Biosterochemia
Organokatalizatory - Synzymy
Dr hab. Sławomir Makowiec
Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej Katedra Chemii Organicznej
Klasyfikacja Organokatalizatorów Ze względu na sposób działania:
- Kowalencyjne
- Niekowalencyjne (wiązania wodorowe, jon-jon, dipol-dipol), steryczne
Ze względu na budowę:
-pochodne tiomocznika
-imidazolidynony (MacMillan catalysts) -alkaloidy chinowca
-etery prolinolu, prolina -fosforany
Cechy organokatalizatorów:
-nietoksyczne (brak metali) -niska cena
-szeroka możliwość modyfikacji (dostosowania do procesu)
-niewrażliwość na wodę, tlen, temperaturę
Organokatalizatory
Kondensacja Knovenagla (zastosowanie piperydyny)
Enancjoselektywna Kondensacja aldolowa
JACS, 2000, 122, 2395
Organokatalizatory
Nadmiar enancjomeryczny - obliczenia
Ile w [g] izomeru (R) znajduje się w produkcie reakcji jeżeli: użyliśmy po 1 molu substratów wydajność procesu wynosiła 70%, a nadmiar enancjomeryczny izomeru (R) wynosi 80%.
ee =
|𝑅−𝑆|𝑅+𝑆
∗ 100%
gdzie R i S to masa, liczba moli lub stężenie molowe w mieszaninie, izomerów R i S
Ile w mieszaninie jest enancjomeru R jeżeli nadmiar enancjomeryczny ee = 0%
Nadmiar enancjomeryczny - obliczenia
Ile w [g] izomeru (S,S) znajduje się w produkcie reakcji jeżeli: przereagowało 1 mol substratów, wydajność procesu wynosiła 70%, nadmiar enancjomeryczny izomeru (S,S) wynosi 90%,
a stosunek diasteroizomerów (S,S) + (R,R) do (S,R) + (R,S) wynosił 19:1
ee =
|𝑅−𝑆|𝑅+𝑆
∗ 100%
Organokatalizatory –sprawdzenie umiejętności
Nadmiar enancjomeryczny - wyniki
Ile w [g] izomeru (S,S) znajduje się w produkcie reakcji jeżeli: użyliśmy 1 mol substratów, wydajność procesu wynosiła 70%, nadmiar enancjomeryczny izomeru (S,S) wynosi 90%, a stosunek diasteroizomerów (S,S) + (R,R) do (S,R) + (R,S) wynosił 19:1
Ile w [g] izomeru (R) znajduje się w produkcie reakcji jeżeli: użyliśmy 1 mol substratów , wydajność procesu wynosiła 70%, a nadmiar enancjomeryczny izomeru (R) wynosi 80%.
Masa wszystkich dioli 186,25*0,7=130.4
Masa diasteroizomerów S,S i R,R = 130,4 *0,95=123,9 Stosunek S,S do R,R 95:5
Masa izomeru S,S = 123,9*0.95= 117.6
Kataliza proliną – mechanizm i stan przejściowy
Tetrahedron, 2012, 68, 4541
Organokatalizatory
Katalizatory MacMillana - Imidazolidynony
Nukleofilowość Enamin w kondensacji aldolowej
Pier Giorgio Cozzi, Andrea Gualandi, Luca Mengozzi and Claire Margaret Wilson, „Imidazolidinones as Asymmetric Organocatalysts , in Sustainable Catalysis:
Without Metals or Other Endangered Elements”
Part 2, 2015, pp. 164-195 DOI: 10.1039/9781782626435-00164
Organokatalizatory
Katalizatory MacMillana – Reakcja Friedla-Craftsa
Katalizatory MacMillana – Reakcja Friedla-Craftsa
Org. Lett. 2005, 7, 16, 3437–3440
Katalizatory MacMillana – Reakcja Friedla-Craftsa
Stan przejściowy w reakcji z indolem
Org. Lett. 2005, 7, 16, 3437–3440
Kataliza elektrofilowa / nukleofilowa
Eur. J. Chem. 2010, 2635
Katalizatory Tiomocznikowe
Katalizatory Tiomocznikowe
Zastosowanie monofunkcyjnych katalizatorów tiomocznikowych
Zuend S. J., Jacobsen E. N. Mechanism of Amido-Thiourea Catalyzed Enantioselective Imine Hydrocyanation:
Transition State Stabilization via Multiple Non-Covalent Interactions. J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 15358–15374.
Stereoselektywne hydrocyjanowanie synteza Streckera
Stereoselektywna reakcja Mannicha
Wenzel A. G., Lalonde M. P., Jacobsen E. N. Divergent stereoinduction mechanisms in urea-catalyzed additions to imines. Synlett., 2003, 12, 1919 – 1922.
Katalizatory Tiomocznikowe
Monofunkcyjne katalizatory -mechanizm działania
Zuend S. J., Jacobsen E. N. Mechanism of Amido-Thiourea Catalyzed Enantioselective Imine Hydrocyanation:
Transition State Stabilization via Multiple Non-Covalent Interactions. J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 15358–15374.
