Конденсация Дикмана
Внутримолекулярный Кляйзен
linkОпора
- Урок 288. Сложноэфирная конденсация Кляйзена — получать β-кетоэфиры
Если две сложноэфирные группы находятся на концах одной цепи, конденсация Кляйзена из урока 288 замыкает цикл. Эта внутримолекулярная реакция называется конденсацией Дикмана. Из эфиров адипиновой и пимелиновой кислот получаются пяти- и шестичленные циклические β-кетоэфиры.
Как найти продукт конденсации Дикмана
- Пронумеруйте цепь от одной группы C=O до другой.
- Енолят α-атома одной сложноэфирной группы атакует группу C=O другой, и уходит этилат-ион.
- В цикл входят α-атом и все атомы до атакуемого карбонильного атома включительно: 1,6-диэфир даёт пятичленный цикл, 1,7-диэфир — шестичленный.
- Продукт — 2-оксоциклоалканкарбоксилат: группа COOEt находится у атома, соседнего с кетонной группой C=O.
- Если диэфир несимметричен, выигрывает продукт с атомом водорода между группами C=O: его депротонирование сдвигает равновесие.
Примеры
1. Замещённый диэфир. Диэтил-4-метилгептандиоат с этилатом натрия даёт этил-5-метил-2-оксоциклогексанкарбоксилат.
2. Четырёхчленный цикл не образуется. Диэтилпентандиоат \(\ce{C2H5OOC(CH2)3COOC2H5}\) конденсации Дикмана не даёт: цикл был бы четырёхчленным.
errorГруппа COOEt остаётся в продукте
Продукт конденсации Дикмана — кетоэфир, а не просто кетон; кетон получится только после гидролиза и декарбоксилирования.
edit_noteПопробуйте сами
Что образуется, если продукт конденсации Дикмана из диэтил-4-метилгептандиоата нагреть с разбавленной кислотой?
expand_moreПоказать решение
4-Метилциклогексанон: сложный эфир гидролизуется, и β-кетокислота теряет \(\ce{CO2}\).
Дикман в синтезе
Циклический β-кетоэфир из первой части урока — удобная заготовка для 2-замещённых циклоалканонов. Атом водорода между группами C=O кислый, поэтому заместитель вводят алкилированием, а затем сложноэфирную группу удаляют гидролизом и декарбоксилированием. Так получают кетоны, которые трудно алкилировать избирательно напрямую.
Как получить 2-замещённый циклоалканон
- Конденсация Дикмана даёт 2-оксоциклоалканкарбоксилат.
- Этилат натрия и алкилгалогенид алкилируют атом углерода между группами C=O.
- Кислота при нагревании гидролизует сложный эфир, и β-кетокислота теряет \(\ce{CO2}\): получается 2-алкилциклоалканон.
- Если внутримолекулярный цикл получился бы трёх- или четырёхчленным, сначала идёт межмолекулярная конденсация Кляйзена двух молекул диэфира, а затем конденсация Дикмана в её продукте.
- Динитрилы замыкаются так же (реакция Торпа — Циглера), и после гидролиза получается циклический кетон.
Примеры
1. 2-Метилциклогексанон. Этил-2-оксоциклогексанкарбоксилат с этилатом натрия и иодметаном даёт этил-1-метил-2-оксоциклогексанкарбоксилат, а гидролиз и декарбоксилирование — 2-метилциклогексанон.
2. Реакция Торпа — Циглера. Гептандинитрил с трет-бутилатом калия даёт 2-иминоциклогексанкарбонитрил, а кислота при нагревании превращает его в циклогексанон.
errorАлкилируется атом между группами C=O
Самый кислый атом водорода находится у атома, несущего группу COOEt, и алкильная группа присоединяется именно к нему. После декарбоксилирования она оказывается у α-атома кетона.
edit_noteПопробуйте сами
Какой диэфир нужен, чтобы получить циклогептанон конденсацией Дикмана с последующим декарбоксилированием?
expand_moreПоказать решение
Диэфир октандиовой (субериновой) кислоты: цикл из семи атомов, но такие циклы замыкаются хуже пяти- и шестичленных.
push_pinГлавное
Дикман — внутримолекулярная конденсация Кляйзена: диэфиры 1,6-дикислот (адипинаты) дают пятичленные, 1,7-дикислот (пимелинаты) — шестичленные 2-оксоциклоалканкарбоксилаты. В цикл входят α-атом одного эфира и все атомы до карбонила другого. Несимметричный диэфир замыкается так, чтобы у продукта остался кислый H между C=O. Циклический β-кетоэфир алкилируют по атому между C=O, затем гидролизуют с декарбоксилированием — получаются 2-замещённые циклоалканоны. Если внутримолекулярный цикл был бы мал, сначала идёт межмолекулярный Кляйзен, а потом Дикман.
Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.