И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 254
Текст из файла (страница 254)
плодотворных. В этих исследованиях ключевое место занимает поив- 792 тие стратегич. связи, т.е. такой связи, с разборки к-рой целесообразно начинать ретросинтетич, анализ (для целевых и промеж)т. саед.). Сформулирован ряд принципов выбора стратегич.
связи, формализованных до такой степени, что на их основе появилась возмо;кность создания программ для ЭВМ с целью осуществления ретросинтетич. анализа в т. наз. комлыотнерном ситнезе. Однако такой подход имеет ряд недостатков. Один из них состоит в том, что молекула в этом случае рассматривается как сумма ковалентных связей, т.е. без учета специфики, присущей конкретной структуре как целому. Тщательный же анализ такой специфики (второй путь планирования О.
с.) позволяет в ряде случаев находить неожицанные эвристич. решения, обеспечивающие высокую эффективность синтеза. Пример такого решения трехстадийный синтез прир. произяодных циклопентаноидов (14), осуществленных Г. Мета и А. редда в 1981: ОРГАНИЧЕСКИХ 401 сборка слово!ой молекулы из фрагментов А; осуществляется путем последоват, усложнения исходного субстрата в соответствии с «лннейной» схемой (16): А А АС АсА АсА,А! Асл,А!47 - АоА АтА! -А (Ю! В отличие от такого приема, ьонвергентные схемы синтеза предполагают параллельную сборку укрупняющихся мол.
блоков н заключит. сборку целевой молекулы из двух крупных блоков по схеме типа (17): А о~ А! АоА,АтА! -Я (!4) С С вЂ” 8((СН8)8 3- (с~).' с 11 СН сн (С Н!)38! (СН8)38! (сн,)ф! (СН,)88! б) «Болевая тачка» многостаднйного синтеза — низкий выход целевого продукта, При среднем выходе на стадию У общий выход на а стадий составляет У„= У". Поэтому важно при планировании сложного синтеза минимизировать число стадий и выбирать наиб. эффективные синтетич. методы для его осуществления.
Др, путь повышения общего выхода — использование т. наз. конвергентных схем синтеза. При традиц. подходе 793 28 хнивчеснрл анц. т. 3 Третий принцип планирования состоит в выборе той илн иной стратегич. р-ции как ключевой стадии синтеза (напр., построение присущего целевому саед.
Углеродно~о скелета) с послед. ретросинтетич. «подгонкой» целевой структуры к продукту этой р-ции. Несмотря на то что такой путь обычно сопрюкен с включением в схему синтеза ряда дополнит. стадий (введения, удаления или защиты функц. групп), он нередко обеспечивает высокую эффективность схемы в целом, поскольку позволяет в одну-две стадии решить осн. стратегич. задачу синтеза. Так, в кратчайшем из известных ва сегодня синтезе стероидов (его разработали Р.
Фанк и К. Фольгардт в 1980) задача создания полициклич, скелета решается с помощью трех стратегич, р-ий,, выполняемых в одном реакц, сосуде без выделения проме;кут. продуктов (схема 15): Для такой полностью конвергентной схемы зависимость общего выхода от числа стадий имеет вид У„= Уи'!", что обусловливает значительно более слабую зависимость У„от числа стадий (см, также табл.). ЗАВИСИМОС"ГЬ ВЫХОДА ИОИКЧИОГО ПРОДУКТА (В %) ОТ ЧИСЛА СГАДИЙ (ерстка выкал анной сталин 80'А) Число сгкпнй 8 76 32 ы 80 008 6(0* 270 32,8 26 24,4 Ыя 28 5! 2 4! Лннейиак Конмргеитиак Конвергентные схемы имеют также др. преимугцества перед линейными возможность разобщения сходных функц.
групп ло разным ветвям схемы, в результате чего значительно упрощаются задачи обеспечения селективности р-ций (см. Региоселективность и региосненифичность)7 возможность одновременной проработки разл. ветвей схемы, а также внесения необходимых изменений в те или иные участки схемы без нарушения общего стратегич. замысла. Осуществимость конвергентного пути синтеза строится на использовании р-ций, обеспечивающих возможность сборки молекул из крупных блоков, что, наряду с синтонным подходом, в значит, мере обусловило успехи О.
с. (синтез хлорофилла, витамина В„, полинуклеотидов н др.) и перевод многих чисто препаративиых синтезов в промышленные (напр» синтез стереоидиых гормонов и простагландинов). Лкгл. Чинов О. С., Чинов А О., Рвниоиалаиое планирование слонного орыникгскою аогтыа, М., 7986; котков А Ф, Смит В А., Органи ескнй синтез, М,. 7987. Л. Ф. Кеккск. ОРГАИйтйЕСКИХ ВКЩЙСТВ АНАЛИЗ (устар.— орг, анализ), качеств. и количеств.
определение состава орг. в-в и установление их строения. При определении качеств, состава орг, в-в используют разнообразные методы, основанные на хим, р-циях, сопровождающихся образованием продуктов с характерными св-вами (цвет, запах, т-ра плавления и др.), и на измерении физ. и физ.-хим. (Хроматографич., спектральных и др.) характеристик идентифицируемых соединений. При количеств. анализе орг. в-в устанавливают кол-во реагеита, вступившего в р-цию с определяемыми орг. саед., или измеряют разл. физ. и физ.-хим, характеристики, связанные с кол-вом определяемого соединения. О.
в. а. включает элементный анализ, изотониый анализ, структурно-групповой (включая функц. и стереоспецифич.), молекулярный анализ, фазовый анализ и структурный аналит. 794 402 ОРГАНИЧЕСКИХ Исторически первыми были разработаны способы элементного анализа орг. в-в (А. Лавуазье, кон. 18 в.), основанные на их окислении и гравиметрич., тнтриметрич. или газометрич. определении образовавшихся простых саед. отдельных элементов. Первые методы элементного микро- химического анализа (микроанализа) разработал Ф. Прегль в нач.
20 в. Со 2-й пол. 20 в. для элементного анализа в-в широко применяют автоматич. анализаторы, основанные на сожжении анализируемой пробы орг. в-ва н газохроматографич. разделении и определении продуктов сожжешш. Анализатор снабжают компьютером и автоматич. системой ввода проб. Изотопный анализ орг. в-в имеет целью определение в них содержанив отдельных изотопов, а татке определение соотношения одних и тех же арг.
саед., содержашях разные изотопы или их сочетания. Для этого чаще всего применяют масс-спехтрометрню или многократную газо-жидкостную хроматографию (напр., при разделении обычных и дейтерир. форм метана или бензола). Наиб. эффективна хроматомасс-спектрометрия. Большинство методов функционального анализа основано на взаимод. отдельных функц. групп орг. саед. с подходящими реагентами.
Такие р-ции бывают избирательными нли ограниченно избирательными, т. е, характерны соотв. только для одной или песк. функц. групп. Чаще всего используют р-ции, связанные с образованием или исчезновением к-т, оснований, окислителей, восстановителей, воды, газов, реже-осадков и окрашенных в-в.
Образовавшиеся к-ты и основания определяют кислотноосневным титрованивм в водной или неводной среде. В неводной среде возможно раздельное потенциометрич. титрование к-ты и основания разной силы при совместном присутствии. В случае акислит.-восстановит. р-ций, скорость к-рых невелика, обычно используют обратное титрование, т.е. оттитровывают избыток реагента. На образовании или поглощении воды в р-днях орг. саед. основано определение мн. функц. групп с помощью Фишера реактива (см. также Аквиметрия). Методы, основанные на р-цивх, к-рые сопровождаются выделением яли поглощением газа, используют редко, т.к. измерение объема или давления обычно требует громоздкой аппаратуры.
На образовании осадков основаны гравиметрич. методы определения небольшого числа функц. групп. Малораспюримые саед., используемые в этих случаях, представляют собой, как правило, металлич. соли карбоновых и сульфонавых к-т, соли орг. оснований, комплеканые саед. (в т.ч. хелатные). Образование окрашенных саед, часто достаточно специфично и позволяет избирательно определять функц.
группы фатометрич. методами. Получили распространение (особенно в мнкроаналнзе) р-ции, приводящие к образованию флуоресцирующих саед., т. к, чувствительность определения функц. группы в этом случае достаточно велика. Особой разновидносп.ю функцион. анализа считают методы, основанные на предварит. взаимодействии определяемого в-ва с реагеитами и определении образовавшегося продукта. Напр., ароматич. углеводороды восле нитрования можно определять полярографически, а р-ция между аминогруппой и иафталинсульфохлорндом позволяет определять амины флуориметрически.
Ниже приведены примеры наиб. часто применяемых методов функцион. анализа. Определение активного водорода в спиртах, аминах, амидах, карбанавых и сульфоиовых к-тах,меркаптанах и сульфонамидах основано иа их взаимод. с реактивами Гринъяра (обычна с метнлмагнийиодндом; см.
2(еревитиневв метод) или с 1лА1Н и измерении объема выделившегося метана или водорода соответственно. Активный водород в ацетилене и его гомологах определяют по р-ции с солями Ай(1), Нй(1) илн Сн(1) с послед. титриметрич. определением выделившихся к-т. 79э Соединения с иенасьпц. углерод-углеродными связями чаще всего бромируют, кодируют или гидрируют. В первых двух случаях непрореагировавший Вг, нли 1, определяют нодометрически, а при гидрированйи измеряют объем поглощенного Н,. Число двойных связей можно установить по р-ции присоединения солей ртути с послед. титрованием выделившейся к-ты. При определении гидрохсяльных групп чаще всего применяют ацнлирование с помощью уксусного, фталеваго или пиромеллитового ангидрида, избыток к-рого аттитровывают.
Ма:кно использовать хлорангилриды к-т. Гидроксигруппы в феиолах обычно тятруют р-рами оснований в неводной среде. Фенолы легко бромируются и сочетаются с солями диазония, поэтому фенолы оттитровывают р-рами Вг или солей диазония либо приливают к исследуемому р-ру бромид-броматиую смесь, избыток к-рой устанавливают нодометрически (см. также Фалине рвтп~ия). Углеводы можно определять окислением периалатом натрия и послед. титрованием избытка окислителя или образующихся к-т. Разработаны многочисл. разновидности этого метода (см., напр., Малаярвдв реакция).
Для определения орг. перокснсаединений (в т. ч. пероксикислот) чаще всего используют их взаимод. с К1 и послед. титрование выделившегося 1з р-ром ХагбгОэ. Анализ алкоксисоединений заключается во взаимод. анализируемого в-ва с иодисгаводородной к-той с образованием аткилиодидов (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
