Upload
others
View
16
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Лекция 26Карбонильные соединения. Реакции с металорганическими соединениями
Tandiu discendum est, quamdiu vivisУчиться нужно столько, сколько живешь
Литийорганические соединения. Строение, основность. Методысинтеза: взаимодействие лития с алкил- или арилгалогенидами, реакция металлирования (применение литийорганических соединений и амидов лития в качестве оснований, примеры орто-металлирования), реакция переметаллирования (обмен литий-галоген), переметаллирование с использованием бутиллития и трет-бутиллития.Литийорганические соединения в синтезе углеводородов, спиртов(первичные, вторичные, третичные), альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, введение гетероатомного фрагмента с использованием литийорганических соединений.Диалкил- и диарилкупраты. Получение и применение этихкомплексных соединений для синтеза предельных углеводородов, диенов, несимметричных кетонов.Взаимодействие альдегидов и кетонов с илидами фосфора ( Виттиг), как метод синтеза алкенов, получение илидов, механизм реакции.Фосфонатная модификация - реакция Хорнера-Эммонса-Уодсворда, получение фосфонатов в результате реакции Арбузова. Илиды серы, получение эпоксидов на их основе.
Реакция переметаллирования – обмен литий- галоген
Brn-BuLi
Br
NR2t-BuLi
It-BuLi
It-BuLi
Li
NR2
Li
Li
Li
+ BuBr
+ t-BuBr
+ t-BuI
+ t-BuI
pKa 50
pKa 43
-78 0C
-78 0C
-78 0C
pKa >50
N
N
Br
Li
Br
t-BuLi
Li
N
N
Li
Li
Br
H
O Cl
Cl
Cl
Cl
OHN
N
- 120 °C
Fenarimol-ф унгицид
CO2Me
Br
n-BuLi
Br
NO2 n-BuLi
CN
Br
n-BuLi
CN
Li
CO2Me
Li
Li
NO2
-100°C
+ BuBr
-100°C
+ BuBr
-100°C
+ BuBr
BuLi, THFLi
O
O
Li
H MgBr
EtMgBr, Et2O
O
OH
OH
H OH
2. H2O
1.
40 °C
1. CH2O
2. H2O
OMe
HO
Li
Me
HO
OH
1.
2. H+, H2O
эстрон этинилэстрадиол - стероидный контрацептив
R1 CHO
MgBr
R2Li
R1
OH
R1
OHR2
CrO3
R1
O
1.
2. H3O+
2. H3O+
1.
Карбоновые кислоты из металлорганических соединений
Br Mg MgBr
Et2O
Cl
Mg
Et2OClMg
O OMe
Me
t-BuLi
Et2O
O OMe
Me
Li
HOOC
COOH
O OMe
Me
COOH
1. CO2
2. H3O+
(86 %)
1. CO2
2. H3O+
(70 %)
1. CO2
2. H3O+(90 %)
Me2N H
O
Bu LiO
O
Bu
Me2N H
OLi
Bu
2MeMgBr
HCl, H2O
Me
HO
HO Me
Bu
O
Bu H
Ph OH
O BuLi
PhN C OBuLi
Ph OLi
O BuLi
PhNO
Bu
Li
Ph OLi
OLi
Bu
HCl
H2O
HCl
H2O
O
N BuPh
H
Ph Bu
O
R Li
R MgBr
CeCl3
Me3SiClSiCl4
3 MeMgCl
MgBr2
MgBr
R CeCl2
R Li
Me3SiCH2CH=CH2
Et2O или THF+ LiBr
Et2O или THF+ LiCl
BuLi
MeLi
3 BuLi
3 EtMgCl
Ph2PCl
POCl3
(PhO)2POCl
PCl3
2 BuLiPhPOCl2
Ph2PMe
Bu3PO
Et3P
Bu2(Ph)PO
Bu(PhO)2PO
BuLiO2
PhCH2MgCl
Me3SiOOSiMe3
HCl
BuOOH
BuOOLi
O2
H2O
BuLi
PhCH2OH
BuOH
HCl
2BuOH
2BuOLi
H2O
образуется при низкой температуре
образуется при повышении температуры
Получение спиртов
BuM
Te
S
Se
1. PhSSPh
BuSM
BuTeM
BuSeM
MeM
2. H+, H2O
PhSeSePh
PhSSO2Ph
MeSePh
H2O
H2O
H2O
MeSPh + PhSH
MeSPh + PhSO2 M
BuTeH
BuSeH
BuSH
M = Li or MgBr
M = Li or MgBr
Литийдиалкилкупраты
2 MeLi
t-BuCOCl
CuI
Me2CuLi
O
ClEt2CuLi
Ph
O
OTs
Me2CuLi
Me2CuLi + LiI
t-BuCOMe
O
Ph
O
Me
OMeMeO
Br
BrMe2CuLi
Bu2CuLi
Me
OMeMeO
Bu
OTs
Me2CuLi
Me
Ph
Br Me2CuLi
Ph Br
Me2CuLiPh Me
Ph
Me
I
Me2CuLi
Me
MePh
PhMe
Ph
Br
PhCOCl
PhCOMe
C8H17IO
C9H20
OAc
Me2CuLi PhI
BrPh
R
OAc
RPhMe
Ph Cl
PhEtCl
R
Me
R
OO
BrBr
C8H17OTs
BrC9H20
OH
C
CHMe
Реакция Виттига (Wittig)
CH3
PPh Ph
Ph
Br NaH
O
R1 R2
CH2
PPh Ph
Ph
CH2
R1 R2
O CH2
+
ф осф ониевая соль илид ф осф ора 85 %
pKa 18-20
Г.Виттиг (Wittig) Нобелевская премия 1979 г.
Синтез илидов
PPh
PhPh H3C I
PPh Ph
Ph
H HH
I
P CH3Ph
PhPh
CH2
PPh Ph
Ph
I
B
сильное основание BuLi, LDA, (Me3Si)2NNa
S
O
S
O
NaHNa
Механизм реакции
CH2
PPh3
OP
PhPhPh
O Ph3O
P
PO
Ph
Ph
Ph
OP
PhPhPh
+
оксоф осф етан
BrH
PPh3BuLi
:PPh3
PPh3
Ph
H OCH2
PPh3O
PPh3
Ph
PPh3
base
+ Ph3P=Oоксаф осф етан
(65 %)
триф енилф осф ин оксид
ф осф ониевая соль
Стереохимия реакции
PPh3
O
EtOPPh3
OO
OHC
H
OPPh3
O
AcO
OHCO
OHO
AcO
O
OHO
H
OO
EtO2C
n-C13H27CHO
11
(91 %), Z
(96 %), только E
+
+
только E
PPh3
R HO
Ph
H
MeO2C PPh3
Ph3P
R H Ph
HO
Ph3P O
RMeO2C
Ph3P O
RMeO2C
Ph3P O
PhR
RMeO2C
RMeO2C
+
илид подходитк карбонилу под углом 1070 объемные заместители
удалены
при замыкании циклацис-расположение
+ RCHO
Z-алкен
E-алкен
медленно
быстро
Синтез диенов
B
Cl PPh3
Ph3P
Ph3P
Cl
+
Реакция Арбузова (1906 г)
P OEtEtO
EtO
P OEtEtO
EtO R Hal
O
OEtBr
OP+EtO
R
EtO P OEtO
EtO R
O
PEtO OEt
O
EtO+
+ EtHal
Hal-
А.Е. Арбузов
Фосфонатная модификация реакции Виттига - реакция Уодсворда-Хорнера-Эммонса
O
PEtO OEt
O
EtO
OO
PEtO OEt
O
EtO
O
PEtO OEt
O
EtO
O
PEtO OEt
O
EtO
NaHCO2Et
O
PEtO OEt
O
EtO
(RO- or NaH)
+
P OEtEtO
EtO
O
OEtBr+
Реакция Питерсона (Peterson)
O
OMgBrSi
CH2
R1 R2
SiMgBr
CH2
Mg
O
R1 R2
Si OMgBr
SiBr
+
+
F-
HFPh
OH
Si
Ph
OH2
Si
SiMgBr
Ph
Ph
O
TMS
OK
84%
Илиды серы
O
MeS
Me
CHO
SMe2H2C
MeIMe
SMe Me
Me3S I/ NaH
I
SMe2
O
Me
SMe CH2
O
O
base
(79 %)
PKA 25
Илиды серы отличаются от илидов фосфора
O
Ph3P CH2
Me2S CH2
O O
MeS
Me+
+ Ph3PO
RPh3P CH2
R
H O
ArCO3H
O
R
R
H O
Me
SMe CH2
альдегид
алкен
эпоксид
альдегид