Bifunctional catalysts for enantioselective synthesis
Final Report Abstract
Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde ein Zugang zu enantiomerenreinen, bifunktionalen Katalysatoren entwickelt, die aus einer Lewis-Säure und einer Lewis-Base bestehen. Die Ligandensysteme basieren zum einen auf Bisoxazolin-Liganden, die in ihrer Peripherie über ein weiches, tertiäres Arylphosphin verfügen. Und zum anderen auf Cinchonaalkaloid-Derivaten, in denen eine (chelatisierende) Koordinationsstelle für harte, Lewis-saure Metallzentren installiert wurde. Diese Systeme wurden unter verschiedenen Reaktionsbedingungen und unter Verwendung verschiedener Metallsalze und Additive auf ihre Eignung als effiziente Katalysatoren für die enantioselektive Morita-Baylis-Hillman-Reaktion von Acrylsäurederivaten untersucht. In einem Screening konnte eine Sc(III)-Cinchonalkaloid-Kombination als aktivstes katalytisches System identifiziert werden. Leider war der erreichte Enantiomerenübschuss des Produktes vernachlässigbar klein. Eine Übertragung dieser zumindest bezüglich des Umsatzes optimierten Reaktionsbedingungen auf Acrylamide bzw. β-substituierte Akzeptorsysteme konnte nicht erreicht werden. Bei entsprechenden Studien und trapping-Experimenten konnte jedoch die Bildung eines unerwarteten Produktes beobachtet werden. Nach Isolierung und Charakterisierung konnte diesem Produkt eindeutig die Struktur eines trans-2,3-Dihydrofurans zugeordnet werden. Nach einiger Optimierung konnte Bedingungen identifiziert werden, die die Synthese dieser Verbindungen mit Hilfe der modifizierten Ligandensysteme erlaubt. Die Reaktion verläuft über die Bildung chiraler Ammoniumylide, Michael-Addition und Ringschluss zu den Produkten. Diese konnten in der Regel in guter Ausbeute und mit zum Teil hervorragenden Enantioselektivitäten erhalten werden und erlauben so erstmals einen enantioselektiven, Ammoniumylid-basierten Zugang zu dieser Verbindungsklasse.
Publications
- „Enantioselective synthesis of 2,3-dihydrofurans via ammonium ylides“, Eur. J. Org. Chem. 2017, 6077-6080
D. Worgull, L. Öhler, J. P. Strache, T. Friedrichs, P. Ullrich
(See online at https://doi.org/10.1002/ejoc.201701176)
