Документ: Травень В.Ф. - Органическая химия. В 3 т. Т. 2, страницы 506-510

506	Для углубленного изучения

Препаративного значения такие перекрестные конденсации не имеют. Однако разработаны методики, по которым подобные конденсации удается проводить с высоким выходом целевого альдоля. Эти методики предполагают работу в кинетически контролируемых условиях. При этом применяют очень сильное основание, чаще всего литийдиизопропиламид. Это основание количественно превращает тот или иной кетон в енолят-ион, что исключает альдольную конденсацию такого кетона. Вместе с тем, если

к полученному енолят-иону добавить другой кетон или альдегид, с высоким выходом протекает направленная перекрестная альдольная конденсация

(directed aldol addition) [4].

O

ЛДА CH3CH2CH2CH=O

СH3СH2CH2CСH3

–78 °C

2-пентанон

O OH

СH3СH2CH2CСH2СHСH2СH2СH3

6-гидрокси-4-нонанон (65%)

Как видим, применение очень сильного основания и апротонного растворителя (кинетически контролируемые условия) позволяет избирательно провести перекрестную альдольную конденсацию даже с участием несимметричного кетона.

O

Li N(C3H7)2

CH3

C

CH2CH3

ТГФ, –78 °C

2-бутанон

O

CH3CHO

CH2

C

CH2CH3

CH2

C

CH2CH3

Li

OLi

O

OH

O

H2O

CH3

CH

CH2

C

CH2CH3

CH3

CH

CH2

C

CH2CH3

5-гидрокси-3-гексанон

Такому результату способствует несколько факторов. Под действием основания молекула 2-бутанона может ионизироваться как по метиленовой группе, так и по α-метильной группе. Однако ионизация метильной группы более доступна по стерическим причинам и ведет к образованию более стабильного карбаниона.

O

CH2

C

CH2CH3

CH3

C

CHCH3

более реакционно-	менее реакционно-
способен	способен

Стереоселективные альдольные конденсации

507

Более того, такой карбанион не только более устойчив вследствие отсутствия в нем дестабилизирующего влияния метильной группы (такое влияние имеется в карбанионе, образованном при ионизации метиленовой группы). По пространственным причинам, он является и более реакционноспособным в последующем нуклеофильном присоединении к карбонильной группе неионизированной молекулы ацетальдегида.

СТЕРЕОСЕЛЕКТИВНЫЕ АЛЬДОЛЬНЫЕ КОНДЕНСАЦИИ

Кинетически-контролируемые условия енолизации позволяют контролировать и стереоселективность направленной перекрестной альдольной конденсации. Особенно предпочтительны при этом еноляты лития. На-

пример, Z-енолят, образованный из 2,2-диметил-3-пентанона в кинети- чески-контролируемых условиях, дает с бензальдегидом более 98% цис- альдоля [6a,б].

CH3

CH

СH3

O

3

Ph

Li

(CH3)3C

Ph

PhCHO

С=С

–72 °C

H H

H

C(CH3)3

O

OH

цис-альдоль (98%)

Этот стереохимический результат следует из циклического переходного состояния, имеющего конформацию «кресло». Стереоселективность заметно снижается, если заместители у СО-группы в кетоне близки по размерам и при повышении температуры.

O

СH3

R

СH3

OLi

ЛДА

С=С

PhCHO

СH3СH2СR

+

H

OLi

H

R

E

Z

R = С(СH3)3:

2

98

R = CH(CH3)2:

40

60

O

OH

O

OH

+

R

Ph

R

Ph

CH3

транс-

цис-

R = С(СH3)3:

2

98

R = CH(CH3)2:

18

82

508	Для углубленного изучения

Еноляты, полученные из циклических кетонов, заведомо имеют Е-кон- фигурацию. В оптимальных кинетически-контролируемых условиях циклогексанон дает с бензальдегидом до 84% транс-альдоля [7].

OLi	O	OH	O	OH
		H		H
	+ PhCHO	Ph		Ph

	цис (16%)		транс (84%)

Еще большую стереоселективность в альдольных конденсациях обнаруживают еноляты бора: связь О—В короче по сравнению со связью О—Li,

вследствие чего циклическое переходное состояние оказывается более компактным и лучше контролирующим стереохимию процесса*.

R1 H

BL2

R2

O

R2

O

R

O

R

O

H

Е-енолят

транс-аддукт

R1

H

R1

H

BL2

H

O

H

O

R

O

R

O

R2

Z-енолят

цис-аддукт

Еноляты бора могут быть приготовлены реакцией кетона с трифлатом диалкилбора и третичным амином [8]. Например, для этой реакции применяют трифторметансульфонилоксидибутилборан. Его роль заключается в предпочтительной фиксации енольной Z-формы карбонильного соединения.

B(С4H9)2

O		O		O	O
	+ (С4H9)2B		S	CF3
			S

	R	O				R
	R					R

Это соединение хорошо растворимо в органических растворителях (например, в CH2Cl2), поскольку обладает ковалентной связью В—О.

* L — лиганд (заместитель) у атома бора.

Стереоселективные альдольные конденсации

509

Е-Енолят бора, полученный из циклогексанона, обнаруживает предпочтительность последующего формирования транс-конфигурации кетола.

OBL2

пентан,

+ RCHO	–78 °C

O	OH	O	OH
O	H	O	H
	H		H
	R +		R

(83%)

(17%)

Развивая методологию энантиоселективных альдольных конденсаций с участием енолятов бора, Эванс с сотр. предложили применение хиральных

N-ацил-2-оксазолидинонов для контроля энантиоселективности взаимодействия енолятов с альдегидами (асимметрическая альдольная конденсация Эванса) [9а, б]. Енолят бора, образованный из хирального N-ацил-2-окса-

золидинона, реагирует с молекулой неионизированного альдегида с высокой энантиоселективностью.

O O

CHO

N O (C4H9)2BOSO2CF3

Et3N, CH2Cl2

OH O O

N	O	LiOH, H2O
	O

		EtOH

OH	O
COOH
N	O
+

(2S,3S)-3-гидрокси-2-метил- 3-фенилпропановая кислота (98%)

2-Оксазолидиноны синтетически весьма доступны и с высоким выходом могут быть приготовлены, в частности, из соответствующих β-аминоспир- тов и диэтилкарбоната [10]. N-Ацилирование 2-оксазолидинона с выходом до 90% проводят его литиированием (н-С4Н9Li, 0,3 М ТГФ) и последующей реакцией с ацилхлоридом (1 экв., –78 °С).

Метод Эванса оказался весьма полезным и для более сложных субстратов. Например, региоселективная енолизация производного ян-

510	Для углубленного изучения

тарной кислоты и последующая реакция с бензальдегидом дают диастереомерно чистый аддукт с высоким выходом. Его гидролиз приводит к (2R)-бензилянтарной кислоте с высокой оптической чистотой (более 98%) [9a].

O			O	ОH
O		1. енолизация	O
		1. енолизация
N		2. PhCHO	N
N	COOEt		N	Ph
O	COOEt		O	Ph
O			O
O			O	COOEt

ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНЫЕ АЛЬДОЛЬНЫЕ КОНДЕНСАЦИИ

Следующие примеры показывают, что внутримолекулярные альдольные конденсации имеют особенности. Их направление зависит не только от условий

енолизации, но и от других факторов, в частности от термодинамики переходного состояния реакции конденсации.

Например, внутримолекулярная циклизация 2,5-гександиона в водном растворе едкого натра обнаруживает ионизацию одной из концевых метильных групп, что находится в очевидном противоречии с термодинамическим характером указанных условий енолизации. Продуктом реакции является 3-метил-2-циклопентенон [11]. Образование напряженного производного циклопропана, которому должна была бы предшествовать термодинамически-контролируемая ионизация метиленовой группы, не наблюдается.

O

NaOH

H2O

O

2,5-гександион

O	O	O
		O

O

O O

O

3-метил-

2-циклопентен-1-он

Напротив, при обработке основанием 2,7-октандиона внутримолекулярную нуклеофильную атаку одной из карбонильных групп осуществляет лишь углеродный атом ионизированной метиленовой группы в полном со-

Материал: Травень В.Ф. - Органическая химия. В 3 т. Т. 2

Смотрите также: