химический каталог




Органическая химия

Автор З.Гауптман, Ю.Грефе, Х.Ремане

диэтиловым эфиром угольной кислоты. Эти пути синтеза через другие промежуточные стадии показывают, что исходными могут быть еще более простые вещества. В итоге получается, что исходными веществами могут быть пропилен и уксусная кислота. Теперь, руководствуясь определенными критериями (такими, например, как выход на отдельных стадиях синтеза, стоимость необходимых реагентов, длительность синтезов и т. д.), следует решить, какой же из путей синтеза наиболее целесообразен.

Упражнение 2.4.1. Изобразите в виде синтетического древа возможные пути синтеза ацетальдоля (3-оксибутаналя).

Химик, изображая синтетическое древо, должен мыслить аналитически. Используя ассоциативные связи между строением соединений и известными реакциями, он разделяет целевую молекулу на более простые соединения, из которых она может быть получена препаративно через небольшое число промежуточных стадий. Этот прямой ассоциативный анализ быстро ведет к успеху только для относительно простых конечных целевых молекул. Для соединений более сложного строения решающую роль играет избирательность и стереоспецифичность выбранных реакций, что следует принимать во внимание на всех стадиях синтеза. Анализ не всегда приводит к более простым промежуточным стадиям. Иногда следует предложить обходные пути с тем, чтобы избежать протекания конкурирующих реакций и обеспечить необходимую регио- и стереоспецифичность. Общее значение имеют три типа синтетических приемов такого рода [2.4.1]. (1). Введение защитных групп. Примером использования этого приема может служить синтез сульфамидного препарата сульфатиазола (см. раздел 2.3.3, бензтиазол и его производные):

H03S—/ Ч—NH2 —> H03S—$ \—NHCOCH3 ~>,

Решающей стадией синтеза является взаимодействие 2-аминотиа-зола с сульфонилхлоридом. Однако при действии на сульфаниловую кислоту пятихлористого фосфора аминогруппа реагирует быстрее, чем сульфогруппа. Поэтому ее защищают ацетилированием. Это означает исключение нежелательной конкурирующей реакции. На последней стадии синтеза защитную группу удаляют (снятие защиты). Большую роль введение защитных групп играет при синтезе пептидов (см. раздел 3.3.1).

(2). Введение активирущих групп. Примером достижения желаемой избирательности (региоспецифичности) процесса с помощью введения активирующей группы является этерификация глутаминовой кислоты:2 1 2Н Н0Ч. C2H5OH

НООС\/\/СООН >? ^С\/-\/СООН »-Н3о+

NH«

Реакцию необходимо провести таким образом, чтобы в результате этерифицировалась только карбоксильная группа 2. Это удается осуществить действием хлористого водорода в этаноле. Дикатион, образующийся при протонировании карбоксильной группы 2, более устойчив, чем изомерный дикатион, так как атомы, несущие положительные заряды, дальше удалены друг от друга. Результатом действия кинетических факторов, вызванных активацией одной из двух карбоксильных групп, является избирательность (региоселективность) процесса. Другими примерами использования подобного приема является синтез замещенных пиридинов через N-оксиды пиридинов (см. раздел 2.3.4, пиридин и его производные).

В особенности выгодно так подбирать защитные и активирующие группы, чтобы они оставались в структуре молекулы и могли быть использованы для проведения последующих этапов синтеза. При полном синтезе алкалоида стрихнина (см. раздел 3.5.5) индол необходимо подвергнуть электрофильному замещению по положению 3 [2.4.2]. Однако такая реакция недостаточно избирательна (региоселективна). Вследствие этого в положение 2 необходимо ввести защитную группу.

Эта группа выполняет двойственную функцию: с одной стороны, она блокирует как защитная группа положение 2, а с другой стороны, она содержит шесть атомов углерода и является структурным конструкционным элементом, необходимым для последующего построения целевой молекулы. Эта группа действует одновременно как синтетический фрагмент Сб.

В синтетическом древе для ацетоуксусного эфира диэтилкарбонат служит фрагментом для введения одного атома углерода (Ci), этил-ацетат — фрагментом Сг, ацетон и пропилен — фрагментами Q, а дике-тен — фрагментом С4.

Упражнение 2.4.2. Проанализируйте таким же образом синтезы пиразола, приведенные в разделе 2.3.3 Обдумайте, не существует ли какой-либо третьей возможности синтеза.

(3). Введение мостиковых групп. Под мостиковыми группами понимают один атом или цепь атомов, которые вводятся в отдельные места молекулы так, что молекула в целом или ее часть с помощью такого «мостика» оказывается на одной или нескольких стадиях синтеза определенным образом пространственно закрепленной (фиксированной). В большинстве случаев при этом можно избежать нежелательных конкурирующих реакций межмолекулярного взаимодействия. Примером использования мостиковой группы может служить синтез циклооктаде-кадиена-1,5 (Кори, 1967 г.):

Nifco)4

ТДЗ-дибромоктадекадиен-2,1В

CCOS?o)2 ^ СССО

Вг -2со циклооктадекадиен-:Г;>

В качестве промежуточной стадии используется образование оле-финового комплекса никеля, в котором оба реакционноспособных центра оказываются пространственно сближенными для благоприятного протекания заключительной внутримолекулярной стадии процесса. На второй стадии AS^ положительна, так как на пути к активированному комплексу свобода внутреннего вращения почти уже не теряется. Другими примерами использования подобного приема являются синтез цйклоок-татетраена-1,3,5,7 из ацетилена (см. раздел 2.1.4) и синтез коринов по Эшенмозеру (1963 г.) [2.4.3].

Очень часто введение мостиковых групп используют для того, чтобы добиться стереоспецифичности реакций на последующих стадиях синтеза. Примером может быть синтез цефалоспорина С (см. раздел 2.3.4, тиазин и его производные). Исходным материалом служит аминокислота (5)-(-}-)-Цистеин:

соон соон /р соон

. jtH ^»Н сг-сч fiuH _

Г< (сн3)асо t Г-Г Чос(сн3)з t Г~\-4 CHz\

SH NH2— ? Sv/NH- ^ У S\/N \ , N^T

2 X X OC(CH3)3 2

CH?CHa сн?сн3

CH300C COOCH3

QOOCH3 I I H COOCH3

#H 3 CH3OOC COOCH3 HN—N4_^.H О

\)C(CH3)3 X ОС(СНЗ)З

СН3гсна CH3'"CH3

Сначала последовательно одну за другой вводят три защитных группы, причем первая из них одновременно является мостиковой. Только благодаря фиксированному с помощью этих групп пространственному расположению заместителей оказывается возможным на заключительной стадии стереоспецифичное присоединение азодикарбоно-вого эфира, которое протекает со стороны, противоположной объемистой метоксикарбонильной группе. Подобная стереоспецифичность обусловлена асимметрической индукцией. Все три защитные группы удаляются на последующих этапах синтеза.

Мостиковые группы могут быть выбраны также и таким образом, что они одновременно могут использоваться как синтетические фрагменты при дальнейшем построении молекулы.

Для защитных, активирующих и мостиковых (связывающих) групп было предложено использовать общее название контролирующие син-тоны [2.4.4].

Из приведенного обсуждения следует, что построение синтетического древа с

страница 174
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237

Скачать книгу "Органическая химия" (28.0Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
как выровнять вмятину с нутри двери у ваз 2114
перечень работ по обслуживанию холодильных машин
вкр-7,1-7,5х1500
дистанционное обучение ремонт кондиционеров

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.10.2017)