А.Л. Курц, М.В. Ливанцов, А.В. Чепраков и др. - Задачи по органической химии с решениями (2004) (1125890), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Ключевая стадия — синтез индолов по Фишеру действием кислотных агентов на соответствующий фенилгидразон. Использованы также декарбоксилирование индолкарбоновой кислоты при нагревании (индол не может быть получен при прямом син- б. Алициклы и гетероциклы 237 6-4. Пнррольное кольцо строят по Паалю — Кнорру нз соответствующего 1,4-дикетона, который получают окнслнтельным сдванваннем енолята метнлацетоуксусного эфира.
ЕЮОС-~О О ~;-СООЕ1 1 ЕЮОС СООЕ1 у „. д-~ -«2,г СН СН 6-5. ОСН2СООЕ1 + Хаф — ЛООС Я СООЕ[ Е~ОН кс1ч РЬ РЬ сизО ~'у РЬ РЬ СН2 СН2 ХлОЕ~ ОФ ~%О + Е~ООС Б~ СООЕ~ 6-6. Ключевая стадия — синтез нндола по Фишеру нз цнклогексанона н 4-толнлгндразнна (сннтез феннлгидразннов см.
решение задачи 6-2). Образовавшийся гексагндрокарбазол подвергается ароматнзацнн. Нзс-Г ~.- НЗС ГЪ, ~"~~~ Н3С 3 ~ ~ ! ! -ь МНХН с Н Н [А1 238 Решения 6-7. Восстановление анизола по Берчу приводит к 2,5-дигидроанизолу, который, являясь виниловым эфиром, легко гидролизуется с образованием 3-циклогексенона. Завершает синтез циклопропанирование этоксикарбонилкарбеном, генерируемым из диазоуксусного эфира в присутствии диацетата палладия. ОМе 0 0 ОМе 6-8. Синтез Х-циклопентилазепана включает ~А~ получение азепана восстановлением ы-капролактама, стандартным источником которого является перегруппировка Бекмана оксима циклогексанона.
Циклопентильная группировка вводится с помощью восстановительного аминирования. Π— — — — ХН вЂ” ~ МН 6-9. Реакция Михаэля с двумя эквивалентами акрилата дает диэфир, замыкающий шестичленный цикл в конденсации Дикмана. СООЕ~ / =l ХаН ме-нн, — н — я О ТГФ СООЕ1 СООТГ ~ т,он СООЕ~ 6-10. Использовано известное свойство гетероциклических соединений легко металлироваться в о-положение к гетероатому.
6. Алициклы и гетероццкды 239 Разложение литийорганического соединения тяжелой водой приводит к введению дейтерия в искомое положение. Следует проявлять осторожность при подкнслении соли 5-дейтеропирослизевой кислоты для выделения кислоты из соли на последней стадии, так как пятичленные гетероциклы чрезвычайно чувствительны к кислотам, в частности очень легко обменивают дейтерий, так что при избьггке кислоты возможна потеря метки. Я ~. В,Ф ОН Я ВВВ~ О СНО 2.
На' О СООН 1.| О. СОО11 2.ОС' В 0 СОО1э 6-11. Фурановый цикл образуется по методу Пааля — Кнорра действием кислотных конденсирующих агентов на 1,4-дикетон. Получение последнего с использованием алкилирования енолята АУЭ фенацилбромидом очевидно. СООВ СООЕ~ на' / ~ ~ПЕК Р~ -~ъ 4 — Р"~~ ~~ И' Ъ 0 0 00 Н20 Рь О™ б-12. Реакция Михаэля между малоновым эфиром и этилакрилатом в присутствии 2 экв. основания дает тетраэфир, замыкающий циклогексаноновый цикл в условиях конденсации Дикмана.
Направление циклизации определяется образованием наиболее выгодного шестичленного цикла. соотг ~СОО~ Е100 соотг ХаОЕ[ соогл Римме Е~ООС СООЕ1 0 О СООВ ! НЕ Н,О,г Е100С СООЕ1 240 Решения !. Е!ОХа (2 экв.)/Е10Н Г вЂ” ) 1. Вга, Р1красн.) СНг1СОСВЬ 3, Но (Нонн.)// СООН 3. Е!ОХа/Е!ОЙ [А1 6-14. Димедон — известный реагент, применяемый для идентификации альдегидов, — легко получается в реакции малонового эфира с мезитилоксидом в присутствии этилата натрия при последующей обработке реакционной смеси едким кали, а затем кислотой. Происходящие при этом превращения включают реакцию Миха- эля, внутримолекулярную сложноэфирную конденсацию и кетон- ное расщепление: ,0 + С~-СООЕ1 — э — ь СООР1 СООВ (6%-нв)й Р-Р) б 11 СН СНСНгС! ~ ВКНгенгснгсз ШООВ, 1 ,О / 1.
ХВОЕ!/Е1ОН 3. НС! 0 0~ 0 ОН~ ~ НЕ Е100С 0 ООС ОО ОН 6.15. СНзС(0)СНз — '5 )снз)гс-С)снз)г 1 ! Н4С!/ Н2о ОН 0 11 — 5~ !.СНЗ)ЗСССНЗ а. 6. Алициклы и гстероциклы 241 СНО (СНз)зСС(О)СНз — м ЯН2 пиперилин, з Х С(СНз)з ( кон, кон) 6-16. Соединение А синтезируют по методу Фишера (см. решение задачи 6-2). Необходимый 3-ацетилпиридин можно получить несколькими способами, исходя из доступных 3-нитро- или З-бромпиридина.
Вгз ~~Б~ Ви[з ~~~"~ 1. МеСИ - О ~.~~4 2. На/Н,О (Б1 ! МеОГ~~ В МеО .. И кг ВГ, ~ 11Нз.(Н г М Н (А1 6-17. Рацемическая хризантемовая кислота может быть получена циклопропанированием 2,5-диметилгексадиена-2,4, который может быть синтезирован из ацетона и ацетальдегида с использованием направленной альдольной конденсации с последующей реакцией Виттига. Диазоуксусный эфир легко получают диазотированием этилового эфира аминоуксусной кислоты. ~о ~~ Ллл -о СНз СООЕ( Сиз Си=С~Си з, М РЕБРА и нио. н,нсн,соое нснсоса 242 Решения 6-18.
Дигидроизохинолиновый цикл получается по методу Бишлера — Напиральского из И-ацил-,д-фенилэтиламина, который легко получить с помощью реакции Анри. МеО Е Ме ЯСНО/РОС!3 МеО ~ СНО СНзХО 2, СН СООИя ЕззН МеО МеО ОМе ОМе МеО .. МО, Н,ВАС вЂ” ',в 3 — — ь МеО ОМе МеО НСООЕ~ — э ! М О ХН2 ~з ОМе МеО 1 РОС| МеΠ— ! МеО ' Ны СНО ™ МеО СНз ОМе ОМе ~е И 6-19. Хинолин получается по методу Фридлендера из о-нитроацетальдегнда. Замыкание цикла происходит после восстановления зп юли нитрогруппы до аминогруппы. О 2 6-20.
Индол синтезирован по Фишеру с использованием 4-пиперидона, получаемого в результате присоединения по Михазлю метилакрилата к метиламину с последующим замыканием цикла 6. Ааициклы и гетероцикпы 243 конденсацией Дикмана. Для селективного бромирования о-анизидина использован диоксандибромид. 2 4 Я 1.вг снО2 к с~ ~1Н2 2. О!аО!02, нс1 нннн, -н~о ОМе 3, ХаНБО, ОМе ,СН3 ОМе Н ~А] СООМе Ме-%42 + СООМе ХаН СООМе СООМе Н~Н2О / — О СООМе 6-21. Индол А получается по Фишеру из у-кетовалериановой (левулиновой) кислоты и л-метоксифенилгидразина.
СООЕ! МеО ~ Б Ме Ен С!2 ! 1 ЩР1Н Н СООЕ! МеО м Н ~А] СООВ 1. ХаН Н ~Н2О 'Г'ОООО ~ Оон,ооое, Г ОООО О СООЕ~ ~Б] 244 Решения 6-22. Изохинолин образуется по методу Бищлера — Напиральско- го. Необходимый для синтеза,З-фенилэтиламин получается из вератрового альдегида с помощью конденсации с нитрометаном, катализируемой основаниями (реакции Лири).
м, ясно меО у снО сн,мо, Мео РОО~ Е~зЯ Мео ОМе Мео 110, н,1и!с Мео Е[з1с1 — ! Мео МеО Мео г 1. Рос1, Ме ! Мео М О НЯ «-» 2.И/С М Ме Мео ОМе РОС1, З. КСЬ1 Мео О СНО 1 1чявн Ме2ХСНО ~~ 2. БОС12 Мео 4. Ф)Н О ОМе ~ОС12 6-23. В синтезе использована способность пирролильного аниона взаимодействовать с электрофилами (в данном случае акцепторами Михаэля) по азоту. После восстановления сложноэфирной СОС1 1Б] Мео ОМе 1А1 6. Алициклы и гетероциклы 245 функции происходит кислотно-катализируемое внутримолекуляр- ное алкилирование с образованием пятичленного цикла. 6-24.
Аналогично решению задачи б-1 пиридиновое ядро собирают по методу Ганча. / ~ ~.нноАноо~ ~~ ~~ ~.~ФОФ~~ 2. СН|СООха/н~О 5 СНО 2. 3002 СОС1 СНО О О О 3, СООТГ в О ы„он СООЕ ~! 246 Решения 6-25. После замыкания циклобутапового кольца обычным мало- новым синтезом для получения экзоциклической двойной связи используется элиминирование по Гофману. ОООЕ( НВг ~СООТГ СООЕ( Π— в,-с~ (РЬСОО>2 ХаОЕМЕЮН (абе.) СО( ~Е( С1 ХаОЕ~ СООЕ( Н,Н,О ОТа ХМез 3. г С1 Х 6-26. Для синтеза 1,4-дикетона, подвергающегося по Паалю— Кнорру циклизации в искомый фуран, используется алкилирование енолята 13-кетоэфира бромацетоном.
СООЕ( СООВ е[ СООЕ( ]ч Н О О 2. ПФК 1А1 6-27. Озонолиз окталина 1А1 и последующая кротоновая конденсация дают необходимый бицикло(5,31декановый скелет. Превращение бициклического снопа в ароматический углеводород азулен достигается элиминированием и ароматизацией с помощью дихлордицианбензохинона. Электрофилы атакуют азулен по положению 1, так как при этом образуется устойчивый катион 6. Алициклы и гетероциклы 247 1А1 О ! О 1.
ЗОС12 ~ '~ ~ 1.ДМФА/РОС!з 2. МаОЕг - 2, СНзСООХа(Н20 3. ДД1~ ОНС 6-28. См. решение задачи 6-40. б-29. Ключевая идея этого синтеза в использование купрата, полученного из защищенного 2-бромпропионового альдегида в результате сопряженного присоединения к енону. Получающиеся таким образом дикарбонильные соединения замыкают пятичленные циклы во внутримолекулярной альдольно-кротоновой конденса- ции о'~ о' ~ 1. НВг ) О ~ БЕ\О 0 2. нОсн,сн,Он, / 1. ~.1 г;е, ТаОН, РЬН ~В1 б,"„;-" б,"...,."с~-',".:"""" о Ф ~ „ онс кон Но ЕгОН О О О 1Б1 тропилиевого типа.
Следовательно, продукт формилирования— 1-формилазулен. 248 Решения !. ХяОЕс, СНз(СООЕс)~ 2. На~Н~О ~Б~ 6-31. В синтезе использован 2-этоксикарбонилциклопентанон, получаемый при конденсации Дикмана из диэтиладипата, Ключевая стадия синтеза в присоединение енолята малонового эфира по Михаэлю. СООЕс СООЕс СООТГ 0 — — ОН сООес ЕсООС СООН ~А~ б-32. Удобным промежуточным продуктом в синтезе рацемического терпинеола является продукт восстановления гс-метиланизола по Берчу, который, являясь виниловым эфиром, легко расщепляется в ходе кислотного гидролиза с образованием енона— непосредственного предшественника искомых структур. ОМе ОМе О Вг ЬСа/ЕсОН Н~ФН О С ~Я~~4 с-РгМяВг 1.
Мя/Е с~О 2. Ми~СО ОН 250 Решения несуществующего бензоил-аниона. В данном случае в качестве такой частицы используется карбанион, образующийся в равновесной смеси при действии цианида на бензальдегид ~см. бензоиновую конденсацию). Зтот карбанион эффективно перехватывается акцепторами Михаэля, например метилвинилкетоном. Таким образом, бензальдегид в этой реакции выступает в качестве нуклеофильного, а не электрофильного реагента, хотя типичной реакционной способностью карбонильного углерода является именно последний.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
