Asymetryczna dihydroksylacja

Asymetryczne dihydroksylowanie jest jednym Barry Sharpless opracowano katalityczny utleniania asymetrycznego danego olefiny do cis-wicynalny diol . Wysoka enancjoselektywność reakcji wynika z zastosowania chiralnego liganda .

Odczynniki

(DHQ) 2 PHAL, chiralny ligand w AD-Mix α.
(DHQD) 2 PHAL, chiralny ligand w AD-Mix β.

Reakcję przeprowadza się z katalityczną ilością tlenku osmu (VIII) , który zwykle dodaje się w postaci soli Os (VI) oraz w trakcie reakcji z kooksydanta - K 3 Fe (CN) 6 lub NMO - do Os (VIII) -Gatunek jest utleniony.

Pochodne dihydrochininy lub dihydrochinidyny są często dodawane jako chiralne ligandy, które są dostępne w handlu jako mieszanina AD . Oprócz K 2 OsO 2 (OH) 4 , K 3 Fe (CN) 6 i K 2 CO 3, AD-Mix α zawiera ligand (DHQ) 2 PHAL w ilości katalitycznej, natomiast AD-Mix β jako ligandy (DHQD) 2 PHAL zawiera. Dwufazową mieszaninę - na przykład tert- butanol i wodę - stosuje się jako rozpuszczalnik , aby zapobiec przedwczesnemu utlenianiu cyklicznego osmatu i związanej z tym utracie enancjoselektywności. Ponadto często stosuje się metanosulfonamid , który przyspiesza hydrolizę i działa jako katalizator przeniesienia fazowego.

Kierunki ataku odpowiedniego miksu AD.

Tlenek osmu (VIII) jest wiązany przez samotną parę elektronów w orbicie atomu sp 3 azotu dihydrochinidyny (patrz grafika), co przyspiesza ligand i pozwala na przebieg całej reakcji drogą reakcji kompleksu chiralnego . To z kolei skutkuje wysoką enancjoselektywnością. Ze względu na konformację liganda i związanego z nim tlenku osmu (VIII) powstaje „chiralna kieszeń”, podobna do centrum aktywnego enzymu, w którym olefina ustawia się tylko w określonej konformacji.

Mechanizm reakcji

Z olefiny i kompleksu ligandu tlenku osmu (VIII), cykloaddycja [3 + 2] prowadzi do pięcioczłonowego cyklicznego związku pośredniego, który hydrolizuje i uwalnia diol . Ponadto wytwarzany jest zredukowany osmat, który jest ponownie utleniany przez współutleniacz dodany w nadmiarze stechiometrii.

Mechanizm reakcji asymetrycznej dihydroksylacji. Cykliczne dodawanie odbywa się w fazie organicznej, a ponowne utlenianie katalizatora w fazie wodnej.

Indywidualne dowody

  1. ↑ Makoto Minato, Keiji Yamamoto i Jiro Tsuji : Wicynalna hydroksylacja wyższych olefin katalizowana czterotlenkiem osmu przy użyciu jonów heksacyjanożelazianu (III) jako kooksydanta. W: The Journal of Organic Chemistry . Vol. 55, nr 2, 1990, str. 766-768, doi: 10,1021 / jo00289a066 .
  2. ↑ Philippe Dupau, Robert Epple, Allen A. Thomas, Valery V. Fokin i K. Barry Sharpless: Katalizowana osmem dihydroksylacja olefin w kwaśnym środowisku: stary proces, nowe sztuczki. W: Advanced Synthesis & Catalysis . Tom 344, nr 3-4, czerwiec 2002, s. 421-433, ISSN  1615-4150 , doi : 10.1002 / 1615-4169 (200206) 344: 3/4 <421 :: AID-ADSC421> 3.0.CO; 2-F .
  3. ↑ Mikko H. Junttila i Osmo OE Hormi: metanosulfonamid: współrozpuszczalnik i ogólny katalizator kwasowy w bezwładnych asymetrycznych dihydroksylacjach. W: The Journal of Organic Chemistry. Tom 74, nr 8, 2009, s. 3038-3047, doi: 10.1021 / jo8026998 .
  4. ^ EJ Corey , Mark C. Noe i Sepehr Sarshar: Rentgenowskie badania krystalograficzne dostarczają dodatkowych dowodów na to, że enzymopodobna kieszeń wiążąca jest kluczowa dla enancjoselektywnej dihydroksylacji olefin przez kompleksy alkaloidów osO 4 -bis- cynchona. W: Tetrahedron Letters . Tom 35, nr 18, 2 maja 1994, str. 2861-2864, doi: 10,1016 / S0040-4039 (00) 76644-5 .
  5. ↑ Hartmuth C. Kolb, Pher G. Andersson i K. Barry Sharpless: Toward an Understanding of the High Enancioselectivity in the Osm-Catalised Asymmetric Dihydroksylation (AD). 1. Kinetyka. W: Journal of the American Chemical Society. Tom 116, nr 4, 1994, str. 1278-1291, doi: 10.1021 / ja00083a014 .

literatura