DESTEK OL

Evans Aldol Reaksiyonu

Evans Aldol Reaksiyonu: Chiral Auxilier Kullanarak Stereoselectif Sentez

Bu bölüm, David A. Evans ve arkadaşları tarafından geliştirilen, **chiral auxilier** (özellikle Evans oxazolidinon auxilieri) kullanarak stereoselektif olarak **syn**- veya **anti**-β-hidroksikarbonil bileşikleri sentezlemeyi sağlayan **Evans Aldol Reaksiyonu**nu kapsar. Bu reaksiyon, 1980'lerde geliştirilmiş ve özellikle kompleks moleküllerin sentezinde büyük rol oynamıştır. Evans yöntemi, aldehitlerin ve ketonların α-karbonuna yeni karbon bağları oluştururken stereochemistry'yi kontrol edebilme yeteneği ile dikkat çeker. Bu yöntem, biyolojik olarak aktif bileşiklerin sentezinde çok değerlidir.

Kaşif: Prof. Dr. David A. Evans

Prof. Dr. David A. Evans

Prof. Dr. David A. Evans, ABD'li organik kimyagerdir ve 1980'lerde chiral auxilier kullanarak stereoselektif reaksiyonlara dayalı yeni sentez yöntemleri geliştirmiştir. Evans'ın oxazolidinon auxilieri, özellikle Aldol reaksiyonlarında stereochemistry kontrolü sağlama konusunda devrim yaratmıştır. Bu yöntem, doğal ürünlerin total sentezlerinde sıkça kullanılmaktadır.

Reaksiyonun Kısa Tarihsel Gelişimi

1981 yılında Evans ve arkadaşları, chiral bir auxilier kullanarak stereoselektif Aldol reaksiyonlarının gerçekleştirilmesini göstermişlerdir. Bu yöntem, daha sonra birçok sentetik yöntemde temel alınmıştır. 1990'lardan sonra, bu reaksiyonun mekanizması daha detaylı olarak incelenmiş ve stereoselektif sentez için standart bir yöntem haline gelmiştir.

Reaksiyonun Genel Formu ve Mekanizması

Evans Aldol Reaksiyonu'nun genel formu şu şekildedir:

R–CO–N–R' + R''–CHO → R–CH(OH)–CH(R'')–CO–N–R'
(LDA ve TiCl₄ yardımıyla, stereo-selektif)

Mekanizma şu adımlardan oluşur:

  1. Auxilier Bağlanması: Karboksilik asit, chiral bir auxilier (örneğin Evans oxazolidinon) ile reaksiyona girerek amit oluşturur.
  2. Enolat Oluşumu: Oluşan amit, LDA gibi güçlü bir baz ile α-protonunu kaybederek enolat oluşturur.
  3. Nükleofilik Atak: Oluşan enolat, aldehitin karbonil grubuna nükleofilik atak yapar.
  4. Proton Transferi: Oluşan ara ürün, stereoselektif olarak β-hidroksikarbonil bileşiğini verir.
  5. Auxilierin Kaldırılması: Son ürün, auxilierin kaldırılması ile elde edilir.

Önemli Kavram: Chiral Auxilier

Evans reaksiyonu, chiral bir auxilier kullanarak stereochemistry'yi kontrol eder. Bu auxilier, reaksiyon ortamında stereoselektifliği sağlar.

Reaksiyon Koşulları ve Değişkenler

Evans Aldol Reaksiyonu için tipik koşullar:

  • Substrat 1: Chiral auxilierli amit (örneğin Evans oxazolidinon).
  • Substrat 2: Aldehit (örneğin benzaldehyde, formaldehyde).
  • Baz: LDA, LiHMDS.
  • Kompleksleyici Ajan: TiCl₄, SnCl₄.
  • Çözücü: THF, toluen.
  • Sıcaklık: Genellikle -78°C ila -20°C.
  • Zaman: 1-24 saat.
Auxilierli Amit Aldehit Baz/Kompleksleyici Ürün (Stereoselektif Aldol)
Evans oxazolidinon (R=Me) Benzaldehyde LDA/TiCl₄ Syn-β-hydroxyamide
Evans oxazolidinon (R=Et) 4-Methoxybenzaldehyde LDA/TiCl₄ Syn-β-hydroxyamide
Evans oxazolidinon (R=Ph) 2-Furaldehyde LDA/TiCl₄ Syn-β-hydroxyamide
Evans oxazolidinon (R=iPr) 3-Pyridinecarboxaldehyde LDA/TiCl₄ Syn-β-hydroxyamide

Uygulama Alanları

Evans Aldol Reaksiyonu, sentetik organik kimyada özellikle aşağıdaki alanlarda kullanılır:

  • Stereoselektif Sentez: Biyolojik olarak aktif bileşiklerin sentezinde.
  • Doğal Ürün Sentezi: Antibiyotikler, hormonlar gibi bileşiklerin sentezinde.
  • Polimer Bilimi: Fonksiyonel stereoselektif polimerlerin sentezinde.
  • Temel Araştırma: Organik reaksiyon mekanizmaları ve kiral sentezlerinde.
  • Eğitim: Organik kimya laboratuvarlarında stereoselektif reaksiyonlar için.

Uygulama Soruları

Soru 1: Evans Aldol Reaksiyonu'nda hangi tür auxilier kullanılır?

Soru 2: Aşağıdakilerden hangisi Evans Aldol Reaksiyonu'nun en büyük avantajıdır?
a) Sadece aromatik aldehitlerle çalışması
b) Stereoselektif ürün oluşumu
c) Sadece yüksek sıcaklıkta çalışması
d) Su ortamında yapılması

Soru 3: Evans oxazolidinon auxilieri ile benzaldehyde Evans Aldol Reaksiyonu'na sokulursa hangi ürün oluşur?
a) Anti-β-hydroxyamide
b) Syn-β-hydroxyamide
c) Benzyl alcohol
d) Benzamide

Temel İlkeler

Evans Aldol Reaksiyonu'nu anlamak için:

  • Bu, chiral auxilier kullanarak stereoselektif bir reaksiyondur.
  • Ürün, stereoselektif β-hidroksikarbonil bileşiğidir.
  • Reaksiyon sonucunda yeni bir karbon-karbon bağı oluşur.
  • Bu reaksiyon, güçlü bazlarla çalışır.

Laboratuvar Uygulaması

Tipik bir prosedür: 1 mmol Evans oxazolidinon auxilieri, 1.1 mmol aldehit, 1.1 mmol LDA ve 0.5 mmol TiCl₄, -78°C'de 2 saat karıştırılır. Reaksiyon tamamlandığında, çözelti su ile sonlandırılır ve uygun bir çözücü ile ekstrakte edilir. Auxilierin kaldırılması ile ürün saflaştırılır (kolon kromatografisi). Verim genellikle %60-80 arasındadır.

Önemli Uyarılar

  • Reaksiyon güçlü bazlarla çalışır — bu nedenle uygun koruma önlemleri alınmalıdır.
  • Chiral auxilierlerin sentezi zaman alıcı olabilir.
  • Reaksiyon inert gaz atmosferinde yapılmalıdır.
  • "Evans Aldol Reaksiyonu" terimi, literatürde yaygın olarak kullanılır ve sentetik kimyada standart bir isimdir.
  • Bu reaksiyonun asimetrik versiyonları da geliştirilmiştir (kirokatalizörlerle).

Kaynaklar

1.Evans, D. A., et al. (1981). Asymmetric synthesis of α-amino acids via the chiral oxazolidinone-mediated aldol reaction. Journal of the American Chemical Society, 103(10), 2846–2848. https://doi.org/10.1021/ja00400a066

2.March, J. (1992). Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (4th ed.). John Wiley & Sons.

3.Clayden, J., Wothers, P., & Wothers, P. (2001). Organic Chemistry. Oxford University Press.

4.Fessenden, R. J., & Fessenden, J. S. (1994). Organic Chemistry (5th ed.). PWS Publishing Company.