stringtranslate.com

Синтон

В ретросинтетическом анализе синтон — это гипотетическая единица внутри молекулы-мишени , которая представляет собой потенциальный стартовый реагент в ретроактивном синтезе этой молекулы-мишени. Термин был придуман в 1967 году Э. Дж. Кори . [1] В 1988 году он отметил, что «слово синтон теперь стало использоваться для обозначения синтетического строительного блока , а не ретросинтетических фрагментарных структур». [2] В 1998 году [3] было отмечено , что эта фраза не фигурировала очень заметно в книге Кори 1981 года « Логика химического синтеза» [4] , поскольку она не была включена в указатель. Поскольку синтоны заряжены , при синтезе в коммерческих целях обнаруживается незаряженная форма вместо формирования и использования потенциально очень нестабильных заряженных синтонов.

Пример

Ретросинтетический анализ фенилуксусной кислоты

При планировании синтеза фенилуксусной кислоты выделяют два синтона: нуклеофильную группу «СООН- » и электрофильную группу «ФСН 2+ » . Конечно, оба синтона не существуют сами по себе; синтетические эквиваленты, соответствующие синтонам, вступают в реакцию с образованием желаемого реагента . В этом случае цианид-анион является синтетическим эквивалентом синтона СООН- , а бензилбромид — синтетическим эквивалентом бензилсинтона .

Таким образом , синтез фенилуксусной кислоты, определенный ретросинтетическим анализом, выглядит следующим образом:

Ph−CH 2 −Br + Na + [C≡N] − → Ph−CH 2 −C≡N + NaBr
Ph−CH 2 −C≡N + 2 H 2 O → Ph−CH 2 −C(=O)−OH + NH 3

где Ph означает фенил .

Альтернативное использование синтетических олигонуклеотидов

Этот термин также используется в области синтеза генов - например, «синтетические олигонуклеотиды с 40 основаниями встроены в синтоны длиной от 500 до 800 п.н.». [5]

Карбокатионные синтоны

Рис. 1: Стратегическое отключение на пути к хоп-эфиру

Многие ретросинтетические разъединения, важные для планирования органического синтеза, используют карбокатионные синтоны. Углерод-углеродные связи , например, существуют повсеместно в органических молекулах и обычно разрываются во время ретросинтетического анализа с образованием карбокатионных и карбанионных синтонов. Связи углерод- гетероатом , такие как те, которые обнаружены в алкилгалогенидах , спиртах и ​​амидах , также можно проследить ретросинтетически в обратном направлении до разрывов полярных связей CX, приводящих к образованию карбокатиона на углероде . Ионы оксония и ацилия представляют собой карбокатионные синтоны для карбонильных соединений, таких как кетоны , альдегиды и производные карбоновых кислот . Синтон оксониевого типа использовался при отключении на пути [ необходимо разъяснение ] к эфиру хмеля [ необходимо уточнение ] , [6] ключевому компоненту пива (см. рис.1). В дальнейшем исследователи использовали внутримолекулярную альдольную реакцию , катализируемую тетрахлоридом титана, для образования тетрагидрофуранового кольца эфира хмеля.

Еще одним распространенным разъединением, характеризующимся карбокатионными синтонами , является реакция Пикте-Шпенглера . Механизм реакции включает атаку пи-связи CC на ион иминия, обычно образующийся in situ в результате конденсации амина и альдегида. Реакция Пикте -Шпенглера широко использовалась для синтеза многочисленных индольных и изохинолиновых алкалоидов. [7]

Алкилирование карбаниона - это распространенная стратегия, используемая для создания углерод-углеродных связей. Алкилирующий агент обычно представляет собой алкилгалогенид или эквивалентное соединение с хорошей уходящей группой на углероде. Аллилгалогениды особенно привлекательны для реакций типа S N 2 из-за повышенной реакционной способности, добавляемой аллильной системой. Целестолид (4-ацетил-6-т-бутил-1,1-диметилиндан, компонент мускусных духов ) можно синтезировать, используя алкилирование бензил-аниона с 3-хлор-2-метил-1-пропеном в качестве промежуточной стадии. [8] Синтез довольно прост и адаптирован для учебных целей в студенческой лаборатории.

Рекомендации

  1. ^ Э. Дж. Кори (1967). «Общие методы построения сложных молекул» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 14 :30–37. дои : 10.1351/pac196714010019. S2CID  73595158.
  2. ^ Э. Дж. Кори (1988). «Лекция Роберта Робинсона. Ретросинтетическое мышление - основы и примеры». хим. Соц. Преподобный . 17 : 111–133. дои : 10.1039/CS9881700111.
  3. ^ В. А. Смит, А. Ф. Бучков, Р. Копл ​​(1998). Органический синтез – наука, лежащая в основе искусства . Королевское химическое общество. ISBN 0-85404-544-9.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  4. ^ Элиас Джеймс Кори; Сюэ-Мин Ченг (1995). Логика химического синтеза . Уайли-Интерсайенс. ISBN 0-471-11594-0.
  5. ^ Сара Дж. Кодумал; Кедар Г. Патель; Ральф Рид; Хьюго Дж. Менцелла; Марк Уэлч и Дэниел В. Санти (2 ноября 2004 г.). «Полный синтез длинных последовательностей ДНК: синтез непрерывного кластера генов поликетидсинтазы длиной 32 т.п.н.». ПНАС . 101 (44): 15573–15578. Бибкод : 2004PNAS..10115573K. дои : 10.1073/pnas.0406911101 . ПМК 524854 . ПМИД  15496466. 
  6. ^ Линдерман, Рассел Дж.; Годфри, Алекс. (август 1988 г.). «Новый синтез тетрагидрофуранов через синтетический эквивалент карбонилилида». Журнал Американского химического общества . 110 (18): 6249–6251. дои : 10.1021/ja00226a052. ПМИД  22148812.
  7. ^ Уэйли, WM; Говиндачири, Т.Р. (1951). «Синтез Пикте-Шпенглера тетрагидроизохинолинов и родственных соединений». Адамс, Р. (ред.). Органические реакции . Том. VI. Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья. п. 151. дои : 10.1002/0471264180.или006.03. ISBN 0471264180.
  8. ^ Кагабу, Синдзо; Кодзима, Юка (май 1992 г.). «Синтез индана мускусного целестолида». Журнал химического образования . 69 (5): 420. Бибкод : 1992JChEd..69..420K. дои : 10.1021/ed069p420.