Enantiomerically Pure 3,?-Dioxa-2-azabicyclo[3.3.0]octanes by Intramolecular 1,3-Dipolar Cycloaddition of NitronesStarting with chiral non-racemic esters of lactic acid 7 and mandelic acid 8, respectively, chiral nitrones 4 have been prepared. They spontaneously undergo an intramolecular cycloaddition which proceeds with asymmetric induction by the chiral center yielding exclusively the bicyclic compounds 5 in enantiomerically pure form. Reductive opening of the isoxazolidine ring affords tetrahydrofuran derivatives 13 with an y-amino alcohol group. Reaction of 13 with (-)-camphanoyl chloride gives the esters 14. Their 'H-NMR spectra reveal a diastereomeric purity of at least 98%.Fur Nitrone vom Typ der 2-substituierten 5-Hexen-1-Abtrennung von 6 -mit hohem EnantiomerenuberschuS imin-N-oxide 1 sind die Ubergangszustande der intramo-zu erhalten.
R2
RI
Induktion sollte daher zur bevorzugten Bildung eines derbeiden cis-verknupften diastereomeren Produkte 2 oder 3 fiihren. 0 H U 1 2 3Derartige Reaktionen sind bisher meist nur rnit hoher substituierten, von Zuckern abgeleiteten Nitronen beschrieben *). Bei neueren Beispielen sind Nitron-und Alkengruppe durch eine Estergruppierung verbunden3). In all diesen Fallen verlauft die intramolekulare Cycloaddition rnit hoher Diastereoselektivitat; es entstehen ausschlieI3lich oder uberwiegend bicyclische Verbindungen vom Typ 2 mit dem Rest R1 in exo-Position4).Wahrend Heteroatom-substituierte 6-Hepten-l-imin-Noxide in Analogie zu den einfachen 6-Hepten-1-imin-N-oxiden bei ihrer intramolekularen Cycloaddition in der Regel Gemische aus cis-und trans-anellierten und iiberbriickten Produkten ergeben, entstehen aus Nitronen 4 (R1 = H) und ihren Schwefelanalogen regio-und stereoselektiv ausschliel3lich cis-verknupfte anellierte Produkte 5! Wir erwarteten daher bei der intramolekularen Cycloaddition von 2-substituierten Nitronen 4 die Bildung der cis-anellierten bicyclischen Verbindungen 5 und 6 mit deutlicher Bevorzugung von 5. Ausgehend von chiralen, nicht-racemischen Verbindungen sollte es auch moglich sein, 5 -gegebenenfalls nach 4 5 n 6Voraussetzung dafur ist allerdings, daI3 die Darstellung der chiralen Nitrone 4 und ihre intramolekulare Cycloaddition ohne nennenswerte Racemisierung ablauft. Eine Racemisierung von Nitronen mit C-2 als chiralem Zentrum ware immerhin iiber die entsprechende tautomere Hydroxyenamin-Form moglich. Diese laDt sich zwar nur in Ausnahmefallen direkt nachweisen6), ihr intermediares Auftreten wird aber durch die leichte Bildung von ,,Nitron-Dimeren" durch Cycloaddition zwischen Nitron-und Hydroxyenamin-Form angezeigt 6d).
A. Darstellung der chiralen Nitrone 4 und ihre intramolekulare Cycloaddition(S)-Milchsaureester 7 und (S)-Mandelsaureester 8 wurden mit Allylbromid und Silber(1)-oxid in die entsprechenden Ester 9 bzw. 10 Ubergefuhrt'). Deren Reduktion mit Diisobutylaluminiumhydrid (DIBAL)" ergdb die Aldehyde 11 und 12, die direkt rnit N-substituierten Hydroxylaminen zu den Nitronen 4 umgesetzt wurden. Diese lieBen sich jedoch nicht isolieren, sondern g...