Реакция Бодру — Чичибабина
Реакция Бодру — Чичибабина - метод синтеза альдегидов взаимодействием реактивов Гриньяра с ортоформиатами и последующим гидролизом образовавшегося ацеталя:
Метод описан в 1904 г. Бодру[1], который пытался синтезировать триарилметаны взаимодействием галоформов с реактивами Гриньяра, однако столкнувшись с низкими выходами, решил использовать вместо галоформов триэтилортоформиат[2] и, независимо от него, Чичибабиным[3].
Механизм реакции[править | править код]
Предполагается, что на первой стадии реакции ортоэфир вытесняет молекулу диэтилового эфира из сольватированного реактива Гриньяра с образованием координационного комплекса, после чего происходит нуклеофильная атака органомагнийбромида 2 на углеродный атом ортоэфира 1, которая сопровождается отщеплением алкоксимагнийбромида и прводит к образованию ацеталя альдегида 3.
Ацеталь может быть выделен из реакционной смеси и затем гидролизован до альдегида 4:
Применимость и варианты[править | править код]
Реакция применима для синтеза как алифатических, так и ароматических и гетероциклических альдегидов из соответствующих реактивов Гриньяра, выходы при использовании алифатических магнийорганических соединений меньше, чем при использовании ароматических, выходы алифатических альдегидов также падают с ростом длины алифатической цепи. Реактивы Гриньяра, полученные из дибромалканов, образуют ацетали алифатических диальдегидов:
- BrMg(CH2)nMgBr + HC(OEt)3 (EtO)2CH(CH2)nCH(EtO)2 + 2EtOMgBr
- n = 4, 5, 6
В реакцию также вступают алифатические реактивы Гриньяра с удаленной функциональной группой:
- X(CH2)nMgBr + HC(OEt)3 X(CH2)nCH(EtO)2 + EtOMgBr
- X = F, NAlk2, COOR, HC≡C
и магнийгалогенопроизводные алкинов (реактивы Иоцича):
- R-C≡C-MgBr + HC(OEt)3 R-C≡C-CH(EtO)2 + EtOMgBr
В классическом варианте проведения реакции к эфирному раствору реактива Гриньяра добавляют эквивалентное количество этилортоформиата, после чего эфир отгоняют и реакцию проводят при нагревании - при низких температурах, без отгонки эфира, выходы низки. В дальнейшем получившиеся диэтилацетали из реакционной смеси могут быть выделены отгонкой либо гидролизованы с образованием альдегидов добавлением к реакционной смеси водной кислоты[2].
Для проведения реакции в мягких условиях может использоваться фенилдиэтилортоформиат HCOPh(OEt)2, который синтезируют переэтерификацией этилортоформиата фенолом. Фенолят-анион, в силу большей кислотности, является, в сравнении с этоксид-анионом лучшей уходящей группой в условиях реакции: при взаимодействии фенилдиэтилортоформиата с реактивами Гриньяра первым отщепляется феноксигруппа, этоксигруппы при этом не затрагиваются:
- RMgBr + HCOPh(OEt)2 RCH(OEt)2 + PhOMgBr
В результате реакция протекает в мягких условиях - при кипячении в эфире и с высокими выходами; так, выходы валерианового и бензойного альдегидов составляют 90% и 99% соответственно.
Реакция также может проводиться с использованием ортоэфиров других карбоновых кислот, в этом случае образуются кетали, и, после их гидролиза - кетоны:
- RMgBr + R1C(OR2)3 RCR1(OR2)2 + R2OMgBr
- RCR1(OR2)3 + H2O RR1C=O + 2 R2OH
Родственные реакции[править | править код]
Алюминийорганические производные, получаемые взаимодействием α,β-ненасыщенных бромидов с амальгамированным алюминием в молярном отношении 1:1 в эфире взаимодействуют с ортоэфирами с образованием β,γ-ненасыщенных ацеталей, реакция идет при низких температурах (охлаждение сухим льдом)[4]. Выходы в этой реакции достаточно высоки, так, выход 4,4-диметоксибут-1-ина, образующегося при взаимодействии пропаргилбромида с триметилортоформиата составляют 77-79% в пересчете на пропаргилбромид[5]:
- HC≡C-CH2Br + Al HC≡C-CH2Al2/3Br
- HC≡C-CH2Al2/3Br + HC(OCH3)3 HC≡C-CH2CH(OCH3)2
При использовании дифенилалкилортоформиатов в силу того, что фенолят-анион является хорошей уходящей группой, возможна реакция образующегося ацеталя с избытком реактива Гриньяра, ведущая к образованию простых эфиров:
- RMgBr + HC(OAlk)(OPh)2 RCH(OAlk)(OPh) + PhOMgBr
- RCH(OAlk)(OPh) + RMgBr R2CHOAlk
Аналогично себя ведут в реакции с дифенилалкилортоформиатами и алюминийорганические, синтезируемые из α,β-ненасыщенных бромидов[6].
Еще одна родственная реакция - синтез альдегидов по Буво из реактивов Гриньяра и диалкилформамидов, в котором диалкилформамиды выступают в качестве синтетических аналогов ортоформиатов:
Литература[править | править код]
Межерицкий В.В., Олехнович Е.П. и др. Ортоэфиры в органическом синтезе. Ростов: Издательство Ростовского университета, 1976 г.
Примечания[править | править код]
- ↑ Bodroux, F. (1904). "Synthése d'aldehydes aromatiques". Compt. Rend. (фр.). 138: 92. Архивировано 8 февраля 2021. Дата обращения: 21 января 2021.
- ↑ 1 2 Smith, Lee Irvin; Bayliss, Milward (1941-05-01). "The Bodroux-Tschitschibabin, and the Bouveault aldehyde syntheses". The Journal of Organic Chemistry. 06 (3): 437—442. doi:10.1021/jo01203a009. ISSN 0022-3263. Дата обращения: 21 января 2021.
- ↑ Tschitschibabin, A. E. (1904). "Eine neue allgemeine Darstellungsmethode der Aldehyde". Chemische Berichte (нем.). 37: 186—188. doi:10.1002/cber.19040370133. Архивировано 28 января 2021. Дата обращения: 21 января 2021.
- ↑ Picotin, Gérard; Miginiac, Philippe (1986). "Reaction of trialkyl orthoformates with the aluminium derivatives of some α-unsaturated bromides. Preparation of β-unsaturated acetals". Chemische Berichte. 119 (5): 1725—1730. doi:10.1002/cber.19861190524. ISSN 1099-0682. Дата обращения: 25 января 2021.
- ↑ Deng, James (2015). "Synthesis of 4,4-Dimethoxybut-1-yne". Organic Syntheses. 92: 13—25. doi:10.15227/orgsyn.092.0013. ISSN 2333-3553. Архивировано 31 января 2021. Дата обращения: 25 января 2021.
- ↑ Barbot, F.; Miginiac, Ph. (1981-12). "Action d'organometalliques sur l'orthoformiate de diphenyle et d'ethyle. Preparation d'acetals mixtes de type rch(OC2H5)OC6H5". Journal of Organometallic Chemistry. 222 (1): 1—15. doi:10.1016/S0022-328X(00)89012-9. ISSN 0022-328X. Архивировано 20 июня 2018. Дата обращения: 25 января 2021.