Professor Joachim W. Engels zum 65. Geburtstag gewidmetIn der organischen Synthese sind Carbonylverbindungen weit verbreitet, da sie eine Vielfalt von C-C-Verknüpfungsreak-tionen ermöglichen. Indes finden 1,2-Dione relativ wenig Beachtung. Ihre Reaktivitäten sind kaum untersucht, obwohl sich ihre Funktionalitäten sich für vielseitige Transformationen anbieten, was sie zu interessanten Synthesebausteinen macht. [1] In Anlehnung an die von uns kürzlich erstmals beschriebene Entwicklung einer organokatalytischen asymmetrischen Additions-Cyclisierungs-Kaskade mit[2] und im Hinblick auf die interessanten präparativen Möglichkeiten mit 1,2-Dionen [3] haben wir begonnen, LewisBase-katalysierte Reaktionen von a,b-ungesättigten Aldehyden mit 1,2-Dionen zu untersuchen.Im Verlauf der Reaktionsplanung drängte sich die Frage auf, ob die Reaktion des Dions mit einem Aldehyd tatsächlich analog zur Michael-Addition/Cyclisierung verläuft und in den entsprechenden Acetalen resultiert [Gl. (2a)] oder ob auf die Michael-Addition eine intramolekulare Aldol-Reaktion folgt, die zu einem hoch substituierten Cyclopentanon führen würde [Gl. (2b)]. [4] Wir begannen unsere Studien mit der Umsetzung von 1,2-Cyclohexandion (1 a) mit dem a,b-ungesättigten Aldehyd 2 a.Bereits erste Versuche zeigten, dass katalytische Mengen eines sekundären Amins eine Reaktion ermöglichen, wobei erstaunlicherweise als Produkt die bicyclische Verbindung 3 a erhalten wurde. Entgegen der Additions-Cyclisierungs-Kaskade, wie sie mit 1,3-Diketonen beobachtet wurde, findet demnach eine Domino-Michael-Aldol-Reaktion unter Iminium-Enamin-Aktivierung statt. [5] Ausgehend von dieser aufschlussreichen Beobachtung begannen wir, nach einer asymmetrischen Variante dieser Dominoreaktion zu suchen. [6][7][8] Vier verschiedene Diarylprolinolether 4 a-d wurden als chirale Katalysatoren in der Reaktion von 1 a mit dem Zimtaldehyd 2 a getestet. Bemerkenswerterweise wurde der Bicyclo[3.2.1]octan-6-carbaldehyd 3 a in allen Fällen als ein einzelnes Diastereomer (bei vier stereogenen Zentren!) sowie in guten Ausbeuten und mit exzellenten Enantioselektivitäten erhalten (Tabelle 1, Nr. 1-3). Die sterisch anspruchsvolleren Katalysatoren 4 b und 4 c (Nr. 2 und 3) zeigten längere Reaktionszeiten als der Diphenylprolinolether 4 a, der auch die besseren Enantioselektivitäten und Ausbeuten lieferte (Tabelle 1, Nr. 1). Das ungeschützte Diphenylprolinol 4 d ergab ebenfalls gute Selektivitäten, jedoch eine verminderte Reaktivität, die auf eine Aminalbildung des aktivierten Iminiumions hindeuten könnte (Tabelle 1, Nr. 4). [9] Zur weiteren Reaktionsoptimierung wurde das Lösungs-mittel variiert, wobei aber keine nennenswerten Unterschiede in der Stereokontrolle zu beobachten waren (Tabelle 1, Nr. 5-9). In Tetrahydrofuran (THF) und DMSO (Dimethylsulfoxid) wird das Produkt 3 a erstaunlicherweise nicht gebildet (Tabelle 1, Nr. 10 und 11). Aufgrund der kurzen Reaktionszeit und des besseren Reaktionsverlaufs wurde für die weiteren Studien Ethanol als Solvens gewählt. Experimente bei tieferen Temperat...
