Асимметрическое восстановительное аминирование

 

Исключительное положение в органическом синтезе занимают методы, направленные на синтез хиральных оптически чистых аминов, особенно если принять во внимание наличие аминогруппы в структуре многих природных и биологически активных веществ. Один из методов синтеза хиральных аминов основан на восстановительном аминировании карбонильных соединений. Действительно, известна группа методов асимметрического восстановления карбонильных соединений до спиртов, поэтому очевидна возможность синтеза хиральных аминов из азотистых аналогов карбонильных соединений.

Восстановительное аминирование кетонов с высокой энантиоселективностью удалось осуществить с использованием хиральных RAMP и SAMP гидразинов. Превращение кетонов в хиральные гидразоны взаимодействием с RAMP или SAMP, последующее гидрирование и гидрогенолиз связи N,N-гидразона, под действием водорода на никеле Ренея, приводят к образованию хиральных аминов с выходом 42 – 60% и энантиоселективностью 50 – 94 % (схема 5.38).

Схема 5.38

 

       Было обнаружено, что независимо от конфигурации хирального гидразина, используемого на стадии синтеза гидразона, восстановление последнего литийалюминийгидридом приводило к преимущественному образованию первичного амина (S)-конфигурации, а использование катехинборана в качестве восстановителя приводило к образованию первично амина (R)-конфигурации. Этот, на первый взгляд, странный результат позволяет сделать три вывода:

1. Для асимметрического синтеза аминов целесообразно использовать менее дорогой SAMP.

2. Энантиоселективность определяется (Е/Z) – соотношением изомеров несимметричных гидразонов. Последний вывод позволяет поднять стереоселективность восстановительного аминирования введением в синтетическую схему стадий депртонирования гидразона с последующим протонированием. При взаимодействии RAMP или SAMP с несимметричными кетонами образуется смесь геометрических изомеров хиральных гидразонов, с преобладанием термодинамически более выгодного (Е)-изомера. Депротонирование и последующее протонирование позволяют повысить выход (Е)-гидразона. Возможность получение только одного (Е)-изомера хирального гидразона позволяет повысить энантиоселективность всей последовательности стадий. Примеры использования хиральных гидразонов в восстановительном аминировании, приведены на схеме 5.39 (а).

3. Образование первичного амина (S)-конфигурации при восстановлении литийалюминийгидридом связано с его координацией по метоксигруппе, что приводит к атаке гидрид–ионом с наиболее затрудненной пространственно стороны. Катехинборан неспособен к координации и атакует с наименее затрудненной пространственно стороны. Модели переходных состояний, объясняющие стереохимический результат асимметрического синтеза аминов приведены на схеме 5.39 (б) [17].

Схема 5.39

Список литературы

1. Реутов О. А., Курц А. Л., Бутин К.П. Органическая химия. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2004. Т. 3, С. 287 - 299.

2. Henry L. // Compt. Rend. 1985. V. 120. P. 1265.

3. Luzzio F. A. // Tetrahedron. 2001. V. 57. P. 915.

4. Abdel-Magid A. F., Maryanoff C. A., Karson K. G. // Tetrahedron Lett. 1990. V. 31. P. 5595.

5. Moore M. L. // Org. React. 1949. V. 5. P. 301.

6. Ragnarsson U., Grehn L. // Acc. Chem. Res. 1991. V. 24. P.285.

7. Ing R. H., Manske R. H. F. // J. Chem. Soc. 1926. P. 2348.

8. Paul F., Patt J., Hartwig J. F. // J. Am. Chem. Soc. 1994. V. 116. P. 5969.

9. Guram A. S., Buchwald S. L. // J. Am. Chem. Soc. 1994. V. 116. P. 7901.

10.Hartwig J. F. // Acc. Chem. Res. 1998. V. 31. P. 852.

11. Ritter J. J., Minieri P. P. // J. Am. Chem. Soc. 1948. V. 70. P. 4045.

12. Gawley R. E. // 1988. Org. React. V. 35. P. 1.

13. Hofmann A. W. // Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1881. V. 14. P. 2725.

14. Curtius T. // Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1890. V. 23. P. 3023.

15.Lossen W. // Justus Liebigs Ann. Chem. 1872. V. 161. P. 347.

16.Schmidt R. F. // Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1924.V. 57. P. 704.

17. Нодзаки Х. Современные направления в органическом синтезе. М.: Мир, 1986. С. 227 - 231.