Файл: Моррисон Д. Асимметрические органические реакции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 277

Скачиваний: 0

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

ІТІГЯ содержания /н/;янс-п:юлгера н демеркурнровап в соединение 77=? І7°о п. з.. 5-(-г)-нзомер].

Ме

 

 

-Ме

 

 

 

ОАс

 

 

 

 

 

М е

 

 

 

Hg(OAc)a

 

 

 

 

 

 

МеОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

н

МеОН

 

 

 

 

Ме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ с = с — с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

Н'

\

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+Нд

 

 

R-(-)-1Q9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

111

ОАс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( ~ 9 % y j . )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОМе

 

M e ^ r _ r

" H

Me

_ М е ^ г

.НдОАс

 

Ме^

/ С ^ - М е

,

 

Н

V - ^ H

 

 

 

^ С ' - ^ Н

У

 

Н ^

^НдОАс

 

 

 

І

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОМе

 

 

 

 

ОМе

 

 

 

 

 

 

 

 

S-C+H14

 

 

 

S-mpaw-nz

 

R-цис-НЗ

 

 

 

 

(?%)

 

 

 

 

(65%)

 

 

 

 

( / ? % )

 

 

 

Аналогичным

образом

R-{—)-109

был

бромнровап в

метаноле

с образованием смеси изомеров S-mpanc-115

(83%)

и

 

R-i{.uc-115

(17 °о).

Бромированпе

в

СС14

или в

эфире

дало

в

 

основном

S-транс-ҐІб

(83%

по

сравнению

с 17% Д-г^/с-пзомера). Действие

 

 

 

 

 

і

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОМе

 

 

 

Вг

 

 

 

 

 

 

 

 

$-транс-115

 

S-транс-116

 

 

 

 

 

иода и

метанола

приводит к образованию 80%-ного избытка

иод-

изомера, соответствующего

соединению 775. Было сделано заключе­

ние [64], что реакции оксимеркурировапия,

бромироваиия и иоди­

рования аллеиов протекают преимущественно путем

нгранс-присо-

единения и. вероятно, отличаются высокой

стереоселективностыо.

Подобно этому гидрирование половинным количеством водо­

рода соединения R-(—)-117

(R

= С Н 3 ;

[ a ] D

—29,4°;

вероятно,

100%

п. э.)

приводит

к

смеси

продуктов,

из

которых

выделен

R-(—)-цис-118;

гидрирование последнего

дает R-()-77.9

( l a ] D

—7,4°; приблизительно 95% и. э.)

[69]. При гидрировании соеди-

М е ,

COOR

 

 

Me

 

COOR

 

 

Me

 

 

 

 

X V^V \

 

ЇГЇП?4 Et<vC — C H

*

- C - C H 2

C H , C O O R

E t '

 

H

 

 

 

I I

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

H

 

 

 

 

 

 

 

R<->11?

*(->m

Л-У119


иония 117 было найдено, что 118 частично превращается в транс- изомср; кроме того, при гидрировании а.|3-двойпой связи в соеди­ нении 117 образуются меньшие количества неактивных цис- н шрякс-изомеров и некоторое количество полностью гидриро­ ванных продуктов. Указанная последовательность реакций осуществляется в результате і/лс-присоединения водорода по Р,у-двопной связи в 1.1.7, которое п является преобладающим направлением реакции.

Дополнительным примером изменения аксиальной диссимметрпп на центровую диссимметрию служит этокспмеркурирование оптически активного циклонопадиена-1.2 ( [ а ] " —81.8е ; макси­ мальная величина 48% и. э.) в оптически активный З-этокеи- цпклопонен ([cx]D 4-15,3°), для которого нет данных об оптической чистоте и конфигурации [70].

Оба энантиомера mpew-бутилаллеиа получены при обработке разделенных пропаргилсульфоиатов литийалюмшгайгидридом, что приводит к синхронному вхождению гидрид-иона п замещению сульфонатпой группы [71].

Термическая димеризация рацемического циклононадиена-1.2 приводит к трем продуктам. Два образуются в результате соеди­ нения разных энаптиомеров. а третий — в результате соединения аллеиов с одинаковой конфигурацией. Сравнение соотношения этих продуктов с соотношением, найденным в случае частично разделенного циклононадиена-1,2, позволило сделать вывод, что скорость димеризации рацемата в 4 раза меньше скорости реакции субстрата с одним из энаптиомеров [72].

Дополнительный пример взаимного превращения центровой диссимметрпи и диссимметрии типа бифенильной (ср. с превра­ щением тебаина 54 в изомеры фенилдигидротебаина 55 и 56) найден при перегруппировке алкалоида схелхаммеридина [73].

9-2.3. Спнраиы. Алкилнденцнклоалканы и родствен­ ные соединения

Известно несколько оптически активных спиросоединений, [40], хотя некоторые из них были получены лишь с очень низкой энантиомерной чистотой в результате асимметрической каталити­ ческой реакции [74]. Однако попытки осуществить взаимное пре­ вращение спиро- и центровой диссимметрии [40] были в основном безуспешны, пока Крау и Хилл [75] не провели синтез оптически активного спиросоедипения 122, в ходе которого им удалось уста­ новить и абсолютную конфигурацию этого соединения (рис. 9-7). Пиролиз аммониевой соли R-()-120 дал центродиссимметричный

(—)-121, который был затем превращен в S-(—)-122, обладающий только аксиальной хиральпостыо. Конфигурация исходного соеди­ нения 120 была установлена путем превращеппя его в соедине-


ниє 125, которое в свою очередь было связано с R-(A-)-127

изве­

стной конфигурации.

 

Хотя это превращение служит иллюстрацией превращения системы с центровой днссимметрией в систему с аксиальной днесимметрией (121 -*- 122), реакция не имеет ни одного признака, характерного для асимметрического синтеза. Заместители у ске­

лета молекулы

удаляются

без изменения

структуры спиранового

I ч _.,соон

1)

NH

3

 

1)LiA1H4 I \^

NTs

 

 

 

 

H N _ V ^ C H

2 C O O H

2)

Д '

 

•2) T s a

 

 

 

 

 

TsN

 

Я - ( - ) - / 2 0

 

 

 

( - Н 2 /

S-(-)-J22

 

 

- CH 2 OMes

 

1)

NH3 HOOCCH,

..Me

Mes — N

^ C H j C H j O M e s

Mes

2)

LIA1H4

ноос^

N Et

3)

McsCI

 

123

125

 

 

R-(+)-J27

 

P и c. 9-7.

Стереоспецифнческігії

синтез

спнросоедпнення

[74]

(Mes

 

= C H 3 S O 2 — ;

Ts = »-CH3 C6 H4 S02 —).

 

 

ядра, обусловливающего хиралыюсть как у исходного соедине­ ния, так и у продуктов; в этом превращении отсутствуют и конку­ рирующие диастереомерные переходные состояния.

Некоторые циклоалкилидены обладают только аксиальной хиральностыо; были изучены их синтез из центродиссимметричиых соединений и их превращение в центродиссимметричные соедине­ ния. В изученном [76] примере, аналогичном превращению спи­ рана 121 —у 122, (Щ-(—)-2-беизилиден-5-метилциклогексанон (128А), полученный из бензальдегида и (/?)-(+)-3-метилциклогек- санона, был восстановлен под действием «А1С12Н» (А1С13 — L i A l H 4

вотношении 3 : 1) до (£)-(+)-1-бензилидеи-4-метилциклогексана

(129)и некоторого количества (й)-(-|-)-1-бепзил-4-метилцикло-

гексена (130) [76]. Фотохимическая изомеризация 128А —> 128Б с последующим восстановлением дала рацемический продукт 129. Перенос центровой диссимметрии на аксиальную диссимметрию при превращении 128Б -»- 129, вероятнее всего, не происходит вследствие того, что за время существования промежуточно образующегося делокализованиого иона карбоиия может про­ изойти поворот бензилиденовой группы, при котором проявляется пространственное влияние фенильиой группы [76].

Другим примером является взаимное превращение аксиально диссимметричиого алкилидепциклогексапа (131) в соединения


с центровой диссимметрией. В настоящее время изучена [76, 77] стереохимия этого превращения, которое впервые было осуще­ ствлено много лет назад [78]. 4-Метилциклогексилиденуксусная

±129 "А1С1,Н"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Me

Н

Me

 

Н

 

Me

Н

 

 

Me

Н

 

1ZBE

 

І28А

 

 

129

 

 

 

130

кислота

[131) была

разделена

иа

 

оптические

изомеры.

Каждый

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

с - о н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вг

н

\с/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Me

Вг

н

 

Me

 

 

 

 

 

 

транс -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

Br

I

Л, присоединение

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в ^ с о о н

 

 

 

 

 

ОН

 

 

 

132

 

 

 

 

 

 

133

 

 

Me

Н

 

I кон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S-(+)-t3t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"X

|Bf.--cooH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

' О

4

 

 

 

 

 

 

 

 

Me

 

 

( с ^ - В г

 

 

 

 

Н ^ В г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Me

 

 

 

.СООН

Me

Г

 

 

.Вг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

Вг

 

 

 

 

 

N..

 

 

 

S-(+)-134

 

 

 

 

 

Я-(~)-/35

 

изомер был исследован

в серии

 

превращений,

представленных

на схеме для одного энантиомера

 

S-(-{-)-131. Аксиально

диссим-

метричное соединение S-(-{-)-1.31

 

бромировалось

с

образованием

центродиссимметричных

диастереомеров 132 и 133.

Первое соеди­

нение было дегидробромировано при действии КОН в

аксиально

диссимметричный изомер S-(-\-)-134, а второе — было декарбокси-

лировано и дебромировано с образованием аксиально

диссимме-

тричного изомера R-(—)-135. Конфигурации, приведенные на схеме, основаны на моделях для корреляции хиральности и вра­ щения [76] в аксиально диссимметричных алкилиденциклогексанах.


Детальное н изящное исследование [77] аналогичного превра­ щения аксиальной днееимметрии в центровую диссимметрию (рис. 9-8) показало, что соединение 136 при гидрировании дает смесь продуктов 1.37 и 13S (приблизительно 2 : 1). Конфигурации производных этих продуктов (75.9 п 140) связаны с конфигурация­ ми спиртов, полученных путем асимметрического восстановления цис- и транс-141 под действием реактпва Гриньяра из (ІД, 2Д,

 

 

 

 

 

 

Me

 

 

 

 

Me

Н

 

 

 

 

 

 

 

Л

 

У У

 

н

 

X

У

 

 

 

 

 

 

 

 

- I

с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соон

 

 

1

'-D

Me

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МНСОСН ,Ph

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mpanc-S-(-)

-137

 

mpa/icS(

-)-

ид

 

 

 

 

 

 

 

н'

 

 

 

соон

 

 

 

соон

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S - ( - r ) - / J 6

 

 

 

 

 

 

 

 

Н И

 

 

 

 

Me

 

\

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

Ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л .

 

 

 

 

у

-

С

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

J

н

II

 

 

 

 

 

 

4 i / c - / ? - ( - ) - / J 0

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цис-/?•(-)-НО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• з) L;AIH<

Me

 

С НО

 

 

 

 

Me / ~

 

D

 

 

" CO

 

 

 

 

 

 

C - O H

 

 

 

Н

 

6}—

MgBr

 

HV

Л

2)

NaN,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цис-141

 

D

 

 

m/c-S-(~)-/43-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Me

/

V

 

Me

 

 

 

2)

NaN,

Me

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

H

\

/

CHO

 

H

/V

~ . .

3)Li AlHd '

H

~ / / ' - - H

 

транс -141

 

 

S

/

С\ OH

a)B;coa

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

NHCOBz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

транс-R-i.-)-139

 

 

 

 

 

 

mpaHc-S-{ +

)-/44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P и c.

9-8. Превращение

аксиально

гшеснмметричного

алкплпденциклогек-

сана в центроднеспмметричные производные и установление их конфигураций. (Bz — бензол).

4Д)-изоборнеола-[2-Б] (142). Зная стереохимическое строение соединения 141 (цис и транс соответственно) и предполагая, что оба альдегида восстанавливаются под действием реактива 142 в спирты, имеющие главным образом ^-конфигурацию (разд. 5-1.4, табл. 5-2), можно установить стереохимию превращений спир­ тов 143 и 144. В реакциях, использованных для превращения 143 в 140, происходит лишь одно обращение (замещение азида), и поэто­ му конфигурации 143 и 140 будут такими, как показано на схеме. Перегруппировка Курциуса (с сохранением конфигурации) азида соединения 138 с последующей обработкой фталевым ангидридом