Enantioselective Synthesis of Dihydropyridinones via NHC-Catalyzed Aza-Claisen Reaction

Abstract

N-Heterocyclic carbene catalyzed aza-Claisen annulations of enals or their α'-hydroxyenone surrogates with vinylogous amides afford dihydropyridinones. The reaction proceeds with a broad range of substrates, and no nitrogen protecting group is required.

Enantioselective, NHC‐Catalyzed Annulations of Trisubstituted Enals and Cyclic N‐Sulfonylimines via α,β‐Unsaturated Acyl Azoliums

“…[12] The ability of a,b-unsaturated acyl azoliums to also serve as acceptors in conjugate addition reactions [13] implies that they should also be outstanding partners for other nucleophiles, but catalytic reactions involving nucleophiles that cannot also give 1,2-addition products have not been successful to date; the scope of the annulations has remained limited to activated ketones [8,14] and N-unprotected enamines. [15] The potential for cyclic sulfonylimine 5 to serve as a nucleophile through enamine generation is apparent from facile the H-D [16] exchange of the CH 3 group, but only a single report of its use as a nucleophile has appeared. [17] To test their potential for NHC-catalyzed aza-Claisen annulations, we combined imine 5 and cinnamaldehyde in the presence of an NHC precatalyst, oxidant 7, [18] and base (Table 1).…”

Asymmetrische Synthese von Pyrroloindolonen über eine durch N‐heterocyclische Carbene katalysierte [2+3]‐Anellierung von α‐Chloraldehyden mit Nitrovinylindolen

“…[1] In diesem Zusammenhang führt jedes NHC-basierte Intermediat zu ganz bestimmten Reaktionen. So sind a,b-ungesättigte Acylazolium-Spezies prä-destiniert für [3+3]-Claisen-Additionen, [7] während mit Homoenolat-Intermediaten gewçhnlich [3+2]-und seit kurzem auch…”

Enantioselektive NHC‐katalysierte Anellierung von trisubstituierten Enalen und cyclischen N‐Sulfonyliminen über α,β‐ungesättigte Acylazoliumionen

“…Katalytische Reaktionen mit Nukleophilen, die nicht auch 1,2-Additionsprodukte ergeben kçnnen, waren jedoch bis jetzt nicht erfolgreich; die Substratbreite der Anellierung ist limitiert auf aktivierte Ketone [8,14] und N-ungeschützte Enamine. [15] Das Potenzial des cyclischen Sulfonylimins 5, über die Erzeugung eines Enamins als Nukleophil zu fungieren, ist durch den einfachen H-D-Austausch der CH 3 -Gruppe ersichtlich, [16] jedoch wurde über dessen Verwendung als Nukleophil nur ein einziges Mal berichtet.[17] Um sein Potenzial für NHC-katalysierte Aza-Claisen-Anellierungen zu testen, kombinierten wir das Imin 5 und Zimtaldehyd in Gegenwart eines NHC-Präkatalysators mit dem Oxidationsmittel 7 [18] und einer Base (Tabelle 1). Die Azoliumsalze 10 und 11, welche bereits für NHC-katalysierte Anellierungen mit 1,3- …”

“…In beiden Fällen geht das Halbaminal eine Stork-Hickmott-Stille-artige Anellierung [24] über einen "enges Ionenpaar-/Aza-Claisen-artigen" Über-gangszustand ein. [15] Dieser Schritt bestimmt die absolute Konfiguration des Produktes mit der gleichen asymmetrischen Induktion, wie in allen unseren vorherigen Anellierungen beobachtet, welche nach diesem Reaktionsmodus erfolgen. [12,15] Die Details der stereochemischen Induktion einer verwandten Reaktion wurden kürzlich umrissen.…”

“…[15] Dieser Schritt bestimmt die absolute Konfiguration des Produktes mit der gleichen asymmetrischen Induktion, wie in allen unseren vorherigen Anellierungen beobachtet, welche nach diesem Reaktionsmodus erfolgen. [12,15] Die Details der stereochemischen Induktion einer verwandten Reaktion wurden kürzlich umrissen. [10] Nach der Protonierung des Enolats IV erfolgt Lactambildung, welche zum Katalysator-Umsatz führt und somit den Katalysezyklus schließt.…”