8.15
알켄의 촉매 수소화는 전이 금속 촉매의 존재 하에서 알칸을 생성하기 위해 분자 수소를 사용하여 C = C 결합의 환원입니다.
수소화에 사용되는 촉매는 이질적, 즉 숯 위에 금속을 미세하게 분할하거나 Wilkinson의 촉매와 같이 균질하여 syn 추가 생성물을 제공할 수 있습니다.
반응은 제품에 있는 새로운 chiral center를 초래하기 때문에, 한 쌍의 거울상 이성질체 생성물은 예상된다.
이제 질문이 생깁니다 — 한 쌍의 거울상 이성질체 대신 단일 거울상 이성질체 제품을 생산할 수 있습니까?
이러한 유형의 알켄의 경우, 생성물 중 하나의 거울상 이성질체 초과는 키랄 균질 촉매를 사용하여 수소화를 통해 달성될 수 있습니다.
이를 비대칭 수소화(asymmetric hydrogenation)라고 합니다. 이 반응에서, 키랄 촉매는 한 거울상 이성질체가 다른 거울상 이성질체를 형성하기 위한 활성화 에너지를 크게 감소시킵니다.
일반적으로 사용되는 촉매는 "BINAP"과 같은 키랄 포스핀 리간드에 배위된 루테늄 및 로듐 복합체입니다.
리간드 자체에는 키랄 중심이 없지만 키랄성은 단일 결합을 중심으로 한 두 고리의 제한된 회전에서 발생합니다.
킬레이트 디포스핀은 키랄 분위기에서 두 개의 인 원자에 고정된 금속과 함께 키랄 촉매를 제공합니다.
촉매는 여러 산업 응용 분야를 가지고 있습니다; 예를 들어, 항염증제(S)-나프록센의 비대칭 합성을 98% 이상 ee로 촉매합니다.
또 다른 응용 분야는 로즈 오일에서 분리된 천연 제품인 geraniol의 비대칭 수소화입니다.
흥미롭게도, geraniol은 두 개의 이중 결합을 포함하지만, -OH 그룹에 더 가까운 것은 감소를 겪습니다.
따라서 비대칭 수소화를 겪는 기질의 경우 이중 결합에 가까운 인접 작용기가 금속 촉매와 배위하는 데 필수적입니다.
알켄의 촉매적 수소화는 분자 수소를 사용하여 알칸을 생성하는 이중 결합의 전이 금속 촉매 환원입니다. 수소 첨가 방식은 합성 입체화학을 따릅니다.
사용되는 금속 촉매는 불균일하거나 균질할 수 있습니다. 알켄의 수소화가 키랄 중심을 생성하면 한 쌍의 거울상 이성질체 생성…