Asymmetrische Desymmetrisierung durch metallfreie C‐F‐Bindungsaktivierung: Synthese von 3,5‐Diaryl‐5‐fluormethyl‐oxazolidin‐2‐onen mit quartären Kohlenstoffzentren

Abstract

Wir berichten über die erste asymmetrische Aktivierung einer nichtaktivierten aliphatischen C-F-Bindung mittels einer konzeptionell neuen Desymmetrisierung von 1,3-Difluoriden durch Silicium-induzierten C-F-Bindungsbruch als Schlüsselschritt. Die Kombination eines von einem Cinchona-Alkaloid abgeleiteten Ammonium-Bifluorid-Katalysators mit N,O-Bis(trifluormethylsilyl)acetamid (BSA) als Siliciumreagenz ermçglicht einen effizienten Katalysezyklus zur asymmetrischen Spaltung einer C sp3 -F-Bindung mit hoher Enantioselektivität unter milden Bedingungen. Der Effekt einer orthosubstituierten Arylgruppe am prostereogenen Zentrum auf die Enantioselektivität der Reaktion ist bemerkenswert. Dieses Konzept wurde für die asymmetrische Synthese vielversprechender potentieller Agrochemikalien, 3,5-Diaryl-5-fluormethyl-oxazolidin-2-onen, mit quartärem Kohlenstoffzentrum angewendet.Eines der Hauptziele der organischen Fluorchemie [1] ist die selektive Knüpfung neuer Kohlenstoff-Fluor-Bindungen, um entweder Zugang zu fluorierten Synthesebausteinen [2] zu erlangen oder Fluor in bestehende komplexe Kohlenstoffgerüste zu einem späten Zeitpunkt der Synthese einzufügen, um spezifische Modifizierungen der physikochemischen Eigenschaften [3] oder der biologische Aktivität von Verbindungen, die als neue Pharmawirkstoffe oder Agrochemikalien getestet werden sollen, [4] zu erreichen. In der Literatur sind viele unterschiedliche Methoden beschrieben, von denen hier nur die neuesten Entwicklungen erwähnt werden kçnnen, z. B. elektrophile Monofluorierungen, elektrophile, nucleophile und radikalische Perfluoralkylierungen, die Trifluormethylthiolierung, die Perfluoralkylsulfonylierung und die Difluorcarben-Addition. [5] In jüngster Zeit wurde ein zweiter genereller Ansatz entwickelt, um Zugang zu Organofluorverbindungen zu erhalten, nämlich die selektive Aktivierung von Kohlenstoff-Fluor-Bindungen von polyfluorierten Substraten und deren Substitution durch Kohlenstoff-Wasserstoff-oder Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen. Außerdem wurde auch über die Bildung von C-O-, C-S-, C-N-und C-P-Bindungen auf Kosten von C-F-Bindungen berichtet. [6,7] Es ist sehr gut bekannt, dass die Spaltung einer C-F-Bindung zu den grçßten Herausforderungen der Fluorchemie gehçrt, weil sie die hçchste Bindungsdissoziationsenergie (105 kcal mol À1 ) besitzt. Außerdem ist Fluor weder eine gute Lewis-Base noch eine gute Abgangsgruppe.[8] Vor allem über die Aktivierung aliphatischer C-F-Bindungen ist im Vergleich zu der von Arylfluoriden wenig berichtet worden.[6] In den meisten Fällen ist Fluor an einer aktivierten Position gebunden, z. B. benzylisch, allylisch oder in a-Stellung zu einer Carbonylgruppe. Im Allgemeinen sind drastische Reaktionsbedingungen zur C-F-Bindungsspaltung erforderlich und stabile Bindungen müssen gebildet werden, z. B. H-F-, Si-F-, B-F-, Al-F-, P-F-oder Übergangsmetall-Fluor-Bindungen, um den C-FBindungsbruch zu ermçglichen. Neben hohen Reaktionstemperaturen sind Lithiumreagenzien, starke Lewis-Säuren oder Übergangsmetalle notwendig. [7, 9...