Методы современного органического синтеза

Раздел 1. Применение защитных групп в органическом синтезе

Напишите реакции с указанием точной структуры защитных групп в исходных соединениях и продуктах.

1.1. Методы защиты ОН-групп спиртов

MeI or Me2SO4

Alk OH 1. B / DMF or DMSO or Me2CO

B = NaH or t-BuOK

Alk

OH

MeI

2.

Ag2O

Alk

OH

MeI

3.

NaOH / DCM / TBAS

CH2N2

4.

Alk

OH

HBF4

O

O

KOH / H2O / Et2O

5.

H2N

N

N

O

5 C

Me

6.

Alk

OMe

BBr3 or AlBr3 / HSEt

DCM

TMS-I or TMS-Cl / NaI

7.

Alk

OMe

MeCN, T

O

MeOH

8.

OH

HCl (anh.),

R

Me

9.

Alk

OH

Me

H2SO4 or BF

/ H PO

4

3

3

10. Alk		OH	t-BuOH
			H2SO4 / MgSO4 / DCM, RT

HCl (anh.) or TFA

11. Alk O t-Bu

диоксан

BnCl or BnBr

Alk OH 12. B / DMF or DMSO or Me2CO

B= NaH or t-BuOK

BnCl or BnBr

13. Alk		OH

NaOH / PhH / TEBAC

BnOH

Alk X

14. NaOH / PhH / TEBAC

X = I or Br or Cl or Ts

BnOH(ex.)

15.

O

Cl

NaOH / PhH / TEBAC

H2

/ Pd/C

16.

or Na / NH3(liq.) / EtOH

Alk

O

Bn

17.

HBr

Alk

O

Bn

AcOH

MPM-Cl

18.

Alk

OH

NaH / DMF

H2

/ Pd/C

19.

or Li (Na) / NH3(liq.) / EtOH

Alk

OMPM

20.

CAN or DDQ or NBS

Alk

OMPM

Tr-Cl

Alk

OH

21.

B / DCM

Alk= 1O>> 2O

B= DMAP or Py

22.

Alk

OTr

HCO2H or TFA or H2 / Pd/C

Ms-Cl or Ts-Cl

23.

Alk

OH

Py

Nu

24.

Alk

OMs (OTs)

DMF or DMAA or DMSO

Alk= 1O, 2O

Nu= N3 or CN or NHR1R2 or NPth or I or F or OR

TMS-Cl or TES-Cl or TIS-Cl

25.

Alk

OH

B / DCM or DMF

B= DMAP or Py

26.

Alk

OTMS (OTES)

H2O or MeOH (H )

MeOH / K2CO3(anh.)

27.

Alk

OTMS

Alk= 1O> >2O

21

28.

Alk

OTIS

H2O / HCO2H

TBDMS-Cl or TBDPS-Cl

29.

Alk

OH

B

Alk= 1O>> 2O

B= DMAP or Im or Py

Alk

OTBDMS

TBAF or KF or HF

30.

or

Alk

OTBDPS

MeCN

31.

Alk

OTBDMS

HCl / EtOH or TFA

or

Alk

OTBDPS

DHP

Alk

OH

32.

TsOH(cat.) or PPTS(cat.)

33.

Alk

OTHP

HCl (0.01N in MeOH)

O

34.

OH

OH

R3

R4

R1

R2

TsOH or HCl or H SO

4

or ZnCl

n

2

2

-H2O (CuSO4 or azeotropic removal)

n=0>1

MeO

OMe

OMe

OH

OH

or

35.

R1

R2

TsOH or PPTS

n

PhH,

n=0 > 1

R3

R4

O

O

H2O / H

36.

H = AcOH or TFA or HCl or BCl3

R1

R2

n

n=0, 1; R3,R4 = Me,Me > Ph,H > (CH2)5 > Me,H > H,H

HCO2H

37.

Alk

OH

Alk

OH

Ac2O or AcCl

38.

Py / DCM or CHCl3

39.

Alk

OH

Bz2O or BzCl

Py / DCM or CHCl3

Piv-Cl

40.

Alk

OH

Py / DMAP

PNB-Cl

41.

Alk

OH

Py

H2O

Alk OPG

42.

H or OH or NH3

PG= CHO > Ac > PNB > Bz

Alk

OPG

MeOH

43.

MeONa(cat.)

PG= CHO > Ac > PNB > Bz

O

H2O /MeOH

44.

Alk

O

H

KHCO3

MeOH

45.

Alk

OAc

K2CO3

46.

Alk

OPiv

NH2Me

MeOH

1.2. Методы защиты ОН-групп фенолов

MeI

Ar OH

47. B / DMF or DMSO or Me2CO B=K2CO3 or Cs2CO3

Me2SO4

48. Ar OH

NaOH / EtOH

MeI or Me2SO4

49.Ar OH

NaOH / DCM / TBAS

50.

Ar

OH

CH2N2

Et2O

51.

Ar

OMe

BBr3 or MsOH / PhSMe

<5OC

52.

Ar

OMe

HBr / AcOH or TMS-I / MeCN

Ar

OMe

Py*HCl

53.

200OC

BnCl or BnBr

Ar OH 54. B / DMF or DMSO or Me2CO

B= K2CO3 or Cs2CO3 BnCl or BnBr

55.

Ar

OH

NaOH /EtOH or PTC

H

or C6H8

56.

2

Ar

O

Bn

Pd/C

HCl / AcOH or TMS-I / MeCN

57.

Ar

O

Bn

22

n

MOM-Cl

58.

Ar

OH

NaOH / EtOH or NaH / DMF

BOM-Cl

59.

Ar

OH

NaH / DMF or DIEA / DCM or PTC

60.

HCl / IPA or AcOH

Ar

OMOM

61.

Ar

OBOM

MeOH / Dowex50(H ) or H2 / Pd/C

OH

62.

Ar

CH2I2 or CH2Br2

OH

NaOH / EtOH or PTC

O

AlBr3

/ HSEt or BCl3*Me2S or HI

63.

Ar

O

T

O

PCl5

H2O

64.

Ar

O

DCM ...

Ar

OH

Ac2O or AcCl

65.

B

B= Py / DCM or NaOH / H2O

or KOH / DCM / TBAS

Ar

OH

Bz2O or BzCl

66.

B

B= Py or NaOH / H2O

or KOH / DCM / TBAS

Ar

OH

Piv-Cl

67.

Py / DMAP

68.

NaHCO3 or NH4OH or Pip

Ar

OAc

H2O / MeOH

69.

NaOH or BuNH2

Ar

OBz

H2O / MeOH, RT

70.

Ar

OPiv

NaOH

H2O / MeOH,

1.3. Методы защиты SН-группы

Ar

SH

BnCl or BnBr

71.

NaOH / H2O or NH4OH

or Cs2CO3 / DMF

Na

72.

Alk

S

Bn

NH3(liq.) / EtOH

HF(liq.)

73.Ar S Bn

								PhSH or PhSMe
74.									BzhOH
	Ar				SH
								TFA or HBr / AcOH
75.									TFA / PhOH or Na / NH3(liq.)
	Ar			S			Bzh

1.4. Методы защиты карбонильной группы

O

MeOH or EtOH

76.

HCl or TsOH

R1

R2

-H2O (azeotropic removal or MS)

R1= Alk or Ar or HetAr

R2=H > Alk or Ar

O

77.

HC(OMe)3

R1

R2

MeOH / TsOH(cat.)

MeO

OMe

H2O / TFA or AcOH

78.

R1

R2

MeO

OMe

Me2CO

79.

R1

R2

TsOH(cat.),

O

HO

OH

n

80.

R1

R2

TsOH or PPTS(cat.)

R1= Alk or Ar or HetAr

PhH,

R2=H > Alk or Ar; n=0 > 1

H2O or Me2CO / H

O O

81.	H = TsOH or PPTS or HCl

R1 R2

R1= Alk or Ar or HetAr

R2=Alk or Ar, n=1 > R2=Alk or Ar, n=0 > > R2= H, n=1 > R2= H, n=0

	O				HS	SH
82.					n
R1				R2	BF3*Et2O or SOCl2	/ SiO2
					n=0, 1

23

83.NiRa

S

84.

S

				Hg(ClO4)2		/ MeOH, RT or
		n		CuCl2 / CuO / Me2CO or
				CAN or SO2Cl2				or
S		S		NBS / AgNO3 / MeCN or
				MeI / H2O
R1		R2
		n=0, 1
		1. B				1. B
		2. E1		...		2. E2
								O
		B= BuLi or LDA or NaH
		E1,E2= Alk-Hal or R						X

O

O

R1

85.

R1

R3

HC(OMe)3

or

R3

R2 MeOH /

TsOH(cat.)

R2

H

H

86.

OMe

R2

H2O / H

R1

H = TFA or AcOH or HCl

n

O

87.

R2

N

n= 1, 2

R1

H

Ph-H,

H

-H2O (azeotropic removal)

or ZnCl2(cat)

n

88.

N

H2O / H

R2

H = TFA or AcOH or HCl

R1

n= 1, 2

1.5. Методы защиты карбоксильной группы

O

89.R1

OH

O

90.R1

OH

R2OH / H

H = HCl or TsOH or H2SO4 or SOCl2 R2=Me or Et or Bn

R2-X / B / DMF

B = K2CO3 or Cs2CO3 R2=Me or Et or Bn; X= I or Br

OCH2N2 or TMS-CHN2

91.R

OH

O MeO OMe

92.	R	Me	Me
	OH	MeOH / HCl (anh.)

O DMADMF

93. R

OH

94.R1

95.R1

96.R1

97.R1

R1

98. R

2 R3

O

H2O / B

OR2

B= NaOH or LiOH or Ba(OH)2

R2=Me or Et or Bn

O

H2O / H

OR2

H = HCl or H2SO4

R2= Me or Et or Bn

O

NaCN / HMPA or LiI / Py

			T
OR2 R2=Me or Et or Bn
O
		TMS-I or TMS-Cl / NaI
			MeCN,
OR2			R2=Me or Et or Bn
		O
			t-BuOK / H2O (4:1)
		OR4	Et2O, RT
			R2=Me or Et or Bn
		Me

O / H

99.

R

Me

OH

t-BuOAc

H = H2SO4 or HClO4

O

100.

R

t-BuOH

OH

H2SO4 / MgSO4 / DCM, RT

O

101. R

t-BuOH

Cl

B / DMAP(cat)

B= NEt3 or PhNEt2

24

102.R1

103.R

104.R

105.R

106.R

R

107.

R

108.

109.R

110.R

111.R

112.R

O

R2OH

CDI / DBU or EDC(DCC) / DMAP

OH R2= Me or Et or Bn or t-Bu

O

H

H = HCO2H or TFA

O-t-Bu or HBr/AcOH or TsOH/PhH

O

Cbz-Cl

OH

NEt3 / DMAP(cat), RT

O

BnOH

OMe

TsOH(cat.) / DCB,

O

H

or C6H8

2

Pd/C

OBn

O

Cl

PS

OH

K2CO3 or Cs2CO3 or DBU

= хлорметилполистирол

Cl

PS

(смола Меррифилда)

O

HO

PS

OMe

TsOH / DCB,

HO

= гидроксиметилполистирол

PS (смола Меррифилда)

O

H2O / NaOH

PS

O

PS

= полистирол

O

H2 / Pd/C, DMF

O

PS

PS = полистирол

O

HF(liq.)

O

PS

PS = полистирол

Me

Me

O

OH

H2N

OH

PhMe,

113.R

114.R

R1

115.

H

116.

O

Me

Me

OH

H2N

Cl

SOCl2 RT

N

Me

HCl (3N) / EtOH,

Me or MeI / NaOH, RT

O

N

Me

1. BuLi or LDA

Me

2. R2-Hal

O

X

Me

N

Me

Nu

Nu= LiNR1R2 or RMgBr or RLi

O

X=F or Cl or Br or I or OMe

1.6. Методы защиты аминогрупп

R

NH2 or

H

117. R

R

1

N

2

H = H2SO4 or HBr or HCl

H

R1

R2

NaOH

[R

NH3] X

or [

118.

N

] X

H

H

R

O

CuCO3

119.

H2N

OH

O

O

H2N

R

H2S

120.

Cu

R

NH2

O

O

O

O

O

R

or

H

Cl

R

O

R

121. R1

N

R2

B

B=NaOH or Py or NEt3 or DIEA

R=Me or CF3 or Ph

25

O

122.

H

H

N

OH

R1

R2

O

R

,

123.

H

OC2H5

N

R1

R2

R= H or CH3 or CF3

O

R

124.

H

OC6F5

N

R1

R2

R= H or CH3 or CF3

O

125.

O

H2N

R

PhMe or AcOH,

O

O

126.

X

R

NH

K2CO3 / DMF

X= Cl or Br or I

or OTs or OMs

O

R= Alk or Bn or All

H

Ac2O

N

NH

127. R

R

2

1

2

18-С-6 / NEt3

H

O

X

R2

N

128. R1

NaH / DMF

CF3 X= Cl or Br or I

or OTs or OMs

R2= Alk or Bn or All

R1

O

129.

N

K2CO3 or NH3 or NaBH3

R2

CF3

MeOH, RT

R1

130.

N

Ac

HCl (1N) or NaOH (1N)

R2

H2O, , 9h

R1

HCl (6N) , , 48h

131.

N

Bz

or HF / Py, RT, 1 h

R2

HBr / AcOH,

132.

or NaBH4 / IPA,

or NH2NH2, RT

R1

NPht

R

O

R1

S

O

Cl

133.

NH

B

R2

B= NaOH or Py or NEt3, or DIEA

R=Me or CF3 or Ph or p-CH3C6H4

R1

HBr or HClO4

134.

N

X

H2O / AcOH,

R2

X= Ms or Tf or Ts

R1

LiAlH4

135.

N

Ms

Et2O,

R2

O

RO

H

Cl

136.

N

R1

R2

B

B=NaOH or Py or NEt3 or DIEA

R= Me or Et

R1

O KOH, , 2 h

137.

N

or HBr / AcOH, RT, 12 h

OR

R2

H

Boc2O or BocN3

N

138. R1

R2

B

B= NaOH or Py or NEt3 or DIEA

R1

TFA / PhSH / DCM

or HCl / Et2O

139.

N

Boc

RT

R2

	H
	N
140. R1	R2

R1

141. N Cbz

R2

R1

142. N Cbz

R2

Cbz-Cl or Cbz-N3

B

B=NaOH or Py or NEt3 or DIEA

H2 or C6H8

Pd/C

HBr / AcOH or HF / Py or MsOH or BBr3 / DCM or TMS-I / MeCN

26

H

Fmoc-Cl or Fmoc-N3 or Fmoc-OSu

N

143. R1

R2

B

B= NaOH or Py or NEt3 or DIEA

Pip / DMF, 2 sec

R1

or TBAF / MeCN, 2 min

144.

or DIEA / DMF, 12 h

N

Fmoc

R2

R3

145.

MeI or Me2SO4 or MeOTs

N

R1

R2

R3

X

146.

N

PhS Na / DMF

R1

Me X = I or MeSO or OTs

R2

4

Me

147.

1. Br-CN / DCE,

N

2. HCl / H2O,

R1

R2

H

148.

BnCl or BnBr

N

R1

R2

O

H

149.

N

R1 R2 R1

150.N Bn

R2

R1

151.N Bn

R2

H

152.N

R1 R2

Tr

153.N

R1 R2

Tr

154.N

R1 R2

Ph

H

NaBH(OAc)3 or NaBH3CN

H2 / Pd/C or Na / NH3(liq.)

1.CECF / PhMe

2.NaOH / H2O,

Tr-Cl

NEt3 or DIEA

H2 / Pd/C or Na / NH3(liq.)

HСl / Me2CO

1.7. Методы защиты NН-группы амидов и гетероциклических соединений

	O
HetAr	H
155. N	OH
H

HetAr=indole or pyrrole

HetAr

K2CO3 or HF / PhOMe

156. N HetAr = indole or pyrrole

O

H

NH

HetAr

157.

R

Ts-Cl

or

N

H2N

N

Py or NEt3 / DMF

H

H

R

KOH / MeOH

HN

NH

or HF / PhOMe

HetAr or HCl*Py / DMF, T

158.

or

N

NH

Ts

Ts

O

H

HetAr

Boc2O

159.

N

N

or

NEt3 / DMAP(cat.) / DMF

R2

R1

H

O

Boc

HetAr

TFA / PhOMe / DCM

160.

N

or

N

HetAr = indole or pyrrole

R2

R1

Boc

O

H

HetAr

Cbz-Cl

161.

N

or

N

NaH / DMF

R2

R1

H

O

Cbz

HetAr

H2 / Pd/C

or HF / PhOMe

162.

N

or

N

R2

R1

HetAr = indole or pyrrole

Cbz

O

H

HetAr

Bn-Cl or Bn-Br

163.

N

or

N

NaH or t-BuOK / DMF

R2

R1

HetAr = imidazole

H

27

O

Bn

HetAr

H2 / Pd/C or C6H8 / Pd/C

164.

R2

HetAr

165. N

H

HetAr

166. N

Tr

O

167.

R2

O

168.

R2

O

169.

R2

O

170.

R2

O

171.

R2

O

172.

R2

N or	N	HetAr = imidazole

R1 Bn

Tr-Cl

Py or NEt3

HetAr = imidazole

H2 / Pd/C

or AcOH, 60OC or Py*HCl, 60OC

HetAr = imidazole

H

DAM-Cl / NEt3 or

N

DAM-OH / H2SO4

R1

DAM

CAN

N

or TFA / PhOMe

R1

H

HetAr

MOM-Cl

N

or

N

NaH or NEt3 / DMF

R1

H

MOM

HetAr

HСl (6N), 110OC

or HBr / AcOH

N

or

N

R1

NaH or NEt3 / DMF

MOM

H

HetAr

BOM-Cl

N

or

N

NaH or NEt3 / DMF

R1

H

BOM

HetAr

HBr / AcOH

or H2 / Pd/C

N

R1

or

N

BOM

1.8. Методы защиты СН-группы алкинов и ароматических соединений

173. R					BuLi or EtMgBr			TMS-Cl
				H			...

174.

KOH / MeOH,

or TBAF / MeCN

R

TMS

175.

HNO3 / H2SO4

Ar

H

NaNO2 / HCl

H3PO2

176.

Ar

NH2

...

O

Cu2O / Cr2O3

177.

Ar

OH

хинолин,

178.

H2SO4 or SO3

Ar

H

H2SO4 (60%),

179.

Ar

H

Br2 / FeBr3 or NBS / H2SO4

180.

Ar

H

Zn / AcOH

181.

or Na/Hg / EtOH

or 1. Mg / Et2O; 2. H2O

Ar

Br

Me

or t-BuOH or t-Bu-Cl

182.

Ar

H

Me

H

H = H2SO4 or H3PO4 or AlCl3

PhH (ex.)

183.

Ar

t-Bu

AlCl3

28

Контрольная работа № 1

Вариант 0

I. Приведите структуру продуктов реакций и методы удаления их защитных групп

(10 балов):

	OH		OH	TBDMS-Cl
	H3C
1.
				Im, DMAP
	CH3
	O		OH	MeO		OMe
			OBn
2.
	BnO
		OH O			TsOH, T
					DHP
3.	HO		O	Br
					TsOH
			O
4.	MeO		H		Piv-Cl
				Py, DMAP
	HO
	O	O	HO		OH
5.			OEt	TsOH
				PhH,T
			O
			O-t-Bu			NH
6.
	O				BnH, T
	HO		O	TMS-CHN2
7.
			OH
	O	O
8.				P	Cl
	EtO		OH
			Cs2CO3, DMF
9.	HO		NH2	Ts-Cl
				Py

O

Fmoc-Cl

10. HOOH NaOH

NH2

II. Заполните схему превращений, приведите методы удаления защитных групп целевого соединения (10 балов):

OH		MeO
HO			OMe
				TBDPS-Cl
OH	EtOH				AcOH	2Bn-Cl
O	SOCl2	TsOH, T		Im, NEt3		NaOH
						TBAB
OH shikimic
acid

29

Часть 2. Синтезы на основе карбоновых кислот и методы восстановления органических соединений

2.1. Синтезы на основе карбоновых кислот и их производных

O

KOH / H2O,

1.

R

or

R

N

or HCl / H2O,

1

1

X

X= OR2 or NH2 or NMe2 or Cl

2.

R

M

1. CO2 2. HCl

M= MgBr or Li

R

R

KMnO4 / H2O,

3.

H

H

OH

O

KMnO4 / H2O,

4.

R

or

R

H

5.

KMnO4 / H2O,

Ar

Alk

SOCl2

O

or POCl3

6.

R

or PCl5

OH

or (COCl)2

O

P2O5 or DCC

7.

R

OH

O

8.

R1

R2

OH / H

(cat.)

OH

H = HCl or H2SO4 or TsOH or SOCl2

O

O

O

H-X / B

9.

R1

or

X= OR2 or NR2R3

Cl R1

O

R1 B= Py or NEt3 or DIEA

O

CDI

H-X / B(cat.)

10.

R1

...

X= OR or NR R

THF or DMF

2

2 3

OH

B = DMAP or DBU or MeONa

Cl

O

X1

11.

N

H-X2

R2

R1

...

OH

NEt3

/ DСM

R2 = Me or Et; X1 = I or OTs; X2= OR3 or NR3R4

O

Cl

OH

X2

12.

N

R

H

NEt3

/ DСM

X1

X1= O or NR4; R = Me or Et; X2 = I or OTs

O

NaN3

13.

R

DMF or Ph-Me / TBAS,

Cl

0-5OC

O

14.

R

NH2NH2

...

NaNO2 / HCl

OMe

MeOH,

0-5OC

O

15.

R

DPPA

OH

NEt3 / DCM

O

16.

R1

H-NR2R3

N

N

N

O

H-OR2

17.

R1

N

N

N

R2 = Me or t-Bu or Bn

O

H2O / HCl

18.

R

N

N

N

O

19.R1

20.R

O	R2
	O	Cl
OH	B / DCM or THF, -10OC ...
	R = Me or Et or i-Bu
	2

B= NMP or NMM or DIEA

O

DCC or DIC or EDC

...

OH

			DCC
		O	or DIC
21.			or EDC
R					...
			THF or DMSO
		OH

HNR3R4

HNR2R3

HO-NP

or HO-PFP or HO-Su or HO-Bt

30