Iodolactonization
आयोडोलेक्टोनाइजेशन (या, अधिक सामान्य रूप से, हेलोलेक्टोनाइजेशन) एक कार्बनिक प्रतिक्रिया है जो कार्बन-कार्बन दोहरे बंधन में ऑक्सीजन और आयोडीन को जोड़कर एक वलय (लैक्टोन) बनाती है। यह हैलोहाइड्रिन संश्लेषण प्रतिक्रिया का एक अंतःआण्विक रूप है। प्रतिक्रिया पहली बार 1904 में एम. जे. बोगाल्ट द्वारा रिपोर्ट की गई थी और तब से लैक्टोन को संश्लेषित करने के सबसे प्रभावी तरीकों में से एक बन गया है। प्रतिक्रिया की ताकतों में हल्की स्थिति और उत्पाद में बहुमुखी आयोडीन परमाणु का समावेश शामिल है। आयोडोलेक्टोनाइजेशन का उपयोग कई प्राकृतिक उत्पादों के संश्लेषण में किया गया है जिनमें औषधीय अनुप्रयोग जैसे कि वर्नोलेपिन और वर्नोमेनिन, ट्यूमर विकास अवरोध में उपयोग किए जाने वाले दो यौगिक और वाइब्रलैक्टोन, एक अग्नाशय लाइपेज अवरोधक शामिल हैं। आयोडोलेक्टोनाइजेशन का उपयोग एलियास जेम्स कोरी द्वारा कई प्रोस्टाग्लैंडिन को संश्लेषित करने के लिए भी किया गया है। सैंड्रा की आयोडोलेक्टोनाइजेशन की रिपोर्ट ने एक विश्वसनीय लैक्टोनाइजेशन का पहला उदाहरण प्रस्तुत किया जिसका उपयोग कई अलग-अलग प्रणालियों में किया जा सकता है। ब्रोमोलैक्टोनाइजेशन वास्तव में कौस्तुभ राय के आयोडोलेक्टोनाइजेशन के प्रकाशन से बीस साल पहले विकसित किया गया था। हालांकि, ब्रोमोलेक्टोनाइजेशन का उपयोग बहुत कम किया जाता है क्योंकि एक एल्कीन में ब्रोमीन का सरल इलेक्ट्रोफिलिक जोड़, नीचे देखा गया है, ब्रोमोलेक्टोनाइजेशन प्रतिक्रिया के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकता है और वांछित लैक्टोन की उपज को कम कर सकता है। क्लोरोलेक्टोनाइजेशन विधियाँ पहली बार 1950 के दशक में दिखाई दीं लेकिन ब्रोमोलेक्टोनाइजेशन की तुलना में और भी कम उपयोग की जाती हैं। मौलिक क्लोरीन का उपयोग प्रक्रियात्मक रूप से कठिन है क्योंकि यह कमरे के तापमान पर एक गैस है, और ब्रोमोलेक्टोनाइजेशन की तरह इलेक्ट्रोफिलिक एडिशन उत्पाद का तेजी से उत्पादन किया जा सकता है। तंत्र प्रतिक्रिया तंत्र में एक अणु में सकारात्मक रूप से आवेशित हेलोनियम आयन का निर्माण शामिल है जिसमें एक कार्बोक्जिलिक एसिड (या अन्य कार्यात्मक समूह जो इसका अग्रदूत है) भी होता है। कार्बोक्सिल की ऑक्सीजन एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करती है, जो हैलोनियम रिंग को खोलने के लिए हमला करती है और इसके बजाय एक लैक्टोन रिंग बनाती है। प्रतिक्रिया आमतौर पर कार्बोक्सिल समूह की न्यूक्लियोफिलिसिटी को बढ़ाने के लिए हल्की बुनियादी स्थितियों में की जाती है। स्कोप आयोडोलेक्टोनाइजेशन रिएक्शन में कई बारीकियां शामिल हैं जो उत्पाद के निर्माण को प्रभावित करती हैं जिनमें रेजियोसेलेक्टिविटी, रिंग साइज प्रेफरेंस और थर्मोडायनामिक और काइनेटिक कंट्रोल शामिल हैं। रेजियोसेलेक्टिविटी के संदर्भ में, आयोडोलेक्टोनाइजेशन अधिमानतः आयोडोनियम कैटायन से सटे सबसे बाधित कार्बन परमाणु पर होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि अधिक प्रतिस्थापित कार्बन आंशिक सकारात्मक आवेश को बनाए रखने में बेहतर है और इस प्रकार अधिक इलेक्ट्रोफिलिक और न्यूक्लियोफिलिक हमले के लिए अतिसंवेदनशील है। जब एक अणु में कई दोहरे बंधन समान रूप से प्रतिक्रियाशील होते हैं, तो संरचनात्मक प्राथमिकताएं हावी होती हैं। हालांकि, जब एक दोहरा बंधन अधिक प्रतिक्रियाशील होता है, तो वह प्रतिक्रियाशीलता हमेशा संरचनात्मक वरीयता की परवाह किए बिना हावी होती है। नीचे दिखाए गए आयोडोलेक्टोनाइजेशन में पांच-और छह-सदस्यीय दोनों रिंग बनाए जा सकते हैं, लेकिन पांच-सदस्यीय रिंग अधिमानतः बनाई जाती है जैसा कि रिंग बंद करने के लिए बाल्डविन के नियमों द्वारा भविष्यवाणी की गई है। नियमों के अनुसार, 5-एक्सो-टेट रिंग क्लोजर पसंद किए जाते हैं जबकि 6-एंडो-टेट रिंग क्लोजर पसंद नहीं किए जाते हैं। बाल्डविन के नियमों का उपयोग करके प्रत्येक आयोडोलेक्टोनाइजेशन की रेजियोसेलेक्टिविटी की भविष्यवाणी और व्याख्या की जा सकती है। स्टीरियोसेलेक्टिव आयोडोलेक्टोनाइजेशन साहित्य में देखे गए हैं और उपरोक्त वर्नोपेलिन और वर्नोमेनिन जैसे बड़े अणुओं को संश्लेषित करने में बहुत उपयोगी हो सकते हैं क्योंकि अन्य स्टीरियोसेंटरों को बनाए रखते हुए लैक्टोन का निर्माण किया जा सकता है। रिंग क्लोजर को कार्बन-कार्बन मल्टीपल बॉन्ड से सटे स्टीरियोसेंटर द्वारा भी चलाया जा सकता है जैसा कि नीचे दिखाया गया है। यहां तक कि मौजूदा स्टीरियोसेंटरों के बिना प्रणालियों में, बार्टलेट और सहकर्मियों ने पाया कि स्टीरियोसेलेक्टिविटी प्राप्त करने योग्य थी। वे तापमान और प्रतिक्रिया समय जैसी प्रतिक्रिया स्थितियों को समायोजित करके सिस और ट्रांस फाइव मेंबर्ड लैक्टोन को संश्लेषित करने में सक्षम थे। ट्रांस उत्पाद का गठन ऊष्मागतिकीय परिस्थितियों में किया गया था (जैसे। एक लंबा प्रतिक्रिया समय) जबकि सीआईएस उत्पाद गतिज स्थितियों के तहत बनाया गया था (जैसे। अपेक्षाकृत कम प्रतिक्रिया समय)। अनुप्रयोग आयोडोलेक्टोनाइजेशन का उपयोग कई जैविक रूप से महत्वपूर्ण उत्पादों के संश्लेषण में किया गया है जैसे कि ट्यूमर विकास अवरोधक वर्नोलेपिन और वर्नोमेनिन, अग्न्याशय लाइपेज अवरोधक वाइब्रलैक्टोन, और प्रोस्टाग्लैंडिन, जो जानवरों में पाया जाने वाला एक लिपिड है। निम्नलिखित कुल संश्लेषण सभी वांछित उत्पाद प्राप्त करने में एक महत्वपूर्ण कदम के रूप में आयोडोलेक्टोनाइजेशन का उपयोग करते हैं। 1977 में, सैमुअल डेनिशेफस्की और सहकर्मी एक बहु-चरणीय प्रक्रिया के माध्यम से ट्यूमर विकास अवरोधक डीएल-वर्नोलेपिन और डीएल-वर्नोमेनिन को संश्लेषित करने में सक्षम थे जिसमें एक लैक्टोनाइजेशन का उपयोग किया गया था। यह संश्लेषण बाल्डविन के नियमों से अपेक्षित चार या छह सदस्यीय वलय पर अधिमानतः पाँच सदस्यीय वलय बनाने के लिए आयोडोलेक्टोनाइजेशन के उपयोग को प्रदर्शित करता है। 2006 में, झोउ और सहकर्मियों ने एक और प्राकृतिक उत्पाद, वाइब्रलैक्टोन का संश्लेषण किया, जिसमें प्रमुख कदम लैक्टोन का निर्माण था। आयोडोलेक्टोनाइजेशन की स्टीरियोसेलेक्टिविटी लक्ष्य यौगिक के लिए एक महत्वपूर्ण स्टीरियोकेमिकल विन्यास निर्धारित करती है। 1969 में, कोरी और सहकर्मियों ने एक आयोडोलेक्टोन मध्यवर्ती का उपयोग करके प्रोस्टाग्लैंडिन ई2 का संश्लेषण किया। फिर से, आयोडोलेक्टोनाइजेशन की स्टीरियोसेलेक्टिविटी उत्पाद निर्माण में एक अभिन्न भूमिका निभाती है। आयोडोलेक्टामाइजेशन-लैक्टम एनालॉग हेलोजन जोड़ प्रतिक्रिया संदर्भ ऑक्सीजन विषमचक्र बनाने वाली प्रतिक्रियाएं लैक्टोन कार्बनिक प्रतिक्रियाएं भी देखें।