Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 333

Скачиваний: 0

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

О ,

158

К сожалению, количественная интерпретация этих асимметри­ ческих синтезов очень затруднительна * ) . Отмечается [118], что стереоселективность убывает с увеличением времени метоксимер-

курирования. Например, при проведении реакции № 6 (табл.

6-12)

в течение 8 и 24 ч избыток эиантиомера (—)-153 снизился

от 10

до 3%. Проведение реакции в течение 48 и 72 ч дало (+)-энантио- мер (1 и 4% и. э. соответственно). Поскольку общий выход 153 остается почти постоянным при изменении времени реакции от 1,5 до 72 ч, то, по-видимому, продукт, образующийся в резуль­ тате кинетически контролируемого процесса, не является термо­

динамически более устойчивым и равновесие не

устанавливается

и по истечении 72 ч.

 

 

Циннаматы, приготовленные из •(— )-ментола

и

(+)-борнеола

(противоположный хиральный порядок групп R S ,

R M

и R L ) , при­

водят к энантиомерным продуктам (табл. 6-12; №

6 и 7 по сравне­

нию с № 8 и 9). Это напоминает результаты, полученные в клас­ сическом асимметрическом синтезе атролактиновой кислоты. Стереохимический ход реакции может быть объяснен на основе модели типа модели Прелога (162), в которой карбонильная группа и двойная связь С = С копланарны и находятся в трансоидном положении, a R S и R M экранируют карбонильную группу. Тогда конфигурацию преобладающего продукта можно определить в предположении, что входящая группа подходит со стороны группы R S . Затем образующийся ион меркуриния (163) расщеп­ ляется в результате 5Л г2-атаки растворителя с образованием метоксимеркурпроизводного 152 с обращением конфигурации у В-атома углерода (рис. 6-26). Как катализируемая, таки некатализируемая реакции, изученные до сих пор, приводят к одина­ ковому стереохимическому результату. В реакциях эфиров — производных сахаридов (табл. 6-12, № 10—14) группы, которые играют роль R s, R M И R L , обозначены, как указано на схеме 161[ 118[.

Поскольку эти производные имеют

несколько атомов кислорода,

а также несколько асимметрических

центров, такие факторы, как

*) На основании опубликованных данных трудно судить о степени частичного кинетического разделения в результате неполного гидролиза диастереомерных промежуточных соединений или разложения до продуктов, о степени термодинамического равновесия эппмерпых продуктов в течение длительного времени реакции плп о влиянии случайно взятых концентраций •одного изомера во время кристаллизации.


координация с реагентом, водородная связь с растворителем и несвязанные взаимодействия, несомненно, играют важную роль

вопределении истинной природы асимметрической индукции. Несмотря на эти возможные осложнения, простая простран­

ственная объемная модель 162, по-видимому, все же применима,

хотя и в ограниченном числе

описанных

случаев.

Соединение

160,

которое

имеет легальную

группу

при С-4

вместо

кисло­

рода

в 158 и 159, приводит

к продукту

с той же

конфигурацией

и

аналогичным

энантпомерным

составом,

что и

в

случае 158

и

159; этот факт

позволяет

высказать предположение, что

коор­

динация (по

крайней мере

по

атому

кислорода

при

С-4)

не является решающей. Эти же производные сахаридов исполь­

зованы в

качестве индуцирующих агентов в асимметрическом

О

Н

COOR*

 

RL н^одсь

\ e 0 А с 0 Д с _ J ^ H >

R ' ^ R

І62

V

HgOAc

Н.F .COOR*

 

 

'"•-c --''

 

CH2 COOH

CH3OH

 

I

1) NaBH4

!

 

R

; R

 

OCH,

 

 

О

 

 

 

 

CH 3

 

 

Р и с . 6-26. Метоксимеркурпровашіе

 

хиральных

сложных

эфиров а,р-иена-

сыщенных

кислот.

 

 

синтезе атролактиновой кислоты (табл. 2-5) в качестве хиральных комплексов с литпйалюминийгидридом при восстановлении кетонов (разд. 5-3.5) и в асимметрическом 1,4-присоединении фенплмагнпйбромида к а,В-ненасыщенным сложным эфирам (табл. 6-13). Тот же порядок величин степени асимметрического синтеза наблю­ дается и в системе атролактата, но асимметрическое направление реакции при присоединении реактивов Грпньяра обычно сильнее выражено.

Присоединение солей ртути(П) к хиральным сложным эфирам сс.В-ненасыщенных кислот представляет собой весьма привлека­ тельный объект для детального изучения. Возможно, что к этой системе может быть применено линейное соотношение свободных энергий типа соотношения, предложенного Уги (разд. 1-4.4).


Асимметрический синтез по а-положению к сложноэфирной группе мог бы быть осуществлен на соответствующем а,В-ненасы- щенном сложном эфире, например 164 -+165. Имеется очень мало данных по использованию других нуклеофилов, чтобы «захватить»

„СОСЖ*

I) Нв(ОА0)2, МеОН

ОМс

R - -с- -СНМеСІ-1,01-1

С = С

2)

N a B H j ~ ^

--Me

3)

LiAI Н

I

 

 

 

R

104

 

 

165

предполагаемый в качестве промежуточного соединения ртутьсодерж'ащий ион. В одной из последних работ описывается нитромеркурпрование [123]. Видоизменив описанную схему, можно в принципе получить оптически активные 6-аминокислоты, если нитромеркурированные промежуточные соединения можно было бы демеркурировать, а образовавшийся нитроэфир восстановить.

о

О

 

п

II

,

Hg|OCR»)2

HgOCR

R*CO~

166

167

 

ОО

 

II

 

 

 

HgOCR"

N a C 'l

 

CHjOII

R*C-OHg9^\^~\

 

 

С

 

 

 

/ 6 8 5

 

 

 

А — ^ о с н , "

с н , о ^ ~ ^

 

169А

 

!69Б

Р и с.

6-27. Метокснмеркурнрованиє цпклогексена

хпральнымц солями

ртутьорганическнх С О Є Д П Н Є Б И Й .

К сожалению, попытки осуществить демеркурирование нитрортутных соединений, полученных из простых алкенов, оказались без­ успешными [123].

Все предыдущие примеры асимметрического оксимеркурирования включали стадию присоединения ахиральной соли ртути к хиральным алкенам:. Имеются, кроме того, данные, указываю­ щие, что хиральиые соли ртути асимметрически могут присоеди­ няться к алкенам. Присоединение (+)-лактата ртути(П) к циклогексену в метаноле дает лактомеркури-2-метоксициклогексан, кото­ рый, по-видимому, представляет собой смесь двух соединений в соотношении 2 : 1 [124]. Эти соединения были разделены, пере­ кристаллизованы и введены в реакцию с хлористым натрием или калием. Одно соединение дало оптически активный хлормеркури-2- метоксициклогексан, а другое было превращено в неактивный


изомер. В свете более поздних данных, показывающих, что оксимеркурирование цнклогексена происходит исключительно путем /тгракс-реакцпп [125, 126], эти реакции можно изобразить, как показано на рпс. 6-27, и объяснить следующим образом. Реакция приводит к циклическому лактату лактомеркуринпя (167), кольцо которого раскрывается по £_у 2-механизму в результате атаки растворителя по С-1, либо по С-2 с образованием смеси неравных количеств энантиомерных транс-изомеров (1.68А и 16SJS). Раце­ мическое соединение (168) кристаллизуется, выделяя избыток одного энантиомера. Отдельная обработка избытка изомера хло­ ристым натрием дает оптически активный транс-2-метокси-1-хлор- цнклогексан.

6-6*. Другие

асим.чечприческне

реакции

присоединения

по двойным

связям

углерод — углерод

 

6-6.1. Сопряженное присоединение к хиральным сложным эфнрам а,|5-ненасьіщеішьіх кислот

Присоединение ахирального реактива Гриньяра к некоторым хиральным сложным эфпрам а,(3-ненасыщенных кислот приводит после омыления промежуточных дпастереомерных эфиров к опти­ чески активным (3-замещенным кислотам. Иноуе и Вальборски [127] изучили присоединение фенилмагнийбромида к (—)-меитил- кротонату в этиловом эфире при —8 °С. Некаталитические реак­ ции присоединения дают (^-(-гЬЗ-феннлбутановуго кислоту (5,4; 5,9 и 6.7% и. э.). Хлористый кадмий не оказывает значительного влияния на стереоселектнвность (образуется 5-(-1-)-кислота с 8 , 1 % п. э.), но при каталитическом действии хлористой меди(1) преимущественное стереохимическое направление реакции обра­ щается и образуется R-(—)-кислота (6,0; 6,3 и 10,2% и. э.)

Кавана и Эмото изучили реакцию фенилмагнийбромида и бен-

зплмагнийхлорида с

хиральными

кротонатами и

циннаматами

R \

/ Н

1) R ' M g X

 

 

С =

С

>

R R ' C H — CH 2 COOI - I +

R * O H

/

\

2) НгО(ОН-)

2

 

IV

4 C O O R *

 

 

 

170

 

 

171

 

соответственно [128] * ) . Реакцию проводили, прибавляя по каплям эфирный раствор сложного эфира (0,03 моля) к эфирному раствору реактива Гриньяра (0,075 моля) при температуре от —15 до —17 °С.

*)

В этой статье неправильно отмечается, что Мгопх-Петерсен и сотр.

[129]

получили рацемический продукт 1,4-присоединеиня в результате

реакции беизилмагнийхлорида с ( — ) - «тор - бутплцшшаматом, тогда как в дей­ ствительности в работе попользовался рацемический атор-бутилцнннамат.


Продукты были количественно омылены в условиях, исключающих рацемизацию в сколько-нибудь заметной степени. Катализируе­ мые реакции были проведены точно таким же способом, но с добав­ лением порциями хлористой меди (0,04 моля), начиная сразу же после внесения сложного эфира. Результаты опытов сведены в табл. 6-13 и 6-14.

Таблица 6-13

А с и м м е т р и ч е с к ая

реакция 1,4-присоединенин фенилмагнніібромида

 

 

к

хнральным сложным

офирам

кротоновоіі

к и с л о т ы а

 

С Н 3

 

Н

 

 

СНз

 

н

 

 

\

/

1) PhMgBr

і

 

 

 

 

С = С

 

 

*• P h — С — С Н , С О О Н п P h — С — С Ы , С О О Н

 

/

\

2)

Н 2 0 (ОН-)

;

 

:

 

1-І

 

COOR*3 > ы +

 

И

 

С Н 3

 

 

1704

 

 

S-1714

 

Л-171Л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продукт

 

Лі

 

 

R*

 

Катализатор

 

степень

конфигу­

I I . п .

 

 

 

ООЩІІІІ

асимм.

 

 

 

 

 

 

 

[выход,

синтеза

рация

 

 

 

 

 

 

 

%

% и- э.

 

( —)-Мептнл

Без

катализатора

51

9

S

( —)-Ментпл

Без

катализатора

52

б в

S

(— )-Ментнл

Си2 С12

 

42

5

R

(—)-Меытнл

Си2 С12

 

62

7 в

R

( —)-Мептпл

C d C l , "

 

50

8

S

15S?,

 

Д

Без

катализатора

12

32

R

7 5 S r ,

д

Си 2 С1 2

 

50

68

R

ЗА

159

г

 

Без

катализатора

12

33

R

ЗБ

159

г

 

Си2 С12

 

58

74

R

160?

 

 

Без

катализатора

32

16

S

160

г

 

Си,С12

 

61

58

R

а

Данные

взяты из

работы [128],

за исключением данных опытов 1Б,

1Г и 1Д,

которые взяты пз работы

[ 1 2 7 ] .

 

 

 

 

 

0

Рассчитано на основании [ a ] r j 5 7° для энантпомерно чистого 171.

 

в

Среднее из трех опытов.

 

 

 

 

 

г

Структурные формулы для этих групп приведены в тексте.

 

д

В растворе ТГФ.

 

 

 

 

 

 

Как следует из данных, приведенных в табл. 6-13, введение хлористой меди(І) в реакцию 1,4-присоединения фенилмагнийгалогенида к кротонату вызывало значительное изменение стереоселективности и даже обращение хиральности в синтезе в обоих слу­ чаях. Однако в реакциях с участием бензилмагнийгалогенида

2 1 - 0 7 7 7