|
|
|
Главная --> Справочник терминов Вторичный карбокатион Синтетическим эквивалентом триола 179 послужило производное 184, в котором все три гидроксильные группы защищены по-разному. Селективное удалепие тетрагидро-пиранилыюй защиты освобождает нужный гидроксил, что позволяет далее окислить его до альдегида 185. Вместо неспособного к существованию (из-за самоконденсации) реактива Гриньяра из 178 был использован его защищенный эквивалент 186. Теперь ужо для реакции Грипьяра не существует проблемы селективности (все остальные реакционноспособные группы защищены), а окисление вторичного спирта 187 до кетопа и повторная реакция Грипьяра также ire вызывают затруднений. Это позволяет легко перейти к соединению 187а. Удалепие защиты с первичного сидроксила и эпоксидирование дает оксиран 188. Его циклизация, хотя и требует весьма жестких щелочных воздействий, протекает вполне селективно, так как наиболее опасный конкурент реагирующей третичной гидроксилыгой группы — вторичный гидроксил — надежно защищен. Наконец, несложное окисление диола 189 приводит к кетону 190, а достройка р-оксиэтилидено-вого фрагмента (модифицированная реакция Виттига с последующим восстановлением) осуществляется селективно, так как вторая кетогруппа в молекуле закрыта кеталем. После этого остается только техническая работа — снять оставшиеся защиты, что делается в одну стадию кислотным гидролизом, и выйти к целевому соединению — зоа-патенолу 177. Смесь обоих веществ, получающаяся при применении в качестве окислителя перекиси водорода и солей закиси железа, платиновой черни и кислорода воздуха, брома и соды и т. д., носит название г л и-церозы. Альдегида в этой смеси содержится больше, чем диоксиаце-тона. Сорбоз о бактерии окисляют глицерин только до диокси-ацетона; как было упомянуто в другом месте, они действуют исключительно на вторичный гидроксил. Глицериновый альдегид можно получить, например, путем окисления акролеина хлоратом, активированным с помощью OsO4, или надбензойной кислотой: Синтетическим эквивалентом триола 214 послужило производное 219, в котором все три гидроксильные группы защищены по-разному. Селективное удаление тетрагидропиранильной защиты освобождает нужный первичный гидроксил, далее окисляемый до требуемого альдегида 220. Как уже отмечалось, кетобромид 213 не может непосредственно использоваться для получения соответствующего реагента Гриньяра. Однако ничто не мешает превратить 213 в соответствующий кеталь, из которого легко получить требуемый реагент 221. Реакция 220 с 221, последующее окисление единственной незащищенной гидроксильной группы продукта 222 и повторная реакция Гриньяра по получающейся карбонильной группе не представляют проблемы. Продукт 223 содержит две двойные связи, но лишь одна из них должна быть превращена в эпоксид, необходимый для последующего построения оксепанового цикла. Для эпоксидирования 223 нельзя использовать такие наиболее часто применяемые для этой цели реагенты, как надкислоты, ибо они в первую очередь будут атаковать более нуклеофильную трехзамещен-ную двойную связь. Для того чтобы обеспечить требуемую селективность окисления, была удалена силильная защита (действием несольватированно-го фтор-аниона), и полученный при этом аллиловый спирт окислен далее с помощью трет-ЕмООН — реагента селективного эпоксидирования двойной связи в аллиловых спиртах. Ключевая стадия всего синтеза — внтримолеку-лярная циклизации эпоксида 224 с образованием семичленного цикла протекает вполне селективно, так как вторичный гидроксил, наиболее опасный конкурент реагирующей третичной гидроксильной группы, надежно защищен. Продукт циклизации диол 225 далее превращался в кетон 226 с помощью стандартного окисления 1,2-диольного фрагмента, после чего для завершения синтеза 212 необходимо было провести лишь несколько довольно тривиальных превращений. Синтетическим эквивалентом триола 214 послужило производное 219, в котором все три гидроксильные группы защищены по-разному. Селективное удаление тетрагидропиранильной защиты освобождает нужный первичный гидроксил, далее окисляемый до требуемого альдегида 220. Как уже отмечалось, кетобромид 213 не может непосредственно использоваться для получения соответствующего реагента Гриньяра, Однако ничто не мешает превратить 213 в соответствующий кеталь, из которого легко получить требуемый реагент 221. Реакция 220 с 221, последующее окисление единственной незащищенной гидроксильной группы продукта 222 и повторная реакция Гриньяра по получающейся карбонильной группе не представляют проблемы. Продукт 223 содержит две двойные связи, но лишь одна из них должна быть превращена в эпоксид, необходимый для последующего построения оксепанового цикла. Для эпоксидирования 223 нельзя использовать такие наиболее часто применяемые для этой цели реагенты, как надкислогы, ибо они в первую очередь будут атаковать более нуклеофильную трехзамещен-ную двойную связь. Для того чтобы обеспечить требуемую селективность окисления, была удалена силильная защита (действием несольватированно-го фтор-аниона), и полученный при этом аллиловый спирт окислен далее с помощью яфе/н-BuOOH — реагента селективного эпоксидирования двойной связи в аллиловых спиртах. Ключевая стадия всего синтеза — внтримолеку-лярная циклизации эпоксида 224 с образованием семичленного цикла протекает вполне селективно, так как вторичный гидроксил, наиболее опасный конкурент реагирующей третичной гидроксильной группы, надежно защищен. Продукт циклизации диол 225 далее превращался в кетон 226 с помощью стандартного окисления 1,2-диольного фрагмента, после чего для завершения синтеза 212 необходимо было провести лишь несколько довольно тривиальных превращений. Синтез моносахаридов из моносахаридных же предшественников удобен, разумеется, тем, что большая часть целевой структуры уже имеется в исходном соединении: весь углеродный скелет или, по крайней мере, его значительная часть, большинство функциональных групп, нужная конфигурация большинства асимметрических центров. Однако именно в этом и заключается главная трудность. Ведь для того, чтобы выполнить целенаправленную трансформацию, нужно суметь не затронуть другие, химически весьма близкие группировки в исходной молекуле. Например, при синтезе 4-0-метил-В-глюкуроновой кислоты (3) нужно тем или иным способом обеспечить мети лирование именно четвертого гидроксила, а не весьма сходных с ним по химическим свойствам третьего или второго. Аналогично для превращения D-ксилозы (11) в D-ликсозу (10) надо добиться обращения конфигурации углеродного атома С-2, несущего в пиранозной форме экваториальный вторичный гидроксил, и не затронуть при этом конфигурацию двух других центров (G-3 и С-4), также находящихся в пиранозном цикле и также связанных с экваториальными вторичными гидроксилами. Аналогичные задачи возникают в каждом из приведенных выше принципиальных синтетических путей и практически в каждом другом синтезе моносахаридов по схеме трансформаций. Вторичный гидроксил -J- Целлюлоза - полярный полимер. В каждом звене цепи целлюлозы содержатся три спиртовых группы: одна первичная и две вторичных, различающиеся по реакционной способности. Концевые звенья макромолекулы целлюлозы отличаются от остальных звеньев. У одного концевого звена макромолекулы имеется дополнительный вторичный гидроксил у 4-го атома углерода; у другого концевого звена - свободный гликозидный (полуацетальный) гидроксил. Следовательно, это концевое звено может существовать в таутомерией альдегидной (открытой) форме и сообщает целлюлозе редуцирующую (восстанавливающую) способность (см. схему 9.1,6). Для определения строения многоатомных спиртов большое значение имеют вторичные моноиодалкилы, получающиеся при помощи йодистого водорода. Последний не только замещает вторичный гидроксил на иод, но также действует и как восстановитель. Интересным свойством изопропилиденовых производных Сахаров, тесно связанным с различной устойчивостью диоксолановых и л*-диокса-новых циклов, является миграция изопропилиденового остатка с пер-вичноспиртового гидроксила на вторичный гидроксил. Так, например, при нагревании с хлоргидратом пиридина 1,2;4,5-ди-О-изопропилиден-D-дульцит гладко дает 2,3;4,5-ди-О-изопропилиденовое производное 181:. Широкое практическое применение находит микробиологическое окисление полиолов бактериями рода Acetobacter. Эти бактерии избирательно окисляют до кетогруппы вторичный гидроксил, соседний с первичноспир-товой группой и входящий в состав а-гликольной группировки ациклической системы, имеющей D-зрштфо-конфигурацию 66~". Замещение одного из атомов водорода при первичноспиртовой группе полиолов не препятствует окислению. Так, например, б-дезокси-Ь-дульцит микробиологически окисляется в 1-дезокси-О-кош?-3-гексулозу 72. Микробиологическое окисление полиолов и родственных им соединений представляет собой удобный и достаточно общий метод синтеза кетоз и, помимо уже упомянутого промышленного синтеза L-сорбозы, применяется и в ряде Других синтезов. Так, например, была получена 5-ацетамидо-б-дезокси-/.. -тсшло-гексулоза 78: Синтетическим эквивалентом триола 214 послужило производное 219, в котором все три гидроксильные группы защищены по-разному. Селективное удаление тетрагидропиранильной защиты освобождает нужный первичный гидроксил, далее окисляемый до требуемого альдегида 220. Как уже отмечалось, кетобромид 213 не может непосредственно использоваться для получения соответствующего реагента Гриньяра. Однако ничто не мешает превратить 213 в соответствующий кеталь, из которого легко получить требуемый реагент 221. Реакция 220 с 221, последующее окисление единственной незащищенной гидроксильной группы продукта 222 и повторная реакция Гриньяра по получающейся карбонильной группе не представляют проблемы. Продукт 223 содержит две двойные связи, но лишь одна из них должна быть превращена в эпоксид, необходимый для последующего построения оксепанового цикла. Для эпоксидирования 223 нельзя использовать такие наиболее часто применяемые для этой цели реагенты, как надкислоты, ибо они в первую очередь будут атаковать более нуклеофильную трехзамещен-ную двойную связь. Для того чтобы обеспечить требуемую селективность окисления, была удалена силильная защита (действием несольватированно-го фтор-аниона), и полученный при этом аллиловый спирт окислен далее с помощью трет-ВиООН — реагента селективного эпоксидирования двойной связи в аллиловых спиртах. Ключевая стадия всего синтеза — внтримолеку-лярная циклизации эпоксида 224 с образованием семичленного цикла протекает вполне селективно, так как вторичный гидроксил, наиболее опасный конкурент реагирующей третичной гидроксильной группы, надежно защищен. Продукт циклизации диол 225 далее превращался в кетон 226 с помощью стандартного окисления 1,2-диольного фрагмента, после чего для завершения синтеза 212 необходимо было провести лишь несколько довольно тривиальных превращений. Для названия липидов, содержащих остаток глицерина, используется так называемая sn-номенклатура (stereospecific numbering), согласно которой атомы углерода в молекулах его производных нумеруются сверху вниз, если вторичный гидроксил располагается на фишеровской проекции слева. В случае нахождения этой группы в правой части проекции порядок нумерации Вторичный карбокатион перестраивается в третичный смещением метальной группы - происходит так называемая неопентильная перегруппировка. /-исходная система СН3СН=СН2+Н+; 2-первичный карбокатиен СН3СН2СН2+; 3 — вторичный карбокатион (СНзЬСН+ EI и ?j — энергии активации образования первичного и вторичного карбокатионов соответственно Так, образовавшийся в качестве интермедиата в реакции н-пропиламина с азотистой кислотой карбокатион (44), в котором положительный заряд находится на первичном атоме углерода, изомеризуется путем гидридного сдвига в более стабильный вторичный карбокатион (45). В катионе (45) положительный заряд дополнительно рассредоточен уже на шести, а не на двух, как в первичном катионе, а-водородных атомах. Алкен в данном случае может образоваться из обоих карбокатионов путем депротонирования с участием молекулы воды: Вторичный карбокатион перестраивается в третичный смещением метальной группы - происходит так называемая неопентильная перегруппировка. Отметим, что при этом вторичный карбокатион превращается в первичный. Подобным образом возникновение положительного заряда на а-атоме углерода по отношению к алицикличе-скому кольцу может сопровождаться расширением цикла [105]. И вновь образовавшийся, и исходный карбокатионы способны давать продукты взаимодействия с нуклеофилами, например спиртами, как было показано выше, а также продукты элиминирования. Эта реакция является особым случаем реакции 18-1. Часто образуются перегруппированные и неперегруппированные соединения. Так, например, циклобутиламин и цикло-пропилметиламин дают одинаковые смеси двух спиртов при обработке азотистой кислотой (образуются также небольшие количества З-бутен-1-ола). В том случае, когда карбокатион СН3Н вторичный карбокатион В качестве первого примера рассмотрим влияние сильных активирующих заместителей для орто- и мета- или иард-замещения в анизоле. Для орто-замещения в анизоле две граничные формулы представляют собой вторичный карбокатион, а третья - третичный, где положительный заряд дополнительно стабилизирован за счет участия неподеленной пары 2р-электронов атома кислорода ОСНз-группы с образованием оксонневой структуры: Отметим, что при сужении цикла вторичный карбокатион превращается в первичный. вторичный карбокатион -» Н —С —С—R вторичный] карбокатион менее устойчивый первичный карбокатион, менее существенна, чем структура Б, содержащая вторичный карбокатион. Вклад структуры В, следовательно, меньше, чем вклад структуры Б. В результате этого гибридная структура содержит больший положительный заряд на атоме G2, чем на атоме G1.  Вторичной спиртовой Вторичного излучения Вторичного вскипания Введением карбоксильной Вулканизация резиновых Вулканизации происходит Вулканизации температура Вулканизаты характеризуются Вулканизатов полученных |
- |
Навигация