Реакция Кулинковича — Органическая химия для олимпиад

Реакция Кулинковича

8 заданий

Циклопропанолы из эфиров

linkОпора

Трёхчленные циклы мы получали из алкенов и карбенов (урок 153). Кулинкович нашёл совсем другой путь: из сложного эфира и реактива Гриньяра (урок 202) в присутствии изопропоксида титана образуется циклопропанол. Титан превращает две этильные группы в трёхчленный титанацикл, который ведёт себя как дианион этилена и присоединяется к карбонильной группе дважды. Реакция идёт в одну стадию и при комнатной температуре.

Как провести реакцию Кулинковича

  1. Сложный эфир \(\ce{RCOOR'}\) обрабатывают двумя эквивалентами этилмагнийбромида в присутствии каталитического количества \(\ce{Ti(OiPr)4}\) в эфире или ТГФ; после подкисления получается 1-R-циклопропан-1-ол.
  2. Две этильные группы переходят на титан, и при отщеплении молекулы этана образуется титанациклопропан.
  3. Титанациклопропан присоединяется к карбонильной группе, отщепляет алкоксид и превращает эфир в кетон, а вторая связь Ti–C атакует этот кетон и замыкает цикл.
  4. Один атом углерода кольца был карбонильным атомом эфира, а два других пришли из этильных групп реактива Гриньяра; алкоксигруппа эфира уходит.
  5. Если вместо этилмагнийбромида взять \(\ce{RCH2CH2MgBr}\), получаются 1,2-дизамещённые циклопропанолы с цис-расположением заместителей.
Метилбензоат превращается в 1-фенилциклопропан-1-ол
Метилбензоат превращается в 1-фенилциклопропан-1-ол

Примеры

1. Метил остаётся у атома C–OH. Этилацетат по Кулинковичу даёт 1-метилциклопропан-1-ол: метильная группа при карбонильном атоме остаётся в продукте, а этоксигруппа уходит.

Метил остаётся у атома C–OH
Метил остаётся у атома C–OH

2. Лактон. γ-Бутиролактон даёт 1-(3-гидроксипропил)циклопропан-1-ол: кольцо лактона раскрывается, и его алкоксигруппа становится концевой группой OH.

Алкоксигруппа лактона становится группой OH
Алкоксигруппа лактона становится группой OH

errorТитана нужно немного

Изопропоксид титана берут в каталитическом количестве: после замыкания цикла титан снова принимает этильные группы. Реактива Гриньяра нужно не меньше двух эквивалентов.

edit_noteПопробуйте сами

Какой сложный эфир нужен, чтобы получить 1-бензилциклопропан-1-ол?

expand_moreПоказать решение

Эфир фенилуксусной кислоты, например метилфенилацетат: бензильная группа стоит при карбонильном атоме и остаётся у атома C–OH.

Амиды и нитрилы

Если взять в реакцию первой части урока вместо сложного эфира амид или нитрил, в цикле вместо гидроксильной группы окажется аминогруппа. Циклопропиламины входят в состав многих лекарств, например антибиотика ципрофлоксацина. Сами циклопропанолы тоже полезны: кислота раскрывает их кольцо и превращает в кетоны.

Как получить циклопропиламин

  1. В реакции де Мейере N,N-диалкиламид реагирует с этилмагнийбромидом и стехиометрическим количеством \(\ce{Ti(OiPr)4}\). Атом кислорода амида уходит к титану, а атом азота остаётся, поэтому образуется N,N-диалкилциклопропиламин.
  2. В реакции Шимоньяка нитрил реагирует с этилмагнийбромидом и \(\ce{Ti(OiPr)4}\), а затем с \(\ce{BF3*OEt2}\), и образуется первичный 1-замещённый циклопропиламин.
  3. Циклопропанол ведёт себя как гомоенол: кислота раскрывает кольцо по связи C–C у атома с группой OH, и образуется кетон.

Примеры

1. Амид. N,N-Диметилбензамид превращается в N,N-диметил-1-фенилциклопропан-1-амин: атом кислорода амида уходит, а диметиламиногруппа остаётся у кольца.

Атом кислорода амида уходит к титану
Атом кислорода амида уходит к титану

2. Нитрил. Бензонитрил по Шимоньяку даёт первичный амин — 1-фенилциклопропан-1-амин.

Из нитрила получается первичный амин
Из нитрила получается первичный амин

errorВ амиде уходит кислород

В реакции де Мейере атом кислорода амида связывается с титаном и уходит, а атом азота остаётся в молекуле. Поэтому из амида получается амин, а не спирт.

edit_noteПопробуйте сами

Что даст N,N-диметилацетамид в реакции де Мейере?

expand_moreПоказать решение

N,N,1-Триметилциклопропан-1-амин.

push_pinГлавное

Сложный эфир с 2 экв. EtMgBr и каталитическим \(\ce{Ti(OiPr)4}\) даёт 1-замещённый циклопропан-1-ол. Два этила переходят на титан, диэтилтитан отщепляет этан — образуется титанациклопропан (эквивалент дианиона \(\ce{^-CH2CH2^-}\)); он присоединяется к C=O эфира, алкоксид уходит (кетон), и вторая связь Ti–C замыкает циклопропан. Два атома C кольца — из реактива Гриньяра, третий — карбонильный атом эфира. Де Мейере: N,N-диалкиламиды → циклопропиламины (кислород уходит к титану); Шимоньяк: нитрилы + \(\ce{BF3}\) → первичные циклопропиламины. Циклопропанолы — «гомоенолы»: кислота раскрывает их в кетоны.

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

Органическая химия для олимпиад · репетитор-кузьмин.рф
© 2026. Курс органической химии для подготовки к региональному и заключительному этапам Всероссийской олимпиады школьников и к перечневым олимпиадам первого уровня.