3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО УСТАНОВЛЕННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
193 |
АВИ способны протонироваться исключительно по иминному, тригональному атому азота, с образованием катионов с более или менее выравненной плотностью положительного заряда на атомах характеристической пентады XL:
R, |
i l l |
/R 2 |
FA© 1 1 1 |
/ ^ 2 |
; n - c = c - c = n ^ + ih® -^ , >N -C=C-C=N® |
N =C -C=C -N |
|||
_н |
|
чн |
H ' |
4 H_ |
|
UAU |
|
© |
|
Rk |
|
|
|
|
1 1 |
1 |
/R 2 |
|
|
H I 2 3 - 1 5'|_|
ж
Распределение электронной плотности на атомах катиона должно зависеть главным образом от характера заместителей
впентаде.
Об основности АВИ имеется больше данных; в таблицу 36
сведены константы протолиза солей АВИ, определенные потен циометрическим или спектроскопическим методом. Кроме того, с целью сравнения приведены и значения рКа для ряда про
стых веществ.
Алифатические АВИ, неспособные к внутримолекулярной ас социации, по своей основности близки к амидинам (см. табл. 36,
соединения № 1, 2 и 6, 7, 9, 10).
Любой арильный заместитель обычно уменьшает основность енаминов (ср. рКа солей 6, 9, 12 и 8, 11, 13 соответственно).
Алкильная группа при азоте увеличивает основность АВИ (ср.
№ 9 и 10 в табл. 36).
Внутримолекулярная водородная связь частично координа ционно насыщает иминный атом азота основания АВИ. По этому кислотность такой соли гораздо выше, чем транс-фикси
рованного соединения № 11. Особенно наглядно это положение тпоявляется в том случае, если прочное внутримолекулярное насыщение обусловлено структурой вещества (ср. константы веществ № 4 и 5 в табл. 36).
Электроотрицательный заместитель при прочих равных усло виях также снижает электронную плотность на сопряженной системе, понижая основность последней (ср. константы катио нов 6 и 7, а также см. работу [735]). По-видимому, по этой причине малоосновен и аминовинилимин, соответствующий ка тиону 3.
В связи со значительной основностью АВИ некоторые из них
протежируются даже растворителем (см. |
работу |
[400] |
и |
с. 103). Дигидродиазепин (см. соединение |
№ 6, |
табл. |
36) |
1 3 — 1 1 4 6
194 |
ГЛАВА VI. |
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЕНАМИ IЮКСТОНОВ |
Т а б л и ц а 36 |
к о н с т а н т ы п р о т о л и з а с о л е й а в и и н е к о т о р ы х |
|
|
п р о с т ы х |
АМИНОВ |
№ соединения
даже разлагает хлороформ, отщепляя от него элементы хлори стого водорода [357].
Автором получен целый ряд солей инденовых АВИ [100, 162, 183, 197, 214, 215] с неорганическими и органическими кисло тами (XLI, XL.II).
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО УСТАНОВЛЕННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
195 |
XLI |
XLII |
XLIV |
XLIII |
Для солей XLI: R ^C eH j—; я-С6Н4ОСН3; я-С1-С6Н4; « -N 0 2C6H4; -(Х-С10Н7; СН3; С2Н5; 4-NO2Ci0H6-1-; 4-Br-Ci0H6-l-.
При этом |
может иметь следующие |
значения: С1Э, |
Bi©, |
|
J©, NO3 3 , HSO4 ©, |
ацетат-, тартрат-, оксалат- и сукцинат-ионы. |
|
||
Для солей |
XLII |
при Ri= R2 = R3 = C6H5 |
анионом могут быть |
CIS, |
Вт©, J © H S04© n |
оксалатили тартрат-ионы. |
|
||
Получены также хлористоводородные соли XLII, где Ri, R2,
R3 представляют собой самые разные ароматические замести тели; кроме того, Rj может быть метальной группой. Синте зирован также ряд солей димерных бифункциональных АВИ [202].
Соединения XLI более или менее растворимы в воде без за метного разложения или депротонирования на холоду [86, 199]. Растворимость этих веществ меняется от 0,3 вес.% при 20°С
до 5,5 при 40° [86, 199]. Интересны соли XLI, Ri= C6H5, от личающиеся только анионом — ионом С1, Вт или J. Раство римость в воде этих солей, как и прочих электролитов [59],
•симбатна гидратации аниона, которая в ряду «хлор—бром— йод» убывает .(соответственно 7,6; 71,0; 62,0„ккал./г-ион [59]).
Ранее установлено, что растворимость электролитов снижа ется - по мере уменьшения диэлектрической .постоянной среды [144]. В соответствии с этим падает также растворимость хло рида 3-амино-2-фенил-1-иминоиндена-2 в последовательности растворителей вода—этанол—диоксан [86, 199]. '
Соли 1Ч,1М'-дизаме1ценных инденовых АВИ малорастворимы в роде и лучше растворяются в этаноле или уксусной кислоте. Эти соединения, в силу меньшей основности исходных АВИ (см. табл. 36), в спирту или, особенно, в водно-спиртовых смесях частично депротонируются, что было показано при помощи электронных спектров (см. главу IV). То же наблюдается в диоксане. Такие соли в растворах полностью протонированы лишь в присутствии избытка водородных ионов.
Явление депротонизации, солей связано,также с диэлектри ческой проницаемостью среды. Например,. АВИ, содержащее одновременно две карбоксильные группы, в диоксане кристал лизуется в виде желто-оранжевого основания XLIII, а в спирте, особенно в присутствии электролита и органической кислоты, —
13*
196 |
ГЛАВА VI. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЕНАМИНОКЕТОНОВ |
в форме темно-красного цвиттериона XLIV. Все соли под действием оснований могут быть превращены в свободные АВИ, и наоборот.
Соли АВИ содержат еще один нуклеофильный центр в моле куле — атом С3 в XL. Поэтому они способны образовывать соли с двумя эквивалентами кислоты, которые существуют в |3-ди- иммониевой форме XLV.
© |
|
© |
|
© NHC6H5 |
|
© |
|
NH2 |
nh2 |
|
|
NH=CL |
|
||
ii |
|
ii |
' |
|
T |
\ |
ен. |
•C-CHfC- |
0 ^ \ c H 2-2ae |
|
|||||
2 |
1 ^ 4 |
|
|
|
NH=C' |
2X© |
|
|
|
|
|
©nhc6h5 |
|
||
|
|
|
|
|
© ЧСН^ |
||
|
XLV |
|
|
Шл |
|
xLTil |
|
|
|
© /СН3 p , |
CH3© CH3 |
|
|||
|
|
NM=C4 |
2X® CHS © CHj |
|
|||
|
|
|
CH2 |
4N' |
|
II |
2сю; |
|
|
NH=C\„, , |
CH3-C — CH2— |
||||
|
|
c - ch3 |
|
||||
|
|
© |
'CH |
|
|
|
|
XLVIII |
IL |
|
Так, получены |
дихлорид |
инденового ряда XLVI [784], соли |
диазепинов XLVII и XLVIII [593, 750] и алифатический бис- |
||
перхлорат (IL) |
[576]. Эти |
соли окрашены слабо (ср. [197]). |
Основность монокатиона зависит от его структуры. Например, более кислотны дикатионы диазепинов f рК а — — 3); бенздиазе-
пины довольно устойчивы даже в дипротонированной форме, и для них рКа близко к —1 [593].
Р-Аминовинилтионы. Соли АВТК до сих пор не описаны, так
как их исходные основания весьма неустойчивы. О возможности протонирования этих соединений можно делать только косвен ные заключения. Например, на основании реакционной способ ности инденового АВТК L предполагается, что в сильнокислой среде г.гожет образоваться катион LI [101]:
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО УСТАНОВЛЕННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
197 |
АЦИЛИРОВАНИЕ
fi-Аминовинилкетоны. Реакция ацилирования протекает иначе,
чем алкилирования. В N-незамещенных соединениях, незави симо от наличия или отсутствия заместителя у центрального атома углерода или тонкой структуры АВК, присоединение ацильной группы происходит практически исключительно у атома азота. В качестве ацилирующего агента обычно исполь зуется уксусный ангидрид или хлористый ацетил (бензоил) в присутствии основания или же без него [37, 48, 179, 183, 189, 207, 382, 483, 486, 575]. Аналогично реагируют N -моноарилза- иещенные АВК, с образованием N-ацилпроизводных (LII) [461, 597, 664], хотя в этом случае отмечены один пример С-ацили- рования с образованием продуктов LIII [73] и примеры син теза О-ацилпроизводных (LVI) [179, 183, 207, 296].
R' |
|
|
|
|
|
R"CON-C=C-C=0- ^ -г т R'-N--C=C-C=0 -5 — 7 - |
R'NH -C=C -C=0 |
||||
К=Н |
| |
2. з ц |
s R=H |
Ш COR" |
|
ПТ |
К |
|
|
|
|
Н , 0 |
. © |
i l l |
|
M_ u ’ |
|
0=C-C=C-0CR- е—2— R-N=C-C=C-OCOR |
Н R'-N=C-C=C-OCOR" |
||||
, LV ■ |
R |
_ |
|
R=H |
|
LIV |
|
|
Ivi |
||
Родственные аминовинилкетонам p-аминокротоновые эфиры почти с равной вероятностью ацилируются — независимо от наличия или отсутствия одного N-заместителя — как по атому азота [183, 296, 300—302, 360, 459, 478, 622], так и по атому углерода [294, 296, 300, 301, 478, 588] с образованием продук тов LII или ЫН соответственно. Вообще реакции алкилирова ния и ацилирования при прочих равных или близких условиях протекают различно, и эти различия нельзя объяснить ни элект рофильным характером реагента, ни величиной энергий лока лизации, ни зарядом на атомах, ни даже, средой реакции.
Ы,К-Диалкилзамещенные АВК, за одним исключением [242], ацилируются только по кислороду независимо от степени за мещения молекулы у центрального углерода пентады, с обра зованием солей LIV [242, 245, 264, 490, 502, 524, 526], которые быстро распадаются до енольных эфиров дикетонов LV.
На примере инденовых АВК автору удалось осуществить сле дующие реакции [115, 179, 183, 189, 207]:
4
.1-98 |
- г , . . - - . ГЛАВА V;b •ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЕНАМИНОКЕТОНОВ |
R2= C 6H5; |
СН3; R = C 6H5; СН3; |
—С6Н4ОСН3; |
—С6Н4Ш 2; |
|
-a-Ci0H7 |
|
|
Впоследствии |
ацетилирование |
соединения |
XII, R= C6H5, |
Ri = H, было описано также в работе [382]. Получение других N.N-диацил-р-аминовинилкетонов описано в работах [48, 575]. На примере Ы,Ы-диацил-3-аминоиндонов-1 (LVIII) удалось по казать отщепление одной ацильной группы щелочным агентом по схеме [179, 183, 189]
О
R,CO/ XC-R2 2 и 2
О
LVIII
Светло-желтые диацилпроизводные в среде, например, мети лата натрия дают раствор ярко-красного цвета. Такую окраску можно объяснить лишь существованием иона LX. При подкис лении этого раствора выделяется моноацил-АВК (LVII). Реак ция LX—LV11 обратима (ср. также работу [622]). В сходных условиях, например используя в качестве растворителя едкую щелочь, можно отщс-лить и ацильную группу N-моноацилпроиз- водных АВК [115].
$-Амин.овинилимины. До сих пор известен лишь один пример
ацилирования шестичленных циклических АВИ [486], однако структуру продуктов нельзя считать точно установленной.
Согласно расчетам, реакция должна протекать либо у тригонального атома азота N5, либо у центрального углерода. Авто ром эта реакция изучена подробно на примере инденовых и циклогексеновых АВИ [163]. ,На первой стадии,, независимо от типа АВИ, образуются N-моноацилпроизводние .LXI. Ацилирую-