Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 285

Скачиваний: 0

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

9

Асимметрические иерегруппировки и реакции элиминирования

У-1. Внутримолекулярный

перенос

центра диссиммешр и и

 

Многие перегруппировки типа аллильной, представленные схемой 1^-2, можно рассматривать как внутримолекулярный асимметрический синтез в его самом широком смысле (разд. 1-2). Поскольку имеется ряд обзоров, в которых обсуждается стерео­ химия таких процессов [1—3], то мы рассмотрим лишь сравни­ тельно небольшое число реакций этого типа, в которых исполь­ зуются оптически активные субстраты и которые представляют особый интерес с точки зрения асимметрического синтеза.

R C H = C

— > R C H

 

 

 

N:HR'

J,I

"VHR'

 

 

X

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

( X и Y могут иметь

одинаковое

нлп

разное строение)

9-1.1.

Перенос центра дпсснмметрин от одного атома

углерода к другому

 

 

 

opmo-Перегруппировка

Кляйзена

 

(В.)-(-г)-транс-а,у-дтіетял~

аллилфенилового

эфира (4) приводит к

смеси

хиральных цис-

и трякс-2-(а,у-диметилаллил)фенолов

(-5) [4—8].

Геометрическая

конфигурация в основном сохраняется, тогда как конфигурация

нового хиралыюго центра становится такой, как

показано на

рис.

9-1 для случая

превращения

Я-транс-4 в

S-mpanc-5

* ) .

Эти

стереохимические

результаты

описываются

моделями

и SB, которые показывают последовательность миграции к диа-

стереотонным сторонам двойной связи соединения транс-8.

Если

геометрическая конфигурация сохраняется, то конфигурация хиралыюго центра «обращается» (R-mpanc-SA -> S-mpcmc-OA), тогда как обращение геометрической конфигурации должно сопро­

вождаться «сохранением»

конфигурации

хирального

центра

*) В первой работе [4] по исследованию этой перегруппировки с исполь ­

зованием

соединения 4, которое

имело небольшой

избыток

S-(—)-энаитно-

мера, был

сделан неправильный

вывод

[ 5 ] , что реакция протекает

в

основном

с «сохранением» копфпгурацпп

нового

хирального

центра.

 

 


(Я-транс-8Б ->- В.-цис-9Б). Переходное состояние для первого процесса обладает пониженной энергией, вероятно, вследствие того, что оно включает взаимодействия только типа взаимодей­ ствий в транс-бутеяе, тогда как последнее требует переходного

 

Me

 

 

 

 

 

I

Me

 

 

 

 

С

 

 

 

 

//

\

. С - Н

 

 

 

н - сI

н

НС

 

 

 

Me

 

I

 

 

 

 

 

Me

 

 

 

5 - ( + ) - J

R-(+)-4

 

 

 

87%и.з.

 

~42%и.э.

 

 

 

 

 

 

V Me

Me

 

 

он

ОН

V

 

 

 

 

С

 

 

 

Н

Me

/ \

 

 

 

Me

Н

 

 

 

 

 

 

S-транс-5

R-uuc-5

 

 

 

выход 82 %

выход

18%

 

 

 

 

H J (Ni)

 

 

НООС \ С /С,Н,

 

ОН

ОН

 

2) окисление

 

/ С 3 Н 7

 

НУ \Me

С

с

 

 

 

 

 

S-7

/ \

/ \

 

 

Н

Me

Me

Н

 

16%и.э.

 

S-6

 

 

R-6

 

Р и с . 9 - 1 . Стереохимия

перегруппировки

Кляйзена

активного

оптически

трокс-а.у-днметилаллнлфенплового эфира

состояния, в котором существует отталкивание типа взаимодей­ ствия в tyuc-бутене (рис. 9.2) [8]. Так как соединение 4 на 4 2 % является энантиомерно чистым соединением и поскольку изоме­ ры 5 имеют противоположные конфигурации хирального центра, то обычный продукт восстановления (6) в смеси может иметь самое большее 28% избытка 5-энаптиомера (64% от 49% и. э.). Наименьшая наблюдаемая величина (16%) является результатом протекающей в некоторой степени рацемизации в процессе пере­ группировки, а также на стадиях гидрогенизации или озониро­ вания.

Асимметрический синтез наблюдался также при кляйзеновской перегруппировке винилового эфира (11) [9]. Очевидно, что


 

 

 

 

м е - 7

TM s

 

 

/?-транс-ВА

 

Н

Н

 

 

 

S- транс-9 А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Me

 

 

 

 

 

 

' с — с С

 

 

 

 

 

I

с—н

 

 

 

 

 

X

I

 

 

 

 

 

 

Me

 

 

R-транс-вБ

 

Яцис-9Б

 

 

 

 

 

 

ОН

 

 

Р п с. 9-2. Модели,

иллюстрирующие

стереохимию

аллильной

перегруп ­

 

 

 

пировки .

 

 

перенос днссимметрин от

11 к 13

осуществляется полностью * ) .

/

\ ROCH=CHj /

\

 

 

 

 

но

Нд(ОАс)'

 

 

0 ^ -сн

СН2 СООН

 

, с = с н 2

• СН,

 

10

сн

R-H-/4

 

 

 

с

 

 

['«]„

+ 2 2 , 8 °

 

н

 

-12%

и.э.

 

12

/3

 

 

 

 

 

Эти реакции рассматривались [9], как стереохимическая модель ферментативного превращения хоризмовой кислоты в префеновую кислоту. Родственная термическая перегруппировка исследована на примере превращения 16 20 [15]. Ацетоацетат 16 (полу­ ченный реакцией дикетена с циклогексенолом-2; 15,8% и. э.) пре­ терпевает перегруппировку через еиол 17 или, возможно, через енол эфирного карбонила (18, на схеме не показан) в соедине­ ние 19, которое декарбоксилируется в продукт 20. Хотя энантио-

мерная чистота

кетона (20; [а]'о +1,43°,

без растворителя,

I 1)

не была определена независимым путем,

стереохимические

соот­

ношения можно

принять такими, как показано на

схеме.

*) Для соединения 10 известна конфигурация

[10, 11], но не

энантпомер-

ная чистота, хотя последняя и была приближенно

оценена равной 1 1 % [ 1 2 , 1 3 ] .

Абсолютная конфигурация и эпантпомерпая чистота соединения 13 определе­ ны путем окислення в соединение 14, конфигурация и эиантпомериая чистота

которого были известны [14] . Принимая, что на стадиях 10

14

отсутствует

рацемизация,

исходя

пз 10 с [ a ] D

-|-22,80 получают величину

1 2 % п. э. Это

находится в

хорошем

согласии с

величиной 1 1 % , найденной

независимым

путем.

 

 

 

 

 



Аналогичным образом феиилуретан S-(—)-21, содержащий аллильную группировку, при нагревании с каталитическим коли­

чеством гпдрнда натрия перегруппировывается в R-(J-)-24

[16].

ча

с .

с

Ме^

J X H /О

M e v с

СН. " с "О

 

 

С

'

II

 

 

 

<&

Го

 

 

 

о

но

s-(-)46

 

 

17

 

 

 

 

 

 

8% и.э.

(максим.)

 

 

 

 

19

S-H-J5

он

s-(+)-zo

Наибольшая степень сохранения конфигурации составила 6 5 % .

 

240 °С

Ph-NОС^ 0

PhNHx С

NaH

Я

о

 

I

 

ОН

S-H-2I

2Z

23

О*со,

NHPh

Я-(+)-24

Аллиленамин R-27, полученный из исходных 25 и R-26, пере­ группировывается с высоким выходом при нагревании (170— 175 °С) по типу кляйзеновской перегруппировки в смесь оптически активных цис- и тракс-иминов 30 [17]. После гидролиза обра­ зуются альдегиды 31 и 32 с соотношением г^г;с-т?гракс-изомеров, равным 13 : 87. Эти альдегиды были прогидрированы в эиантиомерные насыщенные альдегиды R-(—)-33 и S-(-\-)-33 соответствен­ но. Эти результаты позволяют предположить, что переходное состояние, представленное моделью 28А, в которой метильиая группа находится в аксиальном положении, и моделью 28Б, в которой метильиая группа находится (преимуществеппо) в эква­ ториальном положении, объясняет найденное соотношение изоме­ ров, равное 13 : 87. Если бы альдегиды 33 были бы энаитиомерно чистыми (о чем данные отсутствуют), то тогда эта реакция пред­ ставила бы собой полностью стереоселективный процесс. Пере­ группировка R-{+)-34 (95% и. э.) дает mpa,Hc-S-(+)-35 ( 9 1 % и. э.)