селективное востановление нитрогруппы

[chemist]

Нитрогруппа одна из наиболее легко восстанавливающих групп, механизм зависит от конкретной восстановительной системы. В данном случае надо взять просто мягкий восстановитель и все.

Механизм такой: RNO2 --H'--> RNO --H'--> RNOH --H'--> RNH2
Последняя стадия самая трудная, т.к. надо восстановить одинарную связь. А если учесть, что в пара-положении к нитро-группе стоит пи-донор - аминогруппа, то восстановление дополнительно затрудняется. Поэтому слабые восстановители в данном случае неэффективны, что и ТС доказал.

А защищать имин - задачка на порядок сложнее)

Защищать надо альдегид.

[MVS]

В пара-положении - иминогруппа, я бы не назвал ее существенным пи-донором. Да и например те же нитроанилины восстановливаются даже слабыми восстановителями до диаминов со свистом. И причем тут альдегид? Это только схема и кстати в зависимости от применяемого восстановителся скорость различных стадий может быть различной (разный окислительно-восстановительный потенциал, разный pH среды и т.п.)

[chemist]

В пара-положении - иминогруппа, я бы не назвал ее существенным пи-донором.

Несущественный потому что иминный? НЭП азота не в счёт?
Понятно, что NH2 было бы посущественнее

Да и например те же нитроанилины восстановливаются даже слабыми восстановителями до диаминов со свистом.

Часто в кислой среде, а NH3+ уже не пи-донор

И причем тут альдегид?

При том, что этот имин - производное альдегида, сам имин защищать бессмысленно

Это только схема

Схема моего водоплавающего собрата не очень оптимальная, т.к. в наставлениях говорится, что лабильные функциональные группы/связи нужно ставить в конце синтетической цепочки, в данном случае это иминогруппа с замыканием 7-членника.

и кстати в зависимости от применяемого восстановителся скорость различных стадий может быть различной (разный окислительно-восстановительный потенциал, разный pH среды и т.п.)

Угу, только одинарная связь при любой погоде восстанавливается труднее, чем двойная, согласитесь?

[maks]

для уточнения, а соляная кислота при хлориде олова была ?

[MVS]

Несущественный потому что иминный? НЭП азота не в счёт?
Понятно, что NH2 было бы посущественнее

Часто в кислой среде, а NH3+ уже не пи-донор

При том, что этот имин - производное альдегида, сам имин защищать бессмысленно

Схема моего водоплавающего собрата не очень оптимальная, т.к. в наставлениях говорится, что лабильные функциональные группы/связи нужно ставить в конце синтетической цепочки, в данном случае это иминогруппа с замыканием 7-членника.

Угу, только одинарная связь при любой погоде восстанавливается труднее, чем двойная, согласитесь?

1)НЭП азота в плоскости пи-системы (атом азота пиридинового типа по Пожарскому).
2)И в нейтральной и даже в щелочной. Иногда так бурно, что рм через холодильник фонтанирует.
3)Защита альдегида - не даст никаких гарантий, и это уже существенное удлиненние схемы синтеза
4)Одинарная связь не всегда труднее восстанавливается. Например дебензилирование идет часто легче чем восстановление двойной связи. А N-оксидная функция гладко восстанавливается трифенилфосфином при наличии нитрогруппы.

[chemist]

1)НЭП азота в плоскости пи-системы (атом азота пиридинового типа по Пожарскому).
2)И в нейтральной и даже в щелочной. Иногда так бурно, что рм через холодильник фонтанирует.
3)Защита альдегида - не даст никаких гарантий, и это уже существенное удлиненние схемы синтеза
4)Одинарная связь не всегда труднее восстанавливается. Например дебензилирование идет часто легче чем восстановление двойной связи. А N-оксидная функция гладко восстанавливается трифенилфосфином при наличии нитрогруппы.

1). Нет, как раз перпендикулярно, поэтому и сопрягается с ядром как в п-нитроанилине. Результат этого сопряжения - понижение дельта (+) на азоте нитрогруппы, что приводит к снижению её способности к восстановлению
2). Фонтанирование РМ - не показатель реакционной способности группы/связи, а всего лишь характеризует химика, который не удержал в узде реакцию
3). Защита альдегида (например, диоксолановая) даст гарантию сохранения альдегидной (а значит и иминной!) группы. Любая защита даёт прибавку лишних две стадии, а как же! . Но тут скорее нужен другой путь синтеза...
4). Понятно, что иногда "дубовые" двойные связи восстанавливаются труднее одинарных, но я говорю о типичных случаях, а не "не вегда" (иногда), - этот аргумент позволяет ложно доказать/опровергнуть что угодно, поэтому наукой напрямую не используется

[Phobos]

chemist » Ср июн 26, 2013 11:23 am

MVS писал(а):
В пара-положении - иминогруппа, я бы не назвал ее существенным пи-донором.

Несущественный потому что иминный? НЭП азота не в счёт?
Понятно, что NH2 было бы посущественнее

Неподеленная электронная пара имина торчит из атома азота вбок в плоскости бумаги , угол 120 - сопряжение с кольцом у нее достаточно хреновое. Оттягивание электронов амидной группой даже из мета положения с лихвой компенсирует этот эффект

MVS писал(а):
И причем тут альдегид?
При том, что этот имин - производное альдегида, сам имин защищать бессмысленно

Если мы идем на шаг назад, оставить амин и альдегид незащищенными все равно невозможно, они закроются спонтанно. Но в кислой среде с хлоридом олова будет легче работать с амином, защищенным через ацетамид, чем с альдегидом, защищенным через неустойчивую к кислоте ацеталь (а другие защитные группы более неудобны в работе).

MVS писал(а):
Это только схема

Схема моего водоплавающего собрата не очень оптимальная, т.к. в наставлениях говорится, что лабильные функциональные группы/связи нужно ставить в конце синтетической цепочки, в данном случае это иминогруппа с замыканием 7-членника.

Если на этой стадии иметь два амина, то закрытие 7-членника также будет сопровождаться олигомеризацией, да и к окислению такая молекула будет склонна.

Угу, только одинарная связь при любой погоде восстанавливается труднее, чем двойная, согласитесь?

Связь C=N как-то восстанавливал борогидридом долго и безуспешно, группа CH2-OMs восстановилась им же в метил быстро и количественно.

[ChemNavigator]

1). Нет, как раз перпендикулярно, поэтому и сопрягается с ядром как в п-нитроанилине. Результат этого сопряжения - понижение дельта (+) на азоте нитрогруппы, что приводит к снижению её способности к восстановлению

Сопрягается с ядром в данном случае не неподелённая пара азота, а двойная C=N-связь.

[maks]

посмотрите коллеги синтез оланзапина , есть в Вики, делал лично , написанное подтверждаю
http://en.wikipedia.org/wiki/Olanzapine
там семичленник такой же дефакто, при SnCl2 +HCl , нитро востанавливается, потом ,моментально делается двойная связь С=N
и стоит дубом дальше ничего не происходит, никакой олигомеризации ,по крайней мере в ощутимых количествах, выход этого этапа был хороший

[Phobos]

Интереса гляди глянул в сайфандере восстановление нитрогруппы в пара-положении к имину, не затрагивая его. Всего две реакции, одна с гидразином/Ra-Ni, 50% выход, другая попривлекательнее - имин в виде фтороборатнго комплекса, Pd/C, H2, toluene, rt, 94%:

Pd/C used, H2 bubbling 15 min, key intermediate, Reactants: 1, Reagents: 1, Catalysts: 1, Solvents: 1, Steps: 1, Stages: 1, Most stages in any one step: 1
References
Chemistry on Boranils: An Entry to Functionalized Fluorescent Dyes Frath, Denis et al
From Organic Letters, 14(18), 4774-4777; 2012

[Phobos]

To Max:

там семичленник такой же дефакто, при SnCl2 +HCl , нитро востанавливается, потом ,моментально делается двойная связь С=N
и стоит дубом дальше ничего не происходит, никакой олигомеризации

А вот если бы у тебя в положении пара к нитрогруппе был бы еще один амин, то не факт, что олигомеризации бы не было. Реагировать с электрофилом он может так же, но только интермолекулярно.

[chemist]

там семичленник такой же дефакто, при SnCl2 +HCl , нитро востанавливается, потом ,моментально делается двойная связь С=N
и стоит дубом

Тут C=N-связь в продукте еще меньше способна к восстановлению, т.к. есть амногруппа (пи-донор) и нет нитрогруппы как в модекуле ТС.

Сопрягается с ядром в данном случае не неподелённая пара азота, а двойная C=N-связь.

А что мешает сопрягаться НЭП?

Неподеленная электронная пара имина торчит из атома азота вбок в плоскости бумаги , угол 120 - сопряжение с кольцом у нее достаточно хреновое. Оттягивание электронов амидной группой даже из мета положения с лихвой компенсирует этот эффект

НЭП азота точит туда, куда ей энергетиечски выгодно сопрягаться, альтернатив кроме бензольного цикла у неё нет. Насчёт такого экзотического оттягивания эл. плотности сильно сомневаюсь, т.к. и сигма- и пи эффекты мета-заместителей близки к нулю, т.е. обсуждать нечего

Если мы идем на шаг назад, оставить амин и альдегид незащищенными все равно невозможно, они закроются спонтанно.

Разумеется, но я к этому не призываю

Но в кислой среде с хлоридом олова будет легче работать с амином, защищенным через ацетамид, чем с альдегидом, защищенным через неустойчивую к кислоте ацеталь (а другие защитные группы более неудобны в работе).

Вы думаете о восстановлении Zn/HCl, а я о H2/Ni-Ra H2/Pd ect. В этом случае ацетальная защита альдегидной группы штатно выполнит свою фукцию, а аминогруппа никак не ввяжется до тех пор, пока не разблокируют альдегид.

Если на этой стадии иметь два амина, то закрытие 7-членника также будет сопровождаться олигомеризацией, да и к окислению такая молекула будет склонна.

Почему непременно должна идти олигомеризация, если молекуле и в мономерном состоянии хорошо?
Насчёт окисления не понял, зачем его делать?

Связь C=N как-то восстанавливал борогидридом долго и безуспешно, группа CH2-OMs восстановилась им же в метил быстро и количественно.

Это типичные явления или редкие, т.е. будет ли истинным утверждение, что большинство C=N-связей восстанавливаются труднее, чем группа CH2-OMs ?

[Phobos]

НЭП азота точит туда, куда ей энергетиечски выгодно сопрягаться, альтернатив кроме бензольного цикла у неё нет.

В плоскости пи-электронов кольца уже находятся пи-электроны связи C=N, загнуть неподеленную электронную пару азота параллельно им, да еще и в отсутствие вращения - это я себе и представить не могу, еще хуже чем квадратный трехчлен . Торквемада с дыбой нужен.

Почему непременно должна идти олигомеризация, если молекуле и в мономерном состоянии хорошо?

Потому что с альдегидом смогут реагировать оба амина, один интра, второй интер-молекулярно. Закрытие 7-членника не столь спонтанный и быстрый процесс, как 5 и 6-ти, скорость интермолекулярных реакций будет уже не пренебрежительно малой по сравнению с закрытием цикла.

Насчёт окисления не понял, зачем его делать?

Его не надо делать, такая хрень будет сама на воздухе спонтанно окисляться и даже ппмы окисленных примесей дадут красно-фиолетовые цвета.

Это типичные явления или редкие, т.е. будет ли истинным утверждение, что большинство C=N-связей восстанавливаются труднее, чем группа CH2-OMs?

Пожалуй, мезилаты таки активнее будут.

[maks]

To Max:

там семичленник такой же дефакто, при SnCl2 +HCl , нитро востанавливается, потом ,моментально делается двойная связь С=N
и стоит дубом дальше ничего не происходит, никакой олигомеризации

А вот если бы у тебя в положении пара к нитрогруппе был бы еще один амин, то не факт, что олигомеризации бы не было. Реагировать с электрофилом он может так же, но только интермолекулярно.

олигомеризация в среде концентрированной солянки ? а нуклеофильности амину хватит ?

[Phobos]

А чем один амин отличается от другого? Если первому хватает нуклеофильности, чтоб в кислой среде присоединяться к нитрилу, то и второму хватит.

[MVS]

Может немного не в тему - но вот тут коллеги восстанавливали нитрогруппу в п-нитробензальдегиде, и предварительно альдегид защищали. Так вот при восстановлении водородом на палладии ни диметилацеталь, ни диоксолановая явно не выдерживали (была каша).
И вообще - чем рассуждать про PG, лучше было быстренько поварить нитро с протравленной железной (чугунной) стружкой - почти наверняка же прокатит - дедовские методы весьма неплохи порой)).

[chemist]

В плоскости пи-электронов кольца уже находятся пи-электроны связи C=N, загнуть неподеленную электронную пару азота параллельно им, да еще и в отсутствие вращения - это я себе и представить не могу, еще хуже чем квадратный трехчлен . Торквемада с дыбой нужен.

Не знаю кто такие Торквемада с дыбой, но мысленно рассмотрите анилин и тихонько заместите оба его NH-а на =CHR, чтобы не успел вывернуться из под взора

Почему непременно должна идти олигомеризация, если молекуле и в мономерном состоянии хорошо?

Потому что с альдегидом смогут реагировать оба амина, один интра, второй интер-молекулярно. Закрытие 7-членника не столь спонтанный и быстрый процесс, как 5 и 6-ти, скорость интермолекулярных реакций будет уже не пренебрежительно малой по сравнению с закрытием цикла.

Может немного больше и будет смолюги, дык она часто к нашему брату сама приходит . Если снизить концентрацию, то обычно, можно отбиться

будет ли истинным утверждение, что большинство C=N-связей восстанавливаются труднее, чем группа CH2-OMs?

Пожалуй, мезилаты таки активнее будут.

Даже, например, для таких как C=N-Acyl или C=N(+)R1R2?

[Phobos]

мысленно рассмотрите анилин и тихонько заместите оба его NH-а на =CHR, чтобы не успел вывернуться из под взора

То есть тихонько поменять гибридизацию? Из двух сигма-связей, торчащих горизонтально в стороны, сделать двойную связь в том же направлении? НЭП в одной плоскости с пи-электронами двойной связи? Прокруст умер бы от зависти.

[MVS]

Про орбитали иминов (куда какая пара электронов смотрит). Вопрос в сущности детский...

[chemist]

То есть тихонько поменять гибридизацию?

Угу, sp2-НЭПам азота никто же не запрещал сопрягаться с пи-системой бензолдьного ядра, или по Вашему это привелегия только sp3-НЭПов?

Из двух сигма-связей, торчащих горизонтально в стороны, сделать двойную связь в том же направлении? НЭП в одной плоскости с пи-электронами двойной связи? Прокруст умер бы от зависти.

Выживет Прокруст, т.к. НЭП находится в перпендикулярной плоскости к C=N-связи

Про орбитали иминов (куда какая пара электронов смотрит). Вопрос в сущности детский...

Ага, красивые картинки . Детский вопрос: какая из картинок соответствует рассматриваемой ситуации (напомню, что обсуждается возможность сопряжения НЭП имина из анилина с бензольным ядром).