Синтез 1,3- и 1,5-дикарбонильных соединений

Предложите схему синтеза методом разъединения (метод синтона) из простых и доступных материалов, для следующих молекул:

(Помните, что если невозможно предложить прямое отключение, необходимо будет прибегнуть к стратегии предварительной функционализации MOb, пока не будет достигнута применимая модель отключения)

РЕШЕНИЕ ПРЕДЛАГАЕМЫХ ПРОБЛЕМ

MOb 01 не имеет отношения кислорода к кислороду, аспект, который в некотором смысле является преимуществом для химика. То есть используемая стратегия позволит с определенной степенью свободы искать диоксигенированные связи в молекуле предшественника (синтетический эквивалент), то есть можно постулировать, в зависимости от строения МОб, диапазон дикарбонильного и/или гидроксикарбонильные связи, в положениях относительно 1,2, 1,3 , 1,4, 1,5 и/или 1,6 или их варианты, такие как α, β-ненасыщенные карбонильные соединения.

В этом случае синтез будет осуществляться с использованием диоксигенированных соотношений 1,3 и/или 1,5. Таким образом, молекула-мишень и предшественники будут преобразованы в разъединяемые структуры по известному и заранее установленному образцу.

Решение МОБ 01

Ретросинтетический анализ : в рассматриваемой молекуле можно начать с   осуществить АГФ, поместив группу С=О в структуру молекулы предшественника, в такое положение, которое позволяет в дальнейшем сделать другой АГФ, с двойной связью, расположенной на альфа- и бета-углероде по отношению к карбонилу, продолжить отключить его.

Ненасыщенность α, β по отношению к C=O следует искать как наиболее замещенный алкен из возможных альтернатив. Наличие заместителя в бета-положении при C=O заставляет нас думать, что он мог присоединяться в качестве нуклеофила к α, β-ненасыщенному карбонильному соединению в соответствии с реакцией сопряженного присоединения Михаэля. Исходя из этих соображений, для MOb 01 можно постулировать следующий ретросинтетический анализ:

Синтез MOb 01 : Конденсация енолизируемого альдегида и кетона обычно приводит к продуктам самоконденсации или перекрестной конденсации. Этого можно избежать, прибегая к стратегии осуществления контроля, в нуклеофиле   кетон, как видно на приложенной схеме.

С другой стороны, когда требуется использовать винилкетоны в качестве субстрата в реакции Михаэля, это будет означать использование формальдегида. К сожалению, этот альдегид, будучи очень реакционноспособным в щелочной среде, имеет тенденцию вызывать реакции полимеризации, которые резко снижают выход синтеза.По этой причине реакция Манниха и отщепление Хофмана адекватно сочетаются для получения винилкетонов с высокими выходами.

Удаление Хофмана можно проводить в той же основной среде, что и для реакции Михаэля, поэтому нет необходимости выделять винилкетон.

Однако из-за все еще ограниченного опыта в синтезе использование оксида серебра в водной среде будет постулировано для достижения удаления амина и образования винилкетона.

Решение МОБ 02

Ретросинтетический анализ : наличие этильной и пропенильной групп в положении 2 по отношению к эфирной группе определяет стратегию разъединения за счет функционализации эфира до кетона и последующего алкилирования енолята циклогексанона. Разрывы, происходящие в молекулах-предшественниках, были объяснены в растворе MOb 01.

Синтез.   Для получения кинетического енолята будет использоваться LDA, так как это слабонуклеофильное основание имеет высокие стерические затруднения и отрывает протон от менее затрудненного углерода кетона. С другой стороны, чтобы гарантировать восстановление карбонильной группы до спирта в присутствии алкеновой группы, будет использоваться NaBH ₄ в присутствии ^{солей Се+3.}

Решение МОБ 03

Ретросинтетический анализ : относительное положение в 1,5 гидроксильных группах позволяет предположить молекулу предшественника 1,5-диСО, которая, согласно этой модели, разъединена связью, соединяющей циклогексенон с остальной частью молекулы, с образованием двух молекулы-предшественники α,β-ненасыщенного СО.

Синтез. Необходимо осуществлять контроль за образованием винилкетонов, для чего адекватно сочетается реакция Манниха с последующим элиминированием Гофмана. Для реакции Михаэля в качестве нуклеофила можно использовать кетоэфир, образованный конденсацией Клайзена этилацетатного эфира, что позволяет избежать самоконденсации кетона.

Решение МОБ 04

Ретросинтетический анализ : ОН в положении 1,3 может быть преобразован в 1,3-диСО, чтобы перейти к отсоединению в соответствии с этой моделью, в результате чего образуются два синтетических эквивалента, из которых он подвергается функционализации путем добавления -COOEt.   и точка ненасыщенности в 3,5-дифенилциклогексаноне. Сгенерированные предшественники представляют диоксигенированные модели для их соответствующего разъединения.

Синтез. Он начинается с бензола и контролирует реакцию Михаэля и конденсации.

Решение МОБ 05

Ретросинтетический анализ : можно рассматривать различные дикарбонильные соотношения для структуры молекулы-предшественника (синтетический эквивалент) MOb 05. Например, определяя местонахождение первой группы C=O, присоединенной к бензолу, можно постулировать взаимосвязь 1,3-диСО, α, β-insatCO или 1,5-diCO, включающий циклогексан, с одной или двумя группами C=O. Этот последний вариант предполагается, поскольку между группами С=О имеется дополнительная метильная группа, которую легко получить именно благодаря активирующему действию двух групп С=О на нуклеофил, образующийся в   основная среда. На основании этих соображений можно постулировать следующую схему ретросинтетического анализа MOb 05.

синтез . Винилацетофенон получают с хорошими выходами по реакции Манниха с последующим удалением Хофмана. С другой стороны,   1,3-циклогександион получают конденсацией Клайзена кетоэфира в положении 1,5-диСО. Этот дикетон алкилируют и получают H в щелочной среде с образованием нуклеофила, который будет действовать на соединение a,b-insatCO. Группы C=O образованной трикарбонильной молекулы восстанавливаются до метила восстановлением Клемменсена, помещая избыток амальгамы цинка в кислую среду.

Решение МОБ 06

Ретросинтетический анализ. Он отсоединяется лактоном, операция, которая позволяет нам увидеть сложноэфирную группу. Образовавшаяся молекула предшественника также может подвергаться воздействию карбонильного соединения, которое могло образоваться

синтез . Спиртовую группу контролируют, защищая ее диметилом.   эфир. Затем необходимо синтезировать дикарбонильное соединение.

Решение МОБ 07

Ретросинтетический анализ. Вновь начинается процесс разъединения за счет лактонной функции, диоксигенированных связей, возникающих в   танцевальная одежда. Он продолжается отсоединением 1,5-диСО и, таким образом, получается фенол и бензальдегид.

Синтез. Исходными веществами являются бензол и фенол, необходимый ацетилфенол получают по реакции перегруппировки Фриса.

Решение МОБ 08

Ретросинтетический анализ. Наличие взаимосвязи 1,3-диСО в MOb 08 вызывает разъединение в соответствии с этой моделью разъединения, образуется молекула-предшественник, нет необходимости функционализировать ее до какой-либо разъединяемой диоксигенированной модели, скорее реакции циклизации ацилирования используются внутримолекулярно Фридель-Крафтс.

Синтез. Ацилирование кумола янтарным ангидридом является основной реакцией, определяющей синтез Ориентация изопропильной группы на второй электрофил, приближающийся к бензольному кольцу, идеальна для образования MOb.

Решение МОБ 09

Ретросинтетический анализ : азотсодержащий гетероцикл MOb может быть функционализирован в сторону легко отделяемой структуры, такой как амидная функция. Полученный скелет 1,5-диСО будет разъединен, как и предсказывает эта модель, с получением α, β-insatCO, который при разъединении образует синтетический эквивалент фенилзамещенного циклогексанона. Эта последняя структура требует правильного использования ретро-Хофмана и ретро-Манниха, чтобы получить простые и доступные исходные материалы.

Синтез.   Подходящая комбинация реакции Манниха и элиминирования Хофмана с последующими реакциями конденсации альдольного типа и реакции Михаэля доминирует в стратегии синтеза MOb 09,

раствор МОБ 10

Ретросинтетический анализ: отсоединение циклического ацеталя приводит к молекуле-предшественнику, легко конвертируемой в модель отсоединения, известную как α , β -insatCO. В соответствии с известными моделями диоксигенированные функции, которые впоследствии генерируются, являются отключаемыми.

Синтез.   Диэтилмалонат является простым исходным материалом, необходимым для синтеза, с одной стороны, и этилацетатом, с другой. Диэтилмалонат E подвергают двойному метилированию и путем его восстановления избытком LiALH ₄ получают диол. Который в кислой среде образует циклический ацеталь.

Решение Моб 11

Ретросинтетический анализ. Наиболее целесообразная функционализация требует добавления двух установок, сопряженных с группой С=О, эта стратегия будет обоснована позже, когда будет   требуется нуклеофил для добавления к субстрату Михаэля.

С другой стороны, при некоторых конденсациях необходимо будет осуществлять контроль, чтобы избежать самоконденсации ацетона, для которого используется ацетоуксусный эфир, в результате конденсации Клайзена этилацетатного эфира.

синтез . Начальные реакции синтеза уже подробно объяснены в растворе предыдущих МОб, следует только отметить, что необходимая реакция внутримолекулярной конденсации - это реакция аннелирования Робинсона.

Моб 12 решение

Ретросинтетический анализ : начальное разъединение амидными связями создает молекулу-предшественник с различными соотношениями кислорода, из которых выбирается 1,3-диО, чтобы разделить молекулу на два важных фрагмента и с каждым из них перейти к необходимым разъединениям для создания конструкция конвергентного синтеза.  

Синтез.   Правильное обращение с альдегидом, генерирующее более кислые атомы водорода на его альфа-углероде, является частью хорошей стратегии синтеза.

Решение МОБ 13

Ретросинтетический анализ. Дигидроксисоединение, MOb 13, превращается в дикарбонильное соединение с образованием молекулы-предшественника, разъединяемой в соответствии с моделью α, β – insat.CO, для продолжения работы с 1,5-diCO и другими подобными веществами до достижения простые исходные материалы.

Синтез.   В некоторых реакциях конденсации, катализируемых основаниями, необходимо осуществлять контроль, чтобы избежать соответствующих самоконденсаций, которые приведут к низким выходам синтеза.

Решение МОБ 14

Ретросинтетический анализ .   Эта молекула имеет сходство с MOb 11, поэтому производимые разъединения будут иметь некоторое сходство.

Синтез

Решение МОБ 15

Ретросинтетический анализ. Разрыв NO-связей лактама позволяет генерировать молекулу-предшественник, которую можно разъединить по уже изученным моделям и осуществлять контроль во избежание реакций конкуренции.

синтез . До сих пор все реакции неоднократно объяснялись, поэтому в этом упражнении будет считаться само собой разумеющимся, что химия диоксигенированных соединений требует мер контроля синтеза, чтобы исправить ее в свете полученных результатов.