14.1.1.2. Конденсация ароматических соединений с альдегидами и кетонами.

Взаимодействие ароматических соединений с формальдегидом может протекать по двум направлениям:

- с образованием соответствующих гидроксиметильных производных

- с образованием диарилметанов

Более важным с практической точки зрения является второе направление. Эти реакции протекают в водной среде в присутствии минеральных или органических кислот. Ниже представлен механизм образования диарилметанов:

Д анный процесс имеет практическое значение при использовании в качестве субстрата N,N-диметиланилина, либо других третичных аминов сходного строения:

Образующийся бис(4-диметиламинофенил)метан применяется в производстве арилметановых красителей.

В качестве другого примера использования подобной конденсации можно привести получение диспергатора НФ, широко применяемого поверхностно-активного вещества. Одна из возможных структур этого соединения приведена ниже

Аналогичным образом протекает конденсация третичных ароматических аминов с альдегидами, приводящая к образованию тризамещенных метанов.

При конденсации ароматических соединений с кетонами в указанных выше условиях образуются тетразамещенные метаны.

Образующийся в этом процессе 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан (дифенилолпропан, диан, бисфенол А) применяется в синтезе полимерных матеариалов. В подобную реакцию могут вступать и ароматические амины:

1,1-Бис(4-аминофенил)циклогексан используется в синтезе азокрасителей.

14.1.1.3. Реакции хлор- и бромметилирования

Реакция хлорметилирования заключается во взаимодействии ароматического соединения с формальдегидом (или параформом, представляющим собой циклический тример формальдегида) и хлороводородом в присутствии кислотных катализаторов ( ZnCl₂, H₂SO₄).

В место формальдегида в этой реакции можно использовать дихлордиэтиловый эфир. Вместо формальдегида в этой реакции можно использовать дихлордиэтиловый эфир

В качестве побочных продуктов в этом процессе образуются диарилметаны. Механизм реакции предполагает первоначальное протонирование формальдегида с последующей электрофильной атакой бензольного ядра с образованием бензильного катиона:

Аналогично протекает реакция бромметилирования

Хлорметилирование бензола не представляет интереса, поскольку бензилхлорид с экономической точки зрения выгоднее получать хлорированием толуола. Однако процессы хлорметилирования и, особенно, бромметилирования широко используются в тонком органическом синтезе: хлор- и бромметильные производные могут быть превращены далее в соответствующие аминопроизводные, нитрилы и другие соединения, являющиеся ключевыми продуктами в синтезе биологически активных веществ.

14.1.1.4. Реакция аминометилирования

Р еакция аминометилирования называется реакцией Манниха. Эта реакция заключается во взаимодействии формальдегида и гидрохлорида амина (обычно вторичного) с фенолами, электроноизбыточными гетероциклическими соединениями (производные фурана, тиофена, пиразола, индола) или соединениями, содержащими подвижные атомы водорода в алкильной цепи, в частности с производными ацетофенона:

В случае п-крезола в молекулу можно ввести последовательно две аминометильные группы:

В молекулу фенола могут вступить три аминометильные группы.

Промежуточным продуктом в реакции Манниха является N-гидроксиме-тильное (метилольное) производное амина, образующееся при взаимодействии формальдегида с амином. В кислой среде этот продукт превращается в карбокатион, который и представляет собой атакующую частицу.

С бензолом, нафталином и их производными, отличными от фенолов и третичных аминов, реакция Манниха не идет. Однако эти соединения дают продукты аминометилирования при непосредственном взаимодействии с гидроксиметильными производными аминов:

Этот процесс наиболее успешно применяется для получения аминометильных производных амидов:

Близкой по характеру к реакции Манниха является реакция сульфометилирования, заключающаяся во взаимодействии фенола с бисульфитным производным формальдегида.