Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 304

Скачиваний: 0

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

Таблица

8-1

А с и м м е т р и ч е с к ое окисление сульфидов хиральными перкислотамп

а

О

 

R " — S — R ' " - j - R — С 0 3 Н - > R " — S — R " ' -f- R C O O I I

 

Перішс-

R "

лота

 

1(1S)-1

2То же

3

»

»

4

»

»

5"

»

»

66

»

»

7

»

»

8

»

»

9

»

»

10

)>

»

11

»

»

12

»

»

13

»

»

14

»

»

15

»

»

16

»

»

17

»

»

18

»

»

19

»

»

20» »

21» »

22» »

23» »

24» »

25» »

26» »

27

»

»

28

»

»

29(2S)-11

302Д-1ІЗ

3125 - 8

32То же

33» »

34» »

35(2Д)-5

36 Т о ж е

o - C G I - I 4 C O O C H 3 То ж е

»»

»»

»»

»»

с6 н5

То же

»»

»»

»»

»»

»»

»»

Св Н 5 С Н ,

То же

»»

»»

»»

К- С 4 Н д Адамаитнл

C s H 4 0 2 N C H 2 Д С Н 2 С в Н 5 То ж е

»»

»»

»»

о- С в Н 4 С О О С Н 3

То же

»»

»»

с0 н5

То же

»»

»»

 

 

 

 

Сульфоксид

Лите­

 

R " '

степень

асігмм.

конфигу­

 

рату­

 

 

синтеза,

% и. о.

 

 

 

t [ a ] D )

 

рации

ра

СИ я

4,3

 

 

 

 

R

18

С 2

Н 5

1,2

 

 

 

 

R

18

и.ю-С3Щ

0,4

 

 

 

 

S

18

нг/>ет-С4 І'І9

2,4

 

 

 

 

S

18

СНз

( 2 , 2 ° ,

СН3ОН)

R

19

С 2

И 5

(2,5°,

СН3ОН)

R

19

СНз

3,8

 

 

 

 

R

20

 

К-С3Н7

( 4 , 9 ° ,

4,2°)

в

R

21

 

н - С 4 Н 9

( 4 , 9 ° ,

4,4°) и

R

21

 

с,н5 сн2

( 5 , 4 ° ,

4,8°)

"

R

21

 

» з о - С 4 Н 9

( 6 , 0 ° ,

5,3°)

п

R

21

 

U30-C3H7

0

 

 

 

 

21

 

втор-С^Пд

0

 

 

 

 

21

 

н-С1С0 Н4

0

 

 

 

 

21

 

трет-СЛНд

1,3

 

 

 

 

S

20,21

С Н 3

0,9; 1 , 0 "

 

S

22

 

С 2

Н 5

3,0;

 

2 , 5 »

 

S

21,22

« - С 4 И 9

1,7;

4,4 п

 

S

21,22

U30-C3H7

20;

4,5

в

 

R

21

,22

т р е т - С 4 Н 9

4,3 ;

 

4 , 3 в

 

R

21,22

И-С3Н7

0

 

 

 

 

21

 

СНз

( - 2 , 9 ° )

г

 

R

23

 

То

ж е

(4,1°)

е

 

 

ж

24

 

С3ІІ7

( - 3 , 0 ° ;

0,7°)

ж

21

 

U 3 0 - C 4 H g

( - 3 , 1 ° ; 0 ° ) в

ж

21

 

t?mop-C4 Hg

(0,7;

 

3,8) в

 

ж

21

 

И30-СЗІ-І7

0,1

 

 

 

 

S

18

 

mpe/)t-C4 Hg 1,6

 

 

 

 

S

18

 

СНз

 

 

 

 

R

25

 

То

ж е

 

 

 

 

S

25

 

»

»

2,7

 

 

 

 

R

18

 

С 2

Н 5

1,0

 

 

 

 

R

18

 

С Н 3

1,0

 

 

 

 

R

20

 

mpem-C4rlg

0,6

 

 

 

 

S

20

 

CII3

4,7

 

 

 

 

S

20

 

трет-С^Нд

0,9

 

 

 

 

R

20

 


• d

с

К

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

Перкнслота

(2S)-9

То ж е

(2S)-10

То ж е

[2S)-11

То ж е

(2R)-12

То ж е

(2S)-13

То ж е

(2Щ-6

Т о ж е (25)-7 То ж е

(Ж)-16

То ж е (35) - / 5 То ж е

(2S)-14 (ЗЩ-17

То ж е

(3S)-18

(3S)-19

(45)-20

{AR)-20 а

(iR)-21 (AS)-22

(?)-23 >«

(1)-23

(?)-24 ж

(?)-2^

R "

с„н5

То ж е

»»

»»

»»

»»

»»

»»

»»

»»

»»

»»

»»

»»

»»

»»

»»

»>>

C 8 I - I 4 0 2 N C H , Д

с.н5

То ж е

C 8 H 4 0 2 N C H 2 Д То ж е

»»

»»

»»

»»

св н5

То ж е

»»

»»

 

 

Продолжение

табл.

8-1

 

 

 

Сульфоксид

 

R ' "

степень

аснмм.

 

Лите­

конфигу­

рату­

 

 

синтеза,

% и. э.

ра

 

 

( [ a ] D >

рация

 

 

 

С Н 3

 

2, 9

 

R

20

mpem-CjI-Ig

1,2

 

S

20

СНз

0,8

 

R

20

m p e m - C 4 H 9

0, 3

 

S

20

СНз

2, 0

 

R

20

;n/)em-C4 Hg

0, 8

 

S

20

С Н 3

 

0, 8

 

R

20

m p e m - C 4 H g

0

 

20

С Н 8

 

2, 3

 

R

20

mpeni-С4Н9

0

 

20

СНз

 

2,9

 

S

20

m p e m - C 4 H g

2 , 4

 

R

20

СНз

2 , 1

 

R

20

mpem-CeHg

0

 

20

СНз

 

5,4

 

R

20

m p e m - C 4 H g

10,3

 

S

20

СНз

 

2,7

 

R

20

/»pem - C 4 Hg 5, 2

 

S

20

СНз

 

( + 2 , 5 ° ) є

ж

24

То

ж е

2,3

 

S

20

 

 

1,2

 

S

20

СНз

 

0

 

24

То

ж е

0

 

 

24

»

»

( + 2 ° )

е

ж

24

»

»

( - 2 , 3 ° ) е

ж

24

»

»

( + 3 , 7 ° ) е

ж

24

»

»

( + 3 , 3 ° ) е

ж

24

»

»

1,4

 

R

20

m p e m - C 4 H g

3,2

 

R

20

СНз

 

1,8

 

S

20

mpem-C.jHg

0, 6

 

S

20

а

6

Если не оговорено особо, растворитель — хлороформ, температура от 0 до - 10° С. Растворитель — эфир, температура 0 °С .

1 3 Первая величина — % и. о. (или удельное вращение), вычислена па основании данных по оптическому вращению в хлороформе, а вторая величина получена нз дан­ ных по оптическому вращению в этаноле. Расхождение, по-видимому, обусловлено ошибкой в определении очень малых наблюдаемых величин оптического вращения [ 2 2 ] .

гРастворитель — этанол.

Д C f H 4 0 2 N N-фталимпдная группа.

е

ж

3

Оптическое вращение измерено в смеси метанол — вода (4 : І); с = 2. Конфигурация не известна.

Энантиомер кислоты приведен на рис. 8-2.


пня) данных по вращению, измеренному в двух различных раство­ рителях (табл. 8-і, № 19) [22].

Из результатов, полученных с применением (+)-мопоперкам- форион кислоты, можно видеть, что когда лигапды в сульфиде в непосредственной близости к атому серы имеют близкие простран­ ственные размеры, то при окислении наблюдается низкая пли сов­ сем незначительная асимметрическая направленность реакции (например, табл. 8-1, № 3, 12—14, 21 и 27). Более удивительным наблюдением является то, что структура хиральной иеркислоты оказывает сравнительно мало влияния на величину асимметри­ ческой направленности реакции; действительно, если какая-либо тенденция и может быть здесь прослежена, то она противоположна той. которую можно было ожидать. Например, иеркислоты S и 14. имеющие хиральный центр в а-положепнп к пероксикарбокспльной группе, менее эффективны, чем иеркислоты 17 и 22, которые можно рассматривать как В- и у-замещеппые аналоги S и 14 соот­ ветственно.

Монтанарн [18, 21] предложил модель переходного состояния, основанную на данных, приведенных па рис. 8-1, для предсказа­ ния конфигурации сульфоксида, образующегося при асимметри­ ческом окислении под действием (-г-)-мопоперкамфорпой кислоты. Согласно этой модели, предпочтителен путь «а», так как подход реагента к сульфиду осуществляется таким образом, что большей группе в реагирующей молекуле сульфида противостоит меньшая

группа

(СН2 ), связанная с

хиральным центром, а не

большая

группа

[— С (СН 3 ) 2 ] . Мпслоу

и сотр. [26] справедливо

отметили

существенные ограничения этих моделей переходного состояния. Указывается также [26], что, учитывая исходные предпосылки при построении модели, ее успешное применение является «удиви­ тельной догадкой». Было, кроме того, показано, что модель непри­

менима в

случае w-алкилбензилсульфоксидов

[22] (табл. 8-1;

№ 16—18

и предположительно также № 24).

Монтанари [20,

27] возражал против такой критики, показав, что в тщательно кон­ тролируемых условиях при окислепии метилфеиилсульфида и ??гре7?г-бутилфенилсульфида под действием 15 различных хираль-

ных перкислот

(абсолютная конфигурация их была известна

во всех случаях,

кроме двух) в 9 случаях образуются хиральные

сульфоксиды с конфигурациями, согласующимися с предсказан­ ными на основании модели (7/15, 33/34, 35/36, 37/38, 39/40, 41/42. 47/48, 51/52 и 53/54). Это соответствие модели экспериментальным данным основано на предположении, что метильная группа мень­

ше фенилыюй,

а т-реиг-бутильпая группа больше фепилыюй.

В трех других

примерах (43/44, 45/46, и 49/50) процентное содер­

жание избытка энантиомера сульфоксида, образующегося при асимметрическом окислении mpe/тг-бутилфенилсульфида — одного


из соединений пары, было почти равно нулю. В одном примере, где абсолютная конфигурация реагента была известна (56/57), и в двух других, где она была неизвестна (64/65 и 66/67), сульфок­ сиди имели одинаковые, а не противоположные конфигурации, что резко отличается от данных, найденных в других примерах. Монтапари указал [20], что «систематическое получение правиль­ ных результатов, основанных на этой рабочей гипотезе, едва ли можно объяснить случайностью» и в то же время этот «способ объяснения не претендует на сколько-нибудь детальную или стро­ гую интерпретацию переходного состояния реакции окисления сульфидов в сульфоксиды под действием перкислот». Целесообраз­ но ознакомиться и с развитием этой дискуссии [18, 21, 26, 27], так как ее содержание сводится не только к обсуждению асимметри­ ческого окисления сульфидов. Рациональность моделей переход­ ного состояния является главной темой обсуждения нашей кни­

ги;

об этом

указывалось в разд. 1-4, 46; 2-2; 3-3; 5-2.За и 6-2.5

(см.

также

[28, 29]).

Уместно отметить, что в реакциях асимметрического восста­ новления алкилфенилкетонов ??ірет-бутильная группа обычно проявляет себя как группа, меньшая фенилытой (табл. 5-7 и 5-12), в то время как в случае реакций окисления сульфидов Монтапари пришел к выводу, что она действует как группа, большая фенильной. Кроме того, Монтапари должен был допустить, что изопропильпая группа больше фенильной, для того чтобы привести полу­ ченные результаты в согласие с предложенной моделью. Это про­ тиворечит данным, полученным в реакциях асимметрического восстановления (табл. 5-7) и в случае открыто-цепных систем, к которым применено правило Крама (табл. 3-1). Таким образом, очевидно, что требовапия пространственных условий в асимметри­ ческом окислении сульфидов не отвечают требованиям, установ­ ленным для ряда других систем.

Мислоу указал на следующие основные моменты в асимметри­ ческом окислении ахиральных сульфидов под действием хираль­ ных перкислот [26]. В (+)-моноперкамфорной кислоте (и в перкислотах 5—16, рис. 8-2) имеются три связи, разделяющие электрофпльный кислород и ближайший асимметрический атом угле­ рода. Следовательно, детальная модель, такая, например, как 25, может оказаться весьма приближенно напоминающей модель Прелога 26. Тем более, что в модели 26 новый хиральный центр возникает у третьего атома от имевшегося хирального центра, тогда как в модели 25 это четвертый атом, считая от имевшегося хирального центра. По аналогии с правилом Крама в конформации перкислоты, избранной для модели 25, карбонильный атом кислорода размещается между малой и средней группами у асим­ метрического атома углерода.