ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Частичный асимметрический синтез из "Основы стереохимии" В ходе своих исследований сахаров Э. Фишер установил, что при различных превращениях сахаров, сопровождающихся возникновением дополнительного асимметрического атома, из двух возможных стереоизомеров образуется всегда только один. Например, при синтезе гептозы из маннозы (I) через ее циангндрин из двух возможных эпимеров (II и Па) образуется лишь один. Это связано с направляющим действием , которое оказывает асимметрия, имеющаяся в молекуле маннозы. [c.430] Для такого рода процесса Фишер и употребил впервые термин асимметрический синтез , указав, что если бы существовала возможность отделить старые асимметрические атомы от вновь возникшего, то осталось бы вновь возникшее оптически активное вещество. Сам Фишер, а также другие ученые предприняли попытки реализовать эту идею. Для этого необходимо, чтобы связь между оптически активной частью молекулы и той ее частью, где возникает асимметрия, была не прочной углерод-углеродной, а гидролизующейся связью, например эфирной или амидной. Первые попытки осуществить асимметрические синтезы с использованием описанного принципа были неудачны. Успех принесли лишь работы Марквальда и сотрудников, выполненные в начале XX века. [c.430] то становится понятным предпочтительное образование одного из них и появление избытка одного из антиподов в конечном продукте. Карбанион (IX), образующийся из соединения (VI), не имеет асимметрии и при присоединении протона дает пару антиподов, не отличающихся энергетически и возникающих в равных количествах. Продукт этой реакции неактивен. [c.433] Согласно такому механизму требовалось, чтобы и при декарбоксилировании дибруциновой (средней) соли метилэтилмалоновой кислоты образовывался оптически активный продукт де-карбоксилирования. Проведя соответствующий эксперимент. Кеньон и Росс действительно получили метилэтилуксусную кислоту с вращением, соответствовавшим 10%-ному избытку левовращающего антипода, как это наблюдал и Марквальд. [c.433] Бредиг и Фаянс исследовали скорость декарбоксилирования право- и левовращающих форм камфоркарбоновой кислоты (X) в присутствии никотина. Оказалось, что в то время как константа скорости декарбоксилирования (+)-кислоты составляет 0,00277, константа для (—)-кислоты в тех же условиях (растворитель ацетофенон, температура 70 °С) равна 0,00233. Различие в скорости декарбоксилирования составляет 17%. Следовательно, при декарбоксилировании рацемической камфоркарбоновой кислоты должно было бы происходить ее оптическое активирование. К сожалению. такой опыт Бредиг и Фаянс не проводили. [c.433] К процессам асимметрической деструкции примыкают другие реакции, при которых антиподы превращаются с разной скоростью и в непрореагировавшем остатке накапливается один антипод, а в продукте реакции—другой. [c.434] Марквальд показал, что асимметрический синтез может быть осуществлен в ходе реакции рацемического а-фенилэтиламина с (—)-хинной кислотой. (—)-Амин вступает в эту реакцию быстрее. В остатке накапливается амин, имеющий заметное правое вращение (-f3,5°), соответствующее 9%-ному избытку (+)-формы При нагревании рацемической миндальной кислоты с (—)-ментил амином в остатке была получена левовращающая кислота, имев шая [сс]о=—5,Г. Соотношение скоростей реакций обоих антиподов составляло около 0,862. [c.434] Обязательное условие появления оптической активности заключается в том, чтобы реакция не доводилась до конца. Из этого (и из других данных) следует, что причина возникновения оптической активности здесь в неодинаковой скорости, с которой антиподы вступают в реакции. [c.434] Этот синтез представляет собой по существу переход от асимметрических синтезов деструктивного типа к подлинным асимметрическим синтезам, в процессе которых возникает центр асимметрии. [c.435] При этой реакции фенил-п-толилуксусная кислота не была выделена в оптически активной форме. Однако об образовании некоторого избытка правовращающего антипода ее можно заключить на основании того, что удельное вращение ментилового эфира, полученного Вейсом, равно —45,4°, в то время как для (—)-ментило-вого эфира рацемической кислоты оно равно —59,2°. [c.436] При присоединении (—)-а-фенилэтиламина к фенилметилкете-ну процесс также идет стереоспецифично. При —108 °С амида (+)-а-фенилпропионовой кислоты образуется в 8 раз больше, чем амида (—)-а-фенилпропионовой кислоты. С повышением температуры стереоспецифичность падает, и при +110°С становится близкой нулю. [c.436] Оптическая чистота полученных Акабори продуктов реакции составляет соответственно для глутаминовой кислоты —-8%, для фенилаланина около 30 , для диаминостильбена —7%. Для последнего вещества Акабори приводит еще величину вращения [а]Ь = +43Г (в очень разбавленном эфирном растворе), что, по видимому, ошибочно, так как для оптически чистого вещества-1а]о =+135°. [c.440] Почти все приведенные выше примеры асимметрических синтезов характеризуются малым оптическим выходом . Перевес количества одного антипода над количеством другого оказывался небольшим, вращение полученных продуктов—очень малым. Поэтому еще недавно считалось, что асимметрические синтезы не могут иметь значения для препаративного получения оптически активных веществ. Однако за последнее десятилетие положение изменилось. [c.440] Мы уже приводили примеры асимметрических синтезов, в результате которых образуются продукты с оптической чистотой порядка 30—50%. В самое последнее время получены еще более интересные результаты. [c.440] Увеличение оптической чистоты авторы объясняют ростом пространственных препятствий в исходном кетоне в связи с появлением в нем орто-заместителей. [c.441] Недавно появилось описание еще одного варианта асимметрического синтеза, протекающего с исключительно высокой стерео-специфичностью . [c.441] Учитывая, что примененный асимметрический агент (пинен) имел оптическую чистоту около 90%, а полученные спирты имели практически ту же степень оптической чистоты, следует считать, что реакция идет абсолютно стереоспецифично. [c.441] Таким образом, после гидрирования происходит обычный процесс расщепления полученного рацемата через диастереомер-ный эфир с (—)-ментолом. Асимметричность восстановления проявляется лишь в том, что эфир (II) образуется в количестве вдвое большем, чем эфир (I), и, следовательно, действительная оптическая чистота составляет только около 33%. Это значительно ниже результатов, полученных в обсуждавшейся выше работе Вавона. [c.442] Вернуться к основной статье