Новости химической науки > Синтетический дайджест 21

В сегодняшнем дайджесте: энантиоселективная альдольная конденсация в воде; шкала нуклеофильности аминов в воде; реакции термического раскрытия цикла цис-3,4-бис(органосилил)циклобутенов; стратегия синтеза альфа-замещенных аналогов фосмидомицина; реакции карбенов с винилгалогенидами.

Использование воды как экологически безопасного растворителя для процессов тонкой химической технологии привлекает внимание многих исследователей. М. Бенаглиа (M. Benaglia) и соавторы из Университета Милан-Бикочча (Италия) обнаружили, что 1,1′-бинафтил -2,2′-диамин (S)-пролинамиды (1) ускоряют прямую альдольную конденсацию кетонов с альдегидами в воде в масштабируемых количествах [1]. Для обнаруженного процесса наблюдаются высокие выходы наряду с ее на уровне 99%.

Рисунок из Org. Lett. 2007, 9, 1247

Авторами [1] обнаружено, что введение в сферу реакции карбоновых кислот, как, например, бензойная или стеариновая, приводит к существенному увеличению выходов конечных продуктов. В качестве потенциальных катализаторов рассматривалась широкая серия бинафтиламидов, однако наиболее эффективными катализаторами альдольной конденсации оказались подобные 1 соединения с группой симметрии C₂. Интересным является также факт того, что катализатор 1 более эффективно работает в воде, а не в органических растворителях. Повторное использование катализатора возможно, однако, в этом случае при сохранении высокой диастереоселективности и энантиоселективности конденсации наблюдается снижение общий выход продукта в сравнении с реакцией, использующей свежеприготовленную порцию катализатора.

Герберт Маир (Herbert Mayr) и соавторы из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене провели фотометрическое изучение реакций 26 первичных и вторичных аминов с бензгидрильными ионами в воде [2].

Рисунок из J. Org. Chem., 2007, 72 (10), 3679

Благодаря меньшей скорости параллельно протекающей реакция бензгидрильных ионов с водой и гидроксил-ионами были получены достоверные и воспроизводимые константы реакций второго порядка аминов с бензгидрильными ионами. Реакционная способность анилинов также была изучена и для ацетонитрильного раствора.

Зависимость полученных значений logk_2,N от параметра электрофильности E бензгидрильных ионов имеет линейных характер, что позволяет определить нуклеофильные параметры аминов N и s в соответствии с уравнением: log k = s(E + N).

Поскольку различные амины обладают близким значением s, относительная нуклеофильность практически независима от природы электрофила и может быть выражена параметром N.

Наблюдается очень посредственная корреляция между значениями N и pK_aH. Обнаружено, что вторичные алкиламины и анилин обладают существенно более значительной нуклеофильностью, а аммиак значительно менее нуклеофилен, чем этого можно было бы ожидать, опираясь на значения pK_aH.

Мунехиро Хасегава (Munehiro Hasegawa) и Масахиро Мураками (Masahiro Murakami) из Университета Киото синтезировали три цис-3,4-бис(органосилил)циклобутена и изучили термически инициируемые реакции раскрытия их циклов [3].

Рисунок из J. Org. Chem., 2007, 72 (10), 3764

Раскрытие цикла цис-3,4-бис(органосилил)циклобутенов протекает существенно быстрее аналогичной реакции цис-3,4-диметилциклобутена. Авторы объясняют estkbxtybt скорости следующими факторами:

(i) стабилизацией переходного состояния вследствие частичного переноса электронов с ВЗМО циклобутена на разрыхляющую сигма-орбиталь связи Si-CH₃;

(ii) дестабилизацией основанного состояния за счет внутримолекулярного взаимодействия сигма-орбиталей C-Si и пи-орбитали циклобутена;

(iii) пространственное стерическое отталкивание двух объемных триметилсилильных групп в цис-расположении друг к другу.

Благоприятность раскрытия цикла увеличивается в ряду п-CH₃OC₆H₄-Si, C₆H₅-Si, п-CF₃C₆H₄-Si, что также подтверждает гипотезу стабилизирующего взаимодействия ВЗМО циклобутена и разрыхляющей сигма-орбитали связи Si-CH₃ в переходном состоянии.

Серж Ван Каленберг (Serge Van Calenbergh) и соавторы из Католического Университета Лейвена (Бельгия) предлагают стратегию синтеза альфа-замещенных аналогов фосмидомицина [4].

Рисунок из J. Org. Chem., 2007, 72 (10), 3783

Фосфидомицин является первым представителем нового класса противомалярийных препаратов, действие которых основано на ингибировании редуктоизомеразы [reductoisomerase (DXR)] 1-деокси-D-ксилулозы-5-фосфата (DOXP), фермента, ключевого в синтезе изопреноидов.

Работа бельгийских ученых описывает удобную стратегию для синтеза серии альфа-арилзамещенных аналогов фосфомицина, используя катализируемую комплексами палладия реакцию Штилле. Альфа-(4-цианофенил)аналог фосфомицина проявляет большую антималярийную активность в сравнении с фосфомицином.

Дэвид Ван Франкен (David L. Van Vranken) и Шон Девайн (Sean K. J. Devine) из Университета Калифорнии продемонстрировали способность палладия катализировать трехкомпонентное взаимодействие винилгалогенидов, триметилсилилдиазометана и аминов, приводящее к образованию аллиламинов [5].

Рисунок из Org. Lett. 2007, 9, 2047

Предполагается, что механизм включает образование интермедиата R-Pd=CHSiMe₃, в котором происходит миграция винильного лиганда к свободной p-орбитали карбенового лиганда. Получающийся в результате этого гапто¹-аллилпалладий перегруппировывается в гапто³аллилпалладий, который подвергается нуклеофильной атаке амина.В апробированных условиях наилучшие выходы наблюдаются для вторичных аминов и терминальных винилйодидов.

Источники: [1] Org. Lett. 2007, 9, 1247; [2] J. Org. Chem., 2007, 72 (10), 3679; [3] J. Org. Chem., 2007, 72 (10), 3764; [4] J. Org. Chem., 2007, 72 (10), 3783; [5] Org. Lett. 2007, 9, 2047.

метки статьи: #кинетика и катализ, #органическая химия, #органический синтез, #физическая химия