Tetrahydropyrán

chemická zlúčenina

Tetrahydropyrán (THP) je organická zlúčenina, ktorá pozostáva z nasýteného šesťčlenného kruhu, ktorý sa skladá z piatich atómov uhlíka a jedného atómu kyslíka. Je pomenovaný podľa pyránu, ktorý obsahuje dve dvojité väzby, a dá sa z neho získať pridaním štyroch vodíkových atómov. V roku 2013 bol jeho preferovaný názov podľa IUPAC zmenený na oxán.[1] THP je bezfarebná prchavá tekutina. Deriváty THP sú však bežnejšie, než THP samotný. 2-Tetrahydropyranylové (THP-) étery vznikajú reakciou alkoholov s 3,4-dihydropyránom a bežne sa používajú ako chrániace skupiny v organickej syntéze.[2] Tetrahydropyránový kruhový systém, teda päť uhlíkových atómov a jeden kyselíkový atóm, sú základom pyranózových cukrov, ako je napríklad glukóza.

Tetrahydropyrán
Tetrahydropyrán
Tetrahydropyrán
Tetrahydropyrán
Tetrahydropyrán
Všeobecné vlastnosti
Sumárny vzorec C5H10O
Synonymá Oxán, THP, oxacyklohexán, 1,5-epoxypentán
Fyzikálne vlastnosti
Molárna hmotnosť 86,134 g/mol
Ďalšie informácie
Číslo CAS 142-68-7
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI.
Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok.

Štruktúra a príprava

upraviť

V plynnom skupenstve existuje THP v CS symetrickej stoličkovej konformácii, ktorá má najnižiu energiu.[3]

Jeden z bežných postupov prípravy THP v organickej syntéze je hydrogenácia 3,4-dihydropyránu pomocou Raneyho niklu.[4]

Tetrahydropyranylové deriváty

upraviť

Aj keď THP je relatívne vzácnou zlúčeninou, tetrahydropyranylové étery sa vyskytujú v organickej syntéze bežne. Konkrétne 2-tetrahydropyranylová (THP) skupina sa využíva ako chrániaca skupina pre alkoholy.[5][6] Alkoholy reagujú s 3,4-dihydropyránom, čím vznikajú 2-tetrahydropyranylové étery. Tieto étery sú odolné voči mnohým reakciám. Alkohol sa potom dá znovu obnoviť pomocou kyslo katalyzovanej hydrolýzy. Táto hydrolýza obnovuje pôvodný alkohol a 5-hydroxypentanál. THP étery odvodené od chirálnych alkoholov tvoria diastereoméry. Jednou z nevýhod týchto éterov je, že majú komplexné NMR spektrá, čo môže sťažiť analýzu.[7]

 
Chránenie alkoholu pomocou THP a následné odstránenie THP. Oba kroky vyžadujú kyslé prostredie.

V bežnom postupe reaguje alkohol s 3,4-dihydropyránom a kyselinou p-toluénsulfónovou v dichlórmetáne pri izbovej teplote.[7]

 
Ochrana pomocou THP sa používa v celkovej syntéze solandelaktónu E.[8]

THP étery je možné tvoriť i v podmienkach podobných Mitsunobuovej reakcii. Alkohol reaguje s 2-hydroxytetrahydropyranylom, trifenylfosfínom a dietylazodikarboxylátom (DEAD) v tetrahydrofuráne (THF).

Chrániaca skupina sa z THP éterov bežne odstraňuje pomocou kyseliny octovej v roztoku vody/THF, pomocou kyseliny p-toluénsulfónovej vo vode alebo pyridínium p-toluénsulfonátom (PPTS) v etanole.

Oxány sú zlúčeniny so šesťčlenným cyklickým éterovým kruhom, po vzore THP.[9] Oxány majú jeden alebo viac uhlíkových atómov nahradených kyslíkovým atómom.[10]

Referencie

upraviť
  1. New IUPAC Organic Nomenclature - Chemical Information BULLETIN [online]. . Dostupné online.
  2. Protection for the Hydroxyl Group, Including 1,2- and 1,3-Diols. Hoboken, NJ, USA : John Wiley & Sons, Inc.. Dostupné online. DOI:10.1002/9780470053485.ch2 S. 16–366.
  3. A dynamical (e,2e) investigation of the structurally related cyclic ethers tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and 1,4-dioxane. Journal of Chemical Physics, 2013, s. 034306. Dostupné online. DOI10.1063/1.4813237.
  4. TETRAHYDROPYRAN [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-03-13]. Dostupné online. (po anglicky)
  5. METHYL 4-HYDROXY-2-BUTYNOATE [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-03-13]. Dostupné online. (po anglicky)
  6. DIETHYL [(2-TETRAHYDROPYRANYLOXY)METHYL]PHOSPHONATE [online]. www.orgsyn.org, [cit. 2022-03-13]. Dostupné online. (po anglicky)
  7. a b WUTS, Peter G. M.; GREENE, Theodora W.. Greene's Protective Groups in Organic Synthesis. 4th. vyd. [s.l.] : [s.n.], 2006. ISBN 9780470053485. DOI:10.1002/9780470053485.ch2 Protection for the Hydroxyl Group, Including 1,2‐ and 1,3‐Diols, s. 16–366.
  8. Asymmetric Total Synthesis of Solandelactone E: Stereocontrolled Synthesis of the 2-ene-1,4-diol Core through a Lithiation–Borylation–Allylation Sequence. Angewandte Chemie International Edition, 2010, s. 6673–6675. DOI10.1002/anie.201003236.
  9. New IUPAC Organic Nomenclature - Chemical Information BULLETIN [online]. . Dostupné online.
  10. Ferenc Notheisz, Mihály Bartók, "Hydrogenolysis of C–O, C–N and C–X bonds", p. 416 in, R. A. Sheldon, Herman van Bekkum (eds), Fine Chemicals through Heterogeneous Catalysis, John Wiley & Sons, 2008 ISBN 3527612971.

Pozri aj

upraviť

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Tetrahydropyran na anglickej Wikipédii.

  NODES
INTERN 1