Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 289

Скачиваний: 0

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

Асимметрическое окисление атома азота под действием (+) - мо - ноперкамфорноп кислоты использовано при изучении строения азокспсоедииенпя, образующегося из соединения S6' [98]. Продукт получается оптически активным ( [ a ] D +1.2°), что позволяет при­ нять строение N-окпси типа 87А и исключает возможность сим­ метричной структуры, такой, как 87Б. В этом примере сам атом

 

 

R

А

 

 

1

ТРЄТ-С4ІІ9

2

Т о

ж е

3

»

»

4

»

»

5U30-C3II7

6с: н5

7С 3 Ы 7

8СНз

9 Т о ж е

10>> »

11» »

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8-І 2

А с и м м е т р и ч е с к и й

синтез

оксазирндніїов а

 

 

R'C

 

хиральная

I ? "

м

 

 

 

C _ N ~ ~ R

 

,

 

с

 

 

 

 

 

 

 

К'

 

 

 

 

84

 

 

 

 

в5

 

 

11.MIU1

 

 

 

 

 

Оптическое вращение

 

 

 

 

 

оксазнриднпа

 

 

 

 

Иеркпелота "

 

[сфоо

 

R '

 

R "

 

 

 

[ a l b 11

(без ра­

 

 

 

 

 

створите­

 

 

 

 

 

 

 

 

ля)

се н5

Н

 

 

 

- 1 2 , 7

а - Пнрндн л

Т о

ж е

То

ж е

 

- 4 , 3

И30-С3ІІ7

»

»

»

»

 

- 3 , 3

» - N 0 2 C e H 4

»

»

» »

 

- 1 1 , 3 ( С Н С 1 3 )

Т о

ж е

»

»

»

»

J

- 1 2 , ( 1

 

\

- 1 , 3

 

 

 

 

 

 

»

»

»

»

»

»

Г - 1 1 , 0

 

1

- 2 , 7

 

 

 

СНз

»

»

иЗО-С^Нд

 

- 9 , 0

с.н5

с.н5

»

»

 

- 1 1 , 3 ( С Н С 1 3 )

- 4 9 , 2

Т о ж е

Т о ж е

( 5 Н + )-Э

- 8 , 5

»

»

»

»

(RH-)-S

 

- - 1 2 , 5

»

»

»

»

{S)-(

+

yio

- 5 , 7

а Прн_меры Л, 1 - 7 взяты из работы [Уз]; остальные — из работы [ 9 6 ] . В приме­ рах ,\» 1-і реакции проводились при 3 °С; в других — при —20 °С.

0Строение перкнелот приведено в разд. S-1.2.

вВращения, если особо не оговорено, измерены в отсутствие растворителя. В при­

мерах Л1 5 и 6

выделены два дпастереомера; вращения, по-видимому, были измерены

в растворе, но

растворитель не указан.

азота не является центром асимметрии, но предпочтительное окис­ ление (протекающее через диастереомериые переходные состоя­ ния) по одному из двух атомов азота в соединении 86 разрушает их молекулярную симметрию.

Прямое окисление третичного амина, имеющего три различные группы, связанные с атомом азота, под действием перкислоты


в принципе может служить путем синтеза оптически активных окисей аминов. Однако на практике было найдено, что некоторые амины дают окиси аминов, не активные (при проведении реакции при комнатной температуре) или обладающие лишь очень слабой

( <г-)-перка»д>орная

|\

\\

/X / \

••N' — = ^ л > *

Й £ >

N

I^^H

N ^

^ N - 0

 

• ь

d

 

86

87А

 

87Б

оптической активностью (если окисление проводить при —70 °С [99]). Например, при окислении К-метил-1.2.3.4-тетрагидрохино- лииа [кайролина (88)] (+)-моноперкамфорной кислотой при —70 °С в растворе смеси хлороформ — эфир полученная (в виде гидро­ хлорида) N-окись кайролина (89) имела [a]5 .,l 6 -j-0,270 и [а] 4 0 ь + 0 . 5 4 (вода). Максимальная величина удельного вращения, най­ денная для N-окиси кайролипа (в виде гидрохлорида) составляет [cc]5 8 S 44,2 (вода) [100]. Окиси третичных аминов конфигурационно устойчивы как в свободном виде, так и в виде солей [101—106].

 

^

\ / \

I

(-т-)-перкамфорпая / / \ / \

С Н 3

 

 

I

I

кислота

NI /

 

 

N

*•

 

 

\/\/\

 

.. .

,

 

 

 

 

СНз

( + )-89

О

 

 

 

 

88

 

 

 

Окисление ряда 1Ч-алкил-]\т-метиланилинов

( R N C H 3 C 6 H 5 ,

где

R

— это С 2 Н 5 , « - С 3 Н 7 или mpeni-C/J±~9) в тех же условиях приводит

к

окисям аминов

с очень низкими величинами вращения ([а]

<

<

0,8Э при 589—405 им); окиси аминов, получаемі>іе при окислении

при комнатной температуре, не обнаруживают оптического враще­ ния [99]. Величина вращения, определенная после разделения рацемата на изомеры [101—106], дает возможность предположить, что асимметрическое окисление под действием (+)-моноперкам- форной кислоты в этих примерах протекает самое большее с 1 % и. э. Имеются данные [99], показывающие, что другие хиральные перкислоты могут оказывать несколько более высокую индукцию, но ожидать значительных успехов в осуществлении асимметри­ ческого синтеза в этих реакциях не приходится. Это не является неожиданным, если иметь в виду расстояние между хиральными центрами и конформационную подвижность реагентов.

Недавно открытая конфигурационная стабильность N-гало- азиридинов [107—110] и N-аминоазиридов [111] дает новые воз­ можности для изучения реакций замещения у асимметрического атома азота. Например, N-галоазиридины могут быть превращены в N-аминопроизводные по реакции с аммиаком или с литиевыми



солями вторичных аминов [111]. Получение некоторых замещенных

N-галоазирндов осуществляют путем асимметрического

синтеза

под контролем асимметрического центра

в исходном соединении

[107—110]. Например, реакция S-(—)-90

с гипохлоритом

натрия

[110]дает смесь транс-(+)-91 (16% н . э . ) с [а]?,0 -|-94° 0,8; н-нонан ) и цис-(-\-)-92 с [a]f? —81°. Эту реакцию можно рассмат­ ривать с разных точек зрения. В определенном смысле она является не асимметрическим синтезом, а асимметрическим превращением

второго рода, так как исходный азнридии быстро превращается в равновесную смесь инвертомеров по азоту, тогда как замещение хлором по азоту дает стереохимпчески устойчивый продукт. В то же время, если рассматривать среднюю промежуточную кон-

 

 

CI

 

 

 

 

N.iOCl

и

N

• •

н

 

91

СН3

 

HN

- Ч

 

 

 

 

 

СН

 

 

 

S-H-90

 

^

Н

 

 

 

 

с н 3

 

 

 

93

 

 

фигурацию атома азота в соединении 90 как пленарную, то дисспмметрия создается при галогенировании и реакцию уже следует рассматривать как асимметрический синтез. Из рацемического 90 [107] при реакции с N-хлорсукципимпдом с 33 %-иым избытком было получено неактивное соединение 91.

При взаимодействии (—)-90

с

гипобромитом

натрия

или

с N-бромсукцииимидом из продуктов реакции был выделен только

тракс-К-бром-2-метилазиридин (93)

с [ a ] D +497° 0,08;

к-нопан).

Галогенирование (S)-(—)-2-к-пропилазирндина

(94)

под

действием

N-хлорсукцинимида, гипобромита патрия или N-бромсукцинимида

также приводит только к т/эакс^-гало-2-к-пропилазиридинам

[110].

N-Хлорирование 7-азабицикло-[4,1,0]-гептана (95)

дает с выходом

90% смесь

изомеров 7-аза-К-хлорбицикло-[4,1,0]-гептана

(96),

в которой

содержится 60%-ный

избыток более стабильного

экзо-

хлоризомера по сравнению с экЗо-хлоризомером, который пере­

группировывается при

нагревании в

эвзо-форму [109].

 

NH

Г^Г^ы—сі

94

95

96

Окисление имииа, образующегося из беизофеиона и трет- бутиламина под действием (-г -)-моноперкамфориой кислоты, при­ водит к оптически активному N-mpem-бутилдифенилоксазиридипу ( Ы о —54°, хлороформ), который может быть отделен от рацемата


путем дробной кристаллизации и является, по-видимому, оптиче­ ски чистым {[а\о —258°, хлороформ). Г^-та/зета-Бутильное произ­ водное рацемизовалось в 8000 раз быстрее, чем соответствующий N-метилоксазиридии при проведении реакции в тетрахлорэтилене при 100 °С [112].

8-3.

Асимметрические

синтезы по атомі/

і.ремнші

 

Реакция ряда

оптически активных

N-феиил-а-аминокислот

с быс-(]\т-метилацетамидо)метилфенилсиланом (98) *) приводит к получению с высокими выходами неравных количеств диастереомерных силоксазолидонов (99) [ИЗ], которые эпимерны по атому кремния и могут расщепляться при последовательной обработке а-нафтолом и метанолом, образуя оптически активное производное

силана (100)

с регенерацией

индуцирующей

аминокислоты

(97).

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

R C H C O O H

-і- X 2 SiMePh

> PhN

О

и

PhN

О

^ск-иортоуг

PhNH

 

 

 

/

\

 

 

 

 

 

97

 

98

 

 

 

 

 

 

 

 

Ph

Me

 

 

 

 

 

 

X =

NMeAc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

CI

 

 

 

99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M e O ^

^0-tx-xag>mv/T

 

 

 

 

 

 

S

i

 

4-

qy

 

 

 

 

 

 

 

Me

 

Ph

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

Если используется рацемическая аминокислота 97, то диастереомерные силоксазолидоиы 99 образуются в виде пары рацематов в неравных количествах. Относительные количества эпимеров, образующихся из оптически активных амииокислот, или диастереомерных пар, возникающих из рацемических аминокислот, могут быть оценены методом ЯМР, так как группы Si — С Н 3 в различных оптических изомерах вызывают различные химиче­ ские сдвиги.

Экспериментальные данные [113] позволяют предположить, что образование соединения 99 протекает постадийпо, причем сначала образуется связь Si — О путем замещения одной N-метилацетамид- ной группы, а затем внутримолекулярное замещение другой N-метилацетамидной группы приводит к образованию связи Si — N . Если предположить, что второе замещение протекает

*) Метилфеиилдпхлорсплан в присутствии трпэтнлалшиа также может быть использован, по он менее желателен, так как образующийся в качестве побочного продукта гидрохлорпд трпэтпламина препятствует выделению 99.