Окисление RSH vs тиа-Михаэля

форум для специалистов в области органической химии
organic chemistry issues discussion for professional scientists
Algol
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Ср апр 02, 2014 3:48 pm

Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение Algol » Чт дек 21, 2017 12:25 am

Приветствую!

Провожу окисление катехола (1 экв.) нитратом аммония-церия (2 экв.) с последующим присоединением тиола (1.5 экв.) к образующемуся хинону (см. вложение).

Катехол окисляется исчерпывающе (ТСХ-контроль), после прибавления тиола к РМ по ВЭЖХ-МС фиксирую 80% исходного катехола и 20 % целевого соединения.
Очевидно, происходят два конкурирующих процесса: тиа-Михаэль и восстановление хинона тиолом, с образованием дисульфида.
Собственно, обращаюсь к комрадам с целью получить рекомендации, какими способами можно направить систему в сторону образования целевой молекулы и минимизировать ОК-ВС процессы?
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Последний раз редактировалось Algol Чт дек 21, 2017 4:40 pm, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 4756
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение Phobos » Чт дек 21, 2017 8:00 am

У, сколько тут подводных камешков...
Первый вопрос: видите ли Вы дисульфид? Если он в воде, то просто пошлите пару капель водной фазы на ПМР в D2O. Если дисульфида нету, то как бы сразу надо искать другое объяснение.
Второе: Вы делаете реакцию in situ, или выделяете дикетон в чистом виде? По разному ли идет реакция в таких случаях?
Из общих рекомендаций желательно выделить дикетон и попробовать реакции с тиолом в разных растворителях, с разными pH вплоть до полного предварительного образования тиолат-аниона, точнее, дианиона с учетом карбоксила.
Охарактеризован ли дикетон в чистом виде? Такие вещества иногда охотно дают устойчивые water-adducts, R-C(OH2)-R, которые отличаются по реакционноспособности от чистого карбонила.
Из прочих сложностей можно предположить и конкурирующую обратимую реакцию 1,2-присоединения, и 1,4 по отношению к EWG....На ТСХ Вы ничего больше не видите, только исходник и 20% целевого?
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Algol
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Ср апр 02, 2014 3:48 pm

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение Algol » Чт дек 21, 2017 9:51 am

Phobos писал(а):
Чт дек 21, 2017 8:00 am
У, сколько тут подводных камешков...
Благодарю за ответ.
Первое: дисульфид вижу на ВЭЖХ-МС, кроме того выделил его на колонке и с него есть ПМР.
Второе: реакцию веду one-pot, в чистом виде хинон выделять проблематично, т. к. он не устойчив... Соответственно, и охарактеризован он был только визуально по ТСХ (по интенсивной окраске) и по МС.
Что касается 1,4-присоединения, по ВЭЖХ-МС вижу только 1 пик с нужной массой, на ТСХ только два пятна, поглощающих в УФ: исходник и продукт. С продукта снял HMBC, тиол вошёл как надо, т. е. в 6-ое положение в кольце.

Идея с изменением рН выглядит интересной. Тоже подумывал поиграться с ОК-ВС потенциалами, изменяя рН. Возможно имеет смысл буферить РМ?

StYV
Сообщения: 2408
Зарегистрирован: Пн окт 24, 2005 11:43 pm

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение StYV » Чт дек 21, 2017 1:56 pm

Орто-хиноны сами по себе неустойчивые бяки в отличие от пара-хинонов. Двойная связь в хинонах реагирует с большим количеством функциональных групп.
Может есть смысл изобрести обходной вариант синтеза целевого продукта?

Serty
Сообщения: 8180
Зарегистрирован: Пт июл 06, 2007 12:17 pm

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение Serty » Чт дек 21, 2017 6:57 pm

Неплохо было бы если бы удалось найти восстановитель для дисульфидов, не восстанавливающий о-хиноны. В свое время работали с дисульфидами, восстанавливая их in situ Bu3P. Восстанавливает ли он хинон, не знаю. Как то не встречал.

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 1483
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение ChemNavigator » Чт дек 21, 2017 7:12 pm

Я бы сказал что пойдёт 1,4-присоединение, но не к EWG, а к хиноновой группе (мета-положение по отношению к хиноновой группе, т.е. на рисунке это положение слева от EGW). Почему Вы решили что образуется Ваш продукт, пусть даже с низким (20%) выходом?

Algol
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Ср апр 02, 2014 3:48 pm

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение Algol » Чт дек 21, 2017 8:20 pm

ChemNavigator писал(а):
Чт дек 21, 2017 7:12 pm
Я бы сказал что пойдёт 1,4-присоединение, но не к EWG, а к хиноновой группе (мета-положение по отношению к хиноновой группе, т.е. на рисунке это положение слева от EGW). Почему Вы решили что образуется Ваш продукт, пусть даже с низким (20%) выходом?
А это смотря от какого кислорода посчитать). Если серьёзно, то:
а) описанный в литературе факт
б) для продукта зарегистрирован HMBC (написал об этом выше), который подтверждает его предполагаемую структуру
в) ставил аналогичный синтез на субстратах без EWG, так что её присутствие не определяет преимущественное положение для атаки. Кстати, выходы без EWG были удовлетворительными 60-70 %, но в реакционной смеси так же присутствовали восстановленные до исходника хиноны . Т. о. наличие акцептора усиливает окислительные свойства хинона.

Algol
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Ср апр 02, 2014 3:48 pm

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение Algol » Чт дек 21, 2017 8:27 pm

Serty писал(а):
Чт дек 21, 2017 6:57 pm
Неплохо было бы если бы удалось найти восстановитель для дисульфидов, не восстанавливающий о-хиноны. В свое время работали с дисульфидами, восстанавливая их in situ Bu3P. Восстанавливает ли он хинон, не знаю. Как то не встречал.
У меня обе реакции происходят мгновенно на холоде при сильном разбавлении, а бутилфосфином восстанавливают вроде по несколько часов кипячением в метаноле. Скорости не сопоставимы. Но идея ясна: курить восстановители. Спасибо.

Algol
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Ср апр 02, 2014 3:48 pm

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение Algol » Чт дек 21, 2017 8:51 pm

StYV писал(а):
Чт дек 21, 2017 1:56 pm
Орто-хиноны сами по себе неустойчивые бяки в отличие от пара-хинонов. Двойная связь в хинонах реагирует с большим количеством функциональных групп.
Может есть смысл изобрести обходной вариант синтеза целевого продукта?
Да, неустойчивые, но для себя обнаружил, что эта проблема решается сильным разбавлением (чтоб сами себя не кусали) и охлаждением, тогда они вполне себе живут в растворе некоторые время.
Да и затронутая мной тема немного по другому поводу: восстановление хинона тиолом мешает, в двойную связь никто, кроме тиола не втыкается.

С другими способами введения серы у меня как-то не задалась: либо условия жёсткие/низкая толерантность, либо не шибко идёт. А про обходной путь синтеза: это и есть обходной :)

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 1483
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение ChemNavigator » Чт дек 21, 2017 8:57 pm

Algol писал(а):
Чт дек 21, 2017 8:20 pm
ChemNavigator писал(а):
Чт дек 21, 2017 7:12 pm
Я бы сказал что пойдёт 1,4-присоединение, но не к EWG, а к хиноновой группе (мета-положение по отношению к хиноновой группе, т.е. на рисунке это положение слева от EGW). Почему Вы решили что образуется Ваш продукт, пусть даже с низким (20%) выходом?
А это смотря от какого кислорода посчитать). Если серьёзно, то:
а) описанный в литературе факт
Если считать от того кислорода, что справа внизу, то нарисованный Вами продукт может получиться только при 1,6-присоединении к этому кислороду. Вы можете привести примеры таких реакций? Google-поиск по запросу "ortho-quinone michael addition" выдаёт например вот эти ссылки:

Код: Выделить всё

https://academic.oup.com/carcin/article/23/6/1071/2390305

Код: Выделить всё

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ejoc.200800791/abstract
Но там образуются ожидаемые продукты 1,4-присоединения (в мета/пара положение кольца), а не орто-замещение, как у Вас нарисовано.

Algol
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Ср апр 02, 2014 3:48 pm

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение Algol » Чт дек 21, 2017 9:37 pm

ChemNavigator писал(а):
Чт дек 21, 2017 8:57 pm
Вы можете привести примеры таких реакций?
А если возпользоваться не гуглом?
DOI:
http://dx.doi.org/10.1021/ol9004068
DOI:
http://dx.doi.org/10.1007/s11172-016-1363-6
DOI:
http://dx.doi.org/10.1016/0022-4731(88)90212-9
И еще куча примеров, если воспользоваться скафанром.

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 4756
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение Phobos » Чт дек 21, 2017 10:31 pm

А окислитель вроде CAN не затрагивает сульфид с другой стороны, который SAlk?
Вы добавляете его с некоторым избытком? А как потом гасите этот избыток, перед добавлением тиола?
Если на исходник повесить бром альфа к гидроксилу (должно идти на ура), его потом можно будет тиолатом заместить?
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Algol
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Ср апр 02, 2014 3:48 pm

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение Algol » Чт дек 21, 2017 11:14 pm

Phobos писал(а):
Чт дек 21, 2017 10:31 pm
А окислитель вроде CAN не затрагивает сульфид с другой стороны, который SAlk?
Вы добавляете его с некоторым избытком? А как потом гасите этот избыток, перед добавлением тиола?
Если на исходник повесить бром альфа к гидроксилу (должно идти на ура), его потом можно будет тиолатом заместить?
Вот я тоже наивно полагал, что бромирование под гидроксил должно идти на ура, однако исходник очень бодро окисляется бромом в тот же хинон :dontknow: , учитывая свои предыдущие успехи в схеме окисление-присоединение на субстратах с иными заместителями вместо EWG, решил тему бромирования не копать.

Что касается окисления CANом (я беру его в эквимолярном количестве), то сера в -SAlk не окисляется.

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 4756
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение Phobos » Чт дек 21, 2017 11:20 pm

Повесьте сперва на оба гидроксила ацетонид или другую защиту.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Algol
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Ср апр 02, 2014 3:48 pm

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение Algol » Чт дек 21, 2017 11:30 pm

Phobos писал(а):
Чт дек 21, 2017 11:20 pm
Повесьте сперва на оба гидроксила ацетонид или другую защиту.
Метилами защищал: мета-бромирование.

Algol
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Ср апр 02, 2014 3:48 pm

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение Algol » Чт дек 21, 2017 11:33 pm

Бромирование выглядит заманчивым, если прийти к субстрату а-ля ванилин, т.е. как-то селективно защитить гидроксил во втором положении, но что-то мне подсказывает, что этот путь тернист)

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 4756
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение Phobos » Чт дек 21, 2017 11:44 pm

как это метабромирование? бром идет орто к EWG, вместо того, чтоб пойти орто к метокси, пара к SAlk? это как бы в нарушение всех законов электрофильного замещения в кольце.
А как строение устанавливали?
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

StYV
Сообщения: 2408
Зарегистрирован: Пн окт 24, 2005 11:43 pm

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение StYV » Чт дек 21, 2017 11:47 pm

Phobos писал(а):
Чт дек 21, 2017 11:20 pm
Повесьте сперва на оба гидроксила ацетонид или другую защиту.
Вы забываете что не дикетон, а хинон.

Аватара пользователя
ChemNavigator
Сообщения: 1483
Зарегистрирован: Пт янв 28, 2005 3:02 am

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение ChemNavigator » Чт дек 21, 2017 11:50 pm

А если например исходный катехол (не хинон) прореагировать с дисульфидом, то как идёт реакция?

StYV
Сообщения: 2408
Зарегистрирован: Пн окт 24, 2005 11:43 pm

Re: Окисление RSH vs тиа-Михаэля

Сообщение StYV » Чт дек 21, 2017 11:55 pm

Ну автору можно только пожелать успехов.
Ни за какие коврижки с таким не желаю встречаться.
Еще есть клик-реакция - ен-тиол. Посмотрите.
Последний раз редактировалось StYV Чт дек 21, 2017 11:59 pm, всего редактировалось 1 раз.

Ответить

Вернуться в «органическая химия / organic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 5 гостей