Краун оптическая активность

Даже простые краун-эфиры весьма дороги, хотя их получение в лабораторных условиях не так уж и трудно. 1,4,7,10,13,16-Гек-саоксациклооктадекан (18-краун-6) (1) может быть получен из триэтиленгликоля и его дитозилата несколькими способами с трег-бутоксидом калия в бензоле (выход 33%) [13], в ТГФ (выход 60%) [14] или же из того же самого гликоля и продажного дихлорида (1,8-дихлор-3,6-диоксаоктана) с гидрожидом калия в водном ТГФ (выход 40%) [15]. Наконец, обработка (2-хлорэтилового) эфира и тетраэтиленгликоля гидроксидом калия в ТГФ дает 18-краун-6 с выходом 30% [20]. Полученный сырой продукт очищается через комплекс с ацетонитрилом. (Методы синтеза см. в [1006], другие способы очистки — в [1881], методы получения гидроксиметил-18-крауна-6 — в [1380, 1745], а 2,6-диметил-18-крауна-6 — в [1707] недавние синтезы различных оптически активных краун-эфиров описаны в [1618, 1741, 1773, 1882], обзор дан в [1891].) [c.85]

В присутствии специальных катализаторов, содержащих фосфониевые соли 1519], несколько гидроксильных групп [905, 1519], две аммонийных группы [905], частично защищенные моносахариды [1201] и хиральные краун-зфиры (максимальный оптический выход 8%) [1344] также могут образовывать оптически активные продукты. [c.107]

Наличие хиральных атомов в некоторых макроциклических лигандах позволило использовать эти макроциклы для разделения рацемических солей и, в частности, для разделения замещенных хиральных аммонийных солей При этом применяют как метод жидкостной хроматографии, так и иммобилизацию оптически активных краун-эфиров на различных носителях Возможно осуществление асимметрического синтеза на основе использования оптически активных краун-эфиров в мягких условиях [41, 42] [c.21]

После первых успешных синтезов оптически активных краун-эфиров [104, 105] Крам и сотр. [106] приступили к изучению их способности разделять оптические изомеры. Разработанные ими принципы разделения были применены ими в ЖХ, хиральные краун-эфиры при этом или вводились в подвижную фазу, или ковалентно связывались с силикагелевой подложкой [107]. Хиральный хозяин подобного типа способен различать энантиомеры производных аммония, таких как эфиры о. i-аминокислот, поскольку образование водородных связей между аммонийной группой и кислородными атомами эфира по стерическим причинам приводит к тому, что у одного из таких комплексов стабильность меньше. [c.141]

Рис. 7.13. Структура оптически активного краун-эфира, использованного для разделения энантиомеров, (а) и хроматограмма хлоргидрата метилового эфира фенилаланина (6) [107] (с разрешения изд-ва).

Цель данной книги состоит в обобщении и систематизации результатов исг следований в области краун-соединений с момента их открытия. В книге приведены данные по современным синтетическим методам и свойствам большого числа краун-соединений и их аналогов. Кроме того, уделено большое внимание прикладным исследованиям в таких современных областях, как оптически активные и иммобилизованные краун-соединения, обсуждаются также биологические свойства краун-соединений, в том числе их токсичность. Автор надеется, что эта книга будет способствовать более широкому признанию воз- [c.9]

Предполагается, что краун-соединения будут играть роль в создании катализаторов, которые действуют как ферменты. Как описано в гл. 5, Крам с сотр. [7.31, 7.32, 8.9] уже синтезировал оптически активные краун-соедине-ния, как с заместителями, так и без них, имеющие хиральную полость. Эти [c.27]

ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЕЕ КРАУН-ЭФИРЫ [c.30]

В настоящей главе обсуждается каждая из областей применения краун-соединений, в основном краун-эфиров. Гл. 5 посвящена использованию оптически активных краун-соединений для расщепления на оптические изомеры, а гл. 6 - процессам полимеризации и иммобилизации краун-соединений, а также различном областям их практического применения в ближайшем будущем. [c.205]

ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ КРАУН-СОЕДИНЕНИЯ [c.280]

Недавно в группе Шенвэ путем сочетания принципов донорно-акцепторного комплексообразования и селективной функционализации создана интересная модель фермента десатуразы. Был синтезирован краун-эфир, имеющий боковые цепи с бензофеноновым остатком. Исходным соединением служила оптически активная форма винной кислоты. [c.324]

Оптически активные краун-соединения 281 [c.281]

Оптически активные краун-соединения [c.283]

В пионерских работах Крама и сотрудников был разработан важный метод для разделения энантиомеров. С тех пор было синтезировано и применено для расщепления на оптические изомеры много оптически активных краун-соединений. Крам с сотрудниками назвали приспособление для расщепления на оптические изомеры (с помощью извлечения из жидкости в жидкость или хроматографии на колонке), где использованы оптические активные краун-соединения, "разделителем аминокислот". "Разделитель" разрабатывается для практического использования. Как ожидают, он сделает возможным коммерческий процесс расщепления на оптические изомеры при использовании дешевых оптически активных краун-соединений. Следует ожидать, что оптически активные краун-соединения найдут дальнейшее применение для разделения, а также как модели ферментов, позволяющие добиться высокой избирательности асимметрических химических реакций и высоких скоростей процесса в мягких условиях биосинтеза. [c.283]

Циклические олигомеры пропиленоксида (16) и циклические олигомеры 2-замешенного азиридина (23, 76), описанные в разд. 1.3 и 2.2.3, благодаря наличию асимметрических углеродных атомов имеют оптические изомеры, но ни характеристики, ни возможные приложения, связанные с асимметрией, для них не изучены. Вместе с тем благодаря работам Крама с сотрудниками достигнут большой прогресс в области синтеза и приложений оптически активных краун-эфиров, которые имеют хиральную полость за счет затрудненного вращения в кольце. [c.283]

Крам и его группа добились расщепления на оптические изомеры также и с помощью жидко-твердофазной хроматографии, используя оптически активные краун-эфиры, привитые к силикагелю [31, 39] или к полистиролу, сшитому дивинилбензолом [ 36, 39]. Применения этих оптически активных краун соединений описаны в разд. 5.3. [c.284]

Для МФК представляют интерес катионные комплексы, образованные с катионами натрия и калия. Наиболее стабильные калиевые комплексы образуются с 18-членными кольцами (соединения 1, 2, 3 или 5), тогда как натрий образует комплексы преимущественно с соединением 4 и другими 15-членными крау-нами. Среди других катионов, образующих комплексы, имеются ион гидроксония Н3О+ [106], ионы аммония [84] и ионы ди-азония [91, 111]. Крам и сотр. [84] показали, что, когда такое комплексообразование типа хозяин — гость проводят с хи-ральными краун-эфирами и замещенными рацемическими первичными аммониевыми солями, такие комплексы можно использовать для разделения оптических изомеров. Они использовали оптически активные бинафтильные единицы, однако известны многие другие диастереомерные крауны, потенциально или в действительности оптически активные [85]. Во многих случаях физическими методами, включая рентгеновский анализ, были точно установлены структуры комплексов. [c.38]

При 100°С бензилхлоридом (20 мин), циклогексил- или неопен-тилбромидом (40 ч) выходы 85—100% Оптически чистый ал килметансульфонат дает продукты с инверсией около 90%. Для-некоторых вторичных субстратов и неопентилбромида в качестве побочной реакции наблюдается элиминирование. Скорость-реакций намного ниже при использовании в качестве растворителя амилового спирта. Это наблюдение согласуется с предположением о том, что для протекания быстрой МФК-реакции необходимо, чтобы ионные пары были несольватированы [258,. 1524]. (О реакциях, идущих в присутствии краун-эфиров см. [1108, 1379, 1534].) При алкилировании 2-бромалканоатами в-системе твердая фаза/жидкая фаза с хиральным катализатором были получены оптически активные 2-фталимидные эфиры с низкими или умеренными оптическими выходами [940, 1469] см. разд. 3.1.5. [c.164]

Это хиральный акцептор с осью симметрии С2, в котором двугранный угол между плоскостями соединенных друг с другом нафталиновых колец может варьировать от 60 до 120°. Введение бинафтильной системы в краун-эфир приводит к нарушению планарности макроциклического кольца и скручиванию его подобно спирали. Известны как (5,5)-, так и (/ , )-конфигурации. Будучи оптически активными, они могут использоваться для разделения рацемических солей первичных аминов и амнно-эфиров. [c.268]

Разделение их на отдельные изомеры, а затем разделение рацематов О и Е на энантиомеры сложно. Стереоспецифический синтез оптически активных форм дициклогексано-18-краун-б более трудоемкий и дорогой, чем хиральных краун-эфиров на основе сахаров или винной кислоты В то же время при использовании 0СН18Сб в большинстве случаев не требуется разделения стереоизомеров этого краун-эфира. [c.163]

В большинстве случаев разделению подвергают карбоновые кислоты, и если молекула не содержит карбоксильную группу, ее превращают в карбоновую кислоту перед попыткой разделения. Однако превращение в диастереомеры не ограничивается реакциями карбоновых кислот для сочетания с оптически активными реагентами можно использовать и другие функциональные группы [76, 77]. Рацемические основания можно превратить в диастереомерные соли реакцией с активными кислотами, спирты превращают в диастереомерные сложные эфиры [78], альдегиды — в диастереомерные гидразоны и т. д. Даже углеводороды можно превратить в диастереомерные соединения включения, используя мочевину, которая хотя и не хиральна, но имеет структуру клетки [79]. Для разделения смесей энантио-мерных алкильных и арильных аммониевых ионов были использованы хиральные краун-эфиры (разд. 3.2), образующие диастереомерные комплексы [80. В этом случае разделение упрощается благодаря тому, что один из диастереомеров может образовываться значительно быстрее другого. транс-Циклооктен (17) был разделен путем превращения в комплекс платины, содержащий оптически активный амин [81]. [c.159]

Среди замещенных краун-эфиров известно немало соединений, существующих в виде стереоизомеров, в том числе и оптически активных [4321 Оптически активные макроциклические полиэфиры, содержащие асимметрические атомы углерода в макроциклическом остове или же в боковой цепи, способны избирательно связывать хиральные субстраты, и поэтому их можно использовать для разделення рацемических смесей С помощью оптически активных макроциклических лигандов можно моделировать некоторые ферментативные процессы [433, 4341 В частности, хиральные краун-эфиры применяли [c.159]

В большинстве случаев исследователи бывают заинтересованы в получении определенных стереоизомеров краун-эфнра, а именно оптически активных изомеров Удобными и дешевыми исходными соединениями для стереоспецифического синтеза оптически активных лигандов служат углеводы и их производные, содержащие асимметрические центры и в то же время достаточное количество функциональных групп При введении в макрокольцо нескольких фр )гментов моносахарида, имеющего более чем один асимметричный углеродный атом, возможно образование ряда диастереомеров Во избежание этого для получения хиральных краун-эфиров применяют только углеводы симметрии С , какими являются О-маннит [433, 436], О-глюкоза, О-галактоза, О-альтроза и др [437—440] Оптически активный диол обычно получают блокированием всех функциональных групп исходного углевода, кроме двух гидроксильных На схеме (8 24) показаны два пути получения макроциклических полиэфиров на основе О-маннита, разработанные Куртисом [433] и Лендлером [436] [c.160]

В качестве исходных соединений для получения оптически активных краун-эфиров широко используют а-оксикислоты, в частности, винную кислоту [463, 434, 441—446], доступную в виде обоих энантиомеров. Общий подход к синтезу макроциклических полиэфиров на основе винной кислоты такой же, как и в тех случаях, когда роль источника асимметричных центров играют углеводы карбоксильные группы защищают, например, превращением кислоты b6 (N, N-диметиламид), а затем осуществляют циклоалкилирование гидроксильных групп образовавшегося диола дигалоидпроизводными гликолей Процесс получения лиганда L334 является типичным примером синтеза оптически активного моноядерного краун-эфира на основе ванной кислоты .j [c.161]

Оптически активные бинафтилсодержащие макроциклы селективно вступают в комплексообразование с энантиомерами аминокислот и органических аммонийных солей. Это позволяет использовать лиганды такого типа для разделения рацемических смесей аминов, и наоборот, смесь энантиомеров краун-эфира, полученного из рацемического 2,2 -диокси I, Г-бинафтила, можно разделить в процессе комплексообразования ее с Ь-валином [539, 5401 [c.180]

Ацилированием ОА18С6 дихлорангидридом, содержащим бинаф-тильный фрагмент, синтезирован оптически активный криптанд типа Ь521 (см (9 14)16491 Бициклические лиганды с асимметрическими центрами можно получить также исходя из оптически активных производных диаза-краун-эфиров, как, например, Ь522 [6501. [c.204]

Эта ситуация показана на рис. 7.13. Закрепленный оптически активный краун-эфир (R, Я)-конфигурации выступает в роли хозяина , принимающего гостя — (8)-метиловый эфир фенилаланина (в виде гидрохлорида). Все три протона аммонийной группы образуют водородные связи с кислородными атомами краун-эфира. Конформационная подвижность в таком комплексе существенно ограничена, и (З)-энантиомер может принять в комплексе конформационно более предпочтительную форму. Отметим, что краун-эфир, несмотря на его кажущуюся симметрию, может существовать в четырех оптически активных формах, поскольку он получен из атропоизомеров бинафтола, который удалось разделить на энантиомеры вследствие затрудненности вращения. Приведенная структура получена из (К)-энантиомера. [c.141]

С того времени исследования по синтезу, свойствам, а также применению краун-соединений развивались быстрыми темпами и привели к исключительно важным результатам. К настоящему времени синтезировано несколько сотен новых краун-соединений и их аналогов, включая аза- и тиакраун-соединения, криптанды, оптически активные краун-соединения и полимерные краун-эфиры, а также исследованы их особые свойства. Помимо фундаментальных исследований в области краун-соединений оказались плодотворными и работы по практическому их применению в самых разнообразных областях, таких, как органический синтез, получение полимеров, аналитическая химия, захват и разделение ионов металлов, расщепление на оптические изомеры, биохимия и биофизика некоторые краун-соединения уже сейчас находят практическое применение. К настоящему времени опубликовано более тысячи научных статей, посвященных краун-соединениям. [c.9]

Крам и др. получили вещества, состоящие из двух раздельных моноциклических краун-соединений соединение 38 с парациклофановым фрагментом [ 161 ] и оптически активный iu -1,1-(2,3-нафто-18-краун-6), соединение 41 [ 162]. Оба соединения были синтезированы по способу, который применяется для получения моноциклических краун-эфиров. [c.82]

Крам и др. [168 - 170] получили оптически активные краун-эфиры, в которых различные функциональные группы вводятся в положение 3 1,1 "-би-нафтильного фрагмента, и достигли стереоспецифического связывания молекулы "гостя" благодаря совместному влиянию нового связывающего фрагмента молекулы и хиральной полости. Такое оптически избирательное комплексообразование, по мнению авторов, является моделью взаимодействия субстрата с ферментом и, очевидно, вызовет дальнейшие исследования в этой новой области. [c.83]

Методы синтеза ароматических краун-соединений с функциональными группами можно отнести к двум основным типам 1) методы, использующие в качестве исходных веществ двухатомные фенолы, содержащие другие функциональные группы 2) методы, использующие реакции ароматических колец для введения функциональных групп в полученные ароматические краун-соединения. Согласно методу, необходимо, чтобы функциональные группы в фенолах были неактивны по отношению к диолам или дитозилатам, являющимся реагентами циклизации, или по отношению к основаниям, используемым как конденсирующие агенты. Применяя метод 1, Педерсен [ 4] получил ряд бензо-и дибензокраун-зфиров с алкильными группами и атомом хлора в качестве заместителя. Краун-эфир 127 [ 165, 166] с 1,3-ксилильными группами и оптически активные краун-эфиры с функциональными группами [ 168 - 170], описанные Крамом с сотрудниками, также были синтезированы в основном по методу 1. [c.84]

А. Элвктрофильное замещение. Крам и сотр. [ 78 - 791 использовали краун-эфиры при изучении электрофильного замещения (Sg) в оптически активных соединениях и показали, что скорости рацемизации и дейтерообмена увеличивались значителью (в 10 - 10 раз) в присутствии дициклогексил-18-краун-б [c.223]

Одним ИЗ самых значительных достижений в химии краун-соединений стала серия новаторских работ 1 ама и его сотрудников по химии соединений типа "хозяин - гость" и приложению этих исследований для синтеза оптически активных краун-эфиров и расщепления на оптические изомеры в качестве метода, который использует способность краун-соединриий к асимметрическому распознаванию [1 - 11]. Как описано в разд. 3.2.1, Педерсен [12] обнаружил, что краун-эфиры образуют комплексы как с ионами металлов, так и с первичными солями аммония, и объяснил образование комплексов ион-дипольным взаимодействием. Впоследствии, как упоминалось в разд. 3.2,3.А, Крам и сотрудники продемонстрировали наличие связывающего взаимодействия с П(фвичными солями аммония у 28 различных моноциклических и разделенных полициклических краун-эфиров (частично их результаты представлены в табл. 3,13). Сравнение полученных количественных данных по величинам констант устойчивости (lg К) комплексов привело к вьшо-ду, что комплексы краун-эфиров с первичными солями аммония образованы тремя водородными связями и тремя ион-дипольными связями, которые чередуются между собой (176) [ 1 - 4, 13] [c.280]

Впоследствии Крам и сотрудники синтезировали несколько оптически активных краун-соединений и провели расщепление различных хиральных первичных аммониевых солей и солей аминозфиров с использованием жидко-жидкофазной хроматографии. Кроме того, они осуществили расщепление на оптические изомеры с использованием жидкостной хроматографии на колонке, в которой оптически активные краун-эфиры были привиты к силикагелю [31, 39] или полистиролу [ 39], С упомянутыми работами связано также исследование, в котором был выполнен синтез моделей ферментов. Полученные модельные соединения использовались для проведения асимметрических реакций, Например, были синтезированы оптически активные краун-соединения, которые моделировали присущую ферментам связь с субстратом Эти соединения имеют дополнительные функциональные группы, присоединенные к ди-нафтильным группам. Таким образом, создаются новые центры связывания и достигается более избирательное связывание с "гостем". [c.282]

СЙНТЕЗ ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ КРАУН-СОЕДИНЕНИЙ [c.283]

В качестве исходного вещества при синтезе оптически активных краун-эфиров используется, прежде всего, 1,1 -динафтол. Замыкание кольца проводится путем реакции присоединения с полиэфирными производными, так же как и при описанном в разд. 2.2.1 синтезе ароматических краун-эфиров. Имеются два метода получения хиральных изомеров I) сначала получают рацемическую смесь и затем проводят ее разделение на оптические изомеры путем хроматографирования смеси этот метод основан на разной устойчивости диастереомерных комплексов с заранее расщепленной на О- или Ьчсзомв-ры солью эфира аминокислоты 2) разделяют на изомеры 1,1 -динафтол и [c.284]

После сообщений Крама и сотрудников их метод применялся для создания аналогов оптически активных краун-соединений. Используя технику, аналогичную обычной при синтезе криптандов. Лен и сотр. [ 42, 43] получили оптически активные би- и трициклические криптанды 181 и 182. С помощью оптически активных криптандов, имеющих амидные связи, с примерно 10%-ным выходом разделглись рацемические смеси первичных аммониевых солей. [c.286]

Оптически активные краун-соединения были синтезированы также, исходя из природных оптически активных веществ. Лен и сотр. [ 50, 51 ] синтезировали соединение 186, используя Ь- ( )-винную кислоту как исходное соединение. Синтез проводился путем последовательного присоединения ее бис-(N1 М-диметил)амидного производного (185) и дииодэтилового эфира или дито- [c.286]

В ГЛ. 6 будут подробнее описаны полимеры с повторяющимися краун-кольцами и привитые краун-соединения, которые, как следует ожидать, найдут практическое применение. Крам и сотрудники, например, получили иммобилизированные оптически активные краун-соединения 190 и 191, проведя прививку оптически активных краун-соединений на поверхность силикагеля [31, 39] или полистирола, сшитого дивинилбензолом [36, 39]. Для прививки использовались соответственно силилэфирные или эфирные связи. Привитые асимметричные краун-эфиры позволили добиться разделения рацемических солей эфира аминокислоты с помощью жидкостной хроматографии (разд. 5.3.1). Методы прививки представлены на схемв < (5.2) и (5.3) [c.288]