Jump to content

Бисоксазолиновый лиганд

Бис(оксазолиновые) лиганды (часто сокращенно BOX-лиганды ) представляют собой класс привилегированных хиральных лигандов, содержащих два оксазолиновых кольца. Они обычно C 2 -симметричны и существуют в самых разных формах; структуры, основанные на CH 2 или пиридиновых при этом особенно распространены линкерах (часто обобщенные BOX и PyBOX соответственно). Координационные комплексы бис(оксазолиновых) лигандов используются в асимметричном катализе . Эти лиганды являются примерами C 2 -симметричных лигандов .

Синтез оксазолиновых колец хорошо известен и обычно осуществляется путем циклизации 2-аминоспирта с любой из ряда подходящих функциональных групп. В случае бис(оксазолинов) синтез удобнее всего осуществлять с использованием бифункциональных исходных материалов; поскольку это позволяет производить оба кольца одновременно. Из подходящих материалов дикарбоновые или динитрильные наиболее широко доступны соединения, и, следовательно, большинство бис(оксазолиновых) лигандов получают из этих материалов.

Частично успех мотивов BOX и PyBOX заключается в их удобном одностадийном синтезе из малононитрила и дипиколиновой кислоты , которые коммерчески доступны по низкой цене. Хиральность придается аминоспиртам, поскольку они получены из аминокислот и, следовательно, являются хиральными (например, валинол ).

Каталитические приложения

[ редактировать ]

В целом, для BOX-лигандов с метиленовым мостиком стереохимический результат согласуется с скрученным плоским плоским промежуточным соединением, которое было предложено на основе родственных кристаллических структур. [1] [2] Заместитель в 4-м положении оксазолина блокирует одну энантиотопную грань субстрата, что приводит к энантиоселективности. Это продемонстрировано в следующей реакции альдольного типа: [3] но применим к широкому кругу реакций, таких как Манниха , реакции типа [4] еновая реакция , [5] Михаил , дополнение [6] Nazarov cyclization , [7] и гетеро- реакция Дильса-Альдера . [8]

Боксовая стереохимическая модель
Box stereochemical model

С другой стороны, двухточечное связывание с кислотой Льюиса, несущей меридионально тридентатный лиганд PyBOX, приведет к образованию квадратно-пирамидального комплекса. Исследование с использованием (бензилокси)ацетальдегида в качестве электрофила показало, что стереохимический результат соответствует связыванию карбонильного кислорода экваториально и эфирному связыванию кислорода аксиально. [9]

Стереохимическая модель PyBox
PyBox stereochemical model

Металлокомплексы, включающие бис(оксазолиновые) лиганды, эффективны для широкого спектра асимметричных каталитических превращений и являются предметом многочисленных обзоров литературы. [10] [11] [12] Нейтральный характер бис(оксазолинов) делает их хорошо подходящими для использования с благородными металлами , особенно распространены комплексы меди. [11] Их наиболее важные и часто используемые применения связаны с реакциями образования углерод-углеродных связей.

Реакции образования углерод-углеродной связи

[ редактировать ]

Было обнаружено, что бис (оксазолиновые) лиганды эффективны для ряда реакций асимметричного циклоприсоединения , это началось с самого первого применения BOX-лигандов в карбеноидных циклопропанациях. [13] и был расширен за счет включения реакций 1,3-диполярного циклоприсоединения и реакций Дильса-Альдера . Бисоксазолиновые лиганды также оказались эффективными для альдольных , Михаэльских и еновых реакций , среди многих других.

Эванс 1997: [14] BOX помог реакции Альдола
Аггарвал 1998: [15] BOX способствовал реакции Дильса-Альдера, приводящей к синтезу вербенона . Окончательное превращение дифенилфосфорилазидом включает модифицированную перегруппировку Курциуса.

Другие реакции

[ редактировать ]

Успех бис(оксазолиновых) лигандов для карбеноидного циклопропанирования привел к их применению для азиридинирования . Другая распространенная реакция — гидросилилирование , которая восходит к первому использованию лигандов PyBOX. [16] Другие нишевые применения включают в себя фторирования. катализаторы [17] и для циклизаций типа Вакера . [18]

Нисияма 1989: [16] Энантиоселективное гидросилилирование
Разработка бис(оксазолиновых) лигандов

Оксазолиновые лиганды были впервые использованы для асимметричного катализа в 1984 году, когда Brunner et al. показал единственный пример, наряду с рядом оснований Шиффа , как эффективный для энантиоселективного карбеноидного циклопропанирования . [19] Основания Шиффа были известными лигандами в то время, их использовал Рёдзи Ноёри во время открытия асимметричного катализа в 1968 году. [20] (за что он и Уильям С. Ноулз позже будут удостоены Нобелевской премии по химии ). На работы Бруннера повлияла работа Тадатоши Аратани, который работал с Ноёри. [21] прежде чем опубликовать ряд статей по энантиоселективному циклопропанированию с использованием оснований Шиффа. [22] [23] [24]

При этом первом использовании оксазолиновый лиганд показал плохие результаты, дав ee 4,9% по сравнению с 65,6% у одного из лигандов основания Шиффа. Однако Бруннер повторно исследовал оксазолиновые лиганды во время исследований монофенилирования диолов, что привело к разработке хиральных пиридиновых оксазолиновых лигандов, эффективность которых достигла 30,2% в 1986 году. [25] и 45% в 1989 г. [26] В том же году Андреас Пфальц и др. сообщили об использовании C 2 -симметричных полукорриновых лигандов для энантиоселективного карбеноидного циклопропанирования, достигнув впечатляющих результатов с EE между 92-97%. [27] Были сделаны ссылки на работы как Бруннера, так и Аратани, однако конструкция лигандов также во многом основывалась на его более ранних работах с различными макроциклами . [28] Однако недостатком этих лигандов было то, что они требовали многостадийного синтеза с низким общим выходом примерно 30%.

C 2 -симметричные бис(оксазолиновые) лиганды с аксиальной хиральностью.

Работа Бруннера привела к разработке первых бисоксазолинов Нишиямой и др., которые синтезировали первые лиганды PyBox в 1989 году. Эти лиганды использовались при гидросилилировании кетонов; достижение ee до 93% [16] О первых BOX-лигандах сообщили год спустя Масамунэ и др. [13] и впервые были использованы в реакциях карбеноидного циклопропанирования, катализируемых медью; достижение ee до 99% при молярной нагрузке 1%. Для того времени это был выдающийся результат, вызвавший значительный интерес к мотиву BOX. Поскольку синтез 2-оксазолиновых колец в это время уже был хорошо налажен (обзоры литературы 1949 г. [29] и 1971 год [30] ), исследования продвигались быстро, и в течение года были опубликованы статьи новых групп. [31] [32] и обзорные статьи, которые будут опубликованы к 1996 году. [33] Сегодня существует значительное количество бис (оксазолиновых) лигандов; структурно они по-прежнему во многом основаны на классических мотивах BOX и PyBOX, однако они также включают ряд альтернативных структур, таких как аксиально-хиральные соединения. [34] [35]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Эванс, Дэвид А.; Миллер, Скотт Дж.; Лекка, Томас; фон Мэтт, Питер (1 августа 1999 г.). «Хиральные комплексы бис(оксазолина)меди(II) как кислотные катализаторы Льюиса для энантиоселективной реакции Дильса-Альдера». Журнал Американского химического общества . 121 (33): 7559–7573. дои : 10.1021/ja991190k .
  2. ^ Торхауге, Джейкоб; Роберсон, Марк; Хейзелл, Рита Г.; Йоргенсен, Карл Анкер (15 апреля 2002 г.). «О промежуточных продуктах в хиральных энантиоселективных реакциях, катализируемых бис (оксазолином) медью (II) - экспериментальные и теоретические исследования». Химия: Европейский журнал . 8 (8): 1888. doi : 10.1002/1521-3765(20020415)8:8<1888::AID-CHEM1888>3.0.CO;2-9 .
  3. ^ Эванс, Дэвид А.; Берджи, Кристофер С.; Козловски, Мариса С .; Трегей, Стивен В. (1 февраля 1999 г.). «Симметричные комплексы меди (II) как хиральные кислоты Льюиса. Область применения и механизм каталитического энантиоселективного альдольного присоединения енолсиланов к пируватным эфирам». Журнал Американского химического общества . 121 (4): 686–699. дои : 10.1021/ja982983u .
  4. ^ Мариго, Мауро; Кьерсгаард, Энн; Юл, Карстен; Гатергуд, Николас; Йоргенсен, Карл Анкер (23 мая 2003 г.). «Прямые каталитические асимметричные реакции Манниха малонатов и -кетоэфиров». Химия: Европейский журнал . 9 (10): 2359–2367. дои : 10.1002/chem.200204679 . ПМИД   12772311 .
  5. ^ Эванс, Дэвид А.; Берджи, Кристофер С.; Парас, Ник А.; Войковский, Томас; Трегей, Стивен В. (1 июня 1998 г.). «C2-симметричные комплексы меди (II) как хиральные кислоты Льюиса. Энантиоселективный катализ реакции глиоксилат-ен». Журнал Американского химического общества . 120 (23): 5824–5825. дои : 10.1021/ja980549m .
  6. ^ Эванс, Дэвид А.; Уиллис, Майкл С.; Джонстон, Джеффри Н. (1 сентября 1999 г.). «Каталитические энантиоселективные добавки Михаэля к производным ненасыщенных эфиров с использованием хиральных комплексов кислоты Льюиса меди (II)». Органические письма . 1 (6): 865–868. дои : 10.1021/ol9901570 . ПМИД   10823215 .
  7. ^ Аггарвал, Вариндер К.; Белфилд, Эндрю Дж. (1 декабря 2003 г.). «Каталитические асимметричные реакции Назарова, стимулируемые хиральными комплексами кислот Льюиса». Органические письма . 5 (26): 5075–5078. дои : 10.1021/ol036133h . ПМИД   14682768 .
  8. ^ Яо, Сулан; Йохансен, Могенс; Одрен, Элен; Хейзелл, Рита Г.; Йоргенсен, Карл Анкер (1 сентября 1998 г.). «Каталитические асимметричные реакции гетеро-Дильса-Альдера кетонов: химзиматические реакции». Журнал Американского химического общества . 120 (34): 8599–8605. дои : 10.1021/ja981710w .
  9. ^ Эванс, Дэвид А.; Козловски, Мариса С.; Марри, Джерри А.; Берджи, Кристофер С.; Кампос, Кевин Р.; Коннелл, Брайан Т.; Стейплс, Ричард Дж. (1 февраля 1999 г.). « C 2 -симметричные комплексы меди (II) как хиральные кислоты Льюиса. Область применения и механизм каталитического энантиоселективного альдольного присоединения енолсиланов к (бензилокси) ацетальдегиду». Журнал Американского химического общества . 121 (4): 669–685. дои : 10.1021/ja9829822 .
  10. ^ Гош, Арун К.; Мативанан, Пакиараджан; Каппиелло, Джон (1998). «C 2 -Симметричные хиральные комплексы бис(оксазолин)-металл в каталитическом асимметричном синтезе» . Тетраэдр: Асимметрия . 9 (1): 1–45. дои : 10.1016/S0957-4166(97)00593-4 . ПМК   6234853 . ПМИД   30457575 .
  11. ^ Jump up to: а б Джонсон, Джеффри С.; Эванс, Дэвид А. (1 июня 2000 г.). «Хиральные комплексы бис (оксазолина) меди (II): универсальные катализаторы для реакций энантиоселективного циклоприсоединения, реакций альдола, Михаэля и карбонильных енов». Отчеты о химических исследованиях . 33 (6): 325–335. дои : 10.1021/ar960062n . ПМИД   10891050 .
  12. ^ Дезимони, Джованни; Фаита, Джузеппе; Йоргенсен, Карл Анкер (9 ноября 2011 г.). «Обновление 1: C 2 -симметричные хиральные бис(оксазолиновые) лиганды в асимметричном катализе». Химические обзоры . 111 (11): PR284–PR437. дои : 10.1021/cr100339a . ПМИД   22077602 .
  13. ^ Jump up to: а б Ловенталь, Ричард Э; Абико, Ацуши; Масамунэ, Сатору (1990). «Асимметричное каталитическое циклопропанирование олефинов: бис-оксазолиновые комплексы меди». Буквы тетраэдра . 31 (42): 6005–6008. дои : 10.1016/S0040-4039(00)98014-6 .
  14. ^ Эванс, Дэвид А.; Макмиллан, Дэвид У.К.; Кампос, Кевин Р. (1 ноября 1997 г.). «-Симметричные комплексы олова (II) как хиральные кислоты Льюиса. Каталитические энантиоселективные антиальдольные добавки енолсиланов к глиоксилатным и пируватным эфирам». Журнал Американского химического общества . 119 (44): 10859–10860. дои : 10.1021/ja972547s .
  15. ^ Аггарвал, Вариндер К.; Андерсон, Эмма С.; Элфин Джонс, Д.; Обири, Керстин Б.; Джайлз, Роберт (1 января 1998 г.). «Каталитические асимметричные реакции Дильса – Альдера α-тиоакрилатов для получения норборненона» . Химические коммуникации (18): 1985–1986. дои : 10.1039/a805366i .
  16. ^ Jump up to: а б с Нисияма, Хисао; Сакагути, Хисао; Накамура, Такаши.; Хорихата, Михоко.; Кондо, Манабу; Ито, Кенджи. (1 марта 1989 г.). «Хиральные и C 2 -симметричные комплексы бис(оксазолинилпиридин)родия(III): эффективные катализаторы асимметричного гидросилилирования кетонов». Металлоорганические соединения . 8 (3): 846–848. дои : 10.1021/om00105a047 .
  17. ^ Ма, Джун-Ань; Каар, Доминик (2004). «Энантиоселективное электрофильное фторирование β-кетоэфиров, катализируемое трифлат-бис (оксазолином) меди (II)». Тетраэдр: Асимметрия . 15 (6): 1007–1011. дои : 10.1016/j.tetasy.2004.01.014 .
  18. ^ Уодзуми, Ясухиро; Киота, Хирокадзу; Като, Казухико; Огасавара, Масамичи; Хаяси, Тамио (1 марта 1999 г.). «Разработка и получение 3,3'-дизамещенных 2,2'-бис(оксазолил)-1,1'-бинафтилов (боксакс): новые хиральные бис(оксазолиновые) лиганды для каталитической асимметричной циклизации типа Вакера». Журнал органической химии . 64 (5): 1620–1625. дои : 10.1021/jo982104m . ПМИД   11674227 .
  19. ^ Бруннер, Анри; Милинг, Вольфганг (1 октября 1984 г.). «Энантиоселективное циклопропанирование 1,1-дифенилэтилена и диазоацетата медными катализаторами». Ежемесячные журналы по химии — Chemical Monthly . 115 (10): 1237–1254. дои : 10.1007/BF00809355 .
  20. ^ Нодзаки, Х.; Такая, Х.; Мориути, С.; Ноёри, Р. (1968). «Гомогенный катализ при разложении диазосоединений хелатами меди». Тетраэдр . 24 (9): 3655–3669. дои : 10.1016/S0040-4020(01)91998-2 .
  21. ^ Нодзаки, Х.; Аратани, Т.; Торая, Т.; Ноёри, Р. (1971). «Асимметричные синтезы с помощью (-)-спартеина, модифицированных металлорганическими реагентами». Тетраэдр . 27 (5): 905–913. дои : 10.1016/S0040-4020(01)92490-1 .
  22. ^ Аратани, Т.; Ёнеёси, Ю.; Нагасе, Т. (1975). «Асимметричный синтез хризантемовой кислоты. Применение медно-карбеноидной реакции». Буквы тетраэдра . 16 (21): 1707–1710. дои : 10.1016/S0040-4039(00)72239-8 .
  23. ^ Аратани, Т.; Ёнеёси, Ю.; Нагасе, Т. (1977). «Асимметричный синтез хризантемовой кислоты. Применение медно-карбеноидной реакции». Буквы тетраэдра . 18 (30): 2599–2602. дои : 10.1016/S0040-4039(01)83830-2 .
  24. ^ Аратани, Тадатоши; Ёнеёси, Юкио; Нагасе, Цунеюки (1982). «Асимметричный синтез перметровой кислоты. Стереохимия хиральной карбеноидной реакции меди». Буквы тетраэдра . 23 (6): 685–688. дои : 10.1016/S0040-4039(00)86922-1 .
  25. ^ Бруннер, Анри; Оберманн, Уве; Виммер, Питер (1 ноября 1986 г.). «Асимметричный катализ». Журнал металлоорганической химии . 316 (1–2): С1–С3. дои : 10.1016/0022-328X(86)82093-9 .
  26. ^ Бруннер, Анри; Оберманн, Уве; Виммер, Питер. (1 марта 1989 г.). «Асимметричный катализ. 44. Энантиоселективное монофенилирование диолов с помощью катализаторов ацетат меди/пиридинилоксазолин». Металлоорганические соединения . 8 (3): 821–826. дои : 10.1021/om00105a039 .
  27. ^ Фричи, Хьюго; Лейтенеггер, Урс; Пфальц, Андреас (1 ноября 1986 г.). «Хиральные медно-семикорриновые комплексы как энантиоселективные катализаторы циклопропанирования олефинов диазосоединениями». Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 25 (11): 1005–1006. дои : 10.1002/anie.198610051 .
  28. ^ Пфальц, Андреас (1999). «От химии Коррина к асимметричному катализу - личный отчет». Синлетт . 1999 (S1): 835–842. дои : 10.1055/s-1999-3122 .
  29. ^ Уайли, Ричард Х.; Беннетт, Леонард Л. (1949). «Химия оксазолинов». Химические обзоры . 44 (3): 447–476. дои : 10.1021/cr60139a002 .
  30. ^ Фрамп, Джон А. (1971). «Оксазолины. Их получение, реакции и применение». Химические обзоры . 71 (5): 483–505. дои : 10.1021/cr60273a003 .
  31. ^ Эванс, Дэвид А.; Верпель, Кейт А.; Хинман, Мира М.; Фаул, Маргарет М. (1 января 1991 г.). «Бис (оксазолины) как хиральные лиганды в асимметричных реакциях, катализируемых металлами. Каталитическое асимметрическое циклопропанирование олефинов». Журнал Американского химического общества . 113 (2): 726–728. дои : 10.1021/ja00002a080 .
  32. ^ Кори, Э.Дж.; Имаи, Нобуюки; Чжан, Хун Юэ (1 января 1991 г.). «Разработан катализатор энантиоселективного присоединения Дильса-Альдера из C2-симметричного хирального комплекса бис (оксазолин)-железо (III)». Журнал Американского химического общества . 113 (2): 728–729. дои : 10.1021/ja00002a081 .
  33. ^ Пфальц, Андреас; Адольфссон, Ганс; Вернмарк, Кеннет; Аасбо, Кари; Клинга, Мартти; Ромероза, Антонио (1 января 1996 г.). «Дизайн хиральных лигандов для асимметричного катализа: от C2-симметричных семикорринов и бисоксазолинов к несимметричным фосфинооксазолинам» (PDF) . Acta Chemica Scandinavica . 50 : 189–194. doi : 10.3891/acta.chem.scand.50-0189 .
  34. ^ Гант, Томас Г.; Ноэ, Марк С.; Кори, EJ (1 ноября 1995 г.). «Первый энантиоселективный синтез хемотаксического фактора сиренина путем внутримолекулярной [2 + 1] циклизации с использованием нового хирального катализатора». Буквы тетраэдра . 36 (48): 8745–8748. дои : 10.1016/0040-4039(95)01924-7 .
  35. ^ Охта, Тецуо; Ито, Джунджи; Хори, Казусигэ; Кодама, Хидехико; Фурукава, Исао (2000). «Катализируемое лантанидами асимметричное 1,3-диполярное циклоприсоединение нитронов к алкенам с использованием лигандов 3,3'-бис(2-оксазолил)-1,1'-би-2-нафтол (BINOL-Box)». Журнал металлоорганической химии . 603 (1): 6–12. дои : 10.1016/S0022-328X(00)00024-3 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: a9cdb44dad0b21f1f7cfe5ad1d77f378__1707436860
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/a9/78/a9cdb44dad0b21f1f7cfe5ad1d77f378.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Bisoxazoline ligand - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)