Реакция Аппеля
Реакция Аппеля — метод синтеза алкилхлоридов и алкилбромидов из спиртов при их взаимодействии с четырёххлористым либо четырёхбромистым углеродом и трифенилфосфином:
- <math>\mathsf{ROH + CHal_4 + PPh_3\rightarrow RHal + PPh_3O + CHHal_3}</math>
В случае вторичных спиртов реакция сопровождается обращением конфигурации карбинольного центра.
Введена в синтетическую практику в 1970-е годы Рольфом Аппелем[1].
Механизм реакции
В основе реакции Аппеля лежит галогенофильная реакция фосфина с тетрагалогенметаном. На первой стадии происходит нуклеофильное замещение у атома галогена тетрагалогенметана трихлорметильной или трибромметильной группы, уходящей в виде карбаниона, фосфином 1, при этом образовуется аддукт — псевдофосфониевая соль 2. Тригалогенметильный карбанион депротонирует спирт с образованием галоформа 3, после чего происходит нуклеофильное замещение галогена псевдофосфониевой соли 4 алкоголят-анионом с образованием соли 5.
На последней стадии происходит нуклеофильная атака галогенид-иона на углерод псевдофосфониевой соли 5, при этом нуклеофильное замещение, ведущее к отщеплению фосфиноксида 7 и образованию алкилгалогенида 6, идет по механизму SN2, что обуславливает инверсию конфигурации у карбинольного углерода:
Движущей силой последней стадии реакции является образование фосфиноксида, являющегося очень хорошей уходящей группой в силу стабильности и высокой (~544 кДж/моль) энергии образования связи P=O.
Применимость и модификации
Главным преимуществом реакции Аппеля является мягкость и нейтральные условия проведения, что позволяет проводить замену гидроксила на галоген в чувствительных к кислотным условиям спиртах: так, например, превращение гераниола в геранилхлорид действием хлороводорода, тионилхлорида либо хлоридов фосфора ведет к изомеризации и получению трудноразделяемой смеси геранил- и линалдилхлорида, реакция Аппеля лишена этих недостатков. Основным недостатком реакции Аппеля является необходимость отделения целевого продукта от фосфиноксида, образующегося в стехиометрических количествах, «жесткие» методы разделения, например, дистилляция при достаточно высоких температурах, могут вести к измеризации или рацемизации термически лабильных галогенидов, а многократная перекристаллизация — к потерям целевого продукта[2].
В классическом варианте реакции Аппеля используются четыреххлористый углерод или тетрабромметан в сочетании с коммерчески доступным трифенилфосфином, при этом к раствору спирта в четырёххлористом углероде (либо раствору спирт-четыреххлористый углерод в инертном растворителе) прибавляется трифенилфосфин; такой порядок проведения реакции позволяет вводить псевдофосфониевую соль Ph3P+Hal•Hal3C- по мере её образования и избежать её дальнейшего диспропорционирования, ведущего к снижению выхода алкилгалогенида[2]:
- <math>\mathsf{2Ph_3P^+Cl\cdot Cl_3C^- \rightarrow Ph_3P\text{=}CCl_2 + Ph_3PCl_2}</math>
Отделение трифенилфлсфиноксида производится его высаждением из реакционной смеси соответствующим растворителем, в случае неполярных алкилгалогенидов — н-пентаном.
Выходы в этой варианте проведения реакции от высоких до почти количественных (75 % для хлор- и до 97 % для бромпроизводных).
Использование алифатических фосфинов (например, трибутилфосфина), более нуклеофильных, чем трифенилфосфин, позволяет проводить реакцию в более мягких условиях.
Напишите отзыв о статье "Реакция Аппеля"
Примечания
- ↑ Appel, Rolf (1975). «[onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.197508011/abstract Tertiary Phosphane/Tetrachloromethane, a Versatile Reagent for Chlorination, Dehydration, and PN Linkage]». Angewandte Chemie International Edition in English 14 (12): 801–811. DOI:10.1002/anie.197508011. ISSN [worldcat.org/issn/1521-3773 1521-3773]. Проверено 2013-03-14.
- ↑ 1 2 [www.orgsyn.org/orgsyn/prep.asp?prep=cv6p0634 Jose G. Calzada, John Hooz. Geranyl chloride. Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, p.634 (1988); Vol. 54, p.63 (1974).]
Отрывок, характеризующий Реакция Аппеля
Беспрестанные воздержания речи, постоянное старательное обхождение всего того, что могло навести на слово о нем: эти остановки с разных сторон на границе того, чего нельзя было говорить, еще чище и яснее выставляли перед их воображением то, что они чувствовали.Но чистая, полная печаль так же невозможна, как чистая и полная радость. Княжна Марья, по своему положению одной независимой хозяйки своей судьбы, опекунши и воспитательницы племянника, первая была вызвана жизнью из того мира печали, в котором она жила первые две недели. Она получила письма от родных, на которые надо было отвечать; комната, в которую поместили Николеньку, была сыра, и он стал кашлять. Алпатыч приехал в Ярославль с отчетами о делах и с предложениями и советами переехать в Москву в Вздвиженский дом, который остался цел и требовал только небольших починок. Жизнь не останавливалась, и надо было жить. Как ни тяжело было княжне Марье выйти из того мира уединенного созерцания, в котором она жила до сих пор, как ни жалко и как будто совестно было покинуть Наташу одну, – заботы жизни требовали ее участия, и она невольно отдалась им. Она поверяла счеты с Алпатычем, советовалась с Десалем о племяннике и делала распоряжения и приготовления для своего переезда в Москву.
Наташа оставалась одна и с тех пор, как княжна Марья стала заниматься приготовлениями к отъезду, избегала и ее.
Княжна Марья предложила графине отпустить с собой Наташу в Москву, и мать и отец радостно согласились на это предложение, с каждым днем замечая упадок физических сил дочери и полагая для нее полезным и перемену места, и помощь московских врачей.
– Я никуда не поеду, – отвечала Наташа, когда ей сделали это предложение, – только, пожалуйста, оставьте меня, – сказала она и выбежала из комнаты, с трудом удерживая слезы не столько горя, сколько досады и озлобления.
После того как она почувствовала себя покинутой княжной Марьей и одинокой в своем горе, Наташа большую часть времени, одна в своей комнате, сидела с ногами в углу дивана, и, что нибудь разрывая или переминая своими тонкими, напряженными пальцами, упорным, неподвижным взглядом смотрела на то, на чем останавливались глаза. Уединение это изнуряло, мучило ее; но оно было для нее необходимо. Как только кто нибудь входил к ней, она быстро вставала, изменяла положение и выражение взгляда и бралась за книгу или шитье, очевидно с нетерпением ожидая ухода того, кто помешал ей.
Ей все казалось, что она вот вот сейчас поймет, проникнет то, на что с страшным, непосильным ей вопросом устремлен был ее душевный взгляд.
В конце декабря, в черном шерстяном платье, с небрежно связанной пучком косой, худая и бледная, Наташа сидела с ногами в углу дивана, напряженно комкая и распуская концы пояса, и смотрела на угол двери.
Она смотрела туда, куда ушел он, на ту сторону жизни. И та сторона жизни, о которой она прежде никогда не думала, которая прежде ей казалась такою далекою, невероятною, теперь была ей ближе и роднее, понятнее, чем эта сторона жизни, в которой все было или пустота и разрушение, или страдание и оскорбление.
Она смотрела туда, где она знала, что был он; но она не могла его видеть иначе, как таким, каким он был здесь. Она видела его опять таким же, каким он был в Мытищах, у Троицы, в Ярославле.
Она видела его лицо, слышала его голос и повторяла его слова и свои слова, сказанные ему, и иногда придумывала за себя и за него новые слова, которые тогда могли бы быть сказаны.
Вот он лежит на кресле в своей бархатной шубке, облокотив голову на худую, бледную руку. Грудь его страшно низка и плечи подняты. Губы твердо сжаты, глаза блестят, и на бледном лбу вспрыгивает и исчезает морщина. Одна нога его чуть заметно быстро дрожит. Наташа знает, что он борется с мучительной болью. «Что такое эта боль? Зачем боль? Что он чувствует? Как у него болит!» – думает Наташа. Он заметил ее вниманье, поднял глаза и, не улыбаясь, стал говорить.
«Одно ужасно, – сказал он, – это связать себя навеки с страдающим человеком. Это вечное мученье». И он испытующим взглядом – Наташа видела теперь этот взгляд – посмотрел на нее. Наташа, как и всегда, ответила тогда прежде, чем успела подумать о том, что она отвечает; она сказала: «Это не может так продолжаться, этого не будет, вы будете здоровы – совсем».
Она теперь сначала видела его и переживала теперь все то, что она чувствовала тогда. Она вспомнила продолжительный, грустный, строгий взгляд его при этих словах и поняла значение упрека и отчаяния этого продолжительного взгляда.
