Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 121
Текст из файла (страница 121)
Роль одного нз заместителей может играть своб. электронная пара, напр. у атома Р в фосфинах (П). Наличие А.а. в молекуле — нанб. частая причина ее хиральности, а следовательно, и оптической активности. Молекулы, в к-рых содержится А.а, в кол-ве н, могут существовать в виде 2" пространств. Взомеров, молекулы с одним А.а.-в виде пары оптич, изомеров — энантиомеров. Сль также Иэомприд. АСИММЕТРИЧЕСКИЙ КАТАЛИЗ, см. Асимметрический синтез. АСИММЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ, способ получения оптически активных соеда осуществляют с помощью р.ций, в результате к-рых в молекуле исходного оптически неактивного саед. возникает хиральный элемент, гл.
обр, асимметрический атом углерода (отсюда название), при этом в продуктах рции оптнч. изомеры (энантномеры) содержатся в неравных кол-вах. В кач-ве исходных в-в используют прохиральные соедо т.е. такие, молекулы к-рых могут быть превращены в хнральные при замене лишь олного атома илн одной группы атомов.
Иногда под А.с понимают возникиовеняе нового хирального фрагмента в молекуле, уже имеющей элемент хиральности (см. Стереоселективния синтез) Достигается А.с. благодаря участию в нем асимметризующего агента, в зависимости от типа к-рого различают частичный и абсолютный А.с. Первый осуществляют с помощью вспомогат.
оптически активных орг. в-в, второй-под действием аснмметрич. фнз. фактора, напр. лри использовании в р-циях энантиоморфных кристаллов в чач-ве ногителей катализаторов. Эффективность А.с, оценивается олтич. выходом (В ;г) к-рый равен отношению величины оптич. вращения продукта рцнн к величине оптнч. вращения целевого оптически чистого в-ва, или по эна нтн омерной чистоте. Последняя характеризует состав оптически активного в-ва н равна (в %) 100(Я вЂ” о!7(Я+ 5), где Й н 5-доли энантиомеров, определяемые с помощью газо-жидкостной хроматографии, ЯМР-спектроскопии и дрь методами. Идею А,с. впервые высказал Э. Фишер в 1894, а первые синтезы осущесгвилн в нач.
20 в. В. Марквальд и А. МакКензн, Олтич, выходы, однако, долгое время оставались очень небольшими. Сейчас А.с.-реальный путь получения оптически активных в.н Частичный асимметрачееннй синтез. Обычно для проведения А.с. осуществляют р-цню вспомогат, оптически активного в-ва с исходным прохнральным саед. либо со вторым 388 СН2 Х ОН, СНОН (Ч К К СН вЂ” СООН СООН НΠ— ч — К г Кг(ннн Н ) К' 0 Кн СБНБ нзс,— с — б СБН5 С вЂ” ОООН ) ОН ОН Н,ОСН, Ч СБНБ 0 Б ц мех / (ннн иьг) 0 СН20СНБ 18 389 390 компонентом р-цнн-реагентом (иапрн магннйорг. соед1 в результате чего хиральный фрагмент молекулы вспомогат.
в-ва вхнндит соотв. в молекулу исходного саед. илп реагента. Если хиральный фрагмент молекулы вспомогат. в-ва войдет в состав исходного прохирального соедн то в результате А.с. образуются неравные кол-ва диастереомеров (див егере оселектн нный синтез), т.к. молекулы полученного саед. будут содержать два хиральных элемента.
Для получения оптич. изомера проводят отщепление хнрального фрагмента молекулы вспомогат. в.ва от молекул днастереомеров. Будучи введенным в молекулу реагента, хиральный фрагмент молекулы вспомогат. в-ва может н не войти в состав продукта р-ции, а лишь содействовать образованию избытка одного из энантиомеров. Такой А.с. называют энантиоселективным. Осуществлены н др. виды энантноселективных синтезов — превращения в прнсут. оптически активных р-рителей, а также гомог.
и гетерог. катализаторов (асям мат рн ч. катализ) Объяснение механизма частичного А. с. основано на представлении о возможности образования днастереомерных переходных состояний с рази энергиямн. Р-ция направляется праны по энергетически более выгодному пути. При этом для получения высокого оптич. выхода достаточно небольших различий в энергиях переходных состояний. Так, если разница между энергнямн составляет ок.
11 кДжгмоль, оптич. выход достигает 985м А.с. оптически активных спиртов часто осуществлают восстановлением карбонильных саед. с помощью хиральных комплексов, образующихся прн взаимод. Е(1А1НБ3 нли ь2а(ВНБ1 с оптически активными диамииами, аминоспиртами, диолами, углеводами [напрн с )н)-метилэфедрииом, 1,4-бяс-(диметиламино) 2,3-бутандиолом). Так, алюмогидридный комплекс (-)-)5)-метил- Н. К' эфедрина и Х-этиланилина восстанавли- 2 вает карбонильную группу бензальацеСОННКе тона с оптич.
выходом до 98%. действием дигидропиридиновых реагентов (ф-ла 1, К'-Н или СН„К' — алкнл; звезКг дочкой обозначен хиральный радикал) осуществлены эффективные аснмметрич. р-ции восстановления кетогрупп. Высокие оптич. выходы достигаются при восстановлении карбонильиых групп оптически активными пространственно ззтрудненпыми магнийорг. соедн напр.: е с,н,— СΠ— сн(сн,), ь С2Н5 Ф СБН5. СБНБ — СНОН вЂ” СН(СН,)г + С СНБ СБНБ Эффективное аснмметрич. превращ карбоннльных саед во вторичные илн третичные спирты при действии металлоорг, саед. достигается также, когда хиральный остаток вспомогат, оптически активного в-ва входит в состав субстрата или р.рителя. Так, разработан синтез (с оптич, выходом до 87%) а-гидроксикнслот (П) действием магний- или литнйорг.
саед. иа субстраты, в к-рых группа С=О находится в молекуле оптически активного оксазолинового производного (П1): АСИММЕТРИЧЕСКИЙ 207 Прн взаимод. бутиллития с бенэальдегидом в присут. хиральной добавки-пролинового производного ф-лы 12 получают бутилфеннлкарбинол с оптич. выходом 95%. При алкилированин хиральных еиолятов (Ч) н послед. гидролизе диастереомера (Ч1) образуются к-ты с оптич. выходом до 90;.'. 0(л 0 цх К, и ' з но Н Х СН вЂ” С вЂ” Х к Ч СН ОК ЧБ СНБОК Высокие оптнч. выходы достигаются и в др р.циях карбо- нильных соедн напр.
при альдольной н кротоновой конден- сации. Широко используют в А.с азометнны, енамнны, ен- гидразины, напр.: Вспомогат, хнральнымн агентами ХН2 в этик синтезах служат а-феннлэтнламин н нек-рые др, амины, а также производные пролина; оптич. выход до 9852',. Превращ карбонильной группы подчиняются правилам Прелога и Крама. Правило Прелога связывает конфигурацию вспомогат. оптически активного в-ва — спирта, используемого для получения сложных эфиров а-кетокислот, с преимущественной конфигурацией хнрального центра, образующегося прн диастереоселектнвных р.циях указанных эфиров (Ч11) с металлоорг. саед.
или при восстановлении: КБ 2)И'МГХ(нг Н) н, г)н,о' 0 ЧЧ В молекуле вспомогательного вещества (оптически активного спирта) Кг, Кн и К„-соответственно большой, средний и мальпг ралньалы. Йстолкованне правила основало на допущении, что молекула эфира имеет плоскую конформацию с трацсопдным расположением гругп С=О, К„заслоняет кетогруппу, а КБ и К,р не лежат в плоскости молекулы; Кб ! К вЂ” — К К вЂ” г — ОН ОН К Н ь СН2РРЬ2 Нь 0 Н С вЂ” СН вЂ” СН вЂ” РРь 2 2 2 ! Р772 Н7С СНгРРьг НС Нг * Н СН2РРлг -ь К вЂ” ь" Н— )Чнг СООН СН СНОН С2Н5 НС ~Н С нвк', Н,С" 'Н С СН2 ч Н,О, Н-ВК,— С2нь 392 208 АСИММЕТРИЧЕСКИЙ В соответствии с правилом Прелата конфигурация образующегося асимметрнч.
центра определяется направлением подхода к нему заместителя К', к-рый осуществляется со стороны К,р-меньше!о нз радикалов, не лежащих в плоскости молекулы. Правило предложено В. Кб Прелогом в !953. Правило Крама связывает пренмуществепную конфигурацию асимметрнч.
центра, образующегося прн диастереоселективных р-пнях кетонов ф-лы ЧП(, с ЧШ конфигурацией уже имеющегося в молекуле кстона асимметрнч. центра. Кетон реагирует в конформации с трансоидным расположением К- и группы С=О: В соответствии с правилом Крама подход заместителя К', как н в случае правила Прелата, осуществляется со стороны меньшего нз заместителей Кн. Правило Крама применяют для корреляции конфигураций спиртов, образующихся прн восстановлении кетонов комплексиымн гидридами металлов, щелочными металлами, амальгамой )9а, а также при (ьциях кетонов с металлоорг.
соединениями. Правило предложено Д. Крамом в 1952. Разработан ряд А.с. ц-аминокислот, напр. из альдегидов по р.ции Зелинского-Штреккера (с использованием оптически активного амина вместо ХН2) нлн нз хиральных дикстопнперазинов (синтезированных из глицина и хиральных аминокислот): Н ЛХ,, 1)(Снг)70'Врг + ~~~г -... ОСН7 ян21 К. -О 13 7) С.нгш О Х С2Н7 Нгсо )Ч С2Н7 Н К Н.г ОСН, н о ч нсо (ч сн — ХХ ' С2Н7 — С Н вЂ” СООН Ь2Н С помощью А. с.
осуьцествлсиы разиообразныс р-дии присоединения по связям С=-С, напр, р-цня Михаэля, дпсновый синтеь аминопалладнроаанне, присоелиненяе лизнйкупратов )-(санг. Высокие аптич, выходы (до 100%) достигаются при гидроборировании с помощью моно- шпь липннаннлборанов (соотв. Н2ВК* или НВК",), получаемых взанмод. В,Н5 с ( — «пиленом, напр.: Эпоксидированием алкеиов в присут, эфиров (+ «винной к-ты и Т((ОА!й)ь получают анаконды с апти ь выходом до 90 — 955„'. Во многих А.с. хорошими вспомогат. Реагентами оказались также сульфокснды с хнральным .атомом Б, напр.: а 1)СНгш * Ф (СН2)2С вЂ” Б — СН,С,Н5 (СН2),С вЂ” 5 — СН вЂ” С,Н, 22„2551)2255 0 0 )Н 391 Примеры А.с.
в хиральньп средах: в холестерич, жидких кристаллах (синтез а!раис-циклооктена из циклооктилтриметиламмонийгидрокснда), в краун-эфирах, содержащих в молекуле дигидроникотиноаый фрагмент. Важное место в А,с, занимает аснмметрнч. катализз, при к-ром асимметризуюшим агентом является катализатор. Различают след. виды асимметрнч. катализа. 1) Меькфазный катализ в присут.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
