Macmillan Organokatalizatory imidazolidynonowe

Bezmetalowa kataliza asymetryczna

Opracowane przez profesora Davida MacMillana z Caltech, oparte na imidazolidynonie organokatalizatory zostały zaprojektowane jako ogólne katalizatory dla różnych asymetrycznych transformacji. Pierwsza wysoce enancjoselektywna organokatalityczna Reakcja Dielsa-Aldera z użyciem monochlorku (5S)-2,2,3-trimetylo-5-fenylometylo-4-imidazolidynonu została opisana przez MacMillana w jego pionierskiej pracy z 2000 roku (Schemat 1).¹ Aktywowany jon iminowy, powstały w wyniku kondensacji imidazolidynonu i α,β-nienasyconego aldehydu, uległ reakcji z różnymi dienami dając [4+2]-cycloaddukty z doskonałą wydajnością i enancjoselektywnością.    

.

Schemat 1

Inne transformacje organokatalityczne, takie jak 1,3-dipolarne cykloaddycje,² alkilacje Friedela-Craftsa,³ α-chlorowania,³ α-fluorowania,⁴ i wewnątrzcząsteczkowe reakcje Michaela⁵ zostały opisane przy użyciu katalizatorów organicznych imidazolidynonu MacMillana, wszystkie przebiegające z wysokim poziomem enancjoselektywności (Schemat 2).

Schemat 2

MacMillan znalazł zoptymalizowaną strukturę w (2S,5S)-(-)-2-tert-butylo-3-metylo-5-benzylo-4-imidazolidynonu do alkilowania indoli metodą Friedela-Craftsa (Schemat 3). ^5,6

Schemat 3

Syntetyczna użyteczność tej koncepcji została później wykazana w całkowitej syntezie (-)-flustraminy B, biologicznie aktywnego alkaloidu zawierającego piroloindolinę (Schemat 4).⁷

Schemat 4

Ostatnio, fotochemiczny protokół enancjoselektywnej α-alkilacji został opracowany i zastosowany do całkowitej syntezy (-)-enterolaktonu i (-)-enterodiolu. Reakcja przebiega w obecności światła widzialnego i przy braku fotokatalizatora poprzez aktywowany światłem kompleks przeniesienia ładunku. (Schemat 5).⁸

Schemat 5

Powiązane produkty

Przepraszamy, wystąpił nieoczekiwany błąd

Response not successful: Received status code 500

Referencje

1. Ahrendt KA, Borths CJ, MacMillan DWC. 2000. New Strategies for Organic Catalysis:  The First Highly Enantioselective Organocatalytic Diels?Alder Reaction. J. Am. Chem. Soc.. 122(17):4243-4244. https://doi.org/10.1021/ja000092s

2. Jen WS, Wiener JJM, MacMillan DWC. 2000. New Strategies for Organic Catalysis:  The First Enantioselective Organocatalytic 1,3-Dipolar Cycloaddition. J. Am. Chem. Soc.. 122(40):9874-9875. https://doi.org/10.1021/ja005517p

3. Paras NA, MacMillan DWC. 2001. New Strategies in Organic Catalysis:  The First Enantioselective Organocatalytic Friedel?Crafts Alkylation. J. Am. Chem. Soc.. 123(18):4370-4371. https://doi.org/10.1021/ja015717g

4. Beeson TD, MacMillan DWC. 2005. Enantioselective Organocatalytic ?-Fluorination of Aldehydes. J. Am. Chem. Soc.. 127(24):8826-8828. https://doi.org/10.1021/ja051805f

5. Hechavarria Fonseca MT, List B. 2004. Catalytic Asymmetric Intramolecular Michael Reaction of Aldehydes. Angew. Chem. Int. Ed.. 43(30):3958-3960. https://doi.org/10.1002/anie.200460578

6. Austin JF, MacMillan DWC. 2002. Enantioselective Organocatalytic Indole Alkylations. Design of a New and Highly Effective Chiral Amine for Iminium Catalysis. J. Am. Chem. Soc.. 124(7):1172-1173. https://doi.org/10.1021/ja017255c

7. Austin JF, Kim S, Sinz CJ, Xiao W, MacMillan DWC. 2004. Enantioselective organocatalytic construction of pyrroloindolines by a cascade addition–cyclization strategy: Synthesis of (–)-flustramine B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.. 101(15):5482-5487. https://doi.org/10.1073/pnas.0308177101

8. Yetra SR, Schmitt N, Tambar UK. Catalytic photochemical enantioselective α-alkylation with pyridinium salts. Chem. Sci.. 14(3):586-592. https://doi.org/10.1039/d2sc05654b