Углубленный курс органической химии. Реакции и синтезы. 2 (1125876), страница 74
Текст из файла (страница 74)
зрункциоиальный характер пс сложен: имеются только двойные связи. В молекуле два хнральпых пептрз и один алкеповый фрагмент, который должен иметь транс-конфигурацию. Нс Н НзС Н нс кзркофизлеи Успешный синтез кариофиллена приведен иа схеме 10.11 147). Некоторые реакиии преврашеиич функциональных групп в атой схеме не требуют специального комментария, так как они обсузкдены в дру- гих разделах. Стадии А (см.
равд. 6,2), Б, С (см, равд. !.4 н 2.4), 0 (см. схзмА 13.1з. синтез кхриооиллавА 1411 зо НзС осеозави НзС .1 1.Иаи,(оизп)зо О ~ 2. Сизз 1.н„вз НзС Н НзС Н 1 СН ыс~ссн(оснзи нзс СН 3 з 3 Е и н соосн, н оосН, НО СРИССН(ОСН,)3 1.иаОН 2. назре"' нс СН вЂ” — ' сН 3 и о О НО НО оосн %, Нз, 'Н рззаеаее заитереозззс Н НзС Н НС Ааапзор Н С СН СН, 3 1 Н ОЯО2АР Он НО НО Й нс нс н сн зосиз н н, з оосн, н,с н 113С Н,С и И К ОС1Снз)з нс н Он=-Реза НзС вЂ” Нз н НеС з/3!3 Заа.
313 равд, 5.1), О, Н (см. разд. 3.1), 1 н 1. (см. равд. 2.5) представляют собой довольно известные превращения. Особенностью стадии 0 является введение потенциальной сложноэфириой группы в виде диметоксиацеталя. После удаления тройной связи ацеталь превращают в карбоксильную группу гидролизом н окислением. 'Вследствие близости гидрокснльной группы происходит лактоннзация.
Стадия Р представляет собой конденсацию Дикмана (см. равд. 2.4) с а-углеродом лактонного кольца, играющим роль иуклеофнла. Ключевой стадией является стадия 3. Здесь для построения цикла среднего размера используют фрагментацию (см. равд. 8.5). Эта реакция также позволяет создать нужную конфигурацию сочлеяения колец, так как наличие соседней карбонильной группы обуславливает эпимеризацию в более устойчивое транс-сочленение. Реакция фрагментации стереоспецнфичиа, Из двух диолов, разделенных на стадии Н, только один, с Чис-расположением гндроксильиой и ангулярпой метильной групп будет фрагментнроваться в х1елаемый трансалкен: н,с СН нс нзс сн СНз Сидении.
Сиреиип — половой гормон грибка А1)отрсеэ, НОНеС,Н НеС снренич Н,С' 'СН,— Н,С' э~СН,ОН Алкеиовую связь надо создать так, чтобы гндроксиметнльная группа заняла транс-положение относительно алкильного заместителя. Синтез, приведенный па схеме !0.12, выполнен Греко (48).
Описаны и другие синтезы. В качестве исходного соединения используют доступное природное вещество герапиол. Интересны зсе этапы синтеза. На стадии А используется специальный способ Зэ2-замещения арилсульфоиата ионом хлора. Особые условия необходимы для того, чтобы препятствовать образованию изомерных хлоридов, так как имеется аллильиая система. На стадии В происходит взаимодействие с металлорганнческпм соединением (см. равд. 5.1), которое облегчено из-за аллнльного характера реагирующего вещества. На стадии С триен селективно гидроборируют по концевой связи, используя объемистый днзамещенный боран (днязоамилборан» н затем окисляют первичную спиртовую группировку в карбоксильную, не затрагивая двойные углерод-углеродиые связи.
На стадии Е строят бнциклическую систему. После обычного ез-диазокетонного синтеза (см. разд. 8.2) проводят разложение в присутствии медного катализатора. Образование кольца протекает как внутримолекуляриое ирисоединенне карбена (см. равд, 8.2). Стадия Е кажется шагом назад, но благодаря этому удаегся стереоселектявно ввести функциональную группу с кислородом. На следующей стадии используют фосфонатиую модификацию реакции Виттига, которая, как известно, протекает с требуемой стереохкмией (см. разд, 5.2). Стадии от Н до ) являются последовательностью реакций, которые могут провести превращение: О смГзза ю,!2, синтез сияенння !22~ И СН, С С А У нн с ~Ъ Е ааеЕЗ (снае сена, ссн,сн Н СНз 1 1 С С У~ 'н, / ~~ (СНз)зс (СННз ССНзС! В~ СНз-СНСН2МаВТ Н СНз 1 ! С С РМ /~Ъ (СНз)2С (СНа)2 ССНзСН2СН вЂ” СНз ! Н Н Снз ! ! С С У», "Ъ, (Снз)зС (СНз)з С(СНз)зСОзН ! с е в,вн з.
Иаон. Н2ОЗ З, СсзсЗ 2'. СНзйз Н Снз ! ! С С мамаая баскза (Снз)МС (СН )з С(СН )~ССНН~ 6 Н О Н,С Н Нзс С С' Н,С" '(СН,)2~ О ф, о НС СИЗО)2РССООСН, НзС Н,С" ~Я4)2 ~ о НС(снз)з нан.! и нсооснз~ и СН,ООС Н Нас НОН СНаООС. Н Нзс ~ ~— С" НзС '(СН,), СНОСН(СН,)„ НОН,С Н Н,С С-С ! а Нанна Н2С (СНР)2 СНаОН СНзООС Н Нас Е!А~не С С К Н С Мс(СН ) СН=О ОХЕМА ЕВЛВ. СННТЕЗ ННТЕРМЕДНАТОВ ДЛЯ ПОЛЗ'ПЕНИЯ НРОСТАГЛАНЛИНОВ 14вн! О А Сие- — ССОО Т1 + Вгснвоснвсс!в — 4 ( СНвОСНХСС!в — -н С!ХССНХОС с! Снлос носнесн он, 1.
Няне К Н40 1 о С! ССН ОС НОС нкв, Навин Г нео, -1О; 8 О 1. На,наО 2, яе вввнаебеюнпная янеэааа н ИеА1Н ! ΠΠ— С ---СН, СНОН - — О ОН 141ЕХВНИВЫ ЗтнХ Стаднй Прннсдсн НИЖЕ. О ОН ~ОНЕ НО СНОВ вн СНОВ нн Я"а СН вЂ” Ой СН=ОН СНОВ СН=Π— 'Т вЂ” "" 61„— т + ° н+ н Финальной стадией !х является восстановление альдегидной и сложноэфирной групп в первичные спиртовые действием (лнй(Н4, г1нтермедиаты синтеза простагландинов.
На схемах 10.13 — 10,16 приведены некоторые синтетические подходы к структурам (11) и (12): НО 12 лростгтпвндвее НО ' в,СНесН=О 'ее о НО НО .СНТСН=О 4 Н=О НО .СНТ СН=СН(СН ),СООН СН=СНСН(снв)4 СНХ но ОН схема м.то, синтез ннтврмедилтов для нолтчвння простяглхндвнов ~аои Стт о— в осн О о — с -ь — сн, с=о — -О' схема то.ти синтез интяривдиятов для полтчения простхглхндпнов ммч РЛСЕЪОСНо РЛСН ОСН СнвСООН -ои / ' ! СнзОСНтРЛ О О ОН .и-.слориааоснаориал кислота ! э с СняОСНвРЛ ко — — СнзОСНрРЛ 1 ЬСАг ОН 11 ОСАг ОСАг 1! 11 О о во,зои т СнвОСНгРЛ ОСАг 11 О !з з мв Зтн стереонзомерные соединения явлнотся ннтернеднатами в синтезе простагландинов — класса природных соединений, присутствукнцих в очень небольших количествах в различных органах млекопитающих и другнх живых организмах, Синтез этих соединений аредетавляет в настоящее время большой интерес, так как они проявляют шпрокнй спектр потенциальной физиологической активности, а выделять из природных источников нх нелегтго.
Альдегндную группу этих интернеднатов используют для введения боковых цепей, обычно с использованием реагентов Виттига, содержащих дополнительную функциональную группу. Каждый нз путей синтеза планируют таи, чтобы получить продукт стереохимическц чистым. Зто имеет большое значение, так как каждый схемА млз. 'синтез интеРмеднАтов для получения ИРостАгллндинов !май! нсоон, о ~ О носн, ОН но~ у он он коп О СНЕГО„ОСН~ к,со, е ) О СН1НОеоснз» ~-» ~О,СН, — — - оД . о у , н1Ц о Не снзон, и' а НО' ноно ОН и Но . СН=О 'зео ннтермеднат имеет 4 хиральных центра н без стереохимнческой направленности можно получить восемь диастереомерных рацематав. В каждом синтезе определенная стереохимия продукта создается за счет бицнклнческого ннтермедната, который определяет относительную конфигурацию различных групп. По схеме 10.13 относительная конфигурация ааместителей в поло.
женнях 1 н 3 циклоиентаиового кольца создается прн образовании бицикло12.2.1!гептенового кольца на сталин В. Геометрия кольца требует, чтобы две новые углерод.углеродныс связи, создаваемые на стадци В, имели кис-ориентацию относительно друг друга. Следуюгцая стереохимически важная манипуляция с заместнтелямн прн С-1 и С-3 пронсхо. дит на стадии Н, когда проводяг окисление по Байеру — Виллнгеру, Поскольку эта реакция протекает с сохранением конфигурации мнгриру|ощей группы (см. равд. 9.51, нис-расположение заместителей у С-1 и С-3 сохраняется. Заместители прн С.2 и С-5 должны иметь цис-расположение отяоснтельно друг друга, но занимать транс-положение по, отношепкчо к заместителям при С-1 и С-3. Ключевой реакцией дли создания такого расположения является также стадия В. Атака диено- фила происходит с менее затрудненной стороны замешенного цнклопентадиена.
кис-Положение заместителя прн С-2 по отношению к кислороду при С-5 обеспечивается образованием впутримолекуляриой С вЂ” О-связи иа сгздик Е В схеме 10.14, которая значительно короче, чем 10,13, используют ' те же общие методы создания стереохимяческнх отношений. Нз стадии С при протонированип происходит раскрытие циклопропанового кольца.
Возникающий карбенневый ион захватывается впутримолекулярно н поэтому заместители прп С-2 н С-5 оказываются в кис-положении. Для создания г(иг-конфигурации заместителей врн С-1'и С-3 используют геометрию бициклпческой системы н сохранение конфигурации в реакции Байера — Виллигера, как в схеме 10.13. Стадия А представляет собой электрофильное замещение, которое инициируется протоннрованным формальдегидом. Образующийся катион захватывается муравьиной кислотой, з первичный спирт в условиях реакции формнлнруется: СНз=О + Н .~~ — — СН =ОН НО=Сне 1 НОСНе + нсоон НОСНз + -ОСН=О '( / / — †.~ — — -) ).хемы 10.15 и 10.16 приводят к ннтермеднатам, в которых заместители прв С-1, С-3 и С-5 имеют цис.ориентацию друг относительно друга: В сХеме 1015 лис-положение групп прн С-1 и С-3 соэдзегся при окислении по Байеру — Впллнгеру, которое проводится на первой стадии синтеза.
На стадпп С создается цис-ориентация кислородной функции при С-5. Иодлзктоинзация является сгереоспецифичным анти-присоединением и образование пис-сочлененных пятичленных колец происходят предпочтительнее, чем транс. Другие стадии представляют собой реакции, которые уже были обсуждены ранее; Последний из путей синтеза (схема 10.16) радикально отличается от схем 10.13 — 10.15.
г(ис-Конфигурация заместителя прп С-1 и кислорода при С-5 создается на стадии Е. Эта реакция включает сольволиэ первичного алкнлсульфоната с участием двойной углерод-углеродной связи„ экдо-Полохгепие гидроксиметильной группы, созданное на стадии В, обеспечивает необходимую стереохимию.
Требуемзв экдо-ориентация создана использованием полностью кис-1,3,5-тригидроксициклогексапа в качестве исходного соединения для циклизации, проводимой на стадии А. Интересной особенностью схемы 10.16 является то, что циклопента* новое кольцо образуется на конечной стадии сужения цикла цо Тиф. фено — Демьянову (см. разя. 8.6), Стереохимяя циклогексаиового предшественника такова, что мпгрнрующая связь занимает нужное оягп-положение по отношению к уходящему азотсодержащему заместителю: сн„сн 'Д-*- + „, —.. ~'"Я-СН=О НО' ОН НО Другой интересной особенностью этой схемы является то, что в молекуле с само о на злз ипею~си гндрокснльные группы. Их эзщнщаюг в виде циклического ацс1аля на стадиях Л вЂ” 1.
На предпоследней ста- 13~ дни снимают защиту с одной группы, чтобы получить конформапию, необходимую для последней перегруппировки. рассмотренные только что схемы иллюстрируют синтезы, которые в настоящее время способны осуществлять химики-оргаиики. Были сиптезированы и гораздо более сложные молекулы: например, в 1972 г. описан полный синтез витамина Вгг, осуществленный по~ле 10-летних усилий 149~. С точки зрения сложности полученной молекулы и логи. ческого подхода этот синтез является наиболее впечатляющим из всех проведенных до настоящего времени.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
