Большая техническая энциклопедия
2 7
A V W
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ИГ ИД ИЕ ИЗ ИК ИЛ ИМ ИН ИО ИП ИР ИС ИТ

Имидат

 
Имидаты, образующиеся при взаимодействии галогениминие-вых солей со спиртами, могут подвергаться дезалкилированию с образованием алкилгалогенида.
Имидаты и тиоимидаты являются конечными продуктами присоединения спиртов и тиолов к кетениминам ( см. с.
Однако образующийся имидат склонен к перегруппировке Чепмена, катализируемой алкилгало-генидом ( см. с. Несмотря на это, алкилирование иминолятов серебра служит удобным методом синтеза имидатов, являющихся производными пространственно затрудненных нитрилов, которые: нельзя получить по методу Пиннера.
Химия имидатов в целом [316, 317], а также Д2 - оксазолинов [318], 5 6-дигидро - 1 3-оксазинов [182, 319] и О-замещенных лактамов [320] была достаточно подробно рассмотрена сравнительно недавно.
Реакции имидатов и тиоимидатов с нуклеофильными реагентами [316, 317] хотя и напоминают реакции простых азометинов [ см. разд.
Механизм гидролиза имидатов и тиоимидатов был тщательно изучен [316, 324], особенно в связи с тем, что такие процессы напоминают некоторые биологические превращения, протекающие с участием тетра-эдрических интермедиатов ( см. с.
Реакции окисления имидатов и тиоимидатов известны гораздо меньше [316], чем реакции простых азометинов [ см. разд.
Электрохимическое восстановление имидатов в растворе кислоты дает амины с хорошими выходами.
При аминолизе имидатов при низких значениях рН вытеснение спирта через незаряженное переходное состояние происходит медленно, а кислотно катализируемое присоединение и отщепление амина происходят быстро так что скорость определяется второй стадией и энергетический профиль реакции соответствует изображенному на рис. 4, а. При значениях рН - 8, при которых происходит смена скорость определяющей стадии, происходит переход между этими энергетическими профилями.
Для четырех перспективных адамантилсодержащих имидатов были проведены фармакологические испытания на психотропные свойства на белых беспородных крысах. Установлено, что один имидат обладает выраженной антидепрессантной и ноотропной активностями и рекомендован для углубленных исследований.
Ацилирова-ние и сульфонилирование [316, 317] N-незамещенных имидатов также протекает обычным образом и приводит к N-ацил - и N-сульфонилимидатам.
На основе адамантилсодержащих имидоилхлоридов синтезированы N-фосфори-лированные имидаты, проявляющие широкий спектр медико-биологической активности. Реакция этих соединений с рядом первичных и вторичных аминов алифатического и ароматического ряда приводит к образованию N-замещенных амидинов с выходом 79 - 96 %, У синтезированных амидинов прогнозируются кардиотоническая, транквилизирующая, ноотропная и фунгицидная активности.
Так, [2 2] - циклоприсоединение имидатов к кетенам дает алкокси-р-лактамы ( см. с.
Соединения XXII получают и при взаимодействии имидатов ( XCI) с гидразоном а-кетокарбоновой кислоты. Замещенные 3 6-диарил - 1 2 4-триазин - 5 ( 2Н) - оны можно получать из бензил-цианидов, через а-амино-а - циан-бензальдазины, получаемые из бензилциавидов в пиридине с тозилатами в присутствии аммиака или замещенных аминов.
Многие из реакций, в которые вступают имидаты и тиоимида-ты, аналогичны реакциям, характерным для простых азометинов ( см. разд. В других случаях наличие кислорода или серы придает их поведению особые черты; это заслуживает более полного обсуждения.

По реакционной способности в реакциях циклоприсоединения аминоазометины напоминают имидаты и тиоимидаты ( см. с. В случае амидинов этот процесс приводит [155] к производным 1 2 4-триазола, вероятно, вследствие отщепления аминогруппы от первоначально образовавшегося А2 - 1 2 4-триазолина.
Приведенные выше данные ясно показывают, насколько разнообразны реакции имидатов и тиоимидатов с кислород -, серу-и азотсодержащими нуклеофилами. Применение субстратов, содержащих два должным образом расположенных нуклеофильных центра ( атомы кислорода, серы или азота), открывает возможность для создания общего метода синтеза гетероциклических систем. Этот метод используется очень широко.
Эта ситуация противоположна той, которая создается при аминолизе имидата, где в таком же промежуточном продукте более основной атом азота протонируется и преимущественно отщепляется в кислом растворе. Тенденция к смене скорость определяющей стадии при переходе к низким значениям рН у менее основных аминов уже заметна в реакциях имидоэфиров с гидроксиламином и семи-карбазидом; в ионе дифенилформамидиния оба атома азота слабоосновны и в обычно доступной области рН не происходит смены скорость определяющей стадии.
Следует строго придерживаться этих условий, поскольку первоначально образующаяся соль имидата ( 614) термически нестойка и легко гидролизуется даже в присутствии следов влаги.
Природу скорость определяющей стадии можно установить, анализируя продукты гидролиза имидата, который создает тот же тетраэдрический промежуточный продукт присоединения, что и в реакции аминолиза кислородсодержащих эфиров.
Катализируемая кислотами перегруппировка оксазиридиног ( 263), образующихся при окислении циклических имидатов ( 262) пероксикислотами при низких температурах, представляет co6of удобный метод синтеза циклических гидроксамовых кислот.
Классический метод получения триазинов заключается в конденсации моногидразонов а-дикарбонильных соединений ( V) с амидами или имидатами в спиртовой среде при нагревании. Реакцию проводят в спиртовой среде при кипячении или в присутствии триэтиламина при комнатной температуре. Для протекания целевой реакции необходимо соблюдать следующие условия: в случае полимеризующихся а-дикарбонильных соединений, их необходимо перед реакцией деполимеризовагь; в случае применения амидразон-гидрохлорида добавляют основание в количестве 1 моль на 1 моль соли. При конденсации метилглиок-саля и ацетиламидразона образуются два изомера: 3 5-диметил - 1 2 4-триазин и 3 6-диметил - 1 2 4-триазин. Для других замещенных амидразонов с моноглиоксалями выделяют 3 5-дизамещсн-ные 1 2 4-триазины.
В этой реакции можно использовать некоторые нитрилы, содержащие функциональные группы, например циангидрины, однако из-за самопроизвольного распада образующихся имидатов ее не удается провести с нитрилами с пониженной электронной плотностью ( например, с трихлорацето-нитрилом) и с а-аминонитрилами.
Для исследования описываемого метода титрования были выбраны различные вещества: первичные, вторичные и третичные амины, гетероциклические основания, мочевина, амиды, производные гуанидина и имидаты.
Дигидро-1 3 4-тиадиазины получают действием пентасульфида фосфора на Л / - ацил - ЛГ - ( р-гидро-ксиалкил) - Л / - метилгидразины и конденсацией нитрилов, имидатов, бромистого циана или этилортоформиата с 1-метил - 1 - ( р-меркап-топропил) гидразином. Последнее соединение при взаимодействии с бензальдегидом превращается в тетрагидро-1 3 4-тиадиазиновое производное.
Аминоазометины получают присоединением аминосоединений к субстратам, содержащим кратные связи ( в основном к нитрилам), или с помощью реакций замещения соответствующих азоме-тинов ( большей частью галогеназометинов, имидатов и тиоимида-тов) под действием аминосоединений. Наибольшее распространение получил второй метод; он подробно рассмотрен в разделах, посвященных реакциям галогеназометинов ( см. с.
Установить, что скорость определяющей стадией при высоких значениях рН является атака амином, а при низких значениях рН - распад промежуточного продукта, стало возможным на том основании, что имидат XXI распадается при высоких значениях рН с образованием амида и спирта, а при низких с образованием эфира и амина. Смена скорость определяющей стадии при аминолизе метилформиата морфолином происходит при том же значении рН ( - 7 6), что и изменение в характере образуемых из имидата продуктов. Это свидетельствует о важной роли основности амина в определении типа распада промежуточного продукта присоединения: более основной амин легче протонируется и отщепляется, так что отщепление алко-голят-иона лимитирует скорость в большем интервале значений рН, чем в реакции с менее основным амином.
Аминолиз имидоэфиров является аналогичной реакцией, которая идет через промежуточный продукт присоединения той же структуры, что и при аминолизе амидов, за исключением того, что образование аниона кислорода в случае имидата невозможно. Смена скорость определяющей стадии и разделение промежуточного продукта присоединения в этой реакции при различных значениях рН обсуждались в разд. А, 2, и было отмечено, что атака имидоэфирного катиона амином происходит без общекислотного или общеосновного катализа.
В случае простых алифатических и ароматических нитрилов выходы невысоки, но в случае нитрилов с пониженной электронной плотностью ( например, хлорацетонитрила, n - нитробензонитрила), то есть именно тех нитрилов, которые не образуют имидатов в условиях синтеза Пиннера, выходы очень высоки.
Эти результаты указывают, что в области высоких значений рН скорость определяющая стадия реакции аминолиза должна состоять в атаке амином и образовании промежуточного продукта через незаряженное переходное состояние; образовавшись, промежуточный продукт быстро распадается с отщеплением тиола, как следует из анализа продуктов гидролиза имидата. При низких значениях рН скорость определяющей стадией должен быть распад тетраэдрического промежуточного продукта с отщеплением тиола, однако обычно реакции аминолиза не изучают в этой области значений рН, так как амин здесь почти полностью протонирован.

При разработке способов получения и изучение свойств синтезированных соединений установлены закономерности реакций соединений адамантана, а именно: вторичных амидов и диамидов с хлорирующими реагентами; имидоилхлоридов и диимидоилхлоридов со спиртами, фенолами, аммиаком, первичными и вторичными аминами, гидразинами, сложными ароматическими соединениями; термораспад имидоилхлоридов; влияние эффектов адамантильной группы на реакционную способность имидоилхлоридов при их взаимодействии с нуклеофильными и электро-фильными реагентами; кинетика и механизм имидоилирования гидрокси-соединений имидошшторидами; взаимодействие имидатов с электроноак-цепторными заместителями в иминогруппе с аминами и гидразином; экспериментально количественно или качественно определена основность имидоилхлоридов и имидатов, установлена связь этого свойства со строением соединений.
При разработке способов получения и изучение свойств синтезированных соединений установлены закономерности реакций соединений адамантана, а именно: вторичных амидов и диамидов с хлорирующими реагентами; имидоилхлоридов и диимидоилхлоридов со спиртами, фенолами, аммиаком, первичными и вторичными аминами, гидразинами, сложными ароматическими соединениями; термораспад имидоилхлоридов; влияние эффектов адамантильной группы на реакционную способность имидоилхлоридов при их взаимодействии с нуклеофильными и электро-фильными реагентами; кинетика и механизм имидоилирования гидрокси-соединений имидошшторидами; взаимодействие имидатов с электроноак-цепторными заместителями в иминогруппе с аминами и гидразином; экспериментально количественно или качественно определена основность имидоилхлоридов и имидатов, установлена связь этого свойства со строением соединений.
Однако несмотря на значительные усилия, не было обнаружено физических доказательств существования такой структуры. Хотя имидаты превращаются в более стабильные амиды в результате каталитической или термической перегруппировки схема ( 106), обратная реакция не наблюдается. Это указывает на значительные различия в устойчивости двух изомеров.
Цианэтиль-ные производные и имидаты были синтезированы и очищены в лаборатории автора.
Для четырех перспективных адамантилсодержащих имидатов были проведены фармакологические испытания на психотропные свойства на белых беспородных крысах. Установлено, что один имидат обладает выраженной антидепрессантной и ноотропной активностями и рекомендован для углубленных исследований.
В этой области рН отщепление амина и выход сложного эфира возрастают в присутствии общих кислотно-основных катализаторов. Изменение выхода продуктов независимо от скорости гидролиза имидата служит доказательством существования в реакции промежуточного продукта.
Переход от скорость определяющего кислотно катализируемого распада промежуточного продукта присоединения к скорость определяющей атаке свободным гидроксиламином при уменьшении рН в реакции образования оксима был описан в предыдущем разделе. Аналогичным примером на ациль-ном уровне окисления служит реакция имидатов с аминами с образованием амидинов схема ( 8) [8], в которой промежуточный продукт не накапливается в заметных количествах.
Эти реакции аналогичны реакциям замещения галогена в галогеназометинах при действии аминов ( см. с. Единственное осложнение, с которым приходится сталкиваться при реакции N-незамещенных имидатов и тиоимидатов с первичными аминами - иминный обмен между первоначально образовавшимся монозамещенным амидином и избытком амина, приводящий к возникновению № № - дизамещенного ами-дина. Реакция протекает очень гладко и часто с высокими выходами.
Однако образующийся имидат склонен к перегруппировке Чепмена, катализируемой алкилгало-генидом ( см. с. Несмотря на это, алкилирование иминолятов серебра служит удобным методом синтеза имидатов, являющихся производными пространственно затрудненных нитрилов, которые: нельзя получить по методу Пиннера.
Понижение выхода тиоэфира при гидролизе тиазолина с повышением рН является следствием того, что для вытеснения амина в условиях, когда скорость определяется переносом протона к диполярному промежуточному продукту присоединения, необходимо катионное переходное состояние. Тот же механизм позволяет вполне обоснованно объяснить изменение соотношения продуктов гидролиза нециклических имидатов при изменении рН, но это не было доказано.
Хлориминийхлорид ( 534) гладко реагирует с этанолом и этантиолом, давая соответствующие производные имидата ( 535) и тиоимидата ( 536), которые при обработке водой или сероводородом с высокими выходами превращаются в этилпропионат ( 537), изомерные монотиоэфиры ( 538) и ( 540) и дитиоэфир ( 541), соответственно. Аналогичная реакция хлорформами-диниевых солей с алкоксидами приводит к ацеталям мочевины ( 532); в результате дальнейшей реакции образуются производные ортоэфиров ( 533) ( см. схему 161) [286] ( см. также разд.
Катализируемый общими кислотами распад этих промежуточных соединений с образованием сложного эфира и амина описывается бренстедовской зависимостью, имеющей вид кривой Эйгена. Этот факт свидетельствует о том, что стадия, определяющая характер продукта в реакции гидролиза имидатов, и лимитирующая стадия общего кислотного амино-лиза сложных эфиров представляют собой ступенчатый перенос протона. В отсутствие катализаторе введение электроноак-цепторных заместителей в фенольное кольцо не оказывает влияния на реакцию распада промежуточного соединения, как и следовало ожидать в том случае, если эта реакция лимитируется не отрывом феноксида, а переносом протона. Замена воды на оксид дейтерия в этих реакциях приводит обычно к появлению вторичных изотопных эффектов на равновесных стадиях и оказывает небольшое воздействие на скорость диффузии. Небольшая величина изотопного эффекта ( йн2о / о2о 1 25), наблюдаемая при щелочном гидролизе полутиоацета-ля ацетальдегида и тиоуксусной кислоты, свидетельствует о том, что эта реакция лимитируется диффузией.
Установить, что скорость определяющей стадией при высоких значениях рН является атака амином, а при низких значениях рН - распад промежуточного продукта, стало возможным на том основании, что имидат XXI распадается при высоких значениях рН с образованием амида и спирта, а при низких с образованием эфира и амина. Смена скорость определяющей стадии при аминолизе метилформиата морфолином происходит при том же значении рН ( - 7 6), что и изменение в характере образуемых из имидата продуктов. Это свидетельствует о важной роли основности амина в определении типа распада промежуточного продукта присоединения: более основной амин легче протонируется и отщепляется, так что отщепление алко-голят-иона лимитирует скорость в большем интервале значений рН, чем в реакции с менее основным амином.
Кривые потенциометрического титрования в нитрометане азотистых оснований.| Результаты титрования некоторых органических оснований в нитрометане. Изучена возможность титрования ряда соединений с основными свойствами, для которых значение рКа неизвестно или установлено неточно. Типичные кривые титрования изображены на рис. 11.10, значения ДЯЛФ ( в нитрометане) приведены в табл. 11.13. Значения рКа были рассчитаны по уравнению ( 1) или ( 2) в зависимости от строения анализируемого вещества. Для вычисления рКа имидатов и фосфина применяли уравнение ( 1), так как их поведение при титровании подобно поведению аминов. Нитрометан является подходящей средой для титрования имидатов, гидролизующихся в воде с образованием сложных эфиров.

В первом разделе будут рассмотрены примеры кинетических последствий: возникновения в ходе реакции тетраздрического продукта присоединения, а во втором - свойства ряда реакций карбонильной и ацильной групп. Реакции расположены в соответствии со строением переходного состояния около реагирующего атома углерода. Так, гидролиз амидов, аминолиз сложных эфиров и гидролиз имидатов происходят через переходные состояния, в которых два атома кислорода и один атом азота взаимодействуют с центральным ацильным атомом углерода, поэтому для сравнения механизмов этих реакций полезно выяснить механизм какой-либо одной из них.
Тозилаты оксимов перегруппировываются в имидоилтозилаты самопроизвольно в отсутствие катализатора в отличие от исходных оксимов, инертных в этих условиях. Это свидетельствует о том, что функцией катализатора является превращение гидроксильной группы оксима в лучшую уходящую группу. Образование продукта перегруппировки, амида ( 66), объясняется ионизацией имидата ( 62) в нитрилиевый ион ( 65) с последующей его гидратацией.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11