Лекция 20 - chem.msu.suelimination).pdf · O O NMe2 PhMgCl H2SO4 O NMe2 O O OH + E1...
Transcript of Лекция 20 - chem.msu.suelimination).pdf · O O NMe2 PhMgCl H2SO4 O NMe2 O O OH + E1...
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