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C2型轴对称手性双噁唑啉(BOX)配体

William Sommer, Daniel Weibel

C2型轴对称手性双噁唑啉(BOX)是优势结构,因为它们以前所未有的选择性促进了大量合成转化。1 1991年,Evans2和Corey3在同一期《Journal of American Chemistry》上发表了两篇文章。这两篇文章报道了快速发展的BOX配体作为手性配体成功应用于有机合成反应中。

Evans描述了406147和三氟甲磺酸铜(Cu(I)OTf)形成的络合物催化使用重氮酯的烯烃的环丙烷化。底物酯中引入大位阻的2,6二丁基-4甲基苯基(BHT),可以增加反式构型的产物 (方案1)。2

Box方案

方案1

在一项相关实验中,Evans发布了首个手性催化苯乙烯不对称构建氮杂环丙烷的反应。4 两年后,他在一则文章中报道了对这一前期工作的拓展(方案 2)。使用络合Cu(I)OTf的BOX配体405000进行不对称催化苯乙烯合成氮杂环丙烷的反应,结果显示BOX配体中带苯基取代基的1优于具有位阻需求的叔丁(t-Bu)基团 (方案2)。

Box方案

方案2

最近,Reiser等发现了一条双取代γ-丁内酯的通用途径。在Cu(I)催化使用重氮酯的呋喃的不对称环丙烷化反应中,试用双(4异丙基噁唑啉)680192用作手性配体(方案3)。该反应放大到50–100g水平进行时,仍可以保持对应选择性不受降低。5

Box方案

方案3

1991年,在《Journal of American Chemical Society》发表的文章中,Corey在Fe(III)催化的对映选择性Diels–Alder反应中使用了BOX配体405000(方案4)。3

Box方案

方案 4

两年后,Evans报道了使用BOX配体 406147参与的不对称路易斯酸Cu(II)催化未取代丙烯酰胺的Diels–Alder反应。6 该反应产率高,对endo非对映异构体具有优异的对映选择性(方案5)。Evans进一步的研究显示最优配体和催化剂组合是BOX 406147 和Cu(II),最好的配对离子是OTf和SbF61

Box方案

方案 5

4-芳基和4-烷基取代的BOX催化剂广泛用于很多反应1,并且它们的催化效果具有较好的代表性。但是其他结构的BOX配体也已成功应用于相关不对称合成反应中。BOX配体405981 已用于不对称Cu(I)催化的Mannich反应来高效合成高度功能化的4-氧-谷氨酸酯衍生物(方案 6)。7

Box方案

方案6

最近,Ma等报道了464155不对称CuI/双噁唑啉催化引入丙炔酸酯和末端炔酮到1-酰基吡啶盐,获得对映选择性优异高度功能化的二氢吡啶衍生物(方案7)。8 据发现,连接炔烃的羰基对引入基团的对映选择性至关重要。

Box方案

方案7

材料
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参考文献

1.
Desimoni G, Faita G, Jørgensen KA. 2006. C2-Symmetric Chiral Bis(Oxazoline) Ligands in Asymmetric Catalysis. Chem. Rev.. 106(9):3561-3651. http://dx.doi.org/10.1021/cr0505324
2.
Ghosh AK, Mathivanan P, Cappiello J. 1998. C2-Symmetric chiral bis(oxazoline)?metal complexes in catalytic asymmetric synthesis. Tetrahedron: Asymmetry. 9(1):1-45. http://dx.doi.org/10.1016/s0957-4166(97)00593-4
3.
Johnson JS, Evans DA. 2000. Chiral Bis(oxazoline) Copper(II) Complexes: Versatile Catalysts for Enantioselective Cycloaddition, Aldol, Michael, and Carbonyl Ene Reactions. Acc. Chem. Res.. 33(6):325-335. http://dx.doi.org/10.1021/ar960062n
4.
Evans DA, Woerpel KA, Hinman MM, Faul MM. 1991. Bis(oxazolines) as chiral ligands in metal-catalyzed asymmetric reactions.Catalytic, asymmetric cyclopropanation of olefins. J. Am. Chem. Soc.. 113(2):726-728. http://dx.doi.org/10.1021/ja00002a080
5.
Corey EJ, Imai N, Zhang HY. 1991. Designed catalyst for enantioselective Diels-Alder addition from a C2-symmetric chiral bis(oxazoline)-iron(III) complex. J. Am. Chem. Soc.. 113(2):728-729. http://dx.doi.org/10.1021/ja00002a081
6.
Evans DA, Faul MM, Bilodeau MT, Anderson BA, Barnes DM. 1993. Bis(oxazoline)-copper complexes as chiral catalysts for the enantioselective aziridination of olefins. J. Am. Chem. Soc.. 115(12):5328-5329. http://dx.doi.org/10.1021/ja00065a068
7.
Reiser O, Jezek E, Schall A, Kreitmeier P. Radical Cyclizations as Key Step for the Stereoselective Synthesis of Bi- and Tricyclic Sesquiterpene Lactones. Synlett. 2005(06):0915-0918. http://dx.doi.org/10.1055/s-2005-864827
8.
Chhor RB, Nosse B, Sörgel S, Böhm C, Seitz M, Reiser O. 2003. Enantioselective Synthesis of Paraconic Acids. Chem. Eur. J.. 9(1):260-270. http://dx.doi.org/10.1002/chem.200390019
9.
Evans DA, Miller SJ, Lectka T. 1993. Bis(oxazoline)copper(II) complexes as chiral catalysts for the enantioselective Diels-Alder reaction. J. Am. Chem. Soc.. 115(14):6460-6461. http://dx.doi.org/10.1021/ja00067a091
10.
Sun Z, Yu S, Ding Z, Ma D. 2007. Am. Chem. Soc.. 1299300‑9301.
11.
Sun Z, Yu S, Ding Z, Ma D. 2007. Enantioselective Addition of Activated Terminal Alkynes to 1-Acylpyridinium Salts Catalyzed by Cu?Bis(oxazoline) Complexes. J. Am. Chem. Soc.. 129(30):9300-9301. http://dx.doi.org/10.1021/ja0734849