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

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

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

 

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-

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