Pytanie:
Katalizowana kwasem synteza etoksymetylenomalonianu etylu
CHM
2012-04-26 05:27:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jedna synteza chinolonów rozpoczyna się od utworzenia etoksymetylenomalonianu etylu , jak pokazano w tym artykule Organic Syntheses artykuł.

enter image description here

Zapytano mnie, czy pochodna malonianu powstałaby, gdyby malonian metylu traktowano ortomrówczanem trimetylu z katalityczną ilością $ \ mathrm {H ^ +} $, bez ogrzewania. Nie wspomniano o naturze rozpuszczalnika, ale wydaje mi się, że reakcję prowadzi się w środowisku niewodnym z żywicą jonowymienną, ponieważ myślę, że ortomrówczan trimetylu działa jak pułapka wodna.

Moje przeczucie jest takie, że nie powinno powstać znaczna ilość produktu. Mamy do czynienia z aktywowanym metylenem , dlaczego po prostu nie użyć zasady, a następnie kontynuować nasz dodatek? Nie mogę sobie wyobrazić, jak w normalnych okolicznościach powstanie produkt eliminacji etoksymetylenomalonian etylu .

Jak ta reakcja może zachodzić w mechanistycznie uzasadniony sposób?

Używasz * ortomrówczanu trietylu *, a nie ortoestru trimetylu. Stąd pochodzi grupa wisiorów. Gdyby to był tylko środek zatrzymujący wodę, przypuszczam, że ludzie z OrgSyn mieliby sens, by zamiast tego umieścić go w strzale po lewej stronie reakcji.
Etyl, metyl, propyl itp. Nie mają tutaj znaczenia. Mogę wymyślić mechanizm, ale musiałbym zapewnić ciepło, aby działał, ponieważ składa się z eliminacji. Zastanawiam się tylko, czy działa jakaś nieznana mi chemia, aby eliminacja przebiegała bez ogrzewania.
Jeden odpowiedź:
#1
+9
Philipp
2012-05-12 19:17:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ok, spróbuję swoich sił na mechanizmie. Moim zdaniem reakcja powinna działać z katalityczną ilością $ \ ce {H +} $, ponieważ kluczowym etapem reakcji jest hydroliza ortoestru. Jest to entropicznie bardzo korzystna reakcja, ponieważ z jednej cząsteczki reagenta otrzymujesz dwie cząsteczki produktu.

Powstała w ten sposób cząsteczka jest niezwykle reaktywna. Może więc łatwo reagować z enolizowanym malonianem. Enolizację może ułatwić $ \ ce {ZnCl2} $ i / lub kot. $ \ ce {H +} $. (Nie jestem do końca pewien, czy $ \ ce {ZnCl2} $ naprawdę odgrywa rolę, którą podałem poniżej w tej reakcji. Więc jeśli ktoś zna dobre argumenty przeciwko temu, proszę wiem.)

Protonowany produkt może następnie brać udział w reakcji eliminacji $ \ mathrm {E} 1 $, w wyniku której otrzymuje się etoksymetylenomalonian etylu. Karbokacja, która występuje, gdy $ \ ce {EtOH} $ opuszcza cząsteczkę, jest stabilizowana przez sąsiednią grupę etoksylową. Wodór przy centralnym atomie węgla jest bardzo kwaśny, ponieważ znajduje się między trzema grupami karboksylanowymi, więc może być nawet usunięty przez raczej niezasadowe cząsteczki, np. przez $ \ ce {EtOH} $, malonian lub inną cząsteczkę.

To tyle, jeśli chodzi o mechanizm katalizowany kwasem. A teraz pytanie, dlaczego nie można po prostu użyć zasady ułatwiającej dodanie aktywowanego związku metylenowego. Wynika to z faktu, że ortoestry są dość stabilne wobec hydrolizy zasadowej. Tak więc w podstawowych warunkach nie otrzymujesz składnika karbonylowego w reakcji addycji.

To wygląda na wiarygodne. Jestem po prostu zaskoczony, widząc E1 bez ciepła. Dziękuję Panu.
@CHM: Ok, spróbuję wyjaśnić, dlaczego myślę, że to działa. Etap determinujący szybkość mechanizmu E1 ma miejsce, gdy grupa opuszczająca opuszcza cząsteczkę, tworząc w ten sposób karbokation. Ponieważ ten etap jest znacznie ułatwiony (tj. Bariera aktywacji jest znacznie obniżona) przez stabilizację pośredniego karbokationu przez grupę etoksylową, potrzeba mniej ciepła niż normalnie, aby umożliwić reakcję z rozsądną szybkością. Więc temperatura pokojowa może wystarczyć.


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...