Синтезы кетонов из ацетоуксусного эфира

 

Ацетоуксусный эфир является достаточно сильной С–Н-кислотой и нацело депротонируется уже под действием этилата натрия. Повышенная С–Н-кислотность ацетоуксусного эфира связана с делокализацией отрицательного заряда между двумя электроноакцепторными заместителями. Для депротонирования ацетоуксусного эфира используются следующие основания: EtONa, t-BuOK, NaH, KH, LDA:

Схема 7.23

 

Алкилирование по атому углерода ацетоуксусного эфира с последующим кислотным гидролизом и декарбоксилированием приводят к образованию кетона. Моноалкилированный ацетоуксусный эфир может вторично подвергаться депротонированию с последующим алкилированием и кислотным гидролизом (схема 7.24).

Схема 7.24

 

Другие возможности использования ацетоуксусного эфира в синтезе кетонов связаны с его способностью образовывать дианион при последовательном депротонировании сильными основаниями.

Схема 7.25

 

Дианион ацетоуксусного эфира в первую очередь алкилируется по первичному атому углерода как наиболее нуклеофильному, а затем по вторичному. Возможность селективного алкилирования дианиона ацетоуксусного эфира позволяет использовать его как общий предшественник кетонов в органическом синтезе (схема 7.26).

Схема 7.26

 

Дианион ацетоуксусного эфира можно с успехом применять и для построения циклов (схема 7.27).

Схема 7.27

 

Применение ацетоуксусного эфира в качестве синтетического предшественника кетонов произвольного строения встречает трудности, связанные с невозможностью эффективно использовать вторичные и особенно третичные алкилирующие реагенты ввиду преобладания продуктов элиминирования. Указанные затруднения могут быть устранены, если алкилированию подвергать не енолят ацетоуксусного эфира, а его енол в условиях катализа кислотами Льюиса (схема 7.28).

Схема 7.28

Ацетоуксусный эфир коммерчески доступен и образуется при самоконденсации этилацетата в присутствии этилата натрия.

Схема 7.28

 

b-Кетоэфиры, являющиеся производными ацетоуксусного эфира, обладают комплексом схожих свойств. Общим методом синтеза b-кетоэфиров является С-карбоксилирование кетонов, действием диметилкарбоната магния (схема 7.29).

.

Схема 7.29

 

       Аналогами β-кетоэфиров являются 1,3-кетосульфоксиды, обладающие значительной С–Н-кислотностью и получаемые перекрестной конденсацией сульфоксидов со сложными эфирами (схема 7.30). 

Схема 7.30

 

       Высокая С-Н-кислотность 1,3-кетосульфоксидов позволяет депротонировать их сильными основаниями с образованием резонансно стабилизированного карбаниона, который далее подвергается алкилированию по традиционной схеме. 1,3-кетосульфоксиды восстанавливаются до кетонов амальгамой алюминия в воде или цинком в уксусной кислоте, что позволяет получать кетоны различного строения (схема 7.31).

Схема 7.31