11.10
Przypomnijmy, że epoksydacja alkenów przez nadtlenokwasy lub cyklizację halohydryny następuje po dodaniu syn i daje racemiczną mieszaninę epoksydów.
Utworzenie tylko jednego enancjomeru w nadmiarze z alkenów można osiągnąć za pomocą katalizatora chiralnego, który sprzyja epoksydacji tylko w jednym aspekcie alkenu.
Katalizator chiralny działa poprzez obniżenie energii aktywacji do tworzenia jednego enancjomeru bardziej niż drugiego, co prowadzi do nadmiaru enancjomerycznego.
Stanowi to podstawę asymetrycznej epoksydacji Sharpless, która przekształca alkohole allilowe w chiralne alkohole epoksydowe o bardzo wysokiej enancjoselektywności.
Odczynniki do epoksydacji Sharpless obejmują wodoronadtlenek tert-butylu lub TBHP, tetraizoproptlenek tytanu i specyficzny stereoizomer winianu dietylu lub DET.
Podczas gdy TBHP działa jako środek utleniający, tetraizopropoksydat tytanu i optycznie aktywny DET łączą się i działają jako chiralny katalizator epoksydacji.
Enancjomerem DET stosowanym w epoksydacji Sharpless jest winian L-(+)-dietylu lub winian D-(-)-dietylu.
W przypadku epoksydacji Sharpless stereochemia produktu zależy od użytego enancjomeru DET.
Na przykład, gdy trans-2-hexen-1-ol reaguje z TBHP w obecności tetraizoproptlenku tytanu i L-(+)-DET, enancjomer 2S,3 S produktu otrzymuje się o czystości 97%.
Jednak w przypadku D-(−)-DET drugi - 2R,3 R - enancjomer jest uzyskiwany w nadmiarze.
Mechanizm reakcji polega na szybkiej wymianie ligandów tetraizopropoksydu tytanu z DET, TBHP i alkoholem allilowym, w wyniku czego alken achiralny i utleniacz znajdują się w ustalonej pozycji stereochemicznej.
W związku z tym tlen epoksydowy jest dostarczany z tej samej enancjomaliki alkenu, niezależnie od wzorca podstawiania.
Przewidując stereochemię otrzymanej epoksydu, jednostka alkenowa jest zorientowana w płaszczyźnie w taki sposób, że podstawnik hydroksymetylowy pojawia się w prawym dolnym położeniu.
W tej pozycji kompleks tytan-(−)-DET dostarcza tlen epoksydowy do górnej powierzchni alkenu, a kompleks tytanu-(+)-DET dostarcza tlen do dolnej powierzchni alkenu.
Przekształcenie alkoholi allilowych w epoksydy przy użyciu chiralnego katalizatora odkrył K. Barry Sharpless i jest znane jako epoksydacja Sharplessa.…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.