ІЗОГІПСИЧНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ГРУП РЕАКЦІЇ ЗАМІЩЕННЯ ТА ЕЛІМІНУВАННЯ

ІЗОГІПСИЧНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ГРУП

РЕАКЦІЇ ЗАМІЩЕННЯ ТА ЕЛІМІНУВАННЯ

Сучасні методи органічного синтезу

Функціональні групи

Рівень 0 Рівень 1 Рівень 2 Рівень 3X: F, Cl, Br, IOH, ORNR2, NO2, N3, NCOSR, SOR, SO2R, SO3HPR2, PO(OR)2

CN, CYX

Y:ONRS

CH2 CH3R

CH2 CH2R X

CH CH2

X

R

X

CH CHR

Y

C C HR

CH CH XR

CH2 C

Y

XR

CH CH2R CH2 C

Y

HR

C CH3R

Y2

Рівень 0 Рівень 1 Рівень 2 Рівень 3

CH2 CH3R

CH2 CH2R X

CH CH2

X

R

X

CH CHR

Y

C C HR

CH CH XR

CH2 C

Y

XR

CH CH2R

CH2 C

Y

HR

C CH3R

Y

Перетворення похідних карбонових кислот

Активація карбонових кислот

Неорганічні кислоти (HCl) Хлороангідриди (SOCl2, (COCl)2)

Хлороформіати (ROCOCl) Карбонілдигетероцикли (CDI) Карбодііміди (DCC, DIC, EDC)N-Гідроксигетероцикли (HOSu, HOBt, HOAt) Уронієві солі (TBTU, HBTU, HATU, TFFH) Фосфонієві солі (PyBOP)

Внутрішньомолекулярні реакції (естери)

N C N

DCC

N C N

DIC

N C N N

EDC (EDCI, EDAC)

3





HOSu

NO O

OH

HOBtN

NN

OH

HOAtN

NN

OHN

HOAt

N

NN

ON

R

O

R OH

O+ N C N N

R

O

CN NN

H

O

O

CNH

NH

N

RNH2

R NH

O

R

N

NN

ONH

+N

NN

ON

R

ONH

R

H

4





5

TBTU: Tetrafluoroborate BenzotriazolylTetramethylUroniumHBTU: Hexafluorophosphate BenzotriazolylTetramethylUroniumHATU: Hexafluorophosphate AzabenzotriazolylTetramethylUroniumHTTF: TetramethylFluoroFormamidinium Hexafluorophosphate

N

NN

O

N+

N

TBTUN

NN

O

N+

N

HBTU

PF6-

N

NN

ON

N+

N

HATU

PF6-

TFFH

F

N+

N

PF6-


6




N

NN

OP

+

NN

N

BOP

PF6-

N

NN

OP

+

NN

N

PyBOP

PF6-

Han, S.-Y., Kim, Y.-A. “Recent development of peptide coupling reagents in organic synthesis” Tetrahedron 2004, 60(11), 2447–2467

Перетворенняфункціональних груп (рівень 2)


7

CH2 CH3R

CH2 CH2R X

CH CH2

X

R

X

CH CHR

Y

C C HRCH2 C

Y

XR

CH CH2R CH2 C

Y

HR

C CH3R

Y

CH CHR X

Перетворенняфункціональних груп (рівень 1)

8

X: F, Cl, Br, IOH, ORNR2, NO2, N3, NCOSR, SOR, SO2R, SO3HPR2, PO(OR)2

CN, CYX

Y:ONRS


CH2 CH3R

CH2 CH2R X

CH CH2

X

R

X

CH CHR

Y

C C HR

CH CH XR

CH2 C

Y

XR

CH CH2R CH2 C

Y

HR

C CH3R

Y

Реакція Міцунобу

9

Міцунобу, 1967

DEAD

+

pKa < 11–15


10

O

OH

IDEAD, PPh3

PhCO2H

O

O2CPh

I

TsO

OH

OC16H33DEAD, PPh3

PhCO2H, THF, 18hTsO

O2CPh

OC16H33

55%

RCOOH: метод інверсії конфігурації:

O-нуклеофіли

RCOOH: естерифікація лабільних субстратів

OH

DEAD, PPh3

O2CR

OH

O

R'

OH

O

R'R'H2C OH

O

PhHRCOOH


11

O-нуклеофіли

ROH: недостатня кислотність у випадку аліфатичних субстратів (внутрішньомолекулярні реакції)

HO2C

OHH

O

TBSO OH DEAD, PPh3

C6H6, 20 °C

70%

OHH

O

TBSO OO

15

3:1 15S:15R3:1 15S:15R

19

secoacid 18

C19-epi secoacid 18

Yamaguchi

or Keck OHH

O

TBSO OO

OHH

O

TBSO O

O

+

OTBDPS OTBDPS

OTBDPS OTBDPS

6:1

DEAD, PPh3

ROH: одержання арилових етерів


12

N-нуклеофіли

Іміди, сульфаміди

HN3

DEAD, PPh3

THF

OH+

O

O

NH

phthalimide

OO N

79%

N2H4

EtOH

NH2

49%

H13C6 H13C6

H13C6

C8H17

HO

HN3

DEAD, PPh3

C8H17

N3

96%

DEAD, PPh3

THF

OH+

O

O

NH

phthalimide

OO N

79%

N2H4

EtOH

NH2

49%

H13C6 H13C6

H13C6

C8H17

HO

HN3

DEAD, PPh3

C8H17

N3

96%


13

N-нуклеофіли

Синтез -лактамів

Синтез нуклеозидів

O

O O

HO OH

OHN

COMe

MeOO OH

I

H

N DEAD, PPh3

90% ON

OMe

I

CAN

MeCN, H2O ON

I

H

1. t-BuMe2SiCl, Et3N

70% 3 steps

2. LDA, MeIO

N

I

SiMe2But

Lankicidin C

O OH

OMe

OMe

MeO

OMe

DEAD, MePPh2

THF

N

H

N N

N

Cl

+ O

OMe

OMe

MeO

OMeN

N N

N

Cl

66%

O OH

OMe

OMe

MeO

OMe

DEAD, MePPh2

THF

N

H

N N

N

Cl

+ O

OMe

OMe

MeO

OMeN

N N

N

Cl

66%

Реакції елімінування

14

Галогенідні нуклеофіли

N

O

O

Br

Cbz

N

O

O

OH

Cbz

90%

PPh3, CBr4

S-нуклеофіли

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



15

Модифікації


ADDP

NN

N

O

O

N

ADDP: AzoDicarbonylDiPiperidineCMBP: CyanoMethylenetriButylPhosphoraneTMAD: TetraMethylAzoDicarboxamideDHTD: DimethylHexahydroTetrazocinDione

CMBP

NP

BuBu

Bu

TMAD

NN

N

O

O

N

DHTD

N

NN

N

O

O


16

DBU

N

NO

OMEM

I

BzO DBU

O

OMEM

BzO

heat

2. DBU

1. MsCl, TEA

OH

OOH

OH

O

Елімінування селеноксидів

“Класичні” E2-елімінування

Елімінується: HIRSO2OHMe3NHX

OTBS

HO

1. LDA, PhSeCl

2. 30% H2O2

OTBS

OPhSeClPhSeBrN-PSPPhSeSePh

Reich, H. J.; Wollowitz, S. "Preparation of α, β-Unsaturated Carbonyl Compounds and Nitriles by Selenoxide Elimination" Org. React. 1993, 44, 1–296


17

Піролітичне син-елімінування

Елімінування за Коупом (N-оксиди)Елімінування за Чугаєвим (ксантати)

Дегідратація за участі реагента Бургеса

Burgess' reagent

N+ S

O

ON O

O

1. MeOH

2. TEAClS

O

ON

O

Вторинні спиртиТретинні спиртиПервинні амідиФормаміди

Khapli, S.; Dey, S.; Mal, D. "Burgess reagent in organic synthesis" J. Indian Inst. Sci. 2001, 81, 461–476.

Перетворення СООН на Х

18

Реакція Курціуса

Реакція Гофмана

DPPA – DiPhenylPhosphorylAzideBTI - BisTrifluoroacetoxyIodobenzene

DPPA

PN3

OPhO

PhO

DPPA

OAc

NH2O IBr

I

BTI OAcNH2

IBr

I

BTI (PIFA)

I

O

O

CF3

O

O

CF3

Ph

Documents

ІЗОГІПСИЧНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ГРУП РЕАКЦІЇ ЗАМІЩЕННЯ ТА ЕЛІМІНУВАННЯ