1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

phương pháp và kỹ thuật mới trong tổng hợp hửu cơ

198 3.5K 3

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • Slide 1

  • ĐẶT VẤN ĐỀ

  • Slide 3

  • Slide 4

  • Slide 5

  • Slide 6

  • Steroid hormon

  • Slide 8

  • Slide 9

  • KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP XÚC TÁC CHO PHẢN ỨNG OXY HÓA

  • Slide 11

  • Slide 12

  • Slide 13

  • Slide 14

  • Slide 15

  • Slide 16

  • Slide 17

  • Slide 18

  • Slide 19

  • Một số ứng dụng cụ thể :

  • Slide 21

  • Kim loại nhóm 10 xúc tác oxi hóa

  • Slide 23

  • Slide 24

  • Slide 25

  • XÚC TÁC PALADIUM TẠO LIÊN KẾT CARBON – CARBON

  • Slide 27

  • Slide 28

  • Slide 29

  • Slide 30

  • Slide 31

  • Slide 32

  • Slide 33

  • III.3 – Phản ứng Heck :

  • Slide 35

  • Slide 36

  • Slide 37

  • III.3. Phản ứng Stille

  • Slide 39

  • Slide 40

  • III.4 – Phản ứng Suzuki

  • Slide 42

  • Slide 43

  • Slide 44

  • Slide 45

  • Slide 46

  • III.5 – Phản ứng Sonogashira

  • Slide 48

  • III.6 – Alkyl hóa allyl

  • Slide 50

  • Slide 51

  • Slide 52

  • Slide 53

  • Slide 54

  • III.7 – Phản ứng đóng vòng :

  • Slide 56

  • Slide 57

  • Slide 58

  • III.8 – Phản ứng tạo vòng furan :

  • Slide 60

  • Chương Bốn HÓA HỌC CÁC HP CHẤT CƠ ĐỒNG

  • Slide 62

  • Slide 63

  • Slide 64

  • Slide 65

  • Slide 66

  • Slide 67

  • Slide 68

  • Slide 69

  • Slide 70

  • Slide 71

  • Tổng hợp Trogodermal

  • Slide 73

  • VẤN ĐỀ CHỌN LỌC CỦA PHẢN ỨNG HỮU CƠ

  • Kiểu 2 : phản ứng song song

  • Kiểu 3 : phản ứng xảy ra theo cả hai kiểu .

  • Tác nhân phản ứng ảnh hưởng độ chọn lọc

  • Slide 79

  • Lựa chọn chất mang và vấn đề hoạt hoá chọn lọc :

  • Khi dùng kiềm mạnh như BuLi hay Lithium dialkyl amide (LDA) ta thu được bianion

  • Sau khi cho base tác dụng tiếp với Me3SiCl ta có thu được sản phẩm sạch

  • Bảo vệ các nhóm chức :

  • Bảo vệ nhóm aldehyde cũng có thể dùng MeOH

  • Bảo vệ nhóm aldehyde bằng NaHSO3

  • Có thể chọn lọc hai nhóm bảo vệ

  • Tổng hợp zoapatenol

  • Sơ đồ tổng hợp zoapatenol

  • Tác chất đương lượng – synton

  • Một số thí dụ về synton

  • Slide 91

  • C4 – Synton : trên cơ sở methylvinyl keton

  • C2, C3 và C4 – synton trên cơ sở ethyl este, acetoacetic acide

  •  Tổng hợp geraniol

  • Tổng hợp cis-4-tert-butylcyclohexan carbonic acide

  • Một số synton đáng chú ý :

  •  - formilethyl carbanion

  •  -carboxyethyl carbanion

  • Propagyl carbanion CH2CCH

  • Oxymetyl vàø carboxyacetylenid

  • Synton electrophil

  •  - Carboxiethyl carbanion

  •  - Carboxiethylenyl carbanion

  • Phân tích tổng hợp ngược

  • Sơ dồ tổng hợp echinolon

  • SINH TỔNG HỢP HỮU CƠ

  • Đại cương về xúc tác enzym:

  • Slide 108

  • Tính chất của enzym:

  • Cơ chế họat động của enzym

  • Giới thiệu về một số enzym và khả năng ứng dụng trong tổng hợp hữu cơ

  • Slide 112

  • Thí dụ như enzym HLADH trích ly từ gan ngựa, YADH trích ly từ nấm men và TBADH trích ly từ vi khuẩn Thermoanaerobium brockii Một vài thí dụ ứng dụng cụ thể

  • Ứng dụng nấm men bánh mì trong tổng hợp hữu cơ:

  • b/ Phản ứng khử ceton thành alcol: Trong men bánh mì có chứa alcol dehydrogenaz cho nên có thể tham gia các phản ứng oxi hóa khử. Phản ứng này cũng tn theo qui tắc Prelog: “Enzym dehydrogenaz sẽ cung cấp hidrogen tấn cơng ưu đãi từ phía mặt re của ceton cho ra alcol có cấu hình S chiếm ưu thế”

  • Phản ứng khử monoceton đơn giản

  • Tong hop hexanolid

  • TH pheromon ong can la thong

  • Sinh TH lignin

  • Slide 120

  • Sinh TH trong cay Thuoc ca

  • Sikimic acid

  • Thuoc cum gia cam

  • So do tong hop

  • Prostagladin

  • Phần II Kỹ thuật mới trong tổng hợp hữu cơ

  • I.2. Cơ chế của xúc tác chuyển pha

  • I.3. Các lọai xúc tác chuyển pha

  • I.4. Chế tạo xúc tác chuyển pha

  • Chế tạo Dibenzo[18]crown-6: Lần đầu tiên được tổng hợp từ catechol với 2,2’-dichlorodiethyl ether đun hồi lưu trong butanol:

  • Slide 132

  • Slide 133

  • Slide 134

  • Slide 135

  • Slide 136

  • Slide 137

  • Slide 138

  • Slide 139

  • Slide 140

  • Slide 141

  • Slide 142

  • Slide 143

  • Slide 144

  • Slide 145

  • Slide 146

  • Slide 147

  • Slide 148

  • Slide 149

  • Slide 150

  • Slide 151

  • Slide 152

  • Slide 153

  • Slide 154

  • Slide 155

  • Slide 156

  • Slide 157

  • Slide 158

  • CHƯƠNG II : ỨNG DỤNG LÒ VI SÓNG TRONG TỔNG HP HỮU CƠ

  • Slide 160

  • Slide 161

  • Slide 162

  • Slide 163

  • Ứng dụng lò vi sóng

  • Slide 165

  • Slide 166

  • Slide 167

  • Slide 168

  • Slide 169

  • Slide 170

  • Slide 171

  • Slide 172

  • Slide 173

  • Slide 174

  • Slide 175

  • CHƯƠNG III: SIÊU ÂM VÀ ỨNG DỤNG TRONG TỔNG HP HỮU CƠ

  • Slide 177

  • III.2. THIẾT BỊ SIÊU ÂM SƠ ĐỒ CẤU TẠO: THANH SIÊU ÂM VÀ BỒN SIÊU ÂM

  • III.3. ỨNG DỤNG SIÊU ÂM TRONG TỔNG HP HỮU CƠ

  • Slide 180

  • Slide 181

  • Slide 182

  • Slide 183

  • Slide 184

  • Slide 185

  • Slide 186

  • Slide 187

  • Slide 188

  • Slide 189

  • Slide 190

  • Slide 191

  • Slide 192

  • Slide 193

  • Slide 194

  • Slide 195

  • Slide 196

  • Slide 197

  • Slide 198

Nội dung

       !  ! • " • I.1 – Mục tiêu nhất quán và không đối lập : • #$$%&'()*&(+, /,01)23*/23$4,546,(.78(9)2:.9.($% /2;$<.#:6=,>)?4,546,(.4#5$%.#@$%#34*<)2-$$<)2-$$<& alizarin =,( indigoA#%),5*<,($<4,#?4#-$%$%<2:/&'B4%)&> 7C$=,(4<D9.($%*E#$%<#,($%4.$%<2378>FG?$%&'()*,/,0 *,54</&'B44<,3*6,(.=,($<,-$/&'B44#-$%*<&54=,(1,H*/,@. /&,=,(#*#;$%<'BI OH OH O O Alizarin N O N O Indigo • Năm 1953 cấu trúc acide nhân được Watson và Crick xác đònh . Nhiều chuyên gia hàng đầu như Giáo sư Kogan đã thốt lên :”Ở trong đầu tôi đã nảy ra ước mơ tổng hợp nó”. Sau hai mươi năm lao động cật lực người ta đã thành công . • Ascorbic acide (vitamin C) đã được tổng hợp từ năm 1934 trong phòng thí nghiệm và sau này đã đưa vào trong sản xuất từ D-Glucoza . O HO OH O O O O HO (CH 2 ) 3 COOH C 5 H 11 OH Vitamine C Prostaglandine • Prostaglandine có vai trò quan trọng trong trao đổi chất ở động vật, có nhiều ứng dụng trong y học và chăn nuôi, có tác dụng ở nồng độ thấp cỡ nanogram trong 1 ml . • Tổng hợp hữu cơ đã đưa đến rất nhiều hợp chất khác nhau phục vụ cho các ngành công, nông, ngư nghiệp khác nhau . Rất nhiều hợp chất hữu cơ có ích quan trọng trong đời sống như vậy, mục tiêu nhất quán và không đối lập. • I.2 – Mục tiêu nhất quán và đối lập: • ,1)23*E,J$%+'B)C4<7<#,<#B46,$%+,B)7<#-$%I<,>) 1,#%)'(4.0$%$<K$*<,38$%,8E#$%+L4<M&>I<,5**E)2;$ #5,<&0.4'$%&'()*,/,04#-+,:IE,3*$<)2@.<'BI4<,3*<&0.4' .8$<)2@.<'BI4<,3*4#-+,:I/&'B4$%&'()*,4<&,<)2;.<23* =,)*E#(4<&54$,N$%4.>,4<.5$%,N66&')$,N6*E&'54?1,5# 4<C/&,*)$+,(4,54isoprenoide7<#-$%4#585$%<O,*<&B4*)2P$ =,(7<#-$%4#5<#,B**C$<M)$<<#B4%&'()*,4#)/#5/'$ *<.,@$+,(4<,3**<,>)4.>,M&BM#3$%?9#/#5?4,54$%<)2-$4&5. *,54<4<)23*4,3.*E.54E,3*C*/&'B4Q.,$*,-6&(*<,:I$)2-$ RS4.>,*<2378>*E&'54?$%&'()*,+,B)I<,5*<)2:$E,E,J$% )M#IE2$#)92E,3*4,@$*<)23*4<#M&BM#3$%%&'()*,$<,:$ *<,38$<)2@.4<,3*6,$%4<&54$,N$%$<&<#E6#$*<&B4=,:*=,( 4#-$*E.($% • )12E2+)$?,1M)4)4,4)92?T • #E6#$M, $#$UJuvenille HormonV • <2E#6#$UPheromon tính dục, Pheromon báo động, Pheromon tập hợpTV • I.3 – Tổng hợp như là mục đích : • Tổng hợp ra các hợp chất tương tự thiên nhiên đó chỉ là mục đích buổi đầu . Quá trình nghiên cứu đã rút ra qui luật và tổng hợp cơ nhằm tạo ra các chất có tính chất mới, dự đoán trước. • Ví dụ : - Các chất màu hữu cơ vai trò của Chromophore : • - Về các Steroide hormon : • Người ta đã tổng hợp rất nhiều các hợp chất tương tự hormon steroide cũng như isoprenoide với các hợp chất tương tự hormon sâu non . Steroid hormon Steroid hormon H HO H O Estron O OH H HH Testosteron HO O O O OH HH H OH O HO HO H H OH OH Cortizon β − ecdyson • I.4 – Tổng hợp như là công cụ nghiên cứu : • W,J$%4#-$%4.B*#;$%<'BI<&0.4'4#5*<2;*,B#$2-$1,3*78( 6#:*<#,B*4<,3*$,(#4#-+,:I*&(*<)2-$$<)2-$<&'$%I<,5I $,(8/,P*,B#$2-$E,3*$<)2@.4,544<,3*7<,54$<,.$<,J6 7<,X$%/L$<4,3.*E.54<#,B*4<,3*4<C$<72;4,>4,544,3.<K$< *&B$<)2-$ • #-$%*<&544<.$%4.>,periplanon+,(UV$<&$%M,.7<) *#;$%<'BIY/#@$%I<,-$Q.,$%<#B4*<K4,3.<K$<*&B$<)2-$ 4.>,$#56'5)/&'B4Z,54/L$<+,(UWV O O O O O O A BPeriplanon • I.5 – Bộ môn Hóa học là cơ sở nền tảng : • Từ năm 1860, M.Berthlo đã viết :”Hóa học đã xây dựng nền tảng . Nhờ khả năng sáng tạo và nghệ thuật bắt chước thiên nhiên, hóa học khác hẳn với bộ môn khoa học tự nhiên và xã hội khác” . • Các hợp chất hóa học đã tạo nên nền tảng của sự sống như AND, protein, polypeptide và rất nhiều hợp chất khác đều có thể tạo nên thông qua tổng hợp hữu cơ . Hoá học tạo nên rất nhiều thuốc chữa bệnh, vật liệu, phục vụ cho đời sống con người, tạo ra nguyên vật liệu cho nhiều ngành khác . [ \ [ \ "\ "\ • II.1 – Mở đầu : • E#$%+O$<=&B4*#;$%<'BI<&0.4'<)2:$/,B)4,@$I<,>)M&> 9.B$%$<)2@.I<,>$&5$%Z.54*,54/#@$%*<2;<&B4*23<,@.<23* 7)6+#,B)4<.82;$*)23I/2@.4#57<,>$,N$%*,B#I<&54='5)<#,B* *C$<#Z)<#5,4,# • II.2 – Phản ứng Sharpless – Katsuki oxi hóa bất đối xứng : I#Z8<#5,4<#B$+#B4allyl alcol1'>)t-butylhydroperoxide='5)M&B <)2:$9)2:$4.>,Titan isopropoxide=,(tartratester4<#*, epoxide 2UM'/#@FV R OH R R Bu t OOH, Ti(OPr i ) 4 CH 2 Cl 2 , -20 0 C O R R R OH 90% ee D (-) dialkyltartrate [...]... ButOOH (86%) OH OH OH VO(acac) 2 O >300 O : 1 • Trong một số trường hợp ligand acetylacetone bò phân huỷ nhanh thành formic acide và acetic acide, các tác chất này ảnh hưởng đến các nhóm epoxide mới hình thành, do đó, trong trường hợp này dùng trialkyl vanad làm xúc tác tốt hơn VO(OR)3 (R = Et, Pr, Pri) có hoạt tính xúc tác cao • Ứng dụng : VO(acac)3 trong tổng hợp Taxol • TBSO VO(acac) 2 ButOOH HO O HO... đến từ lâu trong tổng hợp hữu cơ 20 năm cuối Nhiều phản ứng được xúc tác với sự biến đổi nhóm chức với độ chọn lọc và lập thể cao rất có ý nghóa trong nghiên cứu cũng như áp dụng vào thực tiễn sản xuất • Hóa học Paladium có ưu thế bởi nó có hai dạng oxi hóa Dạng thấp nhất là Pd(0) như trong tetrakis (triphenylphosphyl) paladium với đặc điểm rất giàu điện tử, khi tham gia phản ứng cộng hợp oxi hóa... polymer khá bền, không tan trong hầu hết dung môi hữu cơ • Các phức : (PhCN)2PdCl2 và (MeCN)2PdCl2 điều chế dễ dàng từ PdCl2 • Tương tự : (PPh3)2 PdCl2 bền với khí quyển III.3 – Phản ứng Heck : • Phản ứng Heck là hay được dùng nhất với xúc tác Paladium Phương pháp này rất hiệu quả và có thể tạo ra cả dãy alken khác nhau mà điều này rất khó thực hiện với các phương pháp truyền thống trong một bình phản... Kochi đề xuất, Jacobsen và Katsuki đã phát triển phản ứng này vào các phản ứng epoxy hóa bất đối xứng với cis – alken Ví dụ như dihydronaphthalen NaOCl or PhIO 2 - 6 mol% xúc tác 4-R C 5H4NO (R=H or Ph) O (1S, 2R) > 90% ee khi dùng xúc tác A 83% ee khi dùng xúc tác B Ph Ph H N H N N O Cl But O O Ph But O Et Me But A N Mn Mn But PF6 Me H Et Ph H B • Phương pháp đơn giản tổng hợp cis – aminoindanol... NaOCl/ 00C 88% ee 90% NH2 P3NO Ph O N OH • II.4 – Oxy hóa bằng nối đôi bằng OsO4 : Trong các tác nhân oxy hóa mạnh phải kể đến muối ruthernium • • và Osmium Xúc tác thường dùng ở dạng Tetraoxide : OsO4, RhO4­ Phức xúc tác oxy hóa alken thành sản phẩm hữu cơ mới và kim loại được khử thành dạng có hoá trò thấp hơn Xúc tác RhO4 và OsO4 phản ứng với alken cho các sản phẩm khác nhau Cả hai xúc tác đều cho... heteroaryl, vinyl và benzyl halogen do chúng có sp3 carbon ở vò trí β có hydrogen nhanh chóng tham gia phản ứng loạiβ-hydride Cơ chế phản ứng đã được trình bày trên H.3.1 • Với các chất nền alken bất đối xứng nhóm alkyl và sản phẩm trung gian alkylpaladium như là nhóm lớn vì vậy phản ứng cộng hợp xảy ra ở vò trí ít bò che phủ ở cuối nối đôi phản ứng loại β-hydride, paladium và hydride ở cùng phía và phản ứng... khác ở đó η3-π-allyl ligand tạo phức với kim loại theo kiểu sau : L L Pd L L + X Pd X L Nguyên liệu ban đầu có thể dùng cả hai dạng Pd2+ và Pd(0) Đây là phương pháp thông dụng tạo phức allyl từ allylacetate, carbonate, sulfonate, các nhóm thế X với Pd(0) • Tổng hợp phức trên có thể thông qua allyl Grignard hay trực tiếp với alken L L Pd Cl + Cl Pd(O2CCF3)2 MgCl + R Pd Cl - R Pd L + L L 2 L Phức π-allyl... khá quen thuộc chuyển • hóa ethene vào ethanal 2- R PdCl4 ,CuCl2 H2O, O2 RCHO • Trong phản ứng này, Pd2+ bò khử loại thành Pd(0) và Cu2+cho phép tái sinh Pd(0) Pd2+ Phản ứng oxi hóa 1,3-dien do Bckvall đề xuất, ở đây benzoquinon được dùng thay O2 OAc OAc Pd(OAc)2, LiOAc Benzoquinon, AcOH trans _ OAc Li2 PdCl4 , LiOAc Benzoquinon, AcOH 68% 74% OAc • Phản ứng xảy ra trong môi trường CO/O2 được phát... aldehyde và tiếp tục oxi hóa thành acide carboxylic, còn Osmium oxide cho sản phẩm dihydroxyl R' R R' R MO4 O O O O M R M=Ru O R' R' R R Acide R' OH OH M=Os R' R' R R • II.5 – Kim loại nhóm 9 xúc tiến oxi hóa : Thông thường oxigen không phản ứng với các phân • tử hữu cơ ở điều kiện phản ứng êm dòu Trạng thái cơ sở của oxi là triplet (paramagnetic) không thuận lợi cho phản ứng với trạng thái singlet của hợp. .. loạiβhydride Điều này có thể thực hiện được nếu như trong hệ có một base để loại bỏ HX sinh ra từ phản ứng Để làm rõ hơn ta sẽ gặp lại phản ứng Heck trong phần sau Et3N.HX Pd(0) RX Et3N 2+ 2+ R Pd X H Pd X R' R X Pd R' R 2+ R • H.3.2 – Chu trình phản ứng Stille Pd(0) RX 2+ R Pd X R-R' R'SnMe3 2+ R Pd R' XSnMe3 Ngoài cơ chế loại β-hydride, một cơ chế khác cho xúc tác Paladium là phản ứng loại khử . Pheromon tập hợpTV • I.3 – Tổng hợp như là mục đích : • Tổng hợp ra các hợp chất tương tự thiên nhiên đó chỉ là mục đích buổi đầu . Quá trình nghiên cứu đã rút ra qui luật và tổng hợp cơ nhằm. quan trọng trong trao đổi chất ở động vật, có nhiều ứng dụng trong y học và chăn nuôi, có tác dụng ở nồng độ thấp cỡ nanogram trong 1 ml . • Tổng hợp hữu cơ đã đưa đến rất nhiều hợp chất khác. tự nhiên và xã hội khác” . • Các hợp chất hóa học đã tạo nên nền tảng của sự sống như AND, protein, polypeptide và rất nhiều hợp chất khác đều có thể tạo nên thông qua tổng hợp hữu cơ . Hoá

Ngày đăng: 16/04/2015, 09:03

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w