Jørgensen有機(jī)催化劑
簡介
Karl Anker Jørgensen教授和他的研究團(tuán)隊(duì)合成了(R)-和(S)-α,α-雙[3,5-雙(三氟甲基)苯基]-2-吡咯烷甲醇三甲基甲硅烷基醚化合物，這些化合物在醛的直接和不對稱α-官能化過程中作為手性有機(jī)催化劑表現(xiàn)出色。
在不對稱合成領(lǐng)域，這種立體選擇性官能化標(biāo)志著一個關(guān)鍵的進(jìn)步。Jørgensen的二芳基吡咯醇甲硅烷基醚催化劑在催化各種鍵形成反應(yīng)方面表現(xiàn)出了卓越的能力，包括C-C、C-N、C-O、C-S和C-Hal鍵，具有高產(chǎn)率和無與倫比的對映體過量。
圖1. 吡咯烷甲醇三甲基甲硅烷基1
代表性應(yīng)用
α-胺化
據(jù)報(bào)道，Jørgensen有機(jī)催化劑在環(huán)境溫度下用于醛和偶氮二羧酸鹽之間的直接α-胺化反應(yīng)，其對映選擇性可與L-脯氨酸作為催化劑獲得的對映選擇性相媲美。有趣的是，盡管催化劑的絕對構(gòu)型相同，但胺化產(chǎn)物表現(xiàn)出倒置的絕對構(gòu)型，這歸因于空間位阻效應(yīng)，突顯了這種有機(jī)催化體系的獨(dú)特反應(yīng)性。
圖2. α-胺化2
多米諾共軛親核加成-親電胺化
Jørgensen創(chuàng)新的一鍋多組分多米諾反應(yīng)序列，利用共軛親核加成和親電胺化，為高度官能化的分子提供了一條簡化的途徑。該方法可產(chǎn)生1,2-氨基硫醇衍生物，其對映體過量百分率超過99%。溫和的硫親核試劑通過與衍生自α,β-不飽和醛的亞胺離子中間體結(jié)合來啟動該過程。隨后，親電試劑偶氮二羧酸酯無縫添加到烯胺中間體中，在2-[雙(3,5-雙三氟甲基苯基)三甲基硅烷氧基甲基]吡咯烷催化下提供幾乎對映體純的產(chǎn)物，展示了這種高效和選擇性策略的力量。
圖3. 多米諾共軛親核加成3
不對稱環(huán)氧化
在直接α官能化成果的基礎(chǔ)上，Jørgensen突破性地披露了第一個α,β-不飽和醛的有機(jī)催化不對稱環(huán)氧化，在環(huán)保條件下使用他的空間位阻手性吡咯烷衍生物，特別是使用過氧化氫作為氧化劑。該方法成功地將各種取代的烯醛轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的α，β-環(huán)氧醛，產(chǎn)率超過90%，非對映選擇性高達(dá)98:2，對映選擇性顯著高達(dá)98%，標(biāo)志著不對稱催化領(lǐng)域的重大進(jìn)步。
圖4. 不對稱環(huán)氧化4
不對稱氫膦酰化反應(yīng)
最近，Melchiorre和Córdova同時開創(chuàng)了α,β-不飽和醛不對稱氫膦酰化的突破性有機(jī)催化方法，從而能夠直接合成具有顯著對映體過量的β-膦醛。值得注意的是，這種有機(jī)催化方法避免了金屬催化體系中經(jīng)常遇到的產(chǎn)物抑制問題，磷原子的配位能力會阻礙這一過程。此外，只需付出最小的努力，手性膦產(chǎn)物就可以轉(zhuǎn)化為寶貴的雙齒膦配體，這是金屬催化對映選擇性反應(yīng)中的重要組分。
圖5. 不對稱氫膦酰化反應(yīng)5,6
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