Планирование многостадийных синтезов./ Органическая химия

Основные понятия ретросинтетического анализа (продолжение)

Таблица 1. Мощные реакции.

2. Реакция Дильса-Альдера с хинонами [11]

3. Гетеро-реакция Дильса-Альдера [12]

4. Аннелирование по Робинсону [13]

5. Парциальное восстановление по Берчу [14]

6. Катионная -циклизация [15]

7. Внутримолекулярная радикальная -циклизация [16]

8. Альдольная конденсация [17]

9. Ацилоиновая конденсация, приводящая к карбоциклам [18]

10. Внутримолекулярное нуклеофильное замещение, приводящее к циклизации [19]

11. Внутримолекулярное ацилирование по Фриделю-Крафтсу [21]

12. Катионные перегруппировки [24, 25]

13. Конденсация Манниха [20]

14. Еновая реакция [22, 23]

15. Синтез индолов по Фишеру [26]

16. Синтез пирролов по Кнорру [27]

17. Сигматропная перегруппировка Кляйзена [28]

18. Сигматропная окси-перегруппировка Коупа [29]

19. Олефинирование по Виттигу [30]

 Первый вопрос, который возникает в ходе ретросинтетического анализа: в каком месте молекулы лучше всего провести расчленение? М.Смитом был разработан формализованный подход для решения этой задачи [31]. Связям С-С приписывается различное старшинство, в зависимости от положения этих связей в скелете молекулы и характера присоединенных к ним функциональных групп. По определенным правилам все связи С-С получают то или иное число "баллов". Первой разрывают связь, получившую максимальный "балл". Затем эту процедуру повторяют для полученных "осколков" молекулы и т.д. до тех пор, пока не придут к доступным соединениям. Ниже приведен один пример использования такого алгоритма для анализа ТМ5 [31].

Анализ

Именно разбиение ТМ5 по способу (b) дает возможность предложить доступные реагенты для рационального осуществления синтеза.

Синтез

 Правила М. Смита для определения старшинства связей достаточно сложны и здесь не приводятся. На практике гораздо лучше стремиться увидеть в ТМ определенные "ключевые" структурные элементы, подсказывающие, какой именно трансформ следует провести.

  Анализ соединения ТМ6 легко провести, используя мощный упрощающий трансформ - трансформ Дильса-Альдера.

 Какие особенности в строении ТМ6 позволили нам применить Tf Дильса-Альдера? Очевидно, это наличие шестичленного карбоцикла с двойной связью.

Ясно, что и во многих других (но не во всех) случаях, когда молекула содержит названные структурные элементы, можно использовать в анализе Tf Дильса-Альдера. Аналогично в ТМ7 легко увидеть структурные элементы, позволяющие провести Tf Гриньяра.

Необходимые и достаточные элементы в строении молекулы, позволяющие проводить определенный трансформ, называются ретронами.

Ретроны именуют по названию трансформа.

Целевая молекула может содержать необходимый, но не достаточный элемент для проведения трансформа. В таком случае следует говорить о частичном ретроне.

Например, в ТМ8 присутствует частичный ретрон Дильса-Альдера:

Залогом успешного проведения ретросинтетического анализа является умение видеть ретроны, содержащиеся в ТМ и в соответствии с этими ретронами проводить расчленения.