TRENNEN   VON 1,4-DIOXYGENVERBINDUNGEN

Eine weitere Gruppe von Verbindungen von großer Bedeutung für die chemische Synthese sind dioxygenierte Moleküle, die in einem Abstandsverhältnis von 1,4 vorkommen. Diese Verbindungen erzeugen, wenn sie einer retrosynthetischen Trennungsanalyse unterzogen werden, Synthone, bei denen eines von ihnen, das Elektrophil oder das Nucleophil, als "anomal" oder "unlogisch" angesehen werden kann, da die einem der Atome zugeordnete Ladung nicht erklärt werden kann hinsichtlich seiner intrinsischen oder induzierten Elektronegativität.

1. 1,4-Disauerstoffverbindungen (1,4-diO)

Bei dieser Art von Verbindungen führt die Trennung auch zu einem logischen Synthon und zu einem anderen unlogischen (nicht natürlichen) Synthon, das ein Nucleophil oder ein Elektrophil sein kann, dessen synthetisches Äquivalent noch angemessen überarbeitet werden muss, um verwendet zu werden die reaktion chemie.

1. 1. Verbindungen   1,4-Dicarbonyl

1.1.1. 1,4-Diketonverbindungen

Die Trennungsalternativen dieser Art von zu synthetisierenden Verbindungen oder Molekülen (MOb) können zu folgenden Optionen führen:

Zu.       Ein logisches Anionensynthon und ein unlogisches Kationensynthon

Das synthetische Äquivalent des Anions ist das Enolat-Ion oder das Enol selbst der Carbonylverbindung. Stattdessen ist das synthetische Äquivalent für das Carbokation Alpha-Halocarbonyl. (Umpolung)

B.       Ein logisches Kationensynthon und ein unlogisches Anionensynthon

Das synthetische Äquivalent des logischen Kationensynthons ist die α,β-ungesättigte Carbonylverbindung. Ein geeignetes synthetisches Äquivalent für das Anionen-Synthon kann ein Nitroalkan-Anion sein. Die -NO ₂ -Gruppe in Alkanen kann durch die Nef-Reaktion oder durch die Variante der McMurry-Reaktion, bei der durch Einwirkung von TiCl ₃ das Nitroalkan in ein Imin umgewandelt wird, das dann It ist, in C=O umgewandelt werden in saurem Medium zur jeweiligen Carbonylverbindung hydrolysiert wird.

1.1.2.         1,4-Ketoester-Verbindungen

γ-Ketoester, 1,4-Diester und 1,4-Disäuren können an ein natürliches Kationensynthon, dessen synthetisches Äquivalent eine α,β-ungesättigte Carbonylverbindung ist, und an das nicht-natürliche („unlogische“) ) Anionensynthon (-) COOR, dessen synthetisches Äquivalent das Cyanidion ist.

Beispiele: Schlagen Sie ein Synthesedesign aus einfachen und erschwinglichen Materialien für jedes der folgenden Moleküle vor:

  MOb 35 (a). Retrosynthetische Analyse . Das Molekül kann nach dem 1,4-diCO-Modell getrennt werden. Das erzeugte Vorläufer-Cyclopentanon muss zuvor aktiviert werden, damit sein Cα nukleophiler wird,   und dann in der Reaktion mit α.Bromaceton verwendet werden.

Synthese . Die Nucleophilie von Cyclopentanon wird kontrolliert und garantiert, indem LDA verwendet wird, um zu erreichen der Mob 35.

MOb 35 (b). Retrosynthetische Analyse . Das 1,4-diCO-Modell, das sich präsentiert der Mob , erlaubt es uns auch, seine Trennung unter Berücksichtigung der Reaktion von Michael an einem Vinylketon zu behandeln, das durch die Mannich-Reaktion mit anschließender Hoffmann-Eliminierung hergestellt werden kann.

Synthese . Ebenso ist die letzte Etappe zu erreichen der Mob 35, erfordert auch die Verwendung der Nef-Reaktion.

Die Verwendung von sekundären Nitroalkanen oder Nitroarenen erzeugt durch die Nef-Reaktion Ketone als Produkt, weshalb diese Methodik nur auf 1,4-Ketoester, 1,4-Ketone und 1,4-Ketoaldehydverbindungen anwendbar ist.

MOb 36. Retrosynthetische Analyse.   In erster Linie die Carboxylgruppe von der Mob , muss es in eine Estergruppe umgewandelt werden, die für einen Großteil des Synthesewegs viel stabiler und praktikabler ist, und dann durch das Epoxid getrennt werden.

Es versteht sich, dass die Doppelbindung im Ring gegenüber Epoxidation reaktiver ist als die andere Doppelbindung. Die anschließende Trennung von α,β-Insat-CO ermöglicht die Bildung einer Struktur, die durch die Modelle leichter zu trennen ist   in den intermediären Molekülen erzeugte Dioxygenate.

Synthese. Die einzige Sorgfalt, die bei dieser Synthese beachtet werden muss, ist die Epoxidierung der Ringdoppelbindung, die reaktiver als die Vinyldoppelbindung ist, dann die Reaktionen, um die Synthese zu erreichen der Mob 36, sind für ihre hohen Erträge bekannt

MOb 37. Retrosynthetische Analyse: Die Trennung von der Mob , durch (a) erfordert, dass das Cyclohexanonenolat von einem Enamin stammt, ansonsten besteht die Gefahr, dass die Darzens-Epoxidationsreaktion auftritt. Die Trennung durch (b) könnte auch ein unlogisches Elektrophil erzeugen, das Ion CN- . Und das erforderliche Vinylketon kann durch die Mannich-Reaktion, gefolgt von einer Hofmann-Eliminierungsreaktion, hergestellt werden. Beide Trennungen sind sehr nützlich für Tests im Labor.

Synthese : Trennung (a) folgt.   Hydrolyse   am Ende muss es kontrolliert werden   keinen Einfluss auf die   Estergruppe von MOb 37

MOb 38. Retrosynthetische Analyse : Die   Die beste Option ist die Funktionalisierung des kleinen Rings von der Mob 38,, um mit der Entkopplung zu beginnen, die von einer 1,4-diCO-Vorstufe ausgeht und deren Behandlung bereits mehrfach untersucht wurde.

Synthese .   Das Enamin von Cyclohexanon wird erneut verwendet, um das Halogen des Ketons zu verdrängen. Die gebildete 1,4-diCO-Verbindung wird im basischen Medium cyclisiert.

2.1.2.         g - Hydroxycarbonylverbindungen

Eine γ-Hydroxycarbonylverbindung entspricht dem 1,4-diO-Modell, weshalb ihre Trennung ein logisches anionisches Synthon und ein unlogisches kationisches Synthon liefert, deren synthetisches Äquivalent ein Epoxid sein kann.

MOb 39. Retrosynthetische Analyse.   Die Trennung des Modells   Aus γ-Hydroxycarbonyl, MOb 39, entsteht Cyclohexanon als Vorläufermolekül und ein aromatisches Epoxid.   Sie müssen nach dem Enol oder Enolat des Ketons suchen, das sein Cα aktiviert, um das Epoxid auf der weniger gehinderten Seite zu öffnen.

Synthese. Silylenether ist ein starkes Nucleophil, das in der Lage ist, ein Epoxid von der weniger geschützten Seite in einem sauren Medium und katalysiert durch Ti(IV)-Salz anzugreifen.