В реакциях сопряженного присоединения Михаэля в качестве нуклеофильного агента кроме енолят-ионов также используют и енамины, которые в свою очередь получают взаимодействием карбонильных соединений со вторичными аминами.
Рисунок 1.
Исходя из электронной конфигурации енаминов можно сделать вывод, что они изоэлектронны енолят-ионам:
Рисунок 2.
Учитывая эту аналогию, Джорджем Сторком в 1954 г. был расширен метод сопряженного присоединения по Михаэлю к $\alpha, \beta$-ненасыщенным кетонам, с заменой нуклеофильных агентов енолят-ионов на енамины.
Реакция Сторка
Реакции сопряженного присоединения $\alpha, \beta$-ненасыщенных кетонов Сторка включают три стадии:
- образования енаминов из кетонов и вторичных аминов, катализируемые кислотами;
- присоединения енаминов к $\alpha, \beta$-енонам;
- гидролиз продуктов присоединения до 1,5-дикетонов.
Сопряженного присоединение по Сторку имеет ряд приемуществ относительно обычного присоединения по Михаэлю: оно не требует катализа основаниями и происходит нейтральных (соответственно более мягких) условиях.
При выборе оптимальных реагентов для получения продуктов сопряженного присоединения следует отдавать предпочтение енаминам, а не енолят-ионам, так как енамины более универсальные реагенты, сводящие к минимуму побочные процессы конденсаций карбонильных соединений.
Примеры присоединения по Сторку
В качестве примера присоединения по Сторку можно привести присоединение енамина циклогексанона к метилвинилкетону (3-бутен-2-ону), которое приводит к 1,5-дикетону.
Рисунок 3.
Исходные енамины получают при взаимодействии кетонов и вторичных аминов в присутствии кислот Льюиса (например, $TiCl_4$) в мягких условиях:
Рисунок 4.
Также кроме $\alpha, \beta$-ненасыщенных карбонильных соединений в реакциях Сторка могут вступать и $\alpha, \beta$-ненасыщенные нитрилы и сложные эфиры. Реакции Сторка дают возможность синтезировать эфиры и нитрилы 5-кетокислот:
Рисунок 5.
Реакции $C$-алкилирования и $C$-ацилирования по своим $\beta$-углеродным атомам енаминов
Однако следует заметить, что енамины, как и енолят-ионы, способны вступать в реакции $C$-алкилирования и $C$-ацилирования по своим $\beta$-углеродным атомам.
Рисунок 6.
Енамины в этих реакциях фактически являются синтетическими эквивалентами енолят-ионов. Как уже было сказано ранее, этим термином в современной органической химии объединяют два родственных класса соединений, взаимозаменяемых при реализации одного и того же химического превращения.
Сопряженное присоединение водорода
Енолы при гидрировании над платиной на холоду присоединяют водород как по двойной углерод-углеродной связи так и по альдегидной группе, которая переходит в первичную спиртовую группу. Таким образом, гидрирования проходит всем возможным местам. Например, продуктами гидрирования кротонового альдегида является масляный альдегид (выход ~ 50%) и бутиловый спирт (выход ~ 20%).
Рисунок 7.
Выходы альдегида и спирта зависят от количества платины. Можно проводить исчерпывающее гидрирование ненасыщенных альдегидов также в паровой фазе.
Ненасыщенные кетоны с любым положением двойной углерод-углеродной связи легко гидрируются по Сабатье. Гидрирование $\alpha, \beta$-ненасыщенных кетонов, например метилстирилкетона, протекает в некоторых случаях с побочным образованием продуктов восстановительной конденсации.
Рисунок 8.
