|
|
|
Главная --> Справочник терминов Ближайших предшественников 198. Составьте схемы реакций, которые необходимы для получения ближайших гомологов ацетилена из карбида кальция. Введение нитрогруппы в боковую цепь ближайших гомологов бензола достигается применением разбавленной азотной кислоты. Для этого алкилбензол нагревают до 100° с разбавленной азотной кислотой (уд. в. 1,075 — 1,12) в запаянной трубке в течение 5 — Ш час.20. Толуол при этой реакции дает фенил-нитрометан, выход которого при наиболее благоприятных условиях достигает 50%. Этилбензол в таких же условиях образует д-нитроэтилбензол. Этот способ аналогичен применяемому прв получении нитропарафинов (см. стр. 15, 16). Образование алкилнафталинов по реакции Фриделя-Крафтса протекает не очень гладко. При применении моногалоидных производных этана и его ближайших гомологов получается смесь соответственных алкилнафталинов с преобладающим содержанием р-изомера. Продукт реакции всегда содержит if'P'-динафтил и другие соединения, получающиеся при действии хлористого алюйиния на нафталин. По способу Ф р и д е л я-Крафтса из нафталина также могут быть получены соответственные кетоны т. Хороший способ получения этилена и его ближайших гомологов состоит в пропускании паров соответственного спирта в сиропообразную фосфорную кислоту при 200—220° 8Э. Из других способов получения олефинов следует указать на нагревание спирта с кислым сернокислым калием или сернокислым алюминием или же прибавление спирта к хлористому цинку приблизительно при 200°. Многие вторичные и третичные спирты легко превращаются в олефины при нагревании с р-толуолсульфоно-вой кислотой 90. Например, при действии амальгамы натрия на слабокислый раствор масляного альдегида или его ближайших гомологов соответственные спирты получаются лишь с незначительным выходом 15. При действии концентрированного водного раствора аммиака на некоторые сложные эфиры, например на эфиры щавелевой кислоты, тотчас же образуется осадок амида. Хотя у большинства сложных эфиров эта реакция не протекает так легко, все же при соблюдении соответствующих условий опыта она может быть положена в основу общего способа получения амидов, Метиловые эфиры n-масляной кислоты и ее ближайших гомологов при перемешивании с концентрированным водным аммиаком в течение 12—30 час. образуют соответствующие амиды с очень хорошим выходом. Если образующиеся при этом амиды кислот растворимы в воде, их можно выделить экстрагированием реакционной смеси хлороформом. Реакция эфиров высших гомологов жирных кислот с аммиаком протекает гораздо медленнее и не дает таких удовлетворительных результатов. Аналогичным образом могут быть получены амиды некоторых ароматических кислот 1е. Перекиси и гидроперекиси ацетила и его ближайших гомологов менее стойки, чем аналогичные соединения ароматического ряда. Впервые они были исследованы Броди70, который отмечал их склонность к разложению со взрывом. Сложные эфиры ближайших гомологов уксусной кислоты, содержащие группу — СНг — рядом с карбалкоксильной группой, также способны к аналогичной конденсации «при действии натрия или этилата натрия. Так, например, пропионовоэтиловый эфир Пиролиз нефтяного сырья проводит при давлениях, близких к атмосферному, и при высоких температурах (700- 800° С г пыше). Ил всех видов термического крекинга пиролиз осущсств ляют в наиболее жестких температурных условиях; нследствш этого при пиролизе протекают очень глубокие превращения исход ных углеводородов. В настоящее время пиролиз используют глав ным образом для получения большого количества углеводородиы: г л зов, преимущественно этилена и его ближайших гомологов. Пи релизу подвергают газообразные парафиновые углеводороды, вы деленные и:з природных и нефтезлподских газов, и жидкое иофтя лое сырье (прямогонные низкооктановые бензины, керосино-газог левые дистилляты, мазут, сырая нефть) *. Реакции хлорирования и бромирования уксусного альдегида и его ближайших гомологов были педавпо детально исследованы М. II. Щукиной. Ею найдено, что в определенных условиях при хлорировании уксусного альдегида можно получить как моно-, так и ди- и трихлоруксуспые альдегиды. Так, при температуре 16—18° реакция проходит с образованием вещества, соответствующего по составу двум молекулам хлоруксусного альдегида, одной молекуле уксусного альдегида и одной молекуле хлористого водорода. При перегонке "этого первичного продукта реакции, для которого Щукина принимает строение При получении бромиитрозопропана и его двух ближайших гомологов водный раствор окрашивается в темносиний цвет, ио выделить вещество, вызывающее окраску раствора, не удается. При нагревании синего раствора с обратным холодильником выделяются большие количества закиси азпта, а в растворе остаются бромистонодородпая соль пиридина н ацетон. Повнди-мому, синяя окраска вызывается бромнитрозопропаном, который, возможно, растворим в воде только в виде двойного соединения с пиридином или его производными, так как наблюдаемый процесс распада вполне аналогичен течению реакции при действии кипящей воды- на чистое бромнитрозосоединение Для рационального планирования синтеза целесообразно произнести мысленную «разборку» молекулы, т. о. представить себе, из каких ближайших предшественников эту молекулу можно собрать с помощью реальных реакций. Затем нужно проанализировать аналогичным образом эти возможные (и не единственные!) предшественники, найти для них рациональные пути синтеза и идти таким путем далее до доступных исходных соединений. Создание планов синтеза и выбор оптимального среди них — сложнейшая и увлекательнейшая работа. И в высшей степени ответственная. 15 самом деле, для разработки плана синтеза необходима определенная степень уверенности в том, что каждая реакция, включенная в схему, пойдет именно так, как предполагается. Л стопроцентной уверенности почти никогда не бывает, так как синтетик, как правило, проводит конкретные реакции конкретных веществ впервые. Попятно, что цена ошибки в предвидении весьма различна в зависимости от того, к какой стадии она относится. Ошибка на первой стадии может означать всего лишь потерю нескольких дней или педель, тогда как неверно предсказанный результат заключительной стадии, скажем, сорокастадийпого синтеза может зачеркнуть годы труда, потому что :»та ошибка обнаружится не раньше, чем будут выполнены все предшествующие тридцать девять стадий. Основу типичной органической молекулы, ее углеродный скелет, составляет система непосредственно связанных друг с другом атомов углерода. Поэтому методы создания углерод- углеродных связей являются основой органического синтеза. Обсуждение вопроса о возможных путях «конструирования» этой связи удобно начать с анализа противоположной операции: с ее мысленной разборки. Такая операция, символизируемая на схемах двойгтой стрелкой и составляющая элемент ретросинтетического анализа (подробнее об этом см. раздел 3.2.2), позволяет установить, из каких ближайших предшественников можно собрать желаемую связь. Для простой связи С — С возможна разборка па дна радикала (гемолитический разрыв) и на два иона (гетеролитический разрыв): При рациональном планировании синтеза целесообразно произвести мысленную разборку целевой молекулы, т.е. представить себе, из каких ближайших предшественников эту молекулу можно собрать с помощью реальных реакций. Затем следует таким же образом проанализировать структуры этих предшественников, найти для них рациональные пути синтеза и идти таким путем далее, вплоть до доступных исходных веществ. Теоретически подобный ретросинтетический анализ может начинаться с разрыва любой из связей целевой структуры. Анализ подобных альтернативных решений и выбор наилучшего из них — сложнейшая и увлекательнейшая работа. И в высшей степени ответственная. В самом деле, при разработке плана синтеза необходима определенная степень уверенности в том, что каждая реакция, включенная в схему, пойдет именно так, как предполагается. А стопроцентной уверенности почти никогда не бывает, так как синтетику приходится, как правило, впервые проводить ту или иную реакцию применительно к данному конкретному субстрату. Понятно, что цена ошибки в предвидении яесьма различна в зависимости от того, к какой стадии она относится. Ошибка на первой стадии может означать потерю всего лишь нескольких дней, тогда как неверно предсказанный результат заключительной стадии, скажем 40-стадийного синтеза, может зачеркнуть многие месяцы труда, потому что эта ошибка обнаружится не ранее, чем будут выполнены предшествующие 39 стадий. Поэтому синтетический план должен быть по возможности гибким, допускающим различные варианты проведения одних и тех же стадий, причем самые рискованные синтетические шаги лучше сдвинуть к началу схемы. Основу типичной органической молекулы, ее углеродный скелет, составляет система непосредственно связанных друг с другом атомов углерода. Поэтому методы создания углерод- углеродных связей являются основой органического синтеза. Обсуждение вопроса о возможных путях конструирования этой связи удобно начать с анализа противоположной операции: с ее мысленной разборки. Такая операция, символизируемая на схемах двойной стрелкой и составляющая главный элемент рстросинтетического анализа (подробнее об этом см. разд. 2.2. 3.5.) , позволяет установить, из каких ближайших предшественников можно собрать желаемую связь. При рациональном планировании синтеза целесообразно произвести мысленную разборку целевой молекулы, т.е, представить себе, из каких ближайших предшественников эту молекулу можно собрать с помощью реальных реакций. Затем следует таким же образом проанализировать структуры этих предшественников, найти для них рациональные пути синтеза и идти таким путем далее, вплоть до доступных исходных веществ. Теоретически подобный ретросинтетический анализ может начинаться с разрыва любой из связей целевой структуры. Анализ подобных альтернативных решений и выбор наилучшего из них — сложнейшая и увлекательнейшая работа. И в высшей степени ответственная. В самом деле, при разработке плана синтеза необходима определенная степень уверенности в том, что каждая реакция, включенная в схему, пойдет именно так, как предполагается. А стопроцентной уверенности почти никогда не бывает, так как синтетику приходится, как правило, впервые проводить ту или иную реакцию применительно к данному конкретному субстрату. Понятно, что цена ошибки в предвидении весьма различна в зависимости от того, к какой стадии она относится. Ошибка на первой стадии может означать потерю всего лишь нескольких дней, тогда как неверно предсказанный результат заключительной стадии, скажем 40-стадийного синтеза, может зачеркнуть многие месяцы труда, потому что эта ошибка обнаружится не ранее, чем будут выполнены предшествующие 39 стадий. Поэтому синтетический план должен быть по возможности гибким, допускающим различные варианты проведения одних и тех же стадий, причем самые рискованные синтетические шаги лучше сдвинуть к началу схемы. Основутипичной органической молекулы, ее углеродный скелет, составляет система непосредственно связанных друг с другом атомов углерода. Поэтому методы создания углерод-углеродных связей являются основой органического синтеза. Обсуждение вопроса о возможных путях конструирования этой связи удобно начать с анализа противоположной операции: с ее мысленной разборки. Такая операция, символизируемая на схемах двойной стрелкой и составляющая главный элемент ретросинтетического анализа (подробнее об этом см. разд. 2.2.3.5.), позволяет установить, из каких ближайших предшественников можно собрать желаемую связь. Использование реакций замещения для превращения функциональных групп мы рассмотрим на примере одного из первых, реально осуществленных синтезов тирамина — физиологически активного природного соединения. Тирамин был обнаружен во многих продуктах питания (например, в сыре), но когда он попадает в организм, то немедленно разрушается сложным белком (ферментом), называемым моноаминооксидазой (МАО). При разработке схемы синтеза тирамина, приведенной ниже, в качестве исходного соединения мы выбрали га-оксибензиловый спирт. В большинстве случаев выбор пути синтеза целесообразно начинать с конца. Приходится намного меньше вспоминать, если, начав с конечного продукта, задать вопрос: «Как получить данное соединение в одну стадию?» Это в свою очередь ведет к выбору ближайших предшественников конечного продукта, и тот же вопрос возникает вновь. Обычно после рассмотрения таким способом двух-трех стадий синтеза вопрос оказывается решенным или выбранный синтетический путь становится очевидным. При рациональном планировании синтеза целесообразно произвести мысленную разборку целевой молекулы, т.е. представить себе, из каких ближайших предшественников эту молекулу можно собрать с помощью реальных реакций. Затем следует таким же образом проанализировать структуры этих предшественников, найти для них рациональные пути синтеза и идти таким путем далее, вплоть до доступных исходных веществ. Теоретически подобный ретросинтетический анализ может начинаться с разрыва любой из связей целевой структуры. Анализ подобных альтернативных решений и выбор наилучшего из них — сложнейшая и увлекательнейшая работа. И в высшей степени ответственная. В самом деле, при разработке плана синтеза необходима определенная степень уверенности в том, что каждая реакция, включенная в схему, пойдет именно так, как предполагается. А стопроцентной уверенности почти никогда не бывает, так как синтетику приходится, как правило, впервые проводить ту или иную реакцию применительно к данному конкретному субстрату. Понятно, что цена ошибки в предвидении весьма различна в зависимости от того, к какой стадии она относится. Ошибка на первой стадии может означать потерю всего лишь нескольких дней, тогда как неверно предсказанный результат заключительной стадии, скажем 40-стадийного синтеза, может зачеркнуть многие месяцы труда, потому что эта ошибка обнаружится не ранее, чем будут выполнены предшествующие 39 стадий. Поэтому синтетический план должен быть по возможности гибким, допускающим различные варианты проведения одних и тех же стадий, причем самые рискованные синтетические шаги лучше сдвинуть к началу схемы. Основу типичной органической молекулы, ее углеродный скелет, составляет система непосредственно связанных друг с другом атомов углерода. Поэтому методы создания углерод-углеродных связей являются основой органического синтеза. Обсуждение вопроса о возможных путях конструирования этой связи удобно начать с анализа противоположной операции: с ее мысленной разборки. Такая операция, символизируемая на схемах двойной стрелкой и составляющая главный элемент ретросинтетического анализа (подробнее об этом см. разд. 2. 2.3. 5.), позволяет установить, из каких ближайших предшественников можно собрать желаемую связь. Ретросинтетический поиск ближайших предшественников некоторого ЦС состоит в трансформации этого соединения. Различают несколько видов трансформаций, соответствующих определенным видам синтетических реакций (табл.18). Для синтеза этой кислоты в настоящее время предложено много различных подходов. Практически любая С-С-связь этого соединения может подлежать разъединению. Трансформация по линии а дает алкоксикарбонилкарбен и 2,5-диметилгексадиен-2,5 в качестве ближайших предшественников этого соединения:  Безопасное напряжение Безразмерного градиента Безводный углекислый Безводным гидразином Безводной щавелевой Бекмановскую перегруппировку Безводного фтористого Безводного нитробензола Безводного уксуснокислого |
- |
Навигация