Синтез гетероциклов межмолекулярной циклизацией
1. 1,3-диполярные циклизации
В этих реакциях обычно образуются пятичленные гетероциклические кольца, для которых необходима реакция между диполярным соединением n1,3 и алкеном. Реакция представляет собой [3-2] циклоприсоединение.   1,3-диполярные соединения, которые чаще всего использовались для образования пентагональных гетероциклов: Азиды, диазоалканы, закись азота, нитрилимины, нитрилоксиды, азометиленимины, азоксисоединения, азометанилиды, нитроны, карбонилоксиды и озон. Следующие циклизации и разъединения довольно распространены, показывая широкий спектр 1,3-диполярных реагентов и их резонансных структур или таутомеров, используемых для образования пентагональных гетероциклов.
pirroderiv1.png
pirrolderiv3.png
oxatiazolderiv1.png
ditiazolderiv.png
oxatiazolderiv2.png
triazolderiv.png
Общепринятый механизм 1,3-диполярной реакции отвечает согласованной реакции.

mecanis13-dipolar.png

Предложите схему синтеза следующих молекул:
Моб: 86

mob_86.png

(Пример изоксазолов)
. Моб: 87 mob_87.png
(Пример триазолов)
.. Моб: 88 mob_88.png
(Пример тетразолов)
МОБ 86 . Ретросинтетический анализ . толпа , является производным изоксазола. Его отключение может быть ориентировано на использование оксида нитрила и   ацетиленовое производное. mobsol_86.png
Синтез.   Оксид нитрила можно получить из нитрометана по реакции Мукаямы. Ацетиленовое производное бензальдегида, заставляющее цепь расти с ненасыщенностью, ранее - с реакцией Виттига. Полярный диен и образовавшийся диенофил объединяются по Дильсу-Альдеру с образованием толпа 86.

mobsolb_86.png

МОБ 87 . Ретросинтетический анализ. толпа это производное триазола, и его можно разъединить по реакции Дильса-Альдера, что позволяет предложить простые исходные молекулы

mobsol_87.png

Синтез. Азид натрия и ацетилен являются хорошими исходными материалами для приготовления толпа 87.

mobsolb_87.png

МОБ 88. Ретросинтетический анализ : производное тетразола MOb 88 разъединяется с образованием предшественников азида и нитрила, которые объединяются в гетеромолекулярном циклоприсоединении с образованием гетероциклического аддукта.

mobsol_88.png

Синтез: Требуемый бензонитрил, сильный диенофил, образуется из бензола в результате показанных основных реакций. Реакцию циклоприсоединения с образованием аддукта MOb 88 проводят с азидом натрия в качестве полярного диенофила при небольшом нагревании.

mobsolb_88.png

2. Гетероядерная реакция Дильса-Альдера.
Когда в реакции Дильса-Альдера   атома углерода на гетероатом диена или диенофила реакции образуется шестичленный гетероциклический аддукт, по крайней мере, с одним гетероатомом в кольце. Все теоретические соображения и соображения относительно реакционной способности, изученные для реакции Дильса-Альдера для образования карбоциклических аддуктов, применимы.
гетеродиены:
Это хорошие гетеродиены, альдегиды и сопряженные кетоны, 1-азадиены и 2-азадиены. Сопряженные альдегиды и кетоны образуют пирановые кольца, реакции способствуют кислоты Льюиса или повышенное давление, а также наличие электронной группы. привлекательным для алкена.
heterodienos.png

Наиболее часто встречающиеся гетеродиенофилы в реакции Дильса-Альдера:
cetonas.png
альдегиды, кетоны
iminas.png
имин
nitrilos.png
нитрилы
tiocetonas.png
тиоальдегиды, тиокетоны, тиоэфиры, тиофосген
azocarbonilos.png
Comp азокарбониликос
nitrosocompuestos.png
нитрозосоединения
sulfinilaminas.png
сульфиниламины
гетеродиенофилы:
Альдегиды, кетоны и альдегиды, если им не хватает электронов, реагируют в мягких условиях, в противном случае они требуют условий высокого давления и температуры или катализаторов типа кислоты Льюиса. Эти гетеродиенофилы позволяют образовывать пирановые системы, полезные при получении ациклических предшественников различных лекарств, как в случае макроциклических антибиотиков.
heterodienfilos1.png
heterodienfilos2.png
Из-за нестабильности иминов их получают на месте , несмотря на то, что они меньше используются в качестве гетеродиенофилов, чем кетоны и альдегиды. Акцепторные группы иминов делают их более стабильными.   и позволяют образование гидропиридинов.
heterodienfilos3.png
heterodienfilos4.png
Наиболее распространенные гетеродиены в реакции Дильса-Альдера:
heterodieno2.png
Комп. α,β ненасыщенные карбонилы,   хинон мет
heterodieno3.png
Имины и диметилгидразоны   α,β-ненасыщенный

heterodieno4.png

N-винил и N-арилимины, оксазолы, 1,2,4-триазины
heterodieno5.png
1,2,4,5-тетразины
azoalquenos.png
азоалкены
nitrosoalquenos.png
нитрозоалкены

n-aciliminas.png

N-ацилимины
Предложите схему синтеза следующих молекул:
МОБ 89 mob_89.png
Моб: 90 mob_90.png
. Моб: 91 mob_91.png
Моб: 92

mob_92.png

Моб: 93

mob_93.png

Моб 94 mob_94.png
MOb 89 , Ретросинтетический анализ. толпа Он представляет собой структуру типичного аддукта, образующегося в результате реакции Дильса-Альдера, поэтому предлагается ретро-разъединение Дильса-Альдера, при котором диен и гетеродиенофил получаются в качестве подходящих предшественников для синтеза.

mobsol_89.png

синтез . Реакция Виттига на бензальдегиде позволяет получить диен. Гетеродиенофил образуется в результате реакции ацилирования Фриделя-Крафтса на бензоле. Диен и диенофил объединяются при осторожном нагревании с образованием толпа 89

mobsolb_89.png

МОБ 90 . Ретросинтетический анализ . толпа Он имеет структуру гетероаддукта Дильса-Альдера, для которого осуществляется ретроразъединение Дильса-Альдера. Тогда молекулы-предшественники уже легко синтезировать напрямую mobsol_90.png
синтез . Реакции окисления Виттига и Рейли объединяют, стараясь активировать гетеродиенофил для проведения реакции Дильса-Альдера и получения толпа 90.

mobsolb_90.png

МОБ 91 . Ретросинтетический анализ . Первоначальное отключение толпа , может следовать по пути ретро-Дильса-Альдера, давая начало общему диену и гетеродиену, которые затем не соединяются, чтобы получить простые предшественники.

mobsol_91.png

синтез . Гетеродиен образуется при конденсации кетона и формальдегида. Диенофил образуется в результате альдольной конденсации   ацетальдегид, который затем образует толпа 91.

mobsolb_91.png

МОБ 92. Ретросинтетический анализ. . толпа производное пиридина, оно функционализировано по отношению к аддукту, где он разъединяется в соответствии с rDA. Отсоединение гетеродиена дает простые исходные молекулы,   диенофил представляет собой ацетиленовое производное. mobsol_92.png
синтез . Гетеродиен получают конденсацией между амидином и глиоксиловой кислотой, чтобы затем объединить продукт с диенофилом. Образовавшийся аддукт ароматизируется ДДХ с образованием толпа 92 mobsolb_92.png
MOb 93. Ретросинтетический анализ . толпа , rDA отключен. Диен представляет собой циклопентадиен, а гетеродиенофил представляет собой имин, который путем отсоединения приводит к бензонитрилу в качестве исходного материала.

mobsol_93.png

синтез . Образовавшийся имин действует как диенофил и соединяется с циклопентадиеном с образованием толпа 93

mobsolb_93.png

MOb 94. Ретросинтетический анализ . В таутомерах толпа , он продолжает отключаться в соответствии с rDA. Образовавшийся диен таутомеризуется, гасится как α,β-ненасыщенный CO, а затем продолжает гаситься как 1,5-диСО.

mobsol_94.png

синтез . Анилимин соединяется с диеном, являющимся α-таутомером, β-ненасыщенным CO, с образованием аддукта, который оказывается таутомером толпа 94

mobsolb_94.png

циклоприсоединения
Наиболее изученными циклоприсоединениями являются те, которые происходят между пентагональными гетероциклическими соединениями, такими как оксазолы и некоторые диенофилы, которые могут быть объединены с ними путем электроциклического присоединения и последующего отщепления небольшой молекулы с образованием пиридиновых колец. Примеры:

hidroxipiridina.png

carboxipiridina.png

<!--[if !vml]--><!--[endif]-->