ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 283
Скачиваний: 0
оценены, как указано па схемах 31-+32 |
и 33 -+18А, |
33 -+32, |
путем превращения обычного промежуточного соединения, о- ацетиламипоатролактииовоЁ кислоты (33), как в (£)-(+)-атролак- тиновую кислоту (ISA), так и в (5)-(—)-3-метил-3-карбоксифталид (32). Неудивительно, что ор??го-карбоксильиая группа должна ока зывать значительное влияние па пространственный ход этой реак ции. Хотя это влияние и трудно было предсказать на основании
теоретических представлений, однако, |
как указано в табл. 2-2, |
||
п-метокси- и 71-метилбензоилформиаты, |
как и следовало ожидать» |
||
подчиняются правилу |
Прелога. |
|
|
2-3. Количественные |
|
аспекты |
|
асимметрического |
синтеза па основе |
||
эфиров |
а-кетокис.ют |
|
В этом разделе мы рассмотрим все описанные примеры асим метрического синтеза иа основе эфиров а-кетокислот, причем осо бое внимание будет уделено (где это возможно и оправдано) коли чественным результатам. Мы систематически рассмотрим примеры, в которых можно проследить: а) влияние на асимметрический синтез различного строения хирального спирта в эфире а-кето- кислоты; б) влияние изменения R-группы в а-кетокислоте; в) влия ние природы присоединяющегося реагента на стереоселективность; г) асимметрическое восстановление хиральных эфиров а-кетокислот; д) определение конфигурации методом асимметриче ского синтеза атролактйновой кислоты и е) применение соедине ний других классов в этой реакции.
В таком обзоре придется сравнивать данные, полученные в разпых лабораториях, выполненные в разных условиях и в разное время. Растворитель, концентрация и температура при измерении оптического вращения ие всегда точно указываются, поэтому при оценке данных необходимо будет учитывать эти неточности.
Вейль-Рейналь и Матье [25] разработали полуколичествеиный метод интерпретации наблюдаемых величин асимметрического синтеза, приведенных в работах Прелога и сотрудников для систе мы беизоилформиат — атролактат. Их метод заключается в инту итивной оценке относительных статистических весов трех конформаций переходного состояния согласно первоначальной интерпре тации этой реакции, данной Прелогом.
2-3.1. Влияние строения хирального спирта на асим метрический синтез на основе эфиров а-кетокислот
Несмотря на большое число примеров асимметрического син теза этого типа, описанных в литературе, только в одной работе [13] выполнено подробное и систематическое изучение влияния
и з м е н е н и я р а з м е р а з а м е с т и т е л е й R L И R M н а с т е п е н ь а с и м м е т р и ч е с к о г о с и н т е з а . С р а в н е н и е д а н н ы х с п р и м е н е н и е м э ф и р о в п а о с н о в е
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
2-1 |
|
Влияние объема |
лпгандоп. снизанных о х н р а л м ш м |
спиртовым |
центром, |
|||||||||||
|
|
|
на степень |
асимметрического синтеза |
|
|
|
|
||||||
|
|
ft |
|
п |
|
HMcMfl |
Мс |
ОН |
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
\ |
,•' |
|
|
|
|
|
|
||
|
I'h |
t |
С. |
|
|
> |
.С |
• |
+ |
П О - С |
|
|
||
|
|
О |
|
* |
',| |
-tjH,0(H') |
|
(.S>( + ) |
|
|
|
\ Км |
|
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
1-І |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5)-(-|-)-Атролантн- |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Конфп- |
|
нооал |
кислота |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
п.п. |
« м |
|
|
|
|
|
гура- |
степень |
|
|
Лите |
|||
|
|
|
|
|
|
Ц1ІП |
общим |
ратура |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
спирта |
аснмм. |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
синтеза, |
выход, |
% |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
и. о. |
|
|
|
|
1 |
Me с6 н5 |
|
|
|
|
S |
|
3 |
|
78 |
|
26, 27 |
||
2 |
Me |
І-С10Н7 |
|
|
|
|
S |
|
12 |
|
90 |
|
13 |
|
3 |
Me |
H - C e H i 3 |
|
|
|
|
5а |
|
18 |
|
43 |
|
13 |
|
4 |
Me |
( C I I 3 ) , C |
|
|
|
|
S |
|
24 |
|
82 |
|
2S |
|
5 |
Me |
Мезптнл |
|
|
|
|
S" |
|
30 |
|
80 |
|
13 |
|
6 |
Me |
( C 0 H 5 ) 3 C |
|
|
|
5 а . 0 |
|
49 |
|
— 13 |
||||
7 |
Me |
(— )-Борипл |
|
|
5 ° . п |
|
54 |
|
90 |
|
13 |
|||
8 |
Me |
2, 4, |
6-Тріщнклогекспл- |
.Vа . 1> |
|
GO |
|
75 |
|
31 |
||||
|
|
феи ил |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
Стероид |
31 |
|
50, в |
|
52 |
|
91 |
|
29 |
||
10 |
|
|
Стероид |
35 |
|
|
IS |
|
85 |
|
30 |
|||
11 |
P h 1 |
(— )-Борпнл |
|
|
|
У? в |
|
41 |
|
75 |
|
31 |
||
12 |
P h |
( С 6 Н 5 ) 3 С |
|
|
|
5 а . 0 |
|
27 |
|
85 |
|
13 |
||
0 |
В действительности |
опыты выполнены |
с прнменепием |
онаптномера. |
|
|
||||||||
Конфигурация |
этих |
спиртов первоначально установлена |
на |
основании |
этого |
асимметрического синтеза.
в Конфигурация атома углерода, связанного со сппртовоіі группой.
р я д а м е т и л к а р б и и о л о в ( т а б л . |
2 - 1 , № |
1—8) |
п о к а з ы в а е т , |
ч т о |
с т е р е о - |
с е л е к т и в н о с т ь в о з р а с т а е т с 3 |
д о 60% |
п р и |
п е р е х о д е о т |
м е т и л ф е н и л - |
|
к а р б и н о л а к м е т и л - 2 , 4 , 6 - т р и ц и к л о г е к с и л ф е п и л к а р б и н о л у |
в с л о ж |
н о м э ф и р е а - к е т о к и с л о т ы . У д и в и т е л ь н о , ч т о с т е п е н ь а с и м м е т р и ч е с к о г о с и н т е з а б о л ь ш е в с л у ч а е м е т и л - н - г е к с и л о в о г о э ф и р а , ч е м в с л у ч а е ф е н и л - и а - н а ф т и л о в о г о э ф и р о в . З а э т и м и и с к л ю ч е н и я м и ,
возрастание степени асимметрического синтеза следует росту раз мера группы R L , как и было предсказано для конкурирующих реакций, относительные скорости которых зависят от простран ственных факторов.
Уменьшение степени стереоселективности от 49 до 27 % при замене метилтрифеиилметилкарбииилового эфира (№ 6) феиилтрифеиилметилкарбипиловым эфиром (№ 12) является, как и ожи
далось, результатом |
снижения |
разницы |
между размерами R M |
и R L - Аналогичное |
уменьшение |
степени |
стереоселективности от |
54 до 41 % наблюдается при замене метил-(—)-борнилкарбииола (№ 7) фенил-(—)-борнилкарбннолом (№ 11). Представляет интерес также то, что исключительно большая разница в объемах металь ной и 2,4,6-трициклогексилфенилыюй групп приводит к высокой стереоселективности (60%), отвечающей разнице в энергиях для конкурирующих переходных состояний AAG"7 - около 0,8 ккал/моль (3,8 кДж/моль). Можно представить, что еще большее различие в стерических препятствиях, которое можно было бы достичь, при менив, например, беизоилформиат метил-2,4,6-три-трет-бутил- феинлкарбипола, привело бы к еще более высокой стереоселек тивности.
По-видимому, можно считать, что в контролировании степени асимметрического синтеза наиболее важен не общий размер лиганда R L , а ближайшее пространственное окружение хирально го центра, связанного с гидроксильиой группой. Номерами 9 и 10 в табл. 2-1 обозначены большие стероидные лиганды R L , имею щие структурные формулы 34 и 35 соответственно. При использо
вании 34, где группа расположена в г/мс-положении к ангулярной метильной группе С-17, степень асимметрического синтеза соста вила 52 %, а при применении 35, где эти группы находятся в пгранс- положении, степень асимметрического синтеза упала до 18%, что даже ниже, чем в случае 7?ір«п-бутильной группы (табл. 2-1, № 4). В примерах № 9 и 10 у а-углеродного атома в Rb-лиганде имеется еще атом водорода. Эти результаты показывают, что при определе нии степени асимметрического синтеза важен не общий объем группы, а относительное пространственное окружение непосред ственно с каждой стороны хирального центра.
Большое различие, наблюдающееся в этих двух случаях, по казывает, таким образом, что недостаточно наличия разницы в разветвлении при а-атоме углерода (например, первичная, вторичная или третичная группы); нужно учитывать стереохимию всей молекулы в целом. На это как раз и указывает высокая стереоселективность при применении атропоизомсров 29 и 30.
2-3.2. Влияние строения а-кстокнслоты на степень асимметрического синтеза
В табл. 2-2 приведены примеры, на основании которых можно сделать выводы о влиянии R-групны в сложном эфире сс-кетокислоты на степень асимметрического синтеза. Примеры немногочисленны, и поэтому трудно сделать широкие обобщения. Замещение фенила •на д-толильную пли п-анизпльную группу, как и ожидалось, не приводит к существенному изменению стереоселективностп реак ции. Некоторого заметного изменения стереоселективностп можно
ожидать, если вместо фенила ввести а-пафтил (№ |
4), однако |
в действительности разница, если и имеется (см. табл. |
2-2, приме |
чание «в»), очень невелика. Замена феппльпой группы па о-карбо- ксифенпльпую (№5) не сильно изменяет степені, асимметрического синтеза, но вызывает обращение стерсохимпческого направления реакции, что уже было рассмотрено ранее (разд. 2-2.1; формулы 31—33). Пожалуй, удивительным является то, что стереоселектив ностп для первых пяти примеров лежат все в пределах 20 —30 96. Это приблизительно тот же интервал, в котором находятся величи ны стереоселективностп, описанные в литературе для самого пер вого примера, приведенного одновременно в шести различных •статьях.
При взаимной замене R-группы в эфире а-кетокислоты и I V - труппы в реактиве Грпньяра происходит, как и ожидалось, обра щение направленности асимметрического синтеза, по это происхо дит не всегда (разд. 1-4.46). При рассмотрении попарно реакций № 6а и 66; 7а и 76; 8а и 86; На и 116; 12а и 126 (табл. 2-2), приводя щих к смесн одинаковых диастереомеров, во всех случаях видно, что степень асимметрического синтеза при применении эфиров пировиноградной кислоты ниже, чем в случае эфиров бензоилмуравьиной кислоты. Тот факт, что отношение диастереомерных продуктов изменяется при замене R и R', указывает, что «контроль •образующимся продуктом» (разд. 3-3.1) не оказывает заметного влияния на эту реакцию.
Низкие или неустановленные точно выходы в последних трех парах примеров, приведенных в табл. 2-2, не позволяют сделать какие-либо выводы, кроме того, что ментиловые эфиры, по-ви димому, дают более высокую степень асимметрического сиптеза ж лучшие выходы, чем 2-октиловый и борпиловый эфиры.
|
Влияпнс группы |
R и |
а-кетокислоте на степень |
|
|
|||
|
|
асимметрического синтеза |
|
|
|
|||
|
О |
|
|
|
|
ОН |
|
|
|
I! |
l ) R ' M f f X a |
Н 2 П[КОН] |
|
I |
|
|
|
|
- C - C O O R * |
|
- |
|
> R — С — C O O H + H O R * |
|||
|
|
2) Н 2 0 [ Н + ] |
И 2 0 [ Н + ] |
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R ' |
|
|
|
|
|
|
|
а- Оксикислота |
|
||
п.п. |
R |
|
|
к* |
конфи- |
степень |
|
Лите |
|
|
аснмм._ |
выход, ратура |
|||||
|
|
|
|
|
r y p a - |
синтеза и . |
% |
|
|
|
|
|
|
цпя |
|
||
|
|
|
|
|
|
% и. э. |
|
|
1 |
Фонил |
Метил |
( _ |
-Меитил |
R |
22—30 |
77—97 |
г |
2 |
н-Толнл |
Метил |
( — -Ментпл |
R |
25 |
91 |
7 |
|
3 |
п-Мстокснфо- |
Метил |
( - |
-Меитил |
R |
26 |
65 |
32 |
|
II ил |
|
|
|
|
|
|
|
4а-Нафтил
50-CoH.iCOOH (За Мстил
66Фенил
7а |
Метил |
76 |
и-Толнл |
8а |
Метил |
86 |
га-Метокснфе- |
ІШЛ
Метил ( — -Ментпл Метил ( — -Меитил Фенил ( — -Ментпл Метил ( — |-Ментпл л-Толнл ( — )-Ментнл Метил ( — )-Ментил
К-АМІІЗІІ.І (— і-Ментпл Метил -Ментпл
( "
R |
29ч |
68 |
6 |
S |
10 |
62 |
30 |
S |
1 4 - 1 8 |
79, 50 33, 34 |
|
R |
22—30 |
7 7 - 9 7 |
г |
s |
13 |
— д |
7 |
R |
25 |
91 |
7 |
S |
15 |
30 |
32 |
R |
26 |
60 |
32 |
9а |
Фенил |
н-Толнл |
( — )-Ментил |
S |
15 |
63 |
7 |
96 |
;?.-Толнл |
Феннл |
( — )-Мептил |
R |
25 |
28 |
7 |
10а |
Фенил |
н-Толнл (— )-Борнпл |
R |
7 |
_ д |
7 |
|
106 |
н-Толнл |
Фенил |
( —)-Борнпл |
S |
4 |
— д |
7 |
Н а |
Метил |
Д-ТОЛИЛ |
( — )-Борппл |
R |
е |
— д |
7 |
116 |
п-Толнл |
Метил |
( —)-Борнил |
S |
10 |
36 |
7 |
12а |
Метил |
Фенил |
( + )-2-Октпл |
S |
9,13 |
38, 20 |
27 |
126 |
Фенил |
Метил |
( + )-2-Октнл |
д ж |
18 |
|
27 |
|
|
|
|
|
I |
4 3 |
|
а |
Грниьнровские |
реактивы использовались в |
виде бромидов, за |
исключением |
C H 3 M g I .
б О точности определения этих значений см. в тексте.
" Максимальная величина может быть оценена |
в 2 9 % |
п. п., однако вызывает |
сомнения полнота разделения а-(а'-нафтил)-мнндалыгоц |
кислоты |
[27]). |
г
д
е
ж
Ссылки на литературу и данные отдельных опытов приведены в таил. 2-5. В литературе нет данных о выходе.
Надежные данные по наблюдаемому вращению отсутствуют.
Фактически опыты, описанные в литературе, проводились на энантпомере.