Kluczową sprawą dla zrozumienia chemii i syntezy organicznej jest nauczenie się odpowiedniego “patrzenia” na cząsteczki związków organicznych reprezentowane przez ich wzory (strukturalne i wszelkie mutacje). Taka analiza powinna poruszać nie tylko kwestie związane z budową przestrzenną związków organicznych, ale również te związane ze strukturą elektronową. Często odnoszę wrażenie, że studenci traktują każdy związek i każdą reakcję w chemii organicznej jako zupełnie niezależne i z niczym nie powiązane.¹ W takiej sytuacji nauka chemii organicznej, rozumianej jako zbiór wiedzy o milionach związków organicznych i tysiącach reakcji musi uchodzić za coś niewykonalnego.

Dzisiaj, na przykładzie prostego estru, postaram się pokazać jak w logiczny sposób można zaplanować syntezę związku organicznego. Zobaczymy, że nie jest do tego potrzebna ogromna wiedza z zakresu chemii organicznej.

Obiektem naszego zainteresowania będzie maślan metylu (butanian metylu). Po narysowaniu wzoru tej cząsteczki zabieramy się do analizy (obrazek po prawej stronie). W kroku pierwszym zajmujemy się atomami wchodzącymi w skład grupy funkcyjnej – należy przyporządkować im ładunki cząstkowe, które wynikają z elektroujmeności heteroatomów (tutaj: tlenu) i polarności poszczególnych wiązań. Takie analizy możecie znaleźć w typowych akademickich podręcznikach z zakresu chemii organicznej. W drugim kroku po prostu zmieniamy formę zapisu i przypisujemy każdemu z atomów z grupy funkcyjnej polarność. W kroku trzecim – rozciągamy tę teorię na całą cząsteczkę (lub jej fragment, jeśli cząsteczka jest bardzo duża).

Przeczytaj całość »

Czy kogoś jeszcze, poza mną, irytują nowe etykiety, które Aldrich przylepia do opakowań ze swoimi odczynnikami?^1,2

Na starych etykietach (pierwsze opakowanie od prawej strony) były wszystkie informacje: wzór sumaryczny, masa molowa (czy też formula weight, jak na zdjęciu), temperatura topnienia dla ciał stałych (temperatura wrzenia i gęstość dla cieczy). Na nowych etykietach jest wyszczególniony tylko wzór sumaryczny – a i nie zawsze (patrz: środkowa fiolka).

Dzięki temu trzeba wchodzić częściej na stronę producenta i szukać potrzebnych informacji. Podejrzewam, że właśnie taki był zamysł tej zmiany.

Przeczytaj całość »

Ostatnie planowanie syntezy było wieki temu, więc chyba warto strzelić jakąś retrosyntezę, żeby nie wyjść z wprawy. Jak sądzicie?

Jakiś czas temu zwróciłem uwagę w ACS Chemical Neuroscience¹ na amid 1, który – choć wygląda niepozornie – posiada zdolność aktywowania kanałów potasowych w komórkach nerwowych.²

 We wzorze strukturalnym związku 1 z łatwością zindentyfikujemy charakterystyczne elementy strukturalne, które okażą się kluczowe dla zaplanowania syntezy. Kolorem niebieskim zaznaczyłem wiązanie amidowe. Skoro mamy amid, to postaramy się go otrzymać za pomocą klasycznej metody: chlorek kwasowy + amina. Warto również zwrócić uwagę na bicykliczny, norbornanowy, układ związany z grupą C=O. Takie szkielety węglowe są dosyć charakterystyczne i można je skonstruować w reakcji cykloaddycji Dielsa-Aldera. Nie możemy jednak zastosować cykloaddycji [4+2] bezpośrednio do związku 1, ponieważ w bicyklicznym układzie brakuje odpowiednio zlokalizowanego wiązania podwójnego C=C (jak w czerwonym nawiasie). Możemy powiedzieć, że w amidzie 1 nie ma pełnego retronu dla reakcji Dielsa-Aldera (albo inaczej: że jest tylko częściowy retron). Oznacza to, że w trakcie retrosyntezy będzie trzeba to wiązanie podwójne w jakiś sposób wprowadzić. Zobaczmy, w jaki sposób to zrobić.

Przeczytaj całość »