Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 286

Скачиваний: 0

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

 

 

 

 

 

Продолжение

табл.

2-І

 

 

 

 

 

а-Оксикислота

 

 

R

 

 

Реагент

 

степень

 

Лите­

П. П.

R *

 

конфи­ аснмм.

пыход,

рату­

 

 

 

 

 

гура­

синте­

%

ра

 

 

 

 

 

ция

за,

%

 

 

 

 

 

 

 

и.

э.

 

 

50

 

 

Но

(140,)

п

2 0 - 5 5

43

51

 

 

Н., (Со, Си, N i )

S

5 - 2 2

43

52

 

 

1-І,

(Pd)

R

0 - 1 4

43

а

В работе

[4 1] приводится только

знак вращении атролактиновой

кислоты.

 

б Результаты нескольких опытов, проведенных в разных условиях; выход не ука­

зан, но, по-видимому, он высокий; величина % и. э. определена на основании данных

гжх.

пЭто минимальная величина, которую удается оцепить на основании имеющихся

неполных данных [ 2 7 ] .

г В этих случаях эфир миндальной кислоты не гидролпзовался, а восстанавливался в гликоль; для чистого гликоля принято [а]]-, 0,0° (этанол) [ 4 4 ] . Согласно нашим

данным, опасения, что при восстановлении наступает рацемизация [23], необосно­ ванны.

дПолучено путем гпдролнза-О-ацетнлмипдалыюп кислоты, которая более устой­

чива к рацемизации, чем сложный афир миндальной шепоты.

еВычислено на основании вращения смеси диастереомерпых зфпров миндальной

кислоты и известных вращений для чистых диастереомеров.

ж

Этот результат

противоположен ожидаемому

на

основании

правила Прелога,

но Маккензн [4] сам проявляет

некоторую

осторожность

в оценке

результатов этого

опыта.

 

 

 

 

 

 

 

3

В оригинальной

статье

приведены

величины

стереосслектнвностп, равные 48

и 10%. Эти величины пересчитаны с учетом данных, указанных в примечании «го.

(№ 5, 8, 9, 24—26, 28—39, 50—52) степень стереоселектпвпости существенно ниже, чем в соответствующих случаях присоединения реактива Гриньяра MeMgl (табл. 2-1). Сравнение примеров № 14 и 15 показывает, что стереоселективиость восстановления ( + ) - борнилового эфира под действием литийалюминийгидрида ниже, чем в случае (—)-ментилового эфира, а стереохимическое направле­ ние реакций обратное, аналогично тому, что наблюдается для реакции присоединения реактива Гриньяра (табл. 2-5).

Реакции асимметрического восстановления менее эффективны с точки зрения их практического осуществления вследствие раце­ мизации, которая обычно происходит при щелочном гидролизе эфиров миндальной кислоты и может наблюдаться и при гидролизе эфиров молочной кислоты * ) . Эту трудность можно частично преодо­ леть, превратив эфиры в О-ацетильные производные до их омы­ ления [47]. Так, гидролиз смешанных эфиров О-ацетилминдальпой кислоты, полученных путем восстановления (—)-ментплбепзоил-

*)

В книге ошибочно указано «эфиров пнровнпоградпоп кислоты»,—

Прим.

перев.


формиата амальгамой алюминия (табл. 2-4, № 19), привело к (—)- миндальной кислоте, хотя повторение опыта дало неудовлетвори­ тельные результаты. Восстановление эфиров миндальной кислоты под действием литийалюминийгидрида до фенилэтилеигликоля (12 - v 13, разд. 2-2, табл. 2-4, примечание «г») [45, 46] также позво­ ляет обойти эти трудности. Однако при этом образуется нейтраль­ ный продукт, который должен быть тщательно очищен. Более

 

 

 

 

Me

 

Н

Ph

MoMgl

Н ; 0 ^

Ph-C'-COOH + R*OH

 

 

 

 

 

-Me

 

 

ОН

 

 

LiAlH.

н,о

ОН

 

 

 

Т

 

 

 

или NaBHj

-

Ph—^-

 

 

 

 

 

н

 

V п с. 2-8. Асимметрические синтезы с различной

степенью

стереоселектнв-

постп: прпсоедпнепие реактива Гриньяра ( 7 0 %

п. э.) п восстановление под

действием гидридов металлов ( L i A l H 4 ,

4 8 % и. э.; N a B H 4 1 0 %

п. э.).

серьезное соображение

вытекает из работы [23], в которой указы­

вается, что восстановление бензоилмуравьииокислого эфира фенилдигидротебаина *) (рис. 2-8) под действием как литийалюминий­

гидрида,

так

и

иатрийборгидрида

дает (5)-(-г-)-фепилэтиленгли-

коль (13),

тогда

как

обработка

метилмагиийиодидом

приводит

к (R)-(—)-атролактииовой

кислоте

[21]. Так как

(/?)-(+)-феиил-

этилепгликоль и (R)-(—)-атролактиповая

кислота имеют

противо­

положные

относительные конфигурации, то, следовательно, асим­

метрический синтез протекает в противоположных

направлениях!

В случае других бензоилформиатов

(ср. табл. 2-1 и 2-4) обращения

стереоселективиости не

наблюдается.

 

 

 

Дальнейшие исследования [23] позволили предположить, что

карбонильная

группа

в эфире восстанавливается

быстрее, чем

а-кетогруппа.

Если это действительно так, то, следовательно, на

асимметрический синтез влияют совершенно различные факторы. Полуацеталь, который должен первоиачально образоваться из эфирной карбонильной группы, должен быть хиральным, и, та­ ким образом, асимметрический синтез, совершенно отличный от обычного асимметрического синтеза эфиров а-кетокислот, проис­

ходит

в

этом случае

путем восстановления а-кетополуацеталя

(рис.

2-9). Ход этой реакции пока невозможно предвидеть сколько-

нибудь

надежно * * ) .

 

 

 

 

 

 

*)

В

разд. 9-2.1 приведены интересные данные по

асимметрическому

синтезу

этого соединения.

 

 

 

 

**)

Мы установили, что асимметрическое восстановление других хираль­

ных

бензоилформиатов

под

действием

лптппалюмпнпйгидрпда

и N a B H 4

происходит нормально

(см. также табл. 2-4); восстановление этилбензоплфор-

мната

под

действием

натрнйборгпдрпда

было повторено

[48] в

описанных

в работе

[23] условиях; как и ожидалось, был получен

этилманделат, но

феиплэтнленгликоль не был

обнаружен .

 

 

 


«Двойная асимметрическая индукция» возникает при восста­ новлении хирального бепзоилформиата под действием хирального

 

 

О

О — М -

1

 

О

 

11

/— Н

о — м

 

,—>Ph — С, — С

0 - М

II

 

*\

I

/

С

О

О — Л

OR*

P h C H — С М

 

Ph

її*

 

 

I

 

|

OR*

 

 

— > P h - C H C O O R * -

О

11

011

I

P h C H C I I o O I l

13

металл)

Р н с. 2-9. К о н к у р и р у ю щ и е направления реакции асимметрического вос­ становления сложных эфиров а-кетокнслот под действием гидрида металла.

восстанавливающего агента; этот вопрос рассмотрен в разд. 5-1.5, табл. 5-3 и разд. 5-3.1, табл. 5-11.

2-3.5. Определение конфигурации с помощью асим­ метрического синтеза атролактнновоіі кислоты

В разд. 2-3.1 было рассмотрено влияние на степень асимметри­ ческого синтеза систематического изменения R L И R-Mв индуциру­ ющем спирте в связи с примерами, приведенными в табл. 2-1.

Втабл. 2-5 включены другие, имеющиеся в литературе примеры,

вкоторых изучено действие реактива Гриньяра, приготовленного

из метилиодида, на сложный эфир бепзоилмуравьиной кислоты и хирального спирта. Из табл. 2-1 и 2-5 видно, что исключения из правила Прелога отсутствуют, если выполняются граничные условия, предусмотренные этим правилом*). Это поразительный факт, который весьма повышает ценность модели как предсказа­ тельного метода, хотя и не означает, что в дальнейшем не будет найдено никаких исключений.

Необходимо сделать лишь небольшие дополнительные замеча­ ния. Присоединение метилмагиийиодида к ()-2-метплбутил- бензоилформиату (табл. 2-5, № 1) представляет собой особый слу­ чай, так как здесь используется эфир первичного спирта. Обще­ принятый способ применения правила Прелога в этом случае должен предсказать образование рацемического продукта, так

*) Примеры № 18, 19 и 26 в табл. 2-5 и К« 31—39 в табл. 2-4, которые можно было бы рассматривать как исключения, обсуждаются в разд. 2-2.


как в модели 36 равновероятны атаки с любой стороны, поскольку R S и R M одни и те же группы, а именно водородные атомы. Однако такой вывод совершенно неуместен, поскольку применение правила здесь вообще не предполагается. Обе стороны а-кетогруп- пы днастереотоппы, если R L хиральная группа, такая, как 37, независимо от того, находится асимметрический центр на атоме углерода, связапном с гидроксилом, или удален еще дальше. Хотя степень асимметрического синтеза может быть мала, асим­ метрическая реакция все же должна иметь место, и, действительно,

С 2 Н 5

Ph

Ч'СНз

н

37

она была установлена экспериментально.

В примерах № 5 и 6, приведенных в табл. 2-5, рассмотрена та же реакция асимметрического синтеза исходя из энантиомерных бориилбензоилформиатов. Принцип симметрии требует, чтобы в идентичных условиях из эпантиомеров образовывались эпимериые продукты и чтобы степень асимметрического синтеза в каждом случае была бы одинаковой. Эпимеры действительно образуются, но степень асимметрического синтеза оказалась равной в одном случае 4 — 5%, а в другом 1 1 % . Эта разница остается необъясни­ мой; вероятно, она явилась результатом различных условий про­ ведения опытов в прежних работах, когда интересовались главным образом установлением самого факта осуществления асимметрического синтеза, а не его количественной оценкой. Совпадение данных могло бы оказаться гораздо лучшим при при­ менении современных методов исследования.

В некоторых случаях изучены пары изомеров, эпимерных по атому углерода, связанному с гидроксилом: (—)-ментол и ( + ) -

неоментол (табл. 2-5, № 3 и 4); (+)-борнеол

и

(—)-изоборнеол

(№ 6 и 7); (-г-)-тетраметиловый

эфир катехина

и

тетраметиловый

эфир (—)-эпикатехипа (табл.

2-5; № 18 и 19),

метилтетрагидро-

гиббереллат и метил-3-эпитетрагидрогиббереллат

(№ 21 и 22);

7а- и 7р-холестанол (№ 27 и 28) и 22а-окси- и

22|3-окси-3-метокси-

А5 -холестен (№ 29 и 30). Прелог и сотр. [44]

обратили

внимание

на тот факт, что при применении аксиально замещенных

бензонл-

формиатов асимметрический синтез обычно протекает с более низ­

кой стереоселективпостыо, чем в случае экваториальных эпиме-

ров. Это является, по-видимому, ценным обобщением, основанным на сравнительно небольшом числе известных примеров, но когда имеют дело с соединениями с несколькими асимметрическими цент­

рами, следует учитывать

всю геометрию

молекулы

по соседству

с центром, связанным с

гидроксилом,

поскольку

наблюдаемый


Определение конфигурации спирта с п о м о щ ь ю

асимметрического синтеза атролактииовой кислоты а

О

ОН

1) McMgl

и2 о

P h - c - c o o i r

Ph *С(СИ 3 )СООЛ + НО Pi*

2) Н 2 0 ( I I ! ) ( K O I I )

и*он

Продукт — атролактипован

 

кислота

Л1*

п.п.

 

название

формула

•1

(— )-2-Мстилбутапол--]

с5ті,2о

2

( — ) - Октапол - 2

С 8 1 [ 1 8 0

3

( —)-Мептол

СщИзоО

4

( + ) - Н е о м е н т о л

С , 0 Н ї 0 О

5

( — ) - Борнеол

C 1 0 H i s O

6

( + ) - Б о р н е о л

с1 0 и| 8 о

7

(—)-И зоборпеол

С , „ П 1 8 0

8

1 (S)

,8(5)-^ис-8-Метіілгндрішдаиол

С1 0 11,8 О

9

1 (S)

,8(Д)-^цс-8-Метнлгпдрпндаиол

С 1 0 Н 1 8 О

10

'5(іЯ,8(іЯ-^ис-8-Метилгидрппдапол

С 1 0 Н 1 8 О

11

1(і , ),9(5 , ) - тра/іс - Декалол - 1

С , 0 Н 1 8 О

12

1 (S) ,9(7? )-трапс-Д

екалол-1

с,0 н1 8

о

13

Диметиляконекат

с„н1 8 о

14

( _ ) - 3 ( 3 ' , 5 ' - Д и м е т о к с и - 2 ' - м е т и л ф е н и л ) б у т а -

C13H20O3

 

иол-2

 

 

с1 4

н2 в

о

15

11 - Норэйсаитанол - Н

16

Дигидрокодеип

(24)

C 1 8

H 2 2

0 3 N

17

( —)-5 : 7 : 4' - Триметиловый эфир эииафце-

С18ІІ20О5

 

лехипа

 

 

 

 

 

18

( _ ) - 5 ; 7 : 3' : 4' - Тетраметиловый эфир эпн -

C10II22O0

 

катехина

(26А)

 

 

 

19

( + ) - 5 : 7 : 3'

: 4' - Тетраметиловый эфир ка -

 

 

 

 

техина (26В)

 

С)оНз2 0

20

АБДростанол-17(3

 

21

Метилтетрагидрогиббереллат

СгоНзоОе

22

Метил-З-эиитетрагидрогиббереллат

С20Н30О0

23

20 - Р - Окси - 5 - а - прегиан

с2 3 4

о

24

Иохимбин

 

 

C 2 1 H 2 o O N 2

25

Метилрезерпинат

C 2 2 H 2 8 O i N 2

26

Холестаиол-ЗР (20)

C2 7 H,.sO

27

Холестаиол - 7а

 

ся н4 8

о

28

Холестаиол-7|5

 

с2 7

н4 8

о

29

2 2 а - О к с и - 3 - м е т о к с и - А 6 - х о л е с т е н

СгвН'ївОг

30

2 2 р - О к с и - 3 - м е т о к с и - Д 5 - х о л е с т е и

С 2 8 І І 4 8 0 2

31

Эйфол

 

 

С30Н50О

32

а - А м и р и и

 

 

С30Н50О

33

Дигидролаиостерии

с3 0 н5 2 о

 

 

степень

 

Литера­

конфигу­

конфигу­

ШЛХОД,

тура

аслмм.

 

рация

рация

синтеза,

%

 

 

 

% и. а. 0

 

 

S и

S

(+) »

69

26

в

R

J8

43

27, 28

R

R

22

г

4

R

R

25

1'

4

R

R

23

79

33

R

R

25

97

51

R

R

29

30

10

R

R

29

77

17

R

R

30

78

17

S

S

12

94

51

R

R

5

77

33

R

R

4

90

33

S

S

11

90

5 J

R

R

8

98

51

S

S

1G

75

52

S

S

16

90

52

S

S

12

94

52

s

s

6

 

62

52

s

s

6

 

Г

52

s

s

15

 

82

49

s

s

2

 

100

49

s

s

11

 

60

59

R

R

37

 

80

53

S

S

15

 

. г

54

S

R

15

 

10

15

R

R

( - )

«

( - ) r

18

R

R

( - )

д

г

18

R

R

( - )

c

60

18

S

S

16

 

45

55

S

s

10

 

71

58

R

R

6

 

68

58

R

R

52

 

91

29

S

S

4

 

г

56

R

R

10

 

г

56

S

R

2

 

82

55

R

R

13

 

93

55

S

S

69

 

86

55

R

S

18

 

70

57

R

R

33

 

52

57

S

S

24

 

69

55

S

S

10

 

71

55

s

S

34

 

58

55