Главная > Химия > Логика органического синтеза, Т.1
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

10. Региоселективность в реакции Михаэля

Основное направление реакции Михаэля — 1,2- или 1,4-присоединение — определяется природой катиона металла. Применение металлоорганических соединений, содержащих ион щелочного металла приводит в основном к продуктам 1,2-присоединения. Магний- и алюминийорганические соединения дают смесь продуктов 1,2- и 1,4-присоединения. Продукты 1,4-присоединения — то, что обычно хотят получить при проведении реакции Михаэля, — образуются при использовании кадмийорганических реагентов или, что лучше, органокупратов. Почему мы наблюдаем именно такую селективность?

Понять это помогает теория жестких и мягких кислот и оснований. Пусть реакция протекает под орбитальным контролем. Тогда мы получаем либо продукты 1,2-присоединения (здесь имеет место и зарядовый контроль), либо 1,4-присоединения. В последнем случае мягкий катион металла требует мягкого же анионного нуклеофила. Когда реакция протекает под орбитальным контролем, новая связь образуется там, где вклад атомной орбитали или больше. Для свободного кетона, когда атом кислорода не участвует в процессах комплексообразования с металлом (кислород — жесткое основание, а металл — мягкая кислота, следовательно, взаимодействие между ними слабое), новая связь образуется при атоме углерода Рассмотрим противоположный случай: пусть катион металла — жесткая кислота которая будет взаимодействовать с кислородом, тогда наибольший вклад будет вносить атомная орбиталь следовательно, здесь будет максимальное перекрывание и именно здесь возникнет новая связь.

В конечном итоге основным является взаимодействие граничных орбиталей: дважды заселенный верхний уровень нуклеофила

взаимодействует с нижней вакантной молекулярной орбиталью акцептора Михаэля.

Эти соображения были подтверждены экспериментально: так, при восстановлении циклогексенона литийалюминийгидридом реги-оселективность составила 98% (продукты 1,2-присоединения в количественном отношении составляют лишь 2% от продуктов 1,4-присоединения). Литий координируется по кислороду, следовательно, преобладает вклад атомной орбитали и гидрид-ион присоединяется по этому центру. Если исключить координацию лития по кислороду, например ввести в реакционную среду криптанд с соответствующей величиной полости (Жан-Мари Лен — Нобелевская премия за 1987 г.), то НВМО становится точно такой же, как и у свободного кетона. В этом случае логично ожидать преимущественного присоединения гидрид-иона по , что и подтвердили экспериментальные данные: 77% составляют продукты 1,4-присоединения и лишь 23% — продукты 1,2-присоединения.

Таким образом, мы можем сформулировать следующее общее правило: мягкий реагент преимущественно присоединяется в положение 4, а жесткий — главным образом в положение 2.

Литература.

(см. скан)

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление