Управление в органическом синтезе является одной из важнейших задач для достижения требуемого или планируемого преобразования. и/или избегать образование тех побочных продуктов, которые существенно нарушают оптимальное развитие рассматриваемого органического синтеза. Аналогичным образом, с более общей точки зрения, контроль может также включать или охватывать аспекты симметрии и избирательности.
Тогда под управлением следует понимать ряд синтетических операций, позволяющих химику сформировать углеродный скелет с заданной функциональностью или «поместить» группу или атом в нужное место или положение.
Следовательно, эти операции могут представлять собой различный набор рутинных действий с намерением, отраженным химиком, и которые требуют определенных когнитивных способностей и навыков, подобных художественным, для конструирования (синтеза) органических молекул.
Поэтому в реакциях конденсации, как и в других, контрольные операции могут быть отнесены к одной из следующих категорий.
Конкурирующие реакции (самоконденсация и/или перекрестная конденсация)
Активация — деактивация
Селективность и специфичность
Защита-снятие защиты
В реакциях конденсации карбонильных соединений необходимо заранее установить порядок событий, чтобы свести к минимуму или, при необходимости, подавить возможности самоконденсации и возникновения кросс-конденсации, которые, к сожалению, представляют очевидную угрозу в этих реакциях. .
самоконденсация
Все карбонильные соединения, которые имеют один или несколько альфа-атомов водорода на атомах углерода, смежных с карбонильной группой, рискуют подвергнуться реакции самоконденсации, если не соблюдать соответствующую строгость.
Так, например, если к 2-бутанону добавить негидроксилированное основание, такое как EtONa, будет образовываться енолят, который в конечном итоге может соединиться с другой молекулой того же кетона. Точно так же, если добавить H+, также может произойти самоконденсация, как можно увидеть на следующей схеме: Это можно свести к минимуму, добавляя с той же скоростью из отдельных питателей основание или кислоту к соединению, которое даст енол или енолят, и карбонильному соединению, которое будет атаковано карбонильным углеродом. . Можно использовать трехгорлую колбу и магнитную мешалку.
перекрестная конденсация
В идеале в реакциях конденсации карбонильных соединений одна из реагирующих молекул должна быстро енолизоваться, а другая предпочтительно не должна иметь Hα. , чтобы гарантировать, что никакие другие побочные продукты не образуются
Анализируемый ниже ретросинтез является хорошим примером того, на что указывалось ранее.
Внутримолекулярная конденсация .
При наличии в молекуле двух функциональных групп, непосредственно влияющих на альфа-углероды по отношению к карбонилу, наиболее вероятно, что имеет место внутримолекулярная самоконденсация и образующиеся циклы должны обладать высокой устойчивостью, как в случае циклов из пяти и шести звеньев. Кольца с большим числом дифункционализированных звеньев (7, 8 и т. д.) не являются вероятными изделиями из-за лабильности этих циклов.
Использование реакции Манниха.
В реакциях сопряженного присоединения на альфа-, бета-ненасыщенных карбонильных ( α, β-insatCO) субстратах, характерных для реакции Михаэля, возникает необходимость использования винилкетонов. Но когда его пытаются получить из конденсации кетона и формальдегида, образуются другие продукты полимеризации альдегида, что затрудняет его получение.
Реакция Манниха позволяет получать винилкетоны в процессе синтеза и в нужный момент, что другими путями представляет серьезные трудности при ее получении. Этот аспект иллюстрируется синтезом MOb 25.
Активация групп
Система не активирована:
система активирована
¨ энамины
Уже было сказано, что одним из способов получения активированного енолята является образование енамина между карбонильным соединением и вторичным амином. Этот аспект показан в следующем примере синтеза.
Ретросинтетический анализ: при синтезе MOb 26 наблюдается правильное использование енаминов, гарантирующее образование соединения 1,3-диСО.
Синтез: образовавшийся енамин позволяет его соответствующему ацилированию достичь Mob26.
¨ березовая редукция
Это восстановление представляет собой хорошую альтернативу получению циклогексенонов, как видно из синтеза MOb 27:
Однако следует помнить, что некоторые α, β соединения -карбонил ненасыщенный, также может быть получен по реакции Виттига и по реакции Реформатского.
Предложите план синтеза, из простых материалов для МОБ 28.
Ретросинтетический анализ: Сначала лактон отсоединяется, а затем отсоединяется в виде паттерна 1,3-диО. Образовавшееся α,β-ненасыщенное карбонильное соединение (α,β-ненасыщенный CO) могло быть получено путем элиминирования Гофмана, а кетоамин - по реакции Манниха.
Синтез : синтеза Mob 28, очень уместно показать контроль, который необходимо осуществлять над определенными реакционными центрами для достижения желаемых и необходимых превращений.
