книги из ГПНТБ / Моррисон Д. Асимметрические органические реакции

реагентов, хотя в действительности в качестве исходного соедине­ ния был использован рацемический кетон. Продукт 2-(о-толил)- цпклогексапол представлял собой смесь 92% цис- и 8% транс- пзомсров. г/мс-Дпастереомер содержит приблизительно 2%-пый

избыток R. Л-изомера но отношению к £,£-изомеру * ) . Если предположит!), что реакция проходит на 100%, когда исходят из чистого (і?)-2-(о-толил)цпклогексапона. то должны получиться с выходом 9-4% 7?,7?-пзомер п с выходом 6% /?..5-нзомер. Таким образом, преобладающим стереохпмнчески контролирующим фак­ тором в образовании г/г/с-нзомера является аксиально-экватори­ альная атака (разд. 3-4). а не хнральиость восстанавливающего агента. Было бы интересным определить величину оптического выхода для шрянг-пзомера продукта, которая может оказаться совершенно отличной от величины, полученной для г;»с-продукта.

5-1.5. Реакция типа восстановления по Меервенну —

Понидорфу — Верлею с использованием хирального алкоксиалюмштйдихлорнда

Реагент, полученный из 4 молей хирального спирта, 1 моля литийалюминийгидрида и 3 молей хлористого алюмипия, пред­ ставляет собой другой тип асимметрического восстанавливающего агента [33—36]. Предполагается, что этот реагент представляет собой алкоксиалюминийдихлорид (A1C12 0R*), который образуется согласно следующим уравнениям:

Li А1Н4 + 4R*OH Li Al(OR*)4 + 4Н 2 ) Li AI (OR*) І -!- ЗАІСІз - > LiCl + 4A1CLOR*.

Это более удобный восстанавливающий агент, чем стандартный реа­ гент Меервейна — Понидорфа — Верлея. Он отличается от реаген­ та, полученного из 1 моля литийалюминийгидрида и менее 4 мо­ лей хирального спирта, рассмотренного в разд. 5-3.

Стереоселективность этого реагента — алкоксиалюмншшдихлорида — колеблется незначительно при получении его смешпва-

*) Процспт асимметрического синтеза можно было оценить лишь п р и ­ близительно, поскольку опубликованные данные по оптическому вращению, полученные из опытов по разделению [31], прпведепы для метанола как рас ­ творителя, а оптическое вращеппе продукта в опытах но асимметрическому синтезу измерено в этаноле.

пием хлористого алюминия с эфирным раствором литийалгоминийгидрида с последующим введением хиральиого спирта (метод А) или добавлением литийалюминийгидрида к хиралы-юму спирту с образованием тетраалкоксилитийалюминия с последующим добавлением эфирного раствора хлористого алюминия (метод Б). При добавлении исходного кетопа к предварительно приготовлен­ ному тетраалкоксилитийалюмииию в обычных условиях восстанов­ ление ие протекает, если же к такой смеси добавить хлористый алюминий (метод В), то начинается восстановление, но стереоселек-

Червинка п сотр. [37, 38] нашли, что реакции асимметрического

случаях, когда конфигурации образующихся карбинолов извест­ ны, эпантиомер, получающийся в избытке, оказывался как раз тем, который можно было ожидать иа основании моделей 12А и 12Б [с заменой АІ (OR) 2 иа К ] . Однако в примерах № 4 и 5 чисто али­ фатический реагент, полученный из метпл-н?ре?/і-бутилкарбпиола, приводит к (б')-карбпнолам, тогда как реагент из метилфепнлкарбппола приводит к образованию (Л)-карбинолов. По-впдп.мому, существует дополнительное электронное взаимодействие в резуль­ тате введения ароматических колец как в субстрат, так и в реагент (ср. разд. 5-2. За). Алкоголят калия, приготовленный из (—)-хнни- на и (-Ь)-хннпдпиа, которые имеют противоположные конфигура­ ции по С-8 и С-9, привел, как и ожидалось, к энантиомериым про­ дуктам. Степень асимметрического синтеза, по-видимому, изменя­ лась от 1 до 25%, но точно она не могла быть определена, так как наблюдаемые величины оптического вращения приведены не для тех растворителей, для которых известны вращения чистых эиантиомеров.

вращение карбинола составляло [а]Е -г35,5° (с 1; ацетон) при про­ ведении реакции в эфире и [ a ] D +3,6° (с 1; ацетон) при проведении реакции в среде тетрагидрофураиа. Максимальное вращение про­ дукта неизвестно. Восстановления феггал-л-бпфенилкетоиа не наблюдалось, что указывало на незначительную роль простран­ ственных затруднений в «-положении аналогично асимметриче­ скому восстановлению под действием реактивов Гриньяра (ср. стр. 225 и сл.).

5-1.7. Использование реакции асимметрического восстановления по Меервенну — Поїшдорфу — Верлею для определения конфигурации производных бифеннла

Обсуждение реакций восстановления, близких к реакции Меервейна — Понндорфа — Верлея, которые представляют собой час­ тичное кинетическое разделение рацемата, а не асимметрический синтез, тесно связано с рассматриваемыми нами реакциями. Мислоу и сотр. [40—43] использовали восстановление под действием хирального алкоголята рацемических мостиковых кетонов ряда бифенила, таких, как , 1"-динитро-1,2,3,4-дибенз-1,3-цикло-

гептадиеноиа-6-(,27), для установления абсолютной конфигурации мостиковых бифенилов и их производных. R- и биформы кетона (27) и соответствующего карбинола (28) приведены на рис. 5-5.

Важно подчеркнуть, что хиральность спирта (28) определяется диссимметрией бифеиилыюй системы, а не центром, содержащим

Р н с. 5-5. Конфигурация эпантпомерних ( R ) - п (5)-4',1"-дпптітро-1,2,3,4- дпоепзцнклогсптадпен-1,3-онов-6 н 4', 1"-дпнптро-1,2,3,4-днбеизциклогепта- дпои-1,3-олов-6.

гидроксил. Это с очевидностью следует из моделей: взаимная за­ мена положений Н и ОН в «стоящей» формуле (R-28) эквивалентна рассмотрению структуры из-за плоскости чертежа вместо рассмо­ трения спереди, как показано на рис. 5-5, и не вызывает инверсии конфигурации молекулы. Указанная реакция восстановления соединения R-27 приводит только к одному спирту, а именно к R-28, независимо от того, с какой стороны происходит атака карбо­ нильной группы. Установлено, что восстановление чистого ( + ) - изомера 27 дает (+)-2S. Следовательно, кетой и карбинол с одина­ ковой абсолютной аксиальной диссимметрией имеют одинаковые знаки оптического вращения.

Частичное восстановление рацемического кетона R.S-27 под действием (5)-(-|-)-метил-?пре7?і-бутилкарбннола в присутствии ттіре»г-бутилата алюминия дает карбинол (28), обладающий (—)- вращением, а возвращенный непрореагировавший кетой приобре­ тает (+)-вращение. Современные представления о механизме восстановления по Меервейну — Понидорфу — В ерлею позволяют с определенностью установить, какой изомер будет быстрее восста­ навливаться под действием алкоголята алюминпя (29), получен­ ного из (6,)-(+)-метил-??гре??г-бутилкарбинола. В ЗОА (рис. 5-6) объемистая mpm-бутильная группа противостоит водороду в ме-

и нзооорыплмапшнхлорида; предполагается, что активным вос­ станавливающим агентом является часть реагента, содержащая пзоборнилытую группу (37) (ср. разд. 5-2.Зв). Эта реакция была распространена па ряд алкнлфеиилкотонов [51], однако по было сделано попыток пи интерпретировать эти реакции с точки зрения

механизма с циклическим переносом водорода, ни проанализиро­ вать факторы, контролирующие асимметрический синтез: была лишь установлена связь между стерпческимп препятствиями, создавае­ мыми молекулами реагирующих кетонов, и степенью асимметри­ ческого восстаповления.

н о » — С—»н Ph

Первая серия работ, специально посвященных изучению приро­ ды этой реакции и попыткам использовать ее как средство для изу­ чения факторов, влияющих на переходное состояние при реакции асимметрического восстановления, была опубликована в 1950 г. [52]. В этих первых работах применялся реактив Гриньяра, полу­ ченный из (5, )-(-т -)-1-хлор-2-метилбутана, который имел один асим­ метрический центр в В-положении по отношению к атому магния. Восстановление метил-тере/га-бутилкетона (41) иод действием этого реагента (42) представлено на рис. 5-8. Реагент может атаковать карбонильную группу с любой энаитиотоппой стороны с образова­ нием переходных состояний 43А и 43Б. Поскольку переходные состояния являются диастереомерпыми, то скорости обеих реак-