Синтонный подход как инструмент в разработке путей синтеза
Введение в обиход синтонов как элементарных блоков-заготовок предоставляет химику систему готовых решений если не всех, то многих тактических задач. Современный синтетик при анализе структуры целевого соединения старается прежде всего различить в этой структуре фрагменты, отвечающие известным синтонам или их ближайшим аналогам. Поэтому с самого начала ретросинтетичский анализ может быть направлен на поиск наиболее экономных путей сборки структуры с выбраковкой малоперспективных вариантов. Таким образом, синтоны оказываются одним из важнейших инструментов в ретросинтетическом анализе целевых структур. Именно такой метод планирования и называют синтонным подходом. В дальнейшем мы неоднократно убедимся на конкретных примерах в его эффективности, а пока обратим внимание на еще некоторые важные общие аспекты синтонного подхода.
Нередко при ретросинтетическом анализе та или иная разборка может привести к двум фрагментам, один из которых представляет собой хорошо знакомый синтон, а другой — выглядит проблематично, как некоторая алогичная структура. В таких случаях имеет смысл тщательно проанализировать эту последнюю и попытаться подобрать для нее реальный синтетический эквивалент. Часто такой целенаправленный поиск приводит к очень эффективным решениям. Вот некоторые примеры.
Один из вариантов разборки ацетопропилового спирта (236) приводит к нуклеофильному синтону 236а и электрофильному синтону 236b:
Синтетический эквивалент синтона 236а нам хорошо известен — это ацетоуксусный эфир. Что касается синтона 236b, то на первый взгляд его даже не стоит рассматривать, поскольку карбокатион любого строения, содержащий свободный гидроксил, не может существовать даже как малостабильный интермедиат. Нельзя использовать в качестве очевидного эквивалента такого синтона и тривиальные галогенгидрины типа 236с, ибо они будут реагировать с енолятом ацетоуксусного эфира (эквивалентом синтона 236а) не как с нуклеофилом, а как с основанием, отщепляя галогеноводород. Однако ситуация вовсе не является тупиковой, если вспомнить, что синтонный подход вовсе не предполагает структурной идентичности синтона и соответствующего ему реагента. Требуется лишь идентичность конечного результата сборки структуры «на бумаге» из виртуальных частиц (синтонов) и в колбе из реальных реагентов. Для конкретного случая синтона 236b реагентом, обеспечивающим требуемый результат, может служить этиленоксид (237), поскольку хорошо известно, что в реакциях с нуклеофилами эпоксиды служат переносчиками электрофильного b-оксиэтилъного фрагмента. Таким образом, синтез 236, в точности соответствующий показанной выше разборке, может быть в действительности легко выполнен по приведенной ниже схеме (стадии превращения ацетоуксусного эфира в енолят, а также омыления продукта апеллирования и декарбоксилирования не обозначены):
Схема 2.99 |
Также ясно, что может быть взято в качестве эквивалентов трет-бутп-катиона (путь а) или карбоксил-катиона (путь B). Однако на первый взгляд Далеко не очевидно, какие именно реагенты могут использоваться в роли синтетических эквивалентов карбанионных синтонов 238а и 238Ь, возникающих при разрывах по связям а или b соответственно. Но если учесть тот факт, что почти любые производные циклогексана могут быть получены каталитическим гидрированием ароматических соединений (для рассматрива-мого случая особенно важно, что эта реакция протекает стереоспецифично, с образованием г<ис-изомера), то в действительности совсем нетрудно предложить вполне реальные схемы синтеза 238, соответствующие обоим вариантам ретросинтетического анализа этого соединения. Как показано на схеме 2.99, в варианте я в роли реагента, эквивалентного карбанионному синто-ну 238а,используется толуол, в то время как в варианте b синтетическим эквивалентом синтона 238Ьможет служить трет-бутилбетол. Приведенные последовательности превращений этих исходных соединений в целевой продукт основаны на хорошо известных свойствах ароматических соединений и, по-видимому, не требуют пояснений.
Схема 2.100 |
В свете сказанного уже не должна вызывать удивления разборка, например, такой молекулы, как 4-лу>ети-бутилциклогексен-3-она (240),на синто-ны 240аи карбанион 240Ь(схема 2.100). Как показано на схеме, вполне приемлемым эквивалентом такого карбаниона является легко доступное ароматическое производное, анизол (241),поскольку его m/жт-бутилирование по Фриделю—Крафтсу (сочетание с карбокатионным синтоном С4Н9+) с последующим восстановлением по Берчу приводит к диену 242,непосредственному предшественнику целевого продукта.
Дата добавления: 2015-04-05; просмотров: 1143;