二次アルキルβ-トリフルオロボラトアミドのステレオ特異的クロスカップリング
Deidre L Sandrock1, Ludivine Jean-Gérard, Cheng-yi Chen
1Roy and Diana Vagelos Laboratories, Department of Chemistry, University of Pennsylvania, 231 South 34th Street, Philadelphia, Pennsylvania 19104-6323, USA.
Journal of the American Chemical Society
|November 17, 2010
まとめ
研究者らは,エンアンチオイン濃縮アルキルボロン化合物のステレオスペシフィッククロスカップリングを達成しました. 内分子調整は,望ましくないβ-Hの除去を防止し,この重要な有機合成反応における製品選択性を高めます.
科学分野:
- 有機化学 オーガニック・ケミストリー
- 有機金属化学 有機金属化学
- カタリシス カタリシス カタリシス
背景:
- ステレオ特異的なクロスカップリング反応は,複雑な有機分子を構築するために不可欠です.
- 非ベンジル二次アルキルボロン化合物は,価値のある合成中間物質ですが,クロスカップリングには難しい基板です.
- ベータ-H除去は,収穫量と選択性を低下させる一般的な競合経路です.
研究 の 目的:
- エナンチオ濃縮された非ベンジル二次アルキルボロン化合物のステレオ特異的なクロスカップリング方法の開発.
- このような結合反応におけるβ-H除去の課題を克服するために.
- 定義された立体化学を持つ複雑な分子の効率的な合成を可能にします.
主な方法:
- クロスカップリング反応ではパラジウム触媒を用いた.
- サブストラットとして,エンアンチオ濃縮された非ベンジル二次アルキルボロン化合物を使用した.
- 補助カルボニル基を含む分子内調整戦略を組み込みました.
主要な成果:
- ターゲットアルキルボロン化合物のステレオスペシフィッククロスカップリングが成功しました.
- 製品形成に対する高い選択性を示し,β-H除去経路を抑制しています.
- 分子内調整は,反応経路を効果的に導いた.
結論:
- 開発された方法は,挑戦的なアルキルボロン基板のステレオスペシフィッククロスカップリングのための堅牢な経路を提供します.
- 分子内調整は,有機金属触媒の選択性を制御するための強力な戦略です.
- この進歩は,非対称合成と複雑な分子構築のためのツールキットを拡張します.
関連する概念動画
02:36Regioselectivity and Stereochemistry of Hydroboration
A significant aspect of hydroboration–oxidation is the regio- and stereochemical outcome of the reaction.
Hydroboration proceeds in a concerted fashion with the attack of borane on the π bond, giving a cyclic four-centered transition state. The –BH2 group is bonded to the less substituted carbon and –H to the more substituted carbon. The concerted nature requires the simultaneous addition of –H and –BH2 across the same face of the alkene giving syn stereochemistry.
Hydroboration proceeds in a concerted fashion with the attack of borane on the π bond, giving a cyclic four-centered transition state. The –BH2 group is bonded to the less substituted carbon and –H to the more substituted carbon. The concerted nature requires the simultaneous addition of –H and –BH2 across the same face of the alkene giving syn stereochemistry.
00:56Crossed Aldol Reaction Using Strong Bases: Directed Aldol Reaction
The reaction between two different carbonyl compounds comprising α hydrogen in the presence of a strong base like lithium diisopropylamide (LDA) to form a crossed aldol product is known as a directed aldol reaction. The directed aldol reaction is depicted in Figure 1.
01:29Diels–Alder Reaction Forming Bridged Bicyclic Products: Stereochemistry
Diels–Alder reactions between cyclic dienes locked in an s-cis configuration and dienophiles yield bridged bicyclic products.
01:14Crossed Aldol Reaction Using Weak Bases
This lesson deals with the crossed aldol reaction using weak bases. The self-condensation of an aldehyde having α hydrogen is prevented by adding it slowly to a mixture of formaldehyde and weak bases like hydroxide and alkoxide. Upon slow addition of the aldehyde, the base deprotonates the α carbon of the aldehyde to form the corresponding enolate. The enolate subsequently attacks the formaldehyde to form a single crossed product. Figure 1 depicts the aforementioned reaction.
03:08Hydroboration-Oxidation of Alkenes
In addition to the oxymercuration–demercuration method, which converts the alkenes to alcohols with Markovnikov orientation, a complementary hydroboration-oxidation method yields the anti-Markovnikov product. The hydroboration reaction, discovered in 1959 by H.C. Brown, involves the addition of a B–H bond of borane to an alkene giving an organoborane intermediate. The oxidation of this intermediate with basic hydrogen peroxide forms an alcohol.
01:07Alkylation of β-Ketoester Enolates: Acetoacetic Ester Synthesis
Acetoacetic ester synthesis is a method to obtain ketones from alkyl halides and β-keto esters. The reaction occurs in the presence of an alkoxide base that abstracts the acidic proton of the β-keto esters. The step results in an enolate ion which is doubly stabilized. The enolate then reacts with an alkyl halide via the SN2 process to produce an alkylated ester intermediate with a new C–C bond. The hydrolysis of the intermediate, followed by acidification, results in an alkylated β-keto acid.