недостаточно основен, чтобы ката-
катализировать изомеризацию. Венкерт [4] использовал последнюю
реакцию в работе, посвященной синтезу ряда смоляных кислот.
Раствор 100 мг диенона A3) и 100 мг лития ъЪ мл тетрагидрофурана
и 80 мл жидкого аммиака перемешивают в течение 3 мин, добавляют
хлористый аммоний и дают смеси испариться в атмосфере азота.
СН
СН3
Li-NH,
CH,OH-NaOH
A3)
A4)
сн3
\
A5)
Экстракция хлороформом, промывание и выпаривание дают 90 мг
кетона A4) в виде масла; его кипятят 30 мин с 10 %-ным раствором
едкого натра в метаноле и после перекристаллизации получают
71 мг сопряженного кетона A5).
По мнению Дира и Паттисона [5], Л.— а. более предпочтителен,
чем Na—NH3 для стереоспецифического mpawc-восстановления ал-
кинов. Реакцию проводят в ТГФ в автоклаве под давлением при
комнатной температуре.
Н
(СН3)(СН2OС^С(СН3OСО3Н
Стеэроловая кислота
Li-NH3 в ТГФ
97,5%
СН3(СН2O
/
Н (СН2OСО2Н
Элаидыновая кислота
Метиловый эфир дезоксиподокарповой кислоты A), имеющий
сильно экранированную сложыоэфирную группу, реагирует с Л.—
а., образуя соответствующую кислоту (выход 75%), а предполагае-
152
мый спирт является побочным продуктом 16]. Метилдегидроабиетат
C), в котором сложиоэфирная группа экваториальна, восстанавли-
восстанавливается главным образом до спирта D). Сходный пример опублико-
опубликован Мейером и Левинсоном [7].
1. Stor k G.,D a r 1 in g S. D., J. Am. Chem. Soc, 82, 1512A960); S tor kG,,
Tsuj i J., J. Am. Chem. Soc, 83, 2783 A961).
2. S t о г k C.Rosen P., G о I d m a n N. L., J. Am. Chem. Soc, 83, 2965
A961).
S с h a u b R. E., Weiss M.J., Chem. Ind., 1961, 2003.
Wenkert E., Afonso A., Bredenberg J. B-son, Kaneko C,
T a h a r a A., J. Am. Chem. Soc, 86, 2038 A964).
R. E. A. Pattison F. L. M., J. Am. Chem. Soc, 85, 622 A963).
E., J а с k s о n B. G., J. Am. Chem. Soc, 80, 217 A958).
L e v i n s о n A. S., J. Org. Chem., 28, 2184 A963).
D e a r
W e n k e r t
7. Meyer W. L.
ЛИТИЙ — АММИАК—ROH, см. Берча восстановление.
ЛИТИЙ — трет-БУТАНОЛ — ТЕТРАГИДРОФУРАН. Инсек-
Инсектициды альдрин и изодрин с открытием Бруком, Томпсоном и Вин-
штейном [1] простого метода дехлорирования этих соединений, при-
приводящего к замещению всех атомов хлора на атомы водорода, стали
привлекательными исходными веществами для синтеза интересных
циклических систем. Полигалоидное соединение обрабатывают ли-
литиевой стружкой C г-апгом на галоген) и пгрепг-бутанолом B акв
на галоген) при кипячении в ТГФ в инертной атмосфере. В этом
а
а
а
С1
Альдрин
а
са2
а
Изодрин
ск
hv
V
С1^/
Т7
I С1
а
153
ряду выходы углеводородов составили около 60%. Следует отме-
отметить, что при этом замещаются винильные, аллильные и геминаль-
ные галогены и даже галогены в голове моста бициклических сис-
систем. Замещение ароматического галогена эффективно осуществля-
осуществляется при превращении З',4',5',6'-тетрахлорбепзонорборне]1а 0)
в беизопорборнен B) [21.
Li, (CHjbCOH, ТГФ
4 4%
B)
Дехлорированию [3] подвергался также аддукт E), который лег-
легко получается по приведенной ниже реакции. Дехлорирование ли-
литием и трет-бутанолом в ТГФ сопровождалось частичным восста-
восстановлением; продукт реакции — смесь ненасыщенного кеталя G)
CH3Os.OCH3
5% -Ная HaSO4,35", 20 час ff
91%
и насыщенного кеталя (8) в отношении 65 : 35. Ненасыщенный ке-
таль G) выделяли из смеси повторной экстракцией раствора в пеп-
таые 20%-ным водным раствором нитрата серебра и обработкой
экстракта гидроокисью аммония. Однако при замене натрия на
литий продуктом реакции дехлорирования был чистый ненасыщен-
ненасыщенный кета ль G), превращающийся в результате кислотного гидролиза
2 :CCU ^ СЧ-
2
У
¦ч
3
f
-I
в
Ч_
20
1
J
ТГФ
С1
С1
+
Li
2 г
(СН3KСОН—>Н
30 МЛ
н-
154
в бицикло-[2, 2, П-А2-гептепон-7. Метод эффективен при восстанов-
восстановлении цис-бис-аддукта дихлоркарбепа в цис, г{Ш>1,5-цнклооктади-
ен 141. Раствор галогенида в ТГФ перемешивали магнитной мешал-
мешалкой на ледяной бане и добавляли расплющенную молотком литие-
литиевую проволоку и шрет-бутанол в количестве, достаточном для раст-
сн
сн,
A)
ворения металла. Аддукт B), полученный из эргостерилтетрагидро-
пиранилового эфира A) и дибромкарбепа, успешно восстанавливали
аналогичным методом [5, 61.
1. В г и с k P., Thompson D., W i n s t с i n S.( Chcm. Ind., 1960, 405.
2. В ruck P., Tetrahedron Letters, 449 A962).
3. Gassman P. G., P a p e P. G., J. Org. Chem., 29, 160 A964).
4. Ficser L. R.Sachs D. H., J. Org. Chem., 29, 1113 A964).
5. Nazer M. Z., J. Org. Chcm., 30, 1737 A965).
6. For further examples, see S с h u s t e г D. I., Lee F.-T., Tetrahedron Let-
Letters, 4П9 A965).
ЛИТИЙ — ДИФЕНИЛ, Мол. вес 166,06.
Образуемый литием с дифенилом в ТГФ
сине-зеленый аддукт состава 2 : 1 более эффе-
эффективен в некоторых реакциях расщепления,
чем литий [I]. Одно из преимуществ его использования — проте-
протекание реакции в гомогенной среде [I]. Например, трифениламин
дает с комплексом 58% дифениламина, а с литием только 8% дифе-
дифениламина. Анизол и дифениловый эфир расщепляются с выходами
(CeHBKN
1лСеН5С6На1Л-ТГФ
10 час, 66°
58%
Эстрон — основной промежуточный продукт при синтезе при-
применяемых в медицине 19-порстероидов—можно получать с высоким
выходом при температуре 35° реакцией 17-этиленкеталя АЬ4-андро-
стадиендиопа-3,17 A) с Л.— д. в ТГФ в присутствии подходящего
кислого углеводорода типа дифенилметана. Последнее необходимо
для связывания побочного продукта — металлития — и предотвра-
предотвращения возможности его присоединения к потенциальной 17-кар-
бонильной группе [21.
155
1. E i s с h J. .1., J. Org. Chem., 28, 707 A963).
2. Dryden H. L., Jr., Webber G. M, Wieczorek J. J., J. Am.
Chem. Soc, 86, 742 A964).
ЛИТИЙ — N-МЕТИЛАНИЛИН. Этот реагент в эфире осу-
осуществляет 1,4-восстановленИе сопряженных диенов в олефины [11:
~> RCHaCH - CHCH.R' + 2QH5N - CH3
Li
Примеры: бутадиен -*¦ бутен-2; нафталин —>- 1,4-дигидронафта-
ЛИ11.
I. Z iegl ег К. et al., Ann., 511, 64A934); 528, 101 A937); 567, I A950).
ЛИТИЙ-НАТРИЕВЫЙ СПЛАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТИЙ-
АЛКИЛОВ [1]. Бил и др. [21 получили я-бутиллитий с выходом
80—95% из я-бутилбромида, диэтилового эфира и металлического
лития, содержащего 0,05% натрия [3]. Если литий содержит лишь
0,005% натрия, максимальный выход я-бутиллития составляет
только 48% (выходы определяли методом обратного титрования
[4]). Позже группой Била было показано, что выходы можно повы-
повысить, если расплавить литий высокой чистоты под слоем масла
и сплавить его не менее чем с 0,5% натрия. Такая концентрация
обеспечивает быстрое протекание реакции и высокие выходы алкил-
литиевых соединений. Для получения каталитического эффекта
недостаточно добавить к реакционной смеси нужное количество
натрия: необходимо сплавить натрий хотя бы с частью лития. Со-
Содержание натрия можно увеличить до 5%, не вызвав при этом
побочных реакций.
2RCI-|-2Na—- RR+2NaCI
Эти наблюдения были подтверждены и дополнены Мак-Артуром
и др. [5] при получении больших количеств различных алкиллитие-
вых соединений. Для получения алкильных производных лития,
содержащих пять и меньше атомов углерода, достаточно быстрое
протекание реакции обеспечивается содержанием в сплаве 0,5%
натрия. Для высших гомологов (С1о—С24) оптимальное содержание
натрия несколько выше; например, с децилхлоридом и октадецил-
хлоридом оно составляет приблизительно 1,33%. Размер частиц
лития не имеет значения; если содержание натрия оптимально,
156
то одинаково хорошо реагируют куски металла, дробь, стружки,
лента, фольга и порошок.
Например, 1,18 моля лития, содержащего 1,33% натрия, сус-
суспендируют в 200 мл эфира при 7—10° в трехгорлой круглодонной
колбе, предварительно продутой сухим азотом, и в течение часа
добавляют 0,5 моля октадецилхлорида в 60 мл эфира. Перемешивают
смесь еще 1,5 час при 7—10°, фильтруют раствор через неплотный
слой стеклянной ваты в атмосфере азота. Выход октадециллития
72—88%. Дециллитий был получен аналогичным образом с выхо-
выходом 67—92%.
Было показано, что наилучший растворитель для реакции —
диэтиловый эфир; качество растворителя значительно улучшалось
после кипячения с литием в течение 1 час перед добавлением алкил-
галогенида. После образования алкиллития диэтиловый эфир мож-
можно заменить другим растворителем, поддерживая при этом темпера-
температуру ниже 10°.
При получении больших количеств алкиллитиевых соединений
C8—3800 л) желательно увеличить количество натрия до ~25%
и активировать диэтиловый эфир продолжительным кипячением
с литием, чтобы избежать длительного индукционного периода A5—
24 час) и бурной реакции.
1. Contributed byMcArthur R. E., Ol in Mathieson Chemical Corporation,
New Haven, Connecticut.
2. В e e 1 J. А., К о с h W. G., T о m a s i G. E, Herraansen D. E.,
Fleeiwood P., J. Org. Chem., 24, 2036 A959).
3. Gil man H., Bee] J. A., Brannen С G., В u I I о с k M. W.,
D u n n G. E., M i I I e г Ь. S., J. Am. Chem. Soc, 71, 1499 A949).
4. Gilraan H-, H a u b e i n A. IK, J. Am. Chem. Soc, 66, 1515 A944).
5. С h i r a s S. J., F r u I 1 a F. R, M i n k I e i A. O,Kaufraan С W.,
Hugos Ii., Mot cock G. Т., Me Arthur R. E., unpublished work
at Olin Mathieson Chemical Corporation under Supply Contracts to U. S. Air
Force; AF C3-600) 36839 A957); AF C3-601) 57-10186 A957); AF C3-601) 57-573
A957).
ЛИТИЙ — Я-ПРОПИЛАМИН. Леонард и др. [I] использовали
этот восстановитель для получения енаминов, которые устойчивы
к гидролизу благодаря тому, что функциональная группа включена
в би- или трициклическую систему. Например:
157
Leonard
A962).
N. J., S I e i n h а г d t CK,LeeC.,J. Org. Chem., 27, 4027
ЛИТИЙ —ЭТИЛЕНДИАМИН (т. кип. 117°), см. также N-Литий-
этилендиамин. При восстановлении системами металл— амин ис-
используют аммиак, метил- и этил амины; высшие же алифатические
первичные амины мало пригодны (для этой цели), вероятно, потому,
что растворимость щелочных металлов в них уменьшается с увели-
увеличением отношения углерода к азоту. Реггель и сотр. [11, отметив-
отметившие, что этилендиамин содержит одну аминогруппу на каждый
атом углерода и что его относительно высокая точка кипения A17°)
должна давать определенные преимущества, действительно, пока-
показали, что система литий — этилендиамин при 90—100° является
эффективным восстанавливающим агентом. Она восстанавливает
тетралин A) до АУ(Ш-окталина B), а последний до троне-декалина
C). Колбу, снабженную мешалкой, холодильником и термометром",
Н
/\ ,--'4 /Ч /Ч /\
SJO- 100е
U 0 — 1 0 0°
A*
B)
н
C)
продувают азотом: и загружают в нее этплендиамип (высушенный
и перегнанный над натрием) и восстанавливаемое вещество и добав-
добавляют через холодильник литий D—8 порций, 0,5—1 г) при 90—100°
в течение 1,5—3 час. Скорость его загрузки контролируется по ко-
количеству выделяющегося водорода; свежую порцию металла добав-
добавляют перед исчезновением синей окраски от предыдущего добавле-
добавления. Обработка тетралина в диамине литием, взятым лишь в 10%-
?&
Л
н
D)
н
E)
св
НО
158
ном избытке от теории, дает соединение B) с выходом. 32%; 46%
тетралина выделяются обратно. При 100%-пом избытке лития выход
соединения B) увеличивается до 68%, и извлекают 31% исходного
вещества. Беглое изучение других реакций указывает в большин-
большинстве случаев па низкие выходы, неполное превращение и образова-
образование смесей.
Кори и Кэнтролл [2] показали, что реагент эффективен при вос-
восстановлении мети леновых групп микроколичеств 3-метил енхоле-
стана D) и тритерпеноидного производного F). В обоих случаях
с хорошими выходами были получены продукты, в которых метиль-
ная группа занимает экваториальное положение. Отметим, что три-
замещепная 12,13-двойная связь а-амирина G) остается незатро-
незатронутой.
1. R с s g e i L., F r i с d е 1 R, Д., W ender I., J. Org. Chem., 22, 891 A957).
2. С о г с у F,. J., С а п t г а 1 1 Е. W., J. Am. Chem. Soc, 81, 1745 A959).
N-ЛИТИЙЭТИЛЕНДИАМИН, H,,NCH,CR,NH, (мол. вес 60,10L-
+ Li (ат. вес 6,94) -* H2NCHaCHaNHLi + Ha.
Реггель, Фридман и Вендер [1] открыли, что Л. обладает заме-
замечательной способностью изомеризовать олефины и дегидрировать
дигпдробензоидные системы. Безводный этилендиамин получают
либо нагреванием продажного продукта с натрием в течение 1—2
дней и перегонкой [11, либо азеотропной перегонкой с очищенным
от тиофена бензолом и последующей перегонкой над гранулирован-
гранулированным едким кали, а затем над натрием [21. Для получения Л. к очи-
очищенному этилендиамину при перемешивании в атмосфере азота
при 90—110° добавляют порциями литий; первоначальная темно-
синяя окраска в конце добавления исчезает и раствор становится
бледно-желтым 11J.
Реггель и сотр. [11 наблюдали, что Л. в избытке этилепдиамина
быстро изомеризует терминальные алкены во внутренние алкепы.
Например, октен-1 при кипячении с Л. в течение 2 час дает 90%
внутренних алкенов, главным образом октена-2.
Еще более замечательно то, что дегидрирование осуществляется
в очень мягких условиях. При добавлении 4-винилдиклогексепа
A) к раствору Л. при комнатной температуре выделяется водород
и в качестве единственного органического продукта получается
этилбензол C). Первая стадия, по-видимому, заключается в мигра-
(О
СНаСН8-[
B)
CI-bNI-ILi
87%
CIIa —CH3
/A-
C)
ции терминальной двойной связи, возможно, с образованием сопря-
сопряженного диена B). Удивительно, что следующая стадия, дегидриро-
159
вание B) в C), осуществляется при комнатной температуре. В дру-
другом примере к раствору Л., полученному из 2 молей лития и 375 мл
этилендиамина, добавляют 2 моля ^-лимонена и перемешивают при
100—115° в течение 1,5 час (бурное выделение газа) и смесь кипятят
0,5 час. В результате реакции образуется исключительно я-цимол
с т. кип. 170—173°. В контрольном эксперименте Л., полученный
СН3 сн3
I и |
H.NCH,CH2N-Li
92%
d- Лимонен
сн
н3с/ ^с:
ге-Цимол
из 0,25 моля лития и избытка этилендиамина, обрабатывают I молем
^-лимонена и смесь нагревают в течение 1 час. Водород при этом
не выделяется и продукт реакции состоит исключительно из ^-лимо-
^-лимонена с т. кип. 169—172°, возвращенного с 92%-ным выходом. Нам
кажется, это наблюдение исключает предложенный Реггелем согла-
согласованный механизм, включающий девятичленное переходное состо-
состояние и предполагающий, что Л. играет каталитическую роль; другой
аргумент против этого механизма—то, что литий-триэтилендиамин
сгн5
+ _
#—Н LiNCHzCH2NH,
Н
Н
Н
B)
— >
-H3NCH2CH2NHZ
Li H2NCH2CH2NH2
н
(з)
+ LiNCH2CH2NH2 + Нг
Н
также обладает активной дегидрирующей способностью. Наш со-
сотрудник Хаддадии предложил следующий механизм. Сильно основ-
основное производное лития атакует углеводород B) с замещением одного
из кислых водородов на литий D). На второй стадии D) реагирует
с этилендиамином, образуя C) и гидрид лития, причем последний,
в свою очередь, реагирует с этилендиамином, давая водород и Л.
Для реакции необходима основная среда; она не осуществляется
в присутствии значительного количества кислого углеводорода B)
и лишь после полной нейтрализации углеводорода возможна реали-
реализация заключительной стадии. Для этого требуется эквимолярное
(или чуть большее) количество Л. Хотя Л. регенерируется и не рас-
расходуется, он не является катализатором, поскольку, реагируя
160
в одной реакции, он регенерируется в другой независимо от первой.
Л. дегидрирует сс-фелландрен E) в я-цимол с выходом 74% (Рег-
гель и сотр.). Группа индийских химиков [21 получила я-цимол с
высоким выходом аналогичными реакциями терпинолена, перил-
лового спирта F) и карвеола G). Они нашли, что циклопропановое
сн, снйон сня
он
н;
-СНг
СН3-
E)
(б)
G)
кольцо Д3-карена (8) расщепляется в обоих направлениях с образо-
образованием смеси, состоящей примерно наполовину из и-цимола (9) и
лг-цимола A0):
сн
A0)
Сесквитерпен-71-кадинен A1) превращается в каламепел A2), веро-
вероятно, за счет миграции экзоциклической двойной связи к двузаме-
щенному кольцу и ароматизации. При повторной обработке второе
сн.
СН„
н
NHXHXH.N-Li
| Н С
,сн.
н3с/ \сн3
A1)
¦сн.
.сн
\СН3
A2)
кольцо не ароматизируется. Такая частичная ароматизация откры-
открывает некоторые возможности, но устраняет другие. Например, один
из авторов книги получил отрицательный результат при использо-
использовании реагента для ароматизации гвайеиа в гвайазулен. Аромати-
Ароматизация гидроароматического кольца, очевидно, требует наличия
двух двойных связей или двойной связи и циклопропанового кольца
[21. Сопряженный кетон dZ-пиперитон A3) при обработке Л. не из-
изменяется; таким образом, двойная связь, образующаяся при эноли-
зации, не способна выполнять функции одной из двух необходимых
6 Заказ № 1096
161
кратных связей. Кар вон A4), содержащий две двойные связи, дает
карвакрол A5) с количественным выходом. Гераннол A6) изомер н-
СН8 СН3 СН3
/О
он
\/
V
1
,сн„
СН/ ХСН:, СН/ "^ СН2 СН/ ХСН,
A3) A4) " (IS)
зуется Л. в сопряженный диен A7). Хотя используется избыток
сн,
h.,nch,.ch.,n-l:
(СНл)аС = СНСНпСНХ - СМ - СНоОН
A6) СН3
П —СНоОН
A7)
реагента и кипячение продолжается 8 час, последующего дегидри-
дегидрирования в трпен не происходит.
Согласно краткому сообщению [3], Л. дегидрирует циклогекса-
нол Ti 2-мстилдиклогексанол в цнклогексаноп и 2-метилциклогек-
санон с выходами 54 н 38 % соответственно. Насыщенные первичные
спирты дают альдегиды с выходами 25—66% и бензиловый спирт
дает бензальдегид с выходом 80%.
Хотя Л. был получен и интенсивно использовался Реггелем
и др., выделение соединения было впервые описано Бомелем и Хар-
рнсом 141.
Ниже приведены другие примеры изомеризации и частичного
дегидрирования [51.
СН., СН3
II " ОН I
/\/\ /
л.
,
Х
/СНХ
Н:,(У СНЯ
» А (СН2IгСОгЫ L/
(СН2I2СО2Н
162
1. R egge 1 L., Friedman S., Wender I,, J. Org. Chem., 23, 1136A958).
2. T у a g i B. S., G h a t g e В. В., В h a t t а с h а г у у a S, С, J. Org. Chcm.
27, 1430 A962).
3. S m i t h S-, T h о m p s о n R., Woolfolk E. O., J. Org. Chem., 27,
2662 A962).
4. В e u m e 1 O. F., Jr., Harris R. I\, J. Org. Chem., 28, 2775 A963), 30,
814 A965).
5. T у a g i B. S., Ghatgc В. В,, В h a t t а с h а г у у a S. С, Tetra-
Tetrahedron, 19, 1189 A963).
ЛИТИЯ АЛЮМОГИДРИД, LiAlH4. Мол. вес 37,95. Раство-
Растворимость, г/100 г при 25": в диэтиловом эфире 35—40 (для достижения
такой растворимости необходимо сконцентрировать более разбав-
разбавленный раствор); в ТГФ 13; в дн-к-бутиловом эфире 2; в диоксане
0,1. Обзоры [1а].
Определение- Методика и прибор для анализа по выделению
водорода описаны в Metal Hydrides Technical Bulletin № 401.
История. Л. а. был открыт Финхольтом, Бондом и Шлезинге-
Шлезингером [1] в 1947 г. Его получали постепенным добавлением хлористого
алюминия к суспензии гидрида лития в эфире и отфильтровыванием
выпавшего хлорида лития и избытка гидрида лития. В это же время
Нанстром и Браун 121 сообщили о множестве примеров восстанов-
восстановления Л. а. органических соединений с высокими выходами,
4LiH-i-AlCl3—> LiAIH4-i-3LiCl
Л. а. мгновенно реагирует с избытком воды или этанола с выде-
выделением 4 молей водорода. Хохштейн [3] количественным изучением
восстановления Л. а. показал, что соединения, образующие метан
при взаимодействии с метилмагч-шйиодидом в пробе Церевитинова,
выделяют водород и из Л. а., хотя имеются некоторые количествен-
количественные различия и различия в поведении снолизпрующихся соеднне-
ЫА1Н44 4НОН~^ LiOH-!-Al(OHK + 4H,
4C,H5OH-^ LiOC2H5--M(OC,H5K-!-4H2
ыий. Например/под действием первичного амина из реактива Гринь-
яра выделяется 1 моль метана, а из Л. а. 2 л гол я водорода. Хохш-
Хохштейн 131 разработал аналитический метод определения активного
водорода и общего расхода Л. а.
4RCO,H / RCO.Li j- A1(OCORK
-1C6H,,OH QH.OLi -- Al(OC
H { NR A
{ (
4RSH " LiSR-i-Al(SRh
C I C CAl
Формулу реагента обычно пишут в виде LiAlH.,, но интерпре-
интерпретируют как Li4" [А1НЛ~или Li + A1H^. Так, в эфирном растворе он
существует в виде сольватированных ионов лития и алюмогидрид-
ных ионов. Первая стадия реакции с кетоном состоит в переносе
гидрид-иона и образовании комплекса A), который, обладая еще
163
тремя реакцнонноспособными атомами водорода, может реагировать
еще с тремя молями кетона с образованием алкоголята B), разлага-
разлагающегося водой на вторичный спнрт и гидроокиси алюминия и лития.
Ввиду низкого молекулярного веса и способности 1 молем восста-
— ? Р С — П
-OAlH3(Li + )-I^I_^
Н
О)
-+ (R2C—OLAILi+ ~аЛ 4R2C—OH + Al(OH)8+LiOH
н н
B)
навливать 4 моля альдегида или кетона, Л. а. обладает высокой
удельной восстановительной активностью.
Техника эксперимента. Реагент можно хранить в склянке со
стеклянной пробкой, склянку предварительно продувают азотом,
а открыв, вновь тщательно закрывают пробкой н заливают пара-
парафином.
Главная опасность при работе с Л. а. заключается в его чрезвы-
чрезвычайной чувствительности к действию влагн н к растиранию. Контакт
с влагой (например, недостаточно высушенный прибор, влажные
руки нли перчатки и т. п.) может вызвать воспламенение Л. а. Из-
Измельчать реагент лучше всего эбонитовым молотком в противне с
покрытием из алюминиевой фольги. Измельчение Л. а. пестнксм в
ступке следует проводить в сухой камере в атмосфере азота или
аргона. Энергичное растирание Л. а. на воздухе может вызвать вос-
воспламенение. Кроме того, порошок Л. а. очень едкий н вызывает раз-
раздражение слизистых оболочек. Однако, если измельчать небольшое
количество Л. а. и принять соответствующие меры предосторожности,
то с помощью ступки и пестика можно разбить один-два куска
и легко растереть их и не в инертной атмосфере. Следует отметить,
что в приведенной пнже методике восстановления амида Коуп [251
использовал кускн Л. а. без предварительного растирания и показал,
что при перемешивании суспензии в эфире магнитной мешалкой
осуществляется достаточное измельчение.
Б целях противопожарной безопасности при работе с Л. а. реко-
рекомендуется иметь ведро измельченного известняка и лопату с длинной
ручкой. Можно использовать только специальные огнетушители,
но нн в коем случае нельзя пользоваться водой, угле кислотным и
или другими химическими огнетушителями.
Раствор Л. а. в диэтиловом эфире лучше всего получать слабым
кипячением и перемешиванием в течение нескольких часов в атмос-
атмосфере азота в колбе с осушительной трубкой. При обработке, по-ви-
по-видимому, вследствие контакта с атмосферой обычно образуется не-
нерастворимый осадок. Этот осадок кажется очень объемным, по он
.легко удаляется фильтрованием, и, как было показано, составляет
164
менее 1% от количества Л. а., последний в растворе медленно реа-
реагирует с атмосферным кислородом, выделяя водород. Растворы Л. а.
неустойчивы, как и твердое вещество, и нх следует хранить в атмо-
атмосфере азота, поскольку они могут самопроизвольно воспламениться.
Методика восстановления. Ранее для восстановления исполь-
использовались прозрачные растворы Л. а. в эфире, получение которых
требовало продолжительного кипячения, трудоемкого фильтрова-
фильтрования, переноса раствора без доступа воздуха и удаления загрязнений.
В настоящее время растворитель (эфнр или ТГФ) помещают в колбу,
снабженную мешалкой, холодильником, капельной воронкой, до-
добавляют Л. а. (обычно измельченный, а иногда в виде кусков) н вво-
вводят раствор восстанавливаемого вещества со скоростью, обеспечи-
обеспечивающей слабое кипение.
Разложение избытка реагента. Л. а. часто берут в большом
избытке от теории B—4-кратный избыток), хотя необходимость
этого часто не подтверждается контрольными опытами. При разло-
разложении большого количества Л. а. даже медленное добавление воды
и перемешивание необходимо проводить очень осторожно, так как
выделяющийся водород вызывает бурное вспенивание. Использова-
Использование 10%-иого раствора едкого натра или хлористого аммония более
удобно, поскольку выделяющаяся при этом гранулированная окись
алюминия легко отфильтровывается. Часто предпочитают использо-
использовать этилацетат, так как при этом не выделяется водород и продукт
восстановления (этанол) не мешает выделению конечного продукта,
4СН3СО2СгНй + LiAIH4 -> LiOC2H5 + Al(OC2H5K-f 4С2НБОН
Выделению продукта восстановления часто мешает объемный
желатинообразный осадок гидроокисей, обработка которого избыт-
избытком кислоты или щелочи приводит к увеличению объемов и образо-
образованию эмульсий. Штейнхардт [4] установил, что этого можно избе-
избежать последовательным добавлением к восстановленной смеси
из п граммов Л. а. по каплям п мл воды, п мл 15%-ного раствора ед-
едкого натра и Зя мл воды (при перемешивании). Такая методика [5]
приводит к образованию сухого гранулированного осадка, который
легко отфильтровать и отмыть.
Восстановление альдегидов и кетонов [61. Для приведенных
ниже типичных реакций восстановления, проводившихся со стан-
стандартными растворами Л. а., требуется 0,25 моля реагента на моль
карбонильного соединения. Современная методика иллюстрируется
восстановлением [7] карбонильной группы З-этоксициклогексен-2-
СН3(СН,MСНО °25L'A1^
86%
Alll\ CH3CH,CH-CH3
80% |
он
сн3сн - снсно °'25 LlA1^ сн3сн - снсн.он
70%
165
она (I) — промежуточного соединения при синтезе циклогексен-
она-2. В колбу, снабженную обратным холодильником, механичес-
О
ОН
LiAlH.,
A I 0*?;,-iib:ii избыток)
_ .—.—_,—.—„—_—.—_^
Эфир
Н +
Я%,
счнтпя па A)
•ос„ня
о
(D
V2)
C)
кой мешалкой и капельной воронкой п защищенную от атмосферной
влаги осушительными трубками, помещают 0,16 моля Л. а. и 200 мл
абсолютного эфира, причем количество используемого Л. а. в 2,1
раза превышает теоретическое. Раствор 0,31 моля енольного эфира
A) в 50 мл эфира добавляют со скоростью, обеспечивающей слабое
кипение раствора A,5 нас). Кипячение продолжают в течение 30 мин,
после охлаждения к смеси добавляют по каплям 15 мл воды (вспе-
(вспенивание). Затем смесь обрабатывают и енольный эфир B) гидроли-
гидролизу ют кислотой до циклогексенона-2 C).
Карбоновые кислоты и производные. Особенно поразительным
свойством Л. а. является его способность восстанавливать карбоио-
вые кислоты в первичные спирты. На замещение кислотного водо-
водорода расходуется 74 экв реагента, а на восстановление еще г12 же.
Хорошие выходы в этой реакции были получены прн использовании
0,75 моля Л. а. на 1 моль кислоты Г81. Трпфепилуксусная кислота
не восстанавливается при обычных условиях (эфир), однако ее
можно превратить в спирт с хорошим выходом либо в более высоко-
кипящем ТГФ, либо превращением в ацилхлорид, который легко
восстанавливается в эфире [91. Аксиальная 4р-карбокснльная груп-
группа подокарповой кислоты сильно пространственно экранирована
HO.,C(CHa)8CO,H ——-
сн3
| 1ЛА1Н.
сня-с-сан --
HOCHa(CHa)sCH5OH
СН3
снз—i—сл-i.oh
f
i
СН3-
сн,
C-COC1
CH,
LiAiH, (Эфир)
аксиальной р-метильной группой при атоме С10. Активные водороды
карбоксильной и фепольной гидроксильных групп также потреб-
потребляют реагент с образованием производных с меньшей раствори-
растворимостью. Поэтому восстановление свободной кислоты в течение
4 дней при комнатной температуре дает только 56 °о подокарпинола;
166
метиловый эфир О-метилподокарповой кислоты восстанавливается
более удовлетворительно:
Метиловый эфир'ЫА1Н4
о-метилподокар.-' —~——Э
повой ¦ кислоты ? 2 /»
OCHi
СН,
При этом расходуется 0,5 моля реагента; восстановление осу-
осуществляется, по-видимому, через промежуточное образование аль-
альдегида:
О ГО
-ОС.,ИГ1
с«нксн
90%
СаН5СНаОН
В подробной методике восстановления этил-сс-A-пирролидил)-
пропионата A) рекомендуется [101 кипятить при перемешивании
0,56 моля распыленного Л. а. с 300 мл эфира до тех пор, пока боль-
большая часть Л. а. не растворится, н добавить по каплям раствор 0,92
моля сложного эфнра в 200 мл эфира со скоростью, обеспечивающей
слабое кипение растворителя. После перемешивания и кипячения
в течение 30 мин медленно добавляют 50 мл этилацетата и затем
600 МП 4 Н. СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ.
D
-СНСО2С2Н5
0)
ЫА1Н4-эфир
B0%-иый избыток^
~~ 80-9 0% *"
N-CHCH,OH
B)
При получении 2,2-дмхлорэтанола из дихлорацетилхлорида
(Сруг и Вудберн [11]) реакция, по-видимому, протекает более плавно,
чем со свободной кислотой или этиловым эфиром. Эта методика
по существу совпадает с методикой получения сложного эфира A).
UAIH4
(теорет.)
04—65%
CHCUCOCI -—: > СНС1.,СН.,ОН
04—Ь5%
C) 14)
К суспензии 0,3 моля Л. а. в эфире добавляют 0,6 моля ацилхло-
рида в эфире.
Так как ацетильное производное спирта легко расщепляется
Л. а., реагент часто применяют для деацетилироваиия соединений,
О
0,5LiAIH,
CH3COR
СНзСНвОН+Н(Ж
167
чувствительных к действию кислот и оснований. Например, АВ|14)-
холестенднол-3р\7сс-диацетат A) легко превращается под дейст-
действием кислоты в А8'и-диен B), а при щелочном гидролизе образует
очень мало продукта; однако кратковременная обработка его Л. а.
в эфире дает почти чистый диол C) с количественным выходом [121.
СоНт
НС1-ЕЮН
'О А с
A)
он
C)
Бухта показал [131, что Л. а. восстанавливает одну из двух кар-
карбонильных групп ангидрида D), не затрагивая другой. Очевидно,
препятствия двух о/?то-метильных групп позволят лишь одной
карбонильной группе образовывать комплекс с металлом. Восста-
Восстановление фталида в диол F) требует образования лишь одного ком-
комплекса и в тех же экспериментальных условиях.
СН*
//¦
СО
сня
СНс
со
о
LiAlH,
, сн.он
со
сн„
Ч:н„он
<4)
сн3
E)
F)
Эпоксиды. Для химии стероидов имеет большое значение син-
синтетическая последовательность, заключающаяся в превращении
олефина в эпоксид и его восстановительном расщеплении на один
из двух возможных спиртов. А1- Холестен A) дает 1а, 2а-эпоксид B),
который восстанавливается Л. а. в холестанол-lct (З) [141. Анало-
Аналогичная картина наблюдается для А3-холестена D) [151. В обоих
случаях образующийся спирт аксиален, тогда как раскрытие окис-
ного кольца в другом направлении должно приводить к образова-
образованию экваториального изомера. Были изучены и многие другие слу-
168
чан (в частности, Платнером и сотр. [16]), показавшие, что окись
почти всегда расщепляется с образованием аксиального спирта.
До применения Л. а. эпоксиды восстанавливали каталитическим
сн
сн,
гидрированием. Теперь предпочитают использовать гидриды метал-
металлов, которые дают хорошие выходы там, где гидрирование либо во-
вообще не удавалось, либо давало плохие результаты.
сн,
сн
сн,
Галогениды и тозилаты. Тревой и Браун [17] показали, что Л. а.
восстанавливает бромистый и йодистый бензил в эфире или ТГФ
при 35° с высокими выходами. В ТГФ при 65° бензилхлорид и
1-бромдекан восстанавливаются в толуол ия-декаи с выходами72%.
Джонсон, Близзард н Кархарт [18] показали, что скорость восста-
восстановления Л. а. в этом случае ниже, чем в других реакциях. Ими
представлены экспериментальные доказательства в пользу того,
что не все четыре атома водорода одинаково реакционноспособны
по отношению к алкилгалогенидам. По-видимому, реакция проте-
протекает по крайней мере в две стадии, одна из которых более быстрая,
чем другие:
LiAlH4-|-RX —»-RH + LlX+AIH3
*A1X8+3RH
1-Бромоктан при кипячении в ТГФ в течение 1 час с 1,4-кратным
избытком Л. а. (от теории) дает я-октан с выходом 64%, а при кипя-
кипячении с 3,2-кратным избытком выход к-октана увеличивается до
96%. Впоследствии была разработана улучшенная методика, по
которой гидрирование осуществлялось гидридом лития и небольшим
количеством Л. а. в качестве переносчика водорода. Например,
I-бромдекан при кипячении в ТГФ в течение 0,5 час с 0,13 моля
Л. а. и 1,5 моля А1На на моль RX дает я-декан с выходом 96%.-
Бухта 1131 использовал гидрирование Л. а. в синтезе пренитола,
а Бреслоу [19]—для восстановления шлш-трифенилциклопропе-
169
сн3
снч
•CH,Br
-СН„Вг
LiAlH,
Кипячение
Т1Ф
¦си.
сн3 сн3
нилбромида в трифеннлцнклопропен. Гейлорду B01 не удалось
восстановить 1-оксн.метилбензотрназол A) в 1-метилбензотриазол
н5с6
С6Н5 Н5С6
LiAlH,
С6Н3
Н5С6 Вг
* у
C) гидрированием в присутствии никеля Ренея или палладия на
угле. 1-Метилбензотриазол был падучей с высоким выходом вос-
восстановлением хлорида B) в ТГФ Ю-крятным избытком Л. а.
чы, в некотором отношение сходные с ]алогенмдами,
иногда восстанавливают следующим образом:
R —
— ^ R Н + HO3SQjH4CH3-n
Шмид и Каррер [21] показали, что /-ментилтозилат восстанав-
восстанавливается, в основном, в /-мемтан и чтоб-тозилат диацетонид-о-галак-
топиранозида A) дает диацетонид-о-фукопиранозид B). Однако два
(СНа),
НС—О,
НС-О'
,0 — СН
I
Ч)-СН
;C(CH3)S
О
LiAIH,
<сн.у
НС-О,ч
НС—О7
,0—СН
-О-СН
НС
,С(СН3),
о
CHjOTs
A)
СНз
других сахаридных тозилата, один из которых является первичным
тозплатом, расщепляются следующим образом:
ROSO2CeH4CHa-rt —
170
Зорбах L22I использовал эту реакцию при синтезе D-рамнозы, хотя
выход на стадии восстановления был низок.
СНО
CH(SCHn)a
CHjSH. —
не л _
СН2ОН
D-Мавноза
CH(SCH3J
TsCI _
бвчГ
СН8ОН
C)
CH(SCHHK
СН3
C)
LiAlH,
23%
CH3OTs
B)
СНО
HgO-HgCls
60% ~~'
D-Рампоза
Амиды. Восстановление амида Л. а. с хорошим выходом дает
соответствующий амин. (Порядок реакционной способности:
RCONR2>RCONHR>RCONH,.) По методике Моффетта [23] 5,5-
О
RCHaNHa
диметилпирролидон-2 A) восстанавливают кипячением I моля
распыленного Л. а. в ТГФ при перемешивании с постепенным до-
добавлением 0,8 моля A) в ТГФ. Для восстановления N-метиламида
нэс
Н3С
н
A)
_ЦА1Н4A50%-ный избыток}
ТГФ
67-79%
Н3С
B)
лауриповон кислоты C), ограниченно растворимого в эфире, Вильсон
и Стенберг [24| поместили в колбу, снабженную мешалкой и экст-
экстрактором Сокслета, 1 моль тонкомзмельченного Л. а., а в патрон
экстрактора 0,75 моля амида. Экстракцию заканчивают через 3 час;
СН8(СН8I0СО\ГНСН3
C)
LiMH4 (I70%-nbiii избыток) — чфир
81-95"/;,
СНя(СН2I0СНгКНСНа
D)
реакцию продолжают еще 2 час. По методике Коупа и Циганека
[251 ]М,]М-диметиламид цнклогексанкарбоновой кислоты E) восста-
восстанавливают обычным добавлением эфирного раствора этого амида
@,86 моля) к суспензии в эфире большого избытка Л. а. @,85 моля).
Эта методика, однако, имеет одну интересную особенность: Л. а.
171
используется не в распыленном состоянии, а в виде кусков. Суспен-
Суспензию перемешивают магнитной мешалкой, добавляют амид в эфире
в течение часа и кипятят смесь при перемешивании в течение 15 час.
UA1H* A00%-нып избыток) — ^фир /\/
(Г.)
CH8N(CHaJ
¦Н
Затем разлагают избыток Л. а. добавлением по каплям 70 мл воды,
подщелачивают и отгоняют продукт на кипящей водяной бане. Срав-
Сравнение шести приведенных ниже методик по количеству использо-
использованного Л. а. обнаруживает следующее важное обстоятельство.
Тип восстановлен-
восстановленного соединения
Кетой
Сложный эфир
RCOC1
RCONHR'
RCONHR'
RCONR'2
Избыток LiAlH4
2,1
1,2
1,0
2,5
2,7
2,0
Средний выход,
%
63,5
85
64,5
73
88
88
На практике в четырех из шести случаев результаты свидетель-
свидетельствуют не в пользу большого избытка реагента. Это не только спо-
способствует сбережению дорогого реагента, но и сокращает время,
необходимое для разложения избытка Л. а., особенно при исполь-
использовании воды. В работе Хохштейна [3] было показано, что ненасы-
ненасыщенные соединения восстанавливаются Л. а. в разбавленных раст-
растворах количественно. При использовании 1,2-кратного избытка
учитывается возможность слабого разложения реагента кислородом
воздуха. Простая методика Коупа с использованием реагента в виде
кусков и перемешивания магнитной мешалкой [25] представляется
наиболее привлекательной, что подтвердилось экспериментально.
Если куски Л. а. перемешивать с эфиром магнитной мешалкой
1 час при комнатной температуре, то они превращаются в порошок.
Синтез альдегидов. N-Монозамещенный амид A) восстанавли-
восстанавливается, по-видимому, за счет присоединения Л. а. к карбонильной
группе и образования геминального аминоспирта B), который при
расщеплении дает имин C), восстанавливающийся в конечный про-
продукт D). Для Ы,Ы-дизамещенного амида промежуточное соединение
типа C) будет солью иммония. При соответствующем контроле за
172
количеством Л. а. гидролиз B) или C) должен давать альдегид E).
Однако решающее значение, по-видимому, имеет строение амида;
удовлетворительные результаты были получены лишь с амидами
трех типов. Вейганд [26] получил ароматические альдегиды реак-
реакцией N-метилаиилина с фосгеном, приводящей к метил фенил кар-
баминоилхлориду A), реагирующему с ароматическими углеводоро-
О OAlH3(Li+)
RC—NCH3 ™A^ RC — N-CHs- -+ RC= NCH3-^ RCH,NHCH3
] | -HOAlHa(Li + ) |
н н н \ / н
A) B) \ H2O / C) D)
\ /
RCH-0
дамн по Фриделю — Крафтсу с образованием N-метиланилида
карбоновой кислоты; это соединение восстанавливается контроли-
контролируемым количеством Л. а. в альдегид C). Избыток Л. а. превращает
CH:J CH3
A)
сн3
3 ^ 3
-- ==/ j| \=/ G6% || '¦¦•-=/
о ' о
B) C)
альдегид в соответствующий первичный спирт. Браун [27] описал
сходный синтез на примере реакции хлорангидрида циклопропан-
карбоновой кислоты D) с этиленимином E) в эфире, содержащем
О
JrloL..
4C
i
j i -I?teNHCI H2C/ 4CHa 67% считая на D)
D) E) F)
о
H?C li /CH2
^ I ^CHCH-hHN/ I
H,C/ 4CH2
G)
1 же триэтиламина, при 0°. Хлоргидрат триэтиламина выпадает
в осадок; отфильтрованный раствор 1-ацилазиридина F) при восста-
восстановлении Л. а. дает после гидролиза альдегид кислоты G). Из
н-бутироил-, w-капроил- и н-пивалоилхлоридов этим методом были
получены соответствующие альдегиды с выходом 75, 81 и 79%; при-
применение в двух опытах 100%-ного избытка ацилхлорида не приво-
приводило к уменьшению выхода.
173
Разработанный Штаабом [28] метод синтеза альдегидов вклю-
включает конденсацию а пил хлорида с имидазолом с образованием ими-
дазолида C) и восстановительное расщепление Л. а. на альдегид
B) и пмидазол. В одностадийном процессе обработка карбоновой
C6H5COC1 — ?>
кислоты в ТГФ или эфире N.N'-карбонилдшшидазолом дает имнда-
золид; двуокись углерода удаляют вакуумированнем (так как она
восстанавливается), после чего добавляют Л. а. в количестве, до-
достаточном для взаимодействия с имндазолом, активным по Цереви-
тинову, и для восстановления. Выходы реакции составляют
30—83%.
СН / | II / / I
N-C-N >ArC-N + H-N + СО2
I
ArCHO
В синтезе метионнна-сс-Си Клаус и Моргентау [2у1 исследовали
возможность превращения fJ-метилмеркаптопропионитрила в §-
метилмеркаптопропионовый альдегид, однако восстановление по
Стефеиу и прямое восстановление Л. а. дали неудовлетворительные
CI-I3SCILCH,CN —* CH5SCH2CHXI-IO
результаты. Ими разработан общий метод превращения нитрилов
в альдегиды, приведенный ниже:
RC* IL°H RC-OEi(Cl-) ^^ RC(OEi,3 i^
HCI
fl) B) C)
—> RCH(OEt); ^ RCHO
D)
Обработка нитрила A) этанолом и хлористым водородом дает хлор-
гидрат иминоэфира B), реагирующий с этанолом с образованием
ортоэфира C). Ортоэфир C) восстанавливается в диэтилацеталь D)
добавлением 0,25 моля 3 М раствора Л. а. в эфире к кипящему раст-
раствору 3 моля ортоэфира в бензоле и кипячением в течение 4 час. Раз-
174
ложение комплекса 30%-ным раствором смешанной соли виннокис-
виннокислого калия и натрия (сегнетова соль) дает диэтилацеталь [$-метилмер-
каптопропионового альдегида с выходом 73%; выход диметилацета-
ля 97%. При кислотном гидролизе образуется р-метилмеркапто-
пропионовый альдегид.
Восстановление аллиловых и пропаргиловых спиртов. Хотя
Л. а. не восстанавливает этиленовых и ацетиленовых углеводородов,
он восстанавливает аллиловые спирты и их ацетиленовые аналоги
[30]. Реакция была открыта Найстромом и Брауном при восстанов-
восстановлении коричной кислоты в дигидрокоричный спирт. Исследование
показало, что карбоновая кислота восстанавливается по обычной
схеме, а нз коричного спирта получается насыщенный спирт. Ре-
LiAlII,
СННЙСН ^ СНСО2Н —-^ CGH6CH2CH2CII2OH
зультаты эксперимента исключали другие возможные пути и указы-
указывали, что необычная реакция протекает, по-видимому, следующим
образом. Сначала Л. а. быстро реагирует со спиртом с выделением
водорода н образованием литийалюминийалкоголята, который
затем восстанавливается с умеренной скоростью в бициклическое
комплексное соединение. При этом атом водорода связывается с
одним из ненасыщенных атомов углерода, а атом алюминия — со
вторым. Второй атом водорода, необходимый для насыщения двой-
двойной связи, поставляется на последней стадии гидролиза комплекса
при расщеплении водой связи углерод — алюминий. В действитель-
действительности, комплекс выделяется в виде нерастворимого осадка и явля-
4QHsCH-CHCH2OH-j-LiAIH4 —+ (QH5CH = CHCH2OLAILi-|-4Ha
Коричный спирт
СН,-СНа
С6Н5СН - CHCHaON ОСН.СН = CHCeHs
Ajti+ " ^ 2
с„НдСн = снсн<0'
QH5CII О
н-
4Н„О
4С6Н5СНХН2СНаОН -J- А 1(ОН)а+ LiOH СНг~СН2
Дигидрокоричный спирт
ется, по-видимому, полимерным аналогом приведенного здесь для
простоты циклического мономера. Хохштейн и Браун 1311 показа-
показали, что коричный альдегид восстанавливается в обычный продукт —
коричный спирт—с 90%-ным выходом обратной реакцией — при-
прибавлением по каплям раствора Л. а. A0?о-ный избыток) к эфирному
раствору коричного альдегида при —10".
Иоргенсеи и сотр. L32] показали, что аллпловый спирт можно
восстановить Л. а., минуя стадию образования насыщенного спир-
175
та, и получить циклопропан. Например, коричная кислота, слож-
сложный эфир, альдегид или кетон при восстановлении 300%-ным избыт-
избытком Л. а, в кипящем ТГФ или диметоксиэтане дает 45—80% феиил-
циклопропана. Реакция является хорошим дополнением к синтезу
циклопропанов по Симмонсу — Смиту.
сен
LiAIHi + ТГФ
N2, кипячение
2 час
свн3
0,09 моля
0,135 моля 200 ,чл
Группой авторов [33] было показано, что реакция применима
к пропаргиловым спиртам; они использовали ее при синтезе вита-
витамина А; другие примеры были приведены Джонсом и сотр. [34J.
Фенилпропиоловая кислота C) сначала восстанавливается в фенил-
пропаргиловый спирт, который дает комплекс, разлагающийся во-
водой с образованием коричного спирта. В примере 2 диацетиленовый
гликоль (а) восстанавливается в диэтиленовый гликоль (б), содер-
LiAlH. LiAIH4
QHC CCHOH *¦ С6Н5СН = СНСНаОН
кислота
Коричный спирт
2.
_70°
Фенилпропиоловая ФенилпропаргиловыП
спирт
СС (С6Н5J ¦ *¦ (C6HSJCCH = СНСН = СНС (CGHSJ
он
(а)
он
i
НА
л\\
С-С
О— АН
(в) А = ¦
\\\с.
он
(СвН6KС
о
(б)
н
А-
С-С
I ^
А
он
о
C(C6HSJ
21ЬО
(г)
н
н
(QH5)aC
он
он
н
н
жащий две двойные транс-связи. Возможный промежуточный гли-
колят (в) циклизуется транс-присоединением к тройным связям
с образованием связей углерод — алюминий (г), при расщеплении
которых вторая пара водородов вводится в транс-положение отно-
относительно водородов, введенных на первой стадии. Моноацетилено-
Моноацетиленовый гликоль (д) восстанавливается по-другому, с отщеплением обеих
гидроксильиых групп и образованием транс, транс-диена (и). Пред-
Предполагаемый (уравнение 3) механизм включает внутримолекулярное
176
транс-присоединение гликолята (ж), дающее промежуточное сое-
соединение (з), со стереохимическои точки зрения благоприятствующее
траяс-отщеплению первой пары атомов водорода, тогда как вторая
LiAlH,
3. C6HSCHC=CCHQH5 > CeH5CH=CHCH=CHCeHs
он он
О)
1
НА—°\н т I н
АН
W
/ I
(И)
пара присоединяется по месту разрыва связей углерод — алюминий.
Эта разновидность реакции восстановления имеет большое значение
в синтезе природных полиеиов.
а, Й-Ненасыщенные сложные эфиры. Восстановление ос,^-нена-
ос,^-ненасыщенного сложного эфира типа A) вес, ^-ненасыщенный спирт B)
обычно осложняется восстановлением сопряженной двойной связи.
Литго и сотр. [35] показали, что эту нежелательную побочную ре-
реакцию можно подавить, вводя 1 же этанола. По-видимому, действую-
действующим реагентом при этом является литийалюмипиймоноэтоксигидрид
LiAlH3(OC2HA
сн.
СО2СН3
A)
снгон
B)
Синтез этиленимина. Японскими исследователями [36] недавно
было показано, что восстановление дибензилкетоксима C) Л. а. дает
177
/.{ис-2-беизил-З-феинлэтиленимин B) с хорошим выходом и лишь
небольшое количество продукта полного восстановления C).
с8няси3ссн2свн5 + ыл1Н4ч-тгФ —»¦ н ¦ \\|/ '-н i~
'! U, I моля 80 .«.j
коп н
A) I),115 моля
B) 75%
+ С6Ы5СНХНСН3СвНБ
N'H,
C) 7,6%
1. F i n h о 1 t A. E, Bond A. C, Jr., Schlcsinger H. I,, J. Am.
Chem. Soc, 69, 1199 A947).
la. Metal Hydrides Technical Bulletin No. 401, October, 1963; Solms U., С h i-
m i a , 5, 25 A951); В г о w n \V. G., Org. Reactions, 6, 649 A951); Gay-
lord N. G., «Reduction with Complex Metal Hydrides», Tntersciencc, N. Y.,
1956; Gaylord \. G., J. Chem. Ed., 34, 367 A957); H о r m a n n H-,
<<Newer Methods in Preparative Organic Chemistry», 2, 213 A963).
2. Nystroin R. V., В г о w n W. G., ,). Am. Chem. Soc, 69, 1197A947).
3. H о с h s t e i n F. A., J. Am. Chem. Soc, 71, 305 A949).
4. S t e i n h a r d l С. К., private communication.
5. M i ? о vie V. M., M i h a i 1 о v i с M. L. J., J. Org. Chem., 18, 1190
A953).
6. Г е и лор д Н., «Восстановление комплексными гидридами металлов»,
ИЛ, At., 1959.
7. G а п п о n W. F. House Н. О., Org. Syn., 40, 14 A960).
8. N у s t г о m R. V. В г о w n W., О., J. Am. Chem. Soc, 69, 2548 A947).
9. Unpublished observation cited in Brown's review in Organic Reactions, VI,
469 A951),
10. Mof fell R- В., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 834 A963).
ll.SroogC. E.,\Voodhurn H. M., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 271 A963).
12. Fieser L. P., Ourisson G., ,J. Am. Chem. Soc, 75, 4404 A953).
13. В u с h t a E., L о e w G.. Ann., 597, 123 A955).
14. He n best H. В., Wilson R. A. L. J. Chem. Soc. 1956,3289.
15. F ii r s t A. PUllner PI. A., lielv. Chim. Ada, 32, 275 A949).
16. P 1 a t I n с г PI. A., Hcusscr H;, Kulkarni А. В., Hclv. Chim,
Ada, 31, 1822, 1885 A948); 32, 265, 1070 A949); P 1 a t t n e r PI. A., H e u s-
s о г Н;, F с и г с г М., 'llelv. Chim. Ada, 32, 587 A949).
17. T г с v о у L. W., В г о w п W. G., J. Am. Chem. Soc, 71, 1675 A949).
18. J о h n s о n J. E., Blizzard R, H., С a r h a r t H. W., J. Am. Chem,
Soc, 70, 3664 A948).
19. Brcslo w Ц., D о w d D., J. Am. Chem. Soc, 85, 272) A963).
20. Gaylor d N. G., J. Am. Chem. Soc, 76, 285 A954).
21. S с h m i d П., К а г г е г P., Helv. Chim. Ada, 32, 1371 A949).
22. Zorbacli W. W., T i о С, О., J. Org, Chem., 26, 3513 A961),
23. M о f f с t t R. В., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 355 A963).
24. W ilson С V., S t e n b e r g J. F., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 564 A963).
25. Cope A. C, Cigane k E., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 339 A963).
26. \V e у g а и d F.. .M i t g a u R., ("Paper VI), Chem. Ber., 88, 301 (I9o5).
27. В г о w n H. C, T s u k a m о t о A., J. Am. Chem. Soc, 83, 4549 A961).
28. S t a a b H. Л., В r a u n 1 i n g H., Ann., 654, 119 A962).
29. С I а и s C. J., Л1 orsjent h a u .1. L., Jr., ,J. Am, Chem. Soc, 73, 5005
A951); пат. США 2786872 A957); С. Д., 51, 12130 A957).
178
30. N у s t г о m R. F., В г о w п W. G., J. Am. Chem. Soc, 69, 2548 A947);
70, 3738 A948); G i 1 s d or f R. Т., Nord F. P., J. Org. Chem., 15, 807
A950).
31. Hochstcin F. Л., В г о w n W-, G., .1. Am. Chem. Soc,, 70, 3484 A948).
32. Jar Jensen M. .1.. Friend A, \V., J. Am. Chem. Soc., 87, 1815 A965);
Jorge n sen M. J., T h а с h e г A. F,, procedure submitted to Ory. Syn.
33. A t t e li b и г г о w J., Cameron A. F. В., Chapman J. H.,
Evans R. M., Hems B. A., J onsen А. В. Д., W a I к е г Т., J.
Chem. Soc, 1952, 1094.
34. В a t с s E, B, Jones E. R. H., W h i I i n g M, C, J. Chem, Soc,
1954, 1854,
35. D a v i d s о n R. S, Giintlier W. H. H., W a d d i n g t о n -Fea-
-Feather S. M., Lylhgoc В., J. Chem. Soc, 1964, 4907.
30, К о t e г а К.-, К i t a h о n о к i K-, procedure submitted to Org. Syn.; see
ftlso К i t a h о n о к i К- cl а К, Tetrahedron Letters, 1059 (I9G5).
ЛИТИЯ АЛЮМОГИДРИД — АЛЮМИНИЯ ХЛОРИД, см. так-
также Алюминия гидрид. Мол. вес: LiAlH4 37,95; А1С1;; 133,35. Обзоры
Па, 161.
Природа смешанных гидридов. В зависимости от молярных
соотношении двух компонентов возможно образование различных
соединений:
LiAlH.,-l--AICI3 —> иСЧ-2Л!Н,,СЗ A:1)
biAlHj + ЗЛ1С1Я —»- LiCl-MAlHCL A:3)
3I,iA!H4-i-AlCI;) — 3LiCl -|- 4Л1 Ыя C:1)
Реакции проводят в эфире, так как ТГФ расщепляется смешанными
гидридами до я-бутанола 111; смеси состава 1 : 1, 3 : 3 и 3 : 1 дают
растворы восстанавливающего агента или агентов. Хотя хлорид
лития нерастворим в эфире, образующийся в приведенных выше
уравнениях хлорид не выпадает в осадок и, по-видимому, присут-
присутствует в виде комплекса. Генерируемый в результате третьей реак-
реакции гидрид алюминия, по-видимому, также стабилизирован комп-
лексообразованием. Измерения электропроводности указывают на
присутствие ионных частиц типа AlXlt, AIH4" и /\].,Н-,С!;'AIH^.
Хотя использовались различные отношения гидрида к галогенпду,
что, вероятно, приводило к изменению состава и концентрации ак-
активных частиц, все смешанные гидриды оказались несколько менее
активными восстановителями, чем сам LiAlH4; однако они обладали
большей тенденцией к восстановительному расщеплению, анало-
аналогичному гидрированию водородом над катализатором.
сн.
Восстановительное расщепление. Использование смешанного
гидрида впервые описано Брауном [21, исследовавшим действие
179
смеси 3 : 1,5 на енолацетат холестенона A). Им была получеча смесь
продуктов, из которой представлял интерес лишь один продукт—¦
Д4-холестен B), образующийся в результате восстановительного
отщепления и гидрирования. Восстановление холестенона C) сме-
смешанным гидридом A : 2) даете хорошим выходом Д4-холестеи B) [3].
В противоположность этому, при восстановлении енолацетата хо-
холестенона A) LiAII-Ц получают смесь пяти продуктов, в которых
при атоме С3 сохраняются кислородсодержащие группы [41.
Смешанный гидрид используют преимущественно для восста-
восстановления диарилкетонов, алкиларилкетонов и некоторых аромати-
ароматических спиртов в соответствующие углеводороды [5]. Самые высокие
выходы получают при добавлении к смеси LiAlH4—А1С13
A : 1) эквимолярной смеси кетона и хлористого алюминия в
эфире.
Метод Маркера раскрытия F-кольца стероида сапогенина с об-
образованием дигидросапогенина гидрированием в сильно кислой
среде неприменим к диосгепину, так как двойная связь в положении
5,6 является первым объектом атаки. Доукас и Фонтэн [6] показа-
показали, что насыщенные и ненасыщенные сапогенины можно превратить
в дигидропроизводные добавлением твердого LiAlH4 в эфирный
сн.
но1
сн3
:
,снгснгснсн3
25
Диосгенин A)
Дигидродиосгенин B)
раствор стероида, насыщенный хлористым водородом. Другие кис-
кислоты оказались неэффективными. Последующее изучение реакций
восстановления смешанными гидридами позволило предположить,
что активным реагентом при превращении кеталя A) в эфир B) яв-
является смешанный гидрид; это стимулировало дальнейшие исследо-
исследования. Петтит и Боуэр [7] установили, что сочетание LiAlH4—А1С13
действительно эффективно. Например, 6,4 г хлорида алюминия в
50 мл эфира добавляют к охлаждаемой льдом смеси 0,45 г LiAlH4
и раствора 0,5 г тигогенина в 75 мл эфира.
Илиел и сотр. [8], изучавшие некоторые ацетали н кетали, по-
показали, что восстановление смешанным гидридом в эфире является
общей реакцией. Наилучшие выходы получены при отношении
LiAIH4 к А1С13, равном 1 : 4, и при 300%-ном избытке реагента.
180
Типичные примеры приведены ниже:
С6Нг,Ш(ОСНа).>-
сн..
88%
UAIH4-A)C1;, С6НГ,
снч
свн5сн2осн8
8!1
сн-оан5
Разработана подробная методика восстановительного расщепления
этилеикеталя циклогексанона в циклогексилоксиэтанол [9]. Смесь
1,76 моля хлорида алюминия и 500 мл эфира перемешивают при
охлаждении на баие со льдом и солью до образования светло-серого
раствора. В сухой камере распыляют 0,44 моля LiAIHj, помещают
в колбу Эрленмейера, охлаждают на бане со льдом и заливают 100 мл
эфира. Раствор перемешивают до насыщения его LiAlH4 и через
капельную воронку переносят в реакционную колбу. Перемеши-
Перемешивают еще в течение часа. Раствор 0,88 моля этиленкеталя цикло-
гексанона в 200 мл эфира добавляют со скоростью, обеспечивающей
слабое кипение. Убирают баню со льдом и кипятят смесь 3 час. Из-
Избыток LiAlH4 разлагают, добавляя по каплям 12 мл воды, затем
вводят разбавленную серную кислоту, смесь обрабатывают и про-
продукт перегоняют.
LiAlH4@,5)-AlCl3B),
94%
О~СН2СН2ОН
Н
Енамины расщепляют до алкеиов кипячением в эфире в течение
5—24 час с эквимолярной смесью LiAlHL и А1С18, как это показано
для енамина, полученного из пирролидина и циклопентаиона [10J:
LiAlH4—
83%
Восстановление кетонов. Уилер и Матеос [11] показали, что при
восстановлении 3-холестанона смешанным гидридом в качестве ос-
основного продукта получается чистый холестенол-3^ с экваториаль-
экваториальной гидроксильной группой, тогда как при восстановлении одним
LiAlH4 образуется смесь 3[$- и За-эпимеров в соотношении прибли-
приблизительно 9 : 1. Илиел и сотр. [12, 13] при попытках получить чистый
траяс-4-трет-бутилциклогексанол D) показали, что восстановле-
восстановление 4-трет-бутилциклогексанона C) смешанным гидридом при
обычных условиях кинетического контроля дает транс- и ^ыс-спирты
181
в отношении 80 : 20, Однако они отметили, что промежуточные
А!С1а-производные B) и C) обладают двумя объемными группами
и потому идеальны для аксиально —> экваториальной изомериза-
изомеризации. По стандартизованной методике [131 смешанный гидрид по-
получают из 0,5 моля А1С13 и 0,145 моля LiAlHj в эфире и затем до-
добавляют 0,5 моля кетона A) в эфире. После окончания реакции вво-
(сн3Kс
-(снэKс
1ЛА1Н4-А1с13; (СН3),СОН
Кетон A)
*'ОА1С12
'•он
дят 10 мл трбт-бутанола, который взаимодействует с избытком
LiAlH4.Затем добавляют 3 г кетона A) в качестве катализатора
равновесия и кипятят смесь 4 час. Последующая обработка дает
вещество, содержащее по данным газовой хроматографии 96% транс-
спирта, 0,8% 1(ис-спирта и 3,2% кетона. При кристаллизации об-
образуется чистый транс-спярт с т. пл. 75—78° и выходом 78%.
Восстановление эпоксидов. Илиел и сотр. [14] показали, что
восстановительное расщепление окиси трифенилэтилена A) порази-
поразительно изменяется при использовании смешанных гидридов. В при-
присутствии только LiAlHj атака идет по наименее замещенному атому
углерода с образованием карбинола B). Смешанный гидрид с вы-
высоким содержанием хлорида алюминия A : 4) дает трифенилметил-
карбинол C), образующийся в результате перегруппировки соеди-
соединения A) в трифенилацетальдегид под действием AlOg или BF:i.
Смешанный гидрид с низким содержанием А1С13 C : 0,33) дает фе-
нилбензгидрилкарбинол D).
LiAlH,
/
(С6Н5)а С—СНСвНв.
U)
I.iAIH^AJCI, (|:4>
I-i Л1М., :Л]С1., A:0 33]
(QH5}4CHCHsQHe
ОН
B)
(ССН5)Я ССНО —> (СвНдK ССН2ОН
C)
(CSH5).2 CHCHCfiH5
ОН
182
Другие реакции восстановления. Смешанный гидрид состава
1 : 1 превосходит алюмогидрид лития как агент для восстановле-
восстановления нитрилов в амины [15]. В отличие от ЫЛ1Н4 смешанный реа-
реагент не восстанавливает нитрогруппы; например, л-нитробензаль-
дегид восстанавливается смешанным гидридом в л-нитробензнловый
спирт с выходом 75%. Под действием LiAlH4 отщепляются атомы
галогенов, в присутствии же хлорида алюминия восстановление
замедляется или вовсе прекращается. Например, р-бромпропио-
нплхлорнд восстанавливается смешанным гидридом A : 1) в 3-бром-
пропанол-1 с выходом 77%; в стс^тствие А1С1Ч выход понижается
до 44% [15, 16].
При восстановлении оксима LiА1Н4 наряду с первичным амином
часто образуется и вторичный амин. При использовании смешан-
смешанного гидрида количество образующегося вторичного амина увели-
увеличивается [17].
1. Bailey W. J., MarktschcHel F., J. Org. Chern., 25, 1797 (I960),
la. Remick M. N., «The Mixed Hydrides», Metal Hydrides, Inc. A959).
16. E 1 i e I E. L., Record of Chemical Progress, 22, 129 A961).
2. В г о w п В. R., J. Chern. Soc, 1952, 2756; For other examples of hydrogeno-
lysis see В i г с h Л. J., SI ay tor M., Chem. lnd., 1 956, 1524.
3. В г о о m e J., В г о w п В. R., R о b е г t s Л., W h j t e A. M. S., J.
Chem. Soc, 1960, 1406.
4. DaubcnW. G., E a s 1 h a m J. F., J. Am. Chem. Soc, 73, 3260 A951).
5. Nystrom R. F., В e r g e г С R. A., J. Am. Chem. Soc, SO, 2896
A958); Brown B. R., White Л. M. S-, J- Chem. Soc, 1957, 3755;
В I а с к w e 1 1 .]., H ick inbot t om \V. J., ibid., 1961, 1405.
6. D о u k as H. M., Fontaine T. D., J. Am. Chem. Soc, 73, 5917 A951).
7. Petiit G. R., Bowyer W. J., J. Org. Ciicm., 25, 84 (I960).
8. E 1 i e 1 E. L., В a d d i li g V. G., Rerick M. N., J. Am. Chem.
Soc, 84, 2371 A962).
9. D a I g n a li 1 1 R. A., E 1 i e i E. L., procedure submitted to Organic
Syntheses.
10. Lewis J. W., Lynch P. P., Proc Chem. Soc, 1963, 19.
11. Wheeler О. Н-, M a t cos J. L., Can. J. Chem., 36, 1431 A958).
12. E 1 i e 1 E. L., R с r i с k M. N.. J. Am. Chem. Soc, 82, 1367 (i960).
13. E 1 i e 1 E. L., Martin R. J. L., N a s i p и г i D., procedure submitted
to Organic Syntheses.
14. E 1 i e 1 E. L.Delmonte D. W., J. Am. Chem. Soc, 80, 1744 A958);
Eliel E. L., Rerick M. N., ibid., 82, 1362 (I960); R e r i с k M. N..
HI i e 1 E. L., ibid., 84, 2356 A962).
15. N у s t г о m R. I-'., J. Am. Chern. Soc, 77, 2544 A955).
16. N у s t г о rn R. F., J. Am. Chem. Soc, 81, 610 A959).
17. Rerick M. N. ct al., Tcirahedron Letters, 629 A963).
ЛИТИЯ АЛЮМОГИДРИД — ПИРИДИН ill. Для восстанов-
восстановления карбонильных соединений L i AIH 4 Лэнсбурн [21 использовал
в качество растворителя пиридин, который обладает большей соль-
ватирующей способностью, чем ТГФ. Небольшие количества ве-
вещества восстанавливают добавлением топкопзмельчеиного гидрида
к раствору субстрата в пиридине, перемешиванием раствора без
охлаждения в течение нескольких минут до окончания слабой эк-
экзотермической реакции, добавлением метанола для разложения
183
избытка реагента, выливанием раствора в 5%-ную соляную кислоту
и экстракцией продукта реакции эфиром. Использование пиридина
в качестве растворителя иногда повышает реакциониую способиость
гидрида металла. Так, бензпинаколин восстанавливается LiAlH4
в эфире в соответствующий спирт, а в пиридиновом растворе он рас-
расщепляется до трифенилметиллития и бензилового спирта. Присут-
Присутствие трифенилметильных карбаниснов в растворе доказано карбо-
карбонизацией и реакцией с беизилхло]:идом. Обработка кислотой дает
О
II 1лЛ1Н4 - +
(СеН,ЬСССаН5— ^(QH5KCU-fQH3CHX>H
t
co2
Ql-hCHXl
н +
(CflH5KCCO2H
CH5 (C6H5KCH
LiAIH4-Py
трифеишшетан; под действием LiAlH4 в пиридине эта реакция об-
обращается. Еще более кислый углеводород — флуорен легко метал-
лируется гидридом в пиридине. Этим простым методом с последую-
последующей карбонизацией из углеводородов в течение 1 час можно полу-
получить 0,5 г трифенилуксусной или 9-флуоренкарбоновой кислоты.
Используя пиридин в качестве растворителя, Лэисбури [3] по-
показал, что при растворении порошкообразного LiAlH4 @,5 г) в пи-
пиридине E0 мл) и выдерживании оранжевого раствора в закрытом
сосуде в течение не менее 24 час получают раствор нового более мяг-
мягкого восстанавливающего агента. По данным ЯМР и ИКС получен-
полученное вещество не содержит связей А1—Н и имеет связанные с алюми-
алюминием 1,2- и 1,4-дигидропиридиновые группы. Это соединение рас-
1ЛА1Н4 + 4
сматривается как /дат/;акг/с-{Ы-дигидропиридил)-алюминат. Под
действием такого длительно стоявшего раствора эффективно восста-
восстанавливаются кетоны, однако карбоиовая кислота или сложный эфир
при этом не восстанавливаются. Этот слабый восстановитель можно
использовать для селективного восстановления кетокислоты в со-
соответствующую оксикислоту. Показано, что диарилкетоны более
реакционпоспособны по отношению к тетра/шс-^-дигидропири-
дил)-алюминату, чем диалкил- или арилалкилкетоны. Этот вывод
противоречит данным Брауна, показавшего, что при восстановлении
боргидридом натрия в изопропиловом спирте ацетон реакционно-
способнее ацетофенона, а последний реакционноспособнее бензо-
фенона.
1. Contributed by Lansbury P. Т., University of Buffalo.
2. Lansbury P. Т., J. Am. Chem. Soc, 83, 429 A961); Lansbury P. Т.,
Thedford R, J. Org. Chem., 27, 2383 A962).
3. Lansbury P. T.,P et erson J. O,,J. Am. Chem. Soc, 83, 3537 A961)"
85, 2236 A963).
ЛИТИЯ АЛЮМОГИДРИД — ЭФИРАТ ТРИФТОРИДА БОРА.
Петтит [11 показал, что под действием этой смеси сложные эфиры
восстанавливаются в соответствующие простые эфиры. Например,
Зр-ацетоксихолестан дает ЗР-этоксихолестан. Аналогично 5а-лано-
стерил-ЗР-формиат при восстановлении смесью боргидрид натрия —
сн,
сн
LiAlH4-BF3-(C2H5JO
сн3сн2о
эфират трехфтористого бора дает Зр-метокси-ба-ланостан. Раствор
сложного эфира в эфирате трехфтористого бора добавляют к охлаж-
охлажденной суспензии нейтрального гидрида в эфире. Лактоны различ-
различных типов гладко восстанавливаются LiAlH4—BF3 -(CaHs^O до цик-
циклических эфиров. Таким способом были восстановлены 7-, б- и е-лак-
тоны (выходы приведены под формулами).
СН(СН3)г
сн3о1
.сн,
71%
Р е t t i t G. R-, К a s t u r i T. R., J. Org. Chem., 25, 875 (I960); P e t t I t
G. R., G h a t a k U. R., G r e e n В., К a s t u r i T. R., P i a t a k D. M.,
ibid., 26, 1685 A961).
185
ЛИТИЯ БОРГИДРИД, иВНа.Мол.вес21,79,т. пл. 284° (с разл.)
исключительно гигроскопичен, растворим в низших первичных
аминах и эфирах (диэтиловый эфир, 4 г/100 г; тетрагидрофуран,
21 г/100 г); в низших спиртах (при этом происходит реакция), в воде
с медленным разложением:
Л. б. можно получить в растворе реакцией боргидрида натрия
с хлоридом лития в абсолютном этаноле II], изопропилампне [2| или
диглиме |3|. Л. б. более активный восстановитель, чем боргид-
NaBH4+UCl—* LiBH4 + NaCl
рид натрия, и менее активный, чем алюмогидрид лития. Например,
он восстанавливает альдегиды, кетоны, ацилхлориды, окиси, слож-
ные эфиры и лактоны, по не восстанавливает карбоновые кислоты,
нитрилы или питросоединения 141. Главным преимуществом Л. б.
по сравнению с боргидридом натрия является его высокая раство-
растворимость в эфпрах.
1. К о 1 1 о n i t s с h J., Fuchs О., G a b о г V.( Nature, 173, 125 A954).
% Scb I cs i n ger H. I., В г о w п Н. С, Hyde Е. К,, Л. Am. Chem. Soc,
75, 209 A953).
3. В г о w n М. С, Mead Е. Л., S и b b a R л о В. С, Л. Am. Chem. Soc,
77, 6209 A955).
4. Brown H. С, «Hydroboration», Benjamin, 1962, p. 245.
ЛИТИЯ БРОМИД, LiBr. Мол. вес 86,86.
Под действием Л. б. в эфире при 0° из диазоалкена A) выде-
выделяется азот и образуются эквивалентные количества (по 2,5%)
метилтрицикдогексана B) и 1-метил-Дь3-циклогексадиена C) [1].
СП;
сн,
U)
C)
По-видимому, B) образуется через промежуточный карбен. Большой
избыток бромистого лития в кипящем ацетонитриле медленно
A2 час) превращает перхлорат хинолиния D) в основание E) [2].
осн
186
1. С loss G. L., Larrabee R. В., Tetrahedron Letters, 287 A965).
2. Good w i n S., Fi orning E. C, J. Am. Chem. Soc, 81, 1908 A959);
HuIIman J. W., Browder L. E., J. Org. Chcm., 29, 2598 A964).
ЛИТИЯ БРОМИД — ЭФИРАТ ТРИФТОРИДА БОРА. Алифа-
Алифатические простые эфиры можно расщепить под действием реагента
в уксусном ангидриде при комнатной температуре в течение 30 час
E1J. Например, метоксициклогексан дает смесь G : 1) ацетокси-
циклогексапа и циклогексена. Насыщенные стероидные эфиры
расщепляются в этих условиях с образованием смеси ацетатов и не-
непредельных производных; холестернлмстиловый эфир дает при-
приблизительно равные количества холестерилацетата и холестерил-
бромида. Однако, по данным Нараянана [2\, присутствие гало-
генида лития не обязательно и часто даже вредно. Например, об-
обработка холестерилметплового эфира эфиратом трифторнда бора
и уксусным ангидридом в эфире при 0° A4 час) дает холестерил-
ацетат с выходом 93%.
1. У о u s s e f у е h R. D.. M a z u r У., Tetrahedron Letters, 1287 A962).
2. N а г а у а п а п С. R., Iyer К. N.. Tetrahedron Letters, 759 (I9G4).
ЛИТИЯ т/тс-(т/?е/я-БУТОКСИ)-АЛЮМОГИДРИД,
LiAlH LOC(CH:,):,b,. Мол. вес 254,30, возгоняется в вакууме при 280°,
растворимость при 25;: (в г/100 г): диглим 41, ТГФ 36, эфир 2,
1,2-диметоксиэтан 4, т/?ет-бутанол 0. Содержание активного
водорода на грамм реагента составляет лишь 3,7% по сравнению
с LiAlH*.
Браун и сотр. [1] показали, что LiAlHj в эфире реагирует с 4 мо-
молями метанола, этанола или изопропанола и лишь с 3 молямн трет-
бутанола. Добавление по каплям 1 моля трет-бутанола при ком-
комнатной температуре и перемешивании к раствору 0,31 моля LiAlH4
в эфире приводит к образованию белого осадка Л. б. с почти ко-
количественным выходом. Показано, что новый реагент является
более мягким восстановителем, чем LiAlH4. Л. б. восстанавливает
альдегиды, кетоны и хлорангидриды в диэтиловом эфире или диг-
лиме при 0:>, однако не реагирует со сложными эфпрами и нит-
нитрилами.
Брауи и Рао [2] показали, что добавление Л. б. в диглнме
к раствору хлорангидрида при —78" представляет удобный метод
синтеза альдегидов. Хлорангидриды ароматических кислот с мепш-
и «ара-заместителями образуют альдегиды с выходами 60—90%.
При этом не затрагиваются такие заместители, как нитро-, щган-
и карбэтоксигруппы; o/imo-заместнтели снижают выходы; при —40°
выходы на 5—10% ниже, чем при —78е1.
Вейссман и Браун [31 показали, что в противоположность ал-
киловым сложным эфирам, которые инертны по отношению к реа-
реагенту, фепиловые эфиры алифатических и алициклических кислот
реагируют с образованием альдегидов. Однако, так как фениловые
187
эфиры обычно получают из хлорангидридов, лучше восстанавливать
хлорангидрид непосредственно.
Уилер и Матеос [41 в предварительном сообщении указали, что
восстановление холестанона-Зр Л. б. или смесью LiAlH4 — A1CU
дает 99% экваториального холестанола-3, тогда как восстановле-
восстановление алюмогидридом лития дает лишь 88—91% Зр-ола [5, 61.
Файкош [7] изучил восстановление некоторых стероидных
кетонов Л. б., однако не проверил результаты Уилера и Матеоса.
Восстановление Зр-формилокси-Д5-аидростенона-17 A) в 17р-ол B)
с высоким выходом и высокой степенью чистоты указывает на
он
исключительную стереоспеиифичность реакции, а такли на то, что
активная сложноэфирная группа в реакции не затрагивается.
Восстановление 2а-бромхолестанона-3 C) боргидридом натрия
дает смесь, содержащую значительные количества обоих эпимерных
спиртов; восстановление Л. б. дает лишь Зр-ол D); это наблюдение
сн.
сн,
LiAlH(QBuK, ТТФ @е
85%
но
н
D)
позже было подтверждено другими работами [81. Файкош сравнил
скорости восстановления кетонов 5а- и Д;'-рядов при комнатной
температуре и установил, что они изменяются в ряду: 3-она>-
>17-она>Д*-3-она.
сн,
ОАс
LiAlH(OB
55%
E)
Он также показал возможность селективного восстановления
более реакционноспособной группы диона E). Для восстановления
менее реакционноспособной из двух кетогрупп диона G) чешские
исследователи [9] защищали 3-кетогруппу превращением в пирро-
лидиновый енамин (8), восстанавливали 17-кетогруппу и удаляли
защитную группировку. Следует отметить, что енамины восстанав-
восстанавливаются LiAlH3 — А1С13 в эфире.
сн.
(9) A0)
Тамм [10] использовал реагент для восстановления карбониль-
карбонильных групп в ряду буфадиемолидов. Например, восстановление
кетона A1) боргидрмдом натрия неудовлетворительно из-за ча-
частичной атаки ненасыщенного лактонного кольца; выход соеди-
соединения A2) составляет —-ь 40—50%. Восстановление Л. б. в ТГФ
он
A1)
A2)
при 0° осуществляется быстро A5 мин) без затрагивания лактонного
кольца с удвоенным выходом соединения A2) (детали методики
не опубликованы).
Контрольные опыты по восстановлению микроколпчеств и анализ
продуктов методом бумажной хроматографии показали, что кар-
189
денолндное кольцо 3-О-ацетилстрофантидина A3) также устой-
устойчиво к атаке, что экранированная альдегидная группа восстанав-
восстанавливается при 0° только за 1 час и что за это время ацетильная группа
не затрагивается. В другом случае формилоксигруппа устойчива
при О'", но восстанавливается при 20°. 14,15-Эпоксигруппа марино-
буфагнна восстанавливается NaBH4, а Л. б. эту группу не восста-
восстанавливает.
LiAlH(OBu)
\час при о°
II
СН3СО
он
(М)
20-Кетостероиды восстанавливаются реагентом главным образом
в 20р-олы 111]. Суспензию 0,4 моля Л. б. в 750 мл ТГФ переме-
перемешивают при кипячении в атмосфере азота, охлаждают до 2°, добав-
добавляют 0,2 моля ацетата прегненолона A5) и 50 мл растворителя.
Смесь перемешивают при 0—5Э в течение 1,5 час и затем по каплям
в течение 15 — 20 мин добавляют при энергичном перемешивании
и охлаждении до температуры ниже 10° раствор 100 г сульфата ам-
АсО
АсО
мония в 150 мл воды (бурноевыделение водорода). Кристаллизация
продукта из ацетона дает чистый Зр-ацетокси-20р-окси-Да-прегнен
с выходом 75—79%. В данном случае использовали 100%-ный
избыток восстанавливающего агента, однако необходимость
этого не доказана. Напротив, экспериментами Бергсталера и Нор-
дииа [121 было установлено обратное. После добавления по каплям
холодного @е) раствора 0,039 моля Д4-холестепона-3 A7) в 200 мл
смеси эфир — бензол (8 : 1) к суспензии 0,05 моля Л. б. A,3-крат-
A,3-кратный избыток) в смеси эфир — диглим при температуре от —40
до —50° и при перемешивании смесь оставляли на иочь при 0°
\90
и затем гидролизовали обработкой льдом, 5 н. NaOH и сегпетовой
солью. Отгонка промытого и высушенного эфирного экстракта
и кристаллизация из этилацетата дает 13 г (87%) Д-'-холестенола-Зр
с т. пл. 126—1293. После перекристаллизации был получен чистый
продукт с т. пл. 131 —132°.
сн
сн
о
LiAlH(OBuK-_
НО
07)
A8)
При стереоспецифическом восстановлении [131 ацетата 6-кето-
тигогенмна A9) в 6р-ол B0) к перемешиваемому раствору 10 г
соединения A9) в 400 мл ТГФ при комнатной температуре добав-
добавляют 32 г Л. б. F-кратиый избыток). Через 60 час смесь выливают
в 3 л 5%-ной уксусной кислоты для гидролиза комплекса и раз-
разложения избытка реагента.
сн,
АсО
СН,
н-
сн.
Аса
он
B0)
Здерик и Ириарт [141 изучали восстановление бис-мет плен диок-
сипроизводного преднизона (или предянзона-БМД), предполагая,
что этот объемный реагент будет селективно восстанавливать кар-
карбонильную группу при атоме С3. Однако вопреки ожиданиям
избытком Л. б. при комнатной температуре восстанавливается
только экранированная 11-кетогруппа и с хорошим выходом об-
образуется преднизолои-БМД.
/>-сн2
™l..</**
LiAlH(OBuK,
68%
Преднизон-БМД
Преднизолон-БМД
191
Файкош и Йоска [15] показали, что восстановление 16а-бром-17-
кетостероида B1) гидридами металлов в полярных растворителях
сопровождается значительной инверсией при атоме Cie, а восста-
восстановление Л. б. в неполяриых растворителях дает 17-эпимерные
16а-бромсппрты B2) и B3).
он
снэ 1 _вг
он
СН3] В г
B2)
B 3)
Айрланд и Маршалл [161 нашли способ превращения аддукта
A) бутадиена и 1,4-бензохинона в Дк-окталон-1 E). Восстановление
ендионовой системы аддукта A) цинком в уксусной кислоте до сое-
соединения B) было осуществлено Альдером и Штерном в 1933 г.;
следующая задача состояла в селективном восстановлении одной
из двух эквивалентных карбонильных групп. Это достигается при
н
н
/У
4-
ч
/Ч
\
/Ч
\/
/\
Zn-AcOH
/Ч
\/
/ч
Ч/
LiAlH(OBuK
I! H ||
О О
A)
Oil
Н I
о
B) цис- и транс-
ОН О
Н I Н II
'Ч/
Н [|
о
C)
Сг
VI
ы
D)
н
восстановлении рассчитанным количеством LiAlH4, но с очень низ-
низким выходом. Восстановление теоретическим количеством Л. б.
в разбавленном растворе в ТГФ протекает удовлетворительно и дает
C), а восстановление по Вольфу — Кижиеру с последующим окис-
окислением хромовой кислотой дает Ан-транс-окталоп-1 E) с общим
выходом в расчете на бензохинон 52%.
В противоположность обычному восстановлению 3-кетостероидов
в Зр-оксистероиды, Д5A0)-эстрепдион-3,17 F) восстанавливается
Л. б. в За- и Зр-оксипроизводные с соотношением 15 : 1 [17]. Энгел
и др. [18] использовали реагент для восстановления 17а-окси-Д4-
прегнендиона-3,20 в смесь Д4-прегнен-Зр, 17с, 20-триолов, эпимер-
192
ных при атоме С,о. Затем 17,20-гликоль расщепляли тетраацетатом
свинца до 17-кетона.
но-
но
(8)
Brown Ы. С, М с F a r 1 i n R. P., J. Am. Chem. Soc, 80, 5372 A958);
Brown H. C, Siioaf С J., ibid., 86, 1079 A964).
Brown H. C.Subba Rao D. C, J. Am. Chem. Soc, 80, 5377 A958).
W e i s s m a n P. M., Brow n H. C, J. Org. Chem., 31, 283 A966).
Wheeler O. H., M a t e о s J. L., Chem. Ind., 1957, 395.
Nacc H. R., O'Connor G. L., J. Am. Chem. Soc, 73, 5824 A951).
S h о p p e e С W., Summers G. H. R., J. Chem. Soc, 1950, 687.
Fajkos J., Coll. Czech., 24, 2284 A959).
Kwok R., Wolff M. E., J. Org. Oiem., 28, 423 A9G3).
Jos к a J., F a j к о S J., Sorm F., Coll. Czech., 26, 1646 A9GI). ¦
T a m m Ch., Helv. Cliim. Acta, 43, 338 A960).
И cus 1 cr К., К a I v о d a J., W i e I an d P.
Helv. Chim. Acta, 44, 179 A961); Hcusler K., W i e 1 a n d
t r e Ch., procerlure submitted to Organic Syntheses.
12. В u r g s t a h 1 e r A. W., Nordin I. C, J. Am
A961).
owers Д., Denot E., Cuellar I b а п е z L.,
R i n g о 1 d H. J., J. Org. Chem., 27, 1862 A962).
Z d e r i с J. A., I r i a r t e J., J. Org. Chern., 27, 1756 A962).
F a j к о g J., J о s к a J., Coll. Czech., 27, 1849 A962).
Ireland R. E., Marshall ,J. A., ,1. Org. Chem., 27, 1G20 A9G2).
Johns W. F., J. Org. Chem., 29, 1490 A964).
Ward M. G., Orr J. C, Engel L. L., J. Org. Chem. ,30, 1421 A965),
(
13. B
W e t t s t e i n A.,
P., M e у s-
. Chem. Soc,
Cabezas
83, 198
Ma E.,
ЛИТИЯ ДИЭТИЛАМИД, LiN(CaHb)a. Мол. вес 79,07.
Коуп и Тиффани [1] показали, что Л. д. наиболее эффективен
при изомеризации окиси циклооктатетраена A) в 1, 3, 5-диклоок-
татриенон-7 C). Авторы постулировали, что катализируемое ос-
основаниями отщепление протона от соединения A) дает анион,
о"
¦NEt> ^ Т HNEtz ^
9 5%(сыррй)
¦¦н
C)
который перегруппировывается в енолят-аниои B). Кетон C)
впервые был получен из A) взаимодействием с фениллктием, однако
из-за побочных реакций выход составляет всего 8%. Пространст-
Пространственно затрудненное основание мезитиллитий дает более высокий
Заказ № 1096
193
выход C9%) кетона C), однако при использовании более слабого
основания Л. д. был получен лучший результат; общий выход
кристаллического семнкарбазона кетона C) из A) составил 71%.
Раствор Л. д. получают добавлением раствора 0,60 моля днэтн-
ламина в эфире в течение 15 мин к раствору фепиллптия, получен-
полученному в эфире в атмосфере азота из 0,66 ноля бромбепзола. Завер-
Завершение реакции определяется отрицательной пробой на фенил литий
кетоном Михлера [2]. Добавление 0,3 моля окиси циклооктатет-
раена в эфире при температуре от —8 до —12° вызывает появление
ярко-оранжевой окраски; через 5 мин смесь подкисляют и обра-
обрабатывают.
Впоследствии [31 было показано, что под действием Л. д.,
полученного пз и-бутиллития, осуществляются следующие пре-
превращения:
Окись цис-стилъ,бет
Окись траме-стильбена
Окись трифеиилзтилена
Окись 1,1-дифенил-2-?г-то-
лплэтнлена
Окпсь тетрафепилэтилена
Окись 1,1-дифенцлэтнлена
-> Дезоксибензоин G0%)
—>-Дифенилацетальдегид F6%)
-^. Бензгидрилфенилкетоц (80%'
—^ Бензгидрил-га-толилкетонD1%;
Не реагирует
Не реагирует
Бергсталер [4] получил Л. д. перемешиванием литиевой дроби
в этиламине до полного исчезновения синей окраски и использовал
его для изомеризации несопряженного диена A) в соединение B).
Под действием минеральных кислот эта изомеризация не осуществ-
(СНаK
С(СНя
А/
С (СН8)8
Х(СН3K
LiN (C2H5),,
(D
B)
ляется. Л. д. изомеризует кислоту C) в палюстриновую кислоту D),
однако в этом случае более удовлетворительные результаты дает
кипячение с едким кали в этилепгликоле [5].
сн.
сн,
194
Бенкесер и др. [6] показали, что под действием Л. д. 2,5-дигидро-
кумол быстро изомеризуется с образованием, по-видимому, смеси
всех возможных сопряженных диенов. Циглер [7] использовал это
основание для алкилирования алифатических нитрилов. Кейзон [8]
показал, что это — лучший метод получения 2,2-диметилоктаде-
кановой кислоты.
Li R-
| R'X
R2CHCN " R9CCN —»- R.C-CN
Под действием сильноосновного Л. д. окись норборнена A)
изомеризуется исключительно в нортрицикланол B) с умеренным
выходом [9]. Кислотные катализаторы действуют на A) с образо-
образованием смеси продуктов.
LiN(caH5J,
55%
B)
1. С о р е А. С, T i f f a n у В. D., J. Am. Chem. Soc, 73, 4158 A951).
2. G i 1 m a n H,SchuIze F., J. Am. Chem. Soc, 47, 2002 A925).
3. С о p e A. C, Trumbull P. A., T r u m b u I 1 E. R., J. Am. Chem.
Soc, 80, 2844 A958).
4. Burgstahler A. W., С h i e n P.-L., A b d e I - R a h m a n M. O., J.
Am. Chem. Soc, 86, 5281 A964).
5. Burgstahler A. W., W о г d e n L. R., J. Am. Chem. Soc, 86, 96 A964).
6. Benkeser R. A., Burrous M. L., H a z d г a J. J., К a i s e г Е. M.,
J. Org. Chem., 28, 1094 A963).
7. Z : e g 1 e r K., Ohlinger H-, Ann., 495, 84 A932).
8. С a s о n J. et a!., J. Org. Chem., 15, 850 A950).
9. С г a n d a I 1 J. K-, J. Org. Chem., 29, 2830 A964).
ЛИТИЯ ДИЭТОКСИАЛЮМОГИДРЙД, LiAlHs(OCaH5)a.
Реагент получают в растворе прибавлением 2 молей этанола
или 1 моля этилацетата к 1 молю LiAlHa в эфире при 0° [1]. Он
восстанавливает N, N-димет ил амиды до альдегидов с выходом 70—
90% [II. По данным Тарбелла и сотр. [2] 3,4,5-триметоксибензаль-
CH3CH2CH2CON (CH3J -»- СН3СН8СН3СНО
90%
CON (CH3J CHO
LiAlH2 (OC2Hfi)a
60%
ОСН3 ОСН3
дегид гораздо легче получается этим методом, чем восстановлением
хлор ангидридов по Розенмунду. Суспензию 0,26 моля амида в эфире
7* 195
обрабатывают при 0° раствором Л. д., полученным из 0,17 моля
LiAlH4 (в 1,3 раза больше рассчитанного), который .добавляют
в течение 2 час при 0°. Обработка и кристаллизация дают чистый
альдегид с выходом 60%.
1. Brown H. С, Tsukamoto A., J. Am. Chem. Soc, 81, 502 A959).
2. Perun Т. J., Z e f t e 1 L., N e I b R. С, Т а г b e 1 I D. S-, J. Org. Chem.,
28, 2937 A963).
Lib2H,O. Мол. вес 169,88.
Безводный иодид лития в кипящем основании с соответствую-
соответствующей температурой кипения расщепляет сложные эфиры на кислоты,
сн,
о
0,129 моля
0,177 моля
СО2 +
Кипячение \Ччас
нэс^,^СНэ
140мл
1Л0Н + CH3I
72-76%
Н2О
Н
СНгС6Н5
а Л. и. д. осуществляет и расщепление, и декарбоксилирование,
как это показано для 2-бензил-2-карбметоксициклопентанона. Эл-
симгер [И кипячением смеси этого кетоэфира, Л. и. д. и 2,4,6-
коллидина в атмосфере азота получил с хорошим выходом 2-бем-
зилциклопентанон. Он отметил, что метиловые сложные эфиры
Рис. Л-2. Ловушка Дина—Старка [3].
реагируют быстрее соответствующих этиловых эфиров, которые,
в свою очередь, реагируют быстрее сложных эфиров вторичных
спиртов. mpem-Бутиловые сложные эфиры очень легко расщеп- .
196
ляются каталитическим количеством Л. и. д. Последний получали
азеотропной перегонкой тригидрата с коллидинон до отделения
1 моля воды при помощи ловушки Дина — Старка [2] (рис. Л-2).
1. Е 1 s in ger F., Org. Syn., 45, 7 A965).
2. D e a n E. W.,Stark D. D-, Ind. Eng. Chem., 12, 486 A920).
3. Ace Glass 7725.
ЛИТИЯ ИОДИД БЕЗВОДНЫЙ, Lil. Мол. вес 133,85, т. пл. 446°.
Ташнер и Либерек [1] показали, что сложноэфирную и N-карб-
метоксильную группы можно эффективно расщепить действием
Л. и. б. в кипящем пиридине. N-Ацильные и пептидные связи в эту
RCO2CH3 +
RCO2Li + CH8I
реакцию не вступают. Встретившись с трудностями при гидролизе
трициклического сложного эфира I вследствие чувствительности
этого продукта к действию кислот и оснований, Эшенмозер [2]
испытал новый метод и нашел, что соединение I при кипячении
,со2сн.
Аса
О'
NH2
в пиридине в течение 2 час с большим избытком Л. и. б. расщеп-
расщепляется с высоким выходом до соответствующей кислоты. В случае
стероидного ацетоксильного сложного эфира II температура ки-
кипения пиридина оказалась недостаточно высокой A15°) и вместо
этого растворителя использовали 2,6-лутидин (т. кип. 143°). После
кипячения соединения II в течение 8 час с 6,5 же Л. и. б. в 20 мл
растворителя на 1 лшоль сложного эфира выход ацетоксикислоты
составил 68—74%; при этом было выделено 3—6% исходного
вещества, а оксикислота образовывалась с выходом 5—7%, Для
этой реакции характерно высокоселективное отщепление метальной
группы и очень низкая степень атаки на ацетоксигруппу, что резко
отличает ее от реакции гидролиза, при которой экваториальная
Зр-ацетоксигруппа гидролизуется с большей легкостью. В случае
метилового эфира Оацетилолеаноловой кислоты (III) 17-карбме-
токсигруппа пространственно сильно экранирована, а 3-ацето-
ксигруппа экранирована до некоторой степени,и поэтому применение
приведенной выше методики с использованием лутидина дает аце-
токсикислоту IV с выходом 45—56%, а 28—35% соединения III воз-
197.
вращается. Однако если в качестве растворителя использовать
2,4,6-коллидин (т. кип. 172°, 6,5 же Л. и, б., кипячение 8 час),
то ацетоксикислота (IV) образуется с выходом 90%.
и3а ..сн.
согснэ
LIT, Вй, 4, 6-КОЛЛИДИне
90%
.сн.
со,н
ш
IV
Некоторые сложные эфиры, исключительно устойчивые к ос-
основному гидролизу, были успешно гидролизованы кипячением
с Л. и. б. в коллидтше. Реакция часто идет с низкой скоростью,
например, сложный эфир A) гидролнзуется лишь при кипячении
в течение 72 час в атмосфере азота, однако выход соответствующей
Н,С 'СН
A)
АсО
кислоты 94% Г 31. Щелочной гидролиз в кипящем диэтилен гликоле
протекает лишь с умеренным выходом. Другим примером является
пространственно затрудненное, устойчивое к щелочи производное
эфира эбурикоевой кислоты B), дающее 95% соответствующей
кислоты лишь по методу с использованием Л. и. б.— коллидина [4].
Кипячение 1Svuc
Lil—ко л ля дин
60%
Н,С
198
Херц и Вальборг [51 показали, что обработка производного смо-
смоляной кислоты C) реагентом в кипящем коллидине не только гид-
ролизует экранированную сложноэфирную группу, по и отщепляет
эпоксигруппу с образованием диеновой системы. При обработке
кислотами Льюиса получаются сложные смеси.
Дин [6] изучал гидролиз (галогснолнз) пространственно затруд-
затрудненного тритер пеной дно го сложного эфира — метил глицерретата
в нескольких растворителях и показал, что диметилформамид пре-
превосходит пиридин, лутидин, коллндин или М-метилпирролидон-2
как в скорости, так и в степени превращения. Кроме того, исполь-
использование ДМФЛ облегчает обработку; реакционную смесь можно
вылить в воду, полученную смесь подкислить и экстрагировать
эфиром.
1.
323 A056); С. А.,
A., Helv. Chim.
Taschncr E., L i b e r e k В., Roczniki Chcmii, 30,
51, 1039 A957).
2. Elsinger F., Schreiber J., Eschenmoser
Acta, 43, 113 A960).
3. Meyer W. L.Levinson A. S., J. Org. Chem., 28, 2184 A963).
4. К r a k о w e г G. W., В г о w n J. W., Fried J., J. Org. Chem., 27, 4710
A962).
5. Herz W., Wahlborg M. J., J. Org. Chem., 30, 1881 A965).
6. D e a n P. D. G., J. Chem. Soc, 1965, 6655.
ЛИТИЯ КАРБОНАТ, Li2CO3. Мол. вес 73,89, т. пл. 618°.
Дегидрогалогенирование. С помощью Л. к. в кипящем диме-
тилформамиде Хауз и Бейш [1] осуществили дегндробромиро-
вание бромкетона A), избежав перегруппировки и получив про-
продукт B). Использование менее основного хлорида лития приводит
к смеси соединения B) и перегруппированного кетопа C); последнее
вещество — единственный продукт дегидрогалогенирования соеди-
соединения A) кипячением с НВг в уксусной кислоте.
о
C)
I. House H. O,,Bashe R. W., П, J. Ore. Chem, 30, 2942 A965).
ЛИТИЯ КАРБОНАТ —ЛИТИЯ БРОМИД. Мол. веса: 73,
Использование карбоната лития в сочетании с бромидом лития
в ДМФА для осуществления дегидрогалогенирования было пред-
предложено Жоли III как усовершенствование метода Холижа, который
199
применял хлорид лития в ДМФА. В применении к 2р, 4р-дибром-17р-
ацетоксиэтиохолану A) методика Холижа дает смесь 1,4-диенона
B) и 4,6-диенона C). Французские исследователи нагревали 4,9 г
дибромида A) с 4,5 г карбоната лития и 5,2 г бромида лития в 150 мл
ДМФА в атмосфере азота при температуре кипения (около 150")
в течение 1 час и выделили чистый 1,4-диенон B) с выходом 92%.
сн,
ОАс
1лгСО3-1лВг A5Q0)
HCON(CH3J
LiCl
н
Бг
G)
В тех же условиях, но с применением одного карбоната лития выход
соединения B) составил лишь 42%. Дегидрогалогенирование трех
других 2р,4р-дибром-3-кетонов 5р-ряда LiaCO3 — LiBr — ДМФА
при температуре кипения дало 1,4-диеноны с выходами 71, 90
и 93%. В более мягких условиях можно выделить промежуточный
4р-бром-Д1-ен-3-он D) [2]. Так, кетон A), обработанный, как и ранее,
при 100° в течение 30 мин дает с умеренным выходом соедине-
соединение D).
СН3
l
Вг
A)
D)
Хотя опубликованные результаты противоречивы, примененная
к 2а,4а-дибром-3-кетонам 5а-ряда реакция гораздо менее удовле-
удовлетворительна. Пельк и др. [3] обрабатывали 17р-ацетокси-2а,4а-
дибром-3-кетоандростан смесью LiaCO3—LiBr — ДМФА и полу-
получили смесь 1,4- и 4,6-диеноиов с преобладанием последнего. Однако
Виланд, Хейслер и Веттштейн [4] получили 1,4-диенон F) с удов-
удовлетворительным выходом из E) следующим образом. Раствор E)
в уксусной кислоте, содержащей следы бромистого водорода, обра-
обрабатывали бромом при 15—16°; выпавший при разбавлении осадок
собирали, а фильтрат экстрагировали эфиром. При нагревании
всего продукта с Li2CO3 — LiBr — ДМФА образуется 21-ацетат
преднизалона F) с выходом 70%.
Применение этой реакции к За-бромхолестаиону-2 (9) дает
продукт дегндрогалогенирования З-енон-2 A0) и продукт эпимери-
200
AcOH-HBr-Br2 A5?)
2) Li2CO3—LiBr-ДМФА
70%
E)
F)
зации при атоме С3, причем аксиальное За-бромпроизводное пре-
превращается в экваториальный Зр-бромкетон A1) [5].
сн.
(Ю) A1)
Плинингер и др. [6] показали преимущества этого метода при
превращении енона A2) в диенон A5). Выход при дегидрогалоге-
нировании A4) был в два раза выше, чем при использовании кол-
лидина D0%).
CHaCO.,
EtO2C, ,CH2CO2Et
О Ac
i
91%
NBC
О
A2)
OAc
A3)
XHXO.Et
LiiCO^LiBr-ДМФд
85% ~*"
О
A4)
О
A5)
201
Кори и Хортман [7] синтезировали дигидрокостунолид F) из
сантонина A) приведенным ниже способом. Для дегидробромнро-
вапия B) в C) метод Жоли (выход 80—90%) намного превосходит
метод с использованием коллидина (выход 30%). Смесь 7,26 г
соединения B), 3 г бромида лития, 4 г карбоната лития и 50 мл
ДМФА нагревали в атмосфере азота при 120—125° в течение
75 мин.
1 СН
сн.
1. J о 1 у R., Warn ant J., Nomine G., Bertin D., Bull. soc. chim.
France, 366, A958).
2- J о 1 у R., W a r n a n t J., Bull. soc. chim. France, 1958, 367.
3. P e 1 с В., H efmanc k S,, Holubek J., Coll. Czech., 26, 1852, A96-1).
4. W i e 1 a n d P., H e u s I e г К-, Wettstein A., Helv. Chim. Acta, 43,
523 A960).
5. N a k a n о Т., M a s с g a w a M., D j e г a s s i C, Chem. Pharm. Bull., 11,
465 A963).
6. Plieninger H., E g e G. E., G г a s s h о f f H. J., К e i 1 i с h G.,
Hoffmann \V'., Chem, Ber., 94, 2115 A961).
7. Corey E. J., II or t m ann A. G., J. Am. Chem. Soc, 87, 5736 A965).
ЛИТИЯ МОНОЦИАНБОРГИДРИД, LiB(CN)H3-Диоксан. Мол.
вес 134,90.
Л. м. получают реакцией боргндрида лития с жидким циани-
цианистым водородом в эфире и выделяют в виде комплекса с диокса-
ном [II. Реагент исключительно устойчив к действию воды и кислот,
H8BCN(Li+)
не разлагается при длительном кипячении в водном диоксане. Л. м.
является слабым восстановителем; он восстанавливает алифати-
алифатические и ароматические альдегиды, а-оксикетоны, но не восста-
восстанавливает кетоны, ароматические нитросоединения, карбоновые
кислоты и их сложные эфиры, азоксисоединения [2]. Пирен-3-аль-
дегид B лшоля) при нагревании на водяной бане в течение 15 час
с 2 жмолями диоксанового комплекса Л. м. дает соответствующий
спирт с выходом 85%.
1. W i t t i g G., R a f f P., Ann., 573, 202, 209 A951).
2. Dre f ah 1 G., К e i 1 E., J. prakt. Chem., 6, 80A958).
ЛИТИЯ НИТРИД, Li3N. Мол. вес 34,83. Получение fl].
Л. н. практически нерастворим в большинстве инертных раст-
растворителей и считался нереакционноспособным. Однако, по данным
Кенига и др. [23, диоксан, диглим и другие растворители сильно
повышают реакционную способность Л. н., возможно, за счет ча-
частичного его растворения. Флуорен не реагирует с Л. н. в эфире
или в отсутствие растворителя при температуре плавления угле-
углеводорода. Но при кипячеиии флуорена с Л. и. в диглиме в течение
ночи с последующей карбонизацией раствора получают флуорен-9-
карбоиовую кислоту с 31%-ным выходом.
1. Masdupuy E., G a I I a i s F., Inorg. Syn., 4, 1 A953).
2. Koenig Р. Е„ Morris J. M., Blanchard E. J., M a s о n P. S.,
J. Org. Chem., 26, 4777 A961).
ЛИТИЯ ТРИМЕТОКСИАЛЮМОГИДРИД, LiAlH(OCH3K.
Получение стандартного раствора. Браун и Вейссман [1] пока-
показали, что растворы этого реагента нестабильны; например, кон-
концентрация раствора 0,67 М по гидриду через неделю уменьшается
до 0,57 Л4. Поэтому авторы предпочли использовать свежеприго-
свежеприготовленные растворы, полученные добавлением метанола к стандарт-
стандартному раствору UA1H4 в ТГФ. LiAlHd перемешивают в ТГФ в те-
течение 2 час в атмосфере азота, фильтруют раствор, передавливая
его азотом через слой целита на пористом стеклянном фильтре;
прозрачный раствор хранят в колбе емкостью 1 л, плотно закрытой
резиновой пробкой для ввода шприца. Для переноса раствора реа-
реагента используется шприц с длинной иглой. Раствор при хранении
устойчив.
Восстановление. В противоположность LiAlHfOBuK тримето-
ксипроизводное по восстанавливающим свойствам приблизительно
так же активно, как LiAlH4 [1]. Однако эпоксиды (особенно внут-
внутренние эпоксиды) оно восстанавливает медленнее, чем LiAlH4.
Коричный альдегид восстанавливается в гидрокоричный альдегид.
Прн восстановлении бициклических кетонов Л. т. более стереоспе-
цифичен, чем LiAIHa [2!. Например, камфора восстанавливается
в изобориеол (экзо) Л. т. с выходом 98%, a LiAlH4 с выходом 9!%.
Реагент также более селективен при восстановлении несимметричных
203
окисей [3]. Так, окись стирола A) восстанавливается LiAlHj
с образованием 96% вторичного спирта B) и 4% первичного спирта
C); в присутствии Л. т. количество C) уменьшается до 1%. В общем
случае восстановление эпоксидов. оксимов, азобензола и циклогек-
силтозилата Л. т. протекает медленнее, чем ЫА1Н4.
он
СВН5СН—CHS
(i)
Li AIR,
C6H5CHCHZOH-
B)
-CeH5CH2CH3OH
C)
l.Brown H. C, W e i 3 3 ra a n P. M-, J. Am. Chem. Soc, 87, 5614 A965).
2. Brown H. C, Deck H. R., J. Am. Chem. Soc, 87, 5620 A965).
3. В г о w n H. C, Weissman P. M., Y о о n H. M., J. Am. Chem. Soc,
88, 1458 A966).
ЛИТИЯ ТРИЭТОКСИАЛЮМОГИДРИД, LiAlH(OC3H5K.
Реагент получают in situ добавлением либо З молей этанола,
либо 1,5 моля этилацетата к 1 молю LiAIH4 в 1,3 М эфирном раст-
растворе при 0° [11. В эфирном растворе при 0° Л. т. восстанавливает
как алифатические G0—80%), так и ароматические нитрилы (80—
90%). Л. т восстанавливает также с высоким выходом диметила-
Н
LiAlH (OEth
= NAl(OEl)8(Li+) —*—
RCHO
миды карбоновых кислот в альдегиды [2].
CH
RCON(CH3K
LiAlH(OEt)s
I
RC
H
OAl(OEtK(Li+) *¦ RCHO
1. В r own H. C, Garg С. Р., J. Am. Chem. Soc, 86, 1085 A964).
2. В г о w n H. C, Tsukamoto A., J. Am. Chem. Soc1, 86, 1089 A964).
ЛИТИЯ ХЛОРИД, LiCl. Мол. вес 42,40, т. пл. 613°.
Тот факт, что на последней стадии оригинального синтеза кор-
кортизона должно происходить ^ис-отщепление бромистого водорода
от 21-ацетата 4|3-бромдигидрокортизона (I), что создает опре-
определенные трудности, стимулировал поиски лучших методов
Вг
II
204
дегидрогалогенирования. Холиж [1] показал, что эффективным
реагентом является хлорид (пли бромид) лития в ДМФЛ.Реакция,
проведенная при 100° в атмосфере азота, дает с хорошим выходом
21-ацетат кортизона (II).
В случае 2-хлор-2-метилциклогексапона B) нет аналогичных
пространственных затруднений и дегндрогалогенировапие как по
методу Холижа, так и с применением коллиднна протекает до-
довольно плохо и дает сравнимые выходы [2].
о
в СС14
83-85%
W
'а) LiCl~HCON(CH3J
б) Коллидин
Из
*>{
а) 43-45%
б) 45-49%
C)
Хлорид лития используют в качестве электролита при электро-
электролитическом восстановлении алкилбепзолов в метиламине. Электро-
Электролизер может быть снабжен асбестовой перегородкой для разделения
анодного и катодного пространств. При этом с прекрасными выхо-
выходами получаются тетрагидропроизводные. В отсутствие перегородки
алкилбензолы восстанавливаются до 1,4-дигидропроизводных также
с хорошими выходами [31.
Гризеофульвиновая «кислота» D, в действительности 2'- или
4'-енол) реагирует с хлорокисыо фосфора в ДМФА (но не в диме-
тилацетамиде), образуя с высоким выходом 4'-хлорид E) [4].
осн
снло
.lid
осн
сяго
Пи
4-
iCl
осн,
В присутствии хлорида лития (без растворителя) продукт пред-
представляет собой смесь 4'-хлорида E,4%) и 2'-хлорида F,6%).
1. Н о 1 у s z R. P., J. Am. Chem. Soc, 75, 4432 A953); Johnson W. S.,
V r e de n b u r g h \V. A., Pike J. E., (preparation of XIV), J. Am. Chem.
Soc, 82, 3414 A960).
2. War л h off E. W., Martin D. G, Johnson W. S., Org. Syn.
Coll. Vol., 4, 162 A963).
3. В e n k e s e r R. А., К a i s e r E. M., J. Am. Chem. Soc, 85, 2858 A963).
4. Stephenson L., W a I k e г Т„ Warburton W. K-, W e b b G. В.,
J. Chem. Soc, 1962, 1282.
2,6-ЛУТИДИН. Мол. вес 107,15; уд. вес 0,923, т. кип. 142—143°.
Мазурек и Перлин [1] показали, что этот гомолог пиридина
превосходит карбонат серебра — обычный акцептор кислот — при
получении ортоэфиров C) из 2,3,4,5-тетра-О-ацетил-а-п-маннопира-
ноз ил бромида A). Значительный интерес представляет тот факт,
что при этом почти исключительно образуется э/сзо-СЖ-изомер.
A)
Реакцию лучше проводить в хлороформе, а не в избытке осно-
основания.
l.Mazurek M., Perl in A. S., Can. J, Chcm., 43, 1918 A965).
2,6-ЛУТИДИН-3,5-ДИКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ ГИДРАЗИД.
Мол. вес 223,23.
HeNHNOC-
НзС-
CONHNHa
CH3
Вельюз и Руссо [1] описали получение реагента и его исполь-
использование для осаждения прогестерона в виде производного 1 : 1
с более чем 95%-ным выходом. Прогестерон выделяют обменной
реакцией с бензальдегпдом.
1, V е 1 1 u z L, Rousseau С, Bull. Soc. chim. France, 13, 28S A946).
МАГНИЙ, ат. вес 24,32,т. пл. 650°; см. также Гриньяра реактивы.
Абсолютные метанол и этанол в 1931 г. получали кипячением
над магниевыми стружками в течение 4 час A г/100 мл) [I, 2].
Восстановление. Амальгама магния является восстанавливаю-
восстанавливающим агентом в классической реакции восстановления ацетона в пи-
након [3]. В колбу, содержащую М. в бензоле, постепенно при
кипячении добавляют раствор сулемы в ацетоне. Выход пинакон-
гидрата в расчете па М. составляет 43—50%.
Эффективным методом восстановления алкил- и арнлгалогемидов
является реакция с М. и изопропаиолом [4]. 1-Бромнафталии
восстанавливается при температуре кипения изоиропанола (82'J).
С менее реакционпоспособным галогенидом, например хлорбен-
хлорбензолом, реакцию проводят следующим образом. Смесь 0,25 г-атом
Вг
¦(CH8JCHOH+Mg —
90%
+ (CHsJCHOMgBr
порошка М. и 50 мл декалина (т. кип. ~190°) кипятят без переме-
перемешивания, добавляют небольшой кристаллик иода и из капельной
воронки примерно одну пятую смеси 0,1 моля хлорбензола и 0,15 мо-
моля изопропанола [4]. Реакция начинается сразу в том месте, где
находится иод, ц становится более энергичной при перемешивании
и уменьшении подогрева. После этого в течение 30 мин добавляют
остаток раствора галогенида, затем еще 25 мл декалина для лучшего
перемешивания и кипятят смесь еще 1 час. К охлажденной смеси
по каплям прибавляют разбавленную соляную кислоту до раство-
растворения твердого вещества, органический слой тщательно промывают
водой, сушат и перегоняют; выход чистого бензола 89%.
В случае еще менее реакциопноспособного галогенида или гало-
геиида, склонного к отщеплению галогенводорода, следует для
ускорения реакции добавлять реакционноспособный галогенид
типа 1-бромпафталина или н-бутилбромида. Например, при взаи-
взаимодействии 0,05 моля циклогексилхлорида и 0,05 моля 1-бромнаф-
талина с 0,33 г-атом М. и изопропанолом @,3 моля) в 50+20 мл
декалина получают смесь 83% циклогексана и 10% циклогексена
(удаляемого серной кислотой). По этой методике циклогексилфторид
дает циклогексан C3%), а бензотрифторид — толуол A0%). Фтор-
бензол в реакцию не вступает. В этой работе использован порошок
207
М., приготовленный за б месяцев до употребления. Использование
более старого или более грубо измельченного магния может удли-
удлинять индукционный период.
Синтезы через этоксимагниймалоиоеый эфир. Четыре методики,
приведенные в сб. «Синтезы органических препаратов», начинаются
с реакции абсолютного этанола, малонового эфира и №. в присутст-
присутствии каталитического количества ССЦ с образованием этоксимаг-
C,Hr,OH + CH,,(CO-AH5J-i-Mg »- G,H5OMgCH(CO3C2HsJ + H3
ниймалонового эфира. М. A моль) и катализатор A мл) обрабатывают
небольшой порцией раствора малонового эфира A моль) в этаноле;
как только начнется реакция, добавляют остальной раствор так,
чтобы продолжалось кипение. Когда будет выпадать кристалли-
кристаллический продукт реакции, смесь охлаждают, добавляют эфир -для
растворения этоксимагнийпроизводного и продолжают кипячение
до полного расходования металла. Следующую стадию — ацили-
рование обычно проводят с эфирным раствором сразу после его
приготовления. Этоксимагниевое производное образуется, по-ви-
по-видимому, количественно. Так, в синтезе трикарбэтоксиметана, опи-
описанном Лундом и Фойгтом [5], при добавлении раствора этилхлор-
формиата к эфирному раствору этоксимагнийпроизводного общий
выход из малонового эфира составляет 88—93%. Превосходство
С1СО.,С-Н,
C,H,0MgCH(CO2C2H,)a
АсОН
88-93% (из малонового эфира)
этоксимагнийпроизводного как реагента видно из сравнения с ме-
методикой получения трикарбметоксиметана через натрийдиметилма-
лоновый эфир, в котором общий выход составляет 40—42% [6].
В другом синтезе продукт ацилирования этоксимагниймалоио-
вого эфира о-нитробепзоилхлоридом превращают кислотным гид-
гидролизом и декарбоксилированпем в о-нитроацетофенон [7]. Ацили-
СОС1 СОСН(СО,С2Н5K
C2Hr,OMsrCH(C03C,H,,J
сос:н3
N0,
82—83.% (общий)
208
рование этоксимагиийпроизводного фенилацетилхлоридом дает про-
продукт, превращаемый в 1,3-диоксинафталин по следующей схеме [81:
CHiCHLCOCl
он
H,SO,
50—59% (из малонового эфира)
ОН
со,н
¦о
Ва(ОНJ; H..SO,
90%
ОН
ОН
Н;О; loo0
54-56%
ОН
чон
Для синтеза диэтилбензоилмалоната Прайс и Тарбелл [91
получали эюксимагииймалоновый эфир, как обычно, из малонового
эфира @,2 моля), М. @,2 моля), СС14 @,2 мл) к небольшого избытка
этанола @,275 моля) в эфире; затем отгоняли растворитель при
пониженном давлении. Частично кристаллический остаток раство-
растворяли в бензоле и растворитель снова отгоняли; этот прием позволяет
удалить следы этанола, который может мешать на следующей
стадии — в синтезе смешанного ангидрида бензойной кислоты
и этилового эфира угольной кислоты. Бензойную кислоту и триэтил-
амин растворяют в толуоле с образованием соли амина, раствор
охлаждают ниже 0° и обрабатывают этилхлорформиатом. Выпа-
Выпадающий хлоргидрат не мешает последующему ацилированшо, про-
проводимому добавлением по каплям раствора этоксимагниймалонового
эфира в сухом эфире.
О ОО
-+ II Толуол, 0° 11 II
C6H5COONHEt3 + CICOEt
QH;,OMgCH(CO!,C2H6),
6S_75% (общий)
-Et..N + HCl~ °
C6H5CCH(CO2EtJ
il
О
О—COEt
Mg(OEtJ
Ацилирование /и/?е/и-сгшртов и ацетоуксусного эфира, трет-
Бутилацетат можно получить с умеренным выходом реакцией трет-
бутанола с ацетилхлоридом и М. в эфире [10]. Ацетилирование
ацетоуксусного эфира ацетилхлоридом в присутствии М. в кипящем
О О
II Эфир ]|
2СН3СС1+2НОС(СН3K +Mg ^Г^1
209
бензоле B час) и очистка продукта в виде голубого медного произ-
производного дает с умеренным выходом чистый этилдиацетоацетат [11].
Однако Висконтини и Мерклинг [12] подобной реакцией в абсолют-
абсолютном этаноле при комнатной температуре получили этилдиацето-
ацетат (диацетоуксусный эфир) с 73%-пым выходом. По этой ме-
СОСНз
СМЭСОС1+V3Mg
CH3COCH3C03Et Л6_Ъ2%—* CH8COCHCOaEt
тоднке швейцарские исследователи получили 11 C-ацпльных про-
производных ацетоуксусного эфира со средним выходом 73% и расще-
расщепили некоторые из них в р-кетоэфиры с хорошим выходом либо
аммиаком в этаноле, либо метил атом натрия.
СОСИз О СОСН;!
| Mg-EtOH I I RtOH-NH3 п.ли CH3ONa
RCOCl + CH2COaEt ^,зп7^ RC —CHCOaEt —— ¦*
'^ RCOCbLCO.Et
Реакция Реформатского. Эту реакцию можно провести лучше
и с более высоким выходом с М. вместо менее реакциопиоспособ-
пого цинка при условии, что используется mpcm-бутилгалогензфир
для замедления самоконденсации а-галогенэфира [13].
Сн3 сн3.
Mg; эфир; Н2О
СвИ6С=0+ВгСНаСОаС(СН3K „D/ ~> QH5C-CHaCO2C(CH3K
он
1. Lund H., В j err ц in J,, Ber., 64, 210A931).
2. Б а у м г а р т е н Г., П е т е р с с н Д., «Синтезы органических препаратов»,
изд-во «Мир», М-, 1964, сб. 12, стр. 171.
3. Адаме Р., Адаме Е., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1949, сб. 1, стр. 342.
4. Вгусе-SmithD., Wakefield В. J,, В 1 и е s Е. Т., Ргос. Chem,
Soc, 1963, 219; procedure submitted io Org. Syn.
5. Л у н д X., Фойгт А., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949,
сб. 2, стр. 472.
6. К о р с о н Б., С э й р Дж., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М,,
1949, сб. 2, стр. 471.
7. Reynolds G. А., Н а и s е г С. R., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 708 A963).
8- M e у е г К-, В 1 о с h И. S., Org. Syn., Coll. Vol., 3, 637 A955).
9. P r i с e J. A., T а г b e 1 1 D. S., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 285 A963).
10. Spassow A., Org. Syn., Coll. Vol., 3, 144 A955).
11. Sp assow A., Org. Syn., Coll, Vol., 3, 390 A955).
12. ViscontiniM., M e г с k 1 i n g N.. Helv. chim. Acta, 35, 2280 A952).
13. M oriwake Т., J., Org. Chem., 31, 983 A9G6).
МАГНИЙ — ИОД — ЭФИР [П. Суспензия металлического маг-
магния в эфирном растворе иодида магиня является удобным реагентом
для отщепления вицинальных галогенов с образованием двойной
связи [2]. Для дегалогенирования 2 молей 2,3-дихлордиоксана
к 3,4 моля магниевых стружек в 1,2 л сухого эфира при перемеши-
перемешивании и кипячении небольшими порциями добавляют 0,4 моля иода.
210
После обесцвечивания к смеси приливают раствор 2 молей дихлор-
диоксана в 200 мл эфира с такой скоростью, чтобы цвет раствора не
становился темнее светло-коричневого (9 час). Уменьшение ско-
скорости реакции по мере ее завершения обусловлено, по-видимому,
соосаждением иодид-ыона с образующимся нерастворимым хлори-
хлоридом магния. Этой реакцией захвата можно объяснить также и то,
что требуется более чем каталитическое количество иода [3]. Ре-
Реакционную смесь выливают в воду со льдом, органический слой
Отделяют, сушат и перегоняют; выход диоксена с т. кип 93—95°
/ON/ci 2 • X
Эфир
составляет 84 г D9%). Для дегалогенирования менее реакционно-
способных соединений в качестве растворителя нужно исполь-
использовать более высококипящий ди-н-бутиловый эфир [41. Реагент
применяется также для получения продуктов, чувствительных
к действию водного раствора иода, например виниловых эфиров [5].
1. Contributed by S u m m e r b e 1 1 R. K-, Northwestern Univ.
2. Sumraerbell R. K-, U m h о e f e r R. R., J. Am. Cliem. Soc, 61, 3016
A939).
3. R oche L. K-, Ph. D. Thesis, Northwestern University A940).
4. Summerbell R, K,., U m h о e f e г R. R., J. Am. Chcm. Soc, 61, 3020
A939).
5. Snmmerbell Рч. К-, Hyde D. K. A., J. Org. Chem., 25, 1809 (I960).
МАГНИЙ — НАФТАЛИН. Смесь 60 лшолей магниевой пыли
и 60 лшолей нафталина перемешивают в 150 мл жидкого аммиака,
добавляют 50 мл эфира и продолжают перемешивание до почти
полного растворения магния с образованием ярко-зеленого раствора
A,5 час) [{). Зеленый комплекс, по-видимому, имеет состав C1()HgMg.
Добавление 120 .«молей абсолютного этанола приводит к исчезно-
исчезновению окраски, и обработка дает 1,4-дигидронафталин с т. пл. 24—
25°. Комплекс металлирует бензил циан ид в эфире с образованием
желтого осадка; замена аммиака на эфир и кипячение с этилиодидом
дает а-фенилбутиронитрил с выходом 34%. Попытка металлировать
C,0H,Mg CjH.I
C6HaCH3CN — •- Осадок — —»- CGH5CHCN
СНаСНя
этилфени л ацетат оказалась безуспешной, а вместо этого прошла
сложноэфирная конденсация в этил-а,у-дифенилацетоацетат.
I C,0HaMg I
СеН5СН,2СО2С2Н5Н-СНгСО,2С3Ий — *- СеНБСНаСОСНСОаСаНв
1. I v а п о f f Chr., Markov P., Naturwiss., 50, 688 A963).
211
МАГНИЯ БРОМИДА ЭФИРАТ.
Получение. Смесь 0,3 г магниевого порошка, 60 мл абсолютного
эфира и 30 мл бензола обрабатывают 2,16 г бромной ртути, кипя-
кипятят 2 час, раствор фильтруют и сразу используют [1]. Известно
[2], что 9A1)-моноэпоксиэргостерил-о-ацетат A) изомеризуется
эфиратом трехфтористого бора в сопряженный кетон C). БахманШ
показал, что изомеризацию в несопряженный кетон B) можно осу-
осуществить кипячением в течение 2 час смеси 75 мл свежеприготовлен-
свежеприготовленного эфирного раствора бромида магния и раствора !,23г A) в 14Q мл
эфира. Изомеризацию в C) проводят или под действием следов
соляной кислоты в этаноле или пропусканием раствора в смеси
бензол — петролейный эфир через колонку с активированной
окисью алюминия.
Хауз 13] показал, что как цис-, так и транс-2,3-эпоксибутаны
изомеризуются бромидом магния в эфире в бутанон-2. цис-Эпокисъ
в присутствии трехфтористого бора также дает бутанон-2, а транс-
эпокись наряду с кетоном образует изомасляный альдегид. При
низкотемпературной изомеризации окиси циклогексена был вы-
выделен также бромгидрин [4].
1. Bachmann W. Е., Н о г w i t z J. P., W a r z у n ski R. J., J. Am.
Chem. Soc, 75, 3268 A953).
2. Heusser H_ et ai., Helv. chim. Ada, 34, 2106 A951).
3. House H. O., J- Am. Chem. Soc, -77, 5083 A955).
4. N a q v i S. M., Horwitz J. P., Filler R., J. Am. Chem. Soc, 79,
6283 A957).
МАГНИЯ ОКИСЬ, MgO. Мол. вес 40,32, т. пл. 2800°.
Сообщения о получении пиримидина B) восстановительным
дехлорированием 2,4-дихлорпиримидина A) и 2,5-дихлорпирими-
дина C) были опубликованы почти одновременно Уиттекером [1]
и Литго и Райнером [2]. В обоих случаях наилучшим акцептором
хлористого водорода была признана М. о.; сырой продукт осаж-
осаждали в виде пиримидинмеркурхлорида, который расщепляли кипя-
кипячением с сульфидом натрия. В улучшенной методике [3] к суспензии
84 г 2,4-дихлорпиримидина в смеси 420 мл этанола и 840 мл воды
212
добавляли 50 г М. о., 21 г 3%-ного палладия на угле и при переме-
перемешивании гидрировали под давлением водорода 2,1—2,8 атм до
завершения поглощения водорода (80 мин). Выход очищенного
вышеуказанным способом пиримидина составляет 78%.
Реагент был использован в качестве акцептора хлористого
водорода при защите аминогруппы аминокислот реакцией с карбо-
бензоксихлоридом 141.
H,(Pd) —
N
Hs(Pd)-MgO
42%
N3
B)
N
i
C)
1. Whittaker N.. J. Chem. Soc, 1951, 1565.
2. L у t h g о е В., R а у n e r L. S., J. Chem. Soc, 1951, 2323.
3. Whittaker N.. J. Chem. Soc, 1953, 1646.
4. du Vigneaud V., Miller G. L., Biochem. Preps., 2,79A952).
МАГНИЯ СУЛЬФАТ, MgSO4; MgSO4-7HaO.
Следует иметь в виду, что безводный М. с, применяющийся
иногда в качестве осушителя, может оказаться неподходящим,
так как обладает кислотным характером. Робертсон [1] разработал
эффективный метод присоединения третичного этинил карбинола
к дигидропирану с образованием защищенного производного: смесь
реагентов с небольшим избытком М. с. и следами я-толуолсульфо-
кислоты нагревают в течение 1 час на кипящей водяной бане (вы-
(выходы 60—84%). Отмечено, что если при обработке проводить эк-
СН3
НС^С-
TsOH
сн.
о
сн3
СНЧ
о
стракцию эфиром, то осушитель должен быть нейтральным или
основным; сульфат магния обладает достаточной кислотностью
и способен вызвать обращение реакции за несколько часов.
213
Это свойство М. с. использовано для осуществления селектив-
селективного гидролиза Д5-3,20-б«с-этиленкеталя (I) [21. Раствор (I) в бен-
бензоле, насыщенном водой, встряхивают с безводным М. с. в течение
1 час; при этом количественно удаляется 3-этиленкетальная группа
и образуется 20-моноэтиленкеталь (II) (см. схему на стр. 213).
1. Robertson D. N., J. Org. Chem., 25, 931 (I960).
2. В г о w n J. J., L e n h а г d R. H., Bernstein S., J. Am. Chem.
Soc, 86, 2183 A964).
H —С —CHO
МАЛЕИНОВЫЙ ДИАЛЬДЕГИД, Н-С-СНО Мол. вес
86,09, желтое масло, т. кип. 56—59°/9,5лш; растворяется в уксусной
кислоте, ацетоне или хлороформе; ограниченно растворим в бен-
бензоле, эфире, четыреххлористом углероде; быстро полимеризуется;
желтые растворы в воде и метаноле при стоянии обесцвечиваются;
дисемикарбазон кристаллизуется из воды в виде игл, т. пл. 246—
247° (сразл.).
Несмотря на указанные неблагоприятные свойства, Волю и сотр.
[11 удалось выделить высокочувствительный диальдегид в доста-
достаточно чистом виде и охарактеризовать в виде кристаллических
производных типа дисемикарбазона. Синтез М. д. включает ре-
реакцию ацетилендимагнийбромида A) и ортомуравьиного эфира
с образованием бис-диэтилацеталя ацетилендиальдегида B), се-
селективное гидрирование последнего в присутствии катализатора
Линдлара в соединение C) и последующий тщательно проводимый -
низкотемпературный гидролиз. Строение и конфигурация продукта
подтверждаются окислением бис-диэтилацеталя C) перманганатом
и последующим гидролизом до соединения, идентифицированного
как мезовинный диальдегид E).
2HC(OEtK H2 — Pd(Pb)
BrMgC = CMgBr -—> (EtO)XHC = CCH(OEt)., -
(i) B)
I KMn04; Н +
H —C—CH(OElJ н+ H—C—CHO CHO
h—c—ai@EiJ h^c—cho неон
C] ¦ D) I
HCOH
CHO
E)
Синтез Воля, по-видимому, второй по значению метод полу-
получения стабильного исходного вещества, гидролизующегося до М. д.
Третьим считается описанный Маркисом 121 процесс, в котором
фуран нитруют в уксусном ангидриде при низкой температуре
с образованием некристаллизующегося нестабильного продукта,
214
дающего при обработке пиридином 2-нитрофурап. Джонсон [31
приводит доказательства в пользу того, что это лабильное промежу-
промежуточное соединение является продуктом 1,4-присоедипения ацетил-
нитрата G), и таким образом объясняет возможность превращения
его в М. д.
^
о,
F)
(8)
Лучшим исходным веществом для синтеза М. д. в настоящее
время является, по-видимому, 2,5-диметокси-2,5-дигидрофуран (9),
предложенный Олдричем и Истманом и получаемый по методике,
разработанной шведскими химиками [4!; в дальнейшем она была
усовершенствована Бернессом [5]. Охлажденный (—25°) раствор
брома в метаноле добавляют к холодному (—40°) раствору фураиа
в смеси метанол — эфир и поддерживают температуру ниже —25°.
Затем реакционную смесь обрабатывают газообразным аммиаком
при температуре ниже —15° до появления щелочной реакции по
индикаторной бумажке. После перемешивания в течение 1,5 час
раствор оставляют для нагревания до —5°; при этом он должен
обесцветиться. Бромид аммония удаляют фильтрованием, фильтрат
концентрируют, повторно фильтруют и продукт выделяют пере-
перегонкой; т. кип. 50—51°/12 мм.
Кислотным гидролизом 2,5-диметокси-2,5-дигидрофурана по-
получают М. д. наряду с небольшим количеством фумарового диаль-
дегида [6, 7].
Бг2-СН3ОН-(С2Н5)гО Г
От-40 до-25° X
— ¦—-—> сн3о ^
72-76%
ОСН.
н2о
с—с
1 !
осн сно
(9)
При исследовании реакции фурана с бромом и метанолом ин-
интересные результаты получены советскими химиками [81. В усло-
условиях, очень сходных с методикой Бернесса, но при более высокой
7] Br,-CH,OH
У -IQ ^
О^ Метанол-фу ран
12:1
CH3cf
(9)
СН3ОН(Н
83%
(сн3оJснсн=снсн(осн3J
A0)
215
температуре и без эфира они яосле нейтрализации смеси аммиаком
получили 1,1,4,4-тетраметокси-2-бутен A0) с хорошим выходом
и подробно изучили влияние условий реакции. Показано, что при
проведении реакции в смеси метанол — фуран B1 : 3), начиная
с —10" и с дальнейшим понижением температуры наблюдается
увеличение соотношения диметоксидигидрофурана (9) к тетраме-
токсибутену A0):
Температура,
°С
0
-10
—20
—30
(9). %
2
18,4
36,6
56,5
(Ю), %
19
53
19,6
3
Другим определяющим фактором реакции является концент-
концентрация бромистого водорода, образующегося на стадии бромиро-
вания. Полученное в реакции при —10° изменение соотношения
метанол : фуран от 21 : 1 до 12 : 1 приводит к повышению выхода
тетраметоксибутена от 53 до 83%. Таким образом, повышение кон-
концентрации бромистого водорода способствует превращению диме-
диметоксидигидрофурана (9) в тетраметоксибутен A0). Высокий выход
соединения (9) в методике Бернесса объясняется главным образом
низкой температурой реакции.
1. W о h I А., М у 1 о В., Вег., 45, 322, 1746 A912); W о h 1 А., В е г п г е u-
i h er E., Ann., 481, 11, 29 A930).
2. Marquis R,, Ann. chim., (8), 4, 216 A905).
3. F г g u г с В. Т., J о h n s о n J. R., J. Am. Chem, Soc, 53, 1142 A931).
4. С 1 a u s о n -K a a s N., Limborg F., Fakst orp J., Chem. Scand.,
2, 109 A948)' F a ks t о г p J., Raleigh D., S с h n i e p p L. E., J. Am.
Chem. Soc, 72, 869 A950).
5. Бернесе Д., «Синтезы органических препаратов», изд-во «Мир», М„
1964, сб. 12, стр. 45.
6. Hufford D. L., Tarbell D. S., К о s z a 1 к а Т. R., J. Am. Chem.
Soc, 74, 3014 A952).
7. A 1 d e г K-, В e t z i n g H., H e i m b а с h K-, Ann., 638, 187 A960).
8. Маки н С. M., Телегина Н. И., Ж0Х, 32, 1104 A962).
МАЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ ДИБЕНЗИЛОВЫЙ ЭФИР (дибензил-
малонат), СНа(СОаСН8СвН3J. Мол. вес 284,30, т. кип. 188°/0,2 мм.
М. к. д. э. получают с выходом 95% кипячением с водоотдели-
водоотделителем смеси малоновой кислоты, бензилового спирта и следов сер-
серной кислоты в толуоле (метод А [11). Этот эфир разлагается при
нагревании, поэтому перегонку следует проводить быстро н без
дефлегматора [21.
М. к. д. э. применяют в общем методе синтеза метилкетонов [3],
включающем превращение хлорангидрида кислоты в ацилмалоновый
эфир с последующим гидрогенолизом и декарбоксилированием.
216
Указанный метод использован на одной из стадий полного синтеза
альдостерона [21.
NaH ^ RCOCI
СНг(СОаСНгС„ИБ)г ^-^ \'а+С
Н2, РЛ Нагревание
—> RCOCH (COXHXGH5K —»- RCOCH(CO2HJ > RCOCH3
1. В а к е г В. R., S с h a u b R. E., Q и е г г у М. V., W i I I i a m s J. A.,
J. Org. Chem., 17, 77, see also p. 88 A952).
2. Johnson W. S., ei al., J. Am. Chem. Soc, 85, 1409, see p. 1418 A963).
3. В о w m a n R. E-, J. Chem. Soc, 1950, 325.
МАЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ ДИ-мрет-БУТИЛОВЫЙ ЭФИР,
СН2[СОаС(СН8K]в. Мол. вес 236,27, т. пл. —6°, т. кип. 112—1157
31 мм.
Реагент получают из малоновой кислоты, изобутилеиа и ката-
каталитических количеств конц. серной кислоты в эфире под давлением
2,8 атм 11, 2]. Соединение получают также через хлорангидрид
малоновой кислоты [33; первая, стадия требует нагревания при
H2SO,
СНг(СО8Н)а + 2(СН3)аС=СНа -тгТп"^ [(СН3KСОХ]ХН2
t
SOC12 72-85% I
1 83-84%
СН ГГОГП2НОС(СН3)Э
C6H3N(CHa)a
45—50° в течение 3 дней. Этот реагент применяют для синтеза ке-
тонов, поскольку mpem-бутильные группы ацильных производных
СНа[СО2С(СНэЫ2 Н +
RCOC1 ———_* RCOCH[COaC(CH3Kla ^^~^
2(CHsJC=CHa+2CO4
легко элиминировать пиролизом; реакцию проводят в кипящем
толуоле или уксусной кислоте в присутствии п-толуолсульфокис-
лоты как катализатора [1].
1. Fonketi G. S., J о h n s о n W. S., J. Am. Chem. Soc, 74, 831 A952).
2-McCloskey A.L.,Fonken G. S., Kluiber R. W., Johnson
W. S., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 261 A963).
3. P a x а, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1954, сб. 5, стр. 19.
МАЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ ИЗОПРОПИЛИДЕНОВЫЙ ЭФИР,
о
II
/С-Оч ,СН3
нх( >с/
1!
о
Мол. вес 144,32, т. пл. 97°, рКа 5,2.
М. к. и. э. получают с выходом почти'*50% реакцией малоновой
кислоты и ацетона с уксусным ангидридом [1, 2] или с изопропенил-
217
ацетатом, в обоих случаях в присутствии каталитических коли-
количеств серной кислоты. Этот ацетонид является сильной кислотой
и гидролпзуется в очень мягких условиях.
О
ОСОСН3 |]
&* ^Г_^_„ Ы,С./6"°Х;С/СНз
4 сан (Нг5Оч) чс-о/ хсн3
о
Высокая реакционная способность метилеиовой группы делает
это соединение интересным с точки зрения замены малопового эфира
в синтезах. Метилирование 1.31, которое лучше всего проводить
обработкой изопропилпденмалоната окисью серебра и йодистым
метилом в ацетопитриле [21, обычно протекает до стадии диалки-
лирования. Алкилирооапие беизилхлоридом в метаноле, этаноле
или ДМФА дает только изопропилкдендибензилмалонат [4].
°\/сн* ру ./ГЛСНз У~°> -сн
у —2U н3с// \\_сн=<
{2} C)
СН3
Кори [51 нашел, что М. к. и. э. можно применять для синтеза
полуэфиров арилиденмалоновой кислоты. М. к. и. э. легко кон-
конденсируется с карбонильными соединениями, даже с сильно про-
пространственно затрудненным мезитальдегидом A). Так, конден-
конденсация соединений A) и B) проведена в пиридиновом растворе,
и продукт C) при кипячении с абсолютным этанолом и следами
хлористого водорода дает моиоэтилмезитилиденмалонат D).
1. М eldrum A. N., J. Chcm. Soc, 93, 598 A908).
2. Davidson D., Bernhard S. A., J. Am. Chem. Soc, 70, 3426 A948).
3. Oi t E., Ann., 401, 159 A913).
4. Hedge J. А., К r u s e С W., Snyder H. R., J. Org. Chem., 26,
992 A961).
5. С о г е у E. J., J. Am. Cliera. Soc, 74, 5897 A952).
МАРГАНЦА ДВУОКИСЬ АКТИВНАЯ. Мол. вес 86,93. Техни-
Технический продукт получается по методу, отличающемуся от приве-
приведенных ниже; по существу, он представляет собой МпОи, содер-
содержащую 5% гидратационной воды.
218
Получение. Мортои и сотр. [13 получили активированную форму
двуокиси марганца смешением водных растворов эквивалентных
количеств сульфата марганца и перманганата калия, промыванием
и высушиванием осадка. Они показали, что М. д. а. является
эффективным реагентом для окисления витамина AL в ретинен;
обычная МпОа в этой реакции не эффективна. Для окисления смесь
сн,
сн
сн,
сно
Витамин А
Ретинен (альдегид А,)
раствора 0,2 г витамина AL в 50 мл петролейного эфира и 10 г М. д. а.
в закрытой колбе выдерживали 6—10 дней при периодическом
встряхивании. По Мортону успешно окисляются другие первичные
аллиловые спирты, включая 2[3-1-юнилидсиэтанол [2] и витамин А2[3|.
При разработке синтеза витамина Ai Аттенборо и сотр. [41
исследовали окисление пяти аллиловых спиртов и разработали
метод получения МпО*, более активной, чем у Морт.она. Растворы
сульфата марганца и едкого натра добавляют одновременно к пе-
перемешиваемому раствору перманганата калия, осадок отделяют
центрифугированием и промывают до тех пор, пока промывная
см
сн.
сн,
н
сн
сн,
сн,
он
жидкость не станет бесцветной. Твердый продукт высушивают при
300—320° и растирают в мелкий порошок. Это активное вещество
представляет собой гидратироваиную окись, содержащую 3—4%
прочно связанной воды. В типичном окислении раствор 1,0 г вто-
вторичного спирта C) в 50 мл петролейного эфира встряхивают с 1 г
М. д. а. в течение 1 час; после выделения перегонкой получают
0,8 г чистого кетона B). Для сравнения можно указать, что при
окислении A) по Оппенауэру и очисткой через семикарбазон кетон
B) получается с выходом лишь 10%. М. д. а., полученная по методу
Аттенборо, оказалась удовлетворительной в пяти исследованных
реакциях, а также в опытах с аллиловым и коричным спиртами
и с Дв-октинолом-2 и 3-дегидро-р-ионолом. Выходы так же высоки,
как и при использовании М. д. а., полученной по Мортону, а окис-
окисление обычно заканчивается за 0,5—1 час при комнатной темпера-
температуре, тогда как с М. д. а. по Мортону для его завершения требуется
219
6—10 дней. В работе Лттенборо и сотр. [4] показано, что этот метод
окисления является общим для ал л иловых спиртов, как первичных,
так и вторичных, а также для спиртов типа RC=CCH(OH)R'.
Опубликованы также другие методы получения М. д. а, [5, 6].
Триггер и Уоллес [7] сравнили образцы М. д. а., полученные по
всем вышеупомянутым, а также по усовершенствованным мето-
методикам, и не нашли существенных различий. Большинство исследо-
исследователей используют окись Аттенборо и находят ее вполне удовлет-
удовлетворительной.
Окисление спиртов. Приведенные примеры иллюстрируют окис-
окисление аллиловых и пропаргиловых первичных и вторичных спиртов
до альдегидов и кетонов. Интересным использованием реакции
С1
Li
A)
U)
сно
II .ОН
(з)
H3FO4-HCOZH
50%
D)
E)
является синтез 4,5,б,7-тетрагидроинданона-1 E), описанный Брауде
и Кол сом [81. Кромби и Кроссли [93 показали, что циклопропил-
карбинолы удовлетворительно окисляются суспензией М. д. а.
снгон
сно
ни
он
>-§-<!
в н-пентане. С помощью нейтрализованной окиси в хлористом ме-
метилене Сторку и Томашу [101 удалось окислить очень неустойчивый
карбинол C) в кетон D), первый представитель винилэтинилке-
тонов.
220
н
C2H5OC =
A)
он н
си г с
CLi + CH3C
Н
МпО3
J^IT Т
^Мз сн2си
н
= ССНО —ь
B)
г » —
О
с 1
н
- С = ССН3
н
C)
D)
Пратт и Ван-де-Кастль [311 изучили окисление М. д. а. различ-
различных фенил карбинолов. После кипячения реагента с бензолом до
тех пор, пока вода ие будет больше собираться в ловушке Дина —
Старка, добавляют карбинол и продолжают кипячение до прекра-
прекращения выделения воды. Результаты можно суммировать следую-
следующим образом:
АгСН2ОН —* АгСНО G5 — 85%)
Аг2СНОН —>Аг,СО (88—96%)
ArCHOHR —* ArCOR G2—95%)
Мансера, Розенкранц и Зондхеймер [5] осуществили селективное
окисление аллильной вторичной спиртовой группы без затраги-
затрагивания обычных вторичных спиртовых групп. Адреиостерон C)
при восстановлении LiAiH* дает смесь За,11р,17р- и Зр,13р,37р-
триолов (II), при обработке которой М. д.-а. в хлороформе прн
комнатной температуре происходит окисление только аллильной
спиртовой группы и образуется lip-окситестостерон (III).
он
о.
II (За + 3C)
НО
СН,
ОН
О
III
Зондхеймер, Амендолла и Розеикраиц [121 показали, что хо-
холестерин и другие гомоаллильные А5-3-оксистероиды окисляются
221
М. д. а. в кипящем бензоле за 8 час в Д4'6-3-кетостероиды, однако
выходы низки для препаративных целей. Л4-3-Кетостероиды также
дают Д4'6-диеноны с низким выходом. Харрисон [13] показал, что
применение достаточного количества реагента и очищенных раст-
растворителей позволяет с высокими выходами, но медленно окислять
но
как первичные, так и вторичные насыщенные спирты. Например,
100 мг 5а-андростанола-17р перемешивают при комнатной темпе-
температуре в гексане или ацетонитриле B0 мл) с 2 г М. д. а. по Аттен-
боро в течение 20 час и получают чистый 5а-аидростаион-17 с прак-
практически количественным выходом. Скорость реакции зависит от
природы используемого растворителя. Так, в ДМСО окисление не
н
МпОг, 25°, 20 час
99%
завершается даже за 7 дней. При том же соотношении окислителя
и спирта 4-метилциклогексанол в ацетонитриле за 3 дня дает 4-ме-
тилциклогексанон с 71%-ным выходом. н-Масляный альдегид
получают с 70%-ным выходом, пропуская бензольный раствор к-бу-
танола через колонку с М. д. а.
По данным Никона [141, при действии М. д. а. на стероидные
аллиловые спирты (Д4-3-олы и Д5-7-олы) квазиэкваториальный
изомер окисляется в 3—10 раз быстрее квазиаксиального изомера.
Бензиловые спирты можно селективно окислить реагентом Ат-
тенборо, как это видно на следующем примере [15]:
СН3О
СНяО-
.НСН2СН3ОН
СН3О О
снао-/ Ч "
MnO3; N2; 5 час
Ацетон, 25°
сснхн.он
Белл, Джонс и Уайтинг [161 показали, что для превращения
высоконенасыщенного спирта A) в соответствующую кислоту C)
222
удобно окислять A) М. д. а. до альдегида B) с последующим окис-
окислением смесью хромовой и серной кислот.
с MnOs
СНчСИ,С1-1.,С ^ СС == ССН = СНСН..ОН +¦
J I _ . 9;}%
A)
—> сн3сн.2снас = сс ^ ссн Женено—*
B)
—> снаснасн..с ™ сс = ссн = снсо.,н
C)
Бекер использовал окись Лттенборо для превращения про-
пространственно затрудненных фенолов в хинолиды. Например, 2,4,6-
трн-трет-бутилфенол окисляют в бензоле с образованием голубого
раствора радикала B), который реагирует с фенолом A) с образо-
образованием хиполидного эфира C).
он
(СН3KС|^\с(СНэ)з
ЛгО"С(С1Ь)з
(Ц B) C)
Азотистые соединения. Показано, что М. д. а. в эфире является
эффективным окислителем биогидразопа A) в темно-красное бис-
диазосоединение B). Желтая окись ртути, обычно используемая
для окислений такого типа, дает низкие выходы 118]. Пратт и Мак-
Говерн [19] показали, что N-бепзпланилипы окисляются с выходом
75—90% в соответствующие бепзальапилины, В этом случае окись
высушивают кипячением в бензоле в течение 5 час с водоотдели-
водоотделителем и степень окисления контролируют по количеству выделив-
выделившейся воды. Гидразобензолы эффективно окисляются этим методом
ArCHaNHAr' + МпОа —>¦ ArCH = NAr' + МпО -| - НаО
в азобензолы. Анилин окисляется в азобензол, но в этом случае
223
реагент не должен быть сухим. Сообщалось [19, 20] об окислении
с хорошими выходами некоторых замещенных анилинов в азобен-
азобензолы; нитроанилины и аминобензойные кислоты не окисляются.
Ейтс [211 нашел, что М. д. а. предпочтительнее окиси ртути для
окисления 1-мезитилглиоксаль-2-гидразона в а-диазокетон; с оки-
окисью ртути выход составляет лишь 75%. Аллинджер [22] исполь-
использовал эту методику в синтезе 4-карбокси-183-парациклофана C)
J-J С
t—-
II + _
из 4,5-дикето-[91-парациклофанмоногидразона A).
C=NNH2
(СН2L
МпОг
3
hv
Келли [23] показал, что М. д. а. легко окисляет фенилгидра-
зиды в водной уксусной кислоте при комнатной температуре с об-
образованием соответствующих кислот с хорошими выходами; аро-
ароматическими продуктами реакции являются бензол C0%), фенол
B7%) и феиилацетат D1%). Реакция была применена к модельным
дипептидам на примере 7"ФеиилгиДРазиДа Ы-карбобензокси-а-ь-
О Н Н
1.1 I I МпО2
RC—N —NCeHB
8 0-9 0%
глутамил-ь-метионинметилового эфира D); при этом с хорошим
выходом была получена карбоновая кислота E) без затрагивания
защитных карбобензокси- и сложноэфирной групп. Полученные
результаты говорят о возможности использования фенилгидра-
зидной группы для защиты карбоксильных групп в синтезе пептидов.
НОН НОН
CbN—СНС— NCHCO2CH3 ~~zr* CbN—CHC— NCHCO2CH3
j | ' 3 /о 1 I
CH2 ^п.2 ^Нц L. H2
CH2 CH2SCH3
O-CN-NC6HU
H H
CH2
CO.H
1Б)
224
Хенбест [24] показал, что под действием большого избытка
М. Д. а. N-алкил- и М,1Ч-диалкиланилины окисляются по трем
направлениям:
= CHR1 -->¦ \ NCHO + О = CHR
\
Co многими аминами осуществляется преимущественно один
тип реакции; например, диметиланилин дает N-метилфор манил ид
с выходом 80%. Три-н-алкиламины окисляются в N-диалкилфор-
мамиды [25]:
МпО,
{CH3CHXHaCH,)aN —~-^ (CH3CH2CH2CH2JNCHO
Ы,Ы'-Дифенилпиразолидин B) получают окислением М. д. а.
1,3-дианилинопропана. Виттиг и сотр. [26], используя окись Ат-
тенборо, получили B) с выходом 31%; Даниэльс и Мартин [27],
использовав МпО,, полученную по Хенбесту, Джонсу и Оуэну
[28], увеличили выход до 45%.
| | мпо2
C6H5NH
A) B)
Джансен и сотр. [29] показали, что окись Аттенборо — лучший
реагент для дегидрирования индолина и родственных соединений
типа A) до индолов B). С перекисью никеля, следующим по эф-
эффективности реагентом, выход составлял только 33%. Реймлипгер
о,
MnO2—CH2CU
24 час при 20К
J
64%
A) B)
[30] считает М. д. а. и окисъ серебра лучшими окислителями диарил-
гидразопов в диарилдиазометаиы; другие окислители дают в ка-
качестве побочных продуктов азины.
ArN Агч
8 Заказ }¦& 1096 225
Диалкилсульфиды. Ди-я-бутилсульфид и дибензилсульфид окис-
окисляют в сульфокснды продолжительнЫ)М встряхиванием их раст-
растворов в петролейном эфире с М. д. а. [311. Диаллилсульфоксид
был получен этим методом с выходом 13%.
О-
Другие примеры окисления. Реагент, полученный в работе [51,
использовали для окисления пирпдилкарбпнолов в соответствую-
соответствующие альдегиды, меркаптанов ¦— в дисульфиды, алифатических
ct-кетолов — в а-дикетоны, N-фенилгидроксиламина — в иптро-
зобензол. Суспензию М. д. а. в эфирном растворе субстрата энер-
энергично перемешивают в течение 5—6 час, окись удаляют и промы-
промывают эфиром. Фильтрат и промывные воды концентрируют при
пониженном давлении и продукт выделяют перегонкой или кри-
кристаллизацией.
I.Bali S., G о о d w i n Т. W., М о г t о п R. A., J. Biochem., 42, 516
A948).
2. Wendler N. L., S 1 a t e s H. L, Tishler M., J. Am. Chem. Soc,
71, 3267 A949).
3. F a r r a r K. R., H a m 1 e t J. C, Henhest H, В., J о n e s E. R. H,
Chem. Ind., 1951, 49.
4. A t t e n b u г г о w J., С a rn e г о л A. F. В., Chapman J, Ii.,
Evans R. M., H e m s B. A., Jansc n A. B. A., Walker Т.,
J. Chem. Soc, 1952, 1094.
5. M a n с e r a O., Rosen kranz G., Sondheimer F-, J. Chem. Soc,
1953, 2189; Sondheimer F., M a n с е г a O, Urquiza M., R o-
senkranz G., J. Am. Chem. Soc, 77, 4145 A955).
6. H а г i с n i s I M., В a v 1 e у A., Lazier W. A., J. Org. Chem., 19,
1608 A954).
7.Gritter R. L, Wallace T. J., J. Org. Chem., 24, 1051 A959).
8. Braude E. A., Coles J. A., J. Chem. Soc, 1950, 2014; 1952, 1430.
9. С г о m b i с L, Crossley J., J. Chem. Soc, 1963, 4983.
10. S t о r k G., T о m a s г М., J. Am. Chem. Soc, 86, 471 A964).
11. Pratt E. F., Van de С a s t 1 e J. F., J. Org. Chem., 26, 2973A961).
12. S о n d h e i in e r F. A m e n d о 1 1 a C, R о s e n k r a n z, G., J. Am. Chem.
Soc, 75, 5932 A953).
13. Harrison I. Т., Ргос. Chem. Soc, 1964, 110.
14. Nickon Д., В a r 1 i J. F., J. Am. Chem, Soc, 83, 1498 A961); N i с к о n
A., Schwartz N., D i - G i о r g i о ,1. В., Widdowson D. A.,
J. Org. Chem., 30, 1711 A965).
15. A d 1 e г E., Becker H.- D., Chem. Scant!., 15, 849 A961); see also P a-
p a d о р о u 1 о s F. P., J a r r a r A., IssidoridesC. H., J. Org.
Chem., 31, 615 A966).
16. Bell I., Jones E. R. H., Whiting M. C, J. Chem. Soc, 1958, 1313.
17. Becker H.-D., J. Org. Chem., 29, 3068 A964).
18. M u г г а у R. W., T г о z z о 1 о А. М., J. Org. Chem., 26, 3109 A961).
19. Pratt E. F-, M с G о v e r n T. P., J. Org. Chem., 29, 1540 A964).
20. W h e e 1 с г О. H., G о n z a 1 e z D., Tetrahedron, 20. 189 A964).
21. Morrison II., D a n i s h e 1 s k у S., Y a t es P., J. Org. Chem., 26, 2617
A961).
22. A 1 I i n R e г N. L., Freiberg L. A., Hermann R. В., Miller
M. A., J. Am. Chem. Soc, 85, 1171 A963).
226
23.
24.
25.
26.
27-
29.
30.
31.
Kel
r e i t
Hen
Hen
W i t
Dan
Hen
1957,
Jan
1964,
R e i
E d\\
ley R. В., J, Org. Chem., 28, 453 A963); К e 1 I e у R, В, Urab-
G; R., Liggett W. R., ibid., 29, 1273 A964).
best H. В., T h о m a s Л., J. Chem. Soc, 1957, 3032.
best M. В., Stratford M. J. W., Chem. Ind., 1961, 1170.
tig G., J о о s R., R a t h f с 1 d с г P., Ann., 610, 180 A957).
i e 1 s R.,Martin B. D., J. Org. Chem., 27, 178 A962).
best H. В., Jones E. R. H., Owen Т. С, J. Chem.
4909.
s e n A
5573.
m 1 i n g с г Ii., Chem
a r d s D.. S t e n 1 a
A., Johnson J. Al.,Surtees J. R.
Soc,
J. Chem, Soc,
Ber., 97,
;e J. B.
3493 A964).
j. Chem. Soc.
1954, 3272.
МАРГАНЦА ДВУОКИСЬ ОБЫЧНАЯ. Мол. вес 86,93.
Ранняя методика [II, являющаяся быстрым, хотя и неэффек-
неэффективным способом получения толухипона, заключается в перегонке
с водяным паром смеси о-толуидина, М. д. о. и серной кислоты.
Реагент используют для окисления пиридоксина A) до пиридок-
саля B) [21 и пиридоксаминфосфата C) до пнридоксальфосфата
D) 13].
снаон сно
нох )^ / сн.он ноч /^ хн2он
MnO.-H-SO,
59'
их-
но.
нх
N
A)
CHSNH2
•!ч ,СН2ОР03Н,
нх-
¦г
B)
сно
МпО2
N
но.
нх'
(В)
-У/
N
(-1)
Фурфурол E) под действием М. д. о. и концентрированной
соляной кислоты дает с 75%-ным выходом соединение, известное
как мукохлористая кислота G) [4]. Промежуточный продукт иден-
идентифицирован как Р-хлор-7-оксилактоп F) [51.
E)
MhO;>-HCIs
С1
н.
но
но
Clark Т. Н
Н су 1 D., J
Wilson A. 1
Y а п a g i t a A'
Н а с h i li a tn a
J. ;\m. Chem. Soc, 14, 565 A892).
Am. Chem. Soc, 70, 3434 A948)
, ()
, Harris S. A., J. Am. Chem. Soc, 73, 4693 A951)
, J. Pharm. Chem. Soc Japan., 72, 1383 A952).
Y., S h о n о Т., Ikeda S., J. Org. Chem., 29, 1371 A964).
227
МЕДИ(П) АЦЕТАТ БЕЗВОДНЫЙ, Си(ОСОСНя), Мол. вес
181,63.
Безводную соль получают кипячением ее гидрата с уксусным
ангидридом; нерастворимый продукт промывают сухим эфиром [11.
М. а. б. применяют в смеси пиридин — метанол для окислительной
дегидроконденсацнп терминальных ацетиленов в диины 12—41.
Механизм см. 121. Обзор см. [5|.
Внутримолекулярная окислительная дегидроконденсапия
со,со-диацетиленового эфира A) в диинолид B) является ключевой ста-
стадией в новом синтезе макроциклического лактона экзальтолида [6].
Си(ОАс)г-Р>г
A)
1. S p a t h E., Sftzungsber. Akad. Wiss. Wien., 120, 117 A91!).
2. С 1 i f f о r d A. A., W я t с г s W. Л., J. Chem. Soc, 1963, 3056.
3. F g 1 i n t о n G., G a 1 b г a i t h A. R., J. Chem. Soc, 1959, 889,
4. Sondheimer F., W о 1 о v s к у R., J. Am. Chem. Soc, 81, 1771 A959);
Sondheimer F. el ah, J. Am. Clicm. Soc, 81, 1771 A959).
5. Э л и и т о и Г., М fi к р а е В., «Успехи органической химии», изд-во
«Мир», М., 1966, том 4, стр. 239.
6. McCrae W., Tetrahedron, 20, 1773 A964).
МЕДИ(II) АЦЕТАТ, МОНОГИДРАТ, Cu(OCOCH3),-H.,0. Мол.
вес. 199,64.
а) М. а. м.— один из наиболее употребительных реагентов для
выделения 1,3-дикетонов в виде медных хелатов: ацетилацетоп [13,
_ R—с — О o-~~c^-r
R"^h° , Сц(ОАсЬ > \Н Т\ /Н
R.-t=O ^ R'-cW O=C-R'
диизовалероилметан [21, диацетоуксуспыи эфир [3].Дикетон или
его метаиольпый раствор обрабатывают водным раствором М. а. м.
[1, 31.
б) Этот реагент является эффективным катализатором моноци-
анэтплирования ароматических аминов [41:
{^_ у ^^--' f _ >- NHCH2CH2CN
'ЧС1 \ci
в) М. а. м. окисляет а-кетолы в а-днкетоны; например, себа-
циноин A) окисляется в себацил" B); реакцию проводят в смеси
228
метанол — водная уксусная кислота; при 75° окраска реакционной
смеси изменяется от синей до красной [5!. Стероидные о-гомокетолы
C) дают диосфенолы D) [6], а стероидный кетодиол E) дает диен-1,4-
A)
.он
о
Си(ОАс)
88 -89%
он-З-ол-4 F) [7]. а-Кетол боковой цепи стероида G), например кор-'
тизона, под действием М. а. м. в метаноле легко окисляется C0 мин)
до глиоксаля (8), который затем медленно перегруппировывается
он
Си(ОАс)г
он
под действием окислителя и в результате реакции с метанолом
дает эпимерные метилгликоляты (9) и A0) [8]. Глиоксаль (8) можно
получить с выходом около 90% при окислении кетола G) воздухом
НО1
он
E)
F)
в присутствии М. а. м. как катализатора [91; при соотношении
М. а. м. : стероид, равном 1 : 8, окисление завершается менее
чем за 1 час.
I
неон
СООСН,
он
СООСН,
I 3
носн
Снз1...ОН
(8)
(9)
Кэмпбелл и Эглинтон [10] осуществили окислительную диме-
ризацию феннлацетилена в дифенилдиацетилен по Глазеру под
действием М- а. м. в смеси пиридин — метанол. Темно-синяя сус-
суспензия приобретает зеленую окраску при кипячении в- течение.
229
1- час. Охлажденную смесь подкисляют прн перемешивании и ох-
охлаждении и продукт экстрагируют эфиром.
,—_.. Кипячение; H..SO-
({ у—С = СН + Сц(ОАс), ¦ Н<,0 -4- Pv -|- CH.OH — ->
\Q мл 10 м.1
Берч и Смит [111 нашли, что М. а, м. лучше обычно использу-
используемой бромистой меди в качестве катализатора 1,4-прпсоединенип
реактива Гриньяра к а, р-непредельным кетонам. Так, 19-норте-
стостероп A) в присутствии бромистой меди дает с высоким выходом
продукт 1,4-присоедипенггя метилмагпийоидида:
CH3MgI
Cu2Br2
83%
со
1. Дену н К., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1952, сб. 3,
стр. 92.
2. X а у з е р Ч., Адаме Дж., Л е в и п Р., «Синтезы органических препа-
препаратов», ИЛ, М., 1953, стр. 160.
3. Спасов А., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1952, сб. 3,
стр. 513.
4. Н е i n i n g e r S. A., J. Org. Chem., 22, 1213 A957); Orfi. Syn., Coll. Vol.,
4, 146 A693).
5. Б л о м к вист А., Голь д ш теин А., «Синтезы органических препа-
препаратов», ИЛ М., 1958, стр. 84.
6. Wen dler N. L.Janb D., G г а'Ь е г R. P., Tetrahedron, 7, 173 A959).
7. S a s a k i К., Chem. Pharm. Bull., 9, 634 A9G1).
8. L ew Ъ а г I M. L., M a t 1 о х V. R., J. Org- Chem., 28, 1773, 1779, 2001
A963).
9. Lewbart M. L., M a t t о х V. К., J. Org. Chem., 28, 2001 A963).
10. С a m p b e 1 1 1, D., E g 1 Г п t о п G., Org. Syn., 45, 39 A965).
11. Birch Д. .J-, Smith M.. Proc. Chem. Soc, 1962, 356; see. also M a r s-
Ь a 1 1 J. A., Pant a W. I., R о e b к e H., J. Org, Chem., 31, 1016 A966).
МЕДИ ЗАКИСЬ, Cu,(X Мол. вес 143,08.
Бидон и сотр, 1.11 получили 1,4-дизамещенные випиланетилены
с выходом 30—60% путем добавления терминального ацетилена
к раствору каталитического количества Д1. з. в горячей уксусной
кислоте, Реакция, по-видимому, включает первоначальное образо-
С110 4 г
CH
ваиие ацетплеиида меди.
230
Бэкон п Хнлл [2] применили М. з. в апротонном растворителе
(обычно ДМФА, а также ДМСО) в качестве катализатора реакции
нуклеофильного замещения галогена в арилгалогенидах. Эта
реакция имеет особое значение при получении ароматических
простых эфиров п тиоэфиров;
Вг
OCriH,
C6H,SNa(CiuO)
CeH,ONfi(Cii5O)
84'
М. з. имеет преимущество перед другими производными меди
как реагент и катализатор при получении дпариловых эфиров мо-
модифицированной конденсацией Ульмана [31.
1. Oarwood R. р., О s k а у Е„ Weedon В. С. L., Chem. Ind., 1962,
1Г>84.
2. Bacon R. G. R., Hill H. A. O., .1. Chem. Soc, 1964, 1108.
3. Вас о n R. G. R., S i e w art O. J., ,5. Chem. Soc, t965, 4953.
МЕДИA) ИОДИД, Cul. Мол. вес 190,45.
Перегруппировка Вольфа (реакция Арндта — Эйстерта). Для
проведения перегруппировки в гомогенных условиях этот реагент
используют в смеси ацетонитрил — метанол, например в случае
О
QH.CCH ^N^ N + СНчОН—СН.СХ
7
CeiI
С,Н-СНХО2СН.5 + N,,
75-85%
а-диазоацетофенона [11. Смесь выдерживают в течение нескольких
часов при комнатной температуре и получают метиловый эфир фе-
нплуксусной кислоты с хорошим выходом.
]. Y а I с s P., Pugger J., Chem. Ind., 1957, 1511.
МЕДИ(П) КАРБОНАТ ОСНОВНОЙ, CiiCO3 -Cu(OH).. Мол. вес
221,11.
Реагент получают добавлением эквивалептиого количества раст-
раствора карбоната натрия к раствору сульфата меди и промыванием
осадка до освобождения от сульфат-иона. Влажный М. к. о. при-
применяют без высушивания и взвешивания. В присутствии гидроокиси
аммония реагент является эффективным, окислителей [1|:
снон
I [
'с-о
с=о
>
Декарбоксилирование. Смесь 15 г бензоилбензойной кислоты
и 0,5 г М. к. о. осторожно нагревают до расплавления кислоты,
выделяющуюся воду удаляют в вакууме при нагревании на
231
кипящей водяной бане и остаток нагревают до прекращения вы-
выделения СО2 при 265° C0 мин) 121.
1. Т оттер Дж., Дарби У., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М-, 1952, сб. 3, стр. 472.
2. Org. Expts., Chapt. 40.
МЕДИ(П) НИТРАТ —ПИРИДИН, ^гот комплекс в присутст-
присутствии триэтиламина как основания является катализатором реакции
окисления Д5-холестенона-3 до А*-холестендиона-3,6 [1], Выход
при этом вдвое больше, чем при окислении бихроматом [2].
н,с
о2(о°).
+ Cu(NO3J + Пиридин + (C2H5KN + СНЭОН
0,5 Ж МОЛЯ
'0,1 М МОЛЯ
2 МЛ
21,5 МЛ
1. V о 1 ger H. С, В г ас km an W., Rec. trav., 84, 579 A965).
2. F i e s e r L. F., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 189 A963).
МЕДИ(П) НИТРАТ — УКСУСНЫЙ АНГИДРИД. Реагент при-
применяют для нитрования, которое, по-видимому, осуществляется
через ацетилнитрат ИЗ. В реакциях, показанных на схеме [2, 33,
нитрат меди добавляют в кристаллическом виде или в виде
суспензии в уксусном ангидриде к раствору субстрата в уксусном
ангидриде.
От-78 до 25°
Cu(NO3h-Ac2O
согсн3
осн3
NO,
осн.
осн,
232
1. В а с h-a г а с h G., J. Am. Chem. Soc, 49, 1522 A927).
2. Anderson A. G., Jr., Nelson J. A., T a z u m a J. J., J. Am. Chem.
Soc, 75, 4980 A953).
3. W i 1 I i a m s R. 1.Н., Сгешег S. E., К e n t F. W., S e h m E. J., T a r-
b e 1 1 D. S., J. Am. Chem. Soc, 82, 3982 A960).
МЕДИ(П) СУЛЬФАТ, CuSO4-5H2O. Мол. вес 249,69.
Окисление. М. с. в смеси пиридин — вода окисляет а-кетолы до
а-дикетонов; отработанный раствор можно регенерировать окис-
окислением воздухом [1].
CuSO«-Py(90°)
CfiH5CH -СС6Н5 — »• CeHsC-CC6H5
¦ %
ОН О
О О
Инданондиоксикарбоновая кислота B) выделена в качестве
промежуточного соединения при окислении по Хукеру 2-окси-З-ал-
килнафтохинона-1,4 A) в его низший гомолог C). Кислота B)
КМпО4 —NaOH (окисление гго Хукеру)
О
н,о.
CH2R
ОН Na2CO3
получается с высоким выходом при действии на A) перекиси во-
водорода в присутствии карбоната натрия и далее окисляется в C)
с очень хорошим выходом действием М. с. в щелочном растворе 12].
Катализатор гидролиза. М. с. катализирует гидролиз арилиоди-
дов в фенолы; бромиды и хлориды гидролизуются медленнее [31.
В случае 5-иодванилина реакционную смесь кипятят 4,5 час при
перемешивании в атмосфере азота.
СНО
-f CuSO4 ¦ 5Н2О
Кипячение 4,5 час
68% *"
ОН
2,8 э
СНО
сил
он
он
233
1. К л я р к , Д р е д ж е р, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949,
сб. 1, стр. 83.
2. Ficser L F., F i с s с г М., J. Am. Chem. Soc, 70, 3215 A948).
3. В л n е г j е е S. К., М а п о 1 о р о и 1 о М., Pepper J. M., Can. J. Chem.,
40, 2175 A962),
МЕДИ(П) ХРОМИТ (катализатор Лэзира). Для получения
катализатора [11 к водному раствору нитрата бария и тригидрата
нитрата меди добавляют при перемешивании раствор хромата ам-
аммония, полученный из бихромата аммония и водного аммиака.
Красновато-коричневый осадок хроматов меди, бария и аммония
промывают, сушат н разлагают прокаливанием в муфельной печи
при 350—450°. Остаток измельчают, промывают 10%-ной уксусной
кислотой, сушат и растирают в ступке в тонкий черный порошок.
Применение М. х. в качестве катализатора гидрирования ил-
иллюстрируется гидрированием себацшюина с образованием легко
разделимой смеси цис- п т/?а«с-циклодекандиолов-1,2 [21.
он
Хромит меди
О 150°, I35am.it
Н
сх
он
27-32%
(т. пл. 138°) кристаллизуется из смеси бензол — этанол A : 1),
транс-лмол (т. пл. 54е) — из пентапа.
Синтез р-метил-б-валеролактона из З-метилпентандиола-1,5 [3]
свидетельствует о том, что М. х. является эффективным катали-
катализатором дегидрирования. Промежуточные продукты этой реакции,
по-видимому,— оксиальдегид и полуацеталь. Реакция сопровож-
CH;j CHg CHg CHg
СН
сн
он
сн
1
\
сн
сн
,011
Хромит меди
200°
3 час
СИ
1
сн
1
сн
1
сн..
сно
М -
он
о
911—95%
дается почти количественным выделением водорода и образованием
лактоиа с высоким выходом.
М. х. и окисный медно-хромовый катализатор эффективны для
декарбоксилнровашш кислот при нагревании в хиполине. На-
Например, ifwc-a-фенилкоричная кислота в кипящем хинолиис дает
цыс'сгплъбен; оба вышеупомянутых катализатора одинаково эф-
эффективны в этой реакции [41. Сходные катализаторы применялись
QiH6 — С--СОЛ1 сп-сг с ]
" Х
Хино„'плт
Cells —С-Н
Т. кип. 237е3 (IU мин) СцН5 — С — Н
234
для реакций декарбоксилировапня в хннолпне [5, 61. М. х. приме-
применяли без растворителя в качестве катализатора декарбоксилиро-
вания имидазол-4,5-дикарбоновой кислоты 171 и изодегидрацетовой
кислоты [81. См. Медный порошок, Медные соли.
1. Л э з и р В., А р и о л ь д X., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1949,сб.2,стр.301.
2. Б л о м к в и с т А., Г о л ь л ш т е й п Д., «Синтезы органических препа-
препаратов», ИЛ, М., 1958, сб. 8, стр. 83.
3. Longie у R. 1., Emer s о п W. S., Or". Syn., Coll. Vol., 4, 677 A963).
4. О г g. Expis., Chapt. 42.9
5. К i n п с у С. R., L a n g 1 о i s D. P., J. Am. Chem. Soc, 53, 2189 A931).
6. Reichstein Т., G г п s s n e г A., Helv. Chim. Acta, 15, 1067 A932).
7. С и а и д e p X., X а и д р и к Р., Брукс Л., «Синтезы органических пре-
препаратов», ИЛ, М., 1952, сб. 3, стр. 254.
8. Б э к л с Р., У и л ер Н., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1954, сб. 5, стр. 64.
МЕДНАЯ БРОНЗА. Обычная медная бронза не дает таких
удовлетворительных результатов в реакции Ульмана, как броиза,
активированная 21?-п-ным раствором иода в ацетоне [1].
NO, NO,, NO,
X XI
52—61%
4V "--У/
!- 2СиС1
3. ФьюзоиР,, Кливлэнд Э., «Синтезы органических препаратов»,ИЛ, М.,
1952, сб. 3, стр. 216.
МЕДНАЯ ПУДРА —БЕНЗОЙНАЯ КИСЛОТА (т. кип. 249).
Смит [11 показал, что в ароматических нитрожюрсоединениях про-
происходит восстановительное отщепление хлора Под действием медной
пудры в расплавленной бензойной кислоте при 150—200°. Источ-
Источником водорода является, по-видимому, карбоксильная группа
кислоты. 2,4-Динитро-1-хлорнафталип дает в этих условиях 1,3-ди-
нитропафталин с выходом 74%. Ньюмен |2|, применивший этот
метод для превращения 4-бром- и 4-иод-2,5,7-тринитрофлуоренонов
в 2,5,7-тринитрофлуоренон с выходом 78 и 22%, указывает на не-
необходимость строгого температурного контроля реакции в пределах
170—180° (в реакционной смеси).
1. S гп i t h W. Т., Jr., J. Am. Chem. Soc, 71, 2855 A949).
2. N e w m a n M- S., В 1 u m J., J. Am. Chem. Soc, 86, 5600 A964).
МЕДНЫЕ СОЛИ. о-Бензоилбензойная кислота декарбоксили-
руется с высоким выходом при нагревании до 260—270° с небольшим
количеством ее медной соли до окончания выделения СОа [1]. По
более простой методике к кислоте A5 г) в перегонной колбе добав-
добавляют небольшое количество основного карбоната меди @,5 г),
смесь расплавляют и после удаления воды в вакууме нагревают
235
при 260—^70° I2j. По другой методике кислоту нагревают в хино-
хинолине с каталитическим количеством ее медной соли [3].
Сольмеди> Г iT Т. -I + со,
82-84%
I.Dougherty G., J. Am. Chem. Soc, 50, 571 A928).
2. Org. Expts., Chapt. 40.1.
3. Piers E., Brown R. K-, Can. J. Chem., 40, 559 A962).
МЕДНЫЙ ПОРОШОК- Продажный М. п. применяют как ката-
катализатор декарбоксилирования при нагревании в хинолине, например
для декарбоксилирования 3-метилпирослизевой [1] и ж-нитроко-
ричной 121 кислот.
При нагревании C-оксикислоты или ее mpem-бутилового эфира
в хинолине со следами М. п. происходит декарбоксилирование
и дегидратация с образованием экзо-циклического олефина [3].
pH Cu-хинолин,
СН2СР2Н
85%
Cu-хинолин
СХ"
СНгСО2С(СН3K
Как катализатор декарбоксилирования замещенных коричных
кислот ъ хинолине М. п. лучше, чем сульфат или ацетат меди [4].
М. п. применяют как катализатор реакции натрия с анилином
с образованием натриевого производного C6H5NHNa [5j. Активный
М. п.— лучший катализатор в синтезах «-нитродифенилового [61
и о-метоксидифенилового [7] эфиров. Активный катализатор полу-
получают [6] восстановлением сульфата меди цинковой пылью в водном
растворе; образующийся осадок промывают 5%-ной соляной кис-
кислотой для удаления избытка цинка. Активный катализатор, полу-
n-NO3C6H4C! + КОС6Н5
Си A50—160°)
)
" n-NO2C6H4OCeH5
Си B00°)
С6Н5Вг + КОС6Н4ОСН3-о-г—-* CGH5OC6H4OCH3-o
ченный аналогичным способом [8], является наиболее эффективным
в синтезе 2,2'-динитродифенила по Ульману.
NO3
А./1
NO,
NO2
Си B 40°)
96%
х/
236
!. Бернесе Д., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1961, сб. 11,
стр. 50.
2. У ;j й л и Р., С м и т Н., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1954,
сб. 5, сф. 51.
3. V i I k a s М., Abraham N. A., Bull. soc. chim. France, I960, 1196.
4. W a 1 I i n g C, W о 1 f s t i r n К- В., J. Am. Cnem. Soc, 69, 852 A947).
5. В о г а и В., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1953, сб. 4, стр. 194.
6. Б р ю с т е р Р., Г р е н и г Т., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1949, сб. 2, стр. 370.
7. У нгнаде X., О р в о л л Э., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М., 1953, сб. 4, стр. 334.
8. G о г е Р. И., Hughes G. K-, J- Chem. Soc, 1959, 1615.
МЕДЬ(или Cu2 + ) — АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА. Апбар и сотр.
[11 нашли, что о-иодбензойиая кислота легко восстанавливается до
бензойной кислоты ионами меди(II) и аскорбиновой кислотой
в нейтральном водном растворе; и.-иодбензойная кислота в тех же
условиях восстанавливается в 1000 раз медленнее. Действием
металлической меди в щелочном растворе аскорбиновой кислоты
Сейф и Мойр [2] осуществили селективное восстановление атома
иода в соединении A) без затрагивания нитрогруппы. Для восста-
восстановления соответствующих бромидов метод непригоден.
сн,о
СН3О
О ОН ОН Н ОН
с—
-Си-бронза+
0,02 г
(I) 0,2 г
-f 4%-ное води. КО1-Г
I 5 мл
NO,
Кипячение 2 час
—_ ______—_^
7 9%
СН,0
сн3
..со
1. А л b а г M.,Guttmann S.,Friedman С, Ргос. Chem. Soc, 1963, 10.
2. S a f e S., М о i г R. Y., Can. J. Chem., 43, 337 A965).
МЕДЬ БРОМИСТАЯ, Cu.Br2. Мол. вес 286,91, т. пл. 504°.
Получение и применение для реакции Зандмейера [1].
Гомологизация. Этот реагент катализирует реакцию ацеталей
кетенов с диазометаном, приводящую к образованию ацеталя
циклопропанона [2].
ОС2Н5
юс,и.
-CH,N.
35°;,
СН2—С(
\ /
сн.
.ос_нв
•OCaH5 +
В улучшенном синтезе тропилидена E) [3] раствор диазометана
в бензоле медленно добавляют к кипящему бензолу, содержащему
М. б. в качестве катализатора. Бензол применяется в большом
237
избытке, и продукт легче всего выделяется фильтрованием (отде-
(отделение катализатора) с последующим добавлепием фильтрата к раст-
раствору FCU, в СО.!. Хлористый тропилий отделяют, растворяют
в воде н обработкой хлорной кислотой получают перхлорат тро-
пилия с выходом 85%. Эффективность этого метода объясняется
CH2-N=N
0)
Br-Cu,
Br-Cu-CH2-N =
B)
-N,
+
BrCu-CH2
C)
образованием промежуточного соединения C) с электрофильным
атомом углерода, стабилизированного в комплексе с металлом.
Тропилиден выделяют из перхлората восстановлением боргидридом
натрия и экстракцией эфиром. Как и ожидалось, моноалкилбен-
золы образуют смесь трех продуктов расширения цикла прибли-
A)
B)
(з)
зительно с одинаковым выходом [4]. При температуре 120—190°
нафталин дает смесь углеводородов A) — C); углеводород B)
перегруппировывается в A) при нагревании до 260й [5]. Фенантрен
образует два продукта.
Катализатор 1,4-присоедииения реактива Гриньяра. В присутст-
присутствии М. б. в качестве катализатора метилмагннйбромид реагирует
сн
о
CH3MgBr;
60%
О
н
с Д1|9|-окталоном-2 только по схеме 1,4-присоединения с образо-
образованием 9-метил-?(ш;-декалона-2 [61.
1. Вис k J. S., 1 d e W. S., Org. Syn., Coll. Vol., 2, 132 A943).
2. Dull M.F, AbendP. G., J. Am. Chem. Soc, 81, 2588 A959).
3. M tiller E.,Fricke H., Ann., 661, 38 A963).
4. Muller E., Fricke H., Kessler H., Tetrahedron Letters, 1501
A963).
238
5. M u 1 1 е г E. et al., Tetrahedron Letters, 1525 A964).
6. Birch A.J., Robinson R., J.Chem. Soc, 1943, 501; see also С hurch
R. F., Ireland R. E.,Shridliar D. R., J. Org. Chem., 27, 707 A962).
МЕДЬ БРОМНАЯ, CuBr,. Мол. вес 223,37, т. шт. 498°, черное
твердое вещество, хорошо растворимое в воде (зеленый раствор).
Бромироваиие карбонильных соединений. Коши [1] показал,
что хлорная медь реагирует с ацетоном по следующему уравнению:
СНнСОСН3-Ь2СцС13 —* С1СН2СОСН3 + 2СиС1 + НС1
В последующих работах была использована также более реакцион-
носпособная М. б. Изофорон реагирует с М. б. в метаноле при
комнатной температуре с образованием а-бромпроизводного A),
которое неустойчиво в присутствии НВг и метанола и перегрушш-
О
О
-вг
Си В г,
СНя ¦ >¦
хн.
няс
/:
" СН3
сн.
(D
ОСН3
СцВгг
н,с
/\//\
79е
снл
н,
ИВг, CHjOH
ОСН3
i
-Вг
-СН,
B)
сн3
C)
ровывается в 3,4,5-триметиланизол B) [2]. Последующее броми-
рование B) дает C) с хорошим выходом.
М. б. реагирует с а.р-непредельными альдегидами в спирте,
как показано на примере акролеина [31:
CM2 = CHCHO-|-3EtOH + 2CuBr,—^ EtOCHaCHCH(OEtJ-
Вг
При взаимодействии М. б. с Л*-3-кетостероидом в метаноле об-
образуется 6-бромпроизводное, которое за счет реакции с раствори-
растворителем дает бр-метоксипроизводное 141. Этот реагент был исполь-
использован для бронирования 17-кетостероидов, прямое бромирование
которых приводит к плохим результатам 15]. Одно из преимуществ
снЛ
239
состоит в том, что при бромироваиии не затрагивается 5,6-двонная
связь [61.
Дойфоуд и Маразей [71, а также Кинг и Острум [81 нашли, что
при взаимодействии М. б. с фенолом, содержащим ацетильную
группу, в отличие от реакции с бромом или с NEC наблюдается
преимущественная атака ацетильной группы, а не ароматического
СН3ОХ /,ч /ОН СМ3ОЧ /л /ОН
Кипячение 3 час '''
+ CuBrv. 4- Диоксан — *¦
4,5 г 50 ял 45/о vx /ч
jtO.02 моля) ^5/ \СОСН8ВГ
1.75 г
@,01 моля)
цикла. Однако экспериментальные условия у этих авторов сильно
различаются. В первой работе [7[ реакцию проводили в гомогенной
среде в диоксане с выходами иа двух примерах 45 и 54%. Другие
авторы применяли гомогенный раствор в воде, спирте или ДМФА.
Однако в работе [8] было найдено, что лучше всего применять
он он
;f\ / Перемешивание /у\ / Jri
и кипячение
-\- СиВг2 -|- Этилацетат ¦
„ „- „г около 100%
0,0а 25 мл '" .ч /.
СОСНЧ моля ^5/ чСОСН^Вг
'3
0,03 моля в
25 мл СНСГ
гетерогенную суспензию тонкоизмельченнон М. б. (80 меш) в смеси
СНС13 — этилацетат. Суспензию М. б. в этил ацетате кипятят при
перемешивании магнитной мешалкой и обрабатывают хлороформ-
хлороформным раствором кетона, взятым во избежание дибромировамия в не-
небольшом избытке. Бурная реакция сопровождается выделением
бромистого водорода, плохо растворимого в этой системе раство-
растворителей, и превращением черной М. б. в белую бромистую медь.
Завершение реакции определяется по прекращению выделения
бромистого водорода, полному исчезновению черного осадка и из-
изменению зеленой окраски раствора до янтарной. Бромистая медь
практически нерастворима и легко удаляется фильтрованием.
со-Бромкетом образуется с почти количественным выходом. Полу-
Получающийся раствор можно использовать без выделения этого лак-
римогенного продукта. Так, например, получен чистый бромистый
2'-оксибензоилметилгшридиний с выходом 85—93%.
Бромирование ароматических соединений. Углеводороды бро-
миругот при кипячении с этим реагентом в СС14: антрацен дает 9-бром-
антрацен с выходом 99%, пирен— 1-бромпирен с выходом 94%
[91. Бромирование антрацена в нитробензоле при 210° дает 9,10-
дибромантрацен с низким выходом [10].
В абсолютно безводных условиях М. б. реагирует с толуолом
с образованием о-бромтолуола F3%) [11]. В присутствии небольших
количеств воды в основном образуется смесь фенилтолилметанов,
свнвснасвн4сна.
240
Реакция с этиленовыми и ацетиленовыми соединениями. Под
действием М. б. осуществляется галогенирование изолированной
двойной связи [121. Ацетилены с тройной связью внутри цепи
претерпевают m/шмс-галогенирование, а терминальные ацетилены
превращаются в трибромолефиньп
СН9 - СНСН,ОН — 2СиБг
Кипячение в CHjOH
24 час
99%
-> BrCHXHCHaOH + 2CuBr
Вг
С6Н5С = OCBHS + 2CuBr2
Кипячение в СН3ОН
24 час
81% ~~*
•Вг
С = С
+ 2СиВг
Кипячение в СН^ОН
I 5 час
67%
-*¦ С6Н5С = CBr2 + 4CuBr + НВг
Вг
1. К о с h i J. К., J. Am. Chem. Soc, 77, 5274 A955).
2. F о r t A. W., J. Org. Chem., 26, 765 A961).
3. Castro С. Е., J. Org. Chem., 26, 4183 A961).
4. S о 1 1 га a n P. В., D о d s о n R. M, J. Org. Chem., 26, 4180 A961).
5. G 1 a z i e г E. R., J. Org. Chem., 27, 2937 A962).
6. G 1 a z i e r E. R., J. Org. Chem., 27, 4397 A962).
7. D о i f о d e К- В., Marathey M. G., J. Org. Chem., 29, 2025 A964).
8. King L.C, О s t r u m G. K,, J- Org. Chem., 29, 3459 A964); procedure
submitted to Org. Syn.
N о n h e b e 1 D. C, Proc. Chem. Soc, 1961, 307.
Ware J. С, В о г с h e г t E. E., J. Org. Chem. 26, 2263 A961).
Kovacic P., D a v i s К.. Е., J. Am. Chem. Soc, 86, 427 A964).
9.
10.
11.
12. Castro С E., Gaughan E. J., J. Org. Chem., 30, 587 A965).
МЕДЬ ХЛОРИСТАЯ, CuaCIa. Мол. вес 197,99, т. пл. 422°, очень
слабо растворима в воде.
Получение и применение М. х. в реакции Зандмейера [1].
Реакция Зандмейера. Эта реакция в случае 2,6-динитроанилина
представляет особый интерес, так как является специфическим
методом диазотирования этого слабого основания [21. Твердый
нитрит натрия прибавляют при перемешивании в течение 10—
15 мин к конц. серной кислоте и смесь нагревают при 70° до раст-
NH,
O,N.
/NO,
N=NCl
.NO,
¦f NaNOaH-Конц.
0,22 моля
160 мл
0,2 моля
в 400 мл АсОН
Cl
0,44 моля СигСЬ
400 ли конц. HCI
71-74%
O.-.N
241
ворения твердого осадка. К раствору при охлаждении до 25—303
и перемешивании добавляют раствор 2,6-динитроанилина в теплой
уксусной кислоте с такой скоростью, чтобы температура не пре-
превышала критическую D0°). Раствор соли диазоиия приливают в те-
течение 5 мин в охлажденный льдом раствор М. х. в конц. соляной
кислоте. Затем температуру повышают до 20° для разложения
комплекса и после прибавления равного объема воды раствор
оставляют для кристаллизации желтого 2,6-дииитрохлорбензола
(т. ил. 86—88°).
Реакция Барта. Для получения я-нитрофенилмышьяковой кис-
кислоты L3I смесь борфторида /г-иитрофенилдиазония и воды добавляют
AsO8Ha
+ NaAsO, -f NaOH + CuXl.,
0,4 моля 1,4 моля 13 а
NaOH,
зятем НС1
71-7<J%
NO.,
0,25 моля
300 мл воды
NO,
к суспензии М. х. в растворе метаарсенита натрия и едкого натра
в 600 мл воды. Смесь нагревают, прибавляют дополнительное
количество едкого натра и, наконец, соляную кислоту для выделе-
выделения мышьяковой кислоты из ее соли.
Синтезы Гаттермана — Коха. Методика синтеза п толуилового
альдегида [4] состоит в перемешивании суспензии М. х. и хлори-
CO + HCI
30 a &.I..CI.
->НСОС1
2,17 моля с
2 моля А1С1
46—51%
сно
стого алюминия в толуоле, пропускании тока СО и НС1 с после-
последующим гидролизом получающегося комплекса льдом.
Замещение ароматического галогена. 4-Бром-о-ксилол превра-
превращают в соответствующий амин, применяя смесь М. х. и металли-
Вг
¦28% NH3-H3O + CuaCls-J-Cu (проволока)
^ ЧСН3
СН3
1,08 молл
610 мл
12 в 14
NH,
чСНя
14 час при 195°
__ —_—__—
79% (сырой)
аи
242
ческой меди в качестве катализатора [Б]. Реагенты нагревают до
195°' в качающемся автоклаве в течение 14 час.
Полупродукт в синтезе важного растворимого кубового кра-
красителя — 2-ацетиламино-З-хлорантрахмнон B) получается только
многостадийным синтезом. Однако соответствующее 3-броыпроиз-
водпое A) можно легко получить с высоким выходом бромированием
2-аминоантрахипопа и последующим ацетил ированием. Харди
и Фортеибо 161 нашли, что бромид (I) под действием М. х. в а-пико-
лине при 130° дает хлорид B) с почти количественным выходом.
о
О
,NHAc
А'НАс
а-Пыколнн, 1 30"
!
ч^
Ь о
B
Катализатор реакции присоединения реактива Гриньяра. Караш
17| обнаружил, что в реакциях реактива Гриньяра с а, р-ненасы-
шеннымя кетонами, катализируемых М. х., происходит преиму-
преимущественное 1,4-присоедииение по сравнению с 1,2-присоединением.
В отсутствие катализатора изофорон реагирует с метилмагнийбро-
мидом независимо от способа прибавления реагентов почти исклю-
исключительно с образованием продукта 1,2-присоединения. Если же
НС\ ХН,
СНЯ
НХ.
+ нх.
о
СНс
нх
\.
нх-
91%
о
Си,СЬ
Иэофорон
нх s
нх7
хня
82,5% ( + 7% диепя)
кетон добавлять к раствору метилмагнийбромида, содержащему
1 мол.% М. х., присоединение осуществляется почти исключительно
в 1,4-положение.
В обычных условиях реакции Гриньяра н-бутилмагиийбро.мид
присоединяется к emop-бутилкротонату с образованием втор-бутп-
243
лового эфира 3-метилэнантовой кислоты с указанным ha схеме
выходом [8]. Прибавление 1,4 г М. х. (семь порций) в процессе
C4H9MgBr *-н-С4Н9СНСНаСХ)аСНСНХН8
68—78% I I
снч
CH3CH=CHCO2CHCH2CH,
с
н
сня
0,4 моля
1,3 моля
обработки реактива Гриньяра сложным эфиром повышает выход
до 80—85%. Реакция присоединения н-бутилмагпийбромида к втор-
бутилсорбату в отсутствие катализатора дает продукты как 1,2-,
так и 1,4-присоединения; в присутствии М. х. присоединения в по-
Си XI,
74%
сн3
смхнсн=снсн.саснснхн,
С.Но-н
сн.
ложение 1,2 не происходит, и реакция дает почти исключительно
продукт 1,4-прнсоединения [9]. Сопряженное присоединение ме-
.сн,
CH3MgBr(CuaClz)
90%
тилмагнийиодида к Д16-20-кетостероидам осуществляется с выходом
90% и более в присутствии катализатора М. х. в ТГФ ПО].
Катализатор дегидроконденсацни терминальных ацетиленов.
М. х. катализирует окисление терминальных ацетиленов в смеси
метанол — пиридин под действием кислорода или воздуха. Катали-
Катализатор применяют в количестве 0,012 моля на 1 моль ацетилена.
Реакция завершается быстро и диацетилепы получаются с высокими
выходами 111]. Проведение реакции при избыточном давлении
кислорода @,7—1,0 атм) еще более сокращает время реакции 112].
Снз С,XI., ^Н3 СН3
2СН,С—С = СН
он
О2, Ру-СН3ОН
90% ^
ОН
ОН
В другой методике 1131 в качестве катализатора используют ком-
комплекс М. х. и Ы,1М,]М',]М'-тетраметилзтилендиамина A : 1). Этот
комплекс растворим во многих органических растворителях, ре-
реакция завершается быстро и выходы высокие. Этот реагент ката-
катализирует также реакцию сочетания терминального ацетилена
244
с б ром ацетиленом [141; выходы в пределах 70—95°/о. Оба эти
Способа синтеза диацетиленов имеют большое значение в Органи-
ОрганиQH5C ^ СВг + НС ^ CC(QH5J
|
он
ст
Водн.
б ' /о
С6Н5С ^ СС ^ СС(С6Н5)а
он
Т. пл. 86°
ческом синтезе (обзор [151). М. х. катализирует конденсацию тер-
терминального ацетилена с хлористым аллилом, приводящую к об-
образованию енина-1,4 [16]. В смеси с основными аминами М. х.
rc=сн+аснасн - сн2
Cu-l-
rc=сснасн=сн..
катализирует сочетание терминального ацетилена, с алленгалоге-
нидами [17].
Cu2CI2-C,IIiNH2
ДМФА
Н
6 3 /а
Фотохимическая перегруппировка. Облучение я-комплекса цис-
^мс-циклооктадиена-1,5 с М. х. дает трицикло-[3,3,0,02>в]-октан —
исключительно стабильный углеводород [18]:
3
4
Cu2Cl2,
30%
J
я
7
I
2
X
1. М а р в е л л, М а к Э л ь в с и, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М,,
1949, сб. 1, стр. 491.
2. Гэнстон Ф., Т е к к е р С, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1953, сб. 4, стр. 532.
3. Рэдди А., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1953, сб. 4,
стр. 378.
4. К о л е м а н Дж„ Крэг Д., ^Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
¦ 1949, сб. 2, стр. 464.
5. В и з а н с к и й В., А н с б а х е р С, «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М, 1953, сб. 4, стр. 170,
6. Н а г d у W. В., Fortenbaugh R. В., J. Am. Ciiem. Soc., 80, 1716
A958).
7. К h a r a s с h M. S,, Tawney P. О., J. Am. Chem. Soc, 63, 2308 A941).
8. Munch-Peterson J., Org. Syn., 41, 63 A961).
9. Munch-Petersen J., В г e t t i n g C., JorgenscuP. M., Ref n
S., Andersen V. K-, J а г t A., Chera. Scand., 15, 277 A961).
10. H e u s I e г К- et al., Helv. Chim. Acta, 42, 2043 A959).
11. Stansbury H. A., Jr., P г о о ps W, R., J. Org. Chem., 27, 320 A962).
12. Org. Expts., Chapt. 14.
13- Hay A. S., J. Org. Chem., 27, 3320 A962).
14. С h о d k i e w i с z W., Ann. chim., [13], 2, 819 A957).
245
15. Э г л н и т о и Г., МакРае В., «Успехи органической химии», изд-во
«Мир» М., 1966, стр. 228.
16. К и г 1 г P., Ann., 658, 6 A962).
17. Baker С. S. L., Landor P. D., L a n d о г S. R., Proc. Chcm. Soc,
1963. 340.
18. S r i ii i v я s a n R., .1. Am. Chem. Soc, 85, 3048 A963).
МЕДЬ ХЛОРИСТАЯ, КОМПЛЕКС С ХЛОРИСТЫМ АММОНИЕМ.
Эта смесь в слабо кислом водном растворе катализирует окисли-
окислительную (воздухом) де гидр о конденсацию терминальных ацетиленов
в дпацетилены [I, 2]. Группы NI-L, ОН, СО2Н и CO2R не мешают
реакции. Указанную на схеме конденсацию проводят в смеси спирта
с 0,08 н. соляной кислотой, содержащей катализатор.
о..
СМ. -- СН(С11,,LС ^ СН ¦ |- НС ^ С(СН,OСО2Ы ~^
—»¦ СН,, ^ СН (СН2LС ^ СС ^ C(CI-UOCO.2H
Эритрогеиовпя кислота
1, В о w d е п К. et al., J. Chem. Soc, 1947, 1579; Rose J. D.,Weedon
В. C. L., J. Chem. Soc, 1949, 782; R i 1 e у J. P., J. Chem. Soc,, 1953, 2193.
2. Black H. K., Weedon В. С L., J. Chem. Soc, 1953, 1785.
МЕДЬ ХЛОРНАЯ БЕЗВОДНАЯ, CuCl2. Мол. вес 134,45. М. х. б.
получают нагреванием дигидрата хлорной меди (мол. вес 170,49)
при 110° в течение ночи [II.
Хлорирование ароматических соединений. Хлорированием ант-
антрацена по приведенной ниже схеме Ноихебель [2] получил 9-хлор-
антрацен с очень высоким выходом. Реакцию контролируют по
превращению коричневой хлорной меди в белую хлористую медь.
По окончании реакции хлористую медь отфильтровывают и раствор
С1
Кипячение 18—24 час
"
0,1 моля
89—99%
0,202 500 мл
моля
в CCU хроматографнруют на окиси алюминия; продукт получают
в виде лимонно-желтого кристаллического вещества. По анало-
аналогичной методике пиреи превращают в I-хлорпиреи с выходом 90%;
фенантрен не хлорируется.
Хлорирование диэтилфосфита дает диэтилхлорфосфат [3]:
О
(C2H5O).2P-Cl-|~2CuCl-|- HC1
1. Ware J. С, В о г с h с г t E. E., J. Org. Chem., 26, 2263 A901).
2. Nonhebel D. С, Or«. Syn,, 43, 15 A963).
3. Smith T. D., J. Chem. Soc, 1962, Ц22.
246
МЕЗИЛХЛОРИД, см. Метаисульфохлорид.
МЕЗИТИЛЕНСУЛЬФОХЛОРИД. Мол. вес 218,71, т. пл. 57°.
Кораиа [11 показал, что М. эффективен при образовании меж-
нуклеотидных связей Q — Q. Смесь защищенного нуклеотида A)
и защищенного иуклеозида B) в пиридиновом растворе обрабаты-
обрабатывают 100%-ным избытком М. и раствор выдерживают при комнатной
температуре; выход О-диацетилтимидил-C'-^5')-тимидипа C) со-
составляет 71% через 1 час и 90% через 20 час. М. в этом синтезе
оказался гораздо более эффективным по сравнению с дициклогек-
силкарбодиимидом, этоксиацетиленом и борфторидом N-этил-о-
фенилизоксазолия; я-толуолсульфохлорид оказался несколько менее
эффективным.
1. Jacob Т. М., Khorana H. G., J, Am, Chem. Soc., 86, 1630A964);
N а г a n g S. А., К h о г а п а Н. G., ibid., 87, 2981 A965).
Р-МЕРКАПТОЭТАНОЛ, HOCH2CH,SH. Мол. вес 78,13, т.
кип. 155°.
Джерасси [1] предложил этот реагент для превращения стеро-
стероидных кетонов в этилсиполутиокетали — производные, подобные
сн
о1
сн,
НОСНгСНг5Н
Н
О
247
этилентиокеталям, но более легко подвергающиеся обратному
превращению в кетоиы (никель Ренея) [21. В первоначальной ме-
методике для насыщенных кетоиов раствор кетона в диоксане обра-
обрабатывают свежеплавленым хлористым цинком и безводным суль-
сульфатом натрия и оставляют на 20 час при комнатной температуре.
В случае Д4-3-кетонов используют более активный катализатор —
я-толуолсульфокислоту, но выходы при этом низкие.
В более простой методике в качестве катализатора используют
эфират трехфтористого бора или его раствор в уксусной кислоте
[3]. Так, из раствора 300 мг андростенолоиацетата, 0,3 мл р-мер-
каптоэтанола и 0,3 мл эфирата трехфтористого бора в уксусной
кислоте при 25° очень быстро выпадают кристаллы. Добавляют
немного воды, кристаллы собирают и промывают метанолом; полу-
получают 310 мг продукта с т. пл. 166—170°. Одна кристаллизация из
95%-ного этанола дает чистый продукт с т. пл. 183—184°.
АсО
сн
HOCH2CHZSH
Эфират BF3
87%
АсО
1. R о m о J., R о s е п к г a n z G., D j е г a s s i С, J. Am. Chem. Soc, 73,
4961 A951).
2. Review: Djerassi C, «Steroid Reactions», Holden-Day, 1963, 21—34.
3.Fieser L. F., J. Am. Chem. Soc., 76, 1945 A954).
МЕТАНСУЛЬФОКИСЛОТА, CH3SO3H. Мол. вес 96,11.
Надкислоты. Сверн и сотр. [1] показали, что эта кислота лучше,
чем серная, в качестве растворителя и катализатора для превра-
превращения карбоновых кислот в надкислоты. Реагент можно исполь-
использовать даже в случае кислот, содержащих группы, неустойчивые
к действию кислот. Карбоновые кислоты хорошо растворимы в М.,
однако иадкислоты из иее обычно осаждаются по мере образования.
Надкислоты образуются с выходами 75—98% из п-трет-бутш-,
о- и n-нитро- и л-циаибензойиых кислот, терефталевой, лауриновой,
пальмитиновой, стеариновой, 12-оксистеариновой и а-бромстеарино-
вой кислот. Метод неприменим к ж- и л-метоксибензойиым кислотам.
Надбензойную кислоту получают [2] добавлением по каплям
22 г @,45 моля) 70%-ной перекиси водорода к перемешиваемой
смеси 0,3 моля бензойной кислоты (растворяется ие полностью)
и 86,5 г М. в высоком стакане на 500 мл при охлаждении до 25—30°.
Добавление проводят в течение 30 мин; при этом вся бензойная
кислота растворяется. Еще через 2 час раствор охлаждают до 15°,
обрабатывают льдом и холодным насыщенным раствором сульфата
аммония (для уменьшения растворимости) и экстрагируют беи-
золом. Экстракт промывают раствором сульфата аммония, сушат
и фильтруют. Раствор используют непосредственно для эпоксиди-
рования или других реакций. Указанный выход определен по
данным иодометрического титрования.
СОгН СОООН
I I
70% Н2О; CH3SO;,F " Х
85—90%
«Гидролиз» сложных эфиров 13]. Метод расщепления сложного
эфира в нещелочных условиях состоит в кипячении 0,1 моля слож-
сложного эфира и 0,1 моля М. в 100 мл 90%-ной муравьиной кислоты
в течение 5 час. Выход кислоты 64—97%; спиртовый остаток слож-
сложного эфира превращается в формиат. М. является наилучшим
реагентом для этой цели; серная кислота дает гораздо более низкие
выходы, п-толуолсульфокислота — еще ниже, а трифторуксусная
и фосфорная кислоты не реагируют вовсе.
l.'SIlbert L. S., S 1 е g e I E., S w е г n D., J. Org. Chem., 27, 1336 A962).
2. S i 1 Ь е г t L. S., S i e g e 1 E,Swern D., Org. Syn., 43, 93 A963).
3. Loev В., Chem. Ind., 1964, 193.
МЕТАНСУЛЬФОКИСЛОТЫ АЛКИЛОВЫЕ ЭФИРЫ, CH3SO3R.
получают реакцией метансульфохлорида со спиртами в пиридине 11],
l.Sekera V.C.Marvel С. S., J. Am. Chem. Soc, 55, 345 A933).
МЕТАНСУЛЬФОКИСЛОТЫ АНГИДРИД, (CH3SO,JO. Мол. вес
174,20, т. пл. 70°, т. кип. 138°/10 мм. М. а. получают нагреванием
метансульфокислоты с хлористым тионилом (выход 80%) [1] или
с пятиокисью фосфора (выход 55%) 1.21.
М.. а. взаимодействует с бензолом в присутствии хлористого
алюминия быстрее, чем мезилхлорид, и дает с 77%-ным выходом
метилфеиилсульфон [2]; ацилирует без катализатора анизол и не-
некоторые алкилбензолы [3]; образует метансульфоизоцианат с лучшим
ОСН3 ОСНа
I I
Кипячение
16 час
+ (CH3SOaJO+Cl3CHCHCl3 г— •
0,05 2 моля 50 мл '"
0,056 |
моля SO2CH3
выходом C8%), чем мезилхлорид E%), и используется вместо
ангидрида трифторуксусной кислоты при этерификации уксусной
249
и бензойной кислот [21. Линстед [41 показал, что при обработке
дилактона манносахарной кислоты (I) мезилхлоридом, тозилхло-
ридом или тионилхлоридом в различных условиях образуется
смола, тогда как М. а. с почти количественным выходом дает кри-
кристаллический 2,5-димезилат B).
СО
НОСИ О
-СН
НС—
(CHaSO,),0
СО
CH3SOaOCH 6
—сн
НС —
о
неон
со
(I)
0 HCOSOXHg
со
_|
B)
1. Owen L. N., W h i t e 1 a w S. P., J. Chem. Soc, 1953, 3723.
2. F I e I d L., S e t t 1 a ej e P. H., J. Am. Chem. Soc, 76, 1222 A954).
3. G i 1 ber t E. E., J. Org. Chem.. 28 '" "
L i n s t с a d
1255.
R. P., Owen L. N.
1945 A963).
Webb R. F., J. Chem. Soc, 1953,
МЕТАНСУЛЬФОХЛОРИД (мезилхлорид), CH3SO2C1. Мол. вес
114,56, т. кип. 70720 мм, уд. вес 1,47.
М. получают из технической метансульфокислоты и хлористого
тпопила G1—83%) [I].
Первичные и вторичные спирты реагируют с М. в сухом пиридине
при комнатной температуре с образованием мезилатов, обычно
с хорошими выходами. М. несколько более реакционноспособен,
чем тозилхлорид, и мезилаты иногда лучше кристаллизуются, чем
тозилаты. Мезилокси- и тозилоксигруппы являются эффективно
CH,SOX1
ROSOXH3-
N ¦ НС1
отщепляющимися группами. Например, мезилирование 3-ацетата
холестаптриола-Зр, 5а, 6C (I) сопровождается реакцией 6-мезилата
B) с едким кали в метаноле с образованием 5сс, бс.-эпоксида C)[21.
Эта последовательность реакций была использована для пре-
превращения холестап-2а, За-эпоксида D) в 2р, Зр-изомер G) [31. Аце-
толиз соединения D) дает диаксиальный 2р-ацетоксиол-3а E),
превращающийся в ацетат-мезилат F). Тот факт, что взаимодействие
F) с основанием сопровождается инверсией у атома C;i с образо-
образованием р-эпоксида G), показывает, что эффективно отщепляющейся
250
является мезилокси-, а не ацетоксигруппа. Аналогия мезилокси-
группы и атома брома демонстрируется поведением двух из четырех
сн,
сн
сн,
АсО
он
он
A)
известных 5а-спнростаион-12-диол-2,3-днмезилатов. Соединения (8)
и A0) при. взаимодействии с йодистым натрием в ацетоне при 1003
СН,
н
MsO H
сн,
D)
но н
E)
F)
дают Д'-олефин (9) [41. В тек же условиях димезилаты 2р, Зр- и 2р,
За.-дполов не изменяются.
OM
н
OMs СН3
MsO
Мсзилат, неспособный к превращению в олефпи путем транс-
от1деш1снпя, может реагировать с основанием со скелетной пере-
перегруппировкой. Один [5] из двух случаев [5, 6! в ряду сапогеипна
представляет собой превращение (И) в альдегид A2) с сужением
цикла.
АсО.
251
В ряду углеводов мезилаты имеют некоторые преимущества
перед тозилатами ввиду меньшего размера группы. Первичные
спиртовые группы реагируют с М. быстрее вторичных, однако
никаких затруднений не встречается при зтерификации всех гид-
роксильных групп. Так, метил-а,о-глгокопиранозид A) при взаи-
взаимодействии с I молем М. в пиридине в течение 10 час при —20°
и затем в течение 14 час при 0° с последующей обработкой уксусным-
НСОСНз
HCOMs
MsOCH О
HCOMs
НС
CH2OMs
B)
CH.2OMs
C)
ангидридом в течение 20 час при 25° дает кристаллический 6-О-мезил-
2,3,4-три-О-ацетил-сс-метпл-п-глюкоииранозид B) с хорошим вы-
выходом [71. Реакцией (I) с М. (немного более 4 молей) в пиридине
CH2OMs
в течение 24 час при комнатной температуре получен 2,3,4,6-тетра-
О-мезил-и-метнл-о-глюкопиранозид C) с т. пл. 146° с выходом
63%. р-Метил-о-целлобиозид реагирует с образованием 6,6'-диме-
зилата, выделенного с хорошим выходом в виде кристаллического
пентаацетильного производного D) [81. Все гидроксильные группы
трегалозы мезилируются; кристаллическая окта-О-мезилтрегалоза
E) образуется с выходом 90%. Обработанная 1,1 моля мезилхло-
рида в очень мягких условиях и затем подвергнутая ацетилиро-
ванию, трегалоза дает 6-О-мезилгепта-О-ацетилтрегалозу.
Гельферих [91 показал, что фенолы можно иезилировать либо
в пиридине, либо по Шоттеп — Бауманцу, и иашел, что мезилаты
исключительно устойчивы к сильным кислотам, но легко гидроли-
зуются щелочами. Так, димезилат гидрохинона G) можно превра-
252
тить в мономезилат (8) при выдерживании с ацетоном и водной
щелочью при комнатной температуре. Гельферих [10] показал также
1 моль CHaSO.Cl-Py D0 час)
ОН
OSO8CH3
1 50-60%
ОН
CH3SOXI; Py
— —>
85%
NaOH-ацетон
ОН
F1
OSOaCH3
G), т. пл. 167е
OSOXH,
(8), т. пл. 76е
возможность получения N-мезиламиноэфиров и их щелочного гид-
гидролиза в N-мезиламинокислоты.
Н
Эфир |
CH3SO3CI + 2HaNCHaCOAIl5—^Г* CH3SOaNCH.2CO2C2H5 +
1. Hearst P- J., N о I 1 е г С. R., Org. Syn., Coll. Vol., 4. 571 A963).
2. Furst A., Roller F., Helv. chim. Ada, 30, 1454 A947).
3. F u r s t A., P 1 a t t n e r Pi. A., Helv. chim. Acta, 32, 275 A949).
4. S 1 a t e s H. L., W endler N. L., J. Am. Chem. Soc, 78, 3749 A956).
5. W e n d 1 e r N- L, HirschmannR. F., Slates H. L, Walker
R. W., J. Am. Chem. Soc, 77, 1632 A955).
6. Hirschmann R,Snoridy C.S, Jr., H i s ke у С. F-, W en d 1 er
N. L-, J. Am. Chem- Soc, 76, 4013 A954).
7. Helferich В., G n ii с h t e I A., Ber., 71, 712 A938).
8. Helferich В., von S t г у k F., Ber., 74, 1794 A941).
11 e 1 i er i с h В., P a p a 1 a m b г о u P., Ann., 551, 235 A942).
H e I f e r i с h В., М i t t a g R., Ber., 71, 1480 A938).
9.
10.
МЕТАНСУЛЬФОХЛОРИД — ДВУОКИСЬ СЕРЫ. Хазен и Ро-
зенбург II] обнаружили, что под действием перегнанного в вакууме
мета не у л ьфо хлорида не происходит дегидратации 11C-оксистероида
в Д9(Ш-ен в ДМФА, содержащем коллидип. Сметансульфохлоридом,
перегнанным при атмосферном давлении, эта реакция осуществ-
осуществляется при 25—30° в течение нескольких минут. Было установлено,
но
СНгОАс
С-О
-онсн,
CH3SO2CI-SO2
Колли дин, ДМФА,
96%
СН2ОАс
A)
B)
253
что при перегонке при атмосферном давлении образуется двуокись
серы. Действительно, метансульфохлорид, не вступающий в ре-
реакцию, становится эффективным при добавлении небольшого
количества двуокиси серы.
Методика дегидратации состоит в следующем. Раствор 0,04 моля
(I) в смеси 33 мл природного коллидина и 100 мл ДМФА охлаждают
при перемешивании до 10°, затем охлаждающую баню убирают
и в течение 1—2 мин прозрачный раствор обрабатывают 10 мл
@,128 моля) метансульфохдорида, содержащего 5% безводной
двуокиси серы. Смесь охлаждают, поддерживая температуру в ин-
интервале 25—35°. За 5 мин выделяется окрашенный осадок, а рас-
раствор становится красноватым; затем охлаждение прекращают и мед-
медленно добавляют 17 мл воды для разложения избытка метансульфо-
хлорида. Последующим осаждением водой получают 15,3 г (96%)
соединения B) с т. пл. 203—211". Кристаллизация из этанола дает
чистый продукт с т. пл. 216,5—218°.
Хазеп и Розепбург [11 предполагают, что метапсульфохлорид
и двуокись серы реагируют обратимо с образованием смешанного
ангидрида — хлорангидрида, который содержит менее простран-
пространственно затрудненную хлорангидридную группу, чем исходный
метансульфохлорид, и поэтому способен к атаке экранированной
fS-гндроксильной группы. Распад образующегося сложного эфира
О" О О" СГ
СН3—S+—CI + O = S-*-CH3— S+—О —S+ — С1
II \\
о о
можно представить через циклическое переходное состояние.
-с-.^.о-зо^нз^ ^ + hoso2ch.,
I- Hazcn G. G., R о s е п b ii r g D. W., J. Org. Clieni., 29, 1930 A964),
МЕТАФОСФОРНАЯ КИСЛОТА. М. к. получают нагреванием
85%-пой ортофосфорной кислоты до образования прозрачной жид-
жидкости [1|. М. к. используется в синтезе пиридоксаль-5'-фосфата C)
(по указанной схеме), который выделяют в виде плохо растворимой
он он
о 1 I
н О=Р-О-Р = О
ЗНО-Р-ОН > ^ОН^ « (НРОз),
он -знао м^
о
254
желтой кальциевой соли [21. При кислотном гидролизе соединения
B) для отщепления Ы,Ы-диметнлглнцил гидразина используют
азотную кислоту.
сно
Пиридогссаль
ЭН H2NNHCOCH2N(CH3)^
CH=NNHCOCH2NH(CHj)z
Г^ он o- cf
НОг^^|СН2
н3сЦ^
H
0Р-О-Р~0~Р0Н - -
О О О HN°3
HOj'
н3с1
>
CH=NNHCOCH2N(CH3)Z
A)
HO
H3C
снгон
сно
Ich
N
H
o-
1
OP-OH
II
о
B)
ГЗ)
3. V i s с о n t i n i M., Bon et t i C, Karrer P., Helv. Chim. Acta, 32,
1482 A949).
2- V i s с о n t i n i M., Ebnother C, Karrer P., Helv. Chim. Acta, 34,
1834, 2198 (I95i).
МЕТИЛАЛЬ, CH,(OCH,),. Мол. вес 76,09, т. пл. 42°, уд. вес
0,57. М. получают из формалина и конц. соляной кислоты [11.
Влияние растворителя. Рунге [21 превратил хлорнетилмети-
.ловый эфир в соответствующий реактив Гриньяра в М. или ТГФ.
М. предпочтителен вследствие большей стабильности реактива
Гриньяра в этом растворителе. Галогеиид и нагний не взаимодейст-
взаимодействуют в диэтиловом эфире, ди-изо-амиловом эфире, анизоле, диоксане,
бензоле или петролейном эфире. Рунге 12] показал, что метокси-
метилмагнийхлорид реагирует с циклогексеном с образованием
следов норкарана; однако выход по данным газожидкостной хро-
СН,ОСНХ1
CH,(OCH3}8
матографни только около 1%.
CH3OCH2MgCI
н
. ¦ осн3
-' c^z : -CHjOMgci'
н '-Mgci
Шеллкопф и Кюпперс [31 получили метоксиметиллитий в М.
при температуре от —25 до —30е'. Реагент стабилен в течение дня
при —70°, но разлагается за несколько часов при 0". Реакции с про-
сн3осн2а ——ё^т- chsoch2lh-
255
стыми альдегидами и кетонами дали ожидаемые продукты с выхо-
выходами 54—75%. Хлорметилметиловый эфир не реагирует с литием
в диэтиловом эфире или ТГФ.
Хлорметилирование. Хлорметилирование n-нитрофенола осу-
осуществляют следующим путем. В смесь 0,36 моля я-нитрофенола,
650 мл конц. соляной кислоты, 5 мл конц. серной кислоты и 1 моля
М. пропускают хлористый водород при 70±2° и перемешивают
в течение 4—5 час. Хлорметильное производиое начинает кристал-
кристаллизоваться в первый час. Реакционную смесь охлаждают льдом
и кислотный слой декантируют. Кристаллизация из бензола дает
чистое хлорметильное производное с т. пл. 129—130°; выход 69%.
ОН ОН
,СНаС1
69%
NO2
1. В u e h 1 е г С. А., К i г с h n e r F. К., D е е Ь е I G. F., Org. Syn., Coll.
Vol., 3, 468 A955).
2. R u n g e F., T a e g e г E., F i e d 1 e г С, К a h 1 e г t E., J. prakt. Chem.,
19, 37 A963).
3. Schollkopf U., Kuppers H., Tetrahedron Letters, 1503 A964).
МЕТИЛАТ НАТРИЯ, CH3ONa. Мол. вес 54,03, растворяется
в пентане.
Раствор в метаноле. Раствор I моля М. н. в 300 мл метанола
можно получить по методике синтеза этилата натрия по Тишлеру,
но при обратном порядке прибавления реагентов. Обратная мето-
методика, сходная с получением этилата натрия по Цауггу, отличается
лишь тем, что натрий не расплавляют, а нарезают мелкими кусоч-
кусочками [ 1 ].
Применение в качестве основания. Для превращения перекиси
бензоила в натриевую соль иадбензойиой кислоты лучше использо-
использовать не этилат натрия, а М. н., так как последний лучше растворим
в метаноле и не осаждается при охлаждении не ниже —5° [21. М. н.
используют в качестве основания в реакции электролитической
НСС13, 0°
—> 2C6H5COaNa+C6H5CO2CH3
0,21 моля 0,22 моля
в 100 мл
СНя°Н " СвНаСОаН(в СНС13)
82,05-86%
димеризации по Кольбе в метаноле; при этом достаточно каталити-
каталитического количества М. н., так как он регенерируется на катоде [3].
Электролиз
CH3OsC(CHa)8CO2H + CH3ONa -— ——*¦ СНвОвС(СНаIвСОаСН3
1 моль 0,05 моля 68-74%
в 500 мл
СНЭОН
256
Продажный М. н. обычно используют в качестве основания для
получения дихлоркарбена из этилового эфира трихлоруксуспой кис-
кислоты, например в реакции с дигидропираном [4]. В колбу после
продувания азотом помещают порошок М. н., дигидропирзн и 600 мл
пентана.- Светло-желтый раствор перемешивают в течение 15 мин,
CC13CO2C2H
2Н5
. , - - . J CH3 О Na _—_—.
NO^ rt r 6S-75%
0, 86 моля о, 9.2 моля
0,3 моля.
охлаждая в бане с водой и льдом, добавляют сложный эфир в течение
3—4 мин, после чего смесь перемешивают 6 час при 0° и еще в тече-
течение ночи при 25°.
Дегидрогалогенирование. Первой стадией получения дибензо-
илметана из бензальацетофеноидибромида является отщепление
одного атома брома в виде НВг и замещение второго атома брома на
метоксильную группу [51. Конечная стадия — кислотный гидролиз
эфира енола.
Н..О-НС1
^ С6Ы5С^СНСОС6Н5 —— "
ВгВг
0,5 моля
I моль в
230 мл СН3ОН
ОСНЭ
74-80%
(сырой)
-.С6Н5СОСН2СОСЙН,
Полагают, что промежуточным соединением В( перегруппировке
Фаворского является продукт дегидрохлорирования. Перегруппи-
Перегруппировку 2-хлорциклогексанона Гохин и Воган [6] осуществили следу-
rV
1 МОЛЬ
г О
CH3ONa -
1,07 моля
Эфир
ющим путем. Суспензию продажного М. н. в 330 мл эфира переме-
перемешивали, прибавляли в течение 40 мин хлоркетон и вновь переме-
перемешивали при кипячении в течение 2 час. М. н. был взят с небольшим
избытком, поскольку применение точно I же снижало выход.
Баумгартен и Петерсен [I] разработали общий метод синтеза
а-аминокетонов, который можно иллюстрировать превращением
а-фенилэтиламина в аминоацетофенон. =Чтобы-превратить- N.-N-ди-
9 Заказ № 1096
257
хлорамин A) в циклическое промежуточное соединение B), ра-
раствор М. п. в метаноле добавляли к раствору A) в бензоле.
NH2
син5снсн3
0,2 моля
N'CU
2(С[11),С-ОС1
н
/N\
СЯН5С—СН,
ОСН3
B)
-о—*- CfiH5CH —СН3
A)
НС1-Н,О
0,6 мо.пя CH^ONa
в [40 ли СН.ОН
!}0 — i 2%
(общий)
C)
Нуклеофильное замещение. Одна нитрогруппа в 1,3,5-тринитро-
бепзоле замещается на метоксильную группу при кратковременном
кипячении с М. и. в метаноле [71.
N0.,
ОСНс
A.23 моля в
550 м,г СН,ОН
0,2 2 моля
в 100 мл
СНаОН
Кипячение 20 лит
63-7 7%
Метилирование флуорена. Шён и Бскер [8] обнаружили, что
9-/у-алкилфлуорены можно получать нагреванием флуорена с нор-
нормальным спиртом и соответствующим алкоголятом натрия при
210—220° в автоклаве. В качестве примера приведена схема полу-
получения 9-метилфлуореиа [9].
н. jciu
+ CH3ONa-
1 МОЛЬ Б
450 мл СН3ОН
220(
78-86%
Для этой реакции был предложен следующий механизм:
RCHO RCfbONa \а
АгХН., ——-*- Ar2C = CHR —*¦ ДГХ< -fRCHO
" 4CH2R
АТ:,С(
RCH.OH
,н
I- RCH.ONa
Катализатор реакций конденсации. Осуществляя синтез транс-
стильбена с помощью фосфонатной модификации реакции Виттига,
258
Зейс и Вильсон [101 провели последнюю стадию конденсации с помо-
помощью М. н. в ДМФА. Реакцию можно проводить и в 1,2-диметокси-
ОСЙНГ,
I —СиМвВг
8 5 %
О"
F)
С6Н,,СН,Р + (ОСгН6K + О -
н
NaOCHj
8 5
С - ССОНВ + (C2H6O)8POONa + СН3ОН
н
этане с гидридом натрия, однако выход в этом случае ниже [11].
Подробно разработан синтез т^а«с,т^а«с-1,4-днфенилбутаднена-1,3
по методике Зейса и Вильсона [121.
Харт и сотр. [131 разработали синтез дициклопропилкетоиа;
первая стадия заключается в самоконденсации у-бутиролактона
A) в присутствии М. н. в качестве катализатора с образованием ди-
мера B). Метанол, используемый в качестве растворителя, отгоняют
и окончательно удаляют в вакууме. При нагревании с коиц.
соляной кислотой образуется дихлоркетокислота C), декарбоксили-
рованием которой получают D), а это соединение циклизуется под
действием водной щелочи в дициклопропилкетон E). Промежуточные
соединения B) и D) удалось выделить.
сн2с;
сн2сн2
.О 4- CH3ONa
о
СН2С-
4 моля
(У
•СНСО2Н
CH2CHZ CH2CHZC1
" Cl
C)
2,17 моля в
520 мл СН3ОН
I ) | >
сн2сн2 сн/:н2
B)
-со.
о
II
СН2С—СН2
СН2СН2 СН2СН2С1
С1
D)
Na0H
E)
Другие реакции конденсации, осуществленные под действием
М. п., рассмотрены в следующем разделе.
Гетероциклы. При добавлении по каплям смеси ацетона и этил-
формиата (по 0,8 моля каждого) к суспензии 0,86 моля М. н. в эфире
259
при 0° происходит конденсация и образуется натриевое производное
формилацетона A) [14]. Эфир отгоняют и остаток — енолят нат-
натрия — обрабатывают 0,3 моля цианацетамида в 400 мл воды и ра-
раствором 8 мл уксусной кислоты в 20 мл воды, который имеет слабо-
XHONa уч XN
СН3 CM cpucn
„ CH3ONa ~. l~ H*N-C=O
ЪНЬ _^ СН3Ш —^Г-^Г* гтл
2% н/ о
0,8 моля 0,8 моля A) !^
н
B)
основную реакцию в результате добавления пиперидина; смесь ки-
кипятят в течение 2 час, подкисляют уксусной кислотой и получают
3-циан-6-метилпиридон-2 B) в виде желтого осадка.
Для синтеза 2-амино-4-анилино-6-хлорметил-шлш-триазина из
хлоргидрата фенилдигуанида @,3 моля) и этилового эфира мопо-
хлоруксусной кислоты @,3 моля) хлоргидрат добавляют к раствору
0,3 моля М. н. в метаноле, раствор отфильтровывают от хлористого
натрия, добавляют этиловый эфир монохлоруксусной кислоты
и смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 14 час
115]. Продукт выпадает в осадок и его кристаллизуют из диоксана.
СНаС1 СНаС1
с2н6ос=о
NH NH3 -^Г:
!н
"Н И
З-н-Гептил-5-цианцитозин C) синтезируют [16] из н-гептиламина,
который сначала превращают в н-гептилмочевину A). Последнюю
кипятят с малононитрилом и триэтиловым эфиром ортомуравьиной
кислоты, причем образуется кристаллический 3-н-гептилуреидоме-
тиленмалононитрил B). Циклизацию в C) осуществляют, постепенно
добавляя М. н. @,16 моля) к раствору 0,145 моля B) в 70 мл мета-
метанола, после чего смесь выдерживают при 25° в течение 3 дней. Вы-
Выпавшую соль растворяют в воде, продукт осаждают уксусной кис-
кислотой и перекристаллизовывают из спирта.
.-,,, .... NaCNO+HCl ^пJro^пJ
H-C7HISNHCONH3
86-88%
(О
260
CN
¦CN
-3CZHSOH
J
80—83%
С2Н5ОС(ОСаН5)а
Н
о.
HN.
C7H15-h
NH
CN
/,C
H
B)
CH3ONa-CHaOH;
СНЯСО.Н
, ».
88—92%
О
Л //NH
HN
C)
2-Тио-6-метилурацил получают [17] нагреванием на кипящей
водяной бане смесн 1 моля ацетоуксусного эфира, I моля тиомочеви-
ны и 3,3 моля продажного М. н., затем смесь выпаривают досуха.
Водный раствор полученной соли подкисляют уксусной кислотой.
.СН„ ло
он
OQH5
NHa
CHflONa;
СН3С00Н
69-
N N
SH
Парабановая кислота получена аналогичной конденсацией моче-
мочевины с диэтилоксалатом [18]. В этой реакции можно использовать
и этилат натрия в этаноле, но выход будет ниже. О конденсации
фенилазида с фенилацетоиитрилом, катализируемой М. н., см.
Фенил азид, р аз дел Гетероци кл ы,
5.
о
с2н;ос-
о
¦ СОС2Н5
О.
CH3ONa-CH3OH; НС1.
71, 5-76%
о
О
1. Баумгартен Г. Э.,Петерсен Д. М., «Синтезы органических пре-
препаратов», изд-во «Мир», М., 1964, сб. 12, стр. 171.
2. Браун Г., «Синтезы органических препаратов», ИЛ., М,, 1949, сб. 1,стр.337.
3. С в а н и Ш., мл., ГаррисопУ. Э., мл., «Синтезы органических препа-
препаратов», изд-во «Мир», М., 1964, сб. 12, стр. 42.
4. Пар хам У. Э., Швейцер Э. Э., М и е р ц в а 3. А., мл., «Синтезы
органических препаратов», изд-во «Мир», М-, 1964, сб. 12, стр. ИЗ.
Аллеи Ч. Ф. Х-, А б е л л Р. Д., Нормингтон, «Синтезы органи-
органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. !., стр, 186.
261
fi.Goheen D. W., V a u g h a n W. R., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 594 A963).
7. Реверден Ф., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949,
сб. 1, стр. 199.
8. Schoen К- L., В е с к е г Е. I., J. Am. Chein. Soc, 77, 6030 A955).
9. Ш ё и К. Л., Бекер Э. И., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М, 1961, сб. 11, стр. 48-
10. S е u s Е. J., Wilson С. V., J. Org. Chem., 26, 5243 A961).
11. Wadsworth W. S., Jr., E m m ons W. D., J. Am. Chem, Soc, 83,
1733 A961).
12. Org. Expls., 119.
13. К У Р т и с О., мл., С э н д р и Дж,, К р о к е р Р., X а р т Г., «Синтезы
органических препаратов», ИЛ, М., 3960, сб. 10, стр. 24.
14. М а р и е л л а Р., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1953,
сб. 4, стр. 553.
15. О v е г b с г g е г С. G., M i с Ь е I о t t I F. W., Org. Syn., Coll. Vol., 4,
29 A963).
16. Кем Б., Уайтхед К.-, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1959, сб., 9, стр. 14.
17. Фостер Ч., Снайдер X., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М., 1956, сб. 7, стр. 37.
18. Мэррэй Дж., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1959, сб. 9,
стр. 54.
З-МЕТИЛБЕНЗТИАЗОЛОН-2-ГИДРАЗОН, ХЛОРГИДРАТ
(МБТГ-НС1). Т. пл. 240—260° (с разл.).
Получение этого аналитического реагента описано Савицким
и сотр. [II, которые разработали чувствительную пробу на формаль-
формальдегид и другие растворимые в воде алифатические альдегиды. Об-
Обработка капли водного раствора формальдегида избытком подщело-
подщелоченного реагента A) приводит к превращению в азип B). Затем
сн,о
NH,
)=N-N=CH2
FeCl3.
NH
.262
хлорным железом окисляют A) в C), который конденсируется с ази-
иом с образованием ярко-синего катиона [D), одна из резонансных
структур]. Описаны методики обнаружения и определения альдеги-
альдегидов капельным анализом, а также хроматографией па бумаге,
силикагеле и на колонках; эти методы используют, в частности,
для определения формальдегида в выхлопных газах автомобилей
и в загрязненном воздухе.
Реагент взаимодействует с большинством производных анилина
с образованием, после окисления хлорным железом, красителей,
обладающих характеристическим поглощением в области 545—
675 ммк [2]. Реагент можно использовать также для идентификации
и определения карбазолов [31.
=N-NH
:N-N-
:N(CH3J
сн,
1. Sawi ck I E., H a user T. R., St anley T. \V., E 1 b ert \V., Anal.
Chem., 33, 93 A961).
2. Sawicki E., Stanley T.W,Hauser T. R., E 1 b e r t W,Noe
J. L., Anal. Chem., 33, 722 A961).
3. S a w i с k i E., H a u s e r T. R. Stanley T. W., E 1 b e r t W,,Foi
F. Т., Anal. Chem., 33, 1574 A961).
МЕТИЛ БРОМИСТЫЙ, CH3Br. Мол. вес 94,95; т. кип. 4,65,
уд. вес 1,732.
М. б. получают из метанола, бромида натрия и серной кислоты
[1] и хранят в запаянных ампулах.
Для метилирования малонового эфира [2] к раствору 2 г-атом
натрия в 1 л абсолютного этанола добавляют 2 моля диэтилмало-
ната. Затем в смесь при перемешивании приблизительно в течение
4 час пропускают 2,1 моля М. б. Наблюдается спокойное взаимо-
взаимодействие с осаждением бромида натрия и выделением тепла, доста-
достаточного для поддержания слабого кипения. Оранжевую слабоще-
СНа(СО2СгН3)а
NaCH(CO2CaHBJ
СНяВг
79—83%
СН3СН(СОвС3Нв)г
лочную суспензию нейтрализуют уксусной кислотой, бромид натрия
отделяют фильтрованием и сохраняют. Фильтрат переносят в реак-
реакционную колбу и при перемешивании (для предотвращения толчков
при кипении) отгоняют большую часть этанола. К остатку добавляют
водный раствор бромида натрия для уменьшения растворимости
сложного эфира и повышения плотности водного слоя, чтобы слой,
содержащий сложный эфир, находился сверху. Водный слой отде-
263
ляют и экстрагируют эфиром. Органический слой и эфирные вытяж-
вытяжки объединяют, сушат кратковременным встряхиванием с хлори-
хлористым кальцием и отгоняют эфир. Непрореагировавший малоновый,
эфир удаляют по Михаэлю 13]: смесь эфнров встряхивают точно
1 мин с холодным раствором 10 г едкого натра в 30 мл воды (алки-
лированный малоповый эфир подвергается воздействию лишь не-
незначительно). Продукт вновь высушивают и перегоняют.
1. W e i n е г N.. Org. Syn., Coll. Vol., 2, 280 A943).
2. Б ей н ер Н., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. 2,
стр. 589.
3. М i с h a e I A., J. prakt. Chem., B), 72, 537 A905).
2-МЕТИЛБУТИЛАТ-2 КАЛИЯ (mpem-амнлат калия),
СН3
снвснасок
^н3
Получение см. Калий, методика Пирсона.
«Летаргическое» оксимирование. Кадет [1] описал ряд не-
неудачных попыток превратить ди-орто-замещеиные ацетофеноны
в окснмы. Однако Грир и Пирсон [2] получили оксим 2,4,6-три-
метилацетофенона с выходом 40% по весьма простой методике —
выдерживанием раствора кетона и хлоргндрата гидроксиламина
в пиперидине при комнатной температуре в течение 1 месяца. Про-
Пространственно затрудненный оксим претерпевает перегруппировку
Бекмана с высокой скоростью; в конц. серной кислоте при 0° реакция
проходит почти нацело (на 94%) за 75 мин. Такую высокую реакци-
реакционную способность объясняют тем, что а-оксиминоэтильная группа
расположена перпендикулярно к плоскости кольца, в результате
чего невозможно резонансное взаимодействие между боковой цепью
и кольцом. Позднее Пирсон и Китон [3] значительно улучшили
эту методику путем применения сильного щелочного агента —
М. к. в mpem-амиловом спирте. Реагенты в указанных инже количе-
количествах прибавляли к 125 мл раствора алкоголята, колбу закрывали
пробкой и выдерживали при комнатной температуре 32 дня.
СН3 СН3 .
СО C=NOH
0,063 моля
0',0$ моля 0,2 моля
сн3
Никаких изменений, кроме выпадения хлористого калия, не отме-
отмечено. После соответствующей обработки был получен неочищенный
264
оксим (т. пл. 98—101°) с выходом 98%. Возгонка дает чистый пре-
препарат, т. пл. 101,5—102,5°. При кипячении реакционной смеси
1 выход оксима не превышает 50% , по-видимому, вследствие разложе-
разложения гидроксиламнна на аммиак, воду и другие продукты. В таблице
приведены результаты оксимирования других замещенных ацето-
фенонов, а также бензоилмезитилена.
Ацетофенон (нлн кетон)
2,4,6-Триметил-
2,3,4,6-Тетраметил-
Пентаметил-
2,6-Диметил-4-трет-бу-
тил-
Бензоилмезитилен
Выход неочи-
неочищенного ок-
сима. %
98
53
90
30
81
95
16
Пирсон предложил термин «летаргическая реакция» для обозна-
обозначения медленно протекающего процесса, который нельзя ускорить
вследствие побочных реакций разложения, начинающихся при повы-
повышении температуры. Этот термин подчеркивает потенциальные воз-
возможности применения данной методики к другим реакциям.
Считают, что М. к. более эффективен, чем трет-бутнлат калия,
для алкилировани н 1,10-диметил-Д1(9)-окталона-2 14].
сн»
о
СНэСН2С(ОК){СНэ)
С
92%
1. К ad esc h R. G., J. Am. Chem. Soc, 66, 1207 A944).
2. G r e e r F., P e a r s о n D. E., J. Am. Chem. Soc, 77, 6649 A955).
3. Pea rs о n D. E., К e a t о п O. D., J. Org. Chem., 28, 1557 A963).
4. M u k h e r j e e S. L., Dutta P. C, J. Chem. Soc, 1960, 67.
2-МЕТИЛБУТИЛАТ-2 НАТРИЯ (mpem-амилат натрия),
CH3
CH3CH2CONa
CH3
M. н. растворим в ароматических углеводородах, поэтому для
получения его раствора A—3 М) кипятят раствор mpem-амилового
спирта в бензоле, толуоле или ксилоле в атмосфере азота с избытком
натрия (в виде проволоки или ленты) до прекращения выделения
водорода [I]. По охлаждении в атмосфере азота раствор остается
265
прозрачным и пробу его можно оттитровать стандартным раствором
кислоты, применяя в качестве индикатора фенолфталеин. Алкилиро-
вание можно осуществить и в гомогенном растворе. Этот алкоголят
является эффективным основанием при алкилироваыии кетонов,
особенно склонных к самоконденсации [2]. Например, алкилирова-
нием изофорона (I) 1,3-дихлорбутеном-2 в бензоле в присутствии
М. н. получают кетон B) с выходом 50% [3]. При алкилироваыии
в присутствии трет-бутилата натрия выход составляет только 20%
121. Окталон C) при метилировании в бензоле с mpem-амилатом
О о С1
CI
НЧС
50%
няс
\//СН2СИ =
¦-сн.
хн.
A)
сн8
B)
калия в качестве основания дает кетон D) с выходом 93% [4], а при
использовании m/jem-бутилата калия в mpem-бути ловом спирте вы-
выход составляет только 24%. Другие исследования см. 16].
СИ,
О
СН,1
СН,СНВС(ОК)(СН,).,
93% "*
C)
Н8С/ '(
Conia J.-M., Bull. soc. chim. France, 1950, 533.
Review: Conia J.-M., Rcc. Chem- Progr., 24, 43 A963).
J u I i в S,, Bull. soc. chim. France, 1954, 780.
M ukherjee S. L., Dutta P. C, J. Cliem.
У a n a g i t a M., H i r a k u r a M., Seki F..
Conia J,-M. and co-workers, Bull. soc. chim.
1040,1392; 1957 1064; 1960, 1929; 1961, 836; Tetrahedron, 16, 45 A961); Tetrahedron
Letters, 505 A962).
OH
Soc, 1960, 67.
J. Oi-g. Chem., 23, 841 A958).
France, 1954, 690, 943; 1956
З-МЕТИЛБУТИН-1-ОЛ-З, (CH3),C-C^CH. Мол. вес 84,11,.
т. пл. 2—3°, т. кил. 104°.
Применение. См. Медь хлористая, Диацетилен.
МЕТИЛ ВИНИЛ КЕТОН, СН3СОСН=СН.„ Мол. вес. 70,09,
т. кип. 81°, 35—367140 мм, п™ ¦ 1,4086-
М. получают в промышленности гидратацией виннлацетилена.
Продажный продукт представляет собой азеотропиую смесь 85%
метилвиннлкетона и 15% воды. Этот продукт сушат избытком без-
безводного карбоната калия, органический слой отделяют, охлаждают
260
льдом, сушат сначала хлористым кальцием, затем поташом и перего-
перегоняют; т. кип. 30—32°/120 мм или 35—367140 мм [1].
Синтез стероидов. При разработке метода циклизации, который
теперь имеет громадное значение в полном синтезе стероидов, Ро-
Робинсон [21, изучая вначале конденсацию кетонов с М., встретился
с трудностями, обусловленными склонностью М. к полимеризации.
Затем он обратился к исследованию доступных предшественников
М. и получил неплохие результаты с метил-р-хлорацетнлкетоном,
СИ,
jjl. Однако лучшим реагентом оказался иодмети-
лат B) основания Мапниха A), 1-диэтиламинобутанона-З. При об-
обработке сильным основанием типа амида натрия в присутствии 2-
метилдиклогексанона иодметилат расщепляется до метилвипилке-
топа C), который реагирует с кетоиом с одновременным присоеди-
присоединением по Михаэлю и альдолизацией с образованием бицикличе-
ского кетона E). Эта реакция позже стала ключевой стадией в сип-
тезе эпиандростсрона по Корпфорзу — Робинсону: превращение
бицнклпческого кетона G) в трициклический кетон (8).
сн3о
осн
осн.
осн,
Джонсон [1] в своем гидрохризеновом синтезе стероидов исполь-
использовал ту же схему конструирования кольца А: (9)->A0). 1-Дпэтил-
амипобутапон-3 превращают в иодметилат действием йодистого метила
в эфире в присутствии небольшого количества бензилового спирта
сн
осн
осн,
сн
(Ю)
267
в качестве катализатора четвертизации. Эфир отгоняют,кристалли-
отгоняют,кристаллическую соль и кетон (9) растворяют в метаноле и раствор обрабаты-
обрабатывают метил атом натрия в метаноле. В другом синтезе Джонсон
использовал непосредственно М. для осуществления циклизации по
Робинсону. Синтез кортизона поСаретту [4] включает одностадийное
построение кольца А на основе A1) с образованием A2). В описан-
описанной методике используется 85%-иый водный азеотроп метилвннид-
кетона и тритон Б в качестве катализатора, однако указывается,
что применение иодметилата основания Манниха (с добавлением
эквивалента основания) также приводит к хорошим результатам.
X
сн.
о
сн,
кон
85%
Т
н_
сн
74-76%
С")
(III)
Рамачандран и Ньюмен [5] в синтезе метилокталиндиона (III)
осуществили циклизацию Робинсона в две стадии. Присоединение
к (II) по Михаэлю проводят кипячением в течение 3 аде смеси 0,5 моля
(I), 0,75 моля М., 0,25 г едкого кали и 250 мл этанола. Промежуточ-
Промежуточный аддукт (II) выделяют в виде жидкости, которую без очистки на-
нагревают в бензоле с 3 мл пирролидина с насадкой Днна — Старка
для удаления воды. Соответствующей обработкой и кристаллиза-
кристаллизацией из эфира получают бицнклический дикетон (Ш) с т. пл. 47—
50°.
Метод получения 1-диэтиламинобутаноиа-З, впервые опублико-
опубликованный Уилдсом и Шунком [6| в 1943 г., подробно описан в сб.
СН3СОСН3 + СН2 = О -f- (CaHHJNHXl —-?
CH3COCH2CH2NH(C3H5K(C1)
КОН
62—70%
(общий)
CH3COCH3CHaN(C3H5)a
«Синтезы органических препаратов» 17]. Смесь 1,6 моля хлоргидрата
диэтиламнна, 2,26 моля параформальдегида, 600 мл (8,2 моля) аце-
ацетона, 80 мл метанола и 0,2 мл конц. соляной кислоты кипятят 12 час;
светло-желтый раствор охлаждают и нейтрализуют раствором 65 г
268
едкого натра в 300 мл воды, экстрагируют эфиром основание Ман-
Манниха и перегоняют его. Хагемайер [81, по-видимому, не знавший
о работе Уилдса, описал методику, в которой смесь 6 молей хлор-
гидрата диэтиламина C0%-иый водный раствор), 12 молей ацетона,
8 молей параформальдегида и 150 мл изопропанола кипятят 6 час
н затем концентрируют при пониженном давлении на водяной бане.
Раствор нейтрализуют 50%-ным водным раствором едкого натра,
отделяют третичный амин, сушат и перегоняют. Выход основания
Манниха 80,5%.
Хагемайер показал, что 1-диэтиламинобутанон-З можно превра-
превратить в М. суспендированием третичного амина в даутерме (инертная
NEU ,СН2
/ НС1, нагревание |
I s о^ чсн3
о^ чсн3
теплообменная жидкость), пропусканием хлористого водорода для
образования хлоргидрата амина и нагреванием при атмосферном
давлении; перегонка дает чистый М. с количественным выходом.
Ньюмен 19], столкнувшись с некоторыми трудностями при получе-
получении основания Манниха по методике Уилдса, указал на обратимость
реакции. Смесь 2,2 моля диэтиламина и 4,5 мл уксусной кислоты
добавляли по каплям при охлаждении льдом к 2 молям М. Смесь
выдерживали 2 час при 0°, затем давали нагреться до 27°; жид-
жидкость промывали 50%-ным водным раствором едкого кали и водой,
сушили и перегоняли при 69—73°/16 мм; выход 68%.
В вышеприведенной работе Рамачандрана и Ньюмена 15] пока-
показано, что 2-метилциклогександион-1,3 A) гладко реагирует с М. пу-
путем одновременного присоединения по Михаэлю и альдолизации
с образованием с хорошим выходом метилокталиндиона (III). В про-
противоположность этому конденсация 2-метилциклогексанона B)
с М. A) в сравнимых условиях протекает очень плохо. Маршалл
и Фанта [10] после нескольких безуспешных попыток увеличить
выход показали, что медленное прибавление М. к эквивалентному
количеству 2-метилциклогексанона при —10° в присутствии катали-
каталитического количества метнлата натрия приводит к циклизации в цис-
кетол C) с удовлетворительным выходом. Этот продукт был де-
дегидратирован в D) перегонкой с водяным пяром над щавелевой кис-
кислотой или едким кали.
сн. си, сн3
^СН2 lA. QH5ONa - - ¦ -
A) (г) (з) D)
269
При осуществлении циклизации по Робинсону часто бывает по-
полезно повысить реакционную способность соседнего с карбонильной
группой положения путем введения заместителя, который можно
впоследствии удалить. Так, Тернер и сотр. [11] показали, что непо-
непосредственная конденсация 7-метокситетралона-1 A) с М. или соот-
соответствующим основанием Манниха оставляет «мало надежд». Они
превратили A) в 2-оксиметилеповое производное B), легко конденси-
конденсирующееся с М. с образованием соединения C), которое без очистки
было превращено в D) обработкой метанольным раствором едкого
кали.
снэо
.СНОМ
снэо
(C2H5KN
СНО
A)
B)
снз°
89% из B)
Корн и Нозое [12| использовали этот прием в синтезе гельмнн-
тоспораля F) из (—)-карвоментопа A). Конденсацией 3-формильного
производного B) с М. получили соединение C), деформилировапие
которого 2%-пым раствором поташа в этаноле не привело к продукту
альдолыюй конденсации, а циклизация в E) была успешно осуществ-
осуществлена с трехфтористым бором. Последующие пять стадий привели
к гельминтоспоралю F) и подтвердили строение и стереохимию,
предложенные для этого ядохимиката, и позволили установить аб-
абсолютную конфигурацию.
Синтез витамина А. Присоединение ацетилена к М.— главная
стадия в промышленном синтезе витамина А по Айслеру [131.
Образующийся спирт B) при кислотном катализе претерпевает
аллильную перегруппировку в первичный спирт C), который пре-
превращают в ди-А'^Вг-производиое D) с последующим присоедине-
присоединением к альдегиду E). Селективное гидрирование тройной связи
и ацетилирование в G) с последующей катализируемой иодом де-
дегидратацией завершают синтез.
Реакции Дильса — Альдера. М.— реакционноспособпый диено-
фил и реагирует с циклопентадиеном в эфирном растворе с выделе-
выделением тепла и образованием с почти количественным выходом смеси
эндо- и э/езо-аддуктов в соотношениях, указанных на схеме [14].
270
H3C
н,с
" HCSCH
СН,
Na, NH3
> сн2=снс-с=сн
Т
(I)
НОСН2СН=С-С=СН
C)
(CZH5KN
B)
сщ
BrMgOCH2CH=C-CSCMgBr
D)
сн,он
Ацетат
витамина А
сн?
II 2
СНСОСИз
соси.
сосн.
зндо- F2%) 5ЛГ50- C8%)
271
Циммерман и Пауфлер [151 нагревали а-пирон с избытком М.,
осуществив двойной диеновый синтез с декарбоксилированием
и образованием диацетилбицикло-[2,2,21-октена-2. Полученный
твердый дикетон обычными реакциями был превращен в бицикло-
12,2,2]-октатриен-2,5,7 с т. пл. 16°.
сн
еоснз
СОСНа
Ч'Синтез 4-метилхинолинов. Кемпбелл и Шефнер [16! разрабо-
разработали эффективный метод синтеза лепидина из хлоргидрата анилина
осн3
СННОСН3СН2С—СН
н +
снчосн„снхосн<
н +
сн„=снсоснч
и М. или одного из двух более стабильных его предшественников
1,3,3-триметоксибутапа или 4-метоксибутаиона-2:
СН;,
¦NH3Ci
о
FeCI3(ZnCl2)
73%
сня
N
Лепидин
В колбу загружают 0,625 моля хлоргидрата анилина, 1 моль гек-
сагидрата хлорного железа, 10 г безводного хлорида цинка и 450 мл
95%-ного этанола. Смесь перемешивают при 60—65° и в течение
1,5—2 аде добавляют по каплям 0,5 моля М., 1,3,3-триметоксибутана
или 4-метоксибутанопа-2. После кипячения в течение 2 час удаляют
большую часть спирта, смесь подщелачивают и перегоняют с паром.
Ацетоэтилирование карбонильных соединений. Простые кетоны
присоединяются по Михаэлю к М. в присутствии амида лития, три-
тритона Б или этанольного раствора КОН [17]. Как это показано для
ацетофенона, сначала образуется [З-ацетоэтильное производное ке-
тона A) или производное циклогексанона B), являющееся продук-
продуктом альдольиой циклизации A), Некоторые сложные эфиры, р-
кетоэфиры, малоновые эфиры и амины ацетоэтнлируются, часто
с хорошими выходами, реакцией с М. в присутствии щелочного ка-
катализатора [18|.
О
О
О
0
0
LiNH?
НО.
0> B)
Синтез пирролов [19]. Главной стадией нового синтеза пирролов
является катализируемая основанием конденсация Ж. со сложным
эфиром N-тозиламииокислоты, например этиловым эфиром N-тозил-
глицииа A). Дегидратация пирролидина B) с пятиокисыо фосфора
в кипящем бензоле дает А3-пирролин C), обработка которого гидри-
гидридом натрия в кипящем ТГФ приводит к отщеплению натриевой соли
/г-толуолсульфокислоты и образованию 2-карбэтокси-З-метилпир-
рола E).
он
снг снсо2с2н5 с&Нб
сн ,ссогсгн5
C)
D)
I.Johnson W- S., Szrauszkovicz J., Rogier E. R., Hadler
H. I., Wynberg H., J. Am. Chem. Soc, 78, 6285 A956).
2. Du Feu E. C, Mc.Quillin F. J., Robinson R., J. Chem. Soc,
1937, 53.
Cornforth J. W., R о b i n s о n R., J. Chem. Soc, 1949, [855.
Poos G. I., Ar t h G. E., В ey Ier R. E., Sare t t L. H., J. Am.
Chem. Soc, 75, 422 A953).
Ramachandran S., N e w m а п М. S., Org. Syn., 41, 38 A961).
W i 1 d s A. L.Shunk С. Н., J. Am. Chem. Soc, 65, 469 A943).
W i 1 ds A. L., N ow a k R. M., McCalebK. E., Org. Syn., Coll. Vol.,
4, 281 A963).
Hagerncyer II. J., Jr., J. Am. Chem. Soc, 71, 1119 A949).
Swaminathan S., N e w m a n M. S., Tetrahedron, 2 88 A958).
Marshall J. A., F a n t a W- I., J O C
Turner R. В., NettletonD.
Soc, 78, 5923 A956).
Corey E. J., N oz oe S., J. Am. Chem. Soc, 87, 5728 A965).
I s 1 e r O, Huber W., R о n с о А., К о f 1 e r M., Helv. chim.
30, 1911 A947).
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
J. Org. Chem., 29, 2501 A964).
E.,Jr.,Ferebee R.,J. Am. Chem.
Acta
273
14. D i n w i d d i e J. G., Jr., A\ с M a n u s S. P., J. Org. Chem., 30, 766 A965).
15. Zimmerman H. E., P a u f 1 er R. M., J. Am. Chem. Soc., 82, 1514
A960).
16. С a m p b e 1 1 K. N.. Schaffner I. J., J. Am. Chem. Soc, 67, 86 A945).
17. Ross N. C, Levine R., J. Org. Chem., 29, 2341 A964).
18. Ross N. C, Levine R., J. Org. Chem., 29, 2346 A964).
19. Jackson A. H., Ken пег G. W., Terry W. G., Tetrahedron Let-
Letters, 921 A962).
МЕТИЛВИНИЛОВЫЙ ЭФИР, СН3ОСН = СН.. Мол. вес 58,08,
т. кип. 13°.
В синтезе З-метилпентандиола-1,5 E) смесь 4,08 моля кротоно-
вого альдегида, 5,06 моля М. э. и 1,1 г гидрохинона (в качестве ин-
ингибитора полимеризации) нагревают в автоклаве при 200° в течение
12 час [1]. Образующийся метилметоксидигидропиран C) гидроли-
зуют в р-метилглутаровый альдегид D) перемешиванием при 50°
с разб. соляной кислотой, добавляют твердый бикарбонат натрия
до нейтральной реакции раствора (индикаторная бумага) и полу-
полученную смесь гидрируют в качающемся автоклаве при 125° в тече-
течение 4 час [2]. По этой методике C-метилглутаровый альдегид полу-
получается с выходом 90%.
СН3
СН
сня
НС
сн,
200°
НС.
(I)
сн3
СНОСНз
B)
Н2, Ni Ренея
н 0
н
сн.
ОСНСН3СНСН2СНО si^i
D)
? МОСН2СН2СНСН2СН2ОН
E)
1. L о n g 1 е у R. 1., Jr., Emerson \V. S., В 1 a r d i n e 1 1 i A. J., Org.
Syn., Coll. Vol., 4, 311 A963).
2. Longley R. I., Jr., Emerson W. S., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 660 A963).
О-МЕТИЛГИДРОКСИЛАМИН (метокснамин), CH3ONHa. Мол.
вес 47,06, т. кип. 49—50°. Хлоргидрат, мол. вес 83,53, т. пл. 149°.
Получение 11]. Гидроксиламиндисульфонат натрия метилируют
ди мети л сульфатом.
Защита кетогрупп. Фрид и Нутиле [21 использовали метокс-
иминопроизводное B) для защиты А'^-диенон-З-овой системы сте-
стероида A), который превращали в B) реакцией с хлоргидратом М.
в пиридине. Метоксиминогруппа производного B) устойчива в же-
жестких условиях, необходимых для метилирования сильно простран-
пространственно затрудненной 17а-гидроксильной группы с образованием
274
C). Метоксиминогруппа удивительно устойчива к кислотному
гидролизу и удаляется превращением в семикарбазои с последую-
последующим гидролизом водной уксусной кислотой.
CH3ON
Бернштейп н сотр. [3} использовали метокспмииогруппу для
защиты 20-кетостероидов, а Ирдли и Лонг [41 показали, что при
обработке 17а,21 -диокси-20-метоксиминоетероидов A) хлористым
тиоиилом в пиридине происходит отщепление 17а-оксигруппы с об-
образованием А16-производных B).
CH2OH
C=NOCH3
ОН
СН2ОН
SOCl2-Py.
A)
Метоксиамни присоединяется к А1и-20-кетопрегпанам C) с об-
образованием 16а-метоксиами1ю-20-кетопрегпапов D) [51.
сн3
3
СН,
сн
=о
CH3ONH2
_.-NOCH3
D)
275
1. G о 1 d f a r b A. R., J. Am. Chem. Soc, 67, 1852 A945); H j e d s H., Acta
Chem. Scand., 19, 1764 A965).
2. Fried J. H., N u t i 1 e A. N.. J. Org. Chem., 27, 914 A962).
3. H e 1 I e r M., McEvoy F. J., В e г n s t e i n S., J. Org. Chem., 28, 1523
A963).
4. E а г d 1 e у S.,Long A.G, J. Chem. Soc, 1965, 130.
5. D г e f a h 1 G., Ponsold K, Schonecker В., R о t t U., Chem.
Ber., 99, 186 A966).
МЕТИЛЕНДИУРЕТАН, CHa(NHCO2C2HuJ. Мол. вес 190,20,
т. пл. 131°.
Получение. М. получают конденсацией уретана с 40%-ным
раствором формальдегида в присутствии конц. соляной кислоты
[1]. При обработке М. трехфтористым бором отщепляется уретан
B) и образуется нестабильный метиленуретан [C), возможно,
/NHCOaC2H5
Конц. НС. /
— —>СН
2 +НаО
4NHCO2C2H5
A)
СН2 - NCOaCnHe
B) C)
в комплексе с BF3], являющийся реакционноспособным диенофилом.
Например, с изопреном D) он образует тетрагидропнридиновое
производное E) 121, а с циклогексадиеном-1,3 F) — производное
изохинуклидина G) [31.
согсгн5 согс2н5
C) i
н?с
C) F) G) .........
1. С о л г a d M., Hock К., Ber., 36, 2260 A903).
2. Me г ten R., Muller G., Angew. Chem., 74, 866 A962).
3. С a v a M. P., W i 1 k i n s С. К., Jr., Chem. Ind.,, 1964, 1422.
МЕТИЛЕНТРИФЕНИЛФОСФОРАН, (СиН5KР=СНа (в эфирном
растворе).
По Виттнгу и Шеллкопфу [1] получение М. и его конденсация
с циклогексаноном осуществляется следующим образом. К раствору
276
0,1 моля я-бутиллития в —100 мл эфнра добавляют еще 200 мл
эфира, перемешивают в атмосфере азота и затем в течение 5 мин
постепенно добавляют 0,1 моля кристаллического метилтрифенил-
фосфонийбромида (выделение бутана вызывает вспенивание). Пере-
Перемешивание в течение 4 час при комнатной температуре дает оранже-
оранжевый раствор, содержащий небольшое количество осадка реактива
Виттига. После добавления по каплям 0,11 моля циклогексанона
наблюдается обесцвечивание раствора и образование белого осадка
окиси трифенилфосфина. Смесь кипятят в течение ночи, охлаждают,
осадок отфильтровывают на воронке Бюхнера и промывают эфиром.
Эфирный раствор промывают водой, высушивают, эфир отгоняют
на 80-сантиметровой колонке со стеклянной насадкой и перегонкой
на колонке получают метиленциклогексан 99%-ной чистоты.
(С6Н5KР-СН3(Вг-)
C4HaLi
-С,Н10. -LiBr
35—40%
1. W i t t i g G., S с h о e 1 1 k о p f TJ., Org. Syn., 40, 66 (I960).
МЕТИЛЕН ХЛОРИСТЫЙ, СНА. Т. кип. 40,8°, уд. вес 1,34.
М. х. широко применяется в качестве растворителя для ацили-
рования по Фриделю — Крафтсу и в одном случае меняет направ-
направление замещения. Ацетнлированне хризена в нитробензоле или серо-
сероуглероде дает 2-, 4- и 5-ацетилхрнзены, тогда как в М. х. единствен-
единственным продуктом является 2-ацетилхрнзен [13.
СНЭСОС1
3 AICI,
75%
В М. х. хорошо растворяются эфираты магнийгалогенидов
и даже те производные терминальных ацетиленов, которые плохо
растворимы в эфире. М. х. используют для проведения реакции
Гриньяра вместо более дорогого ТГФ [2]. Реактив Гриньяра, как
обычно, получают в эфире, но перед реакцией растворитель заме-
заменяют на М. х.
Кертин [3] использовал смесь М. х.— эфир для восстановления
алюмогидрндом лития сложных эфиров, нерастворимых в эфире.
1. Carruthers W., J. Chem. Soc, 1953, 3486.
2. V i e h e H.G., Reinstein M., Chem. Вег., 95, 2557 A962).
3. С u r t i n D. Y., Kampmeier J. A., F а г m e r M. L., J. Am. Chem.
Soc, 87, 874 A965).
277
МЕТИЛ ЙОДИСТЫЙ, CHJ. Мол. вес 141,94, т. кип. 42,3е,
уд. вес 2,279.
Реагент получают (а) вымыванием иода конденсатом
СГЦОН — СН31 в камеру, содержащую смесь красного и желтого
фосфора (выход 93—95%) [П; (б) добавлением диметилсульфата
к суспензии карбоната кальция в водном растворе йодистого
калия при перемешивании; М. и. отгоняют по мере образования
(выход 90-—94%) [2).
О-Метшшрование. Для этерификадии карбоновой кислоты раст-
растворяют 0,1 моля кислоты в метаноле, добавляют 15,5 г М. и. и 14 г
карбоната калия и перемешивают смесь в течение ночи 1.31. 2,5-Ди-
оксиацетофеноп превращают в монометиловый эфир охлаждением
ацетонового раствора до комнатной температуры, добавлением кар-
карбоната калия и М. и. и кипячением в течение 6 час 141. Ацетон отго-
отгоняют и продукт выделяют перегонкой с паром.
' KI + (CH3),SO,| —-* CHgl-i-CHaSOjK
СОСН3 " СОСИ3
1 ОН ,/Ч /ОН
/?\ / Ацетон C00 мл), К2СО.,@,2 моля) // ^(
СН31 @,295 моля)
55—64%
НО/ ^ СНЯО-
0,1 97 моля
Для исчерпывающего метилирования углеводов было предложено
использовать М. и. в сочетании с окисью серебра [51. В улучшенной
методике [6] раствор углевода в метаноле встряхивали при 25а
с М. и. и окисью cepefjpa и через каждые 12 час прибавляли следую-1
щи с четыре порции, периодически отфильтровывая серебряные
соли.
Куп [7| показал, что исчерпывающее одностадийное метилирова-
метилирование углеводов происходит под действием окиси серебра и М. и.,
если в качестве растворителя использовать ДМФА. Углевод рас-
растворяют в ДМФА, взятом в количестве, в 10—25 раз превышающем
вес углеводп, и обрабатывают при комнатной температуре М. и.
C же па каждую ОН-группу) и окисью серебра B же па каждую
ОН-группу). Можно использовать также окись бария [8]. 1,2-Дике-
топы по этой методике превращают в монокетали. Например, бен-
бензил превращается в A), фенантренхинон — в B), нингидрин —
в C) [9].
.осн.
о осн,
II 1
С6Н5С-С-СЙН5
осн3
A) B)
278
Уолкер и др. [10] показали, что использование М. и. и окиси
серебра в ДМФА эффективно для превращения углеводов, обладаю-
обладающих восстановительной активностью, в полностью метилированные
гликозиды без защиты активной группы. Реакция гладко протекает
с различными альдозами, кетозами и уроновыми кислотами; за
16 час можно получить полностью метилированные продукты с вы-
выходом 80—90%.
Кун и Тришманн [111 показали, что метилирование в ДМФА
лучше проводить не М. и., а диметилсульфатом. Вещества, плохо
растворимые в ДМФА, можно метилировать в ДМСО или в смеси
ДМСО — ДМФА. Инозитол был превращен таким методом в гекса-
метиловый эфир (т. пл. 18").
Сривастава [12] показал, что полисахариды типа кукурузного
крахмала можно перметилировать растворением их в ДМСО и пере-
перемешиванием при 25° в течение 48 час с М. и. и окисью бария.
Однако в более поздней работе [13] утверждается, что более высокая
степень метилирования крахмала достигается при использовании
диметйлсульфата и едкого натра в ДМСО.
Сильно хелатироваиную пери- гидр оке ильную группу юглона
можно прометилировать М. и. и окисью серебра в хлороформе, а не
в ДМСО [14|.
СН3О
CH3I-AgzO,
CHC13
С-Метилирование. Для метилирования 1-зтилпропилиденциан-
уксусного эфира A, получен из днзтилкетона и этилцнаноанетата)
в Ьзтилпропеыилметилциануксусный эфир C) [15] к раствору
0,4 моля этилата натрия в этаноле добавляют при —5° по каплям
0,4 моля A); к образовавшемуся еноляту B) прибавляют 0,44 моля
М. и. со скоростью, обеспечивающей медленное повышение темпе-
температуры. Смесь кипятят до получения нейтральной реакции на лак-
лакмус. Затем доливают воду, органический слой отделяют, высуши-
высушивают и перегоняют.
СН3СН2 СН3СНа
NaOCI-Ь | СПИ
Ы-Ь'<
CN
(f)
B)
СН3СП3СН3
СНХН-С— ССОХ„Н,
279
С-Метилирование дигидрорезорцина B) проводится без- выделе-
выделения продукта, полученного гидрированием резорцина B моля)
в щелочном растворе [16]. Раствор отфильтровывают от катализа-
катализатора, обрабатывают диоксаном и 2,64 моля М. и. и кипятят смесь
12—14 час. При охлаждении льдом в почти чистом виде выделяется
2-метилциклогександион-1,3. Кристаллизация из 95%-ного эта-
этанола дает с небольшими потерями бесцветные кристаллы, плавя-
плавящиеся при 208—210° с разложением.
О О
он
он
Н2, Ni
NaOH
N3H
NaOH — Диоксак
CHaI
58—60%
сн3
н
о
A)
B)
Синтез 1-метилизохинолина из изохинолина осуществляют ме-
метилированием соединения Рейссерта B) [17]. Это твердое вещество
@,32 моля) высушивают и растворяют в смеси диоксан — эфир при
перемешивании в атмосфере азота, раствор охлаждают до —10°
и добавляют по каплям 0,35 моля фениллитйя в эфире; раствор при-
приобретает ярко-красиую окраску и из него выпадает красный осадок.
Затем добавляют М. и. @,4 моля), смесь перемешивают на холоду
в течение 2 час и оставляют на ночь. При обработке смеси получают
C) в виде кристаллов кремового цвета, дающих при щелочном
гидролизе 1-метилизохииолин D).
эфи.р — диоксан
N
С„НЭСОС1,
KCN
58-77%
/Ч1
NCOQI
) Й5
2)СН31
71—72'
A)
^\/Ч
B)
H3C
NCOQH.
CN
Водн.-спирт. КОН
74—80%
N
сн3
C)
Присоединение к трехвалентным азоту и фосфору. При получении
иодида бензилтриметиламмоиия B) к раствору 1 моля третичного
амииа A) в 200 мл абсолютного этанола при перемешивании добав-
добавляют 1,34 моля М. и. со скоростью, обеспечивающей слабое кипение
C0 мин) [18]. Значительное количество B) выделяется в процессе
добавления М.: и., остальное осаждается при добавлении 1 л аб-
абсолютного эфира.
C6H5CH3N(CH3K + CH3I ^g--* СвНвСН
A) B)
250
Диизопропилметилфосфонат D) получают реакцией 2 молей трн-
изо пропил фосфита с 2 молями М. и. [191. В колбу, снабженную хо-
холодильником, помещают М. и. и к нему приливают 50 мл триизопро-
пилфосфита, нагревают до начала реакции, затем нагревание пре-
прекращают и остаток реагента прибавляют со скоростью, обеспечиваю-
обеспечивающей слабое кипение. После кипячения в течение 1 час смесь разго-
разгоняют. Количество выделенного изопропилиодида составляет 91%.
о-
[(CH3JCHO]3P+CH3I —^ [(CHa)fiCHO]4P+-CHa + (CHa)aCHI
C) ' D)
Фосфонат перегоняется в виде бесцветной жидкости при 51°/1 мм.
Метилирование каротииоидных спиртов. Работы в этой области
развиты и освещены Каррером [20].
1. Кинг Г., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. 2, стр. 281.
2.Hartman W. W., Org. Syn., Coll. Vol., 2, 404 A943).
3. S а г e t t L. H., private communication.
4. V у a s G. N.. Shan N. M., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 836 A963).
5. P u r d i e Т., I г v i n e J. C, J. Am. Chem. Soc, 83, 1021 A903).
6. An d er s о n A. S., Barker G. R., Gulland J.M., Lock M. V.,
J. Chem. Soc, 1952, 369.
7. Kuhn R, Trischraann H., Low I., Angew. Chem., 67, 32 A955);
Kuhn R., В а е г Н., Chem. Ber., 88, 1537 A955); 89, 504 A956).
8. К u h n R., В a e r H., S e e 1 i g e r A., Ann., 611, 236 A958).
9. Kuhn R., Tr i s ch m a n n H., Chem, Ber., 94, 2258 A961).
10. Walker H. G., Jr., Gee M., McCready R. M-, J. Org. Chem.,
27, 2100 A962).
11. Kuhn R., Tr ischm ann H., Chem. Ber., 96, 284 A963). Review:
Wallenfels K-, Bechtler G., К u h n R., T r i s с h m a n п Н.,
Egge H., Angew. Chem., Internal, Ed., 2, 515 A963).
12. S r i v a s t a v a H. C. Harshe S. N., S i n g h P. P., Tetrahedron Let-
Letters, 1869 A963).
13- Sr i v as t a v a H. C, Singh P. P., Harshe S. N., V. irk K-,
Tetrahedron Letters, 493 A964).
14. G a r d e n J.F,Thomson R. H., J. Chem. Soc, 1957, 2483.
15. H a n с о с k E. M.,Cope A. C, Org. Syn., Coll. Vol., 3, 397 A955).
16. M e к л e p A., P а м а ш а н д р а н С, С в а м и н а т х а н С., Н ь ю-
м е и М., «Синтезы органических препаратов», изд-во «Мир», М., 1964, сб. 12,
стр. 93.
17. W e i п s t о с k J., В о е к е 1 h e i d e V., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 641
A963).
18. В rase л W. R., Ha user С R., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 585 A963).
19. Ford-Moore A. H., Perry B. J., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 325 A963).
20. M u 1 1 e г Н., К а г г е г Р., Helv. chim. Acta, 48, 291 A965).
МЕТИЛКЕТЕНА ДИЭТИЛАЦЕТАЛЬ, СН3СН-С(ОС,Н5J. Мол.
вес 130,18, т. кип. 133—134°.
М. д. получают [1}, прибавляя по каплямтриэтил-а-бромортопро-
пиопат при перемешивании к суспензии натрия в кипящем бензоле.
2S1
CH3CHBrC(OC2H5K + 2Na --*¦ СН3СН =
Дегидратация альдоксимов [2]. М. д. образует с гая-альдоксиыом
аддукт A), разлагающийся с хорошим выходом каталитическим ко-
количеством трехфтористого бора и окиси ртути в изонитрил B); ад-
аддукт C) ан/?ш-оксима разлагается с образованием нитрила D).
HON=CHC6H4CH, сн,сн = с<ос.дн»ь CHsCH2Cf0C,,H5), -^
/н
(П
CH3CHXf0C,,H-,)., —> CH.^H,COoCnH5-^C!!H-1OH + CHaC(iH4C = N
I U>
О. СйН4СНа
C) ' Н
1. Wallers Р. М, At с Е 1 v a i n S. Al., J. Am. Chem. Soc, 62, 1482 A940).
2. Mukaiyama Т., T о n о о k а К., 1 n о u e K-, J. Org. Chem., 26, 2202
A961).
МЕТИЛЛИТИЙ, CH3Li.
Алленовый синтез. Дерипг [11 открыл новый метод синтеза
алленов, состоящий в присоединении дибромкарбена к олефииу
и дегалогенироваиии магнием с раскрытием трехчленного цикла
[2]. На второй стадии были получены очень чистые продукты, но
с низкими выходами (]6—35%). Позднее Моор [31 и Скаттебол [4]
вувг
— СН = СН— _-!:,—СН — СН— _i — СН = С = СН—-f MgBra
показали, что дегалогснироваиие с перегруппировкой гораздо более
эффективно в присутствии алкиллития, а не магния. Например,
Вт Вг
ХС. +СНХ1 _^ —CH=C = CH---!-cH3Br
в синтезе циклоноиадиеиа-1,2 [3, 41, подробно описанном в мето-
методике [51, исходным веществом является ^ис-циклооктеи B), получен-
полученный частичным гидрированием ^ис,^ис-циклооктадиена-1,5 [61.
В колбу, снабженную мешалкой и холодильником, продувают азот
и загружают 1,87 г-атом калия и 2 л безводного т/?<?т-бутанола,
смесь перемешивают при кипячении под небольшим избыточным
давлением азота до растворения металла (водород выводится через
ртутную ловушку). При атмосферном давлении в среде азота отго-
отгоняют в высушенную колбу около 1,5 л mpem-бутанола, который мож-
можно использовать повторно. Оставшийся растворитель удаляют при
пониженном давлении и образующийся белый mpem-бутилат калия
282
нагревают при 150° и давлении 1—0,1 мм в течение 2 час. Затем
в систему снова вводят азот, загружают 1,62 моля ^ис-диклооктсна
и 200 мл пентапа (разбавитель, облегчающий перемешивание),
снабжают колбу капельной воронкой с 1,66 моля бромоформа
и охлаждают реакционную смесь в бапе со льдом и солью. К смеси
в течение 6—7 час при перемешивании добавляют по каплям бромо-
форм; при этом цвет реакционной смеси постепенно изменяется от
светло-желтого до коричневого. Затем температуру смеси доводят
до комнатной и перемешивают в течение ночи. Добавление воды,
нейтрализация, экстракция пептаном и перегонка дают чистый 9,9-
дибромбшп-1кло-[6,1,0]-нонан C) с т. кип. 62°/0,4 мм. Следующую
стадию проводят в колбе, снабженной мешалкой, капельной ворон-
воронкой с противодавлением и трубкой для овода азота, соединенной
с предохранительным клапаном (см. Гриньяра реактивы, рис. Г-3).
D)
В колбу загружают 0,66 моля дибромида C) и при охлаждении сме-
смесью ацетон — сухой лед до температуры от —30 до —40° и переме-
перемешивании в течение одного часа добавляют по каплям раствор 0,85 мо-
моля М. в 450 мл эфира. После перемешивания в течение еще 30 мин
избыток М. разлагают, добавляя по каплям 100 мл воды. Затем
приливают большее количество воды, продукт экстрагируют эфи-
эфиром и выделяют разгонкой. Полученный с выходом 90—93% цикло-
октадиеи-1,2 имеет, согласно данным газовой хроматографии, 99%-
ную чистоту. Гарднер [61 под действием магния получил из C)
углеводород с выходом 59% и восстановил его натрием в жидком
аммиаке до ^ис-диклононена E).
Для синтеза алленов преимущественно используют М., но он
менее реакдионноспособен, чем я-бутиллитий. Моор [31 показал,
что 1,1-дихлор-2-гексилциклопропаи выделяется неизмененным по-
после обработки М. в кипящем эфире, тогда как под действием н-бу-
тиллития в эфире при —10° он дает нонадиен-1,2 с выходом 31%
(конверсия 52%):
СН3СН2СН2СН2СНгСНг Л
Н CI
СН3СНгСН2СНгСНгСНгСН— С=СНг
283
Хотя реакция М. с геж-дибромциклопропанами обычно дает алле-
ны, взаимодействие с напряженным 8,8-дибромцикло-[5,1,0]-окта-
ном приводит к большому числу указанных продуктов [6а1;
35%
ОСаНв
32»
Унч и др. [7] описали превращение олефина в аллеи по следующей
схеме:
:СВг,
•В г
CH,Li
С(
Четырехкратный избыток олефина обрабатывают 1 экв четырех-
бромистого углерода и 2 экв М. в эфире при —65&. Выход продукта
вдвое выше, чем при реакции с н-бутиллитием.
Скаттебол [8] использовал эту реакцию для синтеза кумуленов
из алленов. Однако на первой стадии реакции выход желаемого
бас-аддукта составляет лишь 6%, тогда как главный продукт реак-
реакции — моноаддукт.
СВь
ICU \ Г" Г" Г"/("Ы \ 3 /СU \ Г1 С PlPLJ \
\/
CBn,
CHaLi
-7 8% 33
CH3Li вместо CH3MgBr. В превращении кетолов типа A) в
eutf-гликоли B) с применением реактива Гриньяра выходы не пре-
превышают 20%, тогда как с М. они составляют ~58% 19].
R R СН3
R—C-CCH —*±1
1 II
ОН О
A)
С—ССН
он он
B)
284
Метилкетоны из кислот. Карбоновые кислоты или их литиевые
солн реагируют с алкиллитием с образованием кетона [10]. Пример
такой реакции приведен в следующем разделе.
Li,O4-R'H
Расщепление ацетатов. Де Пюи [111 использовал М. в первой
и последней стадиях общего метода синтеза циклопропанолов из
шжлопропанкарбоновых кислот, например из т/?анс-2-фенилцикло-
пропанкарбоиовой кислоты A). Реакция с 2 же М. дает метилкетон
B), который по Байеру — Виллигеру превращают в ацетат C).
Расщепление в циклопропанол D) легко осуществляется под дейст-
действием М., более пригодного для этих целей, чем сильноосновный
гидрид лития, к действию которого циклопропанолы очень чувстви-
чувствительны.
2 CH3Li- эфир; Д ° CF3CO3H ft
NH.Cl-H.O v Hv/\/CCH3 СНгС1г ^ Нч/\/ОССН
?
A) B) C)
СН,1Л-афир; водн.Н3Ро3 /\
D)
1. Von D о е r i n g W., H о f f m a n n A. K., J. Am. Chem. Soc, 76, 6l6l
A954).
2. Von D о e r i n g W., L a F 1 a m m с Р. М., Tetrahedron, 2, 75 A958).
3. M о о r e W. R., Ward H. R., J. Org. Chem., 27, 4179 A962).
4. S k a t t e b 0 1 L., S о I o m о n S., Chem. Scand., 17, 1683 A963).
5. S k a t t e b 0 I L., Solomon S., procedure submitted to Org. Syn.
6. G a r d n e r P. D., N a r а у а п а М., J. Org. Chem., 26 3518 A961).
6a. M a r q u i s E. Т., G a r d n e r P. D., Tetrahedron Letters, 2793 A966).
7. U ntch K., G., Martin D. J., С a s t e I I u с с i N. Т., J.Org. Chem.,
30, 3572 A965).
S. S k a 11 e b 0 1 L., Tetrahedron Letters, 2175 A965).
9. -Hfckinbottom W. J., Hyatt A. A., Sparke М- В., J. Chem.
Soc, 1954, 2533.
10. G i i m a n H., van E s s P. R., J. Am. Chem. Soc, 55, [258 A933); G i I-
m a n H., Langha m W., Moore F. W., J. Am. Chem. Soc, 62, 2327
A940)- Tegncr C, Chem. Scand., 6, 782 A952); A r e n s J. F., van D о г р
D. A., Rec. trav. chim., 65, 338 A946); 66, 759 A947).
ll.DePuy С H., Dappen G. M., E i 1 er s K. L., Klein R. A.,
J. Org, Chem., 29, 2813 A964).
МЕТИЛМАГНИЙБРОМИД. Реагент в ТГФ при комнатной тем-
температуре с хорошим выходом восстанавливает геж-дибромдиклопро-
пан в монобромциклопропан [U. Эта реакция, по-видимому, ради-
285
кальпая. Прсимущесгвенное образование ^мс-изомера не вызывает
удивления: в соединении A) 7а-бром экранирован слабее, чем 70-
бром, поэтому первый отщепляется легче, чем второй.
Бг
CH3MgBr
ТГФ
¦Вг СЫ3Вг + -MgBr
Вг
A)
B)
.Вг
72%
цис: транс = 2, 7
1. Seyferth D., Р г о к a i В., J. Org. Chem., 31, 1702 A966).
МЕТИЛМАГНИЙИОДИД. Уилдс и Мак-Кормек [11 при попытке
деметилировать кетой B) встретились с трудностями. Обычные силь-
сильнокислотные реагенты приводили к самокондеисации; даже хлор-
гидрат пиридина оказался неудовлетворительным. Было показано,
что спирт A) можно эффективно деметилировать нагреванием с ме-
тилмагиийиодидом. Эфир A) обрабатывают эфирным раствором ре-
реактива Грииьяра, растворитель отгоняют и остаток нагревают 2 час
при 180—190°.
СИУО-;
Ч
С,Н5
—сн—сн
A)
-CHaO -f
: —СН—СН -
B)
= 0
CH3MgI j 180—190»
но
,
X,-
ОН
н
C) С,Н5
1. Wilds A. L., M cCor m а с к W. В., J. Am. Chem. Soc, 70, 4127 A948).
286
N-МЕТИЛМОРФОЛИН,
113—115°
. Мол. вес 101,15, т. кип.
N
'>¦
J
N-МЕТИЛМОРФОЛИНА ОКИСЬ — ПЕРЕКИСЬ
ВОДОРОДА Ш. Мол. вес 151,16, т. пл. 73—75°. "°' 'снз
Реагент получают [21. путем медленного добавления 34 г
@,5 моля) 50%-ной перекиси водорода к 26 г @,25 моля) N-метил-
N-метилморфолина в 100 мл трет-бутанола при охлаждении реакционной
смеси па водяной бане до температуры 30—35°. Смесь разбавляют
170 мл mpem-бутапола и оставляют на 48 час для полного окисления
N-метилморфолина. Раствор после определения содержания пере-
перекиси титрованием * можно непосредственно использовать для окис-
окисления олефинов или высушить сульфатом магния и отогнать в ва-
вакууме летучие вещества и получить кристаллический комплекс
окиси N-метилморфолина с перекисью водорода, который расти-
растирают с ацетоном и отделяют.
СН2ОАс
НО.
-н2
СН3
72,5%
B)
Реагент используют с каталитическим количеством четырех-
окиси осмия для превращения Д17<2О)-прегнепа типа A) в 17а-окси-
20-кетопрегнан B) 131 **. Раствор 3,24 г A) в ПО мл m/wm-бутанола,
30 мл хлористого метилена, 4,1 мл пиридина, 10,9 ли раствора 2,1 экв
комплекса в трет- бута ноле и раствор 5 мг четырехокиси осмия
в 1,7 мл трет-бутапола перемешивают при комнатной температуре
в течение ночи. Реакционную смесь обрабатывают 30 мл 0,5%-ного
гидросульфита натрия и 2 г порошка для фильтрования, переме-
* Порцию 2 мл добавляют к смеси 20 мл уксусной кислоты и ~ 1 г бикарбо-
бикарбоната натрия (хранить без доступа воздуха) и 2 мл насыщенного раствора нодида ка-
калия. Закрывают колбу непритертой пробкой, выдерживают в темноте в течение
5 мин и образующийся иод титруют 0,1 и. тиосульфатом натрия.
*::: Для осуществления этого превращения-использовали перекись водорода
и четырехокись осмия.
287
шивают 30 мин и фильтруют. Фильтрат и промывные воды отгоняют
досуха и продукт хроматографируют.
1. Contributed by Schneider W. P., Upjohn Co.
2. Schneider W. P., H a n z e A. R., пат. США 2769823.
3. N at h a n A. H., Mager lein B. J.,Hogg J. A., J. Org. Chem., 24.
[517 A959); Miesche K., Schra i dl in J., Helv. chim. Ada, 33, 1840
A950).
МЕТИЛНИТРАТ, CH3ONO,. Мол. вес 74,02, т. кип. 65°, уд. Бес
1,20.
Получение [1|. Коыц. азотную кислоту C00 мл) охлаждают
льдом и обрабатывают при охлаждении 300 мл конд. серной кислоты.
Охлаждают льдом 150 мл метанола и при температуре ниже 10°
осторожно добавляют 50 мл конц. серной кислоты. В три колбы
Эрленмейера емкостью по 500 мл разливают поровну холодную смесь
азотной и серной кислот, добавляют к каждой порции соответствую-
соответствующую равную долю смеси метанола с серной кислотой и перемешивают
в течение 2—3 мин. М. отделяется в виде почти бесцветного масло-
маслообразного верхнего слоя. После выдерживания в течение 15 мин
нижний слой отработанной кислоты отделяют и смешивают с боль-
большим количеством воды для предотвращения бурного разложения.
Объединенные порции М. промывают 25 мл охлажденного льдом
22%-ного раствора хлористого натрия и этот процесс повторяют,
добавляя щелочь до слабощелочной реакции. М. промывают для
удаления щелочи охлажденным льдом раствором соли и затем
дважды порциями по \Ъмл ледяной воды, сушат хлористым кальцием
и отделяют декантацией; выход 190—230 г F6—80%). Перегонять
продукт ие рекомендуется; в неочищенном виде он вполне пригоден
для синтетических целей.
Получение фенилнитрометана 121. К раствору этилата натрия,
полученному из 2 г-атом натрия и 400 мл абсолютного этанола, до-
добавляют 100 мл абсолютного этанола и раствор охлаждают до 0°;
при этом этилат натрия выделяется в виде твердого слоя. Затем
добавляют еще 100 мл этанола и охлажденную смесь 2 молей бензил-
цианида и 2,8 моля М. (перемешивание при 5—15°). Спокойная ре-
реакция сопровождается выделением atf«-нитрон атриево и соли A).
о-
-NH3 j -С
CO2Na
B)
D)'
288
+ Qs 75-82% CeH
I
CN
о- o-
C)
Соль отделяют C00—320 г), помещают в стакан емкостью 4 л и об-
обрабатывают раствором 300 г едкого натра в 1,5 л воды. Для гидро-
гидролиза ыитрильной группы смесь кипятят до прекращения выделения
аммиака C час), затем при перемешивании охлаждают льдом с солью
до 30°. Добавляют 500 г льда и 850 мл конц. соляной кислоты и пере-
перемешивают при 0—10°. Фенилнитрометан экстрагируют эфиром и пе-
перегоняют; т. кип. 92—94°/4 мм, выход 56—60% (в расчете на бен-
зилцианид).
1. Блэк Д.,Беберс Ф., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949,
сб. 2, стр. 329.
2. Б л э к А., Бебсрс ф., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М-,
1949, сб. 2, стр. 513.
МЕТИЛНИТРИТ, CH8ONO. Мол. вес 61,04, т. кип. —12°, уд. вес
0,99.
Методика [11 превращения пропиофенона в а-окснминопроиз-
водное — изонитрозопропиофенон — включает обработку раствора
О О NOH
Н _> СеНг,С—ССН3
65—68%
пропиофенона в эфире хлористым водородом и М., который получают
добавлением по каплям смеси серной кислоты и воды A : 2 по объ-
объему) в смесь нитрита натрия, метанола и воды. Через 4,5 час корич-
коричнево-красный раствор становится желтым и продукт выделяют
повторной экстракцией 10%-ной водной щелочью; подкислением
объединенных экстрактов получают с выходом 65—68% продукт,
плавящийся при 111—113°. Кристаллизация из толуола дает бело-
белоснежный изонитрозопропиофенон (т. пл. 112—113°).
Феррис [2] разработал интересный метод получения сс-амино-
кислот, рассмотренный ниже на примере синтеза од.-фенилаланина
из 1-фегшлбутанона-З A). Раствор 1,8 моля кетона в 800 мл эфира
CH3ONO (CHaJSOi
С6Ы5СНаСН2СОСН3 ——--* QH5CH2CCOCHS —ГГТГ.Г*
/i\ HCJ п NaOH
NOH
NaOCi; Н+ Н2, Pd/C
^ с0н,снгссосн3 — »- сцн5снхсоан >¦ СеН5сн2снсоан
" I, Дноксан И uji й
NOCH3 NOC2H5 E) NHa
C) D)
обрабатывают М., получаемым из 2,58 моля метанола, 2,28 моля
95%-ного нитрита натрия в 100 мл воды и 2,86 моля конц. серной
кислоты, разбавленной 145 мл воды. Под действием диметилсуль-
фата. и щелочи оксиминокетон B) превращается в О-метиловый эфир
C), гипохлоритное расщепление которого в водном диоксане дает
кислоту D). Синтез D.L-фенилаланииа E) завершается гидрирова-
гидрированием с общим выходом 50% [в расчете на A)].
10 Заказ № 1096 289
Феррис и сотр. [3] разработали синтез лизина, в котором цикло-
гексанон нитрозиругот действием М. и соляной кислоты в эфире,
а натриевую соль 2,6-диоксиминоциклогексанона обрабатывают ук-
уксусным ангидридом в этаноле для осуществления бекмановской
перегруппировки в этиловый эфир 2-оксимино-5-циапвалериаповой
кислоты. Гидрирование над никелем Ренея и щелочным сокатализа-
тором и последующий гидролиз дают моиохлоргидрат сд.-лизииа
с общим выходом 63ud (в расчете на циклогсксанон). В менее под-
О
HON4 i' /NOH
^ ' Ч// Г Н ONi К Ni
„±?i_^ щсн,Kссо.,с2н, ~-^ Сг1„(сн.,ьснсо.2н
Лс2О || НС] j |
NOH NH2-HC1 NH2
робпо изученном варианте этой реакции с диклопеитанопом полу-
получают D.L-орпитин с общим выходом 21%.
1. X а р т у и г В., К р о с с л е й Ф., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М-, 1949, сб. 2, стр. 264.
2. Ferris A. F.,J.Org. Chem., 24, 1726A959).
3. Ferris A. F., J. Org. Chem.,25, 12A960); Ferris A. F., J о h л s о nG,S.,
Gould F. F.., L a t о u г с t t e H. K-, ibid., 25, 492 (I960); Ferris A. F.,
Jolinso n G. S., Gould F. E., ibid., 25, 496 A960); Ferris A. F,,
Johnson G. S., Gould F. E., Stange. H., ibid., 25, 1302 A9G0);
26, 2602 A961).
МЕТИЛОВЫЕ ЭФИРЫ КИСЛОТ [4]. Удобным методом превра-
превращения кислот в их метиловые эфиры является кипячение кислоты
A моль) с метанолом C моля), дихлорэтаном C00 мл, можно
использовать также метиленхлорид) и серной кислотой C мл для
алифатических и 15 мл для ароматических кислот) в течение 6—
15 час (например, в течение ночи). Реакционную смесь разбавляют
водой, органический слой промывают раствором карбоната натрия,
высушивают и отгоняют растворитель. Большинство алифатических
и ароматических кислот дает метиловые эфиры с 87—98%-ным вы-
выходом [1].
Этот метод представляет собой улучшенный вариант метода
Вайсбергера и Килбера [21, в котором требуется сложное оборудова-
оборудование, и метода Бейкера [31, который удовлетворителен для малых,
но непригоден для больших количеств.
I.Clinton R. О., Laskowski S. С, J. Am. Chem. Soc, 70, 3135A948).
2. Weissb er ger A., I< i b 1 с г С J., Org. Syn., Coll. Vol., 3, 610 A955).
3. Baker B. R,, ,1. Am. Chem. Soc, 65, 1577 A943).
4. Contributed byNewma n M. S., Ohio State University.
CH3
2-МЕТИЛПЕНТАНДИОЛ-2,4, СН.СНСН.Ссн,. Мол. вес 118,17,
Oil он
т. кип. 135—136°/40 мм; растворим в воде.
290
М. используется как реагент для характеристики и выделения
альдегидов [11. Смесь альдегида, диола и кислотного катализатора
в бензоле кипятят с насадкой Дина — Старка до прекращения вы-
выделения воды. В качестве катализатора обычно используют д-толу-
олсульфокислоту или твердый катализатор — серную кислоту на
силикагеле,— получаемый обработкой 100 г силикагсля B8—
200 меш) раствором 0,5 г конц. серной кислоты в 10 мл воды.
носнсня ^ /о,-снсн3
RCH=--O-|- СН2 *¦ RCH NchVI-H.iO
НОС(СН8J °
Циклические шестичленные ацетали образуются с высоким
выходом; например, из акролеина ацеталь получают с выходом 98%,
тогда как выход акролеинэтиленгликольацеталя (пятичленного)
всего лишь 58%. Циклические ацетали стабилизируются, по-види-
по-видимому, экваториальной ориентацией трех заместителей.
носмснз н+ ^ ' сн3
снг=снсно + сн2 > сн2=си,
НОС(СН3)г
сн3
Шестичленные циклические ацетали гидролизуются весьма
трудно. Легкость образования, стабильность и плохая растворимость
в воде позволяют получать ацетали в водном растворе и экстраги-
экстрагировать их бензолом. Например, концентрация водного раствора фор-
формальдегида уменьшается с 3 до 0,8% при простом перемешивании
раствора при рН 3 с диолом и бензолом; ацеталь — 4,4,6-триметил-
1,3-диоксан выделяют с выходом 65%. Другой пример — реакция
с а-оксиадипиновым альдегидом B), образующимся при кислотном
НОСНСНз
2 CHi=CHCHO
О=НССН2СН2СН2СН~/
29 j
гидролизе продукта термической димеризащш акролеина A). Окси-
диальдегид устойчив только в водном растворе кислоты, в котором
он образуется. При попытках его перегонки или отделения от воды
каким-либо другим способом наблюдается конденсация. Однако при
добавлении к водному раствору М. и бензола получают полуаце-
таль C) с выходом 90—95%. Полуацеталь перегоняется и хранится
без разложения, не реагирует далее с диолом и существует, по-ви-
по-видимому, в циклической форме C6).
1. F i s с h e г R. F., Smith С. W., J. Org. Chem., 25, 319 (I960); 28, 594
A963).
N-МЕТИЛПИРРОЛИДОН-г,
202° G8—79710 мм).
Мол. вес 99,13, т. кип.
сн.
Специальный растворитель. Ньюмен [1, 2] рекомендует М.
в качестве растворителя при получении нитрилов реакцией арил-
галогенида с цианидом медиA). Вместо первоначально использо-
использовавшегося пиридина (т. кип. 115°) был предложен [31 более подхо-
подходящий ДМФА (т. кип. 153°), но М. еще более удобен благодаря более
высокой температуре кипения. Например, при синтезе 1-цианнаф-
талина из 1-хлорнафталина 121 для выделения нитрила охлажденную
О, 3 МОЛЯ
+ CuCN +
0, 4 МОЛЯ
Кипячение 24 час
88-90%
сн3
150 МЛ
реакционную смесь, окрашенную в темный цвет, выливают в рас-
раствор 60 г этилендиамина в 800 мл воды, затем выдерживают и экст-
экстрагируют смесью эфир — бензол; экстракт охлаждают, высушивают
и продукт перегоняют. При получении 1-бромнафталина реакцион-
реакционную смесь достаточно кипятить 3 час.
Хенбест 14] показал, что М. лучше других испытанных апро-
тонных растворителей для нуклеофильного замещения тозилатной
группы. При превращении тозилата холестанола-Зр (i) в 3«-циан-
холестан B) наилучший выход был получен в случае М., содержа-
TsO
NC-*1
292
щего 5% трет-бутаиола при 90°, хотя в отсутствие спирта выход
лишь немного ниже.
I.Newman M. S., В о den H., J. Org. Chem., 26, 2525 A961).
2. Newman М. S., Ramachandran S., procedure submitted to Org.
Syn.
3. F r i e d m a n L., S h e с h t e r H., J. Org. Chem., 26, 2522 A961).
4. H с n b e s t H. В., J а с к s о n W. R., J. Chem. Soc, 1962, 954.
1 -МЕТИЛ-3-я~ТОЛИЛТРИA3EH, /t-CH3C6H4N=NNHCH3. Мол.
вес 149,19, т. пл. 78—8Г.
Получение [1]. Диазотируют хлор гидрат л-толуидина и с по-
помощью холодного конц. раствора карбоната натрия доводят (при
0°) рН раствора хлорида диазония до 6,8—7,2. Образующийся ярко-
красный раствор медленно добавляют при энергичном перемешива-
перемешивании к смеси карбоната натрия, водного метиламина и льда. Экстрак-
Экстракция эфиром дает сырой триазен, возгонкой которого при 5070,1 мм
+ —
n-CH3CGH4NH3Cl
CHSNH2
гnCH3C6HdN N
о-У/о
получают желтый продукт с т. пл. 77—80°. Кристаллизацией из
гексана или смеси эфир — гексан выделяют чистое бесцветное ве-
вещество.
Этерификация кислот. Использование реагента иллюстрируется
метилированием 3,5-динитр о бензойной кислоты. Эфирный раствор
кислоты медленно добавляют к эфирному раствору реагента; при
этом выделяется азот и раствор приобретает красную окраску. По
завершении реакции (около 1 час) эфирный раствор промывают со-
соляной кислотой для удаления я-толуидина, затем раствором соды;
высушивают и упаривают.
СО2Н СО2СН3
7,1 лшоля в 10 мл 85—90%
зфира OaN7 x/ XNOS
7,1 лшоля в 25 лл
эфира
+ n-CH3CeH4NH3 + N2
1. White E. H-, В a u m A. A., E i t е 1 D- E., procedure submitted to
Org. Syn.
МЕТИЛТРИФЕНИЛФОСФОНИЙБРОМИД, (CGH,KPCH3(Br-).
Мол. вес 257,23, т. пл. 232—233°.
Получение [ 1 ]. В толстостенную склянку для реакций под
давлением помещают раствор 0,21 моля трифеиилфосфина в 45 мл
бензола, охлаждают льдом с солью, добавляют 0,29 моля предвари-
предварительно перегнанного бромистого метила, закрывают и оставляют
при комнатной температуре на 2 дня. Затем склянку открывают,
белый осадок переносят на воронку, используя 500 мл горячего
бензола, фильтруют с отсасыванием п высушивают в вакууме при
100° над пятиокисыо фосфора; выход 74 г (99%).
(CeIIBj3P-|-CH3Br ->¦ (С,Н5KРСН3(В,")
1. W i t t i g G., Schoellfcopf U., Org. Syn., 40, 66 (I960).
CHS
1-МЕТИЛФЕНИЛГИДРАЗИН, CBH5NNH.2 Мол. вес 122, 17,
т. кип. 117—118721 мм.
Получение. М. получают восстановлением М-нитрозо-М-ыетил-
анилина цинковой пылью [11.
СН3 СН3
Zn—АсОН |
Алказоны. Тот факт, что окисление Сахаров фенилгидразнном
завершается на стадии образования фенилозазона, авторы объясняли
образованием хелатного кольца [2]; это предположение было под-
подтверждено экспериментально [31. Чепмен [4] высказал мысль о том,
что если такая интерпретация верна, то реакция с М. должна осу-
осуществляться, минуя стадию образования озазона, и, таким образом,
открыл новый класс соединений, названных алказонами. Например,
1,3-диоксиацетон, эритроза и арабиноза при обработке избытком
реагента в смеси вода — этанол — уксусная кислота реагируют
с 3, 4 и 5 молями М. с образованием алказонов [плавятся при 127,
151 и 159° (полиморфные вещества) и 152°J с выходами 94, 55 и 30%
соответственно. Аналогичные продукты получены из ксилозы C9%)
СН8
СН2ОН снв CH = NNC6H5
СО зен.мын^ c = NNr(CHg)C(jHi.
СНаОН CH=rNNQ,H5
СН3
и арабинозы. С фруктозой образуется с низким выходом загрязнен-
загрязненный алказоп.
СНЭ—N-C6H5
Н ^,N ^ СН3
Арабиноза4
Ксилоза
! I
294
1. X артман В., Р о л л Л., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.
1949, сб. 2, стр. 337.
2- Ф и з е р Л., Ф и з е р М., «Органическая химия», ИЛ, Mr, I949, стр. 314.
3. М е s 1 е г L., J. Am. С hem. Soc, 77, 4301 A955); Angew. Chem., Internet. Ed.,
4, 574 A9G5); Mester L., Moczar E., P а г e 1 I о J., .1. Am. Chem. Soc,
87, 596 A965); Hcnsoke G, К о h 1 e r H., Ann., 614, 105 A958).
4. С h a p m a n O. L., W e 1 s t e a d W. J., Jr., Murphy T. J., King
R. W., J. Am. Chem. Soc, 86, 732, 4968 A964).
^МЕТИЛ-^ФЕНИЛКАРБАМИНОИЛХЛОРИД,
C6H5NCOC1
Мол. вес 169,61, т. пл. 85—86°.
Вейгапд 111 получил М. насыщением 500 мл этилацетата фосге-
фосгеном и одновременным добавлением в течение 1,5—2 час раствора
150 г N-метил анилина в 1,5 л этилацетата. Отгонка растворителя и
кристаллизация из этанола дают чистый продукт с выходом 75—85.
М. взаимодействует по Фриделю — Крафтсу с ароматическими
соединениями с образованием амидов, восстанавливающихся алю-
могидридом лития в альдегиды.
CH;j
//¦
ХНЧ
сн,
,СНЯ
—130°)
60%
UA1H.,
сн =
c=o
Н„С—N —C6HB
1. W eygand F., M i t g a u R., Chem. Ber., 88, 301 A955).
N-МЕТИЛФОРМАНИЛИД, C0H3N(CH3)CHO. Мол. вес 135,16,
т. пл. 14°, т. кип. 13Г/22 мм.
М. получают азеотропной перегонкой смеси N-метнланилина,
муравьиной кислоты и толуола для удаления образующейся при
конденсации воды с последующей вакуумной перегонкой продукта;
выход составляет 93—97% [11.
Вильсмайер и Хаак 12] показали, что реагент образует комплекс
с хлорокисью фосфора A : 1), который атакует ароматическое соеди-
соединение соответствующей реакционной способности с образованием
продукта, гидролизусмого водой в ароматический альдегид. Авторы
получили п-диметиламинобеизальдегид, но не описали деталей син-
синтеза:
СН3
СЙН5^СНСЧ-РОС13
Комплекс
нао
(СНЯ).
—__> Промежуточное соединение'
(CH8JNCeH4CHO-rt
295
Первая подробная методика опубликована для синтеза пирен-
3-альдегида [3]. М. A35 г) смешивают с 100 мл о-дихлорбензола
(для растворения углеводорода) и к полученной смеси при 20—25°
и перемешивании добавляют в течение 2 час 135 г хлорокиси фос-
фосфора. Затем добавляют пирен A00 г) и смесь перемешивают в тече-
течение 2 час при 90—95°. Из образующегося ярко-красного раствора
при охлаждении выделяется комплекс, который собирают, промы-
промывают бензолом и разлагают водой. Кристаллизация из этанола дает
ярко-желтые длинные иглы пирен-3-альдегида.
сн,
1 3
C6H5NCHO + POCI3
53%
с но
Методика получения 9-антральдегида аналогична вышеописан-
вышеописанной, но реагенты и растворитель смешивают сразу и смесь
перемешивают механически на кипящей бане в течение 20 мин [4].
К красному комплексу для разложения продукта конденсации М.
с хлорокисью фосфора добавляют водный раствор ацетата натрия.
Перегонка с паром и кристаллизация из уксусной кислоты дают ярко-
сн3
CeHENCHO @,26 моля), РОС13 @,23 моля)
о-Дихлорбензол B0 мл)
77-84%
сно
желтые кристаллы альдегида. По аналогичной методике 3,4-бензпи-
рен дает 5-альдегид с выходом 90% [5J. С менее реакционноспособ-
ным 1,2-бензантраценом выделяют около половины непрореагиро-
вавшего углеводорода, а выход продукта составляет 63% (в расчете
сно
сно
OC3HS
сно
сно
на вступившее в реакцию вещество) 16]. Высокая реакционная спо-
способность тиофена позволяет проводить синтез при более низких
температурах 17]. Для образования комплекса смешивают 1 моль
реагента с 1 молем хлорокиси фосфора и оставляют на 30 мин.
В течение этого времени температура немного повышается, а цвет
296
5.
6.
7.
98
Fi
Fi
W
A955).
e s e r
с s e г
e s t о n
L.
L.
A
изменяется от желтого до красного. Затем к смеси при перемешива-
перемешивании в течение 2 час при 25—30° добавляют 1,1 моля тиофена. 2-Тио-
фенальдегид образуется с выходом 71—74%. При нагревании
смеси компонентов на кипящей водяной бане в течение 6 час 2-это-
ксинафталин превращается в 1-альдегид с 74—84%-ным выходом [4].
1. F i es ег L. F,, J о п с s J. E., Org. Syn., Coll. Vol. 3, 590 A955).
2. V i Is m e l er A., H a a ck A., Bcr., 60, 119 A927).
3. V о I I m a n n H, Becker H-, С о г e I 1 M., S t г е е с k H., Ann., 531,
1 A937).
4. Fieser L. F., H а г t w e 11 J. L., J on es J. E., Org. Syn., Coll. Vol., 3,
955
F., Hershberg E. В., J. Am. Chem. Soc. 60, 2542 A938).
F., H а г t w e 1 I J. L., J. Am. Chem. Soc, 60, 2555 A938).
. W., Michaels R. J., Jr., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 915 A963).
МЕТИЛФОСФОНОВОЙ КИСЛОТЫ ДИХЛОРАНГИДРИД,
CH3 CI
\/
р
/л,
О CI
Мол. вес 132,92, т. пл. 32°.
Гофман [1] получил М. к. д. хлорированием метилфосфоновой
кислоты действием 2 же пятихлористого фосфора. Киннер и Перреп
[2] получили это соединение реакцией хлористого метила с трех-
хлористым фосфором в присутствии хлористого алюминия и осто-
осторожным разложением комплекса водой.
Мак-Кей [3] показал, что М. к. д. взаимодействует по крайней
мерее некоторыми 1,2-, 1,3-и 1,4-гликолями с образованием цикли-
циклических сложных эфиров, которые расщепляются кислотами.
RCHOH RCH — О О
(Сн2)„ —> (снв)и р 7
! I /' \
RCHOH RCH — О СН3
га = 0, 1, 2
1. Hofmann A. W., Ber., 6, 303 A873).
2. К i п п е а г А. М., Р е г г е л E. A., J, Chem. Soc, 1952, 3437.
3. М с К а у A. F. et al., .1. Am. Chem. Soc, 74, 5540 A952); 76, 3546 A954.)
2-МЕТИЛФУРАН. Мол. вес 82,10, т. кип. 65°, уд. вес 0,916.
4О/ ЧСН3
Илиел и Фиск [1], описавшие конденсацию Манниха с М., при-
приводящую к 5-метилфурфурилдиметиламину, установили, что про-
продажный продукт содержит стабилизатор, который можно удалить
выдерживанием над едким кали в течение 24 час, декантацией и по-
повторным выдерживанием над свежим едким кали.
§97
Бухта [2] разработал интересный сиитез ундекановои кислоты
E), исходя из конденсации 2-нетилфураиа A) с винил-(р-карбметок-
сиэтил)-кетоном B).
A)
о
и
(
СН3ССН2СН2С( СН2JС( СН2)гСО2СН3
D)
Восстановление,
гидролиз
> СН3(СН2)9СОгН
I.Eliel E. L., Fisk M. Т., Org. Syn., Coll.Vol., 4, 626 A963).
2. В u с h 1 a E, Bayer W., Naturwiss., 46, 14 A959).
МЕТИЛ ХЛОРИСТЫЙ, СНЯС1. Мол. вес 50,49, т. кип. —23,7°,
уд. вес 0,920.
Прибор для синтезам, х. (NaCl, CHaOH, HoSOj) описан [11 в ме-
методике получения дурола из ксилола, выделенного из каменноуголь-
каменноугольной смолы. Реакцию проводят в колбе емкостью 5 л, снабженной
трубкой для ввода газа и обратным холодильником с трубкой для
отвода газа в пробулькиватель, содержащий слой ртути высотой
10 см и соединенный с ловушкой для НО. В колбу загружают
3,7 л ксилола и 1 кг А1С1;1 и в реакционную смесь пропускают М. х.
в течение 100 час. Дурол выделяют из тетраметилбепзольной фракции
рт_[ т_[ С Р1-Г РТ-[
СН3
няс
2СНаС1
сн.
сня
нис
сня няс
СН, Н3С'
н,с
3 \
СН8
сня
вымораживанием и после кристаллизации получают чи т ,-ш про-
продукт с выходом 10—11%. В качестве побочных продукг|ОБ выделяют
пента- и гексаметилбепзолы.
1. S m j t h L. 1., Org. Syn., Coll. Vol., 2, 248 A9434 ц
З-МЕТИЛ-4-ХЛОРМЕТИЛИЗОКСАЗОЛ,
Мол. вес 119,56, т. кип. 62°/1 мм.
М. получают хлорметилированием 3-метилизог<сазола и приме-
применяют для анпелирования подобно 3,5-диметил-4-хлорметилизокса-
золу ill (о котором см. в соответствующем разделе). Однако выходы
при алкилировании обычно низкие.
I, Кочетков Н. К., X о м у т о в а Е. Д., Б а з и л е в с к и й М. В.,
ЖОХ, 28, 27.3G A958).
О~
МЕТИЛХЛ0РСУЛЬФИТ,СН,О5С1 Мол. вес 111,54, т. кип.
35—36°/65 мм. Реагент получают из метанола и хлористого тионила
II, 21.
о-
cm3oi-h-soci,.
CHoOS+Q
Берти [2] предпринял безуспешную попытку использовать реа-
реагент для превращения вторичных спиртов в олефины. Взаимодейст-
Взаимодействием спирта с М. в эфире, содержащем пиридин, предполагалось
получить метилолкилсульфиты и затем пиролизовать эти сложные
эфиры.
.он
— г'
111
— с.
* 1 -.
_С О
I Н
1 .о.
— С-
1:
,,, Q
"SOCHj
1 з
.О"
I
—с
» It -¦
о
, ^SOCH
f- t
но
?О2
СН3ОН
СН2ОАс
A)
(г)
Позже группа исследователей [3| столкнулась с проблемой се-
селективного отщепления lip-оксигруппы 21-ацетата кортизола A).
Обычные методы дегидратации неприменимы для A) из-за непасы-
щенности кольца А и наличия третичной а-гидроксилыюй группы
в положении 17. Для реализации поставленной задачи оказался эф-
эффективным М. в присутствии пиридина. К раствору 0,01 моля A)
м 8 мл пиридина в 150 мл ТГФ при перемешивании при температуре
от —10 до —5" добавляют по каплям 0,088 моля М. Смеси дают на-
нагреться до комнатной температуры и осаждают продукт водой.
299
Выход сырого продукта B) (т. пл. 226—230°) составляет 89%; чистое
соединение плавится при 232,5—236,5°. При использовании в каче-
качестве растворителя диметилацетамида выход составляет 65%. Отме-
Отметим, что дегидратация при низкой температуре сопровождается
m/да/с-отщеплением и, по-видимому, не включает циклическое пере-
переходное состояние для пиролитического ^ис-отщеплепия.
1. С аггё P., L i Ъ er m an n D., Bull. soc. chim. France, [4], 53, 1050 A933).
2. В e r t i G., J. Am. Chem. Soc, 76, 1213 A954).
3. Chamberlin E. M., Tristram E. W., UtneT., Chemerda
J. M., J. Org. Chem., 25, 295 A960).
МЕТИЛЦИКЛОПРОПИЛКЕТОН, О СНа
Мол. вес 84,11, т. кип. 110—112°. сн |};_с^сн
Исходное соединение для синтеза М-—а-ацетил-у-бутиролактон
A). Ниже указан один из запатентованных методов получения A).
При расщеплении A) соляной кислотой выделяется двуокись угле-
углерода и образуется хлоркетон B), который под действием основания
циклизуется в М. C) [1].
О
CO.Et ° г
1 / \ ПН- И У X HCI
CHSCOCH2 + CH2 — СН, ——> СН3С—СН О—^
60% | | -С03
СН2 —СН2
A)
0 ° СН
I! он- II /2\
—> СН3ССН2СНаСНаС1 -~-> СН3ССН — СН2
80%
B) C)
М.— ключевой реагент в общем методе синтеза терпеноидов
[2]. Взаимодействием C) с метилмагнийбромидом получают карби-
карбинол D), претерпевающий при обработке бромистым водородом
гомоаллильную перегруппировку с образованием С^бромида E).
Превращение в реактив Гриньяра F) и повторение предыдущей
300
серии реакций дают Сц-бромид (8). Синтез можно закончить на
этой стадии превращением (8) в реактив Гриньяра и взаимодействием
с метилвинилкетоном получить неролидол. Можно также продол-
продолжить синтез для получения высших терпеноидов.
l.Cannon G. W., Е 1 1 i s R. С, L e a I J. R., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 597
A963).
2. J u 1 i a M., J u 1 i a S., G u e g a n R.t Bull. soc. chim. France, 1960, 1072.
2-МЕТИЛ-2-ЭТИЛДИОКСОЛАН-!,3,
CH2a
CH2CH3
2 3
Мол. вес. 116,16, т. кип. 117°.
М. получают и используют при обменном образовании кеталей
(«диоксоланизация») [I]. Выходы в ряде случаев выше и селектив-
селективность несколько больше, чем при прямой реакции с этиленгликолем.
В ряду стероидов порядок реакционной способности следующий:
насыщенные 3- и 20-кетоны>а,|3-ненасыщенные 3- и 20-кетоны>-2-
или 4-бром-3-кетоньП^>17-кетоны; 2,4-дибром-З-кетоны (не реаги-
реагируют) [2].
1. D а и b e n H. J., L б k e n В., R i n g о 1 d H. J., J. Am. Chem. Soc, 76,
1359 A954); Rosenkranz G.. Velasco M., Sondheimer F.,
J. Am. Chem. Soc, 76, 5024 A954).
2. Djerassi C, «Steroid Reactions», Holden-Day, 14-16 A963).
МЕТИЛЭТИЛКЕТОН, СН3СОСН2СН3. Т. кип. 79,6°.
Кноф [1] показал, что этот растворитель лучше уксусной кис-
кислоты для окисления хромовой кислотой смеси а- и C-эпоксидов,
полученных из 3|3-ацетокси-Л5-андростенона-17. Раствор 18,38 г
Ас О
Суспензия б метилэтилкетоне
смеси в 180 мл горячего М. охлаждают до комнатной температуры
и к образующейся суспензии мелких кристаллов добавляют 9 мл
75%-ного раствора СЮ3 в воде. Через 10 мин смесь разбавляют I л
воды, продукт отделяют, промывают, высушивают и получают 17,13 г
(89%) вещества, плавящегося при 198—199°, а после перекристал-
перекристаллизации — при 200—201°.
I. Knof L., Ann., 657, 171 A962).
МЕТОКСИАЦЕТИЛЕН, СН3ОС=СН. Мол. вес 56,06, т. кип. 23°.
Методика получения эфира из диметилхлорацеталя и амида нат-
натрия аналогична методике получения этоксиацетилена; улучшенная
301
методика получения больших количеств М. опубликована Вассер-
маном II].
Арене [21 показал, что кислоты, например бензойную, можно пре-
превратить в ангидрид в очень мягких условиях реакцией с 0,5 же М.
Вассерман [Ii нашел, что при взаимодействии бензойной кислоты
с 1 же М. в определенных условиях можно выделить 1-метоксиви-
нилбензоат (I); реакцию проводят при низкой температуре в при-
присутствии следов бензоата ртути, катализирующих селективное при-
присоединение по тройной связи. Джонс [31 предположил, что дальней-
дальнейшая реакция осуществляется через нестабильный ортоэфир B),
разлагающийся внутримолекулярпо через переходное состояние
C) в ангидрид D) и метил ацетат. Вассерман [4] подтвердил это
экспериментально: реакция моноаддукта (I) с бензойной кислотой-
О18 привела к равномерному распределению изотопа между ангид-
ангидридом и метилацетатом.
сосн, II Д синода
CeHeCOjH —г-т~> СШвС-ОСОСН»
9й%
A)
С--О. с
о с
\
о
7 осн3
II о
о
C) <4) Т.-пл, 45°
1. Wasserm an H. H., W h art on P. S., J. Am. Cliem. Soc, 82, 661 A960).
2. A r e n s J. F,, Doonibos Т., Rec. ir;iv., 74, 79 A955), and earlier papers
cited.
3. Eglinion G,Jnnes E. R. H., S h a w B. L., W biting M. C,
J. Chem., Soc, 1954, 1860.
4. W a s s e г m a n H. li., W barton P. S., J. Am. Chem. Soc, 82, 1411
(i960).
/г-МЕТОКСИБЕНЗИЛ ХЛОРИСТЫЙ, п-СН3ОС0Н4СНаС1. Мол.
вес 157,62; т. кип. 101—103°/8—Ю мм. Получение [Г].
Пептидный синтез. Для защиты сульфгидрильной группы п-
метоксибензильная группа считается более подходящей, чем бен-
зильная. Она легко отщепляется от конечного пептида либо под
действием натрия в жидком аммиаке, либо кипячением с трифтор-
уксусной кислотой [2] или с безводным фтористым водородом [3].
302
1. S h r i п е г R. L., Hull С J., J. Org. Chem., 10, 228 A945).
2. Л к a b о г i S., S а к а к i b и r a S., S h i m о п i s h i Y., N о b u h a r a Y.
Bull. Chem. Soc. Japan, 37, 433 A964).
3. S а к а к i b а г a S., Nobuhar a Y., S h i m о п i s h i Y., К i у о i R.,
Bull. Chem. Soc. Japan, 38, 120 A965).
1-МЕТОКСИБУТЕН-1-ИН-3, HC=CCH=CHOCH3. Мол. вес
82,10, т. кип. 52°/28 мм.
I-Метокси- и 1-этоксибутен-1-ин-3 используют для осуществле-
осуществления превращения RCHO-^R (CH=CHJCHO. По Инхоффену [I]
этоксисоединение превращают в литиевое производное, добавляют
его к альдегиду с образованием A), селективно гидрируют тройную
связь и гидролизуют енольныи эфир B) с образованием полиенового
альдегида C).
RCHO-|-LiC = CCH = CHOC2H5 —> RCHC = OCH---СНОСЕН,
A)
RCH-CHCH-CHCHO
он
он
Н I"
B) C)
По Маршаллу и Уайтингу [21 М. превращают в магпийбромпро-
изводное, добавляют его к бепзальдегиду с образованием пропаргн-
лового спирта D), который восстанавливают алюмогидридом литии
в диен E). Кислотным гидролизом получают с выходом 75% диено-
диеновый альдегид F) (т. пл. 43').
ОЙНГ)СШ |BrMgC = CCH=,CHOCHy —> QH5CH —С = ССН = СНОСН3 ——V
ОН
14)
—^ C0HSCHCH^CHCH^CHOCH3 -Л^ C6HSCH = CHCH--=CHCHO
он
E) (б)
1. I п h о f f e n II. Н., В о h I m a n п F., R u m m e r t G., Ann., 5в9, 226
A950).
2. Marshall D., Whiting M. С, J. Cheni. Soc, 1956, 4082.
МЕТОКСИМАГНИЙМЕТИЛКАРБОНАТ, CH^MgOCO.CH.-h
+xco2.
Жарвазы [I] пропускал двуокись углерода в суспензию метилата
магния в метаноле до растворения твердого вещества, отгонял
растворитель и получал белое твердое вещество, по результатам
анализа и свойствам которого можно предположить следующую
реакцию:
С) О
Mg(OCH3L + 2CO2 —> CH8OCOMgOCOCH3
303
Стилз и Финкбайнер [21 предложили интересное применение
реагента в синтезах, которые свидетельствуют об ошибочности
первоначального вывода о реакции образования реагента. На
самом деле название «метоксимагнийметилкарбонат» относится к ра-
раствору, полученному насыщением метилата магния двуокисью угле-
углерода, активный реагент которого вернее всего описывается формулой
CH3OMgOCOaCH3+XCO2, где X широко варьирует в зависимости
от растворителя н температуры. Детальные и почти идентичные ме-
методики получения больших количеств таких растворов приведены
Финкбайнером и Стилзом [3] и Финкбайнером и Вагнером [41.По
этим методикам магниевую стружку прибавляют в течение несколь-
нескольких часов к сухому метанолу при перемешивании и кипячении до
полного превращения металла в метилат магния. Метанол частично
отгоняют при 50° и пониженном давлении, добавляют ДМФА и в рас-
раствор пропускают двуокись углерода с такой скоростью, чтобы она
успевала поглощаться. Затем остаток метанола отгоняют и получают
светло-желтый раствор М. в ДМФА.
Хотя хелатная магниевая соль (I) аци-формы нитроуксусной кис-
кислоты и не идентифицирована, ее образование в растворе предпола-
предполагается на основании поразительного влияния магниевых иоиов на
скорость декарбоксилирования нитроуксусной кислоты. Стилз
О- О-
CH3N+=O;=tCH2 = N+—ОН —^—> НС. СОО —С1+ СН2СО3Н
+ N Мя N0»
(О
и Финкбайнер [2] показали, что при обработке нитрометана 4 мол.
же 2 М раствора М. в ДМФА при 50° в течение 4—5 час происходит
количественное превращение его в нитроацетат магния (I), что было
доказано спектрофотометрически. Гидролиз смеси льдом и соляной
кислотой дает чистую нитроуксусную кислоту с выходом 63%. Это
указывает иа обратимость реакции декарбоксилирования нитроук-
нитроуксусной кислоты, равновесие которой полностью смещается хелати-
зацией. Следовательно, хелатизация является движущей силой в но-
новом способе получения а-нитрокислот и, следовательно, а-аминокис-
лот путем последующего каталитического гидрирования (Pd — С).
Нитроэтан, 1-нитропропаи и 1-нитробутап превращают этим спо-
способом (выходы указаны в скобках) в р,ь-аланин D6%), о.ь-а-ами-
номасляиую кислоту C4%) и о.ь-норвалин D2%). 2-Нитропропан,
не образующий хелата типа A), в реакцию не вступает. ct-Карбо-
ксилированием М. восьми других нитроалкаиов и последующей эте-
рификацией получены эфиры а-нитрокислот со средним выходом
45% [41.
Стилз [51 использовал реагент для а-карбоксилирования кето-
нов с образованием |3-кетокислот C). Промежуточно образующуюся
304
магниевую соль B) можно проалкилировать in situ и затем декарбо-
ксилировать в D), осуществляя в результате ct-алкцлирование. Аде-
тофенон при нагревании с М. C—4 моля) при ПО—120° в течение
I час дает бензоилуксусную кислоту с выходом 68%.
О
м.
RCCH,R' —L
О'
-Со
хо
н +
О
[]
RCCHCO.H
R'
B)
R" X; Н +
C)
О
-СО,
RCCHR"
(•*)
R'
согн
co2ciis
СН2С6Н5
Пельтье [6] применил новую реакцию к 5-метокситетралону-2
E) и установил, что единственным образующимся при этом продук-
продуктом является 3-карбоновая кислота F). По-видимому, пространствен-
пространственное строение хелатной магниевой соли благоприятствует смещению
равновесия в положение 3 по сравнению с более экранированным по-
положением 1.
м.
45%
СО2Н
305
Фимкбайнер [7] распространил а-карбоксилирование и после-
последующее алкилирование— декарбоксилирование на 3-фенилгидан-
тоин G). Реакция с М. и последующая этерификация (CH^OH —
НС1) дает З-фенил-5-карбметоксигидантоин (8) с выходом 72%. Это
1 31 HC1-CH3OH
5—^С^о 72% ~~*
G)
(9)
H у RCHCO2H + C6H5NH2 + CO2
NH2
A0)
соединение алкилируют бензилхлоридом в присутствии избытка ме-
тилата натрия в метаноле и после гидролиза водной соляной кисло-
кислотой и декарбоксилирования получают З-фенил-5-бензилгидантоин.
В синтезе рацематов природных аминокислот по Фиикбайнеру 3-фе-
инлгидантоин G) обрабатывают М. для получения хелатной магние-
магниевой соли, добавляют соответствующий алкилирующий агент, смесь
выливают в лед с соляной кислотой и получают З-фенил-5-алкил-
гидаитоин. Гидролиз до свободной аминокислоты осуществляют по
Годри [8] нагреванием с гидроокисью бария под давлением при
160° в течение 15—30 мин; ионы бария осаждают карбонатом ам-
аммония, смесь упаривают досуха и остаток нагревают иа кипящей
водяной бане для удаления избытка карбоната аммония. В синтезах
D.L-валина, лейцина, триптофана, пролина и лизина средние выходы
З-фенил-5-алкилгидантоинов 53%, а при гидролизе 45%. В син-
синтезе п.ь-фенилаланина выходы на этих стадиях составляли 98
и 97%, Еще один пример а-карбоксилирования этим методом
опубликован Гриффипом и др. [9].
О о
м.
40%
l.Szarvasy E., Вег., 30, 1836A897).
2. Stiles M., Finkbeiner II. L., J. Am. Chem. Soc, 81, 505 A959).
3. F inkbeinc r H. L., Stiles M., J. Ory. Chem., 85, 616 A963).
4. F i 11 k b e i n e r H. L., Wagner G. W., J. Am. Cheni. Soc, 28, 215 A963).
5. Stiles M., J. Am. Chem. Soc, 81, 2598 A959).
6. P e 1 1 e t 1 e r S. W., Parthasarathy P. C, Tetrahedron Letters, 103
A964); Pel 1 с 1 ier S. W., С h a p pe 1 1 K. L, Parthasarathy P. C,
Lewi 11 N.. J. Org. Chem., 31, 1747 A966).
7. Finkbeiner H. L., J. Am. Chem. Soc, 86, 961 A964).
306
8. G a u d г у I?., Can. J. Res., 26B, 387 A948). M.
9. Griffin R. W., Jr., G ass J. D., В с г w i с к h.
J. Org. Chem., 29, 2109 A964).
МЕТОКСИМЕТИЛЕНТРИФЕНиЛФОСФОРАН, (CnHs):,P =
—CHOCH3 (эфирный раствор).
Этот реактив Виттига получают [Л взаимодействием трифенил-
фосфина с хлорметилметиловым эфиром с образованием метоксиме-
тилтрнфемилфосфоиийхлорида A) и перемешиванием суспензии
тонкоизмельченной соли в эфире в атмосфере азота с постепенным
добавлением I з/сб фенил лития в эфире Ш. Левин [I] использовал об-
образующийся ярко-красный раствор М. B) в двукратном избытке для
реакции с тигогеноном C) и получил метокснметиленпроизводное
D), гидролизом которого при кратковременной обработке эфиром,
насыщенным 72% -ной НСЮ4, с почти количественным выходом об-
образуется смесь 3-эпимерных альдегидов E). Реакцией 100%-т-гого
избытка М. с диклогексаноном и ацетофеноном ожидаемые альдегиды
получаются лишь с 40%-ными выходами.
—> (СоН5)вРсн2осн3{а-) — C|iHJ''
с„н„
A)
>(CuHsKP-CI-IOCH
(г)
'СН,
Виттиг [2] позже сообщил о реакции этого илида с некоторыми
альдегидами, кетонами и циклическими кетонами. Он показал, что
виниловые эфиры образуются с высокими выходами при использо-
использовании реагента (8), получаемого, подобно А1, из я-толилхлорметило-
в >го эфира F).
(С1-)
(QH,KP -fCICH2O -<(_ .._^-CHs_> {QHoJgP-
F) '~ G|
<?%- CH,
(8)
307
1. L e v i n e S. G., J. Am. Chem. Soc, 80, 6150 A958).
2. Wittig G,,Schlosser M, Chem. Ber., 94, 1373 A961); W i 11 i g G.,
Boll W., К г u с к К--Н., Chcm. Ber., 95, 2514 A962).
2,5 - бис- (п- МЕТОКСИФЕНИЛ)-3,4-ДИФЕНИЛЦИКЛОПЕН-
Мол. вес 390,46, т. пл. 196°.
С6Н4ОСЫ3-/г
79%
свн4оснэ-д
M. получают по Дильтею [1]. М, эффективнее тетрафенилцикло-
пентадиенона [2] для связывания дегидробензола при распаде
внутренней соли дифенилиодонийкарбоновой-2 кислоты. В опытах
с эквимолярными количествами реагентов выходы тетраарилнафта-
линов, выделенных хроматографически, составляют 79 и 57% соот-
соответственно.
1. Со an S. В., Trucker D.E.,Becker E., J. Am. Chem. Soc, 77, 60
A955).
2. В ег i n ger F. M, Huang S. J., J. Org. Chem., 29, 445 A964).
а-МЕТОКСИЭТИЛИДЕНТРИФЕНИЛФОСФОРАН [1]. Этот реа-
реагент Виттига D) получают реакцией трифенилфосфина A) с а-хлор-
этилметиловым эфиром B) в бензоле, суспендировавшем белой твер-
твердой соли C) в диметоксиэтане в атмосфере азота при —40° и пере-
перемешиванием с трет-бутилатом калия в течение 5 мин. При этом
получают красный раствор нестабильного высокореакционноспо-
собного илида D), который применяют для синтеза метилкетонов
из альдегидов и кетонов. Например, при добавлении бензальдегида
к илиду D) образуется эфир енола E), превращаемый кислотным
гидролизом в метилкетон F).
I , кос<снэь
(С Н 1 Р4-Г1ГНПГН СйНб /Г U ! р ГНОГН (С\~\ СН3°сН,СНгОСН3
-4 0°; N,
A) B) C)
Шеи си
j PT-TPtT П Т-Т+ I
—> (СдН5KР=СОСН3 — i СвНБСН = СОСН3 ч- С6Н5СН2С^О
88%
D) E) F)
1. Coulson D. R., Tetrahedron Letters, 3323 A964).
308
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СИТА [1]. Известно, что природные цеолиты
(алюмосиликаты) имеют трехмерную систему полостей, соединенных
каналами, в которых обычно содержится гидратная вода. Уникаль-
Уникальным свойством кристалла цеолита является его способность терять
гидратную воду при нагревании без усадки кристалла, который ос-
остается неизмененным и прочным с сетью свободных полостей или
пор. Обезвоженный природный цеолит обладал бы способностью
адсорбировать газы илн жидкости, если бы имел одинаковые размеры
к,.
Рис. М-1.
пор. В 1954 г. были получены синтетические цеолиты с исключитель'
но регулярной кристаллической структурой и одинаковыми раз-
размерами пор, что имеет большое значение для процессов адсорбции
[2]. Синтетический цеолит определенного типа сорбирует лишь те
молекулы, объем которых строго соответствует размерам пор, и по-
поэтому может быть использован для высокоселективного разделения;
поглошая малые молекулы и не вмещая молекулы большие, чем его
поры, он действует как М. с. На рис. М-1 показана модель кристалла
цеолита н цилиндрические гранулы диаметром 0,15 см. Кристалл
цеолита прочен и не изменяет своей структуры прн нагревании до
320° прн удалении адсорбированного вещества и регенерации М. с.
Свойства. Наиболее широко используют М. с. марок ЗА, 4А, 5А
и I3X в виде порошков, гранул диаметром 0,15 и 0,30 см, а также
в виде шариков трех размеров (сита марки 4А).
Марка
ЗА
4А
5А
13Х
Формула
KflNa3|(AlO2)j«(SiOaI2l-27 H2O
Na12[(A102h2(Si02h2]-27 HaO
Ca45Na3[(AlO3}12l-30H2O
Na8'e[<AlOa)M (SI02)loa]-%H30
Диа-
Диаметр
пор, А
3
4
5
10
309
М. с. ЗА адсорбируют воду, аммиак и не поглощают этан; они
высушивают полярные жидкости и газы типа метанола, этанола,
пропилена. М. с. 4А адсорбируют этанол, сероводород, СО2, SCh,
СМ4, С^Н(;, С3НГ> и не поглощают пропан и высшие углеводороды;
они с максимальной производительностью высушивают неполярные
жидкости и газы до минимального содержания воды. М. с. 5А ад-
адсорбируют м-бутанол, я-бутан и не поглощают изосоединепия и цик-
циклы с четырьмя и большим числом атомов углерода. М. с. 13Х, по-
дсбные природному цеолиту фоязиту, поглощают ди-м-бутнламип
и не адсорбируют три-я-бутиламнн. Их используют для осушки
гексаметилтриамидофосфата [(CHa).2N]3PO.
Применение. М. с. марок 4А и 5А, широко применяющиеся для
осушки газов (воздух, водород) и химических реагентов в потоке,
более эффективны, чем любые другие сорбенты. В органической
химии их применяют главным образом для эффективной осушки рас-
растворителей. Осушка растворителей простым выдерживанием над по-
порошком пли гранулами требует довольно длительного времени и по-
последующей отгонки или фильтрования; вероятно, более целесооб-
целесообразно использовать перемешивание или аппарат Сокслета, как в опи-
описанной ниже методике этерификации. Для повышения эффективно-
эффективности можно также медленно пропускать растворитель через 50-сан-
50-сантиметровую колонку, заполненную М. с. в виде гранул диаметром
0,15 см. Шрисхейм и др. [3, 41 проводили осушку при отношении
объемов растворителя п М. с. 10 : 1.
Для осушки различных растворителей применяются следующие
М. с:
ЗА Метанол, см. ниже Этерификация
4 А Ацетон J5], ДМСО 15, 6], пирпдгт [6], шттрометан [5];
капрпловая кислота, ДМФА [7, 8]
5Л ТГФ [9], диоксап [10]
13Х Гекеаметилтриамндофоефат [4]
Этернфикацня fill. Для получения метилового эфира пел ар го-
новой кислоты в колбу, снабженную термометром, экстрактором Сок-
Сокслета, в который помещено 160 г М. с. ЗА в виде гранул диаметром
0,15 см, и мощным, холодильником, помещают смесь пел ар тоновой
кислоты, метанола и конц. серной кислоты. Экстрактор заполняют
метанолом, пускают охлаждающую воду и кипятят содержимое
колбы на электрической плитке при перемешивании магнитной ме-
мешалкой в течение 15 час при температуре 65—67°. После охлаждения
Кипячение 15 час
С1-Ь(СН,)ТСО,Н¦!-СНЭОН-|-HnSO4 над_м-с- 3 L^ CH,(CB,OCO.,CH,
96%
1 мол|. 4 моля 0,5 моля
добавляют 5,3 г безводного карбоната натрия для нейтрализации
серной кислоты, удаляют метанол перегонкой при атмосферном дав-
310
лении и перегоняют продукт при 45°/0>2 мм. Нагреванием при 320°
в течение 3 час получают свежие М. с. Перед повтор ним использо-
использованием М. с. их следует тщательно высушить на воздухе для предот-
предотвращения возможного загорания или взрыва и нагревать при 320°
в течение 12 час в хорошо вентилируемой печи.
Енамнны. Шмушкович [12] установил, что енамипы, с трудом
получаемые обычными методами, можно получить с использованием
М. с. 4А в виде гранул диаметром 0,15 см.
1. Bulletin: «Union Carbide Molecular Sieves for Selective Absorption». The
British Drug Houses Ltd.; В reck D. W., «Crystalline Molecular Sieves»,
J. Chem. Ed., 41, 678 A964).
2. Breck D. W. ct al., J. Am. Chcm. Soc, 78, 5963, 5972 A956).
3. H о f m a n n J. E-, Wallace T. J., Schrieshei m A., J. Am. Chem.
Soc-, 86, 1561 A964).
4. W a 1 1 а с e T. J., Pobincr H., S с li г i e s h e i m A., J. Org- Chcni.,
30, 3768 A965).
5. S m it h S.G., Fainberg A. H., W i n s t e i и S., J. Am. Chem. Soc,
83, 618 A961).
6. К Ь о r a n a li. G- el al., J. Am. Chem. Soc, 87, 350 A965).
/.Thomas Л. В., R о с h о w E. G., J. Am. Chem. Soc, 79, 1843 A957).
8. P с t t i t G. R., К a I v i li s M. V., L i u T. M., T h о m ;t s E. G., P a-
rent K-, J. Org. Chem., 26, 2563 A961).
9. Cain M. E., .1. Chem. Soc, 1964, 3532.
10. Burstcin S. H., Ringold H. ,!., J. Am. Chem. Soc, 86, 4952 A964).
11. Harrison H. R., Haynes W. M., Arthur P., Eisenbraun
E. J. (Oklahoma State Univ.), procedure submitted to Org. Syn.
12. S z m u s z k о v i с z J., Adv. Org. Chem., 4, 11 A963).
H H
МОНОНАДМАЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА, но,СС=ССОан.
Мол. вес 132,07.
Для приготовления раствора реагента 39,2 г @,4 моля) свежеиз-
мельченного малеинового ангидрида добавляют при охлаждении
льдом к 11,6 г 90%-ной перекиси водорода в 150 мл хлористого ме-
метилена и смесь перемешивают до полного растворения, осадка [1].
Реакционная способность М. к. несколько ниже реакционной спо-
способности трифторнадуксусной кислоты и намного выше реакцион-
реакционной способности обычных надкислот. При комнатной температуре
титр раствора падает приблизительно на 5% в течение 6 час. Реакцию
проводят добавлением окисляемого вещества к раствору реагента
НО2ССН= СНСОзН@°)
80%
^ СН3(СН2MСЫ —СН2
80% хс/
31
в хлористом метилене с последующим фильтрованием выделяющейся
малеииовой кислоты.
М. к. можно использовать в синтезе Байера — Виллигера, как
это показано на примере пиклооктанона. Терминальные олефины
эпоксидируются с хорошим выходом под действием реагента при
пониженной температуре: октен-1 дает эпоксид с 80%-ным выходом
при 0°, но при 25° выход составляет только 40%. В случае более
реакционноспособных внутренних олефинов эпоксидное кольцо
расщепляется даже при 0° с образованием мономалеата диола. Аро-
Ароматические амины с электроотрицательными заместителями окис-
окисляются до нитросоединений.
NHa NO3
I I
но,ссн=снсо.,н Brf^Br
90% ~* I
Br Br
1. W bite R. W-, E m m о n s W. D., Tetrahedron, 17, 31 A962).
МОНОНАДФТАЛЕВАЯ КИСЛОТА, С0Нв(СО2Н)СО8Н. Мол. вес
182,13.
Получение. В методе, описанном в работе [И, используется рас-
распыленный фталевый ангидрид, просеянный через сито 14 меш. К рас-
раствору 0,6 моля карбоната натрия в 250 мл воды при перемешивании
и охлаждении льдом с солью до 0° добавляют 0,6 моля 30% -ной пере-
перекиси водорода. Затем при температуре от —5 до —0° смесь обраба-
О
^ч /СО. ^ ,СООН
\^ H,O2-Nei3CO3; H +
, 78-86%
ах
I!
О
тывают 0,5 моля распыленного фталевого ангидрида и энергично
перемешивают при этой температуре в течение 30 мин. Полученный
раствор или суспензию встряхивают с 350 мл эфира и осторожно
подкисляют охлажденным льдом раствором 30 мл конц. серной кис-
кислоты в 150 мл воды. Падкие л от а переходит в эфир; водный слой до-
дополнительно дважды экстрагируют эфиром. Объединенные экстракты
промывают двумя порциями (по 200 мл) 40%-ного раствора сульфата
аммония и сушат в холодильнике над безводным сульфатом магния.
Порцию раствора B мл) обрабатывают 30 мл 20%-ного раствора
йодистого калия, и через 10 мин выделившийся иод оттитровывают
0,1 н. раствором тиосульфата; выход 78—86%.
312
Поскольку распыление фталевого ангидрида усложняет мето-
методику, авторы книги рекомендуют кристаллизацию, которая позво-
позволяет подготовить этот продукт к реакции и удалить из него фталевую
кислоту, обычно образующуюся при открывании бутыли. Ангид-
Ангидрид кипятят с произвольный количеством бензола, горячий раствор
отфильтровывают от нерастворившейся фталевой кислоты и разбав-
разбавляют лигроином. Усовершенствование ранее опубликованного ме-
метода [2] состоит в следующем. Смесь 66 г перекристаллизованного
ангидрида, 92 г пербората натрия и 280 мл воды перемешивают в те-
течение 2 час при 0 , встряхивают с эфиром и подкисляют 120 мл
30%-ной серной кислоты, охлажденной ледяной водой. Экстракцию
проводят, как описано выше.
Применение. Реагент находит то же применение, что и надбен-
зойная кислота,— в основном для превращения олефинов в эпок-
сиды. Однако по сравнению с надбензойной кислотой в хлороформе
М. к. в эфире удобнее, так как реакцию можно контролировать по
количеству осадка образующейся фталевой кислоты или путем филь-
фильтрования раствора и наблюдения, не осаждается ли дополнительное
количество фталевой кислоты. Следует также заметить, что при стоя-
стоянии в холодильнике в закрытой колбе реагент разлагается.
Метиловый эфир р-нафтола окисляется с расщеплением кольца
под действием надбензойной кислоты в бензоле и надуксусной кис-
кислоты в уксусной кислоте при комнатной температуре, тогда как под
действием М. к. в эфире он изменяется незначительно [3J.
1. Payne G. В., Org. Syn., 42, 77 A962).
2. Stahmann M. A., Bergmann M., J. Org. Chem., 11, 589 A946).
3. Fernholz H., Chem. Ber., 84, ПО A951).
МОНОНАДЯНТАРНАЯ КИСЛОТА C). Мол. вес 134,09, т. пл.
107°.
При перемешивании 50 г тонкоизмельченного янтарного ангид-
ангидрида с 85 мл 30%-ной перекиси водорода при охлаждении до 25°
получают водонерастворимую диацилперекись B), которую отде-
отделяют и промывают водой [1]. Продукт, плавящийся при 132—133°
с разложением, при комнатной температуре устойчив более 6 мес.
СН3СО СНаСОаН СНаСОаН
2
Ъ ±% CH2C-0-0^oiH2 il^-5^l 2 |
S5% || || CHXC
CH2CO О О
A) B) C)
J ОН
Циклогексеп
85% "^
-Н
он
D)
313
При перемешивании 50 г B) со 150 мл воды при 0° в течение I час
твердый осадок растворяется с образованием раствора М. к. C),
около 5% которой гпдролизуется при этом до янтарной кислоты
и перекиси водорода. Водный раствор C) можно использовать непо-
непосредственно для ш/?анс-гидроксилирования олефина. Например,
к раствору, полученному из 50 г B), добавляют 0,175 моля цикло
гексена п поверхностноактивный агент (цемульсол) и смесь встряхи-
встряхивают на трясучке около 70 мин. Смесь нейтрализуют карбонатом
натрия, добавляют насыщенный раствор хлористого натрия, транс-
цнклогекеандиол-1,2 экстрагируют смесью эфир — этил ацетат. Кри-
Кристаллизацией из этилацетата получают чистый продукт (т. пл. 104;).
1. L о m b a r d R., S с h г о е d е г G., Bull. soc. Chim. France, 1963, 2800.
МОРФОЛИН, O(CH,CH,),NH. Мол. вес 87,12, т. кип. 128°.
Реагент получают в промышленности дегидратацией дпэтапол-
амнна.
Реакция Вильгеродта. Швенк [II использовал М. в усовершенст-
усовершенствованной реакции Вильгеродта, не требующей применения запаян-
запаянных ампул или автоклава. Метплкетон при кипячении с серой и М.
превращается в тиоампд, гидролизующпйся до арнлуксуспой кис-
кислоты.
S,кипячение
73%
ОС2Н5
Енамины. Подобно другим вторичным аминам, М. реагирует
с альдегидом, имеющим а-водородный атом., с образованием енамкна;
полученный продукт можно восстановить муравьиной кислотой [2].
—СНСНО -Н — N''
-О -
/
\
нсолг
1-Морфолинциклогексен-1 получают кипячением смеси 1,5 моля
циклогексанопа, 1,8 моля М., 1,5 г n-толуолсульфокислоты и 300 мл
толуола в колбе, снабженной обратным холодильником и водоотде-
водоотделителем [31. Отделение воды начинается сразу же и закапчивается
через 4---5 час. Большую часть толуола удаляют при атмосферном
давлении и епамин перегоняют при 118 —120"/Ю мм. Хороший ме-
метод получения а-моноалкилциклогексанонов состоит в алкнлирова-
нии ей аминов циклогексанопа под действием алкилгалогенида
314
[4—6] или электрофильного олефина [4, 51 с последующим гидроли-
гидролизом. Ацилирование енаминов циклопентанона и циклогекхапона яв-
является первой стадиен общего метода удлинения цепи карбоповых
О О
Кипячение,
толуол (TsOH)
\/ 72—80% \ ,
N N
11 О
кислот на 5—6 атомов углерода и дикарбоновых кислот на 10 —
12 атомов углерода 1.7].
N-Нитроморфолин 181. Нитрат ацетонциапгидрина B) получают
перемешиванием уксусного ангидрида при охлаждении на ледяной
бане до 3—5° и добавлением по каплям дымящей азотной кислоты
с последующим добавлением по каплям в течение 45 мин при 5—1(Г
ацетонциангидрина. Смесь охлаждают льдом и экстракцией хлори-
хлористым метиленом выделяют нитрат ацетонцнангидрина (т. кип. 62—
65°/Ю мм; умеренно взрывчат). При медленном нагревании смеси
0,4 моля М. и 0,2 моля нитрата ацетонциангидрина до 110° обра-
образуется N-нитроморфолин (З), ацетон и цианистый водород. Эти реа-
реагенты при взаимодействии со вторым молем морфолина образуют
a-N-морфолиноизобутиронитрил D).
ОН
<CHa)XCN
о;
7-6'i"/,
0N02
(CI-I3)aCCN
20;
:nh
C)
Этот побочный продукт основен и остается в кислотном слое при
охлаждении и выливании смеси в 10%-ную соляную кислоту и экст-
экстракции ее хлористым метиленом. N-Нитроморфолин выделяют из
абсолютного этанола в виде белых кристаллов с т. пл. 57—64°.
Синтез иллюстрирует общий метод получения первичных и вторич-
вторичных нитраминов.
Альдегиды из гелг-дигалогенидов [91. М. используют в двух-
стадийном гидролизе гелг-дигалогенидов до альдегидов. Дигалогенид
4HN(CHaCH2)aO —> RCH[N(CH4CH2)aO]2
RC1IO
315
нагревают в течение 2—3 час на кипящей водяной баие с избытком
М. до полного прекращения осаждения хлоргидрата морфолина.
Смесь добавляют при энергичном перемешивании к соляной кислоте
со льдом и водой. Выходы 60—90%.
гелг-Дитиолы получают с хорошим выходом, пропуская серо-
сероводород в раствор кетона и М. в этаноле, ДМФА или ДМСО при
комнатной температуре [10]. При этом, несомненно, вначале обра-
образуется соответствующий енамин, так как морфолиновые енамины
реагируют с сероводородом в ДМФА в мягких условиях с образова-
образованием жж-дитиолов [II].
r/ а r/ 4sh
1. Sch wen k E., В 1 och E., J. Am. Chem. Soc, 64, 3051 A942).
2. D e В e n n e v i 1 1 e P. L, Macartney J. H., Am. Chem. Soc, 72,
3073 A950).
3. X ю н и г С, Л ю к к е Э., Б р е н н и н г е р У., «Синтезы органических
препаратов», изд-во «Мир», М., 1964, сб. 12, стр. 96.
4. S t о г k G., Т е г г е 1 1 R., S z m u s z к о v i с z J., J. Am. Chem. Soc,
76, 2029 A954).
5. Stork G., Brizzolara A., LandesmanH., Szmuszkovicz
J., T e r r e 1 I R., J. Am. Chem. Soc, 85, 207 A963).
6. Locke D. M., Pelleticr S. W., J. Am. Chem. Soc, 80, 2588 A958).
7. H ii n i g S. et al., Chem. Ber., 91, 129 A958); 92, 652 A959); 93 909, 913
A960).
8. Freeman J. P., S h e p a r d I. G., Org. Syn., 43, 83 A963).
9. К erf an t о М., Compt. rend., 252, 3457 A961); 254, 493 A962); Angew. Chem.,
Intcrnat. Ed., 1, 459 A962).
10. J e n t z s с h J., F a b i a n J., M а у e r R., Chem. Ber., 95, 1764, A962);
Mayer R., Hiller G., Nitzschke M., Jentzsch J-, Angew.
Chem., Intcrnat. Ed., 2, 370 A963).
11. Djerassi C.Tursch В., J. Org. Chem., 27, 1041 A962).
МОЧЕВИНА, H2NCONH2. Мол. вес 60,06, т. пл. 133°, 1 г М.
растворим в 1жлводы, 10 мл 95%-ного этанола, 1 мл кипящего 95%-
ного этанола, 20 мл абсолютного этанола, 6 мл метанола; почти не-
нерастворима в эфире или хлороформе, растворима в конц. НС1.
Соединения включения мочевины. Нормальные алканы, имеющие
7 или более атомов углерода, образуют соединения включения, где
молекулы М., связанные водородными связями, образуют спи-
спиральную решетку, полость которой заполняется неразветвленными
молекулами углеводорода. Молекулы гостя не связаны химическими
связями с молекулами хозяина, а просто заполняют каналы. Откры-
Открытые в 1940 г. Бенгеном [1] подобные комплексы углеводородов с М.
изучали Шленк [2], Шисслер, Флиттер [3] и Смит (рентгеноструктур-
ный анализ) [4]. При этом были получены следующие основные
данные.
С удлинением цепи молекул углеводорода необходимо больше
молекул М. для построения каналов, но величины, приведенные
в табл. I, показывают, что соотношение молекул хозяина и гостя
316
Таблица 1
Число молекул мочевины на молекулу я-алкана
н-Алкан
Q
с7
Q
с,
Соотношение
Комплекс не обра-
образуется
6,1
7,0
7,3
8,3
«-Алкай
с„
^1В
^24
Соотношение
8,7
9,7
12,3
18,0
21,2
не стехиометрично. Для получения комплекса жидкий углеводород
добавляют к насыщенному раствору М. при комнатной температуре;
образующийся аддукт выделяется в виде объемистого кристалличе-
кристаллического осадка, обычно сразу достаточно чистого. Для выделения угле-
углеводорода комплекс обрабатывают водой, чтобы растворить М., и уг-
углеводород экстрагируют эфиром. Каналы, в которых умещаются
нормальные алканы, не соответствуют по размерам более объеми-
объемистым молекулам углеводородов с разветвленной цепью, например
2,2,4-триметилпентану (изооктану), который не образует комплекса.
Введение метальной группы у центрального атома нормального
углеводорода С13 также препятствует образованию комплекса.
Строение комплекса я-декана с М. можно продемонстрировать
с помощью молекулярной модели «-декана [5] и листа прозрачного
целлофана (рис. М-2). Целлофановый цилиндр плотно охватывает
модель и определяет объем комплекса, однако фактически вандер-
ваальсовы силы препятствуют контакту и удерживают атомы на не-
некотором удалении друг от друга. Диаметр цилиндра соответствует
14,3x0,2=2,86 А, но рентгеноструктурные измерения свидетель-
свидетельствуют, что истинный диаметр равен 5,30 А. Полуразность, равная
1,22 А, соответствует истинному расстоянию до стенок канала. Эта
оценка применима только к комплексам нормальных алканов и, ве-
вероятно, является верхним пределом. Так, нонин-3 образует комплекс
с М., хотя модель не входит в цилиндр диаметром 14,3 см.
СН3СН2С=ССН3СНаСН2СН3СН3
Нонин-3
О=еС—С=С—С^
Октатриип-2, 4, G
Она входит в цилиндр диаметром 16,3 см, что соответствует диаметру
канала 3,24 А; в этом случае расстояние до стенок составляет
только 1,03 А. Таким образом, н-декан занимает большее простран-
пространство в канале, чем это ему действительно необходимо. С другой
стороны, молекула гостя должна достаточно плотно заполнять вну-
внутреннюю полость каналов, чтобы образовать устойчивый комплекс.
317
Например, модель октатриииа-2,4,6 оказывается очень тонкой вслед-
вследствие наличия трех линейных ацетиленовых групп, л углеводород
не образует комплекса с М. Модель 7-метилтридекана пе входит
;,-.
Р и с. М-2. Модель комплекса я-декена с мочевиной (диаметр цилиндра 1 -1,3 см,
длина его окружности 45 см).
даже в цилиндр диаметром 16,2 см; это соответствует данным о том,
что 7-метнлтридекан пе образует комплекса с М.
СНаСНаСН2СН2СН3СНаСЫСН2СН2СНаСН2СН2СНз
СН3
1 7 13
Сверн и сотр. [61 изучили комплексы высших жирных кислот
с М. и показали, что каждый комплекс имеет характерную темпера-
температуру диссоциации, при которой прозрачные кристаллы комплекса
становятся непрозрачными. Из данных, приведенных в табл. 2,
ясно, что эти константы можно использовать для идентификации.
В данном ряду температура диссоциации повышается с увеличе-
увеличением молекулярного веса и приближается к температуре плавления
М. В табл. 2 также приведено соотношение мочевины и жирной кис-
кислоты; этот параметр изменяется почти так же, как и в случае н-ал-
канов. Наиболее часто применяют следующий метод получения:
растворяют 1 ч. жирной кислоты и 5 ч. М. в 20 ч. метанола, при не-
необходимости нагревают, оставляют для самопроизвольной кристал-
кристаллизации и получают чистый комплекс. Твердую кислоту можно
растворить в изопропаноле и раствор разбавить метанолом.
318
Таблица 2
Комплексы жирных кислот с
Х1 nc.no
атом пи С
8
9
10
12
13
14
16
18
18
18
18
Кислот,;
Калршювая
Пеларгоиовал
Капршюпая
Лауриноиая
Тридекаиовая
Миристиновая
Пальмитиновая
Стеариновая
Олеиновая (цис)
Элаидинонэм (транс)
трео-9,10-Диоксис:теариноияя
От ношение
мочении;] ''кислот;!
полярное
6,7
7,4
8,0
9,7
11,8
10,6
12,0
14,7
13,6
13,6
14,7
весовое
2,8
2,8
2,8
2,9
3,3
2,8
2,8
3,1
2,9
2,9
2,8
трмпрра-
'¦ури дкс-
соцгищтти
°С
73
80,5
85
92,5
96
103
114
126
110
116
107
Сверн [7] показал, что низкоплавкий изомер образует комплекс
с М. (табл. 2), а высокоплавкая кислота не образует его, подтверж-
подтверждая тем самым наличие зри/про- и трео-копфигуращш у 9,10-диокси-
стеариновых кислот, плавящихся соответственно при 132 и 95'.
Кислоте с температурой плавления 132", образующейся
гидроксилировании олеиновой кислоты перманганатом,
(снгOсн3
КМпОл ми
при цис-
условно
<снгOсн3
'н-с
II
н-с
{СН2OСОгН
A)
н-с-он
Н-С-ОН
{СН2OСОгН
B) Эритро
он
согн
он
Bа)
приписывают формулу B), но если цепь развернуть, как это изобра-
изображено формулой Bа), то становится ясно, что гндрокенльные группы
расположены по разные стороны цепи. Анализ молекулярных
моделей показывает, что эти выступающие группы препятствуют
внедрению цепи в цилиндр М. диаметром 16,2 см. В /нрео-диоле гид-
роксильные группы находятся в скошенной конформацпп, и м^оле-
кула может включаться в капал кристаллов мочевины.
319
Шленк и Холман [81 выделили метилолеат 97—98%-ной чистоты
из метиловых эфиров кислот оливкового масла с помощью комплекса
с М. Оливковое масло A0 г) омыляют (КОН в триэтиленгликоле,
5 мин, 160°) и гидролизат (9,5 г) кристаллизуют из ацетона G0 мл)
при —15° для удаления насыщенных кислот. Упаривание фильтрата
дает 5—7 г смеси олеиновой и линолевой кислот, которые растворяют
в 50 мл горячего метанола в присутствии 11 г М. При охлаждении
комплекс М. с олеиновой кислотой выпадает в виде длинных тяже-
тяжелых кристаллов A0—12 г). Ранее [9] разделение объясняли тем,
что олеиновая кислота имеет две неразветвленные углеводородные
цепи, достаточно длинные для комплексообразования, тогда как
линолевая кислота имеет только одну цепь. Данные Сверна опровер-
опровергают этот аргумент, так как э/шт/ю-9,10-диоксистеариновая кислота,
которая имеет такую же потенциальную возможность для образо-
образования двух канального комплекса, как и олеиновая кислота, не дает
его. Более того, линолевая кислота все же образует комплекс, правда
с большим трудом. Шленк и Холман [8] с помощью методики A ч.
кислоты, 5 ч. М., 30 ч. метанола), по существу аналогичной методике
Сверна, получили для некоторых кислот, приведенных в табл. 2,
комплексы, сходные по составу. Обработанная таким же образом
линолевая кислота не дает кристаллических продуктов. Однако
СН8(СНа)/ Х(СН2OСО2Н
Олеиновая кислота
Нч 12 .ННЧ 9 н
СН8(СНа)/ ХСН/ Ч{СН2OСО2Н
Линолевая кислота
комплекс, содержащий 13,1 моля М. на 1 моль кислоты, был полу-
получен в более жестких условиях при нагревании смеси на кипящей
водяной бане (соотношение 1:3: 3,2) и перемешивании. Хотя
нельзя исключать возможность изомеризации цис, DМс-А9'12-кислоты
в этом процессе, тем не менее рентген остр у ктурные данные Нико-
лаидеса и Лэйвса [10] показывают, что укорочение молекулы, обус-
обусловленное присутствием двух двойных цис-связеи в комплексе ли-
линолевой кислоты с М., очень близко удвоенному укорочению в ком-
комплексе олеиновой кислоты с М. Пересмотр размеров моделей и ци-
цилиндров в свете ранее неизвестных данных приводит нас к следую-
следующим заключениям. Олеиновая кислота не входит в цилиндр диамет-
диаметром 14,3 см, имеющийся у н-алканов, но помещается в цилиндр диа-
диаметром 16,2 см, требующийся для нонина-3. Линолевая кислота не
может войти и в этот больший цилиндр;требуется некоторое расши-
расширение канала или сжатие молекулы, или и то и другое в соответствии
с более жесткими условиями получения комплекса.
Линстед и Уэлли [11] показали, что комплексы М. могут исполь-
использоваться для эффективного разделения эфиров карбоновых кислот
320
С разветвленной и перазветвлеппой цепями. Группа Сверпа П2{ с ус-
успехом использовала этот метод при исследовании автоокисления
метилолеата для разделения гидроперекисей с длинной цепью. Эти
перекиси ведут себя подобно соединениям с разветвленной цепью
ввиду объемистости перекисной группы и остаются в растворе, а не-
перекнемые компоненты осаждаются в виде комплексов с М.
Переаминирование. При нагревании с М. кислота превращается
в соответствующий амид [13, 141.
Нягрсплиие
RCO3H -f H,NCONHQ — > RCONHH -f COa -j- NH3
Например, при получении нитрила себациновои кислоты и со-циан-
пеларгоновой кислоты [151 смесь себациновои кислоты и М. нагре-
нагревают при 160G при перемешивании в течение 4 час, после чего про-
СООН NH8 4 час. юо° CONH, 220-340° CN CN
<СНа)8 + СО (СН„)Я Перегонка (CHs)8 + (CH3)e
СООН NH2 CONH2 CN COOH
2,Г) моля 3 моли 46—49% 32—34%
дукт реакции состоит почти исключительно из амида себациновои
кислоты, который можно выделить. Затем колбу вынимают из ма-
масляной бани, вытирают, изолируют асбестовым шнуром и асбесто-
асбестовой бумагой и содержимое перемешивают в течение непродолжи-
непродолжительного времени при 220". Мешалку затем заменяют насадкой с
холодильником для перегонки и, по мере того как отгоняются вода,
динитрил, нитрил кислоты и себациновая кислота, постепенно
повышают температуру до 340°. После экстракции эфиром кислот-
кислотную фракцию экстрагируют 5%-ным карбонатом аммония. Нитрил
себацииовоЙ кислоты перегоняют при 12 мм; w-цианпеларгоновую
кислоту получают в виде твердого вещества (т. пл. 48—49°). Коли-
Количество М., необходимое для синтеза, определяется эксперимен-
экспериментально. Если на 1 моль себациновои кислоты расходуется 2 моля
М., то выход нитрила только 27%.
Получение трет-бутл&мииа. [161. mpem-Бутилмочевину, полу-
полученную из трет-бутакола, М. и кони., серной кислоты, нагре-
нагревают с фталевым ангидридом до образования т/;еш-бутилфталимида,
который при кипячении с водноспиртовым раствором гидразина
расщепляется на фталилгидразид и /прет-бутиламин. После охлаж-
охлаждения смесь подкисляют (НС1) и гетероциклический продукт отфиль-
отфильтровывают. Соответствующей обработкой из фильтрата получают
чистый хлоргидрат /прет-бутпламина.
20—2Г>"
aH-KOH4. HaSO4 -r^—гГ^ (CH3KCNHCONH4 —>¦
2 моля . 1 моль 1,98 моля
11 Заказ № 1096 321
фгзлевый ангидридB00-240*1
72-76%
72-88%
(CH3KCNH21HC1
Катализатор. Тетрацианэтилеы можно перекристаллизовать из
метилового или этилового спирта. Однако в присутствии М. как
катализатора в результате гладкой реакции образуется ацеталь
д и циан кете на [17]. Другим примером является получение этилен-
ацеталя дицианкетена [18]. Суспензию тонкоизмельчеиного тетра-
цианэтилена в растворе М. в этиленгликоле перемешивают при
NO
-
'
CN
носи.
носн2
H2NCONH2
NC
77-85% NC
/**
2HCW
Ъ-1
25, 6 2 50МЛ
70—75° до полного растворения A5 мин). При охлаждении из
коричневатого раствора кристаллизуется достаточно чистый про-
продукт.
Действие М. в данном случае не объяснено. Добавление
М. к раствору тетрацианэтнлепа в спирте вызывает появление
ярко-фиолетовой окраски; по мере выделения цианистого водорода
окраска исчезает и раствор почти обесцвечивается. Пиридин и аце-
ацетат цинка также катализируют эту реакцию, но М. — наилучший
из известных катализаторов.
Образование хлоргидринов [191. М. хлорируется в аппарате,
предназначенном для быстрого поглощения газа. На рис. М-3 и
М-4 приведены принципиальные схемы двух приборов, которые
можно использовать для этой цели. В первом приборе (рис. М-3),
описанном Расселом и Вандерверфом [201, стеклянная трубка ме-
мешалки аа входит во внутреннюю трубку вращающегося ртутного
затвора в. Нижний конец газоподводящей трубки б погружен
в ртуть на 8 см. При правильной установке шариковых подшипни-
подшипников г, д, д подвижная часть свободно и плавно вращается с помощью
мотора ж и шкива е. В качестве направляющего подшипника можно
использовать подшипник от старого автомобильного генератора.
Для предотвращения засорения отверстия мешалки она должна
вращаться в направлении, противоположном потоку хлора.
322
На рис. М-4 дана схема прибора с мешалкой, имеющей жидкост-
жидкостной затвор и г аз о подводящую трубку 2 с входящим в нее стеклянным
стержнем; этим стержнем можно прочистить трубку, если она ока-
окажется забитой [2]. Муфта мешалки / опущена довольно глубоко, так
что сама жидкость служит как бы затвором. Можно также исполь-
использовать простую резиновую муфту. В этом случае муфта мешалки,
подобная /, должна быть опущена
в колбу неглубоко, к ней прикреп-
'5 ляется отрезок резиновой трубки
B см), плотно облегающий стер-
стержень мешалки. Место контакта
резиновой трубки с осью смазы-
смазывается глицерином.
Для получения хлоргпдрина
смесь М., карбоната кальция и
воды перемешивают при 0—15° и
пропускают в нее с большой ско-
гГТТ
Газ
Рис. М-3.
Рис. М-4.
ростью хлор до тех пор, пока привес не составит 95 г C0—40 мин).
К суспензии добавляют воду, смесь фильтруют и фильтрат, содер-
содержащий моиохлормочевину, выдерживают на холоду. Осадок на
фильтре экстрагируют водой, фильтраты объединяют, добавляют
лед и для получения хлорноватистой кислоты уксусную кислоту
и затем обрабатывают избытком циклопентена. Содержимое колбы
323
перемешивают и выдерживают в бане со льдом до тех пор, пока не
исчезнет верхний слой и на дне колбы не осядет тяжелое масло
A2—15 час). Водный слой насыщают хлористым натрием и транс-
2-хлорциклопентанол выделяют перегонкой с паром и последующей
перегонкой при 81—82°/15 мм.
H2NCONH2 + CaCOj + Н2О С1г > H2NCONHCl >
0-15»
2, 5 моля 1,25моля 150 мл
Н2О, АсОН
B Моля)
НОС1
52-56%
С1
— Н
¦он
н
Применение при диазотировании. В обычном методе диазоти-
рования аминов нитрит натрия добавляют до тех пор, пока проба
с иодкрахмальнои бумажкой не покажет избыток последнего. Перед
использованием раствора в следующей стадии избыток реагента
можно разложить добавлением М. [22, 231.
Стабилизатор. Вильсон [24] рекомендует стабилизировать све-
жеперегнанпый 2-фурфуриловый спирт 0,5—1,0% М.
Гетероциклы. Катализируемая щелочами конденсация М. с
диэтилоксалатом дает парабановую кислоту (Мюррей [251); конден-
конденсация с диэтилмалонатом дает барбитуровую кислоту (Дикки и Грей
[261).
ОС2Н5
о=с
OC2HS
1
с-о
NH2
+ 2 CH3ONa
1 маЛЬ
20-25!
NaQ
NaO
0, 5 толя 0, 5 моля
сн.
о
II
,COC2HS
2
'сос,н5
о
0,5 толя
NHZ
|~
NH2 0,
0,5 толя
ONa
^
В первой реакции используют раствор натрия в метаноле, во
второй — раствор натрия в абсолютном этаноле. В отличие от Мюр-
рея, бравшего 2 моля алкоголята на 1 моль эфира, Дикки и Грей
применяли 1 моль основания. Михаэль впервые осуществил обе
реакции и описал их в одной статье [271. Михаэль использовал в каж-
324
дом случае 1 Же алкоголята и получил удовлетворительные резуль-
результаты. Так как первая реакция протекает быстрее и при более низкой
температуре, чем вторая, возможно, что избыток алкоголята будет
ускорять обе реакции, но для решения этого вопроса необходимы
дальнейшие эксперименты.
Родственной реакцией является катализируемая алкоголятом
конденсация М. с этиловым эфиром ппануксусной кислоты — пер-
первая стадия синтеза хлоргидрата 5,6-диаминоурацила (Тэйлор [281).
Поскольку общий вьтход высокий, выход в решающей стадии кон-
конденсации должен быть почти количественным. И опять количество
примененного этилата натрия, по-видимому, вдвое превышало
необходимое, но нет данных, указывающих на нецелесообразность
этого избытка.
NH2
NHa
0,86 моля С2Н5ОС
Кип. 2 час
CHS 1 ,72 моля
' в I л BtOH
HOS
О
0,86 моля
NH., НО
HNO,
HN
Н
N
/\
\/
11
О
/NH
/у
.н
\н
/NH,
4: HC1
6S—8 I %
(общий)
ОН
ОН
¦НС1
6-Метилурацил получают из ацетоуксусного эфира и М. в
две стадии 1291. Тонкоизмельченную М. перемешивают со смесью
небольшого количества абсолютного этанола и соляной кислоты
в кристаллизаторе, который помещают в герметичный эксикатор
над кони, серной кислотой для поглощения воды, образующейся
СН3СОСН2СО2С,Н5-
1,23 моля
водн. NaOH
HjNCONHj
1,33 моля
10 купель НС1
25 мл С2Н,ОН
-НРО ~^
СНЯ
-с//
СНСО..СН,
XNHCONHa
сн, - о
СНСО.Н
4NHCONH.
Н
HCI
у/0
71-7 7%
(общий)
сня
HN
при конденсации до р-ураминокротонового эфира. Эксикатор в те-
течение продолжительного времени откачивают водоструйным насо-
насосом; ежедневно в него заливают свежую серную кислоту. Когда сы-
сырой продукт полностью высохнет E—7 дней), его перемешивают
с разбавленным раствором едкого натра при 95°. Прозрачный раст-
раствор охлаждают до 65° и при перемешивании медленно добавляют
325
кислоту. Пиримидин почти сразу же осаждается в виде бесцветного
порошка высокой чистоты.
Конденсацию бензоина с М. до 4,5-дифенилглиоксалона проводят
кипячением реагентов в уксусной кислоте [30].
Замещение ароматического галогена. Эштои [31] описал улуч-
улучшенный метод превращения 2,4-динитрохлорбензола в 2,4-динитро-
анилин кипячением с водным аммиаком в этаноле в течение 3 час.
Ферри [32] установил, что метод с кратковременным кипячением
с М. в этаноле «гораздо быстрее и дает очень хорошие выходы».
Однако выходы составляли лишь 53 и 57%, и в каждом случае
закристаллизованный продукт плавился примерно на 10° ниже при-
принятой для него температуры плавления.
1. В е и g e n M. F., герм. пат. март IS (I940).
2. Schlenk W., Jr., Ann., 565,204 A949); 573, 142 A951); Fortschr.
chem. Fortsdi., 2, 92 A951).
3 S cli i ess 1 с r R. \V. F 1 i t t с г D., J. Am. Chem. Soc, 74, 1720 A952).
4. S ш i t h Л. E., J. Chem. Phys., 18, 150 A950).
5. Fiescr L. F., J. Chem. Ed.,0, 457 A963); 42, 408 A965).
6. К n i g h t H. В., W itnauer L. P., С о 1 e m a n J. E., N о b 1 e \V. R.,
Jr., Swern D.. Anal. Cliem., 24, 1331 A952).
7. Swern D., Witnauer L. P., К n i g h t H. В., J. Am. Chem. Soc,
74, 1655 A952).
8. S с h 1 e n k H., II о 1 ni a n Rr Т., J. Am. Chem. Soc, 72, 5001 A950).
9. Org. Expts., 162.
10. N i со 1 a i d cs N., Laves F., J. Am. Chem. Soc., 76, 2596 A954); 80,
5752 A95S).
11. Linstead R. P., W h a 1 1 e у М., J. Chem. Soc, 1950, 2987.
12. Co I с m a ti J. E., Kn i g h t H. В., Swern D., J. Am. Chem. Soc, 74,
4S86 A952).
13. Biggs B. S., В i s li op W. S., J. Am. Chem. Soc, 63, 944 A941).
14. Ch er b u 1 i ez E., Landolt F., Helv. Chim. Acta, 29, 1438 A946).
15 Биггс Б. Бишоп В., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1952, сб. 3, стр. 208.
16. С м и т Л., Эмерсон О., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1953, сб. 4, стр. 105.
17. М I d d I e t о n W. J., Е п g е 1 h а г d t V. A., J. Am. Chem. Soc, 80,
27SS A958).
18. Д и к и и с о п Ч. Л., М е л ь б и Л. Р., «Синтезы органических препара-
препаратов», ИЛ, М., 1961, сб. 11, стр. 72.
19. Д о к а х о X., Вандерверф К., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1953, сб. 4, стр., 550.
20. R u s s е 1 1 R. R., Vanderwerf С. A., lnd. Eng. Chem., Anal. Ed.,
17, 2G9 A945).
21. Fiescr L. F., «Experiments in Organic Chemistry», 2nd Ed., 310, Heath
I-\ С A94!).
22. Ungnade H, E., Orwoll E. F-, Org. Syn., Coll. Vol., 3, 130 A955).
23. К э з л о у К., С э м мерс Р., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М., 1956/сб. 5, стр. 46.
24. Вильсон В. К., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949,
сб. 1, стр. 351.
25. М ю р р э й Дж.. «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1959, сб. 9,
стр. 54.
26. Д и к к и Дж., Г р е й А., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1949, сб. 2, стр. 79.
27. Michael А„ J. Prakt. Chem., [2], 35, 456, 458 A887).
326
28. Шерман У., Тэйлор Э., мл., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1959, сб. 9, стр. 74.
29. Д о и л и в и Дж., К а й з М.
1949, сб. 2, стр, 335.
30. К о р с о и Б,, Ф р и б о р н Э.
М., 1949, сб. 2, стр. 232.
31. As h t о n A. A., J. Chem. Ed., 40, 545 A963).
32. Ferry N-, J. Chem. Ed., 41, 404 A964).
«Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
«Синтезы органических препаратов», ИЛ,
МУРАВЬИНАЯ КИСЛОТА, НСООН. Мол. вес 46,03, Т. пл. 8,4°,
т. кип. 100,5°, уд. вес. 1,220, рКа 3,77.
Формилироваиие (см. также Уксусномуравьиный ангидрид).
М. к. — активный реагент для ацилирования спиртов и аминов
и в ряде случаев не требует применения катализатора или дополни-
дополнительного растворителя. При нагревании холевой кислоты с 87%-ной
сн,
с4насо2н
М. к. (уд. вес 1,2; соотношение 2 мл на I г ) при 50—55° в течение
5 час образуется триформильное производное ill. 11а-Гидроксиль-
ную группу 11-эппкортизола формулируют в пиридине при 0°,
добавляя по каплям смесь 1 мл 99%-ной М. к. и 0,4 мл уксусного
ангидрида B). d.l-Цистин формилируют прибавлением при пере-
перемешивании к смеси 40 г аминокислоты и 600 мл 87%-ной М. к.
50 мл уксусного ангидрида с такой скоростью, чтобы поддерживать
температуру реакционной смеси ~60° [33.
На первой стадии получения о-толилизонитрнла [41 раствор
о-толуидина и 98%-ной М. к. в толуоле кипятят с водоотделителем
около 3 час. После отгонки толуола и избытка М. к. остающийся
СНЯ
СН,
NHn
НСООН
75—80%
н н
КОС(СН,K
РОС1,
63—7 3%
N = C
N-o-толилформамнд кристаллизуется. При добавлении этого амида
к горячен суспензии трет -бутил ата калия в т/7ет-бутаноле при
327
перемешивании алкоголят быстро растворяется. После этого раст-
раствор охлаждают до 10—20° и обрабатывают хлорокисыо фосфора
в течение 30—40 мин. По окончании реакции смесь прибавляют
к холодному раствору бикарбоната натрия, маслообразный о-толил-
изонитрил экстрагируют петролейным эфиром и перегоняют.
Метод получения аллилового спирта, впервые предложенный
Толлепсом A870 г.) и в дальнейшем улучшенный [5], состоит в на-
нагревании глицерина до 260° при последовательном добавлении трех
II
носнгсн хн
о
i
н
порций М. к. (полтора дня) и выделении аллилового спирта из ди-
стиллата (выход 46%). Образующийся при этом моноформиат гли-
глицерина дает при пиролизе непредельный спирт, углекислоту и воду.
Ацидолиз. Один из способов получения безводной акриловой
кислоты заключается в нагревании метилакрилата с 98%-ной М. к.
в присутствии каталитических количеств серной кислоты и гидро-
гидрохинона как ингибитора полимеризации [6].
н +
СН2 -- СНСОХНт + НСООН > СН. = СНСОоН Н- НСООСНз
a z .1 i 74—78% - ' л
Восстановление. При нагревании трифенилкарбинола с 5 ч.
М. к. некоторое количество вещества растворяется с образованием
желтого раствора галохромной соли. При этом наблюдается мед-
(С6Н5KСОН + НСООН —> (QH5KCH 4
ленное выделение углекислоты, и по мере завершения реакции
восстановления до трифенилметана окраска раствора постепенно
исчезает [73.
М. к. применяется как восстановитель при алкилировании ами-
аминов формальдегидом (см. Формальдегид, метилирование).
Синтез гетероциклов. Бензимидазол обычно получают нагре-
нагреванием смеси о-фенилендиамина @,5 моля) и 90%-ной М. к. @,75
моля) при 100" в течение 2 час с последующим охлаждением и нейт-
нейтрализацией щелочью [81. Продукт реакции отфильтровывают и пе-
рекристаллизовывают из воды (т. пл. 170—172°).
328
В синтезе 3-амино-1,2,4-триазола смесь бикарбоната аминогуа-
нидина и 98%-ной М. к. осторожно нагревают (вспенивание) до
прекращения выделения углекислоты 191. Раствор, содержащий
н NH нnh
H2NN CNH2-H2CO3 HCOgH> H2NN CNH2-HCO2H —>
A) B)
120°^ HN CNH3
-HZC? OCH
H
C)
формиат аминогуанидина B), нагревают 5 час при 120°; при этом
формиат B) теряет воду и превращается в N-формильное производ-
производное C), которое подвергается циклодегидратации с образованием
амипотриазола D). Выход кристаллического продукта с т. пл.
152—153° составляет 68—70%.
Синтез самого 1,2,4-триазола (9) [91 начинают с получения
формильного производного F) из тиосемикарбазида E) при кратко-
кратковременном нагревании его с 90%-ной М. к. Соединение F) цикли-
зуется в 3-меркапто-1,2,4-триазол (8) под действием щелочи, по-
видимому, через таутомерную форму G). Как это ни удивительно,
N
2
¦ H2N HN
O=CH ^C=S *. HOCH ^C-SH NaOH .,
71-81%' i I ^— II I 72-81%
H3N NH HN NH N NH ¦ (
E) F) G)
SH ...„ ^N
Oh ^^I—1
(8) (9)
при окислении соединения (8) азотной кислотой в присутствии азо-
азотистой кислоты в качестве катализатора происходит элиминирова-
элиминирование меркаптогруппы с образованием 1,2,4-триазола.
Карбоксилирование. Адамантан превращается в 1-адамаитап-
карбоновую кислоту при реакции с большим избытком М. к. в че-
тыреххлористом углероде в присутствии трет-бутанола и конц.
серной кислоты [101. Побочная реакция — восстановление трепг-
бутанола до пзобутана, который частично карбоксилируется в три-
метилуксусн)гю кислоту. Обработка смеси включает кристаллиза-
329
цию аммонийной соли адамантанкарбоновой кислоты, в то время
как соль побочно образующейся кислоты остается в маточном
растворе.
0,1 МОЛЯ
HCO2H + (СН3KСОН + H2SO4
1,2МОЛЯ 0,4 МОЛЯ 255 МЛ
¦со2н
cci4
>
5б-б1%(чистый)
(СН3KССО2Н
Эта методика иллюстрирует общий метод карбоксилнрования
насыщенных углеводородов с водородом при третичном углеродном
атоме, например изопентана, 2,2-диметилбутана и метилциклогек-
сана.
Другим примером является синтез 1-метилциклогексанкарбоно-
вой кислоты из метилциклогексанола-2 [10а].
ХН,
4- НСООН
СН3
СО2Н +Н,0
Перегруппировка Бекмана [111. Кетоксимы гладко перегруппи-
перегруппировываются при кипячении с М. к. в течение 1—6 час [11].
NOH
"Ч,
-СН» 4-НСООН
Кипячение 6 час
15 мл
о н
няс-
1. Cortes e F., В a u m a n L., .1. Am. Chem. Soc, 57, 1393 A935).
2. R e b с г F., L а г d о n A., R e i с h s t e i n Т., Helv. Chim. Acta, 37, 45
A954).
3. du Vigneaud V., Dorfman R., Lor ing H. S., J. Bid. Chem.,
98, 577 A932).
4. U g i 1., Me у г 1?., Org, Syn., 41, 101 A961).
5. Камм О., Map вел С, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1949, сб. I, стр. 25.
6. Р е б е р г Ч., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. I,
стр. 25.
7. К а и И m a n n H., Pannwitz P., Вег., 45,766 A912); К о v а с h e А.,
Ann. chim., [9], 10, 184 A918).
330
8. В а г н е р Е., Миллетт В., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М., 1949, сб. 2, стр. 85.
9. A i n s w о г t h С, Org. Syn., 40, 99 A960).
10. К о с h H., H a a f W., Org. Syn., 44, 1 A964).
10а. Haaf W., Org. Syn., 46, 72 A966).
11. vanEs Т., J.Chem.Soc, 1965,3881.
МУРАВЬИНАЯ КИСЛОТА — ФОРМАМИД. При кипячении
в течение 1 час с М. к. — Ф. 3,4-дигидроизохииолины подвергаются
восстановительному формилированию с образованием N-формил-
1, 2, 3, 4-тетрагидроизохинолииов [1] с хорошим выходом. Наличие
НСООН—HCONH,
\т Кипячение
R
гидроксильных групп препятствует реакции; их необходимо блоки-
блокировать путем превращения в простые эфирные группы.
1. G а г den t J., Bull. Soc. chim, France, I960, 118; Baxter 1., A 1 1 an
L. I., Sw an G. A., J. Chem. Soc, 1965, 3645; Baxter l.,S\van G. A.,
J. Chem. Soc, 1965, 4015.
МУРАВЬИНОЙ КИСЛОТЫ л-НИТРОФЕНИЛОВЫЙ ЭФИР,
n-NO2CBH,OCHO. Мол. вес 167,12, т. пл. 72—74°.
Получение. Реагент получают ацилированием л-нитрофенола
муравьиной кислотой в присутствии дициклогексилкарбодиимида
(ДГК) в ТГФ [1].
дгк—тгф
n-NOaCeH4OH + НСООН — * n-NO2CfiH4OCHO
63%
Формилироваиие. Реагент селективно формилирует концевые
аминогруппы орнитина н лизина [1], тогда как по Шихану [2] под
действием муравьиной кислоты и уксусного ангидрида формили-
руются обе аминогруппы.
О
II ТГФ, 25°. 0 час
H2N (СН,)„СНСО,Н + HCOC6H4NO.rn -^г—-
NH2
, п = 3 или 4
-> HCO-N(CH2),,CHCO2H+MOC6H4NO2
NH3
l.Ok aw a K-, Hase S., Bull. Chem. Soc Japan, 36, 754 A963).
2. Sheehan J. C, Y an g D. D., J. Am. Chem. Soc, 80, 1154 A958).
МУРАВЬИНОЙ КИСЛОТЫ ТРИМЕТИЛАММОНИЕВАЯ СОЛЬ,
5HCO2H.2N(CH3K. Мол. вес 348,35, т. кип. 91—93°/18 мм. Эту
слабокислую жидкую соль с высокой и постоянной температурой
331
кипения получают, пропуская газообразный триметиламин в охлаж-
охлажденную льдом 80%-ную муравьиную кислоту до щелочной реакции
раствора [1].
Восстановительное действие. М, к. т. с. используют для восста-
восстановительного расщепления N-ацпламино- и N-сульфамн домети ль-
ных соединений [1]. Можно использовать также и муравьиную
кислоту, но выходы при этом ниже.
.ОН . .
5НСО2Н- 2(CH3KN
СН
СН,
65% .
1. S e k i у а М., По К.., Chem. Pharm. Bull. (Japan), 12, 677 A904).
МУРАВЬИНОЙ КИСЛОТЫ ЭТИЛОВЫЙ ЭФИР, HCOOQ-Hs.
Мол. вес 74f08, т. кип. 54°, уд. вес 0,92.
Технический препарат очищают добавлением 15 г карбоната ка-
калия па 100 г жидкости, после чего оставляют смесь на 1 час, перио-
периодически взбалтывая, затем декантируют в сухую перегонную колбу,
прибавляют 5 г пятнокиси фосфора и фракционируют без доступа
влаги.
Синтез Гриньяра. Применение этого реагента для синтеза вто-
вторичных спиртов при взаимодействии с реактивами Гриньяра иллю-
иллюстрируется следующей схемой Ш:
HCOOCHj, 11,0
K-C,HaMgBr —— (H-C4He)aCHOMgBr ~ZZ^^T (*-C4HBLCHOH
Формилирование кетонов. Конденсация циклогексанона с
с М. к. э. э. в присутствии этилата или гидрида натрия дает соеди-
соединение, которое можно представить как 2-оксиметнленциклогекса-
нон A) или как его таутомер — 2-формилциклогексанон B) [21;
для простоты этот процесс называют формулированием. В описан-
описанной выше методике после формилирования проводят реакцию с гид-
гидразином, дающую тетрагидроиндазол C), дегидрированием которого
получают индазол D). Формилирование циклических кетонов часто
применяют для блокирования одного из а-положеннй, после чего
можно алкилнровать по га'-положению. Блокирующая группировка
удаляется затем щелочным гидролизом. Джонсон [3] усовершенство-
332
Бал этот метод, применив О-алкилирование оксиметиленового про-
производного F) изопропилиодидом, метилирование производного G)
+¦ НСО2СгН5
95-98%'
70-74%.
Со
СНОН
сно
A)
B)
.N
C}
с образованием соединения (8) и элиминированиеО-алкильной груп-
группы кислым, а формальной группы щелочным гидролизом до соеди-
соединения A0).
о
н
E)
ОТ
О
нсогсгн5
CHjONa
72%
CHOCH(CH3
н
32%
(обш.нй}
H
(8)
(9)
A0)
Интересным методом синтеза 1,3,5-триацетилбензола является
формилированне ацетона [4J. К раствору этилата натрия в абсолют-
абсолютном этаноле после разбавления эфиром при кипячении и перемеши-
перемешивании добавляют по каплям в течение 2 час смесь ацетона и М. к.э.э.
В этих условиях формильное производное конденсируется в арома-
ароматический трнкетон.
СН3СОСН3 + НСООС2Н5 + NaOCjHb —- CHBCOCI IaCHO
СОСНз
О
I!
снх-
сна
сно сно
СНа CHeCOCHs
1
1
осн
-знао
30—38%
сн3со
СОСН3
^СОСНч
Т.пл. 163
333
Методика синтеза 3-циап-6-метплпиридона-2 C) [5] включает
выделение натриевого производного формилацетона A). Для этого
к суспензии метилата иатрня в эфире при перемешивании и охлаж-
охлаждении льдом добавляют по каплям смесь ацетона и М. к. э. э.,
после чего удаляют эфир при температуре ниже 70°. Твердый оста-
остаток обрабатывают водным раствором циаыацетамида и ацетата
СНХОСН3--НСООСгНг,-|СН3ОХа
01XH0Na+
СН CHXN
СН3СО СО
B)
Ацетат шшеридиння, АсОИ
55 — 62% (общий)
A)
НХ N
,CN
О
н
C)
пнперидпния и раствор кипятят 2 час. После разбавления водой и
гюдкисления уксусной кислотой образуется объемистый желтый
осадок соединения C); т. пл. 294° (с разл.).
В синтезе [6] 6,7-диметокси-3,4-дигидронафтойной-2 кислоты
(IV) по методу Кроули и Робинсона [7] этиловый эфир у-вератрил-
масляной кислоты A) формулируют М.к.э.э., добавляя по каплям
раствор М.к.э.э. и (I) в эфире к суспензии этилата натрия в эфире
при —10°. После гюдкисления формильное производное (II) выде-
выделяют экстракцией эфиром и циклизуют в III под действием смеси
90%-ной фосфорной и конц. серной кислот при 0—10°. Омыление
дает кислоту (IV); т. пл. 193°.
СНсО
СН,о
СНХООС,Н5 нсоос„н5
СН, NaOCaH5
СН,0
сно
CHCOOG.H,
сн„
СНа
СН-,0
СЫ,0
II
ХООСН,
он-, н
4 и—13%
(общий)
СН3О,
сн.о
III
IV
Неочищенный формилгидразин, полученный осторожным при-
прибавлением гидразингидрата к раствору М.к.э.э. в этаноле и кипяче-
334
иием смеси в течение 18 час, конденсируется в 4-амино-1,2,4-триазол
при нагревании до 200° при атмосферном давлении в течение 3 час [81.
О
НСООСН5 H'NNI_^ HCNHNH,
__..о HaN _2H.,o XH-N
U -_^ h,N —N< I
4
HaNNH HOCH=N c*-7'% 4CH = N
N-Циклогекснлформамид, полученный медленным добавлением
М.к.э.э. к циклогексиламину при перемешивании и охлаждении,
является промежуточным продуктом при превращении этого амина
в циклогекснлизонитрил [9].
НСООСЛЬ POCIt —пиридин
QHUNH2 — C6HnNHCHO —— >- C6HnN = C
Первичные и некоторые вторичные амины можно форматировать
с хорошим выходом при нагревании амина с М.к.э.э. при 100—110°
в автоклаве в течение 1 час 1101. В тех же условиях этил ацетат не
реагирует.
1. Колем аи Дж., Крэг Д., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
194 9, сб. 2, стр. 193.
2. Э п п с в о р з Ч., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1961,сб.И,
стр. 27. For application in the steroid series, see also Clinton R. O- et al.,
J. Am. Chem. Soc, 83, 1478 A961).
3. Johnson W.S,, P os v i с H., J. Am. Chem. Soc, 69, 1361 A947).
4. Cl a i sen L., S t у 1 о s N.. Ber., 21, 1145 A888); Фра н к Р., В а р-
ланд Р., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, 1953, сб. 4, стр. 488.
5. М а р и ел л а Р., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1953, сб. 4,
стр. 553.
6. X о л м с X., Тревой Л., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, AL,
1953, сб. 4, стр. 197.
7. С г о w 1 е у G. P., R о b i n s o n R., ,1. Chem. Soc, 1938, 2001.
8. А л л е н Ч., Белл А., «Синтезы органических препаратов*, ИЛ, М., 1952,
сб. 3, стр. 56.
9. U g i I., М е у г R,, L i p i n s k i M., Bodesheirn F., Rosen d h a 1
Г., Org. Syn., 41, КЗ A961).
10. Moffat J-, Newton M. V., Papenmaier G. J., J. Org. Chem.,
27, 4058 A962).
H "- -¦ ' —
НАДБЕНЗОЙНАЯ КИСЛОТА, СЧН6СО3Н. Мол. вес 138,12.
Получение. В ранее предложенном методе [ 11 охлажденный
до —5° раствор метилата натрия в метаноле обрабатывают холодным
раствором перекиси бензоила в хлороформе, надбензоат натрия экст-
экстрагируют ледяной водой, экстракт промывают холодным хлорофор-
CHsONa HaSO,
0*)* г н гп ,.„-* CeH5CO3Na
82,5 — °°%
мом для удаления метилбензоата и выделяющуюся при подкислении
Н. к. экстрагируют хлороформом. Продажную перекись бензоила
необходимо предварительно перекристаллизовать, растворяя в го-
горячем хлороформе и добавляя метанол до начала кристаллизации.
О совершенствовании метода получения Н. к. из 70%-ной пере-
перекиси водорода и бензойной кислоты в мета нсу л ьфо кислоте и выделе-
выделении экстракцией бензолом (Сверн) см. Перекись водорода. Мойер
и Менли [21, очевидно не зная о методе Сверна, опубликовали
статью «Усовершенствованный синтез надбензойиой кислоты».В их
методе, основанном иа работе Вилкаса [3], 8 г перекиси натрия
растворяют при 20° в 135 мл воды, фильтруют и к раствору при пе-
перемешивании магнитной мешалкой добавляют 175 мл денатурата и
раствор 0,5 г MgSO4 ¦ 7 Н2О в 15 мл воды. Эта соль ингибирует ката-
каталитическое действие следов ионов металлов и создает возможность
проведения реакции при комнатной температуре с таким же выхо-
выходом, как и при охлаждении до — 5°. Температуру раствора доводят
до комнатной и при перемешивании в течение 10—12 мин добавляют
11,6 мл хлористого бензоила. Перекись бензоила отделяют фильтро-
фильтрованием, подкисляют 20%-ной серной кислотой и продукт экстраги-
экстрагируют шестью порциями четыреххлористого углерода, хлороформа
пли бензола по 75 мл каждая; выход около 75%. При экстракции
в органическую фазу переходит около 25 мл этанола.
Реакция с олефинами. Реакция Н. к. с олефином обычно осу-
осуществляется гладко при охлаждении до 0—25° с высоким выходом
эпоксида. Олефин растворяют при комнатной температуре в растворе
Н. к. в хлороформе или бензоле (при необходимости добавляют
другой растворитель) и раствор оставляют при комнатной или пони-
пониженной температуре иа несколько часов. Реакцию можно контроли-
контролировать иодомстрическим титрованием. Используя избыток реагента,
можно определять его расход и, таким образом, число имеющихся
двойных связей.
336
В классических исследованиях эргостерина и витамина D Вин-
даус описал все известные в настоящее время типы реакций Н. к.
с ненасыщенными соединениями. Наблюдение Виндауса и Лгот-
трингхауса, заключающееся в том, что в присутствии избытка Н. к.
эргостерин поглощает точно 3 моля надкислоты, было первым пря-
прямым доказательством наличия в нем трех двойных связей. Реакция
стерина с 1 молем Н. к. дает продукт, идентифицированный
впоследствии как 3C,5сс,6«-триол-6-бепзоат. т/?а«с--22,23-Двойная
связь значительно менее реакционноспособна. Цисоидная 5,8-днено-
вая система эргостерина обладает высокой реакционноспособпостью
сн
сн,
НО
сн,
Эргостерин
он
ОСОС6Н3
по отношению к диенофилам типа малемнового ангидрида, а при
фотосенсибилизации присоединяет кислород в положения 1,4 с об-
образованием 5а,8а-трансаннулярной перекиси. Преимущественное
присоединение к 5,6-двойной связи показывает, что Н. к. не склонна
к 1,4-присоединению. Очевидно, в этой реакции первоначально
образующийся аллильньш а-эпоксид легко расщепляется до 5,6-
диол-6-бензоата. Если насыщенные эпоксиды расщепляются до
транс-производных, то аллильный эпоксид может расщепляться
или с обращением, или с сохранением конфигурации в зависимости
от структуры и условий реакции. Сохранение конфигурации 6а
можно, по-видимому, объяснить экваториальной ориентацией
ба-бензоатной группы; наличие объемной группы в 6^-аксиальном
положении привело бы к очень сильному взаимодействию с аксиаль-
аксиальной Юр-метильной группой. Однако поведение лумистернна проти-
противоречит этой интерпретации [5]. Лумистерин отличается от эрго-
эргостерина конфигурацией при С9 и С1о, а также тем, что его «-область
экранирована ангулярной метильной группой.
Таким образом, Н. к. атакует эргостерин из «-области, тогда как
лумистерин атакуется из ^-области, и первичным продуктом реак-
реакции с Н. к. в бензоле является C-окись B). Эта окись гидролизуется
при непродолжительном нагревании суспензии в воде. Подобным же
образом, не затрагивая ацетильной группы, осуществляется гидро-
гидролиз 3-ацетата-5,6-|3-э11оксида. Реакция сопровождается обычной
инверсией при Си даже в том случае, когда аксиальная 6а-окси-
группа экранирована аксиальной Юсс-метильной группой. При
обработке лумистерина Н. к. в хлороформе по обычной методике
СИ
зО,Н , С6Н6
2 0 vac t 5
о
Лумистерии A) B)
^HsCQ^H, С6Н6, 3 дня |
снс1 ¦ , ¦ - - ¦ —J
но
OCOC6HS
D)
он
E)
F)
или при выдерживании бензольного раствора в течение 3 дней обра-
образуется Зр,5р,6|3-триол-6-бензоат D), омыляющийся в триол E).
6-Эпимеры C) и E) окислением сведены к дикетону F). Аномальная
в этом ряду реакция раскрытия р-окиси B) бензойной кислотой
B)
НО "ОгСбНг;
но
с сохранением конфигурации при Q обусловлена аллильной при-
природой окиси и кислотным характером реагента. 7,8-Двойная связь
способствует появлению частичного положительного заряда, доста-
достаточного для подхода нуклеофила с последующим ц^с-раскрытием
эпоксидного цикла.
В ряду стероидов гидрирование четырехзамещенных двойных
связей затруднено или не осуществляется совсем, тем не менее
такие соединения реагируют с Н. к. Однако в этом случае продук-
продуктом реакции оказывается не эпоксид, а аллиловый спирт или соп-
сопряженный диен. Первый продукт получен Виндаусом и Люттринг-
хаусом [4], но лучшим примером является описание Виидауса, Лни-
зерта и Экхардта [6]. Реакцией Д*-холестерилацетата A) с Н. к.
в хлороформе получают ненасыщенный диол-3-ацетат, описанный
как третичный аллиловый спирт C), поскольку при обработке
уксусным ангидридом из него образуется диен D). Поскольку Хен-
бест и Райли [71 показали, что А8-эргостерилацетат с Н. к. в бензоле
дает с хорошим выходом 8а, 9а-эпоксид, а также с точки зрения до-
доказательств, приведенных ниже, образование аллилового спирта
C) можно рассматрнвать через промежуточный эпоксид B), расщеп-
расщепляющийся до C) под действием следов кислоты, содержащейся
338
СоНт
СЦН
с6и5со3н
АсгО,
в хлороформе. При уточнении результатов Виитерштейнера и Моора
f9] Физером и Гото (8] были получены следующие доказательства.
Л7-Холестерилацетат (I) под действием мононадфталевой кислоты
е эфире дает 7а, 8а-зпоксид (II). Последний не изменяется при по-
последующей обработке мононадфталевой кислотой в эфире, но в хло-
хлороформе с 1 молем Н. к. образует эпоксиспирт IV. Окись II устой-
устойчива в сухом или влажном хлороформе, содержащем бензойную
кислоту, таким образом, расщепление и дальнейшая реакция не
АсО
сяы
III
сян,
могут быть обусловлены действием этой кислоты. В методе получе-
получения Н. к., применявшемся в то время, раствор натриевой соли под-
подкисляли серной кислотой и экстрагировали хлороформом. Встря-
Встряхиванием хлороформа с 10%-ной серной кислотой с последующей
сушкой получали кислый раствор, пригодный для изомеризации
окиси II в аллиловый спирт III, выделяемый в виде диацетата. При
титровании оказалось, что хлороформ содержит 0,2 мг серной кис-
кислоты на 100 мл.
Окисление а-дикетонов, о-хинонов и производных фенола (в не-
некоторых реакциях, приведенных в этом разделе, применяли над-
уксусную и мононадфталевую кислоты). Каррер [101, имевший бо-
богатый опыт превращения каротинопдов в эпоксиды, часть которых
встречается в природе, исследовал реакцию ненасыщенного сс-дике-
тона A) смонопадфталевой кислотой в эфире. Кристаллический про-
продукт реакции по составу отвечал моноэпокснду, но не соответствовал
о о
CeHs(CH = СНJС—С(СН = СН)аСвН5 -
(I)
о о
—». С„Н6(СН - СНJС— О - С(СН = I
B)
-CO-H
ему по свойствам и оказался ангидридом B). Таким образом, под
действием надкислоты происходит расщепление связи между карбо-
карбонильными группами с внедрением атома кислорода. Бозекен [111
охарактеризовал продукт окисления [З-нафтохинона надуксусной
кислотой как о-карбоксиаллокоричную кислоту E). Каррер и Шней-
дер [121 обрабатывали раствор 3,5 г fi-нафтохинона в 70 мл хлоро-
хлороформа раствором 3,4 г A,1 же) Н. к. в 50 мл хлороформа при ком-
комнатной температуре. Раствор вскоре принимал темно-красную ок-
окраску, но через 5 дней становился ярко-желтым. Кислоты отделяли
О
II о
-¦у/
C)
С-0
С.НьСО.Н
X н
с=о —
н3о
/СОаН
С0Л1
E)
экстракцией раствором бикарбоната и упариванием высушенного
хлороформного раствора с последующей многократной кристалли-
кристаллизацией остатка получили 0,85 г чистого ангидрида D) с т. пл. 115°.
Другие примеры реакции [13—151 приведены на схеме:
340
сн,
С6Н5С=О
со2сгн5
СН3С = О
СН3С = О
с=о
Фернхольц [16] изучил окисление метилового эфира р-нафтола
под действием Н. к. и представил убедительное доказательство нап-
направления этой интересной реакции превращения в мопометиловый
эфир о-карбоксиаллокоричной кислоты (б) с 35%-ньш выходом. 6 г
эфира A) добавляют при охлаждении к 692 мл 2,5%-ного раствора
Н. к. в бензоле и раствор, вскоре окрашивающийся в красный цвет,
оставляют на две недели при 10°. Экстракцией бикарбонатом отде-
отделяют кислотную фракцию, из которой выделяют кислый эфир (б), а
осн,
E)
F)
из оставшейся небольшой нейтральной фракции удается выделить
2-метоксм-1,4-нафтохинон D) с выходом 2,5%. Предполагаемая
последовательность стадий основной реакции состоит в окислении
до р-нафтохинона B) с отщеплением метанола, расщеплении до ангид-
ангидрида Каррера C) и реакции последнего с метанолом, выделяющимся
на первой стадии, с образованием кислого эфира F). При окислении
раствором надуксусной кислоты, полученной из 300 мл уксусной
кислоты и 30 мл 30%-пой перекиси водорода C4 дней при 25а),
свободная о-карбоксиаллокоричная кислота [соответствующая F)]
341
получена с 65% -ным выходом. Очевидно, в этом случае с ангидридом
реагирует преимущественно вода, имеющаяся в большом избытке
по отношению к образующемуся метанолу. Окисление 3 г метило-
метилового эфира A) Н. к. в бензоле с добавлением 30 г абсолютного эта-
этанола дает 0,9 г кислого этилового эфира дикислоты. Окисление
с.-нафтола под действием Н. к. в смеси бензола с метанолом также
дает кислый метиловый эфир F), который, по-видимому, образуется
через хиной B) и ангидрид C).
Интересно, что в условиях указанных реакций окисления под
действием Н. к. и иадуксусной кислоты мононадфталевая кислота
реагирует лишь в незначительной степени.
Окисление диарнламинов. Токумару и сотр. [171 обнаружили,
что при добавлении Н. к. в эфире к эфирному раствору 4,4'-димето-
ксидифениламина A) образуется кристаллический осадок стабиль-
стабильного радикала 4,4'-диметоксидифенилиминоксила B). Соединения
такого типа ранее рассматривались Вейландом как содержащие
четырехвалентный азот [18].
(rt-CH8OC0H4JNH+C0H6CO8H— -+ (n-CH3OCeHjJN-=O
A) 0,5 г п эфире 0,C6% в --.фире B) Т. пл. 1Г,0-~151%
1. Брони Г., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. 1
стр. 337.
2. М о у е г J. R., М а п 1 е у N. С, J. Org. Chem., 29, 2099 A964).
3. V i 1 k as M., Bull. soc. Chfm. France, 1959, 1501.
4. W I n d a u s A., L ii t 1 r I a g h a u s A., Ann., 481, 119 A930).
5. Ф и з е р Л-, Ф и з e p M., Стероиды, пзд-во «Мир», М., 1964.
6. W i n d a u s A., L i n s e г t O.,Eckhar dt H. J., Ann. 534, 22A938).
7. H e n b e s I II. В., \V г i g I e у Т. L. J. Chem. Soc, 1957, 4596.
8. F i e s e г L, F., G о \ о Т., Bhatt ach aryy a B. K., .1. Am. Chem.
Soc,, 82, 1693 A9fiO).
9. Wintersteiner О., М о о г е М., .1. Am. Chem. Soc, 65, 1507 A943).
10. К а г г с r P,, С о с h a n d СП., Neuss N,, Helv. Chhn. Ada, 29, 1 $36
A946),
11. BSeseken J., S 1 о о f f C, Rec. trav. Chim., 49, 100 A930).
12. Karrer P,, S с h neidcr L., Helv. Chim. Act a, 30, 859 A947),
13. Karrer P., S с h w yzer R., Neuwirt li H., Helv. Chim. Acta, 31,
1210 A948),
14. К a r r e r P., H a a b F., IIclv. Chim. Acta, 32, 950 A949).
15. Karrer P., Holil Th., Helv. Chim. Acta, 32, 1932 A949).
16. Femholz H., Chem. Ber.,84, 110 A951).
17. T о k li m а г li K-, Sakurago H., S i m a m n r a O., Tetrahedron
Letters, 3945 A964).
18. W i с 1 a n d II., О I f e n b а с ker M., Ber,, 43, 2111 A914).
НАДБЕН30ЙН0Й КИСЛОТЫ mpem-БУТИЛОВЫЙ ЭФИР,
о
I!
CnHBCOOC(CH3K.
Мол. вес 194,22, т. кип. 75—7670.2 мм; стабилен при комнатной
температуре; период полураспада при 100° 18 час [\].
342
Синтез трет-бутцповых эфиров. Взаимодействие этого реагента
с реактивами Гриыьяра является удобным методом синтеза аромати-
ароматических и алифатических трет-бутиловых эфиров [21. Поскольку
яфб7?г-бутиловый эфир фенола легко гпдролпзуется кислотами, эту
Бг
о
СЛ-LC О
Вг
о--'
78-84
¦о
реакцию можно рассматривать как способ превращения арилгало-
генидов в фенолы [3,41 B-бромтпофен -»* 2-оксптиофен l.3f).
Реакция с эфирами. При разложении Н. к. б. э. под действием
хлористой меди в присутствии эфнров
образуются ацеталп RCH(OR'K [51:
пд д
и спиртов R'OH
О II
к-СзН7СН2ОС4Нв-«-[--СвН6С —аС(СН3)8 —->. н-С3Н7С/
н
С алифатическими и циклическими эфирами (например, ТГФ)
Н. к. б. э. реагирует в присутствии галогенидов меди(Г) при 67—
90е1 с образованием нестабильного а-бензоилоксипроизводного A)
[51, которое при реакции с ТГФ D—б час) выделяют и осторожным
С6Н5СОр(СН3K(Си\
- (СНЭ
з СОН
(СН3KСОН
OCQH5 ~QH5CO2H
A)
¦ос(сн3K
B)
C)
нагреванием превращают в 2,3-дигидрофурап (выход 66%), Если
исходную реакционную смесь сразу нагревать 14—48 час, то мед-
медленно образующийся ненасыщенный эфир B) при каталитическом
действии бензойной кислоты присоединяет mpem-бутаяол и превра-
превращается в ацеталь C) — 2-т/7ет-бутокситетрагидрофуран.
343
Реакция с ненасыщенными соединениями (обзор [61). В при-
присутствии каталитических количеств соли меди или кобальта
Н.к.б.э. реагирует с олефннами с образованием замещенных аллил-
бензоатов (Караш, Сосновский, Янг 17]), При этом не наблюдается
аллильной перегруппировки; единственный продукт реакции с тер-
терминальными олефинамн — аллиловый эфир с концевой двойной
связью. Это подтверждается также реакцией с 1-мстнлен-4-т/?еш-
бутилциклогексаиом [81. Однако позднее с помощью ГЖХ было
кснгсн=сн2
CuBr OCOC6H5
о
(СН3) з C\v^-^^\ СбН5СООС(СН3K (СН3K С
"сн.
найдено, что эта реакция все-таки сопровождается аллильной пере-
перегруппировкой. Так, бутен-1 и бутен-2 дают практически одинако-
одинаковую смесь З-бензоилоксибутепа-1 и кротилбензоата. Было показано,
ОСОС6Н5
СН3СНСН = СН3 90%
CuBr
сн3сн=снсн3 ) v осос6н5
что эти олефины и эфиры в условиях реакции не изменяются. Кроме
того, оказалось НО], что реакция с оптически активным бицикл о-
{3,2,1]-октеном-2 A) дает рацемический зкзо-бицикло-13,2,1 f-A3-
октенилбеизоат-2 D). Считают, что отщепление аллилыюго водорода
при Ci приводит к образованию симметричного радикала B<-»3)
с полной эквивалентностью углеродных атомов 2 и 4 и, таким об-
образом, к превращению в рацемическую форму жзо-бепзоатз.
Другие примеры таких перегруппировок привел Денни [11].
ОСОС6Н5
+ СН3=ССНСН8
СНз
ососвн6
*. СН3С — ССН8
СН3 СНз
СН,СИа
Эта реакция использована для получения оптически активных
аллиловых спиртов [121. Циклические олефины, например циклопен-
тен, обрабатывают ш/?<?ш-бутилгндроперекисью в присутствии мед-
медной соли оптически активной кислоты (обычно (-Ь)-а-этиловый эфир
камфорной кислоты! и получают оптически активные аллиловые
НООС(СН3)
A)
B)
эфиры типа A), которые расщепляются LiAlH4 до спирта B). Эффект'
асимметрической индукции невелик; однако вследствие высокой
удельной активности оптически чистого вещества наблюдается зна-
значительное вращение. Реакция бензоата холестерина с трет-бутил-
гидроперекисью в присутствии бромистой меди как катализатора
в бензоле дает равные количества Д5-холестендибензоатов-Зр, 7а и
-Зр1, 7C [13]. В этом случае аллильная атака не сопровождается пере-
перегруппировкой.
. Очень интересная и препаративно ценная реакция Н. к. б. э.
с иорборнадиеном дает 7-трет-бутоксинорборнадиен. Примеча-
Примечательно, что при этом образуется именно эфир, а не бензоат. Как и
С6Н5СООС(СН3K
СиВг
20-25%
в вышеуказанных реакциях, аллильная атака в данном случае
невозможна, а отщепление водорода от С7 обусловлено, по-видимому,
анхимерным эффектом двойных связей. Под действием хлорной и
уксусной кислот 7-т^ш-бутоксинорборнадиен превращается в
7-норборнадиенпладетат G3%), восстановление которого алюмо-
гидридом лития дает норборнадиенол-7 с выходом 95%.
345
1. L a w с s s о n S.-O., S о s n о v s к у G., Svensk. Kern. Tids., 75, 568
A963); Angew. Chem., Internal. Ed,, 3, 269 A964).
2. La wesson S.-O., Y a n g N. C, J. Am. Chem. Soc, 81, 4230 A959);
F r i s e 1 1 C, L awesso n S.-O., Org. Syn., 41, 91, A961).
3. F r i s e 1 1 C, Lawesson S.-O., Org. Syn., 43, 55 A963).
4. La wesson S.-O,, Friscll C, Arkiv. Kemi., 17, 393 A961).
5. Law ess on S.-O., В e r g 1 u n d C, Angew. Chem., 73, 65 A961),
6. Sosnovsky G., Tetrahedron, 13, 241 A961); Lawesson S.-O,,
Bcrglund C, G г б n w a 1 1 S., Chen]. Scand., 14, 944 A960).
7. К h a r a s с h M. S., Sosnovs к у (}., Yang N. С, J, Am- Chem.
Soc, 81, 5819 A959); Sosnovsky G,, Y a n ц N. С, J. Org. Chem., 25,
899 A960),
8. Cross В., Whit h a m G. H., J. Chem. Soc, 1981, 1650.
9. К о с h i J, K-, J- Am. Chem, Soc., 84, 774 A962),
10. G о е г i n g H. L-, M а у е г U., J. Am. Chem, Soc, 86, 3753 A964),
11. D e n и е у IX Z., Appelbaum Л-, Denney D, В., J. Am. Chem.
Soc, 84, 4969 A962)-
12. D e n n e у D, B. Napier R., С а ш ш arata A., J. Org. Chem., 30,
3151 A965),
13. Beck with Л. L J,, Evans G. W., Proc Chem. Soc, 1962, 63.
14. S t о г у P. R., J. Org. Chem., 26, 287 A961); Story P. R., Fahren-
h о 1 I z S. R,, Org. Syn,, 44, 12 A964].
НАДМУРАВЬИНАЯ КИСЛОТА, см. Перекись водорода.
НАДУКСУСНАЯ КИСЛОТА, см. Перекись водорода — уксус-
уксусная кислота. Хотя этот раствор и содержит Н. к. и обычно назы-
называется Н. к,, по составу и свойствам он в значительной степени
отличается от Н. к. безводной и Н. к. продажной 40%-ной.
НАДУКСУСНАЯ КИСЛОТА БЕЗВОДНАЯ-
Фпллипс, Фростик и Старчер [11 описывают эффективный двух-
стадийный синтез раствора Н. к. б. в этил ацетате или ацетоне. На
первой стадии ацетальдегид самоокисляется до моноперацетата
адетальдегида (МПА) под действием ультрафиолетового облучения
при О3 в присутствии 0,01 % ацетата кобальтаA) или под действием
2 СН3СНО -2i> СЩС С -^-> СН3СО3Н 4- СН3СНО
h)) \)(/ ^ Т.пл. 0° Т.кнп. 21е
МПА ¦ т. кип. 110°
озона. МПА образует взрывчатые кристаллы (т. пл. 20—22°), кото-
которые безопасны в растворе. Ацетоновый раствор, содержащий 48,5%
МПА, 7,7% уксусной кислоты и 0,1% стабилизатора, вводят через
подогреваемый паром змеевиковый испаритель в среднюю часть
колонки для фракционирования, снабженной вводом для ацетоно-
ацетоновых паров на расстоянии 2,5 см от дна. Таким образом, МПА пиро-
лизуется при ~70° до Н. к. б. и ацетальдегид а, и более летучий
компонент отгоняется. Жидкость в нижней части колонки представ-
представляет собой ацетоновый раствор, содержащий 27,9% Н. к. б. и 9,1%
уксусной кислоты.
346
Этот раствор используют для эпокспдирования а,р-неиасы-
щенных эфиров до глициднловых эфиров [21. Например, реакцией
24 молей этилкротоната с 4330 г A2 молей) 22,2%-ного раствора
Н. к. б. в этилацетате при 85° в течение 5,5 час и последующим фрак-
фракционированием получают 1167 г этил-2,3-эпоксибутирата- Избыток
этилкротоната способствует отделению уксусной кислоты от эпо-
ксида.
CH.jCO.jH
сн,сн-снсоаан^
- a 7-1,8%
чх
По методу Байера — Виллигера лучшие результаты при окис-
окислении циклических кетонов в лактоны получаются при использо-
использовании безводного реагента 131. Например, из циклопентаноиа в ука-
указанных условиях с высоким выходом получают б-валеролактон, а
о
О, 33 моля СН3СО3Н (8 час при 40'
^
циклогексанон дает 85% е-капролактона (продолжительность реак-
реакции 6,25 час). В случае 2-замещенных циклогексанонов расщепле-
расщепление кольца происходит только с одной стороны карбонильной
группы, как было показано для 2-циклогексилциклогексанона.
0, 5 моля CH^COjH
10 час при 50°
Циклогептанои и циклооктанон менее реакционноспособны; при
80° циклогептанон дает приблизительно равные количества лактона
н дикислотьт, а из циклооктанона в основном образуется дикислота.
BM0% C) 2 5%
При окислении циклододеканона (]) получают лактон B) с вы-
выходом 50% при реакции в присутствии конц. серной кислоты в боль-
большом избытке реагента [41. Декандикарбоновал кислота при этом
получается в значительном количестве. При 20° в отсутствие серной
кислоты реакция заканчивается лишь через 36 дней. Заметный ката-
каталитический эффект серной кислоты в реакции Байера — Виллигера
отмечался ранее, в частности Дерингом 15].
347
Хорнер и Юргенс [61 получали Н. к, б. в растворе медленным
добавлением 60 мл продажной 40%-ной Н. к. б. к охлажденной
льдом суспензии 45 г Р2О5 в 200 мл бензола. Через 10—15 мин про-
прозрачный раствор отфильтровывают, титруют и хранят на холоду
в темноте. Безводный реагент применяют для эпоксидирования
шиффовых оснований (азометинов) до оксазиранов (изонитронов).
Например, реакцией циклогексилиденциклогексиламина A) с бен-
бензольным раствором надуксусной кислоты B%-ный избыток) при
комнатной температуре в течение 5 час получают пентаметилен-N-
циклогексилоксазиран B). За несколько месяцев до опубликования
статьи Хорнера Эммонс и сотр. [7] описали окисление нескольких
Q
89% \ / Н
Ш B)
азометинов в оксазираны, «полученные с хорошими выходами реак-
реакцией с Н. к. б. в хлористом метилене», не упомянув о методе приго-
приготовления безводного реагента. Позднее L81 он описал метод получе-
получения Н. к. б. insitu для окисления аминов, например «-толуидина.
К хлороформу F0 лм) при энергичном перемешивании и охлаждении
льдом добавляют 0,5 моля 90%-ной перекиси водорода и 2 капли
серной кислоты в качестве катализатора. Затем в течение 30 мин
приливают по каплям уксусный ангидрид @,6 моля), который реа-
реагирует с водой, содержащейся в перекиси; при этом часть перекиси
расходуется на образование перекиси ацетила. Через 15 мин про-
прозрачный раствор разбавляют при комнатной температуре 40 мл
хлороформа и нагревают до кипения. К кипящему раствору добав-
добавляют 0,1 моля «-толуидина в 25 мл хлороформа в течение 20 мин,
желтый раствор кипятят 1 час и выливают в воду. Обработкой и
. " ^>. ми > т-1 г '/
кристаллизацией из лигроина получают 72% чистого «-нитротолу-
«-нитротолуола. Некоторые другие нитробензолы получены с выходами 62—
83%. Этим методом при окислении smo/7-бутиламина получают
2-ннтробутан с выходом 65%.
Представляет интерес применение Н. к. б. для получения гидро-
ксильных радикалов. До сообщения о методе Хейвуда, Филлинса
и Стенсбери 19] Шлейер и Николас [101 описали эксперимент,
в котором смесь 150 г адамантана A,1 моля) в 1870 г хлорис-
хлористого метилена и 1,35 моля раствора Н. к. б. в этил ацетате энер-
энергично перемешивают при облучении ультрафиолетовым светом
(лампа 100 em погруженного типа). Уже с самого начала реакции
начинается выделение газа. Через 21 час при 40—45° расходуется
348
94,8% надкислотьт. Смесь концентрируют почти досуха в вакууме
водоструйного иасоса и после добавления и упаривания двух пор-
порций толуола по 100 мл получают 155 г белого твердого вещества.
Одну его часть хроматографируют, другую окисляют в более легко
сн3со3н,
40-45, 21 vac
->
62,1% выделено обратно
ОН
.ОН
24%
7, 2%
разделяемую смесь, содержащую адамантанол-1 и адамантанол-2.
Выходы непрореагировавших углеводородов — адамантанола-1 и
адамантапола-2 указаны под формулами. Полигидроксильный про-
продукт и неидеитифицировашюе карбонильное соединение получены
14 0/
с выходами соответственно 1,8 и 4,5°.
В других опытах по окислению с применением Н. к. б. в этила-
цетате Хейвуд и Филлипс 111] показали, что а,р-ненасьтщенные
циклические ацетали, например (i), гладко окисляются в эпоксиды
с П
Н C\HoJ
A)
-О.
90%
сн3
B). Удивительно, что нециклический ненасыщенный ацеталь C)
реагирует только при повышенной температуре и дает не эпоксид,
а эфир D). Эта реакция катализируется серной кислотой, в присут-
присутствии которой ненасыщенный циклический ацеталь A) превращается
сн;со3н
СН3СН = СНСН(ОС1Н0J -—ТТТГ—** CH8CH = CHCOaC4H9-f
C)
h-C3H7CH(OC2HsJ
E)
73%
+ С4НЯОН+СН3СООН
CHaCOsH(H,SOj)
D)
C9%
-СаН5ОН + СНвСООН
(б)
в нендентифицироваиное вещество и не образует эпоксида. Насы-
Насыщенные ацетали, например E), реагируют с Н. к. б. в присутствии
349
серной кислоты с образованием эфиров F). Реакция осуществляется,
по-видимому, через полуацетальперацетат (8).
ЕЮ-
* ЕЮ'
G1
СН,СОЛ11
-EtOH
-о
X г г
- С)''
R
ЕЮ
IT
S)
ЕЮ
но,
О'
/CCHq
Кросби [12] разработал интересный синтез скополетина (V).
Продажный изованилип (I, 1,28 моля) в этилацетате окисляют при
40" 1,40 моля Н. к. б. в том же растворителе. Продукт — 3-окси-
4-метокснфенилформиат (II) перегоняют при 111 —11571 мм; через
2 недели он затвердевает при комнатной температуре (т. пл. 57—58°).
Гидролизом II спиртовым раствором едкого кали и последующей
конденсацией фенола Ш с щавелевоуксусныы эфиром в при-
присутствии 85%-ной фосфорной кислоты получают эфир IV, который
омылением и декарбокснлпрованием (медь, хинолин) превращают
в скополетип (т. пл. 198—200°).
¦У/-
сн.л.
но-- ^/ хсно
I
СН3СОЯН
см^о
но-
кон
юсно
CO.,Et
сн„а
СПяо
со
\
СО-,Е1
ОН
1) ОН
2) Нагревание
60% ~~*
III
IV
С1Ш.
V
Phillips В., Fr os t i с k F. С, Jr
Chcm. Soc, 79, 5982 A957); Phillips I
B. D., J. Org. Chem., 23, 1823 A958).
Mac Peek D. L., Si archer P. S.,
Soc, 81, 680 A959).
Siarcher P. S., Phillips
К о s s w i g !<,., Stump! W.,
, Siarcher P. S., J. Am.
!., St a r chcr P. S., As h
Phillips В., J. Am. Chem.
5. Von D о e г i n g W., S p с с г s
В., J. Am. Chem. Soc, 80, 4079 A958).
Kirchhof W., Ann., 681, 28 A965).
L., Am. Chem. Soc, 72, 5515 A950).
6. Horncr L., Jurgens E., Chcm. Ber., 90, 2184 A957).
350
7. E m m о n s W. D., J. Am. Chem. Soc, 78, 6208 A956).
8. Eranions W. D., J. Am. Chem. Soc, 79, 5528 A957).
9. II e у w о о d D. L., Phillips В., Slansbury H. A., Jr., unpub-
unpublished.
10. Von Schleyer P., Nicholas R. D., J. Am. Chem. Soc, 83, 182
A961).
11. lie у wood D. L., Phillips В., J. Org. Cheiu., 25, 1699 (I960).
IS.Crosby D. Ci., J.Org. Chem., 26, 1215 A961).
НАДУКСУСНАЯ КИСЛОТА, ПРОДАЖНАЯ 40%-НАЯ. Со-
Содержит 40% И. к., 5% перекиси водорода, 39% уксусной кислоты,
1% серной кислоты и 15% воды. Плотность 1,15г/.ю. В свежеприго-
свежеприготовленном образце содержится 0,77 моля Н. к. на 100 мл. Так как
при хранении содержание И. к. уменьшается, необходимо произво-
производить анализ полученного ранее образца обработкой аликвотной
части йодистым калием и последующим титрованием выделившегося
иода стандартным раствором тиосульфата натрия. В некоторых
случаях рекомендуется нейтрализация имеющейся серной кислоты
ацетатом натрия.
Внимание! Реагент, попадая на кожу, вызывает сильные ожоги.
Эпоксидирование олефинов. Рейф и Хауз 111 разработали сле-
следующую методику синтеза окиси транс-стшъбепп.. Титрованием
продажного 40%-ного препарата показано, что он содержит 0,497 г
Н. к. на 1 мл. Для реакции с 0,3 моля траяс-стильбена берут 65 мл
@,425 моля) реагента, к которому добавляют 5 г NaOAc-З Н2Одля
нейтрализации имеющейся серной кислоты. Раствор углеводорода
в 400 мл хлористого метилена охлаждают до 20(J, затем охлаждаю-
охлаждающую баню убирают и добавляют при перемешивании Н. к. в течение
15 мин. Смесь перемешивают еще 15 час, нагревают до 32—35°
CeH5N>-,c/H ^—3Л CsH5\c/^WH
в течение 2 час и затем постепенно охлаждают. За это время погло-
поглощение смеси при 295 ммк снижается до значения, составляющего
менее 3% от первоначального. Если количество непрореагировав-
шего транс- стильб ем а превышает это значение, его нельзя удалить
многократной кристаллизацией, поэтому следует добавить Н. к.
По окончании реакции после соответствующей обработки и кристал-
кристаллизации из метанола и затем гексана получают чистую окись с вы-
выходом 70—75%.
По Галахеру, введение 17сс-окситруппы в 20-кетостеропд осуще-
осуществляют через 17-енолацетат B), который эпоксидируют в C) дей-
действием надбензойной кислоты с последующим щелочным гидроли-
гидролизом. В другой работе [21 эпоксидирование проводили 40%-ной
Н. к., нейтрализованной ацетатом натрия, и показали, что этот
дешевый реагент, как и надбензойная кислота, дает эпокенд C).
Оливето и Гершберг [31 пытались использовать продажную Н. к.
без предварительной нейтрализации серной кислоты и получили
351
непосредственно 1?а-окси-20-кетон D). Исключение стадии щелоч-
щелочного гидролиза C) дает возможность сохранить другие ацетильные
группы в молекуле.
с=о
сн
сн3
СОАс
сн
СН3
С—ОАс
сн
снэ
Ь=о
эЛ,.он
п
B)
¦(?)
D)
Окисление. Ван Дуурен и сотр. [4] окисляли 1,2,5,6-дибензан-
трацен до 3,4-шсо-дикислоты добавлением 10 г 40%-ной Н. к.,
насыщенной ацетатом натрия, к суспензии 2 г углеводорода в 75 мл
хлороформа при 4° и перемешиванием при 4° до образования про-
прозрачного раствора (8 час). При последующем перемешивании при
4° начиналось выделение продукта, и по окончании реакции (8 дней)
продукт отделяли.
СНоСО.Н
Пейдж и Тарбелл [51 окисляли |3-нафтол до о-карбоксикоричной
кислоты действием 1,1-кратного количества (от теоретического)
40%-ной Н. к. без добавления ацетата натрия. При перемешивании
к падкислоте @,14 моля) при 25—30° добавляли в течение 4 час
раствор 0,14 моля |$-нафтол а в 100 мл уксусной кислоты (при темпе-
температуре не выше 40и). После добавления приблизительно одной трети
ОН
ЗСН,СО3Н
67-7 0%
хеш
-CFU-СНССШ
всего количества реагента из оранжевого раствора начиналось
выделение твердого вещества. Смесь оставляли при 25—30" на
6—8 час и при комнатной температуре на 4 дня. Удовлетворительная
чистота кислоты достигалась ее осаждением из отфильтрованного
бикарбоиатного раствора.
Для превращения пиридина в N-окись (Мошер [61) 1,5 моля
40%-ной Н. к. добавляют к 1,39 моля пиридина при перемешивании
с такой скоростью, чтобы поддерживать температуру 80^
E0—60 мин). Смесь перемешивают до тех пор, пока температура не
352
снизится до 40°. Растворитель отгоняют на кипящей водяной бане
с помощью водоструйного насоса и остаток — ацетат N-окиси пири-
пиридина помещают в колбу для перегонки легкокристаллизующихся
веществ (том III, рис. П-4). Перед вакуумным насосом ставят
охлаждаемую сухим льдом ловушку для сбора уксусной кислоты,
ch3co3hv
78-83%
о
образующейся при диссоциации ацетата, и окись перегоняют при
95—98°/0,5лш. Гигроскопичное основание представляет собой бес-
бесцветное твердое вещество с т. пл. 65—66° (запаянный капилляр).
Иодбензол @,1 моля) окисляют в иодозобензолдиацетат дейст-
действием 0,24 моля 40%-ной Н. к. при перемешивании при 30° в течение
30—40 мин (Шарефкин и Зальцман G3). При перемешивании еще
снасоан
С6Н51 » С6Н51+ОСОСН3(СНаСО7)
в течение 20 мин при 30е1 раствор желтеет и выпадают кристаллы
иодозобензолдиацетата. После охлаждения продукт собирают и
промывают холодной водой; т. пл. 158—159° (разл.), чистота
97—98%.
Н. к. окисляет 1,1-диалкилгидразины до тетразинов [реакция
AK с выходом 70—80% и расщепляет бензоилгидразон ацетофенона
[реакция BK [81. В этих реакциях лучше применять Н. к., чем жел-
сн3со.,н
1) 2(CaH6)aNNH2 ——ч- (CJH6)aNN = NN(C2H6)a
/СН3 сн.(со3н CGH5CONH ,СН3
2) 2<CaH5)CONHN = C<' ». | 4-2О = С<
4QH6 -N- CGH5CONH \CeH5
69% 93%
тую окись ртути, так как кислота растворима в органических раст-
растворителях (хлороформе, водной уксусной кислоте).
1. Reif D. J., House Н. О., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 860 A963).
2. Anderson H. V., Garrelt E. R., Lincoln F. H., Jr., Nat-
Nathan A. H, Hogg J. A., J. Am. Chem. Soc., 76, 743 A954).
3. Oli vet о E. P., Hershberg E. В., J. Am. Chem. Soc, 76, 5167
A954).
4. Van Duuren B. L., Bekersky I., Lefar M.., J. Org. Chem., 29,
686 A964).
5. Page G. A., Tar bell D. S., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 136 A963).
6. Mosher H. S., Turner L., Carlsmith A., Org. Syn., Coil. Vol.,
4, 828 A963).
7. S h а г e f k i n J. G., S a 1 t z m a n H., Org. Syn., 43, 62 A963).
8. Homer L., Fernekess H., Chem. Ber., 94, 712 A961).
12 Заназ Kt 1096 353
НАТРИЙ, Na. Атомный вес 23,00, т. пл. 97,5°. О мерах предо-
предосторожности и технике безопасности см. Калий.
Получение чистого натрия [1]. Очистка Н. путем срезания с его
поверхности под ксилолом окисленных слоев металла трудоемка и
связана с потерями. Приведенная ниже методика облегчает эту
операцию, экономит металл, сводя к минимуму количество обрезков.
Количество Н., значительно большее требуемого, помещают в ши-
рокогорлую колбу ЭрленмеЙера или в высокий стакан н наливают
сухой ксилол. Колбу нагревают до тех пор, пока Н. не распла-
расплавится, но все же останется с окисной пленке. Нагревание прекра-
прекращают и колбу осторожно вращают так, чтобы Н. вытек из своих
оболочек и образовал несколько глобул. Тогда колбу охлаждают,
осторожно перемешивая ее содержимое, чтобы глобулы не соедини-
соединились. В качестве меры предосторожности можно во время охлажде-
охлаждения пропускать через раствор сухой азот. Когда металл затвердеет,
светлые глобулы вынимают с помощью острой железной палочки или
другого приспособления, быстро сушат фильтровальной бумагой
или сухим полотенцем и помещают в заранее взвешенный сосуд,
в котором и отвешивают нужное количество Н, В окисных оболоч-
оболочках остается очень мало Н.; растворитель отделяют декантацией,
а обработка mpetn-бутплопын спиртом разрушает остатки активного
металла.
Суспензия натрия (натрий в виде дроби или песка). Для полу-
получения суспензии Н. Гершберг [2] расплавлял металл в ксилоле,
взбалтывал смесь, пользуясь тем же приемом, что и при получении
суспензии калия (только в другом растворителе); см. Калия этилат.
Описана также безопасная модификация этой методики [3]. Марвел
и Кинг [41 помещали Н. и ксилол в колбу, снабженную механиче-
механической мешалкой и обратным холодильником, нагревали Н. пока он
не расплавится, энергично перемешивали, чтобы раздробить металл
на мелкие частицы, а затем, прекратив нагревание, продолжали
перемешивание до затвердевания. Хафнер и Кайзер [5] полу-
получали суспензию Н. B3 г) в толуоле A50 мл) в колбе, снабженной
обратным холодильником, пробкой на шлифе и вибромешалкой.
Толуол нагревали до кипения, расплавленный металл дисперги-
диспергировали вибромешалкой и смесь быстро охлаждали. Толуол отделяли
декантацией в атмосфере азота и заменяли его на ТГФ. Аналогич-
Аналогичной техникой пользовался и Элсингер [6].
Дисперсии натрия. Дисперсии, содержащие частицы диаметром
порядка 10 мк, величина поверхности которых в 300 раз больше
величины поверхности натриевого песка, лучше всего получать
непосредственно перед применением, однако технология и аппара-
аппаратура детально не разработаны. Дисперсионной средой могут служить
углеводороды и простые эфиры, главным образом с температурой
кипения в пределах 100—200°. Часто применяют диспергирующий
агент, например олеиновую кислоту или лауринат алюминия, в ко-
количестве порядка 0,2—1,0%. Применение дисперсии часто приводит
354
к более высоким выходам, большим скоростям реакции, к пониже-
понижению температуры процесса и более легкому контролю за реакцией.
Натрий иа окиси алюминия. Натриевый катализатор, имеющий
большую поверхность, получают энергичным перемешиванием при
150° в атмосфере азота сухой окиси алюминия и Н. [71. Он активен
при изомеризации бутеиов и пемтена-1. В отличие от изомеризации
при кислотном катализе скелетной изомеризации при этом не про-
происходит. Результаты свидетельствуют о некоторой стереоспеци-
фичности. Например, бутен-1 первоначально изомеризуется с обра-
образованием примерно равных количеств цис- и /п/?аяс-бутенов-2, в даль-
дальнейшем же образуется термодинамически равновесная смесь, бога-
богатая транс-изомером [8]. Этот катализатор был использован также
для почти количественного превращения метиленцнклобутана
в 1-метилциклобутен [91.
Na-ЛЬО,
1. Contributed by Newman M. S., Ohio State University.
2. Гершберг Е., Физер Л., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М., 1949, сб. 2, стр. 53.
3. Org. Expts., 142—143.
4. Марвел, Кинг В. Б., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1949, сб. 1, стр. 548.
5. Н a f tier K-, Kaiser H., Org. Syn., 44, 94 A964).
6. Е I s i n g е г F., Org. Syn., 45, 7 A965).
7. Pines H., Ii a a g W. O., J. Org. Chcm., 23, 328 A958).
8. Haag W. 0., Pines H., J. Am. Chera. Soc., 82, 387 (I960).
9. Shabtai J., Gil-Av E., J. Org. Chem., 28, 2893 A963).
НАТРИЙ — АММИАК. Для восстановления фенола в аромати-
ароматический углеводород на раствор этого фенола и кислого диэтилфос-
фита в четыреххлористом углероде действуют триэтиламином, после
чего смесь оставляют на 24 час до полного выделения хлоргндрата
триэтиламина [реакция AI. Диэтилфени л фосфат отделяют, раство-
растворяют в ТГФ и восстанавливают Н.—а. [11. Для реакции можно ис-
3) АгОН-|-НО
о-
о- о-
2)
пользовать навески в 50—200 мг; выходы составляют 18—52% [21.
Другие примеры см. в работе [3].
1. К е и и с г G. W., Williams N. R., J. Chem. Soc, 1955, 522.
2. Pclletier S. W., Locke D. M., J. Org. Chem., 23, 131 A958).
3. F i s h in a n J., Tomasz M., J. Org. Chem., 27, 365 A962); С a s p i
E., Cull en E., Grover P. K-, J. Chem. Soc, 1963, 212.
12* 355
НАТРИЙ — АММИАК — ЭТАНОЛ. Сочетание натрия с жидким
аммиаком и этанолом обычно применяют для восстановления по
Берну простых фениловых эфиров (см. Берча восстановление).
Пакетт и Нельсон [1] нашли, что такая комбинация дает лучшие
результаты, чем метод Буво — Блана при избирательном вос-
восстановлении сложноэфирной функции в соединении A). Натрий
СО2Н
Na-NH3~CSH5OH^
"" 72% '
добавляют небольшими порциями при перемешивании к раствору
A) в смеси аммиака и этилового спирта; раствор перемешивают до
тех пор, пока большая часть аммиака не испарится, после чего до-
добавляют воду и соляную кислоту и продукт реакции экстрагируют
эфиром.
I. Paquette L. A., Nelson N. A., J. Org. Chem., 27, 2272 A962).
НАТРИЙ — /и/?ет-БУТАНОЛ — ТЕТРАГИДРОФУРАН, см. Ли-
Литий — mpem-бутанол — тетрагидрофуран.
НАТРИЙ-КАЛИЕВЫЙ СПЛАВ C : 5, жидкий).
Сплав получают нагреванием 3 ч. натрия и 5 ч. калия в ксилоле
до плавления и осторожным перемешиванием расплава металлов
палочкой, сохраняя сплав в виде одной большой капли. После ох-
охлаждения сплав остается жидким и его можно отбирать пипеткой
[3]. Реагент вступает в реакцию с образованием калиевых, но не
натриевых производных, например:
CHg CHg
CsH5COCH3-bNaK — C6H5CK
CHS CH3
(C6H5),C=C(C6H5J-!-2NaK —> (C61-
(CeI-I6KCLi
NaOCH,
5KC—C(C6H5J
К К
з)аСК
Металлироваиие бензола осуществляют реакцией с алкиллитие-
выми производными и Н. с. в эфире [21:
NaK
RK
356
Этот сплав был использован Циглером [3] для расщепления ме-
метиловых эфиров, а также Мюллером и Бунге [41 для расщепления
дифенилового эфира:
со-. н +
—*- CGH,OK-КзВД '—»
Маркевич и Даусон [5] выделили олефиновые компоненты дейст-
действующего начала ядовитого плюща, «урушиол», в активной феноль-
ной форме бензилированием, хроматографией и дебензилированием
действием диспергированного Н. с. в лигроине. При дебензилиро-
вании этим реагентом положение или геометрическая конфигурация
олефиновых двойных связей, разделенных одной метиленовой
группой, не изменяется (под действием натрия такие соединения
изомеризуются в сопряженные системы, которые затем восстанав-
восстанавливаются металлом).
Натрий в отсутствие калия не дает удовлетворительных резуль-
результатов при ацилоиновой конденсации в ряду тиофена, однако Н. с.
может быть использован для этой цели. Так, действием этого реа-
реагента из A) легко получают B) [61:
H,CV
н3с/
чсо2сн3
г
\
v—' ,со2сн, /—Ч ,снон
{CHJs/ ЩС \CH2)S/
чсо
A) B)
1. Gilman II., Young R. V., J. Org. Chcm., 1, :ni> A936).
2. Bry ce-Sm i t h D.t Turner E. E., J. Clieni. Soc., 19БЗ, 861.
3. Ziegler K., Schneil В., А п п., 437, 227 A924).
4. M п I 1 e г Е., В u n g e W., Chem. Ber., 69, 2164 A936).
5. Markiewitz K. H., D a w s о n С R., J. Org. Chcm., 30, 1610 A965).
6. GoI'dfarb Y a. L., Tails S. Z., В e 1 e n'k i i L. 1., Tetrahedron,
19, 1851 A963).
НАТРИЙ — НАФТАЛИН, [ClnHB]Na+.
Нафталин не реагирует с натрием в эфире, но Скотт [1] показал,
что при введении натрия, в раствор нафталина в диметиловом эфире
или диметиловом эфире этиленгликоля металл растворяется с обра-
образованием ярко-зеленого раствора. Карбонизация зеленого раствора
дает смесь нафталина, Д1-диалин-3,4- и Д3-диалии-1,4-дикарбоповых
кислот, что позволило Скотту предположить образование в растворе
комплекса (Cl0H8NaB)Cl0H8. Однако проведенное Полем [21 коли-
количественное изучение реакции в ТГФ показало, что при растворении
металла происходит перенос электрона к нафталину с образованием
окрашенного в зеленый цвет ион-радикала, указанного на схеме.
Несмотря на то что нафталин реагирует только с одним атомом
357
натрия, карбонизация 1 ноля Н.— н. при —70° сопровождается дис-
пропорционированием с образованием 0,5 моля нафталина и 0,5 мо-
моля смеси 1,4- и 3,4-дикарбоновых кислот. Лисси [31 выделил неко-
некоторые компоненты этой смеси и установил их строение.
Со,
@,5 толя)
@,5 моля)
Норман [41 получил Н.— п. в ТГФ и показал, что этот реагент
эффективнее, чем натрий в ТГФ для металлировапия терминальных
ацетиленов и соединений, содержащих активные метиленовые
группы. Однако при этом выходы кислот, полученных карбониза-
карбонизацией, не очень хорошие:
и-С4Н9С = СН ¦) / н-С4НвС =п ССО3Н E0%)
НС=яСН . НС^ССОгН B0%)
Имден \ Нафталин —Na —~* { Индек-1-СО3Н F2%)
Флуорен 1
СвН5СН3Ш J
Флуорен-9-Са.Н D4%)
CGH5CH(CN)CO,H D0%)
Хорнер [51 исследовал сс-металлирование нитрилов с последующим
алкнлпроваинем; типичные результаты приведены ниже:
Нафталин—N;i циклогскснлиодид
CeHeCHaCN ~ ___ — >. Q,Hr,CHCN
0 I %
Нафталии-Na. С..НгВг
(CfiH5)aCHCN — —-* (CeH6)aCCN
CHflCN
77%
Нафталип-^'а, C.,H
3 5%
Особенно хорошо под действием Н. — н. осуществляется конден-
конденсация бензилгалогенндов по Вюрцу [61:
2 Нафталнп-Na
358
Анион-радикал в ТГФ описан как «почти идеальный» реагент
для восстановительного расщепления тозилата в спирт [71. Реагент
получают перемешиванием чистых кусочков натрия с небольшим
избытком нафталина в ТГФ в атмосфере азота плн аргона при ком-
комнатной температуре.
I.Scott N. D., Walker J. F., Hans ley V. L., .1. Am. Chein.
Soc, 58, 2442A936); Walker J. F., S с о t t N. D., ibid., 60, 951 A938).
2. P a u 1 D. П., L i p k i n D., W eissman S. I., .1. Am. Chem. Soc., 78,
116 A956).
3. Lyssy Th. M., J. Org. Chein., 27, 5 A962).
4. Norraant И., A n g e 1 о В., Bull. soc. chim. France, I960, 354.
5. Horner L., Giislcn H., Ann., 652, 99 A962).
6. О u s t e n H., Horner L., Angew. Chem. Internal. Ed., I, 455 A962).
7. С 1 о s s о п W. D., W г ]" e d e P., Bank S., J. Am. Chem. Soc, 88, 158
A966).
НАТРИЙТЕТРАКАРБОНИЛ КОБАЛЬТ, Na+Co(COO.
Бесцветный порошок, нерастворимый в воде. Его получают из
дикобальтоктакарбонила и амальгамы натрия в эфирном растворе
в атмосфере азота [П. Чтобы заменить растворитель, эфир отгоняют
в вакууме и добавляют новый растворитель, не допуская соприкос-
соприкосновения смеси с воздухом.
Хек и Бреслоу [21 нашли, что алкилгалогениды, сульфаты и
сульфонаты претерпевают карбалкоксилирование в присутствии
окиси углерода, спирта, основания и каталитического количества
Н. Например — реакция 1-иодоктана в метаноле в присутствии
сильно основного пространственно затрудненного дициклогексил-
этиламина в качестве основания. При этом применение пространст-
пространственно незатрудненного амина приводит к образованию амида.
Na+Co(CO)~, толуол E0°)
H3
¦JC /о
— н-С8Н „СОаСН8 + (CfiH lrJNCH2CH3( 1 -)
н
1. Н i е Ь е г W., Braun G., Вес k \V., Chem. Ber., 93, 901 A960).
2. Heck R. F,, Breslow D. S., .1. Am. Chem. Soc, 85, 2779 A963).
НАТРИЯ АЗИД, NaN=N=N. Мол. вес 65,02, растворимость
в 100 г воды: 39 г при 0°, 55 г при 100° (см. также А зотист овод о род-
родная кислота).
Синтез изоцианатов 111. Согласно стандартной методике [2], смесь
хлорангидрида лауриновои кислоты и ацетона добавляют из капель-
капельной воронки при охлаждении и перемешивании к раствору Н. а.
в воде с такой скоростью, чтобы температура не превышала 10—15°.
По завершении реакции (примерно 1 час) нижний водный слой
осторожно отделяют отсасыванием с помощью стеклянного капил-
капилляра. Верхний слой сырого ацилазида медленно добавляют к 500 мл
бензола, нагретого до 60°. При термическом разложении выделяется
359
азот и образуется бирадикал, который перегруппировывается в изо-
изоцианат. Примерно через 1 час бензол отгоняют и ундецилизоцианат
О
10-15° II 7 +
Вода
0,5 моля
в 150 мл ацетона
0,7 моля
CUHC. 60—70°
81-86% (общий)
перегоняют в вакууме при 3 мм.
Реакция Курциуса. Суммарный процесс превращения кислоты
через азид и изоцианат в амин известен как реакция Курциуса [3].
При исследовании этой реакции на примере ^цс-2-фенилциклопро-
панкарбоновой кислоты Вейншток [4} нашел, что способ получения
азида через хлорангидрид кислоты неудовлетворителен ввиду его
легкой изомеризации в хлораигидрид транс-кислоты. Эффективным
NH,
II
методом оказалось применение в качестве промежуточного соеди-
соединения смешанного ангидрида типа используемых в синтезе пептидов.
Раствор кислоты в водном ацетоне обрабатывают триэтиламином
с образованием соли амина, которая при добавлении этилового
эфира хлормуравьиной кислоты дает смешанный ангидрид. Обра-
Обработкой смеси водным раствором Н. а. получают ацилазид, который
экстрагируют эфиром и разлагают в толуоле. Общий выход чистого
^«с-2-фенилциклопропиламина составляет 77%.
Мэнч-Петерсен [5] получил азид jw-нитробензойной кислоты до-
добавлением по каплям при перемешивании ж-иитробензоилхлорида
О
СОС1 11 + _
I С—N —N=N
20—25° 1
1,2 моля
500 мл воды
98%
1 моль в 300 мл ацетона
NO,
360
в ацетоне к раствору Н. а. в воде. Азид выделяется в виде белого
осадка, достаточно чистого для идентификации и количественного
анализа алифатических и ароматических окснсоедипений. Реактив
взаимодействует со спиртом с выделением азота и перегруппиров-
перегруппировкой в арилизоцианат, к которому присоединяется спирт с образо-
образованием арилуретана [61:
О
ArC—
- —N,
ROH
ArNHCO2R
Эти соединения являются хорошо кристаллизующимися произ-
производными, в которых содержание иитрогрупп можно определить тит-
титрованием хлористым титаном. С аминами реактив образует м-пжт-
рофени л мочевины [6]:
О О
II + - —N* RNH, II
АгС —N = N=N —> ArN = C=O - > ArNHCNHR
Арилазиды. В одном из синтезов [7] окиси бензофуразана C)
водный раствор Н. а. добавляют к раствору диазотироваииого о-пит-
роанилина при 0—5°. Выделяется азот и с-нитрофенилазид выпадает
¦N C1
NaN3
0", 2 моля
63-69%
В толуола при 87°
77-85%
Р)
в виде светло-кремового или бесцветного твердого вещества. После
кристаллизации из 95%-ного этанола получают препарат (т. пл.
52-—54°), вполне пригодный для проведения следующей стадии —¦
термического разложения в толуоле. Окись бензофуразана еще удоб-
удобнее получать окислением о-иитроанилина гипохлоритом [8].
Реакции с эпоксидами. Вандерверф н сотр. [9] добавляли насы-
насыщенный водный раствор Н. а. (взятого в небольшом избытке)
к кипящему раствору окиси пропилена в дпоксане и установили, что
сн3сн—-сн2
=N—N
» CH3CHCH2-N=N=N
ОН
н
+
NaN=N=N
361
главным продуктом реакции является 1-азидопропанол-2. Окись
циклопентена реагирует с образованием т/?сяс-2-азидоциклопента-
нола.
Капельная проба 110]. Меркаптаны и тиокетоны заметно ката-
катализируют реакцию Н. а. с иодом, протекающую с выделением азота;
этот эффект используется для обнаружения серу содержащих со-
соединений.
Синтез бензофуразана [И]. Бензофуразаны образуются при
самопроизвольном разложении (при 100") о-нитрозофенилазидов.
Например, 1,3-днхлор-2-нитрозобензол B) при взаимодействии
с Н, а. дает 4-хлорбензофуразан C); т. пл. 84".
сн3со3я
NO NaN3-flMC0"
Cl 93%
1. Schroder G., Бег., 42, 3356A909).
2, Аллеи Ч., Белл А., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1952 сб. 3, стр. 432
3. С u r I i u s Th., J. prakt, Chem., [2], 50, 275 A894),
4, W cinstock J., J. Org. Chem., 26, 3511 A961).
b. M э ii ч - П е т е р с е н Дж., «Синтезы органическх препаратов», ИЛ, М.,
1954, сб. 5, стр. 44,
6, See references in preceding paper.
7. С м и т П., Б о й е р Д ж., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М., 1953, сб. 4, стр. 395.
8, М э л л о р и Ф., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1959, сб. 9,
стр. 51.
9. Vanderwerf С. А., II е i s I e r R. Y,, Me E wen \V. E., J. Am.
Chem. Soc, 76, 1231 A954).
10. Feigi F., «Spot Tests», 2, 164, Elsevicr A954).
П. В о u I t о n A. J., Ghosh P. В., К a t г i t z k у A. R., Tetrahedron
Letters, 2887 A966).
НАТРИЯ АЛЮМОГИДРИД, NaAlH,. Мол. вес 54,01. Получение
[1].
Как восстановительный агент этот гидрид подобен алюмогид-
риду лития [2]. В ТГФ или в смеси ТГФ с пиридином при темпера-
температуре от — 65 до — 45° Н. а. восстанавливает эфиры карбоновых
кислот до альдегидов с выходами 50—85%. Алифатические альде-
альдегиды получаются с более высокими выходами, чем ароматические.
В тех же условиях алюмогидрид лития дает более низкие выходы 13].
1. С 1 a s e n H., Angew. Chem., 73, 322 A961).
2. F i n h о I t A. E., Jacobson E. С, О g a r d A- E., ThompsonP,,
J. Am. Chem. Soc, 77, 4163 A955).
3. 3 a x я p к и и Л. И., Гавриле и к о В. В., М а с л и н Д. М., X о р-
л и и а И. М., Tetrahedron Letters, 2087 A963).
362
НАТРИЯ АЛЮЛЮХЛОРИД, NaAlCI4. Мол. вес 191,80 (NaCl
58,45; A1CU 133,35).
Во всех упомянутых ниже исследованиях, за исключением
одного, реагент получали путем тщательного смешения 1 же NaCl
с 2 экв А1С1д с последующим нагреванием смеси пламенем горелки
до образования прозрачиого плава A80—200°). Если реакцию про-
проводят в пробирке, которую осторожно вращают по мере понижения
температуры, плав начинает затвердевать при 87° и его можно под-
поддерживать в полужидком состоянии путем нагревания на кипящей
водяной бане. Если таким же образом обрабатывать смесь состава
1:1, то часть твердого вещества не растворится при 180—250у;
жидкая часть начинает кристаллизоваться при охлаждении до 150°
и затвердевает при 130°. Реагент, полученный в соотношении 1 : 2,
эффективен для реакций дегидратации, конденсации и циклизации
при температурах от 90 до 220°.
Цан и Охват [1] перемешивали плав 20 г NaCl и 100 г А1С!3
при 180°, добавляли смесь 10 г малеинового ангидрида и И г гидро-
ОН ОН О
Н-С-СО
200 — 220°
н-с—со
он он о
хииона и довольно быстро повышали температуру до 200—220\
пока сине-красный плав не затвердевал, Охлажденный плав нагре-
согсн3
GH2-
AL0
сн.
f
С
р
сна
г
СН,—СН,
I г Т
о=с с=о
50 г NaCl + 250 г А1С1,
100-150°
43%
согно
12, 5 г NaCl + 62,5 г A1CL
150° >
70%
СН,
D)
C) 10
363
йали с водой и соляной кислотой, твердый продукт сушили и экстра-
экстрагировали бензолом. Получали около 4 г чистого нафтазарина. Для
аналогичной конденсации фталевого ангидрида с дикетоформой ди-
гидронафтазарииа с образованием 1,4,5,8-тетраоксинафтаценхинона
выход не приведен.
В 1932г. Л. Физер и М. Петере (впоследствии М. Физер) [2,3] ис-
использовали реагент в соотношении 1:2 для циклизации кетоэфира A)
в ле/ш-сукциноилаценафтен B), а также для циклизации кето-
кислоты C) в диметил-1,2-бензаитрахинон D); в последней реакции
(см. схему на стр. 363), по-видимому, происходит миграция ароильной
группы от Cj (а-положение) к С7 (^-положение) [4]. Аналогичные
методики были использованы для замыкания кольца по Шоллу при
переходе от 1 -бензоил-2-нафтола к 4-оксибеизантрону [5] и от 3-бензо-
илперинафтаиа(б) к2,Г-триметиленбензантрону-10 F) [6]. Хотя выход
выделенного F) был невысок, однако использование всей неочи-
неочищенной реакционной смеси в заключительной стадии перегонки
над цинковой пылью повысило общий выход конечного продукта —
3,4-бензпирена G) до 50%.
E) F) W
Тсшсоп и сотр. [7] при проведении реакций циклизации, напри-
например р-фенилпропионовая кислота-Ч-ииданон (85%), у-феиилмасля-
пая кислота -мх-тетралон G3%), перемешивали 2 г NaCl и 10 г
А1С1;{ при нагревании на пламени горелки до плавления смеси, затем
перемешивали плав термометром при 140°, добавляли 2 г кислоты,
быстро повышали температуру и поддерживали ее при 180—200°
в течение 2 мин. Эта методика пригодна для проведения перегруп-
перегруппировки Фриса, конденсации гидрохинона с дикислотами и цикли-
циклизации арилвинилкетонов.
Норрис и Клемка [8] применили двойную соль A : 1), получен-
полученную нагреванием 30 г NaCl и 68 г А1С13 при 230—250° в течение 1 час.
Полученный плав выливают в стакан и перемешивают для измель-
измельчения при затвердевании. Реактив хранят в плотно закупоренной
склянке и растирают в порошок перед использованием. Смесь али-
алифатического или ароматического амида с реагентом в перегонной
колбе длительно нагревают на открытом пламени до почти полного
прекращения выделения хлористого водорода. Затем из обугленного
А1С1Э
C6H5CONH2 —-^ CSH5CONHA1C12 — СЙЬ
остатка отгоняют нитрил; выходы 60—90%.
364
ОСОСН,
ОН
NaCl-AlCl3,180-;
60%
сн,с
он о
ОН. О
ососн,
ногсснгснгсогн
NaCl-AlCl3tl80-200
¦25%
он о
соси.
он
он
ОН
он
ногсснгснгснгсогн
NaCL-AICl3Tl80-200°
33%
он
СИ,
он
ОН
ОН
Под действием реагента Партридж и др. I9J осуществили дегидро-
циклизацию триазабензантрацена A) в трициклохиназолин B) и
получили значительно более высокие выходы D5%), чем в присут-
320°
45%
ствии палладированного угля C%). При нагревании A) с серой при
280° или в кипящем ДМФА выделения сероводорода не наблюдается.
l.Zahn К., Ochwat P., Ann., 462, 72 A928).
2. F I e s е г L. F., Peters M. A., J. Am. Chem. Soc, 54, 4347 A932).
3. For wedding announcement see F I e s e r L. F., F I e s e r M., J. Am. Chem.
Soc, 55, 3012, footnote 8 A933).
4. F I e s e r L. F., Peters M. A., J. Am. Chem. Soc, 54, 3742 A932); F i e-
F i e s e r M., J, Am. Chem. Soc, 55, 3347 A933).
F., J. Am. Chem. Soc, 53, 3546 A931).
F., Hershberg E. J A
В., S о r r i e A. J. S.,
ser L. F.,
F i e s e r L,
F I e s e r L.
Bruce D.
1953, 2403.
N о г r i s J.
P а г t г i d g
1964, 3670.
, A1)
В., J. Am. Chem. Soc, 60, 1658 A938).
Thomson R. И., J. Chem. Soc,
F., Klemka A. J., J, Am. Chem. Soc, 62, 1432 A940).
eM. W., S I о г а с h S, A., V i p о n d H. J,, J. Chem. Soc,
365
НАТРИЯ АМАЛЬГАМА РАЗБАВЛЕННАЯ- Полутвердая при
комнатной температуре 1,2%-ная Н. а. р. плавится при 50°;
Н. а. р. более высокой концентрации (за исключением 38—
41%-ной) — твердое вещество, которое можно измельчать.
Получение. Методики получения И. а. р. [1—3], приведенные
в Сб. «Синтезы органических препаратов», по-видимому, менее
удобны и безопасны, чем методика получения 2%-ной Н. а. р. 141.
Натрий F,9 г, 0,3 моля) помещают в круглодопиуго трехгорлую
колбу на 250 мл, в боковые горла которой вставлены трубки для
подачи и отвода азота, а в центральное горло — капельная воронка.
Колбу продувают азотом и в воронку помещают 340 г ртути. В колбу
наливают около 10 мл ртути и слегка нагревают пламенем горелки
до начала реакции. Начиная с этого момента, нагревания почти не
требуется, так как реакцию можно поддерживать постепенным добав-
добавлением ртути из воронки. По окончании реакции еще горячую рас-
расплавленную Н. а. р. выливают на твердую поверхность. Пока сере-
серебристая Н. а. р. еще теплая и мягкая, ее измельчают в ступке и
помещают в герметичную склянку. Перед использованием можно
определить содержание натрия в Н. а. р., оттитровав навеску в 10 г
0,1 н. серной или соляной кислотой.
Метод также пригоден для получения 3%-иой Н. а. р. В этом
случае смесь начинает затвердевать после прибавления половины
всей ртути; смесь сохраняют в расплавленном состоянии, нагревая
и периодически встряхивая.
Восстановление кетонов. Ксантон восстанавливают до ксант-
гидрола, встряхивая суспензию кетона в 95%-ном этаноле при
60—70° с жидкой Н. а. р., полученной из 9 г натрия и 55 мл
ртути [1].
О
Na(Hg)-EtOH
91—9 6%
0 п- он
Трифенилметилнатрий. К раствору трифенилхлорметапа в 1,5 л
абсолютного эфира в склянке на 2 л с притертой пробкой добавляют
1%-нуго И. а. р.; на шлиф наносят специальную смазку и заку-
{u^ + g (c5KbHg
0,236 моля 0,5 моля Колич.
порениую склянку взбалтывают на качалке, охлаждая мокрыми
полотенцами 13]. Красное окрашивание за счет трифеиилметилкар-
баниона становится заметным через несколько мииут, а реакция
заканчивается через 3 нас. Смесь охлаждают до комнатной темпера-
температуры и дают осесть хлористому натрию. Эфирный раствор трифенил-
метилнатрия отделяют от хлористого натрия и ртути фильтрова-
фильтрованием под давлением азота.
366
Восстановление а, E-непредельных карбонильных соединений.
Следующий пример заимствован из классического «Руководства»
Э. Фишера 151 — первого лабораторного практикума для студентов
младших курсов.
Растертую в порошок коричную кислоту A0 г) растворяют
в 50 г воды в закрытой склянке на 200 мл и добавляют рассчитанное
количество едкого натра. Затем при взбалтывании постепенно при-
прибавляют 2,5%-ную Н. а. р.; при хорошем качестве Н. а. р. доста-
достаточно 200—250 г. Щелочной раствор декантируют и подкисляют;
осадок кристаллизуют «из не слишком малого количества воды...
NaOI-I,
HC1
CUH5CH = CHCO3H
Выход очень хороший».
При синтезе М-метил-3,4-диоксифенилаланипа F) из ванилина
A) и креатинина B) одной из стадий является восстановление C)->-
->D) действием Н. а. р., для чего к суспензии C) в воде добавляют
при перемешивании порциями 3%-ную Н. а. р. [61. Твердое веще-
вещество растворяется; первоначальная оранжево-красная окраска
раствора медленно исчезает по мере восстановления. При интенсив-
интенсивном перемешивании полное обесцвечивание наступает через 45—
60 мин.
рнг снсодн
NHCH,
+ СН31
Расщепление по Эмде [71. Расщепление по Эмде состоит в дейст-
действии Н. а. р. на четвертичную галоидную соль в спиртовом или вод-
водном растворе. Четвертичная соль аммония Aа) при расщеплении по
Эмде дает тот же продукт B), который образуется при расщеплении
по Гофману четвертичного основания A6).
Дальнейшее расщепление C) по методу Гофмана не приводит
к положительным результатам, в то время как расщепление по
Э.мде дает о-метилстирол D) [81. Согласно методике Бразена и Хау-
зера [9], для получения гемимеллитола F) к суспензии четвертич-
367
сн=сн,
'CH2N(CH3
CH3CI.
(la) X = Cl"
A6) X = OH"
B)
CH=CH,
CH2N(CH3K
Cl"
C)
NaHg,
CH=CH2
+ (CH3KN
CH,
D)
ного иодида E) при перемешивании и нагревании па кипящей водя-
водяной бане добавляют большой избыток Н. а. р.
СНаМ(СН3)зГ
А./СНз
+ NaHg
6 г-шпом
натрия
87°
сн3
А/
15-90%
сня
E) 0,33 моля
Суспензия в 2 л Н2О
F)
Восстановительное детозилирование. Гроб и Принс [101 к ме-
танольному раствору дитозилата A) при перемешивании добавляли
Н. а. р. 10 порциями в течение 7 час. Раствор декантировали, выпа-
Н—С—ОСН3
ТЮ—С—Н
Н—С—ОСН8
Н—С—OTs
н—с
-2%-ная NaHg
400 г
Н — С — ОСН3
но—с—н
н-с—осн2
н—с—он
CHaCeH4SOaNa
—С
СН3
A)
7,2 г в 200 мл
СН,ОН
сн,
B)
ривали и экстракцией остатка горячим ацетоном получали кристал-
кристаллическую натриевую соль «.-толуолсульфокислоты с высоким выхо-
выходом. Из ацетонового фильтрата получали чистый B) в виде сиропо-
сиропообразной жидкости.
Альдоиолактоиы->альдозы. Восстановление альдонолактонов в
альдозы действием Н. а. р., открытое Фишером [11],— одна из наи-
наиболее важных реакций в химии углеводов. При тщательном исследо-
исследовании условий реакции Спербер, Заугг и Сандстром [121 нашли,
368
что наиболее важным условием для получения высоких и вос-
воспроизводимых выходов является значение рН 3—3,5. Температура
реакции не должна превышать 15°, а оптимальное количество реа-
реагента на 1 моль лактона составляет 2—3 г-атом натрия в виде
2,5%-иой амальгамы, от которой отделяли мелкие частицы, просеи-
просеивая через сита в 4 и 8 меш. Например, к раствору 11 г крпсталличе-
СН-0
НО — С—Н
Н —С—ОН О -1-2,5%-ная
Н-С-ОН
fll ____
Un9
рНЗ-3,5
5—10е Н
НО-С—И
С
200
ОН
Н—С—ОН
сн,он
11 г
ского арабонолактона в 200 мл дистиллированной воды в реакцион-
реакционном сосуде, снабженном рН-метром, добавляют сразу 200 г Н. а. р.
Стандартный раствор серной кислоты приливают из бюретки в тече-
течение первых 2 мин реакции; значение рН определяют через интер-
интервалы в несколько секунд; восстановление заканчивается через
8 мин. После соответствующей обработки получают чистую кристал-
кристаллическую арабинозу. При замене кристаллического арабонолактона
на сиропообразный арабонолактон или на метиларабонат никаких
изменений в выходе или в чистоте полученного продукта не обна-
обнаружено.
Оксим-^амин. Хохштейн и Райт [13] восстанавливали 5-хлорфур-
фуральдоксим в этаноле добавлением пропорциональных количеств
Н. а. р. и уксусной кислоты при перемешивании в течение \ час.
Раствор разбавляли и экстрагировали эфиром, после чего амин
+ 2,5%-HbmNaHg
CH=NOH
237 3
АсОН
15,5 г
76%
7,252 в
100 мл 95%-ногоЕЮН
выделяли щелочью и экстрагировали эфиром.
1. Голлеман А. Ф., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949
сб. 1, стр. 234.
2. Б р а з е н У., X а у з е р Ч,, «Синтезы органических препаратов», ИЛ
М., 1956, сб. 6, стр. 17.
3. Р е н ф р о у В., мл., X а у з е р Ч., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1949, сб. 2, стр. 481.
4. Contributed by T i s h I e r M.
5. F i s с h e r E., «Anleitung zur Darsteilung organischen Praparato>, 8th
edition, p. 39, Braunschweig A908).
369
6. Deulofeu V., Guerrero Т. J., Org. Syn., Coll. Vol., 3, 586 A955).
7. E m d e H. Ber., 42, 2590 A909); Aim., 391, 88 A912).
8. E m d e H., Kull Ii., Arch. Pharm., 274, 173 A936).
9. Brascn W. R., Ha user С R., Org. Syn., Coll. Vol.. 4, 508 A963).
10. G rob С A., Prins D. Д., Hclv. Chim. Acta, 28, 840 A945).
11. Fischer E., Ber., 22, 2204 A889); 23, 930 A890).
12. S p с v h e r N., Z я и g g H. E., S a n d s t г о m W. M, J. Am, Chem.
Soc, 69, 915 A947).
13. H о с 1j s t e i л F, A., Wright G. F., J. Am. Chem. Soc, 71, 2257
A949).
НАТРИЯ АМАЛЬГАМА, 40% НАТРИЯ, ЖИДКАЯ.
Получение 111. В стакан па 600 мл помещают парафин (около
80 г), чтобы получить после плавления слой высотой 1,2 см. Парафин
взвешивают и нагревают па электрической плитке выше темпера-
температуры плавления натрия (97,5е1). Около 100 г (97 мл) натрия нарезают
на небольшие кусочки, очищают их кратковременным погружением
в спирт и быстро перепосят в расплавленный парафин. Вес натрия
определяют путем взвешивания стакана в горячем состоянии, По-
Погружают оттянутый конец (диаметр 1 мм) стеклянной трубки диа-
диаметром 4 мм в расплавленный натрий и закрепляют трубку (по-
(поскольку возможно разбрызгивание, трубку не рекомендуется дер-
держать рукой). Через трубку капельной пипеткой медленно вводят
ртуть A,50 з на I г натрия), и после добавления каждой порции
смесь осторожно перемешивают, вращая стакан. Теплота, выде-
выделяющаяся при амальгамировании, достаточна для того, чтобы Н, а.
оставалась расплавленной при добавлении всей ртути C0—50 мин).
В полутвердый парафин с противоположных сторон вставляют две
стеклянные палочки. После того как парафин охладится и застынет,
палочки вынимают. В результате образуются два отверстия: через
одно выливают Н. а., а второе служит для входа воздуха. При 20—
30° Н. а, переносят в склянку и хранят под слоем лигроина (т. кип.
60—90°). Отбирают Н. а. с помощью шприца.
Из фазовой диаграммы 121 следует, что амальгамы, содержащие
38—41% натрия, при температуре 20—30° находятся в жидком
состоянии. Такую Н. а. обычно используют — в зависимости от
условий — после небольшого нагревания или охлаждения.
Карбоксилирование ароматических углеводородов [11. В узко-
узкогорлую склянку на 225 мл помещают 16,6 г @,1 моля) флуорена
(т. ил. 113—114°) и закрывают склянку медицинской резиновой
пробкой. В склянку через пробку вводят две иглы № 20 от меди-
цинского шприца длиной 50 мм и через одну из них в течение
15 мин пропускают ток очищенного азота, после чего ее вынимают.
370
1,2-Диметоксиэтап очищают или непосредственно перед употреб-
употреблением перегонкой над кетилом бензофенона или же после пере-
перегонки хранят над гидридом кальция; 32 мл этого чистого раство-
растворителя вводят в склянку с помощью шприца. После этого иглы
вынимают и склянку вместе с содержимым взвешивают. Затем
снова вводят иглу для отвода вытесняемого азота и с помощью
шприца подают около 80 мл 40%-ной Н. а. A0-кратный избыток).
Содержание натрия в Н. а. можно определить до и после реак-
реакции, добавляя 1 каплю Н. а. к взятой в избытке стандартной
0,1 н. соляной кислоте, избыток которой оттитровывают 0,1 н.
едким натром. Оставшийся шарик ртути сушат и взвешивают.
Реакционную смесь взбалтывают, пока температура не пони-
понизится до комнатной, но не более 1 час. Натрийорганическое соеди-
соединение растворяется в эфирном слое с темно-бурой окраской.
Н. а. замораживают, помещая склянку в баню со смесью су-
сухого льда и ацетона, после чего эфирный слой декантируют во
взвесь сухого льда в диметоксиэтане. Н. а. промывают, приливая
диметоксиэтан, расплавляя и снова замораживая.
Реакционной смеси дают нагреться до комнатной температуры,
прилиеают воду и двухфазную систему экстрагируют три раза бен-
бензолом, чтобы удалить нейтральные вещества. При подкислении вод-
водной фазы конц. соляной кислотой в осадок выпадает флуорен-
9-карбоновая кислота в виде белого вещества; т. пл. 224—225°
A5г, 72%). После кристаллизации из уксусной кислоты температура
плавления повышается до 230—231°.
1. Contributed by В 1 a t с h f о r d J. К., Shupack S. I., О г с h i n M.,
University of Cincinnati.
2. S i t t i g M., «Sodium, its Manufacture, Properties, and Uses» 54, Reinhold
Publishing Corp. A956).
НАТРИЯ трет-АМИЛАТ, см. 2-Метилбутилат-2 натрия.
НАТРИЯ БИСУЛЬФИТ, NaHSO3. Мол. вес 104,07 (см. также
Натрия метабисульфит).
Альдегиды. Удобный метод очистки альдегидов состоит в пре-
превращении их под действием избытка Н. б. в твердые бисульфитные
соединения, которые для удаления примесей неальдегидного ха-
характера промывают спиртом или эфиром. Альдегид обычно выделяют
разложением аддукта кислотой, основанием или содой. Примеры:
сиреневый альдегид [1], я-капроновый альдегид [21.
Чтобы превратить формальдегид в диэтиламиноацетонитрил
[3] или бензальдегид 141 в нитрил миндальной кислоты, рекомен-
рекомендуется сначала получить бисульфитные соединения альдегидов.
CGH6CHSO8Na + KCN -> QH6CHCN -j- KNaSO8
ОН ОН
(QH5JNHH-H0CH2SO3Na+KCN —>¦ (C2H5JNCH3CN + KNaSO3H- H2O
371
Глиоксаль выделяю!- в виде бисульфитного соединения
O=CHCH=O-2NaHSO3-2H2O [51.
Хотя некоторые метилкетоны и образуют аддукты с избытком
реагента, а-метоксифенилацетон достаточно инертен по отношению
к Н. б. и может быть очищен от исходного альдегида промыванием
его раствора в толуоле водным бисульфитом [6].
сня
СНО
осн.
ХН =
N0,
u-C.,HsNH.,
Fe —HCI
63—71%
(общий)
снхосн,
чосн?
Циклические кетоны. В результате расширения цикла под
действием диазометана из циклогексанона получают циклогептанон
с выходом до 63% и небольшие количества циклооктанона и окиси
ch2n2
63%
метиленциклогексана [7]. Циклогептанон легко выделяют из реак-
реакционной смеси встряхиванием эфирного раствора с водным Н. б.,
который образует аддукт с циклогептаноном; циклооктанон бисуль-
бисульфитного соединения не образует [81.
Эфиры а-кетокарбоновых, кислот. Корнфорз [9] для очистки
этилового эфира пировиноградной кислоты превращал его неболь-
небольшими порциями в бисульфитмое производное. К эфиру B,2 мл)
в длинной пробирке приливают 3,6 мл насыщенного раствора би-
бисульфита, который образует нижний слой. Пробирку встряхивают
при охлаждении в охладительной смеси. Происходит быстрая кри-
кристаллизация и через 3 мин добавляют 10 мл этанола. Аддукт отфиль-
отфильтровывают, промывают этанолом и эфиром; выход 3,0 г. Для выде-
выделения эфира 16 г аддукта смешивают с 32 мл насыщенного
раствора сульфата магния и обрабатывают 5 мл 40%-ного форма-
формалина. После взбалтывания образовавшийся маслянистый слой
экстрагируют эфиром, сушат и перегоняют; выход этилового эфира
пировиноградной кислоты 5,5 г.
Этиловый эфир бензоилмуравьиной кислоты очищают экстрак-
экстракцией из бензольного раствора раствором бисульфита с последующей
регенерацией серной кислотой [10].
Замещеииые о/7/ио-хиноны. Для очистки сырого фенантренхи-
нона, полученного окислением технического (90%) фенантрена, от
372
антрахинона и других примесей его обрабатывают 4—6 порциями
горячего 40%-ного раствора бисульфита, затем раствор фильтруют,
охлаждают, отфильтровывают бисульфитное соединение и к суспен-
суспензии его в воде добавляют соляную кислоту [11].
Физер [121 нашел, что при алкилировании серебряной соли
2-окси-1,4-нафтохинона йодистым метилом в эфире или бензоле
образуется смесь примерно равных частей метиловых эфиров пара-
и o/jmo-хинонов и что эту смесь легко разделить обработкой раство-
раствором Н. б. /ш/?а-Х и нон растворяется лишь в ничтожных количест-
О
О
CH,I
осн.
о
О
Нерастворим
в NaHSO,
ОСН3
Растворим
в NaHSO,
вах, тогда как о/?то-изомер хорошо растворим и его можно выделить
из фильтрата добавлением карбоната натрия.
Присоединение к хиноидным системам. Л. Физер и М. Физер
[13] описали методику получения калиевой соли 1,4-нафтохинон-
2-сульфокислоты путем присоединения Н. б. с образованием гидро-
О
ОН
¦f NaHSO3
36 г в
4 00 мл Н,0
20—25=
КйСггО,-НийО4; КС1
¦ *¦
79% (общий)
>Na
о
32 г
ОН
о
хинонсульфоната, последующим окислением и высаливанием хло-
хлористым калием. Соль выпадает в виде ярко-желтых пластинок моно-
моногидрата.
О 1,4-присоединении Н. б. к хиноидной форме 1-нитрозо-2-наф-
тола см. 1,2-Нафтохинон-4-сульфокислоты аммониевая и калиевая
соли.
Менотти [14] и Палладии [15] нашли, что 2-метил-1,4-нафтохи-
нон поддействием Н. б. при комнатной или несколько более высокой
373
температуре образует моноаддукт, из которого метилнафтохинон
можно выделить действием кислоты или основания. Если же реак-
реакцию проводить при 70—100°, нестабильный продукт присоединения
необратимо превращается в натриевую соль 2-метилпафтогидрохи-
поп-3-сульфокислоты.
Присоединение к эфиру а, (J-непредельной кислоты. Коуп и Хэи-
кок 116} для очистки сложного эфира A) перемешивали неочищен-
неочищенный препарат с водным Н. б., образующийся мутный водный
раствор промывали бензолом и из осветленного раствора выделяли
A) после нейтрализации едким натром.
CN
A)
По-видимому, водорастворимый продукт представляет собой
1,4-аддукт, который в отличие от аддукта с хиноном неспособен
к ароматизации.
1. А л л е н Ч., Л е й б п е р Г., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М., 1953, сб. 4., стр. 441.
2. Б а х м а и Д ж., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949,
сб. 1, стр. 295.
3. А л л с 11 Ч., В а п А д л a n Дж., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1953, сб. 4, стр. 249.
4. Org. Expts., 109.
5. Р о п з и о А., Во Т., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1952, сб. 3, стр. 106.
0. Хейнцельман Р., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1958,
сб. 7, стр. 44.
7. Kohler Е. Р., Т f shier M., Potter H., Thompson H. Т.,
Л. Am. Chem. Soc, 61, 1059 A939).
8. М о s e t I i g E., Burger A., J. Am. Chem. Soc, 52, 3456 A930).
9. Корнфорз Д ж., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1953,
сб. 4, стр. 589.
10. К о р с о н, Д о д ж, Г а р р и с. Хазе н, «Синтезы органических препа-
препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. I, стр. 537.
11. У э н д л э и д Р., Л а л о и д Дж., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1956, сб. 6, стр. 73.
12. Fieser L. F., J. Am. Chem. Soc, 48, 2922 A926).
13. Fieser L. I7., Fieser M., J. Am. Chem. Soc, 57, 491 A935).
14. Menotti A. R., J. Am. Chem. Soc, 65, 1209 A943).
15. Палладии А. В., ДАН СССР, 41, 258 A943).
16. Коуп Л., X э н к о к Э., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1952, сб. 3, стр. 520.
НАТРИЯ БИХРОМАТ, ДИГИДРАТ, Na2Cra07 -2I-LO. Мол. вес
298,05. Кислородный эквивалент на 1 моль 3.
Водная H2SO4. Серная кислота ускоряет окисление шестива-
лептным хромом, и в присутствии кислоты восстановленный реагент
находится в растворе в виде сернокислого хрома, как это видно из
уравнения реакции окисления с, у-дихлоргидрииа. Согласно мето-
374
дикс Конанта и Квейла [11, к смеси спирта и Н. б. б 225 мл воды
при перемешивании добавляют охлажденную смесь 245 мл копц.
ОН
ЗС1СНХНСНХ1 H-NaXr2O7-2H2O + 4HaSO4
2,3 моля 1,3 мп.мл '1.3 моля
C0%-ный избыток)
О
серной кислоты и 115 мл воды в течение 7—8 час при охлаждении;
таким путем легко поддерживать температуру 20—35°. В данном
случае берут Н. б. в умеренном избытке по сравнению с теоретиче-
теоретическим количеством. При окислении '--ментола Сэпдборп [21 исполь-
использовал неоправданно большой избыток окислителя. В этом случае
СНЯ СН3
/\
55°
0,4 моля 0,97 моли '"
'¦'/ ЧОН A30%-ribiii избыток) ч/^О
СИ <СНа)а Ы (СН8J
0,53 моля
постепенным добавлением спирта к раствору Н. б. и кислоты темпе-
температуру реакции доводят до 55°. Для полуокисления н-бутанола и
превращения его в м-бутиловый эфир масляной кислоты в водной
среде Робертсон [3]. использовал теоретическое количество окисли-
окислителя; полученный низкий выход скорее связан со стадией этерифи-
н-С3М0ОН + №Хг2О7-2Н2О + H2SO4 2°~1°1+ нХ3Н7СОХ4Н,гн
3,24 моля 1,07 моля 4,3 моля 41-47%
(теорег.)
кации, чем со стадией окисления. Влие [4j получил хиной с выходом
76—81% окислением гидрохинона 1,6-кратным избытком Н. б. (от
теоретического) в разбавленной серной кислоте при 30°.
При исследовании действительно необходимых количеств реа-
реагентов Хассей и Бэкер 151 нашли, что выходы кетонов значительно
повышаются при использовании лишь 20/о-пого избытка Н. б.
@,4 моля на 1 моль R.2CHOH) и стехиометрического количества сер-
серной кислоты A,33 моля). Добавлением этих количеств реагентов
к теплой взвеси спирта в воде получают следующие выходы: 4-этил-
циклогексанол-^4-этилциклогексаио11 (90%); ментол^-ментои (94%).
Камм и Мэтьюс [6] окислили п-иитротолуол в /г-питробензойпую
кислоту, пользуясь несколько необычной методикой. К смеси нитро-
соединения и Н. б. с 1,5 л воды при перемешивании добавляли
1700 г серной кислоты в течение ~ 30 мин. Затем смесь нагревали до
375
слабого кипения в течение 30 мин. Применение большого избытка
СН3 СО,Н
/A-
4
/
1
N02
1,7
моля
+ Na2
A30%
:r2o
2,3
- н ы i
7-2HaO -
моля
избыток)
- H2SO4
17,2 моля
100 =
S2-86%
NO,
кислоты привело к сокращению времени реакции с 40 час до 1 час.
Аналогично окисляли и тринитротолуол, ио при медленном добав-
добавлении Н. б., чтобы поддерживать температуру 45—55° [71.
Двухфазное окисление. Для получения холестанона Брюс [81
к раствору Н. б., серной и уксусной кислот в воде при перемешива-
перемешивании и охлаждении приливал раствор холестанола в 500 мл бензола.
После перемешивания при 25—30° в течение 6 час слои разделяли
и водный слои экстрагировали бензолом.
гРт
,, Д^ -^7^ / О,23риоля
НО ^-^ : ^^ ^[-ЮО%-иь;й тбытак)
Ас ОН
Н
0,13 топя
в 3 0 0 мл Н,О
Джонсон и др. [9] окисляли 2-метилциклогексанол по аналогич-
аналогичной методике, по без большого избытка окислителя. Водный раствор
указанных реагентов перемешивают и при температуре 10° прили-
приливают бензольный раствор спирта в течение 2,5 час; перемешивание
0,8 мол я
B0%-ный избыток)
2 моля б 1 л С0Н0
1 .1 Н,0
продолжают еще в течение 3 час.
В воде при 250°. Иллюстрацией весьма эффективной методики
окисления, которая была описана в патентной литературе и в даль-
дальнейшем улучшена Фридманом [10], является окисление 2,3-диметил-
нафталина в нафталин-2,3-дикарбоновую кислоту [II]. В автоклав
загружают указанные реагенты и непрерывно взбалтывают при
250° в течение 18 час. По охлаждении смесь фильтруют, чтобы отде-
отделить зеленую гидроокись хрома, и фильтрат подкисляют. Ньюмен
и Воден [12] окислили по этой методике четыре метилбензо4с]-фе-
нантрена в соответствующие карбоновые кислоты с выходами
376
1.28 моля
-f 2Na2Cr»O7-2HaO
3,14 моля
B3%-ный избыток)
в 1,8 -л воды
250
85—95%. Рейтсемаи Аллфин[13] сообщили об окислении по этой же
методике этилбензола в фенилуксуспую кислоту, однако их резуль-
результаты не получили подтверждения.
В безводной уксусной кислоте. Н. б. растворим в уксусной
кислоте без добавления воды; 25%-ный раствор в горячей уксусной
кислоте можно охладить до 10° без осаждения М. б. [14]. При полу-
получении циклогексанона [15] растворы спирта и Н. б. в уксусной
ОН
Н
0,15 моля
10 мл CHSCO;H
О
Na2Crj,Oj-2Hj,0
0,052 моля (теорет.)
в 25 мл СНзСО^Н
60-65°;
кислоте смешивают при 15°. Затем температуру повышают до
60°, а через 15 мин она самопроизвольно поднимается
до 65° B5—30 мин), после чего начинает снижаться, и раствор при-
приобретает темно-зеленую окраску. При низкой температуре в начале
реакции возможно образование хромата спирта, а также высокий
выход кетона.
Кетон, образующийся при окислении холестерин-5а, 6|3-дибро-
мида, быстро темнеет под действием света или при нагревании до
70°, но тем не менее он был получен с высоким выходом по следующей
методике [16]. К суспензии дибромида в 2 л уксусной кислоты при
НО1
Na2Cr2O7- Z H2O -
0,28моляA00%-ный
избыток)
96%
перемешивании при комнатной температуре через воронку прили-
приливают раствор IT. б. в 2 л уксусной кислоты, предварительно нагре-
нагретый до 90°. Вскоре температура реакционной смеси повышается до
377
55—58°; твердое вещество растворяется через 3—5 мин, а еще через
2 мин колбу с помощью подъемного столика помещают в баню со
льдом, прекращают перемешивание и препарату дают закристалли-
закристаллизоваться. Затем смесь охлаждают до 25° при перемешивании, при-
приливают 400 мл воды и доводят температуру до 15°; чистый кристал-
кристаллический препарат отфильтровывают и тщательно промывают мета-
метанолом. Рекомендуется теоретическое количество Н. б.
Методика [17] получения аценафтенхинопа основана па резуль-
результатах работы 118], в которой в качестве растворителя применяли
безводную уксусную кислоту, а в качестве катализатора - аистах
сн,— сн7
0, 65 ЛЛОЛЛ
¦1- Na2Cr2O7-ZH2O + Се(ОАсK
1,1 моля C0%-ный 5 г
избыток)
800 мл Асон
40!
;38-6О%
церия. И. б. прибавляли при перемешивании к смеси остальных
реагентов при 40°, после чего перемешивали при комнатной темпе-
температуре еще 8 час. а-Дикетоп очищали через бисульфитное производ-
производное. Большой разброс выходов показывает, что эта методика нуж-
нуждается в дальнейшем совершенствовании.
В смеси безводной уксусной кислоты и бензола. Смесь этих
растворителей, использованная одним из авторов книги при изуче-
изучении окисления холестерина, обладает следующими преимущест-
преимуществами: бензол лучше растворяет стерипы, чем уксусная кислота;
СН3|
но
сн,
О, об 5 моля B0 г)\
В 225 МЛ С6П6 -Ь
+ 225 Л1Л АсОН
Na2CrzO7-2 HZO
В 225 мл АсОН(б4г)
39-4 0%
меньше вероятности ацетилировапия; окисление можно проводить
в гомогенном растворе при температурах от 0° 1191 до 121° [20].
По этой методике из холестерина (а не из сопутствующих веществ)
удалось выделить не менее шести нейтральных продуктов реакции
и, кроме того, две дикарбоновые кислоты. В работе [211 для
получения Д*-холестепдиона-3,6 был предложен новый способ.
Смесь Н. б. и уксусной кислоты нагревают, вращая колбу, до пол-
полного растворения, после чего раствор охлаждают до 15и. Раствор
холестерина в бензоле охлаждают до 20", приливают равный объем
уксусной кислоты, охлаждают раствор до 15Э и выливают в раствор
Н, б; холестерилхромат выделяется в виде густой пасты оранжевого
цвета. Колбу погружают в баню со льдом и помещают в холодиль-
378
ник на 40 час. При этом температура быстро снижается до 0°, через
несколько часов растворяется эфир хромовой кислоты. Бурый
раствор выливают в делительную воронку и взбалтывают с 225 мл
петролейного эфира (т. кип. 30—60°). После непродолжительного
стояния смесь расслаивается на верхний красноватый углеводород-
углеводородный слой и меньший по объему очень темный нижний слой, содержа-
содержащий соединения хрома и уксусную кислоту. Нижний слой сливают,
а верхний взбалтывают с 50 мл воды, после чего дают смеси отсто-
отстояться. Образовавшийся сравнительно объемный нижний слой сли-
сливают и отбрасывают, а затем повторяют эту операцию. Полученный
слабоокрашениый углеводородный слой несколько раз экстраги-
экстрагируют щелочью Клайзена для избирательного удаления ендиона
в виде желтого енолята. Каждую порцию желтого экстракта поме-
помещают в делительную воронку, содержащую соляную кислоту, лед
и эфир для экстракции свободного ендиона, который кристалли-
кристаллизуется из смеси метанола и эфира в виде желтых пластинок.
Четыре других продукта можно легко получить окислением
холестерина по такой же методике, но при более высокой темпера-
температуре. В результате окисления при 60°, выделения кислой фракции
СНГ,
A)при 60°, 12%
B) при 100°, 4%
СЗ) при Ш°, 3,97а
и экстракции из этой фракции кетонов получают кислоту Буте-
нандта A). Нейтральный продукт реакции, оказавшийся комплек-
комплексом A : 1) эпихолестерипа и Д*-холестенол-бр-она-3, получен
с выходом 7% при выливании раствора 5,6 г Н. б. в уксусной кис-
кислоте, предварительно нагретого до 90°, в раствор 20 г холестерина
в бензоле при 50° [19]. Любопытный продукт B), «кетон 104», имеет
карбонильную группу, инертную по отношению к реактиву Грипь-
яра и очень устойчивую к окислению. Наилучший препаративный
метод его получения заключается в окислении в таких жестких
условиях, при которых все остальные нейтральные продукты рас-
расщепляются [201. Раствор 150 г Н. б. в уксусной кислоте нагре-
нагревают до 70° и выливают в раствор холестерина в бензоле, нагре-
нагретый до температуры кипения, после чего раствор кипятят в тече-
течение 1 час при температуре смеси 100°. Затем «кетон 104» легко выде-
выделяют из небольшой по объему нейтральной фракции. Следующий
продукт окисления — дуаннеловую кислоту C) получают по анало-
аналогичной методике. Когда первоначальная бурная реакция закончит-
закончится, отгоняют растворитель до повышения температуры жидкости
379
67-74%
до 121°, после чего смесь кипятят в течение 4 час. Из нейтральной
фракции выделяют 1,1% «кетона 104»,а в результате обработки кис-
кислотной фракции реактивом Жирара отделяют кетонную фракцию,
из которой получают чистую дуаннеловую кислоту с выходом 3,9%.
В смеси уксусной кислоты с уксусным ангидридом. Применение
такой комбинации растворителей описано в патенте Ривешла и Рая
[22], а также в методике получения флуоренон-2-карбоновой кис-
кислоты [23]. К раствору 2-ацетилфлуорепа в уксусной кислоте при
нагревании на кипящей водяной бане и перемешивании в течение
о
сосн3 ^c° ^
+ Na2Cr2Cy 2 НгО
О, 24 моля 1,5 МОЛЯ C7ОЙ-НЫЙ
' избыток)
В 650 МЛ АсОН
45 мин добавляют порциями растертый в порошок Н. б. Затем раст-
раствор доводят до слабого кипения на открытом пламени горелки,после
чего приливают в течение 1,5 час 200 мл уксусного ангидрида. Затем
смесь кипятят еще 8 час. Дальнейшая обработка продуктов реакции
состоит в превращении кетокислоты в ее калиевую соль; из неболь-
небольшой по объему нейтральной фракции получают 1—5 г чистого 2-аце-
тилфлуоренона.
1. К о н а и т, К в е й л, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М-, 1949,
сб. 1, стр. 211.
2. Сэндбор н, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. 1,
стр. 246.
3. Робертсон, «Синтезы органических препаратов», ИЛ. М., 1949, сб. I,
стр. 147.
4. В л и е, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. I, стр. 463.
5. Hussey A. S., Baker R. H., J. Org. Chem., 25, 1434 (I960).
6. Цамм О., М э т ь ю с, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1949, сб. 1, стр. 296.
7. Кларк, X а р тм а н, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.т
1949, сб. 1, стр. 416.
8. Брюс У., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. 2, стр. 563.
9. У о р и х о ф Э., Мартин Д., Джонсон У., «Синтезы органических
препаратов», ИЛ, М., 1959, сб. 9, стр. 77.
10. F г i e d m a n L., F i s h e 1 D. L., S h e с h t e r H., J. Org. Chem., 30,
1453 A965).
11. Friedman L., Org. Syn., 43, 80 A963).
12. Newman M. S., В о d e n H., J, Org. Chem., 26, 1759 A961).
13. Reitsema R. H-, A 1 1 p h i n N. L., J. Org. Chem., 27, 27 A962).
14. F i e s e r L. F., J. Am. Chem. Soc, 75, 4377 A953).
15. Org. Expts., 106.
16. Ф и з е р Л., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1956, сб. 7,
стр. 78.
17. А 1 1 с п С. F. H., van Allan J. A., Org. Syn., Coll. Vol., 3, I A955).
18. Пат. ФРГ 73485, 1579.
19. F i e s e r L. F., J. Am. Chem. Soc, 75, 4377, 4386, 4395 A953).
20. F i e s e r L. F-, Huang W. V., Goto Т., J. Am. Chem. Soc, 82,
1688 A96Ш,
380
21. Физер Л., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1956, сб. 7,
стр. 72.
22. Rievcschl G., Jr., Ray F. E., пат. США 2377040; С. А., 39, 3305
A945).
23. Р и в е ш и л Д ж. мл., Рай Ф., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М-, 1953, сб. 4, стр. 520.
НАТРИЯ БОРГИДРИД, NaBH4. Мол. вес 37,85.
Историческая справка. Н. б. был открыт Шлезингером и Брау-
Брауном с сотр. в Чикагском университете в 1943 г. [П. Препаративный
метод состоит во взаимодействии триметилбората и гидрида натрия
при повышенных температурах:
+ B(OCHs)8 —* NaBH4-(-3Na0CH3
В 1949 г. Чайкин и Браун [2] сообщили, что этот гидрид в водном
или спиртовом растворе является исключительно эффективным и из-
избирательным реагентом для восстановления альдегидов, кетонов и
хлорангидридов кислот, содержащих также и другие группы, спо-
способные к восстановлению. В 1953 г. Шлезингер, Браун и др. [3]
в серии работ описали детальную методику получения и химические
свойства гидридов щелочных металлов и диборана, а в другой
работе [4] сообщили о применении Н. б. в качестве восстановителя
и источника водорода. В 1950 г. был взят патент и начато промыш-
промышленное производство боргидридов. В течение последующих несколь-
нескольких лет были усовершенствованы методы производства боргидри-
боргидридов, и они нашли новые области применения, например в текстиль-
текстильной, целлюлозной и бумажной промышленности, в нефтехимии.
Продажный реагент. Н. б. выпускают в виде порошка, а также
в виде гранул, содержащих около 99% реагента. Единственными
активными примесями являются метилат натрия @,3%) и едкий
натр @,2%). Если продажный реагент имеет степень чистоты
79—94%, его очищают перекристаллизацией из диглима [5] или из
изопропиламина 16].
Выпускают также стабилизированный водный раствор, содержа-
содержащий (в среднем) 40% едкого натра и 12% Н. б. (уд. вес 1,4). Этот
реагент не меняет свои свойства при длительном хранении и может
быть использован в продажном виде или после разбавления водой,
метанолом или этиловым спиртом для восстановления карбонильных
соединений. Большинство альдегидов восстанавливаются настолько
быстро, что реакция конденсации под действием щелочи не мешает
восстановлению. Для восстановления <х, |3-непредельных альдеги-
альдегидов этот сильно основной реактив не пригоден и его следует разба-
разбавить до желаемой концентрации и нейтрализовать двуокисью угле-
углерода. После нейтрализации реагент следует немедленно использо-
использовать, поскольку Н. б. не стабилен и при 25° разлагается на 4,5% за
1 час.
Растворители. В противоположность алюмогидриду лития Н. б.
нерастворим в эфире и растворяется в метаноле и этаноле, причем
381
лучше в первом. Но поскольку с метанолом он реагирует с заметной
скоростью, а с этанолом очень медленно, в качестве растворителя
лучше применять этанол 18]. Н. б. еще более стабилен в изопропа-
нолс, и этот растворитель использовали для исследования кинетики
восстановления альдегидов и кетонов [9].
Растворимость Н. б, [7^
Растворитель
Вода
Вода
Метанол (реа-
(реагирует)
Этанол (реаги-
(реагирует медлен-
медленно)
Темпера-
0
60
20
20
Раствори-
Растворимость, г/\ 00 г
растворителя
25
88
16
4
,5
А
,о
Растворитель
Тетрагп дрофу -
р а н
1,2-Диметоксн-
этан
Диглим
Диметилформа-
мид
Темпера-
20
20
25
20
Раствори-
Растворимость, г/100 э
растворителя
0
0
5
18
1
8
5
Н. б. — восстановитель гораздо более мягкий, чем LiAlH4.
В гидроксилсодержащих растворителях при 25° он быстро восста-
восстанавливает альдегиды и кетопы, оставаясь совершенно инертным по
отношению к другим функциональным группам: эпоксидным,
сложноэфирным, лактонным, карбоксильным и их солям, нитриль-
ным и нитрогруппам [8]. Хлораигидриды быстро восстанавливаются
в диглиме или диоксане.
[В
4R,,CHOH
Восстановление кетонов. Бернштейн с сотр. [10] нашли, что
восстановление 11-кетостероида A) до 3,20-бис-этилснкеталя B)
в присутствии алюмогидрида лития приводит к неудовлетворитель-
неудовлетворительным выходам, небезопасно и т. п. Однако это восстановление можно
осуществить с высоким выходом действием чрезвычайно большого
снгон
),033 МОЛя)
NaOH- ТГФ ' jx
85%
A) 0,0023 моля
382
избытка Н. б. в смеси ТГФ с водным едким натром и кипячением
смеси в течение 20 час
При восстановлении 4 молей кетона 1 молем Н. б. за медленной
первой стадией следуют три быстрых реакции. Джонс и Уайз [11]
предложили возможную интерпретацию этого процесса, которую
подтвердили экспериментально.
Сложные эфиры. В обычных условиях Н. б. не восстанавливает
эфиры карбоновых кислот. Например, эфиры 3-кетожелчных кислот
можно восстановить у С3, не затронув при этом сложноэфирной
функции И 21. Метиловый эфир 4р-бром-3-кетохолаиовой кислоты
СОгСН3
0) B) За + ЗД
A) восстанавливается Н. -б. в метаноле в смесь За- и З^-бромгидри-
нов B) 113]. В таких реакциях восстановления необходимо исполь-
использовать в качестве растворителя спирт, соответствующий сложно-
эфирной группировке кетокислоты, поскольку Н. б. является эф-
эффективным катализатором переэтерификации сложных эфиров.
Сложные эфиры недостаточно реакциоппоспособны, что позво-
позволяет провести их селективное восстановление (типа, приведенного
выше), однако эфиры алифатических, ароматических и гетероцик-
гетероциклических кислот могут быть восстановлены в различной степени
действием большого избытка Н. б. в метаноле [14].
Галогениды. Н. б. восстанавливает вторичные и третичные
алкилгалогениды, которые способны образовывать сравнительно
стабильные карбониевые ионы, например дифенилхлорметан [151.
Эта реакция ускоряется водой. Так, на 0,5 моля галогепида действо-
действовали при 50°65об. % раствора в диглиме, содержащего 4 моля Н. б.
и 1 моль едкого натра, чтобы свести к минимуму гидролиз Н. б.
ОМ- + NaBH4
(CGI-I,JCHC1 —ч- (СвН6JСН (СвН5JСНа
94%
Тозилгидразоны. Конденсация С.,-, С7-, С1Т- или С2о- кетостероидов
с /г-толуолсульфонилгидразином и восстановление образовавшегося
тозилгидразона избытком Н. б. в диоксане дает способ отщепления
карбонильного кислорода (выходы 60—80%) [16]. Этот метод с ус-
успехом используется в химии углеводов (применяется КВН4) [17].
383
сн,
сн»
TsNHN.
Например, при восстановлении то зил гидр азо на u-глюкозы (Б г)
получают 1-дсзокси-е -сорбит.
Озониды. Н. б. восстанавливает озонид непосредственно в
спирт; при этом нет необходимости выделять озонид. Суза и Блюм
[18] озонировали циклогексен в хлороформе при 0° до исчезнове-
исчезновения в ИК-спектре полосы при 6,2 мк. Затем добавляли этанол для
растворения смолообразного озонида и при энергичном перемеши-
перемешивании приливали раствор Н. б. в 50%-ном водном этаноле. В этом
СНС1Э)С
НО(СН2NОН
случае можно также использовать алюмогидрид лития, но только
в соответствующем растворителе (эфире или углеводороде), и если
желаемый продукт не является оксикислотой. Диапер и Митчелл
[19] озонировали А10-ундециленовую кислоту в метаноле при 0°,
добавляли раствор озонида по каплям при перемешивании к охлаж-
охлажденному льдом до 0° раствору Н. б. в 50%-ном водном этаноле и
О О
= СН(СНЙ)8СО2Н
СНЭОН, 0°
СН(СН2)8СО4Н
о
—+ НОСН2(СН2)8СО2Н
перемешивали в течение 10 час при комнатной температуре. После
отгонки растворителя в вакууме и подкисления получали чистую
твердую 10-оксикаприновую кислоту. 9-Оксипеларгоновая кислота
была получена из линолевои кислоты (выход 42%), олеиновой кис-
кислоты (выход 50%), элаидииовой кислоты (выход 74%) [20].
Борфториды диазоиия. Борфторид диазония можно восстано-
восстановить добавлением твердого Н. б. порциями к охлажденному мета-
нольному раствору или суспензии этой соли [21]:
,осн.
NaBH,-CH3OH
СН3О
оснч
384
По другой методике охлажденный раствор Н. б. в ДМФА добав-
добавляют к охлажденному раствору соли диазония в том же раство-
растворителе.
Соль Кенига. Соль Кенига (красная), непредельная система-
которой построена на основе пиридинового цикла, при 0° восстанав-
восстанавливается Н. б. в водном этаноле до епамина, дающего при кислотном
гидролизе пентадиепаль (Греве [22]).
^ о=снсн=снсн=сн2
90%
Ензмин
Соль'Кенига
Восстановление азидов в амины [23]. Сер у содержащий азид
практически не восстанавливается в соответствующий амин обычным
гидрированием. В этом случае, если в молекуле не содержится дру-
других легко восстанавливающихся групп, для восстановления можно
использовать Н. б. в изопропаноле. Эту методику можно применять
и к соединениям, неустойчивым в кислой среде.
При восстановлении ароматических азидов [24] 0,1 моля азида
кипятят с 0,072 моля Н. б. в 100 мл изопропанола в течение 2 час.
В случае алифатических азидов, по-видимому, следует брать боль-
больший избыток гидриду металла и увеличить продолжительность
ОСН-
ОСН-
осн*
сн3сн ^ 4l
'o^-Jr осн2
S
сн2с6н5 сн2с6н5
I и
реакции, Азид 1 B,84 лаюля) и Н. б. F,61 лшоля) в 10 мл изопропа-
нола кипятят в течение 16 час. Остаток после отгонки растворителя
экстрагируют хлористым метиленом, промывают водой и высуши-
высушивают, растворитель отгоняют и получают амин II с выходом
более 90%.
. Эта методика менее опасна и значительно проще, чем использо-
использование алшмогидрида лития.
Гидрирование. Об использовании Н. б. для получения активных
катализаторов и водорода in situ см. Платиновые катализаторы (Ка-
(Катализатор Брауна и Брауна).
Применение в. химии целлюлозы и Сахаров [25].
Натрия боргидрид — хлористый алюминий [261. Смесь свеже-
свежеприготовленных растворов Н. б. и AIC1S в диглиме в отношении
13 заказ Л 1096 385
3 : 1 образует прозрачный раствор, обладающий сильными восста-
восстановительными свойствами [27]. Порядок смешивания не имеет зна-
значения, по обычно раствор А1С1;) приливают к раствору Н. б. и вос-
восстанавливаемого соединения. Смешанный гидрид, как и Н. б., вос-
восстанавливает альдегиды, кетоны и хлорангидриды до спиртов, а
кроме того — сложные эфиры, лактоны и кислоты (но не натриевые
соли кислот). Поскольку при восстановлении кислоты требуется
еще один эквивалент гидрида, который вступает в реакцию с водо-
водородом кислоты, целесообразнее восстанавливать сложный эфир, а не
кислоту. Эпоксиды легко восстанавливаются при 25°, но ангидриды
при 25° реагируют медленно и для них требуется температура 75°.
Нитрилы восстанавливаются до первичных аминов. Незамещенные
амиды образуют натриевые соли и не восстанавливаются; дизаме-
щенные амиды восстанавливаются легко:
К'аВН4-А1С1;,
QHr,CON(UH5), —> СвН3СНаМ(СгНв)г
N-Окись пиридина гладко восстанавливается до пиридина при 25°,
но дальнейшее восстановление требует более высокой температуры.
Нитросоединения и ароматические галогениды не восстанавли-
восстанавливаются.
Н. б. не пригоден для восстановления соединений, имеющих
реакционпоспособную двойную связь, так как они реагируют с об-
образованием алкилборанов [28]. Поэтому этот реагент можно исполь-
использовать для гидроборирования, однако он уступает диборану,
поскольку при этом используются только три из четырех атомов
водорода в Н. б.; четвертый атом идет на образование гидрида
алюминия.
^Г^С/) B + 3NaQ-^ А1Н3
NaBH4 — BF3. Петтит и Пиатак [29] нашли, что эта комбинация
эффективно восстанавливает лактоны до циклических простых
эфиров.
При восстановлении у-лактопа дигидроабиетиновой кислоты A)
в окись B) наилучшие результаты были получены при использовании
30 молей эфирата трехфтористого бора и 2 молей Н. б. на 1 моль
лактона в смеси диглима с ТТФ. Так как LiAlH4 и LiBH4 давали
несколько менее удовлетворительные результаты, чем Н. б., комби-
комбинация Н. б. — BFs была использована для сравнения поведения
трех изомерных бутилхоленатов. При восстановлении по описанной
выше методике из mpem-бутилового сложного C) был получен
трет-бутиловъы простой эфир D) с выходом 76%. Выход при реак-
реакции с впюр-бутшовъш сложным эфиром составлял 41%, а с н-бути-
ловым сложным эфиром — 7% . Это восстановление сложного mpem-
бутилового эфира является удобным путем получения простого
mpem-бутилового эфира. \
306
сн(снэJ
н,с *c=o
CH,OC(CH3K
NaBH4 — Pd — С. Ароматические нитросоединения обычно не
восстанавливаются Н. б., но их можно гладко восстановить в воде
или метаноле действием Н. б. и 10% -ньш Pd на угле в качестве ката-
катализатора [30). Азобензол восстанавливается по этой методике до
гидразобензола, а не до анилина.
ROH^-RX. H. б. в смеси с галогеном превращает спирт или
эфир в алкилгалогенид [311.
2X2-|-NaBH4 —* 3RX + H3BO3-|-NaX -j-2Hs
2X3+NaBH4—y3RX+B(ORK---XaXH-2H2
Восстановление нитроолефинов. Хасспер и Хиткок [321 нашли,
что 6-нитрохолестериладетат можно восстановить Н. б. в этаноле до
предельного 6а-нитро-5а-стсроида.
сн.
Ас о1
NaBH4-C3H5OHv
_ _
АсО
NO,
Восстановление алкнлгалогенидов. LiAlH4 восстанавливает пер-
первичные и вторичные галогепиды или тозилаты до углеводородов,
однако в случае третичного галогенида продуктом реакции является
преимущественно олефин. В 65%-ном водном диглиме алкилгало-
гениды и тозилаты, даже третичные, восстанавливаются Н. б. с хо-
хорошими или высокими выходами [331. Когда образуется сравни-
сравнительно устойчивый карбониевый ион, не вступающий в реакцию
отщепления, получают высокие выходы. Выходы остаются удовлет--
13*
387
верительными даже в случае отщепления. В отсутствие воды реак-
реакции протекает медленно. Гомогенный раствор для проведения кине-
кинетических исследований получают из 80 об. % водного диглима,
содержащего 1,80 моля реагента.
1. Sch I es i nger H. J., Brown H- С, пат. США 2461661, 2534533,
2683721.
2. Chaikin S- W., Brown W. G., J. Am. Chem. Soc, 71, 122A949).
3. Schlesinger H. I., Brown H. C, et al., J. Am. Chem. Soc, 75,
186, 191, 192, 199, 205 A953).
4. Schlesinger H. I., Brown H. C. et al., J. Am. Chem. Soc, 75,
215 A953).
5. Brown Ii. С ct al., J. Am. Chem. Soc, 77, 6209 A955); Tetrahedron, 1,
214 A957).
6. Cocker J. D., H a I s a I I T. G., J. Chem. Soc, 1957, 3441.
7. Technical Bulletin No. 550 A958).
8. Reviews: Schenker E., Angew. Chem., 73, 81 A961); Brown H. C,
«Hydroboration», 242 A963).
9. Brown H. C, Icliikawa K., J. Am. Chem. Soc, 84, 373 A962).
10. A 1 I e n W. S., Bernstein S., L i t t e 1 1 R., J. Am. Cliern. Soc, 76,
6116 A954).
11. Jones W. M, Wise H. E., Jr., J. Am. Chem. Soc, 84, 997 A962).
12. H e у m a n n H., Fieser L. F., J. Am. Chem. Soc., 73, 5252- A951).
13. Fieser L. F., Eitorre R., J. Am. Chem. Soc, 75, 1700 A953).
14. В г о w и M. S., R a p о р о г t H., J. Org. Chem., 28, 3261 A963).
15. Brown H. C, Bell H. M., J. Org. Chem., 27, 1928A962).
16. С a g 1 i о t о L., G r a s s e 1 1 i P., Chem. hid., 1964, 153.
17. Belder A. N. de, Wei gel H., Chem. Ind., 1964, 1689. ¦
18. S о u s a J. А., В I li h m A. L., J. Org. Chem., 25, 108 (I960).
19. D i a p e r D. G. M., Mitchell D. L., Can. J. Chem., 38, 1976 (i960).
20. В e n t о n F. L., Kiess A- A., J. Org. Chem., 25, 470 A960).
21. Hendrickson J. В., J. Am. Chem. Soc, S3, 1251 A961).
22. Grewc R., В on in W. von, Chem. Ber., 94, 234 A961).
23. Contributed by С h r t s t e n s с n J. E., Stanford Research Inst.
24. S m i t h -P. A. S., Hall J. H-, Kan R. O., J. Am. Chem. Soc, 84,
485 A962).
25. «The Borohydrides in Cellulose and Sugar Chemistry», Metal Hydrides Inc.,
1959
26. R e r i с k M. N., «The Mcial Hydrides», Metal Hydrides Inc. (Ventron).
27. В г о w n H. C, S и b b a Rao В. С, J. Am. Chem. Soc, 78, 2582 A956).
28. Brown H. C, S и b b a Rao B. C, J. Am. Chem. Soc, 78, 5694 A956).
29. P с I t i t G. R., P i a I a k D- M., J, Org. Cliem., 27, 2127 A962).
30. Neilson Т., "Wood H. С S., Wylie A. G., J. Chem. Soc, 1962,
371.
31. Long N. H., Freeguard G. F., Chem. Ind., 1965, 223.
32. II a s s n e r A., Hcatlicoc l< C, J. Org. Chem., 29, 1350 A9C4).
33. Bell И. М-, Brown H. C, J. Am. Chem. Soc, 88, 1473A966).
НАТРИЯ БРОМАТ (или ИОДАТ), NaBrO3 (NaIO3). Мол. вес
150,91 A97,91). Растворимость в 100 г воды NaBrO, 27,5 г при 0°,
90,9 г при 100°; NalO3 2,5 г при 0°, 24 г при 100°.
Дэн [11 нашел, что Н. б. (или иодат) — прекрасный реагент для
проведения некоторых специфических окислительных реакций,
например, окисление бензоина в бензил в таких условиях, когда
дикетон перегруппировывается в бепзиловую кислоту.
NaCN NaBrOj-NaOH-Вода
2CGH5CHO - > CflH6CHCOCeHB * (C6H5KCCO3H
4 7 моля Этилонмй 84—90%, считая на
спирг— qu бензальдегцд
вода
В методике [2] синтеза бепзиловой кислоты в больших количест-
количествах бензоин, полученный из бензальдегида [3], промывают и, не
высушивая, прибавляют по частям при перемешивании к раствору
0,76 моля NaBrO;! (8%-ный избыток) и 12,5 моля едкого натра
в 880 мл воды. Смесь нагревают на кипящей водяной бане при пере-
перемешивании, добавляя еще воды (800 мл) по мере необходимости до
такого разведения, чтобы взятая проба полностью растворялась
в воде E—6 час). Смесь разбавляют водой, фильтруют для удаления
небольшой примеси бензгидрола и подкисляют. Выпадающая в оса-
осадок бепзиловая кислота получается сразу чистой; т. пл. 149—150°.
Сравнивая различные реагенты для окисления пирогаллола
в пурпурогаллин, Перкин и Стивен [4.1 пришли к выводу, что лучшим
является нитрит натрия в уксусной кислоте, однако полученный
при этом выход составлял лишь 30—40%. Эвапсу и Дэну 111 удалось
удвоить этот выход применением иодата натрия. К раствору 10 г
пирогаллола в небольшом количестве воды при перемешивании
постепенно добавляли холодный раствор 8 г иодата натрия в 100 мл
воды, В результате гладкого взаимодействия краситель был полу-
получен с хорошим выходом. Структура пурпурогаллина была неиз-
неизвестна до 1945 г. Позднее Хорнер [5], пользуясь специальными
71% (айщий)
но
со3
приемами улавливания, установил, что первичным продуктом
окисления является 3-окси-1,2-бснзохинон и предложил обоснован-
обоснованный механизм его превращения в пурпурогаллин [6, 71.
I.Evans Т. W., Dehn W. M., J. Am. Chcm. Soc, 52, 3649 A930).
2. Б а л л а р д, Дэн, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949,
сб. 1, стр. 88.
3 Adams R., Marvel С. S., Org. Syn., Coll. Vol., 1,94 A941).
4 Per kin A- G., Steven А. В., J. Chcm. Soc, 83, 194 A903).
5. Horncr L., G 6 w с с k e S., Chcm. Ber., 94, 1267 A961).
6. H о г и e r L., W с b e r K. H., D u г с k h e i m e r \V., Chcm. Ber.,
94, 2881 A961).
7. For a formulation, see F j e s e r L. F., Fieser M., «Topics in Qrganic
Chemistry», Reinhold Publishing Corp., 1963, p. 567—568.
НАТРИЯ ВИШУТАТ, NaBiO3. Мол. вес 280,000.
Ригби I'll нашел, что этот реагент по окислительному действию
до некоторой степени сходен с тетраацетатом свинца и йодной
кислотой. Н. в. применяют в смеси с фосфорной кислотой обычно
¦389
в водном спирте, водном диоксане или водной уксусной кислоте;
реагент восстанавливается до нерастворимого фосфата висмута.
Расход реагента определяется по исчезновению оранжево-желтой
окраски реакционной смеси. Под действием Н. в. вицинальные гли-
коли расщепляются до карбонильных соединений; образующийся
при этом альдегид далее реагентом не окисляется. При количест-
количественном сравнении окисления цис- и т/яшс-циклогександиолов-1,2
в адипиновый ди альдегид Ригби не обнаружил заметного различия
в скорости реакции. Были осуществлены также следующие реакции
окисления;
RCH(OH)C02H -> RCHO
RaC(OH)COaH -> R2C = O
RCOCH(OH)R —*¦ RCO2H + O = CHR
HCO3H — CO2
Штолль и сотр. [2] разработали методы получения глутарового
ди альдегида из циклопентадиена и циклопентанона, причем в обоих
он н
н-
он
NaBiO3
31%
О=СНСН2СН2СН2СНв:0
случаях одной из стадий является окисление m/?awc-циклопентан-
диола-1,2 под действием Н. в. К. раствору 3 г диола в 10 мл уксусной
кислоты и 8 мл воды при перемешивании добавляют 12 г NaBiO3 и
СНаОН
снон
н
сно
н
A)
СН2ОН
со
и
СО2Н
н
СНгО
B)
СН^ОН
снон
он
¦ +СН*О
C)
СН2ОН
со
;ОН
D)
CHj
СНОН
он
о
(СОг
(без СН2О)
(S)
со
он
(неизмененный)
390
14 мл 33%-ной фосфорной кислоты отдельными порциями так,
чтобы температура поддерживалась при 30э. Затем смесь фильтруют
для отделения фосфата висмута и непрореагировавшего реагента,
после чего диальдегид выделяют в виде бмс-л-нитрофенилгидразопа.
Брукс и Норимберски [31 использовали Н. в. для аналитического
определения боковых цепей типов A)—E) в адренокортикостероид-
ных гормонах. При этом не затрагивается только 21-дезоксикетол
F). За ходом окисления A)—E) можно следить, определяя отщеп-
отщепляющийся формальдегид, если он образуется, и проводя количест-
количественный анализ 17-кетостероидов. При анализе на суммарное содер-
содержание 17а-оксипрегнанов, например в моче, прежде чем окислять
смесь восстанавливают бор гидридом натрия для превращения пе-
реакционноспособных кеталей F) в а-гликоли E), которые далее
окисляются в 17-кетоны.
1. R i g b у W-, J. Chem. Soc, 1950,1907.
2. S t о 1 1 A., Lindenmann A., J u с k e г Е., Helv. Chim. Acta, 36,
268 A953).
3. Brooks С J. W., Norymberski J. K., Biochem. J., 55, 371 A953).
НАТРИЯ ГИДРАЗИД, H2NNHNa [П. Мол. вес 54,04; желтое
кристаллическое вещество, взрывается при температуре выше 70°
или в присутствии кислорода. Реагент получают взаимодействием
амида натрия с безводным гидразином в атмосфере азота при 0°,
в большинстве случаев в виде суспензии в эфире, диизопропиловом
эфире, бензоле или в смеси этих растворителей [21.
NaNH2-J-H2NNH2 —> H.N.NHNa + NHg
Восстановление [3]. В присутствии гидразина этот реагент
восстанавливает многие непредельные и ароматические углеводо-
углеводороды. Примеры:
транс-Стяпъбеп >- Дибензпл (выход 92%)
д1.з,5,7_цИКЛООктатетраен > Д1'Э'Б-Циклооктатрпеи (85%)
Аценафтилен >¦ Ацемафтен (81%)
Антрацен > 9, Ю-Дигпдроантрацен (90%)
Восстановительное расщепление олефинов [41. В кипящем
эфире в атмосфере азота с помощью Н. г. осуществляют восстанови-
восстановительное расщепление олефинов типа A). Как правило, выходы про-
продуктов реакции C), не содержащих азот, выше 80% . Изолированная
двойная связь при этом не затрагивается,
QHSX ,R' /H С6Н5х Na. Я'
> + 2< >2 <
R/ \R" \Na R/ н/ XRN
fi) B) C) D)
Реакция с сопряженными диенами [5]. Н. г. в присутствии
гидразина реагирует с изопреном с образованием азнна A) и пира-
пиразола B).
391
. сн3 _ сн3
¦2 СН2=С-СН-СН2 + NANHNH2
A) 62%
Н,С
B) 1,6%
Нуклеофильная атака пиридиаозого цикла [61. Н. г. н гидразине
реагирует с пиридином, изохтшолипом и 4-метилхинолипоы, обра-,
зуя ct-гидразинзамещенные производные с выходами 25—76%.
NaNHNH,
N
¦ Реакция с нитрилами [71. Этот реагент взаимодействует с нит-
нитрилом при О10 н диэтиловом или диизопроппловом эфире с образова-
образованием аддукта, при гидролизе которого образуется иминогидразид —-
соединение, трудно доступное при получении другими методами; " '
NaNHNH,, ИаО /NH,, /NH
RC^N —> RC4< ^ КС//
4NilNH2
1. Review: -K a u И m a n n Т., Angew. Chem., Intern.it. Ed., 3, 342 A964). . .
2. К a u П m a n n Т., К о s e 1 С, W о 1 f D., Chem. Ber., 95, 1540 A962).
3. К а и f [ m a n n Т., К о s e 1 С, Schooneck W-, Chem. Bcr., 96, 999"
A963). .-„ .
4. К a u f [ m a n п Т., Henkler H., Kosel C, Schulz J., Weber
R., Angew.Chem., Interhat. Ed., 1, 456 A962).
5. К a u f I m a n п Т., ,М Й 1" 1 ет Н., Chem. Ber., 96, 2206 A963).
6. К а ц f I ma n п Т., H a n s e n -,I. Kosel C. S с h о е п ь с k W.,
Ann., 656, 103 A962).
7. Kauffmann Т., Spaude S., Wolf D., Chem. .Ber., 97, 3436 A964).
НАТРИЯ ГИДРИД, NaH. Мол. вес 24,01. Реактив поступает
в.продажу в виде гранул и в виде серого порошка (средняя величина
частиц 25 мк), тонко диспергированного в белом масле [1]. Диспер-
Дисперсия содержит 50—55 вес. % Н. г.; точная концентрация указана на
этикетке для каждой партии. Масло легко смешивается с углеводо-
углеводородами и простыми эфирами и его можно разбавить гексаном, эфи-
эфиром, ТГФ, толуолом и др., причем активность реагента в резуль-
результате разбавления не снижается. Н. г. нерастворим во всех инертных
органических растворителях, а также в жидком аммиаке. Он бурно
реагирует с - "водой. Реакция - Н. г.; диспергированного в масле,
с водой протекает бурно, но не представляет такой опасности, как
392-
реакция сухого препарата; самовоспламенение водорода происходит
редко.
Сложноэфнрная конденсация. При самоконденсации эти л аце-
ацетата 3 экв Н. г. расходуется на образование натриевого производ-
производного этилацетата и еще 1 экв на реакцию с отщепляющимся спиртом.
2СНяСОаСаН5 -[-2NaH
1 МОЛЬ 1 ПОЛЬ
Толуол O-Na +
I час 78°
> СН3С - СНСОХЛ-1Г) -г C,H5ONa -[
В мягких условиях, создающихся при использовании дисперсии
в масле, как это указано в методике [11, образующийся эти лат нат-
натрия, по-видимому, не принимает участия в сложноэфирной кон-
конденсации. Выход высокий, и реакция протекает быстро, поскольку
при этом нет необходимости удалять этанол, как при использовании
в качестве конденсирующего агента этилата натрия. Более того,
реакцию можно контролировать по количеству выделяющегося
водорода.
При изучении синтеза нингидрина конденсацией диметилфта-
лата с этн л ацетатом один из авторов книги разработал безопасную
методику получения хорошо измельченного натрия [21. Еще более
безопасный способ предложили Груэн и Нор кросс [31, которые
вместо измельченного натрия применили дисперсию Н. г. При этом
они добились большего выхода C6—72%), чем при использовании
измельченного натрия. Основания способствуют переэтерификации
с образованием енолята метилового эфира.
ONa
СО2СН3
+ СЩСОгС2Щ * NaH
-со2сн3 Большой избыток о, 17 моля
о, 122 моля
54-83%
Роберте у и Мак-Эльвену [4] не удалось осуществить самокон-
деисацию этилового эфира изовалериановой кислоты в присутствии
этилата натрия даже при отгонке этанола, однако Суомер и
Хаузер [51, используя Н. г., получили этот пространственно зат-
С1Ь
;СНСН2СОаСаН5 + СНаСОаСгН3
NaH
2 inc., 90—100°
сн.
о-и
СН(СНВK
о
ХНСН»ССНСОоСНч
сн
I
сн
рудненный E-кетоэфир.
сн3
393
Конденсации по Ш-тоббе. Джонсон и Дауб [6] показали, что
трет-бутилат калия лучше этилата натрия в качестве основания
при конденсации по Штоббе, но еще лучшим основанием является
Н. г. При перемешивании смеси бензофенопа, диэтилового эфира
янтарной кислоты и Н. г. даже при 87° реакция не пойдет, пока не
будет добавлено небольшое количество этанола A0 капель); после
этого она легко протекает даже при комнатной температуре.
CH3CO2C2HS CH3CO2Na
25°, 8 час |
{QH5KCO+CH2CO3C2H5
9 7%
0.05 моля 0,15 моля 0,1 моля
Через Ъчас к смеси для облегчения перемешивания добавляют эфир;
выделение водорода прекращается примерно через 8 час. Хинклей
и др. [11, использовавшие Н. г., тонко диспергированный в гексане,
при 40°, нашли, что прибавлять этанол для инициирования реак-
реакции не обязательно. Они получили продукт конденсации в чистом
виде с выходом 95,7% всего лишь за 1 час.
Конденсация Дикмана. Для циклизации диэтилового эфира
ади пи новой кислоты в 2-карбэтоксициклопентанон использовали
натрий, амид и этилат натрия. Пинкни [7] проводил реакцию с нат-
натрием при ПО—115° в течение 7 час и получил кетоэфир с выходом
74—81%. Позднее Хинклей и др. [1] приливали сложный эфир к гу-
густой дисперсии Н. г. в толуоле при 45° и за 1,5 час получили препа-
препарат с выходом 65—80%.
CH2 + 2NaH Толуол, 45^ ^-
СН2 65-80%
СН2СО2СгН5
C2H5ONa
Ацилирование кетоиов. При алкилироваыии нитрила малоновой
кислоты в этаноле или бензоле действием этилата натрия в ка-
качестве основания выход достигает лишь 70%, причем образование
имидоэфиров является основной побочной реакцией. Блумфилд [8]
использовал ненуклеофильное основание — Н. г. в ДМСО (сравни-
(сравнительно ненуклеофильный растворитель, способный растворять про-
промежуточно образующиеся соли). Используя это сочетание, ему уда-
удалось получить диметилмалононитрил с выходом 60%. Затем он ис-
исследовал ацилирование кетона A) сложным эфиром B) по той же
О О
ДМСО
+ NaH
83%
(П 1 моль B) 2 моля C)
2 моля
394
Методике, взяв Исходные реагенты в указанных в уравнении соотно-
соотношениях. Дик его н D) был получен с высоким выходом. При исполь-
использовании только 1 моля Ы. г. выход снижался. Если реакцию прово-
проводить в толуоле, действуя метилатом натрия в качестве основания, то
выход D) составит только 36%.
При формилировании циклогексанона Эйнсворз [9] к смеси дис-
дисперсии Н. г., 2 л эфира и 20 мл этанола в течение 1 час добавлял при
перемешивании и охлаждении циклогексанон и этилформиат, пере-
перемешивал еще 6 час и оставлял смесь на ночь. Выход оказался таким
О
f HCOaC2H5-fNaH
1,5 моля 1 моль
70—74%
1 моль
же, как и при использовании натрия (нарезанного в виде кубиков
объемом I см'л) в качестве основания. При формилировании холесте-
иона Вейзенборн, Реми и Джекобе [10] добавляли твердый Н. г.
HCOZC2HS +
20 мл
20 г
к раствору кетона и этилформиата в 250 мл бензола. Реакция начи-
начинается сразу же и сопровождается выделением соли енолята. Через
2 суток непрореагировавший Н. г. разлагают 20 мл метанола и
100 мл эфира, и затем соль отфильтровывают. Для выделения сво-
свободного енола суспензию соли взбалтывают с соляной кислотой, а
затем кристаллизуют енол. Аналогично формилировали и тестосте-
тестостерон (83%).
Алкилирование и нитрование малоновых эфиров. Заугг []]]
применил Н. г. для превращения н-бутилмалонового эфира в его
натриевое производное. При этом он нашел, что скорость алкили-
рования этого вещества я-бутилбромидом в ДМФА в 1000 раз выше,
чем в бензоле. Эммонс и Фримен [12] разработали методику нитро-
нитрования соединений с активной метиленовой группой нитратом ацетон-
циангидрина путем предварительного превращения их в натриевые
производные действием Н. г. Продукт реакции C) способствует от-
отщеплению иона натрия от B), но даже при трехкратном избытке
натриймалонового эфира выход достигнет только 45%.
CN
[sJaH , I
СШСОаС2Н5J —> NaCH(CO,C2H5J J зЬ N^ O2NCH(CO2C2H5)a-f
(U B) 45% C)
395
Конденсация по Дарзану. Хипклей [1] нашел, что конденсация
се-галогснзамещенных сложных эфиров с кетопамн под действием
дисперсии Н. г. проходит гладко и не сопровождается обычными
побочными реакциями.
С1СН2С О2 С2Н5 + NaH •
ГеКсан
О, 5wc,25°
Внутримолекулярное алкилирование кетона. Ключевой стадией
в синтезе твистана по Уитлоку [13] является циклизация кетото-
зилата A) в присутствии твердого Н. г. в ДМФА.
:о
90%
(CH2JOMs
A) d-илиг- B) а- или г
Дегидрогалогенирование. Ньюмен и Меррилл [Hi разработали
методику дегидрогалогенировапия этилового эфира дибромкоричнои
кислоты. К раствору сложного эфира в бензоле прибавляют Н. г.
и смесь кипятят, время от времени добавляя абсолютный этанол
порциями по 2 мл. Поскольку Н. г. не вступает в реакцию с дибро-
мидом в кипящем бензоле, это показывает, что активным реагентом
является этилат натрия, который образуется при взаимодействии
Кипячение 3 час, омыление,
двухкратная кристаллизация
C(jHriCHBrCHBrCOX,H5 -I" 2NaN -j ¦ С3Н5ОН — — —>¦
0,65 моля, 300 м.1 бепзо.ча 1,33 моля 51%
—> СцН5С = ССОаН
этанола с Н. г. и регенерируется в результате реакции C3H5ONa+
+ HBr-*-CJrIsOH4-NaBr. При этом следует отметить, что под дейст-
действием этилата натрия в этаноле этиловый эфир дибромкоричнои кис-
кислоты превращается главным образом в этиловый эфир E-этоксико-
ричной кислоты. Методику Ньюмена используют и для дегидробро-
мировапия A), который оказался инертным по отношению к кипяче-
кипячению в 2,4,6-коллидипе [15]. Под действием Н. г. в кипящем бензоле
в атмосфере азота амиды ct-галогенкарбоновых кислот C) превра-
превращаются в азиридиноны D) [161.*
Синтез циклопропанов. Мак-Кой 117] нашел, что се-хлор-(или
бром-)замещенные сложные эфиры конденсируются са,(}-иепрсдель-
* Эта работа опровергнута Шиханом [S hee h а п J. G. Frankenfeld J. W.,
J. Am. Chem. Soc, 83, 4792 A961)]. —Прим. ред.
396
ными эфирамп в бензоле или эфире под действием И. г., дисперги-
диспергированного в масле, с образованием эфиров циклопропапдикарбоно-
вых кислот (в твердом состоянии Н. г. неактивен). Согласно общей
методике, смесь обоих компонентов (по 1 молю каждого) с 1 молем
н3с
В г
A)
о
и
с
.л
СС1
Ч/СО2СгН
\nHC6H3
s NaH-C2H5OH
60%
KaFI-C6H5
— _. ^
~ ~ ~~ ~ ^
R'
N-C6HS
дисперсии H. r. перемешивают с бензолом или толуолом или про-
простым эфиром при 20—30°. В этих условиях всегда образуется глав-
главным образом цис-изомер. При использовании растворителя с высо-
высокой диэлектрической постоянной, например ДМФА или смеси гскса-
метилфосфамида с бензолом, преобладают более устойчивые транс-
изомеры.
CH2
CCQ2CH3
сн3
Н
С1-С-СО2СН3
I
сн.
71%
СН,
снэогс
93% Цис, 7% 777/^ДЯС
Алкилирование амииов и амидов. Меджоо и Петсрсоп [18]
заместили два атома водорода в 2-аминопиридипс на две различные
группы, как это видно из уравнения. Амин A) или C) превращают
в натриевое производное, на которое действуют замещенным алкил-
галогенидом.
СН;,
NaH
V\\'H
B)
N N
H
C)
Диоксан
сня
о-СНзОСвН.СНаВг
-Na
D)
397
- чЧ . .CHX
N 4N\ "
IN чСН2СеН4ОСН3-о
E)
Фоне [19] нашел, что при алкилировании некоторых N-заме-
щепных амидов в качестве основания удобнее применять Н. г., чем
натрий. Марвел и Мойер.[20] использовали эту методику для алки-
Н г СН8
] NoH ^a+ СН31 ]
C6H,NCOCH, —¦—>- CGH5NCOCH3 * CCH5NCOCH3
89%
лирования е-капролактама. К смеси лактама и Н. г. в толуоле после
кипячения в атмосфере азота в течение 10 час при перемешивании
добавляют раствор н-бутилбромида в ксилоле и кипятят еще 4 час.
NH +
7 0%
0,1 моля 0,1 моля 0,2 моля
В 200 МЛ толуола В 50 j»iJZ ксилола
Бензилтозилаты. К бензилтозплатам нельзя применять обычные
препаративные методы, поскольку эти сложные эфиры очень реак-
циониоспособны и нестойки. По методике, предложенной Кочи и
Хаммондом [211, сначала готовят суспензию бензилата натрия путем
Кипячение в эфире 0,097 моля TsCI
15 час —10°
0,047 моля 0,10 моля
перемешивания эфирного раствора бензилового спирта с Н. г. без
доступа влаги и воздуха; оказалось, что удобно пользоваться бу-
бусами и лопастной мешалкой для измельчения Н. г. in situ. Суспен-
Суспензию охлаждают до —10е, приливают эфирный раствор я-толуол-
сульфохлорида и смесь перемешивают при охлаждении до —10°
в течение 2 час, а затем еще 1 час при 25°. Раствор фильтруют и охла-
охлаждают в бане с сухим льдом; при этом тозилат выпадает в виде мел-
мелких белых игл.
В бензиловом спирте A) имеется прочная водородная связь между
гидроксильной группой и нитрогруппой, и Тарбеллу и др. [22]
осуществить тозилирование в пиридине не удалось. Однако приме-
применение Н. г. в этом случае оказалось исключительно успешным. Ис-
398
CH3OH
+ 1,2 з
/ч // ч 50%-ная
СН3О' 7 ХОСН3 дисперсия
осн3
A) 6 г в 140 мл С6Не
Перемешивание 1,3 час B5°)
4 г 90—9-1%
CH2OTs
NO,
OCHg
ОСН3
пользуя тонко диспергированный в бензоле Н. г. с добавлением в на-
начале реакции л-толуолсульфохлорида, удалось провести превраще-
превращение быстро и эффективно уже при комнатной температуре.
Бензилирование. Тейт и Бишоп [23] нашли, что Н. г. исклю-
исключительно эффективен как основание при бензилировании углеводов
хлористым бензилом. Например, метил-а-о-глюкопиранозид пре-
превращается в тетрабензиловый эфир с высоким выходом без образо-
образования побочных продуктов, тогда как по обычной методике с ис-
использованием порошка КОН в качестве основания выход составляет
только 33°о, и главным продуктом реакции является дибепзг.ловый
эфир.
СН2ОН о
Перемешивание Зчас,
ОН
125 мл
5 г
5 г
ОСН3
СН2ОСН2С6Н5
6снэ
I
С6Н5СН3
Восстановление. Кетоны, не содержащие «-водородных атомов,
восстанавливаются Н. г. Например, бензофенон при нагревании с
небольшим избытком этого реагента в ксилоле при 145° в течение
6 час восстанавливается в бензгидрол; выход 83% [5]. В тех же усло-
условиях метиловый эфир бензойной кислоты не восстанавливается.
Циклизация. Фолкерс и др. [24] использовали Ы. г. для цик-
циклизации хинонов группы кофермента Q в хроменоны (выходы
45—90%).
399
CH,OS
СНЧО
о
о
,сн.
ONa
N.iH
— н,
C1LO
о
CH4OS
сняо
ОН
о
сня
Н3С/ХСН3
н,с
см.
Феноляты натрия. Для получения натриевых солей фенолов
в виде суспензии в толуоле успешно используют суспензию Н. г.
в толуоле [25].
Ароилирование Р-дикетонов сложными эфирами. Н. г. в кипящем
1,2-диметоксиэтане более активен, чем амид калия в жидком аммиа-
аммиаке для ароилирования концевой группы в (З-дикетонах под дейст-
действием сложных эфиров при получении трикетонов [26]. Наиболее
удобна следующая методика. (З-Дикетон A экв) и сложный эфир
A,2 экв) прибавляют к реагенту D экв). В приведенном здесь примере
выход при использовании KNHa составляет 62%.
NaH
CBHnCOCHXOCH2COQH5
Расщепление формиатов и формамидов [27]
ROCHO+NaH-^
R3NCHO-h NaH —> R2NNa
6.
8, В
F. W,, H a use г С
H., J о h n s о n W.
R-,
S.,
Am. Chem, Soc,
Am. Chem. Soc,
68 2647 A946).
70, 418 A948);
Реакцию проводят в кипящем 1,2-диметоксиэтане до прекращения
выделения газа B0 мин). Выходы 30—80%.
1. Н f n с к 1 е у A. A., «Sodium Hydride Dispersions», Metal Hydrides, Inc.,
July, 1964.
2. Org. Expts, 141.
3. Gruen H., Nor cross В. Е., J. Chem. Ed., 42, 268 A965).
4. Roberts D. С, М с F 1 v a i n S. M., J. Am. Chem. Soc, 59, 2007
A937).
5. S w a m с r
U a u li G.
72, 501 A950).
П и н к н и П.,
стр. 297.
oomf ield J.
A i n s w о r t li C.,
W e i s с n b о г n i
Soc, 76, 552 A954).
Z a u g g H. E, el. al.
Clicm., 26, 644 A960).
Emmons W. D., Freeman J. P., J. Am. Chem. Soc, 77, 4391 A955).
Whitlock H. W., Jr., J, Am. Chem. Soc, 84, 3412 A962),
Newman M. S,, Merrill S. И., J. Am. Chem. Soc, 77, 5549 A955).
Carbon J.H., Martin W. В., Swett L, R., J. Am. Chem. Soc..
80, 1002 A958).
«Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. 2,
J., J. Org. Chem..
Org. Syn., Coil. Vol.,
. L., R e m у D. С
26, 4112 A961); 27, 2742 A962).
4, 536 A963).
Jacobs T. L,, J, Am. Chem.
J. Am. Chem, Soc, 82, 2895, 2903 A960); J. Org
400
16,-Sarel S., Leader H., J. Am. Chem. Soc., 82, 4752 A960).
17. M с С о у L. L., J. Am. Chcm. Soc, 80, 6568 A958); 84, 2246 A962); J. Org.
Chem., 25, 2078 (I960).
18. Major R. Т., Peterson L. H., J. Org. Chem., 22, 579 A957).
19. Fones W. S., J. Org. Chem., 14, 1099 A949).
20. Marvel С S., Moyer W. W., Jr., J. Org. Chem., 22, 1065A957).
21. Kochi J. K., Hammond G. S., J. Am. Chem. Soc, 75, 3443 A953).
22. Williams K- I. H,., Cremer S. E., Kent F. W., Selim E, J.,
" T a r b e 1 1 D. S., J. Am. Chem. Soc, 82, 3982 (I960).
23. Tate M. E, Bishop С. Т., Can. J. Chem., 41, 1801 A963).
24. Linn B. 0., Shunk С H., Wong E. L., Folkers K-, J. Am.
Chem. Soc, 85, 239 A963); \V agner A.'F., \V i t t г e i с h P. E., Ari-
son B. Trenner N, R., Folkers K-, ibid., 85, 1178 A965).
25,'El к о b a i s i F. M., Hickinbottom W. J., J. Chem. Soc,1958,
¦ - 2431.
26. Miles M. L., Harris T. M., Mauser С R., J. Org. Chem., 30,
1007 (.1965).
27. Powers J. C, S e i d n e r R., Parsons T. G., Tetrahedron Letters,
: 1713 A965).
НАТРИЯ ГИДРОСУЛЬФИТ, Na2S2O4 (см. также Физера раст-
раствор). Мол.-вес 174,11, растворимость в 100 г воды 22 г при 20°.
. Этот реагент — сильный восстановитель в щелочном растворе:
При рН менее 7 гидросульфит разлагается с выделением серы.
Если его использовать в первоначально нейтральном водном раство-
растворе без буфера, как, например, при восстановлении азосоединений,
раствор постепенно становится кислым в результате образования
бисульфита натрия.
ArN = NAr + 2Na2S2O4 + 2H2O—» 2ArNH2-|-4NaHSO3
Хиноны. Н. г. восстанавливает большинство хинонов до соот-
соответствующих гидрохинонов. Хиноны бензольного нли нафталинового
ряда можно даже идентифицировать по их обесцвечиванию под дей-
действием гидросульфита и окрашиванию при окислении. Аптрахинопы
можно отличить по образованию при восстановлении щелочным
гидросульфитом кроваво-красного кубового красителя, содержащего
анион антрагидрохинона; при встряхивании раствора на воздухе
красный кубовый краситель обесцвечивается. Кубовое окрашивание
можно иногда с успехом использовать для идентификации или раз-
разделения. Нафтаценхинопи высшие линеарные бензологи представ-
представляют собой исключение в том .отношении, что они не восстанавли-
восстанавливаются щелочным гидросульфитом 11]. лин-Нафтиндазол-4,9-хш-юн
отличается тем, что, будучи бесцветным, он образует характерный
красный кубовый краситель под действием щелочного гидросуль-
гидросульфита 12].
401
2-Метил-1,4-нафтогидрохинон легко получают следующим обра-
образом [3]. Растворяют 2 г хинона в 20 мл эфира, раствор нагревают и
взбалтывают со свежеприготовленным раствором 4 г Н. г. в 30 мл
воды. На стадии образования хингидрона раствор приобретает ко-
коричневую окраску н через несколько минут обесцвечивается или ста-
становится светло-желтым. Водный слой отделяют, а эфирный взбалты-
взбалтывают с насыщенным раствором поваренной соли, фильтруют через
сульфат натрия и упаривают до небольшого объема. После добавле-
добавления некоторого количества петролейного эфира гидрохинон отделя-
отделяется в виде белого или сероватого порошка A,9 г).
Антрахинон^антрои [4]. Смесь 5 г антрахинона, 6 г едкого
натра, 15 г Н. г. и 130 мл воды при нагревании и перемешивании
дает красный кубовый краситель; прн кипячении раствора в течение
45 мин красная окраска переходит в желтую, характерную для ани-
аниона антранола, а затем в результате нейтрализации щелочи обра-
образующимся бисульфитом натрия антранол переходит в более устой-
устойчивый антрон, который отфильтровывают и промывают.
— N = N >-— NH2-|~H2N—. Удобный путь для перехода от
фенола к хинону заключается в сочетании его с диазотированной
сульфаннловой кислотой, восстановлении азосоединения водным
раствором Н. г., очистке через хлоргидрат аминофенола и окислении
хлорным железом, как и при получении 1,2-нафтохинона [51,
—N(V->—NH2. Например, при восстановлении красителя жел-
желтого Марциуса (в виде аммониевой соли) в 2,4-диамино-1-нафтол [61.
С-нитрозосоедннения. Другой возможный путь, вместо диазо-
сочетания и восстановления, состоит в превращении фенола в о-
или д-нитрозопроизводное, которое затем восстанавливают; приме-
примером может служить синтез диаминоурацила по Шерману и Тэйлору
[7]. Розово-красное нитрозосоедннение перемешивают с водой н
но
CR,
C,H;ONa
NR,
N
но
NHn
NH,
ОН
НОЧ Ж, ,NHa
HONO
68-81%
N
OH
OH
(в виде хлоргидрата)
нагревают, а затем обрабатывают гидросульфитом до исчезновения
красной окраски и образования рыжевато-коричневой суспензии
бисульфитной соли диаминоурацила, которую затем превращают в
хлоргидрат.
402
N-Нитрозосоединения. Овербергер с сотр. [8] нашли, что вос-
восстановление N-нитрозодибензиламина действием Н. г. сопровождает-
сопровождается выделением азота и перегруппировкой в дибензил. Смешанные
бензиларнл- или диapил-N-нитpoзoaмины восстанавливаются в гид-
гидразины.
CSH6CH2KCH2C6H5 Jl^fl^U C6H5CHQCH2CeH-a + N2 + H2O
NO
С6Н5СН2ЫС6НЙ Л1^Х C6H5CH2NQHa
NO NH2
Дигидропиридины. Н. г. широко применяют для восстановления
солей пиридиния в 1,4-дигидропиридиыы [9]. Важность этой реак-
реакции заключается в том, что получаемые продукты моделируют вос-
восстановленную форму дигидрофосфопиридиннуклеотида (ДФПН-Н).
^ Н
><
Na2S2O4 <
U+JJ СГ
I I
сн3 сн3
1. F 1 es er L. F., J. Am.Chem. Soc., 53, 2329 A931).
2. F i e s е г L. F., Peters M. A., J. Am. Chem. Soc., 53, 4080 A931).
3. Org. Expts., 250—251.
4. Org, Expts., 199.
5. Org. Expts., 249—250; Физер Л,, «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1949, сб. 2, стр. 353.
6. Fieser L. F., Fieser M., J. Am. Chem. Soc, 56, 1565 A934); Org.
Expts., 280.
7. Шерман У,, Тэйлор Э. мл., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1959, сб. 9., стр. 74, " "
8. Overberger С, G., Lombard ino J. G,, Hiskey R, G,, J.
Am. Chem. Soc, 80, 3009 A958).
9. К а г г е г P. et al., Helv. Chim. Acta, 19, 1028 A936); 20, 55, 72, 418, 622 A937);
21,223, 1174 A938); 29, 1152 A946); 32, 960A949); M a u z e г a 1 1 D., West h e i-
m e г F. H., J. Am. Chem. Soc, 77, 2261 A955); H u 1 t о n R. F., West-
heimei F. H., Tetrahedron, 3, 73 A958).
НАТРИЯ ГИПОБРОМИТ, NaOBr.
Приготовление водного раствора: из брома и едкого натра [1[;
прибавлением бромистого натрия к гипохлориту натрия [2].
Реакция Гофмана. При получении 3-аминопиридина из нико-
тинамида бром прибавляют к водному раствору едкого натра при
перемешивании и охлаждении в бане со льдом и солью [1]. По охлаж-
охлаждении до 0а сразу добавляют все количество амида и после его раст-
растворения A5 мин) смесь нагревают до 70—75" в течение 45 мин.
Затем раствор охлаждают, насыщают хлористым натрием и экстра-
экстрагируют эфиром в экстракторе непрерывного действия A5—20 час).
403
,CQNHa
B °°- 7°=7!H
0,49 моля 1,87 моля 0,6 моля
в 800 .к.) НгО
После обработки получают темно-красный продукт, который обесцве-
обесцвечивают нагреванием в петролейпом эфире с активированным углем
и гидросульфитом натрия. После перекристаллизации получают чис-
чистый белый препарат (т. пл. 63—64°).
Окислительное расщепление кетонов. Левин и Стефеис 13]
показали, что гипогалогеннтпое окисление кетонов в кислоты не
ограничивается окислением метилкетонов. Например Н. г. окисляет
пропиофенон до бензойной кислоты с выходом 96%, по-видимому,
по следующей схеме:
2N;iOBr NaOH N.iOBr + NaOH
С6НГ1СОСН2СН.5 —,- Q.H5COCBr2CH3 >¦ C(iHrjCOCOCH.j >
96%
Н. г. окисляет циклогексанон до адипиновой кислоты (выход 82%)
и циклопентапон до глутаровой кислоты с удовлетворительным вы-
выходом [41.
Другие реакции. Кергомард [21, получавший реагент из гипо-
хлорита натрия, использовал его как источник НОВг для присоеди-
присоединения, например к циклогексену. К раствору ПО г бромистого на-
натрия в 250 мл воды прибавляют при 15° 500 мл продажного NaOCl
и эту смесь добавляют по каплям при. 30° и перемешивании к смеси
¦ . . ¦ Н
-ОН
¦ковг+снасоан —-^
Вг
100 мл пиклогексена, 300 мл уксусной кислоты и 750 мл воды. Ана-
Аналогичным образом из фталимида получают N-бромфталимид с выхо-
выходом 70%.
Н. г. реагирует с терминальными ацетиленами с образованием
1-бромалкинов [51. К раствору реагента, полученному из водного
раствора щелочи и брома, добавляют фенилацетилен (жидкость) и
смесь энергично взбалтывают па механической качалке в течение
60 час при комнатной температуре.
NaOBr
QH.C ^ СН > QH5C = СВг
7 3—83%
1. Allen С. F. H., W о 1 f С. N., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 45 A963).
2. Kergomard A., Bull. soc. chim. France, 1961, 2360.
3. Levine R., Stephens J. R,, J. Am. Chem. Soc, 72, 1642.A950).
404
4. Far гаг M. \V, J. Org. Chem., 22, 1708A957). ¦ -
5. Miller S, I., Ziegler G. R., Wlelesec к R., Org. Syn., 45, 86
A965).
НАТРИЯ ГИПОФОСФИТ, NaH3PO,-HX>. Мол. вес 306,01,
растворимость 100 г в 100 г Н3О при 25°.
Никель Ренея выделяет водород из воды в присутствии Н. г.,
который при этом окисляется до фосфита натрия. Эта восстанови-
восстановительная система в водной уксусной кислоте или в смеси водной ук-
уксусной кислоты и пиридина восстанавливает нитрилы в альдегиды
при комнатной температуре и под давлением; выход 50—90% [11.
I.-B'acltebcr'g О. G., St'askun В., J. Chem. Soc, 1962, 3961.
НАТРИЯ ГИПОХЛОРИТА РАСТВОР, NaOCl. «Хлорокс» в США
продается как отбеливающее средство для бытовых целей; содержит
5,25% NaOCl..
Получение: из хлора и едкого натра [1] (см. также ссылки [5]
и [61); из гипохлорита кальция и углекислого натрия [11.
Галоформное окисление [2J. Ньюмен и Холмс [1] получали
раствор гипохлорита по методике Стерлинга, согласно которой не-
необходимое количество льда добавляют к холодному раствору щелочи
и без дополнительного охлаждения в раствор пропускают хлор до
() +
n,'15 моля в 4.5 S7—8S%
300 мл Н,0 моля
0,5 моля
нужного привеса; к этому времени температура'должна быть не
выше 0°. Ньюмен и Холмс снабдили колбу термометром и эффектив-
эффективной мешалкой, нагревали раствор до 55°, добавляли метил-Р-наф-
тилкетон и путем охлаждения поддерживали температуру при 60—
70°. Примерно через 30 мин по завершении экзотермической реакции
приливали раствор бисульфита для разложения избытка гипохло-
гипохлорита, смесь охлаждали и подкисляли. После кристаллизации из
95%:ного этанола получали чистую р-нафтойную кислоту; т. пл.
184—185". ¦ ' ..... .
Количество взятого в эту реакцию гипохлорита в три раза прё~-
вышает теоретическое, однако доказательств в пользу необходимости
такого огромного избытка не представлено. Для окисления димедона
ОН -
ч~ , п;, /СН2СО.гН
NaOH + Лед A250 гL-С1, —+ (СНД)., С^
5,-*Г, моля 2,27 81—91% ч СНХО..Н
Б 3 0U МЛ МОЛЯ
СНЧ ¦ ^ . воды.
0.5 моля в
води. КОН
+ СНС13
405
в р, (S-диметнлглутаровую кислоту Смит и Мак-Леод [3J использо-
вали только полуторное (против теоретического) количество гипо-
хлорита; возможно, что и это количество можно уменьшить.
Окисление метиленовых и метильных групп, связанных с аро-
ароматическим циклом. Нейсвеидер, Мониз и Диксон [4] нашли, что
метиленовая или метильная группа, связанная с ароматическим цик-
циклом, окисляется NaOCl до карбоксильной при условии, что в кольце
еще имеется ацетильная группа, которая одновременно также окис-
окисляется до карбоксильной. Например, д-этилацетофенон окисляется
в терефталевую кислоту. Это объясняется тем, что в щелочной среде
кетон A) образует резонансно стабилизированный аннон B), который
далее реагирует по следующей схеме:
сн3сн2—
.СН —
(I)
о
I!
-сен.
J^
Bа)
о-
С1
—ООСНя—1* СН..СН -/ Ч—СОСНя-2?_»
B6)
Cl CI
сн,с—/ Ч— сосн3_Е!^ сн,с-
S
D)
ч /
С1 E>
— сосн.
NaOH
о
нчсс—
F)
О
-ссн3 _^5U нояс-;
У
со,н
Из п-метилацетофенона была получена терефталевая кислота с вы-
выходом 47%. В другом примере из 2-ацетил-9,10-дигидрофенантрена
окислением Н. г. при рН 12—33 получена дифенил-2,2',4-трнкарбо-
новая кислота. Предполагается, что промежуточным продуктом яв-
является фенантренхинон-2-карбоновая кислота; действительно, окис-
окисление фенантренхннона действием Н. г. дает дифеновую кислоту с
выходом 94%
СОСН
NaOCI
— СО,Н
NaOCI
сочн со,н
"Ч— СОЧН
Другие реакции окисления. Н. г. окисляет аммиак в гидразин
[5], о-ннтроанилин — в окись бензофуразана [6] и дихлорид
иодбензола — в нодобензол [7[.
406
¦NH,
+ NaOCl + КОН
¦NO
2 0,58 МОЛЯ 0,29 МОЛЯ
80-82
t
0, 29 моля
В щелочной среде Н. г. окисляет сернокислый метилендиамин
до диазометана с выходом 26% [8].
/NHg 0H-
H,C< + 4- 2HSO7 ——*
Н,
,NH2
-NH,
осг
-NH,
НХ< —
NNHCI
он-
NH
NH J
OCi
Эпоксидирование а, |3-непредельных соединений. Мармор [9]
нашел, что при добавлении «хлорокса» к бензальацетофенону в пи-
пиридине желтый раствор почти мгновенно обесцвечивается, и при до-
добавлении воды с высоким выходом осаждается эпоксид.
СН-,СН - СНСОС«НК
NaOCl — Ру
94%
CfiI-UCH — СНСОСКНЯ
1,4-Нафтохинон при взаимодействии с Н. г. в диоксане дает
2,3-эпоксид с выходом 71,5%.
Окислительное декарбоксилирование аминокислот. В работе
[301 приведена реакция, которую ранее применяли к природным
аминокислотам [11J. К раствору 4 лшолей A) в 25 мл воды добавляли
в виде верхнего слоя 10 мл бензола; к смеси приливали по каплям
,сн
СН3
.ссо-
СНЧО'
NH- ^°Я
3 92%
сн,о.
сн.о7
сн3
снас= о
A)
B)
в течение 20 мин 14 мл продажного 5%-ного раствора Н. г. Капель-
Капельная проба иа иодокрахмальпую бумажку после каждого прибавле-
прибавления (через 30 сек после нанесения капли) была отрицательной до
достижения конечной точки. Отои разделяли и водный слой, имев-
имевший щелочную реакцию, экстрагировали смесью эфира и бензола.
Галооксизамещение. При повторном исследовании удивитель-
удивительного продукта, полученного Грином и Роу [12] при действии Н. г.
на 2,4-динитроанилин в щелочном метанольном растворе, Мэллори
н Варимбн [131 установили истинную структуру этого соединения,
407
которое оказалось 5-хлор-4-метоксибензофуразан-1 -оксидом D, в
равновесии с менее устойчивым З-оксидом). В пользу предложенного
для этой необычной реакции механизма имеется ряд доказательств.
ЫОг
A)
B)
О
.СЮ"
-no2 , -он"
Н 'ОСН3
C)
сг
о
оси.
Так, 2,3-динитроанилин E) вступает в подобную же реакцию [131:
аналогично реагируют бензтриазол F) [141 и дпфенилхнноксалип G)
[Г41 ' ¦' ¦ ¦
NaOCl, CH3OH
NO?
8 2%
¦>
о-
O?N
E)
NCbH5
NaOCI, C
69%
Cl
\
NC6HS
OCH,
F)
O,K
Q6H5
NaOCl, СНдОН^
~ 64% '
OCH3 '
1. Ньюмен М., Холмс X., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,.
М., 1949, сб. 2, стр. 351.
2. Fuson R. С, Bull В. A., C.hem. Revs., 15, 275 A934).
3. Смит В., М я кЛ е о д Дж\, «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М.,. 1953, сб. 4, стг>. 172.
4. N е i s w e n d е г D. D.., Jr., M oniz W. В., Dixon J. Л., J. Am.
Cliem. Soc, 82, 287fi A900).
5. А д а м с Р. Браун Б. К., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1949, сб. I, стр. 158.
6. М э л л о р и Ф., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1959, сб. 9,
стр. 51.
7. Фор мо М., Д ж о и с о и Дж., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1952, сб. 3, стр. 262.
8. Olime R., S с h m i t г Е., Chem. Ber., 97, 297 A964).
9. M а г ш о г S., J. Org. Chem., 28, 250 A963).
10. Slates H. L., Taub D., KuoC. H., Wendler N. L., J. Org.
. Chem., 29, 1424 A964).
11. See preceding reference, note 4.
12". "Green A. G., R o"w e F. M., J. Chem. Soc, 10), 2452 A912).
13. Mai lory F. В., Varimbi S. P., J. Org. Chem., 28-, 1656
A963).
14. Mai lory Г. В., Wood С S., Hurwitz В. М., J. Org. Chem., 29,
2605 A964").
НАТРИЯ ДИСУЛЬФИД (ИЛИ ПОЛИСУЛЬФИД), РАСТВОР,
Na.2S5-.. При получении тиосалициловой кислоты [11 этот реагент
приготовляют путем нагревания и перемешивания .смеси.1,1 моля
Na.,S-9H.,O. 290 мл воды и 1,1 моля порошкообразной серы до обра-
образования коричневато-красного' раствора. Затем приливают раствор
40 г едкого натра в 100 мл воды, раствор охлаждают в бане со льдом
и солью до 0—5° и при перемешивании добавляют раствор диазоти-
рованиой антраниловой кислоты. В результате реакции типа пере:
группировки Зандмейера получают дисульфид, восстанавливающий-
восстанавливающийся б тиосалициловую кислоту.
n.a ^\/CO2HHOA
о.
"S —
Zn — СН.ЧСО2Н
_ 7 1-84%
N^NCl
При получении 2,4,5-триами1юпитробензола исходя из ж-дихлор-
бензола [21 восстановление 0,114 моля днамиподинитробензола в
триаминонитробензол (красные иглы) осуществляют путем нагре-
нагревания смеси 0,125 моля Na.2S-.9H,O, 0,20 моля серы и 125 мл воды;
образующийся прозрачный оранжево-красный раствор прибавляют
по каплям в течение 1,5 час при перемешивании к пастообразной сме-
смеси диампнодинитробензола в 150 мл воды при температуре кипения
смеси. . .; . ' _ ;.
.409
CI
CI
К NO,
H2SOj
70—71,5%
0
49,
сЧ
..,/
м/
S; + b
5-52
//^
%/
/а
4NO,
H,N4
NH,
(СН2ОН).
88-
-89,5%
/NH,
H,NN
ONa/
,NHS
/
/4NO2
При взаимодействии я-нитротолуола с щелочным полисульфидом
натрия происходит интересное диспропорционирование: метильная
группа окисляется в СНО-группу, а нитрогрупиа восстанавливается
до NHa-группы [3.I. При кипячении в течение 3 час образуется темно-
красный раствор; этиловый спирт, я-толуидин и исходное вещество
удаляют перегонкой с водяным паром. При охлаждении раствора
кристаллизуется п-аминобензальдегид.
СН3 СНО
-fNa3S
0,125 моля
600 мл Н.О
), 4 7 г-атом
Кипячение
3 нас
40—50%
NO2
0,36 моля в 300 мл
95%-ного С2НЬОН
NH,
!. Аллеи К., М а к-К е й
М., 1949, сб. 2, стр. 455.
2. Б о й е р Д ж., Б ь ю р я к с Р
М., 1964, сб. 12, стр. 149.
3. К а и п е н ь Э-, Будде В., Ш е ф е р
препаратов», ИЛ, М., 1953, сб_ 4, стр. 30.
Д., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
«Синтезы органических препаратов», ИЛ,
Д ж., «Синтезы органических
НАТРИЯ ИОДИД, Nal. Мол. вес 149,91. Растворим в воде,
этаноле, ацетоне, уксусной кислоте, диметилформамиде, метил-
этил кетоне.
Замещение CI или Вг. Беннетт и Коннер [1] усовершенствовали
ранее предложенную методику получения 2,4-динитроиодбензола
из соответствующего хлорсодержащего соединения, используя в ка-
качестве растворителя ДМФА вместо этиленгликоля. Н. и. берут
в пятикратном молярном избытке, по-вндимому исходя из обрати-
обратимости этой реакции.
Ci i
N0,
1 моль
Кипячение
1 5 мин
4S-5S%
NO,
0.2 моля в
200 мл ДМФА
410
Однако Форд-Мур [2] замещал хлор на иод с гораздо более высоким
выходом путем нагревания в течение 24 час хлорида A) с небольшим
избытком Н. и. в метилэтилкетоне.
г- -it rv-i r-т, ,-Tt /-i ] .i ,
A) 0,7 моля 1,1 моля
л метилэтилкетона
24 час при 87=
78-81°',
CGH5CO2CHaCH2I
Шуринк [3] превратил пентаэритриттетрабромид в тетраиодид
с очень высоким выходом реакцией в метилэтилкетоне с 0,67 моля
Н. н. вместо необходимого по теории 0,52.
С (СН2ВгL
0.13 моля
- Mai
0,67 моля
87°, 4S час
]
SD-98%
С(СНЯ1L
В 240 мл метилэтилкетона
Замещение брома на иод является ключевой стадией в превра-
превращении 3-кето-5«-стероида A) в Д4-3-кетостероид [4]. Бромированием
получают 2«,4а-днбромкетон B), который при кипячении с Н. и.
в ацетоне в течение 20 час дает А4-2«-иод-3-кетои C). Последний
декодируют восстановлением хлористым хромом или цинковой
пылью и получают Д4-3-кетостероид D). Промежуточный иодкетон
С;Нз|
C) можно не выделять; суммарный выход достигает 50—60%. Пре-
Превращение по этой методике 4,5а-дигидрокортизон-21-ацетата в ацетат
кортизона [51 вначале удалось осуществить лишь с выходом 10%.
Поскольку из реакционной смеси был выделен кетой предельного
характера, это навело на мысль, что промежуточный иодкетон C)
восстанавливается йодистым водородом. Действительно, выход уда-
удалось улучшить при добавлении второго иодкетона (иодацетои), кон-
конкурентно реагирующего с йодистым водородом. Шрайбер [6] весьма
успешно использовал эту модификацию в синтезе пасленового алка-
алкалоида и путем увеличения относительного количества иодацетона
повысил выход до 73%.
Катализатор реакции замещения. В синтезе и-метоксибензил-
цианида из хлорида небольшое количество Н. и. служит, по-види-
по-видимому, катализатором, хотя никаких доказательств в пользу такого
утверждения нет [71.
411
CH;iO—(
>—СНгОН
1 моль
1,5 моля NaCN+ 10 г NaT
кипячение p 500 м-i яцстоцл
2 0 m
7 1-8 1"',, ¦
СНЯО-
У/
;—CH,CN
Реакция с тозилатами. Тозилаты первичных спиртов легко
реагируют с 10%-пым .раствором Н. и. в ацетоне с образованием
соответствующих иодидов. Судя по скорости выделения натриевой
соли л-толуолсульфокислоты реакции тозилатов бензилового спирта
C6H5CH2OSO,C,H4CH;! -\- N а 1
2 же
Ацетон 2 час B5°)
QHftCH,I -j-CIIaCa
и метанола завершаются почти полностью при. комнатной темпера-
температуре за 2 час [81. В тех же условиях тозилат цмклогексилкарбинола
реагирует лишь на 3%.
¦' " В более жестких условиях группу TsOCtL можно восстановить
до метильной. Боуерс и Рпнгольд [91" получили 21-дезокснкортизон
B) при действии на кортизон л-толуолсульфохлоридом в пиридине
1) TsCl-Py
2) 70 г Nal-AcOH A08е)
•¦ОН
AJ0 г
B)
при 0° с последующий кипячением сырого продукта с большим избыт-
избытком Н. и. в 1 л уксусной кислоты в течение 1 час. (в Мехико темпера-
температуры кипения примерно на 10° ниже температур кипения на уровне
моря). Такой метод восстановления дает возможность сохранить
карбонильные группы.
Дегалогенирование вицинальных дигалогенидов. Шёнхеймер [10]
использовал Н. и. в ацетоне для получения холестерина
из 5а,6р-дибромида. Бартон и Миллер [111 нашли, что изомерный
5р,6а-дибромид очень устойчив к дебромировапию и, таким образом,
установили, что транс-диаксиальпая конфигурация наиболее бла-
благоприятна для легкого элиминирования.
Стивене н Френч [121 синтезировали д-толнлимнп дифенилкетепа
D) дехлорированием соединения C) при кипячении с 1 же И. и. в аце-
ацетоне в течение 90 мин. Продукт реакции D) — ярко-желтое твердое
вещество, реагирующее с водой, этанолом и хлором подобно кетену.
412
(C(iH6JCCOCl ——
Cl
(I)
6 oft С ¦ Cg 4
Cl Cl
C)
— {CeH5)sC-
Cl
13-/1 ¦" ~——— —
6 3.0%
-c
ir
6
B)
PCIS
.4)
Вицинальные дитозилаты-^-олефины. Подобно вициналъньш ди*
галогенидам вицинальные дитозилаты (или димезилаты) типа RCH
(ОТ?) Cf-LOTs при действии Н. и. в ацетоне превращаются в непре-
непредельные соединения RCH—СНа ? 131. Однако отщепление осуществ-
сн
снэ
C)
н
OMS H
Устойчивы к действию
Nal
ляется медленно, если обе группы вторичные [14]. Слейте и Венд-
лер [151, исследовавшие димезилаты четырех 2,3-диолов — произ-
производных 5а-спироста1-юиа-12, нашли, что A) и B) реагируют с Н. и.
в ацетоне при 100" с образованием с хорошими выходами А'-олефина,
тогда как в тех же условиях C) и D) практически не изменяются.
Такой результат весьма удивителен: по аналогии с дебромироваиием
5,6-дибромидов можно было бы ожидать, что транодиаксиальный
изомер D) будет наиболее склонен к реакции отщепления под дей-
действием иодид-иона. Возможно, что отсутствие реакции в случае
C) и D) связано с пространственным экранированием 2р-аксиальной
мезилатной группы аксиальной ангулярной метильиой группой.
Восстановление. При получении 2,2'-дифенальдегида Бэйли
и Эриксон [161 озонировали фенантрен в метаноле и восстанавлива-
восстанавливали образующуюся перекись в диальдегид действием Н. и. A,5-крат-
иое количество от теории) в уксусной кислоте.
413
снэон
Деалкилирование простых эфиров. Н. и. в уксусной кислоте —
мягкий реагент для эффективного деалкилирования алкоксипирими-
динов [17]. Например, A) превращается в B) с выходом 82% за
4 час при 100°. Ту же реакцию можно осуществить и при действии
OOL
О
Бг
Ка1-СН3СО2Н A00°)
&2%
HN
,Бг
СН.
н
(О
бромистого водорода в уксусной кислоте с почти количественным
выходом за 2 час при 70°.
1. Б е н и е т т Д ж. Ф., К о и н е р Р. М., «Синтезы органических препара-
препаратов», изд-во «Мир», М., 1964, сб. 12, стр. 47.
2. Ф о р д - М у р А., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М-, 1953,
сб. 4, стр. 266_
3. Ш у р и и к X., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М-, 1949, сб. 2,
стр. 443.
4. R о s е и к г а и z G., М а п с е г а О., Gat ica J., Djerassi С,
J. Am. Chem. Soc, 72, 4077 A950); R os en кг an z G., P a t а к i J.,
К a u f m an n St., Berlin J., Djerassi C, ibid., 72, 4081 A950);
SondheimerF., RosenkranzG., iHanceraO., Djerassi
C, ibid., 75, 2601 A953).
5. E v a n s R. M., Hamlet j. C, Hunt J. C, Jones P. G.,
Long A. G., О ugh ton J. F-, Step hens on L., Walker Т.,
Wilson Б. М., J. Chem. Soc, 1956 4356.
6. Schreiber K-, Ronsch H., Ann., 681, 196 A965).
7. Рориг К-, Джонстон Д ж., Гамильтон Р., Телинский
Т., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.., 1958, сб. 8., стр. 32.
8. Т i p s о n R. S., С I а р р М. А., С г е t с h е г L. H-, J. Org. Chem.,
12, 133A947).
Bowers A., R i n go I d H. J., J. Am. Chem. Soc, 80, 3091 A958).
Schoenheimer R., J. Biol. Chem., 110, 461 A935).
Barton D. H. R., Miller E., J. Am. Chem. Soc, 72, 1066 A950).
Stevens С L., French J. C, J. Am. Chem. Soc,
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
75, 657 A953).
Б 1 a d о п P., Owen L. N.. J. Chem. Soc, 1950, 598; Foster А. В.,
G., ibid., 1951, 3452.
P., Owen L. N-, Webb R. F-, J. Chem. Soc, 1953,
Overend W.
L i ns t e a d R
1211.
S 1 a t es H.
Б э й л и Ф.
изд-во «Мир»,
17. U 1 b r i с h t
L.
С,
М.
Wen d ler N. L.,
Э р и к с о и Р. Э-,
1964, сб. 12, стр. 61.
J. Am. Chem. Soc, 78, 3749 A956).
:<Сиптезы органических препаратов»,
Т. L. V., J. Chem. Soc, 1961, 3345.
414
НАТРИЯ МЕТАБИСУЛЬФИТ, NaAO,(+H,O-^2NaHSO3). Мол.
вес 190,11.
Очистка З-кето-А^стероидов A, 21. Бромирование 3-кето-5а-
стероида и последующее дегидробромирование до З-кето-А^произ-
водного C) сопровождаются образованием побочных продуктов,
которые трудно удаляются хроматографией или кристаллизацией.
Полученная смесь состоит из исходного соединения A), 2а-броыке-
тона B) и, возможно, некоторого количества З-кето-А^-стеронда.
СП,
Удобный метод, который можно применять и в промышленном мас-
масштабе для выделения чистого C), состоит в следующем. Раствор не-
неочищенного продукта реакции [0,05 моля, содержится примерно
50% CI в 250 мл метанола смешивают с раствором 40 г Н. м. в 210 мл
воды в течение 2—3 мин и сразу же экстрагируют три раза хлори-
хлористым метиленом. При этом исходное вещество A) остается в водной
фазе в виде бисульфитного соединения. Органический слой промы-
промывают водой, сушат и упаривают, остаток растворяют в 150 мл ме-
метанола и раствор кипятят 1—1,5 час с раствором 28 г Н. м. в 100мл
воды для превращения C) в бисульфитное соединение. Затем добав-
добавляют 100 мл воды, раствор охлаждают и экстрагируют три раза
хлористым метиленом. Для выделения C) водный слой кипятят
в течение 15 мин с раствором 5 г едкого натра в 150 мл воды. После
охлаждения экстракцией хлористым метиленом выделяют чистый
З-кето-Д'-стероид; Ягаах 228,5 ммк\ log е 4,004.
1. Contributed by К 1 i ni s t r a P. D., Searle G. D. and Co.
2. Klimstra P. D., пат. США 3018296.
НАТРИЯ НИТРИТ, NaNO2. Мол. вес 69,01.
В число примеров по использованию этого реагента, приведен-
приведенных ниже, не включены диазотирование, нитрозирование фенолов
и третичных ароматических аминов и обыкновенное N-нитрозиро-
вание аминов.
Изоиитрозопроизводные. В методиках реакций ацетоуксус-
ного [1] и диэтилмалонового [21 эфиров с Н. н. и водной уксус-
уксусной кислотой для получения изонитрозосоедннений описывается
лишь первая стадия процесса.
О NOH
I! II
HQX = С (СОЭС2Н512 СН3С— ССО2С2Н5
¦ Гидразид-н-азид. Для синтеза дихлоргндрата путресцина [31 дн-
этиловый эфир адипиновои кислоты превращают в соответствующий
415
дигндразид, который при взаимодействии с азотистой кислотой дает
диазид. Это реакциош-гаспособное соединение экстрагируют эфиром,
<СН,). (CONHNH,), J?L^±<^
5 — 111°
о
Н.О-НС1
(СН2L (CN = N = \'K —тг-^ (CH2L(N = С = ОJ
_
¦ 73-77%
. . (общин!
(CH,)HNH2-HC1K
полученный раствор приливают к бензолу и смесь осторожно нагре-
нагревают на кипящей водяной бане. Одновременно с отгонкой эфира на-
начинается перегруппировка в диизоцианат с выделением азота.
Расширение цикла. Примером перегруппировки Тиффено служит
превращение 1-амииометилцпклогексанола в циклогептанон [41.
H2O-NaNO2~AcOH
59-65%
При получении 2-феиилциклогептанона по Гутше [51 N-бензил-
уретап превращают в N-нитрозопроизводное, которое обраба-
обрабатывают циклогексаионом в метаноле в присутствии измельченного
углекислого калия. Ниже показан предполагаемый механизм-реак-
механизм-реакции.
NaNO2 С6Н5 _ _ " сбНв' " . .' .
сн2 + сн3осо2с2н5
; H-N-CO2C2HS . CN~N.-CO2C2H5- .
Гидразин-^азид. Для получения фенилазида суспензию хлор-
гидрата феннлгидразина в разбавленной соляной-кислоте перемь
шивают под слоем эфира и при хорошем охлаждении обрабатывают,
n;ino., (о — 5°.) ... ""+."._'.. : ¦.'" ;."."¦¦
CeH5NHNH_a-HCl ~—- > CftH5N = N-N
добавляя по каплям водный раствор Н. н.- [6J. Продукт экстраги-
экстрагируют эфиром и осторожно перегоняют в вакууме с применением за-
защитного .экрана. '. . - . ;¦ ,- . --.--,
416
Диазоуксусный эфир получают действием Н. н. на хлоргидрат
этилового эфира глицина G].
+ 02
a-H8NCHaCO2C,H3-|-NaNOz —^7
N =; N — СНСО2С,НБ
Нитрометан по методу Кольбе A872 г.). Согласно этому методу
атом хлора в хлор ацетате натрия замещают на нитрогруппу, затем
раствор осторожно нагревают для осуществления декарбоксилиро-
вания [81.
ClCHXO2Na
NaNO,,
NO2CH2CO,,Na —
35
80-85°
35—38%
Реакция Зандмейера. При получении 1,4-динитронафталина
из 4-нитро-Ьнафтиламина Ходгсон и сотр. [91 применили специаль-
специальные приемы для диазотирования этого амина, обладающего очень
слабо выраженными основными свойствами. 10 г измельченного Н. н.
растворяют при охлаждении льдом в 50 мл конц. серной кислоты.
Затем раствор 10 г амина в 100 мл уксусной кислоты охлаждают до
20° и полученную слегка мутную смесь медленно по каплям добав-
добавляют к холодной нитрозилсерной кислоте при перемешивании меха-
механической мешалкой и при охлаждении. Затем перемешивают с эфи-
эфиром при 0° для осаждения кристаллического несколько вязкого суль-
сульфата диазопия, который отделяют и растворяют в 100 мл ледяной
воды. Реагент, содержащий медь и пригодный для осуществления
разложения по Зандмейеру, получают смешением водных растворов
сульфата меди и сульфита натрия (каждого по 50 г). Зеленовато-ко-
Зеленовато-коричневый осадок отфильтровывают, перемешивают с водным раство-
раствором 100 г Н. н. и смесь медленно обрабатывают холодным раствором
N=NHSOT
NO,
¦NaNO,
Сульфиты меди
54-60%
I
NOa
[
NO2
диазонийсульфата, добавляя эфир, чтобы сбить пену.
Расщепление \C=N ^^С=О. Клайзеп [101 в 1889 г. нашел,
что для некоторых кетонов превращение в соответствующие питро-
зопроизводные (оксимы) наиболее эффективно достигается при вза-
взаимодействии с амилнитритом и этилатом натрия (а), тогда как другие
лучше реагируют при использовании в качестве конденсирующего
агента соляной кислоты (б).
(а) Ce
(б) C
¦ С„Н5СОСН = NOH
CH3COCH = NOH
14 Заказ № 1090
417
В последующих опытах, поставленных для выяснения, какая же
методика вообще лучше, он нашел, что важно избегать избытка амил-
нитрита, так как последний превращает первоначально образующее-
образующееся нитрозосоединение в дикарбонильное соединение. Например,
нитрозопропиофенон превращается в бензоилацетил:
II
NOH
Изучая поведение нитрозокамфоры-, Клайзен нашел, что если просто
добавлять Н. н. к раствору этого иитрозосоединения в уксусной кис-
кислоте, то кетон гладко превращается в камфорхинон. Оказалось, что
расщепление изонитрозосоединений или оксимов по Клаизену имеет
н,с
н,с сн
NaNO2-AcOH
y
ОН
общий характер и применимо к соединениям,содержащим группиров-
группировку >C=N—. Виланд и Гримм [11], исследовавшие эту реакцию с
изотопной меткой, нашли, что карбонильный кислород берется из
оксима, что подтверждает предположение о промежуточном образо-
образовании трехчленного цикла:
+NO
N~N =
-Н+
2
О
ОН
0 +
н
Азотистая кислота расщепляет оксим и семикарбазои пента-
ацетатов глюкозы и галактозы с образованием пентаацетатальдегидов
[12]. Реагент расщепляет семикарбазон бензальдегида [13], фенило-
зазоны [14] и гидразон 4-циннолинальдегида [15].
СН = NNH2
CHO
N
NaNOa-pa36. HC1
66%
N
Найдено [16], что семикарбазоны стероидов легко расщепляются
под действием Н. н. в уксусной кислоте уже на холоду или при сла-
слабом нагревании; кетон отделяется при добавлении воды иногда в
кристаллическом виде. Гидрокортизон-3,20-бш>семикарбазон рас-
расщепляют [17], добавляя избыток Н. н. к раствору производного в
разбавленной соляной кислоте прн 5° н получают гидрокортизон с
418
выходом 69,5%. Расщепление по обменной реакции с пировииоград-
ной кислотой дает плохой результат.
Бестман и сотр. [18] рааработали метод синтезаа-кетоальдегидов,
первой стадией которого является реакция диазокетона с трифенил-
фосфином с образованием фосфоразана C). Последний можно пре-
превратить в а-кетоальдегид F) гидролизом с последующей обработкой
гидразона азотистой кислотой или непосредственным действием азо-
азотистой кислоты. Фенилглиоксаль был получен по этому методу с
общим выходом 70% в расчете иа бензоилхлорид.
О О
RC-
Н,0
ID
¦Р(СвНБ)8
B)
ROCH =
О)
HNO,
О
HNO,
D)
E)
о
II
RCCHO
F)
Гетероциклы. 1,2,3-Бензотриазол получен [19] методом, от-
открытым Ладенбургом в 1876 г. [20]. К раствору о-фепилепдиамина
кн.
70-80°
NaNQ2-BOAH.AcOH
75-81%
Т-ПЛ. 96-97°
в смеси уксусной кислоты с водой, охлажденному до 5°, при интен-
интенсивном перемешивании и охлаждении на ледяной бане в один прием
приливают водный раствор нитрита натрия. Температура смеси
повышается до 70—80°, и раствор окрашивается сначала в темно-зе-
темно-зеленый, а затем в светлый оранжево-красный цвет. Продукт полу-
получается в виде масла, которое вскоре затвердевает; его очищают
перегонкой и последующей кристаллизацией. Плавящийся при бо-
более высокой температуре 5-нитроиндазол получают аналогично и
кристаллизуют из метанола [21].
сн.
¦NH,
25°
NaNO2-BCWi.Ac0H
72-8 0%
O,N.
Т.ЛЛ. 208-20*}'
Окисление. Физер и Петере [22] нашли удобный метод окисления
гетероциклического гидрохинона A) в хинон B), заключающийся
в добавлении избытка водного раствора Н. и. к раствору A) в уксус-
уксусной кислоте; хннон выделяется в виде желтых микрокристаллов
14*
419
после разбавления водой. Один из авторов [23] позже нашел, что
по этому методу можно получить 1,4-нафтохинон диеновым син-
синтезом из 1,4-бензохинона. Хотя 5,8-дигидро-1,4-нафтохинон D) не
стабилен па свету и реакционноспособен, его можно получить с
высоким выходом в виде ярко-желтых игл окислением C) азотистой
он
N
он
C(C6H5)Z
N
NaNO2-AcOH f^*4
"Колич." ' U.
о
B)
A)
кислотой при 100°. Если после окисления Н. н. температуру по-
понизить до 60° и добавить водный раствор бихромата натрия и серной
кислоты, то с высоким выходом образуется нафтохиион высокой
ОН О О
11-у I I nno f"Io
100°
16.2 г NaNO
в 25 мл Н2О
91-97%"
60°
16 е Na2Cr,O7-2H,O
1 .мл H,SO4 в М2О
88% в расчете
на C)
ОН
C) 0,1 моля
в 150 мл АсОН
чистоты. Прямое окисление C) в E) бихроматом требует для полу-
получения удовлетворительных результатов более сложной методики.
Добавление Н. п. к водному раствору хлоргидрата 4-аминотимола
при 60° и перегонка с паром дает с высоким выходом тимохинои
[241.
1. Фишер Г., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1952, сб. 3,
Стр. 269.
2. Замбито А. Дж., X о у Е. Э., «Синтезы органических препаратов»,
изд-во «Мир», М., 1964, сб. 12, стр. 65.
3. Смит П., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1958, сб. 8, стр. 12.
4. Д а у б е н X., мл., Рингольд Г., Вей д Р,, Пирсон Д., А н-
дерсон А. мл., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1956,
сб. 6, стр. 92.
5. Gutsche С. D., J. Am. Chem. Soc, 71, 3513 A949); G и t s с h e C. D.,
Johnson H. E., ibid., 77, 109 A955); Org. Syn., Coll. Vol., 4, 780 A963).
6. Л и н Д с е й Р., Аллеи Ч., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М., 1952, сб. 3, стр. 433.
7. В о м а к Э., Нельсон А., «Синтезы Органических препаратов», ИЛ,
М., 1952, сб. 3, стр. 512.
8. У и т м о р Ф. К., Уитмор М. Г., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1949, сб. 1, стр. 303.
9. X о д г с о п X., М а х а д е в а и Д., У о р д Э-, «Синтезы органических
препаратов», ИЛ, М-, 1953, сб. 4, стр. 206.
10. С I a i s e n L., М а п a s s e О., Вег., 22, 526, 530 A889).
П. W iel and Т., Grimm D., Chem. Вег., 96, 275 A963).
420
12. W о 1 f г о m M. L., Georges L. W., Soltzberg S. J. Am.
Chem. Soc, 56, 1794 A934).
13. Auwers K. von, Ottens В., Бег., 58, 2067A925).
14. О h 1 e H., HensekeG., С z у г e w s к i A., Chem. Ber., 86, 316 A953).
15. С a s t 1 e R. N.. О n d a M., J. Org. Chem., 26, 4465 A961),
16. G о 1 d s с h m i d t St., Veer W. L. C, Rec. trav,, 66, 238 A947).
17. О 1 i v e t о E. P., Rausser R., Weber L., Shapiro E,,
Go u id D-, Hersbberg E. В., J. Am. Chem. Soc, 78, 1736 A956).
18. Bestmann H.-J,, Klein O., Gothlich L., Buckschewski
H., Chem. Ber., 96, 2259 A963).
19. Дамшродср Р., Петерсон В., «Синтезы органических препара-
препаратов», ИЛ, М., 1952, сб- 3, стр. 104.
20. Ladenburg K-, Ber,, 9, 219 A876).
21. Портер X., Петерсон В., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1952, сб. 3, стр. 357.
22. F i eser L. F., Peters M., J, Am. Chem. Soc, 53, 4080A931).
23. Fiescr L. F., J. Am. Chem. Soc., 70, 3165 A948).
24. К р е м е р с, У э к м а и, X и к с о я, «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1949, сб. I, стр. 378.
НАТРИЯ ПЕРБОРАТ, NaBO3-4H,O. Мол. вес 153,88.
В уксусной кислоте при температуре 35—60° Н. п. окисляет
/?-замещенные производные анилина до азобензолов [11. Например,
[21:
500 мл АсОН
/. «. 0
2AcHN J 2 + 32 + 8
/ 0,26 0,16
500 мл АсОН
/. «. 0 час при 50—60°
-e J- NH2 + NaBO3.4H2O + H8BO3 ———
моля моля
0.19 моля
— AcHN — # Ч— N = N -/ Ч— NHAc
Прибавление борной кислоты увеличивает выход. Реагенты вначале
растворяются, и спустя 40 мин начинается выделение продукта реак-
реакции.
О реакции Н. и. с фталевым ангидридом см. также Мононадфта-
левая кислота.
1. Mehta S. М., V a k i I w а 1 а М. V., J. Am. Chem. Soc, 74, 563 A952).
2. Сантурри П., Р о б б и н с Ф., С т у б б и н г с Р., «Синтезы органи-
органических препаратов», изд-во «Мир», М., J964, сб, 12, стр. 28.
НАТРИЯ ПЕРСУЛЬФАТ, Na,SaO,- Мол- вес 238,11.
Реакция окисления Н. и. в заметной степени катализируется
ионами серебра; предполагается, что истинным окислителем является
SaO|"Ag+. Толуол окисляется до беизальдегида (выход 50%) с об-
образованием побочных продуктов, а бензиловый спирт — до беп-
зальдегида {выход 75%) [11. Фенолы окисляются до смолообразных
полифенолов [21.
1. В а с on R. G. R., D ogg а г t J. R., J. Chem. Soc, 1960, 1332.
2. Bacon R. G. R., Grime R., Munro D. J., J. Chem. Soc, 1954,
2275.
421
НАТРИЯ СУЛЬФАТ БЕЗВОДНЫЙ, Na2SO,. Мол. вес 142,05.
Реагент — эффективный осушитель, так как при температурах
ниже 33° он образует гидрат Na2SO4- 10Н2О. При высушивании эфир-
эфирного экстракта следует встряхивать экстракт с насыщенным раство-
раствором соли для удаления большей части воды и затем фильтровать эфир-
эфирный раствор из делительной воронки через слой осушителя на филь-
фильтре. Фильтр легче наполнять гранулированным сульфатом натрия,
чем порошкообразным сульфатом магния.
НАТРИЯ СУЛЬФИД, NaaS-9HaO. Мол. вес 240,19, т. пл. 50°.
Поскольку реагент разлагается под действием воздуха, следует ис-
использовать препарат, взятый из только что вскрытой склянки.
Реагент, взятый с 10%-ным избытком, довольно эффективен при
избирательном восстановлении одной иитрогруппы 2,4-динитрофе-
нола [Ц. Примечательно, что при этом восстанавливается нитро-
группа в opmo-положении по отношению к гидроксилу. В недавно
разработанном почти количественном избирательном восстановлении
он ОН
-f 6NH,,CI-j-28%NH3
5,4 I 1,6 100 мл ов—Ь1% ,
моли моля v/'
NO,, 2,5 л H20 NOa
1.6 3 моля
2,4-динитронафтола хлористым оловом восстановленная группа на-
находится в гшра-положении к гидроксилу (см. Олово хлористое).
В синтезе бас-л-аминофенилдисульфида [2] сульфид натрия сна-
сначала замещает активный атом галогена, а затем восстанавливает
нитрогруппу. Конечной стадией является окислительное сочетание
Кипячение
4 моля Na,S /.——-х в течение 20 час
C1 <У
—S-S—/^—NHB
/
под действием перекиси водорода. Легко осуществляется замещение
хлора при получении р-тиодигликоля [31:
45 мин при 87°
HOCH2CH2Cl + NaaS *¦ HOCH8CH2SCHtCHaOH
0,37 моля 2,05 7У-86%
моля
2 0%-ный водный
раствор
. В первой стадии синтеза диэтилмеркаптоацеталя [41 смесь Н. с.
и серы в этаноле кипятят до появления темно-красной окраски
422
раствора; нагревание прекращают и в течение 30 мин к смеси добав-
добавляют диэтилбромацеталь. Затем добавляют бикарбонат натрия в ка-
качестве буфера, большую часть этанола отгоняют, остаток разбавляют
водой и полисульфид экстрагируют эфиром.
/ОСаН5
/ Кипячение 4 нас
ВгСНаСН -j-N?taS-9H2O-j- S + 95%-пый Е1ОН 83-92°' *
Жтг 2,5 моля 4,5 г-атом 2,7 л '"
3 моля
UH50, / 2 5 Na-жидк. NH3 / 1
-* >СНСН2 - (SL — СН2 — СН •- HSCH2CH
чи&и чос2н5 чос2н5
Состав полученной смеси в среднем соответствует тетрасульфиду;
исходя из этого рассчитывают выход. Если используют только Н. с.т
то образуется значительное количество моносульфида, который не
восстанавливается натрием в жидком аммиаке; полисульфиды же
восстанавливаются легко.
1. Хартмэн В., Силловей X., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1952, сб. 3, стр. 54.
2. П р а й с Ч., Стэси Г,, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1953, сб. 4, стр. 150.
3. Фабер Е., Миллер Дж., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М., 1949, сб. 2, стр. 453.
4. Р а г h a m W. E., Wynberg H,, Org. Syn., Coll. Vol., 4, 295 A963).
НАТРИЯ ТИОСУЛЬФАТ, Na2S.2O3 ¦ 5Н2О. Мол. вес 248,21.
Титрованием Н. т. определяют количество и чистоту иода,
монохлормочевины, N-бромацетамида [1] и т. д.
1. Оливето Ю., Г е р о л ь л К-, «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1953, сб. 4, стр. 89.
НАТРИЯ ФТОРИД, NaF. Мол. вес 42,00.
ь-Триптофан получают из казеина ферментативным гидролизом
под действием продажного панкреатина (две порции по 20 г) при 37°.
К суспензии 600 г казеина в 3,2 л воды добавляют раствор 60 г
Na2CO3 и 6 г NaF в 100 мл воды и прибавляют фермент в виде жидкой
пасты в воде [I]. К смеси в виде верхнего слоя добавляют толуол,
разбавляют смесь до объема 6 л, тщательно взбалтывают и оставляют
при 37° на 5дней; затем прибавляют вторую порцию фермента и смесь
оставляют при той же температуре еще на 12 дней. «По-видимому,
Н. ф. ингибирует действие оксидаз». После обработки получают
4,0—4,1 г чистого ь-триптофана и 17,0—18,2 г чистого L-тирозина;
последний легче получить в качестве основного продукта при гид-
гидролизе шелка соляной кислотой с последующей нейтрализацией
кислоты едким натром и подкислением уксусной кислотой.
I. К о к с Д ж., Кинг Г., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1949, сб. 2, стр. 474.
423
НАТРИЯ ХЛОРАТ, NaC10a. Мол. вес 106,46.
Хлорирование. а-Хлорантрахинон получают с почти количест-
количественным выходом по методике, первоначально разработанной Улль-
маиом и Очснером [1] и усовершенствованной, как это описано в ра-
работе [2]. К раствору калиевой соли антрахннон-а-сульфокислоты и
соляной кислоты в 500 мл воды при перемешивании мешалкой Герш-
О SO,K О CI
-|-NaClO3 + 3HCl —
1 , ' 9 7—98%
0, 19 моля 1 моль -<
О О
0,061 моля
берга из танталовой проволоки и кипячении добавляют из капель-
капельной воронки Гершберга (см. том III, рис. П-1) в течение 3 час
раствор Н. х. в 100 мл воды. Спустя 1 час ярко-желтый осадок
а-хлораитрахипона отфильтровывают, промывают и сушат. Полу-
Полученный препарат имеет высокую степень чистоты.
Окисление. Милас 131 разработал методику получения фума-
фумаровои кислоты окислением фурфурола под действием Н. х. в присут-
присутствии пятиокиси ванадия в качестве катализатора. Смесь Н. х.,
+ NaCIO, V'°* у НООС-С-Н
50-58% Н-С-СООН
^ 4,2 моля
2, Об моля
1 л воды и 2 г пятиокиси ванадия перемешивают при 70—75° и фур-
фурфурол добавляют со скоростью, обеспечивающей бурное взаимодей-
взаимодействие в течение 70—80 мин. Затем смесь перемешивают при 70—75°
еще 10—11 час и оставляют на ночь при комнатной температуре.
Первую порцию сырой фумаровои кислоты отделяют фильтрованием;
после удаления растворителя и обработки остатка соляной кислотой
выделяют вторую порцию; чистый препарат получают кристаллиза-
кристаллизацией из разбавленной соляной кислоты.
В присутствии пятиокиси ванадия в качестве катализатора в кис-
кислой среде Н. х. окисляет гидрохинон в хиной. Согласно методике
Ундервуда и Уолша [4], смесь реагирующих веществ в I л 2%-ной
серной кислоты перемешивают до превращения первоначально обра-
образующегося зеленого хингидрона в желтый хинон (около 3 час) с по-
повышением температуры до 40°. По охлаждении смеси продукт от-
424
он
40°
- NaClO., 4- V,O5 — >
0.56 моля 0,5 г '"
ОН
1 моль
фильтровывают; экстракция фильтрата и промывной жидкости бен-
бензолом дает еще 12—14 г препарата.
Для окисления антрацена в антрахинон смесь 90 г растертого
в порошок углеводорода, 0,5 г пятиокиси ванадия, 76 г Н. х., 1 л
уксусной кислоты и 200 мл 2%-ной серной кислоты кипятят до на-
начала бурной реакции 14]. Кипячение продолжают еще некоторое
время и получают аптрахинон с выходом 88—91%. Этот метод не-
непригоден для окисления углеводородов рядов нафталина и фенантре-
на в соответствующие хипоны, а также для окисления аценафтсна
или флуореиа.
В эффективном методе получения 2,5-б?гс-B-карбоксианилино)-
1,4-бензохинона Браун и Мске L5] применяют в качестве окислителя
Н. х., а в качестве катализатора — ванадат аммония.
О
NH2
II
0,2 моля /-j
O.I моля
¦NH4VO3-|~ NaClO,,
0,1 г 15 г в 30 мл Н4(
200 мл 60'!(,-ного
водного СН9ОН D0°)
90%
О
СО,Н J1
н
нох-
-У/
о
1. U 11 m a n п F., О с h s п е г P., Ann., 381, 1 A911); герм. пат. 205195, 228875.
2. С к о т т В., Аллен К-, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1949, сб. 2, стр. 549.
3. Милас Н., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. 2,
стр. 541.
4. У и Д е р в у д X. мл., У о л ш В., «Синтезы органических препаратов»,
ИЛ, М., 1949, сб. 2, стр. 545.
5. В г a u n W,, Mccke R., Chcm. Вег., 99, 1991 A966).
НАТРИЯ ХРОМАТ БЕЗВОДНЫЙ, Na,CrO4. Мол. вес 162,00.
Имеется патент [11 на применение этого реагента в смеси уксусной
кислоты и уксусного ангидрида для окисления Д5-стероидов в
425
Д5-7-кетостероиды. При окислении Д5-стероидов по этой методике
[2] Н. х,, по-видимому, более предпочтителен [3], чем т/?ет-бутил-
хромат. Методика из последней работы в применении к ацетату пре-
гненолона приведена на схеме. Выход неочищенного препарата
(е 10 300) составляет 79%.
30-40°
СН
ЛсОН
АсгО 4-
10 г
1. М е u 1 е у W. С, пат. США 2505646 A950) [С. А., 44, 6894 A950)].
2. Marshall С. W., Ray R. E., Laos I., R i e g е I В, J. Am. Ghem.
Soc., 79, 6308 A957).
3. A t w a 1 е г N. \V., J- Am. Chem. Soc, 83, 3071 A961).
НАТРИЯ ЦИАНАТ, NaOfeN. Мол. вес 65,02.
Лоев и Кормепди [1] нашли, что ранее труднодоступные карба-
маты третичных спиртов можно получить простым перемешиванием
субстрата, Н. ц. и трифторуксуспой кислоты в инертном растворителе
при комнатной температуре. Для получения тре/п-бутилкарбамата
[21 к суспензии Н. ц. в смеси mpem-бутанола с бензолом при мед-
медленном перемешивании (два оборота в секунду или еще медленнее)
С1-1
1
сн3
0,4 моли
U,4 моля 0,42 моля 123 мл
25—40е. в течение
9Q
сн3 о
I !i
CH3C~OCNHB
быстро добавляют по каплям трифтор уксусную кислоту, Этот метод
применим к первичным и вторичным спиртам (включая стероидные
спирты), полиолам, фенолам, тиолам и оксимам. Наиболее удовлет-
удовлетворительные растворители — бензол и хлористый метилен. При
замене Н. ц. на цианат калия выход падает до 5% или даже еще ниже.
Выход также снижается при использовании только 1 экв Н. ц.
и возрастает до максимального с применением 2 экв [31. Более низкий
выход при меньшем молярном отношении, по-видимому, обусловлен
разложением некоторого количества HOCN. Этим же объясняется
низкий выход при быстром перемешивании.
1. L о е v В., Kormendy M. F., J.Org- Chem,, 28, 3421 A963).
2. L о е v В., К о г m e n d у М. F., G о о d m a n М- М., procedure submit-
submitted to Org. Syn.
3. L о е v В., private communication.
426
НАФТАЛИН-2,3-ДИКАРБОНОВАЯ КИСЛОТА. Мол. вес216,18.
т. пл. 239—241.
Получение [1]. В автоклав загружают 1,28 моля 2,3-диметил-
нафталина, 3,14 моля B3%-иый избыток) дигидрата бихромата
натрия и 1,8 л воды и закрывают его; смесь непрерывно встряхивают
в течение 18 час при 250°. После охлаждения (также при встряхива-
встряхивании) автоклав открывают, выгружают содержимое и промывают.
•СНз i^no /л /ч . СХ)9Н
250°
2Na2Cr20,
— 2Сг2Оя
Динатрлевая соль
нет
87—93°/„
СН,
-со.,н
Зеленую гидратированную окись хрома отделяют с помощью боль-
большой воронки Бюхнера; фильтрат подкисляют и после соответству-
соответствующей обработки осаждают кислоту.
I. Friedman L., Org. Syn., 43, 80 A963).
НАФТАЛИН-2,6-ДИКАРБОНОВАЯ КИСЛОТА. Мол. вес 216,18,
т. пл. 310—313° (с разл.).
Получение [1]. Раствор 1,01 моля едкого кали в 300 мл воды
нагревают до 60—70° при перемешивании с 0,505 моля технического
нафтоиного ангидрида. Доводят рН темно-коричневого раствора до 7
и дважды осветляют норитом. Фильтрат концентрируют до объема
180 мл, охлаждают, обрабатывают при перемешивании 800 мл мета-
метанола и охлаждают до 0—5°. Выпавшую дикалиевую соль отделяют,
промывают метанолом, высушивают при 150°/150 мм, измельчают с
4%-иьш безводным хлоридом кадмия в шаровой мельнице в течение
4 час и помещают в автоклав (роль хлорида кадмия не выяснена).
Автоклав вакуумируют для удаления кислорода, заполняют дву-
двуокисью углерода при~30 атм и при перемешивании нагревают смесь
в течение 1,5 час при средней температуре 400—430°. При этом карбо-
карбоксильные группы мигрируют в менее экранированные положения
и при подкислеши охлажденного расплава выделяется И. к.
°Р С° ко2с со2к
КОН, СНЭОН Г I! Ч 400-430°
со,к
КО2С
I. Р е ке Б,, Ш и р п Г., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., [964,
сб. 12, стр. 97.
1,2-НАФТАЛИНДИКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ АНГИДРИД.
Мол. вес 198,17, т. пл. 166—167°.
Получение [1]. Сложноэфирная конденсация этил-у-фенилбу-
427
тирата с диэтилоксалатом дает сырой этил-а-этоксалил-^-фенилбу-
тират, который циклизуется под действием конц. серной кислоты
при 20—25° в 3, 4-дигидро-1,2-нафтойный ангидрид.
-сн2
с'н, ch2cozc2hs
согс2н5
н,.
C2H5ONa
СНСО2С2Н5
СОСО2СгН5
75-81%-
7 6-91°/
Для дегидрирования нагревают на предварительно нагретой до
230—235° бане [сплав Вуда или смесь KNOa и NaNO2 A0:7,5)] смесь
0,1 моля полученного ангидрида и 0,1 моля серы (в течение 30 мин
температура повышается до 250°); перегоняют продукт при понижен-
пониженном давлении и кристаллизуют из смеси бензола с лигроином.
I. Гсршберг Е., Ф и з е р Л,, «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М., 1949, сб. 53, 347.
1,8-НАФТАЛИНДИКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ АНГИДРИД.
Мол. вес 198,17, т. пл. 274е.
Окисление II. к. а. пермангапатом калия в щелочной среде дает
гемимеллитовую кислоту [П.
NaOH, KMnO4,
1. Graebe С, Leonhardt M., Ann., 290, 217 A896).
НАФТАЛИН-р-СУЛЬФОКИСЛОТА, p-C10H,SO3H -Ы2О. Мол. вес
226,24; т. пл. 120—122°.
Н. используется в качестве катализатора дегидратации. Напри-
Например, Колер и сотр. [I] обрабатывали циклогептапол Н. A—2 г на
1 моль спирта) и по мере отгонки продукта медленно повышали
температуру бани от 180 до 250°:
он
80%
428
Брауде и Эванс [21, обнаружившие, что сложный эфир A) чрезвы-
чрезвычайно трудно дегидратировать обычными методами (нагреванием с
KHSO4HJm иодом, обработкой SOC12 в пиридине или РаО5 и триэтил-
амином), осуществили дегидратацию с перегруппировкой в C),
нагревая 1 г A) с 20 мг Н. при 130°/Ю0 мм.
СН3
С = СНССО2СН3
ОН
A)
3-c1(Ii-i,so5h
СН3 СНо
СН8С=СНССОаСН3
B)
79%
—* сн2 - сен=ссоасн3
C)
1. Kohler Е. P., Tishler M., Potter H-, Thompson H. Т.,
J. Am- Chem. Soc, 61, 1057 A939).
2. Braiide E. Л., Evans E. A., J. Chcm. Soc, 1955, 3324.
НАФТАЦЕН-9,Ю,И,12-ДИХИНОН D). Мол. вес 288,24; т. пл.
330—333" (с разл.)
Получение. Исходное соединение 11,12-диокси-9,10-хинон C)
429
было получено двумя методами, ни один из которых не описан до-
достаточно подробно. По одному из них [1] фталевый ангидрид конден-
конденсируют с янтарной кислотой и ацетатом калия при 200—220° в те-
течение 2 час; образующийся а, (З-дифталиденэтан A, «этиндифталид»)
при обработке метилатом натрия в метаноле с последующим подкис-
лением изомеризуется частично в диоксинафтаденхинон C, «изоэтин-
дифталид») и частично в бас-дикетогидрипден B); выход C) очень
низок. Второй метод, представляющийся более перспективным, хотя
выход не указан, состоит в конденсации фталевого ангидрида с
1,4-пафтогидрохипоном в расплаве патрийалюмипийхлорида [21
(можно проводить конденсацию с H2SO4 — НаВО,ч; см. Борная кис-
кислота). Диоксихинон C) (возгоняется в вакууме в виде темно-красных
игл с т. пл. 349°) при окислении дымящей азотной кислотой в уксус-
уксусной кислоте даст с хорошим выходом Н. D).
Диенофил Дильса — Альдера. Дихинон имеет реакциопноспо-
собную 15,16-двойную связь, о чем свидетельствует образование ди-
хлорида и эпоксида [3]. При 100° в уксусной кислоте он реагирует с
2,3-диметилбутадиеном с образованием бесцветного аддукта E)
о о
О Ги Р
о о
CH3OH-KOH(8 7C
О
F>
с т. пл. 255—256° [4]. Подобно другим неспособным к енолизации
1,3-дикетонам [5], аддукт E) легко расщепляется 25%-иым раство-
раствором едкого кали в метаноле; после изомеризации и окисления возду-
воздухом первоначально образовавшегося нейтрального продукта полу-
получаются 2,3-диметилантрахиион и фталевая кислота.
1. Gabriel S., L eu p ol d E., Вег., 31, 1159, 1272 A898).
2. R a u d п i t г Н., Вег., 62, 509 A929).
3. V о s w i п с к е 1 Н., Вег., 38, 4015 A905); 42, 458 A909).
4. Fieser L. F., Dunn J. Т., Am. Chem. Soc, 58, 1054 A936).
5. В е с к h a m L. J., A d к i n s H., J. Am. Chem. Soc, 56, 2676 A932).
430
а-НАФТИЛИ30ТИ0ЦИАНАТ, a-Cl0H7N = С = S. Мол. вес 185,25,
т. пл. 56—57°. Получение [1].
Анализ концевых групп в белках. Реагент используется анало-
аналогично фенилизоцианату и обладает тем преимуществом для спектро-
спектрофотометр ического анализа, что пафтильные производные имеют очень
интенсивный максимум поглощения при 222 ммк [2].
1. Dyson G. M., Hunter R. F., Rec. trav. Chim., 45, 421 A926).
2. К a t s u k i S., Scott J. E-, Y a m a s h i n a I., Biochem. J., 97, 25C
A965).
а-НАФТИЛИЗОЦИАНАТ, cc-C10H,N = C = O. Мол. вес 169,18;
т. пл. 3—5°.
Реагент используют для характеристики оксисоедипепий путем
превращения их в нафтилуретаны. Например, смесь 0,2 г фенола
и 0,2 г Н. с 1 каплей пиридина нагревают на небольшом пламени.
Через несколько минут смесь становится красной; ее охлаждают и
твердое вещество кристаллизуют из лигроина.
1,2-НАФТОХИНОН E). Мол. вес 158,15, т. пл. 145—147°
(с разл.).
Получение [1]. К смеси 0,5 моля сульфаниловои кислоты и
0,25 моля карбоната натрия, растворенной в 500 мл воды и охлаж-
охлажденной до 15°, добавляют раствор 0,54 моля нитрита натрия в 100 мл
воды и выливают в смесь 1,25 моля соляной кислоты и 600 г льда.
Раствор, из которого вскоре выпадает сульфонат л-фенилдиазония,
оставляют па 15—25 мин. За это время в теплом растворе 2,75 моля
едкого натра в 600 мл воды растворяют 0,5 моля р-нафтола. К раст-
раствору, охлажденному до ~5° прибавлением 400 г льда, добавляют
суспензию диазотированной сульфаниловои кислоты поставляют на
1 час. Азосоедииение B) выделяют в виде густой пасты. Твердое ве-
вещество вносят в раствор, нагретый до 45—50°, и постепенно добав-
добавляют примерно одну десятую часть от 230 г A,1 моля) гидросульфита
натрия до оседания пены и затем загружают весь остаток. Чтобы
образующийся продукт легко фильтровался, смесь сильно нагревают
до вспенивания, после чего охлаждают до 25° и продукт C) кремо-
кремового цвета отделяют и промывают. Сырой аминонафтол промывают
в стакане раствором 0,63 моля конц. соляной кислоты и 2 г хлористо-
хлористого олова (антиоксидант) в 1 л воды при 30°. После растворения амина
раствор осветляют 10 г норита, фильтруют с отсасыванием, нагре-
нагревают до кипения и, обработав 100 мл конц. соляной кислоты, охла-
N = NCeH,1SO-3Na NH.2
ОН + ,ч Л /ОН Л, Л /ОН
N5C6H,SO^ A
NaOH |
A) B) C)
431
NHX1
MCI
OH
72—85%,
считая па A)
FeCb
\^
аз—
D) E)
ждают. Хлоргидрат 1-амино-2-пафтола D) выделяется в виде абсо-
абсолютно бесцветных игл. Для окисления в хинон E) раствор 0,89 моля
хлорного железа в смеси 90 мл конц. соляной кислоты и 200 мл
воды охлаждают, добавляя 250 г льда, и фильтруют с отсасыванием.
Смесь 0,41 моля хлоргидрата D), 5 мл конц. соляной кислоты и 3 л
воды, предварительно нагретой до 35°, перемешивают 1—-2 мин до
растворения осадка и фильтруют с отсасыванием. Быстро при пере-
перемешивании добавляют окислитель; хинон, выделяющийся в виде
объемного микрокристаллического оранжево-желтого осадка, со-
собирают и тщательно промывают водой. При этом сразу же получает-
получается чистый неустойчивый продукт; перекристаллизация понижает его
температуру разложения.
1. Ф и з е р Л., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949,сб. 2, стр. 353.
1,4-НАФТОХИНОН. Мол. вес 158Л5, т. пл. 124—125°.
Получение. Один из эффективных путей к этому соединению —
реакция диазосочетания, аналогичная описанной для 1,2-нафтохи-
нона [11. Другим методом получения Н. является диеновый синтез
[2]. К суспензии 1 моля 1,4-бензохинона в 500 мл уксусной кислоты,
охлажденной до начала кристаллизации растворителя, добавляют
1,2 моля сконденсированного бутадиена. Колбу закрывают проб-
пробкой, которую обматывают проволокой, охлаждают проточной водой
и периодически встряхивают в течение нескольких часов до полного
растворения хинопа. Спустя 40—48 час раствор фильтруют через
слой активированного угля и нагревают фильтрат и промывные
воды на кипящей водяной бане. Добавляют раствор 100 мл конц.
соляной кислоты и 15 г хлористого олова в 500 мл воды и в течение
15 мин нагревают раствор на кипящей водяной бане для изомериза-
изомеризации в продукт C), который вскоре начинает выпадать в виде тяже-
О
О
ОН
О
О
н
и
н +
88%, счи-
считая на A)
HNO,
NaaCr2O7
88%, счи-
считая на 13)
О
о
B)
он
<*)
о
E)
лых белых игл. Дигидронафтогидрохинон C) растворяют в горячей
уксусной кислоте, дают раствору остыть до 100° и быстро при пере-
перемешивании вливают в него раствор нитрита натрия. Под действием
432
азотистой кислоты осуществляется мягкое окисление в 5,8-дигид-
ро-1,4-нафтохинон D), который выделяется с 91—97%-ным выходом.
Температуру раствора доводят до 65° и добавляют к нему теплый
F5°) раствор бихромата натрия, содержащий немного серной кис-
кислоты. Смесь выдерживают при 65—70° в течение 15 мин, а затем,
добавляя ледяную воду D5 мин), осаждают ярко-желтый нафтохи-
нон (т. пл. 124—125°).
1. Ф и з е р Л., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, Ж., 1949, сб. 1,
стр. 286; F i e s e r L. F., Org. Syn., Coll., Vol., 2, 39 A943).
2. Fieser L. F., Am. Chem. Soc, 70, 3165 A948).
3. В u г t о n H-, P r a i 1 1 P. F. G., J. Chem. Soc, 1952, 755.
1,2-НАФТОХИНОН-4-СУЛЬФОКИСЛОТЫ АММОНИЕВАЯ И
КАЛИЕВАЯ СОЛИ. Мол. веса 255,25 и 276,31.
Получение. К раствору 2,1 моля E-нафтола в щелочи, обрабо-
обработанному при 0° нитритом натрия, медленно приливают разбавлен-
разбавленную серную кислоту [1]; при этом выделяется 1-нитрозо-2-нафтол.
Влажную массу переносят на широкую воронку Шотта и промывают
холодным раствором 5,8 моля бисульфита натрия и 100 мл 6 н. NaOH
в 2 л воды [2, 3]. Смесь разбавляют водой до 4—4,5 л и энергично
перемешивают лопастной мешалкой так, чтобы все растворимые
продукты растворились за 3—4 мин. Раствор фильтруют как можно
быстрее, и прозрачный золотисто-желтый фильтрат сразу же подкис-
подкисляют серной кислотой. Выделяющаяся 1-амино-2-нафтол-4-сульфо-
кислота * имеет светло-серый цвет; после промывания теплым эта-
этанолом до обесцвечивания фильтрата и затем эфиром (в темноте)
получают 370—380 г G5—78% в расчете на Р-нафтол) чистого про-
продукта в виде белого сухого порошка [41. Окисление проводят раз-
разбавленной азотной кислотой при 25—30° и раствором хлористого
аммония высаливают аммониевую соль, выделяющуюся в виде ярко-
оранжевых микрокристаллов высокой чистоты, которые превраща-
превращаются в калиевую соль с высоким выходом.
N=O NOH
* Продажную 1-амино-2-нафтол-4-сульфокислоту можно использовать после
промывания теплым этанолом и затем эфиром.
433
I Map вел К-, Портер П., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
М., 1949, сб. 1, стр. 300.
2. Ф и з е р Л., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. 2,
стр. 51.
3. Мартин Е., Физер Л., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М-,
1952, сб. 3, стр. 69.
4. Мартин Е., Физер Л., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М.,
1952, сб. 3, стр. 367.
НИКЕЛЬ-АЛЮМИНИЕВЫЙ СПЛАВ A : 1, сплав Ренея).
При действии на сплав водным едким натром алюминий «вымы-
«вымывается» с выделением водорода, а никель остается в виде черной губ-
губки, которая очень эффективна в качестве катализатора гидрирова-
гидрирования. В некоторых случаях химическое восстановление осуществ-
осуществляется при реакции сплава Ренея со щелочью. Папа, Швенк и др.
[1,2] восстановили этим методом беызиловый спирт в толуол G0%),
NiAla-f-6NaOH —* Ni + 2Na3AIO3 + 3Ha
ацетофенон в эти л бензол G0%) и 2-метилциклогексанон в 2-метил-
циклогексанол (80%). Наилучшие результаты были получены в тех
случаях, когда восстанавливаемое вещество растворимо в щелочи,
как, например, дикислота B), образующаяся при окислении [5-наф-
тола надуксуспой кислотой 131. К раствору дикислоты в 500 мл
.он ,,„ ,со.2н 4JjVI,, /., ,сан
67-7 0
сан
NaOH
92-95%
со„н
0,14 моля A)
н
0.094 моля B)
C)
10%-ного едкого натра, нагретому до ~87°, в течение 50 мин при
перемешивании добавляют 54 г сплава Ренея. После перемешивания
и нагревания на кипящей водяной бане еще в течение 1 час смесь
фильтруют с отсасыванием, следя за тем, чтобы металл оставался
влажным, так как, высыхая, он становится пирофорным. Затем
металл разрушают, осторожно обрабатывая разбавленной азотной
кислотой (бурная реакция). Если карбонильная группа связана не-
непосредственно с ароматическим циклом, то степень восстановления
10-20°
80%
Ni-Al + NaOHy
434
зависит от температуры: при 80—90° происходит восстановление по
Клемменсену [1, 2], тогда как при 10—20° продуктом реакции яв-
является карбинол, как это показано для случая о-бензоилбензоиной
кислоты [4]. Салициловый альдегид при 10—20° дает салигенин
G7%), а при 90° о-крезол G6%).
Сплав Ренея в щелочной среде восстанавливает с хорошим выхо-
выходом арилгалогениды в углеводороды [5, 6]; его используют для вос-
восстановления хлорированной полиеновой кислоты D) в 6-фенил-н-
валсриановую кислоту E) [7].
NI-AI NaOH
:СеН5 (СН2LСО-2Н
65 2
86%
D) E)
Оксимы и нитрилы без нагревания восстанавливаются сплавом
Ренся со щелочью в амины, как правило, с удовлетворительными
выходами [8J.
1. P a p a D., Schwenk E., Whitman В., J. Org. Chem., 7, 587A942).
2. Schwenk E., Papa D., Han kin H., Ginsberg H., Org.
Syn., ColL Vol., 3, 742 A955).
3. PagcG. A,, Tarbell D. S., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 136 A953).
4. С о о k P. L., J. Org. Chem., 27, 3873 A962).
5. Schwenk E., Pap a D., Whitman В., G i n з b e r g H., J. Org.
Chem., 9, 1 A944).
6. MarkI G., Chem. Ber., 96, 1441 A963).
7. R о e d i g A., Mark] G., S с h a a 1 V., Chem. Ber., 95, 2844 A962).
8. Staskun В., van Es Т., J. Chem. Soc, 1966, 531.
НИКЕЛЯ БОРИД, NLB. Браун описал два активных катали-
катализатора гидрирования. Обозначенный через Р-1 Н. б. получают вос-
восстановлением ацетата никеля боргидридом натрия в водном раство-
растворе [1]. Сравнительное гидрирование олефинов, начиная от очень
активного сафрола до нереакционноспособного циклогексена, по-
показало, что катализатор Р-1 значительно активнее никеля Ренея
и менее склонен изомеризовать олефины в процессе гидрирования.
Второй Н. б., обозначенный через Р-2, получают восстановлением;
ацетата никеля боргидридом натрия в этаноле[2]. Этот катализатор
менее активен, чем Р-1, и чрезвычайно селективен при гидрирова-
гидрировании олефинов различного типа, что следует из периодов полугидри-
полугидрирования (в минутах): сафрол 3,5 (с Р-1 6) октеп-1 7, З-метилбутен-1
15, 3,3-диметилбутен-1 56, циклогексен ~200, транс-печтеп-2 ~360,
2-метилбутен-1 ~400. Катализатор Р-2 восстанавливает гексин-3
в цис-олефнп 98—99%-ной чистоты и для такого рода восстановле-
восстановлений превосходит по своим качествам катализатор Линдлара.
ТрЮс [3] получил аналогичный описанному выше никелевый
катализатор восстановлением гексагидрата хлорида никеля (II)
боргидридом натрия в этаноле и использовал его для десульфури-
зации. Например, дифенилмеркапталь бензила A) десульфуризуется
в две стадии через промежуточное соединение B), а с избытком
435
QH
i
6
NLB
CfiH
1
0
II
Ni
В
NiL,B
60%
О
I | ^ |
5C —CQH5—^ CeH5CH—ССбН5 ——* C6H5CH2-CC6HS
C0Hr,S
A) <2> C)
реагента — в одну стадию, в продукт C).
1. В г о w п С. А., В г о w n H. С, J. Am. Chem. Soc, 85, 1003 A963).
2. Brown H. С, Brown С. A., J. Am. Chem. Soc, 85, 1005A963).
3. Truce W. E., Roberts F. E., J. Org. Chem., 28, 961 A963); Tru-
Truce W. E., Perry F. M., J. Org. Chem., 30, 1316 A965).
НИКЕЛЯ КАРБОНИЛ, Ni(COL. Мол. вес 170,73, исключительно
ядовитая бесцветная жидкость, т. пл.—25", т. кип. 43°, уд. вес 1,31.
Характер данного обзора. Взаимодействие Н. к. с ненасыщен-
ненасыщенными органическими соединениями изучается немногим более 20 лет,
однако обзоры Берда [1] и Шройцера [2) охватывают обширную ли-
литературу, уже имеющуюся в этой узкой области металлоорганиче-
ской химии. Поэтому настоящий обзор ограничивается лишь крат-
кратким рассмотрением тех типов реакций, которые если и не полностью
поняты, то уже достаточно ясно определены.
Гидрокарбоксилирование ацетиленов. В 1953 г. Реппе [3] опуб-
опубликовал подробности реакции «карбонилирования», осуществленной
с использованием Н. к. и названной более правильно гидрокарбок-
гидрокарбоксил и рова ни ем (присоединение муравьиной кислоты). Реакция, ко-
которую в настоящее время считают более сложной, первоначально
описывалась следующим уравнением:
4СН -= СН + 4Н2О+ Ni (СОL + 2HCI —»- 4СНа = СНСОгЫ + NiCl2 + Н2
Джонс и др. [4] показали, что эту реакцию можно проводить
при температурах 60—70° и атмосферном давлении с 40—50%-ными
выходами. Ниже приведено несколько примеров [1, 2] реакции:
Ni (CO),
,H
CO,
Ni (COL
С„Н5С =ш ССН3 — СвНаС ^ СМСН3 + С„Н5СН = ССОаН
со.н сн-5
NUCO)iAcOHeC .CH.OA
АсОНаСС=ССЫ2ОАс > НОс/ ЧН
Гидрокарбоксилиросание ацетиленов по Реппе сначала прово-
проводилось в присутствии кислоты, однако о роли кислоты или о при-
природе агента — переносчика окиси углерода мало что было известно.
Стернберг и др. [5] показали, что дифени л ацетилен можно
436
гидрокарбоксилировать в щелочном растворе и что в этом случае
источником окиси углерода является анион Н. к. При встряхивании
углеводорода с насыщенным раствором едкого натра в метаноле в
присутствии избытка Н. к. в атмосфере гелия реакционная смесь при-
приобретала темно-красную окраску; спустя 80 час смесь подкисляли и
после соответствующей обработки выделяли а-фенил-т/хше-корич-
ную кислоту и 1, 2, 3, 4-тетрафенилбутадиен с указанными на схеме
выходами. Отметим, что коричная кислота образуется в результате
^ис-присоедипения муравьиной кислоты.
CSH6
CQHg СИ
L |!
С С0Н5у / Н С — С6Н5
!l! cH,on-NaOH -Cx
С + Ni (С0L —^~ 7^ |! + С —СвНй
н6 с,нг/ чсо2н сн
25% 67%
Образование алленкарбоновых кислот. Хлорзамещенные аце-
ацетилены типа A) дают с Н. к. аллеикарбоновые кислоты B)
! i
Cl ССШ
A) B)
[61, выходы которых очень низки E—15%), возможно, из-за неустой-
неустойчивости продуктов. При обработке а-оксиацетиленов C) Н. к.,
бутанолом и сухим хлористым водородом получаются алленкар-
боновые кислоты через промежуточное образование хлорида.
I-lCI-ВнОН Ni (CO),
(СН:1JС—С=СН —-~^ (CH3)aC-Cs=CH- —^ (СН8JС = С = СНСО2Н
и D |
ОН С1
C) D) E)
Гидрокарбоксилирование олефинов. Если ацетилены обычно
претерпевают гидрокарбоксилирование при атмосферном давлении
и комнатной температуре, то олефины требуют более жестких усло-
условий. Например, для получения циклогексанкарбоновой кислоты
Реппе и Крепер [7] нагревали циклогексен с Н. к. при 270°/Ю0 атм.
Берд и др. [81 высказали мнение, что напряженные олефины должны
реагировать более легко, и действительно показали, что норборнен
F) взаимодействует с Н. к. в смеси этанол — вода — уксусная кис-
кислота при атмосферном давлении и при 50° с образованием с хорошим
выходом смеси з/езо-кислоты G), соответствующего сложного эфира
437
(8) и следов кетоыа {9). Реакция состоит в цис-присоединении муравьи-
муравьиной кислоты из мексс пространственно затрудненной области.
F) G) 10% (8) 72% (9)
Реакция с диазоалканами [9]. Каталитические количества Н. к.
разлагают Диазоалканы до продуктов, по-видимому, образующихся
из промежуточного кетена. Использование большого избытка
Н. к. в присутствии этанола приводит к образованию сложных
эфиров карбоновых кислот с 20—25%-ным выходом.
+ -СО - -Na +
R2C—N = N-hNi (COL *> К2С—Ni (COK > R,C— Ni (COK
¦Ni (CO),
Взаимодействие с борфторидами диазония [101. В присутствии
ацетона или уксусной кислоты Н. к. реагирует с борфторидом диа-
зомня, образуя карбоновую кислоту с выходом порядка 5—70%.
+ Ni (CO),
Взаимодействие с арилиодидами [11]. При кипячении в мета-
метаноле, этаноле или изоиропаполе Н. к. реагирует с арилиодидом с
образованием с хорошим выходом соответствующего сложного эфира.
О
У
АП + Ni (CO)j+CaH5OH —>* ArCOG,Ho
В тех же условиях арилбромиды, арилхлориды и алкилгалогеииды
не вступают в реакцию. При использовании в качестве растворителя
ТГФ продуктом реакции является арил-а-дикетон.
О О
ТГФ II ||
CeH5I+Ni (СОL~0^ СеНйС-ССвН5
Конденсация аллильных соединений. Болд [12] показал, что
аллил- и циннами л ацетаты реагируют с Н. к., образуя с умеренными
выходами диаллил и дициннамил.
= CHCHaOAc + Ni (СОL^ЛС
RCH - СНСНаСН2СН = CHR + Ni (ОАсJ И- 4СО
R = H 50°/0-ный выход
R=C6H6 31%-ный выход
4,38
Кори и Хаманака [13] использовали внутримолекулярную ал-
лильную конденсацию в новом синтезе карбоциклических систем
средних размеров. Аллильный а,ш-дигалогенид A) при циклиза-
циклизации под действием Н. к. дает в качестве основного продукта транс,
трансуране-димети л цикл ододекатриен B), а также, по-видимому,
цис, транс, транс-изомер
, 3 транс. Niicui, г %>.
ВгСНгСН^сССНг)гСН~СН(СНг)гС=СНСНгВ1^ ^'* ¦> Г СНЛ] + цис.траяе,
1 ,1.^ 63-68% \-<^\ ^ т/?ялс-изо мер
(О B)
1. Bird С. W., Chem. Revs., 62, 283 A962).
2. S с h r a u z e r G. N., Advances in Organometallic Chemistry, 2, 1 A964).
3. R cp p e W., Ann., 582, 1 A953).
4. Jones L. R. H., Slien T. Y., Whiting M. C, J. Chem. Soc,
1950, 230; 195i, 763, 766.
5. S t e r n b e r g H. W., Markby R., Wcnder I., J. Am. Chem. Soc,
82, 363S A960).
6. Jones E. R. H., W h i t h a m G. H., Whiting M. C, J. Chem.
Soc, 1957, 4628.
7. R e p p e W., Kroper H., Ann., 582, 38 A953).
8. Bird С W., С oo ks on R. C.Hudec J., Williams R. O., J.
Chem. Soc, 1963, 410.
9. R й с h a r d t C, Schrauzer G. N., Chem. Ber., 93, 1840 A960).
10. Cl ar к J. С, Со о к s on R. C, J. Chem. Soc, 1962, 686.
11. Bauld N. L., Tetrahedron Letters, 1841 A963).
12. В a u I d N. L., Tetrahedron Letters, 859 A962).
13. Corey E. J., Hamanaka E., J. Am. Chem. Soc, 86, 1641 A964).
Реагент, представляющий собой черную водную смесь высших
окислов никеля, получают обработкой сульфата никеля в щелочном
растворе гигюхлоритом натрия [1]. В щелочном растворе насыщен-
насыщенные алифатические первичные спирты, хорошо растворяющиеся
в воде, окисляются в карбоновые кислоты C—5 час при 30°). Бепзи-
ловый спирт окисляется щелочным реагентом в бензойную кислоту,
однако, если в качестве растворителя использовать бензол, при
небольшом избытке Н. п. окисление идет лишь до бензальдегида.
Этим методом можно также окислить аллиловые спирты до
альдегидов.
Суспензия реагента при 80° окисляет анилин в азобензол с выхо-
выходом 80%, а бензил амин при 60° — в бензонитрил с 78% -ным выходом
[2]. В апротонных растворителях (бензол, эфир) Н. п. окислительно
расщепляет а-кетолы и а-кетокислоты. Этим свойством реагент на-
напоминает тетраацетат свинца.
Н. п. окисляет основание Шиффа типа A) в бензоксазол B) в бен-
бензоле или эфире при комнатной температуре [4].
439
о-Феиилен диамины окисляются Н. п. в ^мс,^ис-1,4-дицианбутадие-
ОН
а ь Окисление,15^
72%
СС6Н5
иы-1,3, правда, с очень низкими выходами (9—26%) [5]. Реагент
6с
Окисление при 15
CN
был использован для окисления 4-цианпирокатехина в о-хинон Г6[.
Окись серебра в этой реакции оказалась неэффективной.
В присутствии аммиака при —20° ароматические и а, [3-непре-
дельные альдегиды окисляются Ы. п. до амидов. При более высоких
температурах образуются нитрилы.
АгСНО
NH,
- он
1
1 ~ь
ArC— NH2 —
1
- Н
О
II
ArCNH-
Л ArC^NH
|
1
Н
ArC=N
1. Nakagawa K-, К о n a k a R., N a k a t а Т., J. Org. Chcm., 27,
1597 A962).
2. N a k a g a w а К., Т s u j i Т., Chem. Pharm. Bull., 11, 296 A963).
3. Nakagawa К., I g a n о К-, S и g i t a J., Chem. Pharm. Bull., 12, 403
A964).
4. Nakagawa K., Onoue H., S и g i t a J., Chem, Pharm Bull., 12
1135 A964).
5. Nakagawa K-, Onoue H., Tetrahedron Letters, 1433 A965).
6. A n s e I 1 M. F., G о s d e n A. F., Chem. Coram., 1965, 520.
7. Nakagawa K-, Onoue H., Minami K-, Chem. Comrn., 1966, 17.
НИНГИДРИН E). Мол. вес 178,14, т. пл. 253° fc разл.)
Шестистадийный синтез нингидрина исходя из двойной сложно-
эфирной конденсации диметилфталата с этилацетатом описан в ка-
качестве учебного опыта El]. В новом синтезе [2] на первой стадии
диэтилфталат добавляют по каплям к суспензии метилата натрия в
ДМСО при перемешивании в токе азота. Первоначально образую-
образующийся р-кетосульфоксид B) претерпевает внутримолекулярную сло-
жноэфирную конденсацию и образует 1,3-индандионовую систему
C), которая в присутствии соляной кислоты перегруппировывается
440
по Пуммереру в 2-хлор-2-метилмеркаптоипдаидион-1,3 D). Полу-
Полученный кристаллический продукт с т. пл. 63° (80%-ный выход) гид-
ролизуется в кипящей воде с почти количественным выходом в нин-
гидрин E).
D)
О
1. Org. Expis., 138.
2. Becker H. D., Russell G. A., J. Org. Chem., 28, 1896 A963).
НИТРИЛ ЙОДИСТЫЙ, INOa. Мол. вес 172,92.
Хасснер и сотр. [1] получили Н. и. in situ из 1 же нитрита сере-
серебра и иода в атмосфере азота в эфире при комнатной температуре.
Авторы показали, что Н. и. присоединяется к некоторым олефинам,
например к Д2-холестеиу:
сн
O,N"'
Аддукты иногда нестабильны, но их можно дегидрогалогенировагь
в ненасыщенные иитросоедипения:
СвН5СН=тСНг
INO2
Ру
49%
¦С„Н,СН — CH.,N
i
1. Hassncr Л., Univ. Colorado, private communication.
НИТРИЛ ХЛОРИСТЫЙ, ClNOa. Мол. вес 81,47; т. кип. от —17
до —15° (бледно-желтая жидкость).
Получение из безводной азотной и хлорсульфоновой кислоты [11:
Н,ЗО„
441
Присоединение к олефинам. Н. х. присоединяется при 0° к
акриловой кислоте и акрилонитрилу:
C1NO2
--> СН2-СЫСО2Н
71% ( |
NO2 C1
C)NO2
—*¦ СН2 —CHCN
NO2 C1
С несимметричными терминальными олефинами Н. х. образует
1-нитро-2-хлоралканы:
RCH = СЫ2 EL1^1 R СНСН2 NO3
Cl
Нитрование кетонов. Непосредственное нитрование протекает
плохо, и а-нитрокетоны были получены лишь с низким выходом
через енолацетат 12].
СН3СН - ССН3 —^ СН3СН — ССН3
I 36% I I!
О Ac NO2 О
1. Shechter H., Conrad F., Daulton A. L., Kaplan R. В.,
J. Am. Chem. Soc, 74, 3052 A952).
2. В а с h m a n G. В., Н о k a in а Т., J. Org. Chem., 25, 178 A960).
4-НИТРОАЗОБЕНЗОЛ-4-КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ ХЛОР-
АНГИДРИД D). Мол. вес 289,67, т. пл. 163°.
Реагент получают по нижеприведенной реакции [1]. На первой
стадии суспензию 6,2 г /г-нитроанилина в 125 мл воды обрабатывают
16,2 г 51%-ной надуксусной кислоты, встряхивают в течение 72 час
и оставляют на 48 час. Фракционная перегонка с паром дает в пер-
первых двух фракциях /г-нитронитрозобензол удовлетворительной чис-
чистоты, а в последующих фракциях к-динитробензол и 4,4'-динитро-
азобензол.
Сложные эфиры, полученные при взаимодействии Н. к. х. с пер-
первичным или вторичным спиртом в бензоле, содержащем пиридин,—
это интенсивно окрашенные (к 297—320; е ~30 000) высокоплавкие
442
кристаллические вещества: т. пл. метилового эфира 187°, этилового
эфира 163°, цетилового эфира 11°, циклогексилового эфира 165°
и кротилового эфира 136° [1]. Изучение модельных сложных эфиров
показало, что смеси легко разделяются методом противоточного рас-
распределения и хроматографией [2].
Бутенандт и сотр. [3] применяли окрашенные ацилхлориды для
исследования действующего начала полового аттрактанта, выделя-
выделяемого самкой шелкопряда, — бомбикола, который они получили в
виде эфира 4'-нитроазобензол-4-карбоновой кислоты B). Из
500000 пар пахучих желез было выделено 12 л*г чистого сложного
эфира с т. пл. 95—96°. Окисление 1 мг этого сложного эфира пер-
манганатом калия в ацетоне, отделение окрашенного фрагмента и
этерификация диазометаном дают сложный эфир, идентичный, по
данным бумажной хроматографии, метиловому эфиру кислоты C).
Перегонка с паром реакционной смеси дает дистиллат, содержащий
Н Н ^ кмпо4
I j | АгСОС! в ацетоне
НО(СНа)9С = С—С-С(СНаJСН3 > Эфир -*
10 | 12 ,2,
н
A)
о
-^OaN—ff V- N^N—<f Ч—С—O(CH2)9CO2H+HO2CCO2H-f
C) D)
+ НО3С(СН2)аСН3
E)
масляную кислоту E), тогда как в остаток переходит щавелевая
кислота D); обе кислоты идентифицированы методом бумажной
хроматографии. Этим методом было установлено, что бомбикол
представляет собой Д10'га-гексадиенол-1.
Эмии [4] исследовал окрашенные производные, полученные при
взаимодействии Н. к. х. с первичными и вторичными аминами и
тиолами. Нейрат и Дерк [5] охарактеризовали 45 амидов, получен-
полученных из Н. к. х. и первичных и вторичных аминов. Эти амиды
отлично кристаллизуются и поглощают при 336—337 ммк с высокими
коэффициентами экстинкции.
1. Hecker E-, Chem. Вег., 88, 1666 A955).
2. Am in E. S., Hecker E., Chem. Ber., 89, 695 A956).
3. Butenandt A., Beckmann Т., Hecker E., Z. physiol.
Chem., 324, 71 A961); Butenandt A., Stamm D., Hecker E.,
Chem. Ber., 94, 1931 A961).
4. A m i n E. S., J. Chem. Soc, 1957, 3764; 1958, 4769; 1959, 1619.
5. N e u г a t h G., Doerk E., Chem. Ber., 97, 172 A964).
й-НИТРОБЕНЗИЛ БРОМИСТЫЙ (ХЛОРИСТЫЙ),
ft-NOaC6H4CH2Br(Ci). Мол. вес 216,04 A71,72), т. пл. 100° G1°).
443
Защитная группа. /г-Нитробензидьная сложноэфирная группа
используется в пептидном синтезе для защиты карбоксильной груп-
группы III. Сложный эфир получают обработкой N-защищенной амино-
аминокислоты реагентом в присутствии триэтиламина. Группа очень устой-
устойчива к действию НВг в уксусной кислоте—реагента, обычно исполь-
используемого для отщепления карбобензоксигруппы. Она удаляется
гидрогенолизом.
1. Schwyzcr R., S i e b е г P., Melv. Chim. Acta, 42, 972 A959); F о s k с г
A. P., Law II. D,, J. Chem. Soc, 1965, 4922.
й-НИТРОБЕНЗОИЛ ХЛОРИСТЫЙ, д-ЫО2СеН«СОС1. Мол. вес
185,57, т. пл. 72—74°.
Кисе [lj сообщил, что, как правило, л-бензоиламипобензоаты
Сахаров очень легко кристаллизуются и подвергаются гидролизу
в условиях, в которых большинство Сахаров устойчиво @,1 н. NaOH
в НаО — СНцОН). Получают эти эфиры ацилированием д-нитро-
бензоилхлоридом, восстановлением нитрогруппы над никелем
Ренея и бензоилированием.
О
/ , n-NO,C,H4COCl Д H,Ni
(сахар) _ -_^ ROCCsH4NOr/x -—>
Основание
О О
lfZ^t ROCCeH4NMCOCGH5
64,
Основани
I .Kiss J., Chem. Intl., 1964, 32.
N-rt-НИТРОБЕНЗОЛСУЛЬФОКСИУРЕТАН (З). Мол. вес 290,26,
т. пл. 116,5°.
Н. получают [1] из N-оксиуретана A) и «-нитробензолсульфо-
х лорида в присутствии основания. Избыток триэтиламина отщепляет
п -нитробепзолсульфокислоту, и образуется высокорсакциоыыоспо-
соб пый карбэтоксииитрен D), который в присутствии циклогексена
дает карбэтоксиэтиленимин E) и 3-циклогексенилуретаи F).
он он
сгн5осЖон + ciso2c6h4no2-ti (CzHsbN> czh5o<:noso2c6h4noz-??
A) B) C)
(c2h5Kn|
D) E) 12% F) 2%
444
I. L wows к i W., Maricich T. J., M a t t i ngl у Т. W-, Jr., J. Am.
Chcm. Soc, 85, 1200 A963).
1-НИТРОГУАНИЛ-3,5-ДИМЕТИЛПИРАЗОЛ D). Мол. вес
171,16, т. пл. 125—126°.
Получение [1]. Конденсация нитрогуаниднна A) с гидразином
дает нитроаминогуапидин B), который циклизустся с енольной фор-
формой ацетил ацетон а C), образуя D).
сн —с-сн,
f °
OH C) a
A)
B,
*
Г
NHNOZ
D)
Модификация белков [1]. H. взаимодействует со свободными
аминогруппами белка E), при этом NJHL замещается нитрогуаиидиль-
иой группой; другими словами, он осуществляет нитрогуанидирова-
ние белка и модифицирует его замещением положительно заря-
заряженных аммонийных групп неосновными питрогуанидильными
группами.Таким образом, реакция имеет значение для направленной
модификации ферментов. Остатки тирозина, триптофана и гисти-
дина действию Н. не подвергаются.
Белок—NH,
E)
C=NH
NHNO2
D)
Белок-nhc=nh
I
NHNOj.
F)
н3с
n
Н
G)
1. Habceb Д. F. S. Д., Biochcm biophysica Acta, 93, 533 C964).
НИТРОЗИЛСЕРНАЯ КИСЛОТА, HOSO,NO2. Мол. вес 127,09.
Получение твердых сульфатов диазония по методу Ходгсоиа 111
включает образование нитроз плеер ной кислоты in siiu. Холодный раст-
раствор 1 г анилина в 10 мл уксусной кислоты перемешивают с раство-
раствором 1 г нитрита натрия в 5 мл конц. серной кислоты при 0°. Через
10—30 мин при 0° добавляют при перемешивании 50 мл эфира для
осаждения твердого сульфата диазония, который собирают и промы-
промывают смесью уксусная кислота — эфир и затем эфиром; выход 74%.
Получить этим методом соли из аминов, содержащих одну или две
нитрогруппы, не удалось. Образующиеся соли содержат примесь
бисульфата натрия.
445
Оба эти недостатка исключаются при использовании твердой Н. к.
[2], которую получают пропусканием сернистого ангидрида в азот-
азотную кислоту с уд. весом 1,5 при охлаждении до затвердевания всей
реакционной смеси. Твердый продукт собирают на стеклянном филь-
фильтре и отмывают от азотной кислоты небольшим количеством уксус-
уксусной кислоты и затем четыреххлористым углеродом; выход 70%.
К раствору твердой Н. к. (избыток 10%) в 10 мл уксусной кислоты
добавляют раствор или суспензию 2 г амина в 10 мл уксусной кис-
кислоты. Через 30 мин для осаждения сульфата диазония при переме-
перемешивании и охлаждении добавляют 100 мл эфира.
При обработке циклоалканкарбоновых кислот в хлороформе при
65—70° Н. к. в 15—30%-пой дымящей серной кислоте образуются
лактамы [3].
(снг)„ с
СО2Н
HOSOZN02-CHC13
65-70°
76, 5% (П= 10)
88,5% ("= И)
(снг)
NH
+ СО-,
е-Капролактам получают с 60%-ным выходом, обрабатывая
циклогексанкарбоновую кислоту жидкой двуокисью серы, азотной
и серной кислотами [43. По-видимому, in situ получается нитрозил-
серная кислота.
При катализе сульфатом ртути происходит 1,4-присоединение
Н. к. к сопряженному диену с образованием С-иитрозосульфата
A), который самопроизвольно циклизуется в бМ-1,2-оксазин C),
дающий при пиролизе пиррол D) [53.
1. Hodgson Н. Н., М a h a d e v а п А. Р., J. Chem. Soc, 1947, 325.
2. Piercey M. R., Ward E. R., J. Chem. Soc, 1962, 3841.
3. Z i e g e n b e i n W., Lang W., Angew. Chem., lnternat. Ed., 2, 149 A963).
4. T о k u r a N., К a w a h a r а Т., S a t о Т., Bull. Chem. Soc, Japan,
38, 849 A965).
5. К 1 a m a n n D., F I i g g e M., W e у e r s t a h 1 P., К r a t z e r J.,
Chem. Ber., 99, 556 A966).
446
НИТРОЗИЛ ФТОРИСТЫЙ, FNO. Из нескольких методов полу-
получения этого высокореакционноспособного газа, приведенных в об-
обзоре Эндридса [13, наиболее предпочтительным считается пиролиз
смеси борфторида нитрозония и фтористого натрия. Босвелл [2]
показал, что если ток получаемого таким методом газа пропускать
в раствор холестер ил ацетата в хлористом метилене при 0°, то раствор
становится темно-синим и после обработки с высоким выходом полу-
получают 5сс-фтор-6-нитримин B). Этот продукт гидролизуется нейтраль-
нейтральной окисью алюминия в 5а-фтор-6-кетон C), который при восстанов-
восстановлении цинком в уксусной кислоте дает дегалогенированный кетон
D)-
сн,
A)
FNO ч f'
CH.Cl*. 0° J^
2 г АсО
СНз!
TT
NOZ
B)
^А1гО3>
¦¦ ii,.- J
(II
Aco ^^; у
C)
Zn—AcOH [Кипячение 24v«c
СН
Ас О'
1. Andreades S., J. Org. Chem., 27, 4157, 4163 A962).
2. Б os we! 1 G. A., Jr., Chem. Ind., 1965, 1929.
НИТРОЗИЛ ХЛОРИСТЫЙ, C1NO. Мол. вес 65,47, т. кип. —5,5°.
Для получения Н. х. газообразную двуокись серы пропускают
в холодную дымящую азотную кислоту; образующуюся при этом
нитрозилсерную кислоту нагревают с эквивалентным количеством
хлористого натрия и перегоняют Н. х. в приемник, охлаждаемый
сухим льдом [1]. При другом методе [23 сухой хлористый водород
пропускают в нитрит натрия:
NaNOa-j-2HCl —+ ClNO-j-NaCl-|- H2O
Й. х. можно также получить in situ из алкилнитритов (этил-
или амилнитрита) и соляной кислоты либо соляной кислоты в ме-
метаноле, этаноле или ускусной кислоте [3].
N-Нитрозирование (NH-^NNO). Если вторичный амин доста-
достаточно хорошо растворим в разб. соляной кислоте, то простейший ме-
метод нитрозирования состоит в прибавлении к такому раствору нит-
нитрита натрия и отделении осаждающегося N-нитрозопроизводного.
447
В случае аминов или лактамов, нерастворимых в водных кислотах,
или в случае высокореакциониоспособиых нитрозосоединений сле-
следует использовать Н. х. в неводной среде.
Хейльброп и сотр. [4] растворяли 5 г ацетанилида в 35 мл уксус-
уксусной кислоты и [5мл уксусного ангидрида, добавляли 5 г расплавлен-
расплавленного ацетата калия и 0,5 г пятиокиси фосфора, перемешивали смесь
при 8° и медленно добавляли 3 г 25%-ного раствора И. х. в уксус-
уксусном ангидриде. Через 15 мин раствор выливали в воду со льдом,
после чего выделяли 4,7 г желтого кристаллического N-нитрозоаце-
танилида. Метод оказался пригодным для п-нитроацетацилида, ко-
CH;iCONH CH3CONNO
// Ч
СШО, АсОП, Л<.-,0. КОЛс, P;.OS
торый не удалось нитрозировать нитрозными газами. Хьгосген [5]
с успехом применил эту методику для получения очень реакционно-
способных N-нитрозолактамов типа I. Бэкер и сотр. [6] несколько
модифицировали методику Хейльброна (не добавляли пятиокись
СН2СН2СО2СН3
4
H->L
R3"
ONNCOCH3
i II Ц1
фосфора) и получили с 90%-пым выходом N-нитрозосоедипение II.
Ньюмен и Катнер [7] превратили ряд 2-оксазолидонов в 3-нитрозо-
2-оксазолидоаы (Ш) добавлением раствора Н. х. в уксусном ангид-
риде к раствору оксазолидона в пиридине при 15°. Чен и сотр. [81
показали, что метод с применением пиридина пригоден для ряда диа-
риламинов, недостаточно растворимых в водной кислоте. Дифенила-
Дифениламин дает с 95%-ным выходом N-нитрозодифениламии.
Ранделу и Мюллеру 19] удалось получить N-нитрозоэтиленимин
в эфирном растворе реакцией этиленимина, Н. х. и триэтиламина
сшо~ эфир
(
(все в эквимолярных количествах) при —70°; при комнатной темпе-
температуре продукт разлагается на этилен и закись азота. Тем же мето-
методом Кларки Хелмкамп [10] получили 1Ч-нитрозо-траяс-2,3-диметил-
этиленимин в виде неустойчивого желтого масла.
448
Нитрозохлориды. Первый метод превращения терпеновых угле-
углеводородов в кристаллические производные был предложен в 1877 г.
Тильденом [111: присоединение Н. х. но двойной связи с образова-
образованием нитрозохлорида. Раствор терпена в хлороформе охлаждали до
—10° и насыщали Н. х. При этом раствор становится ярко-зеленым,
и когда проба укажет на окончание реакции, раствор выливают в
2—3 объема метанола; нитрозохлорид выделяется в виде очень мел-
мелких кристаллов. Все терпены, исследованные Тильденом, содержали
ди- и три замещенные двойные связи и давали бесцветные нитрозо-
нитрозохлориды. Более поздние исследования тетразамещснных олефинов
показали, что они образуют темно-синие нитрозохлориды A) [31:
~CRa
(синий)
Cl N-0
Авторы книги считают, что цвет обусловлен вкладом ионной резо-
резонансной структуры (а):
v<
R-T II С N
С1 О Х " ci О
+
A) (а)
К тризамещенным несимметричным олефипам II. х. обязательно
присоединяется таким образом, что атом хлора идет к наиболее за-
замещенному атому углерода, как в B). Однако в отличие от A), про-
продукт бесцветен. В настоящее время принято считать, что менее
экранированное нитрозосоединение B) димеризуется в более устой-
устойчивую бесцветную форму C). Нагревание иногда приводит к частич-
: —CHR "! ZltR2C-CHR
J N = OJ Cl N+—О-
<2) -O — N+ Cl
RCH —CR3
C)
ной диссоциации в синий мономер B). С d-лимоиепом, имеющим трн-
замещенную эндоциклическую двойную связь и дизамещенную экзо-
циклическую двойную связь, Н. х. реагирует преимущественно по
первой из функциональных групп [3J (см. схему реакции на стр 450).
Мейивальд и сотр. |12] исследовали стереохимию димерных пит-
розохлоридов, полученных из норборнена [II и норборнадиена, и
пришли к выводу, что продукты имеют жзо-^ис-конфигурацию, как
15 заказ Л1** 1096 449
сн.
CINO
-С1
лго
в C). Отсутствие перегруппировки, /(uc-присоединение и отсутствие
взаимодействия снуклеофпльнымрастворителем(С.Л1.-)ОН,СН:.СООН)
говорят против ионного механизма присоединения. Свободиоради-
кальный механизм, инициируемый -NO, маловероятен, так как
NO
Дим ер
(i)
C,
окись азота не реагирует с норборнадиепом. Мейнвальд предложил
четырехцентровой механизм с малым участием карбопиевого иона
в переходном состоянии B).
В более поздней работе Мейпвальд [131 сделал вывод о ^ис-при-
соединеиии II. х, к напряженным двойным связям, таким, как в
норборпепе, и о m/шн о присоединении к ненапряженным олефипам
типа Дэ-окталипа. Сообщение Хасснера [14| о взаимодействии холе-
стерилацетата D) согласуется с этой точкой зрения. Н. х. пропуска-
пропускали в хлористый метилен или четыреххлористый углерод до окраши-
окрашивания раствора в темно-красный цвет, добавляли стероид и выдер-
выдерживали смесь в темноте в течение 2—24 час при температуре от —16
до 0°. Продукт представляет собой хлорнитросоединение, очевидно
образующееся из нитрозохлорида путем окисления его М. х. Обра-
Образовавшемуся продукту приписана 5сс-хлор-6|3-нитроконфигурация,
возникающая при транс-присоединении, главным образом на осно-
основании того, что он взаимодействует с цинковой пылью и соляной
кислотой, отщепляя C1NO2 и регенерируя соединение D). транс-
Диаксиальная ориентация групп способствует такому отщеплению.
сн.
АсО'
СШО(РЫХ0Д 85%)
Zn-UCl
АсО
сн
NO
NO,
450
С другой стороны, реакцию с пиридином при комнатной температуре
с образованием 6-нитрохолестерилацетата F) следует описать как
необычно легкое /{иоотщеплепие.
Джонс и сотр. [15] отметили, что с тщательно очищенным Н. х.
холестер ил ацетат реагирует очень медленно и объяснили это при-
присутствием в обычном реагенте двуокиси азота. При добавлении к чис-
чистому реагенту двуокиси азота нитрохлорид образуется за 2 час с
74%-ным выходом.
Оно и сотр. 116] показали, что направление присоединения Н. х.
зависит от растворителя. Так, присоединение Н. х. к циклогексену
в двуокиси серы дает транс-аддукт, тогда как в хлористом метилене,
хлороформе или трихлорэтилене образуется ^ис-аддукт.
Регенерация олефина из аддукта с Н. х. является важной
стадией в синтезе чистого Дй-окталина. Одним из двух эффективных
методов получения сырого углеводорода является гидрирование
р-пафтола до 2-декалола и дегидратация (H^PO.i или Н;!ВО:!); второй
метод — восстановление тстралина при добавлении лития к раствору
тетралина в этилендиамине [17]. Продукт, полученный первым ме-
методом, нагревают с пятиокисью фосфора, чтобы сдвинуть равновесие
в сторону образования несколько большего количества Дв-изомера.
Даубен [17] сравнил эти два метода и показал, что в каждом из них
получается вещество, содержащее, согласно данным ЯМР, глав-
главным образом А9-окталин (I), а также 10—20% углеводорода с
., ~ Н3ВО3 {170-350
8 0-9 5%
„ Li H
Тетралин
Li, H2NCH2CH,NH,
70% ' l П
CH3ONaj |C1NO 1CINO
NO
III IV
Синий,т.пл. 91° Белый,Т-лл. 127°
ди- и тризамещенными двойными связями. Бенкссер [181 показал, что
главным побочным продуктом является А1(Я|-окталин (II) и охарак-
охарактеризовал оба изомера, проведя реакции с Н. х. и выделив синий
нитрозохлорид III и плавящееся при более высокой температуре
димерпое производное IV (III и IV, по-видимому, /п/мне-изомеры).
Так как Ду-окталин преобладает в смеси, то синий нитрозохлорид
III легко получить в чистом виде кристаллизацией. Бепкесер реге-
регенерировал чистый А9-окталин обработкой синего производного мети-
15=" 451
латом натрия. Даубен [171 перемешивал раствор III в эфире с цин-
цинковой пылью и добавлял по каплям соляную кислоту; выход Ай-окта-
лина равен 59%, что сравнимо с выходом, полученным с метил атом
натрия. Хассей [191 получил окталиновую смесь дегидратацией
2-декалола фосфорной кислотой и осуществил превращение в синий
нитрозохлорид III смешиванием 0,5 моля изоамилнитрита с 0,5 моля
конд. соляной кислоты при —10° и добавлением 0,5 моля окталино-
вой смеси. Через 1,5 час отделяли синий осадок и промывали его эта-
этанолом, охлажденным льдом (выход сырого продукта 75%). Кристал-
Кристаллизация из смеси ацетон — эфир дала синие призмы чистого нмтро-
зохлорида с т. пл. 91—92°; выход 60%. Для регенерации углеводо-
углеводорода раствор 0,094 моля питрозохлорида в 30 мл N, N-диметилани-
липа нагревают до 70°, причем начинается выделение газа (C1NO).
Нагревание продолжают при 85° 2,5 час, затем смесь разбавляют во-
водой и экстрагируют пентапом чистый Ау-декалин; выход 85—95%.
Хотя скорость реакции олефинов с И. х. снижается с уменьше-
уменьшением числа алкильпых заместителей, кристаллические иитрозохло-
риды (димерные) были получены даже из этилена и пропилена [31.
Имеются доказательства, что Н. х. с дигидропираном дает цис~
аддукт. Серфонтенп и сотр. [201 показали, что 3,4,6-три-О-ацетил-»-
глюкаль A) дает кристаллический аддукт, представляющий собой,
поданным ЯМР, Ьхлор-2-нитрозо-1,2-дидезоксисахар B). Аналогич-
Аналогичные результаты были получены Лемье и сотр. [211. Соединения типа
B) представляют интерес благодаря своей способности превращаться
в 2-амшто-2-дезоксиглюкозиды.
Клосс [221 описал интересную реакцию восстановления нитро-
зохлоридов, полученных из тетразамещеппых олефипов, в хлорами-
нопропзводные и их циклизацию основанием в этиленимины. Нит-
розохлориды менее замещенных олефинов в этих условиях разла-
разлагаются.
DC- Си CIN° 13 снэ°Н(-70°) SnCla-HCl
Колич. I
NO CI
—* R3C - CRa 2^ R2C-CRa
I I \/
NH, CI N
H
452
Пуммерер [231 сообщил, что нитрозохлхэрид B) при кипячении
с пиридином дает а, {3-ненасыщенный оксим C).
Н-С ,СНоСНя
C1NO
,СНаСН3
,н
Н,
/СНоСН-1
Кипячение в
^.
сн3
(О
а
B)
сн3
C)
Меймвальд и сотр. [241 использовали Н. х. для удаления олефи-
новь1х побочных продуктов C), образующихся при синтезе нортри-
циклилацетата B) катализируемым BFa присоединением уксусной
кислоты к норборнадиену A). Реакционную смесь, содержащую
сн3согн
ососн*
B)
C)
CINO СНС13(-Ю")
°* К ососн,
10—15% непредельного ацетата C), растворяли в хлороформе, про-
пропускали при —10° Н. х. до изменения цвета от ярко-зеленого до
коричневато-зелеиого. Димерныи аддукт D) выделяется в виде белого
осадка, и обработка отфильтрованного раствора даете 52—66% ным
выходом нортрициклилацетат B) в виде светло-зеленой жидкости.
Дезаминироваиие амидов. Уолфром [251 показал, что пента-О-
ацетилмашюнамид можно гладко дезами пировать в соответствую-
соответствующий пентаацетат альдоновой кислоты взаимодействием с Н. х. в
хлороформе.
CONH2 СО2Н
НСОАс
1
АсОСН
АсОСН
1
СНвОАо
CINO р CHC1;
72%
НСОАс
НСОАс
АсОСН
АсОСН
1
СН2ОАс
453
Алкилнитриты. Корыблгом и Оливето 1261 описали эффек-
эффективный метод получения 2-октилнитрита. Раствор 0,6 моля октанола-
2 в 240 мл пиридина перемешивают при 0—10° и в течение 3 час
пропускают в раствор 0,95 моля Н. х. К смеси добавляют петролей-
пый эфир и воду, органический слой отделяют, промывают, высуши-
высушивают и перегоняют. Реакция спирта с нитритом натрия и серной
кислотой дает продукт лишь с 59%-ыым выходом.
^ п\г0
СЫ.>СНгСН2СЫ.,СН,СН„СНСН3 __*
%
j
ОН
сн3сн2снаснасн2сн2снсн8
ONO
Оксимированке углеводородов. Нэйлор и Андерсон i27l
облучением смеси циклогсксана и Н. х. получили оксим циклогек-
санона с 71%-пым выходом.Реакции приписан радикальный меха-
механизм:
/ \/
MI
01-
„ 1.
-HCl
C1N0
/\ /H
i .
/4
¦NO / "
— —>•
NO
NOH
¦NO
Присоединение по связи C=N. Н. х. взаимодействует @э,
40 час) с оксимипоэфирами (I) в хлористом метилене или эфире, об-
образуя а-хлор-а-нитрозозфпры C) [281, которые представляют собой
мономерные синие жидкости, чувствительные к свету и нагреванию.
Г CI - С1
C1NO
RCCO2C,H;,
II
NOI-I
(I)
L
NNO
B)
RCCO2C2H5
NO
J
Окисление кетонов. Маннинг и Стаисбери [29| обрабатывали
1 моль ацетофенона в втаноле при 23—30° 1,6 моля Н. х. и постепен-
постепенно нагревали смесь до 60°. По окончании реакции побочно обра-
образующиеся сложные эфиры омыляли щелочью, и с 53%-пым выходом
был легко выделен диэтилацеталь фенилглиоксаля.
CINO, С2Нь0Н
Сл-ЦСОСН,
53%
СВН5СОСН(ОС2НОJ
Гидразиды^Азиды. Пептидный синтез с применением азидов
кислот, например получение защищенного дипептида C), имеет то
преимущество, что не сопровождается рацемизацией пептидных
компонентов [30]. Однако при превращении гидразида N-карбобен-
зокси-Б-бснзил-ь -цнстеима A) в азид реакцией с азотистой кислотой
в нормальных условиях в качестве побочного продукта образуется
454
значительное количество амида (RCONH\niNO^RCONH.,-[-N"-
= N -О). Образование амида можно подавить, проводя реакцию в
более кислой среде и при низкой температуре, однако эти условия
благоприятствуют другой побочной реакции, приводящей к образо-
образованию сульфокепда. Хопцль и Рудппгер |31! показали, что П.х.
превращает гидразпд в азид при различных условиях без образо-
образования амида или сульфоксида. Так, суспензию 1 г соединения A)
в ТГФ обрабатывают при --20° Н. х. в ТГФ п диоксаие и интенсивно
перемешивают 6 мин до растворепгтя гидразпда. Другой способ за-
О П ¦ О к
CbNHCHC-
CH2
SOU
(I)
! C1N0
¦NNHo —->
CbNHCHC—N'^N--=N
СН2
0
CbNHCHC-
CH2
SCII,CO
II
N
m
R
CHCO.:C2H
ключается в обработке раствора 1 г соединения (\) в ТГФ, насыщен-
насыщенном хлористым водородом до 2,2 п., при —20° к-бутил нитритом.
ArNH.,->ArOH. H. х. оказался наилучшим агентом дли гидро-
гидролиза 1\-окиси аденозина в N-окись инозина [32].
NH
НОСК,
NOC1 в Д-МФА{25°)
27,5%
ОН ОН
НОСИ
ОН
ОН ОН
Wolirum M. L., Konigsberg M-, Weisblat p. L., J. Am.
Chen]. Soc, 61, 5Г4 A939); К о л е м а н Г., Д ж и л л и с Г., К о э п Г.,
«Неорганические синтезы», ИЛ, М., 1951, сб. I, стр. Г//'.
Morton J. R., W i ] с о х H, W.. Inorg. Syn., 4, 48, A953).
L. J., Fess 1 er W. Д., К j s e M. Д.,
3. See review by В о с k h a m
Chem. Revs.," 48, 324 A951).
4. France H., Heilbron I. M-, II e у D. П., J. Chem. Soc. 1940 369.
5. Huisgen R., Ann., 574, 180A951).
6. Skinner W. A., Gram H. P., Baker B. R., J. Org. Chem., 25 777
A960).
455
7. Newman M. S., Kutner A., J. Am. Chem. Soc., 73, 4199 A951).
S.Chen M. M., D'A d a m о A. F., Jr., Walter R. I., J. Org. Chem.,
26, 2721 A961).
9. R u n d e 1 W-, M filler E.T Chem. Ber., 96, 2528 A963).
10. С 1 a r к R. D., H e I m к a m p G. K., J. Org. Chem., 29, 1316 A964).
11. Til den W. A., Sehnstone W. A., J. Chem. Soc, 31, 554 A877).
12. Me i n w a I d .1., Me i n w a I d Y. C, Baker T. N., Ill, J. Am.
Chem. Soc, 85, 2513 A963).
13. Meinwald J., Mcinwald Y. C, Baker T. N.. Ill, J. Am.
Chem. Soc, 86, 4074 A9G4).
14. H a s s n e г A., Heathcock C, J. Org. Chem., 29, 1350 A964);
Tanabe I(., Hay as hi R., Chem. Pharm. Bull. (Tokyo), 10, 1177
(I9G2).
15. Harrison W. A., Jones E. R. H., M e а к i n s G. D., W i 1 к i n-
son P. A., J. Chem. Soc, 1964, 3210.
16. Oh no M., Okamoto M., Nukada K., Tetrahedron Letters, 4047
A965).
17. Daub en \V. G., Martin E. C, Fonken G. J., J, Org. Chem.,
23 1205 A958).
18. Ben keser R. A., Robinson R ?., S a u v e D. M., Thomas
O. H., J- Am. Chem. Soc, 77, 3230 A955).
19. H uss e у A. S., Sauvage J. F., Baker R. H., J. Org. Chem.,26,
256 A961).
20. Serf on te in W. J., Jordaan J. H., White J., Tetrahedron
Letters, 1069 A964).
21. Lamieux R. U., N a g a b h u s h a n T. L., O'N e i 1 1 I. K., Tetra-
Tetrahedron Letters, 1909 A964).
22. С loss G. L., Brois S. J., J. Am. Chem. Soc, 82, 6068 A960),
23. P и mm er e r R.T Graser F., Ann., 583, 207 A953).
24. Meinwald J., Crandall J., Ну mans W. E., Org. Syn., 45,
74 A965).
25. Wo 1 from M. L., Wood H. В., J, Am. Chem. Soc, 73, 730 A951).
26. Ко г n b 1 u m N.. О 1 i v e t о Е. P., J. Am. Chem. Soc, 69, 465 A947).
27. N а у I о r M. A., Anderson A. W., J. Org. Chem., 18, 115 A953).
28. Kissinger L. W., U n g n a d e H. E., J. Org. Chem., 23, 1517 A958).
29. Manning D. Т., Stansbury H. A., Jr., J. Org. Chem., 26, 3755
A961).
30. W i e 1 a n d Т., Deter mann H., Angew. Chem., Internal. Ed., 2,
358 A963).
31. H on г 1 J., R и d i n ger J., Coll. Czech., 26, 2333 A961).
32. Si gel H., Brintzinger H., Helv. Chim. Acta, 48, 433 A965).
я-НИТРОЗО-N, N-ДИМЕТИЛАНИЛИН, (CH3)aNCeH4NO. Мол.
вес 150,18, т. пл. 86°.
И. получают нитрозированием 1Ч,]Ч-диметилаиилина и выделяют
в виде хлор гидрата (мол. вес 185,66) [1, 2].
В одном из методов синтеза альдегидов необходимый для альде-
альдегидной группы атом углерода вводится в виде формальдегида. Так,
для получения я-диметиламинобензальдегида [1] смесь 1Ч,]Ч-диметил-
анилина, формалина и конц. соляной кислоты нагревают в течение
10 мин па кипящей водяной бане н быстро добавляют хлоргидрат Н.
Бурная реакция заканчивается примерно за 5 мин. Смесь разбав-
разбавляют водой и подщелачивают для осаждения желтого основания
Шиффа A). Основание Шиффа расщепляют избытком формальдегида
в разб. уксусной кислоте.
456
N(CH3J
1) С]
2) NaOH
CH,O; AcOH
56-59% (общий)
N(CH3J
N(CH3J
Y
CH-NC6H4N(CH3J
NQH4N(CH3)a
CHO
B)
В других синтезах в альдегидную группу превращается ме-
тильная группа, активированная орто- нли яа/м-нитрозаместите-
лями, как это показано на примере получения 2,4-динитробен-
зальдегида [21.
СН-,
= NC0H4N(CH8)a
CHO
H.O-HCl
27-3S%
NO,
N02
Реакция Крёнке [З]. Галоидсодержащее соединение взаимодейст-
взаимодействует с пиридином в этаноле,образуя пиридиниевую соль A), при об-
обработке которой п-нитрозо-М,Ы-диметиланилином и щелочью полу-
получают нитрон B), дающий при кислотном гидролизе альдегид.
QHXHX1-
с6н5сн2-
N
о-
B)
ci-
(I)
NaOH
CSHSCH =
Ружичка, Платнер и Фуррер Е4] использовали эту реакцию для
превращения холестанона в две епольные формы холестандиона-
2,3; бромирование 2-бромпроизводного, превращение в бромид 2-пи-
ридиния и конденсация его с Н. дают нитрон II, который при кис-
кислотном гидролизе образует смесь двух енольных форм дионов.
457
Н
(V)
.макс •-'" ДFЛIГС
Fito.i-Л
..пл. 169°, [а]п+57
\СИЯрТ
лмаКс 270 JEMK
1. Л д а м с Р., К о л е м a it Г., «Синтезы органических препаратов», И,Л, М.,
1949, сб. 1, стр. l'XS.
2. Ij с и пет г Г., Белл Е., «Синтезы органических препаратов;), ИЛ, М.,
И) 19, сб. 2 сф. 22-1.
3. К. run nkc- F., Всг., 71, 2583 A938).
4. К u z i с к a L., Plait п с г Р1. Л., F и г г е г }.\. Helv. Chim. Ada,
25, 524 A944).
N-НИТРОЗОМЕТИЛМОЧЕВИНА. Генерирование диазометана;
см. т. I стр. 2-14.
{, NO'BFr. Мол. вес 116,83.
Н. б. взаимодействует с вторичными аминами, образуя с хоро-
хорошим выходом нитрозомины [Ц. С амидами и сульфонамидамн в мяг-
мягких условиях В. б. с хорошим выходом дает соответствующие кис-
кислоты [21.
СОХИ, СО2Н
сна . ( л,_ н8с. J, ,сня
1. 01 fih G., Noszkfl L., KulniS.,Szelkc M., Chern. Ber., 89, 2374A956).
2. О 1 л h G. А., О 1 a h J. A., J. Org. Chem., 30, 2386 A9G5).
НИТРОЗОНИЯ ГЕКСАФТОРФОСФАТ, NO+PF^. Мол. вес 174,99.
Новая методика [ 11 изучения сравнительного алкилированпп
бензола и толуола состоит в перемешивании раствора 0,125 моля
каждого углеводорода и 0,05 моля Н. г. в 50 г нитрометапа при 25°
и добавлении раствора 0,025 моля этиламина в 20 г нитрометана
в течение 20 мин. Относительные реакционные способности
458
толуола (Т) и бензола (В): fej/fc,, —1,51. Данные ГЖХ указывают
па следующее соотношение изомеров ("п): о35,8; лг-48,5;
/г-15,7. С ацетонитрилом в качестве растворителя получаются ана-
аналогичные результаты. Благодаря большей растворимости гексафтор-
фосфатная соль предпочтительнее, чем борфторпд.
Fr _!i'l> ЛгСЛ-16-|-Х*-!-Г1.>0+ HPF0
CH;lNO,
1.0 1 ah G. A., Overchuk N. A., LapicrreJ. C, J. Am. Clicra.
Soc, 87, 5785 A965).
НИТРОМЕТАН, CH8NOa. Мол. вес 61,04, т. кип. 101°, уд.вес 1,31.
В сб. «Синтезы органических препаратов» [1] описана методика
получения нитрометана по Кольбе A909 г.):
CICH3CO2Na ^-Ni NOaCH2CO2Na _^i^> CH3NO2-i-NaHCOa
35-38%
В настоящее время И. получают нитрованием углеводородов нефти
в газовой фазе. Использование И. в качестве растворителя при изуче-
изучении кинетики описано Ола [2]. Спектроскопически чистый Н. трижды
промывают раствором, содержащим 25 г NaHCO3 и 25 г NaHSO::
в 1 л, затем водой, 5%-пой серной кислотой, снова водой, водным
NaHCOjj, высушивают в течение ночи драйеритом, пропускают через
колонку высотой 50 см, заполненную молекулярными ситами (Линде
4 А в виде стержней диаметром 0,15 см), и перегоняют при 587160 мм
над небольшим количеством молекулярных сит в виде порошка. При
этом получают растворитель, нейтральный по бромфенолу синему
в этаноле и сухой по отношению к реагенту Фишера («5° 1,3790).
Влияние растворителя. Для Н. характерна высокая диэлектри-
диэлектрическая постоянная C9), поэтому его рекомендуют в качестве раство-
растворителя для конденсации по Кспигу ¦— Кнорру гликозилбромидов с
этанолом в присутствии карбоната серебра, при которой образуются
C-гликозиды [3]. В менее полярных растворителях главным продук-
продуктом может быть сс-гликозпд.
Конденсация с карбонильными соединениями. Ы. конденси-
конденсируется с бснзальдсгидом в смеси метанол — водный едкий натр
при 10-—15е1 с образованием енолята натрия, которьш при под-
кислепии даст с хорошим выходом [3-пнтростирол 14]. Катализирус-
О-
C6HBCHO-!-CH3NO, cT-bOH-NaOH CoH
ОН
HCl QHCH
8A-
мая щелочью конденсация с формальдегидом, приводящая к 2-нитро-
этанолу, осуществляется [51 при обработке смеси 4,2 моля парафор-
ма и 2,5 л D6,6 моля) Н. водным едким кали. После окончания
459
реакции смесь нейтрализуют кислотой и отгонкой отделяют не-
прореагировавший Н. B,3 л). Оставшуюся золотисто-желтую жид-
О кон
2) HaSO
O,NCH»CH,OH
46-49%
кость обрабатывают равным объемом дифенилового эфира (тепло-
отводящий агент) для уменьшения вероятности взрыва и отгоняют
2-нитроэтанол вместе с некоторым количеством дифенилового эфира.
Синтез циклогептапона E) начинается с катализируемого осно-
основанием присоединения Н. к циклогексанопу [61, причем на 2,5 моля
кетона требуется 3,25 моля Н. Выделяющийся еиолят натрия B)
собирают и подкисляют для освобождения нитроепирта C), который
гидрируют до аминоспирта D). Под действием азотистой кислоты
осуществляется дезамипирование с перегруппировкой, приводящей
к расширению кольца и образованию циклогептанона E).
НО
О"
CH=N+ONa
АсОН
D)
1
J
C)
о
нг,
никель
АсОН
Ренея
С некоторыми диальдегидами в щелочной среде Н. образует
циклические продукты конденсации, в которых метальные группы
двух молекул Н. включены в кольцо [7]. Так, с глиоксалем Н. об-
образует смесь изомерных производных инозита, одно из которых A)
можно получить в чистом виде благодаря его нерастворимости в воде.
Винный альдегид при взаимодействии с Н. дает смесь стереоизомер-
ных нитроциклопентантетраолов-2, 3, 4, 5 B). Глутаровый альде-
альдегид конденсируется с Н. в растворе карбоната натрия, образуя
смесь 2-нитроциклогександиолов-1,3, из которой один изомер можно
выделить с 51%-ным выходом экстракцией эфиром. Этому соедине-
соединению на основании данных ЯМР была приписана транс-конфигура-
транс-конфигурация C). о-Фталевый альдегид с Н. в спиртовой щелочи дает при
подкислении желтый 2-нитро-З-оксиинден D) с т. пл. 148°
[7,8].
460
о о
!1 II
НС —СН
НС-СН
II II
о о
СН3МОг
носнсно
НОСНСНО
/—СНО
^—
СНО
CH3NO2
CH3NOZ,
51%
носн-снон
CHNOj.
носн-снон
B)
он
no,
СНО
¦СНО
CH3NO2
н он
Н NQH
Исходя из инозина E) конденсацией с Н. был синтезирован
2*амино-3-дезокси-р-о-глюкопиранозилгипоксантип (8) [31.
носы.
W
он он
E)
HOCH
ОН С
носн
носн.
но
он
он
(8)
1. У и т м о р Ф., У и т м о р А\., «Синтезы органических препаратов», ИЛ,
А\., 1949, сб. 1, стр. 303.
2. О 1 a h G. А., К п h n S. ,1., Flood S. II., Hard in В. А., ,1. Am.
Chem. Soc, 86, 1043 A964).
3. L 1 о у d P. F., Roberts G. P., J. Chem. Soc, 1963, 2962; Lichtent-
haler F. W., Albrecht H. P., Chem. Ber., 99, 575 A966).
4. У о р р о л л Д., «Си]ПХ!Зьг органических преггаратсиз», ИЛ, М., 1949, сб. 1,
стр. 308.
5. Н о л а и д В., «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1964, сб. 12,
стр. 105.
6. Dauben H. J., R i n go I d H. J-, W ade R. Н., Р еа г s о п D. L.,
Anderson A. G., Jr., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 221 A963).
461
7. Review: I, i с h l с n I h a 1 e r P. W., Angew. Chem., Internat. Ed., 3,
211 A964).
8. В а с г Н. H_, А с h m a t о w I с г В., A n g e w. Chem., Iniernat. Ed.,
3, 224 A964).
га-НИТРОНАДБЕНЗОЙНАЯ КИСЛОТА, n-NOXaH4COaH. Мол.
вес 183,12, т. ил. 137°.
Н. к. получают постепенным добавлением /г-нитробензоилхло-
/г-нитробензоилхлорида к перемешиваемой суспензии перекиси натрия в ТГФ при тем-
температуре от —20 до —5° в присутствии каталитического количества
льда [1]. Эта падкислота представляет собой твердое кристалличе-
кристаллическое вещество, исключительно устойчивое при комнатной темпера-
температуре и в 7—20 раз более реакциош-госпособпое, чем падбензойная
кислота, при эпоксидировании олефинов.
1. V i I k a s M., Bull. soc. chim. France, 1959, 1401.
З-НИТРО^-НИТРОЗОКАРБАЗОЛ A). Мол. вес 241,20. И.
получают из карбазола [П.
Н. можно использовать для нитрозирования вторичныхаминов
[2]. Так, N-метиланилин при кипячении с Н. в бензоле в течение
20 мин дает с хорошим выходом N-иитрозометиланилин. Бумгард-
CH,NH
CH3NNO
¦No,
78%
55%
NO
A)
(ArAr'NNO)
нер [2] пытался превратить этим методом этилепимпн в N-нитрозо-
производное, но выделил лишь этилен и закись азота. N-Нитрозо-
азетидин — стабильное соединение, кипящее при 195°,— был полу-
получен непосредственным нитрознрованием [3].
¦N-H
ArAr'NNO.
Этилен и мин
N-NO
сн,
сн
N2O
Азетидин
HONO,pa36". AcOH
I Тчт—КГ
N—NO
Кларк и Хелмкамп [41 показали, что дезамипирование мезо- и
с?,/-2,3-диметилэтиленимш-1а под действием Н. протекает очень сте-
реоспецифичпо. жеэо-Изомср дает цис-бутеп-2 99,9%-ной чисто-
чистоты, a d, /-изомер — транс-бутен-2 99%-ной чистоты. Сравнимые
результаты получены [51 при использовании хлористого нитрозила
и триэтиламина.
462
сн3 сн3
ArAr'NNO, C6H6 c^=C
43-53%
1. Lindemann Н., Вег., 57, 557 A924); Shirley D. A., «Prcpn. of
Organic Intermediates», Wiley, 1951, p. 218.
2. В u m g ar d n er С L., M'lC allura K- S., Freeman J. P., J. Am.
Chem. Soc, 83, 4417 A961).
3. Howard С. С, Marckwald W\, Вег., 32, 2032 A899).
4. Clark R. D., Hehnkainp G. K., J. Org. Chem., 29, 1316A964).
5. В er tile E. et. al., Angcw. Chem., Internal. Ed., 3, 490 (note 13) A964).
НИТРОНИЯ БОРФТОРИД, NO.fBF4". Мол. вес 112,83, разла-
разлагается при 170°.
Получение [1, 2]. В охлажденный льдом раствор 1 моля без-
безводного фтористого водорода и 1 моля 95%-ной дымящей азотной
кислоты (уд. вес 1,50) в 200 мл нитрометана при перемешивании
(температура от —20 до 0е) в кварцевом или полиэтиленовом сосуде
HNO3 + HF -- 2BF3 - NOJBF: -f H2OBF3
пропускают трехфгористый бор до насыщения. Выпадает белая
кристаллическая соль нитрония, которую отфильтровывают и триж-
трижды промывают иитрометапом (порциями по 30 мл) и 30 мл 1,1,2-
трифтор-1,2,2-трихлорэтана или хлористого метилена. Влажную
соль переносят в круглодоиную колбу и сушат в вакууме при 40—
50°. Выход бесцветного кристаллического Н. б. (чистота более 95%)
составляет 89—100 г (88—99%). Соль очень гигроскопична, но без
доступа влаги ее можно хранить при комнатной температуре.
Нитрование. В бензонптрилы молено ввести одну нитрогруппу
обычными методами, но ввести две питрогруппы не удавалось, так
как в необходимых для этого жестких условиях нитрнльная группа
гпдролизуется (или окисляется). С помощью Н.б,можно осуществить
введение одной или двух нитрогрупп в неводпой не содержащей
кислоты среде, в которой кислота появляется лишь в результате
отщепления протона при нитровании. В качестве растворителя ис-
используют растворимые в воде тетраметиленсульфоп или ацетонитрил,
достаточно основные для того, чтобы поддерживать концентрацию
кислоты ниже уровня, необходимого для осуществления заметного
гидролиза (или окисления).
Нитрование о-толунитрила осуществляется в две стадии [1, 2].
Смесь 0,55 моля Н. б. и 300 г тетраметилепсульфона перемешивают
при 10—20° до образования гомогенной суспензии (растворяется
около одной трети общего количества соли) и добавляют по каплям
в течение 20—30 мин 0,5 моля отолунитрила; по мере протека-
протекания реакции соль растворяется и начинает выделяться продукт.
Охлаждающую баню убирают и перемешивание продолжают в те-
течение 15 мин при 30—35°. Затем смесь выливают в ледяную воду,
463
продукт отделяют, промывают, сушат и кристаллизуют из 100 мл
метанола. Выход 5-нитро-о-толунитрила с т. пл. 105—106° состав-
составляет 74—80%.
CN
СН3
N0o BF7, 30°
CN
CN
7-1-80%
NO+BF
,СНЯ
СЩ7'
74-77,3%
о.,
На следующей стадии смесь 0,43 моля 5-нитро-о-толунитрила,
0,56 моля Н. б. и 350 г тетраметиленсульфона перемешивают при
кипячении и нагревают до 100—115° (температура жидкости), Эту
температуру поддерживают в течение 1 час, затем смеси дают остыть
и выливают ее в ледяную воду. Кристаллизация сырого продукта из
80 мл метанола дает чистый 3,5-динитро-о-толунитрил (т. пл.
85,5—86,5°) с 74—77,5%-иым выходом.
1. Kuhn S. J., О 1 a h G. A., J. Am. Chem. Soc, 83, 4564 A961).
2. О 1 a h G. А., К u h n S. J., procedure submitted to Org. Syn.
1-НИТРОПРОПАН, СНяСНйСНада2. Мол. вес 89,09, т. кип. 130°.
Реакция индол-3-альдегида с диаммонийбифосфатом и 1-нитро-
пропаном, приводящая к образованию нитрила индол-3-карбоновой
кислоты, иллюстрирует общий метод превращения ароматических
альдегидов в соответствующие нитрилы [1, 21.
сно
н
О, 01 толя
О, 053 моля
CH3CH2CH2NO2
0, 34 моля
AcOH
10 МЛ
¦Кипячение 12,5 vac
48-63% *
1. В 1 a t t e r H. M., L u к a s z e w s к i H., d e Stevens G, J. Am.
Chem. Soc, 83, 2203 A961).
2. В 1 a t t e г H. M., L и к a s z с w s к i H., d e Stevens G., Org.
Syn., 43, 58 A963).
2-НИТРОПРОПАН, НАТРИЕВАЯ СОЛЬ
(CH8J C-N-'-(O-)—O"Na+. Мол. вес 111,09.
Раствор реагента готовят добавлением 2-нитропропана к раствору
этилата натрия в абсолютном этаноле, причем при необходимости
добавляют этанол для растворения выпадающего в осадок иитроыа-
та. Хасс и Бендер [II использовали этот реагент для превращения
бениилгалогепидов в альдегиды. Компоненты перемешивают при
464
комнатнойтемпературе около 15 час, раствор фильтруют для отделе-
отделения хлористого натрия, фильтрат разбавляют водой и экстрагируют
эфиром. Промыванием водным раствором едкого натра удаляют аце-
токсим и избыток 2-нитропропана. Метод непригоден для получения
o-
aCl + (CH3JC=N+-<
С,Н,ОН
68-73%
—> o-CH3CeH4CHO + {CH8KC- NOH + NaCl
нитробензальдегидов и неприменим к некоторым полизамещенным
бензилгалогенидам.
Бломквисти сотр. [2] успешно использовали этот метод для полу-
получения [10]-парациклофан-12-альдегида B). Если по реакции Соммле,
описанной в сб. «Синтезы органических препаратов», выход а-наф-
тальдегида равен 75—82%, то при получении альдегида B) выход
в лучшем случае составляет 20% .
СНгС1
C2H5ONa
30 МЛ
0,022 толя 0,016 моля
84%
A) 0,015 толя
сно
Реакция реагента с 9, 10-бис-(хлорметил)-антраценом позволяет
осуществить простейший синтез антрацен-9,10-диальдегида [4|. В ка-
качестве растворителя ДМСО более предпочтителен, чем ДМФА.
СН3С1 СНО
о-
70%
chxi
сно
J. Am. Chem. Soc, 71, 1767 A949).
E., Meinwald Y. C, S m i t h B.H,,
I.Hass H. В., Bender M. L.
2. В I о ш q u i s t Л. Т., S t a h I R
J.Org. Chem., 26, 1687 A961).
3. Анжиал С., T с т а з Д ж., Вильсон Д ж., «Синтезы органических
препаратов», ИЛ, М., 1953, сб. 4, стр. 346.
4. К lander man В. Н., J. Org. Chem., 31, 2618 A966).
1-@-НИТРОФЕНИЛ)-БУТАДИЕН-1,3 D). Мол. вес 175,18,
бледно-желтые иглы, т. пл. 67°.
Получение. Исходное вещество — 1-хлор-4-(г)-иитрофенил)-бу-
тен-2 C) получают по реакции Меервейиа из диазотированного
р-нитроанилина B) и бутадиена в ацетоне в присутствии хлорной
465
меди и ацетата натрия [1, 2]. Последующее дегидрогалогенирование
едким кали в метаноле дает диен D) [2].
СНг=СНСН=СН2
CuCIz-NaOAc
КОН-СН,ОН
снсно
E)
(8)
Реакция Дильса — Альдера. Н. более активен, чем фенилбу-
тадиен. Брауде и Фоусстт [2] использовали Н. для интересного
синтеза фенаптридина (9) (см. схему). Общий выход из о-нитроани-
лина составил около 15%.
l.Sellstedt J. Н., N о I a n d W. E., procedure submitted to Org. Syn.
2. В r a u d e E. A., Fa wee It J. S., J. Chem. Soc, 1951, 3U3.
«-НИТРОФЕНИЛДИХЛОРФОСФАТ (З). Мол. вес 255,99, т. пл.
43,5-44,5°.
Получение [1]. Н. получают при взаимодействии безводного
я-нитрофенолята натрия A) и хлорокиси фосфора B).
О
n-O2NCeH4ONa-!-POCl3 —* n-O2NCG42 +
(i) (?) C)
Фосфорилирование нуклеозидов A). Кристаллический Н. луч-
лучше незамещенного фенилового эфира; например, при реакции Н.
466
с 5'0-тритилтимпдиномD)с последующим удалением /г-нитрофениль-
ной группы (обработка щелочью) п тритильной группы (мягкое кис-
кислотное расщепление) получают тнмидин-З'-фосфат G) с общим вы-
выходом 75%.
(с6н5Kсосн2^0^ тн (СбН5)эсосн2 0 ть (с4н5Kсосн
о он
O=P-0H
ОН
. F)
1. Turner A. F., Khorana Ы. G., J. Am. Chem. Soc, 81, 4651 A959).
О-НИТРОФЕНИЛСУЛЬФЕНХЛОРИД, o-NO,C6H4SCl. Мол. вес
189,63, т. пл. 74,5—75°.
Получение [1].
0-NO,QH4SSCeH4NCVo-i-a,-LCCI4 ._!!:!_ 2o-X02GffH4SCl
'.''ь- 97';;,
Защита аминогруппы в пептидном синтезе. Зервас и
сотр. [2] использовали Н, для защиты аминогруппы в аминокислотах
и сложных эфирах. Последние взаимодействуют с II. в присутствии
триэтиламина; со свободными аминокислотами реакцию проводят в
присутствии диоксана и 2 н. едкого натра. Защитная группа легко от-
отщепляется кислотами, даже уксусной кислотой, но лучше всего тео-
теоретическим количеством хлористого водорода в этаноле. Метод широ-
широко применяется для синтеза пептидов, которые труднодоступны обыч-"
ными методами, например ь-фенилалаиил- ь-глутамипнл- L-глута-
мил-ь-глутамии [3].
о-Нитрофенилсульфенильная защитная группа оказалась очень
удобной в крупномасштабном синтезе амида L-лейцил-J.-метиопина
[4]. Преимущество Н. состоит еще и в том, что его легко выделить
после отщепления защитной группы для повторного использования.
1. Хубачер М-, «Синтезы органических препаратов», ИЛ, М., 1949, сб. 2,
стр. 560.
2. Z e r v а s L., В о г о v а s D., G а z i s E., J. Am. Chem. Soc, 85,
3660 A963).
467
3. Zervas L, Hamalidis C, J. Am. Chem. Soc, 87, 99 A965).
4. Bent ley P. H., Gregory H., Laird Л. Н., Мог ley J. S.,
J. Chem. Soc, 1964, 6130.
//-НИТРОФЕНОЛ, n-NO..CfiH,OH. Мол. вес 139,11, т. пл. 114°,
рКа 7,16.
Пептидный синтез. Н. взаимодействует с карбобензоксиамино-
кислотой в этилацетате в присутствии дициклогексилкарбодиимида
с образованием реакционноспособного га-нитрофенилового сложного
эфира, который образует пептидную связь при реакции с эфиром
аминокислоты при комнатной температуре и без катализатора [1].
CbNHCHCO.2H-f HOCaH4NO.rrc SlH"N:=C=NCe^
R
О Н'
H2NCHCO.,CH3
CbNHCHCOCHiNCVn
R
О НОН
—^CbNHCHC—NHCHCO2CH3-f CBHUN—С —NQ,Hn
I !
R R'
Эта методика — одна из наиболее пригодных для пептидного синтеза.
1. Bodanszky M., duVigneaud V., J. Am. Chem. Soc, 81, 5686
A959); Bodanszky M., M e I e n h о f e r J., d и V i g n e a u d V.,
J. Am. Chem. Soc, 82, 3195 (I960); Bodanszky M., Denning G. S.,
Jr., du V i g n e a li d V-, Biochemical Preparations, 10, 122 A963).
НОРБОРНЕН, ^ ^ Мол. вес 94,15, т. пл. 46°,
т. кип. 96°, уд. вес C0е) 0,8589.
Н. получают взаимодействием дициклопентадиеиа с 2 же этилена
при 200° 11]; по существу, для реакции необходимы эквимолярные
количества мономерного циклопентадиена и этилена:
СН2
сн
ЭКЗО-2-Норбориеол и 2-норборнанон. Кляйифелтер н Шлейер
[2] осуществили гладкое присоединение муравьиной кислоты к нор-
борнеиу и получили зкзо-2-норборнилформиат B) с прекрасным вы-
выходом. Авторы не ссылаются на более раннюю работу [31, в которой
в качестве катализатора использовали эфират трехфтористого бора,
468
но выход B) составлял лишь 71%. Формиат при омылении Дает
чистый зкзо-2-норборнеол D), который при окислении по Джонсу
образует 2-норборнанон C).
+ 98-100% НСО2Н-
Кипячение 4 %гс
A) 400г
83-87%
90,5-92,5%
800г
H2CrQ4-HzSO4 - ацетон
О
(З)т.пл. 9 0-91°
B)
Н
рс=о
Води.ЕЮН
КОН
85%
-ОН
D)т.пл. 127-128"
Бицикло-[3,2,1]-октанон-3 [4 К Первая стадия этого синтеза —
присоединение дибромкарбена к норборнепу — дает дибромцикло-
пропильное производное A), перегруппировывающееся в олефино-
вый дибромид B); при использовании дихлоркарбена был выделен
первоначально образующийся экзо-аддукт. Восстановлением гид-
гидридом металла удаляют аллильныи 4р-атом брома в B) и последую-
последующим кислотным гидролизом получают 3-кетон D).
/7 + (сносок + falcon + снвг.
04 5 МОЛЯ
в 500мл и-с5Н;2
1 моль
650 лгл
1 МОЛЬ
экзо-2-Норборниламин. О получении этого амииа из норборнена
гидроборированием и реакцией с ClNH2^NaOH см. Хлорамин
(Браун и сотр. [20]).
469
Норбориан-2-э/езо-карбоновая кислота. О получений этой кис-
кислоты гидрокарбоксилированием норборнена при 50° см. Никеля
карбонил.
Реакционная способность олефинов, см. Фенилазид.
1. Meinwald J., Ни dak N. Л., Org. Syn., Coll. Vol., 4, 738 A963).
2. К 1 e i л f e 1 t er D. C, von Sch 1 e у er P. R., Org. Syn., 42, 79 A962).
3. Schmerling L., Luvisi J. P., Welch R. W., J. Am. Chem.
Soc, 78, 2819 A956).
4. J e f f о г d C. \V\, G и n s h e r J. A., (Temple Univ.), procedure submitted
to Org. Syn.
СОДЕРЖЛН ИЕ
Ж
Железа ионакарбонил 5
Железа пентакарбонил 6
Же~т1е'заA1) сульфат 7
Железа(Ш) хлорид 8
Железа(Ш) хлорид безводный 11
Железо 11
Жирара реактив Р (пиридин) 12
Жирара реактив Т . . . , 12
3
Золотохлористоводородная кислота 15
Изоаминилнитрат 16
Изоамилннтрит 16
Изоамилнитрит—трифторуксусиап кислота 17
Изобензофурап 18
Изоборнилдихлоралюмпнат ' 18
Изобутилен 20
Изопропепилацетат 22
Изопропилат алюминия 25
Изоциаиовая кислота 27
Имидазол 27
N-Имидазолкарбоновой кислоты тре/л-бутиловый эфир 30
Имиподнкарбоновой кислоты дп-трет-бутп.кяэып эфир 30
Индикаторы рН 31
Индикаторы рН, кислотность но Пшмоту . . . ." 31
Иод 32
Иодазид 39
Иода монобромид 40
Иода монохлорид 40
Иода пентафторид 41
о-ИодбензоЙная кислота 41
Иодбепзол 42
471
Иодбензола дихлорид 43
5-Иод-2,4-динитрофенилгидразин 43
Иодизоцианат 44
Иодистоводородная кислота 44
Иодметилртути иодид . 46
Иод морфол и новый комплекс ¦ 47
Йодная кислота 48
Иодобензол 53
Иододибензоат серебра 54
о-Иодозобепзойная кислота 55
Иодозобензол 56
Иодозобензола днацетат 57
Иод — пиридин 59
Иод — серебряные соли 59
N-Иодеукцинимид 60
Иодуксусной кислоты амид 61
Ионообменные смолы 62
К
Кадмия ацетат — цинка ацетат 72
Калий 72
Калия бисульфат 74
Калия гидрид в минеральном масле " '..;.... 76
Калия гидроокись 77
Калия гидроокись — ацетон 80
Калия гидросульфцд 80
Калия гипохлорит 80
Калия иминоксилдисульфонат 81
Калия манганат 83
Калия мононадсульфат кислый 84
Калия перманганат 84
Калия персульфат и аммония персульфат 97
Калия персульфат — серебро (каталитические количества) 99
Калия тиоциаиат 100
Калия триацетилосмат и Дикалия тетраметилосмат 100
Калия трифенилметид 102
Калия феррицианид 102
Калия фторид 107
Калия хлорат 109
Кальцийгексамин ПО
Кальцин — жидкий аммиак 110
Кальция гидрид Ill
Кальция карбонат ИЗ
Кальция сульфат безводный 114
Кальция хлорид 115
iMO-Камфорсульфокислота , . . 115
472
10-К.амфорсульфохлорид Пб
Карбыетокашетнлентржренилфосфоран и Карбэтокснметилентрифеннлфос-
форан 116
Карбобензоксихлорид 118
/2-1<арбоксифеш1Лсеыикарбазид 118
N, N'-Карбоиилдиимндазол 119
N, 1У-Карбонилдн*с«лш-триазол 121
Карбонилфторид 121
Карбэтоксиыетилентрифеншкросфоран 123
Карбэтоксиметилтрифенилфосфонийбромид 123
N-Карбэтоксифталимид 123
Каро кислота 123
Кетен 125
а-Кетоглутаровая кислота 129
Кил на ни реагент 129
Кипятильные камешки 129
Кислорода дифторид 130
Клайзена щелочь 131
Кобальта(П) ацетат-бромид 132
Кобальта гидрокарбопил 132
Кобальта(П) хлорид 132
снлш-Коллидин 133
Кремния тетраизоцианат 133
Л
Лаурилполиэтиленглпколь 134
Левулиновая кислота 134
Леыье — Джонсона окисление 136
Линдлара катализатор 136
Литий 137
Литий-ал килами иное восстановление 141
Литий — аммиак 151
Литий — аммиак — ROH 153
Литий — трет- бута нол — тетра гидрофура н 153
Литий —дифепил 155
Литий — N-метиланплин 156
Литий-натриевый сплав для получения литийалкилов 156
Литий — н -пропил амин E7
Литий — этилен диамин 158
N-Литийзтилендиаыин ". 159
Лития алюмогидрид 163
Лития алюмогидрид — алюминия хлорид 179
Лития алюмогидрид — пиридин 183
Лития алюмогидрид — эфират трифторида бора 185
Лития боргидрид 186
Лития бромид 18G
473
Лития бромид — эфпрат трпфторпда бора 187
Лития тр"с-(трет-бутоксп)-ал]омоп|др11д 187
Лития 7шэтиламид 193
Лития диэтоксиалюмогидрпд 195
Лития иодида дигидрат 196
Лития иодид безводный 197
Лития карбонат 199
Лития карбонат — лития бромид 199
Лития моноциапборгидрнд 202
Лития нитрид 203
Лития триметоксналюмогидрнд 203
Лития триэтоксиалюмошдрпд 204
Лития хлорид 204
2,6-Лутидин 206
2,6-Лутидин-3,5-дикарбоновой кислоты гндразид 206
m
Магний 207
Магнии — иод—эфир 210
Магний — нафталин 211
Магния бромида эфпрат , 212
Магния окись 212
Магния сульфат 213
Мал ей новый днальдегид 214
Малоновой кислоты дибепзплсжып эфир 216
Малоновой кислоты дп-трет-бутп-ливый эфир 217
Малоновой кислоты изопропплидеповый эфир 217
Марганца двуокись активная 218
Марганца двуокись обычная 227
Меди(П) ацетат безводный 228
Меди(П) ацетат, моногидрат 228
Меди закись 230
Меди A) иодид 231
Меди(П) карбонат основной 231
Меди(И) нитрат — пиридин 232
Меди(П) нитрат — уксусный ангидрид 232
Меди(П) сульфат 233
Меди(II) хромит 234
Медная бронза 235
Медная пудра — бензойная кислота 235
Медные соли 235
Медный порошок 23G
Медь (пли Си3") — аскорбиновая кислота 237
Медь бромистая 237
Медь бромная 239
Медь хлористая 241
474
Медь хлористая, комплекс с хлористым аммонием 246
Медь хлорная безводная 246
Мезилхлорид 247
Мезитиленсульфохлорид 247
р-Меркаптоэтанол ...'.. 247
Метансульфокислота 248
Метансульфокислоты алкиловые эфиры 249
Метансульфокислоты ангидрид 249
Метансульфохлорид 250
Метансульфохлорид — двуокись серы 253
Метафосфорная кислота 254
Метилаль 255
Метилат натрия 256
З-Метилбензтцазолон-2-гцдразон, х/юргндрат 262
Метил бромистый 263
2-Метил бутил ат-2 калия 264
2-Метилбутилат-2 натрия 265
3-Меп1лбутин-1-ол-3 266
Метил винил кетон 266
Метил виниловый эфир 274
О-Метилгидроксилаыин 274
Метилендиурстан 276
Метил еытр ифенил фосфор а н 276
Метилен хлористый 277
Метил йодистый ¦ 278
Метилкетеыа диэтилацеталь 281
Металл итий 282
Метилмагнийбромид 285
Метилмагнийиодид 286
N-Метил морфолип 287
N-Метилморфолина окись — перекись водорода 287
Метилнитрат 288
Метил нитрит ¦: 289
Метиловые эфиры кислот 290
2-Метилпентаидиол-2,4 290
М-Метшширродидон-2 292
1-Мети.л-З-га-толилтршзеп 293
Метилтрифенилфосфопийбромид 293
1-Метилфеиил гидразин 294
1\т-Мет|1Л-ГЧ-фенцлкарбам и поил хлорид 295
N-Метилформапшшд 295
Метилфосфоновой кислоты дихлорангидрнд 297
2-Метилфуран 297
Метил хлористый 298
З-Метил-4-хлорметилцзоксазол 298
Метил хлорсульфит 299
Метилциклопропилкетон 300
475
2-Метпл-2-этилдиоксолан-1,3 301
Метплэтилкетон 301
Метоксиацетилен 301
л-Метоксибензш) хлористый 302
1-Метоксибутеи-1-ин-3 303
Метоксимагиий метил карбонат 303
Метоксиметилентрифенплфосфоран 307
2,5-бис-(я-Метоксифенил)-3,4-дифенилциклопентадиенон 308
а-Метоксиэтилидептрифенилфосфоран 308
Молекулярные сита 309
Мононадмалеиновап кислота 311
Монопадфталевая кислота 312
Мононадяптарная кислота 313
Морфолин 314
Мочевина 316
Муравьиная кислота 327
Муравьиная кислота — формамид 331
Муравьиной кислоты п-нит|юфешловый эфир 331
Муравьиной кислоты трпметиламмонневая соль 331
Муравьиной кислоты этиловый эфир 332
Н
Надбензойная кислота 336
Надбензойпой кислоты mpem-бутцловый эфир 342
Надмуравьиная кислота 346
Надуксусная кислота 346
Надуксусная кислота безводная 346
Надуксусная кислота, продажная 40%-ная 351
Натрий 354
Натрий — аммиак 355
Натрий — аммиак — этанол 356
Натрий — mpem-бутанол—тетрагидрофуран 356
Натрий-калиевый сплав 356
Натрий — нафталин 357
Натрийтетракарбоиилкобальт 359
Натрия азид 359
Натрия алюмогидрид 362
Натрия алюмохлорпд 363
Натрия амальгама разбавленная 366
Натрия амальгама, 40% натрия, жидкая 370
Натрия mpem-амилат 371
Натрия бисульфит 371
Натрия бнхромат, дигидрат 374
Натрия боргидрид 381
Натрия бромат (или иодат) 388
Натрия впсмугат 389
476
Натрия гидразид 391
Натрия гидрид 392
Натрия гидросульфит 401
Натрия пшобромпт 403
Натрия гипофосфит 405
Натрия гипохлорита раствор 405
Натрия дисульфид (или полисульфид), раствор 409
Натрия иодид 410
Натрия метабпсульфит 415
Натрия нитрит 415
Натрия перборат 421
Натрия персульфат 421
Натрия сульфат безводный 422
Натрия сульфид 422
Натрия тиосульфат 423
Натрия фторид 423
Натрия хлорат 424
Натрия хромат безводный 425
Натрия цианат 426
Нафтали[[-2,3-днкарбоновая кислота 427
Нафталпн-2,6-дшифбоновая кислота 427
1,2-Нафталиндикарбоновой кислоты ангидрид 427
1,8-Иафталиндикарбоповой кислоты ангидрид 428
Нафталин-Р-сульфокислота 428
Нафт?1иен-9,10,П,12-дихицон 429
а-Нафтилизотиоиианат 431
сх-Нафтилпзоцнанат 431
1,2-Нафтохинон 431
1,4-Нафтохинон 432
1,2-Нафтохинон-1-сульфокислоты аммониевая и калиевая соли 433
Никель-алюминиевый сплав 434
Никеля борид , . . 435
Никеля карбонил 436
Никеля перекись 439
Нингидрин 440
Нитрил йодистый 44!
Нитрил хлористый 441
4'-Питроазобензол-4-карбоновой кислоты хлорангидрид 442
n-Нитробензнл бромистый (хлористый) 443
п-Нитробензоил хлористый 444
N-rc-Нмтробепзолсульфоксиуретан 444
!-Нитрогуанил-3,5-диметилпиразол 445
Нптрозилсерная кислота 445
Нитрозил фтористый 447
Нитрозил хлористый 447
ге-Иитрозо-N, Гчт-димет|1л анилин 456
N-Нитрозометилмочевина . . , . , 458
477
Нитрозопия борфтерид 458
Нитрозонпя гексафторфосфат 458
Митрометан 459
/г-Нитронадбензойная кислота 462
З-Нптро-Ы-иитрозокарбазол 462
Нитрония борфторид 463
1-Питропропан ..-.--. 464
2-Нитропропан, натриевая соль аци-формы 464
1-((?-НитроAкцил)-бутадиен-1,3 465
я-Ннтрофенилдихлорфосфат 466
о-11итрофенмлсуль()>еихлйрнд 467
п-Нитрофенол 468
Норборнен 468