Однореакторный синтез: эффективность и примеры многостадийных превращений.
One-pot synthesis
Однореакторный синтез: эффективная стратегия в химии для последовательных реакций без выделения промежуточных продуктов. Экономия времени, ресурсов и повышение выхода!
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
В химии синтез в одном реакторе – это стратегия повышения эффективности химической реакции, при которой реагент подвергается последовательным химическим превращениям непосредственно в одном реакторе. Это крайне желательно для химиков, поскольку позволяет избежать длительных процессов разделения и очистки промежуточных соединений, экономя время и ресурсы и повышая выход целевого продукта. Примерами синтеза в одном реакторе являются полный синтез тропинона или синтез индола Гассмана. Последовательные синтезы в одном реакторе могут быть использованы для получения даже сложных молекул с множеством стереоцентров, таких как озельтамивир, что может значительно сократить общее количество стадий и иметь важное коммерческое значение. Последовательный синтез в одном реакторе, при котором реагенты добавляются в реактор последовательно, один за другим, без выделения промежуточных продуктов, также называют телескопическим синтезом. В одной из таких процедур реакция 3N-тозиламинофенола I с акролеином II приводит к образованию гидроксихинолина III через 4 последовательные стадии без выделения промежуточных продуктов (см. рисунок). Добавление акролеина (синий цвет) представляет собой реакцию Майкла, катализируемую N,N-диизопропиламином; присутствие этанола превращает альдегидную группу в ацеталь, но этот процесс обратим при добавлении соляной кислоты (красный цвет). Энолят выступает в роли электрофила в реакции Фриделя-Крафтса с замыканием цикла. Алкогольная группа элиминируется в присутствии гидроксида калия (зеленый цвет), а на последней стадии, при нейтрализации реакционной среды до pH 7 (магента), также удаляется тозильная группа.
In chemistry a one pot synthesis is a strategy to improve the efficiency of a chemical reaction in which a reactant is subjected to successive chemical reactions in just one reactor. This is much desired by chemists because avoiding a lengthy separation process and purification of the intermediate chemical compounds can save time and resources while increasing chemical yield. An example of a one pot synthesis is the total synthesis of tropinone or the Gassman indole synthesis. Sequential one pot syntheses can be used to generate even complex targets with multiple stereocentres, such as oseltamivir, which may significantly shorten the number of steps required overall and have important commercial implications. A sequential one pot synthesis with reagents added to a reactor one at a time and without work up is also called a telescoping synthesis. In one such procedure the reaction of 3 N tosylaminophenol I with acrolein II affords a hydroxyl substituted quinoline III through 4 sequential steps without workup of the intermediate products (see image). The addition of acrolein (blue) is a Michael reaction catalyzed by N,N diisopropylamine, the presence of ethanol converts the aldehyde group to an acetal but this process is reversed when hydrochloric acid is introduced (red). The enolate reacts as an electrophile in a Friedel Crafts reaction with ring closure. The alcohol group is eliminated in presence of potassium hydroxide (green) and when in the final step the reaction medium is neutralized to pH 7 (magenta) the tosyl group is eliminated as well.