α-Фосфоноциннаматтар — көмүртек-көмүртек кош байланышынын α-абалында диалкоксифосфорил тобун жана β-абалында арил же гетероарил тобун алып жүргөн, жалпысынан 2-(диалкоксифосфорил)-3-(гетеро)арилакрилат түзүлүшүндөгү көп функциялуу органофосфордук бирикмелер. Кумарин-3-фосфонаттар болсо бул химиянын циклдик аналогдорунун катарына кирген жана фосфонат тобун кумарин каркасынын 3-абалында алып жүргөн бирикмелер. Igor V. Trushkov, Andrey V. Kuleshov жана Vitaly A. Shcherbinin даярдаган бул сереп аталган бирикмелерди синтездөө үчүн иштелип чыккан ыкмаларды бириктирип, кайсы ыкма кайсы субстрат жана селективдүүлүк маселеси үчүн ылайыктуу экенин сын көз караш менен салыштырат.
Сереп α-фосфоноциннаматтарга жетүү үчүн беш негизги байланыш түзүү стратегиясын бөлүп көрсөтөт: фосфоноацетаттардын альдегиддер же N-тозилиминдер менен Knoevenagel конденсациясы; 2-бромофосфоноацетаттардын альдегиддер менен триалкиларсин аркылуу жүрүүчү конденсациясы; коричный эфирлердин Mn(III) же Ag(I) аркылуу жүрүүчү радикалдык фосфорилдөөсү; арилпропиолаттардын фосфин-катализдүү гидрофосфонилдөөсү жана арилдиазоний туздарынын α-фосфоноакрилаттар менен Heck кошулуу реакциясы. Бул жолдор бир эле продуктка ар башка байланыштарды ар башка баскычтарда түзүү аркылуу жетет жана бири-биринин жөнөкөй варианттары эмес.
Серептин негизги жыйынтыгы — бардык субстраттар үчүн жарактуу бир гана “эң жакшы” синтез ыкмасы жок. Knoevenagel конденсациясы эң кеңири колдонулган ыкма; бирок продуктунун чыгышы жана хемоселективдүүлүк альдегиддин электрондук түзүлүшүнө, колдонулган аминдин түрүнө, эриткичке, кислота же Lewis кислотасы кошумча катализаторуна жана температурага күчтүү көз каранды. TiCl4/амин системалары көп учурда жогорку (E)-селективдүүлүктү жана ишенимдүү продукт чыгышын камсыз кылса, Reetz иштеп чыккан (i-PrO)3TiCl негизиндеги шарттар кинетикалык көзөмөл астында (Z)-изомерлерди даярдоо жагынан өзгөчөлөнөт.
Кумарин-3-фосфонат химиясы татаалыраак. Салицилальдегиддерде орто-гидрокси тобу алгач түзүлгөн ачык чынжырлуу продуктунун ар башка борборлоруна чабуул кыла алгандыктан, бир эле баштапкы заттардан 3-фосфонокумариндер, [1,2]бензоксафосфининдер деп да аталган 2-фосфакумариндер же башка кошумча продуктулар түзүлүшү мүмкүн. Продукттардын бөлүштүрүлүшү катализаторго, эриткичке, кошумчаларга, кургатуу шарттарына жана айрым тажрыйбаларда ал тургай Dean–Stark түзүлүшүнүн геометриясына чейин өзгөрүшү мүмкүн. TiCl4/пиридин системасы кумарин-3-фосфонаттарга карата жогорку хемоселективдүүлүгү менен; DBU/NaI системасы болсо белгилүү 2-фосфакумариндерди даярдоодогу артыкчылыгы менен өзгөчөлөнөт.
Бул иш жаңы тажрыйба жүргүзгөн эмес, жаңы маалымат жараткан эмес жана ыкмаларды бир эле лабораториялык шарттарда түздөн-түз салыштырган эмес. Ошондуктан ар башка басылмалардагы продукт чыгышынын пайыздарын бир стандарттуу тажрыйбанын натыйжалары сыяктуу иреттөөгө болбойт. Серептин баалуулугу болжол менен алтымыш жылдык синтетикалык адабияттагы ыкмаларды, механизмдерди, селективдүүлүк маселелерин, толук эмес отчетторду жана карама-каршы натыйжаларды бирдиктүү химиялык алкакта баалоосунда.
Винилфосфонаттар эмне үчүн маанилүү?
Винилфосфонаттар — фосфонат тобу көмүртек-көмүртек кош байланышы менен байланышкан органофосфордук бирикмелер. Фосфонат тобу синтез химиясында маанилүү функционалдык топ болсо да, булак сереп баса белгилегендей, өзү салыштырмалуу алсыз электрон тартуучу топ. Ошондуктан фосфонат менен гана активдештирилген C=C байланышы нуклеофилдик кошулуу жана айрым циклдик кошулуу реакцияларына карата чектелген реактивдүүлүк көрсөтүшү мүмкүн.
Кош байланыштын α-абалына кошумча электрон тартуучу топ, өзгөчө эфир функциясы кошулганда, электрон жетишсиздиги күчөйт. α-Фосфоноциннаматтардын синтетикалык баалуулугунун негизги себептеринин бири ушул: бир молекулада фосфонат, эфир, арил/гетероарил топ жана активдештирилген алкен функциялары чогуу болот. Мындай түзүлүш кийинки Michael кошулуулары, циклопропандашуулар жана ар кандай шакек түзүү реакциялары үчүн көп функциялуу синтетикалык курулуш блогу боло алат.
“α” жана “β” абалдары эмнени билдирет?
Карбонил тобуна түздөн-түз жанаша турган көмүртек салттуу түрдө α-көмүртек, кийинки көмүртек болсо β-көмүртек деп аталат. Каралып жаткан негизги α-фосфоноциннамат каркасында фосфонат тобу α-көмүртекте, арил же гетероарил тобу болсо алкендин башка көмүртөгүндө жайгашат. Бул жайгашуу электрондордун бөлүштүрүлүшүнө да, кийинки реакцияларда кайсы көмүртөк электрофилдик жүрүм-турум көрсөтөрүнө да таасир берет.
Фосфонат жана фосфат бир эле нерсе эмес
Фосфонат түзүлүштөрүндө фосфор атому органикалык көмүртек каркасына түздөн-түз P–C байланышы аркылуу байланышкан органофосфордук түзүлүш бар. Фосфат эфирлеринде болсо органикалык топ фосфорго көбүнчө кычкылтек аркылуу байланышат. Бул серептин негизги бирикмелери фосфонаттар; фосфат жана фосфонат терминдерин бири-биринин ордуна колдонууга болбойт.
Кумарин-3-фосфонат деген эмне?
Кумарин — бензол шакеги менен конденсацияланган α-пирон тибиндеги кычкылтек камтыган гетероциклдик каркас. Кумарин-3-фосфонаттарда фосфонат функциясы бул гетероциклдик системанын 3-абалында жайгашат. Сереп бул түзүлүштөрдү өз алдынча бирикмелер классы катары гана эмес, α-фосфоноциннамат химиясынын циклдик аналогдору катары да карайт.
2-Фосфакумарин деген эмне?
Булакта 2-phosphacoumarin деп да аталган [1,2]бензоксафосфинин түзүлүштөрүндө фосфор атому гетерошакектин түздөн-түз бөлүгү. Ошондуктан ал кумарин-3-фосфонаттан структуралык жактан айырмаланат: кумарин-3-фосфонатта фосфонат орун басар болсо, 2-фосфакумаринде фосфор гетероциклдик каркастын ичинде жайгашкан.
(E) жана (Z) изомерлери эмнени билдирет?
C=C кош байланышынын айланасында эркин айлануу болбогондуктан орун басарлардын салыштырмалуу багыты ар башка геометриялык изомерлерди түзүшү мүмкүн. CIP артыкчылык эрежелерине ылайык жогорку артыкчылыктуу топтор кош байланыштын карама-каршы тарабында болсо (E), бир тарабында болсо (Z) белгилөөсү колдонулат. α-Фосфоноциннамат синтезинде (E)/(Z) катышы жөн гана структуралык деталь эмес; продуктунун кийинки реактивдүүлүгүнө жана синтетикалык колдонулушуна таасир бериши мүмкүн болгондуктан, ыкма тандоонун борбордук маселеси.
Хемоселективдүүлүк менен диастереоселективдүүлүктүн айырмасы
Хемоселективдүүлүк реакция системасы мүмкүн болгон ар кандай химиялык өзгөрүүлөрдүн кайсынысына артыкчылык берерин билдирет. Мисалы, фосфоноацетат менен альдегид реакциясында максаттуу Knoevenagel продуктусунун ордуна Horner–Wadsworth–Emmons продуктусунун түзүлүшү хемоселективдүүлүк маселеси. Салицилальдегиддерде ачык чынжырлуу α-фосфоноциннамат, кумарин-3-фосфонат жана 2-фосфакумарин ортосунда продукт бөлүштүрүлүшүнүн пайда болушу да хемоселективдүүлүк маселеси.
Диастереоселективдүүлүк болсо байланыш тартиби бирдей, бирок мейкиндиктик түзүлүшү ар башка диастереомерлердин биринин экинчисине караганда артыкчылык менен түзүлүшү. Бул серепте эң көп колдонулган көрсөткүч (E)/(Z) катышы. “dr 95:5” деген жазуу бир диастереомер экинчисине караганда болжол менен 19 эсе көп экенин көрсөтөт; бирок кайсы изомер басымдуу экенин тиешелүү реакция жазуусунан окуу керек.
Серептин беш негизги синтетикалык байланыш стратегиясы
1. Knoevenagel конденсациясы эмне үчүн эң кеңири колдонулган ыкма?
Knoevenagel конденсациясы жалпы алганда активдүү метилен тобу бар бирикме менен альдегид же кетон тибиндеги карбонил бирикменин биригип, суу жоготуу аркылуу C=C байланышын түзгөн реакциялар классы. Бул жерде активдүү метилен компоненти — фосфоноацетат. Фосфонат менен эфир топторунун ортосундагы көмүртектин протондору салыштырмалуу кислоталуу; негиздин таасири менен түзүлгөн нуклеофил түр альдегиддин карбонил көмүртөгүнө чабуул жасап, кийинки элиминация баскычтары максаттуу алкенди түзүшү мүмкүн.
Бул ыкманын тарыхый башталышында бензальдегид менен этил (диэтоксифосфорил)ацетатты уксус ангидридинин ичинде 160–170 °C де ысытуу аркылуу максаттуу продукт %40 га чейинки чыгыш менен түзүлгөнү билдирилген. Кийинки кайталоодо болгону %12 чыгыш жана болжол менен %16 бензальдегиддин конверсиясы байкалган. Пиперидинди колдонуу реакцияны жакшырткан; этанолдо 5 сааттык шартта максаттуу продукт %40 чыгыш менен алынган, мындан тышкары максаттуу Knoevenagel продуктусуна фосфоноацетаттын Michael кошулуусунан түзүлгөн кошумча продукт %10 чыгыш менен бөлүнүп алынган.
Бензолдо болжол менен %3.2 пиперидин жана %1.6 уксус кислотасы колдонулуп, суу азеотроптук жол менен чыгарылганда бензальдегид мисалында %70 чыгышка жетишилген, бирок 4-нитробензальдегид мындай жүрүм-турум көрсөткөн эмес: этанол шартында фосфор камтыган максаттуу продукттун ордуна Horner–Wadsworth–Emmons продуктусу болгон этил 4-нитроциннамат %83 чыгыш менен түзүлгөн. Бул мисал серептин негизги билдирүүлөрүнүн бирин көрсөтөт: бир эле фосфоноацетат системасы альдегиддин электрондук түзүлүшү өзгөргөндө башка реакция жолуна өтүшү мүмкүн.
Horner–Wadsworth–Emmons реакциясы эмне үчүн атаандаш жол?
Horner–Wadsworth–Emmons (HWE) реакциясы — фосфонат менен стабилдештирилген карбаниондор альдегид же кетондор менен реакцияга кирип, алкен түзгөн олефиндөө ыкмасы. Knoevenagel максатында фосфонат тобун продуктта сактоо талап кылынса, HWE жолунда фосфорлуу топ элиминация процессине катышып, фосфор камтыбаган алкен продуктусу түзүлөт. Ошондуктан эки процесс бирдей баштапкы заттарды колдонсо да, синтетикалык натыйжалары толугу менен айырмаланат.
Сереп өзгөчө электронго жакыр альдегиддерде HWE атаандаштыгы күчөшү мүмкүн экенин көрсөтөт. Мисалы, 4-нитробензальдегид менен триметил фосфоноацетат пиперидин шартында максаттуу Knoevenagel продуктусун %47, HWE продуктусун %19 берген, ал эми триэтиламин колдонулганда HWE продуктусу гана байкалган. Триэтиламиндин өлчөмү көбөйгөндө HWE продуктусунун чыгышы %16 дан %70 ке чейин өскөн.
Экинчилик жана үчүнчүлүк аминдер эмне үчүн бирдей натыйжа бербейт?
Серепте талкууланган механизмдик моделге ылайык үчүнчүлүк аминдер альдегиддин карбонил көмүртөгүнө чабуул жасап, туруктуу амин-кошулуу аралык продуктусун түзө албайт; анын ордуна фосфоноацетатты депротондоп ион жуп түзөт. Түзүлгөн нуклеофил түр альдегидге кошулушу мүмкүн; алкоксид тобунун фосфорго молекула ичиндеги чабуулу оксафосфетан сымал аралык түргө жана акыры HWE продуктусуна алып келиши мүмкүн.
Экинчилик аминдер болсо карбонил көмүртөгүнө түздөн-түз кошула алгандыктан башка жолду ачышы мүмкүн. Серепте сүрөттөлгөн мүмкүн болгон механизмде тетраэдрдик аралык продукт, протон которуулары жана амин камтыган аралык түзүлүштөр аркылуу Knoevenagel продуктусу түзүлөт. Өзгөчө электрон берүүчү орун басары бар альдегиддерде бул жол басымдуу болушу мүмкүн. Бирок электрон берүүчү топтор карбонилге нуклеофилдик чабуулду да жайлатышы мүмкүн болгондуктан аминдин нуклеофилдүүлүгү маанилүү болот; бул айрым мисалдарда пирролидиндин пиперидинден натыйжалуураак болушун түшүндүрүү үчүн колдонулган.
Электронго бай жана электронго жакыр альдегиддер кандай жүрүм-турум көрсөтөт?
Пиперидин/уксус кислотасы системасынын толуолдогу кеңири субстрат изилдөөсүндө электронго бай айрым ароматтык альдегиддер жогорку продукт чыгышын берген: 4-гидроксибензальдегид %86, пиррол-2-карбальдегид %77 жана фурфурал %70. Бензальдегид %55, p-толуальдегид %65; 4-фтор- жана 4-бромбензальдегиддер %50, 4-хлорбензальдегид %45 чыгыш берген. Электронго жакыр 4-трифторметил-, 4-циано- жана 4-нитробензальдегиддерде чыгыштар тиешелүүлүгүнө жараша %40, %36 жана %30 га түшкөн.
Бирок түзүлүш–реактивдүүлүк байланышы абсолюттук эмес. Анисальдегид %35 жана меситальдегид %20 сыяктуу күтүүсүз төмөн чыгыштарды берген. Диастереоселективдүүлүк көбүнчө (E) изомердин пайдасына 86:14–95:5 аралыгында болсо, пиррол-2-карбальдегид негизинен (Z) продуктусун берген; (E)/(Z) катышы 31:69 деп билдирилген. Бул өзгөчөлүктөрдөн улам “электронго бай альдегид жакшыраак” деген универсалдуу эрежени чыгарууга болбойт.
N-тозилиминдер эмне үчүн маанилүү альтернатива?
Альдегиддин ордуна N-тозилимин колдонуу айрым системаларда реакциянын натыйжалуулугун олуттуу жогорулаткан. Триэтил фосфоноацетат менен N-тозилиминдердин t-BuOK катышуусунда THF ичинде 60 °C де реакциясы болгону 2 мүнөттө жогорку (E)-селективдүүлүк менен продукт бере алары билдирилген. Анисальдегид N-тозилимини менен даярдалган бир мисалда продукт %84 чыгыш менен алынган.
Андан да көңүл бурарлык мисалда N-тозилимин менен фосфоноацетаттар DMSO ичинде типтүү негиз же кислота катализаторусуз, болгону 4 Å молекулалык элек катышуусунда %85 жана %88 чыгыштарды жана тиешелүүлүгүнө жараша 96:4 жана 94:6 диастереомер катыштарын берген. Сереп бул натыйжаларды тозилиминдер тиешелүү альдегиддерге караганда реактивдүү болушу мүмкүн экендиги менен байланыштырат.
LiH эмне үчүн айрым кетондордо иштейт?
Жөнөкөй амин катализи ацетофенон сыяктуу активдештирилбеген кетондордо адатта ийгиликсиз болгон. Ал эми LiH күчтүү негиз катары айрым метил кетондордон реактивдүү енолат түрлөрүнүн түзүлүшүн камсыздай алат. Альтернативдүү электрофилдик борбору жок арил метил кетондун THF ичинде 3 эквивалент фосфоноацетат жана 6 эквивалент LiH менен кайтарма муздаткыч астындагы реакциясында максаттуу Knoevenagel продуктулары бир гана (E)-изомер түрүндө %71–74 чыгыш менен даярдалган.
Бирок 2-ацетил-5-метилфуран мисалында максаттуу алкен гана түзүлгөн эмес. Енолаттын карбонил көмүртөгүнө чабуулу Knoevenagel продуктусун берсе, фуран шакегинин C(5) абалына чабуул циклопента[d][1,2]оксафосфол продуктуларына алып келген. Тиешелүү эски басылмада 25 продуктунун стереохимиясы схемада (E), эксперименттик аталышта (Z) деп жазылган. Сереп авторлору берилген спектралдык маалыматка таянып, аталышта ката болушу мүмкүн деп баалаган; бул жаңы эксперименттик тастыктоо эмес.
Негиз + карбон кислотасы системалары
Пиперидин жана бензой кислотасы чогуу колдонулганда ар кандай альдегиддердин триэтил фосфоноацетат менен реакцияларында %26–69 аралыгында α-фосфоноциннамат чыгыштары билдирилген; ацетофенон, бензофенон жана флуоренон реакцияга кирген эмес. Бул эски изилдөөлөрдүн бир бөлүгүндө (E)/(Z) катыштары билдирилген эмес.
Пиперидин/уксус кислотасы жана пирролидин/уксус кислотасы системаларынын натыйжалуулугу субстраттын электроникасына жараша өзгөрөт. Сереп электронго жакыр альдегиддер үчүн бензолдо %5–10 mol пиперидин жана %20 уксус кислотасын; электронго бай альдегиддер үчүн болсо пирролидин/уксус кислотасы комбинациясы адатта жакшыраак экенин белгилейт. Бирок бул абсолюттук эреже эмес.
Krawczyk–Albrecht ыкмасы эмне үчүн маанилүү?
Геометриялык жактан таза (E)-продукт керек болгондо сереп өзгөчө белгилеген ыкмалардын бири — фосфоноацетат эфиринин ордуна 2-(диэтоксифосфорил)уксус кислотасын колдонуу. Альдегиддер бул кислота менен β-аланин (%10 mol) жана уксус кислотасы (%27 mol) катышуусунда конденсацияга киргизилген. Баштапкы α-фосфоноциннамат кислоталарынын болжолдуу (E)/(Z) катышы 6:1.
Бул аралашма дициклогексиламин менен кристаллдык тузга айландырылып, (E)-изомер физикалык түрдө бөлүнгөн. Андан кийин ион алмашуу хроматографиясы аркылуу диастереомердик жактан таза (E)-кислоталар дээрлик сандык чыгыш менен кайра алынган.
| Арил тобу | (E)-дициклогексиламмоний тузу (%) | (E)-кислота (%) |
|---|---|---|
| 3,4-(MeO)2C6H3 | 71 | 92 |
| 3,4-(OCH2O)C6H3 | 75 | 94 |
| 4-MeOC6H4 | 73 | 93 |
| 4-MeC6H4 | 76 | 95 |
| 4-BrC6H4 | 77 | 94 |
| 4-O2NC6H4 | 82 | 96 |
| 3-O2NC6H4 | 74 | 91 |
| 2-фурил | 67 | 89 |
| 5-Me-2-фурил | 70 | 91 |
Сереп бул жолду геометриялык жактан таза (E)-изомерди даярдоо жана масштабды чоңойтууга ылайыктуу вариант катары баалайт. Бул баалоо бардык субстраттарда бирдей продукт чыгышы кепилденет дегенди билдирбейт.
Негиз + Lewis кислотасы: TiCl4/амин ыкмасы
Brønsted кислотасынын ордуна Lewis кислотасын колдонуу Knoevenagel өзгөрүшүнүн хемоселективдүүлүгүн өзгөртө алат. Серепте эң маанилүү системалар титан(IV) туундулары менен аминдердин комбинациялары. Сунушталган түшүндүрмөдө үчүнчүлүк амин фосфоноацетатты натыйжалуу депротондосо, Ti(IV) алкоксид мүнөзүндөгү аралык түрдү комплекстеп, HWE жолуна алып баруучу оксафосфетандын түзүлүшүн басаңдата алат.
Lehnertтин TiCl4/N-метилморфолин (NMM) системасы жөнөкөй ароматтык альдегиддерден орто-жогорку чыгыштарда жана күчтүү (E)-селективдүүлүк менен α-фосфоноциннамат берген. Оптикалык активдүү фосфоноацетаттар менен мисалдарда 0 °C де %78–97 продукт чыгышы жана болжол менен 9:1 (E)/(Z) катыштары билдирилген. Бензальдегид мисалында THF/CCl4 аралашмасы менен %87 чыгыш жана 96:4 катышына чейинки диастереоселективдүүлүк билдирилген.
Ошол эле учурда басылмалар арасындагы сандык натыйжалар толугу менен бирдей эместиги да көрүнөт. 4-хлорбензальдегид менен триэтил же триметил фосфоноацетатты ошол эле жалпы TiCl4/NMM ыкмасы менен кайра жүргүзүүдө %65 чыгыш билдирилип, бул баштапкы изилдөөдөн 21 пайыздык пунктка төмөн болгон. Сереп мындай айырмачылыктарды көз жаздымда калтырбайт жана ыкма тандоодо адабияттагы продукт чыгышы абсолюттук кепилдик эмес экенин кыйыр түрдө көрсөтөт.
α-Фосфоноциннамат синтезинде (E) жана (Z) изомери кантип көзөмөлдөнөт?
Булак серепке ылайык TiCl4/амин Knoevenagel протоколдорунун көбү (E)-продуктка артыкчылык берсе, Reetz NaH менен фосфоноацетат тузун түзүп, реакцияны (i-PrO)3TiCl менен жүргүзгөн ыкма кинетикалык шарттарда (Z)-продуктту селективдүү бере алат; төмөн температура (Z)-селективдүүлүктү күчөтсө, температуранын жогорулашы жана негиздүү оксид/гидроксид кошулмалары (Z)-продукттун термодинамикалык жактан туруктуураак (E)-изомерге айланышын жеңилдетиши мүмкүн.
Reetz ыкмасында кинетикалык жана термодинамикалык көзөмөл
Триэтил фосфоноацетат адегенде NaH менен депротондолуп, пайда болгон туз хлоротри-изопропоксититан [(i-PrO)3TiCl] жана андан кийин альдегид менен иштетилген. Туура шарттарда (Z)-изомер негизги продукт катары алынган. NaH курамында NaOH же Na2O болушу (Z) → (E) изомерлешүүнү жеңилдетери өзгөчө белгиленген.
2 эквивалент (i-PrO)3TiCl/Et3N жана 0 °C шартында айрым (Z)-продукттар %78, %89 жана %72 чыгыш менен алынган, бирок %5–10 деңгээлинде (E)-изомер да болгон. Бир эквивалент триэтиламин жана бөлмө температурасында болсо (E)-изомер болжол менен 90:10 катышы менен басымдуу болгон.
Оптикалык активдүү фосфоноацетаттарда температуранын таасири андан да ачык көрүнгөн: −78 °C де белгилүү бир (Z)-продукт жалгыз изомер катары түзүлгөн, 0 °C де болсо болжол менен 1:1 (E)/(Z) аралашмасы алынган. Сереп бул байкоолорду (Z)-продукт кинетикалык, (E)-продукт болсо термодинамикалык продукт экендиги менен түшүндүрөт.
2. Радикалдык C–P байланышынын түзүлүшү: коричный эфирлердин фосфорилдөөсү
Knoevenagel стратегиясында C=C байланышы түзүлгөндө фосфонаттуу көмүртек каркасы башынан эле колдонулат. Радикалдык фосфорилдөө ыкмасында болсо алдын ала бар болгон коричный эфир кош байланышына жаңы C–P байланышы кошулат.
Mn(OAc)3 диалкил фосфитти кычкылдандырып диалкилфосфорил радикалын түзө алат. Сунушталган механизмде бул радикал коричный эфирдин C=C байланышына кошулат; түзүлгөн көмүртек-борборлуу радикал кайра кычкылданып карбокатион түзөт жана депротондоо максаттуу α-фосфоноциннаматты берет.
Этил циннамат жана 4-метокси туундусу Mn(III) шарттарында тиешелүүлүгүнө жараша %77 жана %73 чыгыш менен жалаң (E)-продукттарды берген, ал эми 4-нитро туундусу %37 чыгышта калган. Ошентип, Mn(OAc)3 ыкмасы электронго бай циннаматтар үчүн ийгиликтүүрөөк көрүнөт.
AgNO3/Mg(NO3)2·6H2O жана микротолкун нурлануусу менен THF ичинде 70 °C де жүргүзүлгөн радикалдык фосфорилдөө болсо толуктоочу субстрат жүрүм-турумун көрсөткөн; электрон тартуучу топтору бар циннаматтарда электронго бай системаларга караганда жакшыраак натыйжа берген. Ошондуктан сереп Mn(III) жана Ag(I) ыкмаларын бири-биринин түздөн-түз күчтүү же алсыз версиясы эмес, ар башка субстрат электроникасына ылайыкталган толуктоочу ыкмалар катары баалайт.
3. Арилпропиолаттардын фосфин-катализдүү гидрофосфонилдөөсү
Арилпропиолаттар — көмүртек-көмүртек үч байланышын алып жүргөн эфирлер. Фосфин-катализдүү ыкмада фосфин адегенде пропиолаттын үч байланышына нуклеофилдик чабуул жасап, цвиттер-иондук аралык түрдү түзөт. Фосфиттен ушул аниондук борборго протон өтөт; пайда болгон фосфит аниону алкенилфосфоний аралык продуктусуна чабуул кылат. Фосфоний илиди протон жылышы жана фосфиндин бөлүнүп чыгышынан кийин α-фосфоноциннаматка айланат.
Бул жолдун маанилүү өзгөчөлүгү — редокс-нейтралдуу жана баскыч экономиясы жогору альтернатива болушу. Булак ошондой эле ушул эле өзгөрүү DABCO, DBU же Et3N сыяктуу азот нуклеофилдери менен жүрбөгөнүн белгилейт; демек, фосфиндин ролу жалпы “каалаган негиз” таасири эмес.
4. Триалкиларсин аркылуу жүрүүчү конденсация
2-Бромофосфоноацетаттардын альдегиддер менен трибутиларсин катышуусундагы конденсациясы %71–92 аралыгындагы чыгыштарды жана жалаң (E)-изомерлерди берген. Ыкманын эриткичсиз колдонулушу, жакшы чыгыштары, күчтүү стереоселективдүүлүгү жана кислота/негизге сезгич субстраттар менен иштей алышы артыкчылык болуп саналат.
Бирок сереп өзгөчө белгилеген олуттуу кемчилик — трибутиларсиндин уулуулугу. Ошондуктан “жогорку чыгыш” ыкманы автоматтык түрдө эң ылайыктуу ыкма кылбайт; коопсуздук жана иштетүүнүн ылайыктуулугу да ыкма тандоодо эске алынышы керек.
5. Heck кошулуу реакциясы
Башка бир конвергенттик ыкмада арилдиазоний туздары α-фосфоноакрилаттар менен палладий-катализдүү Heck кошулуу реакциясына киргизилип, триметил α-фосфоноциннаматтар даярдалган. Бул стратегия арил тобунун алдын ала альдегид түрүндө болушун талап кылбагандыктан, оңой алынуучу анилиндерден келип чыккан диазоний туздарын синтетикалык кирүү чекити катары колдонууга мүмкүндүк берет.
Башка өзгөчө α-фосфоноциннамат жолдору
Сереп ошондой эле 2-бензоилфосфоноацетатты метилдөө менен β-метокси-α-фосфоноциннамат даярдоону жана ортоамид менен триэтил фосфоноацетат реакциясынан заряд бөлүнүшү жогору 1,4-цвиттер-иондук туундуну %68 чыгыш менен синтездөөнү камтыйт. Булар беш негизги жалпы ыкманы алмаштыруучу универсалдуу протоколдор эмес, белгилүү структуралык максаттар үчүн атайын синтетикалык мисалдар.
Салицилальдегиддерден эмне үчүн ар башка фосфорлуу кумарин продуктулары түзүлүшү мүмкүн?
Салицилальдегиддерде карбонил тобунун орто абалындагы OH функциясы алгач түзүлгөн ачык чынжырлуу фосфоноакрилат аралык продуктунда бир нече электрофилдик борборго молекула ичиндеги чабуул жасай алат; сереп сунуштаган модель боюнча (E)-ачык чынжырлуу аралык продукттун OH тобу эфир бөлүгүнө чабуул кылса 3-фосфонокумаринге, (Z)-аралык продукттун OH тобу фосфор борборуна чабуул кылса 2-фосфакумаринге алып барышы мүмкүн, ошондуктан катализатор, эриткич, кошумчалар, кургатуу шарттары жана баштапкы орун басарлар продукт бөлүштүрүлүшүн күчтүү өзгөртө алат.
Салицилальдегид химиясында продукттун бутактануусу
TiCl4/пиридин эмне үчүн өзгөчө орунда?
Rodios жана кесиптештеринин ар кандай салицилальдегид жана фосфоноацетат комбинациялары менен жүргүзгөн салыштыруусунда THF ичиндеги TiCl4/пиридин системасы текшерилген комбинацияларда жалаң кумарин-3-фосфонат продукт классын берген. Бул натыйжа ыкманын хемоселективдүүлүк жагынан күчтүү экенин көрсөтөт.
Бирок хемоселективдүүлүк менен жогорку продукт чыгышы бир эле нерсе эмес. Булак 3-таблицада айрым TiCl4/пиридин мисалдарында кумарин-3-фосфонат чыгыштары %81 же %71 чейин жетсе, диэтиламино орун басарлуу бир мисалда болгону %3 болгон. Демек, “максаттуу продукт гана түзүлөт” деген сөз “максаттуу продукт жогорку чыгыш менен түзүлөт” дегенди билдирбейт.
Пиперидин/уксус кислотасы эмне үчүн аралашма түзүшү мүмкүн?
Толуол кайтарма муздаткычы астында пиперидин жана уксус кислотасы колдонулганда айрым салицилальдегид/фосфоноацетат реакциялары кумарин-3-фосфонат 54 продуктусун да, 2-фосфакумарин 57 продуктусун да түзгөн. Серептин механизмдик түшүндүрмөсүнө ылайык алгачкы ачык чынжырлуу (E)-аралык продукттун OH тобу эфир бөлүгүнө чабуул кылып 3-фосфонокумарин түзүшү мүмкүн; (Z)-аралык продукт болсо OH тобунун фосфор атомуна чабуулу менен 2-фосфакумарин жолуна өтүшү мүмкүн.
Булак селективдүүлүк катализатордун аталышы менен гана чектелбесин өзгөчө көрсөтөт. Уксус кислотасы, β-аланин жана молекулалык элек сыяктуу кошумчалар; эритменин концентрациясы; субстрат орун басарлары жана ал тургай Dean–Stark кармагычынын реакция колбасына чейинки аралыгы продукт бөлүштүрүлүшүнө таасир бере алган.
DBU/NaI менен 2-фосфакумаринге жетүү
Этил (дифенилфосфорил)ацетатты DBU жана NaI менен иштеткенден кийин салицилальдегид кошулганда 2-фосфакумарин менен HWE продуктусу чогуу алынган. 0 °C де 1.5 сааттан кийин 2-фосфакумарин %33, HWE продуктусу %37 чыгыш менен болжол менен окшош өлчөмдө түзүлгөн.
Температура −78 °C ге түшүрүлүп, убакыт 2 саатка узартылганда катыш 2-фосфакумариндин пайдасына болжол менен 5:1 катышына жылган; фосфакумарин %61, HWE продуктусу %12 чыгыш менен алынган. Сереп бул шарттарды 2-фосфакумаринге жетүү жагынан өзгөчөлөнгөн ыкма катары баалайт.
Ачык чынжырлуу орто-гидроксилдүү α-фосфоноциннамат максатталса эмне кылууга болот?
Эркин орто-OH тобу молекула ичиндеги циклдешүүгө оңой катышкандыктан, салицилальдегидди түздөн-түз колдонуу ачык чынжырлуу продуктту бөлүп алууну кыйындатат. Бул көйгөй фенолдук OH тобун убактылуу коргоо менен чечилиши мүмкүн.
Мисалы, 2-(метоксиметокси)бензальдегид менен фосфоноацетат толуолдо %4 mol пиперидин жана %20 mol уксус кислотасы шартында реакцияга киргизилгенде ачык чынжырлуу фосфоноциннамат 95:5 (E)/(Z) аралашмасы түрүндө түзүлүп, таза (E)-изомер %65 чыгыш менен бөлүнүп алынган. Андан кийин коргоочу топ алынып, зарыл болсо кийинки кумарин химиясына өтүүгө болот.
Алдын ала даярдалган кумаринди түздөн-түз фосфорилдөө
Кумарин-3-фосфонат синтези салицилальдегид конденсациясына гана таянбайт. Алдын ала даярдалган кумарин шакегинин C3 абалында түздөн-түз C–P байланышын түзүү үчүн ар кандай кычкылдандыруучу жана каталитикалык ыкмалар иштелип чыккан.
| Ыкма | Негизги реагент/катализатор | Булакта берилген негизги көрсөткүч же өзгөчөлүк | Маанилүү чектөө |
|---|---|---|---|
| Mn(III) радикалдык фосфорилдөө | Mn(OAc)3 + диалкил фосфит, AcOH | Алгачкы мисалда 5,7-диметокси-4-метилкумарин → продукт %87 | Стехиометриялык кычкылдандыруучу талап кылынат |
| Ag(I)/Mg системасы | AgNO3/Mg(NO3)2 | Жалпысынан %45–65 | Узун алкилдүү фосфиттерде төмөн чыгыш; айрым OH/NH2 субстраттар иштебейт |
| Ag(I)/BiCl3 | AgNO3/BiCl3, CH2Cl2, 50 °C | %64–84 | Белгилүү субстрат диапазону менен бааланган |
| Pd системасы | PdCl2/bipy/K2S2O8 | %27–74 | Орточо жана өзгөрмө чыгыш |
| Cu системасы | CuCl2/K2S2O8, MeCN, 100 °C | Электрон берүүчү орун басарларда жакшыраак | 6,7-дигидрокси жана 7-амино кумарин максаттуу продукт берген эмес |
| Электрохимиялык | Mn/Co же Mn/Ni bipy комплекстери | Ар кандай системаларда болжол менен %50–73 аралыктар | Эриткичтин таасири абдан күчтүү |
| Декарбоксилдөөчү | CuCl (%15 mol), DTBP, MeCN, 110 °C | Кумарин-3-карбон кислоталарынан %62–76 | Радикалдык шарттар; TEMPO реакцияны токтоткон |
| Pd кайчылаш кошулуу | 3-бромокумарин + диэтил фосфит, Pd(PPh3)4 | C3–P байланышы үчүн түз кайчылаш кошулуу жолу | Алдын ала 3-бромдолгон кумарин талап кылынат |
TEMPO тажрыйбасы эмне үчүн маанилүү?
TEMPO — көмүртек-борборлуу жана айрым башка радикалдарды кармай алган туруктуу нитроксид радикалы. Эгер реакция TEMPO кошулганда күчтүү басаңдаса же толугу менен токтосо, бул байкоо радикалдык аралык түрлөр реакцияда маанилүү роль ойной турганын колдойт. Булакта Ag(I) аркылуу жүрүүчү кумарин фосфорилдөөсүндө жана CuCl/DTBP менен декарбоксилдөөчү фосфорилдөөдө TEMPOнун реакцияны басаңдатышы радикалдык механизмдин пайдасына көзөмөл катары колдонулган.
Бул тажрыйба өзүнчө бардык аралык баскычтардын түзүлүшүн далилдебейт; радикалдык жол маанилүү экенине гана механизмдик далил берет.
Электрохимиялык фосфорилдөөдө эриткичтин таасири
MnCl2(bipy)/CoCl2(bipy) системасында кумарин, 6-метилкумарин жана 7-метилкумариндин диэтил фосфит менен электрохимиялык фосфорилдөөсү %55–70 чыгыш берген. CoCl2(bipy) жалгыз колдонулганда натыйжалар эриткичке күчтүү көз каранды экени көрүнгөн.
| Электрохимиялык чөйрө | Булакта билдирилген чыгыш |
|---|---|
| Суу эмульсиясы | Үч субстраттын баарында %7 |
| %70 суудагы этанол | %54–69 |
| Ацетонитрил | %59–73 |
Бул салыштыруу “электрохимиялык ыкма” деген аталыш өзүнчө натыйжалуулукту аныктабаганын; электролиз чөйрөсү да реакциянын чыгышын чоң өлчөмдө өзгөртө аларын көрсөтөт.
Кумарин-3-фосфонат синтезинин башка жолдору
Сереп түз кумарин фосфорилдөөсүнөн тышкары башка шакек куруу стратегияларын да камтыйт.
- Арилпропиолаттардын радикалдык циклдешүүсү: Диалкилфосфорил радикалы үч байланышка кошулат; пайда болгон алкенил радикалы фенолдук шакекке молекула ичиндеги чабуул аркылуу кумарин каркасын түзөт.
- Фотохимиялык жол: Фенил фенилпропиолат, 25 W жашыл LED, Eosin Y (%4 mol), tert-бутил гидропероксид жана диэтил фосфит колдонулуп, кумарин-3-фосфонат %35 чыгыш менен алынган.
- Arbuzov + молекула ичиндеги Knoevenagel каскады: 2-Ацилфенил бромоацетаттар триэтил фосфит менен 110 °C де эриткичсиз ысытылган; адегенде Arbuzov реакциясы, андан кийин молекула ичиндеги конденсация жүргөн, бирок максаттуу кумариндер болгону %24–38 чыгыш менен түзүлгөн.
- Молекула ичиндеги конденсация: Фосфоноацетат менен 1,3-дикетон ортосунда трансэтерификациядан кийин шакек жабылуу аркылуу 4-фенацилкумарин-3-фосфонат даярдалган.
- Фенол аннуляциясы: Фенолдор 2-(диалкоксифосфорил)-3-метоксиакрилаттар менен TfOH же MsOH катализи астында реакцияга киргизилген. Бөлмө температурасында иштей алганына карабастан, реакция убактысы 6–60 күндөй өтө узак.
- 4-Хлорокумарин жолу: 4-Хлорокумарин диэтил цианометилфосфонат менен NaH/THF шартында реакцияга киргизилип, 4-(цианометил)кумарин-3-фосфонат %36 жана экзоциклдик алкилиден кошумча продукт %33 чыгыш менен түзүлгөн.
- Арин/DMF/фосфоноацетат жолу: 2-(триметилсилил)фенил трифлат, KF, DMF жана триэтил фосфоноацетаттан бензин аралык түрү, цвиттер-ион, бензоксетан жана орто-хинон метид аркылуу жүрөт деп сунушталган көп баскычтуу аннуляция менен кумарин-3-фосфонат даярдалган.
Бул бирикмелердин кийинки химиясы эмне үчүн кызык?
Серептин кириш бөлүмүндө α-фосфоноциннаматтар ар кандай нуклеофилдер менен Michael кошулууларында, циклопропан синтездеринде жана андан кийин ар кандай гетероциклдик продукттарды даярдоодо колдонулары көрсөтүлөт. Фосфонат жана эфир топторунун бир эле активдештирилген C=C системасында болушу кийинки өзгөрүүлөрдө бир нече реакция борборун пайдаланууга мүмкүндүк берет.
Кумарин-3-фосфонат туундулары да ар кандай полициклдик түзүлүштөрдү даярдоодо колдонулары жана айрым туундулар флуоресценциялык касиеттеринен улам материалдар химиясы үчүн кызыктуу экени айтылат. Серепте мындан тышкары мурунку басылмалардагы айрым α-фосфоноциннамат жана кумарин туундулары үчүн клеткага негизделген биологиялык активдүүлүк мисалдары келтирилет.
Бирок бул сереп биологиялык активдүүлүк сереби эмес жана аталган мисалдарды жаңы дарылоо далили катары чыгарбайт. Биологиялык мисалдар бирикмелер классы синтез жагынан эмне үчүн кызыктуу экенин түшүндүргөн адабияттык контекст.
Иш колдогон жана колдобогон жыйынтыктар
| Сереп колдойт | Сереп колдобойт |
|---|---|
| α-Фосфоноциннаматтарга жетүү үчүн механизмдик жактан айырмаланган бир нече ишенимдүү синтез үй-бүлөсү бар. | Бардык субстраттар үчүн бир универсалдуу эң жакшы ыкма бар. |
| Субстраттын электроникасы Knoevenagel/HWE хемоселективдүүлүгүнө жана радикалдык фосфорилдөө чыгышына күчтүү таасир бере алат. | Электрон берүүчү же тартуучу ар бир орун басар бардык ыкмаларда бирдей таасир көрсөтөт. |
| TiCl4/амин системалары жалпысынан күчтүү (E)-селективдүүлүк берет. | Ар бир TiCl4/амин реакциясы сандык чыгыш берет. |
| (i-PrO)3TiCl шарттары көзөмөлдөнгөн кинетикалык шарттарда (Z)-продуктка жетүүнү камсыздай алат. | (Z)-продукт бардык шартта туруктуу калат. |
| Mn(III) жана Ag(I) циннамат фосфорилдөөлөрү толуктоочу субстрат электрондук профилдерин көрсөтөт. | Эки ыкма бир эле субстраттарда түздөн-түз башма-баш сыноодон өткөрүлгөн. |
| TiCl4/пиридин системасы салицилальдегид химиясында күчтүү кумарин-3-фосфонат хемоселективдүүлүгүн көрсөтө алат. | Бул хемоселективдүүлүк бардык субстраттарда жогорку чыгыш дегенди билдирет. |
| Көптөгөн кумарин фосфорилдөөлөрүнүн радикалдык мүнөзүн колдогон көзөмөл тажрыйбалары бар. | Ар бир аралык түр түздөн-түз спектроскопиялык байкалган. |
| Серепте мурдагы адабияттагы айрым стереохимиялык жана чыгыш айырмачылыктары ачык талкууланган. | Мурунку адабияттагы бардык карама-каршылыктар жаңы тажрыйбалар менен чечилген. |
Иштин Ыкмасы жана Жыйынтыктары
Бул иш кандай сереп?
Бул басылма жаңы эксперименттик маалымат топтомун түзгөн эмес. Авторлор α-фосфоноциннаматтардын жана алардын циклдик аналогдорунун синтезине байланыштуу жарыяланган органикалык химия адабиятын реакция класстары жана байланыш түзүү стратегиялары боюнча топтоп, сын көз менен салыштырышкан.
Булакта PRISMA тибиндеги системалуу сереп протоколу, маалымат базасынын издөө сабы, баштапкы жазуулардын саны, киргизүү/чыгаруу критерийлери же мета-аналитикалык статистика билдирилген эмес. Ошондуктан иш “системалуу сереп/мета-анализ” катары эмес, механизмге жана синтетикалык ыкма тандоого багытталган кеңири сынчыл химия сереби катары бааланышы керек.
Серептин негизги классификация системасы
| Ыкма | Баштапкы ыкма | Негизги байланыш түзүү логикасы | Селективдүүлүк жагынан күчтүү тарабы | Негизги чектөө |
|---|---|---|---|---|
| Knoevenagel конденсациясы | Фосфоноацетат + альдегид/N-тозилимин | C=C байланышын конденсация менен түзүү | Өтө кең адабият жана көп каталитикалык вариант | HWE атаандаштыгы, күчтүү субстрат көз карандылыгы, кетондордо чектелүү |
| Триалкиларсин аркылуу конденсация | 2-Бромофосфоноацетат + альдегид | C=C байланышын арсин аркылуу түзүү | %71–92, күчтүү (E)-селективдүүлүк; кислота/негизге сезгич субстраттарга ылайыктуулук | Трибутиларсин уулуулугу |
| Mn(III)/Ag(I) радикалдык фосфорилдөө | Алдын ала даярдалган коричный эфир + фосфит | Бар C=C байланышына радикалдык C–P байланышын кошуу | Электрондук жактан толуктоочу эки ыкма | Кычкылдандыруучу/металл талабы жана субстрат көз карандылыгы |
| Фосфин-катализдүү гидрофосфонилдөө | Арилпропиолат + диалкил фосфит | Үч байланышты фосфин аркылуу функционалдаштыруу | Баскыч экономиясы жана редокс-нейтралдуу ыкма | Азот нуклеофилдери ошол эле каталитикалык функцияны көрсөткөн эмес |
| Heck кошулуу реакциясы | Арилдиазоний тузу + α-фосфоноакрилат | Pd-катализдүү C–C байланышын түзүү | Анилин туундуларынан конвергенттик жетүү | Өзүнчө диазоний жана фосфоноакрилат прекурсорлору керек |
Knoevenagel ыкмасы үчүн практикалык тандоо кыскача
| Синтетикалык максат / субстрат абалы | Серепте өзгөчөлөнгөн ыкма | Эмне үчүн |
|---|---|---|
| Жөнөкөй ароматтык альдегид, (E)-продукт максаты | TiCl4/амин | Адатта ишенимдүү чыгыш жана жогорку (E)-селективдүүлүк |
| Электронго бай альдегид | Пирролидин/AcOH же ылайыктуу экинчилик амин системасы | Knoevenagel жолу айрым субстраттарда HWEге караганда артыкчылыктуу |
| Электронго жакыр альдегид | Пиперидин/AcOH оптималдаштыруу | Реактивдүүлүк башка; HWE атаандаштыгы өзүнчө көзөмөлдөнүшү керек |
| Таза (E)-продукт жана масштабдоо артыкчылыгы | Фосфоноуксус кислотасы + дициклогексиламмоний тузун бөлүү | Геометриялык жактан таза (E)-продуктту бөлүп алуу |
| (Z)-продукт максаты | Reetz (i-PrO)3TiCl ыкмасы | Кинетикалык шарттарда (Z)-селективдүүлүк |
| Кислота/негизге сезгич субстрат | Триалкиларсин аркылуу бромофосфоноацетат конденсациясы | Кислота жана негизсиз жогорку (E)-селективдүүлүк; бирок уулуулук маселеси бар |
| Альдегиддин өтө төмөн реактивдүүлүгү | N-тозилимин колдонуу каралышы мүмкүн | Булак мисалдарында жогорку электрофилдик реактивдүүлүк |
| Активдештирилбеген кетон | Жөнөкөй амин катализи көбүнчө жетишсиз; айрым метил кетондордо LiH | Күчтүү негиз менен енолат түзүү талап кылынышы мүмкүн |
Кумарин-3-фосфонат синтези үчүн ыкма үй-бүлөлөрү
| Ыкма үй-бүлөсү | Баштапкы зат | Негизги өзгөрүү | Негизги эскертүү |
|---|---|---|---|
| Салицилальдегид Knoevenagel/циклдешүү | Салицилальдегид + фосфоноацетат | Конденсация + молекула ичиндеги шакек жабылуу | Хемоселективдүүлүк шарттарга өтө сезгич |
| Алдын ала даярдалган кумаринди фосфорилдөө | Кумарин + фосфит | C3–P байланышын түзүү | Mn, Ag, Cu, Pd жана электрохимиялык системалар |
| Декарбоксилдөөчү фосфорилдөө | Кумарин-3-карбон кислотасы | CO2 жоготуу менен C–P түзүү | CuCl/DTBP менен %62–76 |
| 3-Бромокумарин кайчылаш кошулуу | 3-Бромокумарин + фосфит | Pd-катализдүү C–P кошулуу | Алдын ала функционалдаштырылган кумарин талап кылынат |
| Арилпропиолат радикалдык аннуляциясы | Орто-фенолдук арилпропиолат + фосфит | Радикалдык кошулуу + шакек жабылуу | C–P түзүлүшү менен кумарин шакеги бир процессте түзүлүшү мүмкүн |
| Кислота-катализдүү фенол аннуляциясы | Фенол + фосфорланган метоксиакрилат | Аннуляция | Бөлмө температурасынын артыкчылыгына каршы 6–60 күндүк убакыт |
Серепте механизм кандай каралган?
Булак бардык реакциялар үчүн бирдиктүү жалпы механизм сунуштабайт. Ар башка ыкмалардын механизмдик негиздери өзүнчө:
- Knoevenagel системаларында негиз аркылуу депротондоо, карбонилге кошулуу жана элиминация негизги орунда.
- HWE атаандаштыгында фосфор камтыган аралык түр аркылуу фосфорлуу топ бөлүнүп чыгып, фосфорсуз алкен түзүлөт.
- Mn(III) жана Ag(I) фосфорилдөөлөрүндө диалкилфосфорил радикалы C=C байланышына кошулат.
- Фосфин-катализдүү арилпропиолат реакциясында цвиттер-ион, алкенилфосфоний жана фосфоний илиди тибиндеги аралык түрлөр сунушталат.
- Салицилальдегиддерде ачык чынжырлуу аралык продукттун геометриясы OH тобунун эфир же фосфор борборуна молекула ичиндеги чабуулу продукт классын өзгөртө алышы менен байланыштырылат.
- Арилпропиолат-кумарин каскадында фосфорил радикалы адегенде үч байланышка, андан кийин түзүлгөн алкенил радикалы ароматтык шакекке молекула ичинде кошулат.
- Арин/DMF ыкмасында бензин, цвиттер-ион, бензоксетан жана орто-хинон метид аралык түрлөрү аркылуу аннуляция механизми сунушталган.
“Сунушталган механизм” деген сөз бул жерде маанилүү. Серепте реакция схемаларында көрсөтүлгөн көптөгөн механизмдик аралык түрлөр түздөн-түз бөлүнүп алынган эксперименттик аралык продукттар эмес. Айрым өзгөрүүлөрдө көзөмөл тажрыйбалары же бөлүнүп алынган аралык продукттар механизмди күчөтсө да, бардык жебелер түз байкоо дегенди билдирбейт.
Булакта математикалык теңдеме барбы?
Серептин борбордук мазмуну математикалык модель эмес, органикалык реакция схемалары. Булакта Verianlaнын теңдеме протоколун талап кылган борбордук математикалык теңдеме жок. Ошондуктан булакта жок кинетикалык ылдамдык теңдемелери, термодинамикалык теңдемелер же реакция чыгышынын формулалары кошулган эмес.
Пайыздык чыгыш, диастереомер катышы, эквивалент өлчөмү, мол пайыз, температура жана убакыт сыяктуу сандар булакта тажрыйба шарттары катары берилет. Булар өз алдынча математикалык моделдер эмес, ар башка адабияттык протоколдордун эксперименттик параметрлери.
Булак адабиятындагы маанилүү отчеттук чектөөлөр
- Эски иштердин бир бөлүгүндө (E)/(Z) же диастереомер катышы такыр билдирилген эмес.
- Айрым ыкмаларда бир нече гана субстрат изилденген; кеңири субстрат жалпылоосун жасоого болбойт.
- Кетенимин колдонулуп кумарин-3-фосфонат синтезделген эски иште реагенттердин деталдары жана продукт чыгышы берилген эмес.
- LiH/фуран ишинде продукт стереохимиясы схема менен эксперименттик аталыштын ортосунда дал келбейт; сереп авторлору бул аталыш катасы болушу мүмкүн деп баалаган.
- Окшош ыкмалардын ар башка басылмалардагы чыгыштары бирдей болбой калышы мүмкүн; 4-хлорбензальдегид/TiCl4-NMM мисалы мунун ачык мисалдарынын бири.
- Салицилальдегид хемоселективдүүлүгү өтө майда операциялык өзгөрүүлөргө да сезгич болушу мүмкүн болгондуктан, адабияттагы чыгыш башка лабораторияга автоматтык көчүрүлбөшү керек.
- Сереп жаңы башма-баш тажрыйбаларды жүргүзбөгөндүктөн, ар башка басылмалардагы чыгыш пайыздары бир көзөмөлдөнгөн салыштыруу катары окулбашы керек.
Келечектеги изилдөө багыттары
Авторлор төрт негизги өнүктүрүү багытына көңүл бурушат. Биринчиси — кетон жана кетимин сыяктуу прохиралдык электрофилдерге багытталган каталитикалык асимметриялык Knoevenagel же HWE тибиндеги ыкмалар дагы деле чектелүү. Хиралдык фосфоноциннаматтарды энантиоселективдүү каскад химиясында колдонуу мүмкүнчүлүгү бул багытты маанилүү кылат.
Экинчи багыт — фоторедокс жана электрохимиялык C–P байланыш түзүлүшү. Серепте жашыл LED/Eosin Y менен жүргүзүлгөн фотохимиялык мисал бул ыкмаларды андан ары кеңейтүүгө болорун көрсөтүүчү баштапкы мисал катары бааланган; өзгөчө кош фоторедокс/өтмө металл катализи келечекте изилденчү багыттардын бири.
Үчүнчү багыт — агым химиясы. TiCl4/амин Knoevenagel жана Mn(III) фосфорилдөө сыяктуу ишенимдүү ыкмаларды агым системаларына өткөрүү узак реакция убакыттары жана стехиометриялык кычкылдандыруучуну колдонуу масштабды чоңойтууда жараткан айрым маселелерди азайта турган изилдөө багыты катары сунушталган. Бул азыркы макалада жүргүзүлгөн агым-химиялык тастыктоо эмес.
Төртүнчү багыт — бул курулуш блокторунун максатка багытталган колдонулушун кеңейтүү. Авторлор өзгөчө RGGT сыяктуу бисфосфонатка байланышкан ферменттерди бута кылган медициналык химия программаларын жана кумарин-3-фосфонаттардын флуоресценциялык касиеттерин пайдаланган материалдык колдонмолорду мүмкүн болгон өнүгүү багыттары катары белгилешет. Булар серептин жаңы биологиялык же материалдык көрсөткүчтөрү эмес, келечектеги изилдөө багыттары.
Серептин туура илимий жыйынтыгы
α-Фосфоноциннамат жана кумарин-3-фосфонат синтези бир стандарттуу реакция рецепти менен түшүндүрүлө турган тармак эмес. Бир эле максаттуу каркас ар башка байланыш стратегиялары менен түзүлүшү мүмкүн жана ыкма тандоо субстрат электроникасына, максаттуу геометриялык изомерге, реакцияга сезгич функционалдык топторго, масштабдоо талабына жана коопсуздук чектөөлөрүнө жараша жүргүзүлүшү керек.
Knoevenagel конденсациясы эң кеңири колдонулган платформа, бирок HWE атаандаштыгы жана күчтүү субстрат көз карандылыгы себептүү оптималдаштырууну талап кылат. TiCl4/амин системалары (E)-продукттар үчүн күчтүү жалпы чечим; көзөмөлдөнгөн (i-PrO)3TiCl ыкмасы болсо (Z)-продуктка жетүү үчүн маанилүү курал. Mn(III) жана Ag(I) радикалдык фосфорилдөөлөрү ар башка электрондук субстраттар үчүн толуктоочу жүрүм-турум көрсөтөт; фосфин-катализдүү гидрофосфонилдөө баскыч экономиясы жогору альтернатива сунуштайт; арсин жолу жогорку селективдүүлүгүнө карабастан уулуулугу себептүү кемчиликтүү.
Кумарин-3-фосфонаттарда эң чоң көйгөй C–P байланышын түзүү гана эмес, циклдешүү кайсы борборго багытталарын көзөмөлдөө. TiCl4/пиридин 3-фосфонокумарин үчүн күчтүү хемоселективдүүлүк камсыз кылса, 2-фосфакумарин максаттарында DBU/NaI шарттары өзгөчөлөнөт. Эгер ачык чынжырлуу орто-гидроксилдүү фосфоноциннамат максатталса, фенолду убактылуу O-коргоо эрте циклдешүүнү токтотуу үчүн натыйжалуу стратегия.
Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү
Түпнуска аталыш: α-Phosphonocinnamates and Coumarin-3-phosphonates: A Survey of Synthetic Methods
Авторлор: Igor V. Trushkov; Andrey V. Kuleshov; Vitaly A. Shcherbinin.
Жооптуу автор: Igor V. Trushkov.
Тең салым: Булакта тең салым/тең биринчи авторлук жөнүндө билдирүү көрсөтүлгөн эмес.
Мекеме: N.D. Zelinsky Institute of Organic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Leninsky Pr. 47, Moscow 119991, Russia.
Журнал: Chemistry.
Басмакана: MDPI, Basel, Switzerland.
Булак түрү: Review — синтетикалык ыкмаларды сын көз караш менен салыштырган химия сереби.
Библиографиялык жазуу: Chemistry 2026, 8(9), 118.
DOI: 10.3390/chemistry8090118
Расмий шилтеме: https://doi.org/10.3390/chemistry8090118
Макаланын убакыт тилкеси: Received: 14 Июль 2026; Revised: 13 Август 2026; Accepted: 22 Август 2026; Published: 27 Август 2026.
Рецензия: Chemistry — MDPI тарабынан чыгарылган рецензияланган ачык жеткиликтүү химия журналы.
Лицензия: Булак PDF макала Creative Commons Attribution (CC BY) лицензиясы астында ачык жеткиликтүү жарыяланганын билдирет.
Preprint абалы: Каралган булакта өзүнчө preprint идентификатору же preprint версиясы көрсөтүлгөн эмес.
Каржылоо: Russian Science Foundation, grant 24-13-00255; каржылоо I.V.T. үчүн көрсөтүлгөн.
Маалыматтардын жеткиликтүүлүгү: Булак “жаңы маалымат түзүлбөгөнүн же талданбаганын” жана маалымат бөлүшүү бул макалага тиешелүү эмес экенин билдирет.
Кызыкчылыктардын кагылышы: Авторлор кызыкчылыктардын кагылышы жок экенин билдиришкен.
Авторлордун салымдары: Булакта үч автор тең серепти даярдоого салым кошкону жана жарыяланган версияны окуп, жактырганы айтылат; жеке CRediT тапшырма бөлүштүрүүсү берилген эмес.
Серептин методологиялык чеги: Булак жаңы тажрыйба жүргүзгөн эмес жана каралган ыкмаларды жалпы стандарттуу шарттарда түздөн-түз салыштырган эмес. PRISMA тибиндеги системалуу издөө протоколу же мета-анализ билдирилген эмес. Эски басылмаларда реакция шарттары, (E)/(Z) катыштары жана айрым структуралык аныктоолор толук эмес же карама-каршы болушу мүмкүн болгондуктан, чыгыштарды ар башка басылмалар арасында көзөмөлдөнгөн башма-баш көрсөткүч катары чечмелөөгө болбойт.
Булак ичиндеги маанилүү баалоо: Сереп LiH аркылуу жүрүүчү кетон конденсациясы басылмасында продукт 25 үчүн схемада (E), эксперименттик бөлүмдө (Z) аталышын колдонууну карама-каршы деп баалайт жана берилген спектралдык маалымат боюнча аталышта ката болушу мүмкүн экенин белгилейт. Verianla бул баалоону жаңы эксперименттик тастыктоо катары бербейт.
Негизги чечмелөө чеги: Серепте берилген биологиялык активдүүлүк, флуоресценция жана синтетикалык колдонуу мисалдары ар башка мурдагы басылмаларга таандык. Бул сереп жаңы биологиялык активдүүлүк, дары натыйжалуулугу, уулуулук же материалдык көрсөткүч тажрыйбасын жүргүзгөн эмес.
Пикир калтырыңыз
E-mail дарегиңиз жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар * менен белгиленген