La conception d'une synthèse organique - Apprendre la chimie Wiki
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Cette page est adapté pour les débutants chimie organique, pour apprendre comment mettre ensemble une synthèse en plusieurs étapes assez court en utilisant des transformations organiques standard.
Ce tutoriel utilise l'approche « déconnexion » pour la conception d'une synthèse organique, en se concentrant sur la construction d'obligations clés. Le processus impliqué dans la résolution du problème de synthèse se décompose en une série d'étapes simples standard, pour permettre à l'étudiant de comprendre comment appliquer cette approche générale.
Ce problème de synthèse de l'échantillon suppose qu'un matériau de départ est donnée par l'instructeur. Tout au long, vous devez garder à l'esprit qu'il est souvent plus utile de travailler à rebours à partir du produit, plutôt que d'essayer de travailler avant de la matière première - en pratique, vous avez souvent besoin de faire les deux.
Exemple problème synthèse
Carte du matériau de départ sur le squelette du produit
Nous comptons les carbones pour assurer le suivi; puisque nous utilisons la même molécule deux fois, j'ai compté les carbones sur la seconde molécule 1' et 2' . Etant donné que le cycle phényle (Ph) ne change pas, on n'a pas besoin de compter les atomes de carbone, nous pouvons simplement traiter le Ph en tant que groupe substituant. Idéalement, vous devez être en mesure de cartographier les positions du groupe fonctionnel aussi. Vous pouvez traiter alcènes et alcynes en tant que groupes fonctionnels. Dans l'exemple donné, le nouveau groupe OCH3 remplace simplement l'ancien groupe alcène sur le carbone 1, et il y a aussi une nouvelle connexion de carbone 1 au carbone 2 d'une autre molécule (comme numérotée 2' ). Il est toujours beaucoup plus facile d'introduire une connexion ou d'un groupe fonctionnel à une position avec les fonctionnalités existantes là (ou au moins à proximité).
Regardez la nouvelle formation de liaison C-C. Afficher également les autres constructions obligataires clés, en particulier si ces parties forment des anneaux.
Pensez à la meilleure façon de faire les principales constructions de liaison C-C, ce sont presque toujours les principales étapes de la synthèse entière (vaut le plus de points aux examens!). Lorsque la nouvelle liaison est faite? Comme précédemment, essayez de comparer aussi les positions des groupes fonctionnels dans la matière de départ - produit pour obtenir le « meilleur ajustement ». Ne vous inquiétez pas pour tout de suite le groupe fonctionnel correct. Se reporter à la brochure sur « standards déconnexions carbone-carbone. »
réactifs / méthodes possibles pour la formation de connexions C-C, souvent vu dans les cours de chimie organique introduction:
- réactifs Grignard, organolithiens ou acétylure sels - voir la carte de réaction de la chimie Grignard
- lithium organocuprates
- Friedel-Crafts - réactions Gatterman-Koch - utiliser normalement acylation, pas alkylation
- chimie énolate - alkylation, aldol - Claisen condensations
- Utilisation d'ion cyanure en tant que nucléophile
- réaction de Wittig
Dans ce cas, nous voulons faire un éther, qui est lié à un alcool - pour cela, la chimie Grignard est très polyvalent. Quatre réactions de formation de liaison C-C pertinents sont indiqués ci-dessous. Lequel d'entre eux seraient dans cette synthèse le plus approprié? Note: La nouvelle liaison C-C est en gras.
Quelques approches possibles pour la construction clé liaison C-C - choisir un
(A) Faire le réactif clé « morceaux »
- Synthétiser le réactif de Grignard souhaité à partir de l'alcène de départ
- Synthétiser la cétone désirée à partir de la même alcène de départ
Une fois que vous avez travaillé cette partie de la synthèse, vous pouvez jeter un oeil à l'itinéraire le plus probable.
(B) Régler les groupes fonctionnels pour obtenir le produit final
Dans ce cas particulier, nous avons simplement besoin de convertir l'alcool dans l'éther méthylique correspondant. Cela peut être fait en utilisant la synthèse de l'éther Williamson:
ÉTAPE 5 - Examen
Ceci est le temps d'écrire toute la synthèse et rechercher:
- Incompatibles (par exemple, éviter O = CH-CH2 -MgBr et similaires) ou en compétition groupes fonctionnels (va l'aldéhyde est réduite le long de l'ester par le LiAlH4?).
- Vérifiez s'il y a une meilleure façon.
Nous associons notre précédente réponse à la synthèse d'éther de Williamson (juste au-dessus) pour obtenir la synthèse complète:
C'est bien! Cela devrait obtenir la totalité des points à un examen. Toutefois, si l'on veut être « intelligent », on peut remarquer que le produit initial de la réaction de Grignard (avant traitement conclusif aqueux acide) est un alcoolate de magnésium. Si nous éteignons cela avec CH3I au lieu de H3 O +. nous pouvons obtenir directement le produit et nous sauver l'étape H3 O + et l'étape NaH / THF.
