Synthese chiraler Liganden mit [3.3.0]- und [3.3.1]-bicyclischem Grundgerüst und ihre Anwendung in der enantioselektiven Übergangsmetall-Katayse

Abstract

Die asymmetrische Synthese mit chiralen Übergangsmetallkomplexen gewinnt in der großtechnischen Produktion enantiomerenreiner Wirkstoffe zunehmend an Bedeutung. Daher besteht nach wie vor besonderes Interesse an der Entwicklung neuer Ligandensystemen für derartige Reaktionstypen. In der vorliegenden Arbeit wurden am Beispiel chiraler Aminoalkohole zwei unterschiedliche Syntheserouten zu einem neuen Ligandentyp mit einem Struktur-prägenden [3.3.1]-bicyclischen Grundgerüst, dem Bispidin, entwickelt. Die lineare Synthese ermöglicht die Einführung unterschiedlicher Substitutionsmuster, während sich die konvergente Synthese durch ihre hohe Effizienz auszeichnete. Hierbei ließen sich auch das Methylbispidin, Oxobispidin und ein dem Bispidin ähnliches [3.3.0]-bicyclisches Diamin erfolgreich einsetzen. Mit den chiralen Aminoalkoholen als Liganden bei der Nickel-katalysierten konjugierten Addition von Diethylzink an Chalcon ließen sich Enantioselektivitäten von bis zu 85% ee erzielen. Am Beispiel chiraler Oxazolin-Liganden mit [3.3.1]-bicyclischem Grundgerüst konnte die Vielseitigkeit der konvergenten Synthesestrategie demonstriert werden, die sich, wie die Synthese chiraler Phosphoramidit-Liganden zeigte, auch auf labile Funktionalitäten anwenden ließ. Im Fall der chiralen Phosphoramidite wurde deutlich, daß die Natur des bicyclischen Grundgerüstes ebenfalls die Selektivität bei asymmetrischen Reaktionen beeinflußt. Phosphoramidite mit einem [3.3.1]-bicyclischen Grundgerüst ermöglichten bei der Kupfer-katalysierten konjugierten Addition von Dialkylzinkreagenzien an Chalcon Enantioselektivitäten von bis zu 81% ee, während in Gegenwart von Phosphoramidit-Liganden, die das [3.3.0]-bicyclische Grundgerüst besaßen, die Rhodium-katalysierte Hydrierung von Itaconsäuredimethylester mit Selektivitäten von bis zu 90% ee verlief.