А.Л. Курц, М.В. Ливанцов, А.В. Чепраков и др. - Задачи по органической химии с решениями (2004) (1125890), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Зтот прием (изменение доминирующего типа реакционной способности на противоположный) носит в органическом синтезе название Утроlипд ~термин не имеет адекватного перевода на русский язык). О ОН , ЫС ОН ! РпСНО С)~Р— РВСН = РЬС'э О р)1 СМ СХ О О -»>:>> ( Дальнейший путь синтеза использует внутримолекулярную крото- новую конденсацию и последующее сопряженное присоединение дифенилкупрата лития. О РЬСНО, ХаСХ ! . КОН> Е[ОН Р и2Си Ы » / О ЕЮН . О 2.Н® р1з РЬ б-37. Очевидно, что продукт А образуется в результате циклопропанирования 1,4-диена. Обычный путь к таким соединениям— восстановление по Берчу производных бензола.
Однако, так как при этом из бензолов с донорными заместителями образуются диены, в которых заместители остаются у двойнгах связей, для 6. Алициклы и гетероциклы 251 получения нужного изомера необходимо временно изменить природу заместителей. СООН СООН нмо~(н,ю~ ' ~. мнаон, мн, (» ~ снВ 2. НС1 СООН СООН СН2ОН СН2Вг РРЬз — СВг4/СН2С12 1 Ме/В~ О 2. АсОН СН,ОН СН,Вг 2 2 РЖОАс)2 [А1 Н /ЕгОН, ННа О О О 1 ф ! З Э б 38 1.
Вг2/А'ОН ~'н'Зсн2 6-39. Для синтеза спиросистемы используется пинакон-пинаколиновая перегруппировка. 1.мн/тсн.ньн Вн е~ о С)~ ) 1 2. Н20, ХН4С! ОН 1. 1м'аВН4 сн м, 2. РВг1 РСОА)г 3. г-ВиОК/г-ВРОН 1А1 252 Решения 6-40. Восьмичленный цикл получается в результате ацилоиновой конденсации из диэфира, кратчайший путь к которому — электролиз карбоксилата по Кольбе. Моноэфир дикарбоновой кислоты получается частичным гидролизом диэфира, легко осуществимым по причине значительного различия в реакционной способности сложноэфирной группы в диэфире и анионе моноэфира. -ООС. ~ .СООЕ1 кон -ООС- -СООЕ1 + — ООС ~ СООЕ1 [А1 ~Б1 6-41.
Ключевой полупродукт — циклопропанкарбоновую кислоту — получают малоновым синтезом. Необходимый в этом синтезе циклопропиллитий получают из циклопропилбромида. Поскольку для циклопропильных производных нельзя использовать нуклеофильное замещение, единственный доступный путь к циклопропилбромиду — реакция Бородина — Хунсдиккера. Вг СООЕ1 21ч,ое1 СООЕ1 на~н,о + ( — ' М =~-соонВг СООЕ1 Бон СООЕ1 аг ндо, сс4 а2о ~;» 1.1 0 1А1 6-42. Синтез димедона см. решение задачи 6-14. О 0 ОН ,г-С Е1ОХа 1.1А1Н4 1. Р Вг „Ру Мс1 ~ (~~ ~~ ('~ 2, ьВиО1ча/~-ВцОН, г 0 0 ОН 6. Алициклы и гетероциклы 253 6-43.
Первый мостик получается в результате сшивания двух остатков малонового эфира дибромэтанам. Поскольку образуется энергетически маловыгодный восьмичленный цикл, то для достижения хорошего выхода продукта циклизации и подавления межмолекулярной реакции следует использовать низкие концентрации реагентов. Второй мостик образуется в результате ацилоиновой конденсации. Соое, Егоос СООЕ1 2е~ В ЕгООС СООЕ1 СООЕ! ! СООЕ! СООЕг СООЕг О СНОА Н С Н ОН !. 2ХаН 2. ВгСН2СН2Вг З. Н1Н,О !. Ха/ксилол, г 2. СНЗСООН ОН 0 ~А1 6-44. Аналогично решению задачи 6-6.
Циклогептанон (суберон) обычно получают из циклогексанона расширением цикла с помощью диазометана. 0 сн н,нн ~О 6-45. Соединение А — аддукт сильнейшего диенофила диметилового эфира ацетилендикарбоновой кислоты и 2,5-диметилфурана, играющего роль диена. Реакции, приводящие к компонентам диенового синтеза показаны на схеме. Лцетилендикарбоновую кислоту обычно получают отщеплением НВг от продукта присоединения брома к малеиновой или фумаровой кислоте. Диметил- 254 Решения фуран получают по Паалю — Кнорру из 2,5-гександиопа, ключевой стадией в синтезе которого является синтез Фаворского — Реппе.
с СООН, г Вг СОС Н СООН 2. кОн н' СООН 2. меОн, не и=н — -н= !. Ха!»!На !. !ча!чН2 2. МеСНО Н 2. МеСНО ПФК ~~ !~ МеООС= — ГООМе СООМ / О СООМе !'А! 6-46. Макроцикл образуется в результате ацилоиповой конденсации диэфира, для синтеза которого использована реакция Михаэля. Удаление карбопильной группы следует провести перед ацилоиповой конденсацией во избежание осложнений, так как карбопильпая группа легко присоединяет электрон при реакции со щелочными металлами. Для восстановления карбоиильпой группы здесь нельзя использовать стандартный метод Кижнера — Вольфа, так как СООМе реагирует в условиях этой реакции. Использована никелькатализируемая десульфуризация дитиоланового производного.
СООМ ! НЯ-Н~СН~ЯН ВР~. Е~~О ~~ГООМе о— ХаОМе СООМе 2' н2' !ч' ~е О !. ХаВН4 2. РВ 2. 2 Он 4. Н2/РАУС соом», н „„,„, 2. ОН. ОООН ООМе 6. Алициклы и гстероциклы 2к!5 О ХНМе СХ 1Ч ОРИ 1~! ОРЬ 1Б1 ~в1 ХНМе Ме 1Ч Вг [г1 ОН 1щ02 МеО Х02 1СН,СО120 СООН !.
ХлХО~, Н 304, 0-5 С 2. / 3. Ме1, К2соз ОМе МеО, ОМе морфолин СНС12 СООМе 0 0 0 д о 1. НОСН2СН20Н/ТРОН ОН 1. РВга/Е!20 2.ВН1 ТНР 2. Мл/Е[20 3. Н202, ХаОН 3. Нс(ОЕ!)2/Е[20 4. ЮН20 О О ОН ОН ОН о 48 МеО КОН МеО со, ° ~' СООН ОМе 1 ме1 к2СО МеО 1~1Н2 2. Бп/НС! СООМе МеО МеО МеО 1А1 256 Решения 6-50. Четырехчленный цикл замыкается с помощью ацилоиновой конденсации, которую проводят в присутствии триметилсилилхлорида — перехватчика ацилоинового енолят-иона. Исходный диэфир для ацилоиновой конденсации можно получить диеновым синтезом с использованием диена, легко доступного в результате кислотно-катализируемой дегидратации пинакона. ОН Г НВг, 150'С ~тФ~ малеиновый ангидрид 1 О Л ОН О ОЯМез 1.
Е1ОН, Н~ КОН/МеОН 2. Ха/ксилол, МезВ1С1„ / ОЯМез О ОН ОН ~А1 ОН 6-51. Пиррол образуется по методу Пааля — Кнорра. Необходимый 1,4-дикетон может быть легко получен из продукта конденсации Дикмана диэтиладипата 2-этоксикарбонилциклогексанона. Изопропиламин получают восстановительным аминированием ацетона. ~о ~ )-ня, 6-52. Бутиндиол, полученный конденсацией ацетилена и формальдегида в присутствии каталитических количеств ацетиленида меди, превращают в хлорангидрид янтарной кислоты.
Последний используют в ацилировании фурола по Фриделю — Крафтсу и полученный дикетон превращают в тиофен по методу Пааля — Кнорра 6, Алициклы и гетероциклы 257 С))2сз (катализ.) 1. НфЧ Г 100'С, 5 атм 2. НзсгзОт ОН з.юс1, фуран, Ялс4, — 1О'С сн2С1, н,и~с~ о о о ~Ф~ 1А1 6 53 ен2(СООТГ)2 ~СН1СН(СООВ)2 ' 2,СН31 З. Н,ОЕ 1, Хан, толуол СНзС(СООЕ1)2 НО (кои .) СНзСНСООН вЂ” Ф. 21,(ц5 -) СНзС(СООЕ1)2 н,о,! СН,СНСООН Не СнзсНСООЕ( 1. На!ксилол, Мезе,! СН, О СН ОН б-54.
В качестве матрицы для сборки молекулы использовано бисдитиановое производное янтарного диальдегида. После последовательной надстройки скелета цепью Б и метилом и регенерации карбонильных групп замыкается циклопентеноновый цикл жасмона в результате внутримолекулярной кротоновой конденсации. 1Б) нн н З. (ЧаН 4. Ме1 5.
Нлс1з, НС1, МеОН 1. КОН, Е[ОН т нн реакцией с реагентом Лаусона, который, как правило, дает более высокие выходы тиофенов чем сульфиды фосфора. 258 Решения ООН ООЕ! Г НФ2Н О ОН Вг СООН СООМе 1. АТОС!, 2. ГН2Н 1. НА НО 2. ГН,ГООН 3. Аа20гН20 4. СН2)А) (б) СООМе Г (ОА 2~ О !. Х2Ня Ь ЛМФА О 2. РЬ(ОАС)4 — 20'С, СН2С!2 )Чя мн (ж.) 6-56. Исходный амин подвергают исчерпывающему метилированию по Гофману; двойную связь расщепляют, причем возможно одностадийное расщепление, в котором используется смесь Оа04 — Ма10.! (дорогостоящий тетраоксид осмия в каталитических 6-55. Надстройка скелета до необходимого числа атомов углерода осуществлена в две стадии, включающие малоновый синтез (а) и реакцию Арндта — Эйстерта (б).
Для построения 1О-членного цикла используется ацилоиновая конденсация. Для региоселективного образования тройной связи используется элиминирование азота из бисдиазосоединения, генерируемого окислением бисгидразона. Возможная альтернатива — элиминирование НВг под действием оснований из дигалогенпроизводного здесь неудачна, так как эти реакции приводят к образованию примесей алленов и изомерных алкинов. 6. Л..вникать~ а гетероциклы 259 количествах). Лльдегид превращают в амин с помощью восстано- вительного аминирования. 1.О.О, ° СНО .~ 2. АдОН 2.
1ча104 3. е с2 с2 Й 1А1 „ц,, % МаВНзС1Ч 1~1Мег 1Б1 б-57. Фурановый фрагмент синтезирован по реакции Пааля— Кнорра. Необходимый для этой реакции 1,4-дикетон получен с помощью дитианового синтеза из двух фрагментов — 5-метилтиофенальдегида и метилвинилкетона. Сопряженное присоединение литиевого производного дитианового производного к метилвинилкетону осуществляется в присутствии солей меди(!). 3 с мннсноног~, у ~ н,н,, кон в. гн ооон !н~о в оно лэг, 1вв'г НЯ 1.
Ме2ХСНО/РОС1з у 1, НБ-/ 2. СНзСОО1к1а/Н20 СНО В1'з 5 О нвсв, н~г МеОН ~. в.м 2. Сц1, Ъ-~ О 260 Решения О ОяМе3 !. Н Н/тГ р ! СНз!з, Ъ/Сн б-бв. С-СНз ~ С=СН2 — — з-'~ 2. МезЯС!/эфир эфир, 36'С 82КЗКЗ кв, нв ОН !.тяС1„С Н тэфи О 'Г 2. /-ВНОК/ДМСО О 6-59. СНЗССН2ССН3 22. с ззв,. зб в Снзснз)ОН Рв з, Г н в 2. Сз Н4С!/НзО СН(СНз)ОН СВ,О2, СнзснЗФ2 -В.ОК, .В,ОН О ...Сн=снз СН~СН982 2 СН=СН2 2 2 эфир, 36'С О = ! СНзСП А!С1з/СН~-'!з /=~ И Вгз б-бб ...'„",„,' ', ~ Сснз д СнзССН2СООН .— ! !.
НОНН, Е!ОН О вЂ” и — ССН Вз 2 . =ССН,— СНЗССН2СООЕ1 — ~ ! СН2СРЬ и О 0 О НО (конц.),( 11 " НФК ~ // ~$ — ''-мСНзССН СНгСРЬ г ' Рб СН;~ц' 1. КХО~, НС1/Н~О СН~С(0) СНь ПФК СНО СН, ' ! ' СН 1. ДМФА, РОС1З МН 2 СНВСОО)')аУН20 МН СНз 1. ХН,ХН, 1.Хан/ТГФ 2. КОН!200'С, дизтнленглнколь з,гн 2. СНВ1 сн, 2)а/ХНЗ (ж.) б-б2 СНз 2 ОСНз ~ СНз, ОСНз НОН, — 33 'С НО (5% -ный р-р), / СНз~ ~ОН СНз О- СН ' Вз 3, РВгз /С~Н5:( 2. СВ з СОН, 3. Н,О, анас! сн, — сн, м — В СНз С(снз)2 ! (А] б. Алициклы и гетероциклы 261 б. Алицикл!! и !етероциклы 263 о о !! !! !.
!-!А!Н4' афир сн ссн сн ссн СН,МН, 2. Снзсоонл/Н~О 1 / -ю СНз сн, — с.~ М ОН ОН О Нг ~! С!Оз, Н!Я04 0 .Н о Получение диметилкупрата см. решение задачи 3-35. ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие Обозначения Задачи Глава 1. Алканы, алкены, алкины, диены Нуклеофильное замещение в алифатическом ряду, элими- нирование Карбонильпые соединения Злектрофильное и нуклеофильное замещение в аромати- ческом ряду Амины, нитро- и диазосоединепия, фенолы, хипоны .... Алициклы и тетероциклы . Глава 2 !3 Глава 3 Глава 4 Глава 5 Глава 6 57 67 Решения Глава 1.
Алканы, алкены, алкины, диены Глава 2 Глава 3 Глава 4 Глава 5 Глава 6 Нуклеофильное замещение в алифатическом ряду, элиминирование 97 Карбонильные соединения 129 Электрофильное и нуклеофильное замещение в ароматическом ряду 173 Амины, питро- и диазосоединепия, фенолы, хипопы .... 205 Алнцнклы и гетерониклы . 235 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
