Sintesis senyawa 1,3 dan 1,5-dikarbonil

Usulkan desain sintesis dengan metode pemutusan (metode synthon) dari bahan yang sederhana dan terjangkau, untuk molekul berikut:

(Ingat bahwa jika tidak mungkin untuk mengusulkan pemutusan langsung, maka perlu menggunakan strategi memfungsikan MOb sebelumnya, hingga mencapai model pemutusan yang berlaku)

SOLUSI UNTUK MASALAH YANG DIUSULKAN

MOb 01 tidak memiliki rasio dioksigen, suatu aspek yang dalam arti tertentu merupakan keuntungan bagi ahli kimia. Artinya, strategi yang akan digunakan akan memungkinkan pencarian hubungan terdioksigenasi dalam molekul prekursor (ekuivalen sintetik) dengan derajat kebebasan tertentu, yaitu dapat didalilkan, bergantung pada struktur MOb, kisaran dikarbonil dan/atau hubungan hidroksikarbonil, pada posisi relatif 1.2, 1.3 , 1.4, 1.5 dan/atau 1.6 atau variannya, seperti senyawa karbonil tak jenuh α, β.

Pada kesempatan ini, sintesis akan dilakukan, menggunakan rasio teroksigenasi 1,3 dan/atau 1,5. Dengan cara ini, molekul target dan prekursor akan diubah menjadi struktur yang tidak dapat dipisahkan sesuai dengan pola yang diketahui dan telah ditetapkan sebelumnya.

Solusi MOb 01

Analisis retrosintetik : Dalam molekul yang dimaksud, seseorang dapat memulai dengan   melakukan AGF, menempatkan gugus C=O dalam struktur molekul prekursor, dalam posisi sedemikian rupa, yang nantinya memungkinkan untuk membuat AGF lain, dengan ikatan rangkap yang terletak pada karbon alfa dan beta sehubungan dengan karbonil, untuk melanjutkan untuk memutuskannya.

Ketidakjenuhan α, β, sehubungan dengan C=O, harus dicari sebagai alkena yang paling tersubstitusi dari alternatif yang ada. Adanya substituen pada posisi beta pada C=O mengarahkan kita untuk berpikir bahwa substituen tersebut dapat ditambahkan sebagai nukleofil ke senyawa karbonil tak jenuh α, β, menurut reaksi adisi konjugasi Michael. Berdasarkan pertimbangan ini, analisis retrosintetik berikut dapat dipostulasikan untuk MOb 01:

Sintesis MOb 01 : Kondensasi antara aldehida dan keton yang dapat dienolisasi biasanya menghasilkan produk kondensasi sendiri atau kondensasi silang. Hal ini dapat dihindari dengan menggunakan strategi pengendalian dalam nukleofil   keton, seperti dapat dilihat pada skema terlampir.

Di sisi lain, bila diperlukan untuk menggunakan vinil keton sebagai substrat dalam reaksi Michael, itu berarti penggunaan formaldehida. Sayangnya, aldehida ini, yang sangat reaktif dalam medium basa, cenderung menyebabkan reaksi polimerisasi, yang secara drastis menurunkan hasil sintesis. Untuk alasan ini, reaksi Mannich dan eliminasi Hofmann digabungkan secara memadai untuk vinil keton dengan hasil tinggi. .

Eliminasi Hofmann dapat dilakukan dalam media basa yang sama dengan yang digunakan untuk reaksi Michael, sehingga tidak perlu mengisolasi vinil keton.

Namun, karena masih terbatasnya pengalaman dalam sintesis, penggunaan perak oksida dalam media berair akan didalilkan untuk mencapai eliminasi amina dan pembentukan vinil keton.

Solusi MOb 02

Analisis retrosintetik : Adanya gugus etil dan propil pada posisi 2 pada gugus eter memandu strategi pemutusan dengan memfungsikan eter menjadi keton, dan kemudian menangani alkilasi enolat sikloheksanon. Pemisahan yang terjadi pada molekul prekursor telah dijelaskan dalam larutan MOb 01.

Perpaduan.   Untuk menyiapkan enolat kinetik, LDA akan digunakan, karena basa nukleofilik yang lemah ini memiliki halangan sterik yang tinggi dan mengabstraksi sebuah proton dari karbon keton yang kurang terhalang. Sebaliknya, untuk menjamin reduksi gugus karbonil menjadi alkohol dengan adanya gugus alkena, _NaBH4 akan digunakan dengan adanya ^{garam Ce+3.}

Solusi MOb 03

Analisis retrosintetik : Posisi relatif pada 1,5 gugus hidroksil, memungkinkan pengusulan molekul prekursor 1,5-diCO, yang dipisahkan menurut model ini oleh ikatan yang menghubungkan sikloheksenon ke molekul lainnya, untuk membentuk dua molekul prekursor α,β-tak jenuh CO.

Perpaduan. Hal ini diperlukan untuk mengontrol pembentukan keton vinil, yang reaksi Mannich digabungkan secara memadai, diikuti oleh eliminasi Hofmann. Untuk reaksi Michael, ketoester yang dibentuk oleh kondensasi Claisen dari ester etil asetat dapat digunakan sebagai nukleofil, sehingga menghindari kondensasi sendiri dari keton.

Solusi MOb 04

Analisis retrosintetik : OH pada posisi 1,3, dapat diubah menjadi 1,3-diCO, untuk melanjutkan ke pemutusan menurut model ini, yang berasal dari dua ekuivalen sintetik, yang mengalami fungsionalisasi dengan menambahkan –COOEt   dan titik ketidakjenuhan di 3,5-diphenylcyclohexanone. Prekursor yang dihasilkan menyajikan model teroksigenasi untuk pemutusan masing-masing.

Perpaduan. Ini dimulai dari benzena dan mengontrol reaksi dan kondensasi Michael.

Solusi MOb 05

Analisis retrosintetik : Berbagai hubungan dikarbonil dapat dipertimbangkan untuk struktur molekul prekursor (setara sintetik) MOb 05. Misalnya, dengan menempatkan gugus C=O pertama yang terikat pada benzena, hubungan 1,3-diCO dapat dipostulatkan, α , β-insatCO atau 1,5-diCO, melibatkan sikloheksana, dengan satu atau dua gugus C=O. Opsi terakhir ini diasumsikan, karena ada gugus metil tambahan di antara gugus C=O, yang mudah dibuat, tepatnya karena efek pengaktifan kedua gugus C=O, pada nukleofil yang terbentuk di   media dasar. Berdasarkan pertimbangan ini, skema analisis retrosintetik berikut untuk MOb 05 dapat dipostulatkan.

sintesis . Vinyl acetophenone disiapkan dengan hasil yang baik melalui reaksi Mannich, diikuti dengan eliminasi Hofmann. Di sisi lain   1,3-sikloheksanedion, dibuat dari kondensasi Claisen dari suatu ketoester dalam posisi 1,5-diCO. Diketon ini dialkilasi dan H diperoleh dalam media basa untuk membentuk nukleofil yang akan bekerja pada senyawa a,b-insatCO. Gugus C=O dari molekul trikarbonil yang terbentuk direduksi menjadi metil melalui reduksi Clemmensen, menempatkan amalgam seng berlebih dalam media asam.

Solusi MOb 06

Analisis retrosintetik. Itu terputus oleh lakton, sebuah operasi yang memungkinkan kita melihat sekilas gugus ester. Molekul prekursor yang terbentuk, juga dapat dikenai senyawa karbonil, yang dapat terbentuk

sintesis . Gugus alkohol dikendalikan dengan melindunginya dengan dimetil   eter. Kemudian senyawa dikarbonil harus disintesis

Solusi MOb 07

Analisis retrosintetik. Sekali lagi, proses pemutusan dimulai karena fungsi lakton, hubungan teroksigenasi yang muncul   pakaian menari. Ini berlanjut dengan pemutusan 1,5-diCO, dan dengan demikian, sampai pada fenol dan benzaldehida.

Perpaduan. Bahan awal adalah benzena dan fenol, asetilfenol yang diperlukan disiapkan sesuai dengan reaksi penataan ulang Fries.

Solusi MOb 08

Analisis retrosintetik. Kehadiran hubungan 1,3-diCO dalam MOb 08 mengundang pemutusan menurut model pemutusan ini, molekul prekursor dihasilkan, tidak perlu memfungsikannya ke model dioksigenasi yang tidak dapat diputuskan, melainkan reaksi siklisasi asilasi digunakan secara intramolekul. Friedel-Crafts.

Perpaduan. Asilasi kumena dengan suksinat anhidrida adalah reaksi dasar yang mengatur sintesis.Orientasi gugus isopropil ke elektrofil kedua yang mendekati cincin benzena sangat ideal untuk membentuk MOb.

Solusi MOb 09

Analisis retrosintetik : Heterocycle nitrogen dari MOb dapat difungsikan menjadi struktur yang mudah dipisahkan seperti fungsi amida. Kerangka 1,5-diCO yang dihasilkan akan diputus seperti yang diperkirakan oleh model ini, untuk sampai pada α, β -insatCO, yang, bila diputus, menghasilkan ekuivalen sintetik dari sikloheksanon tersubstitusi-fenil. Struktur terakhir ini membutuhkan penggunaan retro-Hofmann dan retro-Mannich yang tepat, untuk mendapatkan bahan awal yang sederhana dan terjangkau.

Perpaduan.   Kombinasi yang tepat dari reaksi Mannich dan eliminasi Hofmann, diikuti oleh reaksi kondensasi tipe aldol dan Michael, mendominasi strategi sintesis MOb 09,

Solusi MOb 10

Analisis retrosintetik: Pemutusan asetal siklik mengarah ke molekul prekursor, mudah diubah menjadi model pemutusan yang dikenal sebagai α , β -insatCO. Fungsi terdioksigenasi yang kemudian dihasilkan tidak dapat dipisahkan, dengan model yang dikenal.

Perpaduan.   Dietil malonat adalah bahan awal sederhana yang diperlukan untuk sintesis di satu sisi dan etil asetoasetat di sisi lain. E dietil malonat dimetilasi ganda dan dengan mereduksinya dengan LiALH ₄ berlebih, diol dibuat. Yang dalam media asam akan membentuk asetal siklik.

Solusi Massa 11

Analisis retrosintetik. Fungsionalisasi yang paling tepat membutuhkan penambahan dua instalasi yang terkonjugasi dengan grup C=O, strategi ini akan dibenarkan nanti, bila sudah   membutuhkan nukleofil untuk ditambahkan ke substrat Michael.

Di sisi lain, akan diperlukan untuk melakukan kontrol, dalam beberapa kondensasi, untuk menghindari kondensasi sendiri aseton, dimana ester asetoasetat digunakan, hasil kondensasi Claisen dari ester etil asetat.

sintesis . Reaksi awal sintesis telah banyak dijelaskan dalam larutan MObs sebelumnya, hanya perlu dicatat bahwa reaksi kondensasi intramolekul yang diperlukan adalah reaksi annelasi Robinson.

Solusi Mob 12

Analisis retrosintetik : Pemutusan awal oleh ikatan amida menghasilkan molekul prekursor dengan berbagai rasio dioksigen, dari mana 1,3-diO dipilih, untuk membagi molekul menjadi dua fragmen penting dan dengan masing-masing fragmen dilanjutkan ke pemutusan yang diperlukan untuk menghasilkan desain sintesis konvergen.  

Perpaduan.   Penanganan aldehida yang tepat, menghasilkan lebih banyak hidrogen asam pada karbon alfa, merupakan bagian dari strategi sintesis yang baik.

Solusi MOb 13

Analisis retrosintetik. Senyawa dihidroksi, MOb 13, diubah menjadi senyawa dikarbonil, untuk menghasilkan molekul prekursor, yang dapat dipisahkan menurut model α, β – insat.CO, untuk melanjutkan dengan 1,5-diCO dan lainnya dari sifat ini, hingga tiba di bahan awal yang sederhana.

Perpaduan.   Kontrol harus dilakukan dalam beberapa reaksi kondensasi yang dikatalisis basa, untuk menghindari masing-masing kondensasi sendiri, yang akan menghasilkan hasil sintesis yang rendah.

Solusi MOb 14

Analisis retrosintetik .   Molekul ini memiliki kemiripan dengan MOb 11, sehingga pemutusan yang dilakukan akan memiliki kemiripan.

Perpaduan

Solusi MOb 15

Analisis retrosintetik. Pemutusan ikatan NO dari laktam memungkinkan untuk menghasilkan molekul prekursor, yang dapat diputuskan sesuai dengan model yang telah dipelajari dan melakukan kontrol untuk menghindari reaksi persaingan.

sintesis . Hingga saat ini, semua reaksi telah dijelaskan berulang kali, sehingga dalam latihan ini, akan diterima begitu saja bahwa kimia senyawa terdioksigenasi memerlukan tindakan pengendalian sintesis untuk memperbaikinya berdasarkan hasil yang diperoleh.