Правило Крама

Правило Крама — правило для предсказания стереоселективности нуклеофильного присоединения к карбонильной группе, находящейся рядом с хиральным центром (1,2-асимметрическая индукция). Впервые оно было сформулировано Дональдом Джеймсом Крамом в 1952 году вследствие обобщения имевшихся на то время экспериментальных данных[1].

Модели

[править | править код]

Правило Крама основано на представлениях о конформации карбонильных соединений и природе заместителей при хиральном атоме углерода. Оно предполагает следующие допущения:

  • соединение находится в такой конформации, в которой атом кислорода карбонильной группы расположен между заместителями малого (RS) и среднего размера (RM) при хиральном атоме углерода;
  • подход реагента-нуклеофила к карбонильной группе возможен с обеих сторон, но преимущественно осуществляется со стороны меньшего заместителя RS[2].
Модель Крама
Модель Крама

Такая модель применима лишь к карбонильным соединениям с неполярными заместителями. Если соседний хиральный центр содержит гидроксильную, алкоксильную или аминогруппу, которые могут давать координационную связь с противоионом нуклеофильного реагента, то необходимо применять другую модель — модель Крама с хелатированием, предложенную в 1959 году. Она отличается тем, что в данном случае полярный заместитель X и карбонильная группа находятся в заслонённом положении, а атака нуклеофила совершается с наименьшими стерическими препятствиями — со стороны меньшего заместителя[1].

Модель Крама c хелатированием
Модель Крама c хелатированием

Недостатки

[править | править код]

Модель Крама оказалась основанной на упрощённых и неверных предпосылках, однако в своё время она служила хорошим инструментом для предсказания стереохимии реакций нуклеофильного присоединения и демонстрировала принципиальную возможность объяснения получаемых результатов при помощи достаточно простых соображений[2].

Модель Крама содержала существенные недостатки:

  • в рамках этой модели отождествлялись конформации исходного соединения и переходного состояния;
  • ошибочно представлялась конформация субстрата (выгодной является конформация, в которой самый объёмный заместитель и карбонильная группа находятся во взаимно перпендикулярном положении);
  • некорректно рассматривалась возможность реакции лишь для одного конформационного состояния субстрата (на самом деле возможны конформационные переходы, имеющие более низкую энергию активации, чем сама реакция)[2].

В настоящее время для случаем 1,2-асимметрической индукции применяются другие модели (в основном, модель Фелкина — Ана)[1].

См. также

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ 1 2 3 Cram's Rule // Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. — John Wiley & Sons, 2010. — doi:10.1002/9780470638859.conrr167.
  2. ↑ 1 2 3 Смит, Дильман, 2009, с. 148—149.

Литература

[править | править код]
  • Cram D. J., Abd Elhafez F. A. Studies in Stereochemistry. X. The Rule of “Steric Control of Asymmetric Induction” in the Syntheses of Acyclic Systems (англ.) // J. Am. Chem. Soc. — 1952. — Vol. 74, no. 23. — P. 5828—5835. — doi:10.1021/ja01143a007.
  • Смит В. А., Дильман А. Д. Глава 6.6.1. Правило Крама // Основы современного органического синтеза. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009. — 750 с. — ISBN 978-5-94774-941-0.