Открывается новый сезон охоты за плюсиками
Чтобы получить зачет, нужно много плюсиков, плюсов и плюсищ. Плюсищ может и не потребуется, это скорее для тех, кому больше всех нужно, поэтому если конкретно вы скромны и не любите выделяться, предпочитаете два последних слова из знаменитого девиза Французской республики Liberté, égalité, fraternité, остановитесь на стадии больших красных плюсов. За плюсищами пусть охотятся любители первого слова из того же девиза. И то, и другое хорошо. Величие и прогресс – в сочетании этих трёх вечных принципов.
Но даже маленькие черные плюсики нужно заработать. Некоторые уже обзавелись некоторым количеством. Всем остальным придётся все равно когда-то начинать. Вот этим мы и займемся. Зачетный квест будет организован в несколько стадий (я пока не решил в сколько, но минимум в две). Сегодня, 28 апреля, начинается первая. Вторая начнется ровно через неделю, а там посмотрим.
Сколько нужно плюсиков для зачета? Понятия не имею. Как пойдёт. Посмотрите на предыдущие годы, чтобы иметь представление о возможных ситуациях. Сколько-то точно понадобится. Нет плюсиков – нет зачета. В остальном все в ваших руках.
Первый этап квеста.
Он очень прост. На страницах сайта (на слайдах и сопроводительных страничках под кнопками Подробнее) довольно много структур комплексов, взятых из реальных рентгеноструктурных исследований. Ваша задача поискать такие структуры и соединить их в наборы минимум по три, но можно по четыре, пять, и так далее, с помощью любого логичного повода объединения. Это может быть всё что угодно – из одной группы, соседи в ряду, по диагонали, последовательные степени окисления, счета d-электронов, валентных электронов, разный структурный тип, одинаковый структурный тип, но набранный лигандами разного типа (моногапто, мультигапто), что-то интересное с лигандами, и все, что вам придёт в голову вообще, но принцип отбора нужно указывать, и если он откровенно необычный, то и обосновывать. Важно, чтобы в каждом наборе что-то как-то понятным образом изменялось. Не делайте наборы из структур, в которых ничего не изменяется.
Для наборов нужно использовать именно трёхмерные структуры из рентгена. Но – набор можно дополнять небольшим количеством структур, обозначенных обычной химической графикой в обсуждениях каталитических циклов и тому подобного. Если используете такие структуры, берите только те, которые приведены полностью, а структуры с частично опущенными лигандами использовать нельзя. Сколько таких можно: менее половины (одну из трёх или четырёх, две из пяти или шести и так далее, вроде понятно).
Поищите такие структуры. И для каждой, которую найдете, приведите
а) структурный тип (MLxXy) (для многоядерных комплексов, если такие найдутся, структурный тип есть у каждого атома металла);
б) конфигурацию металла – сколько d-электронов;
в) степень окисления металла;
г) счет валентных электронов – 18 или не 18, а сколько конкретно.
Для каждой стуктуры, если информация приведена полностью и без ошибок – два плюса, если не полностью и с ошибками – один или ни одного. За набор из трёх дополнительно плюс один, из четырёх – плюс два, из пяти – плюс три, и так далее.
Иногда, но редко, будут добавляться бонусы. Бонусы не будут начисляться за скорость ответа, поэтому не торопитесь и не устраивайте давку. Соблюдайте социальное дистанцирование даже в онлайне! Можно ожидать бонус за необычный принцип объединения в группу, если конечно, я его одобрю (я не люблю пустых фантазий, поэтому держите себя в руках, если вам придёт в голову какой-нибудь откровенно экзотический способ). Размер бонуса будет зависеть от степени моего восхищения вашей фантазией.
Будут ли дисконты? Пока не планирую, но ближе к концу я могу прибегнуть к этому тираническому средству, например, если будет большое количество откровенно идентичных решений. Размер дисконта будет зависеть от степени моего негодования отсутствием фантазии.
Повторю простую идею – мне совершенно все равно, выполняете вы задания сами в гордом одиночестве или коллективно (честно говоря, я сам к последнему способу испытываю некоторые симпатии), но в любом случае каждый должен предпринять некоторые усилия, чтобы со стороны стало очевидно, что эти усилия действительно были предприняты.
Update! Вечером того же дня. Отвечаю на поступившие вопросы.
Да, наборы, сделанные по аналогичному принципу, принимаются. В неограниченном количестве.
Да, если структура разобрана на сайте, ее можно включать в наборы точно так же как неразобранную. Повторение – не такая плохая вещь, чтобы ею пренебрегать. В общем, никаких ограничений на структуры, кроме тех, что были указаны в начальных условиях, не накладывается.
И да, можно продолжать присылать решения на вопросы из сайта до самого конца квеста. Я не обещаю их оперативно обрабатывать, но до конца учту всё.
Второй этап квеста
Второй этап квеста состоит из 21 структуры из оригинальных научных работ. Вам нужно будет найти информацию в оригинальных статьях. Все структуры перерисованы, поэтому придётся их поискать иногда в схемах, иногда в таблицах, а иногда в экспериментальных частях статей ии даже в дополнительных материалах.
Статьи вы сможете найти через доступ к литературе Химфака – насколько я знаю у студентов есть возможность такого доступа через VPN. Есть и другие пути, про которые вы наверняка знаете, для этого я к каждой статье даю идентификатор DOI. Если совсем упрётесь, напишите мне письмо, я дам доступ или к ftp, или через ссылку в облаке.
Сколько структур нужно сделать: сколько хотите и сколько будет не лень. Хотите побольше рейтинг ради спортивного интереса – хоть все. Можно ли присылать частями? Можно, но только не присылайте поправки к уже посланному – они приниматься не будут.
Задача для каждой структуры этого набора – найти ее в статье, и определить по списку:
— если в статье есть несколько экспериментов, ведущих к данной структуре, найдите оптимальный и все дальнейшее определяйте именно для такой реакции —
а) какие связи или фрагменты созданы с помощью реакций с участием комплексов переходных металлов (лучше всего прямо на структуре как-то показать – обвести, выделить…);
б) какая конкретно реакция была использована – используйте список сокращений, который дан ниже;
в) какой пред-катализатор использован;
г) если в состав катализатора или предкатализатора входит активный анциллярный лиганд, контролирующий селективность или реакционную способность или ещё что-то важное, укажите его; если нет – укажите, что таких лигандов в данном случае нет;
гг) если этот лиганд из тех, с которыми мы встречались в лекциях, указывайте просто сокращение или короткую формулу;
ггг) если это что-то оригинальное, типа, а это что за зверь – приведите его структуру и оцените, на что из известных лигандов это похоже, и какую цель пытались достичь ведением нового или использованием редкого лиганда;
д) оцените TON (приблизительно – округляйте смело, никаких знаков после запятой – одна цифра и порядок);
е) если реакция стереоселективна, укажите что это – энантио– или диастереоселективность, или и то и другое;
ее) найдите количественную характеристику стереоселективности – энантиомерный избыток и/или диастереомерное отношение.
eee) найдите причину возникновения стереоселективности – источник асимметрической индукции и/или диастереоселективности
ж) если реакция направленная, то какой атом или фрагмент осуществляют направленную атаку переходного металла
Такой набор характеристик и свойств даёт возможность за каждую структуру получить до 20 плюсиков в зависимости от полноты и правильности ответов. При оценке ваших решений будут применяться совершенно субъективные бонусы – за особую полноту, точность (не в смысле цифр, а в смысле правильности интерпретации опубликованных данных) и другие хорошие вещи на моё усмотрение и выражение степени моего восхищения. Дисконты пока не вводятся.
Список сокращений методов (используйте только их, не изобретайте свои! – я буду использовать именно эти сокращения, чтобы понять, правильно ли вы определили метод):
— внимание: если реакция энантиоселективная или диастереоселективная, или и то и другое, добавляйте ds и/или es к сокращению —
- реакция Мидзороки-Хека (MH);
- карбонилирование (CO);
- C-C кросс-сочетание по Судзуки-Мияуре с бороорганическими соединениями (SM);
- C-C кросс-сочетание по Соногасире с терминальными ацетиленами (Son);
- С-С кросс-сочетание с магнийорганикой (KTC)
- C-C кросс-сочетание с цинкорганикой (Neg)
- C-C кросс-сочетание с оловоорганикой (Sti)
- внимание: если кросс-сочетание включает карбонилирование, добавляйте CO к сокращению типа кросс-сочетания, например Son-CO, MH-CO и т.п.
- реакция Кулинковича (TiK);
- реакция нуклеометаллирования (NuAu);
- C-N кросс-сочетание по Бухвальду-Хартвигу c аминами (Pd-CN);
- C-N кросс-сочетание по Бухвальду-Хартвигу с амидами (Pd-CN-amide);
- внимание: обязательно различайте аминирование и амидирование по Бухвальду-Хартвигу;
- C-S кросс-сочетание (Pd-CS);
- C-P кросс-сочетание (Pd-CP);
- C-N кросс-сочетание, катализируемого комплексами меди (Cu-CN);
- C-B кросс-сочетание (борилирование) (Pd-CB);
- реакция Вакер-Цудзи (WTs)
- метатезис олефинов (MO);
- метатезис алкинов (MA);
- метатезис енинов (MEY);
- направленное рутений-катализируемое CH-сочетание (Ru/CH);
- направленная реакция Фудзивары-Хека (FuH)
- палладий-катализируемое CH-CH сочетание (Pd/CH-CH);
- палладий-катализируемое арилирование (Pd/X-CH);
- CH-борилирования (B/CH);
- гомогенное гидрирование (HH);
- палладий-катализируемое аллильное замещение (реакция Цудзи-Троста)(TsT);
- CuAAC клик (CuAAC);
- фигня какая-то (XZ).
Michael D. Wood, Daniel W. Klosowski, Stephen F. Martin. Stereoselective Total Synthesis of (±)-Alstoscholarisine E. Organic Letters 2020, 22 (3) , 786-790. DOI: 10.1021/acs.orglett.9b04093
Philipp Niermeier, Lisa Teichmann, Beate Neumann, Hans‐Georg Stammler, Norbert W. Mitzel 1,4,5,8‐Tetraethynylanthracene – Synthesis, UV/Vis Absorption Spectroscopy and its Application as Building Block for Tetradentate Acceptor Molecules. Eur. J. Org. Chem. 2018, 6780–6786. DOI: 10.1002/ejoc.201801317
Matthew L. Maddess, Chaomin Li Metal Catalyzed Synthesis of Dihydropyridobenzodiazepines Organometallics 2019, 38, 81-84 DOI: 10.1021/acs.organomet.8b00322
Soundararasu Senthilkumar, Guillermo Valdomir, Dhandapani Ganapathy, Yun Zhang, Lutz F. Tietze Enantioselective Total Synthesis of the Fungal Metabolite Blennolide D and the Enantiomers of Blennolide E and F. Org. Lett. 2018, 20, 2186−2189. DOI: 10.1021/acs.orglett.8b00487
Netz, N.; Opatz, T. A Modular Formal Total Synthesis of (±)-Cycloclavine. J. Org. Chem. 2016, 81, 1723−1730. DOI: 10.1021/acs.joc.5b02815
Colombe Gronnier, Pierre Faudot dit Bel, Guilhem Henrion, Søren Kramer, and Fabien Gagosz . Divergent Product Selectivity in Gold- versus Silver-Catalyzed Reaction of 2-Propynyloxy-6-fluoropyridines with Arylamines. Organic Letters 2014, 16, 2092-2095. DOI: 10.1021/ol500939v.
Chun-Li Mao, Sheng Zhao, Zhong-Lin Zang, Lin Xiao, Cheng-He Zhou, Yun He, Gui-Xin Cai Pd-Catalyzed remote site- and stereo-selective C(alkenyl)–H alkenylation of unactivated cycloalkenes. J. Org. Chem. 2020, 85, 774-787 DOI: 10.1021/acs.joc.9b02797
Masse, C. E.; Yang, M.; Solomon, J.; Panek, J. S. Total Synthesis of (+)-Mycotrienol and (+)-Mycotrienin I: Application of Asymmetric Crotylsilane Bond Constructions J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 4123-4134. DOI:10.1021/ja9743194)
Chaudhuri, S.; Ghosh, S.; Bhunia, S.; Bisai, A. Catalytic Asymmetric Formal Total Syntheses of (+)- and
(−)-Cycloclavine. Chem. Commun. 2018, 54, 940−943. DOI: 10.1039/C7CC09045E
Zhiyao Zhou, Alison X. Gao, and Scott A. Snyder Total Synthesis of (+)-Arborisidine J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 7715−7720. DOI: 10.1021/jacs.9b03248
Kohei Sekine, Jergen Schulmeister, Fabian Paulus, Katelyn P. Goetz, Frank Rominger, Matthias Rudolph, Jana Zaumseil, A. Stephen K. Hashmi Gold-Catalyzed Facile Synthesis and Crystal Structures of Benzene-/Naphthalene-Based Bispentalenes as Organic Semiconductors. Chem. Eur. J. 2019, 25, 216 – 220 DOI : 10.1002/chem.201805637
Riyadh Ahmed Atto Al-Shuaeeb, David Montoir, Mouad Alami, Samir Messaoudi Synthesis of (1 → 2)-S-Linked Saccharides and S-Linked Glycoconjugates via a Palladium-G3-XantPhos Precatalyst Catalysis J. Org. Chem. 2017, 82, 6720-6728. DOI: 10.1021/acs.joc.7b00861
Prashant Gautam, Neelam J. Tiwari, and Bhalchandra M. Bhanage Aminophosphine Palladium Pincer-Catalyzed CarbonylativeSonogashira and Suzuki−Miyaura Cross-Coupling with High Catalytic Turnovers ACS Omega 2019, 4, 1560−1574 DOI: 10.1021/acsomega.8b02886
Marharyta Iskryk, Maryia Barysevich, Maksim Ošeka, Jasper Adamson, Dzmitry Kananovich Asymmetric Kulinkovich Hydroxycyclopropanation of Alkenes Mediated by Titanium(IV) TADDOLate Complexes Synthesis 2019; 51, 1935-1948 DOI: 10.1055/s-0037-1611709
Branislav Ferko, Marián Zeman, Michele Formica, Sebastián Veselý, Jana Doháňošová, Ján Moncol, Petra Olejníková, Dušan Berkeš, Pavol Jakubec, Darren J. Dixon, Ol’ga Caletková Total Synthesis of Berkeleylactone A J. Org. Chem. 2019, 84, 7159−7165 DOI: 10.1021/acs.joc.9b00850
Armen Zakarian, Alexandre Batch, and Robert A. Holton A Convergent Total Synthesis of Hemibrevetoxin B. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7822-7824 DOI: 10.1021/ja029225v
Laura Hoffmeister, Peter Persich, and Alois Fuerstner Formal Total Synthesis of Kendomycin by Way of Alkyne Metathesis/Gold Catalysis. Chem. Eur. J. 2014, 20, 4396 – 4402 DOI: 10.1002/chem.201304580
Yan-Dong Zhang, Ye-Feng Tang, Tuo-Ping Luo, Juan Shen, Ji-Hua Chen, Zhen Yang Application of RCM Reaction in the Construction of ABC Ring of Micrandilactone A. Org. Lett. 2006, 8, 107-110. DOI: 10.1021/ol052630h
Richard J. Fox, Nicolas L. Cuniere, Lopa Bakrania, Carolyn Wei, Neil A. Strotman, Michael Hay, Dayne Fanfair, Christopher Regens, Gregory L. Beutner, Michael Lawler, Paul Lobben, Maxime C. Soumeillant, Benjamin Cohen, Keming Zhu, Dimitri Skliar, Thorsten Rosner, Chester E. Markwalter, Yi Hsiao, Kristy Tran, Martin D. Eastgate. C–H Arylation in the Formation of a Complex Pyrrolopyridine, the Commercial Synthesis of the Potent JAK2 Inhibitor, BMS-911543. J. Org. Chem. 2019, 84, 4661-4669. DOI: 10.1021/acs.joc.8b02383
Jia-Wei Li, Liang-Neng Wang, Ming Li, Pan-Ting Tang, Xiao-Peng Luo, Mohamedally Kurmoo, Yue-Jin Liu, Ming-Hua Zeng. Ruthenium-Catalyzed Gram-Scale Preferential C–H Arylation of Tertiary Phosphine. Org. Lett. 2019, 21 (8) , 2885-2889. DOI: 10.1021/acs.orglett.9b00888.
Alexandre A. Mikhailine, Gabriela A. Grasa Mannino, Thomas J. Colacot. Catalyst-Directed Chemoselective Double Amination of Bromo-chloro(hetero)arenes: A Synthetic Route toward Advanced Amino-aniline Intermediates. Org. Lett. 2018, 20 (8) , 2301-2305. DOI: 10.1021/acs.orglett.8b00646
Третий этап квеста
В третьем этапе структуры связаны стрелкой. Нужно найти в оригинальных статьях как осуществлены эти превращения, обращая внимание только на реакции с участием комплексов переходных металлов. Это может быть или несколько стадий, или каскадный, или тандемный процесс, или их комбинация. Если по дороге встречаются стадии без участия переходных металлов, игнорируйте их, если только они не встроены в каскад или тандем.
Еще раз – превращение может быть
- простой последовательностью реакций (каждая в своем горшке, с выделением промежуточных продуктов и загрузкой в следующую стадию);
- или реакцией в одном горшке (лучше сказать процессом, потому что он по определению многостадийный, состоящий из нескольких реакций, one-pot process, без выделения промежуточных продуктов, но отдельные реакции разделены во времени, по необходимости в реакционную смесь подгружаются новые реагенты, запускающие следующие стадии, а выделение конечного продукта происходит один раз в конце);
- или тандемным процессом (стадии – отдельные процессы в одном горшке, но все реагенты присутствуют сразу в реакционной смеси, а промежуточные продукты немедленно вступают в следующую стадию; если стадия каталитическая, то каталитический цикл проворачивается целиком прежде чем продукт идёт на следующую стадию или другой каталитический цикл);
- или настоящим каскадом (с единым каталитическим циклом);
- или комбинацией вышеперечисленных
- внимание: не используйте термин домино-реакция (domino-reaction), который часто встречается, но не имеет четкого смысла; если в статье реакция определена как домино, постарайтесь классифицировать ее сами одной из четырех категорий, приведенных выше. Более того, иногда (редко, но бывает, особенно с более ранних статьях, когда эта терминология ещё не устоялась) в статьях путают каскады с тандемами – поэтому не доверяйте определению, данному авторами статей, анализируйте сами.
Для определения стадий используйте список реакций из 2 этапа, но, возможно, понадобятся еще несколько:
- Метиленирование по Теббе-Петасису (TPM)
- Ненаправленная реакция Фудзивары-Моритани (FuM)
- Реакция Посона-Кханда (PKR)
Для каскадов используйте такие сокращения для стадий:
- Окислительное присоединение (OA)
- Направленное металлирование (DM) – вместо M подставляйте конкрентный металл
- Карбометаллирование (MC) – вместо M подставляйте конкрентный металл
- Восстановительное элиминирование (RE)
- Если это ретро-реакция к любой из перечисленных – добавляйте r к сокращению.
- И, внимание – завершением любого каскада является какая-нибудь полноценная реакция – ее надо определить, не разбирая на стадии, например, может быть каскад OA – PdC – PdC – SM (с двойным карбопалладированием и завершением кросс-сочетанием с борорганикой)
Задачи второго этапа:
Определить тип процесса и стадий процесса;
- Если это простая последовательность или one-pot – разобрать на отдельные реакции, игнорируя всё, что не использует переходные металлы;
- Если это тандем – разобрать на отдельные реакции;
- Если это каскад – разобрать на стадии каталитического цикла;
- если это не каскад, определите стадию, которая лимитирует весь процесс (является самой медленной, самой неэффективной, самой низковыходной)
- если это каскад, определите обший TON каскада;
- если это не каскад, для каждой реакции определите предкатализатор и активный лиганд;
- если это каскад, определите или предположите каталитически активную частицу, передаваемую от стадии к стадии
- покажите на структуре конечного продукта связи или фрагменты, образованные на каждой из стадий или реакций (формат представления свободный – что придумаете, то и хорошо, лишь бы было понятно)
- за полный анализ любого из заданий – до 40 плюсиков;
- отдельно – в одном из заданий есть одна стадия, которую мы не разбирали в лекциях, но это очень близкий аналог одной из реакций, которые мы изучали и перечисленных в списке. Тому, кто верно укажет эту стадию и ее аналог из рекомендованного списка – дополнительно 50 плюсиков
- отдельно – в одной из схем в одной статье есть совершенно очевидная и серьёзная ошибка в реагентах в одной из интересующих нас стадий (не ищите мелочей – ищите действительно серьёзную ошибку, которая вообще не позволила бы выполнить указанную реакцию – иными словами, у вас должны вылезти глаза на лоб, и вырваться что-то типа: Они что там, совсем …!). Тому кто ее найдёт и объяснит в чём состоит эта ошибка – еще дополнительно 50 плюсиков.
Kanagaraj Naveen, Paramasivan Thirumalai Perumal and Deug-Hee Cho, Domino Palladium-Catalyzed Double Norbornene Insertion/Annulation Reaction: Expeditious Synthesis of Overcrowded Tetrasubstituted Olefins, Organic Letters, 2019, 21, 11, 4350-4354. DOI: 10.1021/acs.orglett.9b01543
Sarah Blouin, Romain Pertschi, Angèle Schoenfelder, Jean Suffert and Gaëlle Blond, Molecular Diversity of Cyclooctatetraenes through Palladium‐Catalyzed Cascade Reactions, Advanced Synthesis & Catalysis, 2018, 360, 11, 2166-2171. DOI: 10.1002/adsc.201800110
Nicos A.Petasis, Raquel Keledjian, Yee-Ping Sun, Kalyan C. Nagulapalli, Eric Tjonahen, Rong Yang, Charles N. Serhan Design and synthesis of benzo-lipoxin A4 analogs with enhanced stability and potent anti-inflammatory properties. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2008, 18, 1382–1387. DOI: 10.1016/j.bmcl.2008.01.013
Anne-Doriane Manick, Farouk Berhal, Guillaume Prestat Development of a One-Pot Four C−C Bond-Forming Sequence Based on Palladium/Ruthenium Tandem Catalysis. Organic Letters 2018, 20, 194−197. DOI: 10.1021/acs.orglett.7b03556
Ken-ichi Takao, Kento Mori, Kenya Kasuga, Ryuki Nanamiya, Ayumi Namba, Yuuki Fukushima, Ryuichi Nemoto, Takuma Mogi, Hiroyuki Yasui, Akihiro Ogura, Keisuke Yoshida, Kin-ichi Tadano Total Synthesis of Clavilactones. J. Org. Chem. 2018, 83, 7060−7075. DOI: 10.1021/acs.joc.7b03268
Jan Skácel, Martin Dracinsky, and Zlatko Janeba Synthesis of Tetrasubstituted Thiophenes via Direct Metalation J. Org. Chem. 2020, 85, 788-797 DOI: 10.1021/acs.joc.9b02803
Harald Weinstabl, Marcel Suhartono, Zafar Qureshi, Mark Lautens Total Synthesis of (+)-Linoxepin by Utilizing the Catellani Reaction Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 5305 –5308 DOI: 10.1002/anie.201302327
Taukeer A. Khan, Torsten Fornefeld, Dennis Hübner, Philipp Vana, Lutz F. Tietze Palladium-Catalyzed 4‑Fold Domino Reaction for the Synthesis of a Polymeric Double Switch Org. Lett. 2018, 20, 2007−2010 DOI: 10.1021/acs.orglett.8b00553
Seung Uk Son, Kang Hyun Park, Young Keun Chung Sequential Actions of Cobalt Nanoparticles and Palladium(II) Catalysts: Three-Step One-Pot Synthesis of Fenestranes from an Enyne and an Alkyne Diester J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6838-6839 DOI: 10.1021/ja0260420
Rebeca Garcia-Fandino, Eva M. Codesido, Eduardo Sobarzo-Sanchez, Luis Castedo, Juan R. Granja Org. Lett. 2004, 6, 193-196. Tandem RCM of Dienynes for the Construction of Taxol-Type Carbocyclic Systems DOI: 10.1021/ol036062m