Felkin-Ahnovo pravidlo je obecně přijímaný způsob, jak předpovídat stereoselektivitu nukleofilních adičních reakcí na karbonylovou skupinu umístěnou v blízkosti chirálního centra (1,2-asymetrická indukce), jakož i na řadu dalších reakcí [1] .
Tento model je založen na předpokladu, že k útoku nukleofilu na karbonylovou skupinu dochází ze strany protilehlé k nejobjemnějšímu substituentu RL na chirálním atomu uhlíku a samotný útok, jak je známo, je zaměřen na Burgi-Dunitzův úhel. (107°) vzhledem ke karbonylové skupině. V souladu s tím lze realizovat dvě varianty napadení, z nichž výhodnější je ta, kdy se nukleofil přibližuje k substrátu ze strany nejméně objemného substituentu RS . Formálně vedou modely Cram a Felkin-Ahn ke stejnému stereochemickému výsledku, ale je to právě tento model, který je správnější pro předpovídání stereochemie reakcí [2] .
Konformace karbonylové sloučeniny předepsaná Felkin-Ahnovým modelem byla potvrzena výpočty Ahna a Eisensteina jako nejpříznivější z hlediska energie, zatímco konformace z modelů Cram, Cornforth a Karabatsos byly méně příznivé a nepřispívaly více než 1 % k celkovému stavu molekuly [3 ] .
Podle tohoto modelu by se stereoselektivita reakce měla zvyšovat se zvyšujícím se substituentem R v ketonech, protože v tomto případě je trajektorie nukleofilu blíže k chirálnímu centru, což zvyšuje její účinek na stereoselektivitu. Například trimethylsilylová skupina Si(CH3 ) 3 poskytuje řádově vyšší stereoselektivitu než atom vodíku. Navíc může sloužit jako pomocný substituent, který lze snadno odstranit působením fluoridového iontu [2] . Podobně pro větší nukleofily se stereoselektivita zvyšuje, protože větší nukleofily jsou citlivější na rozdíly ve velikosti mezi RM a RS . V tomto ohledu se jako užitečný ukázal přístup, který zahrnuje použití větších protiiontů nukleofilu ke zvýšení selektivity reakce (například (C 2 H 5 ) 4 Pb místo C 2 H 5 MgBr [1 ] .
Felkin-Ahnův model také umožňuje předpovídat stereochemii reakce a-haloketonů, přičemž se předpokládá, že keton přijímá konformaci, ve které jsou vazba C=O a C-halogen vzájemně kolmé [2] . Bylo zjištěno, že stereoelektronické faktory hrají převládající roli při stabilizaci přechodného stavu s přicházejícím nukleofilem, takže substituenty vykazující akceptorové vlastnosti jsou považovány za RL substituenty , bez ohledu na jejich velikost. Někdy se však stereoelektronické a prostorové efekty srazí, což způsobí, že reakce ztratí stereoselektivitu [1] .
Tento model byl také aplikován na thioketony a iminy , přičemž tyto posledně jmenované konzistentně poskytují lepší výsledky než odpovídající ketony [1] .
| Stereochemie | |
|---|---|
| Chirální molekuly | |
| Nomenklatura | |
| Zobrazit | |
| Stereochemické modely | |
| Analýza |
|
| Racemátové štěpení |
|
| Reakce |
|