علم الكيمياء
تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير
التحاضير والتجارب الكيميائية
المخاطر والوقاية في الكيمياء
اخرى
مقالات متنوعة في علم الكيمياء
كيمياء عامة
الكيمياء التحليلية
مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية
التحليل النوعي والكمي
التحليل الآلي (الطيفي)
طرق الفصل والتنقية
الكيمياء الحياتية
مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
الكاربوهيدرات
الاحماض الامينية والبروتينات
الانزيمات
الدهون
الاحماض النووية
الفيتامينات والمرافقات الانزيمية
الهرمونات
الكيمياء العضوية
مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
الهايدروكاربونات
المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية
التشخيص العضوي
تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الحرارية
حركية التفاعلات الكيميائية
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية
الجدول الدوري وخواص العناصر
نظريات التآصر الكيميائي
كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة
مواضيع اخرى في الكيمياء
كيمياء النانو
الكيمياء السريرية
الكيمياء الطبية والدوائية
كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية
الكيمياء الجنائية
الكيمياء الصناعية
البترو كيمياويات
الكيمياء الخضراء
كيمياء البيئة
كيمياء البوليمرات
مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
الكيمياء الاشعاعية والنووية
Synthesis of β-lactams by [2 + 2] cycloadditions
المؤلف:
Jonathan Clayden , Nick Greeves , Stuart Warren
المصدر:
ORGANIC CHEMISTRY
الجزء والصفحة:
ص900-901
2025-07-23
134
Synthesis of β-lactams by [2 + 2] cycloadditions
Now the disconnections are really different—one requires addition of a ketene to an imine and the other the addition of an isocyanate to an alkene. Isocyanates are like ketenes, but have a nitrogen atom instead of the end carbon atom. Otherwise the orbitals are the same.
And the good news is that both work, providing we have the right substituents on nitrogen. The dichloroacetyl chloride trick works well with imines and, as you ought to expect, the more nucleophilic nitrogen atom attacks the carbonyl group of the ketene so that the regio selectivity is right to make β-lactams.
If both components have one substituent, these will end up trans on the four-membered ring just to keep out of each other’s way. This example has more functionality and the product is used to make β-lactams with antibiotic activity.
You will notice that in both of these examples there is an aryl substituent on the nitrogen atom of the imine. This is simply because N-aryl imines are more stable than their NH ana logues. When we wish to make β-lactams by the alternative addition of an isocyanate to an alkene, a substituent on nitrogen is again required, but for quite a different reason. Because alkenes are only moderately nucleophilic, we need a strongly electron-withdrawing group on the isocyanate that can be removed after the cycloaddition, and the most popular by far is the chlorosulfonyl group. The main reason for its popularity is the commercial availability of chlorosulfonyl isocyanate. It reacts even with simple alkenes.
The alkene’s HOMO interacts with the isocyanate’s LUMO, and the most electrophilic atom is the carbonyl carbon so this is where the terminal carbon atom of the alkene attacks. The chlorosulfonyl group can be removed simply by hydrolysis under mild conditions via the sulfonic acid. With a more electron-rich alkene—an enol ether, for example, or the following example with its sulfur analogue, a vinyl sulfide—the reaction ceases to be a concerted process and occurs stepwise. We know this must be the case in the next example because, even though the starting material is an E/Z mixture, the product has only trans stereochemistry: it is stereo selective rather than stereospecific, indicating the presence of an intermediate in which free rotation can take place.
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
