Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 339

Скачиваний: 0

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

Асимметрический днспоный синтез

по Дильсу — Альдеру

 

взаимодействием хнральных акрнлатов

с цііклоіісіггадиеііом

°

 

диастерео-

UA1H4

н о с н

 

CH, = CHCOOR'

мерные

 

 

 

 

 

эфиры

 

 

 

 

 

 

 

 

CHjOI-I

 

 

 

 

 

2Я-(+)-//6

2S-(+)-//7

 

 

 

 

 

Тем­

Преобладающий

 

 

 

 

изомер

Акрилат а

Катализатор

Растворитель

пера­

 

 

тура,

116,

117,

 

 

 

 

'°С

 

 

 

 

 

% п. э.

% п. 3.

111А

 

Без

катализатора

Без

раствори­

25

( + ) 8

 

 

 

 

 

 

теля

 

 

 

R* =

( _ ) - M en-

To

же

 

СН,С1.,

0

( + ) 9

тил

 

»

»

 

С1-ЬС1о

35

( + ) 7

 

 

 

ALC1 3 - 0(C . ,H 5 ),

сн,сП

0

( + )

49

 

 

 

АІС13 -0(С;і-1

5 )2

- 7 0

( + )

67

 

 

 

B F R O ( C , H 5 )

2

СЫ,СЬ

0

( + )

74

 

 

 

B F 3 . 0 ( C 2 H 5 ) 2

СЫ2 С12

- 7 0

( + ) 8 2 -

 

 

 

SnCl.,

 

Толуол

4 - 8

85

 

 

 

 

 

( + )

41

 

 

 

Без

катализатора

С1-1,С12

35

( + ) 4

111Б

 

B F 3 - 0 ( C 2 I I s ) 2

СН 2 С1,

0

( + )

23

R* = ( - ) - 2 - O K - B F 3 - 0 ( C 2 H 5 ) 2

С Н 2 С 1 2

- 7 0

( + ) 27

тнл

 

Без

катализатора

Без

раствори ­

25

( - ) З

111В

 

 

 

 

 

 

 

теля

 

 

 

R*

=

( + ) - 2 - 0 K -

S n C l 4

 

Толуол

4 - 8

( - )

15

тил

 

B F 8 - 0 ( C 2 H 8 ) a

СЫ2 С12

- 7 0

( - ) 2 8

 

 

 

111

Г.

 

Без

катализатора

СН 2 С1,

35

( - )

11

R*

=

( + ) - П п -

B F 3 - 0 ( C 2 H 5 ) 2

сн2 сі;

- 7 0

( - ) S S

иаколпл

Без

катализатора

Без

раствори­

25

( - ) 5

ПІД

 

 

 

 

 

 

 

 

теля

4 - 8

 

 

R*

=

( + ) - 2 - B y -

S o C l 4

 

Толуол

( - ) 2 4

тнл

 

Без

катализатора

Без

раствори­

160

( - ) б в

111

A

 

 

=

( - ) - M e n -

 

 

 

теля

 

 

 

R*

 

 

 

 

 

 

 

 

ТИЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

( + ) 3 , 1 . ( - ) 36

( - ) 43

( + ) 3 ( - ) 16-

П =

а

R * — хпралъпал

спиртовая

группа

в

различных

сложных эфпрах:

в

ША.

3(Я)-(-)-ментпл;

в 111Б

R =

(2Л)-(-)-2-октпл; в 111В

Я =

(2SH+)-2-OKTtHi;

в

НІГ

К =

(23)-(+)-3,3-днмстнл-2-бутпл;

в

ПІД

R

=

(2S)-(+)-2-6yTira.

 

 

 

 

б Данные

взяты

из статей

[ S 3 — S 5 ] .

 

 

 

 

 

 

 

 

"

Продукт

получен

взаимодействием

(-)-мептіиакрнлата

с цпклогексадпеном-1,3

вместо

цпклбпентадпена-1,3

[ 8 5 ] .

 

 

 

 

 

 

 

 


Была сделана попытка объяснить стереохимическпй ход асим­ метрической реакции Дильса — Альдера при взаимодействии дп-(— )-ментплфумарата и бутадиена-1,3 с точки зрения модели переходного состояния типа модифицированной модели Прелога [80]. В основной модели 118 диен и дпенофил сближаются в парал­ лельных плоскостях, причем приближение диена сверху (ге-ге-сто-

рона) приводит к 1Л:2_й-продукту, а

снизу — (si-si-сторона) —

к I S : 25-продукту. Все двойные связи в диенофиле в этой

модели

заморожены в трансопдном положении,

а сложиоэфирная

карбо­

нильная группа экранирована малой (водород) и средней (— СН2 ) группами, связанными с карбинольным атомом углерода (— ^мен­ тальной группы. Было предположено, что преобладающим будет тот энантиомер, который должен образоваться при подходе диена «о стороны R s - rpynnbi (сверху на схеме 118).

ИВ

R.R-/08

iR,2R-(-)-HO

Рассмотрены и другие модели, которые приводят к тому же результату; имеются еще другие модели для катализируемых реакций. Они очень надуманны, и в работе [80] рассмотрены многие факторы, делающие их слишком сложными.

6-3.3. Асимметрическое эпокспдироваипе

Асимметрическое эпоксидирование различных монозамещенных этилена под действием (-г)-монопероксикамфорной кислоты при­ водит к оптически активным эпокисям, слегка обогащенным левовращающим энантиомером (табл. 6-11). Асимметрическое эпокси­ дирование стирола изучалось в различных растворителях. Асим­ метрическая направленность реакции наиболее сильно выражена при проведении реакции в хлороформе (4,4% и. э.) и менее харак­ терна при протекании реакции в эфире или СС14 (2,0% и. э.). Это различие в стереоселективности при изменении природы раство­ рителя должно быть обусловлено преимущественной сольватацией одного из конкурирующих переходных состояний, однако вели­ чина разности ДД<?^ (максимальное значение составило прибли­ зительно 30 кал/моль, т. е. 126 Дж/моль) для нее слишком мала, чтобы можно было в настоящее время считать данное объяснение достаточно надежным.


Таблица 6-11

А с и м м е т р и ч е с к о е окисление алкеиов под действием ( ! ) - моноперкамфорпой кислот ы а

I

119

і

S-H-120

R-(+)-120

ЭПЩ;псь

 

Растворитель

С И ,

СНСІ3

к - С 4 Н 9

СНСІ3

«-С5И11

СНСІ3

ЦІІКЛО-СцІІц

СНСІ3

С 0 Н 5 С Н 2 С Н 2

СНСІ3

« - C 0 Н із

СНСІ3

к - С 6 Н 1 3

С 2 Н 5 О С 2 Н 5

с , н 5

СНСІ3

с . н 5

СН 2 С1 ,

с , н 5

с в н в

с . н 5

СН,С,Н9

с , ы 5

с е ц

с с н 5

С 2 Ы 5 О С 2 Ы 5

 

 

 

стереоселектпв-

 

 

 

иость а ,

% и. э.

 

 

 

S

 

-{-)-120

- 0 , 3 0 °

2,0

- 0 , 3 8 °

2,5

- 0 , 3 6 °

2,5

 

_

 

G

_

б

- 0 , 6 0 °

2 , 1

 

_

 

б

2,5

 

_

 

б

1,0

( - ) »

4 , 4

3,5

( - ) в

(

_

)

В

2,5

(

_

)

В

2,4

(

_

)

В

2,0

(

_

)

В

2,0

а

Данные взяты нз работ

[1, 2 ] , В работе [1] для преобладающего левовращаю-

щего

энантиомера проведена

неверная Н-(-)-конфпгурацця; в действительности соеди­

нение

имеет 5-(-)-копфигурацпю . Она правильно приведена в работе [ 2 ] , что подтверж­

дается также данными работы [ 8 8 ] .

 

б Данные по вращению отсутствуют.

 

D

Последние тесть примеров реакций приводят к левовращающим

эпоксидам,

для которых отсутствуют данные по максимальным удельным вращениям.

Для окиси

стирола максимальное удельное вращение, приведенное в литературе [ 8 9 ] ,

равно [ a ] D

+ 3 4 , 2 ° (без растворителя); однако величина, использованная в этой статье,

не указана

и, по-видимому, отличается от приведенной в литературе.

 

Образование преобладающего энантиомера при асимметриче­

ском

пероксидировании олефинов

с концевой

двойной

связью,

по-видимому, удается правильно предсказать

на основании про­

стой

эмпирической модели 121

[1]. Весьма

надежные

данные

о механизме эпоксидирования [ 1 , 90] требуют

введения

дополни-

2 0 - 0 7 7 7



тельных предположений об относительных конформацпях исход­ ного и образующегося хнральных центров в переходном состоя­

- С М е 2

>-\

 

"X

н

- с н , \

о — н

н I

 

 

н

о N с

I

 

I

ла

R

R

т

$-/20

нип, осооенно ввиду низкой стереоселектпвности и значительного расстояния между «нндуцпругощим» и образующимся хиральиыми центрами.

Результаты, полученные при изучении реакций асимметри­ ческого эпокспдироваыня, использованы для определения относи­ тельной конфигурации балфуродпна (123) и изобалфуроднна (128) [91]. Эпоксидирование производных хпнолина (122) под действием (-Ь)-моноперкамфорной кислоты [или (£)-(-г-)-перокснгидратро- повой кислоты, или (iS)-()-перокси-эн<9о-норборнан-2-карбоновой кислоты] приводит к (-{-)-балфуродину (123, 4—10% н . э . ) . Рас­ пространение модели 121, принятой для олефинов с концевой двойной связью, на соединения типа 122 нельзя считать оправдан­ ным, и по этой причине на рис. 6-20 приведены относительные, а не абсолютные конфигурации. Однако, если принять, что у про­ межуточно образующейся эпокиси индуцируется хиральный центр в 5-конфигурацпи, то конфигурации должны быть такими, как показано на схеме. Эпоксидпрованпе производных хинолина (124) (-г)-моноперкамфорной кислотой (1) приводит к двум соедине­ ниям — фуранохинолину (126) и пиранохинолину (127). Оба они должны образоваться из общей промежуточной эпокиси (125), причем первый путем замещения карбонильной группой по вто­ ричному атому углерода в эпокиси приводит к инверсии хирального центра в 126, а второй путем замещения по третичному атому углерода в эпокиси приводит к сохранению конфигурации хираль­ ного центра в 127. Следовательно, 126 и 127 должны иметь «проти­ воположные» конфигурации, как показано на схеме. Поскольку

126

и 127

превращаются

соответственно в (-г)-балфуроднн

(123,

4,7%

п. э.) и (—)-изобалфуродин

(128, 9,3% и. э.) в

результате

процесса,

который не затрагивает хирального центра, то

эти

оба

алкалоида должны

иметь

«противоположные»

конфигура­

ции * ) . К этому же выводу пришли Рапопорт и Холдеи [92], осно­

вываясь на других химических

данных. Относительные конфп-

*) Боуман, Колллнс и Грандои

[91] пришли к этому заключению,

н о , по-видимому, неправильно пптерпретпровалп имеющиеся в литературе данные и сделалп неправильный вывод, что их результаты противоречат данным Рапопорта и Холдена [92] .