РефератыХимияСиСинтезы на основе малонового эфира, кислоты Мельдрума и ацетоуксусного эфира

Синтезы на основе малонового эфира, кислоты Мельдрума и ацетоуксусного эфира

Синтезы на основе малонового эфира, кислоты


Мельдрума и ацетоуксусного эфира

Карбоновые кислоты, у которых в b-положении по отношению к карбоксильной группе имеются электроноакцепторные группировки, такие как карбонильная группа, сравнительно легко декарбоксилируются:


(30)


Диэтиловый эфир малоновой кислоты чаще всего называютмалоновым эфиром. Его получают из хлоруксусной кислоты по следующей схеме:




Кислота Мельдрума образуется при действии на малоновую кислоту ацетона в присутствии серной кислоты:


(31)


Ацетоуксусный эфир получают конденсацией Клайзена из этилацетата (19) или действием этилового спирта на дикетен.


(32)


(33)


В малоновом эфире, кислоте Мельдрума и ацетоуксусном эфире атомы водорода метиленовой группы, находящейся между двумя карбонильными группами, чрезвычайно подвижны. При действии на эти соединения алкоголята натрия, а в случае кислоты Мельдрума и просто щелочи (в этом ее преимущество перед малоновым эфиром) один из атомов водорода замещается на натрий. Натриевые производные этих соединений далее могут реагировать с алкилгалогенидами:



или


(35)



или


(36)


После гидролиза, полученных алкилпроизводных, путем нагревания они могут быть декарбоксилированы:


(37)


(38)


(39)


Упр.22.
Напишите реакции получения (а) малонового эфира, (б) кислоты Мельдрума, (в) ацетоуксусного эфира, (г) ацетилацетона.


Упр.23.
Напишите реакции получения из кислоты Мельдрума 4-метилпента-новой (изокапроновой) кислоты.


Ответ:





Упр. 24.
Составьте схему синтеза кислоты Мельдрума из уксусной кислоты. Напишите еe реакцию с гидроксидом натрия, а затем с этилбромидом; осуществите гидролиз полученного продуктa с дальнейшим декарбоксилированием.


Упр. 25.
Составьте схему синтеза малонового эфира из уксусной кислоты. Напишите формулы промежуточных продуктов. Рассмотрите строение малонового эфира и напишите его реакцию с натрием в спирте, а затем с этилбромидом; осуществите гидролиз полученного продуктa с дальнейшим декарбоксилированием.


Алкилмалоновые эфиры далее могут быть проалкилированы еще раз:






При использовании дигалогенидов из малонового эфира и кислоты Мельдрума можно получать и дикарбоновые кислоты:







Упр. 26.
Напишите схемы взаимодействия натриймалонового эфира с:


(а) этилбромидом, (б) этиловым эфиром хлоруксусной кислоты, (в) иодом. Осуществите гидролиз полученных продуктов с дальнейшим декарбоксилирова-нием. Назовите полученные продукты.


Упр. 27.
Напишите схему синтеза из малонового эфира: (а) валериановой кислоты, (б) диметилуксусной кислоты, (в) адипиновой кислоты.


Упр. 28.
Рассмотрите строение малонового эфира и напишите схемы его взаимодействия с: (а) Н2
О в кислой среде при нагревании; (б) натрием в спирте; (в) уксусным альдегидом в щелочной среде.


Упр. 29.
Завершите реакции:






(а)(б)


Использование ацетоуксусного эфира позволяет получать различные как кетоны, так и кислоты, поскольку алкилацетоуксусные эфиры могут претерпевать как кетонное (разбавленной серной кислотой) так и кислотное (концентрированным раствором щелочи) расщепление:



или


(40)


(41)


(42)


Упр.30.
Составьте схему синтеза ацетоуксусного эфира из уксусной кислоты. Напишите формулы промежуточных продуктов. Рассмотрите строение ацетоуксусного эфира и напишите его реакцию с натрием в спирте, а затем с пропилбромидом; осуществите кетонное и кислотное расщепление полученного продуктa.


Упр.31.
Напишите реакции получения из ацетоуксусного эфира (а) 2-гексанона, (б) 2,5-гександиона, (в) капроновой кислоты, (г) глутаровой кислоты.


Упр.32.
Завершите реакцию:





В присутствии это

ксида натрия малоновый эфир реагирует с мочевиной давая барбитуровую кислоту:







(43)


Барбитуровая кислота

Барбитуровая кислота существует в нескольких таутомерных формах:









Барбитуровая кислота немного сильнее уксусной кислоты. Производные барбитуровой кислоты под названием барбитураты используются в качестве снотворных.








веронал фенобарбитал секонал

(5,5-диэтилбарбиту- (5-фенил-5-этилбар- [5-аллил-5-(1-метилбу-


ровая кислота) битуровая кислота) тил)барбитуровая кислота]


Упр.33.
Завершите реакцию:





Упр.34.
Напишите реакции получения (а) веронала и (б) секонала из малонового эффира, мочевины и других необходимых реагентов.


a
,
b
-Непредельные альдегиды и кетоны


Простейшим непредельным альдегидом является акролеин. В промышленности его получают окислением пропилена:


(44)


Другие a,b-непредельные альдегиды и кетоны могут быть получены альдольной (кротоновой) конденсацией альдегидов и кетонов (10-13).


Ацетоуксусный и малоновый эфиры и кислота Мельдрума конденсируются с альдегидами под действием слабых оснований (конденсация Кновенагеля), например:





(45)


При взаимодействии a,b-непредельных альдегидов и кетонов с нуклеофильными реагентами присоединение может происходить двумя путями.


Магнийорганические соединения дают преимущественно продукты простого присоединения.


(46)


(72%) (20%)


В отличие от реактивов Гриньяра медьорганические и литийдиалкилкупратные соединения образуют почти исключительно продукты сопряженного присоединения.


(47) (85%)


Синильная кислота, вода, аммиак и амины обычно дают продукты сопряженного присоединения.







(48)


Ацетоуксусный и малоновый эфиры и кислота Мельдрума могут и сопряженно присоединяться к непредельным карбонильным соединениям (присоединение Михаэля), например:





(49)


Упр.35.
Напишите реакцию этилового эфира коричной кислоты с малоновым эфиром в присутствии этоксида натрия.


Упр. 36.
Напишите реакции окиси мезитила с (а) аммиаком, (б) с метиламином, (в) водой.


Особое значение имеют реакции сопряженного присоединения С¾Н-кислотных соединений к a,b-непредельным карбонильным соединениям в присутствии оснований (присоединение по Михаэлю
), например, присоединение циклогексанона к бензальацетофенону:







Сопряженное присоединение (присоединение Михаэля) с последующей альдольной конденсацией 2-метил-1,3-циклогександиона к винилметилкетону является примером циклизации Робертсона.





(51)


Пока еще не найдены общие закономерности, которые бы позволили предсказать, по какому пути в том или ином конкретном случае пойдет присоединение. Считается, что a,b-непредельные альдегиды более склонны к простому присоединению, а кетоны - к сопряженному.


При восстановлении a,b-непредельных альдегидов и кетонов водородом в момент выделения в первую очередь восстанавливается не карбонильный, а винильный фрагмент. Если прервать восстановление на стадии присоединения 1 моля водорода к 1 молю a,b-непредельного карбонильного соединения, то можно получить соответствующий предельный альдегид или кетон.


(52)


При 150о
С акролеин димеризуется по типу реакции Дильса-Альдера:


(53)


2-формил-2,3-дигидропиран


Упр. 37.
При взаимодействии гидразина с акролеином образуется дигидропиразол:


Опишите механизм этой реакции.

Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Синтезы на основе малонового эфира, кислоты Мельдрума и ацетоуксусного эфира

Слов:893
Символов:9164
Размер:17.90 Кб.