ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Синтезы на основе природных оптически активных веществ из "Стереохимия Издание 2" Как уже упоминалось, природные продукты — важный источник оптически активных веществ, таких, как гидроксикислоты, алкалоиды, аминокислоты, сахара, терпены, спирты. Доступными природными оптически активными веществами являются, например, винная (4), яблочная (5), молочная (в) кислоты, пентиловый (амиловый) спирт (7), ментол (8), борнеол (9), камфора (10), глюкоза (11), фенилаланин (12), пролин (13). Все они находятся в природе в оптически активных формах и могут служить исходными веществами для синтеза других оптически активных соединений, т. е. для синтезов, в которых хиральность сохраняется. [c.43] Описаны многие сотни, если не тысячи синтезов, в которых исходные оптически активные вещества встраивались в качестве хиральных фрагментов в самые различные структуры. [c.43] Правовращающая винная кислота — самое доступное и дешевое оптически активное вещество, получаемое в промышленных масштабах из винного камня (кислый тартрат калия), осаждающегося на стенках бочек винодельческих заводов. Легко доступны также молочная, яблочная, 3-гидроксимасляная кислоты. Эти оптически активные соединения служат для синтеза хирального строительного материала [2—4], например соединений (14) — (17). [c.43] Аналогично алкилированию яблочной кислоты проводят стереоселек-тивное алкилирование 3-гидроксимасляной кислоты [7]. Для этого, как и в схеме (6), исходную оптически активную 3-гидроксимасляную кислоту превращают в сложный эфир, на который действуют диэтиламидом лития, а затем алкилгалогенидом. [c.44] Терпены, например ( —)-а-пинен (27) и р-пинен (29), были использованы для синтеза хиральных аминов — ( + )-3-аминометилпинана (28) и 2-аминонопинана (30) (схемы 8, 9), пригодных в. качестве реагентов для расщепления рацематов кислотного характера [10]. [c.45] Камфора (10) многостадийным синтезом превращена в оптически активные производные (31) и (32) гранс-гидриндана, которые удобно использовать как исходные вещества для построения стероидных структур [И]. [c.45] Некоторые из аминокислот, входящих в состав белков, производятся в значительных количествах в промышленности (выделение из гидролизатов белков, ферментативное расщепление рацематов) и служат исходными веществами для синтеза других оптически активных соединений. Так, описан [15] способ стереоселективного превращения аспарагиновой кислоты (36) в аминолактон (37), аспарагина в 2,3-диамино-пропановую кислоту (38) [16], ряда аминокислот в а-ацетиламино-кетоны (39) [17]. Из -( — )-триптофана синтезированы оптически активные тетрагидро-Р-карболины [18] (схема 9). [c.46] Во всех упомянутых выше синтезах из аминокислот получали оптически активные азотсодержащие соединения. Однако аминокислоты служат удобными исходными веществами и для синтеза соединений других типов. Так, глутаминовую кислоту используют для синтеза ряда феромонов [19], например сулкатола (схема 10). [c.46] Легкодоступные синтетические оптически активные вещества также могут служить исходными для получения других оптически активных соединений. Так, а-бензилэтиламин, а-фенилэтиламин, р-метилгидро-коричная кислота послужили исходными веществами для синтеза оптически активных гетероциклических соединений (схемы 11 — 13). Подробнее эти синтезы описаны в гл. 9. [c.46] Все рассмотренные до сих пор примеры характеризовались тем, что исходное оптически активное вещество целиком или частично входило в конечный продукт без затрагивания асимметрического центра. Представляют интерес и реакции иного типа, при которых замещение идет непосредственно у асимметрического центра. Такие реакции позволяют проводить замену функциональных групп, превращать друг в друга вещества разной химической природы. Они осложняются возможностью рацемизации, вальденовского обращения и поэтому требуют особенно тщательного подбора реагентов и условий реакции. Классический пример реакций такого рода — взаимопревращения галогензамещенных кислот и гидрокси- или аминокислот. Эти превращения еще в прошлом веке были изучены П. Вальденом и Э. Фищером. [c.47] В настоящее время найдены реагенты, которые позволяют эффективно, без рацемизации осуществлять различные реакции у асимметрического центра. Так, например, замена гидроксильной группы в ( —)-октаноле-2 на бром под действием триметилсилилбромида проходит почти без потери оптической чистоты [20]. Описан и интересный двухстадийный способ проведения такого же превращения [21] (схема 14). [c.47] Со значительным сохранением конфигурации можно провести алкилирование винной кислоты (т. е. замещение атома водорода при асимметрическом центре на углеводородный радикал) [22] (схема 15 соотношение диастереомеров 4 1). В этом и подобном ему случаях, когда в результате реакции возникает пара диастереомеров, мерой стереоселективности является диастереоселективность, вычисляемая аналогично энантиомерной чистоте [ср. формулу (4)] из соотношения диастереомеров (уравнение 16). В данном примере диастереоселективность равна 60 %. [c.47] Вернуться к основной статье