И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 253
Текст из файла (страница 253)
О. у. комплексно влияют на плодородие почвы (повышают содержание гумуса и питат. элементов, уяучшают водный и воздушный режимы, активизируют жизиедеательность полезной микрофлоры), увеличивают уро;кайность с.-х. культур (особенно картофеля, кормовых корнеплодов, кукурузы, овощных и технических, озимых зерновых; иаиб. эффект достигается иа дерново-подзолистых и серых лесных 789 ОРГАНИЧЕСКИЙ 399 почвах) и улучшают качество продукции. Дозы О. у.-обычно 20-809/га.
Мировое потребление О.у. во 2й пол. 20 в. составляет 3-4 млрд, т/год, в т. ч. в СССР 961 млн. т (1985). Лип.. Лукьлиевкоз И. Ич Прятптомгмяа и нспольюваим ортиидчсаю удобрсиий, М., 1982; Артююйи А. М., дсрпевяи Л. М., Крзтеий спревоч. иик ло улобрсйиям, 2 «зд, М, 1984, с. 95-126, Весильсв В. А., Филиппове И. В., Спрсвочиик по оргвиичсеким удобрением. 2 изд., М, 1988, Сельскохозвйственимй зипиклопсдичсспей словарь, М, 1989.
Ф.В Ямеоссскед. ОРГАНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, см. Оргпнпчггких дгпуггам анадмэ. ОРГАНЙЧЕСКИЙ СЙНТЕЗ, раздел орг. химии, в к-ром рассматриваются пути и методы искусств. создания орг. саед. в лаб. и иром. Масштабах. Широко применим в лаб. условиях (гл. обр. для исследоват. целей) и в пром-стн (См. Основной органический гинтгэ. Тонкий органический сиюигэ). Успешное развитие О. е. началось после разработки теории хим. строения (см. Органическая химия) и накопления сведений о хнм, св-вах орг. саед.
(2-я пол. 19 в.). С этого времени О. с. как осн. источник новмх орг. саед. играет фундам, роль в становлении орг. химии как науки н в ее дальнейшем разввтяи, обеспечивая постоиино расширяющийся круг изучаемых объектов. Развитие О. с. в 20 в., особешю впоследние десятилетия, характеризуется все возрастающим вниманием к сивтезу прир. саед. и их аналогов, значит. укреплением методич, базы (созданием надежных синтетич. методов), началом создания самостоят.
теории О. с. Осуществление синтеза сложнейших прир. саед. (напр., хлорофилла, витамина Втм биополимеров), создание материалов с необычными св-вами (нанр., т. наз. Мгпталспп оргакичггкил) показывает, что лля современного О. с. практически ие существует негзвзрешимых задач. В статье рассмотрены вопросы, касающиеся планирования О. опт.е. Выбора сипим, пути получения саед. с заранее заданной структурой. Конкретные метолы синтеза — образование новой связи С вЂ” С, введение функц.
групп и др. изложены в статьях, посвященных р-пням (иаир., адкмдиробанмг, Арбуэппа ргакямя, дигноиый сюилгэ, нитропаниг). Обычно синтез целевого саед. осуществляют из относительно простьгх н доступных (т.е. выпускаемых иром-стью) исходных в-в. Как правило, лри синтезе сложных в-в путь от исходных саед. к целевому разбивается на ряд этапов (стадий), на каждом из к-рых происходит образование одной-двух связей (фрагментов) будущей молекулы или подготовка к образованию таких связей.
Осуществление О, с. сопряжено с решением двух оси. вопросов: 1) разработка общего плана синтеза, т.е. выбор оптим. исходных саед. и последовательности стадий, ведущих кратчайшим путем к целевому продукту (стратегия синтеза); 2) выбор (или разработка новых) синтетич, методов, обеспечинающих возможность построения необходимой связи в определенном месте собираемой молекулы (тактика синтеза), Основу тактики О. с.
составляют различные синтетич. методы, каждый из к-рых лредстаагщет собой стандартную совокупность одной или песк. р-ций и приемов выделения продуктов, к-рые обеспечивают возможность построения нли разрыва определенного типа свюи (или связей), необходимой ддя синтеза целевого соединения. Важные характеристики эффективного синтетич. метода-общность (слабая зависимость результата от конкретных особенностей структуры исходных саед.), селективность (участие в осн. р-циях метода лишь определенных функц.
групп) и высокие выходы продуктов. Типичным примером эффективного сиитетич. метода может служить синтез олефинов по Виттнгу (р-ции 1-3) из алкнлгалогешщов и карбонильных соедд 'ЕЕ'СННа) + РРй~ (ЕЕ'СНРР(7Д На) (1) в (ЕЕ'СНРРй~] НаГ Ей'С вЂ” РР)г~ (2) ( — основание) (10) К вЂ” М + СО КСООМ КСООМ ' КСООН ы,о' К-СНО 3 К+ СН О АгС(О) К «АгСНзК 791 400 ОРГАНИЧЕСКИЙ КК'С вЂ” РРЬз + К"С(О) К"' -«КК'С=СК"К"' + РРйз (3) Осы.
методы О. с. можно разбить ыа три группы: 1) конструктивные, ведущие к образованию новых связей С вЂ” С, назначение к-рых — построение скелета будущей молекулы (напр., р-ция Гриыьяра, р-ция Фриделя-Крафтса, циклоприсаедииеиие); 2) деструктивные, ведущие к разрыву определенных связей С вЂ” С с целью удаления той или иной группировки из молекулы после того, как ее роль в синтезе сыграна (иаир., декарбоксилироваиие, периодатиое окислеиие диолов); 3) методы трансформации фуикц. групп.
Последыее важно для введения в молекулы исходных или промежут. саед. фуикц. групп и их зашиты (см. Защитные груллы), требующихся для осуществлении очередной конструктивной р-ции, а па заключит. стадиях синтеза -для введения необходимых функц, групп в целевое соединение. Методы трансформации фуикц. групп (ыапр„превращ. спиртов в алкилгалогеииды, простые и сложные эфиры, карбаиильыые саед. и обратные им превращеиия) хорошо разработаны. Это позволяет говорить о сиитетич. эхвивалеытыости фуикц.
групп и целых фрагментов молекул, если они легко взаимопревращаемы. Напр., при синтезе замешенных беызиловых спиртов (4 и 5) и алхыларилов (4 и 6) введение в молекулу арена ацильыого остатки (4) в сяитетич. плане эквивалентно введению и-гидроксиалкильиого или алкыльиого остатка, посколъку карбоиильиая группа в праме:нут. кетоые легко м.
б. восстановлена до спиртовой (»1 или до СНз-звеыа (б): Аг — Н + КС(О)На1 -» АгС(О)К + ННа1 (4) АгС(О)К «АгСН(ОН)К (5) Принцип сиитетич. эквивалентности позволяет использовать практически весь арсенал существующих р-ций для сборки целевой структуры почти независимо от конкретного распределения (или отсутствия) в ией фуикц. групп; иапр., ыаращиваыяе углеродиой цепи путем алкилироваиия монозамещеыыых ацетилеиидов можно рассматривать как метод синтеза цис-олефыыов, легко получаемых из дизамещеиыых ацетиленов путем частичного гидрироваиия.
Рассмотрение вопросов сиитетич. эквивалевтиости привело к введению в О. с. поиятия «сиитои», под к-рым подразумевают реалъыые или иереалъвые (виртуалъиые) частипы, присоедииеиие к-рых к субстрату соответствует введеияю в нега определенной (обычио достаточно крупной и распростраиеииой в арг. саед.) группы. Синтов-поыятие абсграктиое, описывающее в символич. виде результат к.-л. сиитетич, операции, Нму должен соответствовать тот или иной реагеит (реагеиты), участвующий в реальной р-ции. Так, напр., записанной иа сиитоииом языке р-ции (7), ведущей к карбаыовым к-там, соответствуют реальные р-ции (8 и 9), в к-рых сивтетич.
эквивалеытом сиитоиа СООН выступает СМ (залисывается СООН «СН), сиитоиа К+ -алкилгалогеыид иля алкилсульфоыат (К «КХ): К+ + СООН «КСООН (л КХ + СХ -~ КСХ (Х = На), К'БОз и дР.) (8) КСН + Н«О «КСООН (9) Представление о сиитопах широко используют для решения тактич. и стратегвч. задач в ретрасииеетичеснам анализе. При этом целесообразно осуществлять разборку (ва схемах символ «) целевой молекулы таким образом, чтобы оыа вела к ыаиб. «распазиаваемым» (т.е.
хорошо разработанным и употребительным) сиитоиам. Так, иаир., целесообразным путем ретросиытетич. анализа карбоиовых к-т мо;кет служить разборка (а), ведущая к рассмотренным выше сиытоиам, либо разборка (б), ведущая к сиитоыам 1 иП: К' + СООН = К вЂ” СООН «К + 'СООН 1 и К «КМ (М = М8На1, (л(); +СООН «СО, ш Реагеитами, эквивалеытиыми сиитоыам 1 и П, могут служить соатв. металлоорг.
саед. 1П и СО«, а реальными р-циями, отвечающими такой разборке;р-пли 1О и 11: Испальзаваыие сиытоииого подхода в поиске оптим. путей синтеза позволяет в значит. мере формализовать (свести к набору иек-рых руководящвх правил) выбор пути О. с., осиовывавшийся ранее гл. обр.
иа личном опыте и интуиции исследователя. Сыытоиыый подход позволяет виогда прийти чисто лагич. путем к решениям эвристич. характера. Последиее связано гл. обр. с использоваиием «переполлризоваиыых» саитоиав, в к-рых вводимый в молекулу фрагмевт характеризуется необычной, парадоксальной, с точки зрения обычных представлений орг. химии, полярностью или структурой.
Примером мо;кет служить ретросиытетич. анализ альдегидов (12), ведущий к злектроф. сивтопу К', сиытетич. эквиваленты к-рого традяциоииы, и «парадоксальному» сиитоыу СН=О. Последний м. б. реализован путем использования его сыитетич. зквивалеыта-метилепдитиоацеталя (17), включение к-рого в последовательность р-ций (13) обеспечивает возможность генерирования карбаииоыа (т') и получеыие целевого альдегида: СНг В1 С УН вЂ” ( )( КСНО (13) С "С~ Т. обр., последовательность р-ций (13) эквввалеитиа ыервоыачальыой парадоксальной разборке (12).
Наряду с традиц. сиытегич.методами, обеспечивающими сборку одной связи в молекуле, большую роль вграют методы„в к-рых р-ция или последовательность р-ций обеспечивает образование песк. связей ы одновременно сборку крупного мол. фрагмента, как, иаир., в аииелироваиии по Робинсону (см. Робинсона-Минни»а реакция). Поскольку методы такого типа позволяют решать ые талька частные тактич. задачи, ио и вопросы целостного лостроеыия ключевого элемента структуры конечного продукта, их прииято отиосить к числу стратегических. При разработке стратегии сложного О. с. используют песк. Раэл. полходов.
В логич. отношении ыаиб. простой из ыих состоит в последоват. ретросиитетич. разборке связей, входящих в целевую молекулу таким образом, чтобы в итоге выйти к подходящим исходным соедииеыиям. Каждый шаг такой разборки должен приводить к распозыаввемым сиытоиам, с тем чтобы обратиая операция (сборха соответствующей связи в реальном синтезе) была обеспечена эффективным сиитетич. методом.
Для любой более или менее сложной орг. молекулы можно написать множество ретросиитетич. щем, построеииых ыа таком принципе. Это же сыравелливо и для большииства промежут. саед., возникающих ыа каждом шаге ретросиитетич. анализа. В рщультате строится «древо» решений, выбор оптим. пути в к-ром требует глубокого анализа. Исследование теоретич. осиов О. с. ыаправлеио, в частыосты, иа создание методов отсечеиия ыаим. перспективных вариантов и поиск ыаиб.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
