Királis koronaéterekkel katalizált enantioszelektív szintézisek és ''deracemizációs'' reakciók vizsgálata = Investigation of enantioselective synthesis and deracemization reactions by chiral crownethers

Bakó, Péter and Bakó, Tibor and Keglevich, György and Parlagh, Gyula and Szöllősy, Áron and Toke, László (2008) Királis koronaéterekkel katalizált enantioszelektív szintézisek és ''deracemizációs'' reakciók vizsgálata = Investigation of enantioselective synthesis and deracemization reactions by chiral crownethers. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 42514_ZJ1.pdf Download (145kB)

Abstract

A monoszacharidokból felépülő királis koronaéterek aszimmetrikus indukciót képesek kifejteni bizonyos reakciókban, ha királis fázistranszfer katalizátorként alkalmazzuk azokat. Új királis metil-α-D-glükopiranozid- és α-D-mannopiranozid-alapú monoaza-15-korona-5 típusú étereket szintetizáltunk, melyek korona-gyűrűjében oxigén, kén vagy nitrogén atomok voltak, valamint foszfor atomot tartalmazó 17-korona-7 típusú vegyületeket. Vizsgáltuk a makrociklusok alkáli fém kationokkal mutatott komplexképző képességét. Néhány koronaéter katalizátorként jelentős aszimmetrikus indukciót eredményezett: a 2-nitropropán kalkonra és kalkon analgonokra történő Michael addíciójában (80-94 % ee), kalkonok terc-butil-hidroperoxiddal történő epoxidációs reakciójában (75-94 % ee) és α-klór-acetofenon szubsztituált benzaldehidekkel lejátszódó Darzens kondenzációjában (60-72 % ee) kétfázisú reakciókban. A katalizátort felépítő szénhidrát királis tulajdonsága jelentősen befolyásolja a kémiai termelést és az enantioszelektivitást. Például, amíg a D-glükopiranozidból felépülő koronaéterek a 2R,3S konfigurációjú epoxiketon keletkezését preferálták (max. 94 % ee), addig a D-mannopiranozid-alapú katalizátorok az ellentétes, 2S,3R konfigurációjú termék keletkezését segítették elő (max. 82 % ee) a kalkon epoxidációs reakciójában. Az új epoxi-ketonok abszolút konfigurációját CD spektroszkópiásan határoztuk meg. A reakciók mechanizmusát molekulamodel számításokkal bizonyítottuk. | The chiral crown ethers incorporating monosaccharide moiety in their ring, are able to general asymmetric induction as chiral phase transfer catalysts in certain reactions. New chiral methyl-α-D-glucopyranoside- and methyl-α-D-mannopyranoside-based monoaza-15-crown-5 ethers having oxygen, sulphur or nitrogen atoms in the crown ring, and 17-crown-7 type ethers containing a phosphorus atom have been synthesized. The complex forming ability of the compounds with alkali metal and ammonium cations was investigated. Some crown ethers resulted in significant asymmetric induction as catalysts in Michael addition of 2-nitropropane to substituted chalcones and heteroaromatic chalcone analogues (80-94 % ee), in the epoxidation of the different chalcones with tert-butylhydroperoxide (75-94 % ee) and in the Darzens condensation of phenacyl chloride with substituted benzaldehydes (60-72 % ee). The chiral nature of the carbohydrate in the catalyst, the quality of the side arm attached to the nitrogen atom had a significant effect on the enantioselectivity. For example the use of D-glucopyranoside-based crown ethers promoted the formation of epoxyketone with 2R,3S configuration (94 % ee), at the same time, the D-mannopyranoside-based catalyst preferred the formation of 2S,3R enantiomer (82 % ee) in the epoxidation of chalcone. The absolute configurations of epoxyketones were determined by CD spectroscopy. The mechanism of the reactions was evaluated by molecule modeling calculations.

Actions (login required)

Edit Item