Правило Фюрста-Платтнера - Fürst-Plattner Rule

В Правило Фюрста-Платтнера (также известный как транс-диаксиальный эффект) описывает стереоселективный добавление нуклеофилы к циклогексен производные.[1]

Вступление

Производные циклогексена, такие как имины, эпоксиды, и ионы галония реагировать с нуклеофилы в стереоселективный мода, позволяющая получать продукты транс-диаксиального присоединения. Термин «транс-диаксиальное добавление» описывает механизм добавления, однако продукты могут уравновешиваться за счет кольцо флип к более низкой энергии конформер, помещая новые заместители в экваториальный позиция.

Добавление пирролидина к полученному из лимонена эпоксиду.png

Механизм и стереохимия

Эпоксидирование замещенного циклогексена дает продукт, в котором Группа R проживает в псевдоэкваториальный позиция. Нуклеофильное открытие этого эпоксид может произойти атакой в ​​1 или 2 позиции. Основной продукт формируется в результате атаки на позиции 1 из-за нестабильности крутить лодку продукт, образованный добавлением во 2-м положении (менее 5 ккал / моль).[2] Точно так же правило Фюрста-Платтнера применяется к нуклеофильным добавкам к имины и ионы галония.


Механизм Furst Plattner detail.png

Примеры

Добавление эпоксида

Недавний пример правила Фюрста-Платтнера можно увидеть из Chrisman и другие. куда лимонен эпоксидируется с получением смеси 1: 1 диастереомеры. Воздействие нуклеофила азота в воде при кипячении с обратным холодильником дает только один продукт с раскрытым кольцом в 75-85% ее.[3]


Стереоселективное открытие эпоксида.png

Механизм

В полукресло конформация указывает на то, что происходит атака стереоселективно на диастереомере, где электрофильный углерод может принять нуклеофил и перейти к конформации предпочтительного кресла.


Стереоселективное добавление к эпоксиду Chrisman.png

Синтез резерпина Вудворда

Хотя в то время это не было хорошо изучено, Правило Фюрста-Платтнера сыграл решающую роль во время Р. Б. Вудворд синтез Резерпин.[4] Проблемный стереоцентр выделен красным ниже.


Резерпин с выделенной стереохимией водорода.png


Синтетическая стратегия Вудворда использовала Реакция Бишлера-Наперальского сформировать тетрагидрокарбазол порция резерпина. Последующее промежуточное иминное соединение обрабатывали боргидридом натрия, получая неправильный стереоизомер из-за эффекта Фюрста-Платтнера.


Резерпин - Пикте-Шпенглера response.png


Исследование промежуточной структуры показывает, что гидрид предпочтительно добавляется к 3-углеродному углероду через верхнюю поверхность имина, чтобы избежать неблагоприятного промежуточного соединения типа «твист-лодочка». К сожалению, этот результат потребовал от Вудворда выполнения нескольких дополнительных шагов для завершения полного синтеза резерпина с правильной стереохимией.


Резерпин - Правило Ферста-Платтнера.png

Рекомендации

  1. ^ Fürst, A .; Платтнер, П.А. Helv. Чим. Acta 1949, 32, 275. (Дои:10.1002 / hlca.19490320139 )
  2. ^ Кирби, А. Дж. Стереоэлектронные эффекты, Нью-Йорк: Oxford Science Publications, 2002. п. 54
  3. ^ Chrisman, W .; Камара, Дж. Н; Marcellini, K .; Сингарам, Б .; Goralski, C.T .; Hasha, D. L .; Rudolf, P. R .; Николсон, LW .; Бородычук, К.К. Tetrahedron Lett. 2001, 42, 5805-5807.(Дои:10.1016 / S0040-4039 (01) 01135-2 )
  4. ^ Р. Б. Вудворд, Ф. Э. Бейдер, Х. Бикель, А. Дж. Фрей, Р. В. Кирстед, Варенье. Chem. Soc. 1956, 78 (9), стр.2023-2025.