Transcript jalase20
نوآرايي بنزيليك اسيد
تبديل -αدي كتون ها به -αهيدروكس ي اسيدها را نوآرايي بنزيليك اسيد مي گويند.
اي ننآ ن ننوآرايي ب ن در -αدي كت ننون ه نناي آروماتي ننك م نناهد نند اس ن .وج ننود دو گ نننو كنسوني ننل هتر ننايه دراي ننآ تن يب ننا با ن
ناپايداري مي ود؛ زينا با توجه به قطب گنو هاي كنسونيل ،كنسآ هاي داراي چگالي بار مثب در كنار هم قننار مني گي نند و داعهنه
ايجاد مي نند.
در نننوآراريي بنزيليننك ،يزنني از گنننو هنناي كنسونيننل بننه نننوان اوس ن ون دوسن تننل ننند و مننورد متلننه بنناز موجننود در م نني قننار منني
گين د و هيي ينند نننسآ آن از sp2بننه sp3تبننديل منني ننود .ت ننسيل دوسننار گنننو نسونيننل ،نيازمننند م نناجن گنننو آريننل بننه گنننو كنسونيننل
هترايه مي با د .ني وي پ ش بنند در ايآ نوآرايي منف ناپاينداري بنين دو ننسآ گننو هناي نسونينل هترنايه و رسنيدن بنه پاينداري
مي با د:
ب
O
R
O
R
O
O
R
R
O O
C C
+ KOH
EtOH
O O
HO C C
O O
HO C C
O OH
HO C C
H3O+
O OH
O C C
نسته:
در مواردي ه دو گنو هترايه در درون يك ملقه مضور دا ته با ند ،نوآرايي بنزيليك سبب کاهش انداز ي
ملقه مي ود.
CO2H
HO
1) KOH / EtOH
2) H3O+
O
O
واكنش كانيزاروي درون مووكولي باه زيادي به نوآرايي بنزيليك دارد؛
زينا در هن دوي ايآ واكنش ها ،دو گنو كنسونيل درگي مي با ند كه هيدروژن كنسآ αندارند .بنابنايآ ،يزي از
گنو هاي كنسونيلي اكريد د و ديگني کاهش مي يابد .وا نش کاهش از طنيق م اجن هيدريد از گنو كنسونيلي
ا ريد وند صور مي گي د .دد اكرايش كنسآ هاي كنسونيلي قبل از نوآرايي ( )+2مي با د و پس از انجام
نوآرايي كنسآ αبه نوان م اجن پفين ،دد اكرايش ( )+1و كنسآ عنستند گنو م اجن دد اكرايش ( )+3خواهد
دا .
O
O
OH
OH
O
H3O+
OH
H
H
H
H
OH
O
OH
H
OH
OH
H
H
H
O
O
O
O
عنآورد ي نوآرايي بنزيليك ،به نوع باز مورد استفاد در وا نش برتگي دارد .به کارگي ي پتاس )(KOHبه ت كيل -α
هيدروكريل اسيدها مي انجامد و استفاد از آوكوكريد هاي مختلف به نوان باز ،ت كيل -αهيدروكس ي اس هاي گوناگون
را موجب مي گندد .در واكنش زين نتونه ي جاوبي از نوآرايي بنزيك آورد د اس كه در آن از اور به نوان باز استفاد د
اس و ت كيل م تقاتي از هيدانتويين داد اس .م تقا هيدانتويين در صنايع دارويي كارسند دارند:
O
)C NH2 (1 eq.
O
H2N
NH
O
N
H
O
O
Phenytoin = 5,5-Diphenylimidazolidinedione
H
N
Ph
O
H
N
O
)(2 eq.
O
N
H
Ph
N
H
NH2
C
H2N
مزان رم ؟؟؟
O
O
O
H2N C NH2
O
OH
NH C NH2
O
H
O
O
NH C NH2
O
NH
- H2O
O
N
H
O
نسته:
اگ ننن -αدي كت ننون ه نناي وا نننش دهن نند داراي هي نندروژ ،اي اس ننيدي با ننند ،ن ننوآرايي بنزيلي ننك ص ننور نت نني گين ن د و
واكنش هاي تناكتي انجام مي ود.
O
O
O
O
Ph
Ph
O
- H2O
O
Ph
OH
O
OH
Ph
Ph
O
H3C
O
O
CH2
Ph
CH3
Ph
O
O
Acidic Protons
نوآرايي اي 1و 2آنيوني
در ايآ ننوآرايي هنا ،ينك منكنر پنن اوك ن ون بنه ننوان گننو م ناجن كننند تنل نند و بنه اتتني كنه تواننايي پنفينش اينآ
گنننو را دارد ،م نناجن منني كننند .ني ن وي پ ن ش بنننند در ايننآ نننوآرايي هننا مانننند ديگننن نننوآرايي هننا ،رسننيدن بننه گونننه هنناي
پايدارتن و بدون بار اس .
نوآرايي استيونر
ايآ وا نش جرو نوآرايي هاي 1و 2آنيوني بود و در نتك هاي چ ارتايي آمونيم و سووفونيم رخ مي دهد .در ايآ
وا نش ،هيدروژن هاي αنرب به ه و اتم به ل بار مثب و اثن اوقايي ه و اتم ،اسيدي بود و در مضور باز
جدا مي وند .آنيون ت كيل د به نوان گنو م اجن تل مي كند.
Br
NaOH / THF
S
O
S
S
O
O
More Acidic Protons
N
N
BuLi / Et2O
N
الزم به يادآوري اس كه اگنن نتنك هناي چ ارتنايي آمنونيم و سنووفونيم هيندروژن هناي بتنا نرنب بنه ه ن و اتنم
دا ننته با ننند ،نننوآرايي 1و 2آنيننوني را انجننام نتنني دهننند ،بلسننه وا نننش مننف هنناعتآ را انجننام داد و يننك آوكننآ بننه
وجود مي آورند:
Hofmann Elimination
NMe3
Base
+
N
I
نوآرايي مايرآ هايتن هتانند نوآرايي استيونر مني با ند .بنا اينآ تفناو كنه وا ننش دهنند ينك آمنين اكرنيد
مي با د .هتچنين ،بناي انجام ايآ وا نش نيازي به باز ن ر :
Me
Me
N
O
Me
Me
N
O
N-benzoxydimethyl amine
نوآرايي ويتيگ
نوآرايي ويتيگ نتونه ي ديگني از نوآرايي هاي 1و 2آنيوني اس ه در آن گنو م اجن
ند .در ايآ نوآرايي ،اتنها در مضور باز هاي قوي به اوزل ها تبديل مي وند:
نند به اتم آنيون هترايه م اجن مي
More Acidic Protons
OH
1) PhLi / Et2O /
O
2) H3O+
در بنخي آوكيل اتن ها ،امزان رقاب بين نوآرايي ويتيگ با نوآرايي سيگتاتنوپي وجود دارد .در عنآورد هن دو نوع
نوآرايي توويد مي ود:
O
O
+
O
Sigmatropic
Rearangment
Withig
Rearangment
PhLi/ Et2O
O
نوآرايي در راديزال هاي آزاد
اي ننآ ن ننوآرايي ه ننا در نناي مهت ننولي آزماي ننگا انج ننام نت نني ننوند .ي ننك روش ب ننناي مطاوه ننه ن ننوآرايي راديز ننال ه ننا ،كنسوكر ننيل زداي نني
آودهينندها منني با نند .ايننآ واكنننش در دمنناي بنناال و در مضننور پناكرننيد صننور منني گين د و اگننن راديزننال ت ننكيل نند از ننا عضننايي
توانايي بنهم كنش با س رتم نامردوج مانند ملقه هاي آروماتيك را دا ته با د ،نوآرايي راديزالي رخ مي دهد:
O
H3C CH3
- CO
O
O
H3C CH3 O
H
130 °C
CH3
H3C
CH3
CH3
CH3
H. -abstraction
CH3
RCHO
H. - abstraction
CH3
CH3
H 3C
Rearrangment
CH3
H3C
CH3
CH3
CH3
H. -abstraction
CH3
نسته:
در نوآرايي قبل ،گنو عنيل م اجن مي كند و گنو هاي آوكينل تواننايي م ناجن و ننوآرايي در اينآ
نوع از واكنش هاي راديزال آزاد را ندارند.
CH3
No rearranged product
H
C
O
O
CH3
H3CH2C
CHO
CH3
130 °C
C
CH3CH2
CH3
در واكنش باال ،به دويل دم مضور گنو آريل نوآرايي رخ نتي دهد
وا نننش زيننن ايننآ مطلننب را ثابن منني ننند ننه گنننو آريننل تي ننا گنوتنني اسن كننه توانننايي نننوآرايي در واكنننش هنناي راديزننال
آزاد را دارد:
CH2C6H5
O
O
CH2CHO
C6H5
نوآرايي سيگتاتنوپي
در ايننآ نننوآرايي اتننم يننا مجتو ننه اي از اتننم هننا در طننول س رننتم مننردوج ،πاز يننك قرننت مووكننول بننه قرننت ديگننن مووكننول ،م نناجن
مي كنند .ايآ ننوآرايي بنه صنور هنم زمنان انجنام مني نود .م ناجن هيندروژن ينا دوتنينوم از ينك انپ ناي پلني ان بنه انپ ناي ديگنن آن جنر
نتونه هاي بارز ايآ نوآرايي مي با د:
H2C CH CH CH CHD2
CD2
H3C CH CH CH
در نوآرايي سيگتاتنوپي بناي مشخص دن م ل نوآرايي از دو دد استفاد مي ود )] ([i , jكه iن ان دهند مبدأ م اجن و
jن ان دهند مقصد م اجن اس .تار هاي استفاد د بناي ن ان دادن م ل م اجن با تار هاي به كار بند د بناي
نام گفاري تنكيب متفاو مي با ند .وا نش زين نتونه اي از جابجايي سيگتاتنوپي ] [5,1مي با د.
M
CH CH CH CH2
3
4
2
5
[1 , 5] - Sigmatropic Shift
H2C
1
M
H2C CH CH CH CH2
1 2
3 4
5
ُ
ن
به نوآرايي هاي سيگتاتنوپي ] ،[3 , 3نوآرايي هاي كپ و كالير گفته مي ود .تبديل دن گنمايي آويل
ُ
يا وينيل آريل اتنها به آريل عنل ها را نوآرايي اليرن مي گويند .گنو آويل به موقهي ارتو در ملقه آروماتيك
ُ
م اجن مي كند .اگن موقهي ارتو داراي استخال با د ،م اجن به موقهي پارا صور مي گي د.
OH
CH2
CH2
200 °C
CH2CH
OH
CH3
CH2
CH2
H3C
200 °C
OCH2CH
H3C
CH3
CH2CH
OH
CD2
OCH2CH
O
CD2
OH
O
Via
HO
O
O
NR2
O
NR2
O
O
RO OR
O
HO
OR
- ROH
O
OR
O
واكنش زير ،نمونه اي از واكنش سيگماتروپي ] [1, 3مي باشد كه در آن اتم كلمر مجما را را ان ما ممي دهمد.
ابتدا يک واکنش ديلزآلدر ان ا مي شود و سمپ مجما را کلمر باتمل توليمد دمرآوردش واکمنش ممي شمود .نيمروي پميش
برندش در اين واكنش ،آروماتيك شدن حلقه بنزني مي باشد:
Cl
3
N
O
Cl
2
][2 + 4
1
N
RT
Cl
N
CH2Cl2
O
CH2CH2CH3
[1,3] - migration of Cl
Cl
O
N
Cl
N
N
CH2CH2CH3
O
N N
O
N
CH2CH2CH3
O
+
Cl
نوآرايي عنير
باه عناواني به نوآرايي كاليرن دارد.
در ايآ وا نش اس هاي آروماتيك در مضور اسيد ووي س به كتون هاي آروماتيك تبديل مي وند.
در ايآ نوآرايي موقهي پارا بناي م اجن بنتن از موقهي اورتو اس .
ُ
در صورتي كه موقهي پارا داراي استخال با د ،جان يني در موقهي ارتو صور مي گي د:
OH
O
AlCl3 / CH2Cl2
O
O
انجام نوآرايي عنير در مخلوطي از اس ها منجن به گوناگوني عنآورد ها مي ود.
ايآ م اهدا ن ان مي دهد كه نوآرايي عنير درون مووكولي ن ر و گنو آسيل به صور كنسوكاتيون آزاد ند و
با ملقه هاي آروماتيك موجود در م ي وارد واكنش مي ود:
O
OH
OH
+
OH
+
OH
COC6H5
AlCl3 / CH2Cl2
+
CH3
COC6H5
C6H5
H3C
COCH3
COCH3
O
O
CH3
+
CH3
O
نوآرايي ايپسو هسته دوستي
در حلقه هاي آروماتيک که داراي گروش هاي کشندش الکترون باشند ،در صورتيکه اسمتالفدي و مود
داشته باشد که داراي گروش تاملي با الصلا هسته دوستي اسا در داصله ي مناسب جا تشکيل
حلقه ي واسط پنج تضوي مو ود باشمد از طريمح حملمه ي ايپسمو ممي توانمد نموآرايي صمورا
پذيرد:
H2
C
CH2
H
CH2
Y
Y H
X
H2C
H2
C
CH2
X
H
EWG
EWG
X
Y
EWG
NH3+
O
NO2
NO2
base
OH
R
OH
O2N
S
O
N
OH
HN
O2N
O2N
NH
-SO2
R
N
H
O
O
H
N H
OH
Me
Me
O
NO2
NO2
OH
N
NO2
base
NO2
قطهه قطهه دن
گاتي اوقا عنآيند قطهه قطهه دن با نوآرايي ا تبا گنعته مي ود.
در ن ننوآرايي ،ي ننك س نناختار ب ننه س نناختاري ديگ ننن تتيي ن م نني ن نند در ص ننورتي ننه در قطه ننه قطه ننه نندن ،مهت ننوال چن نند
م صول از وا نش دهند و مووسول اوويه ماصل مي ود.
وا نش هاي قطهه قطهه دن وقتي م اهد مي وند ه يك اوس ن ون دهنند ي قنوي بنا ينك گننو تنن ننند
ي خوب با يسديگن سه نسآ عاصله دا ته با ند و بنهم نش نتايند و پيوند نسآ– نسآ ب سند.
ساد تنيآ وا نش قطهه قطهه دن -1،3دي ال به يك آوسآ و تون يا آودهيد در م ي اسيدي مي با د:
H
H2O
O
H
+
+
H
H
H
H
H
H+
O
H
HO
HO
OH
در صورتيسه يکي از ا ريژن هاي -1،3دي ال هنا امنل دار نود وا ننش در م ني بنازي ينك روش مناسنب بنناي سنن ز
ملقه هاي با انداز هاي متوس مي ود .در وا نش زين م تق دکاوين به سيکلو د نون منسوطه تبديل د اس :
O
O
t- BuO-
O
O
O
O
O
O
O
OH
O
B
OH
H
H
N
O
O
N
N
O
HN
O
N2H4
H
- N2
قطهه قطهه دن در ناي نوآرايي رخ مي دهد .بناي نتونه ،در ناي نوآرايي بكتآ در صورتي كه يزي از
استخال هاي اكريم بتواند كنسوكاتيون پايدار ت سيل دهد ،امتتال قطهه قطهه دن وجود دارد.
Y
N
OY
C
CH2
R
X
O
N
HX
R
X = NH(R), O, S
N
PCl5
OH
N
H3C CH3
93 %
Cl
HCl
N
Cl
HN
HN
در وا نش زين ،ابتدا آنيون اتو ريد به گنو نسونيل متله نتود
و سپس بنا باز ندن گننو نسونينل و ت نسيل مجندد ،چنون پيونند ننسآ -ننسآ گننو نسونينل بنا پيونند ننسآ -ننسآ داراي پيونند
ا ريتي آنتي مي با د ،قطهه قطهه دن اتفاق مي اعتد و م صول زين ماصل مي گندد:
O-
O
O
O
EtO-
O
H
N
TsO
N
O
O
N
TsO
H
N
TsO
وا نش هاي رتنو– آودول ،نسو ريل زدايي -βتو اسيدها و سر –1،3دي تون ها در م ي هاي قليايي
نتونه هايي از وا نش هاي قطهه قطهه دن مي با د:
O
O
O
O
O
O
O
O
-
OH
OH
+ OH+ H2O
O
ننکل هند ن ي مناسننب مووسننول زيننن ب نناي قطهننه قطهننه نندن نننوري اس ن .در مووسننول زيننن گنننو تننن نننند ي کلننن ب نه
صور آنتي نرب به پيوند نسآ -نسآ متصل به ني وژن پاي پل قنار گنعته و ناي بناي قطهه قطهه دن مناسب اس :
Cl
O
H
HN
H
H
H
H2O
H
N
H
- Cl
N
H
H
مووسوو اي زين نيز ساختار مناسب بناي قطهه قطهه دن را دارند:
OTs
N
N
N
OTs
مووسول زين به دويل ندا ن ساختار مناسب وا نش قطهه قطهه دن را انجام نتي دهد؛ زينا ارس تال هاي د
پيوندي گنو تن نند و پيوند نسآ -نسآ متصل به OTsدر دس س زوج اوس ون ناپيوندي ني وژن ن ر :
N
OTs
H
سواال پايان عصل
-1عنآورد ی واكنش زين را بنويريد( .منابع تومي عار ي ،منجع تار ی .)28
-2عنآورد ی واكنش زين را بنويريد( .منابع تومي عار ي ،منجع تار ی .)28
Cl
1) KOH
?
COCH3
2) H+
-3واكنش های زين را كامل كنيد( .منابع تومي عار ي ،منجع تار ی .)28
?
1) NaOI
OBr-
O
C CH3
OBr-
NH3
2) H3O+
O
C
O
?
O
O
O
?
OCl-
NH3
O
O
NH2
-4مزان رم انجام واكنش زين بناي رسيدن به عنآورد ی داد
د را بنويريد( .منابع تومي عار ي ،منجع تار ی .)28
COOH
N
KOH
CH3I
O
-5عنآورد هاي واكنش زين را بنويريد و عنآورد ی اصلي را مشخص نتاييد( .كنكور كار نا ي ار د)1370
NaNO2
?
HCl
NH2
OH
-6عنآورد ی واكنش زين را بنويريد( .كنكور كار نا ي ار د )73 - 72
?
H2SO4
HO
OH
-7عنآورد ی اصلي واكنش زين را بنويريد( .كنكور كار نا ي ار د.)1374
?
AlBr3
CH2CH2 Br
-8عنآورد هاي واكنش زين را بنويريد و مشخص نتاييد كه امزان ت كيل كدام عنآورد ب
ار د.)1374
?
H3C
H+
HO
Ph
-9عنآورد ی واكنش مقابل چ ر ؟ (منابع تومي عار ي ،منجع تار ی .)28
?
H+
O
C H
OH
C
NO2
MeO
اس ؟ (كنكور كار نا ي
-10نتيجه ی انجام واكنش زين چ ر ؟ (كنكور كار نا ي ار د.)1380
CO3H
Cl
?
O
-11سن زهاي زين را انجام دهيد؟
?
OH
OH
?
NH2
H2N
NH2
?
H
?
N2CHCOOEt
H3C
CH3 O
H3C
-12م صول و مکان رم واكنش هاي زين را بنويريد( .منابع تومي عار ي ،منجع تار ی .)24
O
O
CN
H2SO4
CN
20 °C, 1hr
COOH
H+
H2O
O
O
OH
H+
?
CH2Cl2
O
-13م صول و مکان رم وا نش هاي زين را بنويريد (منابع تومي عار ي .)2
OH
H
?
)a
O
ROOR
?
)b
– 14وا نش هاي متناقض ايرومنهاي 1و 2را ت
ناي يسران توجيه نيد( .منابع تومي عار ي تار ی .)33
OTs
H
EtOH / BH4)1
N
Me
N
H
Me
OTs
H
EtOH / BH4N
Me
Very Slow
راهنمايي :ساختارهاي زير را در نظر بگيريد.
-15تفاو ايرومنيراسيون با نوآرايي را با ذ ن مثالي تو يح دهيد.
)2
N
H
Me
– 16با نو ن مکان رم مناسب توويد دو م صول را بناي وا نش زين توجيه نتاييد ( منابع تومي التين تار ی .)28
NO2
NO2
NO2 R
N
S
R
N
H
base
N
R
S
O2N
NO2
O2N
– 17مکان رم وا نش زين را بنويريد( .منابع ويژ التين تار ی 183و )184
t-BuOK
N
N
Me
S
O
O2N