پاورپوینت فصل سوم بکارگيري تکنيک گروه هاي محافظ (Protecting Group) در سنتز ترکيبات آلي (pptx) 28 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 28 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
به نام خدا
فصل سوم
بکارگيري تکنيک گروه هاي محافظ (Protecting Group) در سنتز ترکيبات آلي
مقدمه:
گاهي اوقات ضروري به نظر مي رسد که گروه و يا گروه هاي عاملي که امکان دارد در يک مرحله از واکنش دخالت کنند، محافظت شوند.
گروه هاي محافظت کننده امكان غلبه بر مشکلات ساده گزينش پذيري را نيز فراهم مي كند.
تكنيك گروه هاي محافظ در اكثر واكنش هاي شيميائي كاربرد دارد، اما استفاده از آن در واكنش هاي سنتزي پيچيده و طولاني اهميت فوق العاده اي دارد.
سنتز داروها از پيچيدگي و اهميت زيادي برخوردار است و گروه هاي عاملي مختلفي كه روي اين تركيبات وجود دارد، استفاده از گروه هاي محافظ را در اين مقوله از شيمي ضروري و مهم مي باشد.
گروه محافظت کننده، گروهي است که در اثر واکنش با گروه عاملي، آنرا به مشتقي از گروه مربوطه تبديل نموده که به راحتي قابل برداشتن است، ضمن اينکه به مولکول اجازه مي دهد مراحل سنتزي را بدون دخالت گروه عاملي محافظت شده انجام دهد.
گروه هاي محافظت كننده
سه شرط براي اينکه يک گروه محافظت کنندهء خوب انتخاب گردد، بايستي مد نظر قرار گيرد:
1) ماهيت گروهي که نياز به محافظت دارد.
2) شرايط واکنشي که گروه محافظت شده بايد در آن مقاوم باشد.
3) شرايطي که نياز است تا گروه محافظ قرار داده و يا برداشته شود. در هر صورت گروه محافظ هم بايستي به سهولت قرار داده شود و هم به سهولت بتوان آن را برداشت.
روش هاي محافظت گروه هاي عاملي
محافظت گروه كربونيل:
گروه كربونيل، مهم ترين گروه عاملي در واكنش هاي سنتزي مي باشد. با توجه به فعاليت بالاي اين گروه و شركت در واكنش هاي مختلف، محافظت اين گروه در برخي شرايط ضروري مي باشد.
گروه کربونيل به دليل قطبيت پيوند کربن – اکسيژن و همچنين هيبريداسيون sp2و آرايش مسطح خود، مورد حمله نوکلئوفيل ها و عوامل احيا کننده قرار مي گيرد.
محافظت گروه كربونيل فقط در مورد آلدئيدها و كتون ها صورت مي گيرد. زيرا در اين تركيبات گروه كربونيل وارد واكنش هاي افزايشي شده و فعاليت گروه كربونيل در اين تركيبات بالا مي باشد.
محافظت گروه کربونيل در آلدئيدها و کتون ها در محيط بازي انجام نمي گيرد. زيرا در محيط بازي همي استال تشکيل مي گردد و تبديل همي استال به استال در اين محيط انجام نمي شود زيرا پروتون گروه هيدروكسي همي استال در محيط بازي گرفته شده و اكسيژن منفي تشكيل مي شود، كه ترك كننده خيلي ضعيفي مي باشد.
ولي در محيط اسيدي:
گروه هيدروكسي همي استال با جذب پروتون، به ترك كننده خيلي خوب تبديل مي شود و به صورت آب خارج مي شود و استال تشكيل مي شود.
براي محافظت اين گروه بايد از الکل ها يا تيول ها در حضور اسيد استفاده نموده و استال يا تيواستال مربوطه را تهيه کرد. براي برداشتن گروه محافظ نيز هيدروليز ترکيب محافظت شده در محيط اسيدي انجام مي شود.
با توجه به مکانيسم مربوط به محافظت گروه هاي کربونيل، محافظت در محيط اسيدي همراه با توليد آب مي باشد، که بايد از محيط واکنش خارج شود.
سيستم دين استارک:
به دليل تعادلي بودن واکنش استال و تيواستال، آب براي محافظت نمودن مضر است، براي اين منظور از سيستم دين استارک Dine - starkاستفاده مي گردد که آب توليد شده را جمع آوري نموده و به تناوب خارج مي گردد. وجود آب جهت هيدروليز استال ها (محافظت زدائي) ضروري است، زيرا غلظت بيشتر آب واکنش تعادلي را براي شکستن استال و تيو استال به گروه كربونيل اوليه تسريع مي نمايد
مکانيسم محافظت نمودن گروه کربونيل:
مکانيسم محافظت زدائي گروه کربونيل:
نكته:
به جاي الکل ها مي توان از تيول ها نيز جهت انجام واکنش با گروه کربونيل براي تشکيل تيواستال ها و تيوکتال ها، به منظور محافظت اين گروه هاي عاملي استفاده نمود.
ولي با توجه به اينکه قدرت نوکلئوفيلي ترکيبات حاوي گوگرد نسبت به ترکيبات اکسيژن دار بيشتر است، پس هيدروليز تيواستال ها نسبت به استال ها سخت تر بوده و علاوه بر حضور اسيد و آب، وجود نمک هاي جيوه نيز ضروري است.
در حقيقت جيوه و ديگر اسيدهاي لوئيس نرم با اتصال به زوج الکترون هاي گوگردي در تيو استال ها، سرعت هيدروليز را بالا مي برد، زيرا گوگرد به عنوان يک باز لوئيس نرم تمايل به اسيدهاي لوئيس نرم دارد.
اگر به جاي الکل ها از تيول ها جهت انجام واکنش با گروه کربونيل استفاده شود چه تفاوتي وجود دارد؟