Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 351

Скачиваний: 0

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

положить, что механизм гидроборирования данного алкепа весьма сложен и включает стадии присоединения и замещения.

Асимметрическое гид робо рирование применялось для синтеза спиртов п других соединений, оптическая активность которых обусловлена наличием дейтерия. Результаты таких синтезов приведены в табл. 0-4. В примерах № 2 и 3 обнаруживается силь­

ный изотопный эффект [1(3] (см. также [17]).

Гидроборировапие

(Z)-rcKcena-l-[l-D]

(Ю и w-бутильпая группа — в і/ис-положепии)

приводит после

окисления

под

действием

перекиси

водорода

к (/?)-(—)-гексаііолу-1-[1-БІ

(42%

п. э.), тогда

как в тех

же усло­

виях (ЬУгексеи-1-H-Dj дает (5)-(+)-гексапол-1-[1-В] (86% и. э.)*)-

Как и

ожидалось, происходит обращение

знака хиралыюсти

(ср. разд. 6-2.5), но можно

одновременно предвидеть и получение

близких

величин степени

асимметрического

синтеза, так как

оба алкепа различаются только по ориентации водорода и дейте­ рия относительно w-бутилыюй группы.

Изотопный эффект может отражать разницу в «размерах» атомов водорода и дейтерия, а кроме того, указывать и на воз­ можность частичного связывания этих атомов с проявлением некоторого первичного изотопного характера при их взаимодейст­ вии в переходном состоянии [19]. В то же время это может отра­ жать лишь неконтролируемое «старение» реагента в обоих опытах (ср. с рис. 6-13). Гидроборировапие (2)-бутеиа-1-[1-В] под дей-

s c

=

\

 

« - B u C H 2 - c ' - D

42%и.л

н-Ви

2

 

D

ОН

 

 

 

 

 

 

Н.

 

 

,D

D

 

^ C

= C

N

ІшҐ

« - B u C H 2 - C - H

86% н.э.

н-Bu

 

 

H

OH

 

Ж

 

 

 

 

ствием P*BH (табл.

 

6-4, №

1) приводит к

(/?)-(—)-бутанолу-1-

[1-D] (56% и. э.) [20]; однако сравнительные данные для гидробо­ рирования (і?)-бутепа-2-[1-Б] отсутствуют. Данные опыта № 4 (табл. 6-4) позволяют сделать предположение, что, кроме того, изотопный эффект связан с переносом водорода из «ди-З-пинанил- борана» (или дейтеробораиа) к тому же самому немеченому алкену. При обработке г/.ггс-бутена-2 «ди-З-пипаиилдейтеробораном» [21]

[полученным из (-г-)-а-пинена,

L i D и эфирата трехфтористого

бора], а затем при окислении

перекисью получается эршпро-

бутаиол-243-Dl [смесь (25, SR)-

и

(2R,

35)-эиаитиомеров]. Энан-

*) Символы Е п Z применяются

здесь

согласно данным работы [ I S ] ,

поскольку 1(ис-/1ф<г»с-обозначеыия не

дают

однозначного представления

о строении соединения.

 

 

 

1 8 - 0 7 7 7


тиомернын состав

оы.т

определен нутедг разложения

продукта

до (S)-{—)-этанола-[1-В]

(64%

н. э.). Поскольку, как

известно,

гндроборнрованпе

протекает

в результате г^мс-присоедппепня,

это представляет собой превосходный путь для определения конфигурации (—)-этапола-|1-]!)]. Если предположить, что в ходе реакций разложения не происходит рацемизации по атому угле­ рода, связанному с дейтерием (рис. 6-7), то этот эпантномерпып состав отражает асимметрическое направление реакции дейте ро­ борнровання. которое осуществляется в меньшей степени, чем при гпдроборнровапин г;»с-бутепа-2 под действием нормального в изотопном отношении реагента (75—87% п. э.) (табл. 6-1 ЦО, 12]). Возможно, что наблюдаемая разница в стереоселективпостях при переносе водорода пли дейтерия либо отражает различия в приготовлении реагентов, лпбо связана со старением реагента (разд. 6-2.5 и рис. 6-13).

Последний приме]) № 5. приведенный в табл. 6-4 [221, указы­

вает

на

то, что асимметрическое

направление

реакции «Р* BD»

с пептеном-1

1(H)- (—)-пептанол-1-[2-В]

имел

48 ±

7%

и. а.]

 

 

н

 

Ме

 

 

 

Ме

 

 

 

 

 

Ме,

і) Р?вн>

:

 

 

 

:

 

 

 

 

 

--

А

н ^ с ^ о

н

и

н о ^ с ^ н

 

 

 

 

 

||

2)НОО-

|

 

 

 

|

 

 

 

 

 

 

 

 

СН2

 

 

 

СН:

 

 

 

 

Me'

Н

 

Me

 

 

 

Ме

 

 

 

 

 

і)

P;BD

 

6,5%

 

 

 

93,5%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2)

н,о2

 

 

 

 

Me

 

 

Ме

 

 

 

Ме

 

М е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н — с — О Н

 

НО — С — Н

O J

С = 0

 

C F 3 C O 3 H >

С = 0

н ; 0 )

 

 

u_^A n

U

n^c-~U

 

P l '0 >

CHD сохранение

0

 

 

 

Н — С —D

 

D — c — н

 

\ п и

конфигурации^

 

 

 

 

 

L

 

 

Me

 

 

*CHD

 

 

 

Me

 

Me

 

 

 

 

 

І

 

 

 

18%

 

8 2 %

 

 

 

 

 

Me

 

 

 

 

 

 

 

 

ОН

 

ОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•I

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

и

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н Л D

•°

М е Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Me

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ 8 % / f

 

5 2 %

S

Р и с .

6-7.

Изотопный

эффект

в

асимметрическом гпдроборпропашш цис-

 

бутена-2 и установлении

конфигурации

(—)-3Tariona-[J-D].

 

выражено сильнее, чем при реакции «Р? ВН» с целым рядом 2-заме- щенных алкенов-1 (табл. 6-3). К сожалению, с целью непосред­ ственного сопоставления пеитен-І-12-D] не был исследован в асим­ метрическом гидроборироваиии под действием «Р* ВН».

Влияние изотопных эффектов на стереоселективпость отмеча­ лось также и в реакциях восстановления под действием реактивов Грииьяра (разд. 5-2.Зд).


Все эти результаты представляют исключительный интерес. Необходимо проведение ряда дополнительных исследований для пх подтверждения и для развития дальнейших теоретических представлений о существе этих явлений.

6-2.2. Кинетическое разделение

рацемических

олефшюв

 

 

 

Гидроборироваиие под действием

хирального

гидрпдоборана,

не доведенное до

конца, представляет

собой

пример кинетически

контролируемого

асимметрического превращения

(разд. 1-4.4а).

 

оптически

v

 

активный

оптически

 

 

активный

Р п с. 6-8. Частичное кинетическое

разделение рацемического олефина под

действием «ди-3

-пннанплборана».

 

Хотя такие процессы и нельзя рассматривать как асимметриче­ ский синтез, поскольку при этом не возникает новый асимметри­ ческий центр, все же целесообразно ознакомиться с использова­ нием «ди-З-пинанилбораиа» для этих целей.

Обработка 3-метилциклопентена половинным количеством «ди-З-пинанилборана» (рис. 6-8), необходимым для проведения реакции до конца, приводит к возникновению оптической актив­ ности в остающемся, не вошедшем: в реакцию олефине (45% п. э.). Увеличение количества борапа до 80% от количества, необходи­ мого для осуществления реакции полностью, увеличивает стереоселективность (65% и. э.) [12]. Этим методом удалось осущест­ вить частичное кинетическое разделение 3-этилциклопентеиа [12], 1-метнлнорборнена [12], транс, ??і£л.мс-2,8-??грямс-бицикло-[8,4,0]- тетрадекадиеиа [23], триметилциклодекатриена [24] и 4-метилцик- логексепа [25]. Возможности метода несколько ограничиваются тем, что с «ди-З-пинанилбораном» реагируют только сравнительно мало пространственно затрудненные олефины.



6-2.3. Синтез оптически активных кетонов

Поскольку окисление боранов может приводить к кетонам [26. 27], то реакция некоторых олефнпов с хиральным борапом была положена в основу метода синтеза хпральпых кетонов. В качестве примера можно принести гндроборироваиие симмет­ ричного олефина — порборпепа (16) — под действием «ди-3-пипа- нилборана» [28]. После окисления смеси промежуточно образую­

щихся хпральпых боранов (17—18)

хромовой кислотой

получают

оптически активную

(15, 4й)-(+)-поркамфору (21) с

2 1 % и . о .

 

BP?

 

 

16

17-18

21

 

По другому методу промежуточно образующаяся смесь может быть сначала окислена перекисью с образованием спиртов, с последую­ щим их окислением реагентом Саретта [29. 30]. Стсреоселектпв-

17А

19 Б

17Б

tR,4S-(-)-21A

/S,4R-(+)-2/E

 

НО

 

 

ІВА

20А

20Б

ЇВ Б

Р и с . 6-9. Промежуточные

соеднпепия в

процессе

гидроборировашш —

окислення норборпена по действием

«дп-З-пппанплборапа».

ность реакции определяется по составу смеси диастереомерпых

боранов (17—18),

как показано на рис.

6-9.

 

Четыре диборана (17А и 17Б + 18А

и 18Б) после окисления

перекисью дают две пары эпаптиомерпых спиртов (19А

и 19Б;

20А и 20Б), но

дальнейшее окисление

разрушает карбипольный

хиральный центр, приводя к эиаптиомерным кетонам (21А

и 21 Б).