Students will be able to:

Have a comprehensive opinion on the problem of stereoselective organic synthesis

Perform stereochemical analysis of organic compounds and design synthetic procedure for the preparation of given stereoisomers

Verify enantiomeric purity using analytical methods

Studenti budou umět:

Komplexně nahlížet na problematiku stereoselektivní orgnické syntézy

Provádět stereochemický rozbor organických sloučenin a navrhnout syntetický postup přípravy konkrétních stereoisomerů

Ověřit pomocí analytických metod jejich enantiomerní čistotu

Napsání započtového testu, zkouškového testu a ústní zkouška.

R: Eliel E. L., Wilen S. H., Doyle M. P. " Basic Organic Stereochemistry", John Wiley, 2001 (0-471-37499-7)

R: Procter G. "Stereoselectivity in Organic Synthesis", Oxford University Press, 1998 (0-19-855957-7)

R: Ward R. S. "Selectivity in Organic Synthesis" , John Wiley, 1999 (0-471-98779-4)

A: Atkinson R. S. "Stereoselective Synthesis", John Wiley, 1995 (0-471-95419-5)

Doporučená:

• Procter, Garry. Stereoselectivity in organic synthesis. Oxford: Oxford Univ. Press, 1998, s. ISBN 0-19-855957-7.
• Eliel E.L., Wilen S.H., Doyle M.P. . Basic Organic Stereochemistry. : John Wiley, 2001, s. ISBN 0-471-37499-7.
• Ward R.S.. Selectivity in Organic Synthesis. : John Wiley, 1999, s. ISBN 0-471-98779-4.
• Atkinson R.S.. Stereoselective Synthesis. : John Wiley, 1995, s. ISBN 0-471-95419-5.
• Gawley, R. E.; Aubé, J.. Principles of Asymmetric Synthesis. : Elsevier, Oxford, 2012, s. ISBN 978-0-08-044860-2.

1. Types of stereoisomerism, basic stereochemical concepts, symmetry-chirality relationships, stereogenic elements, criteria for the recognition of a chiral structure

2. Stereogenic centre, central chirality simplex, non-carbon centres of chirality, enantiomers, diastereoisomers, epimers, anomers, pseudo chiral centre, relative vs. absolute configuration and its stereochemical nomenclature

3. Stereogenic axis, axial chirality, pseudochirality axis, chiral polyphenyls and other types of atropoisomerism. Planar chirality, organometallic compounds. Helicity, propelers

4. Racemic modification and its properties, resolution of racemic modifications via formation of diastereomers, chiral inclusive compounds, chromatography on chiral sorbents

5. Experimental methods for the determination of a configuration, X-ray methods. Relative configuration assignment using chemical methods, chiroptical methods and NMR methods

6. Conformation of a molecule, conformational isomers, conformational nomenclature, conformation of acyclic compounds containing polar groups and double bonds. Conformations of cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, pseudorotation

7. Conformations of cyclohexane, mono- and disubstituted cyclohexanes, dekalins and steroidal skeleton, cyclohexene, cyclohexadiene, cyclohexanone, conformations of middle-sized rings, trans-annular effects and reactions

8. Conformation and reactivity. Curtin-Hammet rule, reactivity of axial and equatorial substituents of cyclohexane. Homotopic, enantiotopic, and diastereotopic ligands and sides, their nomenclature, prochirality

9. Synthesis of enantiomerically pure compounds using the "chiral pool" and chirality transfer at sigmatropic rearrangements. Chiral auxiliary group, chiral agents, chiral catalysts as tools of enantioselective synthesis

10. Addition on C=O group in neighborhood of a stereogenic centre. Diastereoselectivity and enantioselectivity ïn enolate reactions, aldol reactions, and reactions of alkenyl boranes with aldehydes

11. Diastereoselectivity and enantioselectivity of electrophilic additions on C=C bond of a conjugated addition

12. Diastereoselectivity and enantioselectivity of epoxidation, Sharpless epoxidation, dihydroxylation, and amino hydroxylation

13. Diastereoselectivity and enantioselectivity of cycloaddition reactions

14. Enantioselective catalysis - formation of C-C bond

15. Double chiral induction. Chiral amplification at enantioselective catalysis. Enzymes as catalysts in enantioselective synthesis

1. Typy stereoizomerie, základní stereochemické pojmy, vztahy mezi symetrií a chiralitou, stereogenní prvky, kritéria rozpoznávání chirální struktury

2. Stereogenní centrum, simplex centrální chirality, neuhlíková centra chirality, enantiomery, diastereoisomery, epimery, anomery, pseudochirální centrum, relativní vs.absolutní konfigurace a jejich stereochemická nomenklatura

3. Stereogenní osa, axiální chiralita, osa pseudochirality, chirální polyfenyly a jiné typy atropoisomerie. Planární chiralita, organometalické sloučeniny. Helicita, propelery

4. Racemické modifikace a jejich vlastnosti, resoluce racemických modifikací tvorbou diastereoisomerů, chirální inklusivní sloučeniny, chromatografue na chirálních sorbentech

5. Experimentální metody určování konfigurace, X-ray metody. Stanovení relativní konfigurace pomocí chemických metod, chiroptických metod a NMR metod

6. Konformace molekuly, konformační isomery, konformační nomenklatura, konformace acyklických sloučenin obsahujících polární skupiny a dvojné vazby. Konformace cyklopropanu, cyklobutanu a cyklopentanu, pseudorotace

7. Konformace cyklohexanu, mono- a disubstituované cyklohexany, dekaliny a steroidní skelet, cyklohexen, cyklohexadien, cyklohexanon, konformace středně velkých kruhů, transanuární efekty a reakce

8. Konformace a reaktivita. Curtin-Hammettův princip, reaktivita axiálních a ekvatoriálních substituentů cyklohexanu. Homotopické, enantiotpické a diastereotopické ligandy a strany, jejich nomenklatura, prochiralita

9. Syntéza enatiomerně čistých látek využívající "chiral pool" a přenos chirality u sigmatropních přesmyků. Chirální pomocná skupina, chirální činidla a chirální katalyzátory jako nástroje enantioselektivní syntézy

10. Adice na C=O skupinu v sousedství stereogenního centra. Diastereoselektivita a enantioselektivita v reakcích enolátů, aldolových reakcí a reakcí alkenylboranů s aldehydy

11. Diastereoselektivita a enantioselektivita elektrofilních adicí na C=C vazbu konjugované adice

12. Diastereoselektivita a enantioselektivita epoxidace, Sharplessova epoxidace, dihydroxylace a aminohydroxylace

13. Diastereoselektivita a enantioselektivita cykloadičních reakcí

14. Enantioselektivní katalýza - vznik C-C vazby

15. Dvojitá chirální indukce. Chirální amplifikace při enantioselektivní katalýza. Enzymy jako katalyzátory v enentioselektivní syntéze

Lecture notes

Poznámky k přednáškám

Mark G. Moloney: Structure and Reactivity in Organic Chemisty, Wiley-Blackwell, 2008, 978-1405114516

McMurry J.: Organic chemistry, 8th Ed., Brooks/Cole, Cengage Learning, 2012, 978-0840054449

Organic chemistry I or Organic chemistry A and B, Strutcture and reactivity

Organická chemie I, nebo Organická chemie A a B, Struktura a reaktivita