Разработанный американскими химиками реагент может селективно вводить синтетически важную связь C=C в неактивированные углеродные цепочки. Активация связей С–Н и введение группы С=С происходит за счет направляющей активирующей группы, связанной с близлежащим атомом кислорода или азота.
Благодаря тому, что двойная связь олефинов является широко распространенной синтетической целью, новый метод сможет открыть новую главу синтетической химии.
Работа является частью динамично развивающейся области органической химии – активации связей С–Н, целью которой является проведение химических синтезов за счет стимуляции процессов, протекающих непосредственно с участием связей С–Н и обходящейся без предварительной функционализации молекулы субстрата. Несмотря на то, что к настоящему времени уже появилось достаточное количество работ, посвященных окислению органических субстратов или их кросс-сочетанию за счет активации связи С–Н, прямое получение олефинов из субстратов с неактивированными С–Н связями до сих пор не было описано.
Фил Баран (Phil Baran) из Исследовательского Института Скриппса отмечает, что основная проблема в получении олефинов из соединений с неактивированными связями С–Н заключается в том, что алкены гораздо более чувствительны к окислению чем потенциальные субстраты для их получения алканы – поэтому для решения синтетической задачи необходимо найти реагент, способный дегидрировать простую алкильную цепь, но не окислить образующуюся кратную связь – получении такого реагента представляет собой непростую задачу.
Новая методика позволяет осуществлять селективное формирование связей C=C. (Рисунок из Nat. Chem., 2012, DOI:10.1038/nchem.1385)
Исследователи из группы Барана получили реагент, который можно использовать в синтезе, скомбинировав достаточно хорошо известную информацию о свойствах органических веществ. В состав реагента одновременно входят толилсульфонильная (тозилатная) группа и триазеновый фрагмент. Три атома азота триазенового фрагмента не разрушаются на продолжении ряда стадий химического синтеза и то же самое время обработка триазенового фрагмента сильной кислотой, такой как трифторуксусная, позволяет разрушить триазен и получить радикальный центр на арильном кольце. Баран называет свой реагент «молекулярной коброй» – такая «кобра» может проскользнуть через несколько стадий синтеза, а затем – в нужный момент «впрыснуть в субстрат свой яд» – арильный радикал.
Образующийся арильный радикал может отрывать водород от соседнего с ним атома углерода, что приводит к образованию второго радикала, который затем окисляется до катиона, этот катион стабилизируется, выбрасывая ион Н+ и формируя двойную связь между атомами углерода. Первоначально исследователи предполагали, что эта последовательность превращений будет катализироваться комплексом переходного металла, однако после изучения особенностей механизма реакции было обнаружено, что реакция более гладко протекает не в присутствии производных меди, а в присутствии органического радикального окислителя – ТЕМРО (2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-ил)оксила).
Говоря о работе, сам Баран пока признает, что выходы в новой системе далеки от идеальных, однако же при этом он подчеркивает, что в настоящее время существует слишком мало альтернативных путей добиться такого же синтетического результата.
Источник: Nat. Chem., 2012, DOI:10.1038/nchem.1385
Загрузка...