Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

1,3–DIPOLARNA CYKLOADDYCJA TLENKU MEZYTYLONITRYLU DO CHIRALNYCH OLEFIN Praca magisterska wykonana w Pracowni Stereokontrolowanej Syntezy Organicznej Konrad.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1,3–DIPOLARNA CYKLOADDYCJA TLENKU MEZYTYLONITRYLU DO CHIRALNYCH OLEFIN Praca magisterska wykonana w Pracowni Stereokontrolowanej Syntezy Organicznej Konrad."— Zapis prezentacji:

1 1,3–DIPOLARNA CYKLOADDYCJA TLENKU MEZYTYLONITRYLU DO CHIRALNYCH OLEFIN Praca magisterska wykonana w Pracowni Stereokontrolowanej Syntezy Organicznej Konrad Wasztan, promotor: prof. dr hab. Janusz Jurczak, opiekun: mgr Jan Romański Wstęp i założenia pracy 1,3-Dipolarne cykloaddycje należą do jednych z najważniejszych, a w niektórych przypadkach są jedyną metodą otrzymywania pięcioczłonowych związków heterocyklicznych. Są to reakcje czterocentrowe, w których konfiguracja centrów zawartych w substratach zachowuje się w produktach (mówimy o stereospecyficzności tej reakcji), przy czym proces ten nie zachodzi ani poprzez łączenie się elektronów w pary lub podział par elektronowych, ani też poprzez powstawanie lub zanikanie jonów. W reakcjach tego typu biorą natomiast udział cztery kluczowe atomy, z których każdy zrywa w stanie przejściowym stare wiązanie i równocześnie tworzy nowe. Są to tak zwane reakcje concerted to znaczy przebiegające według mechanizmu jednoczesnego. Związane jest to z jednoczesnym kołowym przemieszczaniem elektronów między dwiema cząsteczkami nienasyconych związków. Do przebiegu tego typu reakcji potrzebny jest tak zwany 1,3-dipol oraz dipolarofil. 1,3- Dipol można przedstawić schematycznie w postaci a-b-c, gdzie na atomie a zlokalizowany jest ładunek dodatni, a na atomie c ładunek ujemny. Atomy a, b, c mogą być atomami węgla, azotu lub tlenu. Dipolarofilem może być układ x-y z wiązaniem wielokrotnym, gdzie x, y mogą być atomami węgla, azotu, tlenu, siarki, boru czy fosforu (Schemat 1). Diastereoselektywne reakcje 1,3-dipolarnej cykloaddycji można przeprowadzić w dwóch wariantach. Pierwszą możliwością jest zastosowanie chiralnego dipola i achiralnej olefiny, natomiast drugim wariantem jest użycie achiralnego dipola i chiralnej olefiny. W swojej pracy postanowiłem, wykorzystując drugi ze wspomnianych wariantów, przeprowadzić 1,3-dipolarne cykloaddycje achiralnego tlenku nitrylu do dipolarofili zawierających w swej strukturze pomocnik chiralny.W wyniku tego typu reakcji stosując terminalne olefiny otrzymać można izoksazoliny z jednym centrum stereogenicznym, natomiast zastosowanie vic- dipodstawionych olefin umożliwia syntezę izoksazolin z dwoma centrami stereogenicznymi. Otrzymywanie tlenku mezytylonitrylu W pierwszej części mojej pracy, dotyczącej 1,3-dipolarnej cykloaddycji, dokonałem optymalizacji metody otrzymywania trwałego dipola - tlenku mezytylonitrylu. Początkowo rekcje otrzymywania wyżej wymienionego dipola prowadziłem w standardowych warunkach, otrzymując produkt z wydajnością 60% (Schemat 2). Alternatywną metodą otrzymywania trwałego tlenku mezytylonitrylu była reakcja prowadzona z zastosowaniem techniki wysokociśnieniowej. Zaletą tej metody okazał się fakt iż reakcja zachodzi praktycznie ilościowo. Metody generowania chiralnych akrylanów i fumaranów Kolejnym etapem mojej pracy była synteza dipolarofili zawierających w swej strukturze pomocniki chiralne. Uwagę swoją skupiłem na akrylanach wywodzących się z takich pomocników chiralnych jak sultam Oppolzera, 8-fenylomentol czy mentol (Schemat 3). Postanowiłem również przeprowadzić reakcje 1,3-dipolarnej cykloaddycji do chiralnych symetrycznych olefin. W tym celu otrzymałem chiralne fumarany, pochodne sultamu Oppolzera, 8-fenylomentolu i mentolu (Schemat 4). Reakcje 1,3-dipolarnej cykloaddycji chiralnych akrylanów z tlenkiem mezytylonitrylu Kolejnym etapem mojej pracy było przeprowadzenie serii 1,3-dipolarnych cykloaddycji tlenku mezytylonitrylu z otrzymanymi wcześniej chiralnymi akrylanami. W wyniku tych reakcji otrzymałem regioizomeryczne izoksazoliny z nowo powstałym centrum stereogenicznym. Każdy z uzyskanych cykloadduktów rozdzieliłem na regioizomery za pomocą preparatywnej chromatografii kolumnowej a następnie poddałem analizie na wysokosprawnej chromatografii cieczowej, oznaczając nadmiar diastereomeryczny. Najlepsze nadmiar diastereomeryczny uzyskałem dla cykloadduktów otrzymanych z chiralnego akrylanu zawierającego sultam Oppolzera (ok. 80% de). Nieznacznie niższe nadmiary diastereomeryczne uzyskałem dla cykloadduktów pochodnych 8-fenylomentolu, zaś w przypadku pochodnej mentolu nie udało mi się rozdzielić regioizomerów poprzez preparatywną chromatografię kolumnową, natomiast analiza za pomocą wysokosprawnej chromatografi cieczowej wskazała tylko nieznaczny nadmiar diastereomeryczny (Schemat 5, Tabela 1). Reakcje 1,3-dipolarnej cykloaddycji chiralnych fumaranów z tlenkiem mezytylonitrylu Kontynuując swoją pracę przeprowadziłem serię reakcji 1,3-dipolarnej cykloaddycji tlenku mezytylonitrylu z chiralnymi fumaranami. W wyniku tych reakcji otrzymałem produkty z dwoma centrami stereogenicznymi. (Schemat 6, Tabela 2). Chiralny akrylanCykloadduktWydajność [%] Stosunek regioizomerów a:b Nadmiar diastereomeryczny de [%] 5a9325: b 7540: Chiralny fumaranCykloadduktWydajność [%] Nadmiar diastereomeryczny de [%] 7a7090 7b8252 7c8035 W celu wyznaczenia nadmiarów diastereomerycznych przeprowadziłem korelację chemiczną uzysaknych cykloadduktów. Cykloaddukt 10a zredukowałem do odpowiedniego alkoholu za pomocą borowodorku sodu, natomiast związki 10b-c poddałem transestryfikacji z użyciem techniki wysokociśnieniowej (Schemat 7). Tak powstałe enancjomeryczne mieszaniny analizowałem za pomocą wysokosprawnej chromatografii cieczowej z użyciem kolumny z wypełnieniem chiralnym. Podsumowanie i wnioski W swojej pracy udało mi się zoptymalizować metodę generowania tlenku mezytylonitrylu. Poprzez zastosowanie techniki wysokich ciśnień otrzymałem tlenek mezytylonitrylu z wysoką wydajnością. W reakcjach 1,3-dipolarnej cykloaddycji tlenku mezytylonitrylu z chiralnymi akrylanami i fumaranami w większości przypadków otrzymałem wysokie nadmiary diastereomeryczne jak również wysoką wydajność chemiczną. Jedynie reakcje z użyciem chiralnych olefin wywodzących się z mentolu nie dały zadowalających wyników. Schemat 1 Schemat 2 Schemat 3 Schemat 4 Schemat 7 Schemat 5 Tabela 1 Schemat 6 Tabela 2


Pobierz ppt "1,3–DIPOLARNA CYKLOADDYCJA TLENKU MEZYTYLONITRYLU DO CHIRALNYCH OLEFIN Praca magisterska wykonana w Pracowni Stereokontrolowanej Syntezy Organicznej Konrad."

Podobne prezentacje


Reklamy Google