Задачка из химии fluorene

форум для специалистов в области органической химии
organic chemistry issues discussion for professional scientists
Ответить
Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 5296
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Задачка из химии fluorene

Сообщение Phobos » Вт фев 22, 2005 9:19 am

Имеется 2,7-diacetyl-9,9-dimethyl-fluorene. Один из ацетилов предполагается окислить перекисью в соответствующий ацетат (Байер-Виллигером), второй - окислить с деградацией до кислоты Flu-CO2H. Вопрос: как бы для начала селективно защитить один из ацетилов? Если взять просто 1 экв. этиленгликоля, получится, скорее всего смесь исходного, ди- и монозащищенных продуктов. Можно перевести всю систему в моноанион, скажем с 1 экв. LDA. А дальше? Защитить как триметилсилил-енолят? Слишком неустойчив, свалится в любой последующей реакции. Можно ли как-нибудь селективно посадить галоген на один из ацетилов? В общем, жду идей и предложений.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

INEOS
Сообщения: 75
Зарегистрирован: Вс ноя 07, 2004 11:02 am

Re: Задачка из химии fluorene

Сообщение INEOS » Вт фев 22, 2005 10:59 am

Phobos писал(а):Имеется 2,7-diacetyl-9,9-dimethyl-fluorene. Один из ацетилов предполагается окислить перекисью в соответствующий ацетат (Байер-Виллигером), второй - окислить с деградацией до кислоты Flu-CO2H. Вопрос: как бы для начала селективно защитить один из ацетилов? Если взять просто 1 экв. этиленгликоля, получится, скорее всего смесь исходного, ди- и монозащищенных продуктов. Можно перевести всю систему в моноанион, скажем с 1 экв. LDA. А дальше? Защитить как триметилсилил-енолят? Слишком неустойчив, свалится в любой последующей реакции. Можно ли как-нибудь селективно посадить галоген на один из ацетилов? В общем, жду идей и предложений.
Хаюшки!

А что если :
1) превратить одну группу в триметилсилильный енолят
2) провести его эпоксидирование с последующим раскрытием (я имею в виду набор реакций, по результату эквивалентный "обращенной реакции Байера-Виллигера" - см. твой декабрьский топик на эту тему, там вроде как была ссылка на такое). В результате ентот бедный ацетил превратится в сложный эфир типа Ar-COOMe.

Далее спокойно окисляешь второй ацетил по нормальному Байеру- Виллигеру до CH3-COOAr.

Правда, надо еще придумать, как как гидролизовать селективно только одну сложноэфирную группу...

INEOS
Сообщения: 75
Зарегистрирован: Вс ноя 07, 2004 11:02 am

Re: Задачка из химии fluorene

Сообщение INEOS » Вт фев 22, 2005 6:46 pm

...можно, наверное, гидролизовать в каком-нить хитром буфере при определенном рН...

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 5296
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Сообщение Phobos » Вт фев 22, 2005 9:40 pm

Мне кажется, что окисление силил-енолята дает кетол, то бишь это способ внесения гидроксила альфа к карбонилу (Rubottom oxidation). При дальнейшем окислении кетол, конечно развалится и даст нужную кислоту, но это уже делается не MCPBA, а чем-то посильнее. Загвоздка в том, что сам ацетил тоже окисляется весьма бодро, видимо через енольный таутомер. А как можно сразу сложный эфир получить из силила?
Кстати, в тему декабрьского топика: гидролиз такого ацетата идет с 2-3 экв. NaOH при комнатной температуре за полчаса. Так что зачем автору нужен был reflux with large excess of KOH overnight - непонятно. Я даже думал, может при этих условиях небольшой процент получившегося кетола как-то изомеризуется в ацетат - но кетола практически и не получается, а в статье вещество все равно хроматографией чистят.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 1673
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Сообщение ChemNavigator » Ср фев 23, 2005 4:42 pm

Предлагаю вариант.
При действии гипохлорита натрия должно происходить галоформное расщепление ацетильных групп. Поскольку введение атома галогена в ацетильную группу в щелочной среде ускоряет дальнейшее её галогенирование, то применение строго рассчитанного количества NaOCl должно привести к галоформному расщеплению одной ацетильной группы до карбоксилат-иона, с сохранением второй ацетильной группы.
Оставшуюся ацетильную группу можно затем окислить до ацетоксигруппы.

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 5296
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Сообщение Phobos » Ср фев 23, 2005 5:11 pm

Это не вариант. Это лишь дает некоторое представление о кинетике процесса - молекула, в которую уже вошел атом хлора, реагирует с гипохлоритом быстрее исходного вещества. Но после образования продукта следующая порция гипохлорита может внести тот самый первый атом хлора как в диацетил, так и в ацетил-кислоту, с другой стороны. И вновь уже прохлорированный ацетил прореагирует с добавляемым гипохлоритом до конца, прежде чем призойдет монохлоринация на другой молекуле. Это был бы вариант, если бы удалось сперва на все вещество селективно посадить один атом галогена.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 1673
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Сообщение ChemNavigator » Ср фев 23, 2005 6:06 pm

Phobos писал(а):Это был бы вариант, если бы удалось сперва на все вещество селективно посадить один атом галогена.
Как насчёт брома или NBS?
При действии 1 моля бромирующего агента должна образоваться равновесная смесь из монобромида, дибромида и исходного соединения, которые в принципе можно разделить. В крайнем случае - даже хроматографически.
чем не вариант?

Аватара пользователя
НЕКОЗЛЮ
Сообщения: 116
Зарегистрирован: Пн апр 28, 2003 5:50 pm

Сообщение НЕКОЗЛЮ » Ср фев 23, 2005 7:13 pm

Да, у а что потом дальше с монобромидом делать? Можно конечно добиться конечного результата, но это имхо в много стадий.

Вообще, вопрос это скорее не из химии флуоренов, а просто из серии издевательских:). Подобное тут спрашивал в одном из своих первых постов Satyros, а именно как защитить одну их CHO групп терефталевого диальдегида. Возможно, он нашел ответ на этот вопрос, так что попробуй спросить у него. Ясно одно - если у тебя исходного продукта море, то наверное что нибудь получится.
Что приходит в голову -
1)подействовать 1экв сильного основания. Потом на этот анион посадить какую нибудь группу, которая и будет обусловливать различия в хим св-вах этих ацилов.
2)подействовать гриньяром(или гидрид-ионом), с расчетом на то, что полученное в-во будет нерастворимо в эфире(тгф)(засчет ионного строения) и выпадет в осадок, тем самым выведется из гомогенного р-ра, где идет р-я. Тогда меньше вероятность, что вторая группа затронется.
Можно, например, в несколько стадий получить из диацетила - динитрил и подействовать метил-гриньяром. Потом гидролизовать, и по байеру-веллигеру.

Другой вариант - провести р-ю манниха с 1 экв формальдегида(параформа) и диалкиламина(с изб исх в-ва). COCH3=>COCH2CH2NMe2.
То, что не прореагирует, можно отделить экстракцией в кислой среде.
Далее попытаться подействовать Br2/OH(-). Тут я не уверен, но, насколько знаю, метильные группы галогенируются значительно быстрее, чем -CH2-.
После чего экстрагировать примеси из щелочного раствора(то, что галоформируется, станет COO-). Даже если предположить, что -CH2- тоже будет галогенироваться, то продукт не будет содержать заряженных в щелочной среде групп. Потом р-я байера-веллигера, гидролиз -OCOCHnBr(2-n)CH2NMe2 и повесить ацетил.
Вот только я не знаю, как будут вести себя альфа-галогенированные ацилы при р-ии байера-веллигера.

Также можно из моно-манниховского продукта элиминировать NMe3 из четвертичной ам. соли. Тогда в полученном соединении можно будет селективно защитить этиленгликолем COCH3 ( так как карбонильная группа COCH=CH2 неактивна изза сопряжения). Потом просести р-ю байера-веллигера (чтобы защита только не отвалилась). Если б-в не пойдет изза неактивной карбонильной группы, то можно сначала присоединить нуклеофил для того, чтобы разрушить сопряженную систему COCH=CH2. Только вот как пойдет р-я б-в с ненасыщенным ацилом (если она вообще пойдет) - не знаю. Что будет мигрировать?

Ответ на этот вопрос я однажды видел на rhodium, но не уверен в нем.
Получение фенилацетона:
PhCHO + CH3CH2COCH3 в кислой среде = PhCH=C(CH3)COCH3.
Из которого потом по байеру-веллигеру получают виниловый эфир PhCH=C(CH3)-OCHCH3, гидролизуют до фенилацетона.
Вообще, там не mcpba указан, а чтото типа H2O2/OH- , или может еще что.
Если реакция действительно идет так, то в нашем случае все просто шикарно: после элиминирования NMe3 действуем mcpba, получается сразу то что надо(почти). Или мигрировать будет арен, а не двойная связь?
Однако я сильно сомневаюсь что на rhodium написано правильно.
Возможно, там вначале идет образование эпоксида, который реагирует с еще одним эквивалентом mcpba по байеру велигеру. И после гидролиза образуется фенилацетон, СО2 и метанол. (раскрытие эпоксида синхронное с элиминированием CO2)

Извиняюсь за сумбурность текста, надеюсь понятно

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 5296
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Сообщение Phobos » Ср фев 23, 2005 8:48 pm

Разделение смеси мне не подходит - иначе я бы просто защитил кетон с 1 экв. этиленгликоля и поделил бы смесь. Анион хорош тем, что из-за сопряженности системы он точно образуется лишь на одном ацетиле. Поэтому и все мысли пока именно в этом направлении.

...Потом р-я байера-веллигера, гидролиз -OCOCHnBr(2-n)CH2NMe2 и повесить ацетил.
Вот только я не знаю, как будут вести себя альфа-галогенированные ацилы при р-ии байера-веллигера.


Также добавочный амин изменит кислотность системы, а в реакциях с MCPBA это достаточно важно. Не повлияет ли он также на процесс перегруппировки - ХЗ.

...так как карбонильная группа COCH=CH2 неактивна изза сопряжения).

Насчет сопряжения - трудно сказать, обе группы уже сопряжены с ароматическим кольцом, не знаю насколько будет чувствоваться влияние дополнительного винила. Кстати, кажется, влияние винила обратное - сопряженный карбонил можно защитить ацеталью селективно в присутствии обычного, так как карбокатион более стабилизирован (Так утверждает госпожа Грин:)).Есть также шанс получить банальный эпоксид на двойной связи во время Б-В.
Вещества, кстати, не море:)
Пока что склоняюсь к мысли посадить селективно силил-енолят, затем борогидридом восстановить гидроксил, защитить, снять силил и провести Байер-Виллигера. Снять защиту с гидроксила и зверски окислить все это дело до кислоты.
Второй вариант: что будет, если моноанион прореагировать с иодом? Если иод сядет альфа к карбонилу селективно, то есть статейка (правда всего одна, в Лароке, без описания методики), что такой иодид можно превратить в пиридиновую четвертичную соль, которая при действии щелочи разлагается до кислоты.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
Satyros
Сообщения: 1934
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 11:06 am

Сообщение Satyros » Чт фев 24, 2005 12:36 am

НЕКОЗЛЮ писал(а): Подобное тут спрашивал в одном из своих первых постов Satyros, а именно как защитить одну их CHO групп терефталевого диальдегида.
Да, я тоже сразу про это вспомнил :)
Вообще говоря, это и так, наверное, понятно, но я уж больно отчётиво прочувствовал: проводить реакцию по одной из двух эквивалентных групп можно, но гемморрой очень большой..

Персонально у меня это так в итоге и не вышло, но, насколько я знаю, в итоге у других людей что-то получилось. Сейчас в аську кинул вопрос. Но, надеюсь, понятно, что всё равно образовывалась смесь, и вопрос был лишь в соотношениях получившихся продуктов. Видимо, они всех устраивали.
Те, кто уцелеют, расскажут, как всё было замечательно.

Ответить

Вернуться в «органическая химия / organic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 4 гостя