Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 261

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

Реакция 4-метилциклстексанопа (27) с (+)-2-октилиитратом

D

присутствии этилата калия, как отмечается [36], приводит

к

образованию калиевой соли 2-нитро-4-метилциклогексаиона

(29

[a]\f +9,02°; растворитель и концентрация не указаны; выход

34%), которая рацемизовалась приблизительно за 1 ч. И в этом случае трудно понять легкую рацемизацию и объяснить механизм асимметрического протекания реакции. Эти исследования яви­ лись продолжением прежпих работ, в которых сообщалось, что хиральный 2-нитрооктан сохраняет конфигурацию, когда стано­ вится анионом. Было показано [37], что эти результаты ошибочны; они были обусловлены оптически активными примесями.

Подробно описанным примером асимметрического замещения в прохиральном лиганде служит реакция /гареяг-бутилгидролере- киси (31) с циклогексеном (30) в присутствии (-г)-сс-этилкамфората меди (32) [38]. Полученные диастереомерные эфиры (34) были гидролизованы с образованием с 84 %-иьш выходом оптически активного циклогексеп-2-ола-1 (35; 5.6%-ный избыток S-изомера) [39]. Сообщалось, что аналогичным образом успешно был исполь­ зован в качестве хирального катализатора ацетилтартрат меди. Циклопептеи, циклооктен и бицикло-[3,2,1]-октен-2 дают оптиче­ ски активные продукты ( [ a ] D —13,8; + 5 , 8 и —5,2° соответственно; конфигурация и максимальные вращения для продуктов не из­ вестны), но циклододецен и октен-1 приводят к оптически недея­ тельным продуктам.

30

32

34

35

Ряд реакций асиАіметрического элиминирования, изученных Гольдбергом и сотр. и приведенных в разд. 9-1, можно рассма­ тривать как примеры реакций асимметрического замещения в про­ хиральном лиганде. Суммарный эффект обработки различпых диэтилтиоацеталей углеводов (36) ацетатом ртути состоит в преи­ мущественном замещении одной из двух прохиральных тиоэтильных групп с возникновением нового хирального центра в про­ дукте 140, 41]. Индуцирующая хиральная часть молекулы не может быть легко удалена в этих производных сахаридов и, сле­ довательно, подтвердить протекание асимметрического синтеза в смысле определения, данного Марквальдом, оказывается затруд­ нительным. Кажется наиболее вероятным, что механизм заклю-


чается в асимметрическом присоединении соседпей ацетильной группы по двойной связи сульфоппй — углерод (38 —>- 39) с заме­ щением ионов ацетата, что приводит к образованию продукта. Другим подобным примером является преимущественное метили-

ОАс

SEt

 

Hg(OAc)j

 

 

ОАс

 

0 А с

R * - С * - С - S E t

 

 

 

R*—С—*С.

 

 

 

 

 

 

н

н

 

 

 

 

I

\

'"SEt

 

 

 

 

н

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СН3

37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нз(ОАс)3

ОАс

SEt

 

0

о

 

 

 

 

I

/ '

 

1

I

 

 

 

 

Н * - С * - С '

\

HgOAcSEt

.С*

с*

 

 

 

 

I

R*' /

 

\

"SEt

 

 

 

н

н

 

 

 

 

38

 

н

 

 

н

 

 

 

 

 

39

 

 

 

рованпе стрихнина одной из двух метильных групп в прохиральпом дпметил-7г-питрофенилтиофосфате, описанное в раз­ деле 8-4.

Наиболее интересной асимметрической реакцией по энантиотопным лигандам является превращение ахиралыюго цпклопен- тандиона-1,3 (40) при взаимодействии с гидразидом (Л,Л)-тар-

трамида

(41) с образованием диастереомерпых гидразонов

(42А)

и (42Б);

последний является исходным при получении гормонов

ряда эстрадиола

[42]. Гидразопы (42А) и (42Б) образуются с раз­

ными скоростями

и

(или) находятся в равновесии. Перекристал­

лизация

исходного

осадка,

образующегося с выходом 8 4 % ,

дает

чистый

(42Б) с выходом 7

5 % . Этот процесс представляет

собой

не простое разделение, хотя его и можно рассматривать как слу­ чай разделения стереохимически равновесных дпастереомеров (асимметрическое превращение второго рода, разд. 1-4.3). Замыка­ ние кольца в соединении 42Б под действием НС1 в диоксаие дает кетон 43, который после гидрирования и восстановления под

действием N a B H 4

превращается в производное экстрадиола (44),

стереохимически

связанное с природными соединениями.

Гетерогенно-каталитический асимметрический синтез вообще налги не рассматривается, за исключением немногих характерных примеров, включающих реакции по двойной углерод-углеродной связи (ср. разд. 6—7.3) и асимметрический синтез аминокислот (ср. разд. 7-21). Недавно сообщалось [43, 44] о восстановлении карбонильных соединений во вторичные спирты при каталити­ ческом действии скелетного никеля в присутствии таких хираль­ иых добавок, как (Л)-винная, (б')-глутаминовая кислоты, (5)-ала- нии. Эту реакцию можно рассматривать как асимметрический синтез в хиральиых средах (разд. 10-1). При гидрировании метилацетоацетата были найдены величины стереоселективности, рав-



ные 4—27% и. э., тогда как для этилпирувата и метилэтилкетона они находились в пределах 0 — 1 1 % и. э. ліезо-а,а'-Диаминопиме- линовая кислота была изучена как субстрат в асимметрическом синтезе в результате замещения в прохиральном лиганде [45].

о

 

 

44

 

 

43

 

 

 

40-метил-д-изоэстпра

диол

 

 

 

 

 

Исследовано несколько ферментативных

реакций, в

которых

с различной скоростью

реагируют n p o - R - и npo-S-сХтомы

водорода

в

глицине. Серипоксиметилаза способствует

обмену ttpo-5-атомов

водорода при проведении реакции в D 2 0 или в Т 2

0 и в

присут­

ствии формальдегида

катализирует

образование

ь-серина

[46].

В

фотохимически катализируемых

реакциях

алкилирования

ди-

и полипептидов также обнаруживается избирательное замещение (до 40%) диастереотопиого водорода в звене глина [47—49].

При хлорировании оптически активного бензилметилсульфоксида под действием иоддихлорбензола преимущественно заме­ щается один из диастереотопных водородов с образованием сс-хлорбензилметилсульфоксида. Этот сульфоксид был окислен


в оптически активный а-хлорбепзилметилсульфон, в котором хиральность по атому серы была уничтожена [50]. При хлориро­ вании преимущественно замещается атом водорода, противопо­ ложный атому водорода, обмененному в NaOD — D 2 0 ; установле­ ние конфигурации основывалось па изученной стереохимии реак­ ции обмена [51]. В настоящее время показано, что прежнее отне­ сение конфигурации было неверным [52]. Заключение о том, что в реакцию вовлекаются диастереотоппые атомы водорода пра­ вильно, но прежнее отнесение бензпльных протонов как прохиральных должно быть изменено па обратное. Опубликован ряд

работ по стереоселективному I I — D-обмену в

сульфоксидах

[53,

54].

 

 

10-3. А с иммеш р ическн ft синтез

полимеров

Реакции асимметрического синтеза полимеров получили весьма

широкое развитие.

Хотя опн и относятся к рассматриваемым

в настоящей книге

асимметрическим органическим реакциям,

мы не задавались целью подробно охватить в своем изложении эту обширную область асимметрических реакций. Этот вопрос достаточно полпо освещен с разных точек зрения в ряде иедавпо опубликованных обзоров [55—61].

Различные типы асимметрического синтеза в области полиме­ ров могут быть подразделены на: а) полимеризацию прохирального мономера в присутствии хиральиого катализатора; б) поли­ меризацию хирального мономера, хиралыюе индуцирующее зве­ но которого может быть затем удалено из полимера; в) полимери­ зацию, протекающую в хиральпом растворителе, на твердой мат­ рице или, возможно, под действием хиральных физических воздей­ ствий.

Примером первого типа реакций служит полимеризация пеита- диена-1,3 (45) в присутствии триэтилалюмииия и меитилата титана

.с образованием цисА ,4-изотактического полимера (46; [а]^

— 22,3°) [62]. При действии диэтилалюминийхлорида и меитилата

Me

Me

47

48