Сложная олимпиадная задача

[Alex Sharov]

Помогите решить задачу по органической химии. Много лет назад она давалась на олимпиаде по органике, мне интересно, как осуществить эти пять пятистадийных синтезов. 

http://www.chem.msu.su/rus/events/orgolymp05/problems-1st-round.pdf

Блок B.

Все структуры - это либо начальный, либо конечный продукт 5-ти стадийного синтеза, а условия реакций раскиданы по странице хаотически. Нужно воссоздать эти цепочки синтезов. Помогите, пожалуйста.

Да и вам самим, думаю, это будет интересно.

Изменено 25 Июня, 2015 в 21:05 пользователем Alex Sharov

[tixmir]

решил

[Alex Sharov]

Напишите, пожалуйста, ответ, уважаемый tixmir.

Скажем, в таком виде - буква начального реагента, затем номера стадий и потом буква конечного.

Будет очень интересно это просмотреть и обсудить.

Заранее спасибо)

[tixmir]

Ну поехали

И-13-16-9-23-5-А

Ж-20-7-24-21-18-Б

З-8-25-1-10-17-Д

К-4-12-15-22-6-Е

Последняя цепочка на Вас, она самая простая.

[Alex Sharov]

Поехали.

Да, это кажется чем-то тяжёлым. 

Спасибо за ответы - но это лишь начало. Будем разбираться дальше.

Последняя цепочка.

В-11-19-14-2-3-Г

Полагаю, что так.

Сначала защищаем аминогруппу бензоилированием (Bz), да и по структуре там есть такой фрагмент (11). Затем делаем из COOH C(O)Cl (19), затем замещаем Cl на CN с NaCN (14), затем проводим гидролиз нитрила до кислоты (2), и затем кето-группа стереоселективно восстанавливается до спиртовой действием этого непонятного Baker's yeast.

Теперь вопросы. Начал первую цепочку разгребать.

Смотрите - сначала делаем Гриньяр (ну это стандартно), а вот затем...

У вас дальше почему-то Me2S/CuBr2, и затем сложный эфир с тройной связью. Гриньяр с эфиром по идее (по всем канонам) должен давать третичный спирт с 1 тройной и 2-мя двойными связями, но тогда что-то не вяжется, дальнейшее не имеет смысла... 

Значит, Гриньяр как-то по тройной связи что ли атакует? O_o 

А дальше что? Борный реагент - он вообще что делает?

Вторая ваша цепочка.

Вначале F замещается на СH(CN)COOMe (20) - это реакция S (N) Ar - нуклеофильного замещения в ароматическом кольце. Я думал об этом и ранее. 

Затем Br-CH2-COOEt атакует депротонированную форму этого в-ва ( депротонирование достигается даже таким слабым base, как K2CO3) - это (7). 

Непонятки далее - что делает NaCl/DMSO (это 24) здесь? - это же реагент для обычной SN2-реакции, но здесь нет хороших уходящих групп у первичного атома С...

А каков вообще смысл нагревания с порошком Cu при 220 0C?

Изменено 28 Июня, 2015 в 08:22 пользователем Alex Sharov

[tixmir]

непонятный реагент это дрожжи.

будем разбирать цепочки по-одной, так интереснее. Начнем с этой

Извиняюсь за размер фото, в общем:

1) гриньяр

2) медьорганика

3) цис-присоединение по поляризованной пи-связи, общая реакция для медь органики, при минус 78 реакция идет стереоселективно

4)медный интермедиант ( он не выделяется) реагирует с алкилиодидом ( бор там пока не важен) тоже общая реакция для меди

5) полученная аллилборная кислота ( в виде эфира) реагирует с альдегидом, я, как смог, нарисовал циклическое 6-ти членное переходное состояние (снизу). После сигматропной пеакции  и внутримолекулярной переэтерификации получается циклический продукт с аллильным радикалом. Если бы там был не аллил, то на этом реакция остановилась бы, но из-за аллила происходит еще один 3,3 сигматропный сдвиг.

Изменено 28 Июня, 2015 в 16:42 пользователем tixmir

[Alex Sharov]

Спасибо)

Очень интересно - разбираю.

Навскидку вопрос - вы сказали Baker's yeast - это... дрожжи? O_o 

Ёё, они чё, реал... дрожжи туда засыпали, в то вещество? Ну блииин... странное применение дрожжей, однако. Невероятно... просто поразительно - во эти ребята дают. 

[tixmir]

Ничего удивительного, к примеру, есть промышленный синтез эфедрина, в котором применяются дрожжи. И ещё много чего есть.

А Вы, если не секрет, где учитесь?

[Alex Sharov]

Вроде с вашим ответом по первой цепочке разобрался. Последняя стадия - вы её назвали  3,3 сигматропным сдвигом, мне же она известна как перегруппировка Коупа. Просто не сразу сообразил. 

Давайте посмотрим теперь на цепочку №2.

Ж-20-7-24-21-18-Б

Первая стадия вроде бы - реакция S (N) Ar - нуклеофильного замещения в ароматическом кольце. F замещается на СH(CN)COOMe (20). Далее  Br-CH2-COOEt атакует депротонированную форму этого в-ва (депротонирование достигается даже таким слабым base, как K2CO3) - это (7).

Что делает  NaCl/DMSO (это 24) здесь?

Не могу сообразить - распишите с этого момента, пожалуйста.


Я учусь в МГУ на химическом.

[tixmir]

Начало верно. Вот фото 3-й стадии, механизм примерный, но начинается ,скорее всего, именно так, хлорид натрия , а лучше лития, в дмсо известный реактив для разрушения сложных эфиров. К тебе вопрос, почему атакуется именно этот эфир?

 

Не вставляется сегодня фото, вот https://yadi.sk/i/SnXsXk6mhathH

Изменено 30 Июня, 2015 в 20:37 пользователем tixmir