Ацилирование

17.1.5. Ацилирование

Индол реагирует с уксусным ангидридом со значительной скоростью только при температуре выше 140 °C, давая 1,3-диацетилиндол в качестве основного продукта реакции с небольшими примесями N- и 3-ацетилиндолов; 3-ацетилиндол можно получить щелочным гидролизом реакционной смеси [29]. Первоначально атака идёт по β-положению, что подтверждается тем, что 1-ацетилиндол не подвергается C-ацетилированию, в то время как 3-ацетилиндол легко превращается в 1,3-диацетильнос производное.

В противоположность этому ацетилирование в присутствии ацетата натрия или 4-диметиламинопиридина [30] приводит исключительно к образованию N-ацетилиндолов, по-видимому, через индол ил-анион (разд. 17.4.). При взаимодействии с более реакционноспособным трифторуксусным ангидридом ацилирование идёт при комнатной температуре, причём в диметилформамиде — в положение 3, а в дихлорметане — по атому азота [31].

Рисунок 1. Раздел 17.1.5. Ацилирование

N-Ацилиндолы гидролизуются значительно быстрее, чем обычные амиды, действия водным раствором гидроксида натрия оказывается достаточным для их гидролитического расщепления. Такая лабильность обусловлена гораздо более слабым мезомерным взаимодействием карбонильной группы с атомом азота, что делает первую более электрофильной, и частично относительной стабилизацией индолил-аниона, в результате чего он становится более хорошей уходящей группой, чем амид-анион.

При простом нагревании индола с триэтилортоформиатом при 160 °C происходит алкилирование по атому азота с введением диэтоксиметильной группы (DEM), которая представляет собой прекрасную уходящую группу для защиты атома азота, поскольку позволяет проводить литиирование по положению 2 (ср. разд. 17.4.2.) и легко удаляется разбавленной кислотой при комнатной температуре [32].

Рисунок 2. Раздел 17.1.5. Ацилирование

Реакция Вильсмейера — наиболее эффективный способ получения 3-формилиндолов [33] и других 3-ацилиндолов, если вместо диметилформамида использовать третичные амиды других кислот [34]. Даже индолы, имеющие в α-положении электроноакцепторные заместители, гладко β-формилируются по реакции Вильсмейера [35].

Рисунок 3. Раздел 17.1.5. Ацилирование

Большое практическое значение имеет реакция индола с оксалилхлоридом, в результате которой с высоким выходом получается хлорангидрид кетокислоты, который можно превратить в ряд соединений, например в триптамин; синтез серотонина также основан на применении этой реакции [36].

Рисунок 4. Раздел 17.1.5. Ацилирование

Индолы, в β-положении которых имеется боковая цепь с карбонильной группой, подвергаются циклоацилированию с образованием циклических α-ацилиндолов [37]. Внутримолекулярная реакция Вильсмейера с использованием амидов триптамина приводит к получению иминов, а не кетонов в качестве конечного продукта реакции; для циклических иминов предпочтительнее существование именно в этой форме, чем гидролиз до амина и кетона [38].

Рисунок 5. Раздел 17.1.5. Ацилирование

Ацилирование 3-замещённых индолов затруднено: 2-ацетилирование может быть ускорено благодаря использованию катализа трифторидом бора [36]. При ацетилировании индолил-3-уксусной кислоты в результате последующей енол-лактонизации образуется индол, аннелированный с 2-пироном, который можно гидролизовать в кетокислоту. Кроме того, диеновая природа 2-пирона (разд. 8.2.2.4.) может быть использована, как показано ниже [39]:

Рисунок 6. Раздел 17.1.5. Ацилирование

Дезактивация пятичленного цикла электроноакцепторными заместителями позволяет проводить ацилирование в шестичленное кольцо. При взаимодействии 1-пивалоилиндола с хлорангидридами α-галогенокисл от и хлоридом алюминия с высокими выходами образуются 6-замещённые кетоны; хлорангидриды простых кислот реагируют только по положению 3 [40]. Другим способом прямого введения ацильных заместителей в бензольное кольцо может служить замещение в иминиевой соли — интермедиате реакции Вильсмейера, которая замещается по положениям 5 и 6 с преобладанием продуктов 5-замещения [41]. Схема, приведённая ниже, показывает, как пивалоильная группа может быть введена в положение 1 3-(индол-3-ил)пропионовой кислоты с использованием 2 мольных эквивалентов основания, что дезактивирует гетероциклическое кольцо; последующая циклизация по Фриделю-Крафтсу идёт по положению 4 [42].

Рисунок 7. Раздел 17.1.5. Ацилирование


17.1.5. Ацилирование

Список литературы к главе 17

Упражнения к главе 17

Глава 17

Дополнительно:


Учебник неорганической химии / Учебник неорганической химии по новейшим воззрениям В. Рихтера, с политипажами и спектральной таблицей.Четвёртое издание изменённое и дополненное. Воспроизведено в оригинальной авторской орфографии издания 1880 года (издательство «Типография Товарищества „Общественная польза“»).Учебник неорганической химии
Учебник неорганической химии по новейшим воззрениям В. Рихтера, с политипажами и ...
Физика нефтяного и газового пласта / Рассмотрены физико-химические свойства пластовых жидкостей и газов, коллекторские и фильтрационные свойства горных пород, дана их классификация. Описаны методы повышения нефте- и газоконденсатоотдачи залежей углеводородов, приведены сведения о неньютоновских нефтях и системах, применяемых в нефтегазФизика нефтяного и газового пласта
Рассмотрены физико-химические свойства пластовых жидкостей и газов, ...
Мир химии / Успехи современной химии позволили синтезировать новые, не существовавшие в Природе удивительные материалы, о которых увлечённо рассказывает доктор технических наук, профессор М. М. Колтун. Знакомясь с проблемами химии наших дней, читатель узнает и то, какими путями шла наука от первых озарений и доМир химии
Успехи современной химии позволили синтезировать новые, не существовавшие в ...
Возникновение и развитие химии с древнейших времён до XVII века / Данная книга посвящена возникновению и развитию химических знаний с древнейших времён до XVII в. В книге приведены новые сведения о металлах и сплавах, о технике крашения, стекольном деле и других химических ремёслах в древности. Впервые освещается вопрос о мифологических истоках учения об элементахВозникновение и развитие химии с древнейших времён до XVII века
Данная книга посвящена возникновению и развитию химических знаний с древнейших ...