Синтез имидазолийсодержащих α-аминокислот в энантиомерно чистой форме и их использование в качестве органокатализаторов и лигандов для металлокомплексных каталитических систем

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Ala — аланин Gly — глицин Phe — фенилаланин Ser — серия Val — валин Allyl — аллил Mes — мезитил Bn — бензил

(.SVВ PB — (5)-2-[Лг-(Лг’-бензилпролил)амино]бензофенон

NHC —N-гетероциклический карбен

de — диастереомерная чистота

ее — энантиомерная чистота

[bmim] — N-бутил-М-метилимидазолий

[pmim] — Ы-пснтил-Ы-метилимидазолий

Glu — глутаминовая кислота

LDA — диизопропиламид лития

LHMDS — гексаметилдисилазид лития

TMS — триметилсилил

ДМСО — диметилсульфоксид

ДМФА — ди мстил формам яд

МФК — межфазный катализ

ТГФ — тетрагидрофуран

ИЖ — ионные жидкости

ПЭТ — позитронно-эмиссионная тамография

Оглавление

I. Введение

II. Литературный обзор

II. 1. Органические ионные жидкости

11.2. Карбеновые комплексы металлов

11.3. Асимметрический синтез а-аминокислот

II.3.1. СТЕХИОМЕТРИЧЕСКИЙ АСИММЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ АМИНОКИСЛОТ

III. Постановка задачи

IV. Результаты и обсуждение

IV. 1. Получение аминокислот, содержащих

заряженный имидазолиевый фрагмент в боковой цепи

IV.2. Катализ с использованием карбеновых комплексов серебра

IV.3. Использование оснований Шиффа имидазолийсодержащих аминокислот в качестве лигандов в металлокомплексном катализе

IV.4. Использование цвиттерионых производных

аминокислот в качестве органокатализаторов

IV.5. Использование цвиттерионных производных

имидазолсодержащих аминокислот в качестве межфазных преносчиков

IV.6. Использование цвиттерионных производных

имидазол содержащих аминокислот в качестве оснований

V. Выводы

VI. Экспериментальная часть

VII. Список литературы



I. Введение

В последние несколько лет резко возрос интерес к имидазолиевьш солям, представляющим собой наиболее популярный тип органических ионных жидкостей (ИЖ). В первую очередь он обусловлен возможностью применения ИЖ в качестве растворителей в различных органических превращениях,1 поскольку они хорошо растворяют как органические, так и неорганические реагенты, плохо смешиваются с другими растворителями, что позволяет их регенерировать, ионные жидкости не легучи, следовательно, их можно использовать в глубоком вакууме, кроме того, они стабильны в широком интервале температур, и, наконец, они сами по себе могут выступать в качестве катализаторов,2 Стоит отметить, что в последнее время всё большее внимание уделяется функционализированным ИЖ, т.е. содержащим, различные функциональные группа, например: гидрокси-, карбокси-, амино-, сульфо-, тио- и др. Функционализированные ионные жидкости находят самое широкое применение в катализе, экстракции, изготовлении наночастиц и токопроводящих материалов.

Современный органический синтез подразумевает не только эффективное проведение реакций для образования требуемого углеродного скелета молекулы, но и получение строго заданной абсолютной конфигурации атомов в скелете молекулы. Возрастание во всём мире интереса к асимметрическим методам синтеза энантиомерно чистых соединений связано с их практической ценностью, в основном как компонентов современных высокоэффективных медицинских препаратов.4 Как правило, индивидуальный энантиомер биологически активного соединения обладает своей физиологической активностью. Существует примеры, когда энантиомеры хирального биологически активного вещества оказывают принципиально различное воздействие на организм.5 При этом различие может состоять не только в биологических воздействиях (эффектах), но также в фармакокинетике и метаболизме энантиомеров. Так как оптический антипод хирального лекарственного препарата может оказывать не только нейтральное, но и негативное воздействие: тератогенное, как в случае с Thalidamid'oM,6 и даже вызвать летальный исход как в случае с Robitussin'oM (Robitussin -действующее вещество dextromethorphan оказывает муколитическое воздействие, энантиомер levomethorfan является сильным наркотическим средством),4 то можно понять, почему огромное количество исследовательских групп пытаются разработать эффективные методики синтеза оптически активных соединений.

Сейчас для получения соединений с заданной конфигурацией атомов кроме использования природного сырья (основной источник хитралыюсти в современном



(S)-BPB'HCl

R .H (Me) HjN COOH



55 Me



50 Me



53 Me

Схема 43. Алкилирование комплексов N1(11) основания Шиффа (5)-ВРВ с аминокислотами

Еще одним преимуществом данного метода является возможность регенерирования хирального вспомогательного реагента и его многократное использование.

В настоящее время комплекс 49 успешно применяется и для синтеза изотопномеченых аминокислот, в частности был получен (Схема 44) и использован в позитронной эмиссионной томографии 18Р-меченный 6-Р-(5)-ДОФА.

Предложенный Белоконем метод синтеза аминокислот в модифицированном варианте был использован и другими научно-исследовательскими группами. Так Blake и сотр. исследовали стереодифференцирующие способности лигандов аналогичного строения отличающихся лишь заместителями при атоме азота пролинового фрагмента.119 Авторы использовали заместители, которые обеспечивают дополнительную координацию с цен тральным ионом металла в комплексах.

Рисунок 4. Комплексы Ni(II) на основе (5)-2[(Л^-(2-пиколил)пролил)амино]- (56) и (5)-2[(Л^-(3-пиколил)пролил)амино]бензофенонов (57)



Схема 44. Схема синтеза 6-18Р-(5)-ДОФА