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.
Общепринятый механизм 1,3-диполярной реакции отвечает согласованной реакции.Предложите схему синтеза следующих молекул:
Моб: 86(Пример изоксазолов)
.
Моб: 87 (Пример триазолов)
..
Моб: 88 (Пример тетразолов)
МОБ 86. Ретросинтетический анализ.толпа, является производным изоксазола. Его отключение может быть ориентировано на использование оксида нитрила и ацетиленовое производное. 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 образованиемтолпа86.МОБ 87. Ретросинтетический анализ.толпаэто производное триазола, и его можно разъединить по реакции Дильса-Альдера, что позволяет предложить простые исходные молекулыСинтез.Азид натрия и ацетилен являются хорошими исходными материалами для приготовлениятолпа87.МОБ 88.Ретросинтетический анализ:производное тетразола MOb 88 разъединяется с образованием предшественников азида и нитрила, которые объединяются в гетеромолекулярном циклоприсоединении с образованием гетероциклического аддукта.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.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. Наиболее часто встречающиеся гетеродиенофилы в реакции Дильса-Альдера:
альдегиды, кетоны
имин
нитрилы
тиоальдегиды, тиокетоны,тиоэфиры, тиофосген
Comp азокарбониликос
нитрозосоединения
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.
…
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.
Наиболее распространенные гетеродиеныв реакции Дильса-Альдера:
Комп. α,β ненасыщенные карбонилы, хинон мет
Имины и диметилгидразоны α,β-ненасыщенный
N-винил и N-арилимины,оксазолы, 1,2,4-триазины
1,2,4,5-тетразины
азоалкены
нитрозоалкены
N-ацилимины
Предложите схему синтеза следующих молекул:
МОБ 89
…
Моб: 90
.
Моб: 91
Моб: 92
Моб: 93
Моб 94
MOb 89, Ретросинтетический анализ.толпаОн 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.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 образованиемтолпа89МОБ 90. Ретросинтетический анализ.толпаОн имеет структуру гетероаддукта Дильса-Альдера, для которого осуществляется ретроразъединение Дильса-Альдера. Тогда молекулы-предшественники уже легко синтезировать напрямую синтез. Реакции окисления Виттига и Рейли объединяют, стараясь активировать гетеродиенофил для проведения реакции Дильса-Альдера и получениятолпа90.МОБ 91 .Ретросинтетический анализ. Первоначальное отключениетолпа, может следовать по пути ретро-Дильса-Альдера, давая начало общему диену и гетеродиену, которые затем не соединяются, чтобы получить простые предшественники.синтез.Гетеродиен образуется при конденсации кетона и формальдегида. Диенофил образуется в результате альдольной конденсации ацетальдегид, который затем образуеттолпа91.МОБ 92.Ретросинтетический анализ..толпапроизводное 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. синтез. Гетеродиен получают конденсацией между амидином и глиоксиловой кислотой, чтобы затем объединить продукт с диенофилом. Образовавшийся аддукт ароматизируется ДДХ с образованиемтолпа92 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.синтез. Образовавшийся имин действует как диенофил и соединяется с циклопентадиеном с образованиемтолпа93MOb 94.Ретросинтетический анализ. В таутомерахтолпа, он продолжает отключаться в соответствии с rDA. Образовавшийся диен таутомеризуется, гасится как α,β-ненасыщенный CO, а затем продолжает гаситься как 1,5-диСО.синтез. Анилимин соединяется с диеном, являющимся α-таутомером, β-ненасыщенным CO, с образованием аддукта, который оказывается таутомеромтолпа94циклоприсоединения 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:<!--[if !vml]--><!--[endif]-->