Transcript jalase24
به نام خدا جلسه بيست وچهارم چگونگي انجام يک گسست صحيح در سنتز به روش گسستن سنتز تركيبات كايرال فزوني انانتيومري :گسست Cl HO N N FGI O C-N O O H N + 1, 2-dix O O O O Ester NH2 O + OH O C-N H N OH OH 1, 2-dix O :سنتز NH2 O OH H N , H2O OH Selective OH OH O N O OH OH Excess O O H+ (Esterification) HO (TM) POCl3 N O O :گسست O -Unsaturated O O O C-C O + OH FGI C-C O MgBr H 1 3-dix FGI OH FGI CH3MgBr + FGI O FGI H FGI O C-C + + CH3MgBr CH3Br CH2O OH Br FGI FGI CH3OH FGI OH CH4 :سنتز CH4 Br2 CH3Br h OH CH3OH Mg Ether (dry) PCC 1) CH2O CH3MgBr O PCC OH H 2) H O 2 OH 2) H2O 1) CH3MgBr O O 1) CH2O [O] PBr3 + 2) H O Br O O O [O] Base O OH 1) 2) H2O Base O O OH H+ Heat - H2O (TM) H MgBr Mg Ether (dry) :مثال :گسست N C -N NH2 O O 1 1 -dix O NH2 C - O CH3 NO2 FG I OH OH :سنتز NO2 OH (C H 3 C O ) 2 O NO2 O O Zn CH3 HCl NH2 O O CH3 - H 2O (T M ) :گسست O OH O MeO O MeO Aldol HO Bu + H HO b-Hydroxy carbonyl FGI O MeO HO O MeO O H + HO a,b-Unsaturated Rimer-Timann MeO HO :سنتز HCCl3 Base CCl3 - Cl MeO CCl2 Then H2O HO Bu H Base MeO MeO H Base HO OH O O HO MeO H2 , Raney Ni selective HO MeO HO H+ - H2O O O O (TM) O سنتز تركيبات كايرال از اهميت فوق العاده اي در بيوشيمي ،شيمي دارويي و ...برخوردار مي باشد طبقه بندي خاصي براي طراحي يك سنتز نامتقارن وجود ندارد. دسته اول :واكنش هايي هستند كه براي القاي كايراليته در فرآورده به كاتاليزگر نياز دارند دسته دوم :واکنش هايي مي باشند كه نيازي به كاتاليزگر كايرال ندارند كاتاليزگرهاي به کار رفته در سنتز نامتقارن مي توانند كاتاليزگرهاي آنزيمي يا كاتاليزگرهاي غير آنزيمي باشند. آنزيم هاي فراواني براي هدايت فضاشيمي فرآورده و القاي كايراليته شناخته شده اند اين آنزيم ها توانايي انجام واكنش هاي اكسايش ،كاهش ،آمين دارشدن كاهشي ،افزايش آمونياك و ...را دارند. :واكنش زير دو نمونه از واكنش هاي اكسايش و کاهش با استفاده از كاتاليزگرهاي آنزيمي را نشان مي دهد (S ) O xid atio n : (S ) P . o le o v o ra n s R O R O2 O R O O N OH H M e to p ro lo l 9 8 % e e R = C H 3O C H 2C H 2 R e d u ctio n : O B a rk e rs y e a s t O O xo iso p h o ro n e H2 O V a rio u s ro u te s to c a ro te n o id s a n d o th e r te rp e n o id c o m p o u n d s O (R ) 8 0 % e e : نمونه هاي ديگري از سنتزهاي نامتقارن با استفاده از كاتاليزگرهاي كايرال مي باشند،واكنشهاي زير T i(O i P r) 4 T i(O iP r) 4 t-B u O O H R 2 O C C H 2O H C R R3 1 R2 C H 2 C l2 C (+ )-D ie th y l T a rtra te t-B u O O H C H 2O H C R1 R3 R2 C H 2 C l2 C H 2O H C (-)-D ie th y l T a rtra te R 3 C 1 O R a Sharpless - Katsuki Catalyst Cl O Cl H 3C O C H 3C l / P hC H 3/ N aO H Cl O Cl H H HO H H H 3C O N CF3 Br 92% ee C a ta ly s t O Ph R -(+ ) 57 % e.e. O Ph N N Mn O O t-B u 1R 2S -(+ ) 78 % e.e. O 1R 2S -(-) 5 9% e .e. O t-B u (+ ) 6 7 % e .e . براي انجام يک سنتز نامتقارن بدون استفاده از کاتاليزگر کايرال سه روش وجود دارد كه عبارتند از: 1 تعداد زيادي از واکنش دهنده ها و واکنشگرهاي ناکايرال وجود دارند که با يکديگر واکنش داده و مراکز کايرال ايجاد مي کنند. H H H C 2H 5 Cl Cl H H (± ) 2 - C h lo ro b u ta n e H H C 2H 5 H H C 2H 5 Cl Cl H C C H H + H H C 2H 5 H H 1 - B u te n e با استفاده واکنش دهنده ها و واکنشگرهاي كايرال ميتوان به فرآورده هاي كايرال دست يافت .در اين حالت ،انجام واكنش از يك طرف مولكول ممكن و از طرف ديگر آن امکان پذير نيست. هرچه اختالف بين دو سطح مولكول بيشتر باشد ،فزوني انانتيومري )(eeبيشتر است .در واقع ،در مسير واکنش از مولکول هايي کايرال استفاده ميشود که خود بخشي از مولکول هدف شده و در مسير واکنش ،القاي کايراليته مي کنند .واکنش زير ،نمونه اي از اين دسته واکنش ها مي باشد: NH2 O O COOEt Ph H N H C N H O H H O 2C O H O 2C O H 3C H Cl H 2N C Cl C O 2H HN CH3 O Ph Ph N C O 2H O H N C E tO O C H H2 N Reney N i C O 2H O H C N H E tO O C H در اين روش واکنش دهنده ي ناكايرال را با يك انانتيومر خالص تركيب ميكنند .پس از انجام واکنش ،گروه كمك دهنده ي كايرال را از مولكول حذف مي کنند. اگر گروه محافظت كننده كايرال باشد با قرار دادن آن روي مولكول ،واکنش دهنده به طور موقت كايرال مي شود و در واكنش هاي بعدي به عنوان واکنش دهنده كايرال عمل مي كند. O Li C H 2O H H CH2 O Li 2 LD A N C CH3 C H 2C H 3 C C H 2O H H (C 2 H 5 C O ) 2 O N C 1) LiA lH 4 NH T he ch aira l aux ilary C H 3C H 2I CH3 C H 2O H H C H 2C H 3 N C O H H y d ro lys is C h a ira l a u x ilia ry re m o v e d NH 2) H y dro lysis O H H COOH H CH3 H HOOC C H 2C H 3 )2 R - M e th y lb u ta n o ic a c id (8 4 % e .e . S - (-)-P ro lin e واكنننش زيننر بننراي تهيننه آمينننو اسننيدهاي كننايرال بننه كننار بننرده شننده اسننت .تركيبنني كننه القنناي كايراليتننه منني كننند ،قابننل بازسازي و به کارگيري دوباره مي باشد: NO2 O O O H 3C H H CH3 O N N A l-H g H 2 O H H O CH3 H 3C N OH NH2 H H CH3 O L iA iH 4 N HN O CH3 H H H CH3 1) P d H 2 OH 2 ) H 2O NO H H HNO2 CH3 C O 2H CH3 N H 2N H OH N H فزوني انانتيومري براي بيان ميزان موفقيت در يک سنتز نامتقارن از اصطالحات فزوني انانتيومري ) ،(ee%خلوص انانتيومري و خلوص نوري ) (op%استفاده مي شود .اين اصطالحات بيانگر ميزان درصد انانتيومري است که نسبت به انانتيومر ديگر بيشتر توليد مي شود .فزوني انانتيومري بسته به نوع اندازه گيري با روش هاي مختلفي محاسبه مي گردد. درصد انانتيومر کمتر 100 – – درصد انانتيومر بيشتر = op % = ee% (درصد انانتيومر بيشتر) × op% = ee% = 2 l-d 100 = op % = ee % l+d مقدار گرم انانتيومر بيشتر = l مقدار گرم انانتيومر کمتر = d 100 abs. t = op % = ee % از فرمول فوق زماني که چرخش نوري مخلوط اندازه گيري شود براي محاسبه فزوني انانتيومري استفاده مي شود .چرخش ويژه [α]tλهر انانتيومر خالص را از گزارش هاي موجود در منابع علمي مي توان يافت و مورد استفاده قرار داد .براي مواد جديدي که قبالا گزارش نشده است ،ابتدا مي بايد انانتيومرها جداسازي و با استفاده از پالريمتر ،چرخش محلول و در نهايت چرخش ويژه مطابق فرمول زير محاسبه شود: 100 abs. c.l = t که در فرمول فوق cغلظت يک انانتيومر و lطول لوله پالريمتر بر حسب دسي متر است.