ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 352
Скачиваний: 0
ления, обычно невелика, но в некоторых случаях она достигает 50% [104, 105, 109, 114, 115], а в одном случае даже 7 1 % [115]. Следовательно, существуют все основания для поисков систем, которые могут проявлять еще большую стереоселективность.
5-3.1. Асимметрическое восстановлешіе кетонов
В табл. 5-11 приведены данные, из которых можно получить сведения о влиянии различных растворителей и хиральных реа гентов на степень асимметрического восстановления ацетофенона. Эфир во всех случаях способствует появлению более высокой стереоспецифичиости, чем тетрагидрофуран и другие использо ванные растворители, хотя в бензоле в двух случаях также наблюдаются достаточно хорошие результаты (22 и 24% п. э.). Особый иптерес представляет то обстоятельство, что изменение растворителя, в частности замена эфира на тетрагидрофуран, может обратить (но не всегда) стереохимический ход восстановле ния; например, это происходит в двух случаях — № 1 и 10.
Из всех исследованных алкалоидов хинии приводит к наиболь шей стереоселективпости (48% и. э.), хотя медицинский препарат «Darvon»-cnnpT *) эффективен почти в той же степени (45% и. э.). Структуры, изображающие возможные стереохимические соотно шения реагентов, приведены на схемах 68 (хинин — ЛАГ) и 69 («Darvon» — ЛАГ). Возможность участия электронной пары азота
в замещении гидрид-иона в переходном состоянии |
через пяти- |
илн шестичлениое кольцо может способствовать |
образованию |
более жесткой конформации на стадии переноса водорода, благо даря чему и увеличивается стереоселективность процесса.
Можно полагать, что существует несколько различных путей, по которым может быть осуществлено асимметрическое восстанов ление эфиров бензоилмуравьиной кислоты, приводящих к опти чески активной миндальной кислоте: а) восстановление хирального эфира ахиральным восстанавливающим агентом; б) восста новление ахирального эфира хпральным восстанавливающим
*) См. примечание «г» к табл. 5 - 11 .
А с и м м е т р и ч е с к ое |
косстаноплепнс а ц с т о ф с п о н а в различных |
|||
растворителях |
под действием ліітііііалюмшшнгіїдріїда, |
|||
м о д и ф и ц и р о в а н н о г о хнральнымн |
амшіоепііртлмп я |
|||
О |
|
Мс |
|
Мс |
LiAIH 3 (OR*)" + PliCMc |
> |
> Н О ^ С ^ - Н и |
Н — С ^ О Н + R*OH |
|
|
|
Ph |
|
Ph |
|
|
/?-(+) |
|
s-(-) |
|
|
Эфир |
ТГФ |
Другие растворители |
Хпральпіліі агент
—
|
- |
- >. |
|
а |
игу |
паи мепопанне _' "Э- — |
О |
|
|
||
|
с га |
о re |
9, |
1 (— ) - Х ш н ш |
|
|
|
|
|
|
48 |
R |
9» |
|
1 [зонронпло- |
3, |
R |
108 |
||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— |
— |
— |
— |
вьііг эфир |
|
|
|
108 |
( - ) - X i i i i n i i |
|
|
|
|
|
|
Пзоиутнло- |
|
3, |
/? |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ньііі эфир |
|
|
|||||||||||
3 |
( — ) - Х ш п ш |
|
|
|
|
|
|
— |
— |
— |
— |
Анизол |
12, |
Я |
108 |
|||||
4 |
(—)-.\шппі |
|
|
|
|
|
|
Диоксап |
11, |
R |
108 |
|||||||||
5 |
(—)-Эфедрнн |
|
|
|
|
|
|
— |
—. |
— |
— |
Бензол |
24, |
|
108 |
|||||
(—)-Х |
|
її и ніг |
|
|
|
|
|
|
— |
—. |
— |
— |
R |
|||||||
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
R |
7 |
R |
— |
|
— |
|
108 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
108 |
|||
|
( — ) - Х - Этил эфедрин |
|
|
|
|
25 |
|
10 |
R |
Диоксап |
10, |
R |
||||||||
8 |
(— )- Х-Утплзфедрші |
|
|
|
|
|
— |
|
— |
Бензол |
22, |
R |
108 |
|||||||
9 |
(+)-і|з-Зфедрнн |
|
|
|
|
|
: |
2 |
|
|
|
|
108 |
|||||||
|
|
|
|
|
— |
— |
|
— |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
R |
|
108 |
|||
10 |
( + ) - Ц п н х о н ш і |
|
|
|
|
|
|
18 |
S |
1 |
R |
|
||||||||
11 |
( + ) - Хшіндпн |
|
|
|
|
|
|
23 |
S |
— |
— |
— |
|
— |
109 |
|||||
12 (—)-Цинхонндіін |
|
|
|
|
|
12 |
R |
— |
|
— |
109 |
|||||||||
13 ( - г ) - Ц ш і х о н ш і |
|
|
|
|
|
18 |
S |
— |
— |
— |
|
— |
109 |
|||||||
14 |
«Dai'vono-спіірт |
г |
|
|
|
|
45 |
|
— |
— |
— |
|
— |
110 |
||||||
15 |
( — ) - C |
G |
|
5 |
|
|
2 |
|
2 |
5 |
) 2 |
0,5 |
R |
|
|
— |
|
— |
108 |
|
|
|
I i |
C l - l ( O I - l ) C H |
N ( C |
H |
|
— — — |
|
|
|||||||||||
16 |
(-)-СІ-І3 С1-1(ОН)С(СНз)з |
|
|
3,9 |
S |
— |
— |
— |
|
— |
108 |
|||||||||
|
Сначала в указанном растворителе |
был приготовлен реагент пп |
L i A I H . i |
и хн- |
||||||||||||||||
рального амшюсппрта, |
а затем |
и нему добавлен кетон. |
Молярное отношение |
1ЛА1Н.1, |
||||||||||||||||
хирального |
реагента |
п кетона |
равно 1,1 : 1,1 : 1.0. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
б Химическая |
формула |
реагента |
дана |
в виде L i A I H a O R * только для того, |
чтобы |
||||||||||||||
показать молярное отношение L i A U L i |
и хирального реагента Л*ОЫ, используемых при |
|||||||||||||||||||
его приготовлении. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
u Степень асимметрического синтеза падала до 0 , 3 % при замене L i A I H j |
на N a B H j . |
||||||||||||||||||
г«Uarvone-спнрт представляет собой ( 2 S , ЗП)-1,2-дііфеііііл-:і-метнл-4-дпметпламн-
нобутанол-2 (ср. формулу UU).
агентом; |
в) |
использование комбинации хирального |
эфира |
||
и хирального восстанавливающего |
агента. Оро и сотр. [102] изучи |
||||
ли эти возможные случаи на примере |
(—)-ментилбензоилформиа- |
||||
та (70А) |
и |
этилбензоилформиата |
(70Б) |
(табл. 5-12, № |
26—29). |
Как простое асимметрическое восстановление эфира (70/1) под действием ахиральпого восстанавливающего агента 1 / я ЛАГ — циклогексанол (способ «а»), так и восстановление эфира (70Б) хираль-
пым |
восстанавливающим |
агентом 1 - 3 ЛАГ — (+)-камфора |
|
(спо |
||||||||
соб «б») приводят после гидролиза к (R)-(—)-миндалы-юй |
|
ки |
||||||||||
слоте |
(10 |
и |
4% |
и. э. |
соответственно). |
Однако |
«двойное |
асим |
||||
метрическое |
восстановление» |
с использованием |
как хирально |
|||||||||
го эфира |
{70В), |
так и |
хирального |
восстанавливающего |
агента |
|||||||
(способ |
«в») |
приводит |
к |
49%-ной |
степени |
асимметрического |
||||||
синтеза. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«Двойная асимметрическая индукция» оказывается более эффек |
||||||||||||
тивной, чем можно было бы ожидать па основании простого |
адди |
|||||||||||
тивного эффекта. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
В то же время восстановление меитилбензоилформиата |
под |
|||||||||||
действием комплекса ЛАГ — хипии дает (б')-миидальную |
кисло |
|||||||||||
ту (17% и. э.). Поскольку |
восстановление (—^меитилбензоилфор |
|||||||||||
миата под действием ахиральпого восстанавливающего |
агента, |
|||||||||||
как. например, в |
способе |
«а», |
или под |
действием только |
одного |
|||||||
ЛАГ приводит к (/?)-миндальной кислоте (6—10 ?'6 и. э.; разд. 2-3.4; табл. 2-4), то необходимо принять, что стереохимический контроль в этих двух процессах действует в противоположных направле ниях. Восстановление хирального (—)-ментилового эфира (70В)
|
|
а)1\Ш4-цик/іогеі<сано/і |
СООН |
|
|
|
|| || |
6)1\МНа-{+)-цамд>ора ц |
,1 |
- . , |
|
РИС—С —OR |
s)UAUi4-(+)-KaM<poph |
V |
U M |
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
%иэ |
Конфигурация |
|
A |
R = (—)-менти/і |
а) |
Ю |
R |
|
Б |
R = эти/г |
б) ~ 4 |
R |
||
В |
к = (-)-ментил |
в) |
49 |
/? |
|
под действием хирального восстанавливающего агента, комплек са ЛАГ — хинин, приводит к (Л)-мш-щальиой кислоте с низкой стереоселективностыо (7% и. э., табл. 5-12, № 28), что согла суется с ожидаемым результатом для действующей в противопо
ложных направлениях |
«двойной асимметрической |
индукции» |
|||
(см. также табл. 5-3, № |
9). |
|
|
||
Изучение реакции восстановления еиаминов (табл. 5-13) |
показа |
||||
ло, что при молярном |
отношении хирального агента и ЛАГ 1 : 1 |
||||
образуется |
реагент, |
под действием которого восстановление |
|||
происходит |
с более |
высокими стереоселективностыо |
и |
общим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
5-12 |
||
|
А с и м м е т р и ч е с к ое восстановление кстонов |
иод |
действием |
комплексов L i A I I f , , — алкалоид а |
|
|
|
||||||||||
|
|
L i A I H g O R * -1 - R _ |
С — К' —»—>- КС I I О Н К ' -|- К * 0 J [ |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хиральный |
индуцирующий |
агент |
|
|
|
|
|
||
ii.il. |
Кетон |
|
( — ) - Х Н И 1 Ш |
( | )-Х1Ш1|Д1Ш |
(—Нпшхо- |
(-i-)-millXOHHH |
другие |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Ш І Д І Ш |
|
|
реагенті,! |
|
Литера |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
о/ |
кон |
0/ |
|
|
кон |
% |
кон |
|
кон |
% |
кон |
тура |
||
|
|
|
/о |
фигу |
/0 |
|
|
фигу |
фигу |
II ' "э. |
фигу |
фигу |
|
|
|||
|
|
|
II. Э. |
рация |
И . |
0 . |
рация |
II. э. |
рация |
рация |
II. 0 . |
рация |
|
|
|||
1 |
C I - I 3 G O C 2 H 5 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 б |
|
|
10G, 109 |
|
2 |
СН 3 СО - нзо - С 3 И 7 |
|
0 |
S |
— |
|
, |
— |
— |
— |
2 |
R |
14 |
S |
" |
|
109 |
3 |
C H 3 C O - m p e m - C 4 H g |
|
11 |
S |
— |
|
|
— |
8 |
S |
7 |
R |
10 |
S |
в |
|
109 |
4 |
C i - I 8 C O C e H , 3 |
|
6 |
S |
— |
|
|
— |
0 |
S |
— |
|
|
|
|
109 |
|
5 |
C H 3 C O C 0 H 1 3 |
|
4 |
S |
3 |
|
|
S |
— |
— |
3 |
|
|
_ |
111 |
||
G |
С Н 3 С О С П 2 С „ Н 5 |
|
2 |
S |
3 |
|
|
R |
— |
— |
|
|
|
|
109 |
||
7 |
C H 3 C O C e H 5 г |
|
48 |
11 |
23 |
|
|
S |
12 |
R |
18 |
S г |
13 |
Я |
» |
109 |
|
8 |
C I I 3 C O - / i - G M 3 O C ( i H 4 |
л |
-|-19° |
— |
- 8 ° |
|
— |
— |
— |
— 10° |
|
~ ю ° п |
|
|
109 |
||
9 |
СЫ3 СО — С 6 Н,(СН 3 \, - 2, 4, 6 |
41 |
R |
3 |
|
|
S |
— |
— |
1 |
S |
о |
R |
в |
109 |
||
10 |
|
|
а |
||||||||||||||
СЫ3 СО-а-С1 0 1-17 |
|
1 |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
109 |
||
11 |
2, 4, G - ( C 0 H U ) 3 C 0 I - I , - C O C H 3 |
КЗ |
Л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
109 |
||
12 |
и - С Н 3 О С в Н 4 С О С 6 Н 5 |
|
0 |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
108 |
||
13 |
?1 - СН 3 С в 11. ,СОС 0 Н 5 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
38 |
|||||
14 |
o - C I i 3 C 0 I I 4 C O C G I I 5 Д |
|
+ 3 ° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38 |
15 |
o - C I C 0 I - I 4 C O C 6 H 5 д |
|
— 1 ° |
— j _ 2 ° |
|
— |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
||
16 |
n - ( C H 3 ) 2 N C 0 H 4 C O C e |
H 5 Д |
+ 0 , 1 ° |
— |
— |
|
|
— |
— |
— |
|
— |
|
|
108 |
||
17 |
2, 4, 6 - ( С Н 3 ) 3 С в Н , С О С „ Н 5 |
39 |
S0 |
13 |
|
|
R |
— |
— |
24 |
R |
8 |
S в- |
е |
38, |
109 |
|
18 |
a - C 1 0 H 7 C O G ( i H 5 Д |
— 10° |
_ |
+ 3 ° |
|
|
_ |
+ 1° |
|
_ |
|
_ |
38, |
109 |
|
19 |
(9-Антрил) СОС„1-15 |
- 1 4 ° |
- |
-1-13° |
— |
— |
— |
- f 1° |
— |
— |
|
— |
38, |
109 |
|
20 |
m/)em-C 4 HgCOC 0 H5 |
2 |
S ж |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
— |
37 |
||
21 C e H 1 3 C O C e H 5 |
26 |
— |
10 |
- |
— |
— |
4 |
— |
— |
|
|
- |
109, |
111 |
|
22 о - С Н 3 С „ Н 4 С О С в Н 1 3 Д |
+ 3 ° |
— |
— 1 ° |
— |
— |
— |
- 0 , 3 ° |
— |
- |
|
— |
109, |
111 |
||
23 |
а - С і 0 Н 7 С О С 0 Н 1 3 Д |
0° |
— |
+ 8 ° |
— |
— |
— |
0° |
— |
— |
|
— |
109, |
i l l |
|
24 |
Сшіро-[4,4]-понанон-1 |
5 |
R з |
— |
— |
2 |
R з |
1 |
|
12 |
|
S 3 |
, и |
112 |
|
25 |
Поли-З-бутеион Д. 1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
12° |
|
к |
100 |
|
26 |
С „ Н 5 С О С О О С Н 3 |
17 |
S |
— |
— |
5 |
R |
— |
— |
4 л |
R |
л |
102 |
||
27 |
С 6 Н 5 С О С О О С 2 Н 5 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
5 |
м |
R |
м |
102 |
|
28 |
С 0 Н 5 С О С О О (—)-ментпл и |
7 |
R |
- |
— |
26 |
R |
— |
— |
40 |
л |
R |
л |
102 |
|
29 |
С 6 Н 5 С О С О О (—)-ментил я |
|
|
|
|
|
|
|
|
49 |
м |
R |
м |
102 |
|
а Соотношение ІЛАШ.І : хиральный агент : субстрат, если это не оговорено особо, равно 1,1 : 1,1 : 1,0. Этот комплекс изображен в виде L i A l H a O R *, что не отражает его действительного строения.
б Этот реагент получеп взаимодействием (-|-)-камфоры и ЫА1Н4 в эфирном растворе. При использовании этого реагента, согласно
данным |
[ 9 9 ] , образуется метпл-трет-бутилкарбниол |
с 18% н . э . Вращение, как отмечается в работах |
[99, 10(1], |
обусловлено приме |
|
сью камфоры; однако в работе [106] сообщается, что |
в |
трех опытах (молярные отношения L i A l H . i |
п камфоры |
равны 1 : 1 , 1 : 2 |
|
и 1 : 3) |
получен газохроматографически чистый продукт, |
обогащенный (—)-изомером ( 2 % и. э.). |
|
|
|
в Хиральным агентом служил (—)-эфедрин.
г В растворе ТГФ при восстановлении комплексом LIA1H4 — хинин образуется Я-пзомер с 9% н . э . ; при действии комплекса L i A l H , | — (-гО-циихонин образуется также я-изомер с 1% н . э . (ср. с табл. 5-11).
д Максимальное вращение неизвестно, поэтому приводятся удельные вращения.
0 При использовании раствора (—Ххиннпа в ТГФ, а не в эфире образуется S-нзомер ( 2 % и. э.), с (—)-Г*Г-зтилзфедрішом образуется Б-изомер(17% н . э . ), с (-|-)-і|і-зфедршюм образуется Н-изомер (27% н.э.), с 1-феннл-2-дютиламипоэтанолом — S-иаомер (2 % н.э.), с (S)-(—)-метішфеннлкарбпнолом — R-изомер ( 0 , 2 % н.э.).
Ж В работе [3 7] для карбинола принята Л-(—)-конфнгурация п предположении, что трем-бутнльпая группа больше фенпльпой, но в настоящее время установлено, что в действительности спирт имеет S-(—)-копфигурацпю, как и указано в таблице.
3 Молярное отношение 1лА1Н4 : хиральный агент : кетон равно 1 : 2 : 1 .
1 1 |
Хиральным |
агентом служил (—)-а-метилбепэнламии; |
с |
(-fO-a-метилОензиламином |
получен Д-пзомер (14% п. э.). Следует отме |
тить, |
что этот реагент не имеет ОН-группы в противоположность |
всем другим хиральным |
агентам, приведенным в таблице. |
||
к Нолнбутеп-З-он восстановлен в полиметплвипнлкарбинол |
с [а] ц — 1,0°, —9,2° и —12,3° (этанол) в зависимости от молярного |
||||
отношения L i A l H 4 |
: камфора, равного 1 : 1 , 1 : 2 или 1 : 3. |
|
|
|
|
л Применен реагент LIAII-T4 — (—)-мептол (1 : 3); ср. с табл. 5-3 по применению хиральных реагентов Меервейна — Понндорфа—
Верлся при восстановлении сложных эф роп бензоилмуравьиной кислоты. м Применен реагент LIAII-I4 — (+)-камфора (1 : 3).
" Ср. с разд. 2-3.4 и табл. 2-4 по восстановлению ментилбензоилформиата под действием ахнральных восстанавливающих агентов.
выходом. По этой причине опыты, сведенные в табл. 5-11, и боль шая часть опытов в других примерах восстановления (табл. 5-12— 5-16) проводились с применением соотношений ЛАГ: реагент : суб страт 1,1 : 1,1 : 1.0. Восстановление ацетофепома под действием комплекса ЛАГ — хшшп изучено особенно подробно (табл. 5-11,
№ 1—5). Во всех опытах |
(кроме одного, который был проведен |
в среде тетрагидрофурана) |
в избытке получался (Л)-(-г)-.метилфе- |
ннлкарбпнол * ) . (—)-Цпнхоппдип и (—)-эфедрип, которые имеют одинаковые (S. Л)-«др»/?гро»-копфпгурации по центрам, связан ным с гидрокснлом и азотом (77; ср. 68), также дают (й)-(+)-метпл- фепплкарбинол, тогда как (-{-)-хпиидин и (-І-)-цішхонин с про тивоположным (R. £)-<<эршнро>>-расположением по центрам, свя занным с гидрокснлом и азотом (72). приводят к избытку эпап-
тпомерного (S)-(—)-метплфеннл карбинол а. |
Реагент, полученный |
из (—)-хпнпна. приводит к более высокой |
стереоселективпости, |
чем реагент из (—)-цинхоиндипа, который отличается от хинина
наличием I I вместо ОСН3 при С-6 (ср. |
с 6"6'). " чем реагент из |
|
(-г)-хппиднпа |
или (-г)-цннхопипа [72), |
которые являются энап- |
тпомерамн по |
С-8 п С-9. |
|
(+)-хинидин, |
R = 0 M e |
(-ь)-цинхоник, |
R = H |
Эти опыты были использованы в качестве основы для уста новления корреляции конфигураций карбинолов. Однако к этим результатам следует относиться с большой осторожностью, так как стереохнмнческая картина реакции, по-видимому, очень сложна. Так, в нескольких опытах (табл. 5-11, № 1 и табл. 5-12, № 3 и 6) наблюдается обращение стереохимического хода реак ции при замене эфира на тетрагидрофуран в качестве раствори-
*) |
(Я)-(-г)-Метилфешілкарбшгол является эиаптиомером |
карбнпола, |
|||
который получается в реакции восстановления по Меервеііиу — |
Поппдорфу — |
||||
Верлею |
с |
использованием (—)-хипіша н шрет -бутнлата калия. Однако |
|||
с помощью |
меченных дейтерием соедипешііі [37, 38j убедительно |
показано, |
|||
что реакция |
восстановления |
под действием комплекса Л А Г — х ш ш п не отно |
|||
сится к реакциям восстановления типа реакции Меервеі'ша — |
Поппдорфа — |
||||
Верлея, |
т. |
е. водород не |
переносится от атома углерода, |
содержащего |
|
гндрокспл. |
|
|
|
|
|
