Углубленный курс органической химии. Реакции и синтезы. 2 (1125876), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Если удалять образую. щуюся воду, то реакция протекает до конца. Если кэрбонильную группу нужно регенерировать не в услошгях кислотного гидролиза, то можно использовать Р-галогенспнргы. В этих случаях проводы восстановительное расщепление металлическим цин. ком 119, 201: / О» ~1 хв нгсн.— ( ~~ — ~- й,с-о 1-носн,сн СН, ц' О аа 1 ЦС(ОСН,СС1 ), — йсн + СН„=СС1, Вместо зтиленгликоля можно использовать меркаптоэтанол.
1,3-0ксатиоланы легко образуютсн из кетоиа н меркаптозтанола в ирнсутствни Вра 1211 илн нагреванием в бензоле с и-толуолсульфокнслотой как катализатором с азеотропной отгонкой воды 1221. 1,3-0ксатноланы имеют пренмушество перед 1,З.диоксоланами в тех случаях, когда удаление зашитнои группы нельзя проводить в кислой среде. 1,3-Оксатиолаиовую группу можно удалить обработкой скелетным никелем в спиртовом растворе даже в слабощелочной среде 1231. Для ее удаления можно также использовать соединение (2) (хлорзмин Т), которое, вероятно, окисляет серу в сульфониевую соль. Образующийся фрагмент является более реакционноспособной уходящей группой, и удаление защитной групйы протекает как гидролитический процесс 1241; О ; .l ~ но 0 Х + СНа — ~~ ~ — ЗО,НС1 Иаа — Р ~ — ЦаС=О Х~С1 зли 1ЧНЗОаАг Реже в качестве защитных групп используют различные производ.
ные карбонильных соединений с двойной связью углерод-азот у карбонильного центра (см. равд. 8,1 кн. 1): оксимы, семикарбазоны и гидра- зоны. Эти соединения обычно образуются достаточно легко, но снятие защитной группы в мягких условиях невозможно. Исключение пред. ставляет удаление оксимной группы превращением ее в ацетат с последующим восстановлением ионом Сг'+ 1251: 0 ааао 1 сги Йас=нон а Цас=а1 О ССна ~ ЯаС вЂ” 0 10ЛЛ.
ЗАШИТА ИАРБОИСИЛЬИОЙ ГРУППЫ Если в карбокснльной группе необходима защита только НО-группы, а не карбоннльной, то ее можно легко осуществить обычной этерификацией. Карбоиильную группу защитить труднее. Эту проблему можно решить превращением карбоиильиой группы в 2-оксазолиновое производное. Наиболее удобными являются 4,4- и 5,5-диметилоксазолины, которые можно получить пз кислоты и 2-эмиио-3-метилпропанола-1 нли 2,2-диметилазиридина,:соответственно 126). От действия реактива Гриньяра илн восстанавливающих гидридных реагентов карбоксильную группу успешно защищают образованием гетероцпклического кольца: Π—,,СН, ИСООН+ НОСНаС(СНа)а — а Ц вЂ”.~~ )Г г СН На С СНа НаС С На О У НО НСООН+ НЬГ ЦС-~' ~ — ЦС С 14' ! Ъ-бйа СН 0 Карбоксильиую группу можно регенерировать кислотным гидроли.
зом, а обработка кислотой в спиртовой среде приводит к сложному эфиру. Для превраигения карбоновых кислот в сложные эфиры нсполь. зовали различные спирты. Полученные эфирные группировки не проки. ляют кислых свойств и не мешают нуклеофнльиой атаке по карбониль. ному центру, особенно такими частицами, как реактивы Грнньяра или мзтзллорганические соединения. Очень часто в сяятезе используют мвтиловые и этиловые эфиры. Наиболее общим методом регенерации карбоксильной группы является щелочной гидролнз. Если нельзя проводить гнлролнз; то получают беязпловые эфиры. В этом случае карбок. сильную группу можно регенерировать гидрогенолизом. трет-Вутнловые эфиры легко расщепляются в мягккх кислотных условиях вследствие легкого разрыва связи алкил — кислород.
Некоторое специальное приме-. нение находят 2,2,2.трнхлорэтиловые эфиры. Эту группу можно удалить действием цинковой пыли в водной уксусной кислоте: зп ЯСООСН>СС1> > ЯСООН+ СН>=СС1> Сложные эфиры получают этернф>гкацией в присутствии кислоты или реакцией хлорапгидрида кислоты со спиртом. В небольших количествах часто бывает более удобно получить эфир реакцией карбоновой кислоты с соответству>ощнм дназосоедикеннем. Для получения метило« вых эфиров обычно используют диазометан, Высшие гомологн можно получить, если имеются соответствующие диазосоединения.
Например, бензгидрильные эфиры легко получа>отея реакцией карбоновых кислот с дифеннлдназомегапом ~28~ РЬ>СМ>+ ДСООН вЂ” ~ йСООСНРЬх 10.2, СННТЕТИт1ЕСКИЕ ЭКВИВАЛЕНТЫ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПН Обсужденные в предыдущем разделе защитные группы по существу пассивны в ходе синтеза. Их вводят и удаляют на соответствующих стадиях, но они непосредственно не влияют на реакционную способность той части молекулы, в которой проводят превращения.
Часто выгоднее комбинировать защиту функциональной группы с такой модификацией молекулы, в результате которой вводимая в реакцию группа приобретает нужную хпм>шескую активность. Для таких защищеняыл, 'но тем не менее реакцнонпоспособных групп используют термин синтетически эквивалентная группа. В качестве примера рассмотрим задачу превращения соединения (31 в 14): О О СНф СН~ сн,с Ни одним из известных нам методов нельзя сделать зто в одну стадию Атом, к которому надо ввести ацетильную группу, способен реагировать с иуклеофнлами, однако не существует нуклеофилькых СНзСО-частиц.
Превращение требует нуклеофильиого синтетического эквивалента, который мог бы сопряженно присоединиться к электрофнльной двойной' углерод-углеродпой связи, а затем, после построения'углеродного скелета, его можно' было бы превратить в СН>СО-группу. Был предложен ряд нуклеофильпых синтег>шеских эквивалентов СН>СО-группы, нз которых наиболее удобным для решения обсуждаемой проблемы является простой эфир соответствующего цианг~дрнна.
Сильные основания, в частности днизопропиламид лития, превращают алкоксииитрнл.в карбанион ~293: Осзнб ОС>Бз ноя с,изо он=си, ыня> сн,сн а сн,снов аъсносаси, сн,госнсч, Ь СН ° .С1Ч схема мл. игклеоэнльныв синтетические эквиваленты анильнои гвгяяы о 2 йсн — » он ой' ой ой' о ! ! я"х ! н+ [! йСН вЂ” » йСН вЂ” » йС вЂ” » йсй» ' — '" йсй» ! ! си си с)ч с)ч Н З 1,1 З ' й'~ 3 [1) [32а) О !! йСН [2) [22а) зс,н, зс,н, яы ! сн и — с-н ах о-зс,н, о=зс.н, за» на", н" Р~-Е" н,о с зсн, зс,н, я"х — ч- й — С вЂ” ь! , о=4с,н.
о 1 йсй' [З) [224[ ).1 й о ят.! ! ях ! н+ СН»=СНОСН »' Сна СОСН вЂ » СН» СОСН» > и"ССН~ Бво 1,! и' О шя ! ях ! иа" сн.зсн-снй сн.-зс=снй сн,зс-снй — йсн,Сй 12 и" О я"х ! н» й'м с+ йи Ф й м=сй — 3 и'и=сй — 3- йсй н„о [4) [32») (5)' [32д1 [а) [22! Дильса — Альдера, полученные с участием а-хлоракрилонитрила, можно превратить в циклические катоны гндролизом: сн ос 'сн о г + сн,=с сн ос п,о С1' С)Ч Используемый в ртах условиях дяснофил является синтетическим экви» валентом кетеиа. Это полезный эквивалент, так как сам кетен не является хорошим диенофилом [33). В гл. 2 обсуждено применение алкоксиметнл- п арилоксиметилфосфониевых солей в реакциях Внттига.
Поскольку образующиеся в.этих: реакциях виниловые эфиры легко гидролизуются в альдегиды, алкокспи арнлвксиметиленфосфораны явля1отся сшггетическими эквивалентами нуклеофнльных формильиых групп [34): + 0»НО»1»»» ясно н+ йОСН,Ррй, — -1- йОСН=РРЬ, — -+- йОСН=СНй~ -„-;» О~НСн,й' Аналогичная реакция с исиольлованием а-ыетоксналкнлфосфониевых солей открывает путь к кетоиам [351. Защищенные реакцнонноспособ-. пые функции приобрели фундаментальное значение для синтетических, методов [361. Так, прн выборе методов синтеза альдегидов наряду с методами грямого получения следует включить реакции, которые ьгогут привести к структурам КС)[=СНОВ;, так как группировка вйнило.
ного'эфира легко превращается в альдегндную группу. В табл; 103 при- ведены некоторыс другие небольшие реакциоиноспособные молекуляр. ные фрагменты, которые являются синтетическими эквивалентами раз. личных структурных единиц. * хОЛ. АСИММЕТРИЧЕСКИЕ СИНТЕЗЫ При планировании многостадийкого синтеза необходимо учитывать стереохимические аспекты, а не только введение функциональных групп. В главах, посвященных индивидуальным реакциям, приведены многие примеры, в которых сгереохимический результат был прямым следствием механизма реакции: например, гидроборирование с последую.
щим окислением протекает как сии-присоединение и окисление с сохра. нением конфигурации, Во многих случаях показано, что реагенты ата. куют молекулы с наименее затрудненной стороны, хотя это и не всегда так. Теперь мы рассмотрим, как зти элементы стереохимии проявляются н синтезе. Важно" знать, как стереохимия реакции завг!сит от структур. ных особенностей реагирующих молекул.
Этот раздел можно в и!проком смысле назвать термином асимметрический синтез 1371, который определяют как «реакцию, в которой ахиральная единица в молекуле субстрата превращается с помощью реагеита в хиральную таким образом, что стереоизомерныс продукты образуются в неравных количествах»."' ,Таким образом, мы должны рассмотреть методы управления конфигурацией вновь образующихся хиральных центров. Как будет видно, этн методы часто основываются иа том, что реагеиты атаку!от молекулы по менее затрудненному пути„ Самым простым случаем асимметрического синтеза, является, вероятно, реакция между ахиральной молекулой и хнральным реагентом с образованием нового хирального центра в месте реакции, Одной из таких реакций является восстановление кетоиов по Меервейну — Пони. дорфу — Верлею алкоголятами алюминия, полученными нз оптически активных спиртов.
Ахнральиый кетов метилциклогекснлкетон восстанав. лнвается в соответствующий спирт таким, образом, что преобладает один нз энантиомеров, (381 ' О сн )- с~, СЭ- яои.хг~оснсн<снзн1з у-. ссн + сн снснсн 'ь " снсн ОН г.'гн !оагичесее (гозз оегическон честна! чистоты! " Частнпьг, с помогдыо которых можно вводить определенные фрагменты в органнчесхне ь.оленулы, получили названне сиитаиое Б дополнение н табл. НЬ! прнведем егпе один пример: о-2-зтохснвнннллвтнй (1) является сннтоном, с поыогцьго ноторого можно получать а,р-вепредельные харбоннльные соеднпепня (11); о и, н !! и-с — П' П» гихрозаз С=С вЂ” -г' С вЂ” СН=СН вЂ” ОсзНо — — з, С=СН вЂ” СНО 11~ »ОС Н у( г~) Оь( и По своему результату реляция зхвввалептна нротоновой хонденсацвн уксусного альдсгнда с погоном, в которой хитон играет роль карбопнльного компонента, а альде. гид — метвленового (в обызпой ноняенсацяя, хан нзвестно, распределенпе ролей об.
ратное). [йаи уф 3. У., Ясй!оззег М, — 3. Огп, Сьспь 1978, ч. 43. № 8, р. 1595-1998!.— Прим. ред. «* Стереохнмнчесхнй асиент синтеза не сводятся н пренмугпественному .создавн!о одного нз хнральных стереонзомеров; не менынее заазенне имеет полученне.
определен. нык геометра«сахих (Чиа-грамс-) язомерож — чрим. реги 876 Другой случай, который соответствует данному выше определению, зто преимущественное образование одной нз конфигураций нового хн. ральноге центра в реакции между хнральной молекулой и ахиральным реагентом. Примером может служить присоединение реактивов Грнньяра к карбоннльным группам„соседним с хиральным центром; В этом слу. чае коифигурационно однородный кетов дает избыток одного нз двух возможных днастереомеров при реакции с ахиральным реагентом (39]1 Стнв О)Н н„' / + с с -сн / ь в РЬ Н С2% о 'н ',. С вЂ” С РЬ Н 1оптически, „чкстий)в Стнв ОН Нвв / + СНвыи1 С вЂ” С..— / ~~-Н СН„ 1основкоа соолтвт) , (манерный ~ поолгвт) Асимметрический синтез протекает через диастереомерные переход.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
