13.1.7. Конденсация с альдегидами и кетонами
Конденсация пиррола с альдегидами и кетонами протекает легко при катализе кислотами, однако образующиеся при этом пирролилкарбинолы обычно не могут быть выделены, поскольку в условиях реакции конденсации происходит катализируемое кислотой отщепление молекулы воды, что приводит к образованию 2-алкилиденпирролий-катионов, высоко реакционноспособных электрофильных реагентов.
Так, в случае незамещённого пиррола реакция с алифатическами альдегидами неминуемо приводит к образованию смол, вероятно, линейного строения. Восстановление катионных интермедиатов приводит к образованию алкилированных пирролов, причём возможно восстановление любого незамещённого положения пиррольного цикла. Как показано ниже, ацильные и алкоксикарбонильные заместители остаются неизменными в процессе реакции [47]. Хлорметилирование пиррола, содержащего ацильные группы по положению 4, представляет собой сходный по механизму процесс [48].

Дипирролилметаны можно получить только в том случае, если вовлекаемый в реакцию пиррол содержит электроноакцепторную группу и только одно свободное α-положение. Дипирролилметаны образуются в результате атаки на первоначально образующийся 2-алкилиденпирролий-катион второй молекулы пиррола [49].

В специально разработанных условиях, реакцией пиррола с водным формалином в уксусной кислоте, удаётся получить и выделить бис(пиррол-2-ил)метан [50]; реакция пиррола с формалином в присутствии карбоната калия приводит к образованию продукта бис-гидроксиметилирования [51]. Последний в разбавленной кислоте превращается в трипирран, реакция которого с бис(гидрокси-метил)пирролом, как показано на нижеприведённой схеме, приводит к образованию порфириногена, который может быть окислен до порфирина:

Аналогичным образом реагирует ацетон, при этом с высоким выходом образуется циклический тетрамер. Образование такого циклического тетрамера возможно объясняется тем, что две геминальные метальные группы удерживают пиррольные кольца в копланарной конформации, что значительно увеличивает шансы циклизации соответствующего линейного предшественника [52].

При конденсации пиррола с ароматическими альдегидами, содержащими электронодонорные заместители, образуются мезомерно стабилизированные катионы, причем стабилизация столь эффективна, что продукты таких конденсаций можно выделить. Образующиеся катионы окрашены: такой процесс лежит в основе классического теста Эрлиха, заключающегося в появлении интенсивно красной или фиолетовой окраски при реакции n-диметиламино-бензальдегида с производными пиррола (а также фурана и индола) с незамещёнными положениями в гетероциклическом фрагменте.

Аналогичная конденсация пиррола с пирролилальдегидами приводит к образованию мезомерного дипиррометенового катиона, играющего ключевую роль при синтезе порфиринов. При определённых условия из такого катиона можно в результате однореакторного синтеза получить тетраарилзамещенный порфирин при наличии четырёх молекул пиррола и четырёх молекул ароматического альдегида [53].

Глава 13
- 13. Пирролы: реакции и методы синтеза
- 13.1. Реакции с электрофильными реагентами
- 13.1.1. Протонирование
- 13.1.1.1. Реакции протонированных пирролов
- 13.1.2. Нитрование
- 13.1.3. Сульфирование и реакции с использованием других серосодержащих электрофильных реагентов
- 13.1.4. Галогенирование
- 13.1.5. Ацилирование
- 13.1.6. Алкилирование
- 13.1.7. Конденсация с альдегидами и кетонами
- 13.1.8. Конденсации с иминами и иминиевыми ионами
- 13.1.9. Сочетание с солями диазония
- 13.2. Реакции с окислителями
- 13.3. Реакции с нуклеофильными реагентами
- 13.4. Реакции с основаниями
- 13.4.1. Депротонирование атома азота
- 13.4.2. Депротонирование по атому углерода
- 13.5. Реакции N-металлированных производных пиррола
- 13.5.1. Литий-, натрий-, калий-, магний- и цинкорганические производные
- 13.6. Реакции C-металлированных производных пиррола
- 13.6.1. Литийорганические производные
- 13.6.2. Реакции, катализируемые палладием
- 13.7. Реакции с радикальными реагентами
- 13.8. Реакции с восстановителями
- 13.9. Электроциклические реакции (основного состояния)
- 13.10. Реакции с карбенами и карбеноидами
- 13.11. Фотохимические реакции
- 13.12. Реакции пиррил-C-X-соединений
- 13.13. Пирролальдегиды и пирролкетоны
- 13.14. Пирролкарбоновые кислоты
- 13.15. Эфиры пирролкарбоновых кислот
- 13.16. Галогенопирролы
- 13.17. Окси- и аминопирролы
- 13.17.1. 2-Оксипирролы
- 13.17.2. 3-Оксипирролы
- 13.17.3. Аминопирролы
- 13.18. Методы синтеза пирролов
- 13.18.1. Синтез кольца
- 13.18.1.1. Из 1,4-дикарбонильных соединений и аммиака или первичных аминов
- 13.18.1.2. Из α-аминокарбонильных соединений и активированных кетонов
- 13.18.1.3. Из α-галогенокарбонильных соединений
- 13.18.1.4. Из тозилметилизоцианида и α,β-непредельных эфиров или кетонов и из изоцианоацетатов и α,β-непредельных нитросоединений
- 13.18.1.5. Из 1,3-дикарбонильных соединений и эфиров глицина
- 13.18.1.6. Из алкинов и оксидооксазолиевых солей
- 13.18.2.1. Некоторые современные общие подходы к синтезу пиррола
- 13.18.2.2. Из альдегидов, аминов и нитроалканов
- 13.18.2.3. Из 4-аминоацетиленов и из 4-аминоацетиленовых кетонов
- 13.18.2.4. Из 2-аминокетонов через промежуточное образование алкилиденкарбенов
- 13.18.3. Примеры синтезов некоторых важных производных пиррола
- 13.18.3.1. Порфобилиноген
- 13.18.3.2. Октаэтилпорфирин
- 13.18.3.3. Октаэтилпорфирин
- 13.18.3.4. Октаэтилгемипорфицен
- 13.18.3.5. Бензо[1,2-b:4,3-b’]дипиррол
- 13.18.3.6. Эпибатидин
Дополнительно:
В книге изложены физико-химические основы науки о поверхностных явлениях и ...
Химия. Справочник школьника Справочник предназначен для учащихся, их родителей, школьных учителей, ...
Пластмассы со специальными свойствами Сборник научных трудов содержит статьи, посвящённые современным проблемам химии ...
Теория углового момента Книга учёного из США относится к новому направлению в химии — динамической ...