Материал: Фрейманис, Я. Ф. Химия енаминокетонов, енаминоиминов, енаминотионов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Г л а в а III

Дипольные моменты

сопряженных

енаминов

Данных по вопросу о дипольных моментах сопряженных ена­ минов пока немного. Они относятся к нециклическим [24, 201, 230, 232, 519, 530, 609, 761] или гранс-г/шнс-фиксированным циклическим р-аминовинилкетонам [201].

Укажем три основных изомера этих соединений:

 

о

 

R-

R3

О

I

R<s.

1

1

II

II

/Ccs

 

 

 

/С .

R,

 

°г

 

 

О-К

 

 

 

 

 

 

В

 

Поскольку энергетически наиболее выгодны копланарные или

близкие

к ним

конформации молекул, то из

указанных

трех

форм (А, Б, В)

в зависимости от типа замещающих групп для

АВК возможны следующие:

все формы;

 

при R i

= R2 = R 3=

R4= H

в о з м о ж н ы

 

если Ri, R2, R3 — алкил, a R4=H

или же Rt, R2, R4 —

алкил,

a R3 = H, то выгодны формы Б и В;

 

 

 

Т а б л и ц а 9

д и п о л ь н ы е м о м е н т ы м о н о ф у н к ц и ­

 

 

 

 

о н а л ь н ы х НЕЦИКЛИЧЕСКИХ АВК,

 

 

 

 

ОБРАЗУЮЩИХ ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНУЮ

 

 

 

 

в о д о р о д н у ю связь

 

 

 

Соединение

м D

Температура

Источник

 

 

Диоксан

Бензол

 

 

 

 

 

 

 

 

Пб

 

3,59

3,18

25°

[201]

 

 

Пв

 

3,18

25°

[201]

 

 

Пг

 

2,27

25°

[761]

 

 

 

 

2,34

1,95

20°

[761]

 

 

 

 

2,41

15°

[761]

 

 

Пд

 

2,77

25°

[761]

 

 

 

 

2,90

2,40

20°

[761]

 

 

 

 

3,01

15°

[761]

 

 

Не

 

1,64

25°

[761]

 

 

 

 

1,63

1,63

20°

[761]

 

 

 

 

1,61

15°

[761]

 

 

Пж

 

1,73

25°

[523]

 

 

Из

 

2,78

25°

[523]

 

 

 

 

 

 

 

 

70

ГЛАВА III. ДИПОЛЬНЫЕ МОМЕНТЫ СОПРЯЖЕННЫХ ЕНАМИНОВ

если R3, R4, Ri, (R2) — алкил, a R2,

(R i)=H , то в ы г о д н ы

формы А,

В (Б — при условии, если

R3 и R4 входят в состав

цикла);

вслучае, если Rb R2, R3, R4 — алкил, возможны структуры

Ви Б (последняя — при условии, если R3 и R4 входят в состав

цикла);

при наличии, неодинаковых заместителей R[ и R2 следует еще различать поворотно-изомерные формы аминоостатка вокруг связи С—N.

Пространственное строение, а следовательно, и дипольный момент для нециклических АВК I—IV, имеющих хотя бы один протон при азоте, в большинстве случаев определяются нали­ чием или отсутствием внутримолекулярной водородной связи С = 0 - ”Н—N. Дипольные моменты этих систем цис-конфигура- ции А, определенные в среде диоксана и бензола, сведены в таблицу 9 (см. выше).

/COR3

fV C = C ЧН

R ,-C = C 4 COR,

R2-N H

R2-N H

 

Т

II

а)

Ri = R3= H; R2=C5H5

б)

. R, = R3 = CH3; R2= H

в)

R1 = R3 = CH3; R2= C 6H5

г)

Ri = CH3; R2=H;

R3 = OC2H5

Д)

Ri = CH3; R2 = C2H,; R3=OC2Hs

е)

Ri = CH3; R2 = C6H5;

R3 = OC2H5

ж)

R, = H; R2 = C6H5;

R3=OCH3

з )

Ri = H; R2= C 6H„; R3=OCH3

цнс-Структура енаминов Пб— Из доказана независимыми ме­ тодами [415, 416, 759]. Низкое значение момента (2,40 D, в бен­ золе) и симметричное расположение кетогрупп позволяют пред­ полагать Н-связь и в гемицианине IV [232].

Характерной особенностью упомянутых систем являются отно­ сительно низкие дипольные моменты по сравнению с заведомо гранс-фиксированными енаминами (табл. 10), причем самые низкие значения ц при прочих равных условиях имеют произ­ водные р-аминоакриловой кислоты.

Обращает на себя внимание то, что дипольный момент енами­ нов в бензоле еще примерно на 0,5 D ниже, чем в диоксане. Су­ ществует мнение, щто это следует отнести за счет межмоле­ кулярной водородной связи между растворенным веществом и диоксаном [117, 610]. Однако такое объяснение не носит общего характера, так как эффект диоксана наблюдается также в си­

стемах, где подобная ассоциация

А В К "0<

вообще

исключена

[761]. Можно лишь предполагать, что в диоксане

происходят

какие-то изменения конформации

молекул

в пользу

более вы­

ГЛАВА III. ДИПОЛЬНЫЕ МОМЕНТЫ СОПРЯЖЕННЫХ ЕНАМИНОВ

71

тянутых, а следовательно, и более полярных форм. Это объяс­ нение может быть единственным в случае енамина 1а, для ко­ торого повышение полярности молекулы в диоксане особенно велико [761] (см. табл. 2).

Отдельную группу веществ составляют бифункциональные АВК (V), производные нециклических р-дикетонов и алифати­ ческих диаминов. Этим соединениям некоторые авторы [414,519, 609] однозначно приписывают структуру с внутримолекуляр­ ными водородными связями. Согласно современным представ­ лениям эти АВК обладают общей структурой А (с. 69), при­ водимой ниже, вместе с полученными для этих соединений ди­ польными моментами (растворитель — бензол):

о

\

/

 

 

1

/ С Н з

 

/(снАг

-сн

 

ч. .

1-N

X N - О

о

\ И

н7

I U 1/

с== 0-''

 

/

'■•0==с4/

V R<

 

Ri

R2

п

HD

а)

СНз

н

1

3,16

б)

СНз

н

3

3.93

в) С 6Н5

н

1

3,21

г)

С6н 5

СНз

1

2,39

д)

С 6Н5

СНз

2

3.71

е)

с,н5

н

4

4,23

Введение сильнополярных групп, например трифторметильной группы вместо метильной или бром-(нитро-) фенильной группы вместо фенильной, приводит к существенному увеличе­ нию дипольных моментов енаминов V. Однако наиболее инте­ ресным является тот факт, что суммарный момент систем уве­ личивается с ростом длины мостика между обеими цис-хелат­

ными структурными единицами. Авторы упомянутых выше работ это явление объясняют тем, что при наличии короткого мостика (II, л = 1) и при R2=C H 3 наиболее выгодно такое рас­ положение отдельных хелатных колец, когда их моменты в зна­ чительной степени имеют противоположное направление и могут взаимно компенсироваться. В производных тетраили пентаметилендиамина оба кольца могут иметь среднестатистиче­ ское взаимное расположение, и, по-видимому, момент енаминов в этих крайних случаях может быть отнесен к каждой из цис-

связанных структурных единиц в отдельности [414].

Далее следует остановиться на веществах, способных, в прин­ ципе, образовывать внутримолекулярные ассоциаты типа СО-*

•••NH, но все же существующих в пространственной транс-кон­

фигурации Б и В (с. 69).

Их дипольные моменты, определенные в среде диоксана и бензола, приводятся в таблице 10.

72 ГЛАВА III. ДИПОЛЬНЫЕ МОМЕНТЫ СОПРЯЖЕННЫХ ЕНАМИНОБ

Т а б л и ц а 10

ДИПОЛЬНЫЕ МОМЕНТЫ Н ЕЦ ИКЛ ИЧЕ ­

 

СКИХ АМИНОВИНИЛКЕТОНОВ Т Р А Н С -

 

СТРОЕНИЯ, СОДЕРЖАЩИХ ПО КРА Й ­

 

НЕЙ МЕРЕ ОДНУ СВЯЗЬ NH

конфигурация

Диоксан

Бензол

тура

Источни

 

 

 

 

Via

(Б)

5,82

5,0

25°

[24]

VI6

(Б)

5,25

25°

[24]

la

(Б)

4,38

30°

[761]

 

 

5,46

25°

[761]

 

 

5,65

4,52

20°

[761]

ш

(В)

5,82

15°

[761]

4,74

20°

[761]

(В)

3,00

25°

[523]

(В)

4,25

25°

[523]

В а-нитро-р-аминоакролеинах (VI) при помощи колебатель­

ной спектроскопии доказано наличие

внутримолекулярной во-

/С Н = 0

 

 

/С Н = С

 

 

R -N

 

 

ч н ....с/

 

 

VI

а) R=CH3

б) R= C6HS

дородной связи типа —NCV'HN

[24]. Очевидно, нитрогруппа

в этом случае является более сильным

акцептором протонов,

чем формильный заместитель. Существование енамина VI в ци­ тируемой нами конфигурации подтверждается также векторно­ аддитивной суммой моментов структурных элементов; правда, в этой схеме вместо сс-амино-р-нитроэтиленового фрагмента,

ксожалению, использовался о-нитродифениламиновый остаток

[24].гракс-Расположение амино- и кетогрупп енаминов, приве­ денных в таблице 10, вытекает из анализа колебательных спек­

тров сходных систем [385] и данных ПМР [523].

В

работе [201] в основном исследовались граяс-фиксирован-

ные

АВК циклогексенового

(VII) или инденового (VIII) ряда

с общей структурой Б (с. 69)

характеристической пентады:

СН3 сн3

O ^ ^ N H R

vTT

а)

R = H

б)

R = C6H5

в)

R = CH3

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/158546