Wykład 7

STEREOCHEMIA
ORGANICZNA
Sławomir Jarosz
Wykład 7
Planowanie syntez związków optycznie czynnych
Należy dobrać odpowiednią metodykę do konkretnego problemu
Związki optycznie czynne można otrzymać na wiele różnych sposobów
ze związków achiralnych (kataliza, desymetryzacja itd.) lub chiralnych
(rozdział racematu, chiral pool etc.).
Wykorzystuje się reakcje enacjoselektywne i diastereoselektywne (lub obie razem).
Reakcje enancjoróżnicujące
Reakcje diastereoróżnicujące
Planowanie syntez związków optycznie czynnych
HO
HO
OPh
TMSO
Ph
+
N
O
(+)
N
Cr
OMe
O
(-)
O
BF4
R
R
R = t-Bu, adamantyl, -C(Me)2Ph, -C(Et)2Ph
Small-Molecule C-H donors in Asymmetric Catalysis, A.G. Doyle, E.N. Jacobsen, Chem. Rev. 2007, 107 (12), 5713-5743.
Synteza asymetryczna (privileged catalysts)
Reakcje enancjoselektywne / Reakcje diastereoselektywne
COR
+
O
OMe
Pomocniki chiralne (chiral auxiliary)
X
X
N
Ph Ph
NH
H
OH
S
R
O
O
sultam Oppolzera
R = H (mentol)
R = Ph 8-fenylomentol (Corey, 1978)
Evans aux.
X = O, S
O
H
O
H
OH
OH
Ph Ph
TADDOL
(Seebach)
OMe
N
NH2
SAMP
OMe
N
Enders
NH2
RAMP
Reakcja aldolowa
O
O
+
H
Ph
H
O
H
+
O
LDA
O
O
HO
+
Ph-CHO
Ph
O
HO
R
Ph
O
O
R
Li
R
HO
+
i-Pr-CHO
i-Pr
Me
O
Ph
+
Li
R
Z-enolan
O
O
Ph
+
Li
Me
R
enolan E
Me
O
Ph
+
Li
R
O
O
Ph
Me
Li
+
R
O
O
O
E
HO
R
i-Pr
Li
R
Z
Li
R
O
R
R
O
Li
O
R
Reakcje substytucji – eliminacji
OR
RO
RO
RO
O
MsO
RO
RO
OR
MsO
MsO
OR
O
RO
RO
OR
-
RO
O
RO
O
RO
O
OR
-
RO
RO
RO
Addycja do grupy karbonylowej
S L
Nu-M
R
M
S OMe
S L
M
MO
O
R
M
R
M
MO
O
Nu
S
S
R
R
OMe
M
R
S
L
S
Cram
O
M
M
Felkin
(Anh)
MO
O
R
Nu
główny diastereoizomer
główny diastereoizomer
LR
S OMe
Nu-M
MeO
O
OR
-
-
RO
O
RO
+
OR
OR
RO
O
RO
O
Felkin
(Anh)
asymetryczna redukcja grupy karbonylowej
O
R1
OH
R1
R2
OH
+
R2
R1
R2
B
A
Asymetryczne redukcja wiązań C=C; H.C. Brown, P.V. Ramachandran, Pure Appl. Chem., 1994, 66, 201-212
R
H
+ H-BR2
B
O
H-BR2
R
BR2
S
OH
THF, 0 °C
OH
OH
92% ee
OH
HO
O
S
BH
2
+ BH3 - SMe2
N
Bn
Ipc2BH
OH
99% ee
Ipc2BH
N
Bn
H
B
9-BBN
H-B
B
9-BBN +
9-borabicyklo[3.3.1]nonan
Alpine-Borane
R'
R'
R"
COOR BINAP -Ru(II)
H2
R"'
R"
**
NHCHO
R"'
COOR
R
NHCOR
P
+
P(O)(OMe)2 BINAP-Ru(II)
R
COOR
+ H2
*
R
H2
NHCHO
COOR
R
NHCOR
R
L
Rh
L
P
R
R
NHCOR
COOR
R
NHCOR
katalizator (konfig??)
+ H2
R
COOR
NHCOR
R
R
katalizator (konfig??)
COOR
NHCOR
+ H2
COOR
COOR
L = THF, acetone
L-L = S-BINAP
COOR
NHCOR
+ H2
P(O)(OMe)2
NHCOR
S
OR
OR
OH
OsO4
R'
R'
R''
Kishi, et. al. Tetrahedron Lett. 1983, 3943; Tetrahedron, 1984, 2247
R''
OH
OR
OH
O
OH
MCPBA,
MCPBA
R=H
R = Ac
[O]
O
*
A
OH
[O]
H
OH
HO
H
tert Bu-OOH
Ti(Oi-Pr)4
DET
COOR
RO
O
O
*
COOR
H
H
O
O
Ar
Asymetryczne epoksydowanie alkoholi allilowych
+
HO
H
O
O
+
OH
ent-A
COOR
OR
R"
OH
R'"
R'
OH
H
OH
COOR
OH
OH
OH
RO
O
OH
OH
Asymetryczna cis-hydroksylacja; Sharpless et al. Chem. Rev. 1994 2483-2547
HO
R2
R1
HO
R2
R1
HO
R2
>> R
1
OH
OsO4
R1
OH
R2
A*
HO
R2
R1
OH
HO
>>
R2
R1
OH
R1
B*
R2
R1
R
N
A*
N
dihydrochinidyna
DHQD
MeO
wersja katalityczna
OH
R2
HO
OH
R2
R1
<<
HO
R1
OH
R2
Ligandy używane dla AD w wersji stechiometrycznej
OH
H
OMe
R2
1
N
B*
H
<< R
[O]
OH
R
HO
R1
OsO4
[O]
HO
R2
NMe2
NHR
ogólnie
N
dihydrochinina
DHQ
NMe2
Snyder et al
NHR
wersja enancjoselektywna
wersja stechiometryczna optycznie nieczynna
O
+
OsO4
OsO2
OH
[O]
HO
+
O
+/-
hydroliza
OsO4
HO
OH
OH
+/O
OsO4
OH
O
O
[O]
Os
O
O
L*
<<
>>
OH
OH
Os
O
O
wersja enancjoselektywna
L*
OO
O
L*
O
O
Os
O
L*
OsO4
pochodne dihydrochinidyny
S
M
L
H
strona 
pochodne dihydrochininy
C 4H 9
C4 H9
OH
1% mol DHQD
0.2% mol OsO 4
[O]
[O] = K 3Fe(CN)6, Na 2S 2O 8
C4H9
C4H9
OH
ee 94 - 97%
Zamiast toksycznego i lotnego OsO4 używa się K2OsO2(OH)4 (non-volatile)
AD-mix handlowo dostępna mieszanka osmianu (ilość katalityczna, utleniacza [K3Fe(CN)6 nadmiar], oraz ligandu (ilość katalityczna)