Pytanie:
Reakcja Michaela czy atak nukleofilowy na węgiel alfa nienasyconego ketonu alfa-beta?
LanceLafontaine
2012-04-26 01:09:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jakie warunki sprzyjają, aby nukleofil przeszedł reakcję Michaela zamiast nukleofilowego ataku na węgiel alfa grupy karbonylowej w alfa-beta-nienasyconym ketonie? Szukam odpowiedzi, która bierze pod uwagę organiczne i nieorganiczne nukleofile (takie jak organocuprates / organiczne związki litu).

Dwa odpowiedzi:
#1
+22
CHM
2012-04-26 07:19:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

$ \ alpha, \ beta $ -nasycony keton jest elektrodefektywny w pozycji $ \ beta $. Można to zobaczyć, rysując struktury rezonansowe takiej cząsteczki.

Węgiel $ \ beta $ jest zatem dobrym miejscem do ataku nukleofilowego. Ale, jak wiesz, karbonyle są również podatne na atak nukleofilowy. Aby dokonać rozróżnienia między nimi, musisz przyjrzeć się, jak reakcja jest kontrolowana , termodynamicznie lub kinetycznie .

W reakcji kontrolowanej kinetycznie przeważa produkt, który tworzy się najszybciej. W reakcji kontrolowanej termodynamicznie dominującym produktem jest ten energetycznie faworyzowany.

Dodatek Michaela to dodatek 1-4, w którym nukleofil atakuje węgiel $ \ beta $ i wytwarza produkt preferowany termodynamicznie. Z drugiej strony, reakcja 1-2 (na karbonylu) daje produkt kinetyczny i jest uzyskiwana w niskich temperaturach.

Dlaczego produkt 1-4 jest bardziej stabilny termodynamicznie? Ponieważ uzyskany produkt korzysta z tautomerii keto-enolowej, co skutkuje obniżeniem energii ustroju. Zwykle im więcej form rezonansowych ma związek, tym bardziej jego elektrony są zdelokalizowane, tym jest stabilniejszy.

Narysuj formy rezonansowe produktów 1-4 i 1-2 i zobacz.


Poprosiłeś o określone podobieństwa różnych związków metaloorganicznych w dodatkach 1-4 / 1-2. Wiem, że organocuprates ($ \ mathrm {R-CuLi} $) będą wykonywać dodatki Michaela, a organolity wydają się preferować 1-2 dodatki. Ponadto, według tego źródła, odczynniki Grignarda nie wydają się mieć preferencji.

Uważam, że miedzian jest mniej reaktywny i dlatego może tworzyć produkt termodynamiczny , podczas gdy odczynnik litu jest tak zdestabilizowany, że reaguje natychmiast.

Więc biorąc pod uwagę odpowiednie okoliczności (np. Niskie temperatury), można by dodatek Michaela był prawie wyłącznie produktem 1-2?
#2
+10
Cardtrick
2012-04-26 07:30:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Najpierw należy zrozumieć, że dodatek Michaela to specjalny rodzaj dodatku koniugatu (1,4), w którym formą nukleofilową jest enolan. Będzie on podlegał 1,4 dodaniu do nienasyconego karbonylu A-B.

Organocuprates dodają 1,4. Mechanizm za tym nie jest w pełni zrozumiały, ale wiadomo, że w grę wchodzą radykalne związki pośrednie. Dodaje się środki litoorganiczne w sposób 1,2. Powodem tego jest to, że litoorganiczny jest bardzo zbliżony do karboanionu i będzie atakował najbardziej pozytywne gatunki w cząsteczce. W tym przypadku węgiel karbonylowy jest najbardziej elektrofilowy, więc litoorganiczny będzie tam atakował. Dla porównania, związki magnezoorganiczne są zmienne i mogą atakować 1, 2 lub 1, 4.

Węgiel alfa to węgiel sąsiadujący z węglem karbonylowym. Węgiel alfa jest w rzeczywistości dość nukleofilowy (może wystąpić kondensacja aldolowa, alfa-alkilacja i alfa-halogenacja). Zatem nukleofil zaatakuje albo częściowo dodatni węgiel berta, albo węgiel karbonylowy.

Nukleofil w dodatku Michaela może być odczynnikiem metaloorganicznym. Myślę też, że węgiel $ \ beta $ byłby najbardziej elektrodefektywny.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...