Задача 27. Асимметрический синтез

Однако пример многочисленных и многолетних, но пока неудачных попыток внедрения в практику столь необходимого диабетикам синтетического аналога инсулина показывает, насколько сложными являются задачи такого типа Как было показано в предыдущих главах, стереохимический результат реакции прямо связан с ее механизмом и структурными особенностями реагирующих молекул Примерами являются цис- и транс-окисление алкенов, транс-присоединение к алкенам, атака реагента с наименее затрудненной стороны Методы достижения необходимой конфигурации вновь образующихся хиральных фрагментов (асимметрического атома углерода) часто основаны как раз на тенденции к сближению реагентов по наименее затрудненному п>ти Проблемы асимметрического синтеза рассмотрены в литературе, например, [44, т 2, с 370-375, 23, с 422 33, 90] [c.747]

Эти задачи стояли перед нами, когда мы приступили к изучению каталитических процессов с участием асимметрических кристаллов в качестве носителей. В опытах Шваба (и несколько позднее — Станкевича) изучались лишь реакции частичной деструкции немногих рацемических соединений, а не процессы собственно асимметрического синтеза. В наших опытах, описанных в данной работе, мы приступили к исследованию не только деструкции при помощи асимметрического катализа, но и показали на ряде примеров принципиально новые случаи асимметрического каталитического синтеза (дисмутация, гидрирование, изомеризация) в паровой и жидкой фазах. Как видно, общим в этих опытах с опытами Шваба и Станкевича были сходные катализаторы металл-кварц (правый и левый) и применение температур выше 100°, но во многом наши исследования принципиально отличаются. [c.146]

В предлагаемой статье приводится исторический очерк по абсолютному асимметрическому синтезу. Рассмотрение весьма обширной литературы по частичному асимметрическому синтезу не входило в нашу задачу. Вторая часть посвящена нашим работам по асимметрическому катализу с участием кристаллов правого и левого кварца. [c.147]

Асимметрические органические реакции, рассмотрению которых посвящена книга видных американских специалистов Г. Мошера и Дж. Моррисона, в последние годы привлекают все большее внимание исследователей, работающих в области органической химии, физической химии и катализа, так как помимо чисто практических задач получения оптически активных соединений они дают возможность изучить тонкий механизм реакции и получить данные, которые не удается получить другими методами. В книге содержится большой экспериментальный материал по реакциям оптически активных соединений, не дублирующий материал ранее вышедших монографий, посвященных асимметрическому синтезу и катализу (например, Е. Клабуновский, Стереоспецифический катализ, Наука , 1968). [c.4]

Потребность в асимметрических катализаторах для таких синтезов особенно остра. Однако преимущества в селективности и активности гомогенных катализаторов, по сравнению с аналогичными гетерогенными, лишь отчасти решают задачу избирательного синтеза одного из изомеров. Содержащие хиральные центры МК, как правило, труднодоступны и соответственно дороги, а отделение их от продуктов реакции или продуктов распада самих МК сложно, а подчас невозможно. Поэтому синтез хиральных ГМК особенно важен — он решает в том числе и проблему отделения продуктов катализа от катализатора. Существуют следующие возможно- [c.479]

В случае аминосахаров, полученных синтетическим путем, проблема установления строения решается сравнительно просто, так как она сводится только к определению конфигурации вновь возникшего асимметрического центра или к определению положения аминогруппы. Остальные вопросы, связанные с установлением строения, ясны из метода синтеза. Установление строения аминосахаров, выделенных из природных источников, является более сложной задачей. [c.281]

Несомненно, что использование принципов биохимических реакци может оказаться весьма плодотворным и для решения других задач, в час лости для синтеза высших сахаров, избирательной эпимеризации у одно или нескольких асимметрических центров моносахарида, получения ам1 но- и дезоксисахаров. [c.631]

Характер проблемы. Исследования, проводившиеся для выяснения строения стеринов и желчных кислот, наталкивались на ряд противоречивых данных. Из установленных в настоящее время формул строения видно, что задача была чрезвычайно сложной, так как исследовались вещества очень сложного типа, не похожие на другие известные соединения. Синтез гидрированных полиядерных углеводородов, необходимых для сравнения с этими веществами, в то время еще не был разработан. Так как в холевой кислоте имеется не менее одиннадцати асимметрических атомов углерода, то число возможных стереоизомеров чрезвычайно велико. В совершенно чистом состоянии природные продукты часто хорошо кристаллизуются, но присутствие небольших количеств посторонних примесей может полностью исключить процесс кристаллизации. Так как большие молекулы создают особо благоприятные условия для протекания побочных реакций, то нужные продукты превращений приходится обычно выделять из реакционной массы путем повторных медленных кристаллизаций. Выходы при этом зачастую очень малы и затруднения, на которые натолкнулся Прегль при приготовлении одного из продуктов расщепления желчных кислот в количестве, достаточном для определения, привели к разработке его классических методов микроанализа. Эти методы оказали неоценимые услуги при дальнейших исследованиях как в этой, так и в других областях. Другим источником затруднений и задержек [c.121]

Разделение рацемических смесей соединений, содержащих асимметрические центры, на оптические антиподы является весьма трудной задачей, имеющей большое научное и практическое значение. Достаточно указать на важность получения различных фармацевтических препаратов в оптически чистых формах для выяснения связи их физиологической активности со стерической конфигурацией и влияния последней на течение биохимических процессов. Бурное развитие работ по химии пептидов и особенно по поиску промышленных путей синтеза -аминокислот делает задачу разработки эффективных методов разделения рацематов в высшей степени актуальной. [c.49]

Общеизвестно, что одна из нерешенных задач органической химии — проведение эффективного асимметрического синтеза из прохирального предшественника точно так же, как это делают ферменты. Как вариант, приводяш,ий к желаемому результату, можно использовать оптически активный реагент, который диасте-реотопно взаимодействовал бы с реагирующей молекулой и приводил к получению асимметрического продукта. [c.92]

Как мы уже отметили выше, абсолютное большинство терпенов являются хиральными молекулами, а проблема асимметрического синтеза — одна из узловых в органической химии вообще, а в химии природных соединений в особенности. Отсюда и возникло одно из плодотворных решений этой задачи — на базе бициклических монотерпенов получены целые серии асимметрических катализаторов и реагентов. Наиболее перспективными оказались борпроизвод-ные пинана (используемые как хи-ральные кислоты Льюиса в реакциях асимметрического гидробориро-вания) и производные камфоры [c.156]

После опубликования рассмотренных теоретических работ Вант-Гоффа и Ле Беля большую актуальность приобрела задача синтеза оптически активных соединений. Еще Пастер предложил три способа их получения путем дерацемизации 1) механическое разделение кристаллов, отличающихся по форме 2) микробиологический способ и 3) через образование диастереомеров — химический метод, приобретший наибольшее значение. К ним присоединились различные методы осаждения оптически активной формы из растворов рецемата как в неактивном, так и в оптически активном растворителе, а также расщепления рацематов на оптически-активных адсорбентах (Вильштеттер, 1904). Однако принципиально важно было провести асимметрический синтез. Б рассматриваемый период удалось осуществить лишь частичный асимметрический синтез, т. е. получение нового асимметрического атома углерода, когда в молекуле уже имеется асимметрический центр, обусловливающий преимущественное образование диастереомеров. Впервые такой синтез удался Э. Фишеру (1894), получившему 1три синтезе гептоз из гексоз только одну из ожидавшихся стереоизомерных форм. Полный асимметрический синтез был проведен уже в XX в. [c.50]

Такой синтез Фишер [там же, стр. 32101 назвал асимметрическим (Synthese im asymmetris hen Sinne) , по-видимому, впервые применив этот термин. По его предположению, в подобного рода синтезе уже имеющиеся асимметрические атомы углерода обусловливают возникновение только одного из двух, казалось бы, возможных, асимметрических атомов углерода. Представлял поэтому принципиальный интерес такой асимметрический синтез, когда новый асимметрический атом углерода мог быть отделен в составе производной молекулы от остальных асимметрических атомов. С другой стороны, не менее интересно было выяснить и механизм образования такого нового атома углерода. Первую задачу, после неудачных попыток Фишера и других исследователей, решил Марквальд [19]. Он провел следующее превращение кислой бруциновой соли метил-этилмалоновой кислоты [c.71]

Следует очень тщательно продумывать план асимметрического синтеза, чтобы определять истинную энантиомерную чистоту, связанную с энантиоселективной или диастереоселективной стадией. Например, задачей пёрвой стадии приведенной выше последовательности реакций является обмен R и fi. Если эффективность такого обмена оценивается по энантиомерной чистоте 13, то следует быть уверенным, что ни на одной из стадий не происходит изменения э. ч. в результате фракционирования. [c.22]

По сравнению с синтезом эстрона более простой задачей является синтез эквиленина, в котором имеются всего два асимметрических атома углерода и который является, следовательно, одним из четырех возможных стереоизомеров. Бахман, Коул и Уайльде в 1939 г. и Джонсон, Петерсен и Гутче " в 1945 г. блестяще разрешили эту задачу двумя различными путями. Эквиленин не имеет терапевтического значения, так как не обладает достаточной эстрогенной активностью. Действие на эквиленин натрия в спирте или гидрирование с помощью платинового катализатора в присутствии соляной кислоты приводит почти исключительно к восстановлению кольца А Однако не исключена возможность, что в дальнейшем удастся разработать метод восстановления, пригодный для превращения эквиленина в эстрон или эстрадиол. [c.326]

Построение характерного для большинства моносахаридов прямого углеродного скелета из пяти-шести углеродных атомов не составляет проблемы для современной органической химии. Несколько сложнее, но также вполне в пределах синтетических возможностей, снабдить каждый из этих атомов функциональной группой — спиртовой, аминогруппой, карбонильной и т. д. Еш,е Бутлеров более 100 лет назад осуш,ествил синтез смеси моносахаридов с присуш,ей им бутлеровской структурой, использовав одно из простейших органических соединений —формальдегид. Загвоздка, однако, заключается в том, что большинство углеродных атомов моносахаридной молекулы асимметрично. Поэтому синтез природного моносахарида обязательно предполагает не только создание нужного углеродного скелета и необходимого набора функциональных групп, но и возможность придания всем асимметрическим центрам вполне определенной относительной и абсолютной конфигурации. А такая задача весьма трудна даже для современной высокоразвитой органической химии, если в качестве исходных соединений используются простые молекулы без элементов асимметрии или даже более сложные системы, содержаш,ие один-два асимметрических центра с нужной конфигурацией. [c.119]

Синтез моносахаридов из моносахаридных же предшественников удобен, разумеется, тем, что большая часть целевой структуры уже имеется в исходном соединении весь углеродный скелет или, по крайней мере, его значительная часть, большинство функциональных групп, нужная конфигурация большинства асимметрических центров. Однако именно в этом и заключается главная трудность. Ведь для того, чтобы выполнить целенаправленную трансформацию, нужно суметь не затронуть другие, химически весьма близкие группировки в исходной молекуле. Например, при синтезе 4-0-метил-Б-глюкуроновой кислоты (3) нужно тем или иным способом обеспечить мети лирование именно четвертого гидроксила, а не весьма сходных с ним по химическим свойствам третьего или второго. Аналогично для превращения D-ксилозы (11) в D-ликсозу (10) надо добиться обращения конфигурации углеродного атома С-2, несущего в пиранозной форме экваториальный вторичный гидроксил, и не затронуть при этом конфигурацию двух других центров (С-З и С-4), также находящихся в пиранозном цикле и также связанных с экваториальными вторичными гидроксилами. Аналогичные задачи возникают в каждом из приведенных выше принципиальных синтетических путей и практически в каждом другом синтезе моносахаридов по схеме трансформаций. [c.121]

Компьютеры вторглись в святая святых органической химии — в синтез сложных органических соединений. Начало здесь было положено Кори. Он приступил к работе по использованию компьютеров для анализа и нахождения оптимального пути синтеза в 1967 г. Исследованию подверглись задачи, которые не могли быть разрешены по аналогии с уже осуществленными синтетическими процессами, когда было неясно, какие исходные материалы могут быть использованы, какой путь из нескольких возможных является оптимальным, особенно если синтезируемые соединения обладают многими функциональными группами или реакционными центрами, асимметрическими атомами углерода и т. п. Даже если бы конечная цель этого исследования не была бы достигнута (а на ее достижение требуется не одно десятилетие), то и тогда, по мнению Кори, был бы достигнут успех в понимании стратегии органического синтеза и разработаны новые методы, которые оправдали бы затраченные усилия [116]. Сначала Кори был одинок, и его начинание вызвало у многих, как он сам признавался, скептическое отношение, но в начале 70-х годов в том же направлении уже стало работать несколько групп исследователей в разных странах [117]. В 1973 г. вышел сборник Компьютеры в химии [118], в котором рассматриваются различные направления в применении компьютеров, в том числе и в органической химии. Как сказано в предисловии к этому сборнику, надежды относительно того, что компьютеры могут сделать для химика, часто несколько нереалистичны, иногда слишком оптимистичны, реже — слишком пессиместичны, а в большинстве случаев довольно субъективны. Публикуемые статьи предназначены дать материал для реалистической оценки возможностей и ограничений в применении компьютеров в области химии . Применение компьютеров в квантовой химии в этом сборнике не обсуждается. [c.338]

Ранее мы обсуждали лишь вопросы стереохимии структур (конформации и конфигурации). Однако весьма важен и раздел, касающийся стереохимической направленности реакции. Так, например, если без учета стереохимических факторов осуществлять синтез одного из изомеров резерпина, обладающего фармакологическим действием (см. гл. XXIV), то из-за имеющихся в резерпине шести асимметрических атомов углерода (2 = 64 изомера) придется проводить сначала раскристаллизацию 32 диастереомерных пар, а потом еще и разделение одной из нужных пар на оптически активные изомеры. Такая задача практически невыполнима. Поэтому необходимо найти такие схемы синтезов, при которых будет получаться по возможности лишь один из стереоизомеров. [c.342]

Из гаести асимметрических центров резерпина (219, К = ОСНд, К = 3,4,5-триметоксифепил) пять (С-15, С-16, С-17, С-18 и С-20) расположены в кольце Е. Вследствие этого первой задачей синтеза было построение предшественника кольца типа (238), содержащ,его все необходимые для кольца Е заместители и зачатки соч.тгенения колец В и Е в правильном стерическом соотношении. [c.396]

Задача выпуска настоящей книги иа серии обзоров по полимерам состоит в том, чтобы дать предварительную сводку событий, которые последовали за эффектньш открытием проф. Циглера и последующими блестящими исследованиями проф. Натта. Это также является попыткой найти связь различных характерных черт новых процессов с уже известнылш соответствующими областями химии. Вследствие такого подхода описанию новейших результатов предшествует несколько глав, посвященных механизму гомогенной полимеризации, комплексам соединений тяжел1,1х металлов с олефинами и диенами и принципам симметрии молекул и синтезу асимметрических соединений. [c.9]

Оптически активная хаульмугровая кислота, идентичная природной, 0 >1ла синтезирована в 1955 г. ( )-Циклопентен-2-ил-уксу1сная кислота была разделена с помощью бруцина на антиподы, и (-Ь)-изомер (4) был подвергнут анодной конденсации с моноэтилов з1М эфиром брассиловой кислоты полученный эфир при щелочном гидролизе дал (-Ь)-хауль-мугровую кислоту (5). Поскольку в ходе этого синтеза асимметрический центр молекулы не затрагивается, для определения конфигурации природной хаульмугровой кислоты б яло достаточ 1о установить пространственное строение исходного оптически деятельного соединения. Эту задачу удалось решить окислением (-(-)-циклопентен-2-уксусной кислоты [c.131]

Следовательно, перед органической химией в этой области стоят две огромные задачи. Первая из пих — это полный синтез андростерона и дегидроандростерона — задача несомненно очень трудная и осложненная наличием в андростероне, например, целых пяти асимметрических С-атомов. [c.403]

Значительное развитие в последние годы получили методы химического синтеза простагландинов. В настоящее время созданы их синтетические аналоги, имеющие большой спрос в медицине и сельском хозяйстве (см. обзоры по химическому синтезу простагландинов [2, 4, 5]). Область синтетической химии простагландинов в настоящее время претерпевает большую эволюцию, и можно с уверенностью ожидать создание новых препаратов. Однако трудности на этом пути весьма велики. Они связаны главным образом с получением вещества, имеющего конфигурацию природного стереоизомера. Сложность задачи легко представить, если учесть, что в молекуле простагландина содержится 4—5 асимметрических атомов. Изменять уровень простагландинов в организме можно не только вводя их как лекарственные препараты. Другой развиваемый в настоящее время для этой цели подход основан на использовании фармацевтических препаратов, которые участвуют в регуляции ферментативного синтеза простагландинов (PG) (in vivo). Существенные физиологические изменения могут вызвать вещества, воздействующие на механизм синтеза простагландинов путем изменения активности ферментов, участвующих, в их образовании. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология