Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

Тогда степень асимметрического синтеза можно оценить на основе результатов поляриметрического определения состава энантиомеров выделенной атролактиновой кислоты 20 * ) .

Оптическая чистота — это практически используемая харак­ теристика, которую определяют делением наблюдаемого вращения на вращение чистого эиантиомера, причем обе величины должны быть измерены в идентичных условиях * * ) .

Оптическая чистота (%)= \ а ] " а 5 я -100.

і°Чмакс

Если принять линейную зависимость между вращением и соста­ вом в пределах экспериментальной погрешности измерений, то величина оптической чистоты характеризует избыток одного из энантиомеров над другим (% и. э.).

Избыток эиантиомера = 1 ь !т ! о! • 100 = % Л — % 5 .

Этим выражением мы и будем в дальнейшем пользоваться. Необходимо различать «оптическую чистоту», определяемую иа

отношения наблюдаемого вращения к максимальному вращению, и «энантиомериую чистоту» (или «энантиомериый состав»), опреде­ ленную непосредственным путем, поскольку существуют значи­ тельные отклонения от линейной зависимости между оптическим

*) Рабаи ы Мпслоу [44] в обзоре рассмотрели (п дополнение к поляри - метрип) применение современных методов, позволяющих определять состав смеси энантиомеров.

**) Удельное вращение [ос]^ обычпо определяется по формуле

мин, однако, носит более общий характер и может характеризовать, например, процент образующегося избытка одного геометриче­ ского изомера (А) по сравнению с другим изомером (В):

Применительно к приведенному выше примеру важно отметить, что нет необходимости подвергать гидролизу смесь диастерео-

В ряде случаев [44, 46] такой анализ можно осуществить, приме­ няя ЯМР-спектроскопию. Поскольку асимметрический синтез

жен дать непосредственно величину стереоселективности, а сле­ довательно, и степень асимметрического синтеза.

Таким образом, осуществление всей последовательности реак­ ций в смысле определения Марквальда в данном случае при превращепии ахиральной бензоплмуравьииой кислоты 15 в опти­ чески активную атролактиновую кислоту 20 со всей очевидностью доказывает протекание асимметрического синтеза, причем приме­ нение этого подхода оказалось весьма полезным в развитии науки. Однако нужно отметить,что при изучении каждого примера асим­ метрического синтеза совсем не обязательно осуществлять последо­ вательность реакций в соответствии с определением Марквальда, если в данной реакции удастся применить подходящую аналити­ ческую методику.

Степень асимметрического синтеза может быть определена и без использования оптически активных реагентов! Предположим, что

эфир подействовать метилмагпийподидом, то образуется четыре диастереомера согласно схеме

в предположении, что в случае рацемата можно пренебречь неболь­ шим различием в действии растворителя). Общие представления о симметрии действия хиральных агентов требуют, чтобы скорость k R i S образования і?, 5-изомера равнялась скорости ks, п образо-

вапия эиантиоыерного 5,і?-продукта. Аналогичное рассуждение

ким-либо независимым методом определить, какая пара диасте-

оптически активные реагенты при наличии прямого метода анализа диастереомеров.

В 1931 г. Маккензи и Ритчи [43] привлекли представление об асимметрической индукции для объяснения оптической актив­ ности, которая индуцируется в симметричной а-кетогруппе бензоилформиата под влиянием стабильного асимметрического центра спиртового остатка в этом сложном эфире и проявляется затем в образовании неравпых количеств диастереомеров 18 и 19. Прелог [13, 14] блестяще продемонстрировал, что асимметрическая индукция может быть объяснена на основе пространственных вза­ имодействий различных возможных реакциоииоспособиых конформаций.

С точки зрения современной теории переходного состояния для объяснепия явления не требуется привлекать понятие об «индук­ тивной силе», действующей на симметричную карбонильную груп­ пу либо через пространство, либо путем передачи влияния по связям.

Асимметрический синтез атролактиновой кислоты отличается от асимметрического синтеза рассмотренного выше примера вос­ становления холестанона-3 (12) под действием натрийборгидрида тем, что новый асимметрический центр может быть легко отделен путем гидролиза от «индуцирующего» хирального центра и опти­ чески активный продукт может быть легко выделен, давая тем самым возмояшость очень легко установить протекание асимметри­ ческого синтеза. В случае реакции холестанон ->• холестаиол прак­ тически совершенно нецелесообразно, хотя теоретически и воз­ можно, проводить разложение продукта так, чтобы выделить асимметрический атом углерода (С3 ) в карбиноле, отделив от него другие оптически активные группы. По существу, однако, обе эти реакции весьма родственны со стереохимической точки зрения. Тот факт, что молекула атролактата обладает подвижной структу­ рой цепи, тогда как молекула стероида имеет жесткую структуру, а также то, что в первом случае исходная асимметрическая часть молекулы может быть легко отделена от продукта, а во втором слу­ чае этого осуществить не удается, указывает на количественные, но не на качественные различия.

восстановления — нзопропплфенилкарбинол (23) — оптически акти­

в передаче продукту асимметрии восстанавливающего агента. Этот тип асимметрического синтеза, в котором возникает один асимме­

Вэтом типе асимметрического восстановления под действием реактива Гриньяра в противоположность вышеприведенному при­ меру присоединения реактива Грппьяра к (—)-2-октнлбензоил- формиату не удается выделить никаких оптически активных диастереомерпых промежуточных соединений. В этом отношении обе реакции отличаются друг от друга, но они обладают и общей чер­ той, а именно: обе они протекают через два конкурирующих диастереомерных переходпых состояния.

Вразд. 5-2 будет дана интерпретация стереохимических соот­

ношений с точки зрения представлений о пространственном и электронном взаимодействии групп в конкурирующих диастереомерных переходных состояниях.

Деринг и Юнг [6] при обработке метилизогексилкетоиа (26') избытком 5-(+)-бутанола-2 (25) в присутствии 2-бутилата алюми­ ния (8 ч при 36 °С) получили оптически активный (+)-6-метил- гептанол-2 (27), содержащий примерно 6%-ный избыток £ - ( + ) - изомера.