DISCONNESSIONE   DEI COMPOSTI 1,4-DIOSSIGENO

Un altro gruppo di composti di grande importanza nella sintesi chimica è costituito dalle molecole diossigenate che si trovano in un rapporto di distanza di 1,4. Questi composti, se sottoposti ad un'analisi di disconnessione retrosintetica, generano sintoni, dove uno di essi, l'elettrofilo o il nucleofilo, può essere considerato "anomalo" o "illogico", perché la carica assegnata a uno degli atomi non può essere spiegata in termini della sua elettronegatività intrinseca o indotta.

1. Composti 1,4-diossigeno (1,4-diO)

In questo tipo di composti la disconnessione porta anche ad un sintone logico e ad un altro sintone illogico (non naturale), che può essere un nucleofilo o un elettrofilo, il cui equivalente sintetico deve ancora essere adeguatamente rielaborato, per poter essere utilizzato in la reazione chimica.

1. 1. Composti   1,4-dicarbonile

1.1.1. Composti 1,4-dichetonici

Le alternative di disconnessione di questo tipo di composti o molecole da sintetizzare (MOb), possono portare alle seguenti opzioni:

A.       Un sintone anione logico e un sintone cationico illogico

L'equivalente sintetico dell'anione è lo ione enolato o l'enolo stesso del composto carbonilico. Invece l'equivalente sintetico per il carbocatione è alfa alocarbonile. (Ampololungo)

B.       Un sintone logico cationico e un sintone anione illogico

L'equivalente sintetico del sintone cationico logico è il composto carbonilico α,β-insaturo. Un adatto equivalente sintetico per il sintone anionico può essere un anione nitroalcano. Il gruppo –NO ₂ negli alcani può essere trasformato in C=O, mediante la reazione di Nef, oppure mediante le varianti della reazione di McMurry, dove per azione del TiCl _3, il nitroalcano si trasforma in un'immina, che è quindi viene idrolizzato in un mezzo acido nel rispettivo composto carbonilico.

1.1.2.         Composti 1,4-chetoesteri

γ-chetoesteri, 1,4-diesteri e 1,4-diacidi possono essere scollegati a un sintone cationico naturale, il cui equivalente sintetico è un composto carbonilico α,β-insaturo, e al composto non naturale ("illogico" ) anione synthon (-) COOR, il cui equivalente sintetico è lo ione cianuro.

Esempi: proporre un progetto di sintesi, a partire da materiali semplici ed economici, per ciascuna delle seguenti molecole:

  MOb 35 (a). Analisi retrosintetica . La molecola può essere disconnessa secondo il modello 1,4-diCO. Il ciclopentanone precursore generato deve essere precedentemente attivato in modo che il suo Cα sia più nucleofilo,   e quindi essere utilizzato nella reazione con α.bromoacetone.

sintesi . La nucleofilia del ciclopentanone è controllata e garantita, utilizzando LDA, per arrivare a la folla 35.

MOb 35 (b). Analisi retrosintetica . Il modello 1,4-diCO che presenta la folla , ci permette anche di affrontare la sua disconnessione, tenendo conto della reazione di Michael, su un vinilchetone, che può essere preparato dalla reazione di Mannich, seguita dall'eliminazione di Hoffmann.

sintesi . Allo stesso modo, l'ultima tappa, da raggiungere la folla 35, richiede anche l'uso della reazione Nef.

L'uso di nitroalcani o nitroareni secondari genera chetoni come prodotto, mediante la reazione Nef, motivo per cui questa metodologia è applicabile solo ai composti 1,4-chetoesteri, 1,4-chetoni e 1,4-chetoaldeidi.

MOb 36. Analisi retrosintetica.   In primo luogo, il gruppo carbossilico di la folla , deve essere trasformato in un gruppo estere molto più stabile e lavorabile per buona parte del percorso di sintesi, poi disconnesso dall'epossido.

Dovrebbe essere chiaro che il doppio legame nell'anello è più reattivo all'epossidazione rispetto all'altro doppio legame. La successiva disconnessione α,β-insat CO, permette di formare una struttura più facile da disconnettere dai modelli   diossigenati generati nelle molecole intermedie.

Sintesi. L'unica cura che deve essere posta in questa sintesi è l'epossidazione del doppio legame dell'anello, più reattivo del doppio legame vinilico, quindi le reazioni per arrivare alla sintesi di la folla 36, sono noti per i loro alti rendimenti

MOb 37. Analisi retrosintetica: La disconnessione di la folla , da (a) richiede che il cicloesanone enolato provenga da un'enammina, altrimenti c'è il rischio che si verifichi la reazione di epossidazione di Darzens. La disconnessione da (b) potrebbe anche generare un elettrofilo illogico, lo ione CN-. E il vinilchetone richiesto può essere preparato mediante la reazione di Mannich, seguita da una reazione di eliminazione di Hofmann. Entrambe le disconnessioni sono molto utili per i test in laboratorio.

Sintesi : Segue la disconnessione (a).   idrolisi   alla fine deve essere controllato, a   non influenzare il   gruppo estere di MOb 37

MOb 38. Analisi retrosintetica : The   L'opzione migliore è la funzionalizzazione del piccolo anello di la folla 38, a cominciare dalla disconnessione, che origina un precursore 1,4-diCO e il cui trattamento è già stato più volte studiato.

sintesi .   L'enammina del cicloesanone viene riutilizzata per spostare l'alogeno del chetone. Il composto 1,4-diCO formatosi viene ciclizzato in un mezzo basico.

2.1.2.         g -Composti idrossicarbonilici

Un composto γ-idrossicarbonilico corrisponde al modello 1,4-diO, motivo per cui la sua disconnessione fornisce un sintone anionico logico e un sintone cationico illogico, il cui equivalente sintetico può essere un epossido.

MOb 39. Analisi retrosintetica.   La disconnessione del modello   γ-idrossicarbonile, MOb 39, dà origine al cicloesanone come molecola precursore e un epossido aromatico.   Bisogna cercare l'enolo o enolato del chetone, che attiva il suo Cα, per aprire l'epossido dalla parte meno ostacolata.

Sintesi. L'etere di sililene è un potente nucleofilo, in grado di attaccare un epossido dal lato meno protetto, in ambiente acido e catalizzato dal sale di Ti(IV).