Organická syntéza III - MC270P97

• Anglický název: Organic Synthesis III
• Český název: Organická syntéza III
• Zajišťuje: Katedra organické chemie (31-270)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2019 do 2023
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: 3
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: prof. RNDr. Martin Kotora, CSc.
• Vyučující: prof. RNDr. Martin Kotora, CSc.; RNDr. David Nečas, Ph.D.
• Neslučitelnost : MC270P27

Anotace

čeština

Poslední úprava: prof. RNDr. Martin Kotora, CSc. (23.09.2020)

Klasifikace organokovových sloučenin, jejich příprava a vlastnosti. Základní formalismus reakcí organokovových sloučenin, reakční mechanismy. Reakce katalyzované a zprostředkované komplexy přechodných kovů: cross-couplingové, reakce, cyklooadiční reakce, konjugované adice, aktivace C-H a C-C vazeb, kfuncionalizace dvojných a trojných vazeb.

V případě přitomnosti studentů, kteří nemluví česky, bude přednáška v angličtině.

angličtina

Poslední úprava: prof. RNDr. Martin Kotora, CSc. (23.09.2020)

Clasification of organometalic compounds, their preparation and properties. Basic formalism of organometalic reactions, reaction mechaninisms. Reactions catalyzed or mediated by transition metal complexes: cross-coupling reactions, cycloaddition reactions, conjugated additions, activation of C-H and C-C bonds, functionalization of C-C double and triple bonds.

(for ERASMUS students in English)

Literatura

čeština

Poslední úprava: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (01.04.2018)

1. Transition Metals in the Synthesis of Complex Organic Molecules, 2nd Edition (Hegedus, L. S.)
2. Přehledné články v časopisech: Chemical Reviews, Chemical Society Reviews, Angewandte Chemie, European jornal of Organic Chemistry, atd.

 

Speciální elektronické materiály nejsou k dispozici.

angličtina

Poslední úprava: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (01.04.2018)

1. Transition Metals in the Synthesis of Complex Organic Molecules, 2nd Edition (Hegedus, L. S.)

2. Review articles in journals such as Chemical Reviews, Chemical Society Reviews, Angewandte Chemie, European Journal of Organic Chemistry, atd.

 

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: prof. RNDr. Martin Kotora, CSc. (13.09.2023)

Upozornění: Pokud nebude uvedeno jinak, tak přednáška začíná již v prvním týdnu semestru. Pokud se přednáška nebude moci uskutečnit v plánovaném termínu, tak proběhne v termínu náhradním, který určí přednášející.

Podmínky pro složení zkoušky:
1. Účast na všech přednáškách.

2. Zpracování a odevzdání všech domácích úkolů (2 dny před další přednáškou).

3. Vypracovaní krátké seminární práce, pokud bude zadána. a její předložení nejpozději v posledním týdnu semestru, pokud nebude stanoveno jinak (do toho se nepočítá zkouškové období).
(Pokud nebudou domácí úkoly a seminární práce vypracovány podle požadavků, nebude dotyčná osoba připuštěna ke zkoušce.)

4. Pokud bude 

Seminář

Nedílnou součástí semináře vstahujícího se k přednášce bude vypracování jak domácích úkolů, tak i zadaných prezentací. Podmínky prezentací budou upřesněny během první přednášky.

 

Informace o způsobu výuky v případě zavedení distančního studia.

a) Přednášky budou probíhat přes internet. Obsah přednášek či jiné materiály, tj. jejich kopie, bude poslána studentů s předstihem 1-2 dnů emailem.

b) Komunikace bude probíhat také přes internet, , pokud nebude stanoveno vnitřními pravidly jinak.

c) Semináře budou rovněž probíhat přes internet, pokud nebude stanoveno vnitřními pravidly jinak.

d) Ke komunikaci se mají (musí) používat pouze adresy s příponou: @natur.cuni.cz. V případě používaní jiných adres nelze zaručit správnou kvalitu spojení a přístup.

Upozornění: Tyto informace se mohou měnit na základě bezprostředních změn v závislosti na změně vnitřních doporučení a předpisů odrážejících epidemiologickoou situaci.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (01.04.2018)

1. Úvod

1.1. Základní principy

1.2. Mechanismy tvorby organokovových sloučenin přechoných kovů

1.3. Transmetalace a přenos ligandů

2. Elektronické a sterické efekty v reakcích katalyzovaných komplexy přečchodných kovů

2.1. Úvod a základní definice sterických a elektronických efektůVliv ligandu

2.2. Vliv ligandú na oxidativní/reduktivní eliminaci (obecná pravidla)

2.3. Typické příklady ligandových efektů

2.4. Vliv elůektronickéhonladění ligandů¨na enantioselektivní reakce

2.5. Bite Angle

2.6. Typické příklady vlivu Bite Angle

3. Cross-Couplingové reakce

3.1. Úvod

3.2. Negishiho coupling

3.3. Kumada-Tamaovův coupling

3.4. Sonogashirův coupling

3.5. Stilleho coupling

3.6. Suzukiho coupling

3.7. Reactivita Trans and Cis vinylhalogenidů.

3.8. Glaserův a Chodkiewicz-Cadiotův coupling

3.9. Jiné cross-couplingové reakce (coupling mezi sp3 a sp3 uhlíkovými atomy)

3.10. Nozaki-Hiyama-Kishiho coupling

4. [2+2+2]-Cyklotrimerizace

4.1. Úvod

4.2. Intermolekulární cyklotrimerizace

4.3. Ko-cyklotrimerizace diynů and alkynů

4.4. Intramolekulární cyklotrimerizace triynů

4.5. Cyklotrimerizace dwou alkynů s nitrily

4.6. Cyklotrimerizace diynů s nitrily

4.7. Cyklotrimerizace alkynů s jinými nenasycenými sloučeninami

5. Další cykloadice

5.1. Úvod

5.2. [2+1] cykloadice

5.3. [2+2] cykloadice

5.4. [3+2] cykloadice

5.5. [3+3] cykloadice

5.6. [4+1] cykloadice

5.7. [4+2] cykloadice

5.8. [4+3] cykloadice

5.9. [4+4] cykloadice

5.10. [5+n] cykloadice (n = 1, 2)

5.11. [6+2] cykloadice

5.12. [2+2+1] cykloadice

5.13. Other [2+2+2] cykloadice

5.14. [4+2+2] cykloadice

5.15. [2+2+2+2] cykloadice

5.16. [4+4+1] cykloadice

6. Aktivace C-H vazby

6.1. Úvod

6.2. Dehydrogenace

6.3. Tvorba C-C vazeb přes inzerci CO a isonitrilů

6.4. Tvorba C-C vazeb přes inzerci alkenů and alkynů do neaktivovaných C-H vazeb

6.4.1. Hydroarylace.

6.4.2. Hydroacylace

6.5. Tvorba C-C vazeb přes inzerci alkenů and alkynů v potenciálně chelatujích systémech

6.6. Kaskádová inzerce alkenů

6.7. Aktivace kyselých C-H vazeb v alkynech

6.8. Aktivace kyselých C-H vazeb v karbonylových sloučeninách

7. Štěpení C-C vazeb

7.1. Úvod

7.2. Metatéze -dienů

7.3. Metatéze enynů

7.4. Flexibilita metatéze -dienů a enynů v organické syntéze

7.5. Metatéze -diynů

7.6. Small Ring Cleavage

7.6.1. Štěpení cyclopropanů

7.6.2. Štěpení alkylidenecyklopropanů

7.6.3. Štěpení of vinylcyklopropanů

7.6.4. Štěpení cyklobutanů

7.6.5. Štěpení cyklobutanonů

7.6.6. Štěpení cyklobutenonů and cyclobutenedionů

7.7. Štěpení C-C vazeb v jiných sloučeninách

7.8. Přesmyky katalyzovaná kompexy přechodných kovů

7.9. Štěpení C-C vazeb v orgaonokových sloučeninách kovů ze začatku přechodné řady

8. Konjugované adice

8.1. Úvod

8.2. Termonologie a klasifikace

8.3. Adice stabilizovaných karanoinů a dalších nukleofilů

8.4. Adice nestabilizovaných karanionů (organoměďné, organonikelnaté, atd sloučeniny)

8.5. Konjugované adice katalyzované komplexy přechodných kovů

9. Cyklizace katalyzované komplexy přechodných kovů

9.1. Úvod

9.2. Cyklizace přes metalacyklické meziprodukty

9.3. Cyklizace přes hydrometalaci

9.4. Cyklizace přes aktivaci C-H vazeb

9.5. Cyklizace přes oxidativní adice

9.6. Radikálové cyklizace (halotropní cyklizace)

9.7. Cyklizace katalyzované Lewisovskými kyselinami

10. Funcionalizace dvojných a trojných vazeb

10.1. Úvod

10.2. Heckova reakce

10.3. Další reakce vedoucí k funkcionalizaci dvojných vazeb

10.4. Funcionalizace trojných vazeb

11. Využití katalýzy v organické syntéze

angličtina

Poslední úprava: RNDr. Jana Rubešová, Ph.D. (01.04.2018)

1.Introduction

1.1. Basic Principles

1.2. Pathways for the Formation of Organo-Transition Metal Species

1.3. Transmetallation and Ligand Transfer

2. Electronic and Steric Ligand Effects in Transition Metal-Catalyzed Reactions (Mainly Phosphorus Ligands)

2.1. Introduction and Definitions (Steric and Electronic Effects)

2.2. Ligand Effect on Oxidative Addition/Reductive Elimination (General Guidelines)

2.3. Some Typical Examples of Ligand Effects

2.4. Influence of Electronic Tuning on Enantioselectivity

2.5. Bite Angle

2.6. Some Typical Examples of Influence of Bite Angle

3. Cross-Coupling Reactions

3.1. Introduction

3.2. Negishi Coupling

3.3. Kumada-Tamao Coupling

3.4. Sonogashira Coupling

3.5. Stille Coupling

3.6. Suzuki Coupling

3.7. Reactivity of Trans and Cis Vinyl Halides.

3.8. Glaser and Chodkiewicz-Cadiot Coupling

3.9. Other Cross-Coupling Reactions (coupling between sp3 and sp3 carbons)

3.10. Nozaki-Hiyama-Kishi coupling

4. [2+2+2]-Cycloaddition Reactions

4.1. Introduction

4.2. Intermolecular Cyclotrimerization

4.3. Co-cyclotrimerization of Diynes and Alkynes

4.4. Intramolecular Cyclotrimerization of Triynes

4.5. Cyclotrimerization of Two Alkynes and a Nitrile

4.6. Cyclotrimerization of Diynes and a Nitrile

4.7. Cyclotrimerization of Alkynes with Other Unsaturated Compounds

5. Other Cycloadditions

5.1. Introduction

5.2. [2+1] Cycloadditions

5.3. [2+2] Cycloadditions

5.4. [3+2] Cycloadditions

5.5. [3+3] Cycloadditions

5.6. [4+1] Cycloadditions

5.7. [4+2] Cycloadditions

5.8. [4+3] Cycloadditions

5.9. [4+4] Cycloadditions

5.10. [5+n] Cycloadditions (n = 1, 2)

5.11. [6+2] Cycloadditions

5.12. [2+2+1] Cycloadditions

5.13. Other [2+2+2] Cycloadditions

5.14. [4+2+2] Cycloadditions

5.15. [2+2+2+2] Cycloadditions

5.16. [4+4+1] Cycloadditions

6. C-H Bond Activation

6.1. Introduction

6.2. Dehydrogenation

6.3. Formation of Carbon-Carbon Bonds via CO and Isonitrile Insertion

6.4. Formation of Carbon-Carbon Bonds via Alkene and Alkyne Insertion into Unsupported C-H bonds

6.4.1. Hydroarylation, etc.

6.4.2. Hydroacylation

6.5. Formation of Carbon-Carbon Bonds via Alkene and Alkyne Insertion into Potentially Chelating Systems

6.6. Cascade Alkene Insertion into Unsupported C-H bonds and Potentially Chelating System

6.7. Activation of Acidic C-H bonds in Alkynes

6.8. Activation of Acidic C-H bonds in Carbonyl and Related Compounds

7. Carbon-Carbon Bond Activation

7.1. Introduction

7.2. Alkene-Alkene Ring Closing Metathesis

7.3. Enyne Metathesis

7.4. Flexibility of Alkene-Alkene and Alkene-Alkyne Metathesis in Organic Synthesis

7.5. Diyne Metathesis

7.6. Small Ring Cleavage

7.6.1. Cleavage of Simple Cyclopropanes

7.6.2. Cleavage of Alkylidenecyclopropanes

7.6.3. Cleavage of Vinylcyclopropanes

7.6.4. Cleavage of Cyclobutanes

7.6.5. Cleavage of Cyclobutanones

7.6.6. Cleavage of Cyclobutenones and Cyclobutenediones

7.7. Other Transition Metal Catalyzed Carbon-Carbon Bond Cleavage Reactions

7.8. Transition-Metal Catalyzed Rearrangements

7.9. Carbon-Carbon Bond Cleavage in Organometallic Compounds of Early Transition Metals Metallacycles

8. Conjugate additions

8.1. Introduction

8.2. Terminology and Classifications

8.3. Additions of Stabilized Carbanions and Other Nucleophiles

8.4. Additions of Non-stabilized Carbanions (Organocopper, -nickel, etc)

8.5. Conjugate Additions Catalyzed by Transition Metals

9. Transition Metal Catalyzed Cyclizations

9.1. Introduction

9.2. Cyclization via Metallacycle intermediate

9.3. Cyclization via Hydrometallation

9.4. Cyclization via Activation of C-H bonds

9.5. Cyclizations via Oxidative additions

9.6. RadicalCyclization (Halotropic Cyclizations)

9.7. Lewis acid Catalyzed Cyclizations

10. Double and triple bond functionalization

10.1. Introduction

10.2. Heck Reaction

10.3. Other Double Bond Functionalization

10.4. Triple Bond Functionalization

11. Application of Catalysis in Organic Synthesis