Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 345

Скачиваний: 0

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

Тот факт, что направление асимметрического синтеза при гпдроборнроваиип данного олефипа простыми аддуктами а-пннена н дпборапа зависит от времени, прошедшего между приготовле­ нием аддукта и его использованием, является важным указанием па то, что нужно соблюдать осторожность при применении моделей к этой и другим сложным реакциям с использованием многокомпо­ нентных хиральных образований в качестве реагентов.

6-2.6. Асимметрическое гидроборировапие, протекаю­ щее под контролем хпральпых центров п олефнне

Известны многочисленные примеры (особенно в ряду цикли­ ческих систем) гндроборпрованпя под действием диборана при

стереохнмпческом коитро.те

со стороны асимметрических центров

в субстрате. ПОЧТИ ВО всех

случаях исходный асимметрический

центр сохраняется в продукте.

Ожидаемое стереохимпческое направление реакций гидробори­ рования показано на примере мирцена [50], а-пинена [7]. 6-пппена

[7]. /г-ментеиа-1 [14]. ?ьмептена-3 [51], 2,3-димотил-З-н-толплцнкло- пентеиа [52] и лонгифо.тена [53]. Моногидроборироваиие (R)-(-\-)- лимонена (40) бис-(1.2-днметплпропил)бораиом дает, как и ожида­ лось, после стадии окисления смесь (4ft. SR)- и (4Л, 85)-»-мен- тен-І-олов-9 [54]. Гидроборировапие (/?)-(-!-)-лнмопеиа (40) избыт­ ком диборана. однако, приводит к продз'ктз^, который, как и предполагалось [55]. отвечает аддуктз' oz/c-борапа, в котором один атом бора связан с вторичным атомом углерода, а другие — с кон­ цевыми атомами з^глерода в цепи.

Предполагалось, что в результате термической изомеризации этого промежз-точпого соединения оно превращается в б«с-боран, в котором оба атома бора связаны с концевыми атомами зтлерода. Окисление приводит к 7.10-диокси-тг-меитапу (41; [а]д + 20,1°). Основным резз'льтатом этой последовательности реакций является

потеря исходного асимметрического центра при С-4 и возникнове­ ние нового асимметрического центра при С-8. Поскольку макси­ мальное вращение и конфигурация продукта неизвестны, невоз­ можно определить степень асимметрического синтеза или сделать выводы относительно стереохимического хода всей последователь­ ности реакций. Принимая во внимание недавнюю работу по гидро-


борировапиго диенов [45], можно полагать, что реакция протекает через циклические промежуточные соединения. Носит ли асиммет­ рическая индукция в этом случае внутримолекулярный или межмолскулярпый характер, пока сказать невозможно.

Подробно изучен стереохимический ход реакций гидроборпровання — окисления диастереомериых (1/?)-изопулеголов (42—45)

 

он

он

45

18%

82%

Р н с. 6-14. Гидратация

(ІЯ)-ігзопулеголов

с использованием реакции гпд-

 

роборироваипя.

 

[56]. Результаты представлены па рис. 6-14. Стереохимические соотношения в этом случае могут быть объяснены лучше на основе предположения тракс-присоедииения, включающего атаку другой молекулой гидрида боратного промежуточного соединения (напри­ мер, 46), чем в предположении внутримолекулярного ^ис-гидро- борироваипя через промежуточное соединение типа 47. Однако


гндроборпроваыие (1R,SR)-Д3-?і-ментенола-9

(48) наиболее веро­

ятно протекает путем г/ис-присоедннеипя

[50—54].

46

47

48

67%

3 3 %

6-3.

Асимметрические

реакции

цик.-ющ) исоед и иеиин

Вэтом разделе мы рассмотрим реакции, в которых реагент присоединяется по углерод-углеродной ДВОЙНОЙ связи таким обра­ зом, что образуется циклический хиральный продукт либо непо­ средственно, либо в результате последующей стадии циклизации. Родственные реакции, такие, например, как образование цпклопроппльных соединений путем присоединения карбена или карбе-

ноида и циклоприсоедииение по Дильсу — Альдеру, изучались весьма широко, но данных о других перспективных асимметриче­ ских реакциях, включающих, например, димеризацию, 1,3-дипо- ляриое присоединение и асимметрические реакции иитрепов, пока

еще мало. Найдено, что транс-енамин, образующийся из

(R)-(~r)-

N-метил-сс-метилбензиламина и пропионового альдегида, при обра­

ботке сульфеном [полученным из CH 3 S0 2 C1 и

( C 2 H 5 ) 3 N ]

дает

продукт (2 + 2)-циклоприсоедииения. Хиральиое

индуцирующее

аминопроизводпое

удаляется

исчерпывающим

метилированием

и элиминированием по Гофману с образованием

(5)-(-Ь)-4-метил-

тиет-1,1-диоксида

(6% и. э.)

[57].

 

 

В результате

реакции (2 -f- 2)-циклоприсоедпиенпя

(R)-(—)-

1,3-диметилаллена с акрилонитрилом образуются четыре опти­ чески активных диастереомерных 1-этилиден-2-метил-3-цианоцпк- лобутана с неизвестной оптической ЧИСТОТОЙ [58]. Озонированием эти аддукты превращены в хиральные цис- и ?гаракс-2-метпл-3-циа- ноциклобутаноны, для которых иа основании кривой циркуляр­ ного дихроизма для центра С-2 установлена Д-коифигурация.


6-3.1. Синтез хнральных циклопропанов

с использованием реакции цпклоприсоедннешш

Реакция дифенилдиазометапа с (—)-меитилакрилатом (49) или с (—)-меитилметакрилатом (50) приводит к смеси диастереомерных эфиров, которые после омылепия дают оптически активные цпклопропанкарбоновые кислоты (51) и (52) с 2.2% и. э. в первом

случае

[R-(—)-51,

где R =

Н]

и 10% п. э. во

втором

случае

[R-(+)-52,

где R

= СН3 ]

(рис. 6-15)

[ 5 9 - 6 1 ] .

Предварительная

 

 

 

СН2

СН,

 

 

 

 

 

 

 

Ph

-(—)-менто

 

 

2) О Н -

 

\соон

R1СООН

 

 

 

 

S~(+)-5f

R-H-51,

К = И

 

 

 

 

5-(-)-52

R-(+)-52,

R = Me

 

 

PhjCN,

 

 

 

 

 

 

Ph

Ph

 

 

 

Ph.

,CH,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ph

 

 

 

 

 

(j)

.COOR*

 

COOR*

 

 

 

 

 

 

 

54Б

 

P л c. 6-15. Возможный механизм

реакции

дпфенплдпазоыетана с

хпраль

 

 

нымп акрил атамп.

 

 

 

интерпретация стереохимического хода этих реакций была затем изменена с учетом определенных впоследствии абсолютных конфи­ гураций продуктов [61].

Стереохимическое протекание реакции было объяснено на основе модели типа модели Прелога для начальной реакции присоединения с последующим «диазообменом» во время образо­ вания циклопропанового кольца [61]. Эта модель фиксирует кон-

формацию

субстрата, как

показано

на

схемах 49

и 50. Группа

С = С Н 2

замещает

здесь

группу С =

О в

модели

Прелога

для

асимметрического атролактииового

синтеза

(см. рис. 2-6).

В 49

и 50 карбонильный

атом: углерода

в

(—)-ментоле

представлен

двумя меньшими группами, экранирующими эфирный карбонил. Преимущественная атака бифепилдиазометана происходит по стерически менее затрудненной диастереотопной стороне двойной связи (снизу плоскости чертежа). Пиразолин (53), который обра-


зуется первоначально, может разлагаться до азота и бирадикала, нлп же кольцо может размыкаться по одному из двух ионных механизмов. Только ИОННЫЙ механизм, представленный схемой 54 А —>- о4В, удовлетворительно объясняет наблюдающееся стереохимическое направление реакции, и именно этот механизм при­ нимают Вальборскп и сотр. [62]. Причины для выбора транс- копланариой конформацпн. как и основания для построения моделей 49 и 50, не так убедительны, как в случае кислородсодер­ жащего аналога (рис. 2-6), где это окружение должно было бы ока­ заться гораздо менее выгодным из-за наличия двух противополож­ ных карбонильных диполей. Меньшая предпочтительность траисондного расположения может оказаться одной из причин занижен­ ной степени асимметрического синтеза, наблюдающейся в этих реакциях.

Описана

реакция этплдпазоацетата

с (—)-мептил-а-пзопроппл-

акри.татом

(55). приводящая после омыления с 15%-иым выходом

к {lR.2R)-(—)-г;»с-умбеллуларовой

кислоте (56'; 6 96

и. э.)

и с 57°о-пым выходом к (1R. 2S)-(—)-нгрян.с-умбеллуларовой

кис­

лоте (57; 3 96 п. э.) [62]. Аналогичная

реакция (—)-ментил-в, (3-

дпметплакрплата (58) приводит к (\R,

3R)-(—)-м/?амс-кароиовой

кислоте (59; 15.996п. э.). Разложение диметилдиазометана при ка­

талитическом действии меди в присутствии днментилфумарата

(60)

приводит к избытку (IS. 3S)-(~r)-mpaHc-K&Y>onoBoii

кислоты

(61).

Конфигурация преобладающего изомера предсказана в обоих случаях в предположении атаки карбеном по стерпчески менее затрудненной стороне двойной связи при ориентации а-, Р-неиасы-

щеиного

эфира, аналогичной ориентации в модели Прелога (ср.

49 и 50)

[62].

R,C=C / R'

1) N: CHCOOEt

п 2 * - — -

2 ) О Н -

COOR*

 

СООН

СООН

 

СООН

R"

R'

НООС

R'

Н N J /

R

 

 

R

55,R =

Н , R ' = изо-Рг

56

57,

R =

Н , R'=

изо-Рг

5 8 , R = M e , R ' = H

 

53,

R =

Me, R'=

Н

R*=

(.—)-ментил

 

 

 

 

 

Реакцией более сложной, чем это кажется с первого взгляда, оказывается катализируемая основанием конденсация этилакрилата (62А) и (—)-ментилхлорацетата (63) [63] с образованием смеси циклопропаикарбоиовых эфиров, которые после омыления дают оптически активную трансА,2-циклопропандикарбоиовую кис­ лоту (64). При этом образуются лишь следы z/.z/c-кислоты (65). Наиболее загадочным является тот факт, что продукт при прове­ дении реакции в толуоле был левовращающим (выход 40—60%; 1,8—3,1 % и. э.), тогда как при проведении реакции в диметилформ-