Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

Основываясь на изложенных представлениях, можно видеть, что хнральность в других местах молекулы помимо карбинолыто-

го атома в эфире также должна оказывать значительное влияние на асимметрический синтез. Поэтому, пожалуй, и не удивитель­ но, что (—)-ментол и (+)-бориеол индуцируют возникновение одинаковой хнральности, несмотря на то что они имеют проти­ воположный хиральный порядок групп R s , R M и R L при гидроксилсодержащем атоме углерода.

меитативиым путем. Это превращение часто называют внутримоле­ кулярной реакцией Канниццаро. но ее можно рассматривать так­ же и как вариант бензильной перегруппировки [50], в которой

Результаты опытов с применением различных субстратов и мно­ гочисленных микробиологических систем, ферментов растительно­ го и животного происхождения приведены в обзорах [51, 531, и по­ этому здесь было бы нецелесообразно детально рассматривать обширную старую литературу в этой области. Было найдено, что большое число микробиологических ферментативных систем, вклю­ чая бактерии, дрожжи, внутриклеточные экстракты, ткани орга­ низма животных (мышц, печени, нервов), растительные материалы, такие, как соевая мука, и экстракты свежих растений, способны катализировать превращение метнлглиоксаля (52А) и фепилглиоксаля (52Б) в молочную и миндальную кислоты соответственно. В зависимости от примененной системы в продуктах может пре­ обладать любой энаптиомер, а избыток одного эпаптиомера может изменяться от 0 до 100%. хотя часто результаты ограничивались выходами в 70—90%. В большинстве случаев молочную кислоту выделяли из реакционной массы в виде цинковой соли путем осаждения и кристаллизации, а миндальную кислоту очищали перекристаллизацией. Поскольку при перекристаллизации воз­ можно фракционирование изомеров, то определение степени асим­ метрического синтеза на основании оптического вращения пере-

родпымн продуктами, то очевидно, что используемая ферментатив­ ная система оказывается не очень специфичной, хотя предпо­ лагается, что почти любой замещенный глиоксаль должен превра­ титься в соответствующую оптически активную сс-оксикислоту (например, под действием энергично ферментирующих дрожжей). В настоящее время известно, что эти превращения осуществляют­ ся под действием двух ферментов: глиоксалазы I и глиоксалазы П. Кроме этого, присутствует глутатиои, действующий в качестве кофермента в этой системе.

Было также показано с применением меченых атомов, что как в ферментативных [58, 59], так и в неферментативпых [60—62] внутримолекулярных реакциях Капниццаро водород растворителя не входит в а-положение в молекуле продукта. Поэтому установ­ лено, что эта перегруппировка как в ферментативных, так и в не­ ферментативпых процессах осуществляется путем внутримолеку­ лярного 1,2-сдвига водорода и что при этом отсутствуют енольиые промежуточные соединения (которые должны были бы привести к включению дейтерия или трития в молекулу продукта). На осио-

вапни этих данных можно сделать вывод, что ферментативный процесс включает в себя первоначальную реакцию замещенного глиоксаля с восстановленным глутатиопом (GSH) с образованием тиополуацеталя (54). Это промежуточное соединение 54 претерпе­ вает 1,2-сдвиг водорода под влиянием глпоксалазы I с образова­ нием а-окситиоэфира (55), который гидролизуется в присутствии тиоэстеразы глиоксалазы I I с образованием а-оксикислоты (53) и восстановленного глутатиопа. Контролируя конформациго суб­ страта, ферментативная система определяет, с какой диастереогопнон стороны карбонильной группы подходит водород при пере­ ходе от 54. к 55. Должны существовать разные формы этого фермента, чтобы можно было объяснить различные стереохимические результаты, полученные при использовании неодинаковых природных источников.

могут катализировать неферментативное превращение фенилглиоксаля (52Б) в миндальную кислоту (53Б). SH-группа при этом необходима, так как соответствующий метилтиоэфир или диметилсульфонийиодид не оказывают каталитического действия. Было высказано предположение, согласно которому эти катализаторы образуют сначала тиополуацеталь (56) с В-аминогруппой, располо­ женной таким образом, что она способствует удалению протона из