Разработка нового метода синтеза алкалоидов азафеналенового ряда
Курсовой проект - Химия
Другие курсовые по предмету Химия
»едований по химии и биологии этой интересной группы жуков поможет по-новому взглянуть на химические аспекты жизни насекомых.
1.2 Метатезис как метод создания циклических структур
Метатезис является одним из самых мощных и надежных методов создания циклических систем, поэтому в настоящее время он часто используется в многоступенчатом целевой синтезе.
Вообще метатезисом назвается дисмутация алкенов путем формального обмена алкилиденовых групп [31, c.63]:
RCH=CHR + R1CH=CHR1 > 2RCH=CHR1
Для осуществления этой реакции имеется ряд каталитических систем, как гомогенных, так и гетерогенных. Наиболее активные гомогенные катализаторы обычно получают из соединении молибдена, вольфрама, сильного восстанавливающего и (или) алкилирующего агента, например алкильного производного алюминия или олова, и добавки для ингибирования побочных реакций и улучшения селективности. В качестве таких добавок использовали пиридин, ацетоннтрил, этанол и трифенилфосфин.
Типичными катализаторами метатезиса являются системы WCl6 - EtAlCl2, WCl6 - SnMe4, Мо (РРh3) 2 (NО) 2С12 - А12Мe3С13, PhWCl3 - AlCl3 и WCl6 - BuLi [31, c.63].
Катализаторы реакций метатезиса (катализаторы Граббса) на основе рутения из-за своей высокой стабильности и активности нашли широкое применение в органическом синтезе, некоторые из них представлены на рисунке 4 [32]; в качестве растворителя обычно используют хлористый метилен и толуол.
Рис.4. Некоторые катализаторы метатезиса.
Метатезис алкенов обычно является обратимым термодинамически контролируемым процессом. В случае простых алкенов энтальпия реакции практически равна нулю (образуются и разрываются подобные двойные углерод-углеродные связи), поэтому распределение продуктов определяется энтропийными факторами и алкилиденовые группы распределяются почти статистически.
В течение последних десятилетий большие усилия были направлены на выяснение механизма метатезиса алкенов. Было предложено несколько различных схем, однако почти все имеющиеся данные согласуются с цепным металл-карбеновым механизмом (схема 18) [33].
Схема 18.
Например, из таких легкодоступных алкенов как октадецена-9 (4 моль) и гексадецена-2 (1 моль) в присутствии катализатора, полученного из WC16, EtAlCl3 и этанола в соотношении 1: 3: 5, за 5 мин с выходом 10% получен трикозен-9 цис-изомер которого, является феромоном комнатной мухи. Несмотря на то, что выход желаемого алкена невысок, использование относительно дешевых реагентов и короткое время реакции составляют существенные преимущества этого пути, причем мольное соотношение алкен - вольфрам составляло примерно 1000.
Другим примером применения метатезиса является его использование в синтезе антибиотика эверниномицина (схема 19) [32].
Схема 19. Реагенты: (I) 87 (15 моль %), СH2Cl2, 400C.
1.3 Получение AlkLi из AlkI. Присоединение RLi к пиридинам
Успех обмена лития на галоген с образованием первичного алкиллитийпроизводного (схема 20) в решающей степени зависит от выбора галоида, металлирующего агента и растворителя. Предпочтительнее использовать алкилйодиды, а не бромиды, так как последние могут инициировать побочные радикальные процессы [34].
Наилучшим металлирующим агентом является t-BuLi. Использование 2 мольных эквивалентов реагента делают процесс необратимым, поскольку второй эквивалент t-BuLi выводит из реакции образующийся t-BuI
Схема 20. Реагенты: (I) t-BuLi (2 экв), nC5H12-Et2O, - 780C.
Наилучшим растворителем при литий-йод обмене является система из углеводородного растворителя и некоторго количества простого эфира, например, Et2O. В такой системе t-BuLi сольватирован и является димером. Данная реакция экзотермическая, поэтому, как правило, ее проводят при низкой температуре, чтобы избежать побочных процессов.
Эффективность литий-йод обмена сильно зависит от соотношения углеводородного растворителя и эфира [34]. Было выяснено, что наилучшие выходы литийорганических производных получаются в смеси гептан-tBuOСН3 (объемное соотношение 19:
), при этом побочных продуктов почти не образуется.
Для синтеза цис - и транс-несимметрично 2,6-замещенных 3-пиперидинов разработан удобный метод, который основан на комбинации хорошо известного 1,2-присоединения RLi к пиридину и последующего транс-аллилборирования (схема 21) [35].
Схема 21.
1.4 Восстановительное транс-?,?-диаллилирование ароматических азотных гетероциклов аллилборанами
Аллилбораны обладают повышенной по сравнению с другими классами органических производных бора химической активностью, что обусловлено спецификой их строения, а именно наличием двойной связи в ?,?-положении относительно бора. В отличие от алкил - и арилборанов аллильные аналоги в определенном отношении проявляют свойства классических металлоорганических соединений (Mg, Zn и Li), однако их использование во многих случаях имеет ряд преимуществ. Так, они легко присоединяются к карбонильным соединениям и иминам; реализовано много хиральных вариантов этих реакций (с применением оптически активных аллилборанов). Уже более трех десятилетий аллилбораны используют в синтезе различных классов органических соединений, в том числе многих природных веществ и их аналогов [36].
В начале 90-х годов в лаборатории алифатических борорганических соединений ИНЭОС РАН была открыта с?/p>