Получения циклических соединений при помощи ацилоиновой конденсации

По просьбе нашего читателя постараемся описанную тему от 18:41 | 12.12.2018 раскрыть ещё глубже, сегодня рассмотрим Получения циклических соединений при помощи ацилоиновой конденсации. Не будем разливать воду, а преступим рассмотрению этого вопроса.

Основное положение

Эти реакции не нашли, однако, применения в препаративной органической химии до того момента, пока Штоллем и Прелогом в 1947 году не было открыто их применение для синтезов карбоциклических соединений с различными размерами циклов (как средним $C_{8}-C_{12}$, так и большим - более $C_{16}$) из диэфиров $\alpha, \omega$-дикарбоновых кислот. Метод ацилоиновой конденсации является лучшим и самым надежным путем получения циклических соединений, с восьмью и более атомов углерода в цикле. Диэфиры $\alpha, \omega$-дикарбоновых кислот в среде кипящего ксилола перемешивают с мелко диспергированным порошком натрия в инертной газовой среде (токе аргона) для предотвращения процесса окисления натрия и промежуточных продуктов - анион-радикалов и дианионов. Для получения высокого выхода ацилоинов требуется применение чрезвычайно эффективного перемешивания со скоростями порядка десяти тысячь оборотов в минуту. Метод ацилоиновой конденсации не требует применения особых приемов, таких как метод высоких разбавлений, он и без них дает большие выходы ацилоинов порядка 90-95% для циклов с более чем пятнадцатью атомами углерода, при условии соблюдения всех условий синтеза. И даже для средних циклов, с количеством углерода до двенадцати атомов, выходы 2-оксикетонов получаются удовлетворительными и редко бывают ниже 50%.

Рисунок 6.

Однако в случае диэфиров низкомолекулярных карбоновых кислот в процессе ацилоиновой конденсации наблюдается конкурирующий процесс сложноэфирной конденсации Дикмана, который приводит к образованию меньших циклических соединений, как правило пяти- и шестичленных. Для проведения ацилоиновой конденсации требуется наличие минимум четырех эквивалентом натрия, тогда как для конкурирующей циклизации по Дикману необходим всего один эквивалент натрия или образующийся из него алкоголят натрия в таком же количестве. Применение в таких реакциях триметилхлорсилан позволяет полностью подавить конденсацию Дикмана и получать бис-триметилсилильные производные ендиолов, которые после гидролиза превращаются в ацилоины. Методика применения триметилхлорсилана значительно расширила области применения и синтетическую возможность ацилоиновой конденсации, поскольку образование бис-триметилсилильных производных ендиолов предотвращает окисление ендиолятов натрия - что является самой уязвимой стадией этого уникального процесса. Это позволяет повысить выходы ацилоинов $C_{8}-C_{12}$ и минимизировать побочные процессы. Такая модификация ацилоиновой конденсации стала в настоящее время общепринятой.

Рисунок 7.

Реакции галогенирования альдегидов и кетонов являются подробно изученными. Процессы галогенирования альдегидов и кетонов проходят исключительно по $\alpha$-положению относительно карбонильной группы и не ускоряются на свету. Процессы галогенирования альдегидов и кетонов как правило проводят за счет действия растворов галогенов в уксусной кислоте. Иногда также применяют хлор растворенный в соляной кислоте, комплекс брома с диоксаном или другом растворителе, а тагже другие галогенсодержащие комбинации вещест. Далее приведены типичные примеры реакций галогенирования альдегидов и кетонов:

Рисунок 1.

Рисунок 2.

Рисунок 3.

$\alpha$-Галогенкетоны, полученные в таких реакциях, широко применяют в органическом синтезе, в частности в $Sn2$ реакциях - реакциях, в которых происходит замещение галогенов на другие группы. $\alpha$-Галогенкетоны также используют в реакция образования $\alpha, \beta$-ненасыщенных кетонов, в роеакциях дегидрогалогенирования. Примером такого процесса является реакция обычного $E2$-элиминирования 2-бром-2-метил-циклогексанона с пиридином, в результате которой образуется 2-метилциклогексен-2-он:

Рисунок 4.

Заключение

Конечно можно много говорить по теме Получения циклических соединений при помощи ацилоиновой конденсации, но основную суть мы изложили по этому вопросу. Если вам нужно дополнительная консультация, пожалуйста пишите ваши сообщения нам на почту. Все поступившие вопросы рассматриваются и не остаются без ответа.