Лекция 20Элиминирование

Litterae thesaurum estНаука – это сокровище

Стереохимия элиминирования: анти-элиминирование. Влияние конформационногоположения функциональных групп в циклоалканахна их реакционную способность на примере реакцийзамещения, отщепления.Использование реакций -элиминирования вгалогеналканах для синтеза алкенов, диенов иалкинов.Механизм Е1cb, примеры использования, Fmoc-защитная группа, как пример участия в процессеэлиминирования Е1cb. Примеры син-элиминирования. Термолиз сложныхэфиров, ксантогенатов (Чугаев), N-оксидов (Коуп).

Наличие сопряжения выгодно

H2SO4OH

OH

H+

O

OH

H+O

Стереоселективность элиминирования

OH

H2SO4 +

95% 5%

Br NaOEt + +

81% 19%основной минорный

O

ONMe2 PhMgCl

H2SO4

ONMe2

O

O

OH

+E1 тамоксифен

соотношение 1:1

препарат для лечения рака груди

NMe2

NMe2

Br

HX

NaOEt

H X

H

H MeBr

MeHH

Me HBr

MeH

H

X

H

X

две конформациис сопланарными H и X

связи С-H и С-X параллельны

анти-перипланарная конформация (заторможенная)

син-перипланарная конформация (заслонённая)

+ +

основной побочный+ 19 %

81 % бут-2-ена

основнойпобочный две метильных группы син-копланарны (гош-конформация) более затруднённая

две метильных группы анти-перипланарны (анти-конформация) менее затруднённая

PhPh

Br

MeNaOH

H

Br

H

Me

Ph Ph

HO

H

Me PhBr

HPh

Me

Ph

PhPh

Ph

Br

Me

HO

H

Br

H

Ph

Me Ph

H

Ph MeBr

HPh

NaOH

Ph

Me

Ph

только этот протонможет быть атакован HO

только этот протонможет быть атакован HO

H и Br должны бытьанти-перипланарны

H и Br должны бытьанти-перипланарны

этот диастереомер приэлиминировании даёт Е-алкен

этот диастереомер приэлиминировании даёт Z-алкен

HH

X

X

инверсия кольца

экваториальный X анти-перипланарен только С-С связям и не может отщепиться по Е2 механизму

аксиальный X анти-перипланарен С-H связям так что элиминирование по Е2 механизму возможно

X

X

a

a

a

a

a

aa

a

a

a

a

a

ee

e

e

e

e

e

e

e

e

e

e

CH3

Cl

CH3

Cl

NaOEt

NaOEt

CH3

CH3

CH3

Элиминирование

+

соотношение 1:3

Элиминирование

в 250 раз медленнее

ментилхлорида

неоментилхлорида

Me

H

HCl

H

Cl Me

OEt

Cl

H

Me

H

Cl

H

Me

OEt

инверсия кольца

основная конформация неоментилхлорида

две анти-перипланарные С-Hсвязи; элиминирование может давать разные продукты

инверсия кольца

менее предпочтительна

не подходит, т.к. нет анти-перипланарнойС-H связи

не подходит - нет анти-перипланарной С-H связи

одна анти-перипланарная С-H связь - образуется один алкен

основная конформация ментилхлорида

H

X

HD

H

B

DH

N(CH3)3OHH

H

H

H

H

+ X + DBсин-элиминирование

эндо- экзо-

120 °C + N(CH3)3 + HOD

Br

R1R2

H

Br

Br

R2NLiR1 R2

Br

Br

HR2N

H

Br

R2N

Br

R1R2

H

R1

BrR2

H

Li

NR2

H NR2

R2NLi*3, -60 °C

С-Н и С-Br син-перипланарны: реакция идёт медленнее

С-Н и С-Br параллельны: (анти-перипланарны) быстро E2

Получение алкина из 1,2-дибромпропана

дальнейшие превращения

стереоселективно образуется Е-винилбромид

син-перипланарное элиминирование

N HBuLi

N Li

LDA

R1

O X

R3R2

H

O OH

O OH

HOH

KOH

R1

O X

R3R2

H

O

O OH

BR1

O R2

R3

протон более кислый (pKa 20) за счёт соседней карбонильной группы

заряд аниона делокализован между атомами углерода и кислорода

Механизм E1cB

быстрое обратимое депротонирование

скорость определяющая стадия

стабилизированный анионный интермедиат

MsCl

Et3N

MsClEt3N

Et3N:

CO2Et

OMs

H

OEt

O OMs

OEt

O

O

CO2Et

OHMsCl

O

CO2Et

пиридин

90 % (E/Z 2:1)

OH

CO2Et

OEt

O

OH

Cl

OH

O

Cl

H:NEt3

OH

O

OH

O

Cl

1. HCl, H2O2. Et3N, Et2O

E1cB

лактонизация в кислоте

O

O

NH

CO2R

O

O

NH

CO2R

H

FmocNHCH2CO2R

R2NHO

O

NH

CO2R

O

NH

CO2RO

H2N CO2R

H

pKa 25 стабилизированный циклопентадиенильный

анион

декарбоксилирование приводит к амину

основание

E1cB

Слабый нуклеофил(H2O, ROH)

Слабоосновныйнуклеофил (I-, RS-)

Сильноосновныйнезатруднённыйнуклеофил (RO-)

Сильноосновныйзатруднённыйнуклеофил (DBU, DBN, t-BuO )-

H3CX

X

X

X

X

O

X

метил

первичный незатруднённый

первичный затруднённый

вторичный

третичный

стабилизированный β-карбонильной группой

нет реакции

нет реакции

SN2

SN2

SN2

SN2

SN2

SN2

SN1, E1

SN1, E1 (медленно)

E1 или SN1

E2

E2

E2

E2 E2

нет реакции

SN2

E2 E2

E1cB E1cB E1cB E1cB

Пиролиз сложных эфиров (термическое син-элиминирование)

OO

R

400 - 600 °C+ RCOOH

O

O500 °C

(55 -62 %) (38-45 %)+ + AcOH

H

Термолиз ксантогенатов (Чугаев)

OH

Ph Ph

HHMe

OH

Ph Ph

HHMe

O

Ph Ph

HHMe

SSMe

O

Ph Ph

HHMe

SSMe

PhMe

Ph H

HMe

Ph Ph

1. CS2, NaOH

2. CH3I

+ COS + CH3SH

150 - 190 °C

эритро-форма

1. CS2, NaOH

2. CH3I

+ COS + CH3SH

150 - 190 °C

трео-форма

Элиминирование по Коупу

N

H2O2

N OH

NOH2O - CH3OH, 20 °C

+

(80 - 88 %)

150 °C