ФК с кислоточувствительной кислотой

форум для специалистов в области органической химии
organic chemistry issues discussion for professional scientists
Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Jokermaniak » Сб мар 08, 2025 1:13 am

Добрый вечер, коллеги,

у меня возникла задача - есть карбоновая кислота, которой надо ацилировать ароматический субстрат по Фриделю-Крафтсу. Проблема в том, что оба компонента умирают от сильных протонных кислот (кислоты Льюиса, в частности AlCl3, переносят нормально). Трифторуксусную они ещё вроде как переживают, а что посильнее - валятся. В связи с чем возник затык на стадии конвертации кислоты в хлорангидрид. Попытки охлорить кислоту с оксалилом, тионилом и в системе мезилхлорид/ТЭА провалились, кислота дохнет. Поэтому возникло два вопроса:

1) Есть ли какие-то другие пути, либо нежного получения хлорангидрида в виде, пригодном для введения в Ф-К, либо какие-то другие производные, способные вступать в Ф-К с умеренно электроноизбыточными аренами?

2) Есть ли у кого опыт синтеза смешанных ангидридов карбоновых кислот с трифторуксусной кислотой, а главное введения их в реакцию Ф-К? А то какие-то намеки на это я в Реаксисе нашел, но конкретных методик - нет.
Последний раз редактировалось Jokermaniak Сб мар 08, 2025 5:58 pm, всего редактировалось 1 раз.
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Allex'
Сообщения: 285
Зарегистрирован: Пт ноя 03, 2006 1:36 pm

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Allex' » Сб мар 08, 2025 2:31 am

1. P2O5:
P2O5-mediated Friedel-Crafts acylation of activated arenes with carboxylic acid as acylating agent. Kalshetti R.G., Mandle R.D., Kamble S.P., Sudalai A. Indian J. Chem. B. 2020, Vol.59, pp.1861-1867
2. TFA/TFAA:
Hydrogen bond donor solvents enabled metal and halogen-free Friedel-Crafts acylations with virtually no waste stream. Liu G., Xu B.
Tetrahedron Letters 2018, Vol.59, pp.869-872
3. Ms2O:
“Greener” Friedel-Crafts Acylations: A Metal- and Halogen-Free Methodology. Wilkinson M.C.
Organic Letters 2011, Vol.13, N.9, pp.2232-2235
4. AlCl3/microwave:
5-Aryl indanones and derivatives as non-steroidal progesterone receptor modulators.
Kern J.C., Terefenko E., Trybulski E., Berrodin T.J., Cohen J., Winneker R.C., Yudt M.R., Zhang Z., Zhu Y., Zhang P.
Bioorganic Medicinal Chemistry Letters 2009, Vol.19, pp.6666-6669
5. P2O5/SiO2:
Friedel–Crafts acylation of aromatic compounds with carboxylic acids in the presence of P2O5/SiO2 under heterogeneous conditions.
Zarei A., Hajipour A.R., Khazdooz L. Tetrahedron Letters 2008, Vol.49, pp.6715-6719
6. Cyanuric chloride/AlCl3:
Mild, Efficient Friedel-Crafts Acylations from Carboxylic Acids Using Cyanuric Chloride and AlCl3. Kangani C.O., Day B.W.
Organic Letters 2008, Vol.10, N.13, pp.2645-2648
7. Tf2O:
Tf2O as a rapid and efficient promoter for the dehydrative Friedel–Crafts acylation of aromatic compounds with carboxylic acids.
Khodaei M.M., Alizadeh A., Nazari E. Tetrahedron Letters 2007, Vol.48, pp.4199-4202

Nickolas
Сообщения: 1687
Зарегистрирован: Пн авг 27, 2007 8:15 pm

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Nickolas » Сб мар 08, 2025 5:13 am

А нельзя просто ангидрид получить с помощью карбодиимида и уже его вводить в реакцию ФК?

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Jokermaniak » Сб мар 08, 2025 5:52 pm

Allex' писал(а):
Сб мар 08, 2025 2:31 am
6. Cyanuric chloride/AlCl3:
Mild, Efficient Friedel-Crafts Acylations from Carboxylic Acids Using Cyanuric Chloride and AlCl3. Kangani C.O., Day B.W.
Organic Letters 2008, Vol.10, N.13, pp.2645-2648
Спасибо. Эту статью я видел, она у меня в ближайших планах. Вариант с TFA/TFAA тоже интересный. Остальное, боюсь, не для моих субстратов.
Nickolas писал(а):
Сб мар 08, 2025 5:13 am
А нельзя просто ангидрид получить с помощью карбодиимида и уже его вводить в реакцию ФК?
Ациклические карбодиимиды по опыту плохо получаются с карбодиимидами, видимо из-за конкурирующей изомеризации в N-ацилмочевину. Плюс, половина исходника идет в отвал, так что этот вариант оставлю на самый крайний случай.
Последний раз редактировалось Jokermaniak Сб мар 08, 2025 5:55 pm, всего редактировалось 1 раз.
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Cherep
Сообщения: 23438
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Cherep » Сб мар 08, 2025 5:55 pm

Jokermaniak писал(а):
Сб мар 08, 2025 1:13 am
1) Есть ли какие-то другие пути, либо нежного получения хлорангидрида в виде, пригодном для введения в Ф-К, либо какие-то другие производные, способные вступать в Ф-К с умеренно электроноизбыточными аренами?
Что-то навроде Аппеля

Код: Выделить всё

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja00966a052
Чтото про натриевые соли и оксалил хлорид

Код: Выделить всё

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja01448a024
Jokermaniak писал(а):
Сб мар 08, 2025 1:13 am
2) Есть ли у кого опыт синтеза смешанных эфиров карбоновых кислот с трифторуксусной кислотой, а главное введения их в реакцию Ф-К? А то какие-то намеки на это я в Реаксисе нашел, но конкретных методик - нет.
Наверное смешанных ангидридов?
Опыта нет, один чел из параллельной группы в универе припёр как-то на просмотр креатив не то "Поваренная книга анрхиста", не то ещё чего-то такое. В книге такой смешаный ангидрид с одной кислотой (производное индола) предлагали получать. За неделю до этого была лекция по органической химии у всего потока про свойства ангидридов и в том числе про то, что с аминами такое смешанные ангидриды реагируют не туда, куда предлагали в книге.Мы недоумевали. :mrgreen: Но это не ФК

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Jokermaniak » Сб мар 08, 2025 8:20 pm

Cherep писал(а):
Сб мар 08, 2025 5:55 pm
Чтото про натриевые соли и оксалил хлорид

Код: Выделить всё

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja01448a024
Эх, только что всю кислоту из натриевой соли выкислил...
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6935
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Phobos » Вс мар 09, 2025 8:13 am

Я тут на форуме как-то давал ссылку на способ приготовления ангидридов с гексахлороацетоном. Кажется, еще Ph3P/Et3N участвуют, но уже точно не помню. Все делается при -78, весьма чистая реакция. Авторы ухитрились так даже формил хлорид получить.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

tixmir
Сообщения: 921
Зарегистрирован: Чт ноя 12, 2009 1:32 pm

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение tixmir » Вс мар 09, 2025 9:13 am

Это модификации реакции Аппеля, там еще есть варианты с тетрабромидом углерода и бромангидридами кислот.

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Jokermaniak » Вс мар 09, 2025 7:30 pm

Не знал, что с кислотами Аппель тоже работает. А кто-нибудь из здесь присутствующих делал хлор/бромангидриды по Аппелю? Самый интересный вариант это хлорангидрид с ЧХУ, конечно.
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6935
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Phobos » Пн мар 10, 2025 7:57 am

Ну я делал лет 30 назад с гексахлороацетоном, хорошая чистая реакция.
Альфа к карбоксилу был хиральный центр, не пострадал.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 2136
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение ChemNavigator » Пн мар 10, 2025 9:09 am

Jokermaniak писал(а):
Сб мар 08, 2025 1:13 am
Попытки охлорить кислоту с оксалилом, тионилом и в системе мезилхлорид/ТЭА провалились, кислота дохнет.
Есть ещё вариант из Na-соли кислоты и SiCl4 получить смешанный ангидрид Si(RCOO)4, и уже его запустить в реакцию. Тетраформиат кремния например применяют вместо несуществующего ангидрида муравьиной к-ты.

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6935
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Phobos » Пн мар 10, 2025 1:26 pm

В SiCl4 всегда есть достаточно HCl, чтоб развалить кислоточувствительные группы.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Jokermaniak » Вт мар 11, 2025 12:52 am

Phobos писал(а):
Пн мар 10, 2025 7:57 am
Ну я делал лет 30 назад с гексахлороацетоном, хорошая чистая реакция.
Альфа к карбоксилу был хиральный центр, не пострадал.
А это вы делали хлорангидрид или просто ангидрид?
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 2136
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение ChemNavigator » Вт мар 11, 2025 8:13 am

Phobos писал(а):
Пн мар 10, 2025 1:26 pm
В SiCl4 всегда есть достаточно HCl, чтоб развалить кислоточувствительные группы.
Тогда чем SiCl4 хуже чем AlCl3? ТС утверждает, что "оба компонента умирают от сильных протонных кислот (кислоты Льюиса, в частности AlCl3, переносят нормально)".

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6935
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Phobos » Вт мар 11, 2025 8:37 am

А это вы делали хлорангидрид или просто ангидрид?
Хлорангидрид.
A смешанные ангидриды с сульфокислотами могут помочь? Для макролактонизаций иногда используют какой-то стерически затрудненный сульфохлорид, типа мезитила или даже триизопропила. Сперва делают смешанный ангидрид, потом циклизацию. Может он и для Ф-К подойдет? И можно делать не с триэтиламином, а сперва перевести кислоту в безводную натриевую/калиевую соль. Чтоб остановиться именно на стадии смешанного ангидрида.
Тогда чем SiCl4 хуже чем AlCl3?
Тем, что хлорид алюминия для Ф-К используется в каталитическом количестве, а SiCl4 в данной реакции пойдет в стехиометрических количествах. И внесет больше кислоты.
Кстати, а через кремний можно внести все четыре кислотных группы или часть потеряется?
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Nickolas
Сообщения: 1687
Зарегистрирован: Пн авг 27, 2007 8:15 pm

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Nickolas » Вт мар 11, 2025 10:20 am

Phobos писал(а):
Вт мар 11, 2025 8:37 am
Тем, что хлорид алюминия для Ф-К используется в каталитическом количестве
Классическое ацилирование по Ф-К вроде проводится как минимум с одним эквивалентом AlCl3, а если есть еще доноры электронной пары, то и несколько экв.

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6935
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Phobos » Вт мар 11, 2025 11:59 am

Насчет AlCl3 я действительно спутал с алкиляцией, но для активированных субстратов с донорными группами пишут, что:
In certain cases, generally when the benzene ring is activated, Friedel–Crafts acylation can also be carried out with catalytic amounts of a milder Lewis acid (e.g. Zn(II) salts) or a Brønsted acid catalyst using the anhydride or even the carboxylic acid itself as the acylation agent.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Nickolas
Сообщения: 1687
Зарегистрирован: Пн авг 27, 2007 8:15 pm

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Nickolas » Вт мар 11, 2025 7:15 pm

Phobos писал(а):
Вт мар 11, 2025 11:59 am
но для активированных субстратов с донорными группами пишут, что:
Активированные арены можно и без катализа в гексафторизопропаноле ацилировать:
DOI:
http://dx.doi.org/10.1021/acs.orglett.6b01460

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Jokermaniak » Ср мар 12, 2025 5:01 am

Nickolas писал(а):
Вт мар 11, 2025 7:15 pm
Phobos писал(а):
Вт мар 11, 2025 11:59 am
но для активированных субстратов с донорными группами пишут, что:
Активированные арены можно и без катализа в гексафторизопропаноле ацилировать:
DOI:
http://dx.doi.org/10.1021/acs.orglett.6b01460
А я пользовался, оно работает. Но у меня-то проблема хлорангидрид получить...
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: ФК с кислоточувствительной кислотой

Сообщение Jokermaniak » Чт мар 13, 2025 12:42 am

Кому интересны промежуточные результаты, попробовал по этой статье:

6. Cyanuric chloride/AlCl3:
Mild, Efficient Friedel-Crafts Acylations from Carboxylic Acids Using Cyanuric Chloride and AlCl3. Kangani C.O., Day B.W.
Organic Letters 2008, Vol.10, N.13, pp.2645-2648

Конверсия полная, хоть и понадобилось сильно больше времени, чем заявляют. Признаков кислотно-промотируемого умирания не наблюдал (на моих субстратах это весьма характерно выглядит и визуально, и по ТСХ), но ничего хорошего из реакции не получил, в ТСХ и протоннике лес чудес, после колонки ни одной нормальной фракции.
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Ответить

Вернуться в «органическая химия / organic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 18 гостей