5.2.4. Реакции конденсации

Главные особенности реакций конденсации были уже рассмотрены в разд. 3.3.2 и 5.1.4. Уместно вспомнить о том, что совсем не обязательно (хотя и желательно) использовать стехиометрическое количество основания или очень сильное основание; равновесная концентрация карбаниона оказывается вполне достаточной. Следует также помнить о том, что в системе, содержащей более одного источника карбанионов или несколько карбонильных групп, реакция протекает между самым стабильным карбанионом и самой электрофильной карбонильной группой.

5.2.4.1. Самоконденсация альдегидов и кетонов

Большинство читателей знакомы с альдольной конденсацией, в ходе которой две молекулы альдегида или кетона взаимодействуют друг с другом в присутствии основания (или

кислоты, разд. 5.4.3) с образованием -ненасыщенного альдегида или кетона [реакция (5.22)]:

Иногда в этих реакциях оказывается возможным выделить промежуточный продукт присоединения (33). Именно образование соединения (которое является одновременно албдегидом и алкоголем) из ацетальдегида дало название реакции «альдольная конденсация». Но, в соответствии с современным определением, образование альдолей следует рассматривать как присоединение, а термин конденсация предназначается для присоединения с последующим отщеплением воды.

Ниже приведены некоторые примеры самоконденсации:

Большинство из реакций данного типа не дает хороших выходов. Продукты склонны либо к дальнейшему взаимодействию с карбанионом, либо могут депротонироваться с образованием других карбанионов, которые в свою очередь могут вступать в реакции. Таким образом, как правило, эти процессы приводят к образованию сложных смесей продуктов, и поэтому их значение в лабораторном синтезе ограниченно.

5.2.4.2. Смешанные конденсации

Как следует из предыдущего раздела, попытки провести совместную конденсацию двух разных альдегидов или кетонов могут привести к еще более сложным смесям продуктов. Если

оба соединения способны поставлять карбанионы одинакова легко и содержат карбонильные группы сравнимой реакционной способности, получаются четыре продукта конденсации: два соединения, образованные за счет самоконденсации (34 и 35), и два — за счет смешанной конденсации (36 и 37):

Смешанная конденсация имеет большое синтетическое значение только в том случае, если она приводит к образованию единственного продукта (или в крайнем случае к образованию смеси, содержащей предпочтительно один продукт). Этого легко достичь в том случае, когда одно из реагирующих веществ содержит самый кислый атом водорода, а другое — карбонильную группу с наивысшей электрофильностью. Следует учитывать, во-первых, порядок изменения электрофильности в следующих рядах: альдегид>кетон>сложный эфир и во-вторых, то, что кислотность -водородов уменьшается в ряду альдегид — кетон — сложный эфир.

Проблема смешанных конденсаций также упрощается в случае, когда один из реактантов вовсе не содержит кислотного водорода. Ароматические (и гетероароматические) альдегиды, которые не имеют -водорода и содержат карбонильную группу с высокой электрофильностью, особенно часто используются в качестве компонентов при смешанной конденсации, главным образом тогда, когда источник карбанионов не является альдегидом, например:

или

(в зависимости от соотношения реагирующих веществ)

Даже при использовании в качестве источника карбанионов других альдегидов в некоторых случаях могут быть достигнуты достаточно хорошие выходы продуктов смешанной конденсации:

В других случаях, однако, главной реакцией является самоконденсация альдегида.

Как правило, карбанионы, произведенные из альдегидов, взаимодействуют не с кетонными карбонильными группами, а с неионизованным альдегидом, давая продукты самоконденсации. Поэтому продукты типа или надо получать косвенным путем. Некоторые из ранее рассмотренных методов (разд. 5.2.3.1) алкилирования альдегидов могут быть применены и для этих целей, как это видно из следующих примеров:

В другом старом методе в качестве исходного соединения используется этоксиадетилен:

Аналогично

Конденсацию карбанионов, образованных из сложных эфиров, с кетонными карбонильными группами можно провести, заранее получая карбанион при использовании молярного эквивалента сильного основания. Но в этих случаях образуется

в основном аддукт 38, а элиминирование представляет собой отдельную стадию:

Соединения типа 38 и 39 могут быть получены другими более легкими способами: соединение 38 — реакцией Реформатского (разд. 4.2.2, а), реакцией Виттига или другой аналогичной реакцией (разд. 5.3.2.1 и 12.2).