Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

в ^ис-положении по отношению к кислороду в стабилизированном анионе фенильная или метнльная группа кетена. В 182 существует три конформации, в которых группы у хирального центра нахо­ дятся в заторможенной конформации по отношению к карбонилу; одна из этих конформации имеет более объемистую фенильную

группу впереди, другая — сзади и третья — в плоскости чер­ тежа. Кроме того, существуют еще три конформации, в которых группы у хирального центра находятся в заслоненной конформа­ ции по отношению к карбонилу; и здесь одна из конформации имеет фенильную группу, расположенную сбоку, другая — спе­ реди, а третья — в заторможенном положении. Кроме того, суще­ ствует два противоположных способа рассмотрения переноса водо­ рода: по согласованному механизму (182А и 182Б) и путем обра­ зования ионной пары (182Д и 182Е). Можно принять, что водород будет подходить с пространственно менее затрудненной стороны, но нужно также учитывать и возможность того, что препятствия, создаваемые большой группой, будут облегчать подход водорода с более затрудненной стороны и перенос будет происходить легче. Працеюс избрал в качестве рабочей гипотезы модель 182Д, описы­ вающую преимущественную конформацию при низкотемператур­ ном процессе. Для процесса, протекающего при высокой темпе­ ратуре, он принял модель 182Е, в которой хиральная группа повернута на 120° так, что метил и водород находятся в затормо­ женной конформации по отношению к карбонильной группе. Осно­ вания для предпочтения одной конформации перед другой и в осо­ бенности обоснования различных преимущественных конформации при различных температурах недостаточно ясны.

гексане, 7 І - К С І І : І О Л Є н мезитилене), обнаруживает ту же особен­ ность в интервале температур выше указанной температурной области, что связано с ограничениями, связанными с температу­

асимметрического синтеза падает почти до нуля при проведении реакции при + 1 0 0 °С. Выше этой температуры наблюдается небольшой избыток R,S-181.

В диэтпловом эфире, дипропиловом эфире, этплацетате и хло­ роформе реакция протекает почти как в растворе углеводородов, однако прямая в координатах log Q — ИТ имеет меньший поло­ жительный наклон. График для реакции в дипропиловом эфире,

для которого наблюдается наибольший положительный наклон прямой из всех трех примененных кислородсодержащих раство­ рителей, показан на рис. 6-29. В тетрагидрофуране н в N.N-диме- тилформамиде обнаружена меньшая чувствительность асиммет­ рического направления реакции к изменению температуры. В триэтиламине наблюдается наибольший положительный наклон пря­ мой и наибольшая степень асимметрического синтеза (84—85% и. э.), если реакцию проводят при —65 °С, т. е. при температуре, при которой график зависимости log Q от ИТ становится «иендеальным».

Исследования [142, 143] показали, что существует системати­ ческая убыль в А АН* по мере увеличения сольватирующей спо­ собности или основности растворителя. При построении графика зависимости А АН* ряда растворителей от величины уменьшения частоты колебания связи Н — G1 некоторых растворителей (мера

в конечном счете в более основных растворителях к изменению знака. Соотношение между ДДЯ"' и AAS* может быть выражено приближенно уравнением

Д Д # * = 150 + В'ДДб^.

Параметр В' имеет размерность температуры и формально отве­ чает той температуре, при которой пересекаются прямые зависи­ мости log Q от ИТ (выше 20 °С). Так как при этой температуре стереоспецифичность во всех растворителях (за исключением три-

Кетен 183 реагирует также с (£)-(—)-а-метилбензиламином, обогащенным одним диастереомером 184 [142], но стереоселектив­ ность в этом случае не так высока, как при применении фенилметплкетена 180.

Графики зависимости log Q от \1Т для разнообразных раство­ рителей показывают, что степень асимметрического синтеза является гораздо более сложной функцией температуры и харак-

теристик растворителей в этих примерах. Вероятно, атропоизомерные формы промежуточного соединения, аналогичного 182, обусловленные вращением арильной группы в кетеиовой части молекулы, вносят дополнительное асимметрическое воздействие, которое является сложной функцией растворителя и темпера­ туры.

Асимметрическое присоединение ахиральных спиртов к кетеиам может быть также осуществлено, если в качестве катализа­ тора реакции использовать оптически активное основание [144— 147]. Например, было найдено, что присоединение метанола

к фенплметилкетену в присутствии брущша дает оптически актив­ ный этнл-2-фенплпропионат [144].

Направление и степень асимметрического синтеза существенно зависят от температуры, причем при —110 °С образуется прибли­

Аналогичным образом протекают и другие реакции присоеди­ нения спиртов к кетенам 180 пли 183 под каталитическим дей­ ствием такпх хиральных оснований, как стрихнин, бруцин, хинин, дигидрохннин, цпнхонндин, хпнпдин п щгахонпн (обычно в виде их ацетильных производных), часто с образованием энантпомерных продуктов, если реакции осуществлять в широком интервале температур [145]. Працеюе [145, 147] предположил, что существует противоположное влияние энтальпии и энтропии па устойчивость различных диастереомерных переходных состояний, которые можно представить для этой реакции. Можно полагать, что меха­

перенос протона к возникающему асимметрическому центру слож­ ного эфира.

торов конформация, предпочтительно образующаяся при высоких температурах, может оказаться невыгодной при низких темпера­ турах [147]. При применении катализаторов — оснований с ато­ мом азота в голове моста реакция оказывается крайне чувстви­ тельной к разнице в размерах групп, связанных с азотом. Это проявляется в высокой степени асимметрического синтеза в случае 180 и бензоилхинина при - 1 1 0 °С 176% и. э.; R -(—)-!86]. Еще более поразительно то, что с хиральным бициклическим амином

точно, чтобы вызвать заметную разницу в энергии диастереомер' пых конформаций 185.

187

Возможно, что асимметрическая реакция [148] хлорангидрида кислоты 188 с трихлорацетальдегидом в присутствии бруцина, приводящая к В-лактону 189, протекает через промежуточное образование кетена [148], хотя нельзя исключить и присоединение типа альдольиой конденсации с последующим образованием лактона. Ясно однако, что оптически активное основание следует учитывать при интерпретации механизма. Конфигурация и энантиомерная чистота 189 не были определены.

на асимметрическое присоединение метанола к фенилметилкетену в присутствии 16 других хиральных основных катализаторов в интервале температур от + 6 0 до —100 °С. На основании полу­ ченных данных прежняя модель реакции (ср. формулу 185) была подвергнута изменениям.

6-6.3. Восстановление енинолов в оптически

активные аллены под действием хиральных комплексов лнтнйалюшшнпгидрнда

Енинолы были восстановлены в аллены под действием хиралвного реагента, приготовленного взаимодействием литийалюминийгидрида с ограниченным количеством хирального спирта, напри­ мер (-)-ментола (R*OH), и различными производными моносаха­ ридов. Эти и родственные реакции рассмотрены в разд. 9-2.2 и сведены в табл. 9-1, где рассмотрено восстановление карбониль­ ных соединений под действием этого же реагента.