Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 327

Скачиваний: 0

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

6-6.4. Гндрокснлпроваине хиральных сложных эфиров а,^-ненасыщенных кислот,

Маккензп и Реы [150] уже давно описали пример асимметри­ ческого синтеза винной кислоты путем гидрокснлирования пер­ манганатом калия хиральных сложных эфиров фумаровой кислоты. Из кислых эфиров получались растворы винной кислоты, имеющие большее вращение, чем при гидроксилировашш диэфпров, но в обоих случаях наблюдаемые величины вращения были малы.

Поскольку

вращения

измерялись

у

растворов

винной

кислоты или тартрата калия неизвестной

концентрации,

степень

 

 

 

COOR

 

СООН

 

 

 

 

Н — С - 0

 

 

 

 

МпОг

\

H - I - OH

 

 

 

]

,Мп

+ R'OH

ROOC

 

ROOC -— С - О'

HO-J-H

 

190A.

R , R * = ( - ) - б о р н и м

н-

 

СООН

 

 

 

 

 

{90S.

R , R * =

(-)-ментил

І9І

 

 

 

 

190В, R = H , R * =

(-)-дорнил

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І90Г, R = H , R * =

(-)-ментил

 

 

 

 

 

асимметрического синтеза не могла быть определена. Однако, при­ няв вполне вероятное предположение о величине выхода и концент­

рациях,

можно грубо оценить стереоеелективпость в пределах

2—20%.

Из (—)-меитилового и (—)-борпилового диэфпров был

получен левовращающпй продукт, тогда как кислые ( + ) - н (—)-бор- ннлфумараты приводили к право- и левовращающим продуктам соответственно. Образование активной випной кислоты, а не мезо-

кислоты

объясняется

на основании

механизма, изображенного

иа схеме

191 [151].

Имеется некоторая формальная

аналогия

между образованием

иевыделяемого

промежуточного

соединения

191 и образованием соответствующего аддукта диенового синтеза Дильса — Альдера (разд. 6-3.2), однако для того чтобы проводить падежные стереохимические сравнения этих двух реакций, необ­

ходимо получить

больше данных.

6-6.5.

Присоединение аммиака п аминов

Ряд асимметрических синтезов аминокислот включает в себя присоединение хирального амина к С = С-двойной связи ахиральной сс.б-непредельной кислоты [152, 153] или присоединение ахирального амина к хиральному производному а,6-непределыюй кислоты [154, 155]. Эти методы наряду с другими асимметриче­ скими синтезами аминокислот рассмотрены в разд. 7-3.

Родственной реакцией является реакция аммиака с D-арабо- 3,4,5,6-тетраацетокси-1-нитрогексеиом 192. При реакции ацетиль­ ная группа мигрирует от кислорода к азоту. Перегруппировка


может иметь место у С-3, как показано иа схеме 193, или у С-4 через аналогичное шестичлеиное промежуточное соединение, ие показанное иа схеме. Первоначально был обнаружен только один диастереомер — 2-ацетамино-1,2-дидезокси-1-нитро-о-маннит (194) [156], но затем было показано [157], что продукт представлял собой смесь 194 и его (С-2)-эпимера в соотношении 6 : 1 . Конфи­

гурация С-2 в соединении 194 была установлена

превращением

azfit-нлтросоли в D-маниозамингидрохлорид (195)

путем

реакции

Нефа с последующим ацетилированнем и

подкислением [156]

(рис. 6-30]. Успехи,

достигнутые в

последнее время в

синтезе

СНз

 

 

НО

СН3

 

 

 

 

с = о к

 

 

 

 

 

_ >

Q - ^ N H

— • >

О Н

NHCOCHa

/

? Н з

R / ' 2 , 4 C H N 0 2

 

R*

2 C H 2 N 0 2

R*

,CH 2 N0 2

/92

 

193

 

 

194

 

 

 

 

 

 

 

 

1) NaOH

 

Л

 

 

 

 

 

2) H2 SOj

 

 

 

 

 

 

3) ACjO. Pv

R* = H — С — ОАс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4) неї

 

 

l

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

Н —6

С — ОАс

 

 

 

 

СН2 ОНЙн3 СІ

 

 

CH,OAc

 

 

 

 

 

P и с. 6-30. Асимметрический синтез D-манпозампна (195) [156, 157].

исходных соединений [158], и интерес, проявляемый к биологи­ ческой роли аминосахаров * ) , должны способствовать разработке родственных асимметрических синтезов других аминосахаров на основе ненасыщенных нитросахаров.

Присоединение аммиакакв-арабо-3,4,5,6-тетраацетокси-1,1-бмсе (этансульфонил)гексену (ІРб)дало с84%-ным выходом проИЗВОДНО-

 

NI Н 3

ОАс

,н

и ° , А с

I \ н

Н \

/ -NHAc

R*

C(S02 Et)2

R*

CH(S02 Et)2

 

196

 

19?

* ) D-Маннозамии встречается в природе в виде компонента N-ацетпл- пейрампповой кислоты [159]. Другие ампносахара являются структурными звеньями антибиотиков [160] и бактериальных полисахаридов [161].


і>глгокозампиа (197) (ни один из эпимеров п-маннозамина не най­ ден) [162]. Таким образом, если хиральная часть молекулы отве­ чает изображенной на схеме 192. при присоединении аммиака по центру G-2 индуцируется хиралыюсть противоположного знака.

Могут быть развиты дополнительные исследования асиммет­ рического синтеза этого типа иа основании изученной недавно реакции синтеза 1.1-бнс-(алкилсульфонпл)алкепов [163].

6-6.6. Асимметрическое присоединение брома

Присоединение брома к таким хиральным алкенам (рис. 6-31), как (198). пропсходпт путем транс-присоединения с образованием оптически активных дибромсппртов (199), которые после окисле­ ния дают оптически активные дибромкетоиы (200). Дпастереомеры

R \

, / Н

 

Вг..

*

*

СгОз

*

 

*

С = С

 

 

 

> R C H B r C H B i C I I O I I I V

> R C H B r C H B r C O R '

н /

^ C I I O H R '

 

 

 

 

 

 

 

198

 

 

 

 

199

 

 

 

200

 

R

R'

 

 

 

 

Г,

°С

% и. э.

A

P h

Me

 

 

 

(

— 1 5

41( — )

Б

P h

E t

 

 

 

200А

-

R

3 4 ( - )

В I I

E t

 

 

 

R = P h < - f 18

1 9 ( - )

Г Me

Me

 

 

 

R ' - - = M e

-f-60

5( + )

Д H

P h

 

 

 

v ! - 7 5

7 ( - f )

Р и с . 6 - 31 . Реакции асимметрического присоединения брома к хиральным алкенам.

199А и 199В были разделены дробной кристаллизацией и окислены по отдельности в энантиомерно чистые кетоны [164]. Бромирование (—)-198А при—15 °С протекает с наибольшей стереоселектпвностыо ( 4 1 % и. э.), тогда как при 60 °С знак вращения продукта обращается (5% и. э.). Было получено убедительное, хотя и не окончательное, доказательство того, что при проведении реак­ ции при высокой температуре не устанавливается термодинамичес­ кое равновесие изомеров.

Бромирование (-\-)-198Б при 15 °С дало с почти количествен­

ным выходом соединение 199Б,

которое было разделено на (+)-диа-

стереомер (т. пл. 114—115 °С,

выход 60%) и (—)-диастереомер

(т. пл. 93—94 °С, выход 40%)

[165]. Бромирование (—)-198Б дало

ту же смесь диастереомеров, причем относительные выходы про­

дуктов

были

обратными.

Окисление

хромовым

ангидридом

(—)-198Б

дало

(—)-200Б

с

выходом около 9 0 % , а из

(+)-199Б

был получен (+)-200Б;

это

наблюдение

подтверждает

предполо­

жение, согласно которому присоединение брома к 198Б

происходит


в транс-noложения и в ходе этих реакций не происходит изомери­

зации. Избыток эиантиомера

200Б,

полученного из (-\-)-198Б

(без

разделения диастереомеров 199Б), возрастал по мере

уменьшения

температуры

бромирования

(19%

и. э.

при 22 °С

и

32%

и. э.

при - 1 0 °С).

 

 

 

 

 

 

 

 

40%

СгОз

 

С г 0 3

6 0%

 

і

*• (+)-198Б

>

{-г)-200Б

<

[+)-199Б <

 

1

 

ВТо

 

 

 

 

 

 

-(-)-198Б

(+)-198Б-

 

 

 

 

 

 

00%

СгОз

 

СгОз

40%

 

 

> (-)-199В

>

(-)-200Б<

 

(-)-199Б<

 

 

 

Бромирование хиралытого алкена 198В (рис. 6-31) с последую­ щим окислением хромовым ангидридом дало оптически активный 200В [166]. Этот результат показывает, что асимметрическое бро­ мирование приводит к образованию одного нового асимметриче­ ского атома углерода в кетоне, который может получаться в ряде случаев.

Бромирование алкена 198Д, однако, приводит к неактивному кетону [166]. В этом случае имеется фенильная группа в «-поло­ жении к карбонилу, и возможности для рацемизации через енольную форму при окислении, катализируемом кислотами, сильно возрастают.

Описано бромирование ментилциннамата [167], дициннамилтартрата и солей ряда аминов и коричной кислоты [168]. В первых двух случаях дибромкоричную кислоту и дибромкоричный спирт получить в чистом виде не удается вследствие протекания реакции дегидробромирования во время гидролиза дибромэфиров. Циннаматы (+)-дигидроцинхонина и 2-аминоглюкозы превращены в оптически активную дибромкоричную кислоту [2—16%-ный избыток (+)-энантиомера]; вследствие того что в работе прово­ дился ряд кристаллизации, нельзя быть уверенным, что в этой реакции действительно осуществлён асимметрический синтез.

6-6.7. Попытки осуществления асимметрического

синтеза в реакции типа реакции Прево с участием хирального электро фила

Смесь брома и соли серебра оптически активного 2-этилгекса- ноата (201) в четыреххлористом углероде реагирует со стиролом с образованием оптически активного 2-бром-1-фенилэтил-2-этил- гексаиоата (203). Омыление эфира приводит к неактивному 1-фепил- этандиолу-1,2 (205) и частично рацемизованной 2-этилгексановой