Главная --> Справочник терминов


Гидридного восстановления Наконец, если задача состоит в исчерпывающем восстановлении субстра-та.типа 156, то можно воспользоваться еще одним, на этот раз более мощным донором гидрид-иона. Речь идет диборане В2Нб, о котором мы уже упоминали в связи с гидроборированием, Диборан успешно атакует (в несколько более жестких условиях) даже относительно слабые элсктрофилы типа хлорме-тоаной группы в 156, и с его помощью этот субстрат может быть превращен в диол 159. Еще более эффективно подобное исчерпывающее восстановление; может быть проведено с помощью так называемого супергидрида LiEt3BH, являющегося одним из самых мощных нуклеофилов [191]. Парадоксально, но и обратная задача селективности, а именно восстановление еамой слабой по электрофильности хлорметильной группы в присутствии альдегидной или сложноэфирной, также может быть решена за счет выбора Подходящего гидридного восстановителя, которым на этот раз оказался циа-ВОборгидрид натрия NaBH3CN [23b].

Методы восстановления комплексными гидридами с использованием самых разнообразных (но в принципе однотипных!) реагентов разработаны сейчас настолько хорошо, что задачу хемоселективного восстановления ЛШ1ь одной из групп возможно решить при почти любой комбинации восстанавливаемых функций в субстрате. Так, например, хорошо известна способность <х,р-непредельных альдегидов и кетонов в реакциях с восстановителями самых различных типов (например, боргидридом натрия) образовывать смеси продуктов как 1,2-, так и 1,4-присосдинсния. Однако модификацией природы гидридного восстановителя можно обеспечить любую хемоселективность при проведении этой реакции. Так, чистое ^-восстановление может быть проведено с использованием системы NaBHVCeCb [23с] или Zn(BH4)2 [23d] (схема 2,74). Интересно, что с помощью последнего реагента удается также провести селективное восстановление изолированной кетогруппы в присутствии сопряженной еноно-Вой системы [23е].

Если же синтетическая задача требует, напротив, селективного 1,4-воста-новления еноноаой системы, то в качестве реагента для проведения этого превращения может использоваться алюмогидрид лития в присутствии комплексов меди [23g) или такой классический восстановитель, как литий в жидком аммиаке [23h]. Наконец, исчерпывающее восстановление еноново-го фрагмента может быть осуществлено с помощью мощного гидридного восстановителя КВН(е/ио/7-Ви)3 или, в некоторых случаях, в условиях ионного гидрирования [23j].

Ранее на этой же системе мы показали, каким образом можно добиться селективного восстановления только формильной группы или формильной и карбометоксильной групп за счет вариаций природы гидридного восстановителя {см. схему 2.73). А как быть, если требуется восстановить селективно только карбометокигруппу? Если учесть, что эта функция по отношению к любому из общепринятых гидридных восстановителей будет менее активна,

чем формилъная группа, то может показаться, что требуемое превращение вообще невозможно провести с использованием реагентов этого типа. Однако на самом деле ситуацию легко исправить, если защитить карбонильную группу, превратив ее в ацетальную с помощью, например, кислотно-катализируемой реакции с этиленгликолем. Поскольку ацетали устойчипы к действию самых разных нуклсофилов, сложноэфирную группу модифицированного субстрата 188 можно восстанавливать с помощью любого гидридного восстановителя. Получаемый при этом спирт 189 отличается от требуемого продукта 190 лишь наличием ацетальной защиты, но последняя легко удаляется кислотно-катализируемым гидролизом. Таким образом, почти неразрешимая проблема селективного восстановления карбометоксигуппы в присутствии легко восстанавливаемой альдегидной функции легко решается при использовании «защитного подхода».

Наконсд, если задача состоит в исчерпывающем восстановлении субстрата-типа 156, то можно воспользоваться еще одним, на этот раз более мощным донором гидрид-иона. Речь идет диборане В2Нб, о котором мы уже упоминали В связи с гидроборированием. Диборан успешно атакует (в несколько более жестких условиях) даже относительно слабые элсктрофилы типа хлорме-тильной группы в 156, и с его помощью этот субстрат может быть превращен в диол 159. Еще более эффективно подобное исчерпывающее восстановление; может быть проведено с помощью так называемого супергидрида LiEtjBH, являющегося одним из самых мощных нуклеофилов [191]. Парадоксально, но и обратная задача селективности, а именно восстановление еамой слабой по электрофильности хлорметильной группы в присутствии альдегидной или сложноэфирной, также может быть решена за счет выбора Подходящего гидридного восстановителя, которым на этот раз оказался циа-НОборгидрид натрия NaBH3CN [23b].

; сганавливаемых функций в субстрате. Так, например, хорошо известна способность а,3-непредельных альдегидов и кетонов в реакциях с восстановителями самых различных типов (например, боргидридом натрия) об-Мзовывать смеси продуктов как 1,2-, так и 1,4-присосдинсния. Однако модификацией природы гидридного восстановителя можно обеспечить лю-буюхемоселективность при проведении этой реакции. Так, чистое ^-восстановление может быть проведено с использованием системы NaBHVCeCh [23с] или Zn(BH4)3 [23d] (схема 2.74). Интересно, что с по-мощью последнего реагента удается также провести селективное восстановление изолированной кетогруппы в присутствии сопряженной еноно-вой системы [23е].

Если же синтетическая задача требует, напротив, селективного 1,4-воста-новления еноновой системы, то в качестве реагента для проведения этого превращения может использоваться алюмогидр ид лития в присутствии комплексов меди [23g] или такой классический восстановитель, как литий в жидком аммиаке [23h]. Наконец, исчерпывающее восстановление еноново-го фрагмента может быть осуществлено с помощью мощного гидридного восстановителя КВЩе/иор-ВцЬ или, в некоторых случаях, в условиях ионного гидрирования [23j].

Ранее на этой же системе мы показали, каким образом можно добиться селективного восстановления только формильной группы или формильной и карбометоксильной групп за счет вариаций природы гидридного восстановителя (см. схему 2.73). А как быть, если требуется восстановить селективно только карбометокигруппу? Если учесть, что эта функция по отношению к любому из общепринятых гидридных восстановителей будет менее активна,

чем формильная группа, то может показаться, что требуемое превращение вообще невозможно провести с использованием реагентов этого типа. Однако на самом деле ситуацию легко исправить, если защитить карбонильную группу, превратив ее в ацетальную с помощью, например, кислотно-катализируемой реакции с этиленгликолем. Поскольку ацетали устойчивы к действию самых разных нуклсофилов, сложноэфирную группу модифицированного субстрата 188 можно восстанавливать с помощью любого гидридного Восстановителя. Получаемый при этом спирт 189 отличается от требуемого продукта 190 лишь наличием ацетальной защиты, но последняя легко удаляется кислотно-катализируемым гидролизом, Таким образом, почти неразрешимая проблема селективного восстановления карбометоксигуппы п присутствии легко восстанавливаемой альдегидной функции легко решается при использовании «защитного подхода».

Наконец, если задача состоит в исчерпывающем восстановлении субстрата типа 156, то можно воспользоваться еще одним, на этот раз более мощным донором гидрид-иона. Речь идет диборане В2Нб, о котором мы уже упоминали в связи с гидроборированием. Диборан успешно атакует (в несколько более жестких условиях) даже относительно слабые электрофилы типа хлорме-тильной группы в 156, и с его помощью этот субстрат может быть превращен в диол 159. Еще более эффективно подобное исчерпывающее восстановление может быть проведено с помощью так называемого супергидрида LiEt3BH, являющегося одним из самых мощных нуклеофилов [191]. Парадоксально, но и обратная задача селективности, а именно восстановление самой слабой по электрофильности хлорметильной группы в присутствии альдегидной или сложноэфирной, также может быть решена за счет выбора подходящего гидридного восстановителя, которым на этот раз оказался циа-ноборгидрид натрия NaBH3CN [23b].

Хорошо известно, что превращение альдегидного карбонила в дитиоаце-тальную функцию обеспечивает сохранность этого карбонила в условиях реакций нуклеофильного присоединения, окисления или гидридного восстановления, Но не менее важным для синтеза является то обстоятельство, что дитиоацетали могут служить удобными предшественниками для генерации соответствующих карбанионных реагентов (под действием таких оснований, как бутиллитий), и в следующем разделе мы подробнее рассмотрим специфику этого применения дитиоацеталей.

23. (а) Об истории и общих аспектах гидридного восстановления см. обзор: Brown H. С., Krishnamurthy S, Tetrahedron, 35, 567 (1979) и монографии: Хайош А. Комплексные гидриды в органической химии. — Л.: Химия, 1971 и Мигович В., Михайлович М. Алюмогидрид лития и его применение в органической химии. — М.: ИЛ, 1957; (b) Hutchins R. О., Kandasamy D., Maryanoff С. A., Masilamani D., MaryanoffB. E. J. Org. Chem., 42, 82 (1977); (с) Adams С. Synth. Comm,, 1984, 1349;

Хорошо известно, что превращение альдегидного карбонила в дитиоаце-тальную функцию обеспечивает сохранность этого карбонила в условиях реакций нуклеофильного присоединения, окисления или гидридного восстановления, Но не менее важным для синтеза является то обстоятельство, что дитиоацетали могут служить удобными предшественниками для генерации соответствующих карбанионных реагентов (под действием таких оснований, как бугиллитий), и в следующем разделе мы подробнее рассмотрим специфику этого применения дитиоацеталей.

При использовании менее пространственно затрудненных гидридн доноров, в частности борогидрида натрия и алюмогидрида лития, цию гексаноны превращаются преимущественно в экваториальные спирт факторы, приводяшие к такому результату, гораздо менее ясны, Р нечно, более стабильными из двух возможных изомеров являются эй ториальные спирты. Стереохимия гидридного восстановления о^гре^ ляется кинетическим контролем; предполагали, что относительно бб^ шая стабильность экваториальных спиртов может найти отражение энергии переходного состояния и стать доминирующим фактором п отсутствии серьезных простраиственных препятствий. Для такого объ; нения стереохимии реакции был введен термин контроль образующим продуктом. Это вызвало ряд возражений, преимущественно основангг па принципе Хэммонда. Обычно реакции восстановления гидридами < зотермичны и характеризуются ЕШЗКИМИ энергиями активации. Перехс ное состояние должно быть похоже на исходный кетон и только в нез* чительной мере может отражать структурные особенности продукта [ акщщ; учитывая это, трудно понять, как стабильность продуктов рег ции может определять их соотношение.

ториальные спирты. Стереохимия гидридного восстановления опреде-

гидридного восстановления, при реакциях с металлорганическими соеди-

При использовании менее пространственно затрудненных гидриДных доноров, в частности борогидрида натрия и алюмогидрнда лития, цикло-гексаноны превращаются преимущественно в экваториальные спирты; факторы, приводящие к такому результату, гораздо менее ясны. Конечно, более стабильными из двух возможных изомеров являются экваториальные спирты. Стереохимия гидридного восстановления определяется кинетическим контролем; предполагали, что относительно большая стабильность экваториальных спиртов может найти отражение s энергии переходного состояния и стать доминирующим фактором при отсутствии серьезных пространственных препятствий. Для такого объяснения стереохимии реакции был введен термин контроль образующимся продуктом. Это вызвало ряд возражений, преимущественно основанных па принципе Хэммонда. Обычно реакции восстановления гидридами эк-зотермичпы и характеризуются низкими энергиями активации. Переходное состояние должно быть похоже на исходный кетон и только в незначительной мере может отражать структурные особенности продукта ре-акшш; >читывая это, трудно попять, как стабильность продуктов реакции может определять их соотношение.

Тетрагядропиранильная группа, как и другие ацетали и кетали, инертна по отношению к нуклеофильным реагентам и не изменяется в условиях гидридного восстановления, при реакциях с металлорганическими соединениями или реакциях в водном растворе, катализуемых основаниями. Главным недостатком тетрагидропиранового эфира как защитной группы является образование асимметрического центра у С-2 тетрагидропиранового кольца при реакции со спиртом. Эта асимметрия не мешает, если спирт ахирален, так как образуется рацемат. Если же спирт имеет асимметрический центр в любой точке молекулы, то конденсация с Дигидропираном может привести к смеси диастереомерных тетрагидропирановых эфиров, которые могут затруднять очистку и иден^ тификацию. Одним из путей решения этой проблемы является исполь-"зование вместо дигидропирана метнлпропен-2-илового эфира;

Хорошо известно, что превращение альдегидного карбонила в дитиоаце-тальную функцию обеспечивает сохранность этого карбонила в условиях реакций нуклеофильного присоединения, окисления или гидридного восстановления. Но не менее важным для синтеза является то обстоятельство, что дитиоацетали могут служить удобными предшественниками для генерации соответствующих карбанионных реагентов (под действием таких оснований, как бутиллитий), и в следующем разделе мы подробнее рассмотрим специфику этого применения дитиоацеталей.

23. (а) Об истории и общих аспектах гидридного восстановления см. обзор: Brown H. С., Krishnamurthy S. Tetrahedron, 35, 567 (1979) и монографии: Хайош А. Комплексные гидриды в органической химии. — Л.: Химия, 1971 и Мигович В., Михайлович М. Алюмогидрид лития и его применение в органической химии. — М.: ИЛ, 1957; (b) Hutchins R. О., Kandasamy D., Maryanoff С. A., Masilamani D., MaryanoffB. E. J. Org. Chem., 42, 82 (1977); (с) Adams С. Synth. Comm., 1984, 1349;

При использовании менее пространственно затрудненных гидридных доноров, в частности борогидрида натрия и алюмогидрнда лития, цикло-гексаноны превращаются преимущественно в экваториальные спирты; факторы, приводящие к такому результату, гораздо менее ясны. Конечно, более стабильными из двух возможных изомеров являются экваториальные спирты. Стереохимия гидридного восстановления определяется кинетическим контролем; предполагали, что относительно большая стабильность экваториальных спиртов может найти отражение s энергии переходного состояния и стать доминирующим фактором при отсутствии серьезных пространственных препятствий. Для такого объяснения стереохимии реакции был введен термин контроль образующимся продуктомт Это вызвало ряд возражений, преимущественно основанных на принципе Хэммонда. Обычно реакции восстановления гидридами эк-зотермичпы и характеризуются низкими энергиями активации. Переходное состояние должно быть похоже на исходный кетой и только в незначительной мере может отражать структурные особенности продукта реакции; >читывая это, трудно попять, как стабильность продуктов реакции может определять их соотношение.

Тетрагядропиранильная группа, как и другие ацетали и кетали, инертна по отношению к нуклеофильным реагентам н не изменяется в условиях гидридного восстановления, при реакциях с металлорганическими соединениями или реакциях в водном растворе, катализуемых основаниями. Главным недостатком тетрагидропиранового эфира как защитной группы является образование асимметрического центра у С-2 тетрагидропиранового кольца при реакции со спиртом. Эта асимметрия не мешает, если спирт ахирален, так как образуется рацемат. Если же спирт имеет асимметрический центр в любой точке молекулы, то конденсация с дигидропираном может привести к смеси диастереомерных тетрагидропирановых эфиров, которые могут затруднять очистку и иден^ тификациЮ. Одним из путей решения этой проблемы является использование вместо дигидропирана метилпропен-2-илового эфира:




Гликольной группировки Гликозидного гидроксила Глюкоамилазной активности Глутарового альдегида Газофазной полимеризации Гомогенного гидрирования Горизонтальное положение Государственном университете Градиента плотности

-
Яндекс.Метрика