Присоединение по Михаэлю
Доноры и акцепторы
Мягкий, стабилизированный нуклеофил выбирает β-атом, а не карбонил.
Как записать реакцию Михаэля
- Донор: соединение \(\ce{Z-CH2-Z}\) (\(pK_a\) 9–13) или нитроалкан + каталитическое основание (NaOEt, \(\ce{Et3N}\), гидроксид бензилтриметиламмония).
- Акцептор: C=C–C=O (метилвинилкетон, акрилаты), C=C–CN (акрилонитрил), C=C–\(\ce{NO2}\).
- Карбанион атакует β-атом → енолят акцептора → он отнимает H у следующей молекулы донора: цикл замыкается, основание не расходуется.
- Жёсткие нуклеофилы (RLi, RMgX) присоединяются 1,2 (глава 20); стабилизированные еноляты — 1,4.
Примеры
1. Нитрометан + метилакрилат (основание) → метил-4-нитробутаноат.
2. Ацетоуксусный эфир + акрилонитрил (NaOEt) → этил-2-ацетил-4-цианобутаноат.
errorОснование — каталитическое
Промежуточный енолят достаточно основен, чтобы депротонировать следующую молекулу донора: один раз созданный анион «прокручивает» всю реакцию.
edit_noteПопробуйте сами
Что даст малоновый эфир с акрилонитрилом (NaOEt, кат.)?
expand_moreПоказать решение
Диэтил-2-(2-цианоэтил)малонат.
1,5-Дикарбонилы и ретросинтез
Два карбонила через три атома — ищите реакцию Михаэля.
Как разобрать 1,5-дикарбонильное соединение
- Пронумеруйте: C=O (1), затем атомы 2, 3, 4 и второй C=O (5).
- Разорвите связь C2–C3 или C3–C4: часть с C=O и будущей C=C — акцептор (енон), часть с α-атомом и другим C=O — донор (енолят).
- Если донор — простой кетон или кислота, возьмите «активированный» эквивалент (ацетоуксусный или малоновый эфир), а потом декарбоксилируйте.
- 1,5-Дикетон в щёлочи может замкнуться в циклогексенон (аннелирование Робинсона, урок 294).
Примеры
1. 5-Оксо-3-фенилгексановая кислота: разрыв C2–C3 → малоновый эфир (эквивалент уксусной кислоты) + бензилиденацетон; после Михаэля — гидролиз и декарбоксилирование.
2. Диэтил-2-(3-оксоциклогексил)малонат (рисунок выше): разрыв связи между атомом малоната и кольцом → малоновый эфир + циклогекс-2-енон.
errorСчитайте до пяти
Между карбонильными атомами C должно быть три атома. Если их два (1,4) или один (1,3) — это не Михаэль, а алкилирование α-галогенкетоном или Кляйзен.
edit_noteПопробуйте сами
Из каких партнёров собрать 5-оксо-5-фенилпентаннитрил?
expand_moreПоказать решение
Енолят ацетофенона + акрилонитрил.
push_pinГлавное
Донор Михаэля — стабилизированный карбанион (еноляты малонового и ацетоуксусного эфиров, 1,3-дикетонов, нитроалканы, цианоацетаты; также енамины и купраты), акцептор — α,β-непредельный кетон, альдегид, эфир, нитрил или нитроалкен. Донор присоединяется к β-атому (1,4), промежуточный енолят протонируется; основания нужно лишь каталитическое количество. С карбонильным донором продукт — 1,5-дикарбонильное соединение: связь между α-атомом донора и β-атомом акцептора — «шов», по которому его разбирают в ретросинтезе.
Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.