Реакция Соммле

Реакция Соммле — метод синтеза альдегидов взаимодействием соединений, содержащих галогенметильную группу, с гексаметилентетрамином (уротропином) с образованием и последующим гидролизом образующейся четвертичной аммонийной соли, открыта в 1913 г. Марселем Соммле :

[math]\displaystyle{ ArCH_2Hal \xrightarrow[]{(CH_2)_6N_4} [ArCH_2-N(CH_2)_6N_3]^+Hal^- \xrightarrow[H^+]{H_2O} ArCHO }[/math]

Механизм реакции

Реакция проходит в несколько стадий. Первая стадия — это реакция Делепина, в которой уротропин алкилируется галогенметильным соединением, и образовавшаяся четвертичная аммонийная соль (уротропиновая соль) далее гидролизуется до первичного амина:

Образовавшийся амин далее реагирует в присутствии воды с метиленимином CH₂=NH с перемещением гидрид-иона от метиленовой группы амина к метиленамину с образованием метиламина и соответствующего имина, который далее гидролизуется до альдегида:

[math]\displaystyle{ \mathsf{RCH_2NH_2 + CH_2\text{=}NH \rightarrow RCH\text{=}NH + CH_3NH_2} }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{RCH\text{=}NH + H_2O \rightarrow RCHO + NH_3} }[/math]

Образующийся в ходе реакции Делепина амин также может реагировать с формальдегидом, образующимся при гидролизе уротропина с образованием основания Шиффа:

[math]\displaystyle{ \mathsf{RCH_2NH_2 + HCHO \rightarrow RCH_2N\text{=}CH_2 + H_2O} }[/math]

которое далее реагирует с первичным амином в присутствии воды с образованием альдегида и метиламина:

[math]\displaystyle{ \mathsf{RCH_2N\text{=}CH_2 + RCH_2NH_2 + H_2O \rightarrow RCHO + RCH_2NHCH_3 + NH_3} }[/math]

Такое направление реакции является побочным, но, поскольку метилирование аммиака с образованием метиламина и метилирование амина, образующегося в ходе реакции Делепина, являются конкурирующими процессами, то увеличение количества уротропина увеличивает выход альдегида.

Применимость и модификации

Реакция Соммле применима для синтеза альдегидов из большинства бензилгалогенидов, за исключением пространственно затрудненных (замещенных в обоих орто-положениях) бензилгалогенидов: в этом случае реакция не идет. Реакция также затруднена в случае несущих сильные электронакцепторные или электрондонорные заместители бензилгалогенидов: так, например, 2,4-динитробензальдегид невозможно получить в условиях реакции Соммле.

Синтез ароматических гидроксиальдегидов также затруднен, так как в условиях реакции из-за активирования гидроксильной группой ароматического кольца происходит конденсация формальдегида и метиленимина с фенолами, однако присутствие электронакцепторных групп в бензилгалогениде может компенсировать донорное влияние гидроксильных групп. Так, нитрооксибензальдегиды могут быть синтезированы из соответствующих бензилгалогенидов, 3,5-дихлор-2-оксибензилхлорид в условиях реакции Соммле также дает соответствующий альдегид с хорошим выходом, однако 3-хлор-4-оксибензальдегид образуется из З-хлор-4-оксибензилхлорида с низким выходом.

При синтезе гидроксибензальдегидов по Соммле для устранения нежелательного влияния гидроксильной группы используют её ацилирование, в условиях реакции ацильная группа отщепляется.

Реакция также применима для синтеза гетероциклических альдегидов, так, тиофен-3-альдегид синтезируется с хорошим выходом.

В практике синтеза применяется и модификация Ле Энаффа, в которой в реакцию с уротропином вводится соответствующий метиленимин. Так, случае пиридинов галогенметильные производные неустойчивы из-за межмолекулярной кватернизации, в этом случае вместо них в реакцию Соммле вводят их аминометильные производные (например, синтезируемые восстановлением соответствующих нитрилов), альдегиды образуются с хорошими выходами.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4 (Пол-Три). — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.