O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi o’zbekiston milliy universiteti

9-reagent (6-rasm, A) 1a reaktividan vodorod o‘rniga azotda metil guruhi mavjudligi bilan farqlanadi. Agar molekulaning o'zaro ta'siri rasmda o'ngda ko'rsatilgandek bo'lsa. 6, E, keyin metil reaktsiyaga xalaqit bermaydi, chunki er-xotin bog'lanish protonatsiya uchun ochiq bo'lib qoladi; ammo mahsulotlarning chiral tozaligi yomonroq bo'ladi, chunki molekula katta guruhlardan "cho'ntagiga" yomonlashadi. katalizatorning va kamroq qat'iy bo'ladi (N - Me N - H dan farqli o'laroq S = O bilan vodorod bog'ini hosil qiladi). Sezilarli darajada buzilgan enantioselektivlik (10-mahsulotda enantiomerik nisbat 71:29 va 2a mahsulotida 95:5 ga teng) bu farazni tasdiqladi.
11 va 13 reagentlar qo'sh bog'lanishning indol guruhidan uzoqligida 1a dan farq qiladi. 11-molekulada u bir uglerod atomiga yaqinroq, 13-molekulada esa bir uglerod atomi uzoqroq. 11-reagent bilan reaksiya katta miqdorda katalizator va undan yuqori haroratda ham umuman ketmaydi. Reaktsiya 13-reagent bilan davom etadi, lekin past rentabellik, to'liq bo'lmagan konvertatsiya va past enantioselektivlik bilan. Reagent 11 bo'lsa, reaktsiya 1-rasmda chapda ko'rsatilgan siklizatsiyadan o'ta olmaydi. 6, E (halqa juda tarang bo'lar edi) va 13-reagent, 9 kabi, katalizator cho'ntagiga geometrik jihatdan yaxshi mos kelmaydi.
Rasmda ko'rsatilgan reaktsiyada yanada grafik natijaga erishildi. 6, D. Chapda ko'rsatilgan reaktsiya mexanizmining II bosqichi. 6, E, kamroq stressli mahsulotni olish uchun halqaning yorilishi va qayta tashkil etilishi (migratsiya) ni nazarda tutadi. Biroq, bunday migratsiyalar bilan halqaning bir yoki boshqa tomonidan o'tkazish va ikki xil mahsulotni olish mumkin (masalan, 16a va 16b mahsulotlarni 15-reaktivdan olish mumkin). Ammo nima uchun biz hozirgacha barcha boshqa reaktsiyalarda faqat bitta mahsulotni oldik? Gap shundaki, alkil guruhi migratsiya qilganda, u buni karbokation shaklida bajaradi va uning ustida o'tirgan guruhlar tomonidan qanchalik kuchli karbokation saralansa, u shunchalik barqaror bo'ladi. Va bu shuni anglatadiki, har doim haddan tashqari ko'chirilishi kerak bo'lgan boshqa guruhlarga qaraganda ko'proq o'tirgan guruh bo'ladi. Biz hozirgacha muhokama qilgan barcha reaktsiyalarda uzatish faqat bir xil turdagi edi va har ikki turdagi qayta tartibga solishni ko'rish uchun 15-reagent "o'chirildi", qo'sh bog'lanish terminalini yaratdi (15 va 1a birikmalarini solishtiring), Shunday qilib, uni energiya jihatidan kamroq foydali qilib qayta guruhlash ehtimoli biroz yuqoriroq. Haqiqatan ham, 15-moddaning 7a yoki 7e katalizatorlari ishtirokidagi reaktsiyasida kamroq energiya jihatidan qulay qayta tartibga solish natijasida olingan va II bosqichning mavjudligini isbotlovchi kichik mahsulot aniqlandi (6-rasmda chapda, E).
Ho’sh bu katalizatorlar qanday sintezlanadi? Rasmlarda ular murakkab ko'rinadi. Aslida bunday molekulalarni olish unchalik qiyin emas va yaqinda yangi, hatto oddiyroq sintez usuli ishlab chiqildi. Sentyabr oyida List guruhi tomonidan chop etilgan juda yaqinda chop etilgan maqolaning bir qismini qisqacha ko'rib chiqing (S. A. Schwengers va boshq., 2021. Imidodifosfat tipidagi Bronsted kislotalariga sozlanishi mumkin bo'lgan chegara va kislotalilik bilan yagona yondashuv). Katalizatorlarni sintez qilishning eski va yangi usullarini taqqoslash rasmda ko'rsatilgan. 7.

7-rasm. Xiral katalizatorlarni sintez qilishning eski va yangi usullari. Katalizatorlarning xiralligi molekulalarning diagrammalarida qalin chiziqlarda ko'rinadi, ularning yordami bilan strukturaning uch o'lchovliligi ko'rsatiladi (qalin bog'lanishlar ekranni bizga "qoldirish" kabi ko'rinadi). Shunday qilib, molekulalar buloq kabi bir tomonga buriladi. Yangi sintez usuli bir bosqichli (xiral diolga nisbatan - ikkita gidroksil OH guruhiga ega bo'lgan molekula), yumshoqroq sharoitlarda va ancha yuqori rentabellik bilan amalga oshiriladi (hosildorlik xiral diolga nisbatan ko'rsatilgan, ya'ni eski usulda, 22% - bu bir necha reaktsiya bosqichlaridan keyin umumiy hosil ). Yumshoqroq sharoitlar tufayli kattaroq guruhlar (Ar = Aril, quyida bu rasmda ko'rsatilgan) va kuchli kislotalar (9-rasmga qarang) bo'lgan katalizatorlarni olish mumkin edi. S. A. Schwengers va boshqalarning muhokama qilingan maqolasidan tasvirlar. JACS da

Katalizatorlar eski usulda bir necha bosqichda sintez qilingan, oxirgi bosqichda ikkita reagent birlashtirilgan. Yangi usul bilan reaksiya bir bosqichda pastroq haroratda va qisqa vaqt ichida amalga oshiriladi. Shunga ko'ra, reaksiya hosildorligi ancha yuqori bo'ldi (7-rasmdagi misol uchun - 3 marta). Shuningdek, yangi usul katalizatorlarga ko'proq hajmli guruhlarni kiritish imkonini berdi, ilgari reaksiya qiyinroq bo'lganligi sababli ularni kiritish mumkin emas edi. Bundan tashqari, birinchi marta sezgir super kislotali faol guruhlarni joriy qilish mumkin edi (9-rasmga qarang).

8-rasm. Eski va yangi (ko'proq hajmli) katalizatorlar yordamida oltingugurt oksidlanishining namunaviy reaktsiyasi.

Yangi usul bilan ishlab chiqarilgan katalizatorlarning imkoniyatlarini ko'rsatish uchun olimlar bir nechta model reaktsiyalarini amalga oshirdilar (ulardan ikkitasi 8 va 9-rasmlarda ko'rsatilgan). Rasmda ko'rsatilgan reaktsiyada. 8, xiral sulfoksid sintezlanadi (qarang: sulfoksid; chiral markaz oltingugurt atomida joylashgan - to'rtinchi o'rinbosar sifatida bog'lanmagan elektron juftlik ishlaydi). Yangi, kattaroq katalizator bilan reaksiya eskisiga qaraganda 3,5% ko'proq xiral sof molekula hosil qildi. Kattaroq guruhlar bilan molekulaning harakati qiyinroq va oltingugurt oksidlanishi ko'pincha kerakli konfiguratsiyada sodir bo'ladi.

9-rasm. Tert-butil-metil-esterdan kremniy himoya guruhini olib tashlashning namunaviy reaktsiyasi

Rasmda ko'rsatilgan reaktsiyada. 9, eng sezgir super kislotali katalizator ishlatiladi: olimlar kisloroddan kremniy himoya guruhini olib tashlash reaktsiyasining katalizatorini ko'rsatishni xohlashdi. Bunday reaktsiyalar organik kimyoda katta ahamiyatga ega (qarang, masalan, yangiliklar Kremniy-vodorod aloqalari metallar ishtirokisiz xlorid kislotasi bilan katalitik xlorlangan bo'lishi mumkin, ("Elementlar", 01/18/2018) ular xiral katalizatorlar bilan ketadimi yoki yo'qmi noma'lum.
Ikkala holatda ham natija unchalik issiq bo'lmaganga o'xshaydi: reaktsiyada enantioselektivlikning oshishi. 8-rasmda faqat 3,5% sodir bo'ldi va shakl bilan reaksiyada. 9-rasmda (bu birinchi marta amalga oshirilgan bo'lsa ham) - mahsulot umuman xiral emas. Ammo mualliflar bu shunchaki "tizer" ekanligini va ular yangi katalizatorlar bilan reaktsiyalar imkoniyatlarini to'liq ochib beradigan yangi nashrlarni tayyorlayotganliklarini aniq aytishadi.
Yuqorida aytib o'tilganidek, assimetrik organokatalizning ahamiyatini e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi. Farmatsevtika kompaniyalari iloji boricha assimetrik reaktsiyalarni amalga oshirish uchun o'tish metall katalizatorlari o'rniga uzoq vaqtdan beri organik katalizatorlardan foydalanganlar. Ammo bu usul "milliy iqtisodiyot" uchun muhim bo'lishidan tashqari, qandaydir oliy go'zallik va inson aql-zakovati bayramini o'z ichiga oladi. O'zining ilmiy go'zalligi bilan o'xshash holat, ehtimol, molekulyar mashinalarning kashfiyoti bilan sodir bo'lgan. Ammo ular katalizatorlardan farqli o'laroq, hali hech qanday joyda qo'llanilmaydi. Evolyutsiyasiz rejalashtirish va bir nechta zaif bog'lanishlar bilan kosmosda to'g'ri joylashgan va o'tish metallarining elektronlarni o'ynash qobiliyatiga ega bo'lmagan kichik katalizatorni qurish g'oyasi, nima xohlasangiz, yuqori energiyali jarayonlarni yorqin selektivlik bilan harakatga keltiradi.



Xulosa
So'nggi yillarda faollashgan, elektronga boy olefinlarning faollashgan, elektronga boy arenalarga ega bo'lgan bir qancha organokatalitik assimetrik gidroarilatsiyasi tasvirlangan. Bundan farqli o'laroq, faollashtirilmagan, elektron neytral oleflarni boshqarishi mumkin bo'lgan bir nechta yondashuvlar haqida xabar berilgan va har doim o'tish metall katalizatorlarini talab qiladi. Bu erda biz kuchli va ishonchli IDPi Bronsted kislota katalizatorlari yordamida alifatik va aromatik oleflarning indollar bilan samarali va yuqori enantioselektiv katalitik assimetrik molekulyar gidroarillanishini qanday amalga oshirish mumkinligini ko'rsatamiz. Ushbu misli ko'rilmagan transformatsiya uchinchi darajali karbokatsiya hosil bo'lishi bilan ta'minlanadi va to'rtlamchi stereogen markazlarni mukammal enantioselektivlikda va bioaktiv molekulalarga yanada ishlab chiqilishi mumkin bo'lgan alifatik yodid, azid va alkil boronatni o'z ichiga olgan keng substrat doirasi bilan o'rnatadi


Foydalanilgan adabiyotlar
1) Pinglu Zhang, Nobuya Tsuji, Jie Ouyang, and Benjamin List. Strong and Confined Acids Catalyze Asymmetric Intramolecular Hydroarylations of Unactivated Olefins with Indoles // Journal of the American Chemical Society. 2021. DOI: 10.1021/jacs.0c12042.
2) Sebastian A. Schwengers, Chandra Kanta De, Oleg Grossmann, Joyce A. A. Grimm, Natascha R. Sadlowski, Gabriela G. Gerosa, and Benjamin List. Unified Approach to Imidodiphosphate-Type Brønsted Acids with Tunable Confinement and Acidity // Journal of the American Chemical Society. 2021