Синтез пиридинов по Ганчу: дикарбонильная компонента.

[RED_OX]

Всем доброго времени суток.

От наличия свободного времени рисовал...

И вот, в ходе этого рисования, возник вопрос: а может ли участок цепи вида -CO-NH-CO- выступать в касестве дикарбонила ( пусть даже с выходом 3 %) в частности интересует такая стадия:

 

 

Главный вопрос: я вообще адекватен!?

Пойдёт ли реакция по такой схеме?

[RED_OX]

Забыл добавить ( а исправить не смог) :

 

1,3-дикарбонильное соединение кинденсируется с альдегидом по реакции Михаэля, но амин может подобным образом вступать в реакцию, образуя основание Шиффа, вот может ли это основание Шиффа вступать далее в реакцию сопряжённого присоединения с енамином 1,3-дикарбонильного соединения?

 

Особо буду благодарен за пояснения теоретические, доказывающие невозможность (если реакция невозможна) данной реакции, для дальнейшей переработки стадии, а может и всего процесса.

[s324]

второй ваш реагент - это енамин, а не имин.

а в енамина (+) на углероде возле = связи

продукт присоединения амда к формалину тоже имеет (+)

а + с + не кусаются

[RED_OX]

второй ваш реагент - это енамин, а не имин.

а в енамина (+) на углероде возле = связи

продукт присоединения амда к формалину тоже имеет (+)

а + с + не кусаются

 

 

Да, прошу прощения за недосмотры. Действительно:

1) там енамин вместо имина, сонный забыл про таутомерию...

2) Там не основание Шиффа, а соль такого вида:

 

 

Но вот с объяснениями не всё ясно... Поясню схему своих рассуждений:

 

 

Схема (1) показывает резонанс соли, получаемой в реакции.

Схема (2) иллюстрирует резонансные структуры и распредеоение зарядов в молекуле.

Схема (3) показывает электрофильную атаку интермедиатом (1) имина (2).

 

Здесь не вижу особых запретов. Да и знакомый к.х.н. говорит что тут нормально.

Другое дело сто последующая циклизация затруднена и почти сходит на нет из-за пониженной активности карбонильного атома из-за того что он связан с двумя азотами, один из которых свободно подаёт (мезомерно) электронные пары на карбонильный атом, снижая его активность... (схема (4))

 

 

Но способы активации карбонила пока совсем другая проблема, пока интересует вопрос по протеканию процесса в схеме (3).

[Вася Химикат]

Поясню схему своих рассуждений:

 

По поводу моей адекватности в органике у меня тоже некоторые сомнения, но...

По схеме 1.

а) Там по идее пара электронов азота должна атаковать "+" на углероде формальдегида. А в кислой среде она ведь "свяжется"?

б) Формалин - такая нехорошая штука, почему бы ему не связать две молекулы исходника?

По схеме 3.

Первичный карбкатион - штука ведь сильно нестабильная... :unsure:

 

1,3-дикарбонильное соединение кинденсируется с альдегидом по реакции Михаэля, но амин может подобным образом вступать в реакцию, образуя основание Шиффа

Так и не понял, при чём тут Михаэль.

[Fugase]

Незнаю как остальные но чуствую что синтез потерпит фиаско...поскольку соединение которое будет реагировать с формальдегидом в одной представленной формуле выглядит красиво, а в действительности поведение этого соединения будет как одноосновной кислоты значит в группировке =N-H(между двумя карбонилами) атом водорода связанный с азотом будет "кислый" и следовательно его положение будет в значительной степени в другом месте у атома кислорода,а неподеленная электронная пара того же атома азота не будет "свободной" для присоединения и поэтому так думаю...

Полностью не рассматривал все таутомерные формулы,только упор сделал на атом азота участвующий в реакции;

[Alvonen]

Да, прошу прощения за недосмотры. Действительно:

1) там енамин вместо имина, сонный забыл про таутомерию...

2) Там не основание Шиффа, а соль такого вида:

 

 

Но вот с объяснениями не всё ясно... Поясню схему своих рассуждений:

 

 

Схема (1) показывает резонанс соли, получаемой в реакции.

Схема (2) иллюстрирует резонансные структуры и распредеоение зарядов в молекуле.

Схема (3) показывает электрофильную атаку интермедиатом (1) имина (2).

 

Здесь не вижу особых запретов. Да и знакомый к.х.н. говорит что тут нормально.

Другое дело сто последующая циклизация затруднена и почти сходит на нет из-за пониженной активности карбонильного атома из-за того что он связан с двумя азотами, один из которых свободно подаёт (мезомерно) электронные пары на карбонильный атом, снижая его активность... (схема (4))

 

 

Но способы активации карбонила пока совсем другая проблема, пока интересует вопрос по протеканию процесса в схеме (3).

 

Если опустить частности, рассматриваемая реакция (схемы 1-4) сводится к конденсации посредством формальдегида

двух субстратов:

двухосновной NH-кислоты и бидентантного субстрата, содержащего СН-кислотный центр и амино(имино)-группу. По амину-имину присоединение обратимо а С-С связь нерушима, поэтому остаются варианты: искомое соединение, его изомер и мочевино-формальдегидная смола. Конденсация искомого соединения в цикл я думаю вполне реальное дело. В целом - схема, я полагаю, всё-таки не для препаративного синтеза.

[RED_OX]

По поводу моей адекватности в органике у меня тоже некоторые сомнения, но...

По схеме 1.

а) Там по идее пара электронов азота должна атаковать "+" на углероде формальдегида. А в кислой среде она ведь "свяжется"?

б) Формалин - такая нехорошая штука, почему бы ему не связать две молекулы исходника?

По схеме 3.

Первичный карбкатион - штука ведь сильно нестабильная... :unsure:

 

Так и не понял, при чём тут Михаэль.

 

Насчёт связывания двух молекул: пока меня интересует именно протекание самой реакции, устранение побочных процессов, это последний этап рассмотрения цепочки, потому как если возможно будет осуществить целевой синтез, то можно и подумать о защите групп, селективности реакции и прочих очень важных тонкостях, если же найдётся веская причина отрицающая цепочку, тогда и побочные ни к чему.

 

Насчёт Михаэля ошибся, признаюсь, часто имена авторов путаю, называю одно, а подразумеваю совсем другое... Извините. Наверное Михаэлем я обозвал кротоновую конденсацию. Ещё раз извините, коллеги.

 

Незнаю как остальные но чуствую что синтез потерпит фиаско...поскольку соединение которое будет реагировать с формальдегидом в одной представленной формуле выглядит красиво, а в действительности поведение этого соединения будет как одноосновной кислоты значит в группировке =N-H(между двумя карбонилами) атом водорода связанный с азотом будет "кислый" и следовательно его положение будет в значительной степени в другом месте у атома кислорода,а неподеленная электронная пара того же атома азота не будет "свободной" для присоединения и поэтому так думаю...

Полностью не рассматривал все таутомерные формулы,только упор сделал на атом азота участвующий в реакции;

 

Вот эти вещи меня тоже смущают, но что если сделать ацетальную защиту гликолем? Хоть один карбонил да защитится, а там может и второй удастся защитить подбором хорошего "защитника", тогда получится более похожее на амин соединение

 

Если опустить частности, рассматриваемая реакция (схемы 1-4) сводится к конденсации посредством формальдегида

двух субстратов:

двухосновной NH-кислоты и бидентантного субстрата, содержащего СН-кислотный центр и амино(имино)-группу.

 

Вобщем совершенно верно.

 

По амину-имину присоединение обратимо а С-С связь нерушима, поэтому остаются варианты: искомое соединение, его изомер и мочевино-формальдегидная смола. Конденсация искомого соединения в цикл я думаю вполне реальное дело. В целом - схема, я полагаю, всё-таки не для препаративного синтеза.

 

Вот тут несовсем понятно. Предполагаете что такая конденсация не пойдёт?

Поясните пожалуйста насчёт "нерушимости" двойной связи, если можно схемами.

 

Насчёт препартивности схемы: это не тема курсовой, это полёт фантазии.

В лаборатории на курсовой приходится повторять чужие дипломы при новых условиях, работать по строго заданной схеме, и никакой свободы творчества и полёта мысли, вот и выдумываю себе задачи поинтереснее, чтоб голову поломать, а заодно и память подрасшевелить и некоторые ранее непонятые мной аспекты и мелочи в ходе дискуссий разобрать, уяснить и запомнить.

 

 

Знали бы вы какие исходники для синтеза, вообще бы засыпали фразами вроде "это не возможно", "ничего не получится". :blink:

 

Любому химику хочется научиться получать "золото из ртути", вот и хочется из подручных получить, что-то интересное.

И благодаря таким вот стремлениям (правда подкреплённым неплохой теоретической базой) иногда и случаются неплохие открытия. (о себе я конечно не заикаюсь даже, мне до диссертации далеко, куда там Нобелевской :D ... пока :huh: )

 

Глагодарю всех за критику. Продолжаем дискуссию.

[Alvonen]

Вот тут несовсем понятно. Предполагаете что такая конденсация не пойдёт?

Поясните пожалуйста насчёт "нерушимости" двойной связи, если можно схемами.

 

Насчёт препартивности схемы: это не тема курсовой, это полёт фантазии.

 

Конденсация пойдёт [я так думаю].

Ваша Схема 4: я имел ввиду, что атака карбкатиона в 2-положение дикарбонила с образованием С-С связи необратима, тогда, как реакция по амино(имино)-группе приводит к лабильному соединению. Если рассмотреть все возможные комбинации в этом многоточечном графе реакции,

то желаемый путь кинетически и не главный, но, судя по всему, термодинамически предпочтителен. В подходящих условиях катализа можно сместить систему к нужному продукту за разумное время, а уж если удастся фиксировать цикл в самом конце - тут я не вижу теоретических препятствий.

 

Насчет препаративности - въелось уже за годы работы на любой проект смотреть с этой точки зрения.

 

К сожалению не могу схемы рисовать - нечем, а сканера нет.

[RED_OX]

Конденсация пойдёт [я так думаю].

Ваша Схема 4: я имел ввиду, что атака карбкатиона в 2-положение дикарбонила с образованием С-С связи необратима, тогда, как реакция по амино(имино)-группе приводит к лабильному соединению. Если рассмотреть все возможные комбинации в этом многоточечном графе реакции,

то желаемый путь кинетически и не главный, но, судя по всему, термодинамически предпочтителен. В подходящих условиях катализа можно сместить систему к нужному продукту за разумное время, а уж если удастся фиксировать цикл в самом конце - тут я не вижу теоретических препятствий.

 

Насчет препаративности - въелось уже за годы работы на любой проект смотреть с этой точки зрения.

 

К сожалению не могу схемы рисовать - нечем, а сканера нет.

 

Ладно, и на сим благодарен, покрайней мере теперь можно поработать над селективностью процесса, и прочими прикладными аспекта

 

А программа, если очень надо, имеется, могу как-нибудь выложить или на почту.