ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 335
Скачиваний: 0
та. То, что эта стереоселектнвность составляет всего лишь 1—2%, является удивительным, так как следует ожидать увеличения сте реоселектнвности при замене фенильной группы на пафтильиую. Как видно из примеров реакций восстановления № 2 и (5. а также № 1 п 7, замена фенила на а-нафтил приводит к а-оксп-а'-нафтил- уксусиой кислоте, знак вращения которой противоположен знаку вращения сс-оксифепилуксусной кислоты. Если предположить, что обе эти кислоты с .противоположными знаками вращения имеют одинаковую абсолютную конфигурацию, то результаты, приве денные в примерах № 5 и 6. можно объяснить, используя модели, приведенные на рис. 5-4. в которых фенил нужно заменить па а-пафтнл.
Примеры № 8 и 9 в табл. 5-3 представляют особый интерес, так как здесь н реагент, и субстрат хпральиы. Можно ожидать, что асимметрический синтез, который контролируется (—)-ментилыюй группой в сложном эфире, будет протекать согласно правилу Пре лога с образованием (5)-(+)-мипдальной кислоты (см. примеры в табл. 2-4). Кроме того, поскольку действие (—)-ментоксимагний- бромида на ахиральиуго беизоилмуравьиную кислоту дает (S)- (-т-)-пзомер (табл. 5-3, № 1), чего и следовало ожидать на основании модели 26В па рис. 5-4, то естественно, что оба эти контролирую щих фактора должны усиливать друг друга, приводя к особенно высокой степени стереоселектнвности. Как видно из данных, при веденных в табл. 5-3 (№ 9), степень асимметрического синтеза была
наибольшей |
( 4 1 % н.э.) |
в этом ряду реакций, но |
образовался |
в избытке |
совершенно |
неожиданно R-(—)-изомер! |
Можно пола |
гать, что карбомеитокси-группа имеет эффективный объем не мень ше, чем у фенильной группы, что и приводит к обращению направ ления асимметрического синтеза, по это должно означать, что оба контролирующих фактора действуют в противоположных направ лениях, а вследствие этого следует ожидать снижения степени стереоселектнвности. Совершенно очевидно, что эти простые моде ли неприменимы к более сложным примерам, в которых хиральны как субстрат, так и реагент (ср. также табл. 5-12, № 28, 29 и разд. 5-3.1 для других примеров «двойной асимметрической индукции»).
5-1.4:в. |
Восстановление |
йІ-2-(о-толил) |
цикл |
огенсаиона |
|
Восстановление 2-(о-толил)циклогексаноиа под действием (—)- изоборнилоксимагнийбромида [29—31] *) представляет особый интерес потому, что в этом примере хиральны как субстрат, так и восстанавливающий агент. Это служит примером восстановле ния хиральных циклических кетонов под действием хиральных
*) Дополпптельные детали, касающиеся разделения о-толплцпклогек- санола, приведены в работе [32] .
реагентов, хотя в действительности в качестве исходного соедине ния был использован рацемический кетон. Продукт 2-(о-толил)- цпклогексапол представлял собой смесь 92% цис- и 8% транс- пзомсров. г/мс-Дпастереомер содержит приблизительно 2%-пый
Л5 |
R.R |
и S.S,9Z% |
R,SuS,R,e% |
|
|
(Z% |
н.э. R,R) |
(% и.э. не |
известен) |
избыток R. Л-изомера но отношению к £,£-изомеру * ) . Если предположит!), что реакция проходит на 100%, когда исходят из чистого (і?)-2-(о-толил)цпклогексапона. то должны получиться с выходом 9-4% 7?,7?-пзомер п с выходом 6% /?..5-нзомер. Таким образом, преобладающим стереохпмнчески контролирующим фак тором в образовании г/г/с-нзомера является аксиально-экватори альная атака (разд. 3-4). а не хнральиость восстанавливающего агента. Было бы интересным определить величину оптического выхода для шрянг-пзомера продукта, которая может оказаться совершенно отличной от величины, полученной для г;»с-продукта.
5-1.5. Реакция типа восстановления по Меервенну —
Понидорфу — Верлею с использованием хирального алкоксиалюмштйдихлорнда
Реагент, полученный из 4 молей хирального спирта, 1 моля литийалюминийгидрида и 3 молей хлористого алюмипия, пред ставляет собой другой тип асимметрического восстанавливающего агента [33—36]. Предполагается, что этот реагент представляет собой алкоксиалюминийдихлорид (A1C12 0R*), который образуется согласно следующим уравнениям:
Li А1Н4 + 4R*OH Li Al(OR*)4 + 4Н 2 ) Li AI (OR*) І -!- ЗАІСІз - > LiCl + 4A1CLOR*.
Это более удобный восстанавливающий агент, чем стандартный реа гент Меервейна — Понидорфа — Верлея. Он отличается от реаген та, полученного из 1 моля литийалюминийгидрида и менее 4 мо лей хирального спирта, рассмотренного в разд. 5-3.
Стереоселективность этого реагента — алкоксиалюмншшдихлорида — колеблется незначительно при получении его смешпва-
*) Процспт асимметрического синтеза можно было оценить лишь п р и близительно, поскольку опубликованные данные по оптическому вращению, полученные из опытов по разделению [31], прпведепы для метанола как рас творителя, а оптическое вращеппе продукта в опытах но асимметрическому синтезу измерено в этаноле.
|
|
|
|
|
|
Таблица |
5-4 |
|
Реакции |
в о с с т а н о в л е ш ш карбопильной группы |
под |
действием |
|
||
|
|
хиральных |
алкокспалтомштйдихлоридов |
а |
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Карбинол |
|
||
Л* |
R * |
реагента |
R - C O R ' |
|
|
конфи |
Лите |
И . П . |
|
|
|
% «• а- |
гура |
ратура |
|
|
|
|
|
|
|
ция |
|
1 |
|
|
С Ы 3 С О С 2 Н 5 |
|
|
R |
33 |
2 |
|
|
СН3СОС2Н5 |
1 - 3 |
R |
34 |
|
3 |
|
|
С1Т3 СО-изо-С4 И0 |
5 - 6 |
R |
34 |
|
4 |
|
|
С Н 3 С О - и з о - С 3 Н 7 |
12—16 |
R |
34 |
|
5 |
|
|
С Ы 3 С О - 7 г е р е т - С 4 Н 9 |
22 |
|
R |
33 |
6 |
|
|
CH3 CO-mpe7?i-C4 Ho |
12—18 |
R |
34 |
|
7 |
- (—)-11зоборппл б |
С 0 Н 5 С О С Н 3 |
19—25 |
R |
34 |
||
8 |
|
|
C G I I 5 C O C 2 H 5 |
3 5 - 3 8 |
R |
34 |
|
9 |
|
|
С 6 Н 5 СО - мзо - С 4 Но |
45—67 |
R |
34 |
|
10 |
|
|
С в Н 5 С О - и з о - С 3 Н 7 |
6 6 - 7 0 |
R |
34 |
|
11 |
|
|
С с Н 5 СО - /н / > е т - С 4 Н 0 |
23 |
|
R |
36 |
12 |
|
|
С в Н 5 С О С в Н „ |
40 |
|
R |
36 |
13 |
|
|
С 0 Н 5 С О С О О Н |
7 |
|
S |
35 |
14 |
[—)-Боринл |
С 6 Н 5 С О С О О Н |
52 |
|
S |
35 |
|
15 |
(—)-Мсптнл |
С0Н5СОСООН |
1 |
|
S |
35 |
|
16 |
( — ) - Изоборпнл |
С 0 Ы 5 С О С О О С 2 Н 3 |
14—17 |
S |
35 |
||
17 |
( — ) - Борннл |
C G H 5 C O C O O C 2 H 5 |
9 |
S |
35 |
||
18 |
(—)-Ментил |
C G H 5 C O C O O C 2 H 5 |
4 |
|
S |
35 |
|
19 |
(—)-Изобормпл |
C G H 5 C O C N |
2 - 4 |
S |
35 |
||
20 |
( — ) - Борннл |
CJI5COCN |
9 |
S |
35 |
||
J |
Восстановление проводилось по методу А, описанному в работе [ 3 4 ] . |
|
|||||
б Этот реагент представляет couofi смесь приблизительно |
9 0 % |
изоборнпла |
п 10%. |
||||
борнпла; спирт был получен восстановлением камфоры под действием |
лнтшїалюмнннп- |
||||||
гидрпда. |
|
|
|
|
|
|
пием хлористого алюминия с эфирным раствором литийалгоминийгидрида с последующим введением хиральиого спирта (метод А) или добавлением литийалюминийгидрида к хиралы-юму спирту с образованием тетраалкоксилитийалюминия с последующим добавлением эфирного раствора хлористого алюминия (метод Б). При добавлении исходного кетопа к предварительно приготовлен ному тетраалкоксилитийалюмииию в обычных условиях восстанов ление ие протекает, если же к такой смеси добавить хлористый алюминий (метод В), то начинается восстановление, но стереоселек-
тііпііость реакции совершенно отлична от стерсоселективиости, наблюдающейся прп проведении реакции по .методу А или Б.
В табл. 5-4 сведены результаты, полученные при проведении реакции по методу А. Преобладающие продукты, приведенные в этой таблице, имеют конфигурацию, которую п следовало ожи дать, принимая во внимание те же пространственные факторы, что были рассмотрены и при восстановлении по Месрвейпу — Поігндорфу — Верлего (ср. формулы 12,17, 26А). Степени асимметриче ского синтеза достигают максимальной величины 70% прп вос становлении фепилизопропплкетона под действием реагента, при готовленного из пзоборнеола. Степени асимметрического синтеза в случае фенплалкплкетопов очень близки к величинам, получен ным для соответствующих реакций восстановления под действием реактивов Грпньяра (см. ниже табл. 5-7). Важно отметить, что в обоих типах реакций асимметрического восстановления стереоселективность возрастает при переходе от фепгьтэтп.ткетопа к фепилпзопропилкетопу, по убывает при переходе от фонилизонропилкетопа к феннл-треш-бутплкетону. Попытки дать объяснение это
му явлению [30] обсуждаются ниже |
в разд. 5-2.3. |
|
5-1.6. Реакции типа восстановления по .Меервейну — |
||
Поїшдорфу — Верлею с |
использованием |
хиралышх |
алкоголятов щелочных |
металлов |
|
Еще до открытия реакции асимметрического восстановления по |
||
Меервейпу — Поїшдорфу — Верлею |
под действием |
алкоголята |
алюминия Дерпнг и Ашнер *) сообщили, что в растворе бензола алкоголят натрия, полученный из (—)-2-метилбутапола-1, вызы вает восстановление фепилизопропплкетона в (—)-феиилизопропил- карбпиол (2% н.э.). Было высказано предположение, что в бензо ле алкоголят натрия образует связанную ионную пару и действует
.аналогично алюминию или магнию с образованием катиоиового мостика в шестичлениом переходном состоянии, аналогичном 4\\17, однако против этого говорит тот факт, что алкоголят алюминия, полученный из (—)-2-метилбутапола-1, оказывается неактивным в асимметрическом восстановлении [16]. Реагент, приготовленный из первичпого спирта. (—)-2-метилбутанола-1, представляет собой особый случай, поскольку у а-атома углерода имеются диастерео-
топпые атомы водорода, каждый из которых |
может участвовать |
в переносе. Таким образом, хиральиый центр |
восстанавливающего |
агента не входит непосредственно в шестичленпый цикл переход ного состояния. Аналогичное явление рассмотрено подробно в разд. 5-1.3 и 5.-2.3г.
*) Статьи была представлена 17 сентября 1947 г. на 112-м Собрании Американского химического общества (рефераты, стр. 216;) сноска на нее дана в работе [ 3 ] .
п . II.
1
2
3
4
5
6
СНз
СНз mpem-Cjllg
с„н5
С.Н5 С.НЦ
Реакции асимметрическог о восстановления по Меервейпу — Понндорфу — Верлею под действием алкоголятов калия а . 6
R * O K |
* |
R s C O R L |
^ R s C H O H R L |
Кетон
Оптическая активность продукта реакции восстановления под действием
Св Н и
а- С 1 0 Н 7
с,н5
о-С1-13 С0 Н4
а- С 1 0 Н 7
св н5
СНз
( S K - l - ) - C H O K а
С(СН3 )з
S-(-j-) 0 . 52"
S - ( - ) |
1,70 |
г |
S-(-) |
4,70 |
Д |
S-{-]-) |
1,50 |
с |
S-(-) |
4,95е |
|
S-(-) |
5,77 |
ж |
|
СН3 |
( S ) - ( - ) - C H O K а |
|
|
1 |
|
св нв |
|
0,42 в |
S - ( - ) |
1,05 г |
S-(-) |
4,03Д |
Д - ( - ) |
1,38 е |
/? - (+ ) |
3,18 е |
S - ( - ) |
^ . 5 5 ж |
( — ) - ХИН1Ш ^
mpcmCiHoOK
_
|
— |
S-(-j-) |
— |
1,79 е |
|
S - ( - ) |
4,72 с |
|
— |
( + ) - Х Ш Ш Д И 1 1 G
+
rapem-CiHgOK
|
_ |
|
- |
|
— |
R-(-) |
1,78 c |
Д - ( + ) |
1,53 с |
|
— |
a |
Данные взяты из работы |
[ 3 7 ] , вращение измерено в этаноле, |
|
|
|
|
|
||||||
б Данные взяты из работы |
[ 3 8 ] ; вращение измерено в этаноле. |
|
|
|
|
|
|||||||
в |
Максимальное удельное |
вращение |
[cc]]j |
5,0° (без растворителя). |
|
|
|
|
|||||
г |
Максимальное удельное |
|
вращение |
[a]]j° |
7 6" (этанол). |
|
|
|
|
|
|||
Д Следует отметить, что в качестве R ^ и R g выступают фенил |
и трет-бутіт |
соответственно |
в противоположность |
предположе |
|||||||||
ниям, |
принятым |
п работе |
[ 3 7 ] , где пришли |
к неверному заключению о Я-конфнгурацин (—)-продукта. |
Максимальное удельное вра |
||||||||
щение |
[га]р ЗІІ,2° |
(эфир); |
30,6° |
|
(ацетон); |
2 7 |
, 3 " (бензол) (для этанола данные отсутствуют). |
|
|
|
|||
е |
Максимальное вращение не известно; |
абсолютная конфигурация выведена |
на основании |
данных, приведенных |
в настоящей |
||||||||
таблице и и табл. |
5-12, а также на основании других эмпирических |
корреляций. |
|
|
|
|
|||||||
ж |
Максимальное удельное |
вращение |
[ u ] f f -|-37,(>° (эфир), [ajjj° |
+ 2 2 3 (бензол) (для этанола данные |
отсутствуют). |
|