مشکلات بیشتر تمرین گریگنارد، این بار با ترکیب اکسیداسیون
در اینجا خلاصه پست امروز در مورد سنتز ترکیبی از معرف های Grignard آمده است و اکسیدان ها
اگر با واکنش گریگنارد شروع کنیم، الکل ثانویه حاصل را اکسید کنیم و سپس واکنش گریگنارد دوم را انجام دهیم، تبدیل یک آلدئید به الکل سوم می تواند انجام شود. همانطور که خواهیم دید، کلید برنامه ریزی این سنتزها تفکر معکوس است.
فهرست مطالب
- حل یک مسئله ترکیبی رایج در امتحانات
- حلقه گمشده: اکسیداسیون
- کار به عقب از محصول نهایی
- خلاصه: مشکلات تمرینی گریگنارد در ترکیب اکسیداسیون
- یادداشت ها (از جمله مشکلات پاداش)
1. حل یک مسئله ترکیبی رایج در امتحانات
در آخرین پست ما دیدیم که چگونه با استفاده از معرف‌های Grignard به برخی از مشکلات سنتز نسبتاً ساده نزدیک شویم. ما یاد گرفتیم که چگونه از محصولات نهایی خود (الکل ها) به پیش سازهای مناسب برای واکنش گریگنارد (آلدئیدها، کتون ها یا استرها) فکر کنیم.
در این پست با ترکیب واکنشی که احتمالاً قبلاً دیده‌اید، اما نه در این زمینه، آن را یک قدم جلوتر خواهیم برد.
به عنوان مثال: در اینجا یک نوع نسبتاً رایج مشکل امتحان با استفاده از معرف‌های Grignard وجود دارد.
با توجه به آلدهید نشان داده شده، چگونه آن را به الکل سوم در سمت راست می‌سازید که واکنش‌های گریگنارد را در سنتز خود وارد می‌کند؟
در حالی که شما به آن فکر می کنید، یک چیز باید روشن باشد. این را نمی توان در یک مرحله انجام داد. از این گذشته، ما دیده‌ایم که می‌توانیم آلدئیدها را از طریق واکنش گریگنارد به الکل‌های ثانویه تبدیل کنیم و به همین ترتیب کتون‌ها را به الکل‌های سوم تبدیل کنیم، اما اتصال آلدئیدها به الکل‌های سوم نیاز به یک مرحله میانی دارد که در طرح زیر وجود ندارد.
می بینی چه پله ای از نردبان کم است؟
ما به راهی نیاز داریم که یک الکل ثانویه را به کتون تبدیل کنید! اگر بتوانیم واکنشی پیدا کنیم که این کار را انجام دهد، زنجیره ای متشکل از 3 واکنش خواهیم داشت که می توانند الکل سوم را از یک آلدهید تولید کنند.
2. حلقه گمشده: اکسیداسیون
بیایید به آن الکل ثانویه -> تبدیل کتون با دقت بیشتری نگاه کنیم. باید آشنا به نظر برسد. توجه داشته باشید که چگونه CH را می شکنیم و CO روی همان کربن تشکیل می دهیم (اگر در دیدن این مشکل دارید، فراموش نکنید که یک “پنهان” یا وجود دارد
پیوند CH “ضمنی” بر روی یاتاقان کربن OH).
هر زمان که ما یک پیوند CO را به قیمت یک پیوند CH تشکیل می دهیم، ما به آن نگاه می کنیم واکنش اکسیداسیون.
حال عملا چگونه این دگرگونی را ایجاد کنیم؟ بیشتر کتاب های درسی استفاده از معرف را نشان می دهند کلروکرومات پیریدینیم (PCC) یا، به طور فزاینده، Dess-Martin Periodinane یا اکسیداسیون Swern. ما اینها را پوشش دادیم در مقاله قبلی در مورد اکسیداسیون
این مرحله را به سنتز خود اضافه کنید و اکنون یک کتون داریم که آماده است تا با یک معرف دیگر Grignard درمان شود تا الکل سوم مورد نظر را تشکیل دهد!
[To the chemistry majors out there – these reagents are truly the tip of the iceberg. The list of reagents that will transform a secondary alcohol to a ketone is staggeringly long].
3. کار به عقب از محصول نهایی
با تکمیل این قطعه از پازل، بیایید اکنون از محصول نهایی خود عقب‌تر کار کنیم (به این می‌گویند «تحلیل رتروسنتتیک» – برای نمونه‌های خاص با واکنش‌های گریگنارد، دوباره آخرین پست را ببینید) تا طرحی برای ساختن آن الکل سوم ارائه کنیم. از آلدئید اولیه ما. توجه داشته باشید: این تنها راه انجام آن نیست. سنتز جنبه «ماجراجویی خود را انتخاب کنید» دارد، ویژگی که دانش‌آموزان به طور متناوب آن را ناامیدکننده و الهام‌بخش می‌دانند.
[note that the choice of halides on the Mg is completely arbitrary here. You can pick anything except fluoride (F) and I suppose Astatine, as it’s ridiculously ephemeral]
بیایید شرایط دقیق را قرار دهیم تا مشخص شود که این سنتز در جهت جلو چگونه خواهد بود. در اینجا حلال را حذف کنید، اگرچه اگر می‌خواهید جزئیات بیشتری ارائه دهید، می‌توانید «اتر» یا THF را در زیر معرف Grignard بنویسید.
[Bonus Q: can you come up with at least one other plan for this molecule that involves a Grignard reaction?]
4. خلاصه: مشکلات تمرینی گریگنارد در ترکیب اکسیداسیون
به طور خلاصه: ما می توانیم سنتز سه مرحله ای اکثر الکل های سوم را از آلدئیدهای مناسب و معرف های Grignard با ترکیب یک مرحله اکسیداسیون میانی ابداع کنیم. این یک نوع مشکل امتحانی بسیار رایج است.
در پست بعدی، از معرف‌های گریگنارد به دومین نوع مهم آلی فلزی می‌رویم، البته نه بر اساس منیزیم، بلکه بر اساس فلز مس. این معرف ها که معرف های گیلمن نامیده می شوند خواص و کاربردهای بسیار ویژه ای در شیمی آلی دارند. تا دفعه بعد!
پست بعدی: معرف های گیلمن (Organocuprates): چگونه ساخته می شوند
یادداشت
یادداشت 1. سوالات پاداش: سعی کنید این مشکلات را انجام دهید!