Synthese und Umwandlung von funkt. Gruppen SS2017


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
OC1: Einfhrung in OC, Bindungsverhltnisse, elementare
ROH
RSH
RNH
RCOOH
HOH
RCOOOH
R
Behandeln wir die Frage: mit welchen Reaktionen kann man ein vor-
gegebenesStrukturelement aufbauen?
OC4 orientiert sich an der tglic
Ox
CC
Ad
aus Alkanendurch rad
ikalischeHalogenierung
aus Alkenendurch Wohl
aus Alkenendurch Ha
aus Alkenendurch Addition von HX
aus Alkenendurch Addition von X2
aus Alkenenund Alkinendurc
eaktionund Mitsunobu-Reaktion
aus Halogenen und Tosylatendur
aus Carbonsurendurch Hunsdiecker-Reaktion
aus Diazoverbindungendurc
h Sandmeyer-Reaktionund
aus Propargylalkoholendurch LAH-Reduktion
Alkohole
aus Epoxidendurch Reduktion
aus Olefinendurch Addition von Wasser
aus Olefinendurch Hy
aus Carbonsureund Amin
logenidund Amin
aus Oximdurch Beckmann-Umlagerung
-Aminocarbonsuredurch
aus Carbonsurehalogenidun
aus Halogeniddurch SN-Reaktion
aus Carbonsureamiddurch Wasserabspaltung
aus Oximdurch Wasserabspaltung
Isonitril
aus Formamiddurch Wasserabspalt
aus Halogenidund AgCN
ogeniddurch Alkylierung
aus Carbonsureamiddurch Reduktion
aus Imindurch Reduktion
aus Nitrildurch Reduktion
Reaktionsmechanismen, R. Brckner
70 , d a s Lehrbuch zu Reak
tionen in der Organischen Chemie
AdvancedOrganicChemistryTeil A + Teil B , F. A. Carey/ R. J.
sehr gutes Lehrbuch fr Organi
OrganicChemistry, J. Clayden/ N. Gr
AdvancedOrganicChemistry, J. March/
M. B. Smith, Wiley, 6. Aufl. 2007,
Classics in Total Synthesis I, K.
C. Nicolaou, E. J. Soerensen, Wiley-
Classics in Total Synthesis II, K. C.
Classics in Total Synthesis III, K.
C. Nicolaou, J. S. Chen, Wiley-VCH,
StrategicApplicationsof NamedReactionsin OrganicSynthesis, L. Krti,
ComprehensiveOrganicTransformations,
R. C. Larock, Wiley-VCH, 2.
160 , Nachschlagewerk (Ch
emical Abstaractsfr den
ProtectiveGroupsin OrganicSynthesis
, T. W. Geene, P. Wuts, Wiley-
80 , Nachschlagewerk zu Schutzgruppen
ProtectingGroupsin OrganicChemistry, P. Kochinsky, Thieme-Verlag, 3.
60 , Nachschlagewerk zu Schutzgruppen
Lehrbuch der Organischen Chemie, H. Beyer, W. Walter, W. Francke,
80 , d a s Lehrbuch zu Stoffchemie
X = F, Cl, Br, I
X = F, Cl, Br, I, OH, OR
, SH, SR
, NH
, NR
, Aryl, Alkyl,...
H
H
N
N
Diazoverbindungen, Azoverbindungen, Diazoniumsalze
X =(F), Cl, Br,( I)
H
C
N
N
O
Phosphine, Phosphite, Phosphonate,
S
S
S
P
X =(F), Cl, Br,( I)
[pm]
N
C-Cl
480
C
Si-Br
2.1. aus Alkanendurch radikalischeHalogenierung
RadikalischeHalogenierungen spiele
n zur Synthese von Grundchemikalien
ClCH
+++CCl
Cl 37%
19%
Beispiel 2) n-Propylchloridund iso-Propylchlorid
52%
2.2. aus Alkenendurch Wohl-Ziegler-Bromierung
BrH


BrBr
NBS sorgt fr geringe Konzentration an elementarem Brom
bei geringen Br
ner Synthese von Ginkgolid B
24%
E. J. Coreyet al.,
J. Am. Chem. Soc.
E. J. Coreyet al.,
spielt eine Rolle beim
berleben von Helicobacter
pyloriiim Magen
NBS / CCl
2.3. aus Alkenen/Alkinendurch Addition von HX
HX kann nach ionischem oder radikalischemMechanismus an
radikalischeAddition verluft nach Anti-Markownikow
radikalischeAddition in Geg
Radikalstarter
ionische Addition verluft nach Markownikow
ionische Addition unter Ausschluss von Luftsauerstoff!
O
R
ner Synthese von CycloviracinB1
(Ph-COO)
O
2.4. aus Alkenendurch Addition von X
kann ionisch an Doppelbindung addiert werden
ionische Halogenierungen verlaufen ber ein Halogeniumion, wenn
kann radikalischan Doppelbindungen addiert werden
ionische und radikalischeAddition zeigen unterschiedlichen
BrBr
H
O
MeO

2.5. aus Alkenendurch Halolactonisierungund


Halolactonisierungenfhren zur Ringbildung mit eindeutiger
Analoge Reaktion: Haloalkoxylierung, Halohydroxylierung
Beispiel 1) Teilschritt einer Synthese von GiberellinA
E. J. Coreyet al.,
J. Am. Chem. Soc.
Beispiel 2) Teilschritt einer Synthese Perhydrohistionicotoxin
2.6.aus Alkenenund Alkinendurch
Hydroborierung-Halogenierung
Hydroborierungvon Alkenenergibt Trialkylborane
Das
-Brom-boranwird von HBrin Bromalkanumgewandelt.
Br
R
Zugabe von Catecholboran Zugabe von Halogen Zugabe von NaOMe
MeO

Zugabe von Catecholboran Zugabe von NaOMeZugabe von Halogen
MeO

Br
2) NaOH
TBDMSO
2) Br
Bombyxmori
2.7.aus Alkoholen durch S
-und S
Reagenzien: Thionylchlorid SOCl
, PhosphortribromidPBr
PhosphortrichloridPCl
Nachteil: Edukteund Produkte mssen surestabil sein!
In Gegenwart von Pyridinverluft die
Reaktion mit Thionylchlorid unter
Inversion der Konfiguration an einem secundrenC


Cl
Ohne Pyridinverluft die Reaktion unt

HCl
O
S

bilden sich zunchst Phosphite, die dann durch
analoges gilt fr die Reaktionen mit HCl, HBrund HI.
Nebenreaktionen: Umlager
HOOC
DNA-Polymerase-Inhibitoraus
Mischocarpuspyriformis
2.8.aus Alkoholen durch Appel-Reaktion
Reagenzien: PPh
Reaktion verluft streng nach S
2 am secundrenC-Atom
XCX
R
O
X
R
Appel-Reaktionist ein Spezialfal
l der Mukaiyama-Redoxkondensation
/ X-Y
X-Y = HalHal
R
einer Synthese von Lentiginosin
/ CBr
TBDMSO
2.9.aus Halogeniden durch Finkelstein-Reaktion
Umwandlung von Halogeniden ineina
oder Iodideund Bromide in Iodide
verwandte Reaktion: Umwandlung v
on Tosylatenin Halogenidedurch
NCl /THF
2.10.aus Carbonsurendurch Hunsdiecker-
R
+ Br
RBr
Ausbeuten selten ber 60%
Beispiel: Teilschritt aus einer Synthese von Exaltolid
2.11.aus Carbonylverbindungen durch
H
H
Man kann die Reaktion auch im Basischen durchfhren. Dann
R

C. Shaet al.,
verwandte Reaktion: Hell-Vollhard-Zelinski-Reaktion
verwandte Reaktion: Haloform-Reaktion
R
H

R
R

Br
+
2.12.aus Aromaten durch Kernhalogenierung
zur Einfhrung von Cl, Br, I
R��eaktivitt: Cl Br I
Elektrophilearomatische Substitution KKK (Klte Katalysator Kern)
Beispiel: Teilschritt aus einer Synthese von DurocarmycinSA
MeOOC
2.13.aus Aromaten durch Sandmeyer-Reaktion
zur Einfhrung von Cl, Br, CN in Aromaten
gelegentlich wird auch die Einfhrung von I und NO
ArN
ArArX
ArCu
Nebenprodukte: Biaryle, Phenole, Azoverbindungen
Beispiel: Teilschritt aus einer Synthese von DichroanalB
A. K. Baerjeeet al.,
2.14.aus Aromaten durch Schiemann-Reaktion
zur Einfhrung von F in Aromaten
die Reaktion wird mit ArN
Neuere Variante: Diazotier
ungin Gegenwart von Py-HF
Reaktion verluft nach einem S
Phenylkation.

Beispiel: Teilschritt aus einer
M. Begtrupet al.,
Eur. J. Org. Chem.
Potentielles Medikament
2.14.aus Aromaten durch Haloalkylierung
Beispiel: Teilschritt einer Synthese von NakijichinonA
H. Waldmann et al.,
3.1. aus Alkinendurch Lindlar-Hydrierung
Lindlar-Paladium= Pd auf CaCO
Wasserstoffmenge
3. Synthese von Alkenen
/ Pd / CaCO
Beispiel: Teilschritt einer Synthese von Hybridalacton
E. J. Coreyet al.,
J. Am. Chem. Soc.
3.2.aus Propargylalkoholendurch Whiting-
Propargylalkoholewerden durch LiAlH
oder Red-Albei RT oder
darunter stereospezifisch zu trans-Allylalkoholenreduziert.
Reaktion geht schlecht bei isoliert
H
Al
H

R
Beispiel: Teilschritt einer
Synthese von BengamidE
M. Hanaokaet al.,
Verwandte Reaktion: Birch-Hckel
-artigeReduktion von Alkinen
)
)
3.3.aus Alkenendurch Isomerisierungder
Beispiel 1) Isomerisierungvon A
O
PPTS / H
Ir (CO)Cl (PPh
P
P
O
OPPh
Y. Kishiet al.,

Toluol / 110 C
12 h / 84%
Beispiel 2) Teilschritt einer Synthese von Cryptophycin3

TBDMSO
3.5.aus Aldehydendurch Horner-Emmons-
Aldehydereagieren mit deprotonier
tenPhosphonatenzu trans-Alkenen
Mechanismus: Addition an Carbonylgruppe Ringschluss zum
P
O
3.6.aus Aldehydendurch Still-Gennari-Reaktion
Aldehyde reagieren mit deprotoniertenPhosphonatenzu cis-Alkenen
Mechanismus: vermutlich analog zur HornerEmmons-Reaktion
vernderte elektronische Eigensc
haften am P bewirken vermutlich den
umgekehrten stereochemischen Verlauf
O
O
LDA, LHMDS, NaH, KOtBuKHMDS / 18-K-6KHMDS / 18-K-6
Horner-EmmonsStill-GennariAndo
Beispiel: Teilschritt einer Synthese von Discodermolid
10 C
H
Beispiel 1) Teilschritt einer Synthese von Buflavin
iPrO
110 C
iPrO
MeO
TBDMSO
93 %7 %


LM
H
Man kann das Tosylhydrazonauch
unter aprotischenBedingungen
(LDA/THF, NaH/Dioxanusw.) spalten.


LM
LM
1) Ts-NH-NH
Beispiel 2) Teilschritt einer Synthese von PhytocassanD
TBDMSO
2) LDA / THF
3.9.aus Alkoholen durch Wasserabspaltung
Prinzip: berfhrung von OH-G
Surekatalysierte Abspaltung von Wasser verluft nach E1
COOMe
COOMe

H



S
O
H
DMAP / CH
Beispiel 2) Teilschritt einer Synthese von HerbolidE
2) Li
Beispiel 3) Teilschritt einer Synthese von Ikarugamycin
C
MeO
P. Weltzelet al.,
3.10.aus vicinalenDiolendurch Corey-Winter-
1,2-Diole werden mit Thiophosgen

(MeO)

Beispiel: Teilschritt einer
2) NaOH
E. J. Coreyet al.,
J. Am. Chem. Soc.
3.11.aus Halogeniden durch Eliminierung von
Oft berfhrt man OH-Gruppen in situin das Halogenidund eliminiert
Eliminierung verluft nach E2 und
Produkt (hher substituerteDoppelbindung)
Es kann nicht ganz augeschlossenwerden, dass die Eliminierung
Beispiel: Teilschritt einer Synthese von Anisatin
POCl
H. Niwaet al.
3.12.aus Aminen durch Hofmann-und Cope-
Hofmann-Eliminierung: Amin wird in quartres Ammoniumsalz
Beispiel 1) Teilschritt einer Synthese von Picrasin
2) NaOH
2) Toluol / 110 C
3.13.aus Estern durch Esterpyrolyse
Esterpyrolysen sind
Esterpyrolysen finden hufig erst
MeOOC
97%
Verwandte Reaktion: Chugaeff-Re
Beispiel: Teilschritt aus einer
Synthese von Dihydroclerodin
/ MeI
Verwandte Reaktion: Sulfoxid-Pyrolyse(bei 100-150C) und
O
OH

+PhS
O
OH

+Ph
Beispiel: Teilschritt einer Synthese ei
1) mCPBA / CH
TBDMSO
3.14.aus Alkenen/Alkinendurch Diels-Alder-
Es reagieren bevorzugt elektronenreiche Diene mit elektronenarmen
Die Reaktion verluft ber einen 6-gliedrigen
bergangszustand, der durch sec
undreOrbitalwechselwirkungen
(Regel von Alder) stabilisiert wird.
Diels-Alder-Reaktionen werden durch Lewis-Suren, durch hohen
Druck und durch Ultraschall beschleunigt und sind sowohl inter-als
Regioselektivitt
gute Diene
gute Dienophile
Beispiel 1) Teilschritt einer Synthese von CaribenolA
120 C / 24 h / 92 %
TBDMSO
Beispiel 2) Teilschritt einer Synthese von HerbindolB
3.15.aus Alkenendurch Alder-En-Reaktion
Alken mit allylischemWasserstoff wird mit einem
Beispiel: Teilschritt einer Synthese von
A. Shrikrishnaet al.,
2) 150 C
Es sind zahlreiche Varianten dieser Reaktion entwickelt worden:
Johnson-Claisen-Umlagerung, Ir
Kazmaier-Claisen-Umlagerung
O
Beispiel: Teilschritt einer Synthese von KuehneromycinB
3.17.aus Alkenen/Alkinendurch Cope-
1,5-Diene reagieren thermisch zu
isomeren1,5-Dienen ber einen 6-
Oxy-Cope-Umlagerung: R = OH
AnionischeOxy-Cope-
H
Beispiel: Teilschritt einer
Synthese von BilosespenA
THF / 60 C
97%
Mechanismus der Cope-Umlagerungbe
i der Synthese von BilosespenA
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
2
3
4
5
6
7
8
9
11
12
13
14
15
16
17
2
3
4
5
10
9
8
17
16
15
14
13
12
7
6
11
Vorgehensweise bei komplizierten Umlagerungen
Atome durchnumerieren
Bindungen verschieben (eigen
Gerst in bliche Darstellung umformen
3.18.aus Aromaten durch Birch-Hckel-
Birch: Na in fl. NH
+ Aromat + tert.Butanol(Eintopf)
Hckel: Na in fl. NH
Varianten: Li + Amine oder auch Li + HMPT
Aromaten mit elektronenziehe
ndenSubstituenten ergeben andere
tronenschiebendenSubstituenten
Beispiel: Teilschritt einer
Synthese von Aeruginosin298-A
4. Synthese von Alkinen
4.1. aus Vinylhalogeniden durch Eliminierung von
Aus Vinylhalogeniden kann durch star
E2-Eliminierung: H und Halogen trans
Reaktion muss nicht unbedingt vo
m Vinylhalogenidausgehen, man kann
auch von geminalenoder von vicinalenDihalogenidenausgehen (man
Aus vicinalenoder geminalenDihalogenidenkann sich auch das Allen
misch stabileren Alkinisomerisiert.
Beispiel: Teilschritt einer Sy
M. Shibasakiet al.
4.2. aus Aldehydendurch Seyferth-Reaktion
Im Prinzip eine Variante der Hor
nBuLi
O

O

Nachteil: Instabilitt vom Phosp
werden (umstndlich).
besser: Variante von Bestmann: kufliches Reagenz, mildere
O
/ MeOH
P
O
O
O

Beispiel: Teilschritt einer Synthese von Formamycin
W. R. Roushet al.,
PivO
PCHN

78 C
PivO
4.3. aus Aldehydendurch Corey-Fuchs-Reaktion
Der Aldehyd wird mit PPh
Br
Br

Br
R
R
Beispiel: Teilschritt einer
Synthese von Spicigerolid
2) nBuLi
3) DMF
TBDMSO
4.4. aus terminalenAlkinendurch Reppe-Reaktion
R
Aufarbeitung
R
Beispiel: Teilschritt einer Synthese von Breynolid
O
Weitere Reppe-Reaktionen
4.5. aus
Ts
Fehr-Ohlof-Bchi-Variante: Das
O
O
Beispiel: Teilschritt einer Synthese von Exaltolid
3) sec.BuOH
4.6. aus terminalenAlkinendurch Glaser-
Hay-Variante: CuCl/ MeOH / TMEDA
schnellere Reaktion und fast
PyH
R
Verwandte Reaktion: Cadiot-Chodkiewitz-Kupplung
1) CuCl / NH
Beispiel: Teilschritt einer
Synthese von EndiandrinsureA
MeOOC
5. Synthese von Alkoholen
5.1. aus Alkylhalogenidendurch Hydrolyse
Hydrolyse von Alkylhalogenidenwir
Reaktion verluft nach S
Vorsicht bei zustzlichen hydrolysierbarenGruppen im Molekl: Ester,
O / Aceton
COOAg
Beispiel: Teilschritt einer Synthese ei
ner Modellverbindung fr Azadirachtin
5.2. aus Epoxidendurch Reduktion
Mit LiAlH
AlO
BEt
BCN
AlH
Beispiel 1) Teilschritt einer Synthese von Alliacol
Beispiel 2) Teilschritt einer Synthese von DisorazolC
5.3. aus Epoxidendurch Addition von C-
Mechanismus: S
2, Epoxidwird immer von der sterisch leichter
zugnglichen Seite her angegriffen
R
R
R
O
CNSO
Beispiel: Teilschritt einer Synthese von Obtusenin
Beispiel 1) Teilschritt einer Synthese von BrefeldinA
M

M-Selectrid
Beispiel 2) Teilschritt einer Synthese von Saragossasure
MeOOC
MeOOC
HOOC
Beispiel 3) Teilschritt einer Synthese von CheimonophyllonE
MeOH / 20 C
R
H
R
R
Nebenreaktionen mit Grignard-Re
agenzien: Grignard-Kupplungund
Grignard-Reaktionenverlaufen meist ber einen 6-gliedrigen
Mg
hufigster Mechanismus:
Li-organische Verbindungen reagi
eren ebenfalls mit Aldehydenund
Ligand
R
R
Zn-organische Verbindungen reagier
R
R
R
Zn-organische Verbindungen knnen
verwandte Reaktion: Aldol-Reaktion
N
Li
verwandte Reaktion: Reformatzki-Reaktion
Zn
Zn
verwandte Reaktion: Blaise-Reaktion (ergibt
Zn
Zn
verwandte Reaktion: Cyanhydrin-Bildung
R
R
R
Aldehyd
Aldehyd
Beispiel 1) Teilschritt einer Synthese von CyclindricinC
C. Kobayashiet al.,
Beispiel 3) Teilschritt einer Synthese von MacrolactinA
J. P. Marino et al.,
5.6. aus Carbonsurederivatendurch Reduktion
Reduktion von Carbonsuren: LiAlH
Beispiel 2) Teilschritt einer Synthese von BrefeldinA
Y. G. Suhet al.,
J. Org. Chem.
TsCl / Py
5.7. aus Carbonsurederivatendurch Addition von
wichtigste C-Nucleophilehierfr: Gr
HCOOR
85 %
Acutuminbewirkt die
5.8. aus Estern durch Hydrolyse oder Alkoholyse
Hydrolyse von Estern liefert Alkohole und Carbonsuren
Mechanismus: NucleophileSubs
titution am Carbonyl-CS
Hydrolyse kann surekatalysier
t oder basenkatalysiert durchgefhrt
O
O
O
O
O

Surekatalysierte Hydrolysen sind Gleichgewichtsreaktionen!
Basenkatalysierte Hydrolysen sind
keine
Gleichgewichtsreaktionen! Der
Aufarbeitung
R
Beispiel: Teilschritt einer
DCC / DMAP / CH
PNBO
2) DMSO / Py-SO
5.9. aus Alkoholen durch Mitsunobu-Reaktion
Primre und secundreAlkohole werden durch Nucleophilemit azidemH
R
EtOOC
R
O
O
Beispiel: Teilschritt einer Synthese von Fasicularin
C. Kibayashiet al.,
5.10.aus Alkenendurch Addition von Wasser
Surekatalysierte Addition von
der Umkehrung der E1-Eliminierung (Prinzip der mikroskopischen
Als Suren werden blicherweise H
Additionvon Wasser an Alkene
OAc
Merkuriniumion
O
H
R

Beispiel: 1) Teilschritt einer Synthese von SclerophytinA
L. E. Overmanet al.,
Beispiel: 2) Teilschritt einer Synthese von Lineatin
Aggregationspheromonvon
Trypodendronlineatum
5.11. aus Alkenendurch Hydroborierung/Oxidation
Die Sequenz Hydroborierung/Oxid
ationfhrt zur Anti-Markownikow-
THF / RT
R
OOH
OOH
OOH
R
+B(OH)



Beispiel: 1) Teilschritt einer Synthese von HuperzinA
SMe
Beispiel: 2) Teilschritt einer Synthese von ReveromycinA
M. A. Rizzacasaet al.,
THF
2) NaOH / H
5.12. aus Aminen durch Diazotierung/Verkochung
Diazotierungvon prim. aliphatischenAminen mit NaNO
mit anschlieender Verkochung geht nur gut bei Aminosuren
Alle anderen primren Amine ergebe
NaNO
O
O
Beispiel: Teilschritt aus der
Synthese von IndolactamV
T. P. Koganet al.,
NaNO
O

O
Br
O
O
/ Pd / C
ROH
O
O
O
ROH
O
O
O
O
O
O
R
O

R
OH
Wichtig: Abspaltung der Silylgruppeist
Additions-Eliminierungsmechanismus
Beispiel: 1) Teilschritt aus der Synthese von JatropholonA
Beispiel: 2) Teilschritt aus der
90%%
Beispiel: 3) Teilschritt aus der Synthese von KuehneromycinA
0 C bis RT
100 %
6.Synthese von Diolen
6.1. aus Alkenendurch cis-Dihydroxylierung
cis-Dihydroxylierungvon Alkenenwird am besten mit OsO
O


2

Nachteil: OsO
hat bei RT bereits hohen Dampfdruck (Flssigkeit!),
Ausweg: OsO
cat. / NMO
RT / 4 h / 100 %
6.2. aus Alkenendurch Epoxidierung/Hydrolyse
Alkenelassen sich in trans-1,2-Diole berfhren, indem man sie
epoxidiertund in situgleich hydrolysiert.
Reagenzien dazu: Ameisensure/H
O
Verwandte Reaktionen: Prevosttrockenund Prevostnass
(Woodward-Modifikationder Prevost-Reaktion).
Prevosttrockenfhrt zu trans-1,2-Diol.
MeOH
R
O
Beispiel: Teilschritt aus der Synthese von DihydrofastigilinC
P. T. Lansburyet al.,
/ AcOAg / H
6.3. aus 1,n-Dicarbonylverbindungen, aus 1,n-
red
red
red
red
Beispiel: 1) Teilschritt aus
Beispiel: 2) Teilschritt aus der Sy
Idealeuconoe
6.4. aus
R

R
R
R
Beispiel: Teilschritt aus der Synthese von Maitotoxin
BnO
MeOH / 0 C
10 min. / 96%


O

Beispiel: Teilschritt aus der Synthese von Taxol
23 %
BzO
Neues Beispiel, weil
Beispiel: 1) Teilschritt aus der Synthese von Asimicin
91 %O
Beispiel: 2) Teilschritt aus der Synthese von Asimicin
3 h / 81 %
7.2. aus Estern oder Lactonendurch Reduktion
HSi
Si

HSi
H
HSi
H
Beispiel: 1) Teilschritt aus der Sy
Beispiel: 2) Teilschritt aus der Synthese von Sesaminon
7.3. durch Prileshaev-Reaktion
Elektronenreiche Doppelbindungen werden durch Persuren(meist
in Epoxideberfhrt.
Kufliche Reagentien: mCPBA, MMPP,
Reagenzien, die man in
situherstellen muss: HCOOOH,
COOOH, CF
Mechanismus:
R
H
O
Addition des Peroxosauerstoffserfolgt stereospezifisch cis.
Beispiel: 1) Teilschritt aus der Synthese von EpothilonA
Beispiel: 2) Teilschritt aus der Synthese von ErythronolidA
7.4. aus
Beispiel: Teilschritt aus der Synthese von Manumycin
Epoxidtranszur
7.5. durch Darzens-Glycidestersynthese
-Halogencarbonsureesterreagier
oder anderen starken Basen) mit Aldehydenoder
H
HOR
Statt
-Halogencarbonsureesternk
Beispiel: Teilschritt aus der Synthese von Epiasarenin
20 C
2)
7.6. durch Corey-Chaykovsky-Reaktion
S
S

Reaktion funktioniert analog mit
(aber nicht mit
-ungesttigten
I

Beispiel: 1) Teilschritt aus
der Synthese von PeriplanonB
5 C / 30 min.
75%
Beispiel: 2) Teilschritt aus
0 C / 1 h
88%

O
Cl
AcO
Ru
O
Dess-Martin-Reagens
Wichtig bei der Anwendung all dies
X
2
Oxidation mit PDC (analog PCC, Collins-Reagens und andere
OCr
OCr

OCr
H
OCr
OCr
Oxidation mit TPAP (Ley-Oxidation)
O


Ru
O
TPAP ist sehr teuer. Deshalb wird

O
Dess-Martion-Oxidation
Das Dess-Martin-Reagenswird
o-IodbenzoesureIoxoxybenzoesureIBX
Dess-Martin-Reagens
AcO
AcO
R
Swern-Oxidation(
Oxalylchloridwird in CH
zu, dann den zu oxidierenden

ClS
H
O
ClSO
O
O
O
H
S
Parikh-Doering-Reaktion
Bei der Parikh-Doering-Oxidationwird DMSO / Py-SO
NEt
Pfitzner-Moffatt-Oxidation
NEt
Oppenauer-Oxidation (
iPrO
iPrO

iPrO
R

AlOiPr
R
Beispiel: 1) Teilschritt aus
PDC / CH
TEMPO / PhI(OAc)
Beispiel: 2) Teilschritt aus der Synthese von ErythronolidA
0 C / 30 min.
Doering, Corey-Kim-Oxidationund
Dess-Martin-Oxidationfhrten alle
Beispiel: 3) Teilschritt aus der Synthese von Tautomycin
Beispiel: 4) Teilschritt aus der Synthese von EpothilonA
OTBDMS
Beispiel: 5) Teilschritt aus der Synthese von Lycodolin
C. H. Heathcocket al.,
Toluol / 110 C
45%
8.2. aus Halogeniden durch Oxidation
Kornblum-Oxidation: Primre und secundreAlkylhalogenideund
Benzylhalogenideknnen mit
S
Reaktivitt: Tosylate� Iodide�
�Bromide Chloride. Gelegentlich
werden wenig reaktive Chloride zuvor mit Silbertosylatin die
Tosylateberfhrt.
Bei
H
+
Beispiel: Teilschritt aus der Synthese von Solidago-Alkohol
8.3. aus Carbonsurederivatendurch Reduktion
Carbonsurederivatewerden blicher
weise zu Alkoholen reduziert.
NaBH
R
Cl
R
Cl
R
Carbonsureesterknnen mit DIBALH bei tiefen Temperaturen in
nicht-koordinierendenLsungsmitteln (CH
Aldehydenreduziert werden.
Tertire Amideund Weinreb-Amid
eknnen mit DIBALH ebenfalls bei
tiefen Temperaturen zu Aldehydenreduziert werden.
R
R
AlH
R
iBu
AliBu
R
Carbonsurenknnen mit Thexylbromboranselektiv zum Aldehyd
Beispiel: 1) Teilschritt aus der Synthese von (-)-
Beispiel: 2) Teilschritt aus der Synthese von Camptothecin
M. A. Ciufoliniet al.,
THF / 78 C
100%
CHO
MOMO
R
O
R
eichgewicht wird nur durch die
Beispiel: 1) Teilschritt aus
THF / RT 12 h
96%
OH
Beispiel: 2) Teilschritt aus
RT / 4 h / 100 %
O
O
IPh
AcO
der Synthese von Maytansin
E. J. Coreyet al.,
J. Am. Chem. Soc.
MeO
MeO
MeO
RT / 5 min. / 81%
8.6. aus Aromaten durch Formylierungs-und
Vilsmeier-Formylierung
O


O
+
Gattermann-Formylierung
Varianten: Gattermann-Adams-Fo
Reimer-Tiemann-Reaktion
H
Reaktion geht nur bei aktivierten Aromaten!
Weitere Formylierungsreaktionen:

N
Duff-Reaktion
der Synthese von IlludinC
TESO
8.7. aus Alkenendurch Ozonolyse
Mit Ozon knnen Doppelbindungen gespalten werden. Je nach
H
= H
Mechanismus in CH
: 1,3-Diploare Cycloadditiongefolgt von 1,3-
Diploarer Cycloreversiongefolgt
von 1,3-Diploarer Cycloaddition
O

R

O
O
H
O
S
R
O
O
O
R
R
Mechanismus in MeOH: 1,3-Diploare Cycloadditiongefolgt von
8.8. aus 1,2-Diolen durch Glycolspaltung
1,2-Diole (Glycole) knnen mi
t verschiedenen Reagenzien zu
OAc
OAc
Malaprade-Spaltung: Glycolewerden mit PeriodsureHIO
O
O
O
O
O
O
H
Auch wenn NaIO
Verwandte Reaktionen: Bei der
C=C-Doppelbindungenmit NaIO
oxidativgespalten. Dabei
das cis-Diolberfhrt, das dann mit NaIO
oxidativgespalten wird.
Das Os(VI)-Intermediatwird durch NaIO
R
Bei der Lemieux-vonRudloff-Oxidationist OsO
R
DMF / RT
H
der Synthese von PreclavulonA
E. J. Coreyet al.,
72%
Synthese von PremisakinolidA
M. J. Krischeet al.,
cat.
H
der Synthese von GarsubellinA
M. Shibasakiet al.,
NaOAc
8.10. aus Iminen, Oximenund Hydrazonen durch
Imine, Oximeund Hydrazone lassen sich surekatalysiert zu
H
Wichtig: alle Schritte sind Gleichgewichtsreaktionen. Durch groe
Mengen Wasser wird das Gleichgewicht auf die Seite der
Carbonylverbindungverschoben.
Analog verlaufen die Hydrolysen von Iminenund Hydrazonen.
Beispiel: Derivatisierungvon 3-Oxo-
H. Safayhiet al.,
HOOC
kristallisiert
Umkristallisieren
HCl
8.11. aus Nitroverbindungen durch Nef-Reaktion
Substituierte Nitroalkanewerden mit Basen deprotoniertund dann
sofort wieder angesuert. Die erha
ltene tautomereForm (Aci-Nitro-


R
H
O
O
8.12. aus Carbonsurederivatendurch Nucleophile
Carbonsurederivateknnen nur durch solche nucleophilen
R
R
Cl
R
R
THF / RT / 98%
8.13. aus Carbonsurederivatendurch Claisen-
Bei der Claisen-Kondensationwerden Carbonsureesterin
O
R'
Man kann auch
Claisen-Kondensationenmit zwei
verschiedenen
O
R
R
Die Reaktion von Esterenolat
der Synthese von ViolapyronC
1) LDA / THF / -78 C
8.14. durch Pinacol-Umlagerung
Klassisch knnen 1,2-Diole nach
Als Zwischenprodukte oder Nebenprodukte knnen Epoxide
70% HClO
Statt Brnsted-Surenkannman auc
hLewis-Surenverwenden. Oft
ndertsichdanndas erhalteneProdukt.
Man kann die Reaktion auch unter basischen Bedingungen
Verwandte Reaktion:
Verwandte Reaktion: Um
Epoxidelassen sich in Gegenwart von BF

R

R
8.15. aus
NaBH
MeOH / H
Doppelbindungen in
-ungesttigten Carbonylverbindungen
knnen ionisch durch Hydrid-
bertragendeReagenzien reduziert
98%
8.16. aus
α,β-ungesttigten Aldehydenund
R
H
M. Iharaet al.,
-78 C, 1h
0 C, 3h
94%
30 Sekunden (!!!)
20 Sekunden (!!!)
3) HOAc
Synthese von Aplykurodionon-1
CuI / LiCl / -78 C
THF / 96%
*
8.17. aus Alkinendurch Hydratisierung
Die Hydratisierungvon Alkinenverluft entsprechende der
Oxymerkurierungvon Alkenen.
O
HOOC
Toluol / 110 C
60-70%
8.18. durch Decarboxylierungvon
H
O
H
H
R
H
R
H
Bicyclo[2.2.1]heptan-2-on-2-carbonsure kann thermisch bis 200 C
nicht decarboxyliertwerden.
Grund (klassisch):
BredtscheRegel
: In Bicyclenmit mindestens
�], X,Y1) geht vom Brckenkopf-atomkeine Doppelbindung aus.
Grund (modern): Die in der BredtschenRegel erwhnte Doppel-
bindungwrde aus zwei p-Orbi
Wenn die Summe der beiden grten Brcken X+Y
BredtscheRegel nicht mehr. Fr X+Y=8 kann man das System als
trans-Cycloocten
auffassen. Trans-Cyclooctenist stabil!
Generell knnen auch substituierte Malonsuren,
-Sulfonylcarbonsurenu.. decarboxyliertwerden.
Verwandte Reaktion:
O
H
H
R
Die Reaktion funktioniert auch bei Malonsureestern,
-Sulfonylcarbon-
sureesternu. . Verbindu
Verwandte Reaktion:
Die
Claisen-Umlagerung
Decarboxylierungvon
200 C
oder:
78 C
O
Wichtig: die Allylgruppedes Esters
reagiert unter Allylverschiebung!
HOOC
der Synthese von Paspalin1
DMSO / H
O (3 eq.)
67%
8.19. durch Riley-Oxidation
Durch
-Position
SeO
Beispiel: Teilschritt aus der Synthese von BruceolinE
95%
8.20. durch Tiffeneau-Demjanov-Umlagerung
Bei der Tiffeneau-Demjanov-Uml
agerung(Ringerweiterung) luft
eigentlich eine intramolekulare
Ein primres
-Hydroxy-aminwird mit HNO
ne primre Carbeniumiondurch
Umlagerung einer C-C-Bindung stabilisiert wird.
(CH
(CH
/ AcOH
O / 40 min.
8.21. durch Friedel-Crafts-Acylierung
Benzol oder elektronenreichere
R
R




Aufarbeitung

AlCl
Mechanismus:
Zwischen Eduktund
-Komplex sowie zwischen
Phenolewerden erst am O acyliertund reagieren dann in einer
zu den C-acyliertenProdukten.
S


HCl
Aufarbeitung
M�an braucht ebenfalls 1 eq.
Meist entsteht das p-Produkt als Hauptprodukt.
/ Nitrobenzol
HOOC
7h Rckfluss
2) TFAA / 0 C
10 min. / 72%
Verwandte Reaktion:
nwerden sehr reaktionsfhige
Aromaten (Resorcin-, Phloroglucin-und Pyrogallol-Derivateu.a.)
Acylierungenauch mehrfach acyliertwerden knnen.
R

EDG
cat. H
R
H
Statt H
auch Iminne, Oximeund Hydraz
S
S
P

P
Beim Erhitzen zerfllt es in zwei
Ylideaufgefasst werden knnen.
Der Mechanismus der Reaktion verl
Reaktionkonzertiert ber
eine [2+2]-Cycloaddition.
P
MeO
P
= Elektronenziehende Reste
In Gegenwart von Basen sind
R
OH
O
R
R
9.2. aus Lactonendurch Reduktion
Analog zu der Reduktion von Es
tern zu Aldehydenlassen sich
iBu
H
iBu
O / NaOH
O / HCl
70 C / 95%
40%40%20%
AcO
Abwehrstoff der Alge
Elysiacrispata

F

F
H
R
olan
2
3
r Synthese von AmphidinolidT3
THF / HMPT
78 C / 83%
S
S
S
9.4. aus Ortho-Esterndurch nucleophile
Ortho-Esterknnen durch Gri
R
Beispiel: Teilschritt aus der Synthese von LonomycinA
H
C
D
E
F

Приложенные файлы

  • pdf 24756595
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий