Частина 1

Download Report

Transcript Частина 1

ІЗОГІПСИЧНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ
ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ГРУП
РЕАКЦІЇ ЗАМІЩЕННЯ ТА ЕЛІМІНУВАННЯ
Сучасні методи
органічного синтезу
Функціональні групи
Рівень 1
Рівень 2 Рівень 3
X: Рівень 0
F, Cl, Br, I
Рівень R0 CH
Рівень
Рівень 2 Рівень 3
CH1
2
OH, OR
R CH CH
X
X
X
X
NR2, NO2, N3, NCO
R
CH
CH
R
CH
CH
X
R CH CH
2 CH2 X
SR, SOR, SO2R,RSOCH
3H
Y
Y
R CH C X
R CH CH
PR2, PO(OR)2
RR C CH
C 2 HC X
Y
R
CH
CH
R
C
C
H
3
CN, CYX2
2
2
2
2
2
3
R CH CH2
Y:
O
NR
S
2
R CH CH X
R CH CH2
R CH2 C
H
Y
R C
Y
CH3
R CH CH XY
R CH2 C
R C
Y
H
Y
CH3
Перетворення похідних
карбонових кислот
Активація карбонових кислот
Неорганічні кислоти (HCl)
C N , (COCl) )
 ХлороангідридиN(SOCl
2
2
 Хлороформіати (ROCOCl)
DCC
 Карбонілдигетероцикли (CDI)
N EDC)
N CDIC,
 Карбодііміди (DCC,
DIC (HOSu, HOBt, HOAt)
N-Гідроксигетероцикли
 Уронієві солі (TBTU, HBTU, HATU, TFFH)
 Фосфонієві солі
N
N
N C(PyBOP)
 Внутрішньомолекулярні
реакції (естери)
EDC (EDCI, EDAC)
3
Перетворення похідних
карбонових кислот
OH
NНеорганічні
кислоти (HCl)
O
O
O
H
N
C
O
+
N C N , (COCl)
N
 Хлороангідриди
(SOCl
O
2
2)
R
OH
HOSu
 Хлороформіати (ROCOCl)
R
HO
 Карбонілдигетероцикли (CDI)
HOAt
N
 Карбодііміди (DCC, DIC, EDC)
R
N
R
R
HN
O
N N-Гідроксигетероцикли
(HOSu,HHOBt,
HOAt)
O
O
RNH2
O
O
R
HOBt
N
N (TBTU, HBTU,N HATU,
N
 УронієвіRсолі
TFFH)
H
N
N
HO
N
 Фосфонієві солі
(PyBOP)
N
H
O
N
N
4
N
+
N
N
N
 Внутрішньомолекулярні
реакції (естери)
N
HOAt
N
N
N
H
N
C
O
H
N
N
N
Перетворення похідних
карбонових кислот
+
(HCl)
N Неорганічні кислоти
+
N
+)
OХлороангідриди (SOCl
PF26,- (COCl)
N2
N  Хлороформіати (ROCOCl)
O
PF6N
N
O
N
N
 Карбонілдигетероцикли (CDI)N
N
N
N
N
 Карбодііміди
(DCC,
N
N DIC, EDC)
TBTU
N-Гідроксигетероцикли
(HOSu, HOBt,
N HOAt)
HBTU
 Уронієві солі (TBTU, HBTU, HATU,
TFFH)
HATU
 Фосфонієві солі (PyBOP)
5
N
N
+
PF6F
TBTU: Tetrafluoroborate BenzotriazolylTetramethylUronium
TFFH
HBTU:
Hexafluorophosphate
BenzotriazolylTetramethylUronium
Внутрішньомолекулярні
реакції (естери)
HATU: Hexafluorophosphate AzabenzotriazolylTetramethylUronium
HTTF: TetramethylFluoroFormamidinium Hexafluorophosphate
Перетворення похідних
карбонових кислот
Неорганічні кислоти (HCl)
N
N
N
 Хлороангідриди
(SOCl
,
(COCl)
)
+
N
2
2
+
P
PF6P
PF6 Хлороформіати
(ROCOCl)
O
N
O
N
 Карбонілдигетероцикли
(CDI)
N
N
N
 Карбодііміди
(DCC, DIC, EDC) N
N
N HOAt)
N-Гідроксигетероцикли (HOSu, HOBt,
BOP
PyBOP
 Уронієві
солі (TBTU, HBTU, HATU,
TFFH)
 Фосфонієві солі (PyBOP)
 Внутрішньомолекулярні реакції (естери)
6
Han, S.-Y., Kim, Y.-A. “Recent development of peptide coupling reagents in organic synthesis”
Tetrahedron 2004, 60(11), 2447–2467
Перетворення
функціональних груп (рівень 2)
Рівень 0
Рівень 1
Рівень 2
Рівень 3
R CH CH2
R CH2 CH2 X
X
X
R CH CH
Y
R CH2 CH3
R C
C
H
R CH CH X
R CH CH2
R CH2 C
H
Y
R C CH3
7
Y
R CH2 C X
Y
Перетворення
функціональних груп (рівень 1)
X:
F, Cl, Br, I
OH, OR
NR2, NO2, N3, NCO
SR, SOR, SO2R, SO3H
PR2, PO(OR)2
CN, CYX
Рівень 0 Рівень 1 Рівень 2 Рівень 3
R CH CH2
X
X
R CH CH
R CH2 CH2 X
Y
R C
R CH2 CH3
C
H
R CH CH X
Y:
O
NR
S
8
R CH CH2
R CH2 C
R C
Y
H
Y
CH3
R CH2 C
Y
X
Реакція Міцунобу
Міцунобу, 1967
+
DEAD
pKa < 11–15
9
Реакція Міцунобу
O-нуклеофіли
RCOOH: метод інверсії конфігурації:
OH
O2CR
DEAD, PPh 3
PhH
RCOOH
O
O
RCOOH: естерифікація
лабільних
субстратів
OH
R'
O
OH
DEAD, PPhR'
3
I
O
R'H2C
OH
O
I
PhCO 2H
OH
10
O2CPh
Реакція Міцунобу
O-нуклеофіли
ROH: недостатня кислотність у випадку аліфатичних субстратів
(внутрішньомолекулярні реакції)
15
O
19
O
OTBDPS
TBSO
H
O
H
HO 2C
OH
OTBDPS
TBSO
DEAD, PPh 3
H
C6H6, 20 °C
O
O
O
H
70%
s ecoacid18
ROH: одержання арилових етерів
3:1 15S:15 R
3:1 15S:15 R
O
C19-epi
s ecoacid18
11
DEAD,
PPh3
OTBDPS
Yamaguchi
or Keck
TBSO
H
O
O
O
OTBDPS
TBSO
+
H
H
O
O
H
O
O
Реакція Міцунобу
N-нуклеофіли
O
Іміди, сульфаміди
OH
NH
+
H13C6
OH
+
H13C6
DEAD, PPh
O
THF
O
NH
O
N
3
H13
C6
DEAD,
PPh
EtOH
O
N
O
79% H13C6
O
79%
C8H17
C8H17HN 3
DEAD, PPh
12
C8H
3
HN 3
DEAD, PPh
N3
HO
H
49%
C8H17
HO
H13C6
N2H4
EtOH
THF
phthalimide
NH 2
N2H4
3
phthalimide
HN3
O
3
96%
N3
Реакція Міцунобу
N-нуклеофіли
Синтез -лактамів
I
H
N
MeO
I
O
DEAD, PPh
90%
OH
Cl
CAN
3
N
Cl
N
+
N
DEAD,
MePPh 2
Синтез
нуклеозидів
N OMeN
O
H
MeO
N
OH
N
2. LDA, MeI
+
70% 3 N
steps N
H
MeO
N
Cl
I N
OMe
O
O
MeO
O
OMe
HO
13
COMe
N
N
OMe
N
DEAD,
MePPh
O OMeSiMe2Bu t 2
THF
66%
O
OMe
1.THF
t-BuMe 2SiCl, EtCl3N
OMe
OMe
O
MeCN, H 2O
N
OMe
N
O
N
HN
N
O
OMe
O
66%
Lankicidin C
OH
Реакції
Реакціяелімінування
Міцунобу
Галогенідні нуклеофіли
Br
OH
PPh3, CBr4
O
N
Cbz
O
90%
O
N
Cbz
O
S-нуклеофіли
14
Swamy, K. C. K., Kumar, N. N. B.; Balaraman, E. Kumar, K. V. P. P. “Mitsunobu and Related
Reactions: Advances and Applications” Chem. Rev. 2009, 109(6), 2551–2651
Реакції
Реакціяелімінування
Міцунобу
Модифікації
O
O
N
N
N
N
N
N
O
O
TMAD
ADDP
Bu
N
P
Bu
Bu
CMBP
O
N
N
N
N
15
ADDP: AzoDicarbonylDiPiperidine
CMBP: CyanoMethylenetriButylPhosphorane
TMAD: TetraMethylAzoDicarboxamide
DHTD: DimethylHexahydroTetrazocinDione
N
N
O
DHTD
Реакції елімінування
“Класичні” E2-елімінування
BzO
N
N
DBU
DBU
Елімінується:
HI
RSO2OH
Me3NHX
OMEM
OMEM
O
BzO
heat
O
I
OH
O
O
1. MsCl, TEA
2. DBU
Елімінування селеноксидів
PhSeCl
PhSeBr
N-PSP
PhSeSePh
16
OH
OH
O
O
H
1. LDA, PhSeCl
2. 30% H2O2
OTBS
Reich, H. J.; Wollowitz, S. "Preparation of α, β-Unsaturated Carbonyl Compounds and
Nitriles by Selenoxide Elimination" Org. React. 1993, 44, 1–296
OTBS
Реакції елімінування
Піролітичне син-елімінування
Елімінування за Коупом (N-оксиди)
Елімінування за Чугаєвим (ксантати)
Дегідратація за участі реагента Бургеса
Cl
S
O
O
O
O
1. MeOH
2. TEA
N
+
N
S
O
N
O
O
Вторинні спирти
Третинні спирти
Первинні аміди
Формаміди
Burgess' reagent
17
Khapli, S.; Dey, S.; Mal, D. "Burgess reagent in organic synthesis"
J. Indian Inst. Sci. 2001, 81, 461–476.
Перетворення СООН на Х
Реакція Курціуса
O
PhO P
N3
PhO
DPPA
DPPA
Реакція Гофмана
CF3
O
Ph
O
O
I
NH2
OAc
Br
I
BTI
O
OAc
NH2
Br
CF3
O
I
BTI (PIFA)
18
DPPA – DiPhenylPhosphorylAzide
BTI - BisTrifluoroacetoxyIodobenzene
I
I