|
|
|
Главная --> Справочник терминов Доступным соединением мые «с первого взгляда» явно не стратегические связи. К таковым относятся, например, связи, входящие в состав ароматических и гетероароматических циклов (случай разборки ароматического цикла в синтезе чстропа но Фольгардту — исключение, а отнюдь не правило!),, а также связи, входящие в состав других фрагментов, отвечающих доступным соединениям (типа мои оса л аридных или аминокислотных звеньев, природных жпрныл кислот ц т. п.). В молекуле полиэтилена или, например, фенола очень легко распознать структурные элементы, отвечающие исходным доступным соединениям, и Построить на этой основе логичную схему их синтеза. Однако Б большинстве случаев только тренированный взгляд профессионала позволяет «увидеть» в целевой молекуле фрагменты, которые могут подсказать природу необ- •Термину «синтетический метод» трудно дать строгое определение, но не трудно описать смысл этого понятия, Идеальный синтетический метод может быть уподоблен оператору в математике, «черному ящику» в кибернетике или преобразователю л радиотехнике — короче говоря, любой логической или технической структуре, которая безотказно производит над объектом некоторое однозначно определенное преобразование. Синтетический ме-'Т6& — некоторая более или менее стандартизированная последовательность 'операций, результатом которой является строго определенное преобразование структуры исходных соединений независимо от частных особенностей Строения последних. Внутри этого «черного ящика» обязательно присутству-•?годна или несколько реакций, определенный набор реагентов, растворите-•Ттей и катализаторов, те или иные процедуры выделения и т. д. f ' Разумеется, главный критерий ценности синтетического метода — это характер достигаемого с его помощью превращения. Это превращение должно 'быть целенаправленным и, как правило, вести от более доступных предшественников к менее доступным соединениям, Например, ароматические углеводороды — в целом доступные соединения, получаемые в больших количе-'йтвах при переработке угля и нефти, и именно они используются в синтезе • многих тысяч различных производных ароматического ряда. Основной реакцией во многих из этих синтезов является электрофильное ароматическое замещение (см. выше, например, ионное бромиропанис толуола или ацетили-рование толуола по Фриделю—Крафтсу). Именно в силу этих причин реакции этого типа были исследованы подробнейшим образом и доведены до •уровня синтетических методов почти 100%-ной надежности. Такое планирование оправдано в тех случаях, когда потенциальное исходное соединение является «бросовым» товаром (например, является отходом того или иного производства и желательна его рациональная утилизация, либо когда в целевой молекуле легко распознать структурные фрагменты, отвечающие доступным соединениям. Наиболее выразительным примером второй ситуации может служить синтез биополимеров (белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот). Все они построены из небольших мономерных блоков, соединенных через гетероатомы. Такими мономерами для полипептидов и белков являются аминокислоты, для полисахаридов — моносахариды, а для нуклеиновых кислот — нуклеотиды. В биополимерах эти мономеры соединены амидной, 0-гли-козидной и фосфодиэфирной связями соответственно. Такие связи легко расщепляются при химическом или ферментативном гидролизе. Обратное превращение — сборка межмономерных связей — представляет собой обыч- Возможность использовать реакцию Мак-Мурри для создания двойных связей С=С допускала четыре варианта ретросинтетического раскрытия цикла, затрагивающих двойные связи a—d. Все четыре реальны, однако с учетом доступности ациклического предшественника разборка связи а, ведущая к предшественнику 58, представлялась предпочтительной. Дальнейшее упрощение этой структуры могло быть достигнуто многими путями в соответствии с общими соображениями, применяемыми при ретросинтетическом анализе ациклических систем (см. выше). Представленная на схеме разборка была избрана цитируемыми авторами как кратчайший путь к доступным соединениям 59 и 60. В результате синтез дитерпена 57, выполненный в соответствии с этим планом, оказался вполне эффективным [9с]. В молекуле полиэтилена или, например, фенола очень легко распознать структурные элементы, отвечающие исходным доступным соединениям, и Построить на этой основе логичную схему их синтеза. Однако Б большинстве случаев только тренированный взгляд профессионата позволяет «увидеть» в целевой молекуле фрагменты, которые могут подсказать природу необ- •Термину «синтетический метод» трудно дать строгое определение, но не трудно описать смысл этого понятия. Идеальный синтетический метод может быть уподоблен оператору в математике, «черному ящику» в кибернетике или преобразователю и радиотехнике — короче говоря, любой логической или технической структуре, которая безотказно производит над объектом некоторое однозначно определенное преобразование. Синтетический метод — некоторая более или менее стандартизированная последовательность операций, результатом которой является строго определенное преобразование структуры исходных соединений независимо от частных особенностей Строения последних. Внутри этого «черного ящика» обязательно присутству-"йт одна или несколько реакций, определенный набор реагентов, растворите-•'Йей и катализаторов, те или иные процедуры выделения и т. д. ?• ' Разумеется, главный критерий ценности синтетического метода — это характер достигаемого с его помощью превращения. Это превращение должно 'быть целенаправленным и, как правило, вести от более доступных предшественников к менее доступным соединениям, Например, ароматические углеводороды — в целом доступные соединения, получаемые в больших количе-'етвах при переработке угля и нефти, и именно они используются в синтезе •многих тысяч различных производных ароматического ряда. Основной реакцией во многих из этих синтезов является электрофильное ароматическое замещение (см. выше, например, ионное бромиропанис толуола или ацетили-рование толуола по Фриделю—Крафтсу), Именно в силу этих причин реакции этого типа были исследованы подробнейшим образом и доведены до •уровня синтетических методов почти 100%-ной надежности. Такое планирование оправдано в тех случаях, когда потенциальное исходное соединение является «бросовым» товаром (например, является отходом того или иного производства и желательна его рациональная утилизация, либо когда в целевой молекуле легко распознать структурные фрагменты, отвечающие доступным соединениям. Наиболее выразительным примером второй ситуации может служить синтез биополимеров (белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот). Все они построены из небольших мономернъгх блоков, соединенных через гетероатомы. Такими мономерами для полипептидов и белков являются аминокислоты, для полисахаридов — моносахариды, а для нуклеиновых кислот — нуклеотиды. В биополимерах эти мономеры соединены амидной, О-гли-козидной и фосфодиэфирной связями соответственно. Такие связи легко расщепляются при химическом или ферментативном гидролизе. Обратное превращение — сборка межмономерных связей — представляет собой обыч- Возможность использовать реакцию Мак-Мурри для создания двойных связей С=С допускала четыре варианта ретросинтетического раскрытия цикла, затрагивающих двойные связи a—d. Все четыре реальны, однако с учетом доступности ациклического предшественника разборка связи а, ведущая к предшественнику 58, представлялась предпочтительной. Дальнейшее упрощение этой структуры могло быть достигнуто многими путями в соответствии с общими соображениями, применяемыми при ретросинтетическом анализе ациклических систем (см. выше). Представленная на схеме разборка была избрана цитируемыми авторами как кратчайший путь к доступным соединениям 59 и 60, В результате синтез дитерпена 57, выполненный в соответствии с этим планом, оказался вполне эффективным [9с], В молекуле полиэтилена или, например, фенола очень легко распознать структурные элементы, отвечающие исходным доступным соединениям, и построить на этой основе логичную схему их синтеза. Однако в большинстве случаев только тренированный взгляд профессионала позволяет «увидеть» в целевой молекуле фрагменты, которые могут подсказать природу необ- Разумеется, главный критерий ценности синтетического метода — это характер достигаемого с его помощью превращения. Это превращение должно быть целенаправленным и, как правило, вести от более доступных предшественников к менее доступным соединениям. Например, ароматические углеводороды — в целом доступные соединения, получаемые в больших количествах при переработке угля и нефти, и именно они используются в синтезе многих тысяч различных производных ароматического ряда. Основной реакцией во многих из этих синтезов является электрофильное ароматическое замещение (см. выше, например, ионное бромирование толуола или ацетили-рование толуола по Фриделю—Крафтсу). Именно в силу этих причин реакции этого типа были исследованы подробнейшим образом и доведены до уровня синтетических методов почти 100%-ной надежности. Так как фторсульфоновая кислота стала в настоящее время доступным соединением, то, очевидно, то же самое можно сказать и про сульфофториды. Благодаря изящному методу Реппе циклооктатетраен стал легко доступным соединением. Он образуется с хорошим выходом (80%) в результате полимеризации ацетилена при нагревании (в автоклаве под давлением) в тетрагидрофуране в присутствии неорганических солей никеля [NiCl2 или Ni(CN)2] и небольшого количества окиси этилена. Циклооктатетраен представляет собой золотисто-желтую жидкость с т. кип. 142— 143°/760 мм и т. пл. —7°; он отличается сильно ненасыщенным характером и большой реакционной способностью. Особый интерес представляет то обстоятельство, что он может реагировать в трех структурно различных формах: Оба эти гормона (8 и 9) являются модифицированными изопреноидами [8а]. Самый богатый природный источник ЮГ (8) — брюшной сегмент самца бабочки павлиноглазка Hyalphora cecropia — содержит не более 1—2 цг на особь. Тем не менее, 8 довольно быстро стал доступным соединением благодаря тем огромным усилиям, которые были затрачены на его полный синтез [8Ь]. Выяснение роли и успешный синтез ЮГ вызвали целую лавину исследований, направленных не только на изучение механизма действия этого вещества, но и на создание многочисленных его синтетических аналогов, некоторые из которых нашли практическое применение как инсектициды нового поколения. Принципиально подобным же методом Вильштоттеру удалось получить [85] циклооктатйтраен — соединение с четырьмя сопряженными связями *. Однако легко доступным соединением цлклооктатетраен стал только благодаря изящпшу синтезу Реппе [8G]: циклооктатетраен получают с 80%-ным вь^одом полимеризацией ацетилена в автоклаве под давлением в тетрашдрофуране в присутствии хлорида или цианида никеля и небольшого количества окиси этидена. Оба эти гормона (8 и 9) являются модифицированными изопреноидами [8а]. Самый богатый природный источник ЮГ (8) — брюшной сегмент самца бабочки павлиноглазка Hyalphora cecropia — содержит не более 1-2 цг на особь. Тем не менее, 8 довольно быстро стал доступным соединением благодаря тем огромным усилиям, которые были затрачены на его полный синтез [8Ь]. Выяснение роли и успешный синтез ЮГ вызвали целую лавину исследований, направленных не только на изучение механизма действия этого вещества, но и на создание многочисленных его синтетических аналогов, некоторые из которых нашли практическое применение как инсектициды нового поколения. Гомофталевая кислота была получена из нафталина через фтало новую кислоту1; из гидриндона путем нитрозирования, гидролиза и окисления перекисью водорода2; из гидриндена окислением смесью хромовой и серной кислот3; из о-толуиловой кислоты путем бронирования хлорангидрида кислоты с последующими процессами воздействия на продукт реакции спиртом и цианистым натрием и омыления 50%-ной серной кислотой4. Так как в на-стоящее время фталид является легко доступным соединением, то приведенная выше пропись, в основном не отличающаяся от методики Вислиценуса5, опубликованной в 1886 г., является безусловно наиболее пригодной. Оба эти гормона (8 и 9) являются модифицированными изопреноидами [8а]. Самый богатый природный источник ЮГ (8) — брюшной сегмент самца бабочки павлиноглазка Hyalphora cecropia — содержит не более 1—2 цг на особь. Тем не менее, 8 довольно быстро стал доступным соединением благодаря тем огромным усилиям, которые были затрачены на его полный синтез [8Ь]. Выяснение роли и успешный синтез ЮГ вызвали целую лавину исследований, направленных не только на изучение механизма действия этого вещества, но и на создание многочисленных его синтетических аналогов, некоторые из которых нашли практическое применение как инсектициды нового поколения. Эффективный метод синтеза ароматических и алифатических кар-бодиимидов основан на реакции изоцианата с 1-окисью 1-фенил-З-ме-тилфосфолена-3, являющимся наиболее доступным соединением этого типа [1]. Ие все органические галогениды удовлетворительно реагируют с Л.; часто необходимое соединение Л. можно получить косвенно обменной реакцией с легко доступным соединением Л., например с н-бутиллитием: В связи с тем, что в последние годы индол стал легко доступным соединением, 3-индолальдегид сделался ключевым полупродуктом для синтеза триптофана. Была проведена значительная работа для повышения выхода этого альдегида [190, 191, 193]. Однако применение изящного синтеза триптофана из грзмина [194] привело к тому, что в дальнейшем альдегид стал менее необходимым. До того как индол стал легко доступным соединением, 3-индолилуксус-ная кислота была получена следующими методами:  Дальнейшим превращением Дальнейшую полимеризацию Давлением необходимо Давлением температура Действием электрического Действием алкилгалогенидов Действием азотистой Дальнейшей переработки Действием диметилсульфата |
- |
Навигация