Н. И. Лобачевского Федоров А. Ю. Гуленова М. В. Малышева Ю. Б. Нючев А. В. Основы стереоселективного синтеза Учебное пособие



Сторінка1/4
Дата конвертації18.04.2016
Розмір0.68 Mb.
  1   2   3   4

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ



Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Федоров А.Ю.

Гуленова М.В.

Малышева Ю.Б.

Нючев А.В.

Основы стереоселективного синтеза

Учебное пособие

Рекомендовано методической комиссией химического факультета

для студентов ННГУ, обучающихся по направлению подготовки 020100 «Химия» и специальностям 020101 «Химия»,

020201 «Фундаментальная и прикладная химия»



Нижний Новгород

2014

УДК 577.127; 547.973


ББК Г4

Ф-18


Ф-18 Федоров А.Ю., Гуленова М.В., Малышева Ю.Б., Нючев А.В. ОСНОВЫ СТЕРЕОСЕЛЕКТИВНОГО СИНТЕЗА: Учебное пособие. – Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2014. – 82 с.

Рецензенты: д.х.н., проф. С.Д. Зайцев

член.- корр. РАН И.Л. Федюшкин

В настоящем учебном пособии рассмотрены основные подходы стереоселективного синтеза органических соединений. Пособие содержит примеры основных энантиоселективных и диастереоселективных превращений, подробно разобраны механизмы реакций.

Пособие предназначено для студентов ННГУ, обучающихся по направлению подготовки 020100 «Химия» и специальностям 020101 «Химия», 020201 «Фундаментальная и прикладная химия», а также может быть полезно аспирантам и сотрудникам химического факультета.
Ответственный за выпуск:

председатель методической комиссии

химического факультета ННГУ,

д.х.н., доцент А.В. Маркин


УДК 577.127; 547.973


ББК Г4
© Нижегородский государственный

университет им. Н.И. Лобачевского, 2014

СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ

4


ГЛАВА 1. ОСНОВЫ СТЕРЕОХИМИИ

6

1.1. Оптическая активность

6

1.2. Хиральность молекул

12

1.3. Гомотопные и гетеропопные лиганды и стороны молекул

16

1.4. Конфигурация

22

1.5. Образование стереоизомеров

26

1.6. Условия, необходимые для стереоселективности

31







ГЛАВА 2. ЭНАНТИОСЕЛЕКТИВНЫЙ СИНТЕЗ

34

2.1. Виды стереоселективного синтеза

34

2.2. Синтез энантиомерночистых соединений

34

2.2.1. Расщепление рацематов через диастереомеры

35

2.2.2. Энанитоселективный синтез с использованием

хиральных не рацемических реагентов



37

2.2.3. Энантиоселективные реакции с применением

хиральных не рацемических катализаторов



39

2.2.4. Нелинейные эффекты в асимметрическом катализе

51

2.2.5. Ферментативные процессы

53

2.2.6. Энантиоселективный синтез, включающий

дискриминацию энантиотопных групп



56

2.2.7. Энантиоконвергентный синтез

57

2.2.8. Реакции с двойной стереодифференциацией

59







ГЛАВА 3. ДИАСТЕРЕОСЕЛЕКТИВНЫЙ СИНТЕЗ


62

3.1.Иользование вспомогательных хиральных групп

62

3.2. Метод малых циклов

63

3.3. Координация с участием металлоцентра

64

3.4. Применение хиральных производных природного происхождения. Хиральные строительные блоки

66


ЗАКЛЮЧЕНИЕ



73

ЛИТЕРАТУРА

74



ВВЕДЕНИЕ

Стереоселективный синтез – одна из самых перспективных частей современной препаративной органической химии. Необычайная популярность этого – еще недавно “экзотического” направления связана с тем, что стереохимические параметры органических молекул определяют их биологическую активность. Огромное количество биологически активных веществ, используемых в фармакологии, парфюмерии и сельском хозяйстве, содержат один или несколько хиральных центров, что свидетельствует о существовании этих соединений в двух (минимум) или многих стереоизомерных формах, обладающих различными биологическими свойствами. Практически все природные органические соединения являются оптически активными веществами. К сожалению, современная промышленность ещё не в состоянии обеспечить синтез широкого спектра оптически чистых производных.



Проблема отделения “хорошего” энантиомера от “плохого” чрезвычайно важна и может привести к драматическим последствиям. В качестве наглядного примера можно привести различия биологических свойств оптических антиподов являются молекулы R- и S-пропанолола, каждую из которых можно найти в российских аптеках. R-пропанолол применяется для лечения нарушений ритма сердечной мышцы, гипертонии и сердечной недостаточности и является эффективным блокатором β-адренергических рецепторов. С другой стороны, S-энантиомер, не проявляет свойства β-блокатора. Он является одним из наиболее эффективных контрацептивов третьего поколения (что, впрочем, также неплохо для “сердца”).




(S)-энантиомер (R)-энантиомер

β-блокатор контрацептив



(S)-энантиомер (R)-энантиомер

Тератоген не токсичен
Еще одним ярким примером является различная биологическая активность R- и S-энантиомеров талидомида, который с 1961 г распространялся в Европейских государствах в рацемическом виде в качестве седативного препарата, применяемого на ранних стадиях беременности. Через некоторое время после внедрения этого препарата было обнаружено, что он является мощным тератогеном – у женщин, принимающих талидомид, был чрезвычайно высокий риск рождения детей с дефектами конечностей. Было показано, что мутагенной активностью обладает (S)-(-)-энантиомер талидомида, тогда как его (R)-(+)-антипод является безопасным для развития плода. Этот инцидент привел к изменению в Акте о Чистых Пищевых Продуктах и Лекарственных Препаратов США (1962 г поправка Kefauver-Harris). К сожалению, выше описанный трагический случай не был единственным, поэтому с 1988 г Администрация Пищевых Продуктов и Лекарственных Препаратов (FDA) для каждого нового лекарственного препарата, способного существовать в нескольких энантиомерных или диастереомерных формах, перед промышленным внедрением молекулы, требует предоставления информации о биологической активности каждого из изомеров.

  1   2   3   4


База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка