Spørsmål:
Hvordan tildeles konfigurasjonen av en ester enolat dobbeltbinding i henhold til CIP?
Jan
2016-09-01 14:53:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

To viktigste moderne metoder for enantioselektive aldolreaksjoner - Evans aldol og Masamune aldol - bruker et karboksylsyre-avledet enolat i stedet for et ketonolat som f.eks. i Paterson aldol-reaksjonen. For 'tradisjonelle' keton-enolater dikterer en tommelfingerregel at ( E ) enolates gir anti -produkter og ( Z ) enolates gir syn -produkter, vanligvis rasjonalisert av Zimmermann-Traxler overgangstilstandsmodell. Tilordne ( E ) eller ( Z ) til enolatet av etylketon gir ingen problemer, da oksygen alltid har en høyere Cahn-Ingold-Prelog-prioritet enn karbon, så det handler om orienteringen av enolat-oksygenet og metylgruppen (se figur 1).

En Evans-aldolreaksjon, hvis enolat også er vist i figur 1, kan analyseres på samme måte. Oksygen har høyere prioritet enn nitrogen, så de samme grunnleggende reglene gjelder.

En Masamune aldol-reaksjon har imidlertid to oksygener festet til det enolerte karbonet, noe som formelt gjør det til en O , O -ketenacetal. CIP-reglene vil diktere å følge tilkoblingene atom for atom. Masamune-tilleggsutstyret, som enhver ester, har et karbon festet til oksygenet. Enolatanionet kan være sterkt bundet til et bestemt atom (f.eks. Når man bruker en bor- eller titan (IV) -mediert aldolreaksjon), men kan ikke være det, eller festet kan være tvetydig (f.eks. Et kaliumsalt som brukes til enolering i tilstedeværelse av $ \ ce {LiCl} $).

Paterson, Evans and Masamune enolates
Figur 1: Enolatene i en Paterson-, Evans- og Masamune-aldol-reaksjon og deres dobbeltbindingskonfigurasjoner der det var kjent.

For å fastslå om dobbeltbindingsgeometrien er ( E ) eller ( Z ), må jeg vite om og hvilket atom som er festet til oksygenet? Hva om to forskjellige muligens festerende atomer (f.eks. Kalium og litium) vil gi to forskjellige geometrier? Er det mulig å ignorere nevnte tilknytning helt og bare definere enolat oksygen som en gratis monoanion?

Og skiller CIP-reglene seg fra vanlig bruk?

Jeg tror jeg leste i en Warren-bok at tildelingen av Z / E fører til et lignende problem i tioester enolates. Han anbefaler at oksygen skal betraktes som eldre enn svovel, fordi det er lettere å sammenligne disse veldig like reaksjonene. En prioritering vil være tvetydig. Derfor bør oksygenet til karbonylgruppen alltid ha høyere prioritet. Jeg vil prøve å slå opp det.
@Marko Ja, jeg snublet også over en referanse i går som Evans foreslo det samme i * Asymmetric Synthesis * vol. 3. Alas, jeg får ikke tilgang til det, biblioteket mitt har det ikke.
To svar:
NotEvans.
2016-09-01 22:12:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mens ( E ) / ( Z ) -nomenklaturen fungerer bra for enolater av ketoner og aldehyder, er det, som du har oppdaget et problem med tildelingen av enolere geometri for estere (en amider og tioestere) siden avhengig av naturen til esteren og metall-motionet som brukes, ender vi opp med et annet svar.

Selv om CIP-reglene er trivielle å gjelde for enolater, er bruken av dem ikke alltid bidrar til å beskrive kjemien som foregår, spesielt når vi ender med ( E ) og ( Z ) ensolerer begge som gir syn -tilførsler (for eksempel) bare fordi vi har endret en motion (den faktiske romlige konfigurasjonen av enolatet er identisk i begge tilfeller) .

enter image description here

For å unngå denne konfigurasjonsbyttingen, velger vi vanligvis en annen definisjonsmåte slik at i begynnelsen av en hvilken som helst avhandling eller SI hvor Enolates brukes, det er vanligvis en uttalelse som forklarer måten forfatteren planlegger å definere sine enolates (dvs. definere dem slik du vil, men sørg for at du definerer dem).

Dette er ofte ikke i samsvar med formelle CIP-regler av årsakene som er skissert ovenfor, eller i det minste ikke konsekvent i samsvar med CIP-regler (ting kan skje med å bli navngitt riktig uansett av hvordan vi definerer dem).

Denne uttalelsen som definerer enolatgeometrien, er generelt en ny hash av Prof Evans som uttalte:

... uavhengig av de formelle CIP-kriteriene, O-atombæringen metallet (OM-resten) får høyere prioritet, og ipso-substituenten X (i enolater) den nedre ...

Selv om dette er allment akseptert, er det noen problemer, hovedsakelig fordi det er uoverensstemmelser mellom gruppene: Evans 'kaller det ( E ) men Myers' kaller det ( Z ) med Furstner som kaller det ( E ), men av en helt annen grunn enn Evans. Bare av denne grunn er det alltid verdt å se på de faktiske ordningene og definere deg selv i stedet for å stole på at enolat X gir Y.

Dette problemet er kilden til den store innvendingen mot Evans 'idé om nomenklaturen . Hele grunnen til at vi bruker E / Z / R / S er fordi de er veldefinerte , jeg kan fortelle deg at jeg har ( R ) -..... så vet du hva jeg snakker om, for vi følger begge de samme reglene, og hvis du ikke gjør det, tar du feil.

Den foreslåtte løsningen på Evans løsning (Ernest Eliel) er å slutte å rote med disse veldefinerte beskrivelsene, og i stedet gå tilbake til å bruke cis og trans for enolatgeometri, ettersom disse begrepene er mindre definert og som sådan ikke misbruker dem på denne måten ikke fører til noen betydelig forvirring.

orthocresol
2016-10-25 15:27:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Selv om dette ikke er riktig egnet til å være et svar, med tanke på at det neppe svarer på de fleste spørsmålene dine, er det for langt og kanskje for viktig for en kommentar.

Evans skriver i Asymmetrisk Catalysis , vol. 3 (s 11):

Det har nå vært godt etablert at kinetisk aldoldiastereoseleksjon for mange metallolater er sterkt påvirket av enolatgeometri. Som et opptak til den påfølgende diskusjonen ble følgende nomenklatur vedtatt med hensyn til isomerisme av metallolat. Når vi vurderer det isomere metallet enolates 5 og 6 tar vi E / Z notasjonsformat for olefiner (35) med en operativ endring som i stor grad forenkler den påfølgende diskusjonen av ensomme reaksjoner. For C-1 enolate substituenter $ \ ce {R_1} $ og $ \ ce {OM} $ , er den høyeste prioritetsbetegnelsen alltid tildelt $ \ ce {OM} $ -gruppen, uavhengig av metallet. De normale prioritetsbetegnelsene for substituenter ved C-2 opprettholdes. Dermed defineres 5 og 6 som å ha henholdsvis Z og E geometrien. Det rasjonelle grunnlaget for å innlemme denne liberaliseringen av noteringsformatet E / Z er basert på det faktum at $ \ ce {OM} $ ligand er den dominerende substituenten.

Enolate geometries

Selv om det knapt er en tilfredsstillende forklaring, den støtter det NotNicolaou skrev i hans svar. En slik oppgave kan være i strid med Cahn-Ingold-Prelog-reglene eller ikke, men blir bare vedtatt for brukervennlighet.

Referanse 35 er J. Chem. Educ. 1971, 48 (3), 163.


Sitatet som Marko nevnte i kommentarene er fra Wyatt og Warren Organic Synthesis: Strategy and Control (s 46):

Det er et problem å definere enolates som E eller Z . Hvis vi følger reglene strengt, ville en serie enolater med samme geometri, som de fire nedenfor, endres fra E til Z når vi endret metallet på enolatet eller da vi byttet fra keton til ester til tiolester. Når vi diskuterer enolater, skal vi gi dem navnet E eller Z i henhold til forholdet mellom substituenten R og OMetal-substituenten. Dette er den generelt avtalte metoden og tar ikke varsel om enolatene er strengt E eller Z alkener.

Enolate geometries part II



Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 3.0-lisensen den distribueres under.
Loading...