Chiral‐at‐Metal Octahedral Iridium Catalyst for the Asymmetric Construction of an All‐Carbon Quaternary Stereocenter

Abstract

Metall‐vermittelte Organokatalyse: Der enantioselektive Aufbau quartärer Stereozentren wird durch die Ligandensphäre eines inerten bis‐cyclometallierten Iridiumkomplexes (siehe Bild) katalysiert. In diesem Komplex dient allein die metallzentrierte Chiralität als Quelle für die effektive asymmetrische Induktion.

Asymmetric Catalysis Mediated by the Ligand Sphere of Octahedral Chiral‐at‐Metal Complexes

“…[30] We recently extended the investigation on octahedral chiral-at-metal iridium catalysts to the enantioselective Friedel-Crafts alkylation of indoles with nitroacrylates under the formation of a quaternary all-carbon-substituted stereocenter. [31] To achieve this, L-8 was developed in which we replaced the 3,5-dimethylphenyl group of L-7 by an N-carbazolyl moiety, and, most importantly, replaced the hydroxymethyl groups by N,N-diethylcarboxamides (Scheme 5 b). Whereas the reaction of isopropyl (Z)-1-phenyl-2-nitroacrylate with indole catalyzed by 5 mol % L-7 afforded the expected conjugate addition product with a modest enantiomeric excess of just 70 %, L-8 provided impressive 93 % ee with merely 0.5 mol % catalyst loading.…”

“…[34] The exemplary synthesis of catalysts L-8 is shown in Scheme 6. [31] Accordingly, the reaction of IrCl 3 ·3 H 2 O with the cyclometalating phenylbenzoxazole ligand 9 affords the racemic dimer complex rac-10 (62 %) in a diastereoselective fashion. Reaction of rac-10 with the chiral auxiliary (S)-4-isopropyl-2-(2'-hydroxyphenyl)-2-thiazoline [(S)-11] yields two diastereomeric complexes, of which the faster eluting diastereomer L-(S)-12 can be isolated with high purity in a yield of 42 % by standard silica gel chromatography.…”

“…Furthermore bis-cyclometalated iridium(III) complexes have the desired feature that they are substitutionally and configurationally inert, which can be illustrated by the fact that L-8 can be recycled multiple times without significant loss of catalytic performance. [31]…”

Asymmetrische Katalyse über die Ligandensphäre von oktaedrischen Komplexen mit chiralem Metallzentrum

“…[34] Als Beispiel ist Synthese des Katalysators L-8 in Schema 6 gezeigt. [31] Aus der Reaktion von IrCl 3 ·3 H 2 O mit dem cyclometallierenden Phenylbenzoxazol-Liganden 9 wird der racemische dimere Komplex rac-10 diastereoselektiv erhalten (62 % …”

“…[30] Jüngst haben wir die Untersuchungen an chiralen oktaedrischen Iridium-Katalysatoren auf die enantioselektive Friedel-Crafts-Alkylierung von Indolen mit Nitroacrylaten unter Bildung eines rein kohlenstoffbasierten quartären Stereozentrums ausgedehnt. [31] Um dies zu erreichen, wurde L-8 entwickelt, bei welchem die 3,5-Dimethylphenyl-Gruppe von L-7 durch eine N-Carbazolyleinheit und, maßgeblich entscheidend, die Hydroxymethylgruppen durch N,N-Diethylcarboxamide ersetzt wurden (Schema 5 b). Während die Reaktion von (Z)-1-Phenyl-2-nitro-Isopropylacrylat mit Indol bei Katalyse durch 5 Mol-% L-7 das erwartete Additionsprodukt mit einem mittelmäßigen Enantiomerenüberschuss von nur 70 % hervorbrachte, erreichte L-8 beeindruckende 93 % ee bei Zusatz von nur 0.5 Mol-% Katalysator.…”