Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Photochemistry_of_Organic

.pdf
Скачиваний:
71
Добавлен:
10.06.2015
Размер:
18.04 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

Retrosynthetic Photochemistry

 

457

Table 7.1 Three-membered rings

 

 

 

 

 

Key retrosynthetic step(s)

 

 

 

 

Reaction

 

Section

 

 

 

 

 

 

 

 

Di-p-methane

 

6.1.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rearrangement

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Oxa-di-p-methane

 

6.1.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

rearrangement

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sigmatropic

 

6.1.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

photorearrangement

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

a-Cleavage (Norrish

 

6.3.3

 

 

- CO

 

 

 

 

 

type I reaction)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

OH

O

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Intramolecular

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

6.3.5

R

R′

 

R

 

R′

 

 

 

 

 

 

 

H-abstraction

 

R′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HS

 

SH

S

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Intramolecular

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

6.5.1

R

R′

 

R

 

R′

 

 

 

 

 

 

 

H-abstraction

 

R′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Photodecarboxylation

 

6.3.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- CO2

O

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

R

N

R

N2

Carbene photoformation;

6.4.2

R

 

 

 

R′ - N2

 

N

or

 

carbene addition

 

R′

 

 

 

 

R′

 

R′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

O

 

 

O

 

 

Photoelimination of N2

;

 

 

 

 

 

 

 

6.4.2

R N

 

 

 

 

 

 

 

 

nitrene addition

 

 

R

N - N2

R

N3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

458

Retrosynthetic Photochemistry

 

Table 7.2 Four-membered rings

 

 

 

 

Key retrosynthetic step(s)

Reaction

Section

 

 

 

+

+

+

HO

R′

OH R′O H R′

R

 

 

 

R

R

O

O

 

 

+

S

S

+

 

 

 

O O

 

1O

 

 

3O

 

 

2

2

sens

Photocycloaddition

6.1.5

 

6.1.6

 

6.3.7

Photocycloaddition

6.2.2

Photocycloaddition

6.1.5

Electrocyclic photorearrangement

6.1.2

Yang cyclization

6.3.5

 

6.3.6

Oxetane formation

6.3.2

6.3.7

(Paterno`–Buchi reaction)

Thietane formation

6.5.1

Photooxygenation

6.7.2

Retrosynthetic Photochemistry

459

Table 7.3 Five-membered rings

 

 

 

 

 

Key retrosynthetic step(s)

Reaction

Section

 

 

 

 

R′

 

R′

 

R′

 

R

 

OH X

 

H

 

X

 

O X

 

HO

 

 

 

 

 

 

X = O, CR2

R

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

HS

S

 

HS

 

 

 

 

 

R

 

 

R

 

R

 

 

 

 

O

 

LG

OH

 

LG

O

 

 

 

 

 

 

R

 

R

R

 

 

 

 

 

LG = leaving group

Hal

Intramolecular

6.3.5

H-abstraction

 

Intramolecular

6.5.1

H-abstraction

 

Photoenolization 6.3.6

6.6.2

Photosubstitution

Hal = Cl, Br, I

460

 

Retrosynthetic Photochemistry

 

Table 7.4 Six-membered and larger rings

 

 

 

 

 

Key retrosynthetic step(s)

Reaction

Section

 

 

 

 

 

Electrocyclic

6.1.2

 

 

photorearrangement

 

 

 

2 Photocycloaddition 6.2.2 6.1.5

HO

 

 

 

HO

R1

 

R1

O

 

 

R1

 

 

 

 

R2

 

R2

Photoenolization;

6.3.6

 

 

R

2

 

 

cycloaddition

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R'

 

R'

 

R'

 

 

Intramolecular

6.3.5

 

 

X

OH

X

O H

 

X

 

R

 

 

 

H-abstraction

6.4.4

 

 

 

R

 

R

 

 

 

(various ring sizes)

 

X = 1 or more atoms

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Electrocyclic

6.1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

photorearrangement

 

 

R′

R

 

R′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

R

 

 

 

Photoamination

6.4.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(various ring sizes)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

O

 

O

 

 

 

 

 

 

 

base

 

 

 

 

de Mayo reaction

6.1.6

 

 

 

 

 

 

 

O

 

(various ring sizes)

 

 

 

 

 

O LG

 

 

 

 

O

 

 

 

 

LG

 

 

 

LG = leaving group

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Beckmann

6.4.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

O

 

 

 

 

 

photoisomerization

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

N

 

 

 

 

 

 

HN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

N

 

Nu

 

N

N

 

N3

 

 

 

 

 

 

 

 

NuH

 

Nitrene formation;

6.4.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ring expansion

 

Nu = nucleophile

O

1O

 

O

3O

 

 

2 sens

2

Photooxygenation 6.7.2

 

 

Retrosynthetic Photochemistry

461

Table 7.5 Condensed aromatic rings

 

Key retrosynthetic step(s)

 

Reaction

Section

oxidation

Photoelectrocyclization;

6.1.2

 

 

oxidation

 

 

 

R

 

R

R [H]

R

Cycloaromatization 6.1.5 (photo-Bergman

reaction)

Table 7.6 Cage compounds

Key retrosynthetic step(s)

Reaction

Section

 

 

Photocycloaddition

6.1.5

 

 

 

 

 

Photorearrangement

6.2.1

 

 

 

 

+

Photocycloaddition

6.2.2

 

 

 

 

Photocycloaddition

6.2.2

 

 

 

O

O

 

 

 

Oxetane formation

6.3.2

 

O

 

 

O

462

 

 

Retrosynthetic Photochemistry

 

Table 7.7

 

Spiro compounds

 

 

Key retrosynthetic step(s)

Reaction

Section

 

 

 

O

 

 

 

Photoelectrocyclization

6.1.2

N O

 

 

 

6.4.1

R

 

 

N

 

 

 

R

 

O

O

 

 

+

 

 

 

 

Oxetane formation

6.3.2

 

 

 

 

 

 

 

6.3.7

Table 7.8 E-configuration of a double bond

Key retrosynthetic step(s)

Reaction

Section

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E Z photoisomerization

6.1.1

 

 

 

 

 

 

 

N

 

X

 

 

 

 

N X

E Z photoisomerization

6.4.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X = C, N

 

Retrosynthetic Photochemistry

463

Table 7.9 C–C bond

 

 

 

 

 

Key retrosynthetic step(s)

Reaction

Section

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sens*

 

 

 

 

 

 

R

 

 

[H]

 

R

R

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

CH

 

R'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R''2NCH2R' R

 

 

 

 

 

R''2N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO OH

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[H]

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

R'

 

 

h

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- CO

R

R'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

R'

 

 

 

 

R'

 

 

 

 

- N2

 

N

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

R'

 

 

R S R'

 

 

 

 

 

 

 

-SO2 O O

 

h

LG

 

+

 

 

LG = leaving group

halogen, CN ...)

 

 

 

 

Hal

 

 

Hal = Cl, Br, I

 

 

O

OH O

O

 

 

 

R

R

N

 

 

N

R′

- N2

R′

O

R′

OH R′O H R′

+

 

 

R

R

R

Photocatalysed radical addition

6.8.1

Photochemical addition

6.1.4

via e and Hþ transfer

6.4.4

Pinacol formation

6.3.1

a-Cleavage (Norrish type I reaction)

6.3.3

Photoelimination of N2

6.4.1

 

6.4.2

Photoelimination of SO2

6.5.2

Phototransposition

6.2.1

Photosubstitution

6.2.3

Photosubstitution

6.6.2

Photo-Fries rearrangement

6.3.8

Photoelimination of N2

6.4.2

 

Norrish type II elimination

6.3.4

464

 

Retrosynthetic Photochemistry

 

Table 7.10

C–O bonds

 

 

 

 

 

Key retrosynthetic step(s)

Reaction

Section

 

 

 

 

 

 

 

OR

ROH (H+)

Photoinduced nucleophile

6.1.4

R = H, alkyl

 

(often acid-catalysed) addition

 

 

 

 

h

 

OR

 

ea

[H];

 

 

 

 

 

 

ROH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ea = electron acceptor

 

 

 

R

OR'

 

R

Hal

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R'OH

 

 

 

 

R = alkyl, aryl

 

 

 

 

 

R' = H, alkyl; Hal = Cl, Br, I

 

 

 

OH

 

N2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2O

 

 

 

 

 

O

ROH

 

 

N2

 

 

 

 

 

C O

 

 

OR

 

 

 

 

- N2

O

 

 

 

 

 

 

 

 

R

OR'

 

R S O R'

 

 

 

 

- SO2

O O

 

 

 

 

 

O

 

LG

 

 

NO

 

 

 

NO2

 

 

 

 

 

 

LG = leaving group

R

ONO

R NO2

 

 

 

 

 

 

 

O O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1O

3O

 

 

 

 

 

2 sens

 

 

 

 

 

 

 

2

O

 

 

 

1O

3O

 

 

 

 

 

2

 

O

 

 

 

2

sens

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CR2

 

CHR2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1O2

 

3O2

HOO

 

 

 

 

 

sens

 

 

 

 

 

 

 

Photoinduced (co-sensitized)

6.1.4

nucleophilic addition

 

Photosubstitution

6.2.3

 

6.6.2

Photosubstitution

6.4.2

Ketene formation

6.4.2

Photoelimination of SO2

6.5.2

Intramolecular H-abstraction

6.4.3

Photorearrangement

6.4.3

Singlet oxygen formation and addition

6.7.2

Singlet oxygen formation

6.7.2

and endoperoxide formation

 

Singlet oxygen formation

6.7.3

and ene reaction

 

 

 

 

 

 

Retrosynthetic Photochemistry

465

Table 7.11

C–N bonds

 

 

Key retrosynthetic step(s)

Reaction

Section

O

R'

H

O

O

6.4.2

 

R'

 

 

 

Nitrene formation and insertion

R

N

R

N

- N2 R

N3

 

 

H

 

 

 

 

 

HO N

 

 

 

 

 

 

CH

 

H3C

 

 

 

 

Barton reaction

6.4.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

ONO

 

 

 

 

 

Beckmann photoisomerization

6.4.1

 

 

 

 

 

N

O

O

 

 

 

 

H

 

N

 

 

HN

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

N

 

 

 

N

 

 

Photoamination

6.4.4

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

Table 7.12 C–halogen atom bonds

Key retrosynthetic step(s)

Reaction

Section

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R-H

Photohalogenation

6.6.1

R

 

Hal

2 Hal

Hal2

 

Hal = Cl, Br

Hal

2 Hal

Hal2

Hal

Hal = Cl, Br

Photohalogenation

6.6.1

466

Retrosynthetic Photochemistry

 

Table 7.13 C–H, N–H bonds

 

 

 

 

 

Key retrosynthetic step(s)

Reaction

Section

 

 

 

OH

 

O

H

[H]

 

 

 

 

 

 

H

N2

 

 

 

1.[e ]

2.[H]

R

 

 

 

H + CO2

R

 

COO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

COOR'

R

 

 

 

H + CO2

+ MeOR'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MeOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

HO

R

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C O

 

R

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

Ph

 

 

Ph

 

 

CH2 O

NR3

H2

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

N

R

 

NO2

 

 

 

 

 

 

 

[H]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

[H]

 

 

Hal

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

Hal

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[H]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hal = Cl, Br

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

Hal

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NR3; [H]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hal = Cl, Br

 

 

 

 

 

 

Photoreduction

6.3.1

Reduction of aryl diazonium salts

6.4.2

Photodecarboxylation

6.3.8

Ester photofragmentation

6.3.8

Photoreduction

6.4.4

Photoreduction

6.4.3

Photoreduction

6.6.2

Photoreduction

6.6.2

Photoreduction via

 

electron transfer

6.6.2

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]