Синтетические возможности реакции Вильсмейера-Хаака-Арнольда

Информация - Химия

Другие материалы по предмету Химия

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



я комплекса

диметилформамида с кислотами Льюиса отражает схема 1 [6]. Первоначально

через стадию неустойчивого переходного состояния I образуется соединене

II, представляющее собой сольватно-разделенную ионную пару. В дальнейшем

оно может, в зависимости от электрофильности группы X, претерпевать

превращение в хлорометилениминиевую соль IV. Классический реагент

Вильсмейера-Хаака, содержащий в качестве кислоты Льюися оксихлорид

фосфора, находится приемущественно в форме IV, тогда как комплекс

диметилформамида с тионилхлоридом присутствует в реакционной смеси в

форме II [7].

схема 1

 

В промышленности в качестве кислоты Льюиса используют более дешевый

фосген, реагирующий с диметил формамидом с выделением СО2 и образованием

соли V [8]:

(СH3)2N+=CH-O-COCl Cl- (СH3)2N+=CH-Cl Cl- +CO2

V

Фосген является более слабой кислотой Льюиса, чем оксихлоридфосфора,

комплекс диметилформамида с ним менее реакционноспособен, слабее

растворим в органических растворителях, чем с РОСl3, и применение

фосгена в синтезе объясняется исключительно его дешевизной.

В работе [9] в качестве формилирующего агента был предложен комплекс

диметилформамида и ангидрида трифторметансульфоновой кислоты:

 

Соль VI обладает более высокой реакционной способностью, чем

классический реагент: использование ее позволяет вводить в реакцию такие

инертные к обычному реагенту субстраты, как 1,3,5-триметилбензол и

нафталин.

В качестве амида, помимо диметилформамида (ДМФА), часто используют

предложенный еще Вильсмейером N-метилформанилид. Как показали более

поздние исследования, активность комплекса с последним несколько выше,

чем с ДМФА [10], причем введение електронакцепторных заместителей в

фенильное кольцо снижает выход целевого продукта, хотя и повышает

электрофильность реагента. Авторы объясняют это тем, что при снижении

нуклеофильности амида, образование иминиевой соли происходит не

полностью. Наиболее активными реагентами в реакции являются комплексы

N,N-дизамещенных тиоформамидов [11]. Этому факту трудно найти объснение,

поскольку реагирующая частица в комплексах амидов и тиоамидов одна и та

же. Возможно, в случае тиоамидов из-за более высокой нуклеофильности

атома серы образование иминиевой соли протекает полностью, тогда как в

соединении IV в результате диссоциации всегда присутствует исходный

амид.

В качестве растворителей в реакции обычно используют хлорированные

углеводороды: дихлорэтан, хлористый метилен, хлороформ, хлорбензол и

т.д. Применение растворителей ограничивается термической стабильностью

комплекса, который разлагается при длительном нагревании выше 80њC.

Часто реакцию проводят вообще без растворителя, используя избыток ДМФА,

хотя в этом случае активность реагента снижается из-за образования

соединения VII:

 

2.2.2 Реакции хлорометилениминиевых солей с

ароматическими соединениями

Комплекс ДМФА с оксихлоридом фосфора гладко реагирует с активированными

ароматическими соединениями [12]:

Нафталин и полиметилбензолы в реакцию не вступают. После гидролиза

образующихся бензилиминиевых солей выделяются замещенные бензальдегиды

[14]. Полизамещение в ароматическом ряду обычно не наблюдается, так как

входящая группа является сильным акцептором электронов и дезактивирует

кольцо. Описано лишь два случая дизамещения в реакции

Вильсмейера-Хаака-Арнольда: с N,N,3,5-тетраметиланилином [12] и азуленом

[13].

 

Пятичленные гетероциклические соединения (пиррол, фуран, тиофен и их

производные) легко вступают в реакцию с иминиевыми солями; замещение

происходит обычно в то же положение, что и в других электрофильных

реакциях гетероциклов [15]:

 

 

2.2.3 Реакции хлорометилениминиевых солей с

олефинами

Реагент Вильсмейера может взаимодействовать с некоторыми олефинами с

образованием a,b-ненасыщенных иминиевых солей. При введении в реакцию

стиролов после гидролиза получаются соответствующие коричные альдегиды с

выходами от средних до высоких [16]:

 

Если в бензольном кольце содержатся электронодонорные заместители, то

может происходить внутримолекулярная циклизация иминиевых солей с

образованием аминоинденов, которые под действием водного NaOH

превращаются в инданоны [17]:

 

При введении в реакцию олефинов, имеющих протон в аллильном положении,

обычно происходит элиминирование этого протона из a,b-ненасыщенной

иминиевой соли с образованием диенамина [18]:

 

Поскольку диенамины намного более реакционноспособны, чем исходные

олефины, как правило, реакция на стадии их образования не

останавливается и выделяются полизамещенные продукты [19].

 

2.2.4 Реакции хлорометилениминиевых солей с

кетонами и карбоновыми кислотами

Кетоны, имеющие атом водорода в a-положении к карбонильной группе

взаимодействуют с хлорометилениминиевыми солями с образованием

3-хлоракролеинов [20]:

Полизамещение в кетонах наблюдается достаточно редко. При введении в

реакцию ацетофенонов, имеющих донорные группы в бензольном кольце,

может, как и в

s