Углубленный курс органической химии. Реакции и синтезы. 2 (1125876), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Согласуется лп Ваш механизм с тем фактом, что именно тетрацизнэтилен является особенно эффективным алкеном для этой цели? Объясните 'прачлны токой эффеьгнэносгн. — 9.19. Исследозанкя механизма окисления синглсткым кислородом были проведены на адамантнлиденадамаптане (!2). Пря проведении реакции в метил-грег-бутилкетове, ис. пользуемом в качестве растворителя„обнаружены показанные ниже продукты реакция: ЮЯ вЂ”,.;,, Ф Р'"Ы.й 12 Какое отношение этот результат имеет к вопросу о перэпоксндном интермедиате в ре ° акциях окисаеиия сивглетным кислородом? -9.20. При окисленян спиртов смесью лиметилсульфоксида с уксусным ангидридом часто образуются метвлтиометвлозые эфиры: дмсо НзСНОН вЂ” „-;-~ КзС=О+ ((зСНОСНзЗСНз Напишите механизм реакции, с помощью которого можно было бы объяснить образо- вание этих побочных продуктов.
— 9.21. Получены следующие количественные данные по озонолизу замешенных стиро. лов в растворе СС!и р = — 0,9!! ЬЕ» яз 11,5 икал)молю ЬЯм зэ 13~ 2 э, е. Реакция имеет первый порядок как по стйролу, так й по озону, если за реанцкей следят по ис- чезвозенвю озона Могут лн этн данные дагь янформапию о том, какая стадия,в ие« ханизме озоиолиза, представленном па схеме 9Л0, определяет скорость реакций? — 922. Замечено, что прп озовирозании несимметричных олефш(ов в метаноле часто одшз тпп раскрытил сильно преобладает иад другим, например! СОН ООН Р(!, СН, Г ~ снзон С=-С вЂ” — ь РЬСНОСНз+ (СНз)зС==О+ РВСН=О+ (СНз)зСОСНз (зъ) !ЖЪ) Как можно объяснить этот пример регпоселективного расщепления? — 923.
показано, что стереоизомеры (13) н (14) сильно отличаются по реакционной способности ио отношению к сннглетному кислороду. Изомер (!3) окпсляется до (!3), тогда как изомер (14) не реагирует з аналогичных условиях Объясните причины раз. личвй. Н СНз СН Н,С Н,С СН 33 44 "94 Снз и(! г ~Р. СН;С-<, ~сыонз' СНе ,—;-Р )СН,-С-;-< -9.28. Окисление трет-бутззлфеннлкарбннола реагентом, содержащим хром(И), при. ваднт к беизаиьдегиду н трет.бутиловому спарту, наряду с основным продуктом— трет.бутилфеиилкетоиом.
Пря использовании Се'и и Сеы а очень низких коицеитра виях образование епж продуктов сильно подавляется. и скорость реакпии несколько уменьшается. Предложите механизм, с помощью которого можно было бы Обьяснить влияние добавок ионов Се иа состав продуктов реакции. "— '9.24:; Обработка 'апоксизфира (!б) хлористым водородом вафире приводит к показанным ниже продуктам. о ((б) . !), (Снз)зСНСО НзС СН СНз О ! 1~ нсз Н,Сх (СНз)зС СН ССНзОССН(СНз)з з ~/ ) + ~ .Г Нзс"~ о сн О осн, о Снз О )(!' $ ! П + (СНз)зСНСССНзОССН(СНз)з+ СНз ~ССНССНзОССН(снз)з ! СНз Снз Гауз) Напишите механизм; который мог бы обьяснить обрааоваяне основных продуктой и.
предложвте осуществимые експернменты, с помощью которых его можно бьшо бы про. верить. — 'П.Ы. Предскажйте, к каким продуктам приведет раскрытие двух стереоизомейггых апоксндов, полученных из лвмонена, в 'реакциях с (а) уксусной кислотой, (б) диметвл. амином н (в) алюмогидридом летия. ГЛАВА ГО ++++++++++++ МНОГОСтЛдианЬж СантезЫ В предыдущих главах рассматривались реакции, которые играют важную роль в органических синтезах. Хотя во многих случаях знтра. гивались вопросы синтеза, о многостадийных синтезах было сказано мало определенного. В этой главе внимание сосредоточено именно на многостадийных синтезах с использованием знаний о химических реак. пнях„ описанных в предыдущих главах. Б настоящее время задачей ор* ганнческой синтетической химии чаще всего является синтез лногофункс)иональкых молекула.
Многостаднйный синтез требует планирования с учетом возможности осуществления необходимых реакций в прн. сутствии функциональных групп, имеющихся в молекуле. В равд. 10Д и 10,2 «Защитные группы» н «Синтетические эквиваленты функциональных групп» мы рассмотрим путя временного измене. ння функциональных групп, которые могли бы мешать прн реакцияд других групп в молекуле. В равд. 10.3 «Асимметрический синтез» мы пронллюстрнруем„как стереохнмня одного фрагмента молекулы может влиять на стереохкмическое направление реакции в других частях мо.
лекулы. В разд„10.4 «Стратегия синтеза» мы иллюстрируем планирование и выполнение многостадийных синтезов примерами нз современной литературы, 10Л. ЗАЩИТНЫЕ ГРУППЫ Лучшим вариантом многостадийного синтеза будет тот, в котором па каждок стадии затрагивается только группировка, превращение которой необходимо. Однако часто случается, что реагент, необходимый для определенного превращения, реагирует не только с нужной функ. циональной группой, но н с другой группировкой в молекуле.
В таких случаях необходимо, временно изменить эту группировку таким образом, чтобы сделать ее инертной по отношению к реагенту, сохраняя, однако, возможность регенерировать ее нв одной из последующих стадий. Прн выборе зпщитмод грдипгм необходимо учитывать; 1) природу защищаемой группы; 2) условия реакции, в которых защитная группа должна проявлять свой маскирующий эффект и, соответственно, в кото.
рых она наиболее устойчива; 3) условия, которые можно использовать при снятии защитной группы. Не существует универсальных защитных групп даже для одной и той же функциональной группы. Однако искусство синтеза в настоящее время находится па высоком уровне, н наличие многих взаимно дополня|ощих защитных групп создает большие возможности маневра прн планировании синтеза сложных молекул.
В следующих разделах описаны некоторые защитные группы, которые часто пспользуются для наиболее распространенных функциональных групп. 1ВДД. ЗАЩИТА ГИДРОИСИЛЬИОИ ГРУППЫ Обычным требованием в синтезе является защита гидрокснльной группы путем получения какого-либо производного, не имеющего ак«Речь нхат о молекулах, н состав которых входит несколько различных функннонзльных груню ооычно нх нззывангт еетерофрнкйаональлымц — Прил« ред., тивиого водорода.
Это требование появляется в реакциях с реактивом Грииьяра нли другим металлорганическнм реагентом. Активный водород гидроксильной группы будет разрушать одик эквивалент сильно основного металлоргакического реагеита н, возможно, вообще оказывать на реакцию неблагоприятное влияние. Так как эфирная связь в простых эфирах обычно инертна по отношению к металлорганическим соединениям, превращение спирта в простой эфир является привлекательным способом защиты гидроксильной функции. Выбор подходящей эфирной группы в основном определяется условиями, в которых можно провести последующее отщепление защитной группы. Для того чтобы защитную группу можно было бы снять кислотным гидролизом в мягких условиях, применяют тетрагндропираиильиую защиту !Ц; КОН+ ~ О О Защитную группу вводят катзлизуемым кислотой присоединением спирта к фрагменту винилового эфира, имеющемуся в дигидропиране.
Тетрагидропираиильпую группировку можно удалить действием разбавленного водного раствора кислоты. С химической точки зрения введение н удаление тетрагидропираиильной группы представляет собой обратимое, катализуемое кислотой, образование и гидролиз ацетзля 1см. гл, 8.! кн. 1): Н н'. и,о ВОН+ Н вЂ” . Н и=- О' ~О~ О + йОН ча:и КОН + О~СН(СЩрсНзОН НО О Тетрагидропиранильная группа, как и другие ацетали и кетали, инертна по отношению к нуклеофильиым реагентам н не изменяется в условиях гидрндиого восстановления, при реакциях с мегаллорганическими соединениями или реакциях в водном растворе, катализуемых основаниями.
Главным недостатком тетрагидропиранового эфира как защитной группы является образование асимметрического центра у С-2 тетрагидропираиового кольца нри реакции со спиртом. Зта асимметрия ие мешает, если спирт ахиралеи, так как образуется рацемат. Если же спирт имеет асимметрический центр в любой точке молекулы, то конденсация с дигндропираиом может привести к смеси диастереомериых тетрагндропираиовых эфиров, которые могут затруднять очистку и идентификацию.
Одним из путей решения этой проблемы является исполь' зование вместо дигидропираиа метилпропен-2-илового эфпра; сн, и+ йОН+ СН вЂ” С1-ОСН, — ДОС1СН 1,ОСН, 'Асимметрический центр не образуется, а ацеталь гидролизуется в более мягких условиях, чем те, которые требуются для тетрагидропирановых эфиров !'21.
Этилвиннловый эфир также применяют в качестве защитной группы для гидроксила, хотя он, как и дигндропиран, также дает диастереомеры при использовании хиральиого спирта. Простые алкильиые группы не очень удобны 'для защиты гидроксильных функций в виде простых эфиров. Хотя их можно довольно 357 легко ввести реакцией алкилирования, последующее расщепление требует жестких условий, например действия концентрированной бромистовбдородной кислоты, которая может' вызвать дальнейшие реакция спиртовой группы.
Исключением является грег-бутнлэпая группа, которую иногда используют в качестве защитной группы. Вследствие устойчивости грег-бутнльного катиона трет-бутнлозые эфиры расщепляются в умеренно кислой среде. Трифенилметильпую (тритильную) группу удаляют в еще более мягких условиях, поэтому она является важной защижюй группой для гндрокснла. Эту группировку ввбдят реакцией спирта с трифенилметил- . хлоридом.
Реакция протекает как ЯЛ1-замещение. Удаление тритнльной группы проводят в горячей водной уКсусной кислоте. Удаление можно облегчить, если ввести в фенильные кольца электронодонйрные заместители, например и-ыетоксигруппй [3). Триарилметильные группы достаточно объемисгы, поэтому обычно их можно ввести только в первичную спиртовую группу.
Беизнльпая группа может служить защитной группой для гидрок сила, когда расщепление эфира нельзя проводить в кислой среде. Беи зильная С вЂ” О-связь расщепляется при каталитпческом гидрогенолизе [41 илн действии натрия в жидком аммиаке [б). Лллиловые эфиры также могут служить в качестве защитных групп. Лллнловые эфиры можно' изомернзовать количественно трет-бутнлатом калия в днметнл. сульфоксиде в пропениловые эфиры, которые очень лабильны по отношению к разбавленной кислоте [6(; Ковн трет нео' еосн,сн-сн., носн~нсн.
есн+ сн.сн.сн-о Важную роль в качестве защитной группы для гидроксила играют силиловые эфиры [71. Спирты можно легко превратить в трнмегилсили. ловые эфиры реакцией с триметилсилилхлорндом в присутствии амина или нагреванием с гексаметилдисилазаном: нен ' ! ЦОН+ (СНе)ек!С! — -Р ЦОЗ!(СН,)е Эти соединения можно использовать, когда необходимц получить мало.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
