Применение хиральных C2-симметричных вицинальных диаминов в асимметричном ситезисе

- Jan 24, 2018-

Хиральные C2-симметричные вицинальные диамины стали мощными инструментами для синтеза энантиомерно чистых соединений и в настоящее время широко используются в качестве хиральных вспомогательных веществ или лигандов для широкого спектра асимметричных химических превращений с эффективностью, сравнимой с результатами, полученными с близкородственными 1,2 -diols. (1 S, 2S) - 1,2-диаминоциклогексан (также названный (1S, 2S) - 1,2-циклогександиамин) вместе с его (1R, 2R) энантиомером обеспечивает отличные уровни асимметричной индукции во многих реакциях, для чего он стал лигандом выбора. Его применения в асимметричном синтезе и катализе часто включают в себя получение различных N, N'- замещенных производных.

 

Реагирующий реагент. Хотя (1S, 2S) - 1,2-диаминоциклогексан не является широко используемым разрешающим реагентом, он использовался для разрешения 1,2-диолов, наиболее важным применением которого является разрешение 1,1-бинафтола (BINOL) и другие атроизомерные спирты.

Бициклические фосфорамины, полученные из N, N'-диметилдиаминоциклогексана, были использованы для определения энантиомерной чистоты хиральных спиртов, аминов и тиолов с использованием спектроскопических и хроматографических методов. Тиофосфорамид, полученный из 1, позволяет определять энантиомерную чистоту спиртов с помощью 31 P ЯМР-анализа через гидроксильный аддукт 2 с отличным разрешением диастереомеров (экв. 1).

equation1.jpg

Хиральная вспомогательная. Хиральные 1,2-диамины часто использовались в качестве хиральных вспомогательных веществ в различных реакциях образования углерод-углеродных связей. Реакция диамина с альдегидом дает хираламин, который может подвергаться стереоселективным реакциям. Это было применено в синтезе энантиомерно чистых а-гидразиновальдегидов путем стереоселективного присоединения углеродных нуклеофилов к аминалу моногидразона глиоксаля (уравнения 2 и 3). В этой реакции использование 1,2-диаминоциклогексана приводило к более низким диастереомерным избыткам, чем к родственный 1,2-дифенилэтилендиамин.

equation2.jpg

equation3.jpg

Такое же хиральное вспомогательное вещество также использовалось для стереоселективного синтеза арен-хромовых комплексов: обработка ароматического аминамина гексакарбонилом хрома дает соответствующий комплекс с высоким диастереомерным избытком. Этот протокол был недавно применен в общем синтезе (-) - лазубина (экв. 4).

equation4.jpg

Успешное применение 1,2-диаминоциклогексана (в качестве его 1 R, 2R энантиомера ) в качестве хирального вспомогательного средства иллюстрируется диастереоселективным алкилированием энолата калия бис-амида ( 3 ) с помощью электрофилов, таких как бензилбромид, с получением бис-алкилированного продукты с отличной диастереоселективностью (экв. 5). Более низкие уровни индукции были получены с использованием родственного 1,2-дифенилэтилендиамина.

equation5.jpg

Хиральные имидазолины, такие как 4, полученные конденсацией иминоэфирных гидрохлоридов с (1S, 2S) - 1,2-диаминоциклогексаном , могут быть металлизированы и алкилированы с высокой стереоселективностью. Этот процесс является высокоэффективным для стереоселективного синтеза четвертичных бензильных стереогенных центров и применяется к полному синтезу мессембрина (экв. 6). (1S, 2S) -1,2-диаминоциклогексан здесь также дает более высокие диастереомерные избытки, чем 1,2-дифенилэтилендиамин в этой реакции.

equation6.jpg

Асимметричный синтез хиральных фосфоновых кислот был осуществлен исходя из алкилфосфонамидов 5, полученных из N, N '-диметилдиаминоциклогексана, которые легко получают конденсацией с алкилфосфонимидихлоридами (экв. 7). При металировании с сильным основанием соответствующий анион реагирует с большим разнообразием электрофилов с высокой стереоселективностью. Это было применено для добавления конъюгата, циклопропанирования, α- аминирования и энантиоселективных реакций Виттига (экв. 8).

equation7.jpg

equation8.jpg

Хиральный реагент. Диаминофенолборан ( 6 ), полученный из ( 1S, 2S ) -1,2-диаминоциклогексана , использовался в качестве источника кирального протона для энантиоселективного протонирования прохиральных циклических литий-енолятов с эй до 93% (экв. 9). ( 1S, 2S ) -1,2-диаминоциклогексан оказался высоко превосходящим 1,2-дифенилэтилендиамин или бис-нафтиламин.

equation9.jpg

Хиральный лиганд для асимметричного катализа. ( 1S, 2S) - 1,2-диаминоциклогексан и его производные являются одними из наиболее часто используемых хиральных лигандов для различных каталитических асимметричных превращений. N, N' -дизамещение позволяет осуществлять точную настройку стерических и электронных свойств каждого лиганда с использованием либо электронно-деформирующих, либо электронно-донорных заместителей. Основными производными являются бис-алкильные, бис-ацильные, бис-сульфонильные и бис-иминосоединения.

 

(1S, 2S) -1,2-диаминоциклогексан. ( 1S, 2S) - 1,2-диаминоциклогексан вместе с другими хиральными 1,2-диаминами был использован в качестве лиганда для катализируемого рутением гидрирования кетонов. Хиральные комплексы диаминового бисфосфина-рутения (II) показали высокую эффективность каталитического переноса водорода из изопропанола в ароматические и конъюгированные кетоны (экв. 10). Комплексы, в том числе (1S, 2S) 1,2-диаминоциклогексан, дали несколько более низкие значения, чем у 1,2-дифенилэтилендиамина или 1,1-дианизил-2-изопропил-1,2-этилендиамина (DAIPEN). Энантиоселективное восстановление кетонов также может быть осуществлено с полигидроксисиланом в присутствии комплекса диаминового цинка. Используя ( 1S, 2S ) -1,2-диаминоциклогексан или его алкилированные производные, ee были ниже, чем с другими хиральными диаминами.

equation 10.jpg

Другим применением свободного диамина в качестве лиганда для асимметричного катализа является реакция Михаэля циклических п-кетоэфиров с метилвинилкетоном, которая была выполнена с помощью комплекса никеля (II) - (1S, 2S) - 1,2-диаминоциклогексана , с ee до 91% (экв. 11).

equation 11.jpg