CopperICatalyzed Enatio and Diastereoselctive Tandem Reductive Aldol Reaction

  • Slides: 20
Download presentation
Copper(I)-Catalyzed Enatio- and Diastereoselctive Tandem Reductive Aldol Reaction O. Chuzel, J. Deschamp, C. Chausteur,

Copper(I)-Catalyzed Enatio- and Diastereoselctive Tandem Reductive Aldol Reaction O. Chuzel, J. Deschamp, C. Chausteur, O. Riant Organic Letters, 2006, Vol. 8, No. 26, 5943 -5946

Allgemeine Reaktion Ziel: Umweltfreundliche Methode um stereokontrolliert C-C Bindungen aufzubauen

Allgemeine Reaktion Ziel: Umweltfreundliche Methode um stereokontrolliert C-C Bindungen aufzubauen

TON: 10 000 TOF 40 000 h-1 Reaktionszeit Verhältnis syn : anti ee (syn)

TON: 10 000 TOF 40 000 h-1 Reaktionszeit Verhältnis syn : anti ee (syn) R = Ph 15 min 86 : 14 60 : 40 45 % R = Cy 60 min 89 : 11 58 : 42 30 %

Variationen • Verwendung verschiedener Liganden • Verwendung von verschiedenen aliphatischen, aromatischen oder heteroaromatischen Aldehyden

Variationen • Verwendung verschiedener Liganden • Verwendung von verschiedenen aliphatischen, aromatischen oder heteroaromatischen Aldehyden • Variation des Lösungsmittels • Verwendung verschiedener Silane

Verwendung verschiedener Liganden

Verwendung verschiedener Liganden

TANIAPHOS • Ausbildung eines 8 gliedrigen Chelatrings mit dem Metall • Deutliche Verbesserungen hinsichtlich

TANIAPHOS • Ausbildung eines 8 gliedrigen Chelatrings mit dem Metall • Deutliche Verbesserungen hinsichtlich der Chemoselektivität • syn- und anti-Isomer werden enatioselektiv gebildet: 95 % ee 74 % ee

Aldehyde • Acyclische, aliphatische Aldehyde: gute Chemoselektivität aber nur mäßige Diastereoselektivität • e--schiebende Substituenten

Aldehyde • Acyclische, aliphatische Aldehyde: gute Chemoselektivität aber nur mäßige Diastereoselektivität • e--schiebende Substituenten in para. Position: erhöhte Diastereoselektivität zu Gunsten des syn-Produkts • Heteroaromatische Aldehyde: Gute Enatioselektivität

Silane • • (Me 3 Si. O)2 Me. Si. H Me 2 Et. OSi.

Silane • • (Me 3 Si. O)2 Me. Si. H Me 2 Et. OSi. H (Me 2 Si. H)2 O PMHS Nur Ph 2 Si. H 2 brachte hervorragende Ergebnisse Verwendung von Ph 2 Si. H 2 oder Ph. Si. H 3

Zusammenfassung • Neue katalytische Methode für die reduktive Aldolreaktion zwischen Acrylsäuremethylester und verschiedenen Aldehyden

Zusammenfassung • Neue katalytische Methode für die reduktive Aldolreaktion zwischen Acrylsäuremethylester und verschiedenen Aldehyden • Katalysiert durch einen chiralen Diphosphanliganden und eine Cu(I)-Verbindung in Gegenwart von Phenylsilan oder Diphenylsilan • Stark chemoselektiv aber nur mäßig diastereoselektiv • Beste Ergebnisse mit TANIAPHOS als Liganden

Highly Enatioselektive Michael Additions of Indole to Benzylidene Malonate Using Simple Bis(oxazoline) Ligands: Importance

Highly Enatioselektive Michael Additions of Indole to Benzylidene Malonate Using Simple Bis(oxazoline) Ligands: Importance of Metal/Ligand Ratio R. Rasappan, M. Hager, A. Gissibl, O. Reiser Organic Letters, 2006, Vol. 8, No. 26, 6099 - 6102

Reaktionsbedingungen • 5 mol% Cu(Cl. O 4)2 • 5. 5 mol% Ligand • Alkoholisches

Reaktionsbedingungen • 5 mol% Cu(Cl. O 4)2 • 5. 5 mol% Ligand • Alkoholisches Lösungsmittel • 8 h, Raumtemperatur

Kupferquellen § Cu(Cl. O 4)2 § Cu(OTf)2 Bessere Ergebnisse mit Cu(OTf)2 erzielt

Kupferquellen § Cu(Cl. O 4)2 § Cu(OTf)2 Bessere Ergebnisse mit Cu(OTf)2 erzielt

Liganden Unter Standardbedingungen: Ausbeute: 93 % 95 % ee

Liganden Unter Standardbedingungen: Ausbeute: 93 % 95 % ee

Verhältnis Ligand/Kupfer • Entscheidender Einfluss auf die Enantioselektivität • Ligandenüberschuss schädlich für diese Reaktion

Verhältnis Ligand/Kupfer • Entscheidender Einfluss auf die Enantioselektivität • Ligandenüberschuss schädlich für diese Reaktion • Optimum: Ligand/Kupfer 1. 04 : 1 • Kontrollexperiment: Reaktion auch ohne Ligand durchführbar Reaktion wird durch den Liganden beschleunigt

Abhängigkeit der Enatioselektivität vom Kupfer(II)/Ligand Verhältnis Optimum

Abhängigkeit der Enatioselektivität vom Kupfer(II)/Ligand Verhältnis Optimum

 • Aza(bisoxazolin) Grundgerüst erlaubt keine dreizähnige Koordination, die Triazoleinheit einschließt

• Aza(bisoxazolin) Grundgerüst erlaubt keine dreizähnige Koordination, die Triazoleinheit einschließt

 • Aber: intermolekulare Koordination möglich Oligomere • über Kupferatome verbrückte Ligandenstrukur Schlussfolgerung: Asymmetrische

• Aber: intermolekulare Koordination möglich Oligomere • über Kupferatome verbrückte Ligandenstrukur Schlussfolgerung: Asymmetrische Addition mit 2 -zähnigen bis(oxazolin) Liganden in Kombination mit einem externen Liganden (Triazole) möglich Aber: Versuch mit Triazol und Ligand 2 brachte nicht das gewünschte Ergebnis

Modellvorstellung Ligandenüberschuss Kupfer blockiert niedrige Enatioselektivität Aktive Form: freie Koordinationsstelle, an die der Michael.

Modellvorstellung Ligandenüberschuss Kupfer blockiert niedrige Enatioselektivität Aktive Form: freie Koordinationsstelle, an die der Michael. Akzeptor bindet

Variabilität Benzyliden Malonate sind variabel: 1 2 3 4 5 Ar Ausbeute (%) ee

Variabilität Benzyliden Malonate sind variabel: 1 2 3 4 5 Ar Ausbeute (%) ee (%) Ph p-Me-Ph p-Cl-Ph o-Br-Ph p-NO 2 -Ph 97 80 91 89 94 99 93 98 85 80

Zusammenfassung: • Reaktion wird durch den Liganden beschleunigt • Entscheidend für die Reaktion ist

Zusammenfassung: • Reaktion wird durch den Liganden beschleunigt • Entscheidend für die Reaktion ist das Liganden/Kupfer- Verhältnis • Unter optimalen Reaktionsbedingungen können mit bis(oxazolin) und azabis(oxazolin) Liganden bis zu 99 % ee erzielt werden