Mecamylamine formamide (3-formamidoisocamphane)

[Phobos]

Пытаюсь разобраться в синтезе мекамиламин-формамида.
Итак, есть некий камфен с экзоциклической двойной связью. Обозначим R'RC=CH2.
В одном реакторе готовят смесь уксусной и серной кислоты, в другом - медленно на холоду добавляют цианид натрия к уксусной кислоте. Уже интересно.
Ко второй смеси приливают первую. Затем добавляют раствор камфена в AcOH, оставляют на ночь, утром добавляют воду, получают продукт.
Механизм предложен следующий, и по нему у меня куча вопросов.
1. Сульфонация двойной связи
CH2=CRR' + H2SO4 = CH3-CR'R-OSO3H
Реакция каким-то образом стереоселективна, получается лишь один изомер (рядом еще есть хиральный центр). Но ладно. Но почему садится серная кислота, а не более нуклеофильный ацетат?
2. Реакция с цианидом, с полным сохранением конфигурации:
CH3-R'RC-OSO3H+ HCN = CH3-R'RC-N=CH-OSO3H
Цианид каким-то образом вклинивается между углеродом и сульфогруппой, причем образуется связь углерод-азот, той же абсолютной конфигурации, что и была раньше. Как? Может, двойная инверсия?
3. Гидролиз сульфогруппы, с образованием камфено-формимидовой кислоты:
CH3-R'RC-N=CH-OSO3H + H2O = CH3-R'RC-N=CH-OH
4. Которая спонтанно изомеризуется в формамид (а не проходит гидролиз связи C=N, как я бы ожидал).
CH3-R'RC-N=CH-OH = CH3-R'RC-NH-CHO

У меня впечатление, что я смотрю на соединение кубиков Лего, которые можно как угодно соединять и разбирать. Все выглядит нелогичным и непонятным, особенно 2-я стадия. Механизм предложен в 56-м году, когда никакого ПМР-а еще не было (G. A. Stein, M. Sletzinger...JACS 78, 1514, 1956). Выход после перекристаллизации дают около 38%, когда у нас делали этот процесс на 150 г, то получили больше, около 50%. То есть процесс вполне идет, но механизм мне совершенно неясен.

Ваши соображения?

[Serty]

Да это же реакция Риттера в классическом варианте! Как раз сейчас в другом посте идет обсуждение - там есть ряд ссылок А насчет внедряется, это ты прав. На самом деле реагирует карбакатион, самый стабильный из возникающих.

[Phobos]

Да, видел обсуждение по Риттеру, сразу заподоздрил некую схожесть. Так что, у нас просто карбокатион, который стереоселективно реагирует с азотом цианогруппы? А изоцианат гидролизуется в формамид? И никаких внедрений с ужастием (о, какая опечатка!!!! оставлю) сульфогрупп нету?

[Serty]

Да, видел обсуждение по Риттеру, сразу заподоздрил некую схожесть. Так что, у нас просто карбокатион, который стереоселективно реагирует с азотом цианогруппы? А изоцианат гидролизуется в формамид? И никаких внедрений с ужастием (о, какая опечатка!!!! оставлю) сульфогрупп нету?

Ага Только то, что образуется наверное нельзя назвать изоцианатом, скорее это протонированный изонитрил. И думаю он долго не живет - сразу хватает воду. А насчет стереоселективности - это в ряду терпенов бывает. Молекулы жесткие. Хотя если порыться в маточниках, то там наверное и другие изомеры есть. Риттер, если карбокатион может изомеризоваться, зачастую дает все возможные изомеры. А дальше либо один преобладает, либо хорошо выделяется

[Phobos]

У меня нет особо возможностей поиска, но пока не нашел аналогичной реакции с ацетонитрилом с получением соотв. ацетамида. Хотя по идее она должна была бы быть очень популярна.

[Serty]

У меня нет особо возможностей поиска, но пока не нашел аналогичной реакции с ацетонитрилом с получением соотв. ацетамида. Хотя по идее она должна была бы быть очень популярна.

Для камфена описано, я выложил ссылки из БШ в exchange. Однако любопытно, что для камфена описано 2 типа продуктов - с изменением скелета, и без. Интересно это действительно так, или в ранних работах ошибались

[Phobos]

Спасибо. Первое впечатление - перегруппировка скелета идет при нагревании, на холоду остается первоначальное строение камфена.
Там есть еще более фантастические продукты - например, присоединение метансульфоновой кислоты через ее метильную группу.

[Lexx]

Если бы перегруппировка шла, то ее было бы трудно заморозить. Скорее всего данный карбокатион самый устойчивый или никуда не перегруппировывается. А механизм неверный. В те далекие года детальное изучение карбокатионных перегруппировок только начиналось.

[Phobos]

Из присланного обзора видно, что и в наши дни получают два вида продуктов - с перегруппировкой скелета и без.

[Lexx]

Может и так. Многое зависит от строение скелета и заместителей.