Хиральный пул

Хиральный пул — это «коллекция обильных энантиочистых строительных блоков, предоставленных природой», используемая в синтезе. ^[1]^[2] Другими словами, хиральный пул будет представлять собой большое количество обычных органических энантиомеров . Вклад в хиральный пул вносят аминокислоты , сахара и терпены . Их использование повышает эффективность общего синтеза . Хиральный пул не только вносит вклад в готовый углеродный скелет, их хиральность обычно сохраняется в оставшейся части последовательности реакций.

Эта стратегия особенно полезна, если желаемая молекула напоминает дешевые энантиочистые натуральные продукты. Во многих случаях подходящие энантиочистые исходные материалы не могут быть идентифицированы. Альтернативой использованию хирального пула является асимметричный синтез , при котором используются ахиральные предшественники или рацемические промежуточные соединения разделяются.

Примеры

Использование вербенона (красным) в качестве предшественника препарата паклитаксел. ^[1] (Неправильная стрелка — не ретросинтез)

Использование хирального пула проиллюстрировано на примере синтеза противоракового препарата паклитаксела (Таксол). Включение предшественника C10 вербенона, члена хирального пула, делает производство паклитаксела более эффективным, чем большинство альтернатив.

Синтез хирального пула используется для создания части эпотилона (альтернативы паклитакселу) из легкодоступного энантиочистого (–)-пантолактона. ^[3]

Другие применения хирального пула

Помимо использования в качестве строительных блоков в общем синтезе , хиральный пул используется для производства асимметричных катализаторов , хиральных защитных групп и разделяющих агентов . ^[4]

Хиральные лиганды из хирального пула

Асимметричный катализ опирается на хиральные лиганды, которые в свою очередь, как правило, получены из хирального пула. Например, энантиочистой 2,3-бутандиол , полученный из широко доступной винной кислоты , используется для синтеза хирафоса , компонента катализаторов, используемых для асимметричного гидрирования: ^[5]

Хиральные реагенты из хирального пула

Диизопинокамфеилборан — органоборан , который полезен для асимметричного синтеза вторичных спиртов . Он получается путем гидроборирования α-пинена , распространенного дитерпенового члена хирального пула. ^[6]

Разделяющие агенты из хирального пула

Многие, если не большинство, из распространенных разделяющих агентов являются натуральными продуктами или их производными. Иллюстрацией является l- яблочная кислота , дикарбоновая кислота, которая содержится в яблоках. Она используется для разделения α-фенилэтиламина , универсального разделяющего агента, который сам по себе является таковым. ^[7]

Ссылки

^ ab Brill, Zachary G.; Condakes, Matthew L.; Ting, Chi P.; Maimone, Thomas J. (2017). «Навигация по хиральному пулу в общем синтезе сложных терпеновых натуральных продуктов». Chemical Reviews . 117 (18): 11753–11795. doi :10.1021/acs.chemrev.6b00834. PMC 5638449 . PMID 28293944.
^ Казираги, Джованни.; Занарди, Франка.; Рассу, Глория.; Спану, Пьетро. (1995). «Стереоселективные подходы к биоактивным углеводам и алкалоидам — с акцентом на недавние синтезы, основанные на хиральном пуле». Chemical Reviews . 95 (6): 1677–1716. doi :10.1021/cr00038a001.
^ Ульрих Клар и др. (2005). «Эффективный хиральный пул-синтез фрагмента C1-C6 эпотилонов». Синтез . 2005 (2): 301–305. doi :10.1055/s-2004-834936.
^ Блазер, Ганс Ульрих (1992). «Хиральный пул как источник энантиоселективных катализаторов и вспомогательных веществ». Chemical Reviews . 92 (5): 935–952. doi :10.1021/cr00013a009.
^ MD Fryzuk, B. Bosnich (1977). «Асимметричный синтез. Производство оптически активных аминокислот каталитическим гидрированием». J. Am. Chem. Soc . 99 (19): 6262–6267. doi :10.1021/ja00461a014. PMID 893889.
^ Лейн, CF; Дэниелс, JJ (1972). "(−)-Изопинкамфеол". Органические синтезы . 52 : 59. doi :10.15227/orgsyn.052.0059.
^ AW Ingersoll (1937). "D- и l-α-фенилэтиламин". Органические синтезы . 17 : 80. doi :10.15227/orgsyn.017.0080.

[nav-1] Brill, Zachary G.; Condakes, Matthew L.; Ting, Chi P.; Maimone, Thomas J. (2017). «Навигация по хиральному пулу в общем синтезе сложных терпеновых натуральных продуктов». Chemical Reviews . 117 (18): 11753–11795. doi :10.1021/acs.chemrev.6b00834. PMC 5638449 . PMID 28293944.

[2] Казираги, Джованни.; Занарди, Франка.; Рассу, Глория.; Спану, Пьетро. (1995). «Стереоселективные подходы к биоактивным углеводам и алкалоидам — с акцентом на недавние синтезы, основанные на хиральном пуле». Chemical Reviews . 95 (6): 1677–1716. doi :10.1021/cr00038a001.

[3] Ульрих Клар и др. (2005). «Эффективный хиральный пул-синтез фрагмента C1-C6 эпотилонов». Синтез . 2005 (2): 301–305. doi :10.1055/s-2004-834936.

[4] Блазер, Ганс Ульрих (1992). «Хиральный пул как источник энантиоселективных катализаторов и вспомогательных веществ». Chemical Reviews . 92 (5): 935–952. doi :10.1021/cr00013a009.

[5] MD Fryzuk, B. Bosnich (1977). «Асимметричный синтез. Производство оптически активных аминокислот каталитическим гидрированием». J. Am. Chem. Soc . 99 (19): 6262–6267. doi :10.1021/ja00461a014. PMID 893889.

[OS-6] Лейн, CF; Дэниелс, JJ (1972). "(−)-Изопинкамфеол". Органические синтезы . 52 : 59. doi :10.15227/orgsyn.052.0059.

[7] AW Ingersoll (1937). "D- и l-α-фенилэтиламин". Органические синтезы . 17 : 80. doi :10.15227/orgsyn.017.0080.