Тот, кто не смотрит впередоказывается позадиД. Герберт


Презентация изнутри:

Слайд 0

Тот, кто не смотрит вперед оказывается позади Д. Герберт


Слайд 1

Лекция №4


Слайд 2

Ретросинтетический анализ


Слайд 3

Ретросинтетический анализ Серия блестящих синтезов, выполненных в группе Кори В своей Нобелевской лекции Кори специально подчеркнул, что “ключом к успеху множества многостадийных синтезов, которые были осуществлены в нашей лаборатории за последние годы, было изобретение новой методологии”


Слайд 4

Ретросинтетический анализ Включает анализ особенностей структуры ЦМ и последующие манипуляции со структурами в направлении, обратном синтезу


Слайд 5

Основные понятия ретросинтетического анализа Целевая молекула – TM (target molecule) или ЦМ Молекулярная сложность В основе ретросинтетического анализа лежит идея постепенного уменьшения молекулярной сложности


Слайд 6

Основные понятия ретросинтетического анализа Проводят последовательное упрощение структуры ТМ в соответствии с определенными правилами до тех пор, пока не будет получено доступное соединение, либо такое соединение, способ синтеза которого известен


Слайд 7

Пример ретросинтетического анализа


Слайд 8

Основные понятия ретросинтетического анализа Мысленно проводимые реакции, обратные реакциям синтеза, называются трансформами (Tf) (Трансформации – переход от соединения к ближайшему предшественнику) Для того чтобы отличить трансформ от реальной реакции, используют двойную стрелку


Слайд 9

Пример Цветные двойные стрелки – трансформации Изменяющиеся связи выделены цветом


Слайд 10

Основные понятия ретросинтетического анализа Наиболее часто в анализе встречаются следующие типы трансформов: Расчленение D (disconnection): расчленение цепи - CHD (chain disconnection) расчленение цикла - RGD (ring disconnection) отщепление функциональной группы - FGD (functional group disconnection) отщепление ответвления - APD (appendage disconnection)


Слайд 11

Основные понятия ретросинтетического анализа Термин "расчленение" означает мысленно проводимый разрыв связей, дающий последовательно более простые молекулы-предшественники, но всегда таким путем, чтобы эти связи могли быть вновь созданы известными или разумными химическими реакциями


Слайд 12

Основные понятия ретросинтетического анализа Наиболее часто в анализе встречаются следующие типы трансформов: Cочленение R (reconnection): сочленение в цикл - RR (ring reconnection)


Слайд 13

Основные понятия ретросинтетического анализа Наиболее часто в анализе встречаются следующие типы трансформов: Введение функциональной группы - FGA (functional group addition)


Слайд 14

Основные понятия ретросинтетического анализа Наиболее часто в анализе встречаются следующие типы трансформов: Замена одной функциональной группы на другую - FGI (functional group interconvertion)


Слайд 15

Основные понятия ретросинтетического анализа Наиболее часто в анализе встречаются следующие типы трансформов: Перегруппировка - Rt (rearrangement)


Слайд 16

Основные понятия ретросинтетического анализа Наиболее часто в анализе встречаются следующие типы трансформов: Tf гидрирования Tf Дильса-Альдера и др.


Слайд 17

Ретросинтетический анализ Мы шаг за шагом изменяем ТМ в соответствии с известными нам реакциями, пока не придем к доступному соединению На каждом шаге следует проверять, существует ли реальная реакция (в направлении синтеза), соответствующая данному трансформу


Слайд 18

Пример ретросинтетического анализа


Слайд 19

Ретросинтетический анализ После анализа можно написать схему синтеза


Слайд 20

Пример анализа


Слайд 21

План синтеза


Слайд 22

Ретросинтетический анализ К одному и тому же соединению можно прийти различными синтетическими путями - в общем случае анализ данной ТМ разветвляется


Слайд 23

Ретросинтетический анализ Полученные варианты разбиения молекулы анализируется далее В результате получается "дерево синтетических интермедиатов" или "дерево синтеза"


Слайд 24

Пример анализа


Слайд 25

Правила анализа Связь, которую разрываем, должна создаваться малой последовательностью реакций, а лучше - одной реакцией Разорванные связи должны создаваться реакциями, включающими ионные интермедиаты (в редких случаях - рекомбинацией радикальных частиц)


Слайд 26

Пример анализа частицы (4d), (5a), (4a) и (5d) называются синтонами


Слайд 27

Основные понятия ретросинтетического анализа Синтон – фрагменты остова в ЦМ, которые создаются в результате синтеза и присутствуют в реагенте Идеализированный фрагмент (катион, анион, радикал, карбен), возникающий в результате трансформа расчленение (D) Синтетический эквивалент – реальный реагент, который содержит синтон


Слайд 28

Ретросинтетический анализ Одна из задач ретросинтетического анализа - найти реальные реагенты, соответствующие синтонам


Слайд 29

Синтоны и реагенты


Слайд 30

План синтеза Исключают не реализуемые варианты из рассмотрения Остальные варианты анализируют дальше Выбирают наиболее оптимальный путь


Слайд 31

Синтоны а-синтоны - с акцепторным атомом, имеющим положительный заряд d-синтоны - с донорным атомом, заряженным отрицательно атомы С в углеродной цепи подразделяются на атомы а- и d-типа


Слайд 32

Синтоны Если углеродная цепь представляет собой полностью сопряженную систему, в ней наблюдается альтернирование донорных и акцепторных атомов


Слайд 33

Синтоны Такое же альтернирование акцепторных и донорных центров имеется и в насыщенной углеродной цепи с акцепторным атомом на конце


Слайд 34

Синтоны Синтоны, получающиеся при расчленении такой цепи, могут получить заряды, соответствующие этой "естественной" полярности ("естественные", или "логичные" синтоны)


Слайд 35

Синтоны Если же заряды синтонов не соответствуют "естественному" альтернированию донорных и акцепторных атомов в углеродной цепи, говорят о синтонах с обращенной полярностью ("umpoled synthons")


Слайд 36

Принципы планирования синтеза из заданного исходного соединения Определите положение остова исходного соединения в ТМ Проведите расчленение связи, которая дает максимальное упрощение структуры, лучше всего "малым укусом" (small bite) разбить молекулу на два крупных «осколка»


Слайд 37

Принципы планирования синтеза из заданного исходного соединения Припишите продуктам расчленения заряды - при этом получатся синтоны Найдите реагенты, соответствующие этим синтонам Выберите наилучшую комбинацию синтонов с учетом соответствующих им реагентов


Слайд 38

Принципы планирования синтеза из заданного исходного соединения Повторите процедуру до тех пор, пока не найдете способы построения всех интересующих Вас С-С связей Обратите ретросинтетическую процедуру и напишите схему синтеза


Слайд 39

Ретросинтетический анализ Как правило, известна лишь структура молекулы целевого соединения (ТМ) В этом случае в начале анализа не известно, к каким исходным соединениям мы придем Ясно лишь, что эти исходные соединения должны быть доступными


Слайд 40

Ретросинтетический анализ Решение можно найти с помощью последовательных расчленений ТМ Очень важен правильный выбор расчленений и соответствующих трансформов Предпочтение следует отдавать таким трансформам, которые дают максимальное упрощение структуры молекулы


Слайд 41

Конвергентные схемы синтеза


Слайд 42

Ретросинтетический анализ «Мощные реакции» - в одну стадию приводят к значительному усложнению молекулы (циклизация, существенная реорганизация молекулы, мало реакционноспособные функциональные группы могут превратиться в высоко реакционноспособные) О подобных мощных реакциях следует всегда помнить при конструировании дерева синтеза


Слайд 43

Карбоциклическая реакция Дильса-Альдера


Слайд 44

Гетеро-реакция Дильса-Альдера


Слайд 45

Аннелирование по Робинсону


Слайд 46

Парциальное восстановление по Берчу


Слайд 47

Катионная ?-циклизация


Слайд 48

Внутримолекулярная радикальная ?-циклизация


Слайд 49

Альдольная конденсация


Слайд 50

Ацилоиновая конденсация, приводящая к карбоциклам


Слайд 51

Внутримолекулярное нуклеофильное замещение, приводящее к циклизации


Слайд 52

Внутримолекулярное ацилирование по Фриделю-Крафтсу


Слайд 53

Катионные перегруппировки


Слайд 54

Конденсация Манниха


Слайд 55

Еновая реакция


Слайд 56

Синтез индолов по Фишеру


Слайд 57

Синтез пирролов по Кнорру


Слайд 58

Сигматропная перегруппировка Кляйзена


Слайд 59

Сигматропная окси-перегруппировка Коупа


Слайд 60

Олефинирование по Виттигу


Слайд 61

Ретросинтетический анализ Важный вопрос, который возникает в ходе ретросинтетического анализа: в каком месте молекулы лучше всего провести расчленение? На следующей лекции


Слайд 62

С Международным женским днем!


Слайд 63

Контрольно задание №4 Получите синтоны расчленением целевой молекулы и предложите реагенты, соответствующие этим синтонам


×

HTML:





Ссылка: