Углубленный курс органической химии. Реакции и синтезы. 2 (1125876), страница 72
Текст из файла (страница 72)
Использование этого борогидрнда повышает соот. ношение в пользу нужного спирта до 4,5: 1.е 10А. СТРАТЕГИЯ СИНТЕЗА В предыдущих разделах глазным образом были описаны методы, которые имеет в своем распоряжении хпмнк-синтетик. Информация об условиях, стереохнмин и выходах в копкретной реакции является осно. вой ддя решения вопроса о возможности непользования этой реакции для синтеза определенного объекта. Важно также понимание механнэма " Разработка новых путей нснлгметряческого скнтеза прнвлеяает постояннос впн. мание нсслеловатслей.
Во многях случаях удается получать вещества с высокой оптпческой чистотой, что делает современные аснмметрнческне снятезы важными для пре. паратнвного полусонна осынчесщг ангнвных веществ. так, через гндразяды, полученные на основе 5-пролвнз, можно сннтезнровать дпалкнлуксусные яльдегнды с оптической, чкстотой до 80гги (611бегз 11о Е?гйепеиег Н, — Те1гаЬедгпп Ье((егз 19?7, № 2, р. 191 —, 1941 .* : ь(нв Синг)ииы СНзОСНз а. и'х Бсн сн=н-1ч .
Н сн оно' 3. Сиз!, гилуоинз. Оптически ектнвные Феннлзтнламнды и-взоцяаноалкановых хнслот (1) после превращения и ямияазолннояы(11) и алхплирования служа~ иглочииком а-аминокислот с четвертичным С-атомом, причем онтячесхая чистота составляет 90-100ь (Бсйбпйору Уо Наиззега Н. Н„Норре Ля зейа1 Мн денег К Апнесч, СЬев., 1978, т, 90, № 2, р. 136 — 138)г О неон Н~ г 1о — СНСсНи ь ях иснсоинснс,н, ' Г ~ ~ ' с с ! 1 Н,Г'~к~~' СН, З. Г ~ол.* СН, ННз 1 и Используя 3 пролнн в качестве асвмметрнческого катализатора; удается щюводцть построение пвклвчесхкх спетом путем альдольной конденсзнппс Оптическая чистота со. ' ствнляет 90% н выше: З-и ин Получаемые вещества служат походными для святеза стерондов.
а каталятнческое действие пролива авторы считают близким к бнохнмк мскнм процессам, в которых нролнн входвт в активный центр (германтов (На1оз 2и Он Еаггий Ю. йс., 1. Ога, СЬев 1974, ю 39, № 12, р. 1615' — 1621), — Прям. рес?и реакции: для решения определенных синтетических проблем часто надо разрабатывать новые методы синтеза, н обычна основанием для предложения нового синтетического метода является разумность предполагаемого механизма реакции.
В зтай главе уже были рассмотрены некоторые специальные тактические подходы к синтезу„например исполь. завание защитных групп и синтетических эквивалентов. Для успешного решения синтетических проблем зти методы должны быть подчинены определенному плану и общей стратегии синтеза, Основой планирования аффективного синтеза органического соединения является критическая оценка разных последовательностей реакций, использование которых позволит получить нужную структуру из доступных исходных материалов. В общем, и число возможных после.
довательностей реакций и сложность любого выбранного плана синтеза возрастают с ростом размера молекулы, увеличением числа функциональных групп и хнральных центров. Проблема выбора наиболее аффективного из нескольких путей состоит в выяснении возможных путей перехода от доступных исходных веществ к намеченной цели. Необходимо выработать подходящую последовательность химических реакций. Ограничения, налагаемые на выбор этой схемы, зависят от цели синтеза. Если, например, целью. синтеза является биологически активное природное вещество с несколькими хиральными центрами, то иеаб.
ходим жесткий стереохимическнй контроль. При необходимости синтеза вещества, используемого в значительных количествах, определяющими факторамн прн выборе схемы синтеза могут стать доступность и стон. масть исходного вещества. В промышленном синтезе вводятся жесткие ограничения с точки зрения образующихся побочных продуктов, т. е. возникает проблема, обычно не имеющая значения в лабораторных синтезах. Разработка удовлетворительного плана решеннзч поставленной снн. тетнческой задачи является первостепенной работой химика-оинтетика.
Это задача для ума и воображения. Не существует единственна правильного ответа, к которому можно прийти раз н навсегда установлен. иым, рутинным путем. При составлении плана синтеза сначала проводят ретраснвктивныб анализ. Структуру молекулы постепенна рассекают па части, последовательна переходя разумными иутямн к более простым соединениям, до тех пор пока не дойдут до саедйнепий„доступных в качестве исходных материалов. Прн этом необходимо учйтывать различные тесна связан* ные друг с другам факторы. Скелет молекулы можно построить через ряд ключевых ингермедиптов. Первой стадией ретроспективного анализа является выявление основных фрагментов, из которых можно построить молекулу.
На этой стадии анализа следует учесть потенциальные преимущества сходяздегаси синтеза, Если молекула состоит из двух основных фрагментов О и Н и боковой цепи 1, удобнее синтезировать отдельно С~ и Н и затем соединить их, а ие получать сначала С~ и нара. щнвать к нему по стадиям Н. Общий выход в схеме синтеза рассчитывается как произведение выходов па отдельных стадиях. Так как выходы почтя всегда меньше 100$, общий выход уменьшается с увеличением числа стадяй. Линейная последовательность имеет максимальное число стадий, через которые должны пройти исходные вещества. Сходя. щийся синтез, наоборот, позволяет построить отдельные фрагменты н за. тем соединить их; число стадий, в которых участвует каждое исходное вещество, таким образом уменьшается.
Сходящийся еиитез: А+ Š— 1. С вЂ” з 6— 1 1~ а-н — ~ а-н — 1 Е+Š— » Н вЂ” ' э е и Лииеяимй синтез: А+ Š— з С вЂ” ~ 6 — з' 0 — Š— з 6 — Н вЂ” ' 0 — Н 1 376 После того, как выяснены возможные ключевые интермедиаты, еле. дует рассмотреть влияние стереохимических факторов. Они могут быть различными: цис-транс-изомерня двойных углерод-углеродных связей, стереохимия сочленения колеи, относительная конфигурация хиральных центров. Можно использовать только те пути, которые обеспечивают стереоспепифичное ялн стереоселективное образование желаемого ве-.
щества. Например, молекула с одной возможностью для цис-транс-изомерин н двумя хиральными центрами может существовать в виде 1!2. (2в)= 4 диастереомеров. Поскольку днастереомеры обычно имеют близкие физические свойства, вероятность получения одною чистого стереонзомера становится очень низкой, если не направлять соответствую. щим образом стереохимию реакций. схемл аа.л синтез ювлаиоил по мови н млпвн !лв ! А О,Ф ., СНВ ~ Хв ВсоиаСООХа свн оос В ~пв,% ,ОСНв 1 Клн ОСНв О Снв =- '„" 1 "и СНв «» ! (СН )вХССНвС1! 3 и нн Сан, ООССНвСН ыл!н(ыецв ) о ОСН ОСН, с Н н»» ) !снс! суснсивас он сн (» 1., в~ о=снсн,сн и (Снв)вснснаснснвсй~ ! ! ы, нна Гн -пеон О + осн Снв н ОН Сна (СН~вСНСНвСНСНвСН о (СН,)вСНСН,СНСН,СН '. н1нс,ге '* сн сн С 1' СнвСО СН,! ВНЕ,снсн,!нсн,сн ...
'~ ~сньснсн,снсн,сн !смесь двух дввстспсояервв! ь кон з. сст~ СООН ,.' сивин о сн~ 1Оввбвов -е —-- (!, !."~! К (Ввзвнлевве (СНа)вСНСНвССНвСН' ". вввстенавнезвв! схемма за.ь синтез ювавиона по аяэз" к эхо пэп осн о он, !! -он + 1СНз1 снон Ссн осн о сн, з 1СНз1зСНСНзсСН СН снзмекп сзсл осн, о сн,"~ ! Далее как на схеме ИЗ з — (СНз1зСНСНзССНзсН» Наконец, 4ункс!понпльносгь.
В разделах о защитных группах и снн. тегических эквивалентах мы обсудили идею защиты или маскировки функциональных групп. Часто бывает необходимо проводить взаимопревращенне родственных функциональных групп, углеродный атом, у ко. торого в конечном веществе должна находиться гидроксильная группа, может быть проведен через последовательность стадий в виде карбо. нильного углерода и затем в конце синтетической схемы превращен в спиртовую группу.
Лназтогячно цианогруппу можно превратить в сложноэфирную группировку, н так далее. Создание функциональных групп в нужных положениях часто менее трудно, чем создание общего скелета молекулы и нужной стереохимии, так как существует много методов для взанмопревращеннй обычных функциональных групп. Эти идеи можно произтлюстрировать несколькими примераии ус' вещных многостадийных синтезов. Рассматривая примеры известных уже синтезов„мы будем стремиться четко выделить стадии, на которых создается скелет молекулы, ее стереохимия и функциональность. Рас.
смотрены примеры синтеза природных продуктов, но такой же подход применим в синтезе любого другого вещества, Ивабион, Посмотрим сначала на молекулу, которая была получена несколькими различными путями. 1Овабион, терпеновый кетоэфир, был выделен из некоторых растений.
Он проявляет ювенильную гормональ. О НаС СООСНэ !! ~СНз)хСНСНх ССН,-С Н' юазбнен ную активность, т. е. может модифицировать метаморфозы определен. ных насекомых. Описано по крайней мере 7 синтезов этого вещества. Онн приведеньг на схемах 10.3 — 10.9. При сравнении некоторых из этих схем можно показать альтернативные подходы к синтезу этого соедине. ния. Синтезы на схемах 10.5, 10.6, 10.9 стереоселектявны.
Стереохимия синтеза на схеме 10.8 не ясна из реферата патента, в котором он описан. Два синтеза (схемы 10.3 и 10.4) параллельны на большей части их схем, из них мы рассмотрим главным образом схему 10.3. Во всех этих синтезах ювабиона ключевым интермедиатом является вещество с цнклогексеновым кольцом. В схемах 10.3 и 10.4 исходным для синтеза цикльгексеновой системы является ароматическое кольцо; восстановление ароматической системы проводят на довольно поздней стадии.
В схемах 10,5 н 10.8 в качестве исходного вещества используется СХЕМА !33. СППУЕЗ 33ВАБЙОПА ПО ПОУСОНУ С СОТУ. 443я3 Е КаВП Е СтнтБОтС3 н П 0» ОН СН3 2 пясп П нонвс- н Ь (Сня~аС34С343Ьт н,,' „' ан, и ,'х=-сн с н сн,' о сн, !1 (сн,)вснснвсн.с н с ст СН ОН А СН, ( — -* — Ь К3336нсн 3.
Онана. (СН )3СНСНА1НАС' Н н СХЕМА 333„СИНТЕ3 РЗВАБИОИА ПО БЕРНУ, ВАУДОНАЛЬДУ П ПОУЕЛ~т$44а1 (СИ,),СНСПа П Нв ' 33У "СП, . Осн =с ПП3 А н,с о (СНДЗСКСНЕС (! ОСН3 + НБС К (снЬснснвс н,с 1! О свнятанная ПаВНа наатяаанвя р" "н 3 с сн 3 (сив),снсн,с и н (сн,),снсн,сн-'4' н3 й О Он (сн3)вснснв. о о,'„"', „и „(сн,),снснв О соосн, "ОН "3Н н- и, НЬС Нвс ( РОСЕП янрнанн .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
