Addycje Grignarda do chiralnych pochodnych kwasu fenyloglioksalowego

1. Addycje Grignarda do chiralnych pochodnych kwasu fenyloglioksalowego α-Ketoester Odczynnik Grignarda Dodatek [Ti(OPri)4] Temperatura [0C] Rozpuszczalnik Wydajność [%] deS:R 2a CH2CHMgBr - 0 Et2O 30 47:53 2a CH2CHMgBr - -78 Et2O 19 49:51 2a CH2CHMgBr - 0 CH2Cl2 25 48,5:51,5 2a CH2CHMgBr - -78 CH2Cl2 18 46,5:53,5 2a CH2CHMgBr + -78 CH2Cl2 81 33:67 2a PhCH2MgCl - 0 Et2O 67 nie określono 2a PhCH2MgCl - -78 Et2O 75 nie określono 2a PhCH2MgCl + -78 Et2O 81 nie określono 2a PhCH2MgCl - 0 CH2Cl2 99 nie określono 2a PhCH2MgCl - -78 CH2Cl2 74 nie określono 2a PhCH2MgCl + -78 CH2Cl2 82 nie określono 2b CH2CHMgBr - -78 Et2O 95 35,5:64,5 2b CH2CHMgBr + -78 Et2O 99 44:56 2b CH2CHMgBr - 0 CH2Cl2 97 32,5:67,5 2b CH2CHMgBr - -78 CH2Cl2 99 37,5:62,5 2b CH2CHMgBr + -78 CH2Cl2 85 32:68 2b PhCH2MgCl - -78 Et2O 99 nie określono 2b PhCH2MgCl + -78 Et2O 99 nie określono 2b PhCH2MgCl - 0 CH2Cl2 77 nie określono 2b PhCH2MgCl - -78 CH2Cl2 78 nie określono 2b PhCH2MgCl + -78 CH2Cl2 78 nie określono Praca magisterska wykonana w Pracowni Stereokontrolowanej Syntezy Organicznej Ewa Sokołowska, promotor pracy: prof. dr hab. Janusz Jurczak, opiekun pracy: mgr Tomasz Bałakier Wstęp: 2) Reakcje addycji: Następnie wykonałam pomiary skręcalności optycznej dla każdej z mieszanin. Tak uzyskane wyniki porównałam z danymi literaturowymi w celu określenia wielkości i kierunku indukcji asymetrycznej. Otrzymane α-ketoestry poddałam serii reakcji z odczynnikami Grignarda, każdorazowo zmieniając warunki ich prowadzenia (Schemat 2). Jedna z głównych dróg rozwoju współczesnej chemii organicznej związana jest z doskonaleniem metod syntezy złożonych cząsteczek, głównie produktów naturalnych, wykazujących aktywność farmakologiczną. W zdecydowanej większości są to związki optycznie czynne, posiadające z reguły kilka centrów stereogenicznych. Ich aktywność biologiczna w dużym stopniu zależy od czystości enancjomerycznej, z czego wynika ciągła potrzeba poszukiwania nowych metod syntezy. Addycje związków metaloorganicznych do grupy karbonylowej należą do najważniejszych metod tworzenia wiązań węgiel-węgiel. Szczególnie interesujący wydaje się ich asymetryczny wariant, prowadzący do optycznie czynnych α-hydroksykwasów. Ponadto w przypadku addycji do ketonów mamy do czynienia z generowaniem czwartorzędowych centrów stereogenicznych. Tabela 1. Wyniki addycji PhCH2MgCl oraz CH2CHMgBr do 2a i 2b. Badania własne: Jako obiekty badań wybrałam pochodne α-ketoestrów, które ze względu na obecność dodatkowej grupy karbonylowej, wykazują zwiększoną reaktywność w porównaniu do prostych ketonów. Celem mojej pracy było określenie wpływu zmiennych eksperymentalnych (temperatura, rodzaj rozpuszczalnika, dodatek kwasu Lewisa) na wielkość i kierunek indukcji asymetrycznej w addycjach odczynników Grignarda do chiralnych pochodnych kwasu fenyloglioksalowego. Spośród wielu dostępnych pomocników chiralnych w swoich badaniach wykorzystałam mentoli 8-fenylomentol gdzie R*= Schemat 2 Reakcje prowadziłam w suchym eterze lub suchym chlorku metylenu, w temperaturze 0 lub –780C, w nieobecności bądź z dodatkiem jednego równoważnika molowego kwasu Lewisa (Ti(OPri)4). Otrzymane w ten sposób addukty poddałam redukcji LiAlH4, w wyniku czego otrzymałam mieszaninęenancjomerycznych dioli (Schemat 3). 1) Synteza substratów: Badania rozpoczęłam od syntezy pochodnych kwasu fenyloglioksalowego: fenyloglioksalanu mentylu orazfenyloglioksalanu 8-fenylomentylu.Prowadziłam ją zgodnie z poniższym schematem: Wnioski: • Wydajności uzyskiwane z użyciem chlorku benzylomagnezowego we wszystkich przypadkach były wyższe w porównaniu z bromkiem winylomagnezowym • Nie stwierdzono znaczącego wpływu rodzaju użytego rozpuszczalnika na wydajność • Dodatek kwasu Lewisa nie poprawił wydajności, lecz skracał czas prowadzenia reakcji • Spośród wykorzystywanych pomocników chiralnych efektywniejszy okazał się 8-fenylomentol gdzie R*= 2a R=H 2b R=Ph 1a R=H 1b R=Ph Schemat 1 Schemat 3