Субстраты реакции алкилирования

Субстраты реакции алкилирования [c.173]

Как видно из приведенных выше данных, фактор Е мал, что свидетельствует о сильном стерическом препятствии атаки орго-положения толуола любым из использованных алкилбензолов. Этот факт можно объяснить образованием объемистого комплекса алкилбензол — катализатор, так как в случае реакции алкилирования этилбромидом наблюдалось более высокое значение Е [207, с. 541]. Стерическими затруднениями, по-ви-димому, объясняется и изменение реакционной способности субстратов при определенной температуре, несмотря на то, что метильная группа активирует ароматическое кольцо толуола. [c.186]

Влияние основности алкилируемого субстрата хорошо видно на примере реакций алкилирования н-октилбромидом бензола, толуола и мезитилена. Содержание в образующихся смесях изомеров продуктов нормального строения составляет 10—30% для бензола, 68% для толуола и 88% для мезитилена. Таким образом, несмотря на неблагоприятные пространственные факторы (экранирование незамещенных положений метиль-ными группами), мезитилен, в котором имеется согласованное влияние трех электронодонорных метильных групп, оказывается гораздо более реакционноспособным субстратом и реагирует с н-октилбромидом со скоростью, исключающей предварительную изомеризацию карбокатиона. [c.382]

Нафталин и другие конденсированные циклические соединения в реакциях алкилирования по Фриделю—Крафтсу обычно дают плохие выходы продуктов, поскольку, будучи высоко реакционно способными, они взаимодействуют с катализатором. Гетероциклические соединения обычно тоже малопригодны как субстраты для этой реакции. И хотя алкилирование некоторых фуранов и тиофенов удалось осуществить, нет сообщений об истинном алкилировании пиридина или хино-лина [209]. Алкилирование пиридина и других азотсодержащих [c.350]

В большинстве случаев жега-ориентирующие группы делают ароматическое кольцо слишком инертным для алкилирования. Нитробензол не вступает в реакцию алкилирования, и имеется лишь незначительное число сообщений об успешном проведении алкилирования по Фриделю—Крафтсу субстратов, содержащих электроноакцепторные группы [210]. Причина заключается не в том, что атакующая частица отличается недостаточной электрофильностью в разд. 11,9 уже указывалось, то алкил-катионы принадлежат к числу наиболее сильных электрофилов. Сложность в том, что в случае неактивных субстратов, прежде чем произойдет атака кольца, успевает произойти разложение и полимеризация электрофила. Однако алкилирование по Фриделю— Крафтсу все же возможно, если молекула субстрата содержит одновременно и активирующую и дезактивирующую группы [211]. Метилирование ароматических нитросоединений проводят по реакции, идущей по нуклеофильному механизму (т. 3, реакция 13-17). [c.351]

Эта дополнительная стабилизация карбанионов, получающихся и -кетоэфиров и -диэфиров, делает их полезными субстратами для алкилиро -вания. Однако, прежде чем перейти к изучению реакций алкилирования, рассмотрим методы получения этих бифункциональных соединений. [c.169]

Как показано в общем виде на схеме 2.154, синтетический результат перегруппировки Кляйзена сводится к введению аллильного фрагмента по а-ато-му исходного карбонильного соединения через промежуточную стадию превращения кетона или альдегида в аллильный эфир енола 480 [40Ь]. Формально тот же результат (образование у,5-непредельного карбонильного производного 481) может быть получен по уже известной нам реакции алкилирования ионных енолятов с помощью аллильных электрофилов. Однако как требования к природе субстратов, используемых в этих методах, так и механизм и условия проведения показанных реакций, резко различны, что и [c.269]

Метод алкилирования в двухфазной системе в основном подобен другим межфазным реакциям для детального ознакомления с основами МФК читатель отсылается к разд. 1.4—1.7. Сущность метода заключается в том, что СН-кислота в органическом растворителе, который находится в контакте с водным источником едкого натра или кали, депротонируется под действием этих оснований. Процесс может происходить на границе раздела жидкость — жидкость или жидкость — твердая фаза, а также внутри органической фазы. Имеются доказательства того, что осуществляются все эти возможности фактически только внутри водной фазы не происходит ни одна реакция с органическим субстратом [3—5]. Принципиальная разница между двумя механизмами, которые реализуются для реакций алкилирования в двухфазных жидких системах, заключается в следующем. Если депротонирование субстрата происходит на границе раздела фаз [6, 7], то роль межфазного катализатора состоит в транспортировании карбаниона в органическую фазу, где он может алкилироваться. Если же реакция происходит внутри органической фазы [8], то ионная пара гидроокиси четвертичного аммония должна легко растворяться в этой фазе. До сих пор не проведено такого изучения, которое помогло бы опре [c.172]

До сих пор не известны значения р и для других реакций, в которых переходное состояние столь мало отличается от промежуточного соединения, что разрыв С — Н-связи во всех случаях является стадией, определяющей. скорость реакции. Однако особенности строения промежуточного соединения в таких реакциях могут приводить к увеличению роли разрыва С — Н-связи и появлению изотопного эффекта. Так, реакции бромирования бромом и азосочетания, естественно, не имеют изотопных эффектов, однако вследствие энергетической близости промежуточного соединения с высокой энергией к дв ум переходным состояниям уже незначительного изменения в балансе двух скоростей реакций -1 и вызываемом структурными факторами, может быть достаточно, чтобы поднять второе переходное состояние выше первого и превратить разрыв С — Н-связи в стадию, которая будет определять скорость реакции. Таким структурным фактором могут быть стерические препятствия, которые, способствуя увеличению /е 1, облегчают переход промежуточного соединения через барьер первого переходного состояния. Стерические препятствия оказывают очень сильное воздействие, поскольку даже реакция бромирования смесью бром — перхлорат серебра (которая должна иметь значительно более низкие значения р, чем некаталитическая реакция) протекает с изотопным эффектом, в том случае когда субстратом является 1,3,5-три-/п/7т-бутилбензол [101]. Меркурирование и сульфирование следует рассматривать как примеры, в которых, несмотря на раннее переходное состояние, структурные особенности промежуточного соединения так влияют на изменение констант к-1 и к2, что появляется изотопный эффект. Значение р, полученное на основании самых последних данных по сульфированию бензола и толуола в 82,9%-ной серной кислоте (т. е. в условиях, в которых изотопный эффект не наблюдался), достигает, вероятно, величины порядка —8 [187]. Значение р для реакций меркурирования составляет только —4,0. Особенности строения промежуточного соединения увеличивают константу к-1 в одном случае и уменьшают константу 2 в другом, так что становится возможным появление изотопного эффекта. С другой стороны, при нитровании промежуточное соединение настолько сильно отличается по энергии от первого переходного состояния, что ни одна из структурных особенностей промежуточного соединения, которая способна приводить к появлению изотопного эффекта в других реакциях, не может в достаточной мере снизить энергию этого переходного состояния, и промежуточное соединение может переходить только в продукты реакции. Алкилирование по Фриделю — Крафтсу должно быть даже более экзотермичной реакцией, чем нитрование, и первичный изотопный эффект не наблюдался в изученных реакциях алкилирования. Но наличие изотопных эффектов постоянно отмечалось в реакции ацилирования, которая имеет заметно более высокое значение р, чем алкилирование. За исключением описанного выше бромирования сильно пространственно затрудненного 1,3,5-три-трет-бутилбензола [c.487]

Эти результаты можно интерпретировать следующим образом. Неактивированный силлиманит, как было установлено химическим и спектральным анализами, содержит примеси железа, магния, марганца, кальция и других металлов (в виде окислов), которые могут. либо снимать вырождение Зй-орбиталей иона алюминия в четверной координации, либо экранировать доступ к ним молекул субстрата. Это приводит к уменьшению активности неактивированного силлиманита в отношении реакции алкилирования толуола пропиленом п изомеризации цимолов по сравнению с силлиманитом, в котором ионы алюминия более доступны для молекул субстрата (активированный силлиманит). [c.35]

В ранних работах по МФК реакций в присутствии сильных неорганических оснований предполагалось, что механизм этих реакций включает экстракцию [Q+OH-] в органическую среду, где и происходит депротонирование и алкилирование субстрата [c.57]

Иод-, бром- и хлорацетаты натрия легко взаимодействуют с сульфгидрильными, аминными, имидазольными группами полимерного субстрата с образованием соответствующих карбок-симетильных производных. Так, S-карбоксиметилирование белков в растворе иодуксусной кислоты происходит очень быстро и специфично. Реакции алкилирования иодистым метилом или дибромэтиленом протекают медленнее, нежели с иодуксусной кислотой, и реализуются преимущественно на -SH- и NH2-группах белка. В некоторых случаях возможен также деструктивный распад полимерной цепи. [c.369]

Реакция алкилирования — единственная реакция электрофильного замещения, в результате которой электронная плотность ароматического кольца, а следовательно, и его основность увеличиваются. На этом основании можно предположить, что продукт алкилирования способен образовывать с хлоридом алюминия более прочный п-комплекс, чем исходный субстрат, и это препятствует дальнейшему участию А1С1з в качестве катализатора реакции алкилирования исходного субстрата. [c.384]

Катализатор образует с субстратом реакционноспособный комплекс. Например, для реакции алкилирования ароматических соединений, катализированной А1С1з, предполагается механизм [c.169]

Это было доказано выделением алкилгалогенидов из реакционной смеси, а также тем, что Вг , h и 1 дают различные соотношения выходов орто- и лара-продуктов. Последний результат указывает на участие галогена в этой реакции [373], Кроме того, выделенные алкилгалогениды имели неперегруппирован-ную структуру (чего и следует ожидать, если они образуются по механизму Sn2) даже в тех случаях, когда алкильные группы, соединенные с ароматическим ядром, претерпевали перегруппировку. Как только алкилгалогенид образовался, он взаимодействует с субстратом по обычной реакции алкилирования по Фриделю—Крафтсу (реакция 11-13), что и объясняет перегруппировку алкильной группы, входящей в продукт. В случае вторичных и третичных R карбокатионы могут получаться непосредственно из субстрата, поэтому реакция не идет через алкилгалогениды [374]. [c.380]

В качестве алкилирующего реагента чаще используют галогениды, но на практике, однако, эти реакции нередко сопровождаются значительными осложнениями, чаще всего связанными с конкурентно протекающими процессами обмена галогена и водорода на литий. К тому же алкилгалогениды имеют тенденцию к дегидрогалогенированию. Тем не менее реакции алкилирования применяются довольно часто, особенно при использовании в качестве субстрата реакционноспособных бензил- и аллилгалогени-дов, метилиодида и других галогенидов [c.245]

Алкилирование аминов. Реакция алкилирования спиртами в обычных условиях протекает очень медленно. Поэтому процесс проводят при нагревании и повышенном дав 1енни. В зависимости от природы алкилируемого субстрата и катализатора время и температура, при которых осуществляется алкилирование, могут быть разными. Существенное влияние оказывает катализатор — галогеноводородные кислоты. Так, с бромоводородной кислотой скорость реакции выше, чем с хлороводородной. В присутствии иодоводород-ной кислоты она возрастает еще больше. [c.150]

В приведенном уравнении реакции намеренно не обозначены заряды нуклеофил и нуклеофуг могут быть заряжены отрицательно или быть нейтральными, а субстрат и продукт — либо нейтральны, либо заряжены положительно. Конкретные примеры реакций нуклеофильного замещения рассмотрень выше (уравнения 6.1—6.11). В суммарном виде на рис. 6.1 приведены реакционные частицы, непосредственно принимающие участие собственно в стадии нуклеофильного замещения некоторых реакций алкилирования. [c.168]

Алкильные катионы, генерируемые при взаимодействии алкилирующего реагента и катализатора или при отщеплении от аренониевого иона, претерпевают типичную для карбокатио-нов скелетную сигматрйпную перегруппировку с образованием более термодинамически стабильного карбокатиона. Стабильность катионов уменьшается в ряду третичный > вторичный> >первичный, поэтому часто оказывается, что, вступившие в ароматическое кольцо алкильные группы изомерны алкильным группам, содержавшимся в реагенте. Например, при алкилировании -пропилбромидом образуются преимущественно изо-пронилзамещенные. Изомеризация может происходить как до так и после реакции алкилирования. Возможность перегруппировки реагента, независимой от субстрата, показана перемещением изотопной метки в этилбромиде при обработке бромидом алюминия в отсутствие ароматического соединения [609] г [c.241]

Наличие в субстрате сильного электроноакцепторного заместителя (NO2, GR, O2R, N, SO2R и др.) при отсутствии сильных электронодонорных заместителей препятствует реакции ацилирования. Вследствие того, что ацильная группа дезактивирует ароматическое кольцо, реакция ацилирования, в отличие от реакции алкилирования, останавливается на стадии монозамещения. [c.270]

Фенолы и тиофенолы — более сильные кислоты, чем спирты и тиоспирты соответственно, как в газовой фазе, так и в растворах вследствие стабилизации аниона в результате участия ароматического кольца в делокализации отрицательного заряда. В неионизированной форме фенолы и тиофенолы обладают меньшей нуклеофильностью, чем ариламины, но сопряженные оксид- и особенно тиолят-анионы значительно более нуклеофильны. Поэтому реакции фенолов и тиофенолов с электро-фильными алкилирующими и ацилирующими реагентами обычно проводят в щелочной среде в условиях депротонирования субстрата. Для алкилирования используют алкилсульфаты, алкилсульфонаты, алкилгалогениды, эпоксиды, для ацетилирования — хлорангидриды и ангидриды кислот. [c.535]

Высокая конверсия ПИБ при низких значениях выхода продуктов гидрирования указывает на участие субстрата в побочных реакциях, в частности в реакции алкилирования изопропилбензола. Роль побочных процессов уменьшается по мере снижения количества катализатора в системе. В соответствии с электрофильным характером ионнрго гидрирования на направление и глубину реакции существенное влияние оказывает природа катализатора (табл. 4.7). [c.129]

К противоположному типу реакций (5n1) относятся такие реакции алкилирования, которые включают в себя атаку свободного карбониевого иона на ароматический субстрат. Недавние исследования кислотно-каталитического алкилирования фенолов и алкилбензолов дифенил- [17] и три-фенилкарбинолами [159] показали, что лимитирующей стадией в этих реак- [c.85]

Теперь, разобравшись с механизмом алкилирования в условиях МФК, перейдем к рассмотрению механизма генерирования дигалокарбенов. Мы тщательно изучим все факты, относящиеся к генерированию дихлоркарбена, однако полученные выводы равным образом будут применимы ко всем карбенам, образующимся при межфазных реакциях. Проведение конкурентных реакций показало, что дихлоркарбен, генерируемый при МФК, идентичен дихлоркарбену, получаемому другими методами [2, 29], и не является карбеноидом. Кроме того, можно показать, что в условиях МФК карбен СХ может, обменивая галогены, превращаться в СХг и С 2. Надо добавить, что в отличие от всех других методов генерирования дигалокарбенов при МФК реакция проходит при комнатной температуре как необратимый быстрый одностадийный процесс. В то врем как смесь трег-бутилата калия с хлороформом реагирует при —20 °С независимо от присутствия или отсутствия субстрата, а Ь1СС1з распадается обратимо даже при такой низкой температуре, как —72 °С, реакционная смесь, используемая в МФК — хлороформ/конц. МаОН/катализатор, — в том случае, когда отсутствует реактант, взаимодействующий с карбеном, сохраняет свою способность давать СС12 даже при комнатной температуре в течение нескольких дней. Поскольку между хлороформом и концентрированным раствором ЫаОО/ОгО наблюдается очень, быстрый Н/О-обмен, который происходит и без всякого катализатора, то первой стадией должно быть депротонирование на границе раздела фаз. Предположительно при этом образуется двойной слой того же типа, что и обсуждавшийся выше [c.61]

При 100°С бензилхлоридом (20 мин), циклогексил- или неопен-тилбромидом (40 ч) выходы 85—100% Оптически чистый ал килметансульфонат дает продукты с инверсией около 90%. Для-некоторых вторичных субстратов и неопентилбромида в качестве побочной реакции наблюдается элиминирование. Скорость-реакций намного ниже при использовании в качестве растворителя амилового спирта. Это наблюдение согласуется с предположением о том, что для протекания быстрой МФК-реакции необходимо, чтобы ионные пары были несольватированы [258,. 1524]. (О реакциях, идущих в присутствии краун-эфиров см. [1108, 1379, 1534].) При алкилировании 2-бромалканоатами в-системе твердая фаза/жидкая фаза с хиральным катализатором были получены оптически активные 2-фталимидные эфиры с низкими или умеренными оптическими выходами [940, 1469] см. разд. 3.1.5. [c.164]

Реакцию ароматических субстратов с диолами и диоксанами проводили в традиционных для алкилирования по Фриделю-Крафтсу условиях, Б качестве катализатора использовали хлорид алюминия или концентрированную серную кислоту. Варьировали время реакции (3-24 ч), температуру (25-100°С), соотношение реагентов. Реакционную смесь анализировали методом ГЖХ. Во всех опытах были получены сложные смеси продуктов, из которых пока не удалось выделить индивидуальные соединения, однако некоторые из них идентифицированы хромато-массч пектральным методом. [c.46]

В органической химии реагенты условно делят на субстраты и агенты, а реакции различают по тому, какая группа (или атом) вводится (аминирование — введение аминогруппы, алкилирование --введение алкильной группы и т. д.) или отщепляется от субстрата (дегидрирование — отщепление водорода, декарбонилирование — отщеп ление СО и т. д.). Например, в реакции РСН = СН. 4 Вгг-> -V КСНВгСН. Вг олефин считается субстратом, молекула брома агентом. В качестве субстрата чаще всего выступает молекула органи- [c.19]

Реакция ацилгалогенидов со спиртами — наилучший общий метод получения сложных эфиров. Реакция находит широкое применение и может быть проведена для субстратов, содержащих различные функциональные группы. Для связывания образующегося НХ часто добавляют основание. В методе Шот-тена — Баумана используется водный раствор щелочи, но часто применяется пиридин. Как R, так и R могут быть первичными, вторичными или третичными алкилами или арилами. По этой же методике можно приготовить сложные эфиры енолов, хотя при этом возникает конкуренция с С-алкилированием. В сложных случаях, особенно для стерически затрудненных кислот или третичных R, вместо спирта можно брать алкоголят-ион (см., например, [515]). Таллиевые соли фенолов дают очень высокие выходы эфиров фенолов [516]. Для стерически затрудненных фенолов применялся межфазный катализ [517]. [c.125]

Обычно в реакцию вводят субстраты, в которых две группы Z соединены с группой СНг. В таких случаях алкилирование можно провести дважды вначале основание отщепляет протон, затем RX алкилирует образующийся ион, после чего протон отщепляется от Z HRZ и, наконец, происходит алкилирование получающегося енолят-иона тем же или другим RX. Реакция успешно идет с первичными и вторичными алкильными, аллильными (здесь возможна аллильная перегруппировка) и бензильными RX, но не идет с третичными алкилгалогенидами, так как в условиях проведения этой реакции происходит элиминирование (см., однако, ниже). RX может содержать различные функциональные группы, устойчивые к действию основания. Среди побочных реакций, осложняющих этот процесс, уже упоминавшееся конкурентное 0-алкилирование, элиминирование (если енолят-ион сам представляет собой достаточно сильное основание) и дмалкилирование. Один из способов подавления как О-алкилирования, так и диалкилирования состоит в прове-денпи реакции в присутствии фторида тетраалкиламмония. [1129]. [c.202]

Однако в а-нитрозамещенных сульфонах замещается скорее сульфо-, чем нитрогруппа [1151]. Алкилирование а-положения по отношению к нитрогруппе можно провести с помощью пирилий-пиридиниевых реагентов Катрицкого [1152]. По-видимому, эта реакция нмеет свободнорадикальный механизхм [1153]. Уходящим атомом может быть палладий, если субстрат представляет собой я-аллилпалладиевый комплекс. Ион малонового эфира взаимодействует с такими комплексами в присутствии трифенилфосфина [1154], например [c.206]

При алкилировании несимметричного кетона возникает вопрос о направлении алкилирования. Если кетон содержит а-фенильную или а-винильную группу с одной стороны, алкилирование идет в основном по этой стороне. Для кетонов, содержащих только алкильные группы, реакция обычно не региоселективна получаются смеси продуктов, в которых иногда доминируют соединения, полученные алкилированием наименее разветвленной стороны, а иногда наиболее разветвленной. Тип продукта, получающегося с более высоким выходом, зависит от природы субстрата, катиона и растворителя. Нередко встречается ди- и тризамещение, и часто реакцию трудно остановить на стадии введения только одной алкильной группы [1179]. [c.210]

Реакция алкилгалогенидов с ацетиленид-ионами весьма полезна, но находит ограниченное применение [1258]. Хорошие выходы получаются только при использовании первичных алкилгалогенидов, не разветвленных в р-положении, хотя в присутствии ul можно использовать и аллилгалогениды [1259]. При использовании в качестве реагента самого ацетилена можно успешно ввести две различные группы. В качестве субстратов иногда применяют также сульфаты, сульфонаты и эпоксиды [1260]. Ацетиленид-ион часто получают обработкой алкина сильным основанием, таким, как амид натрия. Ацетилениды магния (реактивы Гриньяра этинильного типа, получаемые по реакции 12-19) также часто применяются, хотя они взаимодействуют только с активными субстратами, такими, как аллил-, бензил- и пропаргилгалогепиды, но не с первичными алкилгалогенидами. Другой удобный метод получения ацетиленид-иона заключается в прибавлении алкина к раствору СНзЗОСНг" в диметилсульфоксиде [1261]. Такой раствор можно приготовить, добавляя гидрид натрия в диметилсульфоксид. В другом методе алкилгалогенид обрабатывают комплексом ацетиленида лития с этилендиамином [1262]. Третичные алкилгалогениды вступают в реакцию сочетания при взаимодействии с алкинил-аланами (R = )sAl [1263]. При использовании 2 молей очень сильного основания можно провести алкилирование по атому углерода в а-положении по отношению к концевой тройной [c.222]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология