Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 313

Скачиваний: 0

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

опыты, в которых промежуточное соединение (выход 74%) было подвергнуто гидрогенолизу с образованием рацемической аспарагпновой кислоты (выход 67%) . В этом случае кристаллизация продукта могла привести к увеличению доли рацемата, и, таким образом, вопрос о степени асимметрического синтеза остался нерешенным, хотя она и не могла быть особенно высокой.

Далее, обработка кротоновой кислоты (£)-а-метплбепзилами- ном дала легко разделяемую смесь диастереомеров. В одном слу­ чае, однако, промежуточные диастереомеры были подвергнуты

 

 

 

 

 

 

Таблица

7-9

Р е а к ц ия хиральны х

аминов с ш р г ш - б у т н л ф т а л ш ш д о к с т р н о м

[45]

трет-Ви

 

СН 3

 

Н

О

СН,

 

\

 

I

 

I

II

I

 

С = С = 0 + H , N ~ C — Н

• C s H 4 0 , N — С — CN H — С — Н

/

 

I

 

I

 

I

 

C , H 4 0 : N

 

R

трет-Ви

R

 

52

 

(Д)-53Л, R = Ph

 

 

(fi,R)-51

 

(Ca H«0,N тта/їимидная

{Щ-53Б,

R= СООРг-wo

 

преимущественно

группа)

 

 

 

 

образующийся

 

 

 

 

 

диастереомер

 

R-5 3A

 

 

 

R-53B

 

 

Температура

R.R-5JA,

Температура,

°С

 

Л,Н-5ЛБ,

 

реакции, °С

\

п. э.

 

% И . э.

 

40, 4

 

3,1

45

 

 

49

 

20, 0

 

4,7

24

 

 

53

 

0,9

 

1,9

5

 

 

55

 

- 4 9

 

4 , 1

О

 

 

44

 

- 6 2

 

2 , 1

— 2 0

 

 

55

 

- 9 0

 

1,4

- 4 0

 

 

63

 

 

 

 

- 6 2

 

 

69

 

 

 

 

- 9 5

 

 

63

 

 

 

 

—110

 

 

63

 

гидрогенолизу без предварительной кристаллизации и дали (-Ь)-б- аминомасляную кислоту с 10% и. э. [43]. Харада и Мацумото [44] изучили реакцию этого типа, приняв меры, чтобы избежать фрак­ ционирования промежуточных соединений или продуктов реак­ ции. При взаимодействии диэтилмалеата 45 с избытком оптически активного сс-метилбеизиламина был получен продукт, который после гидрогенолиза и гидролиза дал оптически активную аспарагиновую кислоту с 13,7—15,4% и. э. Аналогичная обработка диэтилфумарата 47 также привела к оптически активному про­ дукту (4,6% и. э.). В обоих случаях применение (5)-а-метилбен-


зил амина приводило к избытку (£)-аспарагиновой кислоты, тогда как jR-амии способствовал образованию избытка /^-аминокислоты.

Подробное изучение промежуточных соединений в этой реак­ ции обнаружило, что образуются как N-алкилсукцинимиды (51), так и диамиды N-алкиласпарагиновой кислоты (50) и что они подвергаются гидрогенолизу в энаитиомерпые продукты (рис. 7-6). Промежуточного соединения 50 больше образовывалось из фумарата, чем из малеата, что согласуется с низкой степенью асимме­ трического синтеза, наблюдающейся в первом случае.

Фталимидо-7гере?п.-бутилке'ген (52) реагирует при температурах свыше 130 °С с (#)-( +)-а-метилбензиламппом (53А) с образованием

смеси

диастереомеров N-фтал оил-«трето»-л енцнн-а-метил бензил-

амида, в которой имеется 1,4—4,7% избытка

і?,і?-ампда (54)

(табл.

7-9)

[45]. Однако при применении

изоиропилового

эфира

(Д)-алаиина

(53В) наблюдается гораздо

более

высокий

выход

(44—69%); наиболее высокий выход эфира і?,і?-дипептида

(54В)

составил 69,5% и. э. при проведении реакции

при — 62 °С.

Пространственное влияние было объяснено на основании моде­ ли 55, в которой предполагается сдвиг протона от азота к угле­ роду (определяющий, как полагают, конфигурацию возникаю­ щего асимметрического центра) с большей легкостью со стороны наименьшей группы, связанной с ішдуцирующим хиральным центром в части молекулы, содержащей аминогручшу * ) .

Me

ін

М е - С - М е р р С Н з

g

н

н

 

55

 

7-3.2. Присоединение ахиральных нуклеофплов к угле­ род-углеродной двойной связи в хнральиом субстрате

Лившиц и Зингермаи [42] получили (і?)-Гч"-бензиласпараги- новуго кислоту (58; 60% и. э.) путем присоединения бензиламина

*) Модель основана на следующих предположениях: 1) 55 представляет собой промежуточное соединение, в котором имеется предпочтительная к о н - формацпя хирального центра (по отношению к карбонильной группе), пока ­ занная па схеме; 2) ?ггрет-бутнльная группа больше, чем фталпмидная (пред­ положение основано на величинах относительных конформацпонных свобод­ ных элергпй этих групп [46]); 3) наилучшей ориентацией предположительно большей пфв/71-бутпльной группы является ее «транс» - положенне относи­ тельно хиральной алкиламмонпевой группы; 4) водород переносится с п р о ­ странственно папменее затрудненной стороны. Аналогия со схемой, рас ­ смотренной в разд. 6-6.2 (рпс. 6-28), очевидна.



к (і?)-^а-метилбензилалгаду малеиновой кислоты (56). Поскольку промежуточно образующийся полуамид (57) был выделеп и перекрпсталлизован (что могло привести к частичному разделению диастереомеров) и так как выход составлял только около 54%, то точную величину степени асимметрического синтеза опреде­ лить было трудно, хотя результаты, приведенные выше (разд. 7-3.1), позволяют предположить, что она была довольно значи­ тельной.

 

СН3

 

СН

 

 

 

 

H N j ^ N H ' — С — « Н

 

I

3

„є,

СН,СООН

C H , C O N H ^ C — Н

 

 

Н I

I

 

-^->

I

2

Л с О О Н

P h

R N - C - H

Ph

 

 

R N H - C - H

 

 

с о о н

 

 

 

с о о н

 

56

57

 

 

 

(R)-5B, 60% и.э.

R=CH2 Ph

{выход

54%)

 

 

(выход

62%)

Была изучена также аналогичная реакция /д\/?-диамида 59 с бензиламином [44]. Промежуточно образующийся диамид N-беи- зиласпарагиновой кислоты был подвергнут гидролизу (предполо­ жительно нацело) и N-бензильная группа была отщеплена путем гидрогенолпза с образованием (5)-аспарагиновой кислоты (5,6 — 7,6% и. э.), которая была выделена в виде ДНФ-производного методом хроматографии на колонке (ДНФ — дипитрофенилыюе производное).

 

?\ ^

V е

 

СООН

 

NH

"-и

2 > н ! °

RHN С

Н

 

NH

 

3) н7.наталиэатор

СН2

С

СI Н

 

А) динитрофтор-

I

ч ґ

P h о

 

" " " " "

 

с о о н

 

59

 

 

(S)SB

 

К=2,4-динитрофетіл

Интересно отметить, что (ії,/і)-диамид 59 дал (5)-ампнокислоту, тогда как (ТЛ)-полуамид 56 при аналогичной обработке бензилами­ ном дал (Тл')-аминокислоту. Это могло явиться результатом либо различного направляющего влияния диамида сравнительно с полу­ амидом, либо различия в строении малеамида и фумарамида, либо того, что обе реакции могут протекать по различным меха­ низмам. Кроме того, в дополнение к этим, а также к рассмотрен­ ным в разд. 7-3.1 (рис. 7-6) осложнениям имеется еще возможность взаимного обмена амида с бензиламидом.


7-3.3. Присоединение хирального амипа к углеродуглеродной двойной связи в хнральном субстрате *)

Хиралышй диамид 59 обрабатывали также хиральным ами­ ном, имеющим ту же конфигурацию, что и амин, использованный при приготовлении амида [44]. Последующие гидролиз и гидрогеиолнз образующихся диастереомеров диамида N-a-метилбензил- аспарагиновой кислоты привели к продукту, который был выде­ лен как в виде свободной аминокислоты (около 1 1 % и. э.), так и в виде ДНФ-производного (около 15% и. э.). Было показано,

 

 

 

 

 

 

Таблица

7-10

 

К о н ф и г у р а ц и о н н ые корреляции в реакции присоединения

 

 

аминов к производным фумаровой

кислоты [44]

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

II

 

 

 

 

 

 

 

1-І

СЕТ

1)

R " N H 2

НООССНоСНСООН

 

 

 

>

=С (

 

>

 

 

 

2)

гидролиз

 

і

 

 

 

RC

Н

3)

гндрогенолиз

 

'

 

 

 

II

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобладаю­

 

 

 

R , а

 

 

 

щий энан-

 

 

R a

 

R " N H 2

 

тиоыер аспа-

%

п. э.

п. п.

 

 

 

 

 

 

 

 

рагиновой

 

 

 

 

 

 

 

 

кислоты

 

 

1

ос,н5

О С 2 Н 5

 

(S)-MBA

 

S

 

4,6

2

О С 2 Н 5

О С 2 Н 5

 

(Д)-МБА

 

Л

 

4,5

3

(Д)-МБА

(Д)-МБА

 

С 6 Н 5 С Н 2 Т Ш ,

S

 

5,6

4

(5) - МБА

(5) - МБА

 

C S H 5 G H 2 N H 2

R

 

7,6

5

(Л)-МБА

(Д)-МБА

 

(Л)-МБА

 

S

15,2

6

(5) - МБА

(5) - МБА

 

( S ) - M B A

 

R

15,3

 

МБА — а-метилбензплампи.

 

 

 

 

 

что

кристаллизация свободной аспарагпновой кислоты

приводит

к увеличению концентрации рацемата, поэтому величины, осно­ ванные на вращении ДНФ-производного, более надежны. В этом случае (Д,Л)-диамид плюс (й)-амин дают (5)-аспарагиновую кислоту, а (5,5)-диамид плюс (5)-амин дают (і?)-аспарагиновуго кислоту.

Стереохимические соотношения для этих и некоторых родствен­ ных реакций, которые рассматривались в разд. 7-3, сведены в табл. 7-10. Харада и Мацумото [44] предложили модели, описывающие некоторые имеющиеся данные.

*) См. также примеры, приведенные в разд. 7 - 3 . 1 .