Реакция альдольно-кротоновой конденсации, и ее оптимизация

| Категория реферата: Рефераты по химии
| Теги реферата: понятие курсовой работы, диплом рф
| Добавил(а) на сайт: Красенков.

Легкость протекания кротоновой конденсации зависит также от электроноакцепторности карбонильной группы. В альдегидах она больше, и, следовательно, они легче вступают в кротоновую конденсацию, чем кетоны, и из них труднее получить соответствующие альдоли.

Интересно отметить, что в (,(-непредельных карбонильных соединениях - продуктах кротоновой конденсации - влияние карбонильной группы эффективно передается через винильную группу. Особенно ярко это проявляется в случае альдегидов. По этой причине кротоновый альдегид подвергается дальнейшей конденсации, обусловленной протонной подвижностью атомов водорода метильной группы. Аналогичным образом ведут себя получающиеся далее непредельные альдегиды:

[pic]

Следовательно, свойства соединений, в молекуле которых две группы, оказывают взаимное влияние, разделены винильным фрагментом, будут похожими на свойства соединений, где этого разделения нет. Это явление объясняется высокой эффективностью передачи электронного влияния через винильную группу и называется винилогией, а соответствующие соединения - в данном случае альдегиды общей формулы СН3(СН=СН)nСНО, где n=0, 1, 2 и т.д. - винилогами.

Альдегиды, как и кетоны симметричного строения, могут образовывать только один енолят и, следовательно, - только один продукт самоконденсации, а несимметричные кетоны - два енолята и, следовательно, два продукта самоконденсации:

[pic]

Исключения составляют метилкетоны, отщепляющие при катализе основанием протон только от метильной группы. В результате их самоконденсации протекает однозначно:

[pic]

Используя принцип альдольно-кротоновой конденсации, можно вводить в реакцию с альдегидам целый ряд соединений, обладающих С-Н-кислотностью. При этом не всегда можно провести четкую границу между этой реакцией и реакцией
Кневенагеля.

При синтезе Перкина альдегиды взаимодействуют с ангидридами алифатических карбоновых кислот, причем образуются (,(-ненасыщенные карбоновые кислоты. В качестве оснований, служащих конденсирующими средствами, используют щелочные соли карбоновых кислот или третичные основания (пиридин). Лучше всего идет реакция с ароматическими альдегидами, она приводит к образованию коричных кислот:

[pic]

Конденсация формальдегида с уксусной кислотой с образованием акриловой кислоты также имеет значение в промышленности.

В жестких условиях в качестве метиленового компонента можно использовать также сложные эфиры карбоновых кислот. Они реагируют с ароматическими альдегидами и кетонами с образованием коричных кислот в присутствии алкоголятов щелочных металлов в качестве катализаторов. (По отношению к алифатическим кетонам сложные эфиры ведут себя как карбонильные компоненты).

Ацетонитрил может конденсироваться с кетонами и ароматическими альдегидами в условиях межфазного катализа в присутствии концентрированного раствора гидроксида калия.

[pic]

Более кислые сложные эфиры (-хлорозамещенныех жирных кислот реагируют в роли метиленового компонента, как с альдегидами, так и с кетонами. При этом сначала образуется хлорогидрин, который в условиях реакции немедленно отщепляет хлороводород (реакция Дарзана-Кляйзена):

[pic](реакция I)

Полученные таким способом 2,3-эпоксиэфиры (глицидные эфиры) при омылении декарбоксилируются и перегруппировываются в альдегиды:

[pic]

В условиях межфазного катализа из хлороацетонитрила аналогично реакции
I в присутствии гидроксида натрия можно получить 2,3-эпоксипропионитрилы.

В качестве других С-Н-кислотных соединений, реагирующих с альдегидами как метиленовые компоненты, можно назвать, например, (- и (-пиколины, а также циклопентадиен.

Иллюстрацией такого рода синтезов может служить получение кониина - первого алкалоида, синтезированного Ладенбургом в 1886 г.

[pic]

Из 2-метилпиридина и формальдегида через промежуточный 2- гидроксиэтилпиридин в промышленности получают мономер 2-винилпиридин.

При синтезе алкилпиридинов в промышленности промежуточными стадиями также являются реакции альдольно-кротоновой конденсации, связанные с образованием иминов и дегидрированием. Так, из ацетальальдегида и аммиака над Al2O3 при 450оС образуется смесь (- и (-пиколина, конденсация чрезвычайно многогранна, в тех же условиях в присутствии формальдегида получают пиридин и (-пиколин, причем последний можно окислить далее до никотиновой кислоты.