56. Реакция Хорнера-Вадсворта-Эммонса, синтез фосфонацетатов по реакции Михаэлиса-Арбузова и по реакции Михаэлиса-Беккера.
В частности, исходными продуктами в реакции Хорнера– Вадсворта–Эммонса являются триэфиры фосфонуксусной кислоты, у которых электроноакцепторный эффект карбоксилатной группы дополняется электроноакцепторным эффектом фосфорильной группы. При действии таких сильных оснований, как трет-бутилат калия, гидрид натрия, амид натрия или DBU (1,8- диазабицикло[5.4.0]ундец-7-ен) с хлоридом лития в тетрагидрофуране, 1,2-диметоксиэтане, бензоле или ацетонитриле, полные эфиры фосфонуксусной кислоты депротонируются с образованием аниона, который реагирует с карбонильными соединениями по аналогии с реакцией Виттига. Конечными продуктами при этом становятся эфиры замещённых акриловых кислот:
Представленный реакцией Хорнера–Вадсворта–Эммонса способ получения производных акриловых кислот был впервые реализован группой немецких исследователей под руководством Л. Хорнера (L. Horner, 1958). В качестве примера использования этой реакции на практике можно привести синтез инсектицидного регулятора роста насекомых метопрена:
Реакция Хорнера–Вадсворта–Эммонса приводит к получению соответствующих непредельных соединений в виде термодинамически более выгодных Е-изомеров. Замена этильных остатков в эфирных группах у атома фосфора на 2,2,2-трифторэтильные остатки позволяет получать преимущественно Z-изомеры. Это связано с тем, что фосфонат с трифторэтильными группами реагирует с карбонильными соединениями с более высокой скоростью. В соответствии с этим реакция с участием трифторэтиловых эфиров фосфонуксусной кислоты (W. C. Still, C. Gennari, 1983 г.) протекает при меньшей температуре по пути с более низким значением энергии активации (кинетический контроль течения реакции).
Реакция Михаэлиса-Беккера
В начальном варианте реализации этого способа получения фосфонатов натриевые соли диалкилфосфористых кислот получали длительным нагреванием раствора диалкилфосфита в бензоле с металлическим натрием. При этом параллельно образованию натриевой соли идет её алкилирование диалкилфосфитом:
Образовавшийся в этой реакции диалкилфосфонат также может алкилировать соль диалкилфосфористой кислоты:
Следствием этого становится присутствие в реакционной массе по крайней мере трёх побочных продуктов – диалкилалкилфосфоната, натриевой соли моноалкилфосфита и натриевой соли моноалкилалкилфосфоната.
Реакция Михаэлиса-Арбузова
Реакция Михаэлиса–Арбузова (также называемая реакцией Арбузова) представляет собой химическую реакцию трехвалентного эфира фосфора с алкилгалогенидом с образованием пятивалентного вида фосфора и другого алкилгалогенида. На рисунке ниже показаны наиболее распространенные типы субстратов, подвергающихся реакции Арбузова; сложные эфиры фосфитов (1) реагируют с образованием фосфонатов (2), фосфониты (3) реагируют с образованием фосфинатов (4) и фосфиниты (5) реагируют с образованием фосфиноксидов (6).
Реакция Михаэлиса–Арбузова инициируется атакой SN2 атака нуклеофильных видов фосфора (1 -фосфит) электрофильным алкилгалогенидом (2) с получением соли фосфония в качестве промежуточного продукта (3). Эти промежуточные продукты иногда достаточно стабильны, чтобы их можно было выделить, например, для триарилфосфитов, которые не реагируют с образованием фосфоната без термического расщепления промежуточного продукта (200 ° C) или расщепления спиртами или основаниями. Вытесненный анион галогенида затем обычно реагирует через другую реакцию SN2 на одном из атомов углерода R1, вытесняя атом кислорода, чтобы дать желаемый фосфонат (4) и другой алкилгалогенид (5).
