Студент − это не сосуд, который надо наполнить, а факел, который надо зажечь Л. Арцимович

Содержание

Слайд 2

Фенолы

Фенолы

Слайд 3

Номенклатура

Номенклатура

Слайд 4

Способы получения фенола Сплавлением натриевой соли бензолсульфокислоты с гидроксидом натрия PhSO3Na

Способы получения фенола

Сплавлением натриевой соли бензолсульфокислоты с гидроксидом натрия
PhSO3Na +

NaOH  PhONa + NaHSO3
Слайд 5

Способы получения фенола Гидролиз галогенсодержащих бензолов

Способы получения фенола

Гидролиз галогенсодержащих бензолов

Слайд 6

Способы получения фенола Из солей диазония [Ph-N+N]Cl + Н2О  PhOH

Способы получения фенола

Из солей диазония
[Ph-N+N]Cl + Н2О  PhOH + N2

+ НCl
Из бензола
C6H6 + N2O  PhOH + N2
Слайд 7

Способы получения фенола Кумольный метод

Способы получения фенола

Кумольный метод

Слайд 8

Кислотность

Кислотность

Слайд 9

Свойства фенолов

Свойства фенолов

Слайд 10

Реакция Вильямсона

Реакция Вильямсона

Слайд 11

Образование сложных эфиров

Образование сложных эфиров

Слайд 12

Свойства фенолов Фенольные соединения взаимодействуют с хлоридом железа (III) и образуют характерные цветные комплексы (качественная реакция)

Свойства фенолов

Фенольные соединения взаимодействуют с хлоридом железа (III) и образуют характерные

цветные комплексы (качественная реакция)
Слайд 13

Свойства фенолов фенол окрашивает в красно-фиолетовый цвет, крезол - в синий, резорцин - в темно-фиолетовый

Свойства фенолов

фенол окрашивает в красно-фиолетовый цвет, крезол - в синий, резорцин

- в темно-фиолетовый
Слайд 14

Фенолы Электрофильное замещение в ароматическом ядре

Фенолы Электрофильное замещение в ароматическом ядре

Слайд 15

Галогенирование

Галогенирование

Слайд 16

Галогенирование

Галогенирование

Слайд 17

Нитрование

Нитрование

Слайд 18

Сульфирование

Сульфирование

Слайд 19

Ипсо-замещение сульфогруппы

Ипсо-замещение сульфогруппы

Слайд 20

Нитрозирование

Нитрозирование

Слайд 21

С-алкилирование и С-ацилирование

С-алкилирование и С-ацилирование

Слайд 22

Синтез фенолфталеина

Синтез фенолфталеина

Слайд 23

Перегруппировка Фриса

Перегруппировка Фриса

Слайд 24

Перегруппировка Кляйзена

Перегруппировка Кляйзена

Слайд 25

Сочетание с солями диазония

Сочетание с солями диазония

Слайд 26

Реакция Кольбе-Шмитта

Реакция Кольбе-Шмитта

Слайд 27

Фенолформальдегидные смолы

Фенолформальдегидные смолы

Слайд 28

Бисфенол А

Бисфенол А

Слайд 29

Реакция Реимера-Тимана

Реакция Реимера-Тимана

Слайд 30

Формилирование по Вильсмайеру

Формилирование по Вильсмайеру

Слайд 31

Окисление

Окисление

Слайд 32

Окисление Пространственно затрудненных фенолов до феноксильных (ароксильных) радикалов осуществляется под действием

Окисление

Пространственно затрудненных фенолов до феноксильных (ароксильных) радикалов осуществляется под действием гексацианоферрата

(III) калия в бинарной системе бензол-вода, диоксида свинца PbO2, оксида серебра или другого одноэлектронного окислителя в индифферентной среде, а также электрохимически
Слайд 33

Антиоксиданты

Антиоксиданты

Слайд 34

Хиноловые эфиры

Хиноловые эфиры

Слайд 35

Восстановление

Восстановление

Слайд 36

Защита функциональных групп в органическом синтезе

Защита функциональных групп в органическом синтезе

Слайд 37

Использование защитных групп в синтезе В многостадийном синтезе, как правило, приходится иметь дело с полифункциональными соединениями

Использование защитных групп в синтезе

В многостадийном синтезе, как правило, приходится иметь

дело с полифункциональными соединениями
Слайд 38

Использование защитных групп в синтезе Многие из функциональных групп должны сохраниться

Использование защитных групп в синтезе

Многие из функциональных групп должны сохраниться в

неизменном виде в целевом соединении
Цель защиты функциональных групп в синтезе – предотвращение их превращений в условиях проведения реакций
Слайд 39

Использование защитных групп в синтезе При этом возникают проблемы: 1) Не

Использование защитных групп в синтезе

При этом возникают проблемы: 1) Не все функциональные

группы совместимы в одной молекуле (нельзя получить магний- или литийорганическое соединение, содержащее в молекуле карбонильную функцию и т.д.)
Слайд 40

Использование защитных групп в синтезе Эфир -аминокислоты неустойчив - легко образует дикетопиперазин наряду с полимером

Использование защитных групп в синтезе

Эфир -аминокислоты неустойчив - легко образует дикетопиперазин

наряду с полимером
Слайд 41

Использование защитных групп в синтезе При этом возникают проблемы: 2) Один

Использование защитных групп в синтезе

При этом возникают проблемы:
2) Один и

тот же реагент может взаимодействовать с разными функциональными группами
Слайд 42

Использование защитных групп в синтезе В рассмотренных ситуациях используют избирательную блокаду

Использование защитных групп в синтезе

В рассмотренных ситуациях используют избирательную блокаду тех

или иных функциональных групп, создавая так называемые защитные группы, маскирующие данную функцию
Слайд 43

Использование защитных групп в синтезе Реакция Кневенагеля между ванилином и малоновой

Использование защитных групп в синтезе

Реакция Кневенагеля между ванилином и малоновой кислотой

осложняется другими реакциями, связанными с наличием фенольной ОН-группы
С6Н5СНО + СН2(СООС2Н5)2  С6Н5СН=С(СООС2Н5)2 + Н2О
Слайд 44

Использование защитных групп в синтезе ОН-группу ванилина блокируют, "защищают"

Использование защитных групп в синтезе

ОН-группу ванилина блокируют, "защищают"

Слайд 45

Использование защитных групп в синтезе Задача использования защитных групп включает два

Использование защитных групп в синтезе

Задача использования защитных групп включает два момента:

создание защитной группы и удаление, после проведения необходимых изменений в молекуле
Одну и ту же функциональную группу можно защитить различными способами
Слайд 46

Способы создания и удаления защитных групп для спиртов

Способы создания и удаления защитных групп для спиртов

Слайд 47

Использование защитных групп в синтезе Конкретную защитную группу выбирают с учетом

Использование защитных групп в синтезе

Конкретную защитную группу выбирают с учетом реагентов

и условий реакции так, чтобы в этих условиях защитная группа не разрушалась
Слайд 48

Использование защитных групп в синтезе Группа ТНР устойчива в щелочных условиях

Использование защитных групп в синтезе

Группа ТНР устойчива в щелочных условиях (рН

6-12), но неустойчива к водным растворам кислот и к кислотам Льюиса
ТНР группа относительно устойчива к действию нуклеофилов и металлоорганических соединений, к гидридам, гидрированию и действию окислителей
Слайд 49

Использование защитных групп в синтезе Одной из наиболее популярных защитных групп

Использование защитных групп в синтезе

Одной из наиболее популярных защитных групп для

спиртов является трет-бутилдиметилсилильная (TBDMS) группа
Слайд 50

Использование защитных групп в синтезе Эфиры спиртов с этой группой устойчивы

Использование защитных групп в синтезе

Эфиры спиртов с этой группой устойчивы к

действию многих реагентов, причем защитная группа легко удаляется в условиях, не затрагивающих другие функциональные группы
TBDMS защита приблизительно в 104 раз более устойчива к гидролизу, чем триметилсилильная (TMS) защита
Слайд 51

Использование защитных групп в синтезе Сейчас выработаны определенные стратегии, позволяющие использовать

Использование защитных групп в синтезе

Сейчас выработаны определенные стратегии, позволяющие использовать защиту

различных групп в процессе данного синтеза
Защитные группы в органической химии, ред. Дж.МакОми, М., Мир, 1976
P.G.M.Wuts, T.W.Green, Protective Groups in Organic Synthesis, 3nd ed., Wiley, N.-Y., 1999
Слайд 52

Использование защитных групп в синтезе В настоящее время выделяют две основные

Использование защитных групп в синтезе

В настоящее время выделяют две основные стратегические

линии при использовании защитных групп: а) принцип «ортогональной стабильности» б) принцип "модулированной лабильности"
Слайд 53

Использование защитных групп в синтезе Эти принципы относятся к тем случаям,

Использование защитных групп в синтезе

Эти принципы относятся к тем случаям, когда

в процессе синтеза одновременно используются несколько различных защитных групп
Слайд 54

Принцип ортогональной стабильности Требует, чтобы каждая из используемых защитных групп удалялась

Принцип ортогональной стабильности

Требует, чтобы каждая из используемых защитных групп удалялась в

таких условиях, в которых остальные защитные группы остаются без изменений (в качестве примера можно привести сочетание тетрагидропиранильной, бензоильной и бензильной групп)
Слайд 55

Принцип ортогональной стабильности

Принцип ортогональной стабильности

Слайд 56

Принцип ортогональной стабильности При таком подходе данную защитную группу можно удалить на любой стадии синтеза

Принцип ортогональной стабильности

При таком подходе данную защитную группу можно удалить на

любой стадии синтеза
Слайд 57

Принцип модулированной лабильности Принцип модулированной лабильности подразумевает, что все используемые защитные

Принцип модулированной лабильности

Принцип модулированной лабильности подразумевает, что все используемые защитные

группы удаляются в сходных условиях, но с различной легкостью
Слайд 58

Принцип модулированной лабильности При этом наименее кислотно-чувствительную метоксиметильную защитную группу нельзя

Принцип модулированной лабильности

При этом наименее кислотно-чувствительную метоксиметильную защитную группу нельзя удалить,

не затронув остальные защитные группы
Слайд 59

Использование защитных групп в синтезе В настоящее время в арсенале химика-синтетика

Использование защитных групп в синтезе

В настоящее время в арсенале химика-синтетика имеется

большое число различных защитных групп
Однако, синтез надо стремиться планировать так, чтобы обойтись либо совсем без защитных групп, либо свести их применение к минимуму
Слайд 60

Использование защитных групп в синтезе "The best protecting group is no

Использование защитных групп в синтезе

"The best protecting group is no protecting

group" ("Самая лучшая защитная группа - отсутствие защитной группы")
Слайд 61

Использование защитных групп в синтезе Использование защитных групп в синтезе требует

Использование защитных групп в синтезе

Использование защитных групп в синтезе требует дополнительных

операций (удлиняет и удорожает синтез)
Применение защитных групп, как правило, отрицательно сказывается на выходе целевого продукта
Слайд 62

Защитные группы (некоторые примеры)

Защитные группы (некоторые примеры)

Слайд 63

Гидроксильная группа Один из способов защиты гидроксильной группы

Гидроксильная группа

Один из способов защиты гидроксильной группы

Слайд 64

Гидроксильная группа Способ защиты Образование сложных эфиров RCOOR’ Действуют R’COCl и

Гидроксильная группа

Способ защиты
Образование сложных эфиров RCOOR’
Действуют R’COCl и пиридин
Защита устойчива

к электрофилам, окислению
Удаление защитной группы NH3 и MeOH
Слайд 65

Амины RNH2 Амиды RNHCOR’, Уретаны RNHCOOR’, Фталимиды Действуют R’COCl, Хлорформиаты R’OC(O)Cl,

Амины RNH2

Амиды RNHCOR’, Уретаны RNHCOOR’, Фталимиды
Действуют R’COCl, Хлорформиаты R’OC(O)Cl, Фталевый

ангидрид
Защита устойчива к электрофилам
Удаление защитной группы HO--H2O или H+-H2O, для R’= CH2Ph: H2(кат.) или HBr, для R’= t-Bu: H+, NH2NH2
Слайд 66

Аминогруппа Защитная группа Снятие защиты

Аминогруппа

Защитная группа
Снятие защиты

Слайд 67

Аминогруппа Бензилоксикарбонильная группа

Аминогруппа

Бензилоксикарбонильная группа

Слайд 68

Альдегиды RCHO Ацеталь RCH(OR’)2 (1,3-диоксолан) Действуют R’OH, H+ или HOCH2CH2OH, H+

Альдегиды RCHO

Ацеталь RCH(OR’)2 (1,3-диоксолан)
Действуют R’OH, H+ или HOCH2CH2OH, H+
Защита устойчива

к нуклеофилам, основаниям, восстановителям
Удаление защитной группы H+, H2O
Слайд 69

Кетоны R2CO Кеталь R2C(OR’)2 1,3-диоксолан Действуют R’OH, H+ или HOCH2CH2OH, H+

Кетоны R2CO

Кеталь R2C(OR’)2 1,3-диоксолан
Действуют R’OH, H+ или HOCH2CH2OH, H+
Защита

устойчива к нуклеофилам, основаниям, восстановителям
Удаление защитной группы H+, H2O
Слайд 70

Кислоты RCOOH Сложные эфиры: RCOOMe, RCOOEt RCOOCH2Ph, RCOOBu-t, RCOOCH2CCl3 Действуют CH2N2,

Кислоты RCOOH

Сложные эфиры: RCOOMe, RCOOEt RCOOCH2Ph, RCOOBu-t, RCOOCH2CCl3
Действуют CH2N2, EtOH

и H+ PhCH2OH и H+ H+ и t-BuOH, СCl3CH2OH
Защита устойчива к слабым основаниям, электрофилам
Удаление защитной группы HO- и H2O, H2(кат.) или HBr, H+, Zn и MeOH
Слайд 71

Фенолы ArOH Простые метиловые эфиры или метоксиметиловые эфиры Действуют Me2SO4 и

Фенолы ArOH

Простые метиловые эфиры или метоксиметиловые эфиры
Действуют Me2SO4 и

K2CO3, MeOCH2Cl и основание
Защита устойчива к основаниям и слабым электрофилам
Удаление защитной группы HI и HBr или BBr3, CH3COOH-H2O
Слайд 72

Тиолы RSH Защитная группа AcSR Действуют RSH+AcCl+основание Защита устойчива к электрофилам Удаление защитной группы HO--H2O

Тиолы RSH

Защитная группа AcSR
Действуют RSH+AcCl+основание
Защита устойчива к электрофилам


Удаление защитной группы HO--H2O
Слайд 73

Защита положений ароматического кольца ArNH2 + NaNO2 + 2 HCl 

Защита положений ароматического кольца

ArNH2 + NaNO2 + 2 HCl  ArN+NCl-

+ NaCl + 2 H2O
Слайд 74

Пример

Пример