|
|
|
X |
Среднее отношение |
долей |
|
|
|
окисления по сторонам |
|
|
|
|
|
vpo-R |
н npo-S |
|
Лро-S—^-npo-R |
|
|
|
|
|
|
|
' S ' |
|
I I |
4 3 : 57 |
[ 1 4 % п . a . , |
S-(-)] |
|
|
|
|
РНС^<Р> |
СНз |
86 : 14 |
[ 7 2 % |
и. э., |
|
|
трет-С^Нд |
56 : 14 |
[ 1 2 % |
п . э . , |
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
|
зо |
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Очевидно, |
в этом |
случае |
и в других |
мало исследованных пока |
реакциях |
также |
избирательно разлагается |
(S)-(—)-сульфоксид> |
Осуществлено интересное частичное кинетическое разделение сульфоксидов путем неполного восстановления рацемического сульфоксиде под действием хиральных фосфонтиоиовых кислот [40]. В двух случаях (№ 5 и 7) избирательная деструкция одного энантиомера рацемического сульфоксида увеличила количество
|
|
|
|
|
|
|
|
энаптиомера, |
преимущественно |
образующегося в |
результате |
асимметрического |
синтеза. Этот |
вывод |
подтверждается тем, что |
больший избыток |
энаптиомера 29 наблюдается, когда |
асимметри |
ческое |
окисление |
сульфида проводится |
в условиях, |
в которых |
образуются |
и |
большие выходы |
сульфона (например, |
8 7 % и. э. |
по сравнению |
с 3 8 % и. э. в примере № 7). Різ данных, приве |
денных |
в |
примере № 10, следует, что кинетическое |
разделение |
приводит к снижению избытка энантиомера сульфоксида вслед
ствие протекания |
асимметрического синтеза. |
|
Субстрат 32 в опыте № 13 (табл. 8-5) является рацемическим, |
и |
ферментативный |
процесс состоит в кинетическом разделении |
на |
обеих стадиях |
окисления. |
Вследствие наличия оси С2 -симметрии в исходном соединении окисление с обеих сторон данного энантиомера сульфида 32 при водит к одному и тому же энантиомеру сульфоксида 55, т. е. у атома серы стороны эквивалентны, анеэнантиотопны. Воздей ствие A. niger на рацемический сульфид, однако, приводит к обра зованию оптически активного сульфоксида, так как окислительная ферментная система микроорганизма может «различать» энантиомеры 32 и преимущественно окислять один из них в сульфок-
±32 |
(IS, 6S)-(+)-33 (Н% и.э.) |
сид. Избыток энантиомера (+)-55 составляет 14% и. э. при выходе сульфоксида, равном 16%, и выходе сульфона 1 % . При действии
A. niger на рацемический сульфоксид 33 возвращенный сульфок сид (выход 32%) содержал 16% избытка (-|-)-апаптиомера. С уче том того, что /.'! > к2 и /к4 > А'з, кинетические соотношения могут
/=° • ци»-° ^ СО |
• СО |
(±)-зз |
(+)-33 (16% и.э) |
(-)-34 |
(24 % и.э) |
|
выход 32% |
выход |
29% |
быть представлены следующим образом:
При возрастанип выхода сульфона от 1 до 28% во время окисле ния сульфида избыток энантиомера (-г)-ЗЗ возрастает на 15% вследствие преимущественного превращения (—)-33 во второй стадии окислення.
Имеются и другие разрозненные примеры стереоселектнвного окисления сульфидов микроорганизмами. Биотип (3-5). например,
окисляется исключительно |
в левовращающпй |
сульфоксид |
(36) |
под действием развивающейся культуры A. |
niger |
[41], в то время |
как при окислении in vitro |
под действием |
перекиси получается |
избыток правовращающего |
сульфоксида (стереоселектшшое |
окис |
ление хиральных сульфидов под действием химических агентов
рассмотрено |
в |
разд. |
8-1.3). |
|
|
|
|
|
|
|
Н (СН2)4СООН |
Н (С1-Ы4С00Н |
|
|
|
н |
н \ / |
н |
н\у ' |
|
|
|
|
N..Л-.А |
— 0 Ч..1.Ао |
|
|
|
|
Н |
Н |
И |
н |
|
|
|
|
|
|
35 |
|
Н-36 |
|
|
|
Эпимерные |
17-метилтиоапдростеиоиы |
Па-37 |
и 176-37 |
окис |
ляются при инкубации с культурой Rhizopus |
stolonifer |
А. Т. С. С. |
6227-6. При |
этом из |
продуктов окисления |
как |
17а-, |
так и |
176- |
эпимеров [33, 42] выделен только один Нсс-оксисульфоксид, а при окислении смеси эпимеров в соотношении 7,5 : 1 из про дуктов были выделены 11-дезоксисульфиды. Аналогичным обра
зом |
Calonectria |
decora |
окисляет 38 только в 176-оксисульфо'ксид |
[43], |
который |
после |
повторного |
ацилировапия |
дает |
только |
176-ацетокси-7ос-метилсульфипил-А', -аидростепои-3. |
Окисление |
38 моноперфталевой |
кислотой [43, 44] приводит к |
образованию |
обоих 176-ацетокси-7а-метилсульфинил-Д1 -аидростеноиов-3. |
Один |
изомер, образующийся в меньшем |
количестве, был идентичен изо |
меру, полученному при микробиологическом окислении 38. Оба изо мера, образующиеся при окислении под действием моноперфталевой
кислоты, приводят к одному и тому же сульфону; этим было дока зано, что изомеры являются эпимерами по атому серы.
Имеется аналогия между ферментативными реакциями и асим метрическим окислением сульфида, включающим стадию присое динения оптически активного соединения, которое не входит в состав конечного продукта [45]. Окисление бензилметилсульфида иодом в присутствии (6')-2-фенилсукцинатного буферного
|
|
' S ' |
• /I |
|
I \ . |
|
|
|
|
/ \ |
+ |
/ ч |
|
|
|
|
/ч |
'S |
|
S • |
|
|
|
|
P h C H 2 |
Me |
|
P h C H 2 |
Me |
|
|
|
|
P h C H 2 |
Ме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
39А |
|
|
39Б |
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-осII. |
СН, |
/ч |
|
|
|
|
|
[39А+39БІ |
|
+ |
|
\СН2 |
|
|
|
|
С. |
|
|
/ \ |
|
|
|
- о - с |
у - н |
P h C H 2 |
Me |
I |
|
Me |
|
|
|
Ч -н |
|
P h C H 2 |
|
|
|
|
|
" О — С |
|
|
|
|
|
О |
Ph |
|
|
|
Ph |
|
|
|
|
|
|
41 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S-(+) |
(6,4% |
и.э) |
Р п с. 8-3. |
Окисление бензнлметнлсульфида |
|
в присутствии |
(5) - ( - г) - 2 - фенпл - |
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
сукципата. Структура диастереомерных промежуточных соеднненнй 41 |
(эпимерных по |
атому |
серы) точно не определена, |
так как |
с атомом серы |
|
может быть связана любая карбоксильная группа . |
|
раствора |
в |
оптически |
активный |
бензилметилсульфоксид |
(6,4% |
и. э.; _й-(-г -)-эпимер] служит в качестве химической модели для такого ферментативного процесса. Предполагается, что механизм реакции заключается в образовании (в результате установления
равновесия) рацемической соли сульфоиия |
(39), которая подвер |
гается нуклеофилыюй атаке со стороны |
хирального сукцината |
(40), что и приводит к эпимерным цвиттер-ионам сульфония (41). |
Внутримолекулярное замещение, приводящее к образованию 6,4%- иого избытка (/?)-(+)-сульфоксида, может быть обусловлено пре
имущественным превращением |
одного |
из энантиомеров |
39 |
в |
41, преимущественным превращением |
одного эпимера |
41 |
в |
сульфоксид или тем и другим |
процессом |
(рис. S-3). |
|
Асимметрическое окисление используется также для получе ния, помимо моносульфоксндов, других оптически активных серусодержащпх соединений; асимметрически окислено большое число
Таблица 8-6
Асимметрическое окисление дисульфидов, сульфенатов и сульфенамидон под действием (1*')-(-г)-моііоперкамфорноіі к и с л о т ы 3
Серусодержа щее соединение
к
1 (л-Тол ил) - S - S - (л-Тол ил)
2( н - Т о л н л ) - S - О - С Н 3
3C S H 5 - S - S - C C I I 5
4А г - S - S - A r г
5 (Додецил) — S - S - (Додецил)
1 8 C 6 H 5 C I J 2 - S - S - C H 2 C 0 H 5
7 ( n - T o . T i r . T ) - S - O C I I ( C a H 5 ) 2
3 ( / i - T o f l i m - S - N 7 |
^ |
Продукт реакции
(н-Толнл) — SII— S — (л-Толпл)
и
(л-То.-шл) —S— ОСИ-,
II
0
G e I I 5 — S - S — C e H g
II
0
А г - S - S - A r г
0II
(Додецил — S - S - ( Д о д е ц и л )
11с!
Св Ы5 С1-12 —S—S —С І2 Са І-І5
(л-Тол ил) — S — О С Н ( С 0 Н , ) 2
II
0 |
|
|
(л-Тол и л) - S - |
N/ |
Ч |
II |
4 |
Х |
0 |
|
|
Враще
ние " Лите рату
(хлоро ра форм)
4 - 4 , 4 ° ; |
48 |
7,6° |
|
-i-2,33° |
48 |
-| - 8 , 5 - 47 14,0° и
хі 10° Д 46
0° 46
0° 46
а |
Реакция проводилась в хлороформе при температуре ниже 10 ° С |
6 |
Если не оговорено особо, приведены величины [ а Щ 0 (СНСІз). |
в |
Разброс значений оптического вращения ([а]|| 6 , дпоксан) обусловлен рацемиза |
цией, |
происходящей при обработке продукта. |
г |
Аг - это С 6 Н 5 ; n - C l C o H j ; Р - С 1 0 И 7 (нафтпл). |
Я Точная величина оптического вращения не приводится. |
е |
Приведено оптическое вращение [ а Щ 0 (уксусная кислота). |
дисульфидов [46—48], а также пекоторые сульфинаты [48, 49] ш сульфенамиды [48] (табл. 8-6). Конфигурации, а также минималь ные значения избытка энаитиомера были определены для двух
продуктов [48]: № 1 (1,5% и. э., Д-коифигурация) и № 2 (2,2% и. э., ^-конфигурация). Реакция первоначального продукта окис ления с бензилмагнийгалогенидом приводит к бензил-?г-толил-
сульфоксиду. |
Эта реакция Гриньяра протекает стереоселективно |
с обращением |
конфигурации (разд. 8-1.4), и, таким образом, это |
позволяет установить конфигурацию *) и определить избыток
энантиомера в |
продуктах. |
|
|
о |
|
о |
|
.// |
|
PhCH2 MgCI |
-У/о |
, J |
PhCH ; Mga |
|
РпСН2 |
/7^\ |
•s |
|
, / Ч |
Интересным применением асимметрического окисления соеди нений по атому серы является использование реакции для реше ния вопроса о том, какой из двух диастереомерных дисульфидов является ell-, а какой ліезо-формой. В качестве примера можно привести окисление 42А 42Б [50]. Дисульфоксид (42Б) суще ствует в впде а-формы (более высокая температура плавления)
иВ-формы (более низкая температура плавления).
ОО
моноперкамфориая |
II |
]| |
СНо — S — С Н , — S — С Н 3 |
> С Н 3 — S — С Н , — S — С Н 3 |
кислота |
|
|
•12А |
|
42Е |
Окисление 42А (или рацемического моносульфоксида) моноперкамфорной кислотой дает смесь диастереомеров, которые могут быть разделены на левовращающую а-форму и неактивную В-форму.
Поэтому реформа представляет собой ліезо-модификацию. Этот |
вывод подтвержден данными ЯМР-спектров, которые показывают, |
что атомы водорода в метилеиовой группе в В-форме проявляются |
в виде /lS-квартета, тогда как соответствующие |
атомы водорода |
в а-форме дают синглет. Только лезо-форма имеет диастереотопиые |
атомы водорода метилеиовой группы, дающие |
неэквивалентные |
химические |
сдвиги; |
атомы водорода в dZ-изомере идентичны |
в отношении |
своего |
ахирального окружения. |
8-1.3. Асимметрическое окисление хиральных суль
фидов под действием ахиралыгых реагентов
Известны многочисленные примеры реакций окисления суль фида в сульфоксид, при которых в избытке образуется один из пары диастереомеров (эпимерных по атому серы). Эти реакции окисле-
*) См. примечание в разд 8-І.4 (стр. 421).
