Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 318

Скачиваний: 0

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

становлен в оптически активный амип. Позднее Акабори и сотр. [2, 3] гидрировали бензилдиоксимна палладии, нанесенном на фиб­ роин шелка, и получили оптически активный 1,2-дифенил-1,2- диаминоэтан. Удельное вращение продукта обнаружило необыч­

ную зависимость от концентрации

+8,75° при 800 мг на 100 мл

 

 

 

 

 

Таблица

7-1

Г и д р и р о в а н ие

ацетоисігаов на палладии, нанесенном на

фиброин

 

шелка

Ацетоны їм

 

Продукт

[ « 3 D

Конфи­

% I I - о. *

Литера­

 

гурация

 

тура

 

12

Глута.мшювая кислота

2,25 б

S

7

 

2,

3

12

Т о

ж е

4,5 в

S

14

 

4

 

12

»

»

S

15

 

1

 

13

Фенплаланпн

9,25 г

R

30

 

2 ,

3

Получение разных величин для одного н того же соединения может быть обу­ словлено различием в происхождении или в обработке фиброина (см. разд. 7-1.1) (зна­ чения и риблнзительиые).

6

7% в 2 н. HG1.

"

500 мг на 18 мл 2 и НС1.

г

Концентрация 0% в воде.

эфира; [ a ] D +431°

при 30 мг иа 100 мл эфира). Конфигурация

и эпаптиомерная

чистота диамина неизвестны.

Ацетоксимы 12 и 13 также были прогидрироваиы на Pd, нане­ сенном на фиброин шелка, с образованием аминокислот, имеющих 7—30%-пый избыток одного энаитиомера. Результаты этих опытов

приведены в табл.

7-1. Эти реакции

аналогичны реакциям, при­

веденным в разд. 7-1.1.

 

 

ОА с

ОАс

 

/

/

 

N

N

 

I!

II

E l O O C C C H 2 C H 2 C O O E t

P h C H 2 C C O O E t

 

12

13

7-2.2.

Ахнральные субстраты и хпральные реагенты

Описаны многочисленные исследования в области асимметри­ ческого синтеза, которые формально имеют сходство с реакциями трансаминирования под действием пиридоксаля. В фер­ ментативной реакции а-кетокислота превращается в аминокис­ лоту в присутствии ??грянс-амииозы и распространенного кофер-



мента — ппрндоксаль-5'-фосфата (витамина Вв ) с расходованием другой аминокислоты в качестве источника азота * ) .

Модельные реакции с другими производными пиридоксаля имеют, как полагают, сходные черты механизма. Последователь-

сно

II

I "

17 + RCCOOH

14 4 - R C H C O O -

19

20

Р и с . 7-3. Роль пиридоксаля в трансампппроваишг. Хиралыгой группой G* может быть остаток аминокислоты ПЛИ фермент.

ность реакций для катализируемого пиридоксалем трансамипирования приведена на рис. 7-3.

Пиридоксаль (14) реагирует с аминокислотой, например с аланином (15), и ионом металла **) с образованием комплекса металла

*) Более полное изложение реакций траисаминировапия читатель может найти в подробных обзорах в серии статей о витамине В 6 , опубликованных в журнале [18]; там ж е имеются ссылки па обзоры [ 1 9 — 2 1 ] .

**) Для неферментатнвных реакций траисаминировапия при каталити­ ческом действии пиридоксаля требуется введение ионов металлов; для боль ­ шинства ферментативных реакций трансаминирования эту функцию выпол­ няет белок.

(16А). Хелатированиый имии {16А) находится в таутомерном равновесии с 1.6В через 16Б. Гидролиз хелата 16В приводит к ппридоксаыипу (17) и а-кетокислоте (18), родственной исходной аминокислоте (15). Пиридоксамин (17) может реагировать с любой другой присутствующей кетокислотой (19), превращая ее в резуль­ тате обратного процесса в пиридоксаль и новую аминокислоту (20).

Неферментативное трансамипирование было изучено Лонгенекером и Снеллом [22], которые показали, что пиридоксаль спо­ собствует траисаминированию 2-кетоглутаровой кислоты в глутамиповую кислоту в присутствии аланина или фенилаланина. Повторные опыты с аланином подтвердили, что реакция постоянно приводит к глутамииовой кислоте (5—7% и. э.) с той же конфи­ гурацией, что и у аланина. (б')-Фенилаланин ведет себя анало­ гично, образуя (5)-глутаминовую кислоту с 5—10% и. э.

О

NH2

н о о с с н 2 с н 2 с с о о н PJZZU*) нооссн 2 сн 2 . - с»»соон

Си1 - ЮО'С

ц

2-нетоглушаровая

(3)-глутаминовая

кислота

кислота

Кинетическое исследование подтвердило, что ферментативные реакции трансаминирования, которые катализируются пиридоксалем, протекают по механизму, весьма сходному с механизмом, предложенным для неферментативных реакций трансаминиро­ вания [23]. Имеются данные [24, 25], показывающие, что пиридок­ саль (в виде 5'-фосфата) связывается с некоторыми ферментами путем образования имина с s-аминогруппой в остатке лвдина. Трансаминирование поэтому предшествует стадиям, представлен­ ным на рис. 7-3, но образующиеся промежуточные соединения, содержащие иминогруппу, как полагают, совпадают с 16А—16В.

С О ОН

 

 

R * N = c ' '

_ > R + N H C H C O O H

H 2 N C H C O O H

\

I

I

R

R

R

21

22

23

Гидрирование хиральных аминов (21), образующихся из а-кето- кислот и оптически активных аминов, также приводит к произ­ водным оптически активных а-аминокислот (22). Можно исполь­ зовать любой оптически активный амин, включая аминокислоту или пептид, я№лательно только, чтобы R* была группой, которая может быть затем количественно удалена из продукта (22) без затрагивания конфигурации нового асимметричного центра.

Если R* — бензильная группа, то она может быть удалена путем гидрогенолиза с образованием 23. В то же время степень асимметрического синтеза может быть установлена путем опре-


А с и м м е т р и ч е с к ий синтез

аминокислот

путем иоссташшитолмшго амшіиропаїїіія а > п

О

 

 

 

II

 

 

 

R — С— СООН +

R * N H , — > [21 —> 22] — > I I , N -

СП - С О ОН -|- R Н

19

~

-

|

п.п.

1

2

3

4 Д

5

6

7

8е

9ж

10е , з

11

12

1 3 "

14 к

1 5 *

1 6 е . л

17 е

18

19

2 0 °

21 з

22

23

24

25

26

27 е . з

28е. л

R

СН 3

СН 3

СН 3 СНз

СНз

СНз

СНз

СНз

СНз

СНз с н 3

СН 3

СН 3

СНз

СНз

СНз С Н 3 м

с, н 5

с2 н 5

С2 Н 5

с2 н 5

с2 н 5

с2 н 5

с2 н 5

с2 н 5

с2 н 6

С, И 5

29СИ 2 С 0 Нд

30С В Д Н в

31С Н 2 С 0 Н 5

32с н 2 с в н 5

33С Н 8 С в Н в

34с н 2 с 0 н 5

35и с н 2 с 0 н 5

36с 0 н 5

37C , H S

38с , н 5

39C . H S

40с „ н 5

41Ц30-СЗІ-І7

И

 

2,3

 

 

 

 

Степень

 

R * N H 2 "

Осношюн продукт (22 ПЛИ 2.3)

яснмм. син­

Литература

теза ( Д Н Ф ) Г ,

 

 

% н. 0.

 

(5) - (+) - Аргинин

(Л)-(-і-)-МБА ( 5 ) - ( - ) - М Б А ( 5 ) - ( - ) - М Б А ( 5 ) - ( - ) - М Б А ( Я ) - ( + ) - М Б А ( Л ) - ( - ) - Ф Г Л ( Л ) - ( - ) - Ф Г Л ( Л ) - ( - ) - Ф Г Л ( 5 ) - ( + ) - Ф Г Л ( 5 ) - ( - ) - Э Б А ( Л ) - ( + ) - Н Э А

(Л)- С 0 Н 5 СИ 2 СН(СНз)СОЫГШП 2

( 5 ) - ( - ) - М Б А ( Л ) - ( + ) - М Б А

Н-амнио-2-оксиметнлпндолш1 (iS)-N-aMHHOaHa6a3ini

( 5 ) - ( - ) - М Б А

( 5 ) - ( - ) - М Б А

(Л)- (+) - МБ А

(Л)-(-|-)-МБА ( Л ) - ( + ) - М Б А ( 5 ) - ( - ) - Э Б А ( Л ) - ( + ) - Э Б А ( Я ) - ( - ) - Ф Г Л ( Л ) - ( - ) - Ф Г Л

(5)-(-|-)-ФГЛ

N - A M I I H O - 2 - О К С П М Є Т И Л Ш І Д О Л И П

( 5 ) - ( - ) - М Б А ( 5 ) - ( - ) - М Б А ( Я ) - ( + ) - М Б А ( Л ) - ( + ) - М Б А ( 5 ) - ( - ) - Э Б А

(Л) - (+) - ЭБА

(fl) - C e H 5 CI - I 2 CI - I(CI - I 3 )CON H N Н 2 ( 5 ) - ( - ) - М Б А ( 5 ) - ( - ) - М Б А ( Л ) - ( + ) - М Б А ( 5 ) - ( - ) - Э Б А ( Д ) - ( + ) - Э Б А ( Л ) - ( + ) - М Б А

(£)-( |-)-Аллоокто11пп

70

26,

27

(Л)-( — ) - Алашш

70

29

 

(iS)-(-г)-Алани][

81

29

 

(5)-(-|-)-Алаи11и

74

29

 

(5)-(]-)-Л.паипи

(67) 63

33

 

(Л)-( —)-Алапип

(65) 77

33

 

(Л)-(—)-Алашш

(56) 41

32

 

(Л)-(—)-Алапшг

(54) 53

32

 

(Л)-(—)-Алаиин

(47) 43

32

 

{S)-{ }-)-Алашш

(64)41

3 1 ,

32

(5)-(-1-)-Алаішн

(52) 52

32

 

(Л)-( —)-Алании

(80) 83

35

 

(•?)-(+)-Алании

8

37

 

(•?)-( —)-Алаш1лглнцнн

54

30

 

(Л)-(-!-)-Алашілглііцпн

58

ЗО

 

— )-Аланнл глицин

82

39

 

(S)-{ :-)-Алашш

40

38

 

(5)-(-7-)-2-Амшюмасляная

63 н

39

 

кислота

 

 

 

(5)-(-|-)-2-Амшюмас ляпая

(39) 37

33

 

кислота

 

 

 

(Л)-(—)-2-Ампномасляиая

43

29

кислота

 

 

(Л)-( — )-2-А.мшюмасляная

13

29

кислота

(37) 38

 

(Л)-( —)-2-Амішомасляпая

33

кислота

 

33

(1 5)-(-|-)-2-Амшіомаслямая

(33) 36

кислота

(36) 39

 

(Л)-( — )-2-Амнпомасляная

33

кислота

 

 

(Л)-(—)-2-Амипомасляпая

(30) 32

33

кислота

(42) 39

33

(Л)-( — )-2-Ам1шомас ляпая

кислота

 

 

(S)-(~i )-2-Амішомаслямая

(44) ЗО

33

кислота

 

 

(5) - ( - г) - 2 - Амшюмасляпая

98

39

кислота

12

29

)-Фенилаланип

(S)-( — ) -Фсиплалашш

(14) 12

33

(Л)-( 1 )-Феинлаланип

13

29

(Л)-(-|-)-Фешілалашш

14(13)

33

)-Фешілалаішн

(10) 5

33

(Я)-(~-)-Фешілалашш

(11) 5

33

(S)-( — )-Фешілалашш

5

37

(iS)-(- j -)-Феііилгл І І Ц Н П

73

34

(5')-(-г)-Фенилглнцип

(ЗО) 28

33

(Л)-( — )-Феиилглицші

(31) 29

33

-)-Фенилглицш[

(24) 25

33

(Д)-( —)-Феиилглпціш

(26) 24

33

( Л ) - ( - ) - В а л и н

28

29


 

 

 

 

 

Продолжение

табл. 7-2

К»

 

 

 

Степень

 

R

R * N H 2 "

Основной продукт ( 2 2 ПЛІТ 2 . 3 )

асимм. син­

Литература

п. п.

теза

(ДІТФ) г ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

И . Э .

 

42

 

ЫООССН 2

(5)-(-|-)-ФГЛ

(5) - (+) - Ас]іарагшгопая кислота

(58) п

32

43 с

. з

Н00СС1 - 1 2

( Д ) - ( - ) - Ф Г Л

(/?)-( — ) - Асиарагішоиая кислота

(47)

п

32

44

 

І100ССІІ 2

( Д ) - ( - ) - Ф Г Л

(Л)-( —)-Асііараі'шювая кислота

(45)

п

32

45

 

НООССИг

( £ ) - ( - ) - М Б А

(£)-(-|-)--Алашш

(69) 74

36

46

 

Н О О С С Н 2

( 5 ) - ( - ) - Э Б А

(5)-(-|-)-Алашш

(52) 42

36

47

 

ЫООСС1-12

(Д)-(-+-)-НЭА

(/?)-( —)-А лан ии

(73)

74

36

48

 

H O O C C H 2 G H 2

( 5 ) - ( - ) - М Б А

( 5 )-(-г)-Глутамііновая кислота

 

35

 

ЗО

49

 

ІІ00ССН 2 СІІ 2

( 5 ) - ( - ) - М Б А

( 5 ) - (+) - Глутамішопа я кислота

(12) 13

33

50

 

І-ІООССГІ2 СН2

( 5 ) - ( - ) - Э Б А

(5) - (+) - Глутамннова я кислота

 

( 6 ) 2

33

510

з

І-ІООССН2 СІ-І2

( Д ) - ( - ) - Ф Г Л

— )-Глутамиповая кислота

(48) 35

32

52 е

. и

Н О О С С І І 2 С Н 2

( Л ) - ( - ) - Ф Г Л

(/?)-( — ) - Глутамішовая кислота

(49)

56

3 1 , 32

а

Еслн

не оговорено

особо, реакции проводились путем последовательного гидрирования (10 % Pd—С) н гпдрогенолнза

[Pd(OH) 2 — С] при молярном

соотношении кетокпслоты и амина

1 : 2.

 

 

 

 

0

в

Сводку по влиянию растворителей па некоторые из отих реакций см. в табл. 7-4.

МБА — а-мстилбензиламіш; ФГЛ — фснилглнцнн; ЭБА — а-птилбеизнламин; НЭА — І-нафтнлитиламип.

гЗначения в скобках вычислены на основании данных для 2,4-дшштрофеішльііьіх производных (ДНФ), полученных после гпдро-

геполнза и разделенных хроматографнчсски на колонке с целитом. Д Бензпловый эфир.

е

ж

3

1 1

к

л

м

Молярное соотношение кетокпслоты и амина равнялось 1 : 1 . Молярное соотношение кетокпслоты и амина равнялось 1 : з.

Применялся только 10 % P d — С. Применялся только Р Ю 2 .

N-Пирувіілглпцпн.

Восстановление под действием A l / H g .

Применен этиловый эфир пировиноградной кислоты; восстановление производилось под действием Z n / H C I .

1 1

В статье [ 2 9 ] указывается, что гидрохлорид имел

0 1 , 4 % п. з., тогда как величина, в которую введены

поправки

с учетом

опубликованных величин вращения, составляет, по-видимому, 83% . Более высокая величина для очищенного гидрохлорнда,

вероятно,

обусловлена фракционированием энантиомера при его выделении путем кристаллизации.

 

 

0

Применялся только Pd(01-I)2 — С.

 

 

 

 

п

Продукт представлял собой смесь

аспарагпповой

кислоты и аланина; обе аминокислоты выделены только

в виде

диннтрофе-

нильных производных (см. также табл. 7

-4).