Ruthenium‐NHC‐katalysierte hoch asymmetrische Hydrierung von Benzofuranen

Abstract

Die asymmetrische Hydrierung von aromatischen und heteroaromatischen Verbindungen ist einer der direktesten Wege zur Synthese von gesättigten oder teilweise gesättigten cyclischen Molekülen, die in vielen biologisch aktiven Verbindungen enthalten sind. [1] Beginnend mit einer Arbeit von Murata und Mitarbeitern im Jahr 1987, welche bei der Hydrierung von 2-Methylchinoxalin erstmals einen Enantiomerenüberschuss erzielen konnten, wurden beeindruckende Fortschritte in der asymmetrischen Hydrierung von gewissen Heterocyclen gemacht. Hauptsächlich N-Heterocyclen wie Chinoline, [3] Chinoxaline [2,4] und Indole [5] wurden erfolgreich mit über 90 % ee auf homogenkatalysiertem Weg unter Verwendung von Übergangsmetallkatalysatoren oder Brønsted-Säure-Organokatalysatoren zu den entsprechenden Tetrahydrochinolinen, Tetrahydrochinoxalinen und Indolinen reduziert. Trotz großer Anstrengungen in den letzten Jahren stellt die asymmetrische Hydrierung einiger wichtiger Substratklassen, speziell (Nicht-N-)Heterocyclen wie Furane, Thiophene, Benzofurane und Benzothiophene noch immer eine Herausforderung dar. Daher sind neue, effiziente und hoch enantioselektive Methoden, welche Zugang zu den entsprechenden reduzierten Analoga bieten, äußerst wünschenswert.In der Literatur finden sich zahlreiche Berichte zur Synthese von 2,3-Dihydrobenzofuranen. [6] Auch wenn die Hydrierung als der direkteste Weg zu diesen Produkten erscheint, ist dieser Prozess schwieriger als die Hydrierung vieler anderer heterocyclischer Verbindungen. [7] Häufig wird die teilweise Zersetzung des Furanrings zum 2-Ethylcyclohexanol und b-Cyclohexylethanol beobachtet [6,8] Bezüglich der asymmetrischen Hydrierung von Benzofuranen finden sich lediglich zwei Berichte in der Literatur: 2003 konnten Baiker und Mitarbeiter mit einer Kombination aus Pd/Al 2 O 3 und Cinchonidinderivaten die reduzierte 2-Benzofurancarbonsäure mit 50 % ee in geringer Ausbeute erhalten. [9] Auf dem Gebiet der homogenen Katalyse nutzten Pfaltz und Mitarbeiter Pyridin-Phosphinit-Iridium-Komplexe um einige 2,3-Dihydrobenzofurane mit exzellenten Enantiomerenüberschüssen zu erhalten (Schema 1). [10] Allerdings waren längere Reaktionszeiten nçtig, und es wurden nur drei dieser Substrate beschrieben. Hier berichten wir über eine sehr effiziente, hoch regio-und enantioselektive Hydrierung von substituierten Benzofuranen unter milden Bedingungen.

Chiral Transition‐Metal Complexes of Phenanthro‐Annulated N‐Heterocyclic Carbenes – Synthesis and Reactivity

“…The molecular structures of 9 and 10 are shown in Figures 6 and 7, and selected bond lengths and angles are given in Table 1. [5,18,[51][52][53][54][55][56][57][58][59][60][61][62][63][64][65][66][67][68] Complexes 9 and 10 were tested in the asymmetric transfer hydrogenation of acetophenone with 2-propanol as a hydrogen donor and both showed catalytic activity. The structure determination revealed that the chiral substituent is in a position in which the proton points toward the metal center (Ru-H ca.…”

“…Although heterogeneous catalysis is more common, homogeneous catalysts often have the advantage of milder reaction conditions and higher selectivity. [17][18][19][20] The low chiral induction is possibly because ing free carbenes 4 and 5, which were isolated without dimerization. [1][2][3][4] Particularly in the pharmaceutical chemistry, pure enantiomers are often desired.…”

Die selektive Arenhydrierung bietet einen direkten Zugang zu gesättigten Carbo‐ und Heterocyclen

“…Außerdem kçnnen chirale Rutheniumkomplexe die enantioselektive Hydrierung von (Hetero-)Arenen katalysieren. [36d] Noch breiter anwendbar hinsichtlich der Zahl und Verschiedenheit der mçglichen (Hetero-)Arenstrukturen ist vermutlich lediglich das von der Glorius-Gruppe entwickelte Ruthenium-bis(NHC)-Katalysatorsystem V (NHC = N-heterocyclisches Carben), [37] dessen Entwicklung von Chaudrets Komplex inspiriert wurde. [34] Die Kuwano-Gruppe entwickelte ein System aus dem privilegierten trans-chelatisierenden, chiralen 2,2''-Bis[1-(diphenylphosphino)ethyl]-1,1''-biferrocen(PhTRAP)-Liganden (25)m it einem Rutheniumvorläufer unter basischen Bedingungen (IV).…”

“…[36] Besonders hervorzuheben ist die Hydrierung der stark aromatischen Naphthaline. [36d] Noch breiter anwendbar hinsichtlich der Zahl und Verschiedenheit der mçglichen (Hetero-)Arenstrukturen ist vermutlich lediglich das von der Glorius-Gruppe entwickelte Ruthenium-bis(NHC)-Katalysatorsystem V (NHC = N-heterocyclisches Carben), [37] dessen Entwicklung von Chaudrets Komplex inspiriert wurde. [38] Dieser Katalysator kann durch Deprotonierung des chiralen NHC-Vorläufers 26 [37g] in Gegenwart einer Rutheniumquelle hergestellt werden und katalysiert sogar die Hydrierung von Thiophenen und Benzothiophenen, die zu stark koordinierenden Produkten führt.…”

Ruthenium‐NHC‐katalysierte asymmetrische Hydrierung von Indolizinen: Zugang zu Indolizidin‐Alkaloiden

“…[7] Grçßtenteils wurden N-Heterocyclen wie (Iso)Chinoline, [8] Chinoxaline [9] und Indole [10] erfolgreich zu den entsprechenden Tetrahydro(iso)chinolinen, Tetrahydrochinoxalinen und Indolinen hydriert. Kürzlich wurde die asymmetrische Hydrierung anspruchsvoller, N-freier Substrate wie Benzofurane, [11] Benzothiophene und Thiophene [12] sowie carbocyclischer Ringe in Aromaten [13] erreicht. In den letzteren Fällen lag der Schlüssel zum Erfolg in der Entwicklung robuster und selektiverer Katalysatoren.…”