|
|
|
Главная --> Справочник терминов Синтетических эквивалентов Более того, купратпые реагенты способны алкили-роваться не только алкилгалогенидами, но и алкилсуль-фонатами и даже алкилацетатами, что значительно расширяет синтетические возможности такой реакции. Первое из этих направлений нам уже хорошо знакомо. В данном случае оно приводит к образованию аллиловых спиртов — соединений, очень полезных в синтезе. Еще более интересные синтетические возможности открывает реализация второго пути — это реакция Михаэля. В классическом варианте этой реакции обычно используют присоединение стабилизированных еполятов по двойной связи а,р-ненасыщепиых карбонильных производных, например: Реакция Михаэля в отличие от реакций несопряжен-HI.IX карбонильных олсктрофилов позволяет присоединить к нуклоофилыюму субстрату более крупный и сложный фрагмент молекулы. Этим, однако, по ограничиваются ее потенциальные синтетические возможности. Читатель, конечно, уже обратил внимание на то, что типичные михаэлевские электрофилы — это продукты конденсации двух карбонильных соединений типа 71, образующиеся, например, при кротон овой конденсации или при реакции Перкина. Разумеется, декарбоксилнрование может потребоваться не только в случае синтезов, основанных на применении производных типа малонового или ацетоуксусного эфира. Надобность в такой операции может возникать достаточно часто, что легко понять, если вспомнить богатые синтетические возможности, которыми обладают карбоновые кислоты и их производные (скажем, реакции Михаэля, алкилирование «-положения, реакции Дильса—Альдера с участием производных а,р-непредельных карбоновых кислот и т. п.). Все названные методы непосредственно приводят к производным карбоновых кислот, а универсальность их применения для синтеза множества соединений других типов обусловлена именно возможностью достаточно легкого удаления карбоксильной группы из молекулы после того, как ее «конструктивная» роль «сыграна». Этого достигают с помощью многочисленных реакций декарбоксилирования, химическая сущность которых сводится к разрыву связи R—С0011 с отщеплением стабильной молекулы С02 или СО. Упомянутое выше декар-боксилирование (i-дикарбонильных соединений протекает особенно легко (при умеренном нагревании) именно благодаря наличию второй карбонильной группы, роль которой ясна из схематического механизма реакции: 2. Синтетические возможности диазосоединений. 2. Синтетические возможности диазосоединенвй. По этой причине еще сравнительно недавно синтетические возможности использования алкилирования енолятов ограничивались требованием при- Первое из этих направлений нам уже хорошо известно и в случае показанной на схеме реакции с снонами его результатом является образование ал-лиловых спиртов — чрезвычайно полезных синтетических полупродуктов. Однако еще более интересные синтетические возможности открывает второй путь, 1,4-присоединение нуклеофилов, известное как реакция Михаэля [13]. В классическом варианте этой реакции в качестве таких нуклеофилов используют стабилизированные карбанионы, производные соединений типа малонового эфира или нитрометана, которые генерируют под действием слабых оснований непосредственно в реакционной среде в присутствии акцепторов Михаэля, Например, метилвинилкетона (90), как это показано на следующих примерах: ванию под действием ионных енолятов как оснований. Эти осложнения полностью устраняются, если использовать показанный на схеме 2.42 вариант алкилиропания ковалентных енолятов ионными электрофилами. В реакциях этого типа получение карбонильных производных, содержащих трет-ал-кильный заместитель у а-углеродного атома, не составляет какой-либо проблемы [17е]. Совершенно новые синтетические возможности открылись при проведении конденсаций альдольного типа по схеме взаимодействия ковалентных енолятов с карбонильными производными, активированными кислотами Льюиса (см. пример на схеме 2.41). Основное преимущество этого варианта связано с тем, что он дает возможность в широких пределах контролировать стереохимию сочетания путем варьирования природы ковалент-ного енолята и/или кислоты Льюиса [17g] — возможность, практически недостижимую для классических условий проведения альдольной конденсации. Собственно, именно на основе этого подхода удалось решить неимоверно сложную задачу контроля стерического хода реакций альдольной конденсации на всех стадиях синтеза аддукта 74 (см. схему 2.27). Применение подобных полианионов позволило существенно расширить синтетические возможности химии карбанионных реагентов. Уместно подчеркнуть, что это стало возможным именно благодаря разработке методов, основанных на использовании в качестве универсальных реагентов для генерации карбанионных интермедиатов сильных ненуклеофильных оснований типа LDA. Синтез а-кариофиллена наглядно продемонстрировал богатые синтетические возможности фотоциклоприсоединия олефина к енону, и вслед за ним последовало еще множество полных синтезов, в которых эта реакция использовалась на той или иной из ключевых стадий [321]. Итак, благодаря поляризации карбонильной группы, отражаемой формулой _^ С5+=ОВ-, карбонильные соединения можно использовать в виде енолятов как С-нуклеофилы [S]. Легко понять, что та же самая поляризция делает атом углерода карбонильного соединения электрофильным, благодаря чему эти соединения могут также играть роль С-электрофилов — синтетических эквивалентов катиона ^С+-ОН. Особое место среди всего многообразия классов и типов мсталлооргани-ческих реагентов принадлежит медьорганическим производным. Хотя мы уже неоднократно упоминали об их использовании в роли синтетических эквивалентов карбанионов в таких реакциях образования связи С— С, как сочетание по Вюрцу или присоединение по Михаэлю, здесь уместно несколько более подробно рассмотреть специфику использования этих реагентов, но на этот раз с точки зрения селективности превращений, обеспечиваемых их участием в некоторых реакциях образования связи С-С. Итак, благодаря поляризации карбонильной группы, отражаемой формулой ^ С6+=ОВ-, карбонильные соединения можно использовать в виде енолятов как С-нуклеофилы [8]. Легко понять, что та же самая поляризция делает атом углерода карбонильного соединения электрофильным, благодаря чему эти соединения могут также играть роль С-электрофилов — синтетических эквивалентов катиона ^С^-ОН. Особое место среди всего многообразия классов и типов металл ооргани-ческих реагентов принадлежит медьорганическим производным. Хотя мы уже неоднократно упоминали об их использовании в роли синтетических эквивалентов карбанионов в таких реакциях образования связи С— С, как сочетание по Вюрцу или присоединение по Михаэлю, здесь уместно несколько более подробно рассмотреть специфику использования этих реагентов, но на этот раз с точхи зрения селективности превращений, обеспечиваемых их участием в некоторых реакциях образования связи С— С, Также ясно, что может быть взято в качестве эквивалентов трет-бутил-Катиона (путь а) или карбоксил-катиона (путь Ь). Однако на первый взгляд далеко не очевидно, какие именно реагенты могут использоваться в роли синтетических эквивалентов карбанионных синтонов 238а и 238Ь, возникающих при разрывах по связям а или Ь соответственно. Но если учесть тот факт, что почти любые производные циклогексана могут быть получены каталитическим гидрированием ароматических соединений (для рассматрива-мого случая особенно важно, что эта реакция протекает стереоспецифично, с образованием *<ис-изомера), то в действительности совсем нетрудно предложить вполне реальные схемы синтеза 238, соответствующие обоим вари- Енамины в этих реакциях фактически выполняют роль синтетических эквивалентов енолят-ионов. Как уже было сказано ранее, этим термином в современной органической химии объединяют два родственных класса соединений, взаимозаменяемых при реализации одного и того же химического превращения. Ни одним из известных нам методов нельзя сделать эго в одну стадию Атом, к которому надо ввести ацетильную группу, способен реагировать с нуклеофилами, однако не существует нуклеофилышх СНзСО-частиц. Превращение требует нуклеофильного синтетического эквивалента, который мог бы сопряженно присоединиться к электрофняьной двойной' углерод -углеродной связи, а затем, после построения' углеродного скелета, его можно было бы превратить в СНзСО- группу. Был предложен ряд иуклеофилыгых синтетических эквивалентов С НзСО -группы, из которых наиболее удобным для решения обсуждаемой проблемы является простой эфир соответствующего циангндрина. Сильные основания, в частности диизопропила.мид лития, превращают алкоксшщтрял.. в :карб-аиион [29]: Возможно большое число разнообразных синтетических превращений, основанных на принципе использования синтетических эквивалентов. Любой молекулярный фрагмент, имеющий соответствующие химические свойства и способный хороню превращаться в другую функцию после реакции, может служить синтетически эквивалентной группой. Некоторые примеры уже рассмотрены в предыдущих главах, Аддукты реакции: для решения определенных синтетических проблем часто надо разрабатывать новые методы синтеза, и обычно основанием для предложения нового синтетического метода является разумность предполагаемого механизма реакции. В этой главе уже были рассмотрены некоторые специальные тактические подходы к синтезу, например использование защитных групп и синтетических эквивалентов. Для успешного решения синтетических проблем эти методы должны быть подчинены определенному плану и общей стратегии синтеза.. 1,3,5-Триарил-2,4-диазапентадиены-1,4 могут быть использованы в качестве синтетических эквивалентов бензилидениминов Ar-CH=NH, что было использовано в синтезе производных А3-пирролин-2-онов 3!~32. ряд иуклеофилыгых синтетических эквивалентов С НзСО -группы, из ко-  Современные теоретические Современных установках Современная органическая Современной технологии Современное состояние Создается повышенное Создаются предпосылки Специальные устройства Специальных катализаторов |
- |
Навигация