Еноляти літію
Освіта енолятов при дії підстав на альдегіди і кетони є оборотною реакцією. При дії лугу рівновагу сильно зрушено вліво:
(15)
слабша більш слабких сильнішими сильніша
кислота підставу підставу кислота
(Р Ка = 20) (р Ка = 16)
При використанні більш сильної основи, такого як діізопропіламід літію рівновагу зсувається вправо:
(16)
слабша більш слабких сильнішими Більш сильна
кислота підставу підставу кислота
(Р Ка = 20) (р Ка = 38)
Діізопропіламід літію (LDA) отримують дією на розчин діізопропіл-аміну в ефірі або в ТГФ алкіллітіевого з'єднання.
(17)
LDA
(18)
Оскільки негативний заряд у енолятах делокалізовані, вони можуть реагувати з електрофільними реагентами як по атому кисню, так і по атому вуглецю:
Упр. 10. При взаємодії енолята літію циклогексанону з бензілбромі-будинок утворюються продукти як О-алкілування так і С-алкілування. Напишіть ці реакції.
При утворенні енолята несиметричного кетону можливе утворення двох продуктів: термодинамічно контрольованого продукту (найбільш розгалуженого) і кінетично контрольованого продукту (найменш розгалуженого). При використанні в якості підстави діізопропіламіда літію утворюється кінетично контрольований продукт, а при використанні лугу - термодинамічно контрольований продукт. Літійеноляти широко використовуються в перехресних Альдольна реакціях.
Упр. 11. Напишіть реакції 2-метілціклогексанона спочатку з діізопропіл-амідом літію, а потім (а) з метілйодідом і (б) бензілхлорідом (С-алкілірова-ня).
Упр. 12. Напишіть реакції Альдольна приєднання метилетилкетону до ацетальдегіду з використання в якості каталізатора (а) діізопропіламіда літію і (б) гідроксиду натрію.
Відповідь:
(А)
(Б)
Упр. 13. Напишіть реакції одержання нижче наступних сполук з відповідних альдегідів і кетонів.
(А) (б) (в)
Конденсації Клайзена і Дікмана
Під дією алкоголята натрію дві молекули етилацетату конденсуються в ацетоуксусной ефір:
(19)
етилацетат ацетоуксусной ефір
Ацетоуксусной ефір є сильнішою кислотою, ніж етанол. При його підкисленні виділяється ацетоуксусной ефір
Аналогічна складноефірний конденсація проходить і з іншими ефірами. Вона отримала назву конденсація Клайзена. У цій конденсації приймає участь лише a-атом водню:
(М 3)
Механізм складноефірний конденсації Клайзена:
Складноефірний конденсація може відбуватися внутрішньомолекулярної, таку конденсацію називають конденсацією Дікмана
(20)
етіладіпат етил-2-оксоціклопентанкарбонат
У конденсації Клайзена можуть брати участь ефіри різних кислот, при цьому бажано, щоб один з ефірів не містив a-атомів водню:
(21)
Бензоілуксусний ефір
Упр. 14. Напишіть реакції складноефірний конденсації між (а) діетілоксалатом (ацилюється ефір) і етілацетатомом (аціліруемий ефір), (б) етілформіат і етилацетатом.
Складні ефіри можуть виступати в ролі ацилюється ефірів і по відношенню до кетонами, але не альдегідів. Для цього на кетон спочатку діють або алкоголятов натрію або амідом натрію, а потім додають складний ефір, наприклад:
(22)
При конденсації етилацетату з ацетоном утворюється ацетилацетон:
Ацетилацетон
Упр. 15. Напишіть реакції конденсації ацетону з (а) етілпропіонатом і (б) етілбензоатом.
Упр. 16. Завершіть реакцію
Реакції Перкина
Ще одним різновидом кротоновий конденсації є конденсація ангідридів кислот з ароматичними альдегідами:
(24)
Бензальдегід оцтовий ангідрид корична кислота
Упр. 17. Напишіть схему реакції п-толуілового альдегіду з: (а) оцтовим ангідридом в присутності ацетату натрію (реакція Перкина), (б) аніліном,
(В) фенолом (2 моля).
Упр. 18. Напишіть реакцію бензальдегіду з пропіонових ангідридом в присутності пропіонату натрію і опишіть її механізм.
Реакція Манніха
Гідроксильні групи, які під час Альдольна приєднання, легко заміщуються на інші групи, зокрема, на аміногрупу. Такого роду реакцію називають реакцією амінометілірованія (реакція Манніха). Кінцеві продукти реакції Манніха називають підставами Манніха, наприклад:
(25)
(М 4)
Упр. 19. Напишіть реакції Манніха між наступними реагентами:
(А) ацетон, формальдегід, діетиламін; (б) циклогексанон, формальдегід, диметиламін; (в) ацетофенону, формальдегід, піролідин; 4-метілфенол, формальдегід, диметиламін.
Енаміни
Альдегіди і кетони, реагуючи з вторинними амінами, утворюють енаміни. Реакція проводиться в присутності слідів кислоти і в умовах відділення води. В якості вторинних амінів зазвичай використовуються циклічні аміни:
(26)
аміноспірта N-(1-ціклогексеніл) піролідин
(Еніамін)
Реакцію можна написати інакше:
Енаміни резонансно стабілізовано:
Упр.21. Зобразіть проміжні аміноспирти і кінцеві енаміни наступних реакцій:
(А)
(Б) 
Енаміни є нуклеофилами з двома реакційними центрами і можуть бути атаковані електрофільними реагентами як по атому азоту так і по подвійному зв'язку.
Ацилювання. Ацилювання зазвичай проходить по подвійному зв'язку:
імініевая сіль
(27)
2-ацетілціклогексанон
Алкілювання. Енаміни легко реагують по механізму S N 2 з первинними алкилгалогенідамі, a-галогенокетонамі і a-галогеноефірамі.
(28)
алпілціклогексан
При дії на енаміни алкилгалогенидов утворюється значна кількість продуктів N-алкілування, але при нагріванні вони ізомеризуються в продукти С-алкілування. Особливо легко це відбувається з аллил і бензілгалогенідамі і з ефірами галогенуксусной кислоти.
(29)
Освіта енолятов при дії підстав на альдегіди і кетони є оборотною реакцією. При дії лугу рівновагу сильно зрушено вліво:
слабша більш слабких сильнішими сильніша
кислота підставу підставу кислота
(Р Ка = 20) (р Ка = 16)
При використанні більш сильної основи, такого як діізопропіламід літію рівновагу зсувається вправо:
слабша більш слабких сильнішими Більш сильна
кислота підставу підставу кислота
(Р Ка = 20) (р Ка = 38)
Діізопропіламід літію (LDA) отримують дією на розчин діізопропіл-аміну в ефірі або в ТГФ алкіллітіевого з'єднання.
LDA
Оскільки негативний заряд у енолятах делокалізовані, вони можуть реагувати з електрофільними реагентами як по атому кисню, так і по атому вуглецю:
Упр. 10. При взаємодії енолята літію циклогексанону з бензілбромі-будинок утворюються продукти як О-алкілування так і С-алкілування. Напишіть ці реакції.
При утворенні енолята несиметричного кетону можливе утворення двох продуктів: термодинамічно контрольованого продукту (найбільш розгалуженого) і кінетично контрольованого продукту (найменш розгалуженого). При використанні в якості підстави діізопропіламіда літію утворюється кінетично контрольований продукт, а при використанні лугу - термодинамічно контрольований продукт. Літійеноляти широко використовуються в перехресних Альдольна реакціях.
Упр. 11. Напишіть реакції 2-метілціклогексанона спочатку з діізопропіл-амідом літію, а потім (а) з метілйодідом і (б) бензілхлорідом (С-алкілірова-ня).
Упр. 12. Напишіть реакції Альдольна приєднання метилетилкетону до ацетальдегіду з використання в якості каталізатора (а) діізопропіламіда літію і (б) гідроксиду натрію.
Відповідь:
(А)
Упр. 13. Напишіть реакції одержання нижче наступних сполук з відповідних альдегідів і кетонів.
(А) (б) (в)
Конденсації Клайзена і Дікмана
Під дією алкоголята натрію дві молекули етилацетату конденсуються в ацетоуксусной ефір:
етилацетат ацетоуксусной ефір
Аналогічна складноефірний конденсація проходить і з іншими ефірами. Вона отримала назву конденсація Клайзена. У цій конденсації приймає участь лише a-атом водню:
Механізм складноефірний конденсації Клайзена:
Складноефірний конденсація може відбуватися внутрішньомолекулярної, таку конденсацію називають конденсацією Дікмана
етіладіпат етил-2-оксоціклопентанкарбонат
У конденсації Клайзена можуть брати участь ефіри різних кислот, при цьому бажано, щоб один з ефірів не містив a-атомів водню:
Бензоілуксусний ефір
Упр. 14. Напишіть реакції складноефірний конденсації між (а) діетілоксалатом (ацилюється ефір) і етілацетатомом (аціліруемий ефір), (б) етілформіат і етилацетатом.
Складні ефіри можуть виступати в ролі ацилюється ефірів і по відношенню до кетонами, але не альдегідів. Для цього на кетон спочатку діють або алкоголятов натрію або амідом натрію, а потім додають складний ефір, наприклад:
При конденсації етилацетату з ацетоном утворюється ацетилацетон:
Ацетилацетон
Упр. 15. Напишіть реакції конденсації ацетону з (а) етілпропіонатом і (б) етілбензоатом.
Реакції Перкина
Ще одним різновидом кротоновий конденсації є конденсація ангідридів кислот з ароматичними альдегідами:
(24)
Бензальдегід оцтовий ангідрид корична кислота
Упр. 17. Напишіть схему реакції п-толуілового альдегіду з: (а) оцтовим ангідридом в присутності ацетату натрію (реакція Перкина), (б) аніліном,
(В) фенолом (2 моля).
Упр. 18. Напишіть реакцію бензальдегіду з пропіонових ангідридом в присутності пропіонату натрію і опишіть її механізм.
Реакція Манніха
Гідроксильні групи, які під час Альдольна приєднання, легко заміщуються на інші групи, зокрема, на аміногрупу. Такого роду реакцію називають реакцією амінометілірованія (реакція Манніха). Кінцеві продукти реакції Манніха називають підставами Манніха, наприклад:
(25)
ацетофенону диметиламін підставу Манніха
Реакція Манніха в залежності від використаних реагентів та умов проведення може проходити за різними механізмами. У кислому середовищі вона проходить у два етапи:Упр. 19. Напишіть реакції Манніха між наступними реагентами:
(А) ацетон, формальдегід, діетиламін; (б) циклогексанон, формальдегід, диметиламін; (в) ацетофенону, формальдегід, піролідин; 4-метілфенол, формальдегід, диметиламін.
Енаміни
Альдегіди і кетони, реагуючи з вторинними амінами, утворюють енаміни. Реакція проводиться в присутності слідів кислоти і в умовах відділення води. В якості вторинних амінів зазвичай використовуються циклічні аміни:
піролідин піперидин морфолин
аміноспірта N-(1-ціклогексеніл) піролідин
(Еніамін)
Реакцію можна написати інакше:
Енаміни резонансно стабілізовано:
Упр.21. Зобразіть проміжні аміноспирти і кінцеві енаміни наступних реакцій:
(А)
Енаміни є нуклеофилами з двома реакційними центрами і можуть бути атаковані електрофільними реагентами як по атому азоту так і по подвійному зв'язку.
Ацилювання. Ацилювання зазвичай проходить по подвійному зв'язку:
імініевая сіль
2-ацетілціклогексанон
Алкілювання. Енаміни легко реагують по механізму S N 2 з первинними алкилгалогенідамі, a-галогенокетонамі і a-галогеноефірамі.
алпілціклогексан
При дії на енаміни алкилгалогенидов утворюється значна кількість продуктів N-алкілування, але при нагріванні вони ізомеризуються в продукти С-алкілування. Особливо легко це відбувається з аллил і бензілгалогенідамі і з ефірами галогенуксусной кислоти.