Stereoselective Construction of Quaternary Stereocenters

Christoffers, Jens; Baro, Angelika

doi:10.1002/adsc.200505165

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“…The enantioenriched nitrogen heterocycles bearing quaternary stereocenters 9 are difficult to prepare in enantioenriched form by other methods, although their importance is highlighted by the synthesis of target compounds such as (+)-vincamine, madindolines A and B, 19 quadrigemine C, and conessine. 33,34 Catalytic rates of N-deuterium-enriched aminoalkene cyclizations are slower than corresponding naturally abundant isotopomers; however, the effect of N-deuteration on stereoselectivity varies case-to-case. In (C 5 Me 5 ) 2 LnCH(SiMe 3 ) 2 -catalyzed cyclizations of racemic aminoalkenes, 2,5-dimethylpyrrolidine is formed with trans selectivity (up to 50:1 in the presence of propylamine), whereas 2,5-dimethylpyrrolidine-d 2 forms with a 1:1 cis:trans ratio.…”

Section: Journal Of the American Chemical Societymentioning

confidence: 99%

Zirconium-Catalyzed Desymmetrization of Aminodialkenes and Aminodialkynes through Enantioselective Hydroamination

2015

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The catalytic addition of alkenes and amines (hydroamination) typically provides α-or β-amino stereocenters directly through C-N or C-H bond formation. Alternatively, desymmetrization reactions of symmetrical aminodialkenes or aminodialkynes provide access to stereogenic centers with the position controlled by the substrate's structure. In the present study of an enantioselective zirconium-catalyzed hydroamination, stereocenters resulting from C-N bond formation and desymmetrization of a prochiral quaternary center are independently controlled by the catalyst and reaction conditions. Using a single catalyst, the method provides selective access to either diastereomer of optically enriched five-, six-, and seven-membered cyclic amines from aminodialkenes and enantioselective synthesis of five-, six-, and seven-membered cyclic imines from aminodialkynes. Experiments on hydroamination of aminodialkenes testing the effects of the catalyst:substrate ratio, the absolute concentration of the catalyst, and the absolute initial concentration of the primary amine substrate show that the latter parameter strongly influences the stereoselectivity of the desymmetrization process, whereas the absolute configuration of the α-amino stereocenter generated by C-N bond formation is not affected by these parameters. Interestingly, isotopic substitution (H2NR vs D2NR) of the substrate enhances the stereoselectivity of the enantioselective and diastereoselective processes in aminodialkene cyclization and the peripheral stereocenter in aminodialkyne desymmetrization/cyclization. ABSTRACT: The catalytic addition of alkenes and amines (hydroamination) typically provides α-or β-amino stereocenters directly through C−N or C−H bond formation. Alternatively, desymmetrization reactions of symmetrical aminodialkenes or aminodialkynes provide access to stereogenic centers with the position controlled by the substrate's structure. In the present study of an enantioselective zirconium-catalyzed hydroamination, stereocenters resulting from C−N bond formation and desymmetrization of a prochiral quaternary center are independently controlled by the catalyst and reaction conditions. Using a single catalyst, the method provides selective access to either diastereomer of optically enriched five-, six-, and seven-membered cyclic amines from aminodialkenes and enantioselective synthesis of five-, six-, and seven-membered cyclic imines from aminodialkynes. Experiments on hydroamination of aminodialkenes testing the effects of the catalyst:substrate ratio, the absolute concentration of the catalyst, and the absolute initial concentration of the primary amine substrate show that the latter parameter strongly influences the stereoselectivity of the desymmetrization process, whereas the absolute configuration of the α-amino stereocenter generated by C−N bond formation is not affected by these parameters. Interestingly, isotopic substitution (H 2 NR vs D 2 NR) of the substrate enhances the stereoselectivity of the enantioselective and diastereoselecti...

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Section: Journal Of the American Chemical Societymentioning

confidence: 99%

Zirconium-Catalyzed Desymmetrization of Aminodialkenes and Aminodialkynes through Enantioselective Hydroamination

2015

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“…[167] . Die Reaktion ist ein interessanter Syntheseweg für chirale quartäre Kohlenstoffzentren [168][169][170][171][172][173][174] und wurde vor kurzem auf die asymmetrische Synthese der chiralen Succinimide 52 sowie der chiralen gButyrolactone 53 und 54 angewendet. [175] Auf der ähnlichen Additionsreaktion an die ungesättigten Malonsäureester 55 beruht die Synthese von acyclischen Desoxypropionat-Bausteinen, die ein wichtiges Strukturmotiv zahlreicher Naturstoffe sind (Schema 18).…”

Section: Abfangen Von Reaktionszwischenstufen Mit Elektrophilenunclassified

“…[225] Die besten Ergebnisse wurden mit cycli- [168][169][170][171][172][173][174] mit bis zu 96 % ee isoliert. Die besten Ergebnisse wurden mit cyclischen Methyl-sowie ungesättigten, Butenyl-oder Propenyl-substituierten Enonen und bei Verwendung der sterisch anspruchsvollen Biphenol-Phosphoramidit-Liganden L25 erzielt.…”

Section: Kupferkatalysierte Konjugierte Additionen Mit Trialkylaluminunclassified

Phosphoramidite: privilegierte Liganden in der asymmetrischen Katalyse

2010

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Die asymmetrische Katalyse mit Übergangsmetallkomplexen ist die Grundlage unzähliger stereoselektiver Umwandlungen und hat damit das Bild der modernen Synthesechemie gewandelt. Der Schlüssel zum Erfolg war die Entwicklung chiraler Liganden zur Kontrolle der Regio‐, Diastereo‐ und Enantioselektivität. Dabei haben sich Phosphoramidite als eine äußerst vielseitige und leicht zugängliche Klasse von chiralen Liganden erwiesen. Ihre modulare Struktur ermöglicht die Herstellung von Ligandenbibliotheken und erleichtert die Feinabstimmung für eine bestimmte katalytische Reaktion. Phosphoramidite bewirken oft außerordentlich hohe Stereoselektivitäten, und ihre einzähnige Natur ist in der kombinatorischen Katalyse, die gemischte Liganden verwendet, unverzichtbar. In diesem Aufsatz werden neue Entwicklungen in der asymmetrischen Katalyse mit Phosphoramiditen diskutiert, wobei der Schwerpunkt auf der Bildung von Kohlenstoff‐ Kohlenstoff‐ und Kohlenstoff‐Heteroatom‐Bindungen liegt.

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“…Diese Entwicklung basiert auf der retrosynthetischen Analyse, die in Schema 1 gezeigt ist. Das quartäre Stereozentrum [12] sollte durch eine regio-, enantio-und diastereoselektive C4-Alkylierung eines Azlactons 8, das als Syntheseäquivalent eines d 2 /a 1 -Synthons 7 dient, gebildet werden. [13] Wir mutmaßten, dass Nitroolefine 6 geeignete Syntheseäquivalente für ein a 2 /d 0 -Synthon 5 sein würden, [14] da sie als Michael-Akzeptoren fungieren kçnnen [15] und die Nitrogruppe außerdem eine Nef-artige Reaktion eingehen kçnnte, [16] an der auch Ac 2 O und ein Acetatsalz beteiligt sind.…”

unclassified