книги из ГПНТБ / Моррисон Д. Асимметрические органические реакции

с препаративной точки зрения. Это убедительно показано на црішере реакции [26] толилмагнийбромида с рацемическим 2-ами- нопропиофеноиом 18; продукт 19, предсказанный на основании циклической модели, образуется с 70%-ным выходом при практи­ чески полном отсутствии диастереомера 20 *). Изящное примене­ ние этой реакции осуществлено на примере взаимодействия исход­ ного амппокетоиа (18), меченного 1 4 С в фенильном кольце, и неме­ ченого реактива Гриньяра, содержащего фенильную группу, вме­ сто реактива Гриньяра, содержащего 72-толилыгую группу. При этом вновь образующийся карбииолытый центр стал хиральным благодаря метке изотопом 1 4 С .

цией, контролирующей реакции присоединения, является транс- диполярная структура 14. При этом принимают, что карбониль­ ная группа — наиболее электрофильная группа, а следователь­ но, и наиболее реакционноспособная, если она находится в транс- диполярной конформации по отношению к а-атому водорода. На этом же основании было сделано предположение, что значительный успех правила Прелога в отношении асимметрического синтеза в системе бензоилформиат — атролактат обусловлен тем фактом, что транс- диполярная конформация соседних карбонильных групп является более реакциоипоспособиой, хотя она может и не быть наиболее устойчивой конформацией в основном состоянии (разд. 2-4). Эти представления были 5гспешно использованы при разработке в высшей степени стереоселективиых синтезов эпоксидов и олефииов, основанных на присоединении реактива Гринь­ яра или алкиллития к а-хлоркетоиам при —70 °С.

Как открыто-цепная, так и диполярная модели предсказывают одинаковый стереохимический результат только в том случае,

(с преобладанием одного изомера в продукте реакции) для дипо-

Эти н аналогичные результаты, а также экспериментальные методы рас ­ смотрены в обзоре [27] .

лярноп п открыто-цепной моделей можно предсказать для реак­ ций, если полярная группа представлена группой R M , что, веро­ ятно, осуществляется в случае модели 22, в которой атака реаген­ та (обозначенная пунктирной стрелкой) в случае диполярной модели происходит из-за плоскости чертежа, тогда как в случае открыто-цепной модели направление атаки противоположное. Полярная (23) и циклическая (24) модели всегда и в любых слу­ чаях предсказывают противоположный стереохимнческий резуль­ тат прп условпп, что реагеит подходит с менее затрудненной стороны.

В табл. 3-3 приведены примеры, в которых перечислены ацик­ лические соединения, содержащие хлор в а-положении.

изомера следует из рассмотрения диполярпой модели и противо­ положно ожидаемому результату, если исходить пз любой другой модели. В аналогичной реакции восстановления З-хлороктанопа-4 под действием натрийборгидрида (№ 3) отпошепие образующихся продуктов составило (80—85) : (20—15), причем опять в избытке образовывался предсказанный на основании диполярной модели изомер.

Результаты, полученные при исследовании других алифати­ ческих соединений (№ 2—7), также подтверждают справедливость диполярной модели. Однако, если одна из групп, находящаяся у хирального центра, будет фенильной, то выводы не так очевид­ ны.

Результаты, изложенные в обеих статьях, описывающих опыты по восстановлению сс-хлордезоксибензоина под действием литийалюминийгидрида (22, R = С 6 И 5 , № 8 и 9), противоречат друг ДРУГУ! в одной работе [28] приводится соотношение смеси диастереомеров, равное приблизительно 50 : 50, а в другой [29] сооб­ щается о получении только mpeo-изомера, предсказанного на основании диполярной модели (хлор выступает в качестве поляр­ ной группы).

Однако восстановление сс-хлорфенилацетона (22, R = С Н 3 , табл. 3-3, № 10 и 11) приводит к образованию в избытке изомера, противоположного ожидаемому на основании диполярной модели,

обращение стереохимического направления реакции при действии дпфенилыагния на соответствующий амин, ]Ч-бензил-2,3-0-изо- иропплиден-Б-глпцеральдимип (максимальное отношение эритро- н ???.ре0-іізомеров в присутствии двух эквивалентов бромистого магния составило 1 : 1,5) [35].

Реакции альдегидов н кетоиов в ряду моносахаридов [36—41] рассмотрены на основе циклической модели Крама. Моиомериое производное диальдегида моносахарида (26А) представляет собой важное соединение для асимметрического синтеза. Реакция этого альдегида с избытком метилмагнийиодпда в среде эфира высокостереоселектпвиа. Уолфром и Хенессиеп [36] выделили только дезокспсахарид (26В, R = СН3 ) L-ряда (выход перекристалли­ зованного продукта составил 60%, хроматографически не удалось обнаружить эппмер С-5). Ипч [38] получил с 69%-пым выходом соединение 26В и с 9%-нъш выходом соединение 26Г (R — СН 3 ) . Реактив Гриньяра, содержащий фенильиую группу, привел к образованию соответствующих (С-5)-фопилзамещенпых сахари-

тивами Гриньяра. содержавшими фенильиую и метильпую группы соответственно. Изомером, полученным в обоих случаях, был изомер, образующийся в результате атаки па ту же сторону кар­ бонильной группы, что и при реакции альдегида 26А- В этих обоих случаях не удалось установить образование пи одного из эпимеров С-5.

. Если реактив Гриньяра образует комплексы как с атомами кислорода свободной альдегидной группы, так и с атомами кисло­ рода в кольце, то метальная группа имеет более свободный доступ со стороны от карбонильной группы, наиболее удаленный от бепзилоксигруппы OBz при С-3; группа OBz защищает доступ к карбонильной группе со своей стороны, как изображено на схе­ ме 26Б. Такое объяснение согласуется с циклической моделью Крама и ие учитывает возможное комплексообразоваиие бепзил­ оксигруппы при С-3. Несмотря на логичность этого объяснения и в отношении реакции восстановления производного того же моносахарида 26А под действием литийалюмипийдейтерида, было показано [37], что дейтерий подходит преимущественно с противо­ положной стороны альдегидной группы с образованием 27/1 с 30%-ным избытком по сравиепию с (С-5)-эиимером. Это произ­ водное превращалось в 5-дейтеро-о-ксилопиранозу (27Б), тетраацетат которой, по данным ЯМР, содержит дейтерий в экватори­ альном положении (5-і?). Соединение 27Б в конечном итоге пре­ вращалось в l-d-этаиол (27В), благодаря чему ему можно припи­ сать абсолютную Л-конфигурацию.

3-2.5. Примеры соединении с азотсодержащими заместителями в а-положенин

Реакции хиралышх а-аминокетоиов имеют большое значение для изучения алкалоидов типа эфедрина и антибиотика левомицетина. а-Амииопропиофеионы с незамещенной аминогруппой (табл. 3-5, № 1—11) обычно дают с высокой стереоспецифичиостыо изомер, предсказанный на основании циклической модели, как и в случае соответствующих оксипроизводных (табл. 3-2, колон­ ка В). Когда же аминогруппа алкилироваиа или ацилирована, то стереохимический контроль реакции изменяется и пятичлениая циклическая модель должна быть заменена иа открыто-цепную модель, в которой объемистая азотсодержащая группа выступает

восстановления под действием патрпйборогидрида изменяется от соотношения 11 : 1 в пользу з/л/даро-изомера (исходя из а-амино- пропиофепоиа) на соотношение 1 : 10 в пользу 7?грео-изомера при замене исходного а-аминопропиофенона на его ГЧ-метил-гЧ-бензил- или ]М-беизил-Г^-бензоил-аналог. Подобным же образом Мюллер [43, 44] нашел, что если ацетильную группу заменить более объе­ мистой фталимидной группой (№ 22 и 23), то наблюдается изме­

Синтез аминоспирта (29) осуществлен двумя путями [10]: при­ соединением а-нафтилмапгайбромида к аминокетону (28) и путем восстановления окснма (30) под действием амальгамы натрия; в обоих случаях преобладает эритро-изомер (29).

( Naph - на.фтпи/1)

Аналогичным образом (+)-2-аминооктадеканон-3 и его оксим восстановлены [46, 47] под действием литийалюминийгидрида соответственно в эритро-аминоспирт (выход 66%, см. табл. 3-5, № 43) и эрш?гро-диамин (выход 83%).

Другим примером, в котором асимметрический синтез осущест­ влен в результате реакции присоединения к имииогруппе вместо карбонильной группы, служит восстановление ряда альдиминов изопропилиден-п-глицеринового альдегида (31) [49]. При действии фениллития на 31 (R = Н) образуется продукт, в котором отиошение пгрео- (32А) к эрипгро-изомеру (32Б) равно 74 : 26, тогда как

при действии фенплмагнийбромпда отношение трео- к эршпро- изомеру составляет 9 : 9.1.

Подобное обращение стереохимического направления реакции при замене феинллитпя ira фепилмагнийбромид наблюдается в слу­ чае, когда в 31 R — бензил (соотношение изомеров трео : эритро в продукте изменяется с 63 : 37 па 22 : 78). Хотя можно видеть, что реакции под действием феппллития объясняются па основе циклической модели Крама, а реакции под действием фепилмагпнйбро.мида на основе дыполяриой модели или шестичлеиной циклической модели (33). эти представления следует рассматривать лишь как способы интерпретации экспериментальных данных.

При введении р-амиио- или р-оксигруппы ситуация будет совершенно другой. Сихер и сотр. [48] при изучении восстановле­ ния по Меервейпу — Понндорфу — Верлею ряда предшествен­ ников левомнцетипа нашли, что независимо от присутствия а- ацетиламинозаместителя при хиральном а-атоме углерода, если имеется свободная гидроксильпая группа в Р-положении (табл. 3-5, № 23—33), преобладают продукты >/?рео-ряда; но если Р-гидро- ксильная группа защищена (№ 34—39), то в соответствии с цик­ лической моделью Крама преимущественно образуются продукты эритяро-ряда. Для объяснения этого обращения стереохимического направления реакции в случае Р-оксипроизводпых Сихер пред­ положил протекание реакции по шестичленному циклическому

ствием иатрийборогидрида [42]. Из этих примеров совершенно определенно вытекает, что пятичленная циклическая модель Крама и диполярная модель неприменимы, поскольку у а-атома углерода отсутствует заместитель, содержащий гетероатом.

Высокие величины стереоселективиости отмечены при реак­ циях асимметрического восстановления некоторых Р-амииокетонов с хиральиыми центрами как в а-, так и в Р-положениях, [50]. Результаты могут быть объяснены в предположении образования шестичленного кольца —• внутреннего комплекса с переносом водорода. Таким образом, при рассмотрении реакций Р-амино-Р- окси-, а, Р-диокси-, а, р-диамиио-, а-амиио-Р-окси и а-окси-Р-