Алкилирование енолятов

8 заданий

Кетоны, эфиры, нитрилы

Енолят — углеродный нуклеофил: с алкилгалогенидом он строит связь C–C.

Как алкилировать енолят

Получите енолят нацело: LDA, ТГФ, −78 °C (иначе оставшийся кетон вступит в альдольную реакцию, а продукт — в повторное алкилирование).
Добавьте алкилирующий агент для \(S_N2\): \(\ce{CH3I}\), первичный RBr, аллил- и бензилгалогениды, α-галогенэфиры.
Вторичные RX реагируют медленно, третичные дают отщепление (E2), арил- и винилгалогениды не реагируют.
Регио: кинетический енолят — менее замещённый α-атом, термодинамический — более замещённый (урок 276).
Внутримолекулярное алкилирование замыкает циклы (легче всего трёх-, пяти- и шестичленные).

Метилирование циклогексанона через енолят лития

Примеры

1. Этилацетат + LDA; затем аллилбромид → этилпент-4-еноат.

2. Пропаннитрил + LDA; затем \(\ce{CH3I}\) → 2-метилпропаннитрил.

3. Метилциклогексанкарбоксилат + LDA; затем бензилбромид → метил-1-бензилциклогексанкарбоксилат.

errorОдин эквивалент — одна группа

Если кетон депротонирован не полностью или алкилгалогенида избыток, продукт снова депротонируется и алкилируется — получается смесь моно-, ди- и триалкилпроизводных.

edit_noteПопробуйте сами

Можно ли получить 2-трет-бутилциклогексанон из енолята циклогексанона и трет-бутилбромида?

expand_moreПоказать решение

Нет: третичный галогенид с енолятом даёт отщепление (изобутилен), а не \(S_N2\).

Альдегиды: через имины

Енолят альдегида атакует соседнюю молекулу альдегида быстрее, чем алкилгалогенид.

Как алкилировать альдегид

Прямое алкилирование (LDA, затем RX) даёт смесь: мешает альдольная реакция.
Превратите альдегид в имин: первичный амин (например, циклогексиламин), \(\ce{H+}\), отщепление воды.
LDA (или \(\ce{EtMgBr}\)) снимает α-H имина → аза-енолят (металлированный енамин); C=N электрофильна слабо — самоконденсации нет.
RX → алкилированный имин → \(\ce{H3O+}\) → α-алкилальдегид.
Другие пути: енамины Сторка (урок 295), гидразоны (метод Эндерса, энантиоселективный вариант — глава 32).

Примеры

1. Фенилацетальдегид + трет-бутиламин → имин; LDA; \(\ce{CH3I}\); \(\ce{H3O+}\) → 2-фенилпропаналь.

2. Циклогексанкарбальдегид → имин; LDA; аллилбромид; \(\ce{H3O+}\) → 1-аллилциклогексанкарбальдегид.

errorАзот не портит альдегид

Имин гидролизуется разбавленной кислотой так же легко, как образовался: после алкилирования альдегидная группа возвращается.

edit_noteПопробуйте сами

Почему имин, в отличие от альдегида, не конденсируется сам с собой при действии LDA?

expand_moreПоказать решение

C=N менее электрофильна, чем C=O: аза-енолят не находит электрофила, кроме добавленного RX.

push_pinГлавное

Енолят (LDA, ТГФ, −78 °C — нацело) реагирует с метил-, первичными, аллил- и бензилгалогенидами по \(S_N2\): у α-атома появляется новая связь C–C. Вторичные галогениды реагируют плохо, третичные и арилгалогениды — нет. Кинетический енолят алкилируется по менее замещённому атому, термодинамический — по более замещённому. Сложные эфиры и нитрилы алкилируют так же; внутримолекулярное алкилирование замыкает циклы. Еноляты альдегидов быстро вступают в альдольную реакцию, поэтому альдегид сначала превращают в имин: его аза-енолят алкилируется, а гидролиз возвращает альдегидную группу.

Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.