Органическая реакция и синтетический метод

Установление химического типа белков (и только белков ) является для чисто химических методов принципиально неразрешимой задачей, так как белки не являются классическими объектами органической химии. Они обладают практически неограниченной химической потенцией, и их исключительность состоит не в особой склонности к тем или иным, вполне определенным и характерным только для них химическим реакциям, а, напротив, в их универсальности. Химическое поведение белков характеризуется необозримо широким спектром действия, несопоставимым по своему функциональному многообразию с действиями любого другого класса молекул живой и неживой природы или соединений, синтезированных человеком. Именно благодаря универсальным биохимическим свойствам белков назначение генетического аппарата любого живого организма сведено только к их синтезу. В органической химии аналитические методы основаны на эмпирическом тестировании реакций, на выявлении тех химических особенностей, которые присущи лишь данному типу молекул или атомных групп. Со времени Бутлерова считалось незыблемым, что такому условию удовлетворяют все синтезируемые соединения. Не явились исключением здесь и жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Поэтому определение типов их молекулярного строения на чисто химической основе не встретило непреодолимых осложнений. Подчеркнем, что сказанное относится ко всем природным и синтетическим полимерам, в том числе и к ближайшим искусственным аналогам белков -полиаминокислотам. Таким образом, предпринятые после Фишера попытки решить с помощью органической химии структурную задачу белков не достигли и не могли достичь цели. История химии белка данного периода скорее свидетельствует об обратном - имевшее место увеличение количества химических данных о белках сопровождалось ростом неопределенности в понимании их химического строения. Изучение на такой основе белков не приближало, а, напротив, уводило в сторону от решения этой типичной по своей постановке для синтетической органической химии задачи. [c.65]

Начнем прежде всего с вопроса о том, что такое вообще функциональная труппа . В основе структуры типичных органических соединений лежит углеродный скелет, которому может быть поставлен в соответствие некоторый насьпиенный углеводород, алкан (для ациклических) или циклоалкан (для карбоциклических соединений). Эти родоначальные углеводороды по известным причинам химически довольно инертны. Введение в их молекулы гетероатомов или кратных связей резко изменяет картину реакционной способности соединений, и именно реакции таких участков молекулы и определяют химическое лицо образуемых производных. Конкретная природа подобных реагирующих сайтов, функциональных групп, и определяет отнесение данного соединения к определенному классу (спирты, кетоны, олефины, ацетилены и т. п.). Разумеется, сами алканы (а тем более циклоалканы) вовсе не являются мертвыми образованиями, и их участие во всевозможных превращениях достаточно общеизвестно. Вспомним хотя бы о таких практически важных реакциях, как окисление, хлорирование и нитрование парафинов, или их разнообразные преврашения в условиях гетерогенного катализа. В этом смысле понятие функциональная группа несколько условно, однако оно имеет вполне конкретное содержание, так как основные синтетические методы строятся на превращениях с участием строго определенного участка молекулы, содержащего функциональную группу при неизменности остальной ее части. [c.131]

В первый период развития химии углеводов были заложены основные понятия и принципы этого раздела органической химии, созданы классические аналитические приемы и разработаны генеральные синтетические методы. Характерной особенностью этого периода является тесное и плодотворное взаимодействие химии углеводов с другими разделами бурно развивавшейся органической химии. Химия углеводов заимствует из арсенала органической химии различные реакции деградации, необходимые для установления строения углеводов, и многочисленные синтетические приемы. В свою очередь, достижения химии углеводов стимулировали развитие многих общих разделов органической химии кроме уже отмеченного выше влияния на развитие стереохимии, можно упомянуть учение о таутомерии, первые шаги химии полимеров и многое другое. [c.7]

Эти реакции, исходным соединением в которых может служить почти любой эфир р-кето кислоты, представляют собой весьма важный синтетический метод, дающий самые разнообразные кетоны кетоны же можно считать своего рода краеугольным камнем синтетической органической химии. Ниже представлена схема, включающая сложноэфирную конденсацию Кляйзена (стадия 1), алкилирование ацетоуксусного эфира (стадия 2), гидролиз и декарбоксилирование, в результате чего получается кетон. [c.177]

Для синтеза полипептидной цепи необходимо реплить простую, казалось бы, задачу — образовать амидную (пептидную) связь между молекулами аминокислот. Среди синтетических методов органической химии имеется много удобных путей для образования подобной связи, однако задача синтеза полипептидных структур серьезно осложняется тремя факторами. Во-первых, аминогруппу и карбоксил (илн по крайней мере один из них) необходимо активировать для того, чтобы при реакции между ними возникла связь. Во-вторых, в каждой молекуле аминокислоты содержатся обе функциональные группы (аминная н карбоксильная), при взаимодействии которых образуется пептидная связь. Это значит, что образование такой связи может происходить не только межмолекулярно, но и внутримолекулярно второе направление необходимо исключить. Наконец, для синтеза конкретного полипептида надо обеспечить необходимую последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Все эти задачи решают, используя принцип активации одних групп и защиты других. Рассмотрим этот принцип на простейшем примере (в реальных синтезах полипептидов дело обстоит гораздо сложнее). [c.345]

Органическая реакция и синтетический метод [c.79]

В последние годы на нашем книжном рынке появился ряд прекрасных руководств по общим и теоретическим вопросам органической химии. В то же время синтетические аспекты этой науки в широком плане освещены совершенно недостаточно в мировой литературе, если не считать таких изданий, как выпускаемые отдельными томами Органические реакции и Успехи органической химии , посвященные отдельным реакциям. Особое место занимает руководство К. Вейганда Методы эксперимента в органической химии . Оригинальная классификация органических реакций в синтетическом аспекте, тщательный отбор материала и прекрасно подобранные в качестве иллюстраций прописи заслуженно принесли этой книге мировую известность. [c.18]

Учебное пособие составлено на основе опыта проведения практикума по органическому синтезу на химическом факультете Ленинградского университета. Дано описание синтезов более 160 препаратов, причем 30 методик излагаются в практикуме впервые. Приводятся основные методы выделения, очистки и идентификации органических веществ. В отличие от существующих отечественных пособий в книге методы синтеза препаратов сгруппированы по признаку общности механизма реакции, что позволяет лучше систематизировать фактический материал органической химии и теснее связать теорию с практикой органического синтеза. Описанию практических работ в каждой главе предшествует общая часть, знакомящая с современными представлениями о механизме рассматриваемых реакций и дающая характеристику основных синтетических методов. Впервые в руководство к лабораторным работам включен раздел по реакциям циклоприсоединения. [c.2]

Методы восстановления обычно разделяют на две группы восстановление молекулярным водородом в присутствии катализаторов - гидрирование и восстановление прочими неорганическими и органическими реагентами - химическое восстановление. Методы второй группы весьма разнообразны и различаются между собой природой восстановителя, экспериментальными условиями и механизмом реакций, областью применения. Каталитическое гидрирование, напротив, представляет, по существу, единый синтетический метод, базирующийся на применении простейшего и универсального восстановителя, ограниченного круга катализаторов и отличающийся значительной общностью техники эксперимента при широком диапазоне изменений отдельных параметров химического процесса. [c.13]

РАДИКАЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ В ОРГАНИЧЕСКОМ СИНТЕЗЕ Современный органический сингез располагае] ш1фоким арсеналом синтетических методов, в основе которых лежат гомо- и гетеролитические реакции, молекулярные перегруппировки, межфазный, металлокомплексный, кислотноосновной, гомо- и гетерогенный катализ, биосинтез и биотрансформация органических веществ и т.д. [c.26]

В каждой главе приводится обзорный материал, который располагается по указанным типам реакций. В этих главах, в достаточной лишь для первоначального ознакомления мере, дается представление о реакциях нитрования, сульфирования и галоидирования как о важнейщих синтетических методах органической химии, используемых в многотоннажных производствах химической промышленности и в тонком органическом синтезе. [c.6]

Последующие главы включают описание синтезов органических препаратов. В отличие от большинства существующих руководств в этом пособии синтезы сгруппированы по признаку общности механизма реакций, а не по признаку общности синтетического метода. Такая классификация органических реакций позволяет студентам более сознательно подходить к выбору конкретных условий того или иного синтеза, увязывая теоретические представления органической химии с экспериментом. [c.3]

Глава начинается с изложения некоторых базовых представлений о химических реакциях органических соединений, природе факторов, влияющих на ее ход и определяющих саму возможность протекания превращения. При этом особое внимание уделяется рассмотрению ключевой роли интермедиатов реакции — короткоживущих частиц, образующихся в ходе множества органических реакций. Что требуется для того, чтобы та или иная реакция могла служить надежным синтетическим методом, — на этот вопрос мы постарались ответить в разд. 2.1.4. [c.62]

Итак, на ряде примеров мы видели, что существуют достаточно широкие возможности для того, чтобы управлять реакционной способностью органических соединений и направлять их превращения в желаемую сторону путем тщательного выбора необходимых для этого реагентов и условий, оптимальных для протекания требуемой реакции. Разнообразие органических реакций поистине поразительно, однако далеко не все они могут служить эффективными инструментами в направленном органическом синтезе. Действительно, основные пути взаимного превращения органических соединений уже были найдены к 30-м годам XX в., и уже не существовало принципиальных препятствий для реализации превращения чего угодно во что угодно или, иначе говоря, для синтеза соединений любой сложности. Иными словами, уже в те времена органическая химия могла решать, по крайней мере в принципе,синтетические задачи любой сложности. Однако потребовалось еще несколько десятилетий для того, чтобы теоретически возможное превратилось в практически реализуемое. Такая кардинальная трансформация самого образа органического синтеза стала возможной в первую очередь благодаря действительно революционным достижениям в области создания новых синтетических методов. Конечно, многие из этих методов были созданы благодаря открытию новых реакций, но не меньшее значение имела разработка проблем, связанных с синтетическим использованием уже хорошо известных реакций, так сказать, возведением этих реакций в ранг синтетических методов. Посмотрим, что же для этого требуется от органической реакции. [c.78]

Поучительно остановиться еще на одной особенности современного органического синтеза. Великолепные многостадийные синтезы 1930—40-х годов XX в. вьшолнялись силами больших коллективов, и наперечет были известны имена тех высококвалифицированных ученых, которые были в состоянии планировать эти марафонские забеги и руководить их осуществлением. Достижения в этой области требовали таких затрат сил и средств, что вызьшаемое этими работами восхищение всегда смешивалось с некоторым недоумением, касающимся оправданности таких предприятий. К тому же непосредственная отдача этих синтезов для органической химии как целого была сравнительно невелика, поскольку искусство их авторов сводилось в основном к умению манипулировать известными готовыми методами синтеза, спектр и возможности которых при этом мало обогащались. Иное дело синтезы сегодняшнего дня. Они часто реализуются по коротким эффективным схемам, малыми силами, иногда даже в одиночку. Обычная сейчас картина — органичное слияние (в одном лице или, по крайней мере, в одной лаборатории) открытия новой реакции, изучение ее закономерностей, разработка на этой основе удобного синтетического метода и его непосредственное применение к решению задач конкретного сложного синтеза, стратегия которого строится именно на использовании такой, вновь созданной методологии. Таким образом, на наших глазах исчезает грань, традиционно разделявшая деятельность химиков, разрабатывающих и изучающих новые органические реакции и методы, и синтетиков, использующих эти методы в синтезах сложных органических соединений. [c.544]

Перспективным синтетическим методом является так называемый межфазный катализ, который позволяет значительно увеличить скорость взаимодействия реагентов, находящихся в двух несмешивающихся жидкостях. В межфазном катализе используются четвертичные аммониевые и фосфониевые соли, например (N ( .Hs), ( H, H,) 1-, IN ( .HJ, I-, IN (СИ.,) (С Н )зГ С1, IP ( 4Hj)4l I и др. Будучи растворимыми как в воде, так и в органических растворителях, эти соли способствуют переносу неорганического реагента в органическую фазу, где и происходит реакция. [c.234]

Ключевая реакция метода может предполагать использование нестабильных реагентов или интермедиатов. Тем не менее, совокупность нескольких элементарных реакций, если они увязываются в стройную последовательность, начинающуюся с подходящих исходньк веществ, уже может составить основу хорошего синтетического метода. Так, например, реакция маг-нийорганических соединений (реактивов Гриньяра) с диоксидом углерода (одна из многих реакций Гриньяра) представляет собой надежный путь синтеза карбоновых кислот. Однако реактивы Гриньяра могут бьггь не очень устойчивыми, почти не подлежат хранению и лишь немногие из них являются коммерчески доступными. К счастью, их совершенно не обязательно готовить заранее, а можно получать непосредственно в реакционной колбе взаимодействием магния с легкодоступными галогенопроизводными и использовать сразу же для реакции с СО . Поэтому последовательность трех реакций, показанных ниже, с.лужит основой превосходного метода синтеза карбоновых кислот из органических галогенидов, в результате которого углеродная цепь удлиняется на один атом [c.79]

Таким образом, синтон — очень емкое понятие, в которое включены и природа реагента, и определенные синтетические методы, и представления о трансформирующих реакциях, позволяющих производить необходимые преобразования с участием вводимого в молекулу фрагмента. Понятию синтон придается также определенный оценочньга смысл. Чтобы частица была удостоена такого названия, она должна отвечать определенным требованиям синтетической значимости. Эти требования можно описать (именно описать, а не определить) следующим образом. Прежде всего от хорошего синтона требуется, чтобы с его помощью можно было достраивать углеродный скелет молекуль[ на достаточно крупный и часто встречающийся в органических соединениях фрагмент. Далее, синтон должен содержать — в явном или скрытом виде — функциональную группу (или группы), допускающую преобразования трансформационного характера и/или участие введенного фрагмента в последующих стадиях синтетической схемы. Так, например, синтон в аннелировании по Робинсону, в роли которого чаще всего используется метилвинилкегон, содержит ие только четыре атома углерода, требумые для построения нового шестичленного цикла, но и карбонильную функцию, обеспечивающую возможность проведения цик-лизции. [c.201]

Однако общность реакции — это, хотя и необходимая, но далеко не доста- tйчнaя характеристика для оценки значимости реакции как синтетического метода. Классическая органическая химия, в том виде как она сложилась к 30—40 гг. XX в., насчитывала немало интереснейших и довольно общих реак- ций, которые при ближайшем рассмотрении оказывались совершенно неу-дбвлетворительными как рабочие инструмент111 для синтеза. [c.83]

По-видимому, это сочетание явилось первым примером органической реакции, приводящей к образованию новой углерод-угле родной связи, и синтетическая ценность его как метода могла показаться бесспорной. Действительно, во многих учебниках по органической химии, начиная с элементарных курсов, и сейчас о реакции Вюрца говорится как о стандартном методе синтеза углеводородов. На практике же эта реакция применяется лишь при решении довольно узкого круга задач, в частности для синтеза цик.таче-, ских производных (подробнее об этом см. разд, 2.6.2,1,). Основная причина. подобной непопулярносп состоит в том, что в своем классическом варианте сочетание по Вюрцу оказывается не очень эффективным как препаративный метод, если его попытаться применить для сочетания двух разных алкилиодидов, К —I и I. Конечно, при этом будет образовываться требуемый продукт К —К-, но лишь в смеси с продуктами симметричного сочета-. ния К —и К тому же металлический натрий, применяемый в этой [c.83]

Несколько неопределенное понятие чистоты , которым мы выше пользовались, на самом деле предстааляет собой суммарную характеристику ряда независимых особенностей химического преврашения. Среди них основными являются селективность реакции (этому важному аспекту далее будет посвящен разд. 2,4), отсугствис побочных реакций превращаемой функциональной группы и возможность проведения реакции в мягких условиях, которые исключают осложнения, связанные с наличием других функциональных групп в субстрате или лабильностью продукта реакции. Именно необходимостьвьшолнения этих условий и является причиной того, что превращение, казалось бы, хорошо известной реакции в надежный синтетический метод обычно достигается ценой кропотливых и долгих поисков. Подобная работа, может быть лишена внешних атрибутов новаторского творчества, однако в действительности только благодаря таким разработкам достигается реальное обогащение тактического арсенала органического синтеза. Поэтому справедливо считается, что заслуги создателей новых методов на основе даже известных реакций вполне соизмеримы с заслугами первооткрывателей этих реакций. [c.86]

Хотелось бы сделать еще одно замечание болсс общего характера. Материал, относящийся к методам органического синтеза, огромен по объему, и поэтому может показаться, что псе основные проблемы в этой области уже решены и нет необходимости проводить дальнейшие исследования, направленные на разработку новых реакций и методов. Вряд ли профессионалы синтетики могут согласиться с подобного рода мнением. В этом отношении очень поучительно ознакомиться с великолепным обзором Зесбаха под названием Органический синтез. Что дальше [41а], в котором дан детальный и всесторонний анализ состояния методов органического синтеза. На основании этого анализа делается вывод о том, что, несмотря на впечатляющие успехи, достигнутые в создании синтетических методов, в обозримом будущем эта область, как одна из ключевых для органической химии, по-прежнему останется предметом интенсивнейших исследований. С момента публикации обзора Зесбаха прошло уже более 10 лет, и достаточно просто ознакомиться с тематикой множества статей в ведущих химических журналах, чтобы убедиться в справедливости выводов, сделанных в этом обзоре. [c.281]

Несомненно, идея коквергентности составляет базовый стратегический принцип современного органического синтеза. Без преувеличения можно сказать, что именно широкое применение этого принципа в значительной мере обусловило поразительные успехи в синтезе разнообразных сложных органических соединений, достигнутые в последние десятилетия. Болес того, потребности в разработке конвергентных схем являются мощным стимулом к созданию новых синтетических методов, специально предназначенных для осуществления многокомпонентных конструктивных реакций в одном сосуде [19]. [c.335]

В последнее время фотохимические реакции заняли важное место в органической химии. Эта область химии привлекла большое внимание Химиков в 60-х годах в результате было открыто много полезных и красивых реакций, и теперь фотохимия является ценным синтетическим методом в руках химиков-органиков. Сушествует также надежная основа для обсуждения механизмов многих фотохимических реакций. В Этом разделе обсуждаются некоторые общие принципы фотохимических реакций, В разд. 11.2 рассматривается связь фотохимических реакций с принципами орбитальной симметрии, обсужденными в гл. 10. В остальных разделах рассматриваются некоторые фотохимические реакции, механизмы которых изучены. Синтетические прнмене1И1я фотохимических реакций описаны в гл. 6 книги 2. [c.416]

Структура книги и рекомендации но ее использованию. После общих замечаний по планированию, подготовке и проведению органических реакций, по аппаратурному обеспечению эксперимента, ведению лабораторного журнала (гл. I) говорится о получении и превращениях соединений с простыми функциональными группами алкенов, алкинов, галогеналканов, спиртов, простых эфиров и оксиранов, органических соединений серы, аминов, альдегидов и кетонов, а также их производных, карбоновых кислот и их производных, ароматических соединений (гл. 2). Полученные соединения служат затем в качестве строительного материала для синтеза более сложных молекул. После описания важнейших методов образования связи С—С (разд. 3.1) следует раздел, посвященный образованию и превращению карбоциклов (разд. 3.2). гетероциклов (разд. 3.3) и красителей (гл. 4). Далее изложены. методы введения защитных групп и изотопных меток (гл. 5), а также приведены примеры регио- и стереоселективных реакций (гл. 6). Центральное место в книге занимают более сложные синтезы аминокислот, алкалоидов, пептидов, углеводов, терпенов, вита.минов, ферромонов, простаглан-динов, инсектицидов и фармацевтических препаратов, планирование и разработка которых обсуждаются с привлечением принципов ретро-синтетического расчленения (гл. 7). Почти все рассмотренные в этой [c.10]

Книга автора из Великобритании является одним из выпусков серии Самые лучшие синтетические методы (издается с 1985 г.). В книге рассмотрены общие вопросы применения литийорганических соединений в органическом и металлоорганическом синтезе и конкретные реакции присоединение литийорганических соединений к кратным связям углерод - углерод и углерод - азот, к карбонильным и тиокарбонильным группам замещение у атомов углерода реакции с донорами протонов образование связей углерод - кислород, углерод - сера, углерод - галоген синтез бороорганических, кремнийорганических и фосфороорганических соединений реакции элиминирования и др. [c.4]

Перед советской химической наукой партией и правительством поставлены задачи, связанные с выполнением Продовольственной программы СССР, повышением выпуска продукции медицинской промышленности, созданием новых полимерных материалов. В связи с этим актуальным является обобщение известных сведений о химических реакциях и процессах, приводящих к полифункциональным соединениям, которые могут применяться в качестве синтонов тонкого органического синтеза, а также целевых продуктов химического производства. Один из важнейших синтетических методов основан на внутримолекулярном взаимодействии нитрильной группы с различными группировками, содержагцими подвижный атом водорода. [c.3]

Смотреть страницы где упоминается термин Органическая реакция и синтетический метод: [c.544] [c.133] [c.57] [c.59] [c.61] [c.62] [c.63] [c.100] [c.127] [c.291] [c.80] [c.81] [c.110] [c.136] [c.350] [c.549] [c.2103] [c.251] [c.6] [c.385] [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология