Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Основные стратегии в ретросинтетическом анализе

Содержание

Лекция №5
Лекция №5 Основные стратегии в ретросинтетическом  анализе Ретросинтетический  анализДля любой более или менее сложной органической молекулы можно написать множество ретросинтетических схем Ретросинтетический  анализВажный вопрос, который возникает в ходе ретросинтетического анализа: в каком Ретросинтетический  анализМ.Смитом был разработан формализованный подход для решения этой задачи M.B. Ретросинтетический  анализПо определенным правилам все связи С-С получают то или иное Ретросинтетический  анализНиже приведен один пример использования такого алгоритма для анализа Ретросинтетический  анализРазбиение ЦМ по способу (b) дает возможность предложить доступные реагенты для рационального осуществления синтеза Ретросинтетический  анализПравила М. Смита для определения старшинства связей достаточно сложны Ряд Ретросинтетический  анализЛучше стремиться увидеть в ТМ определенные Ретросинтетический  анализПример такого решения трехстадийный синтез природных производных циклопентаноидов Ретросинтетический  анализПример - используем трансформ Дильса-Альдера Ретросинтетический  анализПочему применяем Tf Дильса-Альдера? – из-за наличия шестичленного карбоцикла с Ретросинтетический  анализПример Tf Гриньяра Ретросинтетический  анализНеобходимые и достаточные элементы в строении молекулы, позволяющие проводить определенный Ретросинтетический  анализЦелевая молекула может содержать необходимый, но не достаточный элемент для Ретросинтетический  анализЗалогом успешного проведения ретросинтетического анализа является умение видеть ретроны, содержащиеся Ретросинтетический  анализНачиная процедуру ретросинтетического анализа, надо прежде всего ответить на следующие Ретросинтетический  анализНачиная процедуру ретросинтетического анализа, надо прежде всего ответить на следующие Ретросинтетический  анализНе существует универсального алгоритма, который позволил бы, базируясь на структуре Ретросинтетический  анализЕдинственная возможность, реализуемая в ретросинтетическом анализе - постепенное уменьшение молекулярной ПримерПреобразовав проекцию Фишера в клиновидную проекцию, мы увидим ПримерИспользование трансформа гидрирования упрощает структуру, удаляя два стереоцентра (однако дальнейшее расчленение полученного алкена провести трудно) ПримерМы можем усложнить структуру, проведя сочленение в шестичленный цикл ПримерВ соединении, полученном после трансформа сочленение (R), присутствует полный ретрон Дильса-АльдераОднако, следует Пример Предлагаемый путь синтеза Стратегии ретросинтеза Стратегии ретросинтеза1. Стратегии, базирующиеся на трансформах  Целью таких стратегий является поиск наиболее Стратегии ретросинтеза1. Стратегии, базирующиеся на трансформах  При этом приходится перебрать несколько возможных Стратегии ретросинтеза1. Стратегии, базирующиеся на трансформах  При этом подходе трансформы используются чисто ПримерАнализ сесквитерпена - валеранона (обнаружен в валериане) ПримерНаличие в молекуле двух сочлененных шестичленных колец, в одном из которых имеется Пример ПримерТрансформам APD и FGA соответствует присоединение литий-диалкилкупрата ПримерТрудность представляет селективное удаление одной из карбонильных групп в соединении (8)Эту проблему Синтез Другой вариантБазируется на трансформе Робинсона Синтез Третий вариантИспользованы трансформы для уменьшения молекулярной сложности Третий вариантДля превращения (11) в (10) существуют вполне реальные реакцииНо синтез соединений Стратегии ретросинтеза2. Стратегии, базирующиеся на структуре Определяющая роль принадлежит обнаружению в структуре ПримерВ соединении для синтеза простагландинов можно увидеть родство с полициклической структурой дициклопентадиена ПримерУспокаивающий лекарственный препарат ПримерВ ходе анализа некоторые связи и кольца целесообразно сохранять, не подвергая их Пример Ретросинтетический  анализБилдинг-блоком называется соединение, содержащее одну или несколько функциональных групп, позволяющих Стратегии ретросинтеза3. Стратегии, основанные на топологииЭти стратегии предполагают обнаружение связи (или связей), Стратегии ретросинтеза3. Стратегии, основанные на топологииЭти связи называются «стратегическими»Три основных типа стратегических Пример Стратегии ретросинтеза4. Стратегии, основанные на стереохимииДва подхода:  создание определенной относительной конфигурации Стратегии ретросинтеза4. Стратегии, основанные на стереохимииДиастереоселективность может базироваться на механизме реакции, соответствующей данному трансформу Стратегии ретросинтеза4. Стратегии, основанные на стереохимииОчень важно найти синтетические реакции, которые соответствуют Варианты синтезов Стратегии ретросинтеза5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группахФункциональные группы часто входят в состав Стратегии ретросинтеза5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группахВсе характерные группировки атомов, за исключением Стратегии ретросинтеза5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группахРасчленения можно проводить на базе одной функциональной группы Стратегии ретросинтеза5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группах Стратегии ретросинтеза5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группахСпособность функциональных групп превращаться в другие Стратегии ретросинтезаРасчленения на базе одной функциональной группы высокоэффективны, если они: 1) разрывают Методы синтеза в ретросинтетическом анализе Контрольное задание №5Изобразите структуруРетрона БерчаРетрона ацилированияРетрона РобинсонаРетрона альдольной конденсацииРетрона ацилоиновой конденсации
Слайды презентации

Слайд 2 Лекция №5

Лекция №5

Слайд 3 Основные стратегии в ретросинтетическом анализе

Основные стратегии в ретросинтетическом анализе

Слайд 4 Ретросинтетический анализ
Для любой более или менее сложной органической

Ретросинтетический анализДля любой более или менее сложной органической молекулы можно написать множество ретросинтетических схем

молекулы можно написать множество ретросинтетических схем


Слайд 5 Ретросинтетический анализ
Важный вопрос, который возникает в ходе ретросинтетического

Ретросинтетический анализВажный вопрос, который возникает в ходе ретросинтетического анализа: в каком

анализа: в каком месте молекулы лучше всего провести расчленение?


Слайд 6 Ретросинтетический анализ
М.Смитом был разработан формализованный подход для решения

Ретросинтетический анализМ.Смитом был разработан формализованный подход для решения этой задачи M.B.

этой задачи M.B. Smith. J. Chem. Education, 1990, V.67, p.

848
Связям С-С приписывается различное старшинство, в зависимости от положения этих связей в скелете молекулы и характера присоединенных к ним функциональных групп

Слайд 7 Ретросинтетический анализ
По определенным правилам все связи С-С получают

Ретросинтетический анализПо определенным правилам все связи С-С получают то или иное

то или иное число "баллов“
Первой разрывают связь, получившую максимальный

"балл“
Затем эту процедуру повторяют для полученных "осколков" молекулы и т.д. до тех пор, пока не придут к доступным соединениям

Слайд 8 Ретросинтетический анализ
Ниже приведен один пример использования такого алгоритма

Ретросинтетический анализНиже приведен один пример использования такого алгоритма для анализа

для анализа


Слайд 9 Ретросинтетический анализ
Разбиение ЦМ по способу (b) дает возможность

Ретросинтетический анализРазбиение ЦМ по способу (b) дает возможность предложить доступные реагенты для рационального осуществления синтеза

предложить доступные реагенты для рационального осуществления синтеза


Слайд 10 Ретросинтетический анализ
Правила М. Смита для определения старшинства связей

Ретросинтетический анализПравила М. Смита для определения старшинства связей достаточно сложны Ряд

достаточно сложны
Ряд принципов выбора стратегической связи формализован для

возможности создания программ для ЭВМ с целью осуществления ретросинтетического анализа в компьютерном синтезе

Слайд 11 Ретросинтетический анализ
Лучше стремиться увидеть в ТМ определенные "ключевые"

Ретросинтетический анализЛучше стремиться увидеть в ТМ определенные

структурные элементы, подсказывающие, какой именно трансформ следует провести


Слайд 12 Ретросинтетический анализ
Пример такого решения трехстадийный синтез природных производных

Ретросинтетический анализПример такого решения трехстадийный синтез природных производных циклопентаноидов

циклопентаноидов


Слайд 13 Ретросинтетический анализ
Пример - используем трансформ Дильса-Альдера

Ретросинтетический анализПример - используем трансформ Дильса-Альдера

Слайд 14 Ретросинтетический анализ
Почему применяем Tf Дильса-Альдера? – из-за наличия

Ретросинтетический анализПочему применяем Tf Дильса-Альдера? – из-за наличия шестичленного карбоцикла с

шестичленного карбоцикла с двойной связью
Во многих других (но не

во всех) случаях, когда молекула содержит названные структурные элементы, можно использовать в анализе Tf Дильса-Альдера

Слайд 15 Ретросинтетический анализ
Пример Tf Гриньяра

Ретросинтетический анализПример Tf Гриньяра

Слайд 16 Ретросинтетический анализ
Необходимые и достаточные элементы в строении молекулы,

Ретросинтетический анализНеобходимые и достаточные элементы в строении молекулы, позволяющие проводить определенный

позволяющие проводить определенный трансформ, называются ретронами
Ретроны именуют по названию

трансформа

Слайд 17 Ретросинтетический анализ
Целевая молекула может содержать необходимый, но не

Ретросинтетический анализЦелевая молекула может содержать необходимый, но не достаточный элемент для

достаточный элемент для проведения трансформа -частичный ретрон
Пример частичного ретрона

Дильса-Альдера

Слайд 18 Ретросинтетический анализ
Залогом успешного проведения ретросинтетического анализа является умение

Ретросинтетический анализЗалогом успешного проведения ретросинтетического анализа является умение видеть ретроны, содержащиеся

видеть ретроны, содержащиеся в ТМ и в соответствии с

этими ретронами проводить расчленения

Слайд 19 Ретросинтетический анализ
Начиная процедуру ретросинтетического анализа, надо прежде всего

Ретросинтетический анализНачиная процедуру ретросинтетического анализа, надо прежде всего ответить на следующие

ответить на следующие вопросы: 1.   Какие функциональные группы присутствуют

в ТМ? 2.   Есть ли симметрия в ТМ? Симметрию лучше сохранить в ходе анализа

Слайд 20 Ретросинтетический анализ
Начиная процедуру ретросинтетического анализа, надо прежде всего

Ретросинтетический анализНачиная процедуру ретросинтетического анализа, надо прежде всего ответить на следующие

ответить на следующие вопросы: 3.   Есть ли аналогия в

решении проблемы данного синтеза с проблемами, уже решенными ранее? 4.   Можно ли представить ТМ состоящей из доступных или легко синтезируемых фрагментов?

Слайд 21 Ретросинтетический анализ
Не существует универсального алгоритма, который позволил бы,

Ретросинтетический анализНе существует универсального алгоритма, который позволил бы, базируясь на структуре

базируясь на структуре данной ТМ, привести к однозначному нахождению

исходных соединений и пути синтеза ТМ
Это невозможно хотя бы в силу множественности возможных решений поставленной задачи (дерево синтеза)

Слайд 22 Ретросинтетический анализ
Единственная возможность, реализуемая в ретросинтетическом анализе -

Ретросинтетический анализЕдинственная возможность, реализуемая в ретросинтетическом анализе - постепенное уменьшение молекулярной

постепенное уменьшение молекулярной сложности
В ряде случаев приходится использовать так

называемые "скрытые" пути упрощения структуры ТМ (могут включать использование на каком-то этапе вспомогательного усложняющего трансформа, чтобы потом резко упростить структуру)

Слайд 23 Пример
Преобразовав проекцию Фишера в клиновидную проекцию, мы увидим

ПримерПреобразовав проекцию Фишера в клиновидную проекцию, мы увидим

"вспомогательный ключ"


Слайд 24 Пример
Использование трансформа гидрирования упрощает структуру, удаляя два стереоцентра

ПримерИспользование трансформа гидрирования упрощает структуру, удаляя два стереоцентра (однако дальнейшее расчленение полученного алкена провести трудно)

(однако дальнейшее расчленение полученного алкена провести трудно)


Слайд 25 Пример
Мы можем усложнить структуру, проведя сочленение в шестичленный

ПримерМы можем усложнить структуру, проведя сочленение в шестичленный цикл

цикл


Слайд 26 Пример
В соединении, полученном после трансформа сочленение (R), присутствует

ПримерВ соединении, полученном после трансформа сочленение (R), присутствует полный ретрон Дильса-АльдераОднако,

полный ретрон Дильса-Альдера
Однако, следует видоизменить функциональные группы (FGI), так

как реакции Дильса-Альдера благоприятствуют электроноакцепторные группы в диенофиле

Слайд 27 Пример

Пример

Слайд 28 Предлагаемый путь синтеза

Предлагаемый путь синтеза

Слайд 29 Стратегии ретросинтеза

Стратегии ретросинтеза

Слайд 30 Стратегии ретросинтеза
1. Стратегии, базирующиеся на трансформах
  Целью таких

Стратегии ретросинтеза1. Стратегии, базирующиеся на трансформах  Целью таких стратегий является поиск

стратегий является поиск наиболее мощного упрощающего трансформа (который дает

наибольший вклад в «дерево синтеза»)


Слайд 31 Стратегии ретросинтеза
1. Стратегии, базирующиеся на трансформах
  При этом

Стратегии ретросинтеза1. Стратегии, базирующиеся на трансформах  При этом приходится перебрать несколько

приходится перебрать несколько возможных первичных трансформов, то есть поиск

мощного трансформа становится самоцелью (лучше сказать "подцелью")

Слайд 32 Стратегии ретросинтеза
1. Стратегии, базирующиеся на трансформах
  При этом

Стратегии ретросинтеза1. Стратегии, базирующиеся на трансформах  При этом подходе трансформы используются

подходе трансформы используются чисто механически, без прямой связи с

главной целью анализа - нахождением способа синтеза данной ТМ

Слайд 33 Пример
Анализ сесквитерпена - валеранона (обнаружен в валериане)

ПримерАнализ сесквитерпена - валеранона (обнаружен в валериане)

Слайд 34 Пример
Наличие в молекуле двух сочлененных шестичленных колец, в

ПримерНаличие в молекуле двух сочлененных шестичленных колец, в одном из которых

одном из которых имеется карбонильная группа, предполагает возможность использования

в анализе Tf Робинсона
Следует провести дополнительный усложняющий трансформ (FGA) - ввести еще одну карбонильную группу

Слайд 35 Пример

Пример

Слайд 36 Пример
Трансформам APD и FGA соответствует присоединение литий-диалкилкупрата

ПримерТрансформам APD и FGA соответствует присоединение литий-диалкилкупрата

Слайд 37 Пример
Трудность представляет селективное удаление одной из карбонильных групп

ПримерТрудность представляет селективное удаление одной из карбонильных групп в соединении (8)Эту

в соединении (8)

Эту проблему можно решить, используя селективный восстановитель,

избирательно восстанавливающий менее стерически затрудненную С=О группу

Слайд 38 Синтез

Синтез

Слайд 39 Другой вариант
Базируется на трансформе Робинсона

Другой вариантБазируется на трансформе Робинсона

Слайд 40 Синтез

Синтез

Слайд 41 Третий вариант
Использованы трансформы для уменьшения молекулярной сложности

Третий вариантИспользованы трансформы для уменьшения молекулярной сложности

Слайд 42 Третий вариант
Для превращения (11) в (10) существуют вполне

Третий вариантДля превращения (11) в (10) существуют вполне реальные реакцииНо синтез

реальные реакции




Но синтез соединений (12) и (13) представляет большие

трудности

Слайд 43 Стратегии ретросинтеза
2. Стратегии, базирующиеся на структуре
Определяющая роль

Стратегии ретросинтеза2. Стратегии, базирующиеся на структуре Определяющая роль принадлежит обнаружению в

принадлежит обнаружению в структуре ТМ потенциального исходного соединения, субъединицы,

содержащей определенный ретрон или начального хирального элемента для создания правильных стереосоотношений в ТМ

Слайд 44 Пример
В соединении для синтеза простагландинов можно увидеть родство

ПримерВ соединении для синтеза простагландинов можно увидеть родство с полициклической структурой дициклопентадиена

с полициклической структурой дициклопентадиена


Слайд 45 Пример
Успокаивающий лекарственный препарат

ПримерУспокаивающий лекарственный препарат

Слайд 46 Пример
В ходе анализа некоторые связи и кольца целесообразно

ПримерВ ходе анализа некоторые связи и кольца целесообразно сохранять, не подвергая

сохранять, не подвергая их расчленению
Такие фрагменты структуры обычно берут

начало из доступных соединений, так называемых билдинг-блоков (building block, строительный блок)

Слайд 47 Пример

Пример

Слайд 48 Ретросинтетический анализ
Билдинг-блоком называется соединение, содержащее одну или несколько

Ретросинтетический анализБилдинг-блоком называется соединение, содержащее одну или несколько функциональных групп, позволяющих

функциональных групп, позволяющих легко встраивать содержащий структурный фрагмент в

молекулы других соединений (н-алкильные группы, бензольные и нафталиновые кольца, а также ряд гетероциклических структур)

Слайд 49 Стратегии ретросинтеза
3. Стратегии, основанные на топологии
Эти стратегии предполагают

Стратегии ретросинтеза3. Стратегии, основанные на топологииЭти стратегии предполагают обнаружение связи (или

обнаружение связи (или связей), расположение которой, в соответствии с

ее положением в ТМ, дает максимальное уменьшение молекулярной сложности

Слайд 50 Стратегии ретросинтеза
3. Стратегии, основанные на топологии
Эти связи называются

Стратегии ретросинтеза3. Стратегии, основанные на топологииЭти связи называются «стратегическими»Три основных типа

«стратегическими»
Три основных типа стратегических связей: а) связи, расположенные в середине

молекулы б) связи, идущие из точки ветвления в) связи, непосредственно присоединенные к циклу

Слайд 51 Пример

Пример

Слайд 52 Стратегии ретросинтеза
4. Стратегии, основанные на стереохимии
Два подхода: создание

Стратегии ретросинтеза4. Стратегии, основанные на стереохимииДва подхода: создание определенной относительной конфигурации

определенной относительной конфигурации (диастереоселективные стратегии) создание заданной абсолютной конфигурации

(хиронный подход)

Слайд 53 Стратегии ретросинтеза
4. Стратегии, основанные на стереохимии
Диастереоселективность может базироваться

Стратегии ретросинтеза4. Стратегии, основанные на стереохимииДиастереоселективность может базироваться на механизме реакции, соответствующей данному трансформу

на механизме реакции, соответствующей данному трансформу


Слайд 54 Стратегии ретросинтеза
4. Стратегии, основанные на стереохимии
Очень важно найти

Стратегии ретросинтеза4. Стратегии, основанные на стереохимииОчень важно найти синтетические реакции, которые

синтетические реакции, которые соответствуют данным трансформам и приводят к

нужному стереосоотношению частей молекулы

Слайд 55 Варианты синтезов

Варианты синтезов

Слайд 56 Стратегии ретросинтеза
5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группах
Функциональные группы

Стратегии ретросинтеза5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группахФункциональные группы часто входят в

часто входят в состав того или иного ретрона и

поэтому играют важную роль при выборе трансформа и даже стратегии анализа

Слайд 57 Стратегии ретросинтеза
5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группах
Все характерные

Стратегии ретросинтеза5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группахВсе характерные группировки атомов, за

группировки атомов, за исключением алкильных (арильных) групп, считаются функциональными

группами F, Cl, Br, I, -NO2, >C=C<, -CC-


Слайд 58 Стратегии ретросинтеза
5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группах
Расчленения можно

Стратегии ретросинтеза5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группахРасчленения можно проводить на базе одной функциональной группы

проводить на базе одной функциональной группы


Слайд 59 Стратегии ретросинтеза
5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группах

Стратегии ретросинтеза5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группах

Слайд 60 Стратегии ретросинтеза
5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группах
Способность функциональных

Стратегии ретросинтеза5. Стратегии, базирующиеся на функциональных группахСпособность функциональных групп превращаться в

групп превращаться в другие (трансформ  FGI) дает возможность регулировать

реакционную способность функциональных групп и приводит к новым путям расчленения ТМ


Слайд 61 Стратегии ретросинтеза
Расчленения на базе одной функциональной группы высокоэффективны,

Стратегии ретросинтезаРасчленения на базе одной функциональной группы высокоэффективны, если они: 1)

если они: 1) разрывают стратегическую связь в кольце, ответвлении или

в цепи 2) удаляют стереоцентр (его можно стереоселективно создать из продукта расчленения) 3) создают ретрон для нового упрощающего трансформа 4) дают возможность расчленения новой стратегической связи

Слайд 62 Методы синтеза в ретросинтетическом анализе

Методы синтеза в ретросинтетическом анализе

  • Имя файла: osnovnye-strategii-v-retrosinteticheskom-analize.pptx
  • Количество просмотров: 169
  • Количество скачиваний: 0
Следующая - Reisig