28
folie267 TGT Structure Retron Transform Precursor(s) (1) (2) (3) Ph CO 2 t -Bu OH Me HO C C C O (E)-Enolate Aldol PhCHO + Me CO 2 t -Bu C CC C O C O Ph O Ph O Michael Ph O + Me Ph O O MeO 2 C O Robinson Annulation (Aldol+Michael) O MeO 2 C + Me O Ausgewählte wichtige Reaktionen (Transformationen) für die Syntheseplanung

folie267 Ausgewählte wichtige Reaktionen (Transformationen ... · O O +H 2NCH 3 O N OH H CH 3 N OH OH CH 3 N CH + O CO 2 CO 2 H H + H - H 2 N OH CH 3 O CO 2 CO 2 NCH 3 O CO 2 CO

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folie267

TGT Structure Retron Transform Precursor(s)

(1)

(2)

(3)

PhCO2t-Bu

OH

Me

HO C C CO (E)-Enolate

AldolPhCHO + Me CO2t-Bu

C C C CO

COPh

O

Ph

OMichael

Ph

O+

Me Ph

O

O

MeO2C

O

RobinsonAnnulation

(Aldol+Michael) O

MeO2C+

MeO

Ausgewählte wichtige Reaktionen (Transformationen) für die Syntheseplanung

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folie268

Retrosynthese:

(1)

ZM

Ph OtBu

OOH

Me

Synthone

OH

Ph

O

OtBuMe

Retron(Aldolreaktion)

OH O

Syntheseäquivalente:O

Ph

O

OtBu

Aldol-Reaktionen:

Synthese:

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folie269

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folie270Retrosynthese:

(2)

Ph

O

Ph

O

~ZM Synthone

O

Ph Ph

O Retron(Michael-Addition)

O O

O

Ph δ-Ph

O

δ+δ+

δ-Syntheseäquivalente:

O

Ph Ph

O

O

Ph X Ph

O

M

X = Cl, OR

?

Synthone

Syntheseäquivalente:

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folie271Synthese: Michael-Addition

O

Ph Ph

O+

O O

PhPh Ph

O

Ph

OH2O / H+

Kinetische Bedingungen: 1,2 vs 1,4-Addition

O

+OLi

O

HOCO2CH3

+

O

CO2CH3

1,2-Add. 1,4-Add.-78°C 88% 5% 25°C 7% 83%

H2O / H+

Stereochemie:

H2O / H++

O

O

O

H

tBuO2C OH

86%nur einStereoisomeres

Li

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folie272Retrosynthese:

(3)O

MeO2C

O

ZM

FGI

O

MeO2C

OH

retro-

Aldol~ O

MeO2C

O

retro-

Michael-Add. O O

MeO2C

+

Retron(Robinson-Annelierung)

O

FGI

O

OH

~ O

OCH2

O

MeO2C

~retro-

Dieckmann-Kondensation O

MeO2C

EtO

Retron(Claisen-Kondensation)

O O

O

MeO2C

Synthon Syntheseäquivalent

OEtEtO

O O

Heptandisäure-Ethylester

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folie273Synthese: Robinson-Annelierung: Michael-Addition – Aldol-Kondensation

O

MeO2C

OOO

MeO2C+ Michael-

Addition

intramol.Aldol-Add.

B

O

MeO2C

OH-H2O O

MeO2C

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folie274TGT Structure Retron Transform Precursor(s)

(4)

Me2N

O

N C C CO Mannich

(Azaaldol)

N C C CO Double

MannichN

O

Me

Me2NH + CH2O +Me

O

CHO

CHO+ MeNH2 + O

Me

Me

Retrosynthese:

(4)

ZM

Me2N

O

~

Synthone

Me2N

O

N

O

Retron(Mannich-Reaktion)

Syntheseäquivalente: Me2N CH2 +OH OH

Me2N CH2

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folie275Synthese: Mannich-Reaktion

H2C O + Me2NH H2COH

NMe2

H+

H2C NMe

Me+ H2O

OH+ O H

+ H2C NMe

Me

OHCH2 N

Me

Me

- H+ OCH2 N

Me

Me

OO

+ H2N CH3ON

OHH

CH3N

OH

OH

CH3 N

OH

CH3 + O

CO2

CO2

HH + H

- H2O

N

OH

CH3 O

CO2

CO2

N CH3 O

CO2

CO2

- 2 CO2

N

O

H3C

Tropinon

Derivat des Alkaloids Tropin 1917 R. Robinson 1. Beispiel einer biomimetischen Reaktion

NH3C

HO H

Atropin

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folie276

TGT Structure Retron Transform Precursor(s)

(5)

(6)

OMe

OMeO

NH H

N

Claisen-Umlagerung

FischerIndol-

Synthese

Me

H

H

OH

+ MeCOX

NNH2

H

+O

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folie277(5) Claisen-Umlagerung

X 123

1'2'

3'

X

aromatischer Ü.Z.6 delokalisierte Elektronensigmatrope [3,3] Verschiebung

X X = CH2 Cope-UmlagerungX = O Claisen-Umlagerung

OH

+ H3C C OEtOEt

OEt

H+

OCOEt

CH3

EtO

+ EtOH

- EtOH

O

OEtO

H

OEt

H

O

CH3

H

OEt

Chiralität wird transferiert

OEt

OCH3

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folie278Stereochemie der Cope-Umlagerung

X

X

W. v. E. Doering, W.R. Roth, Tetrahedron 1962, 18, 67-74Review: Angew. Chem. Int. Ed.Engl. 1963, 2, 115-122

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folie279(6) Mechanismus der Fischer‘schen Indol-Synthese (15N-Markierung)

NHNH2

15

ZnCl2O

NHN15

NHNH15 NH

NH

H

15+- H2O

Phenylhydrazin Lewis-Säure-Katalysator

Aceton-phenylhydrazon

Cope-Uml.

NH2

NH15 N

HN NH2

HH

15

HZnCl2 ZnCl2

+ H15NH2 + ZnCl2

NHNH2

+

O ZnCl2

- H2O

NN

HNH

NH

NH

Beispiel (Reaktion 6):

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folie280TGT Structure Retron Transform Precursor

(7) OO

HO

OO

OH

Oxy-lactonizationof Olefin

CO2H

(7) Oxy-Laction- und Iodlacton-Bildung

H

OHO

+ R CO

O OH

(H+) H

OO

OHH

OO

OH

OHO

+ I2K2CO3

H2O

OO

I

OO

I

Iodlacton

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folie281Unterscheidung von endo/exo-Diels-Alder-Addukten

+ O

O

O

OO

O

HH

endo

I2K2CO3/H2O CO2H

HH

OO

I

H

OO

OH

exo

I2K2CO3/H2O

X keine Reaktion

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folie282

TGT Structure Retron Transform Precursor

(8)Aromatic

Bromination

OMe

BrBr

OMe

(8) Elektrophile aromatische Substitution

Y E XEH

Y

X

- HX

E

Y

Beispiel:

OCH3 Br2

FeBr3

Anisol

OCH3

Br

H

FeBr4

- HBr

- FeBr3

OCH3

Br

Hauptproduktp-Bromanisol

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folie283

TGT Structure Retron Transform Precursor

(9)

(10)

(11)

(12)

Me

O

Me

O

Allylic Oxidationof CH2 to C=O

Me

OOHOOH

Allylic Oxidationby 1∆gO2, withC=C Transposition

Me

H

Sharpless Epoxidationwith (R,R)-(+)-DET

R OHH

O

HC OH

HO R OH

H

H

H

Et Me

MeOH

H

Et Me

OH

Allylic Oxidationby SeO2

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folie284(9) Oxidationsreaktionen mit Selendioxid

SeO2

O

Oxidation inAllylstellung

Ph

CrO3, Pyrridin

71%, CH2Cl2Ph

OCollins´Reagenz

(10)SeO2

H H OH

trans-Stellung zur Ethylengruppe günstigerals cis-StellungH2O

Mechanismus:

H

RH

SeO

O H

R HSe

OO

H

R Se OOH

sigmatrope[3,2]Verschiebung O

RSe OH

H

H2O OH

R H+ "SeO" + H2O

H

R OSeOH

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folie285

OSeO2

60%

O

O

O

SeO2

70%

O

H

O

Sharpless-Mechanismus:

R O

R

R OH

R H

SeO2

elektro-phil

R O

RH

SeOH

O

- HOHR O

R Se O

+ H2O

- Se- H2O

R O

R O

Oxidation von Ketonen

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folie286(11) Allyloxidation mit Doppelbindungsverschiebungen

N NPh

N NPh

Ph

Ph

HH

Sens: TPP Tetraphenylporphorin

Bengalrosa,Methylenblau,C60

1[Sens] 1[Sens]* 3[Sens]hν ISC

S0 S1 T1

+ 3O21O2

S1

+ 1[Sens]S0

1∑u O2

Senshν

3O21O2

3∑u O2

1∆g O2

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folie287

OO

Red.-Mittel OH

OH O

O

Oxid.

H

OO

En-Reaktion

OOH

LiAlH4

OH

+ 1O2

OODiels-Alder-

Reaktion

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folie288Beispiele:

H2N CS

NH2CH3

CN

OH

OH

MnO2CH3

CN

O

O 64%

Pt / C / H2CH3

CN

OH

OH

CrO3CH3

CN

O

O

[2+2]Cycloaddition und [2+2]Cycloreversion

Diels-Alder-ReaktionCH3

CN

CH3

CN

1O2

96%

CH3

CN

OO

MeO

MeO+ 1O2

O

O

HMeO

HMeO

Dioxetan

∆T2 O

MeO

H+

Chemolumineszenz

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folie289(12) Sharpless-Epoxidierung von Allylalkoholen

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folie290

OH 5 Mol-% Ti(O-i-Pr)4,

7.4 Mol-% D-(-)-DET,t-BuOOH,4 -molecular sieve

OHO

Å

95%,91% ee

OAc

OH

L-(+)-DET,

Ti(O-i-C3H7)4/ t-C4H9OOH

OAc

OH

HO

70%; > 95% ee

OH t-BuOOH,Ti(O-i-Pr)4L-(+)-DET

OH

O

H2O OH OH

OH

1. TsCl

2. O , H

OO

OTs

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folie291Sharpless-Epoxidierung: MechanismusCO2Et

OHHHHO

CO2Et

L-(+)-DiethyltatratL-(+)-DETnatürlich

CO2EtHHOOHH

CO2Et

D-(-)-DiethyltatratD-(-)-DET

unnatürlich

Struktur des reaktiven Titanreagenzes

Katalyse-Cyklus

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folie292

Referenz: E. J. Corey, S. G. Pyne,W.-g. Su, Tetrahedron Lett.1983, 24, 4883.

Synthese von Leukotrien B5

O

O

OH

+

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folie293

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folie294Enantioselektive Epoxidierung von Alkenen

E. N. Jacobsen et al.J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 7063