Strona główna Zastosowania Chemia i synteza Metody syntetyczneFunkcjonalizacja C-H

Funkcjonalizacja C-H

Funkcjonalizacja C-H została nazwana świętym Graalem syntetycznej chemii organicznej.¹ Ostatnie wysiłki w dziedzinie chemii organicznej, metaloorganicznej i katalizy poczyniły poważne postępy zarówno w zrozumieniu reaktywności wiązań C-H, jak i opracowaniu solidnych reakcji wykorzystujących ten wgląd, co sugeruje, że nadszedł czas, aby szeroko wprowadzić te taktyki do leksykonu retrosyntetycznego.^2-11Niezawodna i przewidywalna konwersja wiązania C-H w wiązanie C-C, C-N, C-O lub C-X w selektywny i kontrolowany sposób jest korzystna pod względem oszczędności etapów i redukcji odpadów.

Nowatorskie metody aktywacji C-H zwiększają liczbę miejsc, które mogą być ukierunkowane w danej cząsteczce, zwiększając możliwość opracowania bardziej złożonego produktu. Ponadto, pozwala to na ukierunkowanie zupełnie innych rodzajów wiązań chemicznych w syntezie organicznej, szczególnie z wysoką chemoselektywnością. W połączeniu z tradycyjną chemią grup funkcyjnych, funkcjonalizacja C-H znacznie usprawnia syntezę chemiczną w celu budowy złożonych produktów naturalnych i związków farmaceutycznych. Chociaż zastosowanie logiki funkcjonalizacji C-H ma oczywiste zalety,¹² wiele programów nauczania chemii organicznej nie zostało jeszcze zaktualizowanych w celu odzwierciedlenia tego podejścia, a dalsze informacje można znaleźć w Podręcznik funkcjonalizacji C-H.

Powiązane artykuły techniczne

Organokatalizatory Jørgensena
Profesor Karl Anker Jørgensen i jego grupa opracowali etery, które służą jako doskonałe chiralne organokatalizatory w bezpośredniej asymetrycznej α-funkcjonalizacji aldehydów.
Baran Diversinates™
The synthesis of heteroaromatic and aromatic compounds is at the heart of the chemical industry. The ever-growing demand for new chemical entities, coupled with dwindling resources and time constraints allotted to any given research project, a rapid way to diversify (hetero)aromatic scaffolds is needed.
C–H Amination
The Du Bois group at Stanford University has made substantial progress within the field of Rh-catalyzed C–H amination via oxidative cyclization of carbamate, sulfamate, sulfamide, urea, and guanidine substrates to give 1,2- and 1,3-heteroatom motifs masked in the form of 5- and 6-membered ring heterocycles.
Palau’Chlor®: Easily and Selectively Functionalize Lead Compounds
Aryl chlorides are commonly used in cross-coupling reactions and can serve as key intermediates towards the synthesis of pharmaceutical drug candidates and natural products.
MCAT- 53™ Catalyst for Ruthenium Formation
A recyclable, ligand-free ruthenium catalyst for C–H activation reactions and concomitant C–C bond formation in the presence of water.
Zobacz wszystkie (12)

Znajdź więcej artykułów

Slide 1 of 5

Prostą zasadą selektywności jest kowalencyjne przyłączenie gatunku aktywującego C-H do substratu, z ograniczeniami geometrii związanymi z wynikowym procesem wewnątrzcząsteczkowym ograniczającym potencjalne wiązania C-H do aktywacji.

Rysunek 1.Ogólna strategia ukierunkowanej funkcjonalizacji C-H

Selektywność w katalizowanej przez Ir borylacji C-H.

Rysunek 2.Nieukierunkowany Sp2: Borylacja

Nieukierunkowana arylacja C-H heteroarenów

Rysunek 3.Nieukierunkowane Sp2: Bezpośrednia arylacja

Nieukierunkowana hydroksylacja C-H tolerująca aminy

Rysunek 4.Nieukierunkowana hydroksylacja C-H

Rysunek 5.Reaktywność na podstawie

Referencje

Arndtsen BA, Bergman RG, Mobley TA, Peterson TH. 1995. Selective Intermolecular Carbon-Hydrogen Bond Activation by Synthetic Metal Complexes in Homogeneous Solution. Acc. Chem. Res.. 28(3):154-162. https://doi.org/10.1021/ar00051a009

He J, Wasa M, Chan KSL, Shao Q, Yu J. 2017. Palladium-Catalyzed Transformations of Alkyl C?H Bonds. Chem. Rev.. 117(13):8754-8786. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00622

Wang D, Weinstein AB, White PB, Stahl SS. 2018. Ligand-Promoted Palladium-Catalyzed Aerobic Oxidation Reactions. Chem. Rev.. 118(5):2636-2679. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00334

Davies HML, Morton D. 2016. Recent Advances in C?H Functionalization. J. Org. Chem.. 81(2):343-350. https://doi.org/10.1021/acs.joc.5b02818

Upp DM, Lewis JC. 2017. Selective C?H bond functionalization using repurposed or artificial metalloenzymes. Current Opinion in Chemical Biology. 3748-55. https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2016.12.027

Cernak T, Dykstra KD, Tyagarajan S, Vachal P, Krska SW. The medicinal chemist's toolbox for late stage functionalization of drug-like molecules. Chem. Soc. Rev.. 45(3):546-576. https://doi.org/10.1039/c5cs00628g

Yamaguchi J, Yamaguchi AD, Itami K. 2012. C?H Bond Functionalization: Emerging Synthetic Tools for Natural Products and Pharmaceuticals. Angew. Chem. Int. Ed.. 51(36):8960-9009. https://doi.org/10.1002/anie.201201666

Lyons TW, Sanford MS. 2010. Palladium-Catalyzed Ligand-Directed C?H Functionalization Reactions. Chem. Rev.. 110(2):1147-1169. https://doi.org/10.1021/cr900184e

Wencel-Delord J, Dröge T, Liu F, Glorius F. 2011. Towards mild metal-catalyzed C?H bond activation. Chem. Soc. Rev.. 40(9):4740. https://doi.org/10.1039/c1cs15083a

10.

Arockiam PB, Bruneau C, Dixneuf PH. 2012. Ruthenium(II)-Catalyzed C?H Bond Activation and Functionalization. Chem. Rev.. 112(11):5879-5918. https://doi.org/10.1021/cr300153j

11.

Engle KM, Mei T, Wasa M, Yu J. 2012. Weak Coordination as a Powerful Means for Developing Broadly Useful C?H Functionalization Reactions. Acc. Chem. Res.. 45(6):788-802. https://doi.org/10.1021/ar200185g

12.

Gutekunst WR, Baran PS. 2011. C?H functionalization logic in total synthesis. Chem. Soc. Rev.. 40(4):1976. https://doi.org/10.1039/c0cs00182a

Zaloguj się, aby kontynuować

Zaloguj się lub utwórz konto, aby kontynuować.

Nie masz konta użytkownika?