Практикум: еноляты

Цепочки

Практикум собирает всю тему. В цепочках с енолятами нужно оценить кислотность α-атомов водорода, найти донор и акцептор и узнать реакцию по продукту.

Как решать цепочку с енолятами

1. Найдите кислые α-атомы водорода и оцените основание: LDA превращает субстрат в енолят нацело, алкоксид — равновесно, а амина хватает только для 1,3-дикарбонильных соединений.
2. Определите роли: донор (енолят, енол или енамин) и акцептор (группа C=O, иминиевый ион, енон или алкилгалогенид).
3. Узнайте реакцию по продукту: β-гидроксикарбонильное соединение — продукт альдольной реакции, α,β-непредельное — конденсации, 1,3-дикарбонильное — конденсации Кляйзена, 1,5-дикарбонильное — реакции Михаэля, β-аминокетон — реакции Манниха.
4. Не забывайте о декарбоксилировании β-кетокислот и малоновых кислот при нагревании с кислотой.

Синтез и расчёты

В синтетических задачах по енолятам целевую молекулу разбирают на донор и акцептор, а в расчётах учитывают выход каждой стадии.

Как планировать синтез и считать

1. Метилкетон \(\ce{CH3COCH2R}\) получают ацетоуксусным синтезом, а кислоту \(\ce{RCH2COOH}\) — малоновым.
2. 1,5-Дикарбонильное соединение — продукт реакции Михаэля, циклогексенон — аннелирования по Робинсону, циклический β-кетоэфир — конденсации Дикмана.
3. α,β-Непредельное карбонильное соединение получают альдольной конденсацией (Кляйзена — Шмидта) или конденсацией Кнёвенагеля.
4. В расчётах по цепочке перемножайте выходы стадий и следите, сколько молекул исходного вещества идёт на одну молекулу продукта.

Итоги двадцать второй темы

Тема показала, что у карбонильных соединений есть второй реакционный центр — α-атом углерода. Кислота и основание превращают кетон в енол или енолят, и этот нуклеофил атакует галогены, алкилгалогениды, карбонильные группы, иминиевые ионы и еноны. Так получаются α-галогенкетоны и галоформы, α-алкилкетоны, продукты альдольной реакции и конденсаций Кляйзена, Кнёвенагеля и Перкина, основания Манниха и продукты присоединения по Михаэлю. Направление реакции задают условия: LDA на холоду даёт кинетический енолят, а слабое основание при нагревании — термодинамический. Ацетоуксусный и малоновый синтезы, аннелирование по Робинсону и реакция Сторка позволяют планировать синтез кетонов, кислот и циклов. Следующая тема посвящена аминам и другим азотсодержащим соединениям.