Współczesna synteza organiczna : wybór eksperymentów / Jacek

Współczesna synteza organiczna : wybór eksperymentów / Jacek

Współczesna synteza organiczna : wybór eksperymentów / Jacek
Gawroński [et al.]. – wyd. 1, dodr. 1. – Warszawa, 2012
Spis treści
Wykaz niektórych stosowanych skrótów
XII
Wstęp
XV
Bezpieczeństwo pracy
XVIII
1. Selektywne tworzenie wiązań węgiel-węgiel
1.1. Reakcja Dielsa-Aldera
Reakcja cyklopentadienu z bezwodnikiem maleinowym
Otrzymywanie bezwodnika 1,4-etano-2-okso-1,2,3,4-tetrahydronaftaleno-9,10-endo-dikarboksylowego
Diastereoselektywna addycja (-)-fumaranu dimentylu do antracenu
1.2. Reakcja aldolowa
Regioselektywna reakcja aldolowa kontrolowana termodynamicznie
Asymetryczna, diastereoselektywna, bezpośrednia reakcja aldolowa
z uŜyciem chiralnego propionoamidu
Enancjoselektywna reakcja aldolowa katalizowana zasadą Lewisa
Reakcja aldolowa w roztworze wodnym
1.3. Reakcje Wittiga i Hornera-Wadswortha-Emmonsa
D-Glicero-D-galaktoheptanian tert-butylu z D-arabinozy
1.4. Asymetryczna addycja Michaela
Addycja (S)-α-metylobenzyloaminy do kwasu p-metoksy-trans-benzoiloakrylowego
Diastereoselektywna synteza (1R)-3-(1-metylo-2-oksocykloheksylo)
propionianu metylu
1.5. Przegrupowania [3,3]sigmatropowe
Synteza niekodowanych aminokwasów
Przegrupowanie kwasu 5,6-O-izopropylideno-2-O-E-krotylo-3-O-metylo-L-askorbinowego
Przegrupowanie Claisena katalizowane chlorkiem glinu(III)
Asymetryczne O- i C-alkilowanie fenolu
Synteza analogu kaliksarenu z makrocyklicznego eteru
1.6. Reakcja Hecka
Pochodne kwasu cynamonowego
Chemo- i stereoselektywna synteza estru metylowego kwasu 2-acetamido-o-bromocynamonowego
(E)-Stilben w reakcji winylowania Hecka
Otrzymywanie regioizomerów 2-fenylodihydrofuranu
1
1
9
9
9
11
19
19
20
22
24
28
29
34
35
36
44
47
47
47
48
50
56
56
57
58
1.7. Reakcja Suzuki
Ester metylowy kwasu 4-(1-naftylo)benzoesowego
Sprzęganie halogenków arylowych z kwasem fenyloboronowym
1.8. Metateza olefin (alkenów)
Polimeryzacja połączona z metatetycznym otwarciem pierścienia (ROMP)
Metateza krzyŜowa (CM). Ester metylowy kwasu 4-chlorocynamonowego
Metatetyczne zamknięcie pierścienia (RCM)
Reakcja RCM z następczym uwodornieniem
1.9. Zastępcza nukleofilowa substytucja wodoru w związkach
aromatycznych
Sulfon (5-chloro-2-nitrofenylo)metylofenylowy
Ester etylowy kwasu (5-chloro-2-nitrofenylo)octowego
59
63
64
66
77
78
78
82
2. Selektywne tworzenie wiązań węgiel-heteroatom
2.1. Asymetryczne epoksydowanie alkoholi allilowych metodą Sharplessa
(2S,3S)-2,3-Epoksy-3-fenylopropan-1-ol
(R)-4-Nitrobenzoesan glicydolu
2.2. Asymetryczne epoksydowanie Z-alkenów oraz kinetyczny rozdział
epoksydów metodą Jacobsena
(1S,2R)-cis-1-Aminoindan-2-ol
Hydrolityczny rozdział kinetyczny (HKR) racemicznej epichlorohydryny
na (R)-3-chloropropano-1,2-diol i (S)-epichlorohydrynę
(R)-3-Bromopropano-1,2-diol
(R)-Glicydol z (R)-3-chloro- lub (R)-3-bromopropano-1,2-diolu
(R)-Tlenek styrenu
2.3. Asymetryczne dihydroksylowanie alkenów
(1R,2R)-1,2-Difenyloetano-1,2-diol
(1R,2R)-1-Fenyloeykloheksano-cis-1,2-diol
(1R,2S)-trans-2-Fenylocykloheksan-1-ol (chiralny pomocnik Whitesella)
(2S,3R)-2,3-Dihydroksy-3-fenylopropionian metylu
(3R,4R)-1,4-Difenylo-3,4-dihydroksybut-1-en
2.4. Asymetryczne aminohydroksylowanie alkenów
Asymetryczne aminohydroksylowanie alkenów przy uŜyciu Nbromoacetamidu
(2S,3R)-N-Benzoilofenyloizoseryna — łańcuch boczny taksolu
Otrzymywanie N-tosyloaminoalkoholi w wyniku amino hydroksylowania
alkenów przy uŜyciu chloraminy T
2.5. Synteza alkoholi lub amin poprzez hydroborowanie alkenów
(-)-Izopinokamfeol z (+)-α-pinenu
2.6. Reakcja Mitsunobu
3'-Azydo-3'-deoksytymidyna (AZT)
(8R,9R)-9-Amino-9-deoksyepidihydrocynchonina
2-(R)-Neomentol
2.7. Arylowanie amin
Międzycząsteczkowe arylowanie amin pierwszorzędowyeh
87
87
94
94
84
86
86
96
108
110
110
111
111
114
119
119
120
120
120
122
130
131
132
133
135
136
142
143
144
145
153
Wewnątrzcząsteczkowe arylowanie amidów: (S)-2-metoksykarbonylo-Nacetyloindolina
2.8. Synteza eterów diarylowych
Synteza eterów diarylowych przy uŜyciu (CuOTf)2
Synteza eterów diarylowych przy uŜyciu Cu(OAc)2
Synteza eterów diarylowych przy uŜyciu kompleksów palladu
155
157
161
164
166
3. Selektywne reakcje redukcji i uwodornienia
3.1. Asymetryczna redukcja ketonów metodą CBS
Enancjoselektywna synteza (R)-fluoksetyny (prozac™)
Asymetryczna synteza (R)-1-fenyloetanolu z generowaniem in situ
chiralnego reduktora
Asymetryczna synteza 1-(4-bromofenylo)etanolu z wytwarzaniem in situ
boranu
3.2. Enancjoselektywne transferowe uwodornienie ketonów
(R)-1-Fenyloetanol
3.3. Selektywna redukcja enonów
1,3-Difenylo-3-hydroksyprop-1-en
1,3-Difenylo-3-propan-1-on
3.4. Asymetryczne uwodornienie enamidów
Enancjoselektywne uwodornienie enamidów
Ester metylowy (S)-N-acetylo-(2-bromofenylo)alaniny
168
168
179
4. Kataliza asymetryczna aminokwasami i ich pochodnymi
4.1. Asymetryczna reakcja aldolowa katalizowana L-proliną
Asymetryczna synteza aldoli anti-8 z acetonu
Asymetryczna synteza aldoli anti-9 z hydroksyacetonu
Katalityczna asymetryczna annulacja Robinsona. Synteza ketonu
Wielanda-Mieschera
4.2. Asymetryczna reakcja Mannicha
Otrzymywanie zasad Mannicha z acetonu
Otrzymywanie zasad Mannicha z hydroksyacetonu
4.3. Reakcja Dielsa-Aldera katalizowana pochodnymi L-fenyloalaniny
Asymetryczna reakcja Dielsa-Aldera katalizowana chlorowodorkiem
(5S)-5-benzylo-2,2,3-trimetyloimidazolid-4-onu
199
200
207
207
5. Biokataliza w syntezie asymetrycznej
5.1. Redukcje z uŜyciem droŜdŜy piekarskich
(S)-(+)-3-Hydroksybutanian etylu (metoda fermentacyjna)
(S)-(+)-3-Hydroksybutanian etylu (metoda w rozpuszczalniku
organicznym)
(R)-2-Hydroksy-4-fenylobutanian etylu
1-Amino-3-nitrobenzen lub 1-amino-3-jodobenzen
5.2. Reakcje utleniania-redukcji katalizowane dehydrogenazami
Redukcja soli potasowej kwasu (E)-2-okso-4-fenylobut-3-enowego
181
181
183
184
185
186
186
187
195
197
208
210
214
215
217
220
222
230
234
234
235
235
237
za pomocą dehydrogenazy L-mleczanowej
Asymetryczne redukcyjne aminowanie α-oksokwasów katalizowane
dehydrogenazą. Synteza L-tert-butyloleucyny
5.3. Rozdziały kinetyczne i desymetryzacje katalizowane lipazami
Rozdział kinetyczny racemicznego 1-fenyloetanolu na (S)-1-fenyloetanol
i octan (R)-1-fenyloetanolu
Rozdział kinetyczny racemicznego octanu 1-fenyloetylu na octan (S)-1fenyloetylu i (R)-1-fenyloetanol
(1R,2S) i (1S,2R)-trans-2-Fenylocykloheksanole (chiralne pomocniki
Whitesella)
Kwas (1R,2S)-2-metoksykarbonylocykloheks-4-eno-1-karboksylowy
5.4. Chemoenzymatyczna synteza aspartamu
Chemoenzymatyczna synteza α-L-aspartylo-L-fenyloalaninianu metylu
(aspartamu)
6. Syntezy uŜytecznych związków chiralnych z substratów
pochodzenia naturalnego
6.1. L-Walinol
6.2. (S)-1,1-Difenyloprolinol
6.3. L-α-Hydroksyizowalerianian metylu
6.4. (4R,5R)-2,2-Dimetylo-α,α,α', α'-tetrafenylo-1,3-dioksolano-4,5dimetanol (TADDOL)
6.5. (1S)-(-)-2,10-Kamforosultam
6.6. (R)-(-)-Karwon
6.7. (4S,5R)-(-)-4-Metylo-5-fenylooksazolidyn-2-on
6.8. Chlorowodorek (5S)-5-benzylo-2,2,3-trimetyloimidazolid-4-onu
6.9. (5S,6R)-N-Propionylo-3,4,5,6-tetrahydro-2H-1,3,4-oksadiazyn-2-on
6.10. 1,4-Bis-(9-O-dihydroehinidynylo)ftalazyna (DHQD)2PHAL i bromek
9-O- benzylo-N-(9-antrylometylo)cynchonidyniowy
7. RóŜne techniki i metody syntezy
7.1. Kataliza przeniesienia międzyfazowego (PTC)
Międzyfazowe utlenianie alkoholi za pomocą NaOCl
Międzyfazowa reakcja Darzensa: 2-fenylo-1-etoksykarbonylooksiran
Asymetryczne, międzyfazowe alkilowanie zasady O'Donnella. Synteza
estrów tert-butylowych α-aminokwasów
Asymetryczne, międzyfazowe epoksydowanie chalkonu: trans-(2S,3R)2,3-epoksy-1,3-difenylopropan-1-on
7.2. Reakcje przyspieszane promieniowaniem mikrofalowym
N-Ftaloiloglicyna
1,8-Naftalimid
Talidomid
O-Benzoilowinian dimetylu
Racemiczny-1,1'-bi-2-naftol
4,5-Difenylo-4-imidazolin-2-on
243
243
245
251
251
252
253
255
258
262
262
264
267
269
272
274
277
279
281
283
288
288
298
298
299
299
301
307
307
308
308
308
308
Bezwodnik kwasu cis,cis,cis-3,6-difenylocykloheks-4-eno-1,2dikarboksylowego
Racemiczny 1-aza-7a-metylo-2,3,7,7a-tetrahydro-1H-pirolizyn-5(6H)-on
7.3. Reakcje bez rozpuszczalników organicznych („zielona" chemia
organiczna)
Racemiczny 1,1'-bi-2-naftol
1,4-Dihydrochinoksalino-2,3-dion
2,3-Difenylochinoksalina
1,2-Difenyloetanodiol
Racemiczny trans-2-azydocykloheksanol
Racemiczny trans-2-aminocykloheksanol
7.4. Reakcje typu domino
Amidowanie aryli
Otrzymywanie pochodnych kannabinoidowych
Stereoselektywna reakcja tandemowa między związkami
1,3-dikarbonylowymi a aldehydem aromatycznym
Otrzymywanie pochodnych tetrahydrochromano[4,3-b]chinoliny
katalizowane chlorkiem bizmutu(III)
Reakcje tandemowe: kondensacja aldolowa-addycja Michaela
2,6-Dibenzoilo-5-(4-chlorofenylo)-3-metylocykloheks-2-en-1-on
7.5. Reakcje wieloskładnikowe
Racemiczny 1-(α-piperydylobenzylo)-2-naftol
3,4-Dihydro-4-fenylo-5-etoksykarbonylo-6-metylopirymidyn-2(1H)-on
Racemiczny cis-1-acetamido-2,3-di(metoksykarbonylo)-4,6dimetylocykloheksa-2,4-dien
Racemiczne 1-arylo-2-N,N-dimetyloaminoetanole
8. Stereochemia w syntezie organicznej
8.1. Wyodrębnianie enancjomerycznie czystego związku z racematu
i określanie jego czystości enancjomerycznej
Rozdzielanie racemicznej α-metylobenzyloaminy na enancjomery
Rozdzielanie racemicznego 1-(α-aminobenzylo)-2-naftolu (zasady Betti)
na enancjomery
Wydzielanie (R,R)-(-)- oraz (S,S)-(+)-trans-1,2-diaminocykloheksanu
z mieszaniny cis- і trans-1,2-diaminocykloheksanu
Otrzymywanie optycznie czynnego kwasu cykloheksano-trans-1,2dikarboksylowego
8.2.Rozdział racemicznego 1,1'-bi-2-naftolu na enancjomery
z zastosowaniem enancjoselektywnego kompleksowania
(R)- i (5)-1,1'-Bi-2-naftol
8.3. Deracemizacja naftylowej zasady Trögera
Racemiczna naftylowa zasadaTrögera
Deracemizacja
8.4. Oznaczanie konfiguracji absolutnej diolu metodą dichroizmu kołowego
Otrzymywanie dicynamonianu z diolu
309
309
310
317
317
317
317
318
318
319
326
326
328
328
330
330
332
337
337
337
337
340
340
245
346
346
347
349
350
352
354
354
355
359
8.5. Związki makrocykliczne: syntezy i struktury mezotetrafenyloporfiryny,triangliminy kaliks[6]arenu, rezorcyno[4]arenu,
[2]katenanu i [2]rotaksanu
mezo-Tetrafenyloporfiryna
Trianglimina
Trianglamina
p-tert-Butylokaliks[6]aren
Kaliks[6]aren
C-Metylorezorcyno[4]aren
[2]Katenan
[2]Rotaksan
8.6. Analiza struktury przestrzennej cyklicznych cząsteczek organicznych
Ilościowa metoda określania konformacji pierścieni za pomocą parametrów
asymetrii
8.7. Modelowanie molekularne
Narzędzie przyszłości w rękach chemika-syntetyka
Metody
Budowa modelu
Wyznaczanie geometrii cząsteczki
Wyznaczanie niektórych właściwości fizykochemicznych cząsteczki
Analiza konformacyjna
Badanie stanów przejściowych reakcji chemicznych
Wizualizacja wyników modelowania
9. Syntezy reagentów, ligandów i katalizatorów
9.1. (4S,5S)-1,3-Dimetylo-4,5-difenylo-1-(1-piperydynylo)-1,3,2diazafosforoamid z (1R,2R)-difenyloetanodiolu
(1S,2S)-1,2-Diamino-1,2-difenyloetan
(1S,2S)-N, N'-Dimetylo-1,2-diamino-1,2-difenyloetan — Metoda A
(1S,2S)-N, N'-Dimetylo-1,2-diamino-1,2-difenyloetan — Metoda B
9.2. (R,R)-[Et-DuPHOS(Rh)(cod)]OTf
9.3. (5)-MonoPhos
9.4. (5)-Oksazaborolidyna z (S)-1,1-difenyloprolinolu
9.5. Chlorek [(R,R)-N,N’-bis(3,5-di-tert-butylosalicylideno)-1,2cykloheksanodiamino]manganu(III)
9.6. [(R,R)-N,N’-Bis(3,5-di-tert-butylosalicylideno)-1,2cykloheksanodiamino]- kobalt(II)
9.7. (R,R)-N-(p-Toluenosulfonylo)-1,2-diaminocykloheksan
9.8. trans-Di(µ-acetato)-bis[o-(di-o-tolilofosfino)benzylo]dipallad(II)
9.9. N-tlenek 4-(3-fenylopropylo)pirydyny(4-PPNO)
9.10. Kwas azotowodorowy (roztwór w benzenie)
9.11. N-Bromobenzamid i N-bromoacetamid
9.12. Wodoronadtlenek tert-butylu (TBHP) w izooktanie
9.13. (E)-2-Okso-4-fenylo-3-butenian potasu
9.14. 1-Cykloheksenyloksytrichlorosilan
360
365
368
368
373
374
374
378
379
380
380
385
385
386
393
393
397
400
401
404
410
410
410
411
412
414
415
415
416
419
420
420
421
421
422
423
423
424
9.15. 2-(3-Metylo-2-butenyloksy)benzaldehyd
9.16. 2,2'-Metylenodi-p-krezol
9.17. 3,3-Dialliloksypenta-1,5-dien
9.18. 3-Chloropropiofenon
9.19. 4-Fenylo-2-oksobutanian etylu
9.20. Racemiczny chlorooctan trans-2-fenylocykloheksanolu
9.21. Chlorowodorek estru metylowego L-fenyloalaniny
9.22. egzo,egzo-5,6-Bis(metoksykarbonylo)-7-oksabicyklo[2.2.1]
hept-2-en
9.23. Kwas 5,6-O-izopropylideno-2-0-E-krotylo-3-O-metylo-Laskorbinowy z kwasu L-askorbinowego
9.24. Estry akrylowe alkoholi allilowych
9.25. 3,3-Dimetylo-2-oksobutanian sodu
9.26. (N-Difenylometyleno)glicynian tert-butylu — zasada O'Donnella
425
425
426
427
427
428
430
Skorowidz
437
430
431
433
434
435
oprac. BPK