Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 291

Скачиваний: 0

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

аналогичные сделанным ранее в разд. 3-4. Однако некоторые интересные реакции с применением оксатиаиов обнаруживают такие

особенности, которые можно

было бы

ожидать по крайней мере

от некоторых реагентов,

приведенных

в табл. 8-8.

Окисление соединения

58 периодатом дает более чем 90 % эква­

ториального сульфоксида 59А

[73—76]. Окисление озоном и пере­

кисью водорода приводит к аналогичным результатам. Данные ЯМР-спектров [75] и рентгеновского анализа [74] подтверждают конфигурацию 59А как для растворенного, так и для кристалли­ ческого вещества. Стереохимическое протекание реакции противо-

59 А

59 Б

положно наблюдаемому [69] для случая

окисления периодатом

и перекисью водорода 4-замещенных тианов (табл. 8-8), где пре­ обладает аксиальное окисление. Но озон в обеих системах осу­ ществляет преимущественно экваториальное окисление. В случае исходного 58 имеется возможность пространственных и дипольиых взаимодействий в переходном состоянии, чего нет в случае тиа­ нов. Особенно ярко проявляется пространственное взаимодей­ ствие, обусловленное метоксигруппой, которая может препятство­ вать образованию аксиального сульфоксида 59Б.

Окисление периодатом соединения 60, в котором метоксигруппа находится в экваториальном положении, дает более 90% аксиаль­

ного сульфоксида (61А)

[76, 77].

 

с н 2 о н

с н 2 о н

с н 2 о н

 

о

 

бо

б/А

61Б

Таким же образом окисление соединения 62 периодатом при­ водит почти исключительно к аксиальному продукту, а соедине­ ние 63 дает в основном аксиальный сульфоксид. Таким образом, конфигурация аномерного атома углерода, по-видимому, оказы­ вает преобладающее влияние иа стереохимическое направление окисления под действием периодата.

Была сделана попытка связать изменения, наблюдаемые при аксиальном окислении соединения 60 и экваториальном окисле­ нии соединения 58, со стерическими препятствиями, создаваемыми аксиальной метоксигруппой в последнем соединении. Однако

2 7 - 0 7 7 7



нужно учитывать, что при этом дипольиое взаимодействие может также играть определенную роль. Аналогичное, но не настолько яркое изменение происходит и при применении озона в качестве

о

о -Ч

62 63

окислителя; соотношение экваториального и аксиального окисле­ ний, равное 50 : 50 в случае исходного 60, становится равным приблизительно 90 : 10 в случае исходного 58. При действии озона па оксатпаи (62) соотношение аксиального и экваториального судьфокспдов составляет 67 : 33.

Известны и другие отдельные примеры, которые подтверждают ту точку зрения, что как природа реагента, так и строение моле­ кулы субстрата являются важными факторами в определении сте-

реохимпческого

направления окисления

циклических сульфидов

в сульфоксиди.

Окисление тиахолестана

(64) лс-хлорпербензойпой

кислотой дало приблизительно 2%-ный избыток экваториального сульфоксида [78]. В то же время окисление соединения 65 пербен-

65

зойной кислотой дает с 88%-ным выходом экваториальный про­ дукт [79], чего и следовало ожидать, поскольку В-ангулярная метильная группа должна в сильной степени экранировать акси­ альную электронную пару серы и способствовать экваториальной атаке.

Прекрасным примером стереоселективного пероксидированпя хирального сульфида в качестве субстрата является окисление

(R) - (—)-8-окси- 5 - метилдигидротиазол-[2,За] -пиридииий-3-карбо-

ксилата

(полученного из

L-цистеина) с

образованием

смеси

цис­

ті, трокс-сульфоксидов

в

отношении

9 : 1 (степень

асимметри­

ческого

пероксидированпя

80%) [80]. Сульфоксид может

быть

декарбоксилирован в мягких условиях, и таким образом исходный хиральный индуцирующий центр может быть удален.


Получены данные об образовании тетраковалентного промежу­ точного соединения при окислении сульфидов в сульфоксиди под действием треяг-бутилгипохлорита [81].

В двух работах по асимметрическому окислению сульфидной серы в хнральных производных пенициллина обнаружено влияние лигандов у [5-асимметрических центров. Было показано, что окис­ ление эпимеров метилфталимидопенициллината под действием лі-хлорпербензойной кислоты протекает под контролирующим вли­ янием 6-фталимидной группы; преимущественный подход осуще­ ствляется со стороны, противоположной этому объемистому заме­ стителю при азоте [82]. Такой вывод был подтвержден в работе [83]. Но вместе с тем в работе [83] было найдено, что окисление метил-6-6-фенилацетамидопенициллината под действием иодбензолдихлорида во влажном пиридине привело к эпимерным сульф­ оксидам в приблизительно равных количествах.

Бициклический сульфид 66 дает 95% экзо-сульфоксида 67 при окислении л-хлорпербензойной кислотой [78]; однако при дей­ ствии тре?7і-бутилгипохлорита наблюдается обратное соотношение продуктов. Эти результаты согласуются с данными, полученными

о

66

67

68

для 4-замещеиных тианов (табл. 8-8). В случае соединений как 66, так и 65 можно достаточно убедительно представить экзо- и эква­ ториальное окисление как формальное замещение пространственно менее затрудненных электронных пар в этих сульфидах. Механизм реакции лучше всего передается с точки зрения нуклеофилыюй атаки проотранственно менее затрудненной электронной пары серы на атом кислорода в перкислоте (см. разд. 8-1.2, формула 25). Естественно *) ожидать, что преимущественный подход будет осу­ ществляться с экзо-направления. Механизм реакции под действием mpem-бутшігинохлорита не имеет отношения к механизму, при­ нятому для реакций окисления под действием перкислот. Наиболее надежные имеющиеся данные [84, 85] позволяют сделать весьма вероятное предположение, согласно которому окисление под дей­ ствием гипохлорита протекает с образованием промежуточных

*) «Самоочевидные» аргументы в отношении предпочтительной к о н ф о р - мацпи субстрата и направления атаки перкнслоты в случае ациклических хнральных сульфидов приводят к ошибочным выводам (разд. 8-1.3). Однако для бицнклпческого скелета соединения 66, так ж е как н для стероидных колец 65, отнесение конфигурации и оценку относительных пространствен­ ных затруднений для днастереотопных электронных пар атома серы п р о ­ вести проще.


соединений сульфонпя и дихлорида серы, алкоголиз

которых с

последующим удалением изобутилена и НС1

или трет-бутилхло­

рида приводит

к сульфоксиду [84]. Таким

образом, введение

кислорода при

действии 7нре»?-бутнлгішохлорпта

происходит

в результате осуществления довольно сложного механизма, при­ чем стереохпмпческие ограничения при окислении »?.ре»?-бутил- гппохлорптом сильно отличаются от ограничений, наблюдающихся при окислении различными окисляющими агентами типа перкис­ лот, которые в общем действуют, по-впдимому, с очень близкой стереоселектнвностыо.

Влияние водородной связи, Д1ШОЛЫ1ЫХ и других специфиче­ ских взаимодействий на стереохимию реакций окисления сульфи­ дов подробно не изучалось. В случае некоторых тиоксаитренов, таких, как. например, 69. обнаруживается влияние растворителя и концентраций реагентов на стереохимию окисления под дей­ ствием .к-хлорпербензойной кислоты [80]. В результате образуются цис- и 7?грянс-тиоксаитреи-9-ол-10-окспды, что может быть связано с различной степенью влияния внутримолекулярных водородных связей. Окисление соединения 70 дает 50°о-ный избыток сульфок-

69 70 71

сида, в

котором S — О-связь и

метальная группа

находятся

в ?пранс-ноложении [87]. Строение нгрякс-продукта

установлено

методами

рентгеновского анализа,

и. следовательно,

стереохимия

окисления твердо установлена. Необходимы дальнейшие исследо­ вания в этом направлении.

Соединение 71 служит примером системы, в которой при реакции осуществляется 1,3-индукция. Окисление соединения 71

периодатом дает тарянс-сульфоксид

в качестве единственного выде­

ленного продукта [88]. В то же время при действии N 2 0 2

(вероятно,

в равновесных условиях [69])

образуется 60%-ный

избыток цис-

сульфоксида. Эта система представляет еще интерес

и в том отно­

шении, что tyuc-сульфоксид

под

действием перекиси

водорода

может окисляться далее в сульфон, а мгрянс-изомер в этих усло­ виях не реагирует, вероятно вследствие пространственных затруд­ нений.

Известны также другие системы [89], в которых могут наблю­ даться подобные эффекты, и еще больше таких систем, как можно полагать, будет найдено в дальнейшем.