Реакция Бодру — Чичибабина

Реакция Бодру — Чичибабина - метод синтеза альдегидов взаимодействием реактивов Гриньяра с ортоформиатами и последующим гидролизом образовавшегося ацеталя:

Метод описан в 1904 г. Бодру, который пытался синтезировать триарилметаны взаимодействием галоформов с реактивами Гриньяра, однако столкнувшись с низкими выходами, решил использовать вместо галоформов триэтилортоформиат и, независимо от него, Чичибабиным.

Механизм реакции

Предполагается, что на первой стадии реакции ортоэфир вытесняет молекулу диэтилового эфира из сольватированного реактива Гриньяра с образованием координационного комплекса, после чего происходит нуклеофильная атака органомагнийбромида 2 на углеродный атом ортоэфира 1, которая сопровождается отщеплением алкоксимагнийбромида и приводит к образованию ацеталя альдегида 3.

Ацеталь может быть выделен из реакционной смеси и затем гидролизован до альдегида 4:

Применимость и варианты

Реакция применима для синтеза как алифатических, так и ароматических и гетероциклических альдегидов из соответствующих реактивов Гриньяра, выходы при использовании алифатических магнийорганических соединений меньше, чем при использовании ароматических, выходы алифатических альдегидов также падают с ростом длины алифатической цепи. Реактивы Гриньяра, полученные из дибромалканов, образуют ацетали алифатических диальдегидов:

BrMg(CH₂)_nMgBr + HC(OEt)₃ $\to$ (EtO)₂CH(CH₂)_nCH(EtO)₂ + 2EtOMgBr

n = 4, 5, 6

В реакцию также вступают алифатические реактивы Гриньяра с удаленной функциональной группой:

X(CH₂)_nMgBr + HC(OEt)₃ $\to$ X(CH₂)_nCH(EtO)₂ + EtOMgBr

X = F, NAlk₂, COOR, HC≡C

и магнийгалогенопроизводные алкинов (реактивы Иоцича):

R-C≡C-MgBr + HC(OEt)₃ $\to$ R-C≡C-CH(EtO)₂ + EtOMgBr

В классическом варианте проведения реакции к эфирному раствору реактива Гриньяра добавляют эквивалентное количество этилортоформиата, после чего эфир отгоняют и реакцию проводят при нагревании - при низких температурах, без отгонки эфира, выходы низки. В дальнейшем получившиеся диэтилацетали из реакционной смеси могут быть выделены отгонкой либо гидролизованы с образованием альдегидов добавлением к реакционной смеси водной кислоты.

Для проведения реакции в мягких условиях может использоваться фенилдиэтилортоформиат HCOPh(OEt)₂, который синтезируют переэтерификацией этилортоформиата фенолом. Фенолят-анион, в силу большей кислотности, является, в сравнении с этоксид-анионом лучшей уходящей группой в условиях реакции: при взаимодействии фенилдиэтилортоформиата с реактивами Гриньяра первым отщепляется феноксигруппа, этоксигруппы при этом не затрагиваются:

RMgBr + HCOPh(OEt)₂ $\to$ RCH(OEt)₂ + PhOMgBr

В результате реакция протекает в мягких условиях - при кипячении в эфире и с высокими выходами; так, выходы валерианового и бензойного альдегидов составляют 90% и 99% соответственно.

Реакция также может проводиться с использованием ортоэфиров других карбоновых кислот, в этом случае образуются кетали, и, после их гидролиза - кетоны:

RMgBr + R¹C(OR²)₃ $\to$ RCR¹(OR²)₂ + R²OMgBr

RCR¹(OR²)₃ + H₂O $\to$ RR¹C=O + 2 R²OH

Родственные реакции

Алюминийорганические производные, получаемые взаимодействием α,β-ненасыщенных бромидов с амальгамированным алюминием в молярном отношении 1:1 в эфире взаимодействуют с ортоэфирами с образованием β,γ-ненасыщенных ацеталей, реакция идет при низких температурах (охлаждение сухим льдом). Выходы в этой реакции достаточно высоки, так, выход 4,4-диметоксибут-1-ина, образующегося при взаимодействии пропаргилбромида с триметилортоформиата составляют 77-79% в пересчете на пропаргилбромид:

HC≡C-CH₂Br + Al $\to$ HC≡C-CH₂Al_2/3Br

HC≡C-CH₂Al_2/3Br + HC(OCH₃)₃ $\to$ HC≡C-CH₂CH(OCH₃)₂

При использовании дифенилалкилортоформиатов в силу того, что фенолят-анион является хорошей уходящей группой, возможна реакция образующегося ацеталя с избытком реактива Гриньяра, ведущая к образованию простых эфиров:

RMgBr + HC(OAlk)(OPh)₂ $\to$ RCH(OAlk)(OPh) + PhOMgBr

RCH(OAlk)(OPh) + RMgBr $\to$ R2CHOAlk

Аналогично себя ведут в реакции с дифенилалкилортоформиатами и алюминийорганические, синтезируемые из α,β-ненасыщенных бромидов.

Еще одна родственная реакция - синтез альдегидов по Буво из реактивов Гриньяра и диалкилформамидов, в котором диалкилформамиды выступают в качестве синтетических аналогов ортоформиатов:

Литература

Межерицкий В.В., Олехнович Е.П. и др. Ортоэфиры в органическом синтезе. Ростов: Издательство Ростовского университета, 1976 г.