В якості інтермедіатів в процесі утворення циклопропанових сполук розглядали циклопропан, який протонований по кутовій метиленовій групі або по боковому зв’язку:

В приведених інтермедіатах не виключена можливість рівноважного переміщення протону.

В результаті реакції дезамінування бутила міну в присутності оцтової кислоти в воді і хлороформі або дим етиловому ефірі етиленгліколю було одержано різний склад продуктів. Утворення іонної пари в хлороформі приводить до того, що процеси перегрупування здійснюються в меншій степені і основним продуктом реакції є ІІ- бутилацетат. Крім того, хлороформ володіє малою основністю і не може активно сприяти відщепленню протону, тому частина вуглеводневої фракції зменшується, але зростає вихід метил циклопропану. Процес його утворення називають „внутрішньою сольватацією”, оскільки зовнішня сольватація катіону невелика.

Таким чином, в ході діазотування бутила міну можливі слідуючи процеси, які конкурують між собою: реакцій заміщення, реакції відщеплення, перегрупування первинного катіону в більш стійкий вторинний, в основному за рахунок 1,2- гідридного зміщення або через протонований циклопропанів інтермедіат.

Участь сусідніх груп в процесі дезамінування

Участь сусідніх груп в процесі утворення катіонів при розкладі діазонієвих солей і при соль валізі галоген прохідних або арилсульфонових ефірів має різний характер. При сольволізі одночасно з поступовим порушенням зв’язку C-Nal або C-OSO2C6H5 відбувається помітна нуклеофільна сольватація катіонного центру розчинником або інтенсивна взаємодія цього центру з групою біля сусіднього атома вуглецю, який має кратний зв’язок. При розкладі діазонієвих солей, з низькою енергією активації не потрібно інтенсивної участі сусідніх груп. Про те після виникнення „гарячого” катіону подальше її перетворення здійснюється з протягуванням сусідніх груп, але степінь їх участі контролюється скоріше кінетичним параметром, ніж термодинамічним тому частіш за все відбувається гідридний зсув, а не переміщення вуглеводневих груп. Цим можна пояснити низьку чутливість до електродонорної здатності мігруючих груп при дезамінуванні 2- феніл – 2-n- метоксифенілетиламіну:

При Х=O+H2 А:Б=24, при Х=N+2 А:Б=1,4.

При сольвалізі і при дезамінуванні перегрупування проходить до кінця.

З іншого боку при сольволізі аринових ефірів - феніл- етанолу в водному і спиртовому середовищах практично не спостерігається перегрупування з переміщенням сусідньої фенольної групи, оскільки в цих середовищах позитивний заряд, який виникає стабілізується нуклеофільною участю розчинника. При дезамінуванні ж міченого - фенілетиламіну в водному розчині одержують 27% спирту з переміщеною фенольною групою:

Якщо в пара-положенні є група CH3O-, то одержується 45% продукту з перегрупування, при наявності ж NO2- групи – тільки 5%.

Тема 9: Перегрупування Фаворського

Перегрупування Фаворського – приклад перегрупування, які проходять по конкуруючих механізмах, заключається в перетворенні галогенкетонів в кислоти під дією основ:

При цьому, як видно із реакції число атомів вуглецю в молекулі залишається незмінним на відміну від інших реакцій синтезу кислот. Циклічні галоген кетони перегруповуються із звуженням циклу:

Перегрупуванню Фаворського піддаються також дигалогенкетони з різним положенням атомів галогену:

При цьому процес проходить стерео специфічно з утворенням цис-ізомерів неграничних кислот.

Для проведення реакції можуть бути використані різні аніони, які володіють достатніми для відриву протону основними властивостями: OH-,OR-, C6H5NH-. В результаті реакції одержуються кислоти або їх похідні.

Перегрупування Фаворського має великий практичний інтерес як метод синтезу важкодоступних кислот, особливо в стероїдному ряді. Перегрупування може проходити по двох принципово різних механізмах, а саме, з початковим відривом протону і утворення енолят-аніону або з первинним приєднанням нуклеофілу до вуглецевого атому карбонільної групи з утворенням аніону гемікеталю або його аналога:

Перегрупування було відкрито А.Фаворським в 1894 р. і ним були запропоновані обидва механізми. Наприклад експериментальним доказом утворення циклопропанону як інтермедіату є одержання однієї і тієї ж кислоти із ізомерних бром кетонів:

Вважають, що в більшості випадків перегрупування Фаворського проходить по цьому механізму. До перегрупувань, які протікають за рахунок первинної атаки нуклеофілу по С=0- зв’язку, стали відносити ті реакції, коли циклопропанові кільце не може утворитися по стеричних причинах або внаслідок відсутності в -положенні атому водню.механізм перегрупувань, які проходять з первинним приєднанням нуклеофілу до карбонільної групи, називається семибензильним, оскільки аналогічна перебудова скелету відбувається при дії їдкого калію на бензил, в результаті чого утворюється бензилова кислота:

По незрозумілій причині перегрупування, які проходять по цьому механізму, стали називати квазіперегрупуваннями Фаворського, хоч при реалізації цього механізму відбувається перебудова скелету з 1,2- заміщенням групи.

При протіканні перегрупування по семибензильному механізму співвідношення продуктів реакції – похідна кислоти: заміщений кетон залежить від природи галогену і від тенденції групи до зміщення, яка тим більша, чим більша донорна здатність цієї групи. При рівних умовах хлорпохідні в більшій степені перегруповуються, ніж бромонохідні.