Сучасні методи органічного синтезу. Ізогіпсичні перетворення функціональних груп. Реакції приєднання. Гідроборування

1. ІЗОГІПСИЧНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ГРУП РЕАКЦІЇ ПРИЄДНАННЯ. ГІДРОБОРУВАННЯ

Сучасні методи
органічного синтезу

2. Гідроборування за участі борану

Загальні положення
Стехіометрія
У більшості випадків реакція йде
швидко і кількісно.
Спостерігається
імовірно
через
перехідний стан.
син-приєднання,
чотиричленний
Реакція
йде
регіота
стереоселективно
–
атом
бору
приєднується за менш стерично
утрудненим положенням.
За
звичайних
температур
спостерігаються перегрупування.
не
За умови контролю стехіометрії, у
молекулі алкену можуть бути присутні
навіть групи, що реагують з бораном.
2
3:1
2:1
1:1

3. Гідроборування за участі борану

Стереоселективність
Регіоселективність
Монозаміщені алкени (крім (гетеро)ароматичних) – селективність >90%.
1,1-Дизаміщені та тризаміщені алкени
– селективність >98%.
1,2-Дизаміщені алкени – селективність практично відсутня.
1,3-Дієни – проблема конкуренції 1,2та 1,4-заміщення.
Термінальні алкіни – проблема
утворення 1,1-диборанільних похідних.
Дизаміщені алкіни – селективність
практично відсутня
R
3
R
R
R
R
R
Завжди син-приєднання.
Приєднання
з
менш
стерично
утрудненого боку, проте селективність
висока лише у випадку значних
стеричних перешкод.
H
S
H
HO
COOMe
OMEM
H
1. BH3-THF
2. H2O2-KOH
S
H
COOMe
OMEM

4. Підвищення селективності: похідні борану

BH
BH2
B
H
ThexylBH2
(Sia)2BH
9-BBN
O
O
BH
BH
O
Catecholborane
O
Pinacolborane
9-BBN: 9-BoraBicycloNonane
(Sia)2BH: Di(Sec-IsoAmyl)Borane, Disiamylborane
ThexylBH2: Tert-HexylBorane, thexylborane
4

5. Підвищення селективності: похідні борану

ThexylBH2
5

6. Енантіоселективне гідроборування

Реагент має порівняно
низьку реакційну здатність
(ефективний лише для
дизаміщених алкенів)
Висока енантіоселективність спостерігається для
цис-1,2-дизаміщених алкенів, особливо циклічних
(+)-(ipc)2BH одержують з
(S)- -пінену – дає (R)-ізомер спирту
(–)-(ipc)2BH одержують з
(R)- -пінену – дає (S)-ізомер спирту
6
H
B
(+)-(ipc)2BH
Ipc: IsoPinoCampheyl
87% e.e.

7. Гідратація алкенів

Гідроборування-окиснення
Приєднання проти Марковнікова
Гідроборування – син-приєданння
Окиснення – збереження конфігурації
7

8. Гідратація алкенів

Оксимеркурування-відновлення
Приєднання за Марковніковим
Меркурування – анти-приєданння
Відновлення – нестереоспецифічне
8

9. Інші реакції боранів

Введення інших функціональних груп (крім гідроксилу)
R2C=O or RCHO or RCOOH
CrO3-H2SO4
CrO3-py, PCC, DMSO-(COCl)2
or Dess-Martin reagent
R2CH2
AcOH
(R2CH)3B
NH2OSO3H
Br2, NaOMe
I2, NaOH
R2CHBr or R2CHI
9
R2CHNH2

10. Інші реакції боранів

Карбонілювання
1.
2.
3.
KCN
(CF3CO)2O
H2O2
1.
Cl2CHOMe,
t-BuOK
H2O2
2.
10

11. Йодолактонізація

11

12. Задача 1: Вуглеводень Х

LiAlH4
1. MsCl,py
?
I2
KOH
?
?
?
heat
2. NaCN
H2, Pt
TEA
COOEt
X
12
N2H4
KOH
?
NaH
?
[O]
?
MsCl
Whitlock, H. W., J. Am. Chem. Soc. 1962, 84, 3412.
py
?
LiAlH4
?

13. Задача 2: Thromboxane A2 model

O
Zn
?
Br3CCOOEt
1. ThexylBH2
?
?
P(OMe)3
2. H2O2/KOH
no C=O
cyclic
13
Bu3SnH
DEAD
Tromboxane A2
model
(C,H,O only;
observed in solution)
Bhagwat, S. S.; Hamann, P. R.; Still, W. C. Tetrahedron Lett., 1985, 26, 1955.