Vazba C-C C-nukleofily: • Grignardova činidla R-MgX, organolithná činidla R-Li (také silné báze!) • acetylidy (zejména Li, Na) • organoměďná činidla R2C11LÍ (kupráty) a organozinečnatá činidla R-ZnX • enoly/enoláty (a jejich ekvivalenty odvozené od nitro sloučenin a nitrilů) • enaminy • benzen a některé jeho deriváty, některé aromatické heterocykly (vhodné substituenty!) • alkeny a alkyny (ne vždy, viz např. a,P-nenasycené karbonylové sloučeniny, benzyn,...) • kyanid • diazomethan • ylid fosfoniové soli C-elektrofily: • alkyly s odstupující skupinou R-LG (R-Cl, R-Br, R-I, R-OTs, R-OMs, R-OH2+) • karbokationty • karbonylové sloučeniny (aldehydy, ketony) • imin a iminium • deriváty KK (chloridy KK, anhydridy KK, estery KK, amidy KK, výjimečně soli KK) • a,P-nenasycené karbonylové sloučeniny (v pozici 2 nebo 4) • epoxidy • aktivované elektrofily ve Friedelových-Craftsových reakcích • některé deriváty benzenu, některé aromatické heterocykly (vhodné substituenty!) • C02 • benzyn Pericyklické reakce: • Dielsova-Alderova reakce (elektronově bohatý dien + elektronově deficitní dienofil) • elektrocyklizace • sigmatropní přesmyk Vazba C=C • eliminace i. El: R-OH se silnou kyselinou (H2SO4, H3PO4); vzniká více substituovaná dvojná vazba, Zí-konfigurace, kompatibilní jen s jednoduchými substráty ii. E2: R-Cl, R-Br, R-I, R-OTs, R-OMs, R-N+R3; velká báze (ř-BuOK) -> méně substituovaná dvojná vazba, malá báze (NaOH, NaOMe, NaOEt) —► více substituovaná dvojná vazba iii. syn-eliminace: sulfoxidy, iV-oxidy; intramolekulární eliminace, sulfoxid a iV-oxid jsou cis s odštěpeným vodíkem iv. aldolová kondenzace: eliminace vody z produktu aldolové reakce (různé mechanismy) • Wittigova reakce (aldehyd /keton + ylid fosfoniové soli R~P+Ph3) • Lindlarova redukce (Z-alken) nebo redukce s alkalickým kovem v amoniaku (E-alken) • enaminy: karbonyl + 2° amin + H+ (pH = 4-6) (vybrané) Redukce • aldehyd/keton -»■ alkohol (NaBH4) • aldehyd, keton, ester KK, chlorid KK, karboxylová kyselina —► alkohol (L1AIH4) • amid, nitril, imin, azid —► amin (LÍAIH4, H2+Pd/C: kromě amidů) • Weinrebův amid —► aldehyd (IÍAIH4) • imin, iminium —»■ amin (NaBH3CN, NaBH(OAc)3, H2 + Pd/C) reduktivní aminace • trojná vazba —► Z-dvojná vazba (H2 + Lindlar) • trojná vazba —► fi'-dvojná vazba (Na nebo Li v NH3) • trojná, dvojná vazba —► jednoduchá vazba (H2 + Pd/C) (vybrané) Oxidace • 1° alkohol —»■ aldehyd (PCC, Cr03 + pyridin, Dessovo-Martinovo činidlo = DMP) • 1° alkohol -> karboxylová kyselina (Cr03 + H20 + H2S04) • aldehyd —► karboxylová kyselina (NaC102, NaH2P04, 2-methylbut-2-en) • 2 0 alkohol -> keton (PCC, Cr03 + pyridin, DMP, Cr03 + H20 + H2S04) • keton —► ester (Baeyerova-Villigerova oxidace, RC03H) • alken —► aldehyd/keton (ozonolýza, OSO4 + H20 + NaI04) • sulfid —► sulfoxid —► sulfon (RC03H; dle počtu ekvivalentů oxidačního činidla) • 3° amin -> amin-N-oxid (RC03H) (vybrané) Hyd roly tické reakce • R-Cl, R-Br, R-I, R-OTs, R-OMs -> alkohol (H20 nebo OH", pozor na eliminaci) • acetal -> aldehyd/keton (H+/H20) • imin/enamin —► aldehyd/keton (H+/H20) • chlorid KK, anhydrid KK —► karboxylová kyselina (H20) • ester KK, amid KK —► karboxylová kyselina (OH~ nebo H+/H20) • nitril —► karboxylová kyselina (H+/H20, AT) Přeměny/tvorba funkčních skupin: retrosyntetický přístup (jsou zmíněny i některé výše uvedené reakce) • acetal => aldehyd/keton + alkohol (2 ROH nebo HO-R-OH) + H+ • aldehyd => terminálni alkyn (hydroborace) => alken (ozonolýza) => Weinrebův amid + LÍAIH4 => enolát + ester kyseliny mravenčí • alkohol => alken (na méně subst. uhlíku = hydroborace; na více subst => R-Li/R-MgX + aldehyd/keton => 2 x R-Li/R-MgX + ester KK/chlorid KK => R-LG + H20 nebo OH~ (pozor na eliminaci) • amid => chlorid/anhydrid/ester KK + amin => Beckmannův přesmyk • amin 1° => nitril + H2 + Pd/C => azid + H2 + Pd/C => subst. ftalimid + NH2NH2 • amin 2°, 3° => aldehyd/keton + amin + H+ (pH = 4-6); poté redukce • amoniová sůl 4° => 3° amin + R-LG . uhlíku = oxymerkurace) reduktivní aminace • amin-N-oxid => 3° amin + MCPBA • azid => N3" + R-LG • bromid => alken (Br na méně subst. uhlíku = HBr + hv; Br na více subst. uhlíku = HBr) => alkan + Br2 + hv nebo NBS + hv => alkohol + PBr3 (změna konfigurace) • cyklohexen (substituovaný) => Dielsova-Alderova reakce • epoxid => alken + RCO3H => rrařzs-halohydrin + báze • enamin => aldehyd/keton + 2° amin + H+ (pH = 4-6) • ester => KK + alkohol + H+ => chlorid/anhydrid KK + alkohol => sůl KK + R-LG => keton + rco3h (Baeyerova-Villigerova oxidace) => transesterifikace =^> methyl ester: KK + CH2N2 • ether => alkoholát (často generovaný z alkoholu a NaH) + R-LG • fosfoniová sůl => PPh3 + R-LG • Grignardův reagent => R-Cl/ R-Br + Mg • chlorid => alken + HC1 => alkan + Cl2 + hv (neselektivní!) => alkohol + SOCI2 • chlorid KK => KK + SOCl2 + pyridin • imin => aldehyd/keton + 1° amin + H+ (pH = 4-6) • karboxylová kyselina => hydrolýza derivátů KK (ester, amid, nitril) => haloformová reakce => C02 + R-Li nebo R-MgX • keton => terminálni alkyn (oxymerkurace) => alken (ozonolýza) => Weinrebův amid + R-Li nebo R-MgX => KK + R-Li (>2ekv) =^> chlorid KK + R2CuLi nebo R-ZnX • nitril => CN+ R-LG => CN~+ a,P-nenasycené karbonylové sloučeniny, AT • oxim => aldehyd/keton + NH2OH • sulfid => R-SH nebo R-S" + R-LG => R-SH nebo R-S~ + a,P-nenasycené karbonylové sloučeniny • sulfoniová sůl => sulfid + R-LG • sulfonát => alkohol + TsCl nebo MsCl + pyridin • ylid fosfoniové soli => fosfoniová sůl + silná báze (NaH, BuLi, LDA, ...) • trans-1,2-alkoxy/hydroxy bromid => alken + Br2 v ROH/H20 • trans-1,2-dibromid => alken + Br2 (nenukleofilní rozpouštědlo) • cis-l,2-diol => alken + OSO4 + H20 • trans -1,2-diol => epoxid + OH~ nebo H+/H20 • /rans-l,2-hydroxy + skupina pocházející z nukleofilu => epoxid + nukleofil (+ H+; regioselektivita!) • a-halo karbonyl => enol/enolát + halogen • benzensulfonová kyselina => benzen + SO3/H2SO4 • nitrobenzen => benzen + HNO3 + H2SO4 • anilin => nitrobenzen + H2 + Pd/C nebo Sn + H+ • brombenzen => benzen + Br2 + FeBr3 • fenylketon => benzen + RCOC1 + AICI3 • /-butylbenzen => f-butylchlorid + AICI3 (vybrané) Retrosyntetické transformace O O acylace O O H,C^^Ph H3C^ RcAph O eliminace q OH aldolová O'*"' O HaC-^^Ph V°dy > HsC-^-^Ph =^> H3C^ hAph aldol Mannichova nH H3C.©,CH3 _ H3CNl,m O N(CH3)2 reakce 9" N _ Ů H H3C^ :> H3C^ H H => H H H CH3 CH3 CH3 .^COOMe hydrogenace >\.vCOOMe reakce X MeOOC. avouuivie hydrogenace íf| *COOMe Y ^COOMe COOMe ČH3 (±) ČH3 (±) CH3 "^NH, ^ °^NH HO^oH ^ Q^ H3CYH 2XCH3U. H3C--YOR H3C CH3 o Jl^J l|^J > IQ^J > [|^J Nu = NH2, RNH2, RSH, apod. EAG EAG Nu^/L Nu . LG. ^-L EAG = elektron-akceptorní skupina EAG v EAG Nu (±) Nu cc - o HOOC R hyfrolýza NC R ^ H^R NH3 H^R NH2 '' NH2 ®CN NH O