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Rhodium-katalysierte, asymmetrische Synthese:
Ligandendesign und Methodik
Von der Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften der
Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen zur Erlangung des
akademischen Grades eines Doktors der Naturwissenschaften genehmigte Dissertation
vorgelegt von
Diplom-Chemiker
René T. Stemmler
aus Frankfurt am Main
Berichter: Universitätsprofessor Dr. Carsten Bolm
Universitätsprofessor Dr. Walter Leitner
Tag der mündlichen Prüfung: 4. Juni 2007
Diese Dissertation ist auf den Internetseiten der Hochschulbibliothek online verfügbar.
AACHENER BEITRÄGE ZUR CHEMIE
Bibliografische Information der Deutschen BibliothekDie Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in derDeutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Da-ten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar.
Vertrieb:
1. Auflage 2007© Verlagsgruppe Mainz GmbH AachenSüsterfeldstr. 83, 52072 AachenTel. 0241/87 34 34Fax 0241/875577www.Verlag-Mainz.de
Herstellung:
Druck und Verlagshaus Mainz GmbH AachenSüsterfeldstraße 8352072 AachenTel. 0241/873434Fax 0241/875577www.DruckereiMainz.dewww.Druckservice-Aachen.de
Satz: nach Druckvorlage des AutorsUmschlaggestaltung: Druckerei Mainz
printed in GermanyD 82 (Diss. RWTH Aachen)
Das Werk einschließlich seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwendung ist ohne dieZustimmung des Herausgebers außerhalb der engen Grenzen des Urhebergesetzes unzulässig undstrafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und dieEinspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.
(Aachener Beiträge zur Chemie ; Bd. 79)Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007
René StemmlerRhodium-katalysierte, asymmetrische Synthese:Ligandendesign und Methodik
ISBN: 3-86130-561-51. Auflage 2007
„Je planmäßiger die Menschen vorgehen, desto wirksamer vermag sie der Zufall zu treffen.“ Die Physiker, Punkt 8 der 21 Punkte zu den Physikern von FRIEDRICH DÜRRENMATT.
„Was einmal gedacht wurde, kann nicht mehr zurückgenommen werden.“ MÖBIUS in Die Physiker von FRIEDRICH DÜRRENMATT.
Die vorliegende Arbeit wurde in der Zeit von Februar 2004 bis März 2007 am Institut für
Organische Chemie der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen unter
Leitung von Prof. Dr. Carsten Bolm angefertigt.
Herrn Prof. Dr. Carsten Bolm danke ich herzlich für die interessante Themenstellung und
die optimalen Arbeitsbedingungen in seiner Arbeitsgruppe. Ferner bin ich für seine stete
Unterstützung und die vielen gewährten Freiheiten während dieser Zeit dankbar.
Herrn Prof. Dr. Walter Leitner danke ich für die freundliche Übernahme des Korreferats.
Teile dieser Arbeit sind bereits veröffentlicht oder befinden sich im Druck:
(1) Planar-Chiral Cyrhetrenes for the Rhodium-Catalyzed Asymmetric 1,4-Addition and
the Hydrogenation of Enamides
R. T. Stemmler, C. Bolm, J. Org. Chem. 2005, 70, 9925 9931.
(2) An Unprecedented Rhodium-Catalyzed Asymmetric Intermolecular Hydroacylation
Reaction with Salicylaldehydes
R. T. Stemmler, C. Bolm, Adv. Synth. Catal. 2007, 349, 1185 1198.
(3) Synthesis of Novel Chiral Phosphine-Olefin Complexes and their Evaluation as
Ligands in the Rhodium-Catalyzed 1,4-Addition
R. T. Stemmler, C. Bolm, Synlett 2007, 1365 1370.
(4) Asymmetric Enamide Hydrogenation Using Planar-Chiral Cyrhetrenes
R. T. Stemmler, C. Bolm, Tetrahedron Lett. 2007, 48, im Druck,
DOI: 10.1016/j.tetlet.2007.06.113.
INHALTSVERZEICHNIS
v
INHALT
1 Einleitung.................................................................................................................. 11.1 Katalyse ....................................................................................................................... 11.2 Asymmetrische Katalyse........................................................................................... 3
2 Kenntnisstand .......................................................................................................... 72.1 Rhodium – ein außergewöhnlich katalyseaktives Übergangsmetall.................. 7
2.1.1 HAYASHI-MIYAURA-Reaktion 82.1.2 Rhodium-katalysierte Hydroacylierung 12
2.1.3 Asymmetrische intramolekulare Hydroacylierung 18
2.1.4 Intermolekulare Hydroacylierung 20
2.2 5-Cylopentadienylrhenium(I)-Komplexe als Liganden in der asymmetrischen Katalyse........................................................................................ 272.2.1 Erste Entwicklungen 272.2.2 AaPhos-Liganden 30
2.3 Phosphin-Olefin-Liganden für die asymmetrische Synthese ............................ 31
3 Aufgabenstellung .................................................................................................. 35
4 Hauptteil.................................................................................................................. 374.1 Synthese von AaPhos-Derivaten............................................................................ 374.2 Untersuchungen zur Synthese weiterer Diphosphine mit Cyrhetren-
Rückgrat .................................................................................................................... 394.3 AaPhos-Derivate als Liganden in asymmetrischen Reaktionen ....................... 44
4.3.1 Erste Untersuchungen 454.3.1.1 Rhodium-katalysierte Hydroborierung 454.3.1.2 Palladium-katalysierte allylische Alkylierung und Aminierung 454.3.1.3 Palladium-katalysierte alkylierende Ringöffnung 474.3.1.4 Kupfer-katalysierte 1,4-Addition 484.3.1.5 Rhodium-katalysierte Arylierung von 1-Naphthaldehyd 484.3.1.6 Iridium-katalysierte Imin-Hydrierung 494.3.1.7 Iridium-katalysierte Hydrierung von Chinaldin 504.3.1.8 Ruthenium-katalysierte Hydierung von -Ketoestern 504.3.1.9 Rhodium-katalysierte Hydrierung ungeschützter Enamine 50
4.3.2 Rhodium-katalysierte asymmetrische Hydrierung von Enamiden 514.3.3 Rhodium-katalysierte asymmetrische 1,4-Addition 55
4.4 Syntese der Phosphin-Olefin Komplexe ............................................................... 604.5 Phosphin-Olefine in der HAYASHI-MIYAURA-Reaktion...................................... 644.6 Rhodium-katalysierte asymmetrische intermolekulare Hydroacylierung...... 65
4.6.1 Erste Untersuchungen 654.6.2 Phosporamidite und Phosphite 71
INHALTSVERZEICHNIS
vi
4.6.3 Solvias-Liganden 80
4.6.4 Weitere Phosphoramidite und Phosphortriamide 85
4.6.5 Azyklische Diene 88
5 Zusammenfassung und Ausblick .......................................................................91
6 Experimenteller Teil ..............................................................................................976.1 Allgemeines............................................................................................................... 97
6.1.1 Allgemeine Arbeitstechniken 976.1.2 Reinigung und Trocknung von Lösungsmitteln 97
6.1.3 Nach Literaturvorschriften hergestellte Verbindungen 98
6.1.4 Analytik 99
6.1.5 Chromatographie 101
6.1.6 Stereochemische Konventionen 101
6.2 Synthese- und Arbeitsvorschriften ...................................................................... 1026.2.1 Synthese der planar-chiralen Cyrhetrene 98–104 1026.2.2 Synthese weiterer Cyrhetren-Derivate 116
6.2.3 Synthese der Phosphin-Olefin-Liganden 122
6.2.4 Asymmetrische Hydroborierung von Styrol 134
6.2.5 Asymmetrische Iridium-katalysierte Hydrierung von Iminen 135
6.2.6 Asymmetrische Iridium-katalysierte Hydrierung von Chinaldin (129) 136
6.2.7 Asymmetrische Hydrierung ungeschützter Enamine 137
6.2.8 Asymmetrische Ruthenium-katalysierte Hydrierung von Benzoylessigsäureethylester (131) 138
6.2.9 Asymmetrische, Palladium-katalysierte allylische Aminierungen und Alkylierungen 139
6.2.10 Asymmetrische Palladium-katalysierte alkylierende Ringöffnung 142
6.2.11 Asymmetrische Rhodium-katalysierte Arylierung von 1-Naphthaldehyd 143
6.2.12 Asymmetrische Kupfer-katalysierte 1,4-Addition 144
6.2.13 Asymmetrische Rhodium-katalysierte 1,4-Additionen 145
6.2.14 Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von Enamiden 152
6.2.15 Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydroacylierungen 157
6.2.16 Dreistufige Synthese des Phosphoramidits (R)-26f 175
6.2.17 Darstellung der Rhodium-Komplexe 179
7 Literatur..................................................................................................................183
8 Anhang ...................................................................................................................1978.1 Abkürzungsverzeichnis......................................................................................... 1978.2 Verzeichnis vollständig charakterisierter Verbindungen................................. 1998.3 Danksagung ............................................................................................................ 2028.4 Lebenslauf ............................................................................................................... 203
1 EINLEITUNG
1
1 EINLEITUNG
1.1 KATALYSE*
Katalysatoren spielen eine zentrale Rolle sowohl in der Chemie als auch in unzähligen
biochemischen Prozessen. Das Verständnis über die „katalytische Kraft“ begann jedoch
erst mit der Einführung dieses Begriffs durch JÖNS JACOB BERZELIUS 1835:1,2
„Ich werde sie daher, um mich einer in der Chemie wohlbekannten Ableitung zu bedienen, die
katalytische Kraft der Körper, und die Zersetzung durch dieselbe Katalyse nennen, gleichwie
wir mit dem Wort Analyse die Trennung der Bestandtheile der Körper, vermöge der gewöhn
lichen chemischen Verwandtschaft, verstehen.“Allerdings verleitete die Mehrdeutigkeit dieses Kraftbegriffs zu Mißinterpretation und
Widerspruch. So verlieh auch JUSTUS LIEBIG in einem Brief an FRIEDRICH WÖHLER
seinem Mißmut über diese Definition Ausdruck:3
„Weißt du denn nicht, daß die Esel, welche in Deutschland Bücher schreiben, seine
katalytische Kraft ohne zu prüfen, annehmen und unsern Kindern in den Kopf setzen
werden...? Gibst du nicht zu, daß die ganze Idee von der katalytischen Kraft falsch ist?“Obwohl im Zuge der Industrialisierung im Laufe des 19. Jahrhunderts katalytische
Prozesse zunehmend an Bedeutung gewannen, wurde erst 1894 von WILHELM OSTWALD
die bis heute akzeptierte Definition der Katalyse veröffentlicht, die er anläßlich der 73.
Versammlung der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte am 26. September
1901 präsentierte:4,5
„Ein Katalysator ist jeder Stoff, der, ohne im Endprodukt einer chemischen Reaktion zu
erscheinen, ihre Geschwindigkeit verändert.“Für eine gegebene Reaktion wird demnach die Aktivierungsenergie durch den Katalysator
herabgesetzt und diese dadurch beschleunigt. Genauer geht es meist darum, von einer
Reihe unterschiedlicher Konkurrenzreaktionen nur eine der Reaktionen stark zu be-
schleunigen, so daß bevorzugt das gewünschte Produkt entsteht.6 Erreicht wird dies durch
Interaktion der Reaktanden mit dem Katalysator, der Bildung von Zwischenverbindungen
* Katalyse von griechisch , katálysis die Auflösung, Abschaffung, Aufhebung.
1 EINLEITUNG
2
und demzufolge durch die Änderung des Reaktionsmechanismus (Abb. 1).* In „Aner-
kennung für seine Arbeiten über Katalyse und seine dafür grundlegenden Untersuchungen
über chemische Gleichgewichtsverhältnisse und Reaktionsgeschwindigkeiten“ wurde
OSTWALD 1909 mit dem Nobelpreis für Chemie gewürdigt.5 Noch heute von Bedeutung
ist das von ihm entwickelte OSTWALD-Verfahren zur Oxidation von Ammoniak mit Hilfe
eines Platin-Rhodium-Katalysators für die Produktion von Salpetersäure. Weitere
wichtige, katalysierte Prozesse aus dieser Zeit sind u. a. das HABER-BOSCH-Verfahren zur
Synthese von Ammoniak7 sowie das FISCHER-TROPSCH-Verfahren für die Herstellung
von Kohlenwasserstoffen.8
Substrat undReagenz
Produkt
Übergangszustand
G‡unkat
G‡kat
G
G‡
Reaktionskoordinate
Frei
eE
nerg
ie
Abb. 1. Energiediagramm zur Katalyse.
Heutzutage sind katalytische Prozesse in der chemischen Industrie allgegenwärtig.
Schätzungen zufolge sind bei etwa 90% der Verfahren zur Herstellung kommerzieller
Chemikalien katalytische Prozesse beteiligt, die meisten davon jedoch sind heterogen
katalysiert.6 Weit imposanter erscheint jedoch die Fülle an Enzymen, die eine weitere
Vielzahl von biochemischen Prozessen katalysieren, wovon wir die wenigsten gerade erst
zu erkennen und zu verstehen beginnen. Zusätzlich sind die meisten, wenn nicht alle
Transformationen von Biokatalysatoren stereoselektiv,† da diese aus chiralen, enantio-
merenreinen Bausteinen, den Aminosäuren und Zuckern, aufgebaut sind.‡ Interessanter-
* Dann ist genaugenommen allerdings auch die Reaktionskoordinate in Abb. 1 nicht mehr die gleiche, da ein anderer Reaktionspfad eingeschlagen wird.
† Sofern das Produkt chiral ist. ‡ Chiralität (griech. Händigkeit, abgeleitet von cheir – Hand) bezeichnet die Eigenschaft
bestimmter Gegenstände (hier Moleküle), daß ihr Spiegelbild nicht mit dem Originalbild zur Deckung gebracht werden kann, ähnlich der linken und rechten Hand. Solche Gegenstände
1 EINLEITUNG
3
weise dominieren die L-Aminosäuren und D-Zucker in der Flora und Fauna auf der Erde,
d. h. sie ist homochiral (Ausnahmen9,10d sind z. B. bestimmte Bakterien, die auch D-
Aminosäuren produzieren). Dieses Phänomen der chiralen Welt und die Frage nach dem
Ursprung der Homochiralität führten bereits zu zahlreichen Untersuchungen und Hypo-
thesen.10
1.2 ASYMMETRISCHE KATALYSE
Da sich also alle Prozesse des Lebens in einer chiralen Welt abspielen, wird verständlich,
daß jedes Enantiomer eines Enantiomerenpaares bedeutend unterschiedlich mit dieser
wechselwirkt. So ist z. B. der Geschmack der natürlichen Aminosäure L-Asparagin bitter,
während der des Enantiomers D-Asparagin süßlich ist. Wegen dieser unterschiedlichen
Wechselwirkungen ist es insbesondere bei der Synthese pharmakologisch aktiver
Substanzen für Arzneimittel,11 bei Duft- und Aromastoffen12 und in zunehmendem Maße
auch bei Agrochemikalien wichtig,13 beide Enantiomere auf deren biologische Aktiviät
und deren physiologische Wirkung auf Organismen zu untersuchen.
Für die Herstellung enantiomerenreiner oder -angereicherter Verbindungen gibt es fol-
gende allgemeine Ansätze: Die Racematspaltung stellt die einfachste und oftmals preis-
werteste Variante dar.14 Dabei kann das gewünschte Enantiomer aber nur mit bis zu 50%
Ausbeute gewonnen werden. Die Biokatalyse nutzt Enzyme für asymmetrische Trans-
formationen.15 Diese Methode ist zwar sehr effektiv, oftmals jedoch auf ein kleines
Substratspektrum beschränkt. Schließlich besteht noch die Möglichkeit der enantio-
selektiven Synthese mit stöchiometrischen Mengen eines Auxiliars16 bzw. der enantio-
selektiven Katalyse unter Einsatz von in der Regel substöchiometrischen Mengen eines
chiralen Katalysators.17 Im Falle eines chiralen Katalysators wird die Enantioselektivität
durch den Unterschied in den freien Energien der beiden diastereomorphen Übergangs-
zustände G‡ der entsprechenden Komplexe aus Substrat und Katalysator hervorgerufen
(Abb. 2). Dabei ist wichtig, daß auch die Aktivierungsenergie der unkatalysierten
Reaktion (der sogenannten Hintergrund-Reaktion) vergleichsweise hoch ist, damit letzt-
endlich der gesamte Enantiomerenüberschuß* des Produkts, der sich aus allen Reaktions-
wegen zusammensetzt, nicht herabgesetzt wird.
sind chiral, die beiden unterscheidbaren, spiegelbildlichen Formen eines Gegenstandes werden Enantiomere genannt.
* Der Enantiomerenüberschuß (Abk.: ee, von „enantiomeric excess“) ist definiert als Differenz der Anteile der beiden Enantiomere an der Summe der beiden Enantiomere und wird meist in Prozent angegeben: ee 100%SR
R S R S
1 EINLEITUNG
4
G‡
G
G‡kat
Substrat undReagenz
G‡unkat
unkatalysierteHintergrund-reaktion
Produkt(bevorzugtes Enantiomer)
Produkt(ungewünschtes Enantiomer)
Reaktionskoordinate
Frei
eE
nerg
ie
Abb. 2. Energiediagramm zur enantioselektiven Katalyse.
Die enantioselektive Katalyse hat in der akademischen Forschung seit einigen Jahr-
zehnten einen fundamentalen Stellenwert eingenommen und gewinnt auch in der
chemischen und pharmazeutischen Industrie zunehmend an Bedeutung.18 Nach einer
Analyse im Jahr 2003 existierten 52 Prozesse unter Einsatz enantioselektiver Katalyse im
Produktions- bzw. Pilotstadium.19 Die Bedeutung der asymmetrischen Katalyse wurde im
Jahr 2001 durch die Verleihung des Nobelpreises an die Chemiker SHARPLESS, NOYORI
und KNOWLES für ihre bahnbrechenden Untersuchungen auf den Gebieten der
asymmetrischen katalytischen Hydrierung bzw. Oxidation gewürdigt.20
KNOWLES berichtete 1968 über die asymmetrische Hydrierung des prochiralen Olefins 3
mit einem chiralen Rhodium-Katalysator.21 Dieser setzte sich aus einem achiralen
Rhodium-Komplex und (S)-CAMP (1), einem chiralen Phosphorliganden, zusammen.
Das Verfahren wurde – später mit dem effektiveren zweizähnigen Liganden
(R,R)-DIPAMP (2) – als erster industrieller Prozeß für die Synthese von L-Dopa (5),
einem Parkinson-Medikament, durch MONSANTO eingesetzt (Schema 1).22,*
* Allerdings wird L-Dopa inzwischen vermutlich nur noch über enzymatische Verfahren hergestellt. Dies zeigt, daß ein katalytisches Verfahren nicht immer die preiswerteste Möglichkeit zur Herstellung enantiomerenreiner Verbindungen ist.
1 EINLEITUNG
5
PMe
OMe
1(S)-CAMP
PPPh
PhMeO
OMe
2(R,R)-DIPAMP
MeO
AcO
CO2H
NHAc
[Rh(2)(cod)]BF4
H2 (10 bar)
495% ee
HO
HO
CO2H
NH2
H+
5L-Dopa
MeO
AcO
CO2H
NHAc
3
Schema 1. MONSANTO L-Dopa Prozeß.
NOYORI entwickelte einen synthetischen Zugang zu BINAP (6), einem zweizähnigen,
axial-chiralen Diphosphin-Liganden,23 und schuf dabei ein Mitglied der "privileged
ligands".24,* Später erwies sich dieser Ligand als äußerst effektiv für viele verschiedene
asymmetrische Reaktionen.25 BINAP (6) kommt in industriellem Maßstab bei der Her-
stellung von ( )-Menthol (9) zum Einsatz (Schema 2).26 In einer asymmetrischen Iso-
merisierung des Diethylgeranylamins (7) nach dem TAKASAGO-Prozeß wird (R)-Citro-
nellaldiethylamin (8) mit einem exzellenten Enantiomerenüberschuß gewonnen.
PPh2
PPh2
(S)-6(S)-BINAP
NEt2 NEt2
OH
(R)-8>98% ee
[Rh((S)-6)(cod)]ClO4
100 °C
9( )-Menthol
7
Schema 2. Asymmetrische Isomerisierung des Diethylgeranylamins (7) nach dem TAKASAGO-
Prozeß zur Synthese von ( )-Menthol 9.
* Dieser Begriff wurde von JACOBSEN geprägt und bezeichnet chirale Liganden, die in verschiedenen, mechanistisch nicht verwandten Reaktionen außerordentlich effektiv sind.
1 EINLEITUNG
6
SHARPLESS wurde u. a. für seine Arbeiten zur ersten praktischen Epoxidierung von Allyl-
alkoholen mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.27 Die Produkte dieser Epoxidierung stellen
wertvolle Synthesebausteine nicht nur in der akademischen Forschung, wie u. a. in der
Naturstoffsynthese, sondern auch in der Industrie dar. So wird z. B. (S)-Glycidol (10)
großtechnisch hergestellt, u. a. für die Synthese von -Blockern wie Levobunolol (11)
(Schema 3).18b
HOOHO N
H OHO
O
Ti(O iPr)4 (5 Mol-%)Cumolhydroperoxid (2 Äquiv.)
L-( )-DIT (6 Mol-%)
Molsieb, 20 0 °C10
80–90% ee11
Levobunolol
Schema 3. Industrielle Nutzung der asymmetrischen Epoxidierung nach SHARPLESS.
Zwar sind die enantioselektiven, katalytischen Reaktionen bisher nur in geringem Maße
in der großtechnischen Produktion von enantiomerenreinen Intermediaten und Produkten
vertreten (siehe oben); die genannten Beispiele zeigen aber, daß deren Einsatz in der
Industrie durchaus erwünscht ist und bei der Entwicklung von neuen Syntheserouten
neben alternativen Methoden berücksichtigt werden. Daher ist neben der Weiterent-
wicklung und Verbesserung bestehender sowie der Entwicklung neuer Katalysator-
Systeme insbesondere auch die Entwicklung neuer katalytischer asymmetrischer
Reaktionen erstrebenswert und bedeutsam.
2 KENNTNISSTAND
7
2 KENNTNISSTAND
2.1 RHODIUM – EIN AUßERGEWÖHNLICH KATALYSEAKTIVES
ÜBERGANGSMETALL
Das Übergangsmetall Rhodium gehört neben seinen Nachbarn im Periodensystem,
Palladium und Ruthenium, zu den meistgenutzten Metallen in katalysierten Reaktionen.28
Die Entdeckung des Rhodiums als Quelle vielseitiger homogener Katalysatoren in der
organischen Synthese begann im Jahr 1966 mit der Identifizierung des WILKINSON-
Katalysators [RhCl(PPh3)3] (12) durch WILKINSON als außerordentlich aktivem
Katalysator in der Hydroformylierung, dessen Aktivität über die des bis dahin genutzten
Co2(CO)8-Katalysators hinausging.29 [RhCl(PPh3)3] (12) stellte sich im Laufe der Jahre
als äußerst vielseitiger Katalysator heraus und begründete das neue Gebiet der homogen
katalysierten Hydrierung. Dies führte schließlich zur der Entwicklung der Rhodium-
katalysierten asymmetrischen Hydrierung, deren bekanntestes und historisches Beispiel
die industrielle Produktion von L-Dopa im MONSANTO-Prozeß darstellt (siehe Kapitel
1.2). Weitere Rhodium-katalysierte Reaktionen, z. B. die Cycloisomerisierung, Hydro-
borierung, eine Reihe von Cycloadditionsreaktionen, die konjugierte Addition an unge-
sättigte Carbonylverbindungen und Hydroacylierung von Olefinen, begleitet von der
überragenden Chemo-, Regio- und Stereoselektivität der Rhodium-Katalysatoren, unter-
streichen die Vielfältigkeit und Bedeutung dieses Metalls für die organische Synthese.28
Neue Synthesewege eröffnete die Entdeckung der Rhodium-katalysierten Hydroborierung
von Olefinen in den 80er Jahren,30 da die Diastereo- und auch Regioselektivität der
katalysierten Variante der unkatalysierten Reaktion entgegengesetzt ist.31 Während in der
unkatalysierten Reaktion des Olefins 13 mit 9-BBN hauptsächlich das anti-Diastereomer
14 erhalten wird, kehrt der Zusatz des Rhodium-Katalysators in Gegenwart des weniger
reaktiven Catecholborans die Selektivität zugunsten des syn-Diastereomers 14 um
(Schema 4a).32 Im Falle der Hydroborierung von Styrol wird im Anschluß an die
Oxidation zum Alkohol hauptsächlich das Anti-MARKOWNIKOW-Produkt 15 erhalten;
andererseits kann das regioisomere MARKOWNIKOW-Produkt – der chirale Alkohol 16 –
in Gegenwart eines chiralen Rhodium-Katalysators mit 96% ee synthetisiert werden
(Schema 4b).33
2 KENNTNISSTAND
8
Reagenzien syn-14 ant i-14
9-BBN (3 Äquiv.) 14 86
[RhCl(PPh3)3] (12, 3 Mol-%)CatBH (3 Äquiv.)
97 3
nBu
OSitBuPh2
nBu
OSitBuPh2
OH nBu
OSitBuPh2
OH2) H2O2/NaOH
(a)
(b)
unkatalysiert
HO 1) BH3
2) H2O2/NaOH
1) [Rh(cod)2]BF4 (1 Mol-%)( )-BINAP (2 Mol-%)CatBH (1.1 Äquiv.)
–78 °C, 2 h
2) H2O2/NaOH
katalysiert
OH
15 (R)-1691%, 96% ee
13
Schema 4. Effekt des Rhodium-Katalysators in der Hydroborierung,
(a) auf die Diastereoselektivität nach EVANS32b und (b) auf die Regioselektivität nach HAYASHI.33
Weiterhin wurden im Laufe der Jahre neuartige Rhodium-katalysierte Cyclisierungs-
reaktionen entdeckt. Zum Beispiel berichtete WENDER im Jahr 1995 über die erste
Rhodium-katalysierte intramolekulare [5+2]-Cycloaddition zwischen Vinylcyclopropanen
und Alkeninen zur Darstellung annelierter 5,7-Ringsysteme (Schema 5).34 Diese neue
Reaktion konnte später auf Alkene und Allene ausgeweitet werden.35 Kürzlich wurde
auch ein erstes asymmetrisches Verfahren publiziert.35c
CO2Me
HMeO2CMeO2C
MeO2C
CO2Me
HMeO2C
[Rh(CO)2Cl]2 (5 Mol-%)
Toluol, 110 °C, 1 h93%
H
Schema 5. Beispiel einer intramolekularen [5+2]-Cycloadditionsreaktion nach WENDER.34
2.1.1 HAYASHI-MIYAURA-Reaktion
Die konjugierte Addition an aktivierte Olefine ist eine wichtige und verbreitete Reaktion
zur C C-Bindungsknüpfung. Zusätzlich erlaubt sie die selektive Einführung eines oder
mehrerer Stereozentren unter Verwendung chiraler Katalysatoren. Im Falle der Rhodium-
katalysierten 1,4-Addition von Boronsäuren und Boronsäureestern an , -ungesättigte
Carbonylverbindungen, über die MIYAURA und HAYASHI 1997 bzw. 1998 erstmals
berichteten,36 können Alkenyl- und Aryl-Reste stereoselektiv an das Substrat addiert
werden. Dabei wurde zunächst BINAP (6) als chiraler Ligand erfolgreich eingesetzt.37
2 KENNTNISSTAND
9
O
F3C
B(OH)2
O
CF3
[Rh(acac)(C2H4)2](34a, 3 Mol-%)
(S)-BINAP (6, 3 Mol-%)
Dioxan/H2O 10:1100 °C, 5 h
19ac70%, 99% ee
17c2.5 Äquiv.
O
BO
O
[Rh(acac)(C2H4)2](34a, 3 Mol-%)
(S)-BINAP (6, 3 Mol-%)Et3N (10 Äquiv.)
Dioxan/H2O 10:1100 °C, 3 h
205 Äquiv.
O
2182%, 99% ee
18a
18b
Schema 6. Asymmetrische konjugierte Addition von Boronsäuren und Boronsäureestern an
Enone.36b,c
Seitdem wurde diese HAYASHI-MIYAURA-Reaktion auf andere aktivierte Olefine ausge-
weitet,37 z. B. auf Ester,38 Amide,39 Maleinimide40 oder ungesättigte
Nitroverbindungen.41 Die entprechenden 1,4-Addukte wurden dabei stets mit hohen
Enantiomerenüberschüssen (87 98.5% ee) erhalten (Abb. 3).
NBn
O
OPhEt
2497% ee
CO2Bn
Ph
CONHBn
Ph
2287% ee
2393% ee
PhNO2
2598.5% ee
Abb. 3. Auszug aus dem Produktspektrum der asymmetrischen HAYASHI-MIYAURA-Reaktion.
Des Weiteren wurde eine Reihe von meist neuartigen Liganden u. a. in der Rhodium-
katalysierten 1,4-Addition untersucht. Einige effektive Liganden sind in Abb. 4 aufge-
führt.42 Neben Phosphoramiditen und Phosphiniten wurden auch chirale Diene entwickelt
und kurz darauf auch die ersten Phosphin-Olefin Hybrid-Liganden* vorgestellt. Die von
diesen Liganden induzierten Enantiomerenüberschüsse in der Reaktion von Phenylboron-
säure (17a) mit Cyclohexenon (18a) zum Produkt 3-Phenylcyclohexanon (19aa) sind
ebenfalls angegeben und befinden sich zwischen 89% und 99% ee (Abb. 4).
* Siehe auch Kapitel 2.3, S. 31 für eine detaillierte Behandlung der Phosphin-Olefin-Verbindungen.
2 KENNTNISSTAND
10
OP
ONMe2
H8-MonoPhos (26l)89% ee
N
tBu OPPh2
2796% ee
OP
O
OP
O
2899% ee
Bn
Bn
Bn-nbd* (29)96% ee
OMe
[2.2.2]cod (30a)95% ee
Ph2P
Ph
PPh2
Ph
nbpPh (32a)93% ee
P PhPh
(S,Sa,SP)-3398% ee
(R,R)-PhtroppPh (31)95% ee
O O
Ph19aa18a
[Rh(I)]/Ligand (3 Mol-%)PhB(OH)2 (17a, 1.5–5 Äquiv.)
Dioxan/H2O
Abb. 4. Untersuchte Liganden in der HAYASHI-MIYAURA-Reaktion und die dabei erzielten
Enantiomerenüberschüsse des 3-Phenylcyclohexanons (19aa).
2.1.1.1 Katalysezyklus
Der Mechanismus der HAYASHI-MIYAURA-Reaktion wurde im Jahr 2002 im Detail von
HAYASHI untersucht. Dabei wurden die Schlüsselintermediate B, D und E durch 31P-NMR-Studien identifiziert und bestätigten somit den bis dato angenommen Mecha-
nismus (Schema 7).43 Der hier beschriebene Katalysezyklus bezieht sich auf die Reaktion
von Cyclohexenon (18a) mit Phenylboronsäure (17a), ist jedoch auch gültig für andere
Substrate. Bei Einsatz des [Rh(acac)(BINAP)]-Komplexes A ist der Transmetallierungs-
Schritt zum Rhodium-Phenyl-Komplex B langsam und erfordert daher hohe Reaktions-
temperaturen (>60 °C). Dieses Intermediat B kann nun mit Wasser in einer Neben-
reaktion (der Rhodium-katalysierten Deborylierung) hydolysiert werden, wobei Benzol
als Nebenprodukt gebildet wird. Alternativ koordiniert das Olefin 17a am Rhodium unter
2 KENNTNISSTAND
11
Bildung des Intermediats C, gefolgt von der regio- und stereoselektiven Insertion des
Olefins in die Rh C-Bindung, das zum Rhodium-oxa- -allyl-Komplex D führt. Schließ-
lich wird das Produkt 19aa durch Hydrolyse freigesetzt und die Rh-OH-Spezies E gebil-
det. Dieser Rh-OH-Komplex E reagiert schnell (d. h. auch bei niedrigeren Temperaturen
zwischen 30 und 60 °C) in einer Transmetallierung mit Phenylboronsäure zu Intermediat
B, jedoch konkurriert bei Anwesenheit von Acetylaceton die Komplexierung zu Inter-
mediat A. Daher verläuft die Transmetallierung nur in Abwesenheit von Acetylaceton auf
dem Weg E B, in Anwesenheit dagegen bevorzugt über den Weg E A B.
P2Rh–OH
PhB(OH)2
B(OH)3
O
*
OP2Rh
Ph
H2O
Hydrolyse
Inser tion
RhO
H2O
schnell
*Ph
O
akt iv beiniedr igen Temp.
P2Rh Ph
H2O
Ph-H
Neben-reakt ionO
OP2Rh
PhB(OH)2
acac-Hlangsam
Trans-metallierung
akt iv beihohen Temp.
PhE
19aa
18aschnell
P2
A
B
C
D
acac-H
Schema 7. Mechanismus der HAYASHI-MIYAURA-Reaktion (P2 = BINAP).
Demnach ist die Rhodium(I)-Spezies E der eigentliche Katalysator in Abwesenheit von
Acetyaceton. HAYASHI hat daher durch Einsatz von [Rh(OH)(S)-BINAP)]2 bzw. dem in
situ generierten Äquivalent aus [RhCl((S)-BINAP)]2 und KOH zeigen können, daß die
Reaktion mit diesem Katalysator in 3 h bei 35 °C vollständig verläuft und das Keton 19aa
mit >99% ee gebildet wird (Schema 8).43 Zusätzlich berichtete MIYAURA über die
Möglichkeit, in Gegenwart von einem Äquivalent KOH bzw. Et3N eine aktive
Katalysator-Spezies in situ aus [Rh(acac)(C2H4)2] und z. B. Et-MonoPhos (26m) zu
generieren und vermutlich gleichzeitig das Acetylacetonat mit der überschüssigen Base
als Salz zu binden.44 Dadurch lief die Reaktion schon bei 50 °C innerhalb von 6 h voll-
ständig ab (Schema 8), jedoch wurde in einigen Fällen bei Zusatz anorganischer Basen
eine geringere Enantioselektivität beobachtet.44b
2 KENNTNISSTAND
12
O O
Ph19aa18a
[Rh(OH)((S)-BINAP]2 (3 Mol-%)PhB(OH)2 (17a, 2.5 Äquiv.), 35 °C
[Rh(acac)(C2H4)2] (34a, 3 Mol-%)Et-MonoPhos (26m, 6 Mol-%)
PhB(OH)2 (17a, 1.5 Äquiv.)KOH (1 Äquiv.), 50 °C
96%, 99.3% ee
95%, 98% ee
[Rh(I)] (3 Mol-%)
Dioxan/H2O
O
OP NEt2
Et-MonoPhos(S)-26m
Schema 8. Asymmetrische Rhodium-katalysierte 1,4-Addition unter milderen Reaktionsbe-
dingungen nach HAYASHI43 bzw. MIYAURA.44a
2.1.2 Rhodium-katalysierte Hydroacylierung
Eine weitere synthetisch interessante, Rhodium-katalysierte Reaktion ist die Hydro-
acylierungsreaktion zwischen einem Olefin und einem Aldehyd unter Bildung eines
Ketons.45 Dabei verläuft die Reaktion unter vollständiger Atomökonomie.46 Die intra-
molekulare Variante wurde 1972 erstmals von SAKAI beschrieben.47 , -Ungesättigte
Aldehyde wurden dabei mit Hilfe des WILKINSON-Katalysators [RhCl(PPh3)3] (12) in
Cyclopentanone umgewandelt (Schema 9). Als Nebenprodukte wurden jedoch zu signifi-
kanten Anteilen auch Cyclopropane isoliert, die vermutlich als Folge einer konkur-
rierenden Decarbonylierung der Acyl-Rhodium(III)-Intermediate 36 gebildet wurden.
O
R1
R2
O
R1
R2
R1
R2
1 : 1
[RhCl(PPh3)3] (12)(1 Äquiv.)
RT
[Rh]
O
R1
R2
[Rh]
R2
R1O
vs.
3635
Schema 9. Erste intramolekulare Hydroacylierung nach SAKAI.47
Die Unterdrückung dieser Nebenreaktion gelang zum einen MILLER, indem er die
Reaktion in einem mit Ethylen gesättigten Lösungsmittel durchführte.48 Vermutlich
sättigt das Ethylen während der Reaktion offene Koordinationstellen am Rhodium ab und
2 KENNTNISSTAND
13
verhindert so die Besetzung dieser Stellen durch Kohlenmonoxid, das aus einer Decarbo-
nylierung der Acyl-Rhodium(III)-Intermediate entstehen könnte. Zum anderen berichtete
BOSNICH, daß die Nebenreaktion durch Verwendung kationischer Rhodium-Komplexe
mit chelatisierenden Diphosphin-Liganden unterdrückt werden kann (Schema 10).49
O
Ph
O
Ph
[Rh(dppe)]2(ClO4)2 (2 Mol-%)
CH3NO2, RT
19ba92%
Schema 10. Beispiel einer effektiven intramolecularen Hydroacylierung nach BOSNICH.49
Eine mögliche Erklärung für dieses Phänomen ist, daß nach der oxidativen Addition ein
oktaedrisch-koordiniertes Acyl-Rhodium(III)-Intermediat 37 entsteht, welches zwei
Koordinationsstellen zur Koordination des Olefins zur Verfügung stellt und so das
Substrat quasi als Chelator in einem Chelatkomplex am Rhodium koordiniert ist (Abb. 5).
RhP
POR2
R2
H
37
(L)
Abb. 5. Acyl-Rhodium-Intermediat 37, stabilisiert durch Koordination des Olefins am Rhodium
(L = Lösungsmittel).
Zusätzlich sind Carbonyl-Liganden an kationischen Rhodium-Komplexen in trans-
Position zu Phosphinen durch den trans-Effekt destabilisiert, was folglich eine Decarbo-
nylierung erschwert.50,51
Obwohl die Rhodium-katalysierte intramolekulare Hydroacylierung in den meisten Fällen
zur Synthese fünfgliedriger Ringe eingesetzt wird, sind auch andere Ringgrößen syntheti-
sierbar. So berichtete SHAIR im Jahr 2000 über die Darstellung von Cyclooctenonen via
intramolekularer Hydroacylierung von Vinylcyclopropan-substituierten Aldehyden.52
Beispielsweise cyclisiert der Aldehyd 38 innerhalb von 2 h bei 65 °C zum Cyclooctenon
39 in 65% Ausbeute (Schema 11).
2 KENNTNISSTAND
14
O
H
TBDPSO
O
TBDPSO
[Rh(dppe)]ClO4 (20 Mol-%)Ethylen, DCE, 65 °C
3965%
38
Schema 11. Intramolekulare Hydroacylierung zur Synthese von Cyclooctenonen nach SHAIR.52
Eine Möglichkeit zur Synthese siebengliedriger Ringe mit Hilfe der intramolekularen
Hydroacylierung zeigte MORI im Jahr 2002 auf.53 Die Rhodium-katalysierte Cyclisierung
zu Cycloheptenonen gelang mit 4,6-Dienalen, jedoch wurden meist auch Cylopentanone
als Nebenprodukte isoliert (Schema 12).
R
O
H
OR
OR
OR
[Rh(dppe)]ClO4 (10 Mol-%)DCE, 65 °C, 18 h
62% 13% 6%
Schema 12. Intramolekulare Hydroacylierung zur Synthese von Cyloheptenonen nach MORI.53
Kurz darauf berichtete BENDORF über die Synthese schwefelhaltiger, sieben- und acht-
gliedriger Hetereozyklen (Schema 13).54 Dabei fungiert das Schwefel-Atom der Sulfid-
Brücke als Stabilisator der Zwischenstufen im Katalysezyklus durch Koordination am
Rhodium (in ähnlicher Weise wie Salicylaldehyd in der intermolekularen Hydro-
acylierung, siehe Kapitel 2.1.4). Jedoch kann der Schwefel nicht durch Sauerstoff oder
eine Methylen-Gruppe ersetzt werden, da dann keine Reaktion stattfindet.* Interessanter-
weise wird ausschließlich eine exo-trig-Zyklisierung für die entstehenden sieben- als auch
achtgliedrigen Ringe beobachtet.† Dies ist vermutlich eine Folge der Koordination des
Schwefels am Rhodium, wodurch die bizylklischen Zwischenstufen 40a bzw. 40b
enstehen, die die nach den BALDWIN-Regeln erlaubten 5-exo-trig bzw. 6-exo-trig Zykli-
sierungen ermöglichen (Schema 13).55
* Ferner ist die Synthese von fünf-, sechs- oder neungliedrigen Ringen mit dieser Methode nicht möglich.
† Nach den BALDWIN-Regeln ist eine 7-exo-trig-Zyklisierung erlaubt, jedoch wird keine Aussage über eine 8-exo-trig-Zyklisierung gemacht. Siehe Ref. 55.
2 KENNTNISSTAND
15
S
CHO
S
O
n
n[RhCl(PPh3)3] (12, 5–10 Mol-%)
CH2Cl2, RT, 4–12 h
n = 1n = 2
92%62%
RhS
O
n
Ln
n = 1,n = 2,
5-exo-t rig6-exo-t rig
v ia
40a40b
Schema 13. Synthese schwefelhaltiger Heterozyklen durch eine intramolekulare Hydroacylierung
nach BENDORF.54
Die intramolekulare Hydroacylierung von , -Alkinalen, wie z. B. 41, führt zu den ent-
sprechenden Cyclopentenonen 42 und wurde im Jahre 2001 von TANAKA und FU ent-
wickelt (Schema 14).56 Die Cyclisierung wird dabei mit einer trans-Additon des Acyl-
Rhodium(III)-Hydrid-Intermediats auf das Alkin eingeleitet. Dies wurde durch Experi-
mente mit dem entsprechenden Deuterium-markierten Aldehyd [D1]-41 bestätigt. Zusätz-
liche Kreuzungsexperimente bekräftigen, daß der Wasserstoff- bzw. Deuterium-Transfer
ausschließlich intramolekular erfolgt.
(D)H
O
nHex
O
nHex
[Rh(dppe)]2(BF4)2(10 Mol-%)
Aceton, RT88%
[Rh]
O
nHex
H[Rh]
O
H
viat rans-Addition
41 42
nHex
(D)H
Schema 14. Intramolekulare Hydroacylierung von , -Alkinalen zur Synthese von Cyclo-
pentenonen nach TANAKA und FU.56
2.1.2.1 Angenommener Mechanismus
Der angenommene Mechanismus der intra- und intermolekularen Hydroacylierung kann
zusammenfassend nach Schema 15 formuliert werden. Mit Ausnahme des letzten
Schrittes des katalytischen Zyklus, bei dem das Keton entsteht, sind alle Stufen reversibel,
jedoch nicht im thermodynamischen Gleichgewicht.57 Demnach scheint die Enantio-
2 KENNTNISSTAND
16
selektivität durch eine komplexe Überlagerung der Geschwindigkeitskonstanten in diesen
reversiblen Stufen bestimmt zu werden, wodurch ein rationales Liganden-Design er-
schwert wird.58 Da bisher keines dieser Intermediate detektiert werden konnte, leitet sich
dieser angenommene katalytische Zyklus hauptsächlich von Studien mit Deuterium-
markierten Substraten ab.57–5
60 Jedoch konnten die von 8-Chinolincarbaldehyd abge-
leiteten Acyl-Rhodium(III)-Intermediate 43 und 44 isoliert bzw. durch Kristall-
strukturanalyse charakterisiert werden (Abb. 6).61
N
O
RhPPh3
PPh3
HCH2Cl2BF4
43
N
O
Rhpyr
44
pyr
ClMe
Abb. 6. Charakterisierte Acyl-Rhodium(III)-Intermediate.61
Zusätzlich wurden kürzlich auch zwei direkte Folgeprodukte 45a und 45b sowie ein
mögliches Intermediat des katalytischen Zyklus 46 (entspricht Struktur E in Schema 15,
das auf einem alternativen Weg hergestellt wurde) kristallographisch charakterisiert (Abb.
7, siehe auch S. 25).76d,77
Rh
O
Ph2PP
RhC
S
Ph2 O
Et
Me
Me5
Me3PO
TMS
O
Ph2PP
RhS
Ph2
Me
O
H
(L)
45a 45b 46
Abb. 7. Kristallstrukturen von direkten Folgeprodukten bzw. eines vermuteten Intermediats nach
WILLIS und BROOKHART.
Der Katalysezyklus beginnt mit der oxidativen Addition des Aldehyds unter Bildung des
Acyl-Rhodium(III)-Intermediats A (Schema 15). Im Falle der intermolekularen Hydro-
acylierung wird dieses Intermediat A normalerweise chelatartig durch eine Donor-Gruppe
am Substrat (Do = SR, OH) stabilisiert, während bei der intramolekularen Hydro-
acylierung das Olefin, das im Substrat selbst vorhanden ist (Do = Olefin), das Intermediat
A durch Koordination am Rhodium stabilisiert.
2 KENNTNISSTAND
17
[Rh]
Rh
O
H Do
Rh
O
H Do
Rh
O
DoH
O
DoH
RhH Do
OC
RhDo
OC
H
RhDo
OC
H
RhDo
O
H
[Rh]
A
B
C
DE
O
DoH
Schema 15. Angenommener Mechanismus der Rhodium-katalysierten Hydroacylierung.
Die Koordination eines Olefins führt zu Intermediat B und Insertion des Olefins in die
Rh H-Bindung zur Zwischenstufe C. Schließlich entsteht im letzten, irreversiblen Schritt
in einer reduktiven Eliminierung das Produkt, und der Rhodium-Katalysator wird re-
generiert. Die Intermediate A C können in einer Konkurrenzreaktion unter CO-Migration
zu decarbonylierten Zwischenstufen reagieren. Im Falle des decarbonylierten Intermediats
D kann der Carbonyl-Ligand alternativ auch in die andere Rh C-Bindung insertieren,
wobei das Acyl-Rhodium(III)-Intermediat E gebildet wird, welches ebenfalls zum
Produkt weiterreagieren kann. Obwohl dieser Mechanismus den katalytischen Zyklus
plausibel erklärt, könnte die gleichzeitige Koordination des zweizähnigen Phosphin-
Liganden, des chelatisierenden Aldehyds und des Olefins ein Rhodium-Intermediat mit
der Koordinationszahl 7 erfordern.* SUEMUNE vermutete deshalb, daß zum Beispiel μ2-
Ligand-Rhodium-verbrückte Komplexe oder dimere 6-Ph-Rh-Komplexe (bei Phenyl-
* Dies wäre z. B. bei Norbornadien (62a) als Substrat der Fall, sobald die oxidative Insertion stattgefunden hat [Liganden am Rh: H, Acyl, Do, Norbornadien (2 ), Diphosphin (2 )]
2 KENNTNISSTAND
18
substituierten Phosphin-Liganden) die eigentlichen Intermediate sein könnten.59 Aller-
dings wäre auch denkbar, daß bei Fehlen einer Koordinationsstelle am Rhodium die
Koordination des Olefins gänzlich unterdrückt ist und daher der Angriff auf das nicht-
koordinierte, in Lösung befindliche Olefin erfolgt.*
2.1.3 Asymmetrische intramolekulare Hydroacylierung
Die ersten Arbeiten zur asymmetrischen intramolekularen Hydroacylierung wurden 1983
von JAMES durchgeführt, der Rhodium-Komplexe mit dem enantiomerenreinen, zwei-
zähnigen Liganden Chiraphos (47) einsetzte, um das racemische Alkenal 48 in einer
kinetischen Racematspaltung zum Keton 49 zu zyklisieren (Schema 16).62
CHO
Me PhO
MePh
CHO
Me Ph[Rh((S,S)-47)2)Cl] (1 Mol-%)
PhCN, 150 °C
4917%, 69% ee (S)40%, 58% ee (S)
nach 6 h:nach 19 h:
48
PPh2Ph2P47
(R)-48
Schema 16. Kinetische Racematspaltung des , -Alkenals 48 in einer intramolekularen Hydro-
acylierung.
Später wurde die enantioselektive intramolekulare Hydroacylierung unter Verwendung
von 4-substituierten , -Alkenalen von SAKAI63 und BOSNICH64 weiterentwickelt. Neben
den eingesetzten Liganden DIPMC (50), DIOP (51) und BPPM (52) stellten sich insbe-
sondere BINAP (6), Chiraphos (47) und MeDuphos (53a) als sehr effektiv heraus, und es
wurden dabei generell hohe Enantiselektivitäten mit bis zu 99% ee erreicht (Schema 17).
* Für eine detailliertere Diskussion zum Koordinationsverhalten von Norbornadien (62a) an Rhodium siehe Kaptiel 4.6.3, S. 84.
2 KENNTNISSTAND
19
O
R
O
R
[Rh(Diphosphin)]ClO4 (4–5 Mol-%)
CH2Cl2 oder Aceton, RT
bis zu 99% ee(bis zu 78% ee für R = Aryl)
Alkyl, Aryl,SiR'3, COR', CO2R'
*
R =
53a(S,S)-MeDuphos
P
P
Me
MeMe
Me
NBoc
52BPPM
Ph2P
PPh2
51( )-DIOP
PPh2PPh2
O
O
50( )-DIPMC
PPh2PPh2
Schema 17. Hochenantioselektive intramolekulare Hydroacylierung nach SAKAI63 und BOSNICH.64
Ferner berichteten TANAKA, SAKAI und SUEMUNE über den Einsatz der enantioselektiven
intramolekularen Hydroacylierung in einer effizienten Desymmetrisierungsreaktion von
symmetrischen Dienalen (Schema 18).65 Je nach Wahl eines neutralen oder kationischen
Rhodium(I)-Komplexes wurde selektiv entweder das cis-Diastereomer oder das trans-
Diastereomer 54 mit jeweils >99% ee erhalten.
O
H
O O
[Rh(I)]-Komplex
CH2Cl2, RT
[Rh((S)-BINAP)Cl][Rh((S)-BINAP)]ClO4
97 (>99% ee) 34 96 (>99% ee)
::
cis-54 tr ans-54
Schema 18. Hochdiastereo- und -enantioselektive Desymmetrisierung nach SAKAI.65a
Das Potential dieses Protokolls wurde in der hochselektiven Synthese des 4,9-Dimethyl-
spiro[4.4]nonan-2,7-dions (55) und anderer Derivate demonstriert.65b–d
2 KENNTNISSTAND
20
AcO OO
AcO
O
O
O
[Rh((S)-BINAP)]ClO4(5 Mol-%)
94%, 95% ee
[Rh((S)-BINAP)]ClO4(5 Mol-%)
94%, dr 97:3
55
O
Schema 19. Anwendung der asymmetrischen Hydroacylierung in der Synthese des
Spiro[4.4]nonandions 55.65b–d
Kürzlich berichtete MOREHEAD über eine hochenantioselektive intramolekulare Hydro-
acylierung von 2-Vinylbenzaldehyden (Schema 20).66 Die entsprechenden
3-substituierten Indanone konnten dabei in hohen Ausbeuten und mit bis zu 99% ee
isoliert werden.
R
O
H
O
R
R = Alky, Aryl, CO2Et, SiMe3
[Rh((R)-BINAP)(nbd)]ClO4(2 Mol-%)
CH2Cl2, 23 °C
88–98%70–99% ee
Schema 20. Enantioselektive Hydroacylierung von 2-Vinylbenzaldehyden nach MOREHEAD.66
2.1.4 Intermolekulare Hydroacylierung
2.1.4.1 Hydroiminoacylierung
Im Falle der intermolekularen Hydroacylierung stellt die konkurrierende Decarbo-
nylierung eines der Hauptlimitierungen dar. Zwar wurde auch schon in den achziger
Jahren über Übergangsmetall-katalysierte intermolekulare Hydroacylierungen berichtet,
jedoch waren in diesen Fällen sowohl die Anwendungsbreite als auch die Ausbeuten recht
gering.67 Aus diesem Grund wurde 1993 von JUN zum ersten Mal über eine Rhodium-
katalysierte, intermolekulare Hydroiminoacylierung anhand eines Beispiels berichtet.68,69
2 KENNTNISSTAND
21
Das in diesem Fall entstehende Iminoacyl-Rhodium(III)-Intermediat 56 wird durch
chelatartige Koordination des Pyridin-Stickstoffs am Rhodium stabilisiert (Schema 21).
Zusätzlich ist durch diese Modifikation eine Decarbonylierung als Nebenreaktion ausge-
schlossen. Nach der Hydrolyse zum Keton 57 konnte deshalb das Produkt in guter Aus-
beute isoliert werden.
Fe
N N
H OAcFe
OOAc
1) [RhCl(PPh3)3] (12, 10 Mol-%)110 °C, 24 h, Toluol
2) 1 M HClaq, RT, 2 h57
81%
Fc
NN
RhHClL2
via
56
Schema 21. Erste Hydroiminoacylierung nach JUN.68a
Vier Jahre später konnte dieses Prinzip dann auf die intermolekulare Hydroacylierung
ausgedehnt werden, indem durch substöchiometrischen Zusatz von 2-Amino-3-picolin
(58) das entsprechende Imin in situ generiert und nach der Reaktion wieder hydrolysiert
wurde.70 Damit wurde erstmals eine synthetisch interessante Methode zur intermoleku-
laren Hydroacylierung geschaffen, die auf viele Aldehyde und Olefine anwendbar ist. In
der weiteren Entwicklung gelang es, die Reaktionsbedingungen durch den Zusatz der
Additive Anilin und Benzoesäure weiter zu optimieren und die Katalysatorbeladung auf 2
Mol-% zu reduzieren (Schema 22).71
R1 H
OR2
[RhCl(PPh3)3] (12, 2 Mol-%)58 (20 Mol-%)
Benzoesäure (6 Mol-%)Anilin (60 Mol-%)
Toluol, 130 °C, 1 h R1
O
R2
R1 = Aryl, PhCH2CH2R2 = Alkyl, SiMe3, C6F5, PhOCH2
60-99%
R1 H
N
59R1 H
N N
60
H2N N
58
Schema 22. Intermolekulare Hydroacylierung nach JUN.71
2 KENNTNISSTAND
22
Die Reaktion wird dabei durch zwei Faktoren beschleunigt: Zum einen katalysiert die
Benzoesäure die Kondensation des Anilins bzw. des 2-Amino-3-picolins (58) zu den ent-
sprechenden Iminen und zum anderen ist die Bildung des Imins 60 durch eine Trans-
iminierung vom Phenylimin 59 schneller als die direkte Bildung aus dem Aldehyd und 2-
Amino-3-picolin (58). Seitdem wurde das Substratspektrum erweitert und eine lösungs-
mittelfreie Variante unter Einsatz von Mikrowellen entwickelt.72,73
2.1.4.2 Chelat-gestützte Hydroacylierung
Eine andere Möglichkeit, die Decarbonylierung zu verhindern, besteht darin, Aldehyde
einzusetzen, die eine Donor-Gruppe in geeignetem Abstand enthalten. Dies erlaubt die
Stabilisierung der Acyl-Rhodium(III)-Intermediate A C im Katalysezyklus (Schema 15,
S. 17) und daher die Unterdrückung der decarbonylierenden Nebenreaktion. MIURA be-
richtete 1997 erstmals über den Einsatz von Salicylaldehyd (61a) in einer Chelat-ge-
stützten Hydroacylierungsreaktion mit Alkinen (Schema 23).74 Sowohl interne als auch
terminale Alkine konnten dabei in guten Ausbeuten und moderaten Regioselektivitäten
isoliert werden. Die Alkohol-Funktion in ortho-Stellung am aromatischen Aldehyd ist
dabei wichtig für die Reaktivität: Sowohl 4-Hydroxybenzaldehyd als auch
2-Methoxybenzaldehyd reagierten bei diesen Reaktionsbedingungen nicht bzw. nur unter
Decarbonylierung. Dies bekräftigt die Annahme einer chelatisierenden Bindung des
Salicylaldehyds am Rhodium, eventuell unter Deprotonierung des Phenols.
HOOH O
H
61a
[RhCl(cod)]2 (0.5 Mol-%)dppf (1 Mol-%)
Na2CO3 (5 Mol-%)
Toluol, Rückfluß, 4 h83%
OH O
OH
OH O
OH
85 : 15
Schema 23. Beispiel einer Chelat-gestützten, intermolekularen Hydroacylierung nach MIURA.74
Des Weiteren konnten neben Alkinen auch reaktive Olefine eingesetzt werden,74b und
TANAKA und SUEMUNE berichteten im Jahr 2005 über eine Hydroacylierung zwischen
Salicylaldehyd (61a) und Norbornen (62b), Norbornadien (62a) bzw. substituierten
Norbornadienen (Schema 24).60
2 KENNTNISSTAND
23
DCE, 80 °C, 24–72 hexo-63a
>99%, ausschließlich exo
OH
DCE, 80 °C, 5 h
endo-64a>99%, endo/exo 25:1
62b(6 Äquiv.)
62a(6 Äquiv.)
OH O
O
OOH
O
OH
H
H
[RhCl(PPh3)3] (12, 20 Mol-%)K3PO4 (20 Mol-%)
[RhCl(PPh3)3] (12, 20 Mol-%)
61a
61a
Schema 24. Intermolekulare Hydroacylierung von Norbornenen mit Salicylaldehyd (61a) nach
TANAKA und SUEMUNE.60
Dabei wurde nach Optimierung der Reaktionsbedingungen eine hohe Diastereo-
selektivität beobachtet: Bei Einsatz von Norbornen (62b) als Substrat wurde ausschließ-
lich das exo-Diastereomer exo-63a isoliert, während bei Einsatz von Norbornadien (62a)
hauptsächlich das endo-Diastereomer endo-64a erhalten wurde. Im letzeren Fall war die
Reaktion zusätzlich 5 10fach schneller. Die Autoren vermuten die Ursache für die Dia-
stereoselektivität und den Unterschied in der Reaktionsgeschwindigkeit in der Art der
Koordination von Norbornen (62b) und Norbornadien (62a) am Rhodium (Abb. 8).
Während Norbornen (62b) mit der weniger gehinderten Seite der Doppelbindung, der
exo-Seite, am Rhodium koordiniert, fungiert Norbornadien (62a) als Chelator und koor-
diniert deshalb mit beiden Doppelbindungen endo-artig am Rhodium.
RhO
O
H
RhO
O
H(H)
vs.
(H)
Abb. 8. Vermutete Koordinationsarten von Norbornen (62b) und Norbornadien (62a) am Salicyl-
Rhodium(III)-Hydrid-Komplex.
Im Jahr 2003 nutzen TANAKA und SUEMUNE bereits das Prinzip der doppelten Chelati-
sierung („Double-Chelation-Assistance“), bei dem sowohl der Aldehyd als auch das
Olefin chelatisierend mit je zwei Donor-Gruppen am Rhodium koordinieren, und so die
Reaktion zwischen Salicylaldehyden und Dienen ermöglichen (Schema 25).59
2 KENNTNISSTAND
24
OH
H
O
R
nR'
R
RhO
O
HH
n
nR'
O OH
R
R'
R'O OH
Riso-66 linear -66
656.0 Äquiv.
[RhCl(PPh3)3](12, 20 Mol-%)
CH2Cl2, RT, 1–72 h
via
56–99%iso:linear 2:1 bis 20:1
H, Hal, OH, Me,OMe, NO2, OCF3H, Me, Ph, C5H110,1
R =
R' =n =
61n
Schema 25. Doppelte Chelatisierung in der Rhodium-katalysierten, intermolekularen Hydro-
acylierung nach TANAKA und SUEMUNE.59
Eine Reihe substituierter Salicylaldehyde 61 sowie verschiedene azyklische Diene
konnten erfolgreich in dieser Hydroacylierung eingesetzt werden. Zumeist wurde das ver-
zweigte Regioisomer iso-66 als Hauptisomer neben dem linearen Regioisomer linear-66
in einem Verhältnis von 2:1 bis 20:1 gebildet. Zwar kann die Reaktion bei Raum-
temperatur durchgeführt werden, jedoch wird in manchen Fällen – je nach Substrat – auch
noch nach 72 h kein vollständiger Umsatz festgestellt. Eine Beschleunigung der Reaktion
gelang durch verschiedene Additive, wie NaOAc, CsF oder AgClO4, jedoch in manchen
Fällen zu Lasten der Regioselektivität. Die Anwesenheit von Salicylsäure (20 Mol-%)
beschleunigte die Reaktion zwar nicht, verbesserte jedoch im Falle der Reaktion von
Salicylaldehyd (61a) mit 1,5-Hexadien (65b) die Regioselektivität von 4:1 auf 10:1 zu-
gunsten des verzweigten Regioisomers iso-66. Auch hier wurden verschiedene andere,
aromatische Aldehyde getestet, allerdings wurde keine Reaktion ohne eine Alkohol-
Funktion in ortho-Stellung zum Aldehyd festgestellt.* Zusätzlich wurde kürzlich ein
reaktionsbeschleunigender Effekt durch Zusatz von Nitrilen und NaOAc festgestellt.75
Unter diesen Bedingungen können auch einfache Olefine bei Raumtemperatur mit
Salicylaldehyd (61a) in hohen Ausbeuten und mit hoher Regioselektivität zu den ent-
sprechenden Ketonen linear-67 umgesetzt werden (Schema 26).
* Dies wurde auch schon von MIURA beobachtet; vgl. S. 25, Ref. 74.
2 KENNTNISSTAND
25
OH O
3
OH O
5
[RhCl(PPh3)3] (12, 40 Mol-%)NaOAc (40 Mol-%)MeCN (6 Äquiv.)
CH2Cl2, RTlinear -67
86%l inear /iso >20:1
6 Äquiv.61a
Schema 26. Intermolekulare Hydroacylierung in Gegenwart von MeCN und NaOAc.
Eine weitere Substratgruppe, die für die intermolekulare Hydroacylierung geeignet ist,
wurde von WILLIS im Jahr 2004 eingeführt. -Sulfanylaldehyde 68 und später auch
-Thioacetalaldehyde 69 erwiesen sich als effektive Substrate (Schema 27).76 Aktivierte
Olefine und auch Alkine reagierten mit diesen Substraten in Gegenwart von
[Rh(dppe)]ClO4 in DCE oder Aceton zu den entsprechenden Ketonen in guten Ausbeuten
zugunsten der linearen Isomere.
MeS O
H
O
OtBu
2.5 Äquiv.
SMe O
O
OtBu
[Rh(dppe)]ClO4(10 Mol-%)
DCE, 60 °C, 2 h81%
nBu
O
HSS Cl
[Rh(dppe)]ClO4(5 Mol-%)
Aceton, 55 °C, 16 h73%
5.0 Äquiv.
SMe O O
OtBu4 : 1
nBu
OSS
Cl
nur lineares E -Isomer
68
69
Schema 27. Intermolekulare Hydroacylierung mit -Sulfanylaldehyden 68 und
-Thioacetalaldehyden 69 nach WILLIS.76
Schließlich berichtete Willis im Jahr 2006 über ein verbessertes Katalysator-System der
zweiten Generation.76d Der aktive Katalysator konnte dabei in situ aus [Rh(cod)Cl]2,
AgClO4 und Dpephos 70, einem zweizähnigen Diphosphin-Liganden mit einem zusätz-
lichen, hemilabilen Sauerstoff-Donor einer Ether-Funktion, generiert werden. Mit diesem
effektiveren Katalysator-System konnten darüber hinaus die Reaktionszeiten verkürzt und
bisher unreaktive Substrate wie z. B. 1-Octen zur Reaktion gebracht werden (Schema 28).
2 KENNTNISSTAND
26
MeS O
H2.0 Äquiv.
SMe O
[RhCl(cod)]2 (2.5 Mol-%)Dpephos 70 (5 Mol-%)
AgClO4 (5 Mol-%)
Aceton, 55 °C, 24 h68
5 770%
einziges Regioisomer
OPPh2 PPh2
70Dpephos
Schema 28. Beispiel für eine intermolekulare Hydroacylierung von 1-Octen mit dem Katalysator-
System der zweiten Generation nach WILLIS.76d
Kürzlich berichtete auch BROOKHART über ein neues Katalysator-System für die
Rhodium-katalysierte intermolekulare Hydroacylierung.77 Neben mechanistischen Unter-
suchungen zum Katalysezyklus wurde auch gezeigt, daß elektronenreiche, aromatische
Aldehyde ohne zusätzliche, koordinierende Gruppen mit verschiedenen Olefinen zu den
entsprechenden Ketonen in hohen Ausbeuten umgesetzt werden können (Schema 29).
Dabei erwies sich der fluorierte Halbsandwich-Komplex 71b als effektiver in der
Katalyse als der nicht-fluorierte Rhodium-Komplex 71a.
Rh
Me3Si
SiMe3
71a
Rh
CF3
Me3Si
SiMe3
71b
Me2NnBu
Me2N
O
H
O
571b (5 Mol-%)
Toluol, 100 °C, 6 h86%
Schema 29. Effektive Cp*Rh(I)-Komplexe für die intermolekulare Hydroacylierung nach
BROOKHART.77
Weiterhin gelang es TANAKA kürzlich, aliphatische und aromatische Aldehyde ohne
chelatisierende Gruppen mit Acrylamiden 72 in einer intermolekularen Hydroacylierung
zu den Amiden 73 umzusetzen (Schema 30).78 Dabei wird angenommen, daß in diesem
Fall das Acrylamid wie im Intermediat 74 sowohl mit dem Olefin als auch mit dem
Amid-Sauerstoff chelatartig an Rhodium koordiniert.
2 KENNTNISSTAND
27
R1 H
O
O
NR42
R3
R2
O
NR42
R3
R2R1
O[Rh(dppb)]BF4 (5–10 Mol-%)
DCE, 80 °C oderToluol, 100 °C
2–72 h72 7360–99%
RhPP H
O
O R1
R2
R3
NR42
74
via
Schema 30. Intermolekulare Hydroacylierung von Acrylamiden mit Aldehyden.
2.2 5-CYLOPENTADIENYLRHENIUM(I)-KOMPLEXE ALS
LIGANDEN IN DER ASYMMETRISCHEN KATALYSE
Sandwich- und Halbsandwich-Komplexe spielen u. a. wichtige Rollen als Rückgrate für
viele effektive Liganden in Metall-katalysierten Reaktionen.79 Neben Ferrocen-
Derivaten80 sind insbesondere 6-Aryl-tricarbonylchrom(0)-Komplexe,81 5-Cyclo-penta-
dienylmangan(I)-tricarbonyl-Komplexe,82 und auch ( 5-Cyclopentadienyl)-( 4-tetra-
phenylcyclobutadien)cobalt-Komplexe83 genutzt worden. Besonderes Interesse auf dem
Gebiet der asymmetrischen Katalyse besteht dabei an Liganden mit 1,2-disubstituierten
Sandwich- und Halbsandwich-Rückgraten aufgrund der ihnen innewohnenden planaren
Chiralität. Zusätzlich erlaubt ihr zumeist modularer Aufbau vielfältige Modifikationen zur
Optimierung einer bestimmten Reaktion. Entsprechende 5-Cyclopentadienylrhenium(I)-
tricarbonyl-Komplexe (Cyrhetrene) wurden erstmals 2001 als potentielle Liganden für die
asymmetrische Katalyse entdeckt.
2.2.1 Erste Entwicklungen
Im Jahr 2001 stellte BOLM die Synthese des 5-Cyclopentadienylrhenium(I)-tricarbonyl-
Komplexes 75 vor und demonstrierte seine Effizienz durch Einsatz im asymmetrischen
Phenyl-Transfer auf aromatische und aliphatische Aldehyde (Schema 31).84 Dies stellt
das erste Beispiel der Anwendung eines chiralen Cyrhetrens in der asymmetrischen
Katalyse dar.
2 KENNTNISSTAND
28
ReCO
OCOC Ph
OHPh
75
R H
O
R Ph
OH
ZnPh2 (0.65 Äquiv.)ZnEt2 (1.30 Äquiv.)75 (2–10 Mol-%)
>80%bis zu 99% ee
NO
tBu
R = Aryl, Alkyl
FePh
OHPh
76
NO
tBu
Toluol, 10 °C
Schema 31. Enantioselektiver Phenyl-Transfer auf Aldehyde, katalysiert durch das Cyrhetren 75
nach BOLM.84
Zusätzlich wurden – verglichen mit dem analogen Ferrocen-Derivat 76 – bessere Ergeb-
nisse (bis zu 99% ee) bei zum Teil sogar erheblich geringerer Katalysatorbeladung (2
Mol-% vs. 10 Mol-%) erhalten. Wenig später berichtete BOLM über zwei neuartige P,N-
Liganden mit Cyrhetren-Rückgrat, 77a und 77b, sowie ihren erfolgreichen Einsatz in der
asymmetrischen allylischen Alkylierung, allylischen Aminierung, Transferhydrierung und
Hydrosilylierung (Schema 32).85 Auch bei diesem Ligandentyp konnten in einigen Fällen
bessere Ergebnisse als mit dem entsprechenden Ferrocen-Analogon 78 erzielt werden;
z. B. wurde in der asymmetrischen, allylischen Aminierung des Acetats 79 mit Benzyl-
amin eine deutlich höhere Enantioselektivität (97% vs. 77% ee) erreicht (Schema 32).
Die Ursachen für diese, in Schema 31 und Schema 32 herausgestellten, zum Teil deut-
lichen Unterschiede in der Aktivität und auch Selektivität gegenüber den entsprechenden
Ferrocen-Liganden müssen demnach in der Struktur des Rückgrats der Liganden liegen.
Zum einen ist der sterische Effekt der beiden Rückgrate Cyrhetren bzw. Ferrocen unter-
schiedlich: Während beim Ferrocen ein zweiter Cylopentadienyl-Ring den Sandwich-
Komplex komplettiert, sind beim Cyrhetren an dieser Stelle drei Carbonyl-Liganden ge-
bunden, vergleichbar mit den Füßen eines Klavierstuhls.
Weitaus bedeutender wirkt sich jedoch der Unterschied der elektronischen Eigenschaften
aus. Durch das Rheniumtricarbonyl-Fragment erleiden die Substituenten am Cyrhetren
einen starken Elektronenzug. Die Stärke der Donor-Eigenschaften von Phosphinen ge-
genüber Metallen kann nach ALLEN mit der Größe der 31P,77Se-Kopplungskonstante 1JP,Se
im 31P-NMR der entsprechenden Phosphinselenide korreliert werden.86
2 KENNTNISSTAND
29
(S,Sp)-77a(S,Sp)-77b
R = PhR = Cy
ReCO
OCOC
PPh2
NO
tBu
[Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Mol-%)77a (1 Mol-%)
Dimethylmalonat, BSAKOAc, CH2Cl2, 24 h, RT
95%, 79% ee
OAc MeO2C CO2Me
Ph Ph
OAc[Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Mol-%)
77a (1 Mol-%)
BnNH2, CH2Cl2, 24 h, RT Ph Ph
HN Ph
Ph
O
Ph
OH[Ru(PPh3)3Cl2] (0.5 Mol-%)77b (1 Mol-%)
KOtBu, 2-PrOH93%, 64% ee
34%, 97% ee)(vgl. 78: 40%, 77% ee)
Ph
O
Ph
OH
1) [Rh(cod)Cl]2 (0.25 Mol-%)77a (1 Mol-%)Ph2SiH2 (1.5 Äquiv.), –20°C
2) HCl, MeOH55%, 72% ee
Fe PPh2
(S,Sp)-78
NO
tBu
79 80
Schema 32. Einsatz der Oxazolinylcyrhetren-Liganden 77a und 77b
in der asymmetrischen Katalyse.85
Demnach korrespondiert eine kleinere Kopplungskonstante 1JP,Se mit einem geringeren
s-Charakter des freien Elektronenpaars am entsprechenden Phosphin, und damit einer
höheren Donor-Stärke bzw. Lewis-Basizität durch elektronenschiebende Substituenten
am Phosphor-Atom. Während das Phosphinselenid 81 des Ferrocen-Liganden 78 eine
Kopplungskonstante von 1JP,Se = 748 Hz besitzt, hat das Phosphinselenid 82 des
Cyrhetren-Liganden 77a eine Kopplungskonstante von 1JP,Se = 788 Hz (Abb. 9). Im
Vergleich mit den Phosphinseleniden 83 86 anderer Triarylphoshine entspricht die
Donorstärke des Diphenylphosphanylferrocens 78 daher etwa der von PPh3, während die
Donor-Stärke des Diphenylphosphanylcyrhetrens 77a etwa der des elektronenarmem
Tri(2-furyl)phosphins gleichkommt.
2 KENNTNISSTAND
30
Fe PPh2
N
O
SeRe PPh2
N
O
SeCOOCOC
811J (31P,77Se) = 748 Hz
31P-NMR: = 35.3 ppm
82788 Hz
= 29.0 ppm
P Se3
83732 Hz
= 35.9 ppm
P Se
3
86802 Hz
= 33.9 ppm
F3C
F3C
P Se
3
84766 Hz
= 35.5 ppm
CF3
P Se3
85793 Hz
= 22.1 ppm
O
Abb. 9. 1JP,Se-Kopplungskonstanten der Phosphinselenide 81–86 nach ALLEN86 und BOLM.85
Da sowohl die Aktivität als auch die Selektivität in einer Metall-katalysierten Reaktion
von sterischen und elektronischen Faktoren abhängt, ist verständlich, daß Phosphine mit
differierenden Donor-Stärken und sterischen Ansprüchen das Ergebnis einer Katalyse
beeinflussen.
2.2.2 AaPhos-Liganden
Kürzlich gelang es BOLM, neuartige zweizähnige Diphosphin-Liganden mit Cyrhetren-
Gerüst erfolgreich in der asymmetrischen Hydrierung und der allylischen Alkylierung
anzuwenden (Schema 33).87 Hierbei kamen AaPhos (87e) bzw. sein Boran-geschütztes
Derivat 87f zum Einsatz, die strukturell den Ferrocen-Liganden 173 vom Josiphos-Typ
ähneln.88,89 Interessanterweise wurde mit dem Boran-geschützten Diphosphin 87f in der
asymmetrischen, allylischen Substitution des Acetats 79 ein fast ebenso gutes Resultat
wie mit AaPhos (87e) erzielt (86% ee vs 88% ee). Die Enantioselektivitäten sind ver-
gleichbar mit denen des Josiphos-Liganden 173a in diesen Reaktionen; im Fall der
asymmetrischen Hydrierung von -Acetaminozimtsäure (89) wurden sogar höhere
Enantioselektivitäten erreicht (89 % ee vs. 84% ee).89
2 KENNTNISSTAND
31
Re PPh2
Me
PCy2
COOCCO
Re PPh2
Me
PCy2
COOCCO
BH3
87eAaPhos
Ph Ph
OAc
Ph Ph
CO2MeMeO2C
[Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Mol-%)87e (1 Mol-%)BSA, KOAc
CH2Cl2, RT
8899%, 88% ee
[Rh(cod)2]BF4 (1 Mol-%)87e (1.5 Mol-%)
H2 (50 bar), RT, 24 h89% ee)84% ee)
79
PhCO2H
NHAcPh
CO2H
NHAc
(vgl. 173a:
87fAaPhos·BH3
89a
Schema 33. Einsatz der Cyrhetrene AaPhos (87e) und 87f in der asymmetrischen allylischen
Substitution und der Hydrierung von -Acetaminozimtsäure.87
2.3 PHOSPHIN-OLEFIN-LIGANDEN FÜR DIE ASYMMETRISCHE
SYNTHESE
Zweizähnige Liganden haben einen hohen Stellenwert in der asymmetrischen Synthese,
da sie durch Chelatisierung rigidere Komplexe mit dem (Übergangs-)Metall bilden, d. h.
diese weniger Freiheitsgrade verglichen mit einem Komplex mit zwei einzähnigen
Liganden besitzen und somit eine definierte chirale Umgebung festlegen. Die große
Mehrzahl dieser zweizähnigen Liganden besitzt Heteroatome mit freien Elektronenpaaren
für die Koordination am Metall; oftmals sind das P,P-, P,N-, N,N- oder P,O-Liganden.17
In jüngerer Zeit wurden jedoch, zunächst von HAYASHI90 und CARREIRA,91 später auch
von GRÜTZMACHER,92 die chiralen Diene 29, 30, 90 und 91 als hocheffektive, zwei-
zähnige Liganden für die asymmetrische Katalyse, z. B. bei Additionen an Imine, 1,4-
Additionen und bei der kinetischen Racematspaltung von allylischen Carbonaten, vorge-
stellt (Abb. 10). Oftmals wurden dabei bessere Enantioselektivitäten als mit her-
kömmlichen Diphosphin-Liganden erreicht.
2 KENNTNISSTAND
32
RhBn
BnPh
Ph Ph NCMeNCMe
OTf
29Bn-nbd
90Ph-bnd
91[Rh(Phdbcot)(MeCN)2]OTf
MeO
iBu
Bn
30b[2.2.2]cod
Abb. 10. Beispiele chiraler Diene für die asymmetrische Katalyse.
Die chiralen Diene haben jedoch eine geringere Bindungsaffinität gegenüber Übergangs-
metallen als Phosphine und dissoziieren leichter vom Metall. Bei Reaktionen unter er-
höhten Temperaturen führt dies daher zu reduzierten Enantiomerenüberschüssen. Dieser
Nachteil wurde durch die Entwicklung von Phosphin-Olefin-Liganden, sogenannten
Hybrid-Liganden, überwunden. GRÜTZMACHER93 und HAYASHI94 berichteten im Jahre
2004 bzw. 2005 erstmals über die Synthese solcher enantiomerenreinen Phosphin-Olefine
31, 32 und 92 und über deren Effizienz in der asymmetrischen Hydrierung, 1,4-Addition,
allylischen Alkylierung und bei der Addition an Imine (Abb. 11). Bei all diesen asym-
metrischen Reaktionen wurden ebenfalls hohe Enantiomerenüberschüsse erreicht, die in
der Regel über denen der herkömmlichen, zweizähnigen Phosphin-Liganden liegen.
Ph2P
O
Ph2P
Ph
PPh2
R
R = PhR = Bn
9231 32a32b
Abb. 11. Phosphin-Olefin-Liganden für die enantioselektive Katalyse.
Wenig später berichtete auch WILDHALM über einen axial-chiralen Phosphin-Olefin-
Liganden 33, dessen Rhodium-Komplex [RhCl(33)]2 erfolgreich in der asymmetrischen
1,4-Addition von Arylboronsäuren an zyklische Enone eingesetzt wurde, wobei die Pro-
dukte mit bis zu 98% ee isoliert werden konnten (Schema 34).95
2 KENNTNISSTAND
33
O
n
O
nAr
[RhCl(33)]2 (0.5 Mol-%)ArB(OH)2 (3.0 Äquiv.)
KOH (50 Mol-%)
Dioxan/H2O, 50 °C, 4 h
19bis zu 98% ee
P PhPh
(S,Sa,SP)-33
18
Schema 34. Ein axial-chiraler Phosphin-Olefin-Ligand in der asymmetrischen 1,4-Addition an
zyklische Enone nach WILDHALM.95
Weiterhin berichtete ŠT PNI KA kürzlich über die Synthese der planar-chiralen
Ferrocenylphosphin-Olefine 93a c und deren Koordinationsverhalten in Komplexen mit
Palladium bzw. Wolfram (Abb. 12).96 Dabei wurde gezeigt, daß in den Fällen mit sterisch
ungehinderten Olefinen in den Verbindungen 93a und 93b sowohl das Phosphin als auch
das Olefin chelatisierend am Übergangsmetall koordinieren (z. B. im Palladium-Komplex
94). Jedoch wurde im Fall der Komplexierung von 93c mit Wolfram (95) neben einer
chelatisierenden Koordination auch eine einzähnige Koordination nachgewiesen. Die
planar-chiralen Ferrocenylphosphin-Olefine wurden bisher nicht als Liganden in der
asymmetrischen Katalyse eingesetzt.
PdFe PPh2
(Sp)-93a(Sp)-93b(Sp)-93c
R
R = HR = MeR = Ph
Fe PPh2
NW(CO)5Fe P
Ph2
Ph
94 95
Abb. 12. Planar-chirale Phosphin-Olefine 93 und deren Komplexierung mit Übergangsmetallen
nach ŠT PNI KA.96
3 AUFGABENSTELLUNG
35
3 AUFGABENSTELLUNG
Basierend auf der in Kapitel 2.2.2 vorgestellten Synthese und ersten, vielversprechenden
Anwendungen des Cyrhetrens AaPhos (87e) in einigen Übergangsmetall-katalysierten
asymmetrischen Reaktionen, war ein Ziel der vorliegenden Arbeit, weitere Derivate
dieses Typs zu synthetisieren. Dabei galt es, sowohl die zentral-chirale Seitenkette als
auch die Donor-Gruppen zu variieren (Abb. 13). Weiterhin wurde die Synthese analoger
planar-chiraler Phosphin-Olefin-Komplexe angestrebt. Die so erhaltenen Verbindungen
sollten daraufhin auf ihre Effizienz als Liganden in einer Reihe von Übergangsmetall-
katalysierten Reaktionen untersucht werden.
Do'
ReOCCO
CO
M
* Do
M PR12
M = Re(CO)3, FeCp
R2
R4
R3
Abb. 13. Vorgesehene planar-chirale Liganden für die asymmetrische Metall-Katalyse.
Ein weiteres Ziel dieser Arbeit lag darin, ein enantioselektives Verfahren der Rhodium-
katalysierten intermolekularen Hydroacylierung zu entwickeln (Schema 35). Für diese
synthetisch wertvolle und atomökonomische Reaktion existierte bis dahin noch keine
asymmetrische Variante. Es wurde vorgesehen, verschiedene Katalysator-Systeme, die in
situ aus chiralen ein- oder zweizähnigen Liganden und achiralen Rhodium-Verbindungen
darstellbar sein sollten, auf ihre Effektivität zu untersuchen. Als Testsubstrate sollten
dafür zunächst der chelatisierende Salicylaldehyd (61a) und Norbornadien (62a) dienen.
In weiteren Optimierungen sollten die erhaltenen Systeme außerdem auf ihre Anwend-
barkeit auf andere Aldehyde und Olefine geprüft werden.
Do O
H
Do O[Rh]Ligand*
R RR' R'
Schema 35. Asymmetrische intermolekulare Hydroacylierung.
4 HAUPTTEIL
37
4 HAUPTTEIL
4.1 SYNTHESE VON AAPHOS-DERIVATEN97
Nachdem sich Aaphos (87e) in ersten Untersuchungen als vielversprechender Ligand in
Übergangsmetall-katalysierten Reaktionen, wie der Rhodium-katalysierten Hydrierung
von 2-Acetaminozimtsäure-Derivaten bzw. Dimethylitaconat und der Palladium-
katalysierten allylischen Alkylierung erwiesen hatte (siehe Kapitel 2.2.2, S. 30), wurde
auf dieser Grundlage die Synthese weiterer Derivate angestrebt, um das Potential dieser
Ligandenklasse in weiteren asymmetrischen Reaktionen zu untersuchen.
Zur Synthese der AaPhos-Derivate 87a–d wurde auf die bereits ausgearbeitete Synthese-
Route zurückgegriffen,87 diese jedoch an einigen Stellen optimiert (Schema 36).
nBuLi (1.1 Äquiv.)ClPR2 (97) bzw.
BrPR2 (97c) (1.5 Äquiv.)
Et2O, –20 °Cdr 5:1 bis 9:1
ReOCOC CO
PR2
Me
PR'2
ReOC COCO
PR2
BH3
BH3
NMe2
Me
ReOC COCO
PR2
Me
PR'2
ReOC COCO
NMe2
Me
(R)-96 98a98b98c98d
R =R =R =R =
Ph (62%)3,5-Me2Ph (61%)3,5-(CF3)2Ph (48%)5-Me-Furyl (80%)
100a100b100c100d
R = Ph, R' = Ph (77%)R = Ph, R' = tBu (66%)R = 3,5-Me2Ph, R' = Ph (80%)R = Ph, R' = 3,5-Me2Ph (68%)
87a87b87c87d
R = Ph, R' = Ph (80%)R = Ph, R' = tBu (78%)R = 3,5-Me2Ph, R' = Ph (70%)R = Ph, R' = 3,5-Me2Ph (68%)
1-Chlorethylchlorformiat (2.1 Äquiv.)PR2H (99, 2.5 Äquiv.)TlPF6 (2.5 Äquiv.)BH3·THF (25 Äquiv.)THF
(i) HBF4·OMe2 (25 Äquiv.)CH2Cl2
(ii) wäßr. NaHCO3
(i)(ii)
(iii)
Schema 36. Synthese der AaPhos-Derivate 87a–d.
4 HAUPTTEIL
38
Ausgehend von enantiomerenreinem Amin (R)-96 wurden durch ortho-Lithiierung und
Reaktion mit verschiedenen Chlor- bzw. Bromdiarylphosphinen entsprechend substitu-
ierte Cyrhetrenyldiarylphosphine 98a–d in 48–80% Ausbeute erhalten. Das Diastereo-
merenverhältnis der Produkte war in der Regel hoch (dr = 9:1), lediglich im Fall der
Reaktion mit Chlor-bis(3,5-dimethylphenyl)phosphin (97a) mit 5:1 etwas geringer. Im
zweiten Schritt wurde die Dimethylamin-Gruppe durch Phosphine substituiert. Dabei
wurden die Amine 98 mit 1-Chorethylchlorformiat acyliert und in die Acylammonium-
Ionen 101 überführt, welche vermutlich unter Abspaltung des Carbamats die stabilisierten
Carbeniumionen 102 bildeten und so in Gegenwart von TlPF6 den Angriff der Diaryl-
phosphine 99 ermöglichten (Schema 37). Es wird angenommen, daß dabei der Zusatz des
Thallium(I)-Salzes die intermediär entstehenden Chlorverbindungen 103 unter Chlor-
abstraktion erneut in die Carbeniumionen 102 überführt, wobei der Angriff der Diaryl-
phosphine 99 schließlich zu den Diphosphinen 87 führt, welche zur einfacheren Auf-
reinigung als Diborane 100 geschützt wurden.
ReOCOC CO
PR2
Me
PR'2
BH3
BH3
100
98Re
OC COCOPR2
NMe2
Me
101
O
O Cl
ClRe
OC COCOPR2
Me
H
ReOCOC CO
PR2
Me
PR'2
ReOC COCO
PR2
Cl
Me
103
PR2H (99)
Tl
Cl O
O Cl
102
87
BH3·THF
Cl
Schema 37. Vermuteter Mechanismus der Substitution am Cyrhetren 98.
Da die Substitution unter Retention des Stereozentrums verläuft, ist die Bildung der
Carbeniumionen 102 wahrscheinlich, zumal sie zusätzlich mit Hilfe eines freien
Elektronenpaares am Rhenium stabilisiert werden können.98,* Im Fall der
Diarylphosphine 98c und 98d mit elektronenziehenden Substituenten gelang die
Substitution jedoch nicht. Vermutlich wird die Bildung der Carbenium-Ionen 102c [R =
* Vgl. hierzu analoge Überlegungen bei Ferrocen- und 6-Aryl-tricarbonylchrom(0)-Komplexen, siehe Ref. 98.
4 HAUPTTEIL
39
3,5-(CF3)2Ph] und 102d [R = 5-Me-Furyl] aus dem Acylammonium-Ionen 101c und 101d
durch den starken Elektronenzug der Phosphin-Substituenten verhindert (Schema 38).*
ReOC COCO
PR2
NMe2
Me
101c R = 3,5-(CF3)2Ph101d R = 5-Me-Furyl
O
O Cl
ClRe
OC COCOPR2
Me
H
102c102d
Schema 38. Ungünstige Bildung der Carbenium-Ionen 102c,d durch elektronenziehende Substi-
tuenten am Phosphor.
Die Entschützung der Diborane 100 gelang mit HBF4 OMe2, und die freien Diphosphine
87 konnten in 66 80% Ausbeute isoliert werden. Da die Phosphine 87 in Lösung recht
empfindlich gegenüber Sauerstoff sind, wurde die Aufreinigung unter Schutzgas durch-
geführt.
Die Synthese zweier weiterer Cyrhetren-Derivate, 104a und 104b, wurde ausgehend von
98a realisiert (Schema 39). Nach Reaktion mit Ethylchlorformiat wurde das entstandene
Intermediat mit Wasser bzw. Methanol als Nucleophil umgesetzt. Die P,O-Liganden 104a
und 104b wurden nach Aufreinigung in 63% bzw. 37% Ausbeute isoliert.
ReOC
COCO
PPh2
Me
ORClCO2Et;
ROH
98a 104a104b
R = Me (37%)R = H (63%)
ReOC
COCO
PR2
NMe2
Me
dr 4:1
Schema 39. Synthese der Cyrhetrene 104a und 104b.
4.2 UNTERSUCHUNGEN ZUR SYNTHESE WEITERER DIPHOSPHINE
MIT CYRHETREN-RÜCKGRAT
Neben den bereits beschriebenen Diphosphinen 87 wurde die Synthese weiterer
Diphosphine 105 und 106 mit Cyrhetren-Rückgrat angestrebt (Abb. 14).
* Ähnlich wie die Donor-Stärke von Phosphinen anhand der 31P,77Se-Kopplungskonstante im 31P-NMR der entsprechenden Phosphinselenide abgeleitet werden kann (vgl. Kapitel 2.2.1, S. 27), lassen sich entprechend auch die elektronischen Eigenschaften der Substituenten am Phosphin korrelieren. Dementsprechend ist ein Furyl-Substituent am Phosphin stark elektronenziehend, vergleichbar mit 3,5-Bis(trifluormethyl)phenyl-Substituenten (vgl. Abb. 9, S. 30).
4 HAUPTTEIL
40
ReOCOC CO
Me2N
PPh2PPh2 Re
OCCOCO
PR2
PR'2
105 106
Abb. 14. Weitere Diphosphine mit Cyrhetren-Rückgrat.
Für die geplante Synthese des Diphosphins 105 wurde Cyrhetren 107 in einer FRIEDEL-
CRAFTS-Acylierung zum Keton 108a in 71% Ausbeute umgesetzt (Schema 40). Das
Cyrhetren 107 ist dabei durch Reaktion von Dicylcopentadien mit Re2(CO)10 einfach zu-
gänglich.99
ReOC
COCO
ReOCOC CO
O
Br
AlCl3 (2 Äquiv.)
71%
(S)-109 (0.6 Äquiv.)BH3·SMe2 (1.05 Äquiv.)
THF ReOCOC CO
OH
Br
107 108a (R)-110a
NBMe
O
PhPh
Br
COCl
(2 Äquiv.)
Schema 40. Synthese des Cyrhetrenylarylalkohols 110a.
Die asymmetrische Reduktion des Ketons 108a gelang mit Hilfe des CBS-Oxaza-
borolidins (S)-109 als Katalysator-Vorläufer.100 Generell wurde dabei eine Lösung des
BH3 SMe2-Komplexes und eine Lösung des Substrates gleichzeitig und langsam zu einer
Lösung des Katalysators 109 BH3 bei 0 °C getropft. Da im vorliegenden Fall die
enantiotope Diskriminierung des Ketons durch die ähnlich großen Substituenten
schwierig ist, wurde der Alkohol (R)-110a nach einer Zugabezeit von 20 min mit nur 79%
ee isoliert (Tabelle 1, Eintrag 1). Die stereochemische Zuordnung erfolgte unter Annahme
eines mit den Literaturbeispielen identischen Reaktionsweges.101 Zusätzlich sind die
Drehwerte der Alkohole (R)-1-Hydroxyethylcyrhetren (110c),87 110a und 110b gleich-
sinnig.
Tabelle 1. CBS-Reduktion des Cyrhetrenylketons 108a.
Eintrag Bedingungen Ausbeute (%) ee (%)[a]
1 0 °C, Zugabe über 20 min n. b. 79 (R)
2 0 °C, Zugabe über 2.5 h 95 96 (R)[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD Säule bestimmt.
4 HAUPTTEIL
41
Wurde die Zugabezeit jedoch auf 2.5 h verlängert, konnte der Alkohol (R)-110a in sehr
hoher Ausbeute mit 96% ee gewonnen werden (Eintrag 2). In der folgenden Stufe wurde
nach einer Vorschrift von BOLM87 der Alkohol unter Retention der Konfiguration durch
Dimethylamin substituiert (Tabelle 2).102 Unter Einsatz von NaI und TMSCl (wodurch
TMSI in situ erzeugt wird) wird vermutlich das Benzyliodid 112 in ähnlicher Weise ge-
bildet wie das Benzylchlorid 103 (Schema 41, vgl. Schema 37, S. 38). Die Bildung des
Amins 113a erfolgt dann SN1-artig über das Carbeniumion 111 durch den Angriff des
Dimethylamins.
110a
ReOC
COCO
Ar
H
ReOCOC CO
NMe2
ReOC COCO
I
Ar
112111
113a
INaI
TMSCl
Br
ReOCOC CO
OH
Br
Ar = 2-BrPhMe2NH
Schema 41. Vermuteter Mechanismus der Substitution am Cyrhetren 110a.
Die Reaktion verlief bei 0 °C schnell, und vollständiger Umsatz wurde nach 1 h erreicht
(Tabelle 2, Eintrag 1). Neben dem gewünschten Amin 113a wurde jedoch ebenfalls das
defunktionalisierte Cyrhetren 114 in 31% Ausbeute isoliert. Wurde die Reaktion bei
niedrigerer Temperatur und unter Lichtausschluß durchgeführt, konnte der Anteil des
Cyrhetrens 114 am Produktgemisch auf 1 :6.5 reduziert werden (Eintrag 2). Unter diesen
Bedingungen reduzierte sich der Enantiomerenüberschuß allerdings von 96% ee (110a)
auf 50% ee (113a). Demnach trat eine anteilige Racemisierung während der Reaktion auf.
Um diese zu vermeiden, wurde die Reaktion zusätzlich bei 40 °C durchgeführt (Eintrag
3). Nach 14 h war der Umsatz nicht vollständig, aber das Amin (R)-113a konnte in 50%
Ausbeute mit 88% ee isoliert werden, und dies entspricht 96%iger Substitution unter
Retention der Konfiguration. Ebenso wurde der Anteil an 114 weiter zurückgedrängt.
Eine mögliche Ursache dieser Defunktionalisierung könnte in der Lichtempfindlichkeit
des intermediär gebildeten Benzyliodids 112 liegen. Es ist bekannt, daß sich Alkyliodide
bei Lichteinwirkung unter Freisetzung von elementarem Iod leicht zersetzen.
4 HAUPTTEIL
42
Tabelle 2. Optimierung der Reaktionsbedingungen zur Synthese des Amins (R)-113a.
ReOCOC CO
NMe2
Br
(i) NaI (2 Äquiv.)TMSCl (2.4 Äquiv.)
(ii) Me2NH(40% in H2O, 4 Äquiv.)
CH3CN ReOCOC CO Br
H H
(R)-113a 114
ReOCOC CO
OH
Br
(R)-110a96% ee
Eintrag Bedingungen Umsatz (%) 113a/114Ausbeute (%)
(113a)ee (%)[a]
(113a)
10 °C, 15 min; Me2NH, 0 °C
1 h100 1.3 : 1 40 [b]
210 °C, 25 min;
Me2NH, 10 °C RT 6 h, Lichtausschluß
100 6.5 : 1 65 50 (R)
340 °C, 2.5 h;
Me2NH, 40 °C 10 °C, 14 h, Lichtausschluß
65 >10 : 1 50 88 (R)
[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD Säule be-stimmt. Die stereochemische Zuordnung erfolgte unter Annahme eines identischen Reaktionsweges; [b] Es wurde racemisches Ausgangsmaterial verwendet.
Im letzten Schritt der Synthese des Diphosphins 105 sollten durch gleichzeitigen Br/Li-
Austausch und ortho-Lithiierung die Diphenylphoshin-Gruppen eingeführt werden
(Schema 42). Leider zersetzte sich die Verbindung sowohl bei Einsatz von tBuLi als auch
nBuLi bei 50 °C unter Dekomplexierung des Tricarbonylrhenium-Fragmentes.* Die
Verwendung von 1.2 anstatt 2.2 Äquivalenten zur sequentiellen Funktionalisierung führte
zu dem gleichen Ergebnis.
ReOCOC CO
NMe2
Br
113a
1) tBuLi (2.2 Äquiv.)odernBuLi (2.2 Äquiv. bzw. 1.2 Äquiv.)
2) ClPPh2 ReOCOC CO
Me2N
PPh2
PPh2
105
Schema 42. Versuchte Einführung der Phosphine zur Synthese des Cyrhetrens 105.
* Erkennbar anhand einer tiefrot gefärbten Lösung.
4 HAUPTTEIL
43
Zur Synthese des Diphosphins 106 wurde analog zu der Synthese der AaPhos-Derivate
87a–d vorgegangen (siehe Kapitel 4.1, S. 37), jedoch wurde das Keton 108b hier durch
FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung des Cyrhetrens 107 in 75% Ausbeute erhalten.*
ReOC
COCO
ReOCCO
CO
iPrCOCl (2 Äquiv.)AlCl3 (2 Äquiv.)
75%
(S)-109 (0.6 Äquiv.)BH3·SMe2 (1.1–2.0 Äquiv.)
THF ReOCCO
CO
107 108b (R)-110b
NBMe
O
PhPh
O OH
Schema 43. Synthese des Cyrhetrenylalkohols 110b.
Die enantioselektive Reduktion des Ketons 108b erfolgte ebenfalls durch CBS-
Reduktion. Wurde die Reaktion bei 0 °C durchgeführt und nach 2.5 h abgebrochen, lag
der Reaktionsumsatz bei nur 12% (Tabelle 3, Eintrag 1). Ließ man jedoch die Reaktion in
Gegenwart eines größeren Überschusses an BH3 THF auf Raumtemperatur aufwärmen
und über Nacht rühren, wurde der Alkohol (R)-110b in 88% Ausbeute und mit 85% ee
isoliert (Eintrag 2).
Tabelle 3. CBS-Reduktion des Cyrhetrenylketons 108b.
EintragBH3 SMe2
(Äquiv.)[a] Temp. t (h) Ausbeute (%) ee (%)[b]
1 1.1 0 °C 2.5 12[c] n. b.
2 2.0 0 °C RT 20 88 85 (R)[a] Gleichzeitige Zugabe der Substrat- und Reagenzlösung über 20 min bei 0 °C; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL AS Säule bestimmt. Die stereochemische Zuordnung erfolgte unter Annahme eines mit den Literaturbeispielen identischen Reaktionsweges.101 Zu-sätzlich sind die Drehwerte der Alkohole (R)-1-Hydroxyethylcyrhetren (110c),87
110a und 110b gleichsinnig; [c] Umsatz, bestimmt durch 1H-NMR.
Im folgenden wurde versucht, in Analogie zu obiger Vorgehensweise den Alkohol 110b
mit Dimethylamin zu substituieren. Während bei 40 °C kein Umsatz feststellbar war
(Tabelle 4, Eintrag 1), lief die Reaktion vollständig ab, wenn man auf Raumtemperatur
aufwärmen ließ (Eintrag 2), wobei jedoch hauptsächlich das Eliminierungs-Produkt 115
* Dadurch wurde nicht nur die Syntheseroute verkürzt, auch die Verwendung von Thallium-Verbindungen, die zur Synthese des Acetylcyrhetrens (108c) nötig war, wurde vermieden. Allerdings gelang die FRIEDEL-CRAFTS-Acylierung nicht mit Essigsäurechlorid zur Synthese des Acetylcyrhetrens (108c), vgl. Ref. 87.
4 HAUPTTEIL
44
gebildet wurde. Offenbar ist der Angriff des Amins durch sterische Effekte hier so stark
verlangsamt, daß die Eliminierung zum Olefin 115 schneller abläuft.
Tabelle 4. Untersuchungen zur Substitution des Alkohols 110b mit Dimethylamin.
ReOC
COCO
(i) NaI (2 Äquiv.)TMSCl (2.4 Äquiv.)
(ii) Me2NH(40% in H2O, 4 Äquiv.)
CH3CN ReOC
CO CO
113b 115
ReOC
COCO
110b
OH NMe2
Eintrag Bedingungen Umsatz (%) 113b/115
140 °C, 2.5 h;
Me2NH, 40 °C RT, 13 h 0[a]
2[b] 40 °C RT, 2.5 h; Me2NH, RT, 13 h
100 1 : 4
[a] 83% Edukt reisoliert; [b] Es wurde racemisches Ausgangsmaterial verwendet.
4.3 AAPHOS-DERIVATE ALS LIGANDEN IN ASYMMETRISCHEN
REAKTIONEN
Zur weiteren Evaluierung der Anwendungsbreite von AaPhos (87e) und seiner Derivate
wurde deren Potential als Liganden in einigen Übergangsmetall-katalysierten Reaktionen
untersucht.* Zu den getesteten Reaktionen gehören u. a. die Hydroborierung, die
allylische Alkylierung und Aminierung, die alkylierende Ringöffnung, die Rhodium-
katalysierte Arylierung von 1-Naphthaldehyd, die Kupfer- sowie die Rhodium-
katalysierte 1,4-Addition, die Hydrosilylierung, die Hydrierung von Iminen, Chinaldin,
ungeschützten Enaminen, -Ketoestern und Acyl-Enaminen. Diese ersten Unter-
suchungen werden im folgenden kurz diskutiert.
* AaPhos (87e) wurde schon zuvor erfolgreich in der Hydrierung von Acetaminozimtsäure-Derivaten und Dimethylitaconat sowie der Palladium-katalysierten allylischen Alkylierung eingesetzt, siehe Ref. 87.
4 HAUPTTEIL
45
4.3.1 Erste Untersuchungen
4.3.1.1 Rhodium-katalysierte Hydroborierung
Die Rhodium-katalysierte Hydroborierung von Styrol wurde als erste Testreaktion für
AaPhos gewählt.103 Bei der Hydroborierung von Styrol wird die Regioselektiviät durch
die Rhodium-Katalyse zugunsten der MARKOWNIKOW-Selektivität umgekehrt.* Dabei
entsteht der chirale sekundäre Alkohol 116 als Hauptprodukt, während der als Minder-
isomer gebildete primäre Alkohol 117 achiral ist. Bei Einsatz von AaPhos (87e) und
[Rh(cod)2]BF4 (2 Mol-%) als Katalysator-Vorläufer in THF bei 70 °C konnte nur ein
geringer Umsatz festgestellt werden (Tabelle 5, Eintrag 1). Wurde jedoch DME als
Lösungsmittel genutzt und die Reaktion bei 60 °C durchgeführt, konnte der Alkohol in
47% Ausbeute und mit 64% ee isoliert werden (Eintrag 2). Bei 30 °C wurden nach 18 h
77% des gewünschten Isomers 116 mit vergleichbarem Enantiomerenüberschuß (59% ee)
isoliert. Gleichzeitig konnte die Regioselektivität auf 16:1 gesteigert werden (Eintrag 3).
Tabelle 5. Einsatz von AaPhos (87e) in der Rhodium-katalysierten Hydroborierung von Styrol.
Ph Ph
OH
PhOH
1) CatBH (1.1 Äquiv.)[Rh(cod)2]BF4 (2–3 Mol-%)AaPhos (87e, 2.2–3.3 Mol-%)
2) H2O2, NaOH, MeOH116 117
Eintrag[Rh(cod)2]BF4
(Mol-%)[a]Lösungs-
mittelT
(°C)t
(h)Umsatz
(%)Ausbeute
(%)116/117
ee(116)(%)[b]
1 2 THF 70 22 <5 n.b. 1:1 n.d.
2 3 DME 60 45 51 47 6:1 64
3 2 DME 30 18 81 77 16:1 59 [a] 87e/[Rh] = 1.1/1; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt.
4.3.1.2 Palladium-katalysierte allylische Alkylierung und Aminierung
In der Palladium-katalysierten allylischen Alkylierung des azyklischen Allylacetats 79 hat
sich AaPhos (87e) als effektiver Ligand herausgestellt (Tabelle 6, Eintrag 1).87,104 Daher
wurde auch das Bis(diphenylphosphin)-substituierte AaPhos-Derivat 87a in dieser
Reaktion getestet. Das Produkt wurde in diesem Fall in fast quantitativer Ausbeute isoliert
(Eintrag 2), allerdings mit nur 73% ee.
* Vgl. Kapitel 2.1, S. 7.
4 HAUPTTEIL
46
Tabelle 6. Palladium-katalysierte allylische Alkylierung des azyklischen Substrats 79.
Ph Ph
OAc
PhPh
MeO2C CO2Me
[Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Mol-%)Ligand 87 (1 Mol-%)
BSA, KOAc
CH2Cl2, RT, 2-6 h79 88
Eintrag Ligand Ausbeute (%) ee (%)[a]
1[b] 87e 99 88
2 87a 99 73 [a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL AD Säule bestimmt. [b] Dieses Ergebnis wurde Ref. 87 entnommen.
Des Weiteren wurde die Effektivität des Cyrhetrens 87a in der allylischen Alkylierung
des zyklischen Substrats 118 untersucht. Obwohl auch hier hohe Ausbeuten erzielt
wurden, lag der Enantiomerenüberschuß des Produkts 119 lediglich bei 9% ee. Diese
Ergebnisse stehen im Einklang mit dem in der Literatur beschriebenen Phänomen, daß ein
Ligand in der Palladium-katalysierten asymmetrischen allylischen Alkylierung meist
entweder nur bei zyklischen oder nur bei azyklischen Substraten effektiv ist.104
11997%, 9% ee
118
OAcMeO2C CO2Me[Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Mol-%)
87a (1 Mol-%)BSA, KOAc
CH2Cl2, RT, 14 h
Schema 44. Palladium-katalysierte allylische Alkylierung des zyklischen Substrats 118.
Auch in der asymmetrischen, allylischen Aminierung mit Benzylamin waren die
Liganden der AaPhos-Familie effektiv. In einer Testreaktion wurde die Aminierung mit
dem azyklischen Substrat 79 mit einem in situ generierten Palladium/87a-Komplex
durchgeführt (Tabelle 7).* Dabei wurde das Allylamin 80 in vielversprechenden 82% ee
isoliert (Eintrag 1). Die Ausbeute war aufgrund des unvollständigen Umsatzes jedoch mit
52% nur moderat. Bei Zugabe von LiCl als Additiv wurde das Produkt 80 in besserer
Ausbeute und mit nahezu gleichem Enantiomerenüberschuß erhalten (82%, 81% ee,
Eintrag 2). Im folgenden wurde daher die Reaktion mit den Cyrhetrenen 87c–e in
Gegenwart katalytischer Mengen von LiCl untersucht. Dabei erwiesen sich die Ph/Xyl-
und Xyl/Ph-substituierten Diphosphine 87c und 87d als ähnlich effektiv: Das Allylamin
80 wurde mit 80% ee bzw. 79% ee gebildet. Die Ausbeuten waren aufgrund der unvoll-
* in Abwesenheit von LiCl.
4 HAUPTTEIL
47
ständigen Reaktion niedriger (Einträge 3 und 4). Bei Einsatz von AaPhos 87e konnten
lediglich 12% Ausbeute erreicht werden, wobei der Enantiomerenüberschuß des
Produktes bei moderaten 61% ee lag (Eintrag 5).
Tabelle 7. Palladium-katalysierte allylische Aminierung des azyklischen Substrats 79.
PhPh
NH
80
Ph
[Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Mol-%)Ligand 87 (1 Mol-%)
LiCl (1.5 Mol-%)BnNH2 (3.0 Äquiv.)
THF, RT
Ph Ph
OAc79
Eintrag Ligand t (h) Ausbeute (%) ee (%)[a]
1[b] 87a 21 52 82 (R)
2 87a 18 82 81 (R)
3 87c 21 49 80 (R)
4 87d 19 52 79 (R)
5 87e 21 12 61 (R)[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OJ Säule bestimmt. [b] Ohne Zusatz von LiCl.
Ähnlich wie im Fall der allylischen Alkylierung (siehe oben) war das AaPhos-Derivat
87a in der Palladium-katalysierten allylischen Aminierung des zyklischen Substrates 118
mit Benzylamin deutlich weniger effektiv und lieferte das Allylamin 120 mit 17% ee
(Schema 45).
12064%, 17% ee (S)
NHPh
118
OAc[Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Mol-%)
87a (1 Mol-%)BnNH2 (3.0 Äquiv.)
THF, RT
Schema 45. Palladium-katalysierte allylische Aminierung des zyklischen Substrats 118.
4.3.1.3 Palladium-katalysierte alkylierende Ringöffnung
Ferner wurde das AaPhos-Derivat 87a in der Palladium-katalysierten alkylierenden Ring-
öffnung des 1,4-Epoxy-1,4-dihydronaphthalins (121) getestet.105 Dabei gelang mit Et2Zn
die Umsetzung zum Alkohol 122 in 40% Ausbeute und mit 29% ee (bei 60% Umsatz
nach 48 h, Schema 46).
4 HAUPTTEIL
48
OEt
OH
[Pd(CH3CN)2Cl2] (5 Mol-%)87a (5 Mol-%)
Et2Zn (1.5 Äquiv.)
Toluol, RT, 48 h
12240%, 29% ee
121
Schema 46. Palladium-katalysierte alkylierende Ringöffnung von 1,4-Epoxy-1,4-dihydro-
naphthalin (121).
4.3.1.4 Kupfer-katalysierte 1,4-Addition
FERINGA berichtete kürzlich über eine enantioselektive, Kupfer-katalysierte 1,4-Addition
von GRIGNARD-Reagenzien an Enone, bei dem Liganden vom Josiphos-Typ (173) hohe
Enantioselektivitäten erreichten.106 Daher wurde diese Reaktion auch mit dem Liganden
AaPhos (87e) getestet. In diesem Fall war die Regioselektivität jedoch gering, wobei das
1,4-/1,2-Verhältnis bei 3:1 lag. Das 1,4-Addukt 124 wurde mit einem geringem Enantio-
merenüberschuß von 29% ee gebildet (Schema 47).
EtMgBr (1.1 Äquiv.)CuBr.SMe2 (5 Mol-%)
87e (6 Mol-%)
tBuOMe, –75°C, 3 h
O
12435%, 29% ee
OEt
4 4
123
Schema 47. AaPhos (87e) in der asymmetrischen, Kupfer-katalysierten 1,4-Addition.
4.3.1.5 Rhodium-katalysierte Arylierung von 1-Naphthaldehyd
Diarylmethanole aus der asymmetrischen, Rhodium-katalysierten Arylierung von
Aldehyden waren bis vor kurzem nur in mäßigen Enantioselektivitäten realisierbar.107,108
Mit neuen Katalysatorsystemen wurden im Jahr 2006 nun bis zu 85% ee erreicht,109 und
HAYASHI berichtete über eine hochenantioselektive Arylierung von Isatinen, bei der die
tertiären Diarylmethanole mit bis zu 91% ee erhalten wurden.110 Das AaPhos-Derivat 87a
wurde daher in der Rhodium-katalysierten Phenylierung von 1-Naphthaldehyd (125) ein-
gesetzt, jedoch erhielt man das Diarylmethanol 126 lediglich mit 14% ee (Tabelle 8,
Eintrag 1). Der Einsatz des P,O-Liganden 104a in dieser Reaktion führte zu keinem
Umsatz (Eintrag 2), während der Katalysator mit Josiphos (173a) als Liganden das
Produkt 126 in 32% Ausbeute mit 9% ee lieferte (Eintrag 3).
4 HAUPTTEIL
49
Tabelle 8. Rhodium-katalysierte Phenylierung von 1-Naphthaldehyd (125).
126
HO Ph
125
O[Rh(acac)(C2H4)2]
(34a, 3 Mol-%)Ligand (3.5 Mol-%)
PhB(OH)2 (3.0 Äquiv.)
DME/H2O 2:1, 60 °C
Eintrag Ligand t (h) Ausbeute (%) ee (%)[a]
1 87a 7 73 14 (S)
2 104a 42 0
3 173a 42 32[b] 9 (R)[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt. [b] bei 35% Umsatz.
4.3.1.6 Iridium-katalysierte Imin-Hydrierung
Die enantioselektive Hydrierung von Iminen ist – verglichen mit der Hydrierung von
Ketonen – immer noch eine Herausforderung.111 Kürzlich wurde von BOLM über die Ent-
wicklung eines hochenantioselektiven Katalysators für die Hydrierung von
N-(4-Methoxyphenyl)iminen berichtet, bei dem ein chiraler Iridium/ Diarylphosphino-
sulfoximin-Komplex zum Einsatz kam.112 Vor diesem Hintergrund wurde diese
Hydrierung von Imin 127 ebenfalls mit AaPhos-Derivaten durchgeführt (Tabelle 9).
Während der Umsatz der Hydrierung bei Einsatz des Di-tert-butylphosphin-substituierten
AaPhos-Derivats 87b auch nach 60 h unvollständig blieb und das Produkt 128 nur einen
geringen Enantiomerenüberschuß aufwies (Eintrag 1), katalysierte der Iridium/AaPhos-
Komplex die Reaktion innerhalb von 20 h zu vollem Umsatz mit einer sehenswerten
Enantioselektivität von 56% ee (Eintrag 2).
Tabelle 9. Iridium-katalysierte Hydrierung des Imins 127.
[Ir(cod)Cl]2 (0.5 Mol-%)Ligand (1.1 Mol-%)
I2 (3 Mol-%)
H2, CH2Cl2, RTPh
N
OMe
Ph *
HN
OMe
127 128
Eintrag Ligand t (h) H2 (bar) Umsatz (%) ee (%)[a]
1 87b 60 25 66 9 ( )
2 87e 24 20 100 56 ( )[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt.
4 HAUPTTEIL
50
4.3.1.7 Iridium-katalysierte Hydrierung von Chinaldin
Analog zur Hydierung von Iminen wurde auch Chinaldin (129) als Substrat für eine
asymmetrische Hydrierung in Gegenwart eines Iridium/AaPhos-Katalysators eingesetzt
(Schema 48).111b,113 Das aromatische Substrat 129 war jedoch recht unreaktiv unter diesen
Bedingungen, und auch nach 43 h bei 50 bar H2-Druck wurde das Tetrahydrochinolin 130
in nur 34% Ausbeute mit 7% ee isoliert.
[Ir(cod)Cl]2 (0.5 Mol-%)AaPhos (87e, 1.1 Mol-%)I2 (5 mol%), H2 (50 bar)
Toluol, RT, 43 hN NH
13034%, 7% ee
129
Schema 48. Iridium-katalysierte Hydrierung von Chinaldin (129).
4.3.1.8 Ruthenium-katalysierte Hydierung von -Ketoestern
Eine weitere gängige Testreaktion für neue Phosphin-Liganden stellt die Ruthenium-
katalysierte Hydrierung von -Ketoestern dar, die von NOYORI entwickelt wurde.20b,114
Bei Einsatz des AaPhos-Derivats 87a als Ligand in der Hydrierung des -Ketoesters 131
wurde der Alkohol 132 mit 68% ee gebildet. Allerdings war der Umsatz nach 24 h bei
30 bar H2-Druck unvollständig.
Ph
[Ru(C6H6)Cl2]2 (0.25 Mol-%)87a (0.55 Mol-%)
H2 (30 bar)
EtOH, RT, 24 h50% Umsatz
OCO2Me
131Ph
OHCO2Me
(S)-13245%, 68% ee
Schema 49. Ruthenium-katalysierte Hydrierung des -Ketoesters 131.
4.3.1.9 Rhodium-katalysierte Hydrierung ungeschützter Enamine
HSIAO berichtete kürzlich über eine elegante Hydrierung von ungeschützten Enaminen zu
-Aminosäureestern bzw. -amiden, welche die Schützung der Amin-Funktion überflüssig
macht.115 Dabei wurde Josiphos 173b als Ligand eingesetzt, wodurch die Produkte mit
bis zu 97% ee erhalten wurden. Die Leistung von AaPhos (87e) in dieser Reaktion war
jedoch deutlich geringer als die des strukturell ähnlichen Josiphos. Der -Amino-
säureester 134 wurde hier mit 46% ee gebildet (Tabelle 10, Eintrag 2).* Dabei mußte der
* Zur Bestimmung des Enantiomerenüberschusses per HPLC wurde das Amin in das Amid 135umgewandelt.
4 HAUPTTEIL
51
H2-Druck auf 30 bar erhöht werden, um den Umsatz zu verbessern. Die Inhibierung des
Katalysators durch Koordination des Produktes am Metall stellt hier ein Problem dar, das
zu geringeren Umsatzzahlen führt und höhere H2-Drücke erfordert.116
Tabelle 10. Rhodium-katalysierte Hydrierung des ungeschützten Enamins 133.
[Rh(cod)Cl]2 (0.5 Mol-%)AaPhos (87e, 1.1 Mol-%)
H2, TFE, 50 °C
NH2CO2Me
*
NH2
CO2Me
Ac2O (2 Äquiv.), Pyr, RT91%
F F133 134
Eintrag H2 (bar) t (h) Umsatz (%) ee (%, 135)[a]
1 10 21 < 10% n.d.
2 30 70 88% 46 [a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt.
AcNCO2Me
H
F 135
Die in diesem Kapitel untersuchten asymmetrischen Katalysen unter Einsatz von AaPhos-
Derivaten wurden im Rahmen dieser Arbeit nicht weiterverfolgt, da diese ersten Ergeb-
nisse nicht allzu vielversprechend erschienen. Die Erwähnung erschien dennoch sinnvoll,
um einen Eindruck von der Anwendungsbreite der AaPhos-Familie zu geben. In den
folgenden Kapiteln 4.3.2 und 4.3.3 werden nun zwei erfolgreichere Anwendungen der
AaPhos-Familie genauer diskutiert.
4.3.2 Rhodium-katalysierte asymmetrische Hydrierung von
Enamiden97,117,*
Die asymmetrische Hydrierung von Dehydroaminosäureestern 89 zur Synthese von
-Aminosäurederivaten ist eine bekannte und etablierte Testreaktion zur Evaluierung
neuer Liganden.111,† Die Hydrierung von -Arylenamiden 136 ist in letzter Zeit ebenfalls
häufig genutzt worden, um Katalysator-Systeme zu untersuchen. Jedoch sind bisher nur
wenige hochenantioselektive Katalysator-Systeme beschrieben worden. Der erste Bericht
über die enantioselektive Hydrierung von -Arylenamiden wurde 1975 von KAGAN ver-
* Teile dieses Kapitlels wurden bereits veröffentlicht, siehe Ref. 97 und 117. † AaPhos (87e) wurde in dieser Reaktion ebenfalls erfolgreich eingesetzt. Siehe Kapitel 2.2.2, S.
30 und Ref. 87.
4 HAUPTTEIL
52
öffentlicht (Schema 50).118 Dabei wurden mit einem Rh(I)-DIOP-Katalysator optische
Reinheiten von bis zu 83% erreicht.119,*
Ph
[Rh(cod)2]BF4 (2 Mol-%)( )-DIOP (51, 2.2 Mol-%)
H2 (1 bar)
Benzol/EtOH 1:2, RT
HN
O
Ph
HN
O
R = HR = Me
R R
R = HR = Me
137a137f
45% opt. Reinh.83% opt. Reinh.
136a136f
Schema 50. Erste asymmetrische Hydrierung von -Arylenamiden 136 nach KAGAN.
Allerdings sind erst seit den 90er Jahren hochenantioselektive Katalysatorsysteme be-
kannt, die eine Reihe unterschiedlicher Enamide in nahezu enantiomerenreine Amide
transformieren können.120 Der Durchbruch gelang BURK im Jahr 1996 mit dem Einsatz
der Phospholan-Liganden Me-DuPhos (53a) und Me-BPE (138), wodurch Enantio-
selektivitäten von meist weit über 90% ee erreicht wurden (Abb. 15).121
53aMe-Duphos
95% ee
P
P
P
P
138Me-BPE
95% ee
P
P
139tBu-BisP*
99% ee
tBu
tBu
PtBu
PtBu
140tBu-MiniPHOS
66% ee
OP
ONMe2
26lH8-MonoPhos
96% ee
Fe
(Sc,Rp,Sa)-141
99.6% ee
PPh2N
OP
O
Fe
(Rc,Ra)-142
>99% ee
NO
PO
Abb. 15. Enantioselektivitäten einiger Liganden in der Rhodium-katalysierten Hydrierung von
-Arylenamid 136a.
Seitdem wurde über weitere Liganden, z. B. tBu-BisP* (139), tBu-MiniPHOS (140),
H8-MonoPhos (26l) und Ferrocenylphosphoramidite 141 und 142 berichtet, deren
* Die optische Reinheit entspricht dem Anteil des gemessenen Drehwerts einer chiralen Verbindung am Drehwert der enantiomerenreinen Verbindung und ist bei idealem Verhalten dem Enantiomerenüberschuß (ee) gleichzusetzen; siehe Ref. 119.
4 HAUPTTEIL
53
Rhodium-Komplexe die Hydrierung von -Arylenamiden hochenantioselektiv
katalysieren (Abb. 15).122
Der Einsatz von AaPhos (87e) in der Rhodium-katalysierten Hydrierung des Enamids
136a bei 10 bar H2-Druck in CH2Cl2 bildete das geschützte Amin 137a mit vielver-
sprechenden 87% ee (Tabelle 11, Eintrag 1). Mit dem AaPhos-Derivat 87a konnte die
Enantioselektivität weiter gesteigert werden (Eintrag 2). Wurde der H2-Druck auf 5 bar
gesenkt, war der Umsatz nach 16 h jedoch nicht ganz vollständig, wobei die Enantio-
selektivität nahezu gleich blieb (Eintrag 3). ZHANG zeigte, daß das Lösungsmittel in
dieser Reaktion (mit seinem Katalysator-System) mitunter eine wichtige Rolle bei der
Enantioselektivität spielen kann.123 Daraufhin wurden verschiedene Lösungsmittel mit
dem Rh/87a-Katalysator-System getestet. In Toluol lag der Reaktionsumsatz bei 40%
nach 22 h und das Produkt wurde mit einem etwas geringerem Enantiomerenüberschuß
gebildet (Eintrag 4). THF und MeOH eigneten sich gut als Lösungsmittel (Einträge 5 und
6), und im Falle von MeOH wurde zusätzlich eine bessere Enantioseletkivität beobachtet.
Tabelle 11. Rhodium-katalysierte asymmetrische Hydrierung des Enamids 136a.
Ph
[Rh(cod)2]BF4 (1.0 Mol-%)Ligand (1.1 Mol-%)
H2 (10 bar), RTHN
O
Ph
HN
O
136a 137a
Eintrag Ligand Lösungs-
mittelZeit (h) Umsatz (%) ee (%)[a]
1 87e CH2Cl2 19 100 87 (R)
2 87a CH2Cl2 23 100 88 (R)
3[b] 87a CH2Cl2 16 90 86 (R)
4 87a Toluol 22 40 82 (R)
5 87a THF 24 100 84 (R)
6 87a MeOH 24 100 89 (R)
7 87a EtOAc 16 100 93 (R)
8 87c EtOAc 11 100 77 (R)[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL
AS Säule oder per GC an der chiralen Säule FS Cyclodex -I/P bestimmt; [b] Reaktion bei 5 bar H2-Druck.
Allerdings war das Katalysatorsystem in EtOAc als Lösungsmittel am effektivsten: Das
Acetamid 137a wurde hierbei nach 16 h und vollständigem Umsatz mit 93% ee isoliert
(Eintrag 7). Zum Vergleich wurde auch AaPhos-Derivat 87c in dieser Reaktion unter-
sucht, jedoch war die Enantioselektivität mit 77% ee geringer (Eintrag 8). Als nächstes
4 HAUPTTEIL
54
wurden verschiedene, substituierte Enamide vom Typ 136 unter den optimierten Be-
dingungen eingesetzt (Tabelle 12). Die para-substituierten -Arylenamide 136b–d ließen
sich mit ähnlich guten Enantioselektivitäten von 85–91% ee zu den entsprechenden Acet-
amiden 137b–d reduzieren (Einträge 1–3). Dabei war es bei dem Donor-substituierten
Enamid 136c jedoch nötig, den H2-Druck auf 20 bar zu erhöhen, um vollständigen Um-
satz innerhalb von 20 h zu erreichen (Eintrag 2). Dies war ebenfalls bei den trisubsti-
tuierten Enamiden 136e und 136f nötig (R' = Me), da in diesem Fall sowohl sterische als
auch elektronische Effekte die Reaktivität der Enamid-Doppelbindung herabsetzen
(Einträge 4 und 5). Diese wurden darüber hinaus als E/Z-Isomerengemische von ca. 2:1
eingesetzt. Das Acylamid 137e wurde ebenfalls mit 91% ee isoliert, das strukturell sehr
ähnliche Acylamid 137f jedoch mit nur 68% ee. Möglicherweise wurde im letzteren Fall
eines der Doppelbindungsisomere mit deutlich schlechterer oder gar mit entgegenge-
setzter Enantioselektiviät hydriert und somit der Enantiomerenüberschuß des Produkts
herabgesetzt. Es ist jedoch mit einigen Katalysator-Systemen gezeigt worden, daß
E/Z-Isomerengemische in dieser asymmetrischen Hydrierung in der Regel keinen Einfluß
auf die Enantioselektivität haben.121a,122a
Tabelle 12. Variation der Enamide in der Rhodium-katalysierten Hydrierung unter Einsatz des AaPhos-Derivats 87a.
[Rh(cod)2]BF4 (1.0 Mol-%)87a (1.1 Mol-%)
H2 (10 bar)
RT, EtOAc
HN
O
*
HN
O
136a f 137a fR R
R' R'
Eintrag R R' Zeit (h) Produkt Umsatz (%) ee (%)[a]
1 Cl H 22 137b 100 91
2[b] MeO H 20 137c 100 85
3 CF3 H 24 137d 100 89
4[b,c] Me Me 20 137e 100 91
5[b,c] H Me 22 137f 100 68 [a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL
AS, OD oder OD-H Säule bestimmt; [b] Reaktion bei 20 bar H2-Druck; [c] Das Substrat wurde mit einem E/Z-Isomerenverhältnis von 2:1 eingesetzt.
Darüber hinaus wurden das zyklische Enamid 136g und das -tBu-Enamid 136h gemäß
den obigen Hydrierungs-Bedingungen eingesetzt (Schema 51). In beiden Fällen waren
jedoch die Umsätze bei 50 bar bzw. 20 bar H2-Druck nach mehr als einem Tag unvoll-
ständig und die entsprechenden Acylamide 137g und 137h wurden nach säulenchromato-
4 HAUPTTEIL
55
graphischer Reinigung in moderaten Ausbeuten und geringen Enantiomerenüberschüssen
(6% bzw. 5% ee) isoliert.
[Rh(cod)2]BF4 (1.0 Mol-%)87a (1.1 Mol-%)
H2 (20 bar)
EtOAc, RT, 27 h
NH
O
136h
NH
O
137h33%, 5% ee
137g41%, 6% ee
NH
O
136g
NH
O [Rh(cod)2]BF4 (1.0 Mol-%)87a (1.1 Mol-%)
H2 (50 bar)
EtOAc, RT, 36 h
Schema 51. Weitere untersuchte Enamide.
4.3.3 Rhodium-katalysierte asymmetrische 1,4-Addition*
Die HAYASHI-MIYAURA-Reaktion ist eine wichtige Reaktion zur C C-Bindungs-
knüpfung, deren Entwicklung auf Pionierarbeiten von HAYASHI und MIYAURA Ende der
90er Jahre zurückgeht.36 Wie in Kapitel 2.1.1 bereits näher erläutert, können in dieser
Reaktion verschiedene aktivierte Olefine zu den entprechenden Aryl-Addukten in hoher
Enantioselektivität umgesetzt werden. Die Effektivität der AaPhos-Liganden 87 und 104
(Abb. 16) in der HAYASHI-MIYAURA-Reaktion wurde zunächst in der Addition von
Phenylboronsäure (17a) an Cyclohexenon (18a) untersucht (Tabelle 13).
ReOC
COCOPPh2
Me
OR
104a R = Me104b R = H
ReOC CO CO
PR2
Me
PR'2
87a R = Ph, R' = Ph87b R = Ph, R' = tBu87c R = 3,5-Me2Ph, R' = Ph87d R = Ph, R' = 3,5-Me2Ph
Abb. 16. AaPhos-Derivate 87 und 104.
In der ersten Testreaktion mit AaPhos (87e) als Ligand wurde das Produkt 19aa bereits
mit 88% ee und in guter Ausbeute erhalten (Tabelle 13, Eintrag 1). Auch die anderen
AaPhos-Derivate 87a–d stellten sich als sehr effizient heraus: Das Keton 19aa wurde in
* Teile dieses Kapitlels wurden bereits veröffentlicht, siehe Ref. 97.
4 HAUPTTEIL
56
hohen Ausbeuten und mit 91–95% ee isoliert (Einträge 2–5). Einzig mit 87b wurde keine
Reaktion beobachtet (Eintrag 3). Ein Grund hierfür könnte eine starke sterische
Hinderung durch die tBu-Substituenten am Phosphor sein, die eine zweizähnige Koor-
dination des Liganden am Rhodium erschweren. Wurden die P,O-Liganden 104a und
104b in dieser Reaktion eingesetzt, bildete sich das Produkt nur mit geringeren Enantio-
merenüberschüssen von 52–62% ee und zusätzlich war der Umsatz nach 5 h unvoll-
ständig. Interessanterweise wird mit diesen P,O-Liganden das entgegengesetzte Enantio-
mer im Überschuß erhalten, obwohl die Verbindungen 104a und 104b die gleiche
Absolutkonfiguration wie die Diphosphine 87 aufweisen. Diese Umkehr der Selektiviät
deutet daher auf eine andere Art der Koordination am Rhodium hin. Eventuell fungiert
der Sauerstoff-Donor hier als hemilabiler Ligand, während eine Dissoziation eines
Phosphor-Donors bei den Diphosphinen 87 unwahrscheinlich ist. Ähnlich verhält sich
auch das Amin 98a in der Rhodium-katalysierten 1,4-Addition an Cyclohexenon (18a).
Das Produkt 19aa wurde zwar nur in geringer Ausbeute erhalten, das (S)-Enantiomer
wurde jedoch ebenfalls im Überschuß (20% ee) gebildet (Eintrag 8).
Tabelle 13. AaPhos Liganden 87 und 104 in der 1,4-Addition von Phenylboronsäure (17a) anCyclohexenon (18a).
O[Rh(acac)(C2H4)2] (3 Mol-%)
Ligand (3.1 Mol-%)PhB(OH)2 (17a, 5 Äquiv.)
Dioxan/H2O (10:1)100 °C, 5 h
O
Ph19aa18a
Eintrag Ligand Ausbeute (%) ee (%)[a]
1 AaPhos (87e) 81 88 (R)
2 87a 93 95 (R)
3 87b <2 n. b.
4 87c 99 91 (R)
5 87d 85 93 (R)
6 104a 32 62 (S)
7 104b 25 52 (S)
8 98a 17 20 (S)[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt.
Von den AaPhos-Derivaten stellte sich demnach das Cyrhetren 87a am effektivsten
heraus und daher wurde dieser Ligand in der Reaktion mit verschiedenen substituierten
Arylboronsäuren 18 verwendet (Tabelle 14). Dabei gelang die Isolierung der ent-
4 HAUPTTEIL
57
sprechenden Ketone 19 mit hohen Enantiomerenüberschüssen (82–97% ee) in oftmals
exzellenten Ausbeuten (Einträge 1–4 und 6–8). Im Fall der 2-Methylphenylboronsäure
(17e) wurde ebenfalls der Xylyl-substituierte Ligand (87c) eingesetzt. Dabei war dieses
Katalysatorsystem reaktiver (vollständiger Umsatz wurde schon nach 5 h beobachtet),
jedoch etwas weniger selektiv als bei Einsatz des Diphosphins 87a (Eintrag 5).
Tabelle 14. Einsatz verschiedener aromatischer Boronsäuren in der 1,4-Addition an Cyclohexenon (18a).
g: R = 4-MeOPhh: R = 1-Naphthyli: R = 2-Phenylvinyl
O [Rh(acac)(C2H4)2] (3 Mol-%)87a (3.1 Mol-%),
Dioxan/H2O (10:1), 100 °C *
O
R18a 19ab ai
B(OH)2
17b i
R
a: R = Phb: R = 4-MePhc: R = 4-CF3Ph
d: R = 4-ClPhe: R = 2-MePhf: R = 3-MeOPh
Eintrag Boronsäure Zeit (h) Produkt Ausbeute (%) ee (%)[a]
1 17b 24 19ab 67 92
2 17c 15 19ac 99 92
3 17d 15 19ad 99 97
4 17e 16 19ae 99 90
5[b] 17e 5 19ae 99 83
6 17f 17 19af 71 93
7 17g 17 19ag 47 82
8 17h 15 19ah 51 85
9 17i 17 19ai 64 35 [a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL
CHIRALCEL Säulen bestimmt; [b] Ligand 87c wurde benutzt.
In einigen Reaktionen mit elektronenreich-subsitutierten Boronsäuren war die Ausbeute
vergleichsweise gering (Einträge 1, 6–8). Dies ist möglicherweise darauf zurückzuführen,
daß unter diesen Reaktionsbedingungen die Rhodium-katalysierte Deborylierung kon-
kurriert. Es ist bekannt, daß elektronenreiche Boronsäuren unter erhöhten Temperaturen
insbesondere in Gegenwart von Übergangsmetallen zur Deborylierung neigen.124
Elektronenreiche Boronsäuren tendieren dabei schneller zur Deborylierung als
elektronenarme. Phenylvinylboronsäure (17i) wurde ebenfalls in dieser Reaktion einge-
setzt, jedoch wurde das entsprechende Keton 19ai mit nur 35% ee erhalten (Eintrag 9).
4 HAUPTTEIL
58
Tabelle 15. Asymmetrische 1,4-Addition an verschiedene , -ungesättigte Ketone bzw. Ester.
O[Rh(acac)(C2H4)2]
(34a, 3 Mol-%)Ligand (3.1 Mol-%)
Dioxan/H2O (10:1)100 °C
*
O
R
OO
O
4
18b 18c 18d
18b e 19ba ea
Ph B(OH)2
17a
O
O
18e
Eintrag Substrat Ligand Zeit (h) Produkt Ausbeute (%) ee (%)[a]
1 18b 87e 18 19ba 52 73
2 18b 87a 6 19ba 47 73
3 18c 87a 23 19ca 92 35
4 18c 87c 21 19ca 99 76
5 18d 87e 18 19da 76 62
6 18d 87a 6 19da 97 69
7 18e 87a 23 19ea 95 88
8 18e 87c 21 19ea 98 88 [a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL CHIRALCEL
Säulen bestimmt.
Weiterhin wurden nun verschiedene zyklische und azyklische , -ungesättigte Ketone
18b–d in der 1,4-Addition in Gegenwart einiger Rhodium/87-Katalysatoren untersucht
(Tabelle 15). Cyclopentenon (18b) war generell weniger reaktiv unter diesen Be-
dingungen und das entsprechende Produkt wurde sowohl mit AaPhos (87e) als auch mit
dem Diphosphin 87a mit 73% ee erhalten (Einträge 1 und 2). Cylcloheptenon (18c) war
zwar reaktiver, aber in Gegenwart des AaPhos-Derivats 87a wurde das Keton 19ca mit
nur 35% ee gebildet (Eintrag 3). Jedoch konnte die Enantioselektivität bei Einsatz des
Diphosphins 87c deutlich auf 76% ee gesteigert werden (Eintrag 4). Das azyklische 3-
Nonen-2-on (18d) reagierte leicht und in hohen Ausbeuten. Das Produkt wies moderate
Enantiomerenüberschüsse von bis zu 69% ee auf (Einträge 5 und 6). Schließlich wurde
auch der zyklische, , -ungesättigte Ester 18e in der Rhodium-katalysierten 1,4-Addition
mit Phenylboronsäure (17a) umgesetzt. Das entprechende Produkt 19ea wurde jeweils in
hohen Ausbeuten und mit 88% ee isoliert, sowohl mit dem Diphosphin 87a als auch mit
87c (Einträge 7 und 8).
4 HAUPTTEIL
59
Kürzlich wurde von MINNAARD auch erstmals über eine Palladium-katalysierte, enantio-
selektive 1,4-Addition an , -ungesättigte Ketone berichtet.125 In dieser Studie erwies
sich Me-DuPhos (53a) als effektivster Ligand, bei dem das Keton 19aa mit 98% ee ge-
bildet wurde.
OPd(O2CCF3)2 (5 Mol-%)
Ligand (5.5 Mol-%),Ph-B(OH)2 (17a, 3 Äquiv.)
THF/H2O 10:150 °C, 6-19 h
O
Ph18a 19aa
Me-DuPhos (53a)AaPhos-Derivat 87a
Josiphos 173aJosiphos 173c
80%, 98% ee[a]
90%, 73% eekein Umsatz[a]
kein Umsatz[a]
Schema 52. Palladium-katalysierte asymmetrische 1,4-Addition von Phenylboronsäure (17a) und
Cyclohexenon (18a). [a] Diese Einträge wurde Ref. 125 entnommen.
Bei Einsatz des AaPhos-Derivats 87a in dieser Palladium-katalysierten Reaktion wurde
das Produkt in 90% Ausbeute und mit 73% ee erhalten. Dieses Ergebnis ist bemerkens-
wert, da die strukturell sehr ähnlichen Josiphos-Liganden 173a und 173c selbst nach 48 h
bei 50 °C keine Aktivität in dieser Reaktion zeigten.125
Die hohe Temperatur bei der Rhodium-katalysierten Reaktion erfordert den Einsatz eines
großen Überschusses an Boronsäure, da unter diesen Bedingungen die Rhodium-
katalysierte Deborylierung als Nebenreaktion konkurriert.* Dies ist besonders auffällig
bei elektronenreichen Boronsäuren, so daß die Ausbeute des entsprechenden Produkts 19
in einigen Fällen reduziert wird (siehe Tabelle 14, S. 57). Aus diesem Grund wurden
ebenfalls mildere Reaktionbedingungen, die von HAYASHI bzw. MIYAURA erarbeitet
worden sind, untersucht (Tabelle 16).43,44 Die katalytisch aktive Spezies ist der Hydroxy-
Rhodium-Komplex E (Schema 7, S. 11), der in situ aus [Rh(cod)OH]2 und einem
Diphosphin hergestellt werden kann. Der Einsatz des AaPhos-Derivats 87a in diesem
Komplex lieferte jedoch nach 36 h bei 50 °C nur geringen Umsatz in der Reaktion von
Cyclohexenon (18a) mit Phenylboronsäure (17a) und das Produkt 19aa wies zudem nur
einen geringen Enantiomerenüberschuß von 25% ee auf (Tabelle 16, Eintrag 1).
* Vgl. Kapitel 2.1.1.1, S. 10 für eine detailliertere Besprechung des Mechanismus.
4 HAUPTTEIL
60
Tabelle 16. Verschiedene Katalysator-Vorläufer für die HAYASHI-MIYAURA-Reaktion.
O[Rh] (3 Mol-%)
87a (3.1 Mol-%),PhB(OH)2 (17a)
Dioxan/H2O 10:1
O
Ph18a 19aa
Eintrag Rh-Quelle Ph-B(OH)2
(17a) (Äquiv.)Additiv(Äquiv.)
T(°C)
t(h)
Ausbeute(%)
ee[a]
(%)
1 [Rh(cod)OH]2 5.0 50 36 33 25
2 [Rh(cod)2]BF4 1.5 Et3N (1.0) 40 36 82 71
3 [Rh(nbd)2]BF4 1.5 Et3N (1.0) 40 36 80 80 [a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt.
Wurde dagegen der kationische Katalysator-Vorläufer [Rh(cod)2]BF4 gewählt und Et3N
als Base zugesetzt, bildete sich das Produkt 19aa nach 36 h bei 40 °C in hoher Ausbeute
und mit 71% ee (Eintrag 2). Dabei konnte der Überschuß der Boronsäure auf 1.5 Äqui-
valente reduziert werden. Eine geringfügige Variation des Katalysator-Vorläufers auf
[Rh(nbd)2]BF4 produzierte das Produkt in ähnlicher Ausbeute, aber mit einem verbesser-
ten Enantiomerenüberschuß von 80% ee. Im Vergleich mit dem zuvor beschriebenen
Protokoll mit [Rh(acac)(C2H4)2] als Katalysator-Vorläufer sind die hier erreichten
Enantioselektivitäten jedoch deutlich geringer, so daß dieser Ansatz nicht weiterverfolgt
wurde.
4.4 SYNTESE DER PHOSPHIN-OLEFIN KOMPLEXE126
Aufgrund des erfolgreichen Einsatzes von Phosphin-Olefinen als Liganden in der
asymmetrischen Katalyse durch HAYASHI, GRÜTZMACHER und WILDHALM93–95 wurden
weitere, zum Teil planar-chirale Phosphin-Olefine 93a, 143, 144a,b und 145b,c synthe-
tisiert (Schema 53). Erste Untersuchungen von ŠT PNI KA zeigen, daß planar-chirale
Ferrocenylphosphin-Olefine 93a–c zweizähnig an Übergansmetalle koordinieren (vgl.
Kapitel 2.3, S. 31).96
4 HAUPTTEIL
61
Fe PPh2
(Sp)-93a
Re PPh2
(Sp)-143
OCCO
CO
Fe PPh2
rac-144a
Fe PPh2
144b 145b
Fe
PPh2
Fe
PPh2
145c
Schema 53. Neue Phosphin-Olefin-Komplexe mit Ferrocen- bzw. Cyrhetren-Rückgrat.
Die Synthese des planar-chiralen Ferrocens (Sp)-93a wurde kürzlich von ŠT PNI KA ver-
öffentlicht.96 Die Einführung der planaren Chiralität wurde in diesem Fall mit Hilfe des
chiralen Acetals 146 erreicht – eine Methode, die von KAGAN 1993 entwickelt wurde.127
Fe PPh2Fe
(S,S)-146 (Sp)-93a
O
O
HOMe
Wittig-OlefinierungFe
OPPh2
(Sp)-147
Schema 54. Synthese des Phosphin-Olefins 93a nach ŠT PNI KA.96
Ein alternativer, kürzerer Zugang ist dagegen ausgehend von käuflichem, enantiomeren-
reinem UGI's Amin (R)-148 möglich (Schema 55): Nach diastereoselektiver ortho-
Lithiierung und Einführung des Phosphins nach KUMADA128,* wurde das Phosphin-Olefin
93a nach Acylierung des Amins (R,Sp)-149 mit 1-Chlorethylchlorformiat und an-
schließender Eliminierung mit KOtBu in 60% Ausbeute erhalten.
Fe PPh2Fe
NMe2
Fe
NMe2PPh2
tBuLi, Et2O0 °C, 1 h;
ClPPh20 °C, 1 h
82%
(2 Äquiv.)THF, RT, 2 h;
tBuOK (5 Äquiv.)RT, 14 h
60%(R)-148 (R,Sp)-149 (Sp)-93a
O
Cl
Cl
O
Schema 55. Zweistufiger Zugang zum Phosphin-Olefin 93a.
* Für verbesserte Reaktionsbedingungen und höhere Ausbeuten siehe Ref. 128b.
4 HAUPTTEIL
62
In ähnlicher Weise wurde auch das Cyrhetren 143 synthetisiert (Schema 56). In diesem
Fall wurde Cyrhetren 98a mit 1-Chlorethylchlorformiat acyliert, und nach Entfernen des
Lösungsmittels sowie des überschüssigen Reagenzes das Zwischenprodukt erneut in THF
gelöst und in Gegenwart von KOtBu zum Vinylcyrhetren (Sp)-143 eliminiert.
ReOC
COCO
PPh2ReOC
COCO
PPh2
NMe2
2) KOtBu (6 Äquiv.)THF, RT, 24 h
46%
O
Cl
Cl
O
(2.1 Äquiv.)1)
(R,Sp)-98a (Sp)-143
THF, –30 °C RT, 2 h
Schema 56. Zugang zum Phosphin-Olefin 143.
Die Synthese der Phosphin-Olefine 144a,b und 145b,c gelang ausgehend von Diphenyl-
phosphinylferrocen 150 (Schema 57).129 Phosphinoxide können als ortho-dirigierende
Gruppen agieren und daher bildet sich in Gegenwart von Diisopropylaminomagnesium-
bromid die ortho-metallierte Spezies 151.129a
Fe Fe MgBr
Ph2P [Pd(dppf)Cl2] (5 Mol-%)
R OTf (152)
THF, 60 °C
a
Fe
R
PPh2
O
OFe R
PPh2
OPPh2
O
b c
153a,b 154b,c
Fe
R
Fe R
PPh2 PPh2
144a,b 145b,c
150
HSiCl3 (7.5 Äquiv.)Et3N (7.5 Äquiv.)
Toluol, 90 °C
iPr2NMgBr
THF
R =
151
Schema 57. Synthese der Phosphin-Olefine 144a,b und 145b,c.
In Gegenwart der Triflate 152 und Pd(dppf)Cl2 als Katalysator konnte diese Grignard-
Verbindung in einer Kreuzkupplung in die 1,2-disubstituierten bzw. 1,1'-disubstituierten
Ferrocene umgewandelt werden. Im Fall des Cyclohexenyltriflats 152a wurde aus-
schließlich das 1,2-disubstituierte, planar-chirale Ferrocen rac-153a gebildet (Tabelle 17,
Eintrag 1). Bei Einsatz des von Menthon abgeleiteten enantiomerenreinen Triflats 153b
bildete sich jedoch hauptsächlich das 1,1'-disubstituierte Ferrocen 154b (28%) neben
wenig 1,2-disubstituiertem Ferrocen 153b (4%, Eintrag 2). Letzteres konnte jedoch fast
4 HAUPTTEIL
63
diastereomerenrein isoliert werden (dr > 15:1). Das vom Campher abgeleitete Triflat 152c
ließ sich unter diesen Bedingungen mit der Ferrocenyl-Grignard-Verbindung 151 in etwa
gleichen Teilen zu den Phosphinoxiden 153c und 154c in 67% Gesamtausbeute umsetzen
(Eintrag 3). Das Diastereomerenverhältnis war im Falle des Ferrocenylphosphinoxids
153c jedoch gering (dr ~1.5:1), und die Diastereomere ließen sich durch Säulen-
chromatographie nicht trennen.
Tabelle 17. Isolierte Ausbeute der Phosphinoxide 153 und 154sowie der Phosphin-Olefine 144 und 145.
Ausbeute (%) Eintrag Triflat
153 154 144 145
1 152a 29 [a] 53 (26)[b]
2 152b 4[c] 28 58 68
3 152c 30[d] 37 n.d.[e] 70[a] Nicht detektiert. [b] Der Wert in Klammern bezieht sich auf die Ausbeute an reisoliertem Edukt. [c] dr >15:1. [d] Diastereomerengemisch (dr 1.5:1). [e] n.d. = Reaktion nicht durchgeführt.
Im zweiten Schritt wurden die isolierten Phosphinoxide 153a,b und 154b,c mit HSiCl3
und Et3N bei 90 °C in Toluol zu den Phosphinen 144a,b und 145b,c in 53 70% Ausbeute
reduziert (Tabelle 17, Einträge 1–3). Die Reduktion des Phosphinoxides 153a war jedoch
nach 40 h noch unvollständig und 26% Edukt wurden reisoliert. Ein effizienterer Zugang
zum Phosphin-Olefin 145b wurde durch eine NEGISHI-Kreuzkupplung zwischen dem
Bromferrocen 155 und dem Triflat 152b erreicht. Nach Reduktion zum Phosphin wurde
145b in 39% Ausbeute über zwei Stufen erhalten (Schema 58).
Fe
FePPh2
O PPh2
145b155
1) nBuLi (1.05 Äquiv.); ZnCl2 (1.2 Äquiv.)[Pd(PPh3)4] (5 Mol-%), 152b (1.2 Äquiv.)THF, 65 °C
2) HSiCl3 (5 Äquiv.), Et3N (7.5 Äquiv.)Toluol, 90 °C
39% (über zwei Stufen)
Br
Schema 58. Effizienterer Zugang zu Phosphin-Olefin 145b.
4 HAUPTTEIL
64
4.5 PHOSPHIN-OLEFINE IN DER HAYASHI-MIYAURA-REAKTION126
Phosphin-Olefine stellen eine neuartige Ligandenklasse dar, die kürzlich erstmalig An-
wendung in der asymmetrischen Katalyse fand (siehe Kapitel 2.3). Insbesondere in der
Rhodium-katalysierten asymmetrischen 1,4-Additon an aktivierte Olefine wurden diese
Liganden erfolgreich eingesetzt. Daher wurde nun die Eignung der in Kapitel 4.4 (S. 60)
beschriebenen Phosphin-Olefine 93a, 143, 144 und 145 mit Ferrocen- bzw. Cyrhetren-
Rückgrat als Liganden in der HAYASHI-MIYAURA-Reaktion geprüft. Die Rhodium-
Komplexe mit den planar-chiralen Phosphin-Olefin-Liganden 144a und 144b
katalysierten die 1,4-Addition von Phenylboronsäure (17a) an Cyclohexenon (18a) je-
doch nicht. Nach 17–20 h bei 100 °C wurde kein Umsatz festgestellt (Tabelle 18,
Einträge 1 und 2). Bei Einsatz der 1,1'-substituierten Ferrocenylphosphin-Olefine 145b
und 145c wurde das Produkt 19aa zwar in mäßigen Ausbeuten erhalten, aber der
Enantiomerenüberschuß lag jeweils unter 10% ee (Einträge 3 und 4). Das planar-chirale
Ferrocen 93a hingegen war recht effektiv in dieser Reaktion, so daß das Keton 19aa nach
14 h in exzellenter Ausbeute und mit vielversprechenden 53% ee isoliert werden konnte.
Womöglich verhindern sterische Effekte bei den höher substituierten Olefinen der Ver-
bindungen 144a und 144b die Koordination des Olefins am Rhodium, woduch die
katalytische Aktivität der Rhodium-Komplexe herabgesetzt wird. Daher wurde ein
anderes Liganden-Rückgrat mit dem Cyrhetren 143 gewählt. In diesem Fall wird das
Produkt in hoher Ausbeute und mit 71% ee gebildet, was im Vergleich zum analogen
Ferrocen 93a eine deutliche Verbesserung darstellt.
Tabelle 18. Evaluierung der Phosphin-Olefin-Liganden in der HAYASHI-MIYAURA-Reaktion.
19aa
O[Rh(acac)(C2H4)2]
(34a, 3 Mol-%)Ligand (3.3 Mol-%)
PhB(OH)2 (17a, 6 Äquiv.)
Dioxan/H2O 10:1100 °C
O
Ph18a
Eintrag Ligand Zeit (h) Ausbeute (%) ee (%)[a]
1 rac-144a 17 0
2 144b 20 0
3 145b 20 31 9 (S)
4 145c 13 22 7 (R)
5 (Sp)-93a 14 96 53 (S)
6 (Sp)-143 20 86 71 (S)[a] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt.
4 HAUPTTEIL
65
4.6 RHODIUM-KATALYSIERTE ASYMMETRISCHE INTERMOLEKU-LARE HYDROACYLIERUNG130,*
Die Rhodium-katalysierte Hydroacylierung ist – wie in Kapitel 2.1.2 beschrieben – eine
wichtige C C-Verknüpfungsreaktion, die unter vollständiger Atomökonomie verläuft.
Während für die intramolekulare Hydroacylierung schon in den 80er Jahren effektive
Katalysatoren zur enantioselektiven Synthese chiraler Cyclopentanone entwickelt
wurden, ist eine entsprechende intermolekulare Hydroacylierung bisher nicht beschrieben
worden. TANAKA und SUEMUNE berichteten im Jahr 2005 über eine Hydroacylierung
zwischen Salicylaldehyd (61a) und Norbornenen 62, in der die entsprechenden Ketone 63
bzw. 64 in Gegenwart des WILKINSON-Katalysators 12 diastereoselektiv gebildet werden
(Schema 59).60
exo-63a>99%, ausschließlich exo
endo-64a>99%, endo/exo 25:1
OH O
OOH
O
OH
H
H
[RhCl(PPh3)3] (12, 20 Mol-%)K3PO4 (20 Mol-%)DCE, 80 °C, 5 h
[RhCl(PPh3)3] (12, 20 Mol-%)DCE, 80 °C, 24 72 h
(6 Äquiv.)61a 62a
(6 Äquiv.)62b
Schema 59. Intermolekulare Hydroacylierung nach TANAKA und SUEMUNE.60
4.6.1 Erste Untersuchungen
Diese Modell-Reaktionen wurden für die Entwicklung enantioselektiver Katalysator-
Systeme für die intermolekulare Hydroacylierung gewählt. Dazu wurde zunächst nach
einem geeigneten Katalysator-Vorläufer gesucht, der labile Liganden am Rhodium ent-
hält, die leicht durch Phosphin-Liganden ausgetauscht werden können. Verschiedene
Rhodium(I)-Komplexe wurden in Kombination mit einigen achiralen Phosphinen auf ihre
katalytische Aktivität in der Rhodium-katalysierten intermolekularen Hydroacylierung
* Teile dieses Kapitels wurden bereits veröffentlicht; siehe Ref. 130.
4 HAUPTTEIL
66
von Norbornen (62b, Tabelle 19) bzw. Norbornadien (62a, Tabelle 20) mit Salicyl-
aldehyd (61a) untersucht.
Zunächst wurde [RhCl(C2H4)2]2 mit verschiedenen Phosphinen getestet. Im Fall von Ph3P
wurde das gewünschte Produkt exo-63a nach 62 h bei 80 °C in moderaten 40% Ausbeute,
aber mit sehr hohem Diastereomerenüberschuß erhalten (Tabelle 19, Eintrag 1). Wurde
jedoch der zweizähnige Ligand 1,1'-Bis(diphenylphosphino)ferrocen (dppf) eingesetzt,
wurde kein (Eintrag 2) bzw. in Gegenwart von AgClO4 nur geringer Umsatz festgestellt
(Eintrag 3).* Entsprechend war auch der Einsatz von rac-BINAP (6) selbst in Gegenwart
von AgClO4 erfolglos (Eintrag 4). Der kationische Rhodium-Komplex [Rh(nbd)2]BF4
lieferte in Gegenwart von Ph3P das Keton exo-63a nach 115 h in hoher Ausbeute und mit
guter Diastereoselektivität (Eintrag 5), allerdings versagte das System ebenfalls, wenn der
zweizähnige Ligand dppf anstatt Ph3P eingesetzt wurde (Eintrag 6).
Tabelle 19. Einfluß der Katalysator-Vorläufer und Phosphine in der intermolekularen Hydro-acylierung von Norbornen (62b) mit Salicylaldehyd (61a).
Additiv (20 Mol-%)80 °C, DCE
OH O OOH
H
[Rh] (20 Mol-%)Ligand (20 60 Mol-%)
exo-63a61a 62b(6 Äquiv.)
Eintrag Rh-Quelle Ligand
(Mol-%)Additiv
Zeit(h)
Umsatz(%)
Ausbeute(%)
dr[a]
exo/endo
1[b] [RhCl(C2H4)2]2 Ph3P (60) – 62 n.d. 40 98:2
2[b] [RhCl(C2H4)2]2 dppf (20) – 115 <5 n. b. n. b.
3[b] [RhCl(C2H4)2]2 dppf (20) AgClO4 115 22 n. b. >95:5
4[b] [RhCl(C2H4)2]2
rac-BINAP(6, 20)
AgClO4 37 <5 n. b. n. b.
5 [Rh(nbd)2]BF4 Ph3P (60) – 115 100 95 97:3
6 [Rh(nbd)2]BF4 dppf (20) – 115 15 n. b. >95:5
7[Rh(acac)(C2H4)2]
(34a)dppf (20) – 115 88 57 >99:1
8[Rh(acac)(C2H4)2]
(34a)S-Phos
(60)K3PO4 62 n. b. 34 >95:5
[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] 10 Mol-% [RhCl(C2H4)2]2 wurde eingesetzt.
* In Gegenwart von AgClO4 bildet sich vermutlich festes AgCl und ein kationischer Rhodium(I)-Komplex. Dies kann in einigen Fällen zu Reaktivitätssteigerungen in der Hydroacylierung führen, wie von TANAKA und SUEMUNE gezeigt wurde; siehe Ref. 60 und 74b.
4 HAUPTTEIL
67
Darüber hinaus wurde [Rh(acac)(C2H4)2] (34a) als Katalysator-Vorläufer in Kombination
mit dppf untersucht. Hier wurde das Produkt exo-63a in guter Ausbeute und exzellenter
Diastereoselektivität gebildet (Eintrag 7). Jedoch war der Einsatz des sterisch anspruchs-
vollen Phosphins S-Phos mit diesem Katalysator-Vorläufer weniger effektiv (Eintrag 8).
Im Fall der Reaktion des Salicylaldehyds (61a) mit Norbornadien (62a) wurde generell
eine höhere Reaktivität aufgrund der größeren Ringspannung im Norbornadien beo-
bachtet. Mit [Rh(nbd)2]BF4 in Gegenwart von dppf und K3PO4 als Additiv wurde voll-
ständiger Umsatz nach 3 Tagen erreicht.* Jedoch erhielt man ein Gemisch der exo/endo-
Diastereomere 64a im Verhältnis 77:23 (Tabelle 20, Eintrag 1).
Tabelle 20. Einfluß der Katalysator-Vorläufer und Phosphine in der intermolekularen Hydro-acylierung von Norbornadien (62a) mit Salicylaldehyd (61a).
Additiv (20 Mol-%)DCE, 80 °C
OH O OOH
H
[Rh] (20 Mol-%)Ligand (20 60 Mol-%)
64a61a 62a(6 Äquiv.)
Eintrag Rh-Quelle Ligand
(Mol-%)Additiv
Zeit(h)
Umsatz(%)
Ausbeute(%)
dr[a]
exo/endo
1 [Rh(nbd)2]BF4 dppf (20) K3PO4 70 100 65 77:23
2[Rh(acac)(C2H4)2]
(34a)dppf (20) – 47 100 97 70:30
3[Rh(acac)(C2H4)2]
(34a)dppf (20) K3PO4 70 100 50 85:15
4[Rh(acac)(C2H4)2]
(34a)PCy3 (40) K3PO4 90 70 n. b. 50:50
5[b] [Rh(acac)(C2H4)2](34a)
– – 20 100 n. b. 54:46
[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] 5 Mol-% [Rh(acac)(C2H4)2]2 wurde eingesetzt.
Ein ähnliches Ergebnis wurde mit [Rh(acac)(C2H4)2] (34a) und dppf erzielt, jedoch in
exzellenter Ausbeute und in Abwesenheit des Additivs (Eintrag 2). Wurde bei diesem
System K3PO4 zugesetzt, erhöhte sich das Diastereomerenverhältnis zugunsten des exo-
Isomers 64a, jedoch sank die Ausbeute deutlich (Eintrag 3). Der Unterschied im Dia-
stereomerenverhältnis liegt vermutlich an einer langsamen, basenkatalysierten Epi-
merisierung des Produkts 64a in Gegenwart von K3PO4 (siehe auch Tabelle 23, Einträge
* SUEMUNE hat beobachtet, daß der Zusatz von anorganischen Basen, wie z. B. K3PO4, die Reaktion beschleunigt (vgl. Ref. 60). Dabei wurde vermutet, daß dies durch Deprotonierung des Phenols geschehe, welches eine stärkere, chelatartige Koordination des Substrats begünstige (vgl. Kapitel 2.1.4.2 und Abb. 8, S. 23).
4 HAUPTTEIL
68
1 und 2, S. 74).* Die Verwendung des elektronenreichen, sterisch anspruchsvollen Cy3P
in Kombination mit dem Katalysator-Vorläufer 34a war weniger effektiv und lieferte das
Produkt 64a als Diastereomerengemisch im Verhältnis 1:1 (Eintrag 4). Erwähnenswert ist
in diesem Zusammenhang, daß [Rh(acac)(C2H4)2] (34a) die Reaktion selbst katalysiert
und mit 5 Mol-% vollständiger Umsatz nach 20 h erreicht ist (Eintrag 5). Die Diastereo-
selektivität ist dagegen sehr gering.
Aus diesen ersten Untersuchungen ist [Rh(acac)(C2H4)2] (34a) als geeignetster
Katalysator-Vorläufer hervorgegangen und wurde daraufhin mit verschiedenen, chiralen
Phosphinen in der enantioselektiven intermolekularen Hydroacylierung eingesetzt (Abb.
17). Zunächst wurde die Reaktion von Norbornen (62b) mit Salicylaldehyden 61 in
Gegenwart von 20 Mol-% Katalysator untersucht (Tabelle 21).
O
OPh2P
Ph2PNH HN
OO
PPh2 Ph2P
(R,R)-47DIOP
(R,R)-156TROST Ligand
(S)-26a
(S)-26b
O
OP NR2
R = Me
R = iPr
PPh2
PPh2
(R)-6BINAP
PPh2 N
O
(R)-159
PPh2
PPh2
(R,R)-53Chiraphos
PPh2N
O
(S,Sp,Rp)-160
N
O
PPh2
(S,Rp,Sp)-160
N
O
PPh2
PPh2
O
N
(S,Sp,Rp)-161 (S,Rp,Sp)-161
PPh2
PPh2
(R,R)-157Norphos
MonoPhos
Ph2P N SO
PhMe
(S)-158
Abb. 17. Chirale Liganden für die enantioselektive Hydroacylierung (1).
Das Diphosphin DIOP (51) stellte sich als wenig effektiv in der Reaktion von Salicyl-
aldehyd (61a) mit Norbornen (62b) heraus: Nach 45 h lag die Ausbeute bei 20% und der
Enantiomerenüberschuß des exo-Isomers 63a bei 11% (Tabelle 21, Eintrag 1). Der Um-
satz blieb auch mit dem TROST Liganden 156 gering, aber der Enantiomerenüberschuß
des Produkts exo-63a lag bei 20% ee (Eintrag 2). Der Einsatz des einzähnigen Liganden
* Dies wurde auch von SUEMUNE berichtet; siehe Ref. 60.
4 HAUPTTEIL
69
MonoPhos (26a) lieferte das Keton 63a in besserer Ausbeute und Diastereoselektivität,
jedoch war die Enantioselektivität auch hier recht niedrig (18% ee, Eintrag 3). Das
sterisch anspruchsvollere MonoPhos-Derivat (S)-26b* hingegen war weniger effektiv,
sowohl in Hinblick auf den Umsatz als auch die Enantioselektiviät (Eintrag 4).131 Inter-
essanterweise war der Katalysator, der aus [Rh(cod)Cl]2 und (S)-MonoPhos (S)-26a ge-
bildet wurde, sehr aktiv und lieferte das Produkt in 90% Ausbeute, jedoch als Racemat
(Eintrag 5). Weitere Salicylaldehyde 61b und 61c wurden in Gegenwart von
[Rh(acac)(C2H4)2] (34a) und (S)-MonoPhos (S)-26a getestet.
Tabelle 21. Asymmetrische intermolekulare Hydroacylierung von Norbornen (62b) mit Salicyl-aldehyden 61a-d.
K3PO4 (20 Mol-%)DCE, 80 °C
XH O OOH
H
[Rh(acac)(C2H4)2](34a, 20 Mol-%)
Ligand (20 40 Mol-%)
R R61a dR = H, X = OR = 3,5-Cl2, X = OR = 5-NO2, X = OR = 3,5-Br2, X = NH
exo-63a dabcd
62b(6 Äquiv.)
Eintrag SubstratLigand
(Mol-%)Zeit(h)
Umsatz(%)
Ausbeute(%)
dr[a]
exo/endoee[b]
(%, exo)
1 61a (R,R)-51(20)
45 n. b. 20 95:5 11 ( )
2 61a (R,R)-156(20)
62 35 34 95:5 20 ( )
3 61a (S)-26a(40)
65 n. b. 50 98:2 18 ( )
4 61a (S)-26b(40)
62 33 n. b. 98:2 3 ( )
5[c] 61a (S)-26a(40)
23 100 90 >99:1 rac
6 61b (S)-26a(40)
23 100 70 >99:1 7 ( )
7 61c (S)-26a(40)
14 100 69 98:2 6 ( )
8 61d (S)-26a(40)
43 <5 n. b. n. b. n. b.
[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL
CHIRALCEL Säulen bestimmt; [c] [Rh(cod)Cl]2 (10 Mol-%) wurde eingesetzt.
* Zur Synthese des Phosphoramidits 26b siehe Ref. 131.
4 HAUPTTEIL
70
Dabei wurden die entsprechenden Produkte zwar in guten Ausbeuten und mit hohen
Diastereoselektiviäten gebildet, aber mit geringen Enantiomerenüberschüssen (Einträge 6
und 7). Der Aminobenzaldehyd 61d reagierte unter diesen Bedingungen dagegen nicht
(Eintrag 8).
Des Weiteren wurden chirale Liganden in der Reaktion von Norbornadien (62a) mit
Salicyladehyd (61a) untersucht (Tabelle 22). Hier waren in der Regel 5 Mol-% des
Katalysators ausreichend, um vollen Umsatz nach 1–2 Tagen zu erreichen. Die Rhodium-
Komplexe mit dem TROST Liganden 156, BINAP (6), Chiraphos (47), Norphos (157),
dem Sulfoximin 158112,132,* oder dem Oxazolinyl-Phosphin 159 katalysierten die Reaktion
meist zu vollem Umsatz nach 17–86 h, jedoch wurde das Keton 64a in diesen Fällen mit
geringer Diastereo- und Enantioselektivität gebildet (bis zu 21% ee des endo-Diastereo-
mers 64a, Tabelle 22, Einträge 1–5). Mit Norphos (157) war zudem kaum Umsatz zu beo-
bachten (Eintrag 4). Die [2.2]Paracyclophan-basierten Oxazolinyl-Liganden (S,Sp,Rp)-
160, (S,Rp,Sp)-160, (S,Sp,Rp)-161 und (S,Rp,Sp)-161 wurden ebenfalls getestet, da der
strukurell ähnliche Ligand 159 in dieser Reaktion recht aktiv war.133,† Während die
pseudo-geminalen, diastereomeren Liganden (S,Sp,Rp)-160, (S,Rp,Sp)-160 fast quantitative
Ausbeuten innerhalb von 17 19 h lieferten (Einträge 7 und 8), wurde im Fall der dia-
stereomeren ortho-substituierten [2.2]Paracyclophan-Liganden (S,Sp,Rp)-161 und
(S,Rp,Sp)-161 jedoch eine weitaus geringere katalytische Aktivität festgestellt (Einträge 9
und 10); Die Diastereo- und Enantioselektivitäten dieser [2.2]Paracyclophan-Liganden
waren ebenfalls gering.
Tabelle 22. Asymmetrische intermolekulare Hydroacylierung mit Norbornadien (62a).
DCE, 80 °C
OH O[Rh(acac)(C2H4)2]
(34a, 5 Mol-%)Ligand (5.5 Mol-%)
OOH
H
64a61a 62a(6 Äquiv.)
Eintrag Ligand Additiv Zeit(h)
Umsatz(%)
Ausbeute(%)
dr[a]
exo/endoee[b]
(%, endo)
1 (R,R)-156 44 92 84 57:43 10 (+)
2 (R)-6 28 66 61 55:45 rac
3 (R,R)-47 86 95 89 58:42 8 (+)
4 (R,R)-157 67 20 19 77:23 21 (+)
* Das Sulfoximin 158 wurde freundlicherweise von Dr. C. Mößner zur Verfügung gestellt. † Die Liganden 160 und 161 wurden freundlicherweise von Dr. D. K. Whelligan zur Verfügung
gestellt.
4 HAUPTTEIL
71
Eintrag Ligand AdditivZeit(h)
Umsatz(%)
Ausbeute(%)
dr[a]
exo/endoee[b]
(%, endo)
5 (S)-158 17 100 91 56:44 rac
6[c,d] (R)-159 K3PO4 19 100 77 46:54 19 (+)
7 (S,Sp,Rp)-160 17 100 98 54:46 7 (+)
8 (S,Rp,Sp)-160 19 100 99 56:44 9 (+)
9 (S,Sp,Rp)-161 47 31 31 38:62 15 (+)
10 (S,Rp,Sp)-161 46 58 54 50:50 6 (+)
11[c,e] (S)-26a K3PO4 13 100 98 7:93 35 (+)
12[f] (S)-26a K3PO4 17 100 93 5:95 37 (+) [a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL CHIRALCEL Säulen bestimmt; [c] 20 Mol-% [Rh(acac)(C2H4)2];
[d] 20 Mol-% Ligand. [e] 40 Mol-% Ligand; [f] Die Reaktion wurde mit [Rh(nbd)2]BF4 (20 Mol-%) und (S)-26a (40 Mol-%) bei Raumtemperatur durchgeführt.
Wurde jedoch der einzähnige Ligand MonoPhos (S)-26a eingesetzt, wurde hauptsächlich
das endo-Diastereomer endo-64a in fast quantitativer Ausbeute nach nur 13 h Reaktions-
zeit erhalten (Eintrag 11). Hierbei konnte ein Enantiomerenüberschuß von 35% des endo-
Isomers 64a erreicht werden. Die gleiche Reaktion unter Einsatz von [Rh(nbd)2]BF4 als
Katalysator-Vorläufer verlief sogar bei Raumtemperatur vollständig mit einer leicht
besseren Diastereoselektivität und 37% ee des Ketons endo-64a.
4.6.2 Phosporamidite und Phosphite
Die Ergebnisse dieses ersten Sceenings der in Abb. 18 gezeigten Liganden und insbeson-
dere die vielversprechende Aktivität des MonoPhos-Liganden 26a wurden zum Anlaß
genommen, den Einfluß dieses Liganden und weiterer Phosphoramidite dieses Typs ge-
nauer zu untersuchen. Mit Ausnahme des Phosphoramidits 26f wurden dazu eine Reihe
substituierter Phosphoramidite 26 und Phosphite 162 nach Literaturvorschriften herge-
stellt (Abb. 18).134 Die Struktur der Liganden wurde dabei durch Modifikation der Substi-
tuenten am Stickstoff bzw. Sauerstoff sowie der chiralen Rückgrate variiert.
4 HAUPTTEIL
72
OP
ONR2
R'
R'
OP
OOR
O
O O
OP NMe2
Ph Ph
Ph Ph
OP
OiPrO2CNEt2
iPrO2C
(S)-26a(S,R,R)-26c(S,S,S)-26c
(R)-26d(R)-26e(R)-26f(R)-26g(R)-26h(R)-26i
R = Me, R' = HR = (R)-CHMePh, R' = HR = (S)-CHMePh, R' = HR = Me, R' = MeR = Me, R' = PhR = Me, R' = 4-CF3PhNR2 = piperidyl, R' = HNR2 = morpholinyl, R' = HR = Et, R' = PPh2
(R,R)-26j (R,R)-26k
(S)-162a(S,S)-162b(S,R)-162b
R = iPrR = (S)-CHMePhR = (R)-CHMePh
OP
ONMe2
(S)-26l
Abb. 18. Einzähnige Phosphoramidit- und Phosphit-Liganden für die enantioselektive Hydro-
acylierung (2).
Die dreistufige Synthese des neuen Phosphoramidits 26f wurde in Analogie zu der Vor-
schrift für die SUZUKI-Kupplung von BINOL-Derivaten nach CHONG134a sowie der Vor-
schrift für die Synthese von Phosphoramiditen nach FERINGA131b durchgeführt (Schema
60). Ausgehend vom Dibrom-BINOL-Derivat (R)-163134a wurde das geschützte BINOL
(R)-164 in einer SUZUKI-Kupplung mit 4-(Trifluormethyl)-phenylboronsäure in guter
Ausbeute erhalten. Hydrolyse des MOM-Acetals mit Amberlyst 15 lieferte quantitativ das
BINOL (R)-165, das in einer Eintopf-Reaktion mit PCl3 und Me2NH zum Phosphoramidit
(R)-26f umgesetzt wurde und nach säulenchromatographischer Reinigung in moderaten
Ausbeuten erhalten wurde.
Mit MonoPhos 26a konnte die Katalysatorbeladung auf 1 Mol-% gesenkt werden, ohne
signifikanten Einfluß auf die Enantioselektivität auszuüben (Tabelle 23, Eintrag 1).
Jedoch war das Diastereomerenverhältnis des Produkts 64a deutlich geringer (vgl.
Tabelle 22, Einträge 11 und 12). Dies liegt vermutlich an einer langsamen, basen-
katalysierten Epimerisierung, da unter diesen Reaktionsbedingungen nach 90 h das exo-
Isomer des Ketons 64a überwog (Eintrag 2). Überraschenderweise verlief die Reaktion in
Abwesenheit einer Base sogar deutlich schneller und mit höherer Diastereoselektivität, so
daß nach 1 h 87% des Ketons endo-64a mit 35% ee isoliert wurden (Eintrag 3, vgl.
Tabelle 22, Einträge 11 und 12).
4 HAUPTTEIL
73
OMOMOMOM
(R)-163
Br
Br
CF3
CF3
OMOMOMOM
(R)-164
OHOH
CF3
CF3
(R)-165
O
OP NMe2
CF3
CF3
(R)-26f
[Pd(PPh3)4] (10 Mol-%)4-CF3Ph-B(OH)2 (3.5 Äquiv.)
Na2CO3 (2 M in H2O, 5.2 Äquiv.)
DME, Rückf luß, 10 h86%
Amberlyst 15THF/H2O (1:1), Rückf luß, 19 h
>99%
PCl3 (1 Äquiv.)Et3N (7 Äquiv.)
Me2NH (1 Äquiv.)
THF, 0 °C RT, 21 h44%
Schema 60. Synthese des Phosphoramidits (R)-26f.
Bei Durchführung der Reaktion bei Raumtemperatur wurden sogar 46% ee erreicht
(Eintrag 4). Waren sterisch anspruchsvollere Substituenten mit zusätzlichen Chiralitäts-
zentren am Stickstoff gebunden [Phosphoramidite (Sa,R,R)-26c und (Sa,S,S)-26c], wurde
vollständiger Umsatz innerhalb von 20 h erreicht, jedoch mit deutlich geringeren
Diastereo- und Enantioselektivitäten (Einträge 5 und 6). Ähnliche Ergebnisse erhielt man
mit den Phosphoramiditen PipPhos (26g) und MorfPhos (26h), jedoch war die
Diastereoselektivität in Abwesenheit von K3PO4 deutlich besser (Einträge 7 und 8). Daher
wurde nun der Effekt von Substituenten in ortho-Position der BINOL-Rückgrate
untersucht. Das 3,3'-Dimethyl-MonoPhos-Derivat 26d war ebenfalls sehr aktiv in dieser
Reaktion und das endo-Diastereomer des Produkts endo-64a wies einen Enantiomeren-
überschuß von 32% ee auf (Eintrag 9). Wurde [Rh(cod)2]BF4 anstatt 34a als Katalysator-
Vorläufer eingesetzt, erhielt man das Keton endo-64a mit besserer Diastereoselektivität
und einem ee von 41% (Eintrag 10). Obwohl mit dem Phosphoramidit (R)-26d das
entgegengesetzt axial-chirale Rückgrat (R)-BINOL verglichen mit (S)-MonoPhos (S)-26a
zum Einsatz kam, wurde das Hydroacylierungsprodukt 64a mit gleicher absoluter
Konfiguration gebildet. Ein ähnlicher Effekt der spiegelbildlichen Selektivitäten von
BINAP und 3,3'-substituierten BINAP-Derivaten wurde kürzlich von KEAY bei deren
Einsatz in HECK-MIZOROKI-Reaktionen beschrieben.135
4 HAUPTTEIL
74
Tabelle 23. Asymmetrische Hydroacylierung mit einzähnigen Phosphoramidit- und Phosphit-Liganden.
DCE, 80 °C
OH OH
[Rh(acac)(C2H4)2] (34a)Ligand
endo-64a
O
OH61a 62a
(6 Äquiv.)
Eintrag[Rh]
(Mol-%)Ligand
(Mol-%)Additiv
(20 Mol-%)Zeit(h)
Umsatz(%)
Ausbeute(%)
dr[a]
exo/endoee[b]
(%, endo)
1 1 (S)-26a (2) K3PO4 18 100 95 35:65 33 (+)
2 1 (S)-26a (2) K3PO4 90 100 90 62:38 n. b.
3 5 (S)-26a (10) 1 100 87 2:98 35 (+)
4[c] 20 (S)-26a (40) K3PO4 19 70 44 17:83 46 (+)
5 20 (Sa,R,R)-26c
(40)K3PO4 20 100 81 57:43 6 ( )
6 20 (Sa,S,S)-26c
(40)K3PO4 15 100 93 56:44 19 (+)
7 5 (R)-26g (10) 2 100 99 3:97 13 ( )
8 5 (R)-26h (10) 2 100 96 4:96 10 (+)
9 20 (R)-26d (40) K3PO4 5 100 96 45:55 32 (+)
10[d] 20 (R)-26d (40) K3PO4 19 95 73 14:86 41 (+)
11 5 (R)-26e (10) 14 98 91 30:70 18 (+)
12 5 (R)-26f (10) 39 66 59 26:74 10 (+)
13 5 (R)-26i (5.5) 17 <5 n. b. n. b. n. b.
14 5 (S)-26l (10) 0.5 100 96 5:95 39 (+)
15 5 (S)-162a
(10)3.5 100 98 19:81 5 (+)
16 5 (S,S)-162b
(10)1.2 100 99 3:97 13 (+)
4 HAUPTTEIL
75
Eintrag[Rh]
(Mol-%)Ligand
(Mol-%)Additiv
(20 Mol-%)Zeit(h)
Umsatz(%)
Ausbeute(%)
dr[a]
exo/endoee[b]
(%, endo)
17 5 (S,R)-162b
(10)1.2 100 99 4:96 10 ( )
18 5 (R,R)-26j
(10)4 95 95 48:52
13 (+) [34 (+)][e]
19 5 (R,R)-26k
(10)1.5 96 93 1:99 44 ( )
[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL
CHIRALCEL Säulen bestimmt; [c] Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur durchgeführt; [d] [Rh(nbd)2]BF4
wurde benutzt; [e] Enantiomerenüberschuß des exo-Diastereomers, bestimmt nach Hydrierung zu exo-63adurch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule.
Aromatische Substituenten am BINOL-Rückgrat bei den Phosphoramiditen 26e und 26f
warden dagegen deutlich weniger effektiv (Einträge 11 und 12). Die Einführung weiterer
koordinierender Gruppen am BINOL-Gerüst durch Diphenylphosphanyl-Substituenten im
Phosphoramidit 26i war ineffektiv. Mit diesem Ligand wurde kein Umsatz nach 17 h
festgestellt (Eintrag 13). Der Einsatz von H8-MonoPhos (26l), einem partiell hydrierten
MonoPhos-Derivat, wurde das Produkt endo-64a nach nur 30 min in 96% Ausbeute,
hoher Diastereoselektivität und mit 39% ee erhalten (Eintrag 14). Damit ist dieses Derivat
etwas selektiver als MonoPhos (26a). Neben Phosphoramiditen wurden auch die ent-
sprechenden Phosphite (S)-162a, (S,S)-162b und (S,R)-162b in dieser Reaktion unter-
sucht. Dabei ist das Phosphit 162a jedoch wenig selektiv, obwohl eine hohe Ausbeute des
Ketons 64a erreicht wird. Die Rhodium-Komplexe mit den Phosphiten (S,S)-162b und
(S,R)-162b sind sehr aktiv und diastereoseletiv zugunsten des endo-Isomers von 64a,
jedoch ist auch hier die Enantioselektivität gering (Einträge 16 und 17). Daher wurden
nun Phosphoramidite mit einem anderen chiralen Rückgrat getestet. Das TADDOL-
Derivat 26j war jedoch wenig selektiv (Eintrag 18). Interessanterweise wurde hierbei das
exo-Diastereomer exo-64a in einem deutlich höheren Enantiomerenüberschuß von 34%
ee gebildet als das endo-Isomer (13% ee). Das Phosphoramidit 26k, abgeleitet von Diiso-
propyltartrat, war selektiver als MonoPhos (26a): Das Produkt endo-10a wurde nahezu
diastereomerenrein und mit bis dato höchstem Enantiomerenüberschuß von 44% ee ge-
bildet (Eintrag 19).
Als nächstes wurden substituierte Salicylaldehyde in Gegenwart des
[Rh(acac)(C2H4)2]/26a-Katalysator-Systems umgesetzt, um die Anwendungsbreite zu
veranschaulichen. Elektronenarme Salicylaldehyde 61b und 61c wurden innerhalb von 30
min mit hohen Ausbeuten und Diastereoselektivitäten in die entsprechenden Ketone 64b
und 64c umgewandelt (Tabelle 24, Einträge 1 und 2). Dabei wurden die endo-Diastereo-
mere mit 42% bzw. 37% ee gebildet. Interessanterweise wurden die Minderdiastereomere
exo-64b und exo-64c mit deutlich höheren Enantiomerenüberschüssen von 72% bzw.
4 HAUPTTEIL
76
74% ee isoliert. Wurde die Reaktion mit [Rh(nbd)2]BF4 bei Raumtemperatur durchge-
führt, erhielt man das exo-Isomer sogar mit ausgezeichneten 94% ee (Eintrag 3). Zusätz-
lich konnte auch 2-Aminobenzaldehyd 61d in der Hydroacylierung zu dem entsprechen-
den Aminoketon 64d umgesetzt werden, wobei das Hauptdiastereomer endo-64d mit 41%
ee gebildet wurde (Eintrag 4). Dieser Enantiomerernüberschuß ist mit denen der ent-
prechenden 2-Hydroxyketone 64a–c vergleichbar und zeigt, daß auch andere Substrate,
die eine chelatisierende Donor-Gruppe enthalten, umgesetzt werden können. Die
elektronenreicheren Aldehyde 61e–h konnten ebenfalls in exzellenten Ausbeuten und
Diastereoselektivitäten in die entsprechenden Ketone 64e–h transformiert werden
(Einträge 5–7). Dabei wurden Enantioselektiviäten zwischen 11% und 54% ee erreicht.
Auffällig ist, daß sich anhand dieser Ergebnisse kein durchgehender Trend auf die
Enantioselektivität ableiten läßt,* der durch elektronische Effekte der Substituenten am
Salicylaldehyd 61 hervorgerufen werden könnte.136 Des Weiteren reagierten
2-Pyridincarbaldehyd (166) und 2-Anisaldehyd (167) gar nicht unter diesen Reaktions-
bedingungen (Einträge 9 und 10). Daraus läßt sich schließen, daß ein acides Proton in
ortho-Stellung wichtig für die Reaktivität ist. Zum einen stabilisiert das Phenol das Acyl-
Rhodium-Intermediat durch chelatisierende Koordination am Rhodium (siehe Kapitel
2.1.2.1, S. 15).
Tabelle 24. Verschiedene Aldehyde in der endo-selektiven Hydroacylierung in Gegenwart von (S)-MonoPhos (26a).
DCE, 80 °C
XH OH[Rh(acac)(C2H4)2]
(34a, 5 Mol-%)(S)-MonoPhos (26a, 10 Mol-%)
endo-64b h
O
XH
61b hX = O, NH
RR62a
(6 Äquiv.)
Eintrag Aldehyd Zeit(h)
Umsatz(%)
Ausbeute(%)
dr[a]
exo/endoee[b]
(%, endo)ee[b]
(%, exo)
1
OH O
Cl
Cl
61b 0.5 100 97 9:91 42 (+) 72 (–)
2
OH O
NO2
61c 0.5 100 81 5:95 37 (+) 74 ( )
3[c,d] 61c 13 100 97 9:91 40 (+) 94 ( )
* Etwa durch lineare Freie Energie-Beziehungen in einem HAMMETT-Plot, siehe Ref. 136.
4 HAUPTTEIL
77
Eintrag Aldehyd Zeit(h)
Umsatz(%)
Ausbeute(%)
dr[a]
exo/endoee[b]
(%, endo)ee[b]
(%, exo)
4[d,e]
NH2 O
Br
Br
61d 14 100 92 5:95 41 (+) n. b.
5 OH
O
61e 0.7 100 99 3:97 32 (+) n. b.
6
OH O
Me
61f 1 100 99 2:98 11 (+) n. b.
7[f]
OH O
tBu
tBu
61g 19 100 92 4:96 35 (+) n. b.
8 HO
OH O
61h 1 100 98 5:95 54 (+) n. b.
9[e] N
O
166 39 <5 n. b. n. b. n. b. n. b.
10[e]OMe O
167 39 <5 n. b. n. b. n. b. n. b.
[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL
CHIRALCEL Säulen bestimmt; [c] Die Reaktion wurde mit [Rh(nbd)2]BF4 (20 Mol-%) und MonoPhos (S)-26a (40 Mol-%) bei RT durchgeführt; [d] K3PO4 (20 Mol-%) hinzugefügt; [e] 20 Mol-% Katalysator; [f] [Rh(dpm)(cod)] (34b, 5 Mol-%) wurde eingesetzt.
Zum anderen könnte aber eine Wasserstoff-Brücke zwischen dem Aldehyd-Sauerstoff
und dem Wasserstoff-Donor in ortho-Position (OH oder NH2) zur Stabilisierung des
Acyl-Rhodium-Intermediats 168 beitragen und so eine Decarbonylierung unterdrücken
(Abb. 19).* Auf der anderen Seite sind -Sulfanylaldehyde 68, die keinen Wasserstoff-
Donor enthalten, ebenfalls in der intermolekularen Hydroacylierung einsetzbar (siehe
Kapitel 2.1.4.2, S. 22).76
X
[Rh]
OH
168X = O, NH
RS O
H
68
Abb. 19. Alternative Stabilisierung des Acyl-Rhodium-Intermediats in der intermolekularen
Hydroacylierung.
* Dies wurde von Ji Min Lee (Korea Advanced Institute of Science and Technology, Korea) während einer Konferenz in Aachen im Februar 2007 vorgeschlagen.
4 HAUPTTEIL
78
Neben Norbornen und Norbornadien ließ sich auch 1,4-Epoxy-1,4-dihydronaphthalin
(169) unter diesen Reaktionbedingungen zum Keton 170 umsetzen (Schema 61). Das
Produkt wurde jedoch ohne jegliche Enantioselektivität gebildet. Interessanterweise
wurde unter diesen Bedingungen die Sauerstoffbrücke nicht geöffnet. Dies war in der
Palladium-katalysierten alkylierenden Ringöffnung von LAUTENS beobachtet worden.105
Die Reaktion verläuft vielmehr in Analogie zur Hydroalkenylierung bzw. Hydro-
arylierung von Norbornenen und 7-Oxanorbornenen nach HAYASHI137 und FIAUD.138
K3PO4 (20 Mol-%)80 °C, DCE, 3 h
OH O[Rh(acac)(C2H4)2](34a, 20 Mol-%)
(S)-26a (40 Mol-%)
exo-17075%, rac
O
OH
HOO
61a 169(6 Äquiv.)
Schema 61. 1,4-Epoxy-1,4-dihydronaphthalin als Substrat in der Hydroacylierung.
HAYASHI berichtete kürzlich über die Verbesserung der Enantioselektivitäten in der
Rhodium-katalysierten allylischen Substitution durch Modifikation des Acetylacetonato-
Liganden des Katalysator-Vorläufers.139 In weiteren Experimenten wurde daher der Ein-
fluß der Substituenten am Acetylacetonato-Liganden im Vorläufer-Komplex untersucht.
Dazu wurden die Komplexe 34b–d hergestellt (Abb. 20).
R R
OORh
34b34c34d
OORh
34a R = tBuR = PhR = CF3
Abb. 20. Weitere Rhodium-Verbindungen als Katalysator-Vorläufer.
Für die Synthese dieser Rhodium-Komplexe 34b–d wurden ausgehend von den Di-
ketonen 171b–d zunächst die Natrium-Salze 172b–d nach einer Vorschrift von SADLER
dargestellt (Schema 62).140 Diese wurden anschließend in Analogie zur Synthese von
[Rh(acac)(coe)2] nach VARSHAVSKY mit [Rh(cod)Cl]2 zu den entsprechenden Komplexen
34b–d in hohen Ausbeuten umgesetzt.141
Es wird angenommen, daß im Laufe der Vorreaktion des Phosphoramidits mit dem
Rhodium-Komplex 34 zum aktiven Katalysator die olefinischen Liganden durch die
Phosphor-Donoren substituiert werden – in Einklang mit PEARSONS HSAB-Konzept.142
4 HAUPTTEIL
79
R R
OO
171b dR R
OO
Na
172b d R R
OORh
34b dR = tBuR = PhR = CF3
bcd
NaOMeMeOH [Rh(cod)Cl]2 (0.5 Äquiv.)
Benzol, 80 °C, 1 h89–99%
Schema 62. Synthese der Rhodium-Komplexe 34b-d.
Wurde Komplex 34b, der neben cod einen sterisch anspruchsvollen Dipivaloylmethanato-
Liganden enthält, als Katalysator-Vorläufer in der asymmetrischen Hydroacylierung von
Norbornadien (62a) mit Salicylaldehyd (61a) eingesetzt, erhielt man das Keton endo-64a
ebenfalls mit hoher Diastereoselektivität nach 1.5 h Reaktionszeit in fast quantitativer
Ausbeute und 47% ee (Tabelle 25, Eintrag 2). Damit ist dieses Katalysator-System selek-
tiver als das [Rh(acac)(C2H4)2]/26a-System (Eintrag 1). Die Enantioselektivität ließ sich
durch Erniedrigung der Reaktionstemperatur auf Raumtemperatur jedoch nicht signifikant
erhöhen (Eintrag 3).
Tabelle 25. Einfluß der Substituenten des Acetylacetonato-Liganden an den Katalysator-Vor-läufern 34 auf die Selektivität der Hydroacylierung.
DCE, 80 °C
OH OH
[Rh] (5 Mol-%)(S)-MonoPhos (26a, 10 Mol-%)
endo-64a
O
OH
61a 62a(6 Äquiv.)
Eintrag Rh-Quelle Zeit(h)
Umsatz(%)
Ausbeute(%)
dr[a]
exo/endoee[b]
(%, endo)
1[Rh(acac)(C2H4)2]
(34a)1 100 87 2:98 35 (+)
2[Rh(dpm)(cod)]
(34b)1.5 100 99 <2:98 47 (+)
3[c] [Rh(dpm)(cod)](34b)
67 60 56 <2:98 48 (+)
4[Rh(dbm)(cod)]
(34c)1.5 100 99 2:98 43 (+)
5[Rh(hfac)(cod)]
(34d)22 57 54 7:93 29 (+)
[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL
CHIRALCEL Säulen bestimmt; [c] Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur durchgeführt.
Ref. 140
4 HAUPTTEIL
80
Im Falle des Dibenzoylmethanato-Komplexes 34c waren Reaktivität und Selektivität
ähnlich gut, allerdings war die Enantioseketivität mit 43% etwas niedriger (Eintrag 4).
Andererseits wirkten sich elektronenziehende Substituenten wie der fluorierte Acetyl-
acetonato-Ligand im Komplex 34d negativ sowohl auf Reaktivität als auch Selektivität
des Katalysators aus. Der Umsatz war auch nach 22 h nicht vollständig und das Keton
endo-64a wies einen geringeren Enantiomerenüberschuß von 29% ee auf (Eintrag 5).
4.6.3 Solvias-Liganden
Da zum einen zweizähnige Liganden die Bildung der exo-Diastereomere des Ketons 64a
begünstigen (vgl. Tabelle 20 und Tabelle 22) und andererseits die Enantiomerenüber-
schüsse der exo-Diastereomere deutlich höher lagen als die entsprechenden endo-Dia-
stereomere von 64a (vgl. Tabelle 23, Eintrag 18 und Tabelle 24, Einträge 1–3), wurden
weitere zweizähnige, chirale Phosphin-Liganden in der asymmetrischen intermolekularen
Hydroacylierung getestet. Freundlicherweise wurden hierfür die Phosphin-Liganden 173–
179 aus dem Solvias-Ligand-Kit von der Solvias AG zur Verfügung gestellt (Abb. 21).
FePR'2
Me
PR2 Fe
PR'2Me
PR2
Fe
Ph
PR2
NMe2
PR2Ph
Me2N
Josiphos Walphos
Mandyphos
PH HP
MeHO
Me
OH
Me OH
HO
Me
2 TfO
Rophos
Fe
Me2N
PR2
R'2P
Fe
HO
PPh2
Ph2P
Taniaphos Taniaphos
173a173b173c173d
R = Ph, R' = CyR = Ph, R' = t-BuR = Cy, R' = CyR = Ph, R' = 3,5-xylyl
175a175b175c175d175e175f175g
R = Ph, R' = 3,5-CF3PhR = Ph, R' = PhR = Ph, R' = CyR = 3,5-Me2-4-MeOPh, R' = 3,5-CF3PhR = Ph, R' = 3,5-xylylR = Cy, R' = 3,5-CF3PhR = 3,5-xylyl, R' = 3,5-xylyl
176a176b
R = PhR = Cy
PPh2
MeN
OO
NMe
PPh2
Solphos
178a178b178c
R = PhR = CyR = 3,5-Me2-4-MeOPh
177 179
174
Abb. 21. Chirale Liganden für die enantioselektive Hydroacylierung
aus dem Solvias-Ligand-Kit (3).
4 HAUPTTEIL
81
Die Rhodium-Katalysatoren wurden in situ aus [Rh(acac)(C2H4)2] (34a) und den Diphos-
phinen 173–179 hergestellt und in der Reaktion von Norbornadien (62a) mit
Salicylaldehyd (61a) evaluiert (Tabelle 26). Die Diphosphine der Josiphos-Familie 173a–
d zeigten nur geringe Aktivitäten; beide Diastereomere wurden zu fast gleichen Teilen
gebildet und wiesen nur geringe Enantiomerenüberschüsse auf (Tabelle 26, Einträge 1–4).
Auch Solphos (174) war wenig selektiv, jedoch wurde das Produkt nach 5 Tagen in hohen
Ausbeuten isoliert (Eintrag 5). Die Diphosphine der Walphos-Familie (175a–g) hingegen
waren recht aktiv in der Hydroacylierung. Der Rhodium-Komplex mit Walphos 175a
bildete das Keton exo-64a in hoher Ausbeute und exzellenter Diastereoselektivität
(Eintrag 6). Zudem wies das Keton einen Enantiomerenüberschuß von vielversprechen-
den 46% ee auf. Der Einsatz von Walphos 175b lieferte das Keton exo-64a mit etwas
geringerer Diastereoselektivität, dafür aber mit höherer Enantioselektivität (52% ee,
Eintrag 7). Zudem wurde das Minderdiastereomer endo-64a mit einem geringeren ee von
25% isoliert. Walphos 175c mit einem Dicyclohexyl-substituierten Phosphin war deutlich
weniger reaktiv (Eintrag 8). Wurde hingegen Walphos 175d eingesetzt, das einerseits
stark elektronenschiebende, aromatische Substituenten an einem Phosphin und anderer-
seits stark elektronenziehende, aromatische Substituenten am anderen Phosphin aufweist,
konnte schon in weniger als einer Stunde vollständiger Umsatz beobachtet werden
(Eintrag 9). Zwar wurde das Keton exo-64a nahezu diasteromerenrein in exzellenter Aus-
beute gebildet, der Enantiomerenüberschuß lag jedoch nur bei 35% ee. Bei Raum-
temperatur verlief die Reaktion mit diesem Katalysator-System sehr langsam und die
Enantioselektivität konnte nicht gesteigert werden (Eintrag 10). Mit dem Xylyl-substitu-
ierten Walphos 175e wurde das Produkt exo-64a in moderaten Ausbeuten, aber mit ver-
gleichsweise hoher Enantioselektivität (63% ee) erhalten (Eintrag 11). Der Enantio-
merenüberschuß des Minderdiastereomers endo-64a war wiederum deutlich niedriger.
Enthielten beide Phosphine Xylyl-Substituenten (Walphos 175g) war die Enantio-
selektivität noch geringer (46% ee, Eintrag 13). Im Fall des Walphos Liganden 175f
kehrte sich die Enantioselektivität sogar zugunsten des ( )-Enantiomers um, obwohl nur
die Substitution an den Phosphinen, nicht aber die Absolutkonfiguration des Liganden
gegenüber den anderen Walphos-Liganden differierte (Eintrag 12). Dies deutet auf einen
starken Einfluß elektronischer Effekte auf die Enantioselektivität hin.
4 HAUPTTEIL
82
Tabelle 26. Intermolekulare Hydroacylierung unter Verwendung von Solvias Liganden (Abb. 21) in der Synthese des Ketons exo-64a ausgehend von Salicylaldehyd (61a) und Norbornadien (62a).
DCE, 80 °C
OH O [Rh(acac)(C2H4)2](34a, 5 Mol-%)
Diphosphin (5.5 Mol-%)
exo-64a
O
H
OH
61a 62a(6 Äquiv.)
Eintrag Ligand Zeit(h)
Umsatz(%)
Ausbeute(%)
dr[b]
exo/endoee[c]
(%, exo)ee[d]
(%, endo)
1 173a 14 39 22 58:42 3 ( ) 4 (+)
2 173b 14 24 23 60:40 n. b. 4 (+)
3 173c 60 25 25 56:44 n. b. 4 (+)
4 173d 60 29 29 59:41 n. b. rac
5 174 116 100 93 66:34 n. b. 8 (+)
6 175a 22 100 90 >98:2 46 (+) n. b.
7 175b 21 82 77 94:6 52 (+) 25 (+)
8 175c 21 30 26 72:28 33 (+) 3 ( )
9 175d 1 100 99 98:2 35 (+) n.b.
10[e] 175d 66 25 25 88:12 32 (+) n. b.
11 175e 19 70 67 94:6 63 (+) 22 (+)
12 175f 43 44 35 70:30 20 ( ) 8 (+)
13 175g 43 70 70 87:13 43 (+) 11 (+)
14 176a 43 39 33 87:13 18 ( ) 9 (+)
15 176b 48 33 23 72:28 24 ( ) 4 (+)
16[f] 177 24 25 23 57:43 rac rac
17 178a 92 63 55 >98:2 27 ( ) n. b.
18 178b 13 82 76 84:16 62 ( ) 9 (+)
19 178c 18 100 99 98:2 48 ( ) n. b.
20 179 18 100 99 78:22 46 ( ) 19 (+) [a] Reaktionsbedingungen: [Rh(acac)(C2H4)2] (34a, 5 Mol-%), Ligand (5.5 Mol-%), 62a (6 Äquiv.), 61a (0.20 mmol, 1 Äquiv.), DCE, 80 °C; [b] Bestimmt durch 1H-NMR; [c] Der Enantiomerenüber-schuß wurde im Anschluß an die Hydrierung des Produktes exo-64a zu exo-21a durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt; [d] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL AD-H Säule bestimmt; [e] Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur durchgeführt; [f] K3PO4 (20 Mol-%) wurde zugefügt.
4 HAUPTTEIL
83
Die Diphosphine 176a und 176b der Mandyphos-Familie lieferten zwar das exo-Dia-
stereomer als Hauptprodukt, jedoch mit geringer Enantioselektivität (Einträge 14–15).
Des Weiteren war der Umsatz auch nach 43–48 h unvollständig. Auch der Einsatz des
Trifluormethylsulfonsäure-Addukts von Rohphos (177) lieferte das Produkt nur als
Racemat (Eintrag 16). Dabei wurde K3PO4 zur Neutralisation der Säure zugesetzt. Neben
der Walphos-Familie erwiesen sich auch die Diphoshphine 178a–c und 179 der
Taniaphos-Familie als geeignete Liganden in der intermolekularen Hydroacylierung.
Zwar wurde das Keton exo-64a bei Einsatz von Taniaphos 178a nur in mäßiger Ausbeute
und geringem Enantiomerenüberschuß isoliert, dafür war die Diastereoselektivität aber
sehr hoch (Eintrag 17). Der Einsatz von Taniaphos 178b induzierte einen hohen Enantio-
merenüberschuß im Produkt der Hydroacylierung (62% ee), die Diastereoselektiviät des
Katalysators war jedoch geringer gegenüber 178a (Eintrag 18). Enthielt das Diphosphin
jeweils elektronenreiche, aromatische Substituenten (Taniaphos 178c) wurde voll-
ständiger Umsatz nach 18 h erreicht (Eintrag 19). Das Produkt exo-64a wurde mit hoher
Diastereoselektivität und mäßiger Enantioselektivität gebildet. Schließlich wurde noch
das Taniaphos-Derivat 179 in der Hydroacylierung eingesetzt, das statt einer Amin- eine
Alkohol-Funktion und zusätzlich die entgegengesetzte absolute Konfiguration am
Carbinol-Stereozentrum aufweist. Dabei wurde das Produkt in hoher Ausbeute und mit
moderater Diastereo- und Enantioselektivität gebildet (Eintrag 20). Interessanterweise
hatte das Carbinol-Stereozentrum wenig Einfluß auf die Enantioselektivität, da das
Hauptenantiomer von exo-64a die gleiche absolute Konfiguration wie bei Einsatz der
anderen Diphosphine der Taniaphos-Familie aufwies.
Sowohl Vertreter der Walphos- als auch der Taniaphos-Familie erwiesen sich demnach
als geeignete Liganden für die asymmetrische intermolekulare Hydroacylierung von
Norbornadien (62a). Daher wurden diese Liganden nun auch in der Reaktion substitu-
ierter Salicylaldehyde mit Norbornadien (62a) eingesetzt, um die generelle Anwendbar-
keit der Katalysator-Systeme zu bestimmen. Es zeigte sich, daß in der Reaktion von
3,5-Dichlorsalicylaldehyd (61b) mit 62a sowohl Walphos 175e als auch Taniaphos 178b
das entsprechende Produkt 64b zwar in guten Ausbeuten, aber ohne Diastereo- und
Enantioselektivität bildeten (Tabelle 27, Einträge 1 und 2). Dies ist überraschend, da in
der entsprechenden Reaktion mit Salicylaldehyd 63% bzw. 62% ee erreicht worden waren
(vgl. Tabelle 26, Einträge 11 und 18). Auf der anderen Seite lieferte der Komplex mit
Walphos 175d das Keton exo-64b in hoher Ausbeute und mit beachtlichen 80% ee nach
nur 30 min (Eintrag 3). Eine ähnliche Beobachtung wurde in der Reaktion mit 5-
Nitrosalicylaldehyd (61c) gemacht: Während der Rhodium-Komplex mit dem Liganden
Taniaphos 178b das Produkt 64c mit geringer Enantioselektivität und als äquimolares
Diastereomerengemisch lieferte (Eintrag 4), erhielt man exo-64c bei Einsatz von Walphos
175d diastereomerenrein und mit 82% ee innerhalb von 30 min (Eintrag 5).
4 HAUPTTEIL
84
Tabelle 27. Verschiedene Aldehyde in der exo-selektiven Hydroacylierung in Gegenwart von Walphos- bzw. Taniaphos-Liganden.
DCE, 80 °C
OH O [Rh(acac)(C2H4)2](34a, 5 Mol-%)
Diphosphin (5.5 Mol-%)
exo-64R
O
H
OH
R61 62a(6 Äquiv.)
Eintrag Substrat Ligand Zeit(h)
Ausbeute(%)
dr[a]
exo/endoee[b]
(%, exo)ee[b]
(%, endo)
1
OH O
Cl
Cl
61b 175e 5 78 59:41 rac rac
2 61b 178b 0.7 92 59:41 rac rac
3 61b 175d 0.5 94 96:4 80 (+) 9 (–)
4
OH O
NO2
61c 178b 1.5 62 50:50 11 (–) 7 (+)
5 61c 175d 0.5 95 >99:1 82 (+) n. b.
6OH O
HO 61h 175e 41 29 66:33 17 (+) n. b.
7 61h 175d 1.0 99 99:1 55 (+) n. b. [a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an DAICEL
CHIRALCEL Säulen bestimmt.
Ebenso wurde das Keton 64h in Gegenwart von Walphos 175e nur mit geringem
Enantiomerenüberschuß gebildet (Eintrag 6), aber in Gegenwart von Walphos 175d
quantitativ und mit deutlich höheren 55% ee (Eintrag 7).
Demnach scheint Salicylaldehyd 61a nicht das optimale Testsubstrat für die inter-
molekulare Hydroacylierung zu sein, um aus den Ergebnissen des Screenings eine reprä-
sentative Aussage über die Effektivität des Katalysator-Systems auf andere substituierte
Salicylaldehyde machen zu können.
Ein anderer Trend läßt sich jedoch anhand der durchgeführten Experimente ableiten.
Während einzähnige Liganden in der Reaktion mit Norbornadien (62a) bevorzugt die
endo-Diastereomere endo-64 liefern, führt der Einsatz zweizähniger Diphosphin-
Liganden meist selektiv zu den exo-Diastereomeren exo-64. Möglicherweise liegt der
Grund für diese Selektiviät darin, daß im Falle der zweizähnigen Liganden eine zusätz-
liche Koordinationsstelle am Rhodium (verglichen mit einzähnigen Liganden) besetzt ist
und so Norbornadien (62a) nur mit einer der beiden Doppelbindungen am Rhodium
4 HAUPTTEIL
85
koordinieren kann. Dies geschieht dann mit dem sterisch weniger gehinderten
exo-Halbraum der Doppelbindung, ähnlich der Koordination von Norbornen (62b) in
Abb. 8 auf S. 23. Diese Art der Koordination führt dann bevorzugt zur Bildung des
exo-Diastereomers exo-64. Darüber hinaus könnte der Einsatz zweizähniger und sterisch
anspruchsvoller Liganden die Koordination des Diens 62a am Rhodium gänzlich ver-
hindern, und damit die Insertion der Doppelbindung in die Rh C-Bindung intermolekular
von der sterisch weniger gehinderten exo-Seite erfolgen.
4.6.4 Weitere Phosphoramidite und Phosphortriamide*
Weiterhin wurden die QUINAPHOS-Derivate 180, 181 und 186,143 die neuartigen
Phosphortriamide 182–185 und die Phosphoramidite 187 und 188 auf ihre Eignung in der
asymmetrischen intermolekularen Hydroacylierung getestet (Abb. 22).
NR
OP
OCl
**
O
OP
OP
O
N
O
CO2Me
*
*
(Rax)-188(Sax)-188
NTs
P
TsN
N N PNPh
NR2n
R = nBuR = nBuR = 1-Naphthyl
(Rax,S)-180(Rax,R)-180(Rax,S)-181
n = 1n = 2
(R,R)-182(R,R)-183
NR2 = piperidylNR2 = N[(R)-CH(Me)Ph]2
(S)-184(S,R)-185
OH
OH* = BINOL
N
OP
OPPh2
(Rax,S)-186
*
O
OP N
Ph
Ph2P
*
(R)-187
Abb. 22. Weitere Phosphoramidite und Phosphortriamide in der intermolekularen Hydro-
acylierung.
Ein in situ gebildeter Rhodium-Komplex aus [Rh(acac)(C2H4)2] (34a) und dem ein-
zähnigen Phosphoramidit (Rax,S)-180, einem Mitglied der QUINAPHOS-Familie,
katalysierte die Reaktion von Norbornadien (62a) mit Salicyladehyd (61a) nur sehr lang-
sam. Die Ausbeute des Ketons 64a lag nach 22 h Reaktionszeit bei 23% (Tabelle 28,
Eintrag 1). Jedoch wurde bevorzugt und in hoher Diastereoselektivität das endo-Dia-
* Die in diesem Kapitel beschriebenen Phosphoramidit- und Phosphortriamid-Liganden 180–188wurden freundlicherweise vom Arbeitskreis Prof. Dr. Leitner, Institut für Technische Chemie und Makromolekulare Chemie der RWTH Aachen, zur Verfügung gestellt.
4 HAUPTTEIL
86
stereomer endo-64a mit beachtlichen 52% ee erhalten. Dies ist der höchste Enantio-
merenüberschuß, der für dieses Diastereomer des Ketons 64a bisher erreicht wurde. Zur
Steigerung des Umsatzes wurden auch [Rh(nbd)2]BF4 und [Rh(dpm)(cod)] (34b) als
Katalysatorvorläufer mit dem Phosphoramidit (Rax,S)-180 eingesetzt, jedoch konnte in
diesen Fällen auch nach 46 h kein Umsatz festgestellt werden (Einträge 2 und 3).
Dennoch wurde dieses vielversprechende erste Ergebnis zum Anlaß genommen, weitere
Liganden der QUINAPHOS-Familie zu untersuchen. Das Diastereomer (Rax,R)-180 war
deutlich weniger effektiv, da das Keton 64a als Diastereomerengemisch gebildet wurde,
wovon das exo-Diastereomer exo-64a racemisch war und das endo-Diasteromer endo-64a
einen sehr geringen ee aufwies (Eintrag 4). Das 2-(1'-Naphthyl)-1,2-dihydrochinolin-
Derivat (Rax,R)-181 hatte ebenfalls geringen Einfluß auf die Diastereo- und Enantio-
selektiviät (Eintrag 5). Zudem war der Umsatz nach 22 h gering. Und leider war auch
QUINAPHOS (Rax,S)-186 ineffektiv in dieser Reaktion (Eintrag 10).
Die Rodium-Katalysatoren mit den neuartigen Phosphortriamiden 182–185 lieferten das
Produkt 64a zwar zumeist in hohen Ausbeuten, aber auch hier waren weder Diastereo-
noch Enantioselektivitäten zu beobachten (Einträge 6–9).
In Gegenwart des zweizähnigen Phosphin-Phosphoramidit-Liganden (R)-187 verlief die
Reaktion sehr langsam, und nach 46 h Reaktionszeit wurde nur 11% Umsatz festgestellt
(Eintrag 11). Jedoch wurde hier bevorzugt das exo-Diastereomer gebildet (dr = 84:16),
das 8% ee aufwies. Wurde der zweizähnige, von (S)-Hydroxyprolin abgeleitete
Phosphoramidit-Phosphit-Ligand (Rax)-188 zusammen mit [Rh(acac)(C2H4)2] (34a) in der
asymmetrischen Hydroacylierung von Norbornadien (62a) mit Salicylaldehyd (61a)
eingesetzt, konnte Keton 64a zwar nur in niedriger Ausbeute, jedoch auch hier
hauptsächlich in Form des exo-Diastereomers isoliert werden, dessen
Enantiomerenüberschuß auf bemerkenswerte 84% ee bestimmt wurde (Eintrag 12). Damit
ist der Ligand (Rax)-188 für dieses Substrat-Paar deutlich selektiver als die Diphosphine
der Taniaphos- und Walphos-Familien (vgl. Kapitel 4.6.3, S. 80). Der reaktivere
5-Nitrosalicylaldehyd (61c) ließ sich unter diesen Bedingungen innerhalb von 2 h
vollständig zum Keton exo-64c umsetzen. Dabei wurde das Produkt sowohl mit einem
hohen Diastereomerenverhältnis zugunsten des exo-Isomers als auch mit einem hohen
Enantiomerenüberschuß von 75% ee isoliert (Schema 63). Das Diastereomer (Sax)-188
des Phosphoramidt-Phosphit-Liganden (Rax)-188 war hingegen ineffektiv (Tabelle 28,
Eintrag 13).
4 HAUPTTEIL
87
Tabelle 28. Einsatz der Phosphoramidit- und Phosphortriamid-Liganden 180–188 in der asymmetrischen intermolekularen Hydroacylierung.
DCE, 80 °C
OH O H[Rh(acac)(C2H4)2](34a, 5 Mol-%)
Ligand (10 Mol-%)O
OH61a 62a
(6 Äquiv.)endo-64a
H
OOH
exo-64a
Eintrag Ligand Zeit (h)Ausbeute
(%)dr[a]
exo/endoee[b]
(%, exo)ee[c]
(%, endo)
1 (Rax,S)-180 22 23 5:95 n. b. 52 ( )
2[d] (Rax,S)-180 46 <2[f] n. b. n. b. n. b.
3[e] (Rax,S)-180 46 <2[f] n. b. n. b. n. b.
4 (Rax,R)-180 22 88 53:47 rac 5 ( )
5 (Rax,S)-181 22 22 55:45 6 ( ) 15 ( )
6 (R,R)-182 6 94 50:50 rac 9 ( )
7 (R,R)-183 6 99 54:46 6 ( ) 6 ( )
8 (S)-184 18 22 41:59 n. b. rac
9 (S,R)-185 19 93 41:59 rac 7 (+)
10 (Rax,S)-186 46 <5[f] 50:50 n. b. n. b.
11 (R)-187 46 11[f] 84:16 8 (+) n. b.
12 (Rax)-188 46 28 87:13 84 (+) n. b.
13 (Sax)-188 46 <5[f] 33:67 n. b. n. b.
[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Enantiomerenüberschuß des exo-Diastereomers, bestimmt nach Hydrierung zu exo-63a durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OD-H Säule; [c] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL AD-H Säule bestimmt; [d] [Rh(nbd)2]BF4 (5 Mol-%) wurde eingesetzt; [e] [Rh(dpm)(cod)] (34b, 5 Mol-%) wurde eingesetzt; [f] Umsatz.
4 HAUPTTEIL
88
DCE, 80 °C, 2 h
dr 93:7 (exo/endo)
OH O
H
[Rh(acac)(C2H4)2](34a, 5 Mol-%)
(Rax)-188 (10 Mol-%)
NO261c
62a
exo-64c85%, 75% ee (exo)
OOH
NO2
Schema 63. Asymmetrische intermolekulare Hydroacylierung unter Verwendung des Phosphor-
amidit-Phosphit-Liganden (Rax)-188.
4.6.5 Azyklische Diene
TANAKA und SUEMUNE berichteten bereits im Jahr 2003 über eine Rhodium-katalysierte
intermolekulare Hydroacylierung von azyklischen Dienen mit Salicylaldehyden.59 Dabei
wurde meist selektiv nur eine Doppelbindung hydroacyliert, und als Hauptprodukt wurde
das verzweigte Regioisomer iso-66 als Racemat erhalten (vgl. S. 24). Die azyklischen
1,5-Hexadiene 65a und 65b wurden daher ebenfalls in Gegenwart der oben entwickelten
enantioselektiven Katalysator-Systeme mit Salicylaldehyd (61a) umgesetzt (Tabelle 29).
Der Einsatz des Katalysator-Systems 34a/26a in der Reaktion des Diens 65a mit Salicyl-
aldehyd (61a) lieferte nach 20 h bei 80 °C die Produkte iso-66a und linear-66a in guter
Ausbeute. Jedoch wurde das lineare Regioisomer linear-66a im Überschuß gebildet
(iso/linear 27:73) und der Enantiomerenüberschuß des Minderisomers lag bei 14% ee
(Tabelle 29, Eintrag 1). Ein ähnliches Ergebnis wurde mit [Rh(nbd)2]BF4 als Katalysator-
Vorläufer erzielt (Eintrag 2). Des Weiteren wurde der in der Hydroacylierung sehr aktive
Walphos-Ligand 175d in dieser Reaktion bei Raumtemperatur getestet, jedoch war der
Umsatz nach 19 h unvollständig und die Regioselektivität erneut zugunsten des linearen
Isomers linear-66a (Eintrag 3). Der Enantiomerenüberschuß des Minderisomers iso-66a
lag hier bei 16% ee. 1,5-Hexadien (65b) war etwas reaktiver als das Dien 65a. Daher ver-
lief die Reaktion in Gegenwart des 34a/26a-Katalysator-Systems auch bei Raum-
temperatur und diesmal wurde bevorzugt das verzweigte Regioisomer iso-66b gebildet
(Eintrag 4). Der Enantiomerenüberschuß war jedoch gering.
4 HAUPTTEIL
89
Tabelle 29. Asymmetrische Hydroacylierung von 1,5-Hexadienen 65 mit Salicylaldehyd (61a).
65a65b
R
R = MeR = H
OH O
61aOH O R OH O
R
iso-66aiso-66b
R = MeR = H
l inear-66alinear -66b
R = MeR = H
[Rh(acac)(C2H4)2](34a, 5 Mol-%)
Ligand (5.5–10 Mol-%)
DCEiso l inear
EintragLigand
(Mol-%)Zeit(h)
T(°C)
Dien ProduktAusbeute
(%)iso/linear[a] ee[b]
(%, iso)
1 (S)-26a (10) 20 80 65a 66a 94 27:73 14
2[c] (S)-26a (10) 24 80 65a 66a 98 20:80 7
3 175d (5.5) 19 RT 65a 66a 35 23:77 16
4 (S)-26a (10) 96 RT 65b 66b 30 64:33 4
[a] Bestimmt durch 1H-NMR; [b] Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL OB-H Säule bestimmt; [c] [Rh(nbd)2]BF4 (5 Mol-%) wurde eingesetzt.
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
91
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
Im Rahmen dieser Arbeit wurden eine Reihe neuartiger Cyrhetrene 87 und 104 vom
AaPhos-Typ synthetisiert (siehe Kapitel 4.1). Dazu wurde ausgehend von Acetylcyrhetren
108c das zentral chirale Stereozentrum durch CBS-Reduktion und die planare Chiralität
durch eine diastereoselektive ortho-Lithiierung des 1-(Dimethylamino)ethylcyrhetrens 96
festgelegt (Abb. 23).
ReOCCO
COPPh2
OR
R = HR = Me
ReOCCO
COPR'2
PR2
R = Ph, R' = PhR = tBu, R' = PhR = Ph, R' = 3,5-XylR = 3,5-Xyl, R' = PhR = Cy, R' = Ph (AaPhos)
(Sp)-104a(Sp)-104b
(R,Sp)-87a(R,Sp)-87b(R,Sp)-87c(R,Sp)-87d(R,Sp)-87eReOC
COCO
NMe2
ReOCCO
CO
O
108c (R)-96
Abb. 23. Planar-chirale Cyrhetrene 87 und 104 für die asymmetrische Katalyse.
Die so erhaltenen Cyrhetrene wurden im Anschluß in einer Reihe von asymmetrischen
Katalysen auf ihre Effektivität untersucht, um die Anwendungsbreite dieses Ligandentyps
zu bestimmen (siehe Kapitel 4.3.1). In vielen Fällen wurden gute Enantioselektivitäten
erreicht, z. B. in der Rhodium-katalysierten Hydroborierung von Styrol (64% ee), in der
Ruthenium-katalysierten Hydrierung des -Ketoesters 131 (68% ee) oder in der
Palladium-katalysierten allylischen Aminierung (bis zu 82% ee). Insbesondere stellten
sich aber die AaPhos-Derivate 87 zum einen als wirksam in der Rhodium-katalysierten
1,4-Addition an , -ungesättigte Ketone und Ester heraus (Schema 64, siehe Kapitel
4.3.3). In diesen Reaktionen wurden die Addukte mit bis zu 97% ee in meist hohen Aus-
beuten erhalten. Zum anderen bewirkten diese Liganden im Komplex mit Rhodium
effektiv die enantioselektive Hydrierung von -Arylenamiden mit bis zu 93% ee (Schema
64, siehe Kapitel 4.3.2).
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
92
[Rh(acac)(C2H4)2] (34a, 3 Mol-%)Ligand 87 oder 104 (3.1 Mol-%)
ArB(OH)2 (17, 5 Äquiv.)
Dioxan/H2O (10:1)100 °C
bis zu 97% ee
Ar
[Rh(cod)2]BF4 (1 Mol-%)Ligand 87 (1.1 Mol-%)
H2 (5–10 bar)
EtOAc, RT
HN
O
Ar
HN
O
bis zu 93% ee
X
O
( )n
X
O
( )n Ar
R'' R''
X = CH2, On = 0 2
Schema 64. Rhodium-katalysierte asymmetrische 1,4-Additionen und Rhodium-katalysierte
Hydrierung von Enamiden.
Weiterhin wurden die auf Cyrhetren bzw. Ferrocen basierenden, enantiomerenreinen
Phosphin-Olefin-Liganden 143, 93a, 144a und 145 hergestellt (Abb. 24, siehe Kapitel
4.4). Die Einführung der Doppelbindung wurde bei den terminalen Olefinen 143 und 93a
durch Elininierung der entsprechenden Dimethylamin-Vorläufer, bei den Ferrocenen 144
und 145 durch eine Palladium-katalysierte Kupplung der entsprechenden Ferrocenyl-
Gringnard-Verbindungen mit den Enoltriflaten 152 erreicht. Bei deren Einsatz in der
Rhodium-katalysierten 1,4-Addition von Phenylboronsäure (17a) an Cyclohexenon (18a)
wurden Enantioselektivitäten bis zu 71% ee erreicht (siehe Kapitel 4.5).
ReOC
OC COPPh2
Fe PPh2
Fe
PPh2
Fe
PPh2
(Sp)-143 144b 145b 145c
Fe PPh2
(Sp)-93a
Abb. 24. Phosphin-Olefin-Komplexe.
In weiterführenden Untersuchungen zur Verbesserung der Enantioselektivität sollten nun
weitere Vertreter synthetisiert werden. Da die Koordination des Olefins am Metallion
durch Substituenten am Olefin erschwert wird, empfiehlt es sich, die Phosphin-Substi-
tuenten der Komplexe 143 und 93a zu variieren und dabei auch P-chirogene Ver-
bindungen zu berücksichtigen (Abb. 25).
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
93
M PPh
Me
M = Re(CO)3, FeCp
Abb. 25. Beispiele P-chirogener, planar-chiraler Phosphin-Olefin-Komplexe.
Neben der Synthese neuartiger Liganden wurde ebenfalls die Entwicklung einer
asymmetrischen, intermolekularen Hydroacylierung verfolgt (siehe Kapitel 4.6). Dabei
wurden sowohl eine Reihe von zweizähnigen Diphosphinen als auch zahlreiche ein-
zähnige Phosporamidit- und Phosphit-Liganden untersucht. In der Reaktion von
Norbornadien (62a) mit Salicylaldehyden konnte je nach eingesetztem Liganden das
endo- oder das exo-Produkt 64 selektiv und in hohen Ausbeuten hergestellt werden
(Schema 65). Der Einsatz zweizähniger Liganden, wie zum Beispiel vom Taniaphos- oder
Walphos-Typ, führte vorzugsweise zum exo-Isomer der Ketone 64 (dr 19:1 bis >50:1),
die mit bis zu 82% ee generiert wurden. Wurden dagegen einzähnige Phosphoramidit-
oder Phosphit-Liganden eingesetzt, bildete sich hauptsächlich das endo-Isomer (dr 10:1
bis 50:1) in hohen Ausbeuten und mit bis zu 54% ee.
OH O
OOH
O
OH
[Rh] (5 Mol-%)Phosphoramidit oderPhosphit (10 Mol-%)
DCE, 80 °C
[Rh(acac)(C2H4)2] (5 Mol-%)Diphosphin (5.5 Mol-%)
DCE, 80 °C
endo-64bis zu 54% ee
Minderdiastereomerexo-64: bis zu 94% ee
exo-64bis zu 82% ee
H
H
O
OP NMe2
Fe
PR'2Me
PR2
175Walphos
(S)-26aMonoPhos
Rn
RnRn
R = Cl, Me, tBu, NO2
Schema 65. Rodium-katalysierte asymmetrische intermolekulare Hydroacylierung.
Darüber hinaus konnten auch andere Substrate unter diesen Bedingungen eingesetzt
werden. Die Reaktion von Norbornen (62b) mit verschiedenen Salicylaldehyden 61
resultierte in der diastereoselektiven Bildung der Ketone exo-63, die mit bis zu 20% ee
erhalten wurden (Abb. 26).
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
94
OOH
HR
exo-63bis zu 20% ee
exo-17075%, rac
O
OH
HO
H
endo-64d92%, 41% ee
O
NH2
Br
Br
OH O R
iso-66aiso-66b
R = MeR = H
bis zu 16% ee
Abb. 26. Weitere zugängliche Verbindungen durch intermolekulare Hydroacylierung.
In der Reaktion mit 1,4-Epoxy-1,4-dihydronaphthalin (169) wurde das Keton exo-170
zwar als einziges Diastereomer, jedoch als Racemat gebildet. Neben Salicylaldehyden
reagierte auch 2-Aminobenzaldehyd 61d mit Norbornadien (62a) in hohen Ausbeuten
zum Keton endo-64d mit 41% ee. Schließlich waren auch die azyklischen Diene 65 ein-
setzbar, wobei neben den linearen Regioisomeren auch die -verzweigten Ketone iso-66a
und iso-66b mit bis zu 16% ee gebildet wurden. Hier gilt es nun, in weiteren Experi-
menten die kürzlich beschriebenen Additiv-Effekte von Nitrilen und NaOAc zu unter-
suchen75 und das Substratspektrum der asymmetrischen intermolekularen Hydro-
acylierung auf Acrylamide auszuweiten, die kürzlich erfolgreich mit Aldehyden umge-
setzt wurden.78
NnBu
OP
OCl
*
O
OP
OP
O
N
O
CO2Me
*
*
(Rax)-188(Rax,S)-180
OH
OH* = BINOL
endo-64a: 23%, 52% ee exo-64a: 28%, 84% ee
Abb. 27. Vielversprechende Ergebnisse des Phosphoramidits QUINAPHOS 180 und des
Phosphoramidit-Phosphits 188 in der intermolekularen Hydroacylierung.
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
95
In weiteren Experimenten wurde gezeigt, daß der Einsatz von einzähnigen QUINAPHOS-
Liganden in der asymmetrischen intermolekularen Hydroacylierung den höchsten
Enantiomerenüberschuß im endo-Diastereomer endo-64a von 52% ee induziert und der
zweizähnige Phosphoramidit-Phosphit-Ligand 188 die höchste bisher erreichte Enantio-
selektivität in der entprechenden exo-selektiven Hydroacylierung zum Keton exo-64a von
84% ee erreicht (Abb. 27, Kapitel 4.6.4).
Zur weiteren Optimierung dieser ersten Ergebnisse sollten weitere Derivate dieser Ver-
bindungen untersucht werden. Durch Variation des 2-Butyl-Substituenten am 1,2-
Dihydrochinolin bzw. Variation des chiralen BINOL-Fragments im einzähnigen
Phosphoramidit 180 sollten Derivate einfach zugänglich sein (Abb. 28). Dabei sind
3,3'-disubstituierte BINOL-Derivate oder andere chirale Diole denkbar. Das gleiche gilt
für die BINOL-Fragmente im Phosphoramidit-Phosphit 188, und zusätzlich kann der
Methylester z. B. zu einem sterisch anspruchsvollen tert-Butylester variiert werden.
Andererseits bietet sich auch die Möglichkeit zur Umwandlung des Esters in geschützte
primäre, sekundäre oder tertiäre Alkohole an.
NR
OP
OCl
* 3,3'-Disubstituierte BINOLeTartrate
TADDOLateC2-Symmetrische 1,2-Diole
AlkylAlkenyl
Aryl
O
OP
OP
O
N
O
R'
**
–CO2R–CR2OSiR'3
Abb. 28. Variationsmöglichkeiten der Liganden 180 und 188.
6 EXPERIMENTELLER TEIL
97
6 EXPERIMENTELLER TEIL
6.1 ALLGEMEINES
6.1.1 Allgemeine Arbeitstechniken
Alle Reaktionen mit hydrolyse- oder sauerstoffempfindlichen Reagenzien wurden mit der
Standard-Schlenk-Technik unter Argon durchgeführt. Hierzu wurde die evakuierte
Reaktionsapparatur mit einer Heißluftfön ausgeheizt und nach Abkühlen auf Raum-
temperatur mit Argon geflutet.144 Spritzen und Kanülen wurden bei 70 °C getrocknet und
vor Gebrauch mit Argon gespült. Die bei Arbeiten im Vakuum angegebenen Drücke ent-
sprechen den Enddrücken der verwendeten Pumpen; sie sind nicht um den in den
Vakuumleitungen auftretenden Druckverlust korrigiert. Siedetemperaturen sind ebenfalls
nicht korrigiert. Luftempfindliche Verbindungen wurden zumeist in einer Glovebox der
Firma MBRAUN gehandhabt und aufbewahrt.
6.1.2 Reinigung und Trocknung von Lösungsmitteln145
Folgende absolute Lösungsmittel für Reaktionen wurden jeweils frisch destilliert:
CH2Cl2: Erhitzen unter Rückfluss über Calciumhydrid und Destillation unter Stick-
stoff.
Et2O: Vortrocknung über Kaliumhydroxid, Filtration über basischem Aluminium-
oxid und Erhitzen unter Rückfluss über Natrium/Benzophenon-Ketylradikal
und Destillation unter Stickstoff.
THF: Vortrocknung über Kaliumhydroxid, Filtration über basischem Aluminium-
oxid und Erhitzen unter Rückfluss über Natrium/Benzophenon-Ketylradikal
und Destillation unter Stickstoff.
Toluol: Erhitzen unter Rückfluss über Natrium und Destillation unter Stickstoff.
Weitere Lösungsmittel wurden kommerziell in absoluter bzw. HPLC-Reinheit bezogen.
Die Lösungsmittel für die Säulenchromatographie wurden vor Benutzung über folgenden
Trockenmitteln unter Feuchtigkeitsausschluß an der Luft destilliert: Pentan (CaH2),
Cyclohexan (CaH2), EtOAc (CaCl2), EtOH (NaOEt), Toluol (KOH) und CH2Cl2 (CaH2).
6 EXPERIMENTELLER TEIL
98
6.1.3 Nach Literaturvorschriften hergestellte Verbindungen
Bis( 4-1,5-cyclooctadien)-di-μ-hydroxo-dirhodium [Rh(cod)OH]2146
(11bS)-N,N-Diisopropyldinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-amin
(26b)147
(11bS)-N,N-Bis(1-phenylethyl)dinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-
amin [(S,R,R)-26c bzw. (S,S,S)-26c]147
(11bR)-N,N,2,6-Tetramethyldinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-
amin [(R)-26d]147
(11bR)-N,N-Dimethyl-2,6-diphenyldinaphtho[2,1-d:1',2'-
f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-amin [(R)-26e]147
1-((11bR)-Dinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-yl)piperidin
[(R)-26g]148
4-((11bR)-Dinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-yl)morpholin
[(R)-26h]148
(11bR)-2,6-Bis(diphenylphosphino)-N,N-diethyldinaphtho[2,1-d:1',2'-
f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-amin [(R)-26i]149
(3aR,8aR)-N,N,2,2-Tetramethyl-4,4,8,8-tetraphenyltetrahydro-[1,3]dioxolo[4,5-
e][1,3,2]dioxaphosphepin-6-amin [(R,R)-26j]150
(4R,5R)-2-(Diethylamino)-1,3,2-dioxaphospholan-4,5-dicarbonsäurediisopropyl-
ester [(R,R)-26k]151
(E)-1,3-Diphenylallylacetat (79)152
(R,Sp)-2-(1-Dicyclohexylphosphinoethyl)diphenylphosphinocyrhetren
[(R,Sp)-87e]87
(R)-1-Dimethylaminoethylcyrhetren [(R)-96]153
Chlor-bis(3,5-dimethylphenyl)phosphin (97a)154
Chlor-bis[3,5-bis(trifluormethyl)phenyl]phosphin (97b)155
Brom-bis(5-methyl-2-furanyl)phosphin (97c)156
(R,Sp)-2-(1-Dimethylaminoethyl)diphenylphosphinocyrhetren [(R,Sp)-98a]87
Bis(3,5-xylyl)phosphin (99c)157
5-Cyclopentadienylrhenium(I)tricarbonyl (107)99
(S)-1-Methyl-3,3-diphenylhexahydropyrrolo[1,2-c][1,3,2]oxazaborol [(S)-109]100c
Cyclohex-2-enylacetat (118)158
(E)-4-Methoxy-N-(1-phenylethyliden)anilin (127)159
(Z)-Methyl-3-amino-3-(4-fluorphenyl)acrylat (133)115
N-(1-Phenylvinyl)acetamid (136a)121b
6 EXPERIMENTELLER TEIL
99
N-[1-(4-Chlorphenyl)vinyl]acetamid (136b)121b
N-[1-(4-Methoxyphenyl)vinyl]acetamid (136c)121b
N-[1-(4-Trifluormethyl)vinyl]acetamid (136d)121a
N-[1-(4-Tolylprop-1-enyl)acetamid (136e)121a
N-(1-Phenylprop-1-enyl)acetamid (136f)121a
N-(1H-Inden-3-yl)acetamid (136g)121b
N-(3,3-Dimethylbut-1-en-2-yl)acetamid (136h)121b
(R,Sp)-N,N-Dimethyl-1-[2-(diphenylphosphino)ferrocenyl]ethylamin
[(R,Sp)-149]128a
Diphenylphosphorylferrocen (150)129a
Cyclohexenyltrifluormethansulfonat (152a)160
(3R,6S)-6-Isopropyl-3-methylcyclohex-1-enyltrifluormethansulfonat (152b)160
(1S,4S)-1,7,7-Trimethylbicyclo[2.2.1]hept-2-en-2-yltrifluormethansulfonat
(152c)160
(11bS)-4-Isopropoxydinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin
[(R)-162a]134g-j
(11bS)-4-(1-Phenylethoxy)dinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin
[(S,S)-162b und (S,R)-162b]134g–j
(R)-3,3'-Dibrom-2,2'-bis(methoxymethoxy)-1,1'-binaphthyl [(R)-163]134a
Natrium-2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionat (172b)140
Natrium-1,3-diphenyl-1,3-propandionat (172c)140
Natrium-1,1,1,5,5,5-hexafluoracetylacetonat (172d)140
1,1'-Dibromferrocen (189)161
6.1.4 Analytik
Die Daten der Kernresonanzspektroskopie werden wie folgt angegeben: Verschiebung
(ppm), Multiplizität (s = Singulett, d = Dublett, t = Triplett, q = Quartett, m = Multiplett,
mc = symmetrisches Multiplett, br = verbreitertes Signal), Kopplungskonstanten J (Hz)
und Zuordnung.
1H-NMR-Spektren wurden auf einem VARIAN MERCURY 300 (300 MHz) oder VARIAN
INOVA 400 (400 MHz) Spektrometer aufgenommen. Die chemischen Verschiebungen
sind in ppm relativ zu Tetramethylsilan ( = 0 ppm) angegeben oder wurden auf das
Signal des nichtdeuterierten Restgehalts des jeweiligen Lösungsmittels als internem
6 EXPERIMENTELLER TEIL
100
Standard kalibriert: CDCl3 ( = 7.26 ppm), Benzol-d6 ( = 7.16 ppm), DMSO-d6 ( = 2.50
ppm), CH2Cl2 ( = 5.32 ppm).162
13C-NMR-Spektren wurden auf einem VARIAN MERCURY 300 (75 MHz) oder VARIAN
INOVA 400 (100 MHz) Spektrometer aufgenommen. Die chemischen Verschiebungen
sind in ppm relativ zu Tetramethylsilan ( = 0 ppm) angegeben oder wurden auf das
Signal des nichtdeuterierten Restgehalts des jeweiligen Lösungsmittels als internem
Standard kalibriert: CDCl3 ( = 77.1 ppm), Benzol-d6 ( = 128.1 ppm), DMSO-d6 ( =
39.5 ppm), CH2Cl2 ( = 54.0 ppm).162 Die Zuordnung der Signale erfolgte mittels DEPT-
bzw. APT-Spektren.
31P-NMR-Spektren wurden auf einem VARIAN MERCURY 300 (121 MHz) oder VARIAN
INOVA 400 (162 MHz) Spektrometer aufgenommen. Die chemischen Verschiebungen
sind in ppm relativ zu 85%iger H3PO4 ( = 0 ppm) als externem Standard angegeben.
19F-NMR-Spektren wurden auf einem VARIAN INOVA 400 (282 MHz) Spektrometer auf-
genommen. Die chemischen Verschiebungen sind in ppm relativ zu CFCl3 ( = 0 ppm)
als externem Standard angegeben.
IR-Spektren wurden auf einem PERKIN ELMER PE 1760FT oder einem PERKIN ELMER PE
1720X Spektrometer aufgenommen. Die Proben wurden kapillar, als Lösung in CHCl3
oder als KBr-Pressling gemessen. Die Lage der Absorptionsbanden ist in Wellenzahlen
(cm-1) angegeben. Es sind ausschließlich die stärksten Banden aufgeführt.
Massenspektren wurden als Elektronenstoß-Ionisationsspektren (EI) auf einem VARIAN
MAT 212 Massenspektrometer und hochaufgelöste Massenspektren (HRMS) auf einem
FINNIGAN MAT 95 Massenspektrometer aufgenommen. Alle Angaben werden in
atomaren Masseneinheiten pro Elementarladung m/z, die Intensitäten in % bezüglich des
intensivsten Signals angegeben. Die HRMS-Daten geben den Mittelwert von drei Mes-
sungen wieder.
Elementaranalysen wurden im Mikroanalytischen Laboratorium des Instituts für
Organische Chemie der RWTH Aachen mit einem CHN-RAPID der Firma HERAEUS
durchgeführt. Die berechneten und gefundenen Werte sind in Massenprozent angegeben.
Polarimetrie: Optische Drehwerte wurden mit einem PERKIN ELMER PE-241 Polarimeter
gemessen. Die Messungen wurden mit monochromatischer Strahlung der Wellenlänge
6 EXPERIMENTELLER TEIL
101
= 589 nm (D-Linie des Natriumdampfspektrums) in einer 1 mL Küvette (Länge d = 1 dm)
durchgeführt. Die Konzentration c ist in g/100 mL angegeben. Der Drehwert wurde nach
folgender Formel berechnet:
gemD
100[ ]T
d c
Schmelzpunkte wurden in offenen Kapillaren mit dem Gerät BÜCHI Melting Point B-540
gemessen.
6.1.5 Chromatographie
Dünnschichtchromatographie (DC) wurde auf Kieselgel 60 Aluminiumfertigplatten der
Firma MERCK bzw. auf Alugram Alox N Fertigplatten der Firma MACHEREY-NAGEL mit
Fluoreszenzindikator F254 durchgeführt. Die Detektion erfolgte neben der Fluoreszenz-
löschung bei = 254 nm durch kurzes Eintauchen in eine Entwicklerlösung aus 5%
Molybdatophosphorsäure in Ethanol oder aus 2.5 g Ce(SO4)2, 6.25 g Molybdato-
phosphorsäure, 15 mL H2SO4 (96% in H2O) und 230 mL H2O und anschließendem
Erwärmen mit dem Heißluftfön.
Säulenchromatographie wurde an Kieselgel 60 der Firma MERCK (Korngröße
40 63 m 230–400 mesh ASTM) oder an neutralem Aluminiumoxid mit einem Über-
druck von 0.2–0.4 bar durchgeführt.163
Analytische HPLC: Enantiomerenüberschüsse wurden mittels HPLC an einem System
der Firma GYNKOTEK (jetzt DIONEX), bestehend aus Autosampler (GINA 50), UV/Vis-
Detektor (UVD 170S), Säulenthermostaten (STH585), Gradientenpumpe (M 480G) und
Degasser (DG 503) bzw. an dem Komplettsystem HP 1100 der Firma AGILENT
TECHNOLOGIES bestimmt. Als chirale, stationäre Phase wurden Säulen der Firma CHIRAL
TECHNOLOGIES (früher DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES LTD.) verwendet (250 mm x
4.6 mm).
6.1.6 Stereochemische Konventionen
Die stereochemische Nomenklatur erfolgt nach den CAHN-INGOLD-PRELOG-Regeln.164
Stereodeskriptoren zur Bezeichnung der planaren Chiralität wurden entsprechend den
Vorschlägen von SCHLÖGL wiedergegeben.165 Absolutkonfigurationen und relative Konfi-
gurationen stereogener Verbindungen werden nach den Vorschlägen von MAEHR
graphisch dargestellt.166
6 EXPERIMENTELLER TEIL
102
6.2 SYNTHESE- UND ARBEITSVORSCHRIFTEN
6.2.1 Synthese der planar-chiralen Cyrhetrene 98–104
6.2.1.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur ortho-Funktionalisierung von
(1-Dimethylaminoethyl)cyrhetren 96: (R,Sp)-2-(1’-N,N-Dimethyl-
aminoethyl)-[bis(3”,5”-dimethylphenyl)phosphino]cyrhetren [(R,Sp)-
98b]
ReOCOC CO
P
Me
NMe2
98b
Me
Me 2
Die Reaktion wurde unter Verwendung einer leicht modifizierten Vorschrift durchge-
führt.87 nBuLi (1.07 mL einer 1.6 M Lösung in Hexan, 1.71 mmol, 1.1 Äquiv.) wurde zu
einer Lösung von (R)-1-Dimethylaminoethylcyrhetren [(R)-96] (634 mg, 1.56 mmol, 1.0
Äquiv.) in Et2O (16 mL) bei 20 °C zugetropft. Die gelbe Reaktionsmischung wurde 25
min zwischen 17 und 20 °C gerührt. Eine Lösung von Chlor-bis(3,5-dimethyl-
phenyl)phosphin (97a, 648 mg, 2.34 mmol, 1.5 Äquiv.) in Et2O (9 mL) wurde dann bei
25 °C hinzugefügt, und man ließ die Reaktion innerhalb von 2 h auf Raumtemperatur
aufwärmen. Man quenchte mit ges. wäßr. NaHCO3-Lösung (15 mL) und extrahierte die
wäßr. Phase mit Et2O (2 x 20 mL). Die vereinigten organischen Phasen wurden über
MgSO4 getrocknet. Nach Filtration und Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum wurde
das Rohprodukt per Flash-Chromatographie gereinigt (neutrales Al2O3, Pentan/Et2O/Et3N
100:3:1 100:7:1 100:17:1) und man erhielt das Hauptdiastereomer (R,Sp)-98b als
farblosen Feststoff (617 mg, 61%).
Schmelzpunkt: 128–130 °C
[ ]D22 = 118 (c = 0.65, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, C6D6):
= 0.82 (d, J = 6.8 Hz, 3H, CH3), 1.72 [s, 6H, N(CH3)2], 2.07 (s, 6H, 2 x ArCH3), 2.12 (s,
6H, 2 x ArCH3), 4.20 (dq, J = 6.8, 3.1 Hz, 1H, CH), 4.39 (t, J = 2.7 Hz, 1H, Cp-H), 4.85
(mc, 1H, Cp-H), 5.04 (mc, 1H, Cp-H), 6.72 (s, 1H, Ar-H), 6.76 (s, 1H, Ar-H), 7.04 (s, 1H,
Ar-H), 7.07 (s, 1H, Ar-H), 7.35 (s, 1H, Ar-H), 7.38 (s, 1H, Ar-H)
6 EXPERIMENTELLER TEIL
103
13C-NMR (75 MHz, C6D6):
= 8.3 (CH3), 21.26 (NCH3), 21.31 (NCH3), 38.8 (4C, ArCH3), 55.7 (d, J = 7.0 Hz, CH),
78.9 (Cp-CH), 85.8 (Cp-CH), 94.4 (d, J = 6.2 Hz, Cp-CH), 98.9 (d, J = 24.7 Hz, Cp-C),
119.5 (d, J = 21.7 Hz, Cp-C), 130.0 (Ar-CH), 130.6 (d, J = 19.5 Hz, 2C, Ar-CH), 131.3
(Ar-CH), 132.8 (d, J = 20.7 Hz, 2C, Ar-CH), 137.15 (d, J = 7.2 Hz, 2C, Ar-C), 137.3 (d, J
= 9.4 Hz, Ar-C), 138.2 (d, J = 7.6 Hz, 2C, Ar-C), 139.0 (d, J = 8.5 Hz, Ar-C), 194.5 (3C,
CO)31P-NMR (121 MHz, C6D6):
= 24.77 (s)
IR (KBr):
= 2972, 2939, 2778, 2361, 2341, 2017, 1919, 1583, 1457, 1263, 1036, 931, 848, 692,
601, 510
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 647 (M+, 100), 645 [(M 2)+, 57], 632 [(M CH3)+, 28], 576
[(M CH(Me)(NCH3)2)+, 85], 574 [(M CH(Me)(NCH3)2 2)+, 76], 518 (25)
Elementaranalyse (C28H31NO3PRe):
Ber.: C 52.00, H 4.83, N 2.17
Gef.: C 52.02, H 4.50, N 2.21
6.2.1.2 (R,Sp)-2-(1’-N,N-Dimethylaminoethyl)-{bis[3”,5”-bis(trifluoromethyl)-
phenyl]phosphino}cyrhetren [(R,Sp)-98c]
ReOCOC CO
P
Me
NMe2
98c
CF3
CF3 2
Gemäß Abschnitt 6.2.1.1 (Ansatzgröße 1.48 mmol) erhielt man mit Chlor-bis[3,5-
bis(trifluormethyl)phenyl]phosphin (97b, 1.09 g, 2.21 mmol, 1.5 Äquiv.) und an-
schließender Reinigung des Rohprodukts per Flash-Chromatographie (neutrales Al2O3,
Pentan/Et2O/Et3N 90:10:1 80:20:1) das Hauptdiastereomer des Cyrhetrens (R,Sp)-98c
als farblosen Feststoff (614 mg, 48%).
Schmelzpunkt: 52–54 °C
[ ]D23 = 100 (c = 1.15, CHCl3)
6 EXPERIMENTELLER TEIL
104
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.12 (d, J = 6.7 Hz, 3H, CH3), 1.91 [s, 6H, N(CH3)2], 4.12 (dq, J = 6.7, 3.0 Hz, 1H,
CH), 5.09 (s, 1H, Cp-H), 5.27 (t, J = 2.5 Hz, 1H, Cp-H), 5.60 (s, 1H, Cp-H), 7.74 (s, 1H,
Ar-H), 7.76 (s, 1H, Ar-H), 7.85–7.91 (m, 4H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 6.9 (CH3), 38.5 (2C, N(CH3)2), 55.6 (d, J = 6.9 Hz, CH), 80.9 (Cp-CH), 85.9 (d, J =
3.2 Hz, Cp-CH), 91.5 (d, J = 19.0 Hz, Cp-C), 92.7 (d, J = 7.2 Hz, Cp-CH), 120.7 (d, J =
23.9 Hz, Cp-C), 122.5 (Ar-CH), 122.94 (q, J = 273.2 Hz, 2C, CF3), 123.15 (q, J = 273.1
Hz, 2C, CF3), 124.0 (Ar-CH), 131.54 (qd, J = 33.4, 5.8 Hz, 2C, Ar-C), überlagert durch
131.68 (d, J = 18.3 Hz, 2C, Ar-CH), 132.3 (qd, J = 33.5, 7.4 Hz, 2C, Ar-C), 134.3 (d, J =
20.9 Hz, 2C, Ar-CH), 139.7 (d, J = 14.9 Hz, Ar-CH), 141.4 (d, J = 15.3 Hz, Ar-C), 192.3
(3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):
= 23.75 (s) 31F-NMR (282 MHz, CDCl3):
= 63.1 (s), 63.0 (s)
IR (CHCl3):
= 2975, 2940, 2869, 2830, 2787, 2029, 1936, 1356, 1280, 1185, 1135, 900, 762, 706,
683, 607, 510
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 863 (M+, 36), 861 [(M 2)+, 18], 848 [(M CH3)+, 92], 846 [(M CH3 2)+, 47],
792 [(M CH3 2CO)+, 26], 790 [(M CH3 2CO 2)+, 16], 377 (49), 375 (36), 72 (100)
Elementaranalyse (C28H19NO3PRe):
Ber.: C 38.99, H 2.22, N 1.62
Gef.: C 39.16, H 2.45, N 1.62
6.2.1.3 (R,Sp)-2-(1’-N,N-Dimethylaminoethyl)-[bis(5”-methylfuran-2”-yl)-
phosphino]cyrhetren [(R,Sp)-98d]
ReOCOC CO
P
Me
NMe2
98d2
OMe
Gemäß Abschnitt 6.2.1.1 (Ansatzgröße 0.492 mmol) erhielt man mit Brombis(5-methyl-
furan-2-yl)phosphin (97c, 188 mg, 0.689 mmol, 1.4 Äquiv.) und anschließender Reini-
gung des Rohprodukts per Flash-Chromatographie (neutrales Al2O3, Pentan/Et2O/Et3N
6 EXPERIMENTELLER TEIL
105
90:10:1 75:25:1) das Hauptdiastereomer des Cyrhetrens (R,Sp)-98d als farblosen Fest-
stoff (237 mg, 80%).
Schmelzpunkt: 88–92 °C
[ ]D23 = – (c = 0.46, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.11 (d, J = 6.8 Hz, 3H, CH3), 2.00 [s, 6H, N(CH3)2], 2.30 (s, 3H, ArCH3), 2.34 (s,
3H, ArCH3), 4.00 (dq, J = 6.7, 2.4 Hz, 1H, CH), 5.14–5.22 (m, 1H, Ar-H), 5.28–5.38 (m,
1H, Ar-H), 5.86–6.03 (m, 3H, Cp-H), 6.50–6.59 (m, 1H, Ar-H), 6.65–6.68 (m, 1H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 10.2 (CH3), 13.9 (2C, ArCH3), 39.2 [2C, N(CH3)2], 55.3 (d, J = 5.1 Hz, CH), 80.7
(Cp-CH), 83.6 (Cp-CH), 93.9 (d, J = 10.1 Hz, Cp-C), 94.2 (d, J = 6.2 Hz, Cp-CH), 106.76
(d, J = 5.8 Hz, Ar-CH), überlagert durch 106.84 (d, J = 6.9 Hz, Ar-CH), 118.6 (d, J =
24.1 Hz, Cp-C), 120.1 (d, J = 24.8 Hz, Ar-CH), 122.4 (d, J = 28.9 Hz, Ar-CH), 149.4 (d,
J = 7.6 Hz, Ar-C), 150.1 (d, J = 5.3 Hz, Ar-C), 156.2 (Ar-C), 157.4 (Ar-C), 193.8 (3C,
CO)31P-NMR (162 MHz, CDCl3):
= 75.90 (s)
IR (CHCl3):
= 2928, 2860, 2019, 1921, 1592, 1488, 1448, 1017, 789, 599, 503
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 599 (M+, 31), 597 [(M–2)+, 17], 517 [(M-C5H5O)+, 75], 515 [(M-2-C5H5O)+,
45], 502 [(M-CH3-C5H5O)+, 100], 500 [(M-2-CH3-C5H5O)+, 63], 474 (28), 472 (41), 470
(30), 444 (26), 72 (58)
HRMS (C22H23NO5PRe):
Ber.: 599.0871
Gef.: 599.0869
6.2.1.4 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur Synthese der Boran-geschützten
Diphosphine 100a–d: (R,Sp)-2-(1’-Diphenylphosphinoethyl)diphenyl-
phosphinocyrhetren, bis-Boran Addukt [(R,Sp)-100a]
ReOCOC CO
PPh2
Me
PPh2
BH3
BH3
100a
6 EXPERIMENTELLER TEIL
106
1-Chlorethylchlorformiat (137 mg, 128 μL, 0.960 mmol, 2.1 Äquiv.) wurde tropfenweise
zu einer Lösung von (R,Sp)-2-(1-Dimethylaminoethyl)diphenylphosphinocyrhetren
[(R,Sp)-98a, 270 mg, 0.457 mmol, 1.0 Äquiv.] in THF (13 mL) bei 40 °C gegeben. Man
ließ die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur aufwärmen und anschließend 2 h
rühren. Man fügte dann Diphenylphosphin (213 mg, 0.200 mL, 1.14 mmol, 2.5 Äquiv.)
und TlPF6 (400 mg, 1.14 mmol, 2.5 Äquiv.) der dunkelroten Lösung hinzu und ließ 3 h
rühren. Man gab BH3·SMe2 (5.7 mL einer 2 M Lösung in THF, 11.4 mmol, 25 Äquiv.)
hinzu und ließ über Nacht weiterrühren. Das überschüssige Boran und das Lösungsmittel
wurden im Vakuum entfernt und der Rückstand wurde in Et2O (20 mL) suspendiert. Nach
Filtration und Einengen im Vakuum wurde das Rohprodukt per Flash-Chromatographie
gereinigt (Kieselgel, Pentan/EtOAc 4:1 3:1) und man erhielt das bis-Boran Addukt
100a als farblosen Schaum (268 mg, 77%).
Schmelzpunkt: 88 91 °C
[ ]D24 = 3.7 (c = 0.25, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 0.40 1.90 (br s, 6H, 2 x BH3), 1.41 (dd, J = 14.9, 7.2 Hz, 3H, CH3), 4.91 (mc, 1H,
CH), 5.21 (t, J = 2.9 Hz, Cp-H), 5.30 (mc, 1H, Cp-H), 6.13 (mc, 1H, Cp-H), 6.85 (mc, 2H,
Ph-H), 7.00 (mc, 1H, Ph-H), 7.25-7.46 (m, 15H, Ph-H), 7.90 (mc, 2H, Ph-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 26.3 (CH3), 26.6 (d, J = 4.3 Hz, CH), 79.9 (d, J = 5.1 Hz, Cp-CH), 87.7 (dd, J = 51.4,
2.8 Hz, Cp-C), 91.2 (dd, J = 7.1, 3.5 Hz, Cp-CH), 94.0 (d, J = 1.5 Hz, Cp-CH), 119.8 (dd,
J = 15.6, 7.7 Hz, Cp-C), 127.1–129.0 (10C, 2 x Ph-C, 8 x Ph-CH), 130.4-133.3 (2 x Ph-C,
12 x Ph-CH), 191.4 (3C, CO) 31P-NMR (162 MHz, CDCl3):
= 9.62 (br s), 29.79 (br s)
IR (CHCl3):
= 2962, 2397, 2028, 1936, 1484, 1437, 1105, 1066, 756, 697, 608, 506
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 760 (M+, 1), 745 ((M CH3)+, 100), 743 ((M CH3 2)+, 67), 704 ((M 2CO)+,
51), 702 ((M 2CO 2)+, 27), 520 (43), 518 (43)
Elementaranalyse (C34H33B2O3P2Re):
Ber.: C 53.77, H 4.38
Gef.: C 53.76, H 4.68
6 EXPERIMENTELLER TEIL
107
6.2.1.5 (R,Sp)-2-(1’-Di-tert-butylphosphinoethyl)diphenylphosphino-
cyrhetren, bis-Boran Addukt [(R,Sp)-100b]
ReOCOC CO
PPh2
Me
P(tBu)2
100b
BH3
BH3
Gemäß Abschnitt 6.2.1.4 erhielt man mit 98a (Ansatzgröße 0.340 mmol) und Di-tert-
butylphosphin (0.154 mL, 124 mg, 0.847 mmol, 2.5 Äquiv.) nach Reinigung des Roh-
produkts per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 9:1 4:1) das bis-Boran
Addukt 100b als farblosen Schaum (161 mg, 66%).
Schmelzpunkt: 249–252 °C (Zers.)
[ ]D24 = 20.2 (c = 1.00, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 0.15–0.70 (br s, 3H, BH3), 0.93 (d, J = 12.8 Hz, 9H, C(CH3)3), 1.10–1.80 (br s, 3H,
BH3), 1.41 (d, J = 12.7 Hz, 9H, C(CH3)3), 1.88 (dd, J = 9.0, 8.1 Hz, 3H, CH3), 3.73 (mc,
1H, CH), 5.01 (s, 1H, Cp-H) 5.16 (t, J = 2.9 Hz, 1H, Cp-H), 6.00 (s, 1H, Cp-H), 7.40–
7.59 (m, 8H, Ph-H), 7.86 (mc, 2H, Ph-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 27.0 (d, J = 21.3 Hz, CH), 27.7 (3C, C(CH3)3), 29.7 (3C, C(CH3)3), 30.8 (d, J = 3.7
Hz, CH3), 34.3 (d, J = 6.4 Hz, C(CH3)3), 34.6 (C(CH3)3), 78.8 (d, J = 5.1 Hz, Cp-CH),
89.2 (dd, J = 54.5, 5.8 Hz, Cp-C), 92.7 (Cp-CH), 94.7 (dd, J = 6.0, 3.1 Hz, Cp-CH), 122.9
(dd, J = 13.3, 6.5 Hz, Cp-C), 126.6 (d, J = 57.0 Hz, Ph-C), 128.6 (d, J = 10.5 Hz, 2C, Ph-
CH), 128.8 (d, J = 10.4 Hz, 2C, Ph-CH), 129.6 (d, J = 62.4 Hz, Ph-C), 131.5 (Ph-CH),
131.9 (Ph-CH), 132.9 (d, J = 9.7 Hz, 2C, Ph-CH), 133.6 (d, J = 9.9 Hz, 2C, Ph-CH),
192.1 (3C, CO) 31P-NMR (162 MHz, CDCl3):
= 11.08 (br s), 58.20 (br s)
IR (KBr):
= 2961, 2921, 2391, 2029, 1931, 1475, 1437, 1100, 1071, 810, 742, 696, 604, 504
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 720 (M+, 3), 718 [(M 2)+, 5], 705 [(M CH3)+, 100], 703 [(M CH3 2)+, 60],
664 [(M 2CO)+, 39], 662 [(M 2CO 2)+, 22], 649 [(M 2CO CH3)+, 27], 647
[(M 2CO CH3 2)+, 25]
Elementaranalyse (C30H41B2O3P2Re):
Ber.: C 50.08, H 5.74
Gef.: C 49.69, H 6.07
6 EXPERIMENTELLER TEIL
108
6.2.1.6 (R,Sp)-2-(1’-Diphenylphosphinoethyl)-[bis(3”,5”-dimethylphenyl)-
phosphino]cyrhetren, bis-Boran Addukt [(R,Sp)-100c]
ReOCOC CO
P
Me
PPh2
100c
Me
Me 2
BH3
BH3
Gemäß Abschnitt 6.2.1.4 erhielt man mit 98b (Ansatzgröße 0.235 mmol) nach Reinigung
des Rohprodukts per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 9:1 4:1) das bis-
Boran Addukt 100c als farblosen Schaum (153 mg, 80%).
Schmelzpunkt: 58–61 °C
[ ]D23 = 12.0 (c = 0.88, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, C6D6):
= 1.10–2.80 (br s, 6H, 2 x BH3), 1.61 (dd, J = 14.4, 7.2 Hz, 3H, CH3), 1.95 (s, 6H, 2 x
Ar-CH3), 1.99 (s, 6H, 2 x Ar-CH3), 4.36 (d, J = 2.9 Hz, 1H, Cp-H), 5.00 (mc, 1H, Cp-H),
5.39 (mc, 1H, CH), 6.08 (mc, 1H, Cp-H), 6.51 (mc, 3H, Ph-H), 6.64 (s, 1H, Ar-H), 6.68 (s,
1H, Ar-H), 6.96 (mc, 3H, Ph-H), 7.20 (s, 1H, Ar-H), 7.23 (s, 1H, Ar-H), 7.40 (s, 1H, Ar-
H), 7.43 (s, 1H, Ar-H), 7.71 (mc, 2H, Ph-H), 8.11 (mc, 2H, Ph-H) 13C-NMR (75 MHz, C6D6):
= 14.0 (CH3), 21.1 (2C, Ar-CH3), 21.3 (2C, Ar-CH3), 26.9 (dd, J = 17.1, 13.6 Hz, CH),
79.7 (d, J = 4.8 Hz, Cp-CH), 89.6 (d, J = 49.5 Hz, Cp-C), 91.6 (Cp-CH), 94.5 (Cp-CH),
120.7 (dd, J = 15.2, 8.1 Hz, Cp-C), 127.8–134.6 (20C, 16 x Ar-CH, 4 x Ar-C), 138.4 (d, J
= 11.1 Hz, 2C, Ar-C), 138.6 (d, J = 11.1 Hz, 2C, Ar-C), 192.5 (3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, C6D6):
= 9.20 (br s), 30.60 (br s)
IR (KBr):
= 3407, 2926, 2854, 2361, 2343, 2026, 1931, 1597, 1488, 1441, 1378, 1265, 1106,
1061, 848, 750, 690, 606, 507
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 816 (M+, 1), 801 ((M CH3)+, 100), 799 ((M CH3 2)+, 53), 760 ((M 2CO)+,
45), 758 ((M 2CO 2)+, 29), 576 (46), 574 (35)
Elementaranalyse (C38H41B2O3P2Re):
Ber.: C 55.97, H 5.07
Gef.: C 56.00, H 5.25
6 EXPERIMENTELLER TEIL
109
6.2.1.7 (R,Sp)-2-{1’-[bis(3”,5”-Dimethylphenyl)phosphino]ethyl}diphenyl-
phosphinocyrhetren, bis-Boran Addukt [(R,Sp)-100d]
ReOCOC CO
PPh2
Me
P
BH3
BH3
100d
Me
Me 2
Gemäß Abschnitt 6.2.1.4 erhielt man mit 98d (Ansatzgröße 0.508 mmol) nach Reinigung
des Rohprodukts per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 9:1) das bis-
Boran Addukt 100d als farblosen Schaum (282 mg, 68%).
Schmelzpunkt: 69–70 °C
[ ]D22 = +1.1 (c = 0.81, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 0.20–2.20 (br m, 6H, 2 x BH3), 1.43 (dd, J = 14.7, 7.1 Hz, 3H, CH3), 2.02 (s, 6H, Ar-
CH3), 2.38 (s, 6H, Ar-CH3), 4.89 (dq, J = 14.3, 7.2 Hz, 1H, CH), 5.29 (t, J = 2.8 Hz, 1H,
Cp-H), 5.33–5.39 (m, 1H, Cp-H), 6.20 (s, 1H, Cp-H), 6.64 (s, 1H, Ar-H), 7.05 (s, 1H, Ar-
H), 7.09 (s, 1H, Ar-H), 7.12–7.33 (m, 6H, Ar-H), 7.33–7.51 (m, 5H), 7.55 (s, 1H, Ar-H),
7.59 (s, 1H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 21.1 (2C, ArCH3), 21.5 (2C, ArCH3), 26.5 (CH3), 26.6 (d, J = 30.7 Hz, CH), 79.9 (d,
J = 4.9 Hz, Cp-CH), 87.6 (d, J = 51.1 Hz, Cp-C), 91.3 (br s, Cp-CH), 94.2 (Cp-CH),
120.4 (dd, J = 15.5, 7.6 Hz, Cp-C), 126.6, 127.1, 127.4, 127.8, 128.0, 128.4, 128.5, 128.6,
128.7, 130.6, 130.7, 138.80, 130.82, 130.9, 131.1, 131.6, 131.8, 131.9, 132.3, 132.4,
133.5, 134.0, 134.9 (20C, 16 x Ar-CH, 4 x Ar-C), 137.6 (d, J = 10.6 Hz, 2C, Ar-C), 138.6
(d, J = 10.4 Hz, 2C, Ar-C), 191.7 (3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):
= 10.46 (br s), 29.08 (br s)
IR (KBr):
= 3855, 3745, 2923, 2362, 2027, 1931, 1436, 1133, 1060, 847, 738, 690, 601, 504
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 801 [(M–CH3)+, 100], 799 [(M–CH3–2)+, 73], 760 [(M–2CO)+, 35], 758 [(M–
2CO-2)+, 25], 684 (16), 682 (11), 575 (38), 573 (24), 520 (40), 518 (37), 463 (33), 461
(38), 385 (21), 383 (26)
Elementaranalyse (C38H41B2O3P2Re):
Ber.: C 55.97, H 5.07
Gef.: C 56.06, H 4.83
6 EXPERIMENTELLER TEIL
110
6.2.1.8 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur Synthese der P,O-Liganden 104a
und 104b: (R,Sp)-2-(1’-Hydroxyethyl)diphenylphosphino-cyrhetren
[(R,Sp)-104a]
ReOCOC CO
PPh2
Me
OH
104a
Chlorameisensäureethylester (48.0 mg, 42.0 μL, 0.437 mmol, 2.0 Äquiv.) wurde tropfen-
weise zu einer Lösung von (R,Sp)-2-(1-Dimethylaminoethyl)diphenylphosphino-cyrhetren
[(R,Sp)-98a, 129 mg, 218 μmol, 1.0 Äquiv.] in THF (2 mL) bei 40 °C gegeben. Die
Reaktionsmischung ließ man auf Raumtemperatur aufwärmen und anschließend wurde
6.5 h gerührt. Zu der roten Lösung gab man entgastes Wasser (2.00 g, 2.00 mL, 111
mmol, 550 Äquiv.) und ließ eine weitere Stunde rühren. Dann wurde mit Wasser (4 mL)
verdünnt, mit Et2O (3 x 10 mL) extrahiert und über MgSO4 getrocknet. Nach Filtration
und Einengen im Vakuum wurde der Rückstand per Flash-Chromatographie gereinigt
(deaktiviertes Kieselgel (Et3N), Pentan/EtOAc 9:1), und man erhielt das Hauptdiastereo-
mer (R,Sp)-104a als farblosen Feststoff (78 mg, 63%).
Schmelzpunkt: 108–111 °C
[ ]D23 = 129 (c = 0.45, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, C6D6):
= 1.32 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CH3), 1.39 (s, OH), 4.24 (t, J = 2.7 Hz, 1H, Cp-H), 4.68 (dd,
J = 2.7, 1.7 Hz, 1H, Cp-H), 4.92 (mc, 1H, Cp-H), 5.21 (qd, J = 6.8, 4.1 Hz, 1H, CH),
7.02–7.19 (m, 6H, Ph-H), 7.31 (mc, 2H, Ph-H), 7.46 (mc, 2H, Ph-H) 13C-NMR (100 MHz, C6D6):
= 25.1 (CH3), 50.1 (d, J = 12.3 Hz, CH), 80.5 (Cp-CH), 86.6 (d, J = 2.3 Hz, Cp-CH),
93.9 (d, J = 5.3 Hz, Cp-CH), 97.5 (d, J = 24.4 Hz, Cp-C), 116.0 (d, J = 23.6 Hz, Cp-C),
128.5 (d, J = 6.9 Hz, 2C, Ph-CH), 128.89 (Ph-CH), 128.93 (d, J = 7.6 Hz, 2C, Ph-CH),
129.9 (Ph-CH), 133.1 (d, J = 18.3 Hz, 2C, Ph-CH), 134.8 (d, J = 21.4 Hz, 2C, Ph-CH),
136.5 (d, J = 8.4 Hz, Ph-C), 137.5 (d, J = 8.6 Hz, Ph-C), 193.2 (3C, CO) 31P-NMR (162 MHz, C6D6):
= 27.38 (s)
IR (KBr):
= 3675, 3445, 3390, 2931, 2026, 1922, 1430, 1230, 1166, 1091, 1035, 827, 742, 694,
595, 502
6 EXPERIMENTELLER TEIL
111
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 546 [(M H2O)+, 43], 544 [(M H2O 2)+, 29], 518 [(M H2O CO)+, 57], 516
[(M H2O CO 2)+, 36], 462 [(M H2O 3CO)+, 100], 382 (36), 230 (43)
Elementaranalyse (C22H18O4PRe):
Ber.: C 46.89, H 3.22
Gef.: C 46.59, H 3.62
6.2.1.9 (R,Sp)-2-(1’-Methoxyethyl)diphenylphosphinocyrhetren [(R,Sp)-104b]
ReOCOC CO
PPh2
Me
OMe
104b
Gemäß Abschnitt 6.2.1.8 erhielt man mit (R,Sp)-98a (Ansatzgröße 0.188 mmol) und
MeOH (2 mL) sowie anschließender Reinigung per Flash-Chromatographie (Kieselgel,
Pentan/EtOAc 19:1 9:1) die Verbindung (R,Sp)-104b als farblosen Feststoff (40 mg,
37%).
Schmelzpunkt: 114–117 °C
[ ]D23 = 126 (c = 0.44, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, C6D6):
= 1.13 (d, J = 6.4 Hz, 3H, CH3), 2.73 (s, 3H, OCH3), 4.30 (t, J = 2.7 Hz, 1H, Cp-H),
4.43 (qd, J = 6.4, 3.0 Hz, 1H, CH), 4.65 (mc, 1H, Cp-H), 5.02 (mc, 1H, Cp-H), 7.01–7.10
(m, 6H, Ph-H), 7.27–7.32 (m, 2H, Ph-H), 7.48–7.52 (m, 2H, Ph-H) 13C-NMR (100 MHz, C6D6):
= 18.6 (CH3), 56.0 (OCH3), 71.7 (d, J = 7.9 Hz, Cp-CH), 80.3 (CH), 86.8 (d, J = 2.9 Hz,
Cp-CH), 93.3 (d, J = 5.9 Hz, Cp-CH), 97.7 (d, J = 23.0 Hz, Cp-C), 116.9 (d, J = 22.9 Hz,
Cp-C), 128.4 (d, J = 6.1 Hz, 2C, Ph-CH), 128.6 (Ph-CH), 128.9 (d, J = 7.6 Hz, 2C, Ph-
CH), 129.8 (Ph-CH), 132.9 (d, J = 18.3 Hz, 2C, Ph-CH), 135.0 (d, J = 20.8 Hz, 2C, Ph-
CH), 136.4 (d, J = 9.2 Hz, Ph-C), 138.5 (d, J = 9.9 Hz, Ph-C), 193.9 (3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, C6D6):
= 24.50 (s)
IR (KBr):
= 3452, 3416, 3371, 2978, 2930, 2020, 1920, 1431, 1242, 1177, 1091, 749, 696, 597,
500
6 EXPERIMENTELLER TEIL
112
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 578 (M+, 51), 576 [(M 2)+, 33], 563 [(M CH3)+, 100], 561 [(M CH3 2)+, 60],
550 [(M CO)+, 55], 548 [(M CO 2)+, 35], 520 (25), 518 (35), 462 (68)
Elementaranalyse (C23H20O4PRe):
Ber.: C 47.83, H 3.49
Gef.: C 48.19, H 3.60
6.2.1.10 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur Entschützung der Diphosphin-
bis-Boran Addukte 100a–d: (R,Sp)-2-(1’-Diphenylphosphinoethyl)-
diphenylphosphinocyrhetren [(R,Sp)-87a]
ReOCOC CO
PPh2
Me
PPh2
87a
Die Reaktion wurde unter Verwendung einer leicht modifizierten Vorschrift durchge-
führt.87 HBF4·OMe2 (0.780 mL, 1.01 g, 7.57 mmol, 25 Äquiv.) wurde bei 40 °C zu einer
Lösung des bis-Boran Addukts (R,Sp)-100a (230 mg, 0.303 mmol) in CH2Cl2 (4 mL) ge-
tropft, und man ließ anschließend bei Raumtemperatur über Nacht rühren. Die Reaktion
wurde mit entgaster ges. wäßr. NaHCO3-Lösung (5 mL) gequencht und eine Stunde
kräftig gerührt. Die wäßr. Phase wurde mit CH2Cl2 (2 x 8 mL) extrahiert, und die ver-
einigten organischen Phasen über MgSO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde im
Vakuum entfernt und der Rückstand per Flash-Chromatographie unter N2-Atmosphäre
gereinigt (neutrales Al2O3, Pentan/EtOAc 9:1) und man erhielt Diphosphin 87a als farb-
losen Schaum (177 mg, 80%).
Schmelzpunkt: 142–144 °C (Zers.)
[ ]D20 = 171 (c = 0.46, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.18 (dd, J = 7.0, 5.4 Hz, 3H, CH3), 3.98 (mc, 1H, CH), 4.85 (br s, 1H, Cp-H), 5.03 (t,
J = 2.7 Hz, 1H, Cp-H), 5.33 (mc, 1H, Cp-H), 7.23–7.30 (m, 5H, Ph-H), 7.31–7.50 (m,
15H, Ph-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 18.6 (CH3), 29.4 (dd, J = 21.5, 11.1 Hz, CH), 79.3 (Cp-CH), 86.7 (Cp-CH), 93.2 (d, J
= 5.1 Hz, Cp-CH), 96.2 (dd, J = 22.2, 19.6 Hz, Cp-C), 121.4 (dd, J = 25.3, 22.9 Hz, Cp-
C), 127.7, 128.00, 128.10, 128.17, 128.31, 128.38, 128.49, 128.59 (Ph-CH), 129.6 (d, J =
6 EXPERIMENTELLER TEIL
113
26.7 Hz, Ph-CH), 131.5 (d, J = 15.4 Hz, Ar-CH), 133.1 (dd, J = 18.4, 2.1 Hz, Ar-CH),
133.6 (d, J = 21.7 Hz, Ar-C), 134.4 (d, J = 21.2 Hz, Ar-CH), 135.8 (d, J = 21.7 Hz, Ar-
CH), 136.9 (d, J = 18.6 Hz, Ar-C), 137.5 (d, J = 7.2 Hz, Ar-C), 138.2 (d, J = 7.4 Hz, Ar-
C), 193.5 (3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):
= 29.76 (d, J = 22.9 Hz), 10.51 (d, J = 23.0 Hz)
IR (KBr):
= 3059, 2020, 1922, 1479, 1432, 1375, 1164, 1091, 1032, 743, 695, 602, 505, 466
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 732 (M+, 6), 730 [(M 2)+, 3], 704 [(M CO)+, 100], 702 [(M CO 2)+, 57], 676
[(M 2CO)+, 19], 674 [(M 2CO 2)+, 15], 519 (38), 461 (24)
Elementaranalyse (C34H27O3P2Re):
Ber.: C 55.81, H 3.72
Gef.: C 55.55, H 4.08
6.2.1.11 (R,Sp)-2-(1’-Di-tert-butylphosphinoethyl)diphenylphosphino-
cyrhetren [(R,Sp)-100b]
ReOCOC CO
PPh2
Me
P(tBu)2
87b
Gemäß Abschnitt 6.2.1.10 erhielt man mit (R,Sp)-100c (80 mg, 0.11 mmol) und an-
schließender Reinigung per Flash-Chromatographie (neutrales Al2O3, Pentan/Et2O 9:1)
unter Argon das Diphosphin 87c als farblosen Schaum (60 mg, 78%). In diesem Fall
wurden alle Operationen unter einer Argonatmosphäre durchgeführt.
Schmelzpunkt: 145–147 °C (Zers.)
[ ]D24 = 177 (c = 0.28, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, C6D6):
= 0.96 (d, J = 10.7 Hz, 9H, C(CH3)3), 1.12 (d, J = 10.8 Hz, 9H, C(CH3)3), 1.41 (dd, J =
7.3, 2.6 Hz, 3H, CHCH3), 3.66 (br q, J = 7.2 Hz, 1H, CH), 4.36 (td, J = 2.7, 0.9 Hz, 1H,
Cp-H), 4.82 (mc, 1H, Cp-H), 5.04 (dd, J = 2.9, 1.7 Hz, 1H, Cp-H), 7.02–7.13 (m, 6H, Ph-
H), 7.35–7.41 (m, 2H, Ph-H), 7.51–7.57 (m, 2H, Ph-H)
6 EXPERIMENTELLER TEIL
114
13C-NMR (75 MHz, C6D6):
= 17.8 (CH3), 29.8 (dd, J = 36.4, 5.5 Hz, CH), 31.5 (d, J = 13.5 Hz, 3C, C(CH3)3), 31.6
(d, J = 14.7 Hz, 3C, C(CH3)3), 34.3 (d, J = 5.3 Hz, C(CH3)3), 34.7 (d, J = 10.7 Hz,
C(CH3)3), 78.9 (Cp-CH), 86.9 (Cp-CH), 94.8 d, J = 6.3 Hz, Cp-CH), 96.8 (d, J = 15.7 Hz,
Cp-C), 121.1 (d, J = 19.2 Hz, Cp-C), 127.7–129.4 (3C, 3 x Ph-CH), 128.8 (d, J = 7.7 Hz,
2C, Ph-CH), 129.5 (Ph-CH), 133.4 (dd, J = 17.9, 3.2 Hz, 2C, Ph-CH), 135.3 (d, J = 21.9
Hz, 2C, Ph-CH), 139.3 (d, J = 8.5 Hz, Ph-C), 139.7 (d, J = 9.4 Hz, Ph-C), 194.5 (3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, C6D6):
= 29.49 (d, J = 55.1 Hz), 51.64 (d, J = 55.0 Hz)
IR (KBr):
= 2942, 2863, 2391, 2021, 1911, 1473, 1435, 1038, 810, 744, 697, 603, 506
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 692 (M+, 2), 690 [(M 2)+, 2], 635 [(M tBu)+, 100], 633 [(M tBu 2)+, 59], 579
[(M tBu 2CO)+, 21], 577 [(M tBu 2CO 2)+, 12]
Elementaranalyse (C30H35O3P2Re):
Ber.: C 52.09, H 5.10
Gef.: C 52.36, H 5.43
6.2.1.12 (R,Sp)-2-(1’-Diphenylphosphinoethyl)-[bis(3”,5”-dimethylphenyl)-
phosphino]cyrhetren [(R,Sp)-87c]
ReOCOC CO
P
Me
PPh2
87c
Me
Me 2
Gemäß Abschnitt 6.2.1.10 erhielt man mit (R,Sp)-100c (125 mg, 0.153 mmol) und an-
schließender Reinigung per Flash-Chromatographie (neutrales Al2O3, Pentan/Et2O 9:1)
unter N2 das Diphosphin 87c als farblosen Schaum (84 mg, 70%).
Schmelzpunkt: 76–79 °C (Zers.)
[ ]D22 = 205 (c = 0.25, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, C6D6):
= 1.19 (dd, J = 7.0, 5.1 Hz, 3H, CH3), 2.08 (s, 6H, 2 x ArCH3), 2.13 (s, 6H, 2 x ArCH3),
4.24 (mc, 1H, CH), 4.33 (t, J = 2.7 Hz, 1H, Cp-H), 4.50 (br s, 1H, Cp-H), 5.21 (mc, 1H,
Cp-H), 6.70 (s, 1H, Ar-H), 6.79 (s, 1H, Ar-H), 6.89–6.91 (m, 3H, Ph-H), 7.03–7.13 (m,
6 EXPERIMENTELLER TEIL
115
3H, Ph-H), 7.16–7.22 (m, 2H, Ph-H), 7.26 (s, 1H, Ar-H), 7.29 (s, 1H, Ar-H), 7.35–7.41
(m, 2H, Ph-H), 7.43 (s, 1H, Ar-H), 7.46 (s, 1H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, C6D6):
= 18.3 (CH3), 21.3 (2C, ArCH3), 21.4 (2C, ArCH3), 29.8 (dd, J = 21.6, 9.8 Hz, CH),
79.3 (Cp-CH), 86.6 (Cp-CH), 93.8 (d, J = 4.4 Hz, Cp-CH), 97.6 (d, J = 25.0 Hz, Cp-C),
121.6 (d, J = 24.3 Hz, Cp-C), 128.6 (d, J = 4.2 Hz, 2C, Ar-CH), 129.8 (2C, Ar-CH),
130.6 (2C, Ar-CH), 131.4 (2C, Ar-CH), 131.5 (2C, Ar-CH), 131.7 (2C, Ar-CH), 132.7 (d,
J = 21.2 Hz, 2C, Ar-CH), 134.7 (d, J = 22.6 Hz, 2C, Ar-CH), 136.2 (d, J = 22.0 Hz, 2C,
Ar-CH), 137.3 (d, J = 19.0 Hz, 2C, Ar-C), 137.6 (d, J = 6.9 Hz, Ar-C), 137.8 (d, J = 6.7
Hz, Ar-C), 138.4 (d, J = 8.3 Hz, Ar-C), 138.6 (d, J = 8.4 Hz, Ar-C), 194.4 (3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, C6D6):
= 28.69 (d, J = 25.3 Hz), 10.84 (d, J = 25.2 Hz)
IR (KBr):
= 2020, 1921, 1584, 1435, 1163, 1124, 1038, 848, 743, 694, 599, 505
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 788 (M+, 11), 785 [(M 2)+, 6], 776 (36), 760 [(M CO)+, 100], 758
[(M CO 2)+, 59], 732 [(M 2CO)+, 27], 730 [(M 2CO 2)+, 17], 519 (46), 517 (38)
Elementaranalyse (C38H35O3P2Re):
Ber.: C 57.93, H 4.48
Gef.: C 57.92, H 4.83
6.2.1.13 (R,Sp)-2-{1’-[bis(3”,5”-Dimethylphenyl)phosphino]ethyl}diphenyl-
phosphinocyrhetren [(R,Sp)-87d]
ReOCOC CO
PPh2
Me
P
87d
Me
Me 2
Gemäß Abschnitt 6.2.1.10 erhielt man mit (R,Sp)-100d (100 mg, 0.126 mmol) und an-
schließender Reinigung per Flash-Chromatographie (neutrales Al2O3, Pentan/Et2O 9:1)
unter Argon das Diphosphin 87d als farblosen Schaum (67 mg, 68%).
Schmelzpunkt: 139–142 °C (Zers.)
[ ]D23 = –143 (c = 1.1, CHCl3)
6 EXPERIMENTELLER TEIL
116
1H-NMR (300 MHz, C6D6):
= 1.37 (dd, J = 6.7, 6.2 Hz, 3H, CH3), 1.92 (s, 6H, 2 x ArCH3), 2.07 (s, 6H, 2 x ArCH3),
4.29–4.43 (m, 2H, Cp-CH, CH), 4.64–4.73 (m, 1H, Cp-CH), 5.01 (dd, J = 2.7, 1.6 Hz,
1H, Cp-CH), 6.56 (s, 1H, Ar-CH), 6.79 (s, 1H, Ar-CH), 6.97–7.23 (m, 10H, Ar-CH), 7.41
(dt, J = 8.0, 1.3 Hz, 2H, Ar-CH), 7.57 (dt, J = 8.1, 1.7 Hz, 2H, Ar-CH) 13C-NMR (75 MHz, C6D6):
= 19.1 (CH3), 21.2 (6C, 4 x ArCH3), 29.7 (dd, J = 21.0, 10.3 Hz, CH), 79.6 (Cp-CH),
86.8 (d, J = 3.9 Hz, Cp-CH), 93.6 (d, J = 5.0 Hz, Cp-CH), 96.9 (dd, J = 17.5, 15.4 Hz,
Cp-C), 122.0 (d, J = 22.5 Hz, Cp-C), 127.9 (Ar-CH), 128.7 (d, J = 10.8 Hz, 2C, Ar-CH),
128.9 (d, J = 7.9 Hz, 2C, Ar-CH), 129.8 (2C, Ar-CH), 130.0 (2C, Ar-CH), 130.2 (Ar-
CH), 131.6 (Ar-CH), 133.2 (Ar-CH), 133.5 (Ar-CH), 133.7 (d, J = 21.6 Hz, 2C, Ar-CH),
134.9 (J = 21.7 Hz, 2C, Ar-CH), 136.9 (d, J = 18.5 Hz, 2C, Ar-C), 137.6 (d, J = 7.8 Hz,
2C, Ar-C), 138.0 (d, J = 5.2 Hz, 2C, Ar-C), 138.5 (d, J = 7.3 Hz, 2C, Ar-C). 31P-NMR (121 MHz, C6D6):
= 29.61 (d, J = 25.4 Hz), +11.68 (d, J = 25.4 Hz)
IR (KBr):
= 2019, 1921, 1435, 1038, 845, 744, 695, 610, 505
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 788 (M+, 18), 786 [(M–2)+, 10], 760 [(M–CO)+, 100], 758 [(M–2–CO)+, 64],
732 [(M–2CO)+, 25], 730 [(M–2–2CO)+, 15], 575 [(M–CO–PPh2)+, 60], 573 [(M–2–CO–
PPh2)+, 38], 547 [(M–PXyl2)
+, 16], 546 (16), 518 (14), 461 (17), 459 (11)
Elementaranalyse (C38H35O3P2Re):
Ber.: C 57.93, H 4.48
Gef.: C 57.65, H 4.81
6.2.2 Synthese weiterer Cyrhetren-Derivate
6.2.2.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift für die Synthese der Cyrhetrenyl-
ketone: (2-Bromphenyl)cyrhetrenylmethanon (108a)
Re Br
O
OCOC CO
108a
Zu einer Lösung von Cyrhetren 107 (100 mg, 0.298 mmol, 1.0 Äquiv.) in CH2Cl2 (1 mL)
wurden 2-Brombenzoesäurechlorid (78.0 μL, 131 mg, 0.596 mmol, 2.0 Äquiv.) und AlCl3
(80.0 mg, 0.596 mmol, 2.0 Äquiv.) bei 0 °C zugegeben. Die tiefrote Lösung wurde 20 h
6 EXPERIMENTELLER TEIL
117
bei Raumtemperatur gerührt. Unter Eiskühlung wurden Wasser (10 mL) und CH2Cl2 (10
mL) zugegeben. Die wäßr. Phase wurde mit CH2Cl2 (3 x 10 mL) extrahiert. Die ver-
einigten organischen Phasen wurden mit wäßr. NaOH-Lösung (10 Gew%, 10 mL) und
mit Wasser (10 mL) gewaschen und anschließend über MgSO4 getrocknet und filtriert.
Das Lösumgsmittel wurde im Vakuum entfernt und das Rohprodukt per Flash-Chromato-
graphie (Kieselgel, Cyclohexan/EtOAc 9:1) gereinigt. Man erhielt das Keton 108a als
gelben Feststoff (110 mg, 71%).
Schmelzpunkt: 143–144 °C (Zers.) 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 5.85–5.92 (m, 2H, Cp-H), 5.39–5.47 (m, 2H, Cp-H), 7.58–7.67 (m, 3H, Ar-H), 7.37
(mc, 1H, Ar-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 85.5 (2C, Cp-CH), 89.8 (2C, Cp-CH), 94.0 (Cp-C), 118.5 (Ar-C), 127.3 (Ar-CH),
128.7 (Ar-CH), 131.4 (Ar-CH), 133.2 (Ar-CH), 139.6 (Ar-C), 189.9 (CO), 191.2 (3C,
CO)
IR (KBr):
= 2027, 1954, 1918, 1655, 1448, 1365, 1298, 1032, 854, 749, 596, 509
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 520 [(M+2)+, 40], 518 (M+, 65), 516 [(M–2)+, 22], 464 [(M+2–2CO)+, 28], 462
[(M–2CO)+, 44], 436 [(M+2–3CO)+, 58], 434 [(M–3CO)+, 100], 406 (38), 404 (39), 355
(37), 353 (23).
Elementaranalyse (C15H8BrO4Re):
Ber.: C 34.76, H 1.56
Gef.: C 34.73, H 1.92
6.2.2.2 Synthese von Cyrhetrenyl(isopropyl)methanon (108b)
Re
O
OC COCO
108b
Gemäß Abschnitt 6.2.2.1 erhielt man mit ausgehend von 107 (100 mg, 0.298 mmol, 1.0
Äquiv.) und Isobutyrylchlorid (70.1 μL, 71.3 mg, 0.596 mmol, 2.0 Äquiv.) und an-
schließender Reinigung per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 9:1) das
Keton 108b als farblosen Feststoff (90 mg, 74%).
6 EXPERIMENTELLER TEIL
118
Schmelzpunkt: 73–76 °C 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.19 (d, J = 6.9 Hz, 6H, CH3), 2.88 (qq, J = 6.9, 6.9 Hz, 1H, CH), 5.40 (t, J = 2.3 Hz,
2H, Cp-H), 5.97 (t J = 2.3 H, 2H, Cp-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 19.9 (2C, CH3), 37.1 (CH), 85.3 (2C, Cp-CH), 87.8 (2C, Cp-CH), 94.9 (Cp-C), 191.6
(3C, CO), 199.6 (CO)
IR (KBr): 2025, 1920, 1649, 1466, 1388, 1285, 1042, 834, 601, 517
= MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 406 (M+, 60), [(M–2)+, 45], 350 (27), 348 (13), 335 (100), 333 (58)
Elementaranalyse (C12H11O4Re):
Ber.: C 35.55, H 2.73
Gef.: C 35.41, H 2.95
6.2.2.3 Repräsentative Arbeitsvorschrift für die asymmetrische Reduktion
von Cyrhetrenylketonen: Synthese von (–)-(R)-(2-Bromphenyl)-
cyrhetrenylmethanol (110a)
Re Br
OH
OCOC CO
110a
Zu einer Lösung des CBS-Reagenzes (S)-109 (68 mg, 0.25 mmol, 0.6 Äquiv.) in THF (2
mL) gab man 20% der Lösung des BH3·SMe2-Komplexes (0.7 M in THF, 0.60 mL, 0.44
mmol, 1.05 Äquiv.) zu und kühlte auf 0 °C. Dann gab man mit Hilfe einer Spritzenpumpe
(0.25 mm/min) die restliche Lösung des BH3·SMe2-Komplexes gleichzeitig mit einer
Lösung des Ketons 108a (216 mg, 0.416 mmol, 1.0 Äquiv.) in THF (3.2 mL + 1 mL
Spülen) innerhalb von 2.5 h tropfenweise zu. Man ließ über Nacht bei 0 °C rühren,
quenchte mit MeOH (1 mL) und verdünnte mit Et2O (10 mL) und ges. wäßr. NH4Cl-
Lösung (10 mL). Die wäßr. Phase wurde mit Et2O (3 x 10 mL) extrahiert. Die vereinigten
organischen Phasen wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel im
Vakuum entfernt. Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Cyclo-
hexan/EtOAc 4:1) gereinigt, und man erhielt den Alkohol 110a als farbloses Öl (205 mg,
95%). Das für die HPLC-Analyse hergestellte Racemat rac-110a wurde dagegen als
farbloser Feststoff erhalten (Smp.: 120–122 °C).
6 EXPERIMENTELLER TEIL
119
[ ]D22 = –64.2 (c = 0.30, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 2.20 (br s, 1H, OH), 5.17 (dt, J = 2.8, 1.7 Hz, 1H, Cp-H), 5.33–5.26 (m, 2H, Cp-H),
5.64 (td, J = 3.1, 1.7 Hz, 1H, Cp-H), 5.93 (s, 1H, CH), 7.60 (dd, J = 7.8, 1.6 Hz, 1H, Ar-
H), 7.54 (dd, J = 8.0, 1.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.19 (ddd, J = 8.0, 7.4, 1.7 Hz, 1H, Ar-H), 7.40
(dt, J = 7.7, 1.2 Hz, 1H, Ar-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 68.5 (CHOH), 81.7 (Cp-CH), 83.8 (Cp-CH), 84.6 (Cp-CH), 85.7 (Cp-CH), 111.1 (Cp-
C), 121.9 (Ar-C), 127.9 (Ar-CH), 128.0 (Ar-CH), 129.8 (Ar-CH), 132.6 (Ar-CH), 141.3
(Ar-C), 193.5 (3C, CO)
IR (KBr):
= 3514, 2024, 1923, 1038, 1018, 757, 598, 512
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 522 [(M+2)+, 38], 520 (M+, 61), 518 [(M–2)+, 23], 466 [(M+2–2CO)+, 30], 464
[(M–2CO)+, 50], 462 [(M–2–2CO)+, 20], 438 [(M+2–3CO)+, 43], 436 [(M–3CO)+, 68],
434 [(M–2–3CO)+, 31], 356 [(M–3CO–HBr)+, 100], 354 [(M–2–3CO-HBr)+, 60], 177
(23).
Elementaranalyse (C15H10BrO4Re):
Ber.: C 34.62, H 1.94
Gef.: C 34.69, H 1.93
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL OD Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 95:5, 0.5 mL/min, 220 nm, 20 °C, tr =
37.8 min (R), tr = 57.7 min (S): 96% ee (R).
Die stereochemische Zuordnung erfolgte unter Annahme eines mit den Literatur-
beispielen identischen Reaktionsweges.101 Zusätzlich sind die Drehwerte der Alkohole
(R)-1-Hydroxyethylcyrhetren (110c),87 110a und 110b gleichsinnig.
6.2.2.4 Synthese von (–)-(R)-2-Methyl-1-hydroxypropylcyrhetren (110b)
Re
OH
OC COCO
110b
Gemäß Abschnitt 6.2.2.3 erhielt man ausgehend von 108b (67 mg, 0.17 mmol, 1.0
Äquiv.) und 20 h Rühren bei Raumtemperatur nach erfolgter Zugabe sowie Reinigung per
Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 9:1) den Alkohol 110b als farbloses Öl
(59 mg, 88%).
6 EXPERIMENTELLER TEIL
120
[ ]D23 = –17.0 (c = 0.57, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 0.94 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CH3), 0.98 (d, J = 6.7 Hz, 3H, CH3), 1.49 (d, J = 3.2 Hz, 1H,
OH), 1.85 (dqq, J = 6.9, 6.9, 5.5 Hz, 1H, CH), 4.16 (dd, J = 5.5, 3.2 Hz, CHOH), 5.26 (m,
1H, Cp-H), 5.31 (t, J = 2.0 Hz, 2H, Cp-H), 5.51 (m, 1H, Cp-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 17.9 (CH3), 18.5 (CH3), 35.5 (CH), 73.2 (CH), 82.6 (Cp-CH), 82.7 (Cp-CH), 83.3
(Cp-CH), 83.6 (Cp-CH), 113.6 (Cp-C), 194.0 (3C, CO)
IR (CHCl3):
= 2964, 2021, 1914, 1466, 1388, 1042, 1021, 829, 601, 510
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 408 (M+, 75), 406 [(M–2)+, 44], 365 [(M–iPr)+, 100], 363 [(M–2–iPr)+, 57],
337 [(M–iPr–CO)+, 16], 335 [(M–2–iPr–CO)+, 15], 334 (20), 322 (39), 320 (50), 318 (29)
Elementaranalyse (C12H13O4Re):
Ber.: C 35.37, H 3.22
Gef.: C 35.10, H 3.54
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL AS Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 95:5, 1.0 mL/min, 220 nm, 20 °C, tr =
8.09 min (R), tr = 9.34 min (R): 85% ee (R).
Die stereochemische Zuordnung erfolgte unter Annahme eines mit den Literatur-
beispielen identischen Reaktionsweges.87,101
6.2.2.5 Synthese von (–)-(R)-1-(2-Bromphenyl)-1-cyrhetrenyl-N,N-dimethyl-
methanamin (113a)
Re Br
NMe2
OCOC CO
113a
Zu einer Lösung von NaI (29 mg, 0.19 mmol, 2.0 Äquiv.) und Alkohol 110a (50 mg, 96
μmol, 1.0 Äquiv, 96% ee) in CH3CN (1.0 mL) gab man bei –40 °C TMSCl (30 μL, 26
mg, 0.23 mmol, 2.4 Äquiv.) unter Ausschluß von Licht zu. Nach 15 min fügte man der
orangeroten Suspension Dimethylamin (40% in Wasser, 49 μL, 44 mg, 0.38 mmol, 4.0
Äquiv.) zu und ließ über Nacht langsam auf 10 °C aufwärmen. Das Lösungsmittel wurde
im Vakuum entfernt und der Rückstand in CH2Cl2 (10 mL) und Wasser (10 mL) aufge-
nommen. Die wäßr. Phase wurde mit CH2Cl2 (3 x 10 mL) extrahiert und die vereinigten
6 EXPERIMENTELLER TEIL
121
organischen Phasen über MgSO4 getrocknet. Nach Filtration wurde das Lösungsmittel im
Vakuum entfernt und der Rückstand per Flash-Chromatographie (neutrales Al2O3,
Pentan/EtOAc 9:1 4:1) gereinigt. Man erhielt das Amin 113a als blaßgelbes Öl (26
mg, 50%).
[ ]D22 = –16.7 (c = 0.22, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 2.21 [s, 6H, N(CH3)2], 4.42 (s, 1H, CH), 5.10 (m, 1H, Cp-H), 5.29 (m, 1H, Cp-H),
5.48 (m, 1H, Cp-H), 5.73 (m, 1H, Cp-H), 7.09–7.16 (m, 1H, Ar-H), 7.30–7.36 (m, 1H,
Ar-H), 7.57–7.65 (m, 2H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 44.8 (2C, CH3), 67.5 (CH), 78.8 (Cp-CH), 85.0 (Cp-CH), 86.1 (Cp-CH), 91.7 (Cp-
CH), 107.2 (Cp-C), 124.5 (Ar-C), 127.5 (Ar-CH), 128.5 (Ar-CH), 129.0 (Ar-CH), 133.5
(Ar-CH), 142.2 (Ar-C), 193.2 (3C, CO)
IR (KBr):
= 3059, 2936, 2826, 2783, 2018, 1932, 1905, 1462, 1412, 1266, 1238, 1173, 1039,
1003, 831, 758, 599, 510
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 549 [(M+2)+, 13], 547 (M+, 21), 545 [(M–2)+, 8], 505 [(M+2–NMe2)+, 62], 503
[(M–NMe2)+, 100], 501 [(M–2–NMe2)
+, 38], 447 [(M–NMe2–2CO)+, 7], 421 [(M+2–
NMe2–3CO)+, 24], 420 (25), 419 [(M–NMe2–3CO)+, 42], 417 [(M–2–NMe2–3CO)+, 26],
392 (10)
Elementaranalyse (C17H15BrNO3Re):
Ber.: C 37.30, H 2.76, N 2.56
Gef.: C 37.38, H 2.83, N 2.27
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL OD Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 95:5, 1.0 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =
9.19 min (R), tr = 25.2 min (S): 88% ee (R).
Die stereochemische Zuordnung erfolgte unter Annahme eines mit den Literatur-
beispielen identischen Reaktionsweges.87
6 EXPERIMENTELLER TEIL
122
6.2.3 Synthese der Phosphin-Olefin-Liganden
6.2.3.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift für die Synthese der (Alkenyl-
ferrocenyl)diphenylphospinoxide: [2-(1-Cyclohexenyl)ferrocenyl]-
diphenylphosphinoxid (153a)
Fe PPh2O
rac-153a
In einem Schlenk-Rohr wurde Isopropylamin (418 μL, 302 mg, 2.98 mmol, 4.0 Äquiv.) in
THF (2 mL) gelöst und eine Lösung von EtMgBr (1 M in THF, 2.98 mL, 2.98 mmol, 4.0
Äquiv.) zugegeben. Man erhitzte 3 h unter Rückfluß. Nach Abkühlen auf 0 °C wurde eine
Lösung des Diphenylphosphinylferrocens (150, 575 mg, 1.49 mmol, 2.0 Äquiv.) in THF
(4 mL) tropfenweise hinzu. Man ließ die Suspension 4 h bei Raumtemperatur rühren.
Eine Lösung des Triflats 152a (172 mg, 0.745 mmol, 1.0 Äquiv.) in THF (4 mL) und
[Pd(dppf)Cl2] (27 mg, 37 μmol, 5 Mol-%) wurden hinzugegeben und man erhitzte 15 h
auf 60 °C. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur verdünnte man mit Et2O (10 mL) und
Wasser (10 mL), extrahierte die wäßr. Phase mit Et2O (3 x 10 mL) und trocknete die ver-
einigten organischen Phasen über MgSO4. Nach Filtration und Entfernen des Lösungs-
mittels im Vakuum wurde das Rohprodukt per Flash-Chromatographie (Kieselgel,
Pentan/EtOAc 1:1 1:2 EtOAc) gereinigt, und man erhielt die Titelverbindung rac-
153a als oranges Öl (101 mg, 29%) sowie nicht umgesetztes Diphenylphosphinylferrocen
(150, 446 mg, 77% bezogen auf eingesetztes 150).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.34–1.41 (m, 2H), 1.71–1.95 (m, 4H), 1.97–2.07 (m, 1H), 2.27–2.36 (m, 1H), 3.77
(mc, 1H, Cp-H), 4.28 (mc,1H, Cp-H), 4.35 (s, 5H, Cp), 4.47 (mc, 1H, Cp-H), 6.08 (m, 1H,
CH), 7.35–7.52 (m, 6H, Ar-H), 7.57–7.65 (m, 2H, Ar-H), 7.73–7.78 (m, 2H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 21.8 (CH2), 22.8 (CH2), 25.5 (CH2), 30.1 (CH2), 69.2 (d, J = 11.5 Hz, Cp-CH), 70.3
(5C, Cp), 71.3 (d, J = 9.9 Hz, Cp-CH), 71.7 (d, J = 112.8 Hz, Cp-C), 75.1 (d, J = 15.8 Hz,
Cp-CH), 95.0 (d, J = 10.5 Hz, Cp-C), 127.9 (d, J = 12.0 Hz, 4C, Ar-CH), 128.5 (CH),
131.0 (2C, Ar-CH), 131.5 (d, J = 9.8 Hz, 4C, Ar-CH), 131.7 (C), 133.8 (d, J = 15.2 Hz,
Ar-C), 135.2 (d, J = 15.5 Hz, Ar-C) 31P-NMR (162 MHz, CDCl3):
= +28.78 (s)
6 EXPERIMENTELLER TEIL
123
IR (CHCl3):
= 3434, 2931, 2861, 2361, 2335, 1700, 1651, 1438, 1189, 1160, 1113, 823, 754, 699,
666, 588, 529
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 466 (M+, 100), 398 (16), 273 (21), 265 [(M–Ph2PO)+, 18]
HRMS (C28H27FeOP):
Ber.: 466.1149
Gef.: 466.1149
6.2.3.2 Synthese von (3’R,6’S,Sp)-{2-[6'-isopropyl-3'-methylcyclohex-1-enyl]-
ferrocenyl}diphenylphosphinoxid (153b)
Fe PPh2O
(3'R,6'S)-153b
3'
6'
Gemäß Abschnitt 6.2.3.1 erhielt man ausgehend von 150 (456 mg, 1.18 mmol, 2.0
Äquiv.) und Triflat 152b (169 mg, 0.590 mmol, 1.0 Äquiv.) nach Reinigung per Flash-
Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 1:1 1:2 EtOAc) die 1,2-disubstituierte
Titelverbindung 153b diastereomerenrein als oranges Öl (25 mg, 4%) neben dem 1,1'-
disubstituierten Isomer (45 mg, 7%) und nicht umgesetztem Edukt (304 mg, 67% be-
zogen auf eingesetztes 150).
[ ]D22 = +22.2 (c = 0.30, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 0.18 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CH3), 0.49 (d, J = 6.8 Hz, 3H, CH3), 0.70–1.18 (m, 2H), 1.08
(d, J = 7.1 Hz, 3H, CH3), 1.42–1.17 (m, 2H), 1.54–1.67 (m, 1H), 1.79–1.94 (m, 1H),
1.97–2.13 (m, 1H), 4.13–4.20 (m, 6H, Cp-H), 4.30–4.36 (m, 1H, Cp-H), 4.36–4.41 (m,
1H, Cp-H), 6.32 (s, 1H, CH), 7.34–7.59 (m, 6H, Ar-H), 7.76 (ddd, J = 11.7, 7.8, 1.3 Hz,
2H, Ar-H), 7.85 (ddd, J = 11.6, 7.5, 1.7 Hz, 2H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 15.6 (CH3), 19.8 (CH3), 21.2 (CH2), 22.1 (CH3), 28.1 (CH), 30.3 (CH2), 31.1 (CH),
43.0 (CH), 68.7 (d, J = 11.1 Hz, Cp-CH), 70.2 (d, J = 113.7 Hz, Cp-C), 70.7 (5C, Cp),
72.9 (d, J = 14.9 Hz, Cp-CH), 75.5 (d, J = 10.4 Hz, Cp-CH), 97.7 (d, J = 10.8 Hz, Cp-C),
128.0 (d, J = 11.8 Hz, 2C, Ar-CH), 128.1 (d, J = 11.9 Hz, 2C, Ar-CH), 131.02 (d, J = 2.5
6 EXPERIMENTELLER TEIL
124
Hz, Ar-CH), 131.10 (d, J = 2.7 Hz, Ar-CH), 131.38 (d, J = 9.4 Hz, 2C, Ar-CH), 131.47
(d, J = 9.2 Hz, 2C, Ar-CH), 134.9 (d, J = 105.0 Hz, Ar-C), 135.0 (d, J = 104.9 Hz, Ar-C),
135.5 (C), 138.0 (CH) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):
= +26.48 (s)
IR (CHCl3):
= 2959, 2866, 2361, 2335, 1438, 1195, 1161, 1113, 822, 756, 700, 527
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 522 (M+, 100), 479 (8), 462 (10), 412 (12), 322 (13), 321 [(M–Ph2PO)+, 21]
HRMS (C32H35FeOP):
Ber.: 522.1775
Gef.: 522.1775
6.2.3.3 Synthese von (3"R,6"S)-{1'-[6"-Isopropyl-3"-methylcyclohex-1-enyl]-
ferrocenyl}-1-diphenylphosphinoxid (154b)
(3''R,6''S)-154b
3'
6'
Fe
PPh2
O
Zu einer Lösung des Bromferrocens 155 (186 mg, 0.400 mmol, 1.0 Äquiv.) in THF (2
mL) wurde bei –78 °C eine Lösung von nBuLi (1.6 M in Hexan, 0.263 mL, 0.420 mmol,
1.05 Äquiv.) gegeben, und man ließ 10 min bei dieser Temperatur rühren. Eine Lösung
von ZnCl2 (1 M in Et2O, 0.476 mL, 0.476 mmol, 1.2 Äquiv.) wurde zugegeben, und man
ließ auf Raumtemperatur aufwärmen. Nach 1 h fügte man eine Lösung von Pd(PPh3)4 (23
mg, 0.020 mmol, 5 Mol-%) und dem Triflat 152b (137 mg, 0.480 mmol, 1.2 Äquiv.) in
THF (2 mL) hinzu und erhitzte 22 h unter Rückfluß. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur
wurde die Lösung mit CH2Cl2 (10 mL) und Wasser (10 mL) verdünnt und die wäßr.
Phase mit CH2Cl2 (3 x 10 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden
über MgSO4 getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Das Rohprodukt wurde per
Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 1:1 1:3 EtOAc) gereinigt und
man erhielt die gewünschte 1,1'-disubstituierte Titelverbindung 154b als oranges Öl (116
mg, 56%) sowie das debromierte Diphenylphosphanylferrocen (150, 68 mg, 44%).
6 EXPERIMENTELLER TEIL
125
[ ]D22 = +119 (c = 0.13, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 0.54 (d, J = 6.8 Hz, 3H, CH3), 0.82 (d, J = 7.0 Hz, 3H, CH3), 0.98 (d, J = 7.0 Hz, 3H,
CH3), 1.01–1.09 (m, 1H), 1.29–1.45 (m, 1H), 1.60 (dtd, J = 13.4, 6.7, 3.4 Hz, 1H), 1.68–
1.81 (m, 1H), 1.83–1.96 (m, 1H), 1.96–2-06 (m, 1H), 2.07–2.18 (m, 1H), 4.16 (m, 1H,
Cp-H), 4.19–4.35 (m, 7H, Cp-H), 5.91 (s, 1H, CH), 7.35–7.55 (m, 6H, Ar-H), 7.60–7.76
(m, 4H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 16.7 (CH3), 20.9 (CH3), 21.2 (CH2), 22.5 (CH3), 29.1 (CH), 29.7 (CH2), 30.3 (CH),
41.3 (CH), 68.0 (Cp-CH), 68.8 (Cp-CH), 69.2 (2C, Cp-CH), 72.6 (d, J = 117.5 Hz, Cp-
C), 73.0 (d, J = 12.8 Hz, Cp-CH), 73.8 (d, J = 12.8 Hz, Cp-CH), 74.4 (d, J = 10.2 Hz, Cp-
CH), 74.5 (d, J = 10.2 Hz, Cp-CH), 89.5 (Cp-C), 128.1 (d, J = 11.9 Hz, 4C, Ar-CH),
131.33 (2C, Ar-CH), überlagert durch 131.34 (d, J = 9.4 Hz, 2C, Ar-CH), 131.40 (d, J =
9.7 Hz, 2C, Ar-CH), 133.4 (CH), 134.4 (d, J = 106.1 Hz, Ar-C), 134.6 (d, J = 106.1 Hz,
Ar-C), 136.0 (C) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):
= +26.86 (s)
IR (CHCl3):
= 3853, 3745, 3058, 2956, 2867, 2361, 1558, 1439, 1200, 1169, 1117, 1030, 827, 752,
722, 700, 668, 568, 533
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 522 (M+, 100), 479 (8), 321 [(M–Ph2PO)+, 55], 278 (9), 197 (8), 141 (7)
HRMS (C32H35FeOP):
Ber.: 522.1775
Gef.: 522.1774
6.2.3.4 Synthese von (1"S,4"S)-{1'-[1",7",7"-trimethyl-bicyclo[2.2.1]hept-2"-en-
2"-yl]ferrocenyl}-1-diphenylphosphinoxid (154c)
Fe
PPh2
O
154c
Gemäß Abschnitt 6.2.3.1 erhielt man ausgehend von 150 (181 mg, 0.470 mmol, 2.0
Äquiv.) und Triflat 152c (63 mg, 0.24 mmol, 1.0 Äquiv.) nach Reinigung per Flash-
6 EXPERIMENTELLER TEIL
126
Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 1:1 1:3 EtOAc) die 1,1'-disubstituierte
Titelverbindung als oranges Öl 154c (45 mg, 37%) neben einem inseparablem Dia-
stereomerengemisch des planar-chiralen 1,2-disubstituierten Isomers (34 mg, 28%, dr
~1.5:1) und nicht umgesetzten Edukts (122 mg, 67% bezogen auf eingesetztes 150).
[ ]D22 = –26.7 (c = 0.33, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 0.75 (s, 3H, CH3), 0.79 (s, 3H, CH3), 0.84–0.98 (m, 1H), 1.01–1.08 (m, 1H), 1.10 (s,
3H, CH3), 1.51 (ddd, J = 11.9, 8.8, 3.4 Hz, 1H), 1.83 (tdd, J = 12.3, 8.8, 3.6 Hz, 1H), 2.23
(t, J = 3.5 Hz, 1H), 4.25–4.34 (m, 6H, Cp-H), 4.39–4.43 (m, 1H, Cp-H), 5.94 (d, J = 3.3
Hz, 1H), 7.36–7.60 (m, 6H, Ar-H), 7.62–7.76 (m, 4H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 13.1 (CH3), 19.6 (CH3), 19.9 (CH3), 25.6 (CH2), 31.9 (CH2), 51.5 (CH), 54.9 (C),
56.7 (C), 67.0 (Cp-CH), 68.1 (Cp-CH), 69.7 (Cp-CH), 69.9 (Cp-CH), 72.6 (d, J = 108.5
Hz, Cp-C), 72.8 (d, J = 12.9 Hz, Cp-CH), 73.0 (d, J = 12.9 Hz, Cp-CH), 73.3 (d, J = 3.0
Hz, Cp-CH), 73.4 (d, J = 2.8 Hz, Cp-CH), 84.4 (C), 128.1 (d, J = 12.0 Hz, 4C, Ar-CH),
131.0 (CH), 131.39 (d, J = 9.7 Hz, 4C, Ar-CH) überlagert durch 131.40 (d, J = 2.7 Hz,
2C, Ar-CH), 134.47 (d, J = 106.2, Ar-C), 134.52 (d, J = 106.0 Hz, Ar-C), 144.3 (C) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):
= +28.70 (s)
IR (KBr):
= 3436, 3075, 2948, 2870, 1619, 1437, 1379, 1196, 1161, 1111, 1069, 1002, 818, 722,
698, 561, 496
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 520 (M+, 100), 492 [(M–C2H4)+, 15], 427 (7), 411 (7), 319 [(M–Ph2PO)+, 4]
HRMS (C32H33FeOP):
Ber.: 520.1618
Gef.: 520.1617
6 EXPERIMENTELLER TEIL
127
6.2.3.5 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur Reduktion der Phosphinoxide
zu Phosphinen: [2-(1-Cyclohexenyl)ferrocenyl]-diphenylphosphin
(rac-144a)
Fe PPh2
rac-144a
Zu einer Lösung des Phosphinoxids rac-153a (53 mg, 0.12 mmol, 1.0 Äquiv.) in Toluol
(2 mL) gab man Et3N (0.12 ml, 86 mg, 0.85 mmol, 7.5 Äquiv.) und HSiCl3 (57 μL, 77
mg, 0.57 mmol, 5.0 Äquiv.) und erhitzte 40 h auf 90 °C. Man quenchte mit ges. wäßr.
NaHCO3-Lösung (10 mL) und extrahierte mit EtOAc (3 x 10 mL). Die vereinigten
organischen Phasen wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt.
Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 4:1 1:1)
gereinigt, und man erhielt die Titelverbindung rac-144a als oranges Öl (27 mg, 53%)
neben nicht umgesetztem Edukt rac-53a (14 mg, 26%).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.48–1.77 (m, 5H), 1.85–1.96 (m, 1H), 1.97–2.09 (m, 1H), 2.29–2.39 (m, 1H), 2.47–
2.57 (m, 1H), 3.64–3.67 (m, 1H), 4.05 (s, 5H, Cp-H), 4.25 (t, J = 2.5 Hz, 1H, Cp-H),
4.45–4.49 (m, 1H, Cp-H), 5.80–5.85 (m, 1H, CH), 7.16–7.27 (m, 5H, Ar-H), 7.34–7.40
(m, 3H, Ar-H), 7.54 (m, 2H, Ar-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 22.4 (CH2), 23.2 (CH2), 25.8 (CH2), 29.8 (d, J = 4.7 Hz, CH2), 69.0 (Cp-CH), 69.7 (d,
J = 3.5 Hz, Cp-CH), 69.8 (5C, Cp), 70.7 (d, J = 18.4 Hz, Cp-C), 71.9 (d, J = 3.8 Hz, Cp-
CH), 73.1 (d, J = 9.7 Hz, C), 95.3 (d, J = 20.4 Hz, Cp-C), 125.5 (d, J = 9.6 Hz, Ar-CH),
127.6 (Ar-CH), 127.9 (d, J = 7.3 Hz, 2C, Ar-CH), 128.0 (d, J = 5.7 Hz, 2C, Ar-CH),
128.9 (CH), 132.2 (d, J = 17.9 Hz, 2C, Ar-CH), 135.3 (d, J = 21.4 Hz, 2C, Ar-CH), 138.0
(d, J = 11.1 Hz, Ar-C), 140.1 (d, J = 10.7 Hz, Ar-C) 31P-NMR (162 MHz, CDCl3):
= –19.30 (s)
IR (CHCl3):
= 3746, 3673, 2929, 2855, 2362, 2336, 1699, 1652, 1559, 1541, 1458, 1217, 820, 758,
698, 668
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 450 (M+, 100), 421 (14), 385 [(M–Cp)+, 13], 226 (7)
6 EXPERIMENTELLER TEIL
128
HRMS (C28H27FeP):
Ber.: 450.1200
Gef.: 450.1200
6.2.3.6 Synthese von (3'R,6'S,Sp)-{2-[6'-isopropyl-3'-methylcyclohex-1-enyl]-
ferrocenyl}diphenylphosphin (144b)
Fe PPh2
(3'R,6'S)-144b
3'
6'
Gemäß Abschnitt 6.2.3.5 erhielt man ausgehend von 153b (16 mg, 31 μmol, 1.0 Äquiv.)
nach 46 h bei 90 °C und Reinigung per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc
4:1) die Titelverbindung 144b als oranges Öl (9 mg, 58%).
[ ]D22 = –137 (c = 0.40, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 0.21 (d, J = 6.89 Hz, 3H, CH3), 0.53 (d, J = 6.77 Hz, 3H, CH3), 1.04–1.22 (m, 2H),
1.15 (d, J = 7.0 Hz, 3H, CH3), 1.33–1.49 (m, 2H), 1.66–1.77 (m, 1H), 1.84 (br s, 1H),
2.06–2.20 (m, 1H), 3.93 (s, 1H, Cp-H), 3.96 (s, 5H, Cp), 4.27 (s, 1H, Cp-H), 4.31 (s, 1H,
Cp-H), 6.36 (s, 1H, CH), 7.22–7.25 (m, 3H, Ar-H), 7.28–7.40 (m, 5H, Ar-H), 7.58–7.62
(m, 2H, Ar-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 15.7 (CH3), 20.0 (CH3), 21.5 (CH2), 22.5 (CH3), 28.0 (CH), 31.1 (CH2), 31.3 (CH),
44.7 (d, J = 7.2 Hz, CH), 68.0 (Cp-CH), 68.1 (d, J = 6.6 Hz, Cp-C), 69.9 (5C, Cp), 70.7
(d, J = 4.1 Hz, Cp-CH), 73.6 (d, J = 4.3 Hz, Cp-CH), 73.8 (d, J = 12.9 Hz, Cp-C), 127.7
(d, J = 6.0 Hz, 2C, Ar-CH), 127.9 (d, J = 6.2 Hz, 2C, Ar-CH), 128.7 (2C, Ar-CH), 132.6
(d, J = 19.2 Hz, 2C, Ar-CH), 135.0 (d, J = 21.8 Hz, 2C, Ar-CH), 136.0 (C), 137.9 (CH),
138.4 (d, J = 10.8 Hz, Ar-C), 140.1 (d, J = 10. 5 Hz, Ar-C) 31P-NMR (162 MHz, CDCl3):
= –24.24 (s)
IR (CHCl3):
= 3746, 3673, 2361, 2336, 1699, 1652, 1559, 1507, 1457, 1216, 757, 669
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 506 (M+, 36), 463 [(M–iPr)+, 100]
6 EXPERIMENTELLER TEIL
129
HRMS (C32H35FeP):
Ber.: 506.1826
Gef.: 506.1825
6.2.3.7 Synthese von (3"R,6"S)-{1'-[6"-isopropyl-3"-methylcyclohex-1-enyl]-
ferrocenyl}-1-diphenylphosphin (145b)
145b
3'
6'
Fe
PPh2
Gemäß Abschnitt 6.2.3.5 erhielt man ausgehend von 154b (110 mg, 0.211 mmol, 1.0
Äquiv.) nach 23 h bei 90 °C und Reinigung per Flash-Chromatographie (Kieselgel,
Pentan/EtOAc 4:1) das Phosphin 145b als oranges Öl (72 mg, 68%).
[ ]D22 = +290 (c = 0.25, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 0.60 (d, J = 6.8 Hz, 3H, CH3), 0.87 (d, J = 7.0 Hz, 3H, CH3), 0.95–1.17 (m, 1H), 1.02
(d, J = 7.0 Hz, 3H, CH3), 1.34–1.48 (m, 1H), 1.66 (dtd, J = 13.4, 6.8, 3.3 Hz, 1H), 1.72–
1.85 (m, 1H), 1.89–2.12 (m, 2H), 2.14–2.25 (m, 1H), 3.89–3.97 (m, 2H, Cp-H), 4.02 (t, J
= 1.9 Hz, 2H, Cp-H), 4.11–4.15 (m, 1H, Cp-H), 4.24 (t, J = 1.8 Hz, 2H, Cp-H), 4.25–4.29
(m, 1H, Cp-H), 5.95 (br s, 1H, CH), 7.28–7.45 (m, 10H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 16.8 (CH3), 20.9 (CH3), 21.3 (CH2), 22.6 (CH3), 29.2 (CH), 29.8 (CH2), 30.3 (CH),
41.4 (CH), 67.6 (Cp-CH), 68.5 (Cp-CH), 68.6 (2C, Cp-CH), 73.3 (d, J = 3.9 Hz, Cp-CH),
73.4 (d, J = 4.0 Hz, Cp-CH), 74.2 (d, J = 14.7 Hz, Cp-CH), 74.4 (d, J = 14.4 Hz, Cp-CH),
75.8 (d, J = 6.0 Hz, Cp-C), 88.8 (Cp-C), 128.0 (d, J = 5.4 Hz, 4C, Ar-CH), 128.4 (2C, Ar-
CH), 133.0 (CH), 133.4 (d, J = 19.3 Hz, 2C, Ar-CH), 133.5 (d, J = 19.4 Hz, 2C, Ar-CH),
136.4 (C), 139.3 (d, J = 10.2 Hz, Ar-C), 139.4 (d, J = 10.2 Hz, Ar-C) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):
= –16.70 (s)
IR (CHCl3):
= 3746, 2956, 2865, 2362, 2336, 1434, 1217, 1161, 1027, 825, 756, 698, 496
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 506 (M+, 100), 463 [(M–iPr)+, 7], 278 (24), 276 (11), 171 (7)
6 EXPERIMENTELLER TEIL
130
HRMS (C32H35FeP):
Ber.: 506.1826
Gef.: 506.1826
6.2.3.8 Synthese von (1"S,4"S)-1-Diphenylphosphanyl-1'-{1",7",7"-trimethyl-
bicyclo[2.2.1]hept-2"-en-2"-yl}ferrocen (145c)
Fe
PPh2
145c
Gemäß Abschnitt 6.2.3.5 erhielt man ausgehend von 154c (25 mg, 48 μmol, 1.0 Äquiv.)
nach 23 h bei 90 °C und Reinigung per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc
4:1) die 1,1'-disubstituierte Titelverbindung 145c als oranges Öl (17 mg, 70%).
[ ]D22 = –23.6 (c = 0.92, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 0.77 (s, 3H, CH3), 0.83 (s, 3H, CH3), 0.89-1.01 (m, 1H), 1.05-1.17 (m, 1H), 1.15 (s,
3H, CH3), 1.44-1.59 (m, 2H), 1.76-1.91 (m, 2H), 2.24 (t, J = 3.4 Hz, 1H), 3.98-4.08 (m,
4H, Cp-H), 4.16-4.21 (m, 1H, Cp-H), 4.21-4.25 (m, 1H, Cp-H), 4.29-4.35 (m, 2H, Cp-H),
5.92 (d, J = 3.3 Hz, 1H, CH), 7.30-7.37 (m, 10H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 13.2 (CH3), 19.6 (CH3), 20.0 (CH3), 25.7 (CH2), 31.9 (CH2), 51.5 (CH), 54.9 (C),
66.6 (Cp-CH), 67.6 (Cp-CH), 69.1 (Cp-CH), 69.3 (Cp-CH), 72.4 (d, J = 3.6 Hz, 2C, Cp-
CH), 73.5 (d, J = 10.7 Hz, Cp-CH), 73.7 (d, J = 10.2 Hz, Cp-CH), 75.8 (d, J = 7.1 Hz,
Cp-CH), 83.6 (Cp-C), 128.1 (d, J = 6.7 Hz, 4C, Ar-CH), 128.4 (2C, Ar-CH), 130.2 (CH),
133.5 (d, J = 19.3 Hz, 4C, Ar-CH), 139.2 (d, J = 10.9 Hz, 2C, Ar-C), 144.8 (C) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):
= –16.84 (s)
IR (CHCl3):
= 3054, 2952, 2871, 1475, 1435, 1384, 1194, 1162, 1100, 1068, 1028, 821, 749, 698,
499
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 504 (M+, 100), 489 (16), 476 [(M–C2H4)+, 11], 461 (16), 435 (61), 276 (22)
HRMS (C32H33FeP):
Ber.: 504.1669
Gef.: 504.1668
6 EXPERIMENTELLER TEIL
131
6.2.3.9 Synthese von 1-Brom-1'-diphenylphosphanylferrocen (155)
Fe
155
PPh2
O
Br
Zu einer Lösung von 1,1'-Dibromferrocen (189, 1.00 g, 2.91 mmol, 1.0 Äquiv.) in THF
(10 mL) wurde bei –78 °C ein Lösung von nBuLi (1.6 M in Hexan, 1.82 mL, 2.91 mmol,
1.0 Äquiv.) zugetropft und 10 min bei dieser Temperatur gerührt. Dann fügte man
Diphenylphosphinsäurechlorid (0.555 mL, 688 mg, 2.91 mmol, 1.0 Äquiv.) bei –78 °C
hinzu, ließ auf Raumtemperatur aufwärmen und ließ 1.5 h rühren. Man quenchte mit
Wasser (10 mL) und extrahierte die wäßr. Phase mit CH2Cl2 (3 x 20 mL). Die vereinigten
organischen Phasen wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt.
Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel, EtOAc) gereinigt. Man
erhielt die Titelverbindung 155 als orangen Feststoff (774 mg, 57%).
Schmelzpunkt: 145–147 °C (Lit.:167 144–146 °C) 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 4.21–4.25 (m, 2H, Cp-H), 4.42 (t, J = 1.9 Hz, 4H, Cp-H), 4.49 (dd, J = 3.7, 1.9 Hz,
2H, Cp-H), 7.39–7.53 (m, 6H, Ar-H), 7.60–7.74 (m, 4H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 69.1 (2C, Cp-H), 71.5 (2C, Cp-H), 74.3 (d, J = 12.6 Hz, 2C, Cp-CH), 74.5 (d, J =
112,5 Hz, Cp-C), 75.2 (d, J = 10.4 Hz, 2C, Cp-CH), 77.8 (Cp-C), 128.2 (d, J = 12.1 Hz,
4C, Ar-CH), 131.4 (d, J = 9.9 Hz, 4C, Ar-CH), 131.6 (d, J = 2.4 Hz, 2C, Ar-CH), 134.0
(d, J = 106.5 Hz, 2C, Ar-C) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):
= +27.89 (s)
IR (CHCl3):
= 3745, 3081, 2361, 2338, 2089, 1691, 1436, 1344, 1184, 1112, 1024, 869, 821, 752,
699, 633, 569, 530, 500
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 466 [(M+2)+, 100], 464 (M+, 98), 386 [(M–Br)+, 57], 338 (15), 336 (17), 321
[(M–BrCp)+, 71], 261 (13), 259 (12), 197 (11), 141 (16)
HRMS (C22H18BrFeOP):
Ber.: 463.9628
Gef.: 463.9628
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.167
6 EXPERIMENTELLER TEIL
132
6.2.3.10 Synthese von 1-Diphenylphosphinyl-2-vinylferrocen [(Sp)-93a)]
Fe PPh2
(Sp)-93a
Zu einer Lösung des Ferrocens 149 (28 mg, 63 μmol, 1.0 Äquiv.) in THF (2 mL) wurde
bei –30 °C 1-Chlorethylchlorformiat (15 μL, 19 mg, 0.13 mmol, 2.1 Äquiv.) getropft und
man ließ 2 h bei Raumtemperatur rühren. KOtBu (36 mg, 0.32 mmol, 5.0 Äquiv.) wurde
zugegeben, und man rührte weitere 14 h bei Raumtemperatur und entfernte anschließend
das Lösungsmittel im Vakuum. Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie
(neutrales Al2O3, Pentan/Et2O 9:1) gereinigt, und man erhielt die Titelverbindung 93a als
organges Feststoff (15 mg, 60%).
Schmelzpunkt: 131–132 °C (Lit.:168 132–133 °C)
[ ]D23 = +199 (c = 1.01, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 3.71 (br s, 1H, Cp-H), 4.03 (s, 5H, Cp), 4.34 (t, J = 2.5 Hz, 1H, Cp-H), 4.73 (br s, 1H,
Cp-H), 5.04 (dd, J = 10.9, 1.3 Hz, 1H, CHcis), 5.38 (d, J = 17.4 Hz, 1H, CHtrans), 6.74
(ddd, J = 17.4, 10.9, 2.0 Hz, 1H, CH), 7.09–7.18 (m, 2H, Ar-H), 7.19–7.25 (m, 3H, Ar-
H), 7.30–7.36 (m, 1H, Ar-H), 7.36–7.42 (m, 2H, Ar-H), 7.53–7.57 (m, 2H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 67.7 (d, J = 3.1 Hz, Cp-CH), 70.0 (Cp-CH), 70.4 (5C, Cp), 72.0 (d, J = 3.9 Hz, Cp-
CH), 75.7 (d, J = 8.8 Hz, Cp-C), 88.8 (d, J = 8.1 Hz, Cp-C), 112.4 (CH2), 127.8 (Ar-CH),
128.1 (d, J = 5.3 Hz, 2C, Ar-CH), 128.2 (d, J = 7.6 Hz, 2C, Ar-CH), 129.2 (Ar-CH),
132.1 (d, J = 17.7 Hz, 2C, Ar-CH), 133.3 (d, J = 11.5 Hz, CH), 135.2 (d, J = 21.1 Hz, 2C,
Ar-CH), 139.8 (d, J = 10.0 Hz, 2C, Ar-C) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):
= –21.88 (s)
IR (CHCl3):
= 2959, 2925, 2859, 1457, 1262, 1217, 1094, 1025, 806, 761, 698
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 396 (M+, 100), 331 [(M–Cp)+, 17], 288 (12), 275 [(M–FeCp)+, 5], 252 (8), 176
(6)
HRMS (C24H21FeP):
Ber.: 396.0730
Gef.: 396.0731
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.96,168
6 EXPERIMENTELLER TEIL
133
6.2.3.11 Synthese von 1-Diphenylphosphinyl-2-vinylcyrhetren [(Sp)-143)]
ReCO COOC
PPh2
(Sp)-143
In einem Schlenk-Rohr wurde zu einer Lösung des Cyrhetrens 98a (46 mg, 78 μmol, 1.0
Äquiv.) in THF (2.5 mL) bei 0 °C 1-Chlorethylchlorformiat (18 μL, 23 mg, 0.16 mmol,
2.1 Äquiv.) getropft, und man ließ 2h bei dieser Temperatur rühren. Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt, in Et2O (10 mL) aufgenommen und über einer kurzen mit
neutralem Al2O3 gefüllten Säule filtriert. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt
und der Rückstand in THF (1.5 mL) gelöst. Man fügte KOtBu (53 mg, 0.47 mmol, 6.0
Äquiv.) hinzu und ließ 2 h bei Raumtemperatur rühren. Man verdünnte mit Et2O (8 mL),
filtrierte und entfernte das Lösungsmittel im Vakuum. Das Rohprodukt wurde per Flash-
Chromatographie (Kieselgel, Pentan/Et2O 3:1) gereinigt und man erhielt das Phoshin-
Olefin 143 als blaßroten Feststoff (20 mg, 46%).
Schmelzpunkt: 78 80 °C
[ ]D21 = 17.3 (c = 0.39, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 4.91 (dd, J = 2.7, 1.8 Hz, 1H, Cp-H), 5.14 (d, J = 11.0 Hz, 1H, CHcis), 5.26 (t, J = 2.8
Hz, 1H, Cp-H), 5.51 (d, J = 17.5 Hz, 1H, CHtrans), 5.75–5.80 (m, 1H, Cp-H), 6.60 (ddd, J
= 17.4, 10.9, 1.8 Hz, 1H, CH), 7.24–7.32 (m, 2H, Ar-H), 7.32–7.40 (m, 6H, Ar-H), 7.40–
7.47 (m, 2H,Ar-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 82.8 (Cp-CH), 83.6 (d, J = 1.6 Hz, Cp-CH), 91.1 (d, J = 4.2 Hz, Cp-CH), 95.5 (d, J =
22.2 Hz, Cp-C), 111.5 (d, J = 19.8 Hz, Cp-C), 117.7 (d, J = 2.7 Hz, =CH2), 126.8 (d, J =
9.6 Hz, =CH), 128.5 (d, J = 6.1 Hz, 2C, Ar-CH), 128.6 (d, J = 6.8 Hz, Ar-CH), 129.6 (2C,
Ar-CH), 132.2 (d, J = 18.7 Hz, 2C, Ar-CH), 134.6 (d, J = 20.8 Hz, 2C, Ar-CH), 137.5 (d,
J = 10.7 Hz, 2C, Ar-C), 193.3 (3C, CO) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):
= –23.48 (s)
IR (CHCl3):
= 2926, 2857, 2023, 1927, 1438, 912, 737, 698, 603, 505.
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 546 (M+, 47), 544 [(M 2)+, 26], 518 [(M CO)+, 57], 516 [(M 2 CO)+, 33],
462 [(M 3CO)+, 100], 460 [(M 2 3CO)+, 75], 384 (32), 382 (34), 356 (19), 230 (35).
6 EXPERIMENTELLER TEIL
134
Elementaranalyse (C22H16O3PRe):
Ber.: C 48.44, H 2.96
Gef.: C 48.68, H 3.15
6.2.4 Asymmetrische Hydroborierung von Styrol
6.2.4.1 Synthese von 1-Phenyl-1-ethanol (116)
Ph
OH
116
Eine Suspension von [Rh(cod)2]BF4 (4.1 mg, 10 μmol, 2.0 Mol-%) und AaPhos (87e, 8.2
mg, 11 μmol, 2.2 Mol-%) in DME (0.5 mL) wurde unter Argon 60 min bei Raum-
temperatur gerührt. Man fügte Styrol (58 μL, 52 mg, 0.50 mmol, 1.0 Äquiv.) hinzu,
kühlte auf 30 °C und gab schließlich Catecholboran (59 μL, 66 mg, 0.55 mmol, 1.1
Äquiv.) hinzu. Man ließ 18 h bei 30 °C rühren. Methanol (1 mL), NaOH-Lösung (2.5 M,
1.4 ml, 3.6 mmol, 7.2 Äquiv.) und H2O2 (30%ig, 0.11 ml, 1.1 mmol, 2.2 Äquiv.) wurden
zugesetzt, man ließ auf Raumtemperatur aufwärmen und rührte weitere 4 h. Die wäßrige
Phase wurde mit Et2O (3 x 10 mL) extrahiert und anschließend die vereinigten
organischen Phasen mit NaOH-Lösung (1 M, 10 mL) und ges. wäßr. NH4Cl-Lösung (10
mL) gewaschen. Man trocknete über MgSO4, filtrierte und entfernte das Lösungsmittel im
Vakuum. Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc
4:1) gereinigt und man erhielt 1-Phenyl-1-ethanol (116) als farbloses Öl (47 mg, 77%).
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.50 (d, J = 6.4 Hz, 3H, CH3), 1.94 (br s, 1H, OH), 4.88 (q, J = 6.4 Hz, 1H, CH),
7.25–7.35 (m, 5H, Ar-H)
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 90:10, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr
= 11.33 min (R), tr = 12.39 min (S): 59% ee (R).
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.89
6 EXPERIMENTELLER TEIL
135
6.2.5 Asymmetrische Iridium-katalysierte Hydrierung von Iminen
6.2.5.1 Syntese von 4-Methoxy-N-(1-phenylethyl)anilin (128)
Ph
HN
128
OMe
In einer Glovebox wurden unter Argon [Ir(cod)Cl]2 (1.7 mg, 2.5 μmol, 0.5 Mol-%) und
AaPhos (87e, 4.1 mg, 5.5 μmol, 1.1 Mol-%) in ein Probegläschen gefüllt. Nach Entnahme
des Probegläschens aus der Glovebox wurde die Mischung in CH2Cl2 (1 mL) gelöst und
60 min bei Raumtemperatur gerührt. Man fügte Iod (4.1 mg, 16 μmol, 3.2 Mol-%) hinzu,
ließ weitere 60 min rühren und gab schließlich eine Lösung des Imins 127 (113 mg, 0.500
mmol, 1.0 Äquiv.) in CH2Cl2 (1 mL) hinzu. Man plazierte das Probegläschen in einen mit
Argon gefüllten Stahlautoklaven, verschloss diesen und spülte mit Wasserstoff (3 x 20
bar), bevor der Autoklav schließlich unter Wasserstoffdruck (20 bar) gesetzt wurde. Man
ließ die Reaktion 17 h bei Raumtemperatur rühren. Die Mischung wurde über eine kurze
mit Kieselgel gefüllte Säule filtriert (Elution mit CH2Cl2). Nach Entfernen des Lösungs-
mittels im Vakuum erhielt man 4-Methoxy-N-(1-phenylethyl)anilin (128, 110 mg, 99%).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.53 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CH3CH), 3.69 (s, 3H, OCH3), 4.42 (q, J = 6.7 Hz, 1H, CH),
6.52 (d, J = 8.8 Hz, 2H, Ar-H), 6.69 (d, J = 9.0 Hz, 2H, Ar-H), 7.20–7.24 (m, 1H; Ar-H),
7.29–7.33 (m, 2H, Ar-H), 7.35–7.38 (m, 2H, Ar-H)
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 99:1, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =
20.53 min (+), tr = 23.35 min (–): 56% ee (–).
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.112,169
6 EXPERIMENTELLER TEIL
136
6.2.6 Asymmetrische Iridium-katalysierte Hydrierung von Chinaldin
(129)
6.2.6.1 Synthese von 2-Methyl-1,2-dihydrochinolin (130)
130
NH
In einer Glovebox wurden unter Argon [Ir(cod)Cl]2 (3.4 mg, 5.0 μmol, 0.5 Mol-%) und
AaPhos (87e, 8.2 mg, 11 μmol, 1.1 Mol-%) in ein Schlenk-Rohr gefüllt. Nach Entnahme
des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox wurde die Mischung in Toluol (5 mL) gelöst und 30
min bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde die Lösung in ein Probegläschen
transferiert, das zuvor mit Chinaldin (129, 0.135 mL, 143 mg, 1.00 mmol, 1.0 Äquiv. und
Iod (12.7 mg, 50.0 μmol, 5.0 Mol-%) befüllt wurde. Man plazierte das Probegläschen in
einen mit Argon gefüllten Stahlautoklaven, verschloss diesen und spülte mit Wasserstoff
(3 x 50 bar), bevor der Autoklav schließlich unter Wasserstoffdruck (50 bar) gesetzt
wurde. Man ließ die Reaktion 42 h bei Raumtemperatur rühren. Man verdünnte mit
CH2Cl2 (20 mL) und wäßr. ges. NaHCO3-Lösung (10 mL) und extrahierte die wäßr.
Phase mit CH2Cl2 (3 x 10 mL). Man trocknete über MgSO4, filtrierte und entfernete das
Lösungsmittel im Vakuum. Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatograpie (Kieselgel,
Pentan/EtOAc 9:1) gereinigt, und man erhielt das Amin 130 als farblosen Feststoff (50
mg, 34%).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.21 (d, J = 6.3 Hz, 3H, CH3), 1.59 (dddd, J = 12.8, 11.4, 10.0, 5.3 Hz, 1H, CHH),
1.93 (dddd, J = 12.8, 5.7, 3.4, 2.9 Hz, 1H, CHH), 2.72 (ddd, J = 16.4, 5.3, 3.6 Hz, 1H,
CHH), 2.84 (ddd, J = 17.1, 11.5, 5.6 Hz, 1H, CHH), 3.40 (dqd, J = 9.8, 6.3, 2.8 Hz, 1H,
CH), 3.70 (br s, 1H, NH), 6.47 (dd, J = 8.3, 1.2 Hz, 1H, Ar-H), 6.60 (td, J = 7.4, 1.2 Hz,
1H), 6.90–7.01 (m, 2H, Ar-H)
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL OD Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 99:1, 0.6 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =
14.3 min (major), tr = 16.6 min (minor): 7% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.113c
6 EXPERIMENTELLER TEIL
137
6.2.7 Asymmetrische Hydrierung ungeschützter Enamine
6.2.7.1 Synthese von 3-Amino-3-(4-fluorphenyl)propionsäuremethylester
(134)
134
F
NH2CO2Me
In einer Glovebox wurden unter Argon [Rh(cod)Cl]2 (2.0 mg, 4.0 μmol, 0.5 Mol-%) und
AaPhos (87e, 6.6 mg, 8.8 μmol, 1.1 Mol-%) in ein Probegläschen gefüllt. Nach Entnahme
des Probegläschen aus der Glovebox wurde die Mischung in Trifluorethanol (0.5 mL)
gelöst und 40 min bei Raumtemperatur gerührt. Man fügte eine Lösung des Enamins 133
(156 mg, 0.800 mmol, 1.0 Äquiv.) in Trifluorethanol (1 mL) hinzu, plazierte das Probe-
gläschen in einen mit Argon gefüllten Stahlautoklaven, verschloß diesen und spülte mit
Wasserstoff (3 x 30 bar), bevor der Autoklav schließlich unter Wasserstoffdruck (30 bar)
gesetzt wurde. Man ließ die Reaktion 70 h bei 50 °C rühren. Das Lösungsmittel wurde im
Vakuum entfernt und das Rohprodukt per Flash-Chromatographie (Kieselgel,
CH2Cl2/EtOH 20:1) gereinigt. Man erhielt das Produkt 134 als farblosen Feststoff (56 mg,
36%).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.69 (br s, 2H, NH2), 2.64 (d, J = 6.8 Hz, 2H, CH2), 3.68 (s, 3H, CH3), 4.42 (t, J =
6.9 Hz, 1H, CH), 6.97–7.08 (m, 2H, Ar-H), 7.29–7.38 (m, 2H, Ar-H)
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde nach Schützung des Amins als Acetamid 135
bestimmt.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.115
6.2.7.2 Synthese von 3-Acetamido-3-(4-fluorphenyl)propionsäuremethyl-
ester (135)170
135
F
HNCO2Me
O
6 EXPERIMENTELLER TEIL
138
Zu einer Lösung des Aminosäureesters 134 (40 mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) in Pyridin
(1.5 mL) wurde unter Argon Ac2O (38 μL, 0.41 mmol, 2.0 Äquiv.) gegeben und 24 h bei
Raumtemperatur gerührt. Man verdünnte mit CH2Cl2 (10 mL) und HCl (2 M, 6 mL),
extrahierte die wäßr. Phase mit CH2Cl2 (3 x 10 mL), wusch die vereinigten organischen
Phasen mit HCl (2 M, 2 x 6 mL) und ges. wäßr. NaCl-Lösung (10 mL). Man trocknete
über MgSO4, filtrierte und entfernte das Lösungsmittel im Vakuum. Man erhielt ana-
lytisch reines Acetamid 135 als farblosen Feststoff (41 mg, 91%).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.98 (s, 3H, CH3), AB Signal ( A = 2.79, B = 2.88, JAB = 15.8 Hz, zusätzlich auf-
gespalten durch JA = 6.1 Hz, JB = 5.9 Hz, 2H, CH2), 3.60 (s, 3H, CH3), 5.37 (dt, J = 6.1,
6.1 Hz, 1H, CH), 6.75 (br d, J = 8.0 Hz, 1H, NH), 6.99 (mc, J = 8.7 Hz, 2H, Ar-H), 7.22–
7.26 (m, 2H, Ar-H)
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 90:10, 0.6 mL/min, 254 nm, 20 °C,
tr = 20.90 min (minor), tr = 23.59 min (major): 46% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.171
6.2.8 Asymmetrische Ruthenium-katalysierte Hydrierung von
Benzoylessigsäureethylester (131)
6.2.8.1 Synthese von 3-Hydroxy-3-phenylpropionsäureethylester (132)
132
Ph
OHCO2Et
In einer Glovebox wurden unter Argon [Ru(C6H6)Cl2]2 (0.31 mg, 0.63 μmol, 0.25 Mol-%)
und Diphosphin 87a (1.0 mg, 1.4 μmol, 0.55 Mol-%) in ein Probegläschen gefüllt. Nach
Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox wurde die Mischung in Ethanol (0.4 mL)
gelöst und 30 min bei Raumtemperatur gerührt. Man fügte Benzoylessigsäureethylester
(131, 43 μl, 48 mg, 0.25 mmol, 1.0 Äquiv.) hinzu, plazierte das Probegläschen in einen
mit Argon gefüllten Stahlautoklaven, verschloss diesen und spülte mit Wasserstoff (3 x
30 bar), bevor der Autoklav schließlich unter Wasserstoffdruck (30 bar) gesetzt wurde.
Man ließ die Reaktion 24 h bei Raumtemperatur rühren. Man filtrierte die Mischung über
eine kurze mit Kieselgel gefüllte Säule (Elution mit CH2Cl2) und entfernte das Lösungs-
mittel im Vakuum. Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel,
6 EXPERIMENTELLER TEIL
139
Pentan/EtOAc 9:1 4:1) gereinigt, und man erhielt die Titelverbindung 132 als farb-
losen Feststoff (22 mg, 45%).
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.28 (t, J = 7.1 Hz, 3H, CH3), 2.67–2.84 (m, 2H, CH2), 3.26 (br d, J = 3.5 Hz, 1H,
OH), 4.21 (q, J = 7.1 Hz, 2H, CH2), 5.13–5.19 (m, 1H, CH), 7.26–7.42 (m, 5H, Ar-H)
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 90:10, 0.5 mL/min, 220 nm, 20 °C, tr
= 16.42 min (S), tr = 23.94 min (R): 68% ee (S).172
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.173
6.2.9 Asymmetrische, Palladium-katalysierte allylische
Aminierungen und Alkylierungen
6.2.9.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur allylischen Aminierung:
N-Benzyl-1,3-diphenylprop-2-en-1-amin (80)
80
Ph
HN
Ph
Ph
In einer Glovebox wurden unter Argon [Pd( 3-allyl)Cl]2 (0.73 mg, 2.0 μmol, 0.5 Mol-%),
LiCl (0.26 mg, 6.1 μmol, 1.5 Mol-%) und Diphosphin 87a (2.9 mg, 4.1 μmol, 1.0 Mol-%)
in ein Schlenk-Rohr gefüllt. Nach Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox wurde
die Mischung in THF (1.0 mL) gelöst und 40 min bei Raumtemperatur gerührt. Man fügte
1,3-Diphenyl-2-propenylacetat (79, 101 mg, 0.400 mmol, 1.0 Äquiv.) und Benzylamin
(0.131 mL, 229 mg, 1.20 mmol, 3.0 Äquiv.) hinzu und ließ 18 h bei Raumtemperatur
rühren. Man verdünnte mit Et2O (10 mL) und ges. wäßr. NH4Cl-Lösung (10 mL) und
extrahierte die wäßr. Phase mit Et2O (3 x 10 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen
Phasen wurden über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Das
Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 20:1) gereinigt,
und man erhielt (R,E)-N-Benzyl-1,3-diphenylprop-2-en-1-amin (80) als farbloses Öl (98
mg, 82%).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.72 (br s, 1H, NH), AB-Signal ( A = 3.77, B = 3.80, JAB = 13.5 Hz, 2H, CH2), 4.40
(d, J = 7.4 Hz, 1H, CH), 6.32 (dd, J = 15.8, 7.5 Hz, 1H, CH), 6.58 (d, J = 15.9 Hz, 1H,
CH), 7.18 7.45 (m, 15 H, Ar-H)
6 EXPERIMENTELLER TEIL
140
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL OJ Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 93:7, 0.6 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =
21.0 min (S), tr = 27.7 min (R): 82% ee (R).
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.174
6.2.9.2 Synthese von N-Benzylcyclohex-2-enamin (120)
120
HN Ph
Gemäß Abschnitt 6.2.9.1 wurde 120 mit Cyclohexen-2-ylacetat (118, 56 μL, 56 mg, 0.36
mmol, 1.0 Äquiv.) nach 16 h bei Raumtemperatur und anschließender Reinigung per
Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 10:1 5:1 1:1) als farbloses Öl
erhalten (48 mg, 64%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.41 (br s, 1H, NH), 1.45–1.61 (m, 2H, CH2), 1.71–1.80 (m, 1H, CHH), 1.87–1.95
(m, 1H, CHH), 1.97–2.04 (m, 2H, CH2), 3.19–3.25 (m, 1H, CH), AB Signal ( A = 3.83,
B = 3.87, JAB = 13.0 Hz, 2H, CH2), 5.70–5.80 (m, 2H, =CH), 7.22–7.26 (m, 2H, Ar-H),
7.29–7.36 (m, 3H, Ar-H)
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL OB-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 99:1, 0.5 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =
14.0 min (R), tr = 15.4 min (S): 17% ee (S).
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.175
6.2.9.3 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur allylischen Alkylierung: 2-(1,3-
diphenylallyl)malonsäuredimethylester (88)
88
PhPh
CO2MeMeO2C
In einem Schlenkrohr wurden unter Argon [Pd( -allyl)Cl]2 (0.73 mg, 7.5 μmol, 0.5 Mol-
%) und Diphosphin 87a (2.9 mg, 0.0450 mmol, 1.0 Mol-%) in CH2Cl2 (1 mL) gelöst und
30 min bei Raumtemperatur gerührt. Dann gab man 1,3-Diphenyl-2-propenylacetat (79)
(101 mg, 0.400 mmol, 1.0 Äquiv.), N,O-Bistrimethylsilylacetat (0.30 mL, 1.2 mmol,
3.0 Äquiv.), Malonsäuredimethylester (0.14 mL, 1.2 mmol, 3.0 Äquiv.) und KOAc
6 EXPERIMENTELLER TEIL
141
(7.8 mg, 0.080 mmol, 20 Mol-%) zu und ließ 14 h bei Raumtemperatur rühren. Man
filtrierte die Mischung über eine kurze mit Kieselgel gefüllte Säule (Elution mit Et2O)
und entfernte das Lösungsmittel im Vakuum. Das Rohprodukt wurde per Flash-
Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 10:1 5:1 3:1) gereinigt und man erhielt
die Titelverbindung 88 als farbloses Öl (129 mg, 99%).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 3.51 (s, 3H, CH3), 3.70 (s, 3H, CH3), 3.95 (d, J = 11.0 Hz, 1H), 4.26 (dd, J = 10.9,
8.7 Hz, 1H), 6.33 (dd, J = 15.8, 8.7 Hz, 1H), 6.47 (d, J = 15.6 Hz, 1H), 7.19–7.33 (m,
10H, Ar-H)
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL AD Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 95:5, 0.5 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =
29.7 min (R), tr = 41.6 min (S): 73% ee (S).
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.176
6.2.9.4 Synthese von 2-Cyclohexenylmalonsäuredimethylester (119)
119
CO2MeMeO2C
Gemäß Abschnitt 6.2.9.3 wurde 119 mit Cyclohexen-2-ylacetat (118, 62 μL, 62 mg, 0.40
mmol, 1.0 Äquiv.) nach 14 h bei Raumtemperatur und anschließender Reinigung per
Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 9:1) als farbloses Öl erhalten (82 mg,
97%).1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.31–1.43 (m, 1H, CHH), 1.50–1.63 (m, 1H, CHH), 1.66–1.82 (m, 2H, CH2), 1.94–
2.04 (m, 2H, CH2), 2.85–2.97 (m, 1H, CH), 3.29 (d, J = 9.5 Hz, 1H, CH), 3.74 (s, 3H,
CH3), 3.74 (s, 3H, CH3), 5.52 (ddt, J = 10.3, 2.4, 2.4 Hz, 1H, =CH), 5.78 (ddt, J = 10.0,
3.6, 3.6 Hz, 1H, =CH)
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL OB-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 97:3, 0.7 mL/min, 210 nm, 20 °C, tr =
20.4 min (S), tr = 25.4 min (R): 9% ee (S).
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.176
6 EXPERIMENTELLER TEIL
142
6.2.10 Asymmetrische Palladium-katalysierte alkylierende Ring-
öffnung
6.2.10.1 Synthese von 2-Ethyl-1,2-dihydronaphth-1-ol (122).
122
OHEt
Diphosphin 87a (2.7 mg, 5.0 μmol, 5.0 Mol-%) und Pd(CH3CN)2Cl2 (1.3 mg, 5.0 μmol,
5.0 Mol-%) wurden in Toluol (1.5 mL) gelöst und 1.5 h bei Raumtemperatur gerührt. Es
wurde eine Lösung von Et2Zn (1 M in Hexan, 0.15 mL, 0.15 mmol, 1.5 Äquiv.) und nach
10 min 1,4-Epoxy-1,4-dihydronaphthalin (121, 14 mg, 0.10 mmol, 1.0 Äquiv.) zugege-
ben. Man ließ 48 h bei Raumtemperatur rühren. Mit einigen Tropfen wäßr. NaCl-Lösung
wurde die Reaktion gequencht. Nach 30 min filtrierte man über einer kurzen mit Celite
gefüllten Säule und entfernte das Lösungsmittel im Vakuum. Das Rohprodukt wurde per
Flash-Chromatographie gereinigt (Kieselgel, Pentan/EtOAc 10:1), und man erhielt 2-
Ethyl-1,2-dihydronaphth-1-ol (122) als farblosen Feststoff (7 mg, 40%).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.10 (t, J = 7.4 Hz, 3H, CH3), 1.51 (d, J = 7.8 Hz, 1H, OH), 1.58–1.69 (m, 1H, CHH),
1.78–1.92 (m, 1H, CHH), 2.39 (ddt, J = 12.3, 7.4, 2.6 Hz, 1H, CH), 4.62 (dd, J = 7.4, 4.6
Hz, 1H, CH), 5.84 (dd, J = 9.6, 1.8 Hz, 1H, =CH), 6.55 (d, J = 9.6, 2.6 Hz, 1H, =CH),
7.13 (d, J = 7.1 Hz, 1H, Ar-H), 7.21–7.38 (m, 3H, Ar-H)
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL OD Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 98:2, 0.6 mL/min, 210 nm, 20 °C, tr =
22.0 min ( ), tr = 25.4 min (+): 29% ee (+).
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.177
6 EXPERIMENTELLER TEIL
143
6.2.11 Asymmetrische Rhodium-katalysierte Arylierung von
1-Naphthaldehyd
6.2.11.1 Synthese von Naphthalen-1-yl(phenyl)methanol (126)
126
HO Ph
In einer Glovebox wurden unter Argon [Rh(acac)(C2H4)2] (1.55 mg, 6.0 μmol, 3.0 Mol-
%) und Diphosphin 87a (5.1 mg, 7.0 μmol, 3.5 Mol-%) in ein Schlenk-Rohr gefüllt. Nach
Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox wurde die Mischung in entgastem
DME/Wasser (2:1 v/v, 0.9 mL) gelöst und anschließend Phenylboronsäure (17a, 73 mg,
0.60 mmol, 3.0 Äquiv.) und 1-Naphthaldehyd (125, 27 μL, 31 mg, 0.20 mmol, 1.0
Äquiv.) zugegeben. Man erhitzte 55 h auf 60 °C. Man verdünnte mit CH2Cl2 (5 mL) und
ges. wäßr. NaHCO3-Lösung (5 mL), extrahierte die wäßr. Phase mit CH2Cl2 (3 x 5 mL),
trocknete die vereinigten organischen Phasen über MgSO4, filtrierte und entfernte das
Lösungsmittel im Vakuum. Das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kiesel-
gel, Pentan/EtOAc 15:1) gereinigt, und man erhielt das Diarylmethanol 126 als farbloses
Öl, das nach einiger Zeit kristallisierte (34 mg, 73%).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 2.30 (br s, 1H, OH), 6.56 (s, 1H, CH), 7.25–7.36 (m, 3H, Ar-H), 7.40–7.51 (m, 5H,
Ar-H), 7.64 (d, J = 7.1 Hz, 1H, Ar-H), 7.82 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.85–7.88 (m, 1H,
Ar-H), 8.03–8.06 (m, 1H, Ar-H)
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 80:20, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr
= 20.1 min (S), tr = 25.4 min (R): 14% ee (S).108b
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.178
6 EXPERIMENTELLER TEIL
144
6.2.12 Asymmetrische Kupfer-katalysierte 1,4-Addition
6.2.12.1 Synthese von 4-Ethylnonan-2-on (124)
124
O
4
In einer Glovebox wurde unter Argon Diphosphin 87a (13.4 mg, 18.0 μmol, 6 Mol-%) in
ein Schlenk-Rohr gefüllt. Nach Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox wurde
CuBr·SMe2 (3.1 mg, 15 μmol, 5 Mol-%) zugegeben und die Mischung in TBME (3 mL)
gelöst. Man ließ 20 min bei Raumtemperatur rühren, gab (E)-3-Nonen-2-on (123, 50 μL,
42 mg, 0.30 mmol, 1.0 Äquiv.) und kühlte nach 5 min auf –75 °C ab. Eine Lösung von
EtMgBr (1 M in THF, 0.34 ml, 0.34 mmol, 1.13 Äquiv.) wurde tropfenweise hinzugege-
ben. Nach 3 h bei –75 °C wurde MeOH (0.5 mL) zugegeben und man ließ auf Raum-
temperatur aufwärmen. Man verdünnte mit wäßr. NH4Cl-Lösung (1 M, 2 mL) und extra-
hierte die organische Phase mit Et2O (3 x 5 mL). Die vereinigten organischen Phasen
wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Das
Rohprodukt (Regioselektivität 3:1) wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel,
Pentan/Et2O 9:1) gereinigt, und man erhielt das Hauptregioisomer 124 als farbloses Öl
(18 mg, 35%).
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 0.85 (t, J = 7.4 Hz, 3H, CH3), 0.88 (t, J = 6.8 Hz, 3H, CH3), 1.17–1.38 (m, 10H, CH2),
1.85 (m, 1H, CH), 2.13 (s, 3H, CH3), 2.33 (d, J = 6.7 Hz, 2H, CH2)
GC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch GC-Analyse an der chiralen Säule
Lipodex G (50 m x 0.25 mm), 90 °C isotherm, mit H2 als Trägergas (130 kPa) bestimmt;
tr = 25.67 min (minor), tr = 25.93 min (major): 29% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.106
6 EXPERIMENTELLER TEIL
145
6.2.13 Asymmetrische Rhodium-katalysierte 1,4-Additionen
6.2.13.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift für die asymmetrische, Rhodium-
katalysierte 1,4-Addition: 3-Phenylcyclohexanon (19aa)
O
Ph19aa
In einer Glovebox wurden unter Argon [Rh(acac)2(C2H4)2] (3.10 mg, 12.0 μmol, 3 Mol-
%) und Diphosphin 87a (9.07 mg, 12.4 μmol, 3.1 Mol-%) in ein Schlenk-Rohr gefüllt.
Nach Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox wurde Phenylboronsäure (17a, 244
mg, 2.00 mmol, 5.0 Äquiv.) zugegeben und die Mischung in Dioxan/Wasser (10:1, 1.1
mL) gelöst. 2-Cyclohexen-1-on (18a, 38.5 mg, 39.0 μL, 0.400 mmol, 1.0 Äquiv.) wurde
zugegeben und die Lösung 5 h auf 100 °C erhitzt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum
entfernt und der braune Rückstand in EtOAc (5 mL) und ges. wäßr. NaHCO3 (5 mL) ge-
löst. Die wäßr. Phase wurde mit EtOAc (10 mL) extrahiert und die vereinigten
organischen Phasen wurden über MgSO4 getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittel
im Vakuum und Reinigung des Rohprodukts per Flash-Chromatographie (Kieselgel,
Pentan/EtOAc 6:1) erhielt man 3-Phenylcyclohexanon (19aa) als farbloses Öl (65 mg,
93%).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.73–1.91 (m, 2H, CH2), 2.08–2.17 (m, 2H, CH2), 2.34–2.63 (m, 4H, CH2), 3.01 (mc,
1H, CH), 7.22–7.26 (m, 3H, Ph-H), 7.31–7.36 (m, 2H, Ph-H).
HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC-Analyse an einer DAICEL
CHIRALCEL OD-H Säule bestimmt: Heptan/2-PrOH 99:1, 0.5 mL/min, 220 nm, 10 °C, tr =
33.73 min (S), tr = 35.58 min (R): 95% ee (R).
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b
6 EXPERIMENTELLER TEIL
146
6.2.13.2 3-(4-Methylphenyl)cyclohexanone (19ab)
O
19abMe
Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ab mit 4-Tolylboronsäure (272 mg, 2.00 mmol, 5.0
Äquiv.) nach 24 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (50 mg, 67%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.70–1.90 (m, 2H, CH2), 2.04–2.18 (m, 2H, CH2), 2.31–2.62 (m, 4H, CH2), 2.33 (s,
3H, CH3), 2.98 (mc, 1H, CH), 7.09–7.16 (m, 4H, Ar-H).
HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD, Heptan/2-PrOH 95:5, 0.9 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =
6.69 min (minor), tr = 7.20 min (major): 92% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b
6.2.13.3 3-(4-Trifluoromethylphenyl)cyclohexanon (19ac)
O
19acF3C
Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ac mit 4-Trifluoromethylphenylboronsäure (380 mg,
2.00 mmol, 5.0 Äquiv.) nach 15 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (97 mg, 99%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.76–1.94 (m, 2H, CH2), 2.04–2.21 (m, 2H, CH2), 2.34–2.64 (m, 4H, CH2), 3.08 (mc,
1H, CH), 7.34 (d, J = 8.1 Hz, 2H, Ar-H), 7.59 (d, J = 8.1 Hz, 2H, Ar-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 90:10, 0.5 mL/min, 220 nm, 20 °C,
tr = 19.94 min (major), tr = 21.83 min (minor): 92% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b
6 EXPERIMENTELLER TEIL
147
6.2.13.4 3-(4-Chlorphenyl)cyclohexanon (19ad)
O
19adCl
Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ad mit 4-Chlorphenylboronsäure (313 mg, 2.00
mmol, 5.0 Äquiv.) nach 15 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (82 mg, 99%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.69–1.89 (m, 2H, CH2), 2.04–2.19 (m, 2H, CH2), 2.32–2.61 (m, 4H, CH2), 2.99 (tt,
J = 11.7, 4.0 Hz, 1H, CH), 7.13–7.17 (m, 2H, Ar-H), 7.28–7.32 (m, 2H, Ar-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OJ, Heptan/2-PrOH 99.5:0.5, 1.0 mL/min, 220 nm, 20 °C,
tr = 41.07 min (minor), tr = 46.27 min (major): 97% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.179
6.2.13.5 3-(2-Toluyl)cyclohexanon (19ae)
O
19ae
Me
Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ae mit 2-Tolylboronsäure (272 mg, 2.00 mmol, 5.0
Äquiv.) nach 16 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (81 mg, 99%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.77–1.90 (m, 2H, CH2), 1.98–2.05 (m, 1H, CHH), 2.15–2.21 (m, 1H, CHH), 2.33 (s,
3H, CH3), 2.36–2.53 (m, 4H, CH2), 3.17–3.26 (m, 1H, CH), 7.11–7.25 (m, 4H, Ar-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 99:1, 0.6 mL/min, 215 nm, 20 °C, tr =
26.00 min (minor), tr = 27.32 min (major): 90% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.122a
6 EXPERIMENTELLER TEIL
148
6.2.13.6 3-(3-Methoxyphenyl)cyclohexanon (19af)
O
19af
MeO
Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19af mit 3-Methoxyphenylboronsäure (304 mg, 2.00
mmol, 5.0 Äquiv.) nach 17 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (58 mg, 71%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.71–1.89 (m, 2H, CH2), 2.01–2.18 (m, 2H, CH2), 2.33–2.62 (m, 4H, CH2), 2.98 (tt,
J = 11.7, 3.8 Hz, 1H, CH), 3.81 (s, 3H, OCH3), 6.76–6.83 (m, 3H, Ar-H), 7.23–7.27 (m,
1H, Ar-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OJ, Heptan/2-PrOH 90:10, 1.0 mL/min, 215 nm, 20 °C, tr =
14.30 min (major), tr = 16.60 min (minor): 93% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b
6.2.13.7 3-(4-Methoxyphenyl)cyclohexanon (19ag)
O
19agMeO
Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ag mit 4-Methoxyphenylboronsäure (304 mg, 2.00
mmol, 5.0 Äquiv.) nach 17 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (38 mg, 47%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.70–1.86 (m, 2H, CH2), 2.04–2.17 (m, 2H, CH2), 2.32–2.60 (m, 4H, CH2), 2.97 (tt,
J = 11.8, 3.9 Hz, 1H, CH), 3.80 (s, 3H, OCH3), 6.85–6.89 (m, 2H, Ar-H), 7.12–7.16 (m,
2H, Ar-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 97:3, 0.7 mL/min, 215 nm, 20 °C, tr =
18.96 min (major), tr = 20.20 min (minor): 82% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.122a
6 EXPERIMENTELLER TEIL
149
6.2.13.8 3-(1-Naphthyl)cyclohexanon (19ah)
O
19ah
Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ah mit 1-Naphthylboronsäure (344 mg, 2.00 mmol,
5.0 Äquiv.) nach 15 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (46 mg, 51%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.85–2.08 (m, 2H, CH2), 2.16–2.29 (m, 2H, CH2), 2.41–2.81 (m, 4H, CH2), 3.87 (tt,
J = 11.1, 3.7 Hz, 1H, CH), 7.39–7.57 (m, 4H, Ar-H), 7.76 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Ar-H),
7.86–7.90 (m, 1H, Ar-H), 8.04 (d, J = 7.8 Hz, 1H, Ar-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD, Heptan/2-PrOH 99:1, 1.0 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =
12.72 min (minor), tr = 14.00 min (major): 85% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.180
6.2.13.9 3-[(E)-Styryl]cyclohexanon (19ai)
O
19ai
Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ai mit Phenylvinylboronsäure (296 mg, 2.00 mmol,
5.0 Äquiv.) nach 15 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (51 mg, 64%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.59–1.83 (m, 2H, CH2), 1.98–2.16 (m, 2H, CH2), 2.26–2.45 (m, 3H, CHH, CH2),
2.50–2.57 (m, 1H, CHH), 2.62–2.74 (m, 1H, CH), 6.16 (dd, J = 15.9, 6.8 Hz, 1H, =CH),
6.40 (dd, J = 15.9, 1.0 Hz, 1H, =CH), 7.20–7.37 (m, 5H, Ar-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL AS, Heptan/2-PrOH 90:10, 1.0 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =
10.54 min (major), tr = 12.04 min (minor): 35% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36c
6 EXPERIMENTELLER TEIL
150
6.2.13.10 3-Phenylcyclopentanon (19ba)
Ph19ba
O
Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ba mit Phenylboronsäure (244 mg, 2.00 mmol, 5.0
Äquiv.) nach 6 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (30 mg, 47%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.94–2.05 (m, 1H, CHH), 2.26–2.39 (m, 2H, CH2), 2.41–2.52 (m, 2H, CH2), 2.67 (dd,
J = 18.3, 7.6 Hz, 1H, CHH), 3.43 (tt, J = 11.3, 6.6 Hz, 1H, CH), 7.23–7.27 (m, 3H, Ph-H),
7.33–7.37 (m, 2H, Ph-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OB-H, Heptan/2-PrOH 99.5:0.5, 0.7 mL/min, 210 nm, 20 °C,
tr = 52.70 min (minor), tr = 54.80 min (major): 73% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b
6.2.13.11 3-Phenylcycloheptanon (19ca)
Ph
19ca
O
Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ca (Ansatzgröße 0.15 mmol) mit Phenylboronsäure
(91 mg, 0.75 mmol, 5.0 Äquiv.) nach 23 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (26 mg,
92%).1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.43–1.57 (m, 1H), 1.65–1.81 (m, 2H), 1.95–2.13 (m, 3H), 2.57–2.67 (m, 3H), 2.85–
2.98 (m, 2H), 7.18–7.23 (m, 3H, Ph-H), 7.27–7.33 (m, 2H, Ph-H).
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD, Heptan/2-PrOH 95:5, 0.7 mL/min, 210 nm, 20 °C, tr =
13.63 min (minor), tr = 15.20 min (major): 35% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b
6 EXPERIMENTELLER TEIL
151
6.2.13.12 4-Phenylnonan-2-on (19da)
19da
O Ph
4
Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19da mit Phenylboronsäure (244 mg, 2.00 mmol, 5.0
Äquiv.) nach 6 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (85 mg, 97%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 0.79–0.84 (t, J = 6.7 Hz, 3H, CH2CH3), 1.05–1.27 (m, 6H, CH2), 1.50–1.67 (m, 2H,
CH2), 2.01 (s, 3H, COCH3), 2.71 (d, J =7.2 Hz, 2H, CH2), 3.14 (tt, J = 7.4, 7.2 Hz, 1H,
CHPh), 7.14–7.21 (m, 3H, Ph-H), 7.25–7.31 (m, 2H, Ph-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 99:1, 0.6 mL/min, 220 nm, 10 °C, tr =
9.80 min (major), tr = 10.84 min (minor): 69% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b
6.2.13.13 4-Phenyl-tetrahydropyran-2-on (19ea)
O
Ph19ea
O
Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19ea (Ansatzgröße 0.15 mmol) mit Phenylboronsäure
(91 mg, 2.00 mmol, 5.0 Äquiv.) nach 23 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (25 mg,
95%).1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.98–2.09 (m, 1H, CHH), 2.18 (dqd, J = 14.0, 4.1, 1.6 Hz, 1H, CHH), 2.63 (dd, J =
17.6, 10.8 Hz, 1H, CHH), 2.91 (ddd, J = 17.9, 6.0, 1.6 Hz, 1H, CHH), 3.24 (tt, J = 10.6,
5.0 Hz, 1H, CHH), 4.39 (td, J = 10.4, 3.9 Hz, 1H, CHH), 4.50 (dt, J = 11.5, 4.3 Hz, 1H,
CH), 7.21 (d, J = 7.4 Hz, 2H, Ph-H), 7.27 (t, J = 7.4 Hz, 1H, Ph-H), 7.36 (t, J = 7.4 Hz,
2H, Ph-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OG, Heptan/2-PrOH 80:20, 1.0 mL/min, 210 nm, 20 °C, tr =
21.76 min (major), tr = 26.37 min (minor): 88% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36d
6 EXPERIMENTELLER TEIL
152
6.2.13.14 5-Methyl-4-phenylhexan-2-on (19fa)
19fa
O Ph
Gemäß Abschnitt 6.2.13.1 wurde 19fa (Ansatzgröße 0.30 mmol) mit Phenylboronsäure
(183 mg, 1.50 mmol, 5.0 Äquiv.) in Gegenwart von Diphosphin 87c (7.8 mg, 9.9 μmol,
3.3 Mol-%) nach 23 h bei 100 °C als farbloses Öl erhalten (56 mg, 98%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 0.74 (d, J = 6.7 Hz, 3H, CH3), 0.93 (d, J = 6.7 Hz, 3H, CH3), 1.83 [dq, J = 13.5,
6.7 Hz, 1H, (CH3)2CH], 1.97 (s, 3H, CH3), 2.75–2.83 (m, 2H, CH2), 2.92 (ddd, J = 8.8,
7.6, 5.8 Hz, 1H, CHPh), 7.09–7.22 (m, 3H, Ar-H), 7.23–7.31 (m, 3H, Ar-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 98:2, 0.5 mL/min, 220 nm, 20 °C, tr =
12.35 min (minor), tr = 12.95 min (major): 18% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.36b
6.2.14 Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von
Enamiden
6.2.14.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur asymmetrischen, Rhodium-
katalysierten Hydrierung von Enamiden: N-(1-phenylethyl)acetamid
(137a).
137a
NH
O
In einer Glovebox wurden unter Argon [Rh(cod)2]BF4 (2.0 mg, 5.0 μmol, 1.0 Mol-%) und
Diphosphin 87a (4.0 mg, 5.5 μmol, 1.1 Mol-%) in ein Probegläschen gefüllt. Nach Ent-
nahme des Probegläschens aus der Glovebox löste man die Mischung in EtOAc (0.4 mL)
und ließ 20 min bei Raumtemperatur rühren. Man fügte eine Lösung von N-(1-phenyl-
vinyl)acetamid (136a, 81 mg. 0.50 mmol, 1.0 Äquiv.) in EtOAc (0.4 mL) hinzu und
plazierte das Probegläschen in einen mit Argon gefüllten Stahlautoklaven. Der Autoklav
wurde verschlossen und mit Wasserstoff gespült (3 x 10 bar), bevor der Autoklav
schließlich unter Wasserstoffdruck (10 bar) gesetzt wurde. Man ließ die Reaktion 16 h bei
6 EXPERIMENTELLER TEIL
153
Raumtemperatur rühren und nach vollständigem Umsatz (DC Analyse, Pentan/EtOAc
1:3) wurde die Mischung über einer kurzen mit Kieselgel gefüllten Säule filtriert (Elution
mit EtOAc). Nach Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum erhielt man N-(1-phenyl-
ethyl)acetamid als blaßgelben Feststoff (137a, 81 mg, 99%).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.49 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CHCH3), 1.99 (s, 3H, COCH3), 5.13 (dq, J = 7.4, 6.9 Hz, 1H,
CHCH3), 5.64 (br s, 1H, NH), 7.25–7.37 (m, 5H, Ph-H)
GC bzw. HPLC: Der Enantiomerenüberschuß wurde durch GC-Analyse an der chiralen
Säule FS Cyclodex -I/P (25 m x 0.2 mm) mit H2 als Trägergas bestimmt; tr = 49.35 min
(S), tr = 50.66 min (R) bzw. alternativ durch HPLC-Analyse an einer DAICEL CHIRALCEL
AS Säule, Heptan/2-PrOH 90:10, 1 mL/min, 220 nm, 20 °C, tr = 26.36 min (R), tr =
34.93 min (S): 93% ee (R).
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.121a
6.2.14.2 N-[1-(4-Chlorphenyl)ethyl]acetamid (137b)
137b
NH
O
Cl
Gemäß Abschnitt 6.2.14.1 wurde Acetamid 137b ausgehend von N-[1-(4-Chlor-
phenyl)vinyl]acetamid (136b, 98 mg, 0.50 mmol) nach Reinigung per Flash-Chromato-
graphie (Kieselgel, EtOAc) als farbloser Feststoff erhalten (83 mg, 84%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.46 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CHCH3), 1.98 (s, 3H, COCH3), 5.09 (dq, J = 7.0, 7.0 Hz, 1H,
CH), 5.70 (br s, NH), 7.19–7.34 (m, 4H, Ar-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL AS, Heptan/2-PrOH 90:10, 1 mL/min, 220 nm, tr = 22.58
min (minor), tr = 25.86 min (major): 91% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.122c
6 EXPERIMENTELLER TEIL
154
6.2.14.3 N-[1-(4-Methoxyphenyl)ethyl]acetamid (137c)
137c
NH
O
OMe
Gemäß Abschnitt 6.2.14.1 wurde Acetamid 137c (20 bar H2) ausgehend von N-[1-(4-
Methoxyphenyl)vinyl]acetamid (136c, 76 mg, 0.40 mmol) nach Reinigung per Flash-
Chromatographie (Kieselgel, EtOAc) als farbloser Feststoff erhalten (62 mg, 80%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.47 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CHCH3), 1.97 (s, 3H, COCH3), 3.80 (s, 3H, OCH3), 5.08 (dq,
J = 7.1, 7.0 Hz, 1H, CH), 5.61 (br s, 1H, NH), 6.92–6.82 (m, 2H, Ar-H), 7.20–7.29 (m,
2H, Ar-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD, Heptan/2-PrOH 90:10, 1.0 mL/min, 220 nm, tr = 9.73
min (major), tr = 11.43 min (minor): 85% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.121a
6.2.14.4 N-[1-(4-Trifluormethyl)ethyl]acetamid (137d)
137d
NH
O
CF3
Gemäß Abschnitt 6.2.14.1 wurde Acetamid 137d ausgehend von N-[1-(4-Trifluor-
methyl)vinyl]acetamid (136d, 57 mg, 0.25 mmol) als farbloser Feststoff erhalten (51 mg,
90%).1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.50 (d, J = 7.0 Hz, 3H, CHCH3), 2.01 (s, 3H, COCH3), 5.16 (dq, J = 7.2, 7.2 Hz, 1H,
CH), 5.68 (br s, 1H, NH), 7.43 (d, J = 8.1 Hz, 2H, Ar-H), 7.59 (d, J = 8.4 Hz, 2H, Ar-H) 19F-NMR (376 MHz, CDCl3):
= –62.54 (s)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL AS, Heptan/2-PrOH 90:10, 1.0 mL/min, 205 nm, 20 °C, tr =
15.52 min (minor), tr = 17.80 min (major): 89% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.121a
6 EXPERIMENTELLER TEIL
155
6.2.14.5 N-[1-(4-Tolyl)propyl]acetamid (137e)
137e
NH
O
Me
Gemäß Abschnitt 6.2.14.1 wurde Acetamid 137e (20 bar H2) ausgehend von N-[1-(4-
Tolylprop-1-enyl)acetamid (136e, 47 mg, 0.25 mmol, E/Z 2:1) als farbloser Feststoff er-
halten (47 mg, 99%). 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 0.87 (t, J = 7.3 Hz, 3H, CH2CH3), 1.69–1.92 (m, 2H, CH2), 1.97 (s, 3H, COCH3),
2.33 (s, 3H, ArCH3), 4.85 (dt, J = 7.7, 7.7 Hz, 1H, CH), 5.59 (br s, 1H, NH), 7.09–7.22
(m, 4H, Ar-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 95:5, 0.55 mL/min, 220 nm, tr =
16.63 min (major), tr = 19.70 min (minor): 91% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.181
6.2.14.6 N-(1-Phenylpropyl)acetamid (137f)
137f
NH
O
Gemäß Abschnitt 6.2.14.1 wurde Acetamid 137f ausgehend von N-(1-Phenylprop-1-
enyl)acetamid (136f, 44 mg, 0.25 mmol, E/Z 2:1) als farbloser Feststoff erhalten (41 mg,
93%).1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 0.89 (t, J = 7.4 Hz, 3H, CH2CH3), 1.71–1.93 (m, 2H, CH2), 1.99 (s, 3H, COCH3),
4.89 (dt, J = 7.5, 7.5 Hz, 1H, CH), 5.65 (br s, 1H, NH), 7.26 7.35 (m, 5H, Ar-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 90:10, 0.55 mL/min, 220 nm, 20 °C,
tr = 17.90 min (major), tr = 20.57 min (minor): 68% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.121a
6 EXPERIMENTELLER TEIL
156
6.2.14.7 N-(2,3-Dihydro-1H-inden-1-yl)acetamid (137g)
137g
NH
O
Gemäß Abschnitt 6.2.14.1 wurde Acetamid 137g (50 bar H2) ausgehend von N-(1H-
Inden-3-yl)acetamid (136g, 69 mg, 0.40 mmol) als farbloser Feststoff erhalten (35 mg,
41%).1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.80 (dddd, J = 13.0, 8.7, 8.0, 7.1 Hz, 1H, CHH), 2.03 (s, 3H, CH3), 2.60 (dddd, J =
12.9, 8.1, 7.6, 4.1 Hz, 1H, CHH), 2.87 (td, J = 16.0, 8.0, 8.0 Hz, 1H, CHH), 2.98 (ddd,
J = 16.0, 8.8, 4.2 Hz, 1H, CHH), 5.48 (ddd, J = 7.6, 7.6 Hz, 1H, CH), 5.67 (br s, 1H,
NH), 7.16–7.33 (m, 4H, Ar-H)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH 90:10, 0.55 mL/min, 210 nm, 20 °C,
tr = 28.24 min (minor), tr = 33.31 min (major): 6% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.121b
6.2.14.8 N-(3,3-Dimethyl-2-butyl)acetamid (137h)
tBu
NH
O
137h
Gemäß Abschnitt 6.2.14.1 wurde Acetamid 137h (20 bar H2) ausgehend von N-(3,3-
Dimethylbut-1-en-2-yl)acetamid (136h, 71 mg, 0.50 mmol) nach Reinigung per Flash-
Chromatographie (Kieselgel, EtOAc) als farbloser Feststoff erhalten (23 mg, 33%). 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 0.89 (s, 9H, tBu), 1.05 (d, J = 6.6 Hz, CH3CH), 1.97 (s, 3H, COCH3), 3.87 (dq, J =
9.9, 6.9 Hz, CH), 5.23 (m, NH)
GC: FS-Cyclodex I/P, 80 kPa H2, tr = 80.39 min (minor), tr = 80.97 min (major): 5% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.121b
6 EXPERIMENTELLER TEIL
157
6.2.15 Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydroacylierungen
6.2.15.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur asymmetrischen, endo-selek-
tiven, Rhodium-katalysierten Hydoacylierung: (+)-endo-Bicyclo-
[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2-hydroxyphenyl)methanon [(+)-endo-64a]
O
OH
H
endo-64a
In einer Glovebox wurden unter Argon [Rh(acac)(C2H4)2] (3.87 mg, 15.0 mol, 5 Mol-%)
und (S)-MonoPhos (26a, 10.8 mg, 30.0 mmol, 10 Mol-%) in einem Schlenk-Rohr ge-
mischt und nach Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox in 1,2-Dichlorethan
(2 mL) gelöst. Man ließ die blaßgelbe Lösung 40 min bei Raumtemperatur rühren.
Norbornadien (62a, 0.183 mL, 1.80 mmol, 6.0 Äquiv.) und Salicylaldehyd (61a, 0.032
mL, 0.300 mmol, 1.0 Äquiv.) wurden hinzugefügt, das Schlenkrohr wurde verschlossen
und 60 min auf 80 °C erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur entfernte man das
Lösungsmittel im Vakuum und reinigte das Rohprodukt (dr 98:2) per Flash-Chromato-
graphie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 50:1). Man erhielt das Keton endo-64a (57 mg, 89%)
als farbloses Öl, das nach einiger Zeit kristallisierte.
Schmelzpunkt: 42 44 °C
[ ]D22 = (c = 0.65, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.45 1.57 (m, 2H, CH2), 1.63 (ddd, J = 11.6, 4.5, 2.3 Hz, 1H, CHH), 1.98 (ddd, J =
11.6, 9.1, 3.7 Hz, 1H, CHH), 2.99 (s, 1H, CH), 3.29 (s, 1H, CH), 3.90 (ddd, J = 9.0, 4.2,
3.7 Hz, 1H, CH), 5.86 (dd, J = 5.6, 2.9 Hz, 1H, =CH), 6.22 (dd, J = 5.6, 3.1 Hz, 1H,
=CH), 6.91 (ddd, J = 8.3, 7.2, 1.2 Hz, 1H, Ar-H), 6.97 (dd, J = 8.4, 1.2 Hz, 1H, Ar-H),
7.45 (ddd, J = 8.5, 7.2, 1.7 Hz, 1H, Ar-H), 7.92 (dd, J = 8.1, 1.7 Hz, 1H, Ar-H), 12.39 (s,
1H, OH) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 29.3 (CH2), 43.0 (CH), 47.0 (CH), 48.1 (CH), 50.1 (CH2), 118.4 (CH), 118.6 (CH),
119.2 (C), 129.9 (CH), 131.6 (CH), 135.7 (CH), 137.2 (CH), 162.4 (C), 206.7 (C)
IR (KBr):
= 3058, 2974, 2871, 1636, 1487, 1447, 1352, 1282, 1237, 1203, 1158, 1033, 757, 717
6 EXPERIMENTELLER TEIL
158
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 214 (M+, 34), 149 [(M –C5H6)+, 56], 148 (42), 147 (100), 121 [(M C7H9)
+,
95), 66 (49)
Elementaranalyse (C14H14O2):
Ber.: C 78.48, H 6.59
Gef.: C 78.40, H 6.75
HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD-H, Heptan/2-PrOH 98:2, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C,
tr = 10.8 min (+), tr = 11.7 min (–): 41% ee (+).
6.2.15.2 (+)-endo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(3,5-dichlor-2-hydroxyphenyl)-
methanon [(+)-endo-10b]
O
OH
H
endo-64b
Cl
Cl
Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde 64b ausgehend von 3,5-Dichlorsalicylaldehyd (61b, 38
mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 30 min bei 80 °C als farbloser Feststoff erhalten (55
mg, 97%, exo/endo 9:91).
Schmelzpunkt: 54 56 °C
[ ]D22 = (c = 0.40, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.48 1.57 (m, 2H, CH2), 1.62 (ddd, J = 11.6, 4.4, 2.5 Hz, 1H, CHH), 2.00 (ddd, J =
11.7, 9.1, 3.7 Hz, 1H, CHH), 3.02 (s, 1H, CH), 3.29 (s, 1H, CH), 3.83 (ddd, J = 9.0, 4.1,
3.7 Hz, 1H, CH), 5.83 (dd, J = 5.7, 2.9 Hz, 1H, =CH), 6.24 (dd, J = 5.6, 3.1 Hz, 1H,
=CH), 7.56 (dd, J = 2.5, 0.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.81 (d, J = 2.5 Hz, 1H, Ar-H), 12.88 (s, 1H,
OH)13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 29.5 (CH2), 43.0 (CH), 47.5 (CH), 48.3 (CH), 50.2 (CH2), 120.3 (C), 123.1 (C), 124.0
(C), 127.8 (CH), 131.3 (CH), 135.3 (CH), 137.7 (CH), 156.9 (C), 205.9 (C)
IR (KBr):
= 2988, 2935, 2861, 1646, 1592, 1441, 1371, 1336, 1274, 1218, 1171, 1142, 1101,
811, 739, 709
6 EXPERIMENTELLER TEIL
159
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 284 [(M+2)+, 26], 282 (M+, 49), 219 (40), 218 [(M+2–C5H6)+, 55], 217 [(M+1–
C5H6)+, 100], 216 [(M–C5H6)
+, 82], 215 [(M–1–C5H6)+, 85], 191 [(M+2–C7H9)
+, 28], 189
[(M–C7H9)+, 58], 66 (C5H6
+, 74)
Elementaranalyse (C14H12Cl2O2):
Ber.: C 59.39, H 4.27
Gef.: C 59.45, H 4.17
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan, 0.5 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr = 27.6 min (–),
tr = 30.5 min (+): 42% ee (+).
6.2.15.3 (+)-endo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2-hydroxy-5-nitrophenyl)-
methanon [(+)-endo-64c]
O
OH
H
endo-64c
O2N
Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde 64c ausgehend von 5-Nitrosalicylaldehyd (61c, 33 mg,
0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 30 min bei 80 °C als blaßgelber Feststoff erhalten (42 mg,
81%, exo/endo 5:95).
Schmelzpunkt: 133 136 °C
[ ]D22 = (c = 0.49, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.57 (d, J = 1.3 Hz, 2H, CH2), 1.63 (dd, J = 11.8, 4.3 Hz, 1H, CHH), 2.08 (ddd, J =
11.4, 9.1, 3.6 Hz, 1H, CHH), 3.04 (s, 1H, CH), 3.34 (s, 1H, CH), 3.95 (dt, J = 8.8, 3.9 Hz,
1H, CH), 5.85 (dd, J = 5.6, 2.8 Hz, 1H, =CH), 6.24 (dd, J = 5.6, 3.1 Hz, 1H, =CH), 7.07
(d, J = 9.2 Hz, 1H, Ar-H), 8.33 (dd, J = 9.2, 2.7 Hz, 1H, Ar-H), 8.88 (d, J = 2.7 Hz, 1H,
Ar-H), 13.02 (s, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 29.4 (CH2), 43.0 (CH), 47.4 (CH), 48.2 (CH), 50.2 (CH2), 118.1 (C), 119.6 (CH),
126.5 (CH), 130.5 (CH), 131.4 CH), 137.9 (CH), 139.5 (C), 167.5 (C), 206.6 (C)
IR (KBr):
= 3462, 2968, 2946, 1638, 1583, 1516, 1476, 1369, 1338, 1288, 1245, 1190, 1112,
910, 840, 737, 700, 640
6 EXPERIMENTELLER TEIL
160
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 259 (M+, 28), 194 [(M+1–C5H6)+, 64], 166 [(M–C7H9)
+, 20], 148 (11), 120
(12), 93 [(M–C7H4NO4)+, 18], 66 (C5H6
+, 100]
Elementaranalyse (C14H13NO4):
Ber.: C 64.86, H 5.05, N 5.40
Gef.: C 64.58, H 5.17, N 5.37
HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD, Heptan/2-PrOH 95:5, 1.0 mL/min, 220 nm, 20 °C, tr =
10.9 min (+), tr = 17.7 min (–): 40% ee (+).
6.2.15.4 (+)-endo-(2-Amin-3,5-dibromphenyl)(bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl)-
methanon [(+)-endo-64d]
O
NH2
H
endo-64d
Br
Br
Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde 64d ausgehend von 2-Amin-3,5-dibrombenzaldehyd
(61d, 55.8 mg, 0.200 mmol, 1.0 Äquiv.), [Rh(acac)(C2H4)2] (10.3 mg, 40.0 μmol, 20 Mol-
%), (S)-MonoPhos (26a, 28.7 mg, 80.0 μmol, 40 Mol-%) und K3PO4 (8.5 mg, 40 μmol,
20 Mol-%) nach 14 h bei 80 °C als gelbes Öl erhalten (68 mg, 92%, exo/endo 5:95).
[ ]D22 = (c = 0.34, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.37 1.52 (m, 2H, CH2), 1.57 (ddd, J = 11.3, 4.3, 2.1 Hz, 1H, CHH), 1.96 (ddd, J =
11.7, 9.2, 3.7 Hz, 1H, CHH), 2.96 (s, 1H, CH), 3.22 (s, 1H, CH), 3.79 (dt, J = 8.8, 4.0 Hz,
1H, CH), 5.84 (dd, J = 5.6, 2.9 Hz, 1H, =CH), 6.19 (dd, J = 5.6, 3.1 Hz, 1H, =CH), 6.80
(br s, 2H, NH2), 7.67 (d, J = 2.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.96 (d, J = 2.1 Hz, 1H, Ar-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 29.8 (CH2), 43.0 (CH), 47.8 (CH), 47.9 (CH), 50.0 (CH2), 105.8 (C), 111.8 (C), 119.7
(C), 131.8 (CH), 132.7 (CH), 137.0 (CH), 138.6 (CH), 146.2 (C), 201.5 (C)
IR (CHCl3):
= 3471, 3327, 3064, 2971, 2870, 1651, 1598, 1563, 1526, 1436, 1340, 1204, 1070,
874, 835, 755, 696, 542
6 EXPERIMENTELLER TEIL
161
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 373 [(M+2)+, 24], 371 (M+, 50), 369 [(M–2)+, 25], 307 (45), 306 (62), 305
[(M–C5H6)+, 97], 304 (100), 303 (50), 302 (48), 280 (14), 278 (30), 276 (16)
Elementaranalyse (C14H13Br2NO):
Ber.: C 45.32, H 3.53, N 3.77
Gef.: C 45.46, H 3.54, N 4.04
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan/2-PrOH, 99:1, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C,
tr = 15.5 min (–), tr = 16.8 min (+): 41% ee (+).
6.2.15.5 (+)-endo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2-hydroxynaphthalen-1-yl)-
methanon [(+)-endo-64e]
O
OH
H
endo-64e
Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde 64e ausgehend von 2-Hydroxy-1-naphthaldehyd (61e,
34 mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 40 min bei 80 °C als blaßgelbes Öl erhalten (53 mg,
99%, exo/endo 3:97).
[ ]D22 = (c = 0.46, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.32 1.46 (m, 2H, CH2), 1.52 (ddd, J = 11.6, 4.6, 2.5 Hz, 1H, CHH), 2.06 (ddd, J =
12.0, 9.2, 3.8 Hz, 1H, CHH), 2.92 (s, 1H, CH), 3.14 (s, 1H, CH), 4.11 4.21 (m, 1H, CH),
5.81 (dd, J = 5.6, 2.8 Hz, 1H, =CH), 6.20 (dd, J = 5.7, 3.1 Hz, 1H, =CH), 7.13 (d, J =
9.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.78 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.84 (d, J = 9.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.38
(dd, J = 8.0, 7.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.54 (ddd, J = 8.5, 7.0, 1.5 Hz, 1H, Ar-H), 8.12 (d, J =
8.6 Hz, 1H, Ar-H), 11.26 (s, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 31.2 (CH2), 43.0 (CH), 47.3 (CH), 49.8 (CH2), 52.4 (CH), 116.9 (C), 119.4 (CH),
123.7 (CH), 124.5 (CH), 127.6 (CH), 128.6 (C), 129.1 (CH), 131.4 (C), 132.5 (CH),
135.4 (CH), 137.7 (CH), 159.7 (C), 209.6 (C)
IR (CHCl3):
= 3360, 2972, 2872, 1744, 1673, 1625, 1578, 1512, 1463, 1435, 1349, 1272, 1241,
1183, 1100, 916, 819, 754, 716
6 EXPERIMENTELLER TEIL
162
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 264 (M+, 44), 198 [(M–C5H6)+, 36], 197 (37), 171 [(M–C7H9)
+, 100], 170 (41),
144 [(M+H–C8H9O)+, 21], 115 (29)
HRMS (C18H16O2):
Ber.: 264.1150
Gef.: 264.1152
HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD-H, Heptan/2-PrOH, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =
20.1 min (+), tr = 26.9 min (–): 32% ee (+).
6.2.15.6 (+)-endo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2-hydroxy-5-methylphenyl)-
methanon [(+)-endo-64f]
O
OH
H
endo-64f
Me
Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde 64f ausgehend von 5-Methylsalicylaldehyd (61f, 27 mg,
0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 60 min bei 80 °C als farbloses Öl erhalten (45 mg, 99%,
exo/endo 1.6:98.4).
[ ]D23 = (c = 0.37, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz):
= 1.49 1.54 (m, 2H, CH2), 1.59 1.69 (m, 1H, CHH), 1.97 (ddd, J = 11.5, 9.1, 3.7 Hz,
1H, CHH), 2.34 (s, 3H, ArCH3), 3.00 (br s, 1H, CH), 3.30 (br s, 1H, CH), 3.89 (ddd, J =
9.1, 4.4, 3.5 Hz, 1H, CH), 5.86 (dd, J = 5.6, 2.9 Hz, 1H, =CH), 6.22 (dd, J = 5.6, 3.1 Hz,
1H, =CH), 6.88 (d, J = 8.5 Hz, 1H, Ar-H), 7.24 7.31 (m, 1H, Ar-H), 7.69 (d, J = 1.5 Hz,
1H, Ar-H), 12.20 (s, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz):
= 20.7 (CH3), 29.3 (CH2), 43.0 (CH), 46.9 (CH), 48.1 (CH), 50.2 (CH2), 118.3 (CH),
119.0 (C), 127.7 (C), 129.7 (CH), 131.7 (CH), 136.9 (CH), 137.3 (CH), 160.5 (C), 206.8
(C)
IR (CHCl3):
= 2973, 2868, 1639, 1613, 1486, 1353, 1285, 1214, 1189, 825, 802, 775, 714, 670, 537
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 228 (M+, 41), 161 [(M 1-C5H6)+, 100], 135 [(M C7H9)
+, 66], 77 (15)
6 EXPERIMENTELLER TEIL
163
HRMS (C15H16O2):
Ber.: 228.1150
Gef.: 228.1151
HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD-H, Heptan/2-PrOH 98:2, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =
11.3 min (+), tr = 14.1 min ( ): 11% ee (+).
6.2.15.7 (+)-endo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(3,5-di-tert-butyl-2-hydroxy-
phenyl)methanon [(+)-endo-64g]
O
OH
H
endo-64g
tBu
tBu
Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde 64g ausgehend von 3,5-Di-tert-butylsalicylaldehyd
(61g, 47 mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 19 h bei 80 °C als farbloser Feststoff erhalten
(60 mg, 92%, exo/endo 4:96).
Schmelzpunkt: 68 70 °C
[ ]D23 = (c = 0.27, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz):
= 1.35 (s, 9H, CH3), 1.42 (s, 9H, CH3), 1.52 (m, 2H, CH2), 1.62 (dd, J = 11.5, 4.6 Hz,
1H, CHH), 2.02 (ddd, J = 11.4, 9.2, 3.7 Hz, 1H, CHH), 2.98 (br s, 1H, CH), 3.29 (br s,
1H, CH), 3.91 (ddd, J = 9.2, 4.4, 3.6 Hz, 1H, CH), 5.93 (dd, J = 5.6, 3.0 Hz, 1H, =CH),
6.20 (dd, J = 5.6, 3.1 Hz, 1H, =CH), 7.53 (d, J = 2.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.76 (d, J = 2.1 Hz,
1H, Ar-H), 13.06 (d, J = 0.5 Hz, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz):
= 29.4 (CH3, 3C), 29.9 (CH2), 31.4 (CH3, 3C), 34.3 (C), 35.2 (C), 42.9 (CH), 47.4 (CH),
47.9 (CH), 50.0 (CH2), 118.3 (C), 123.8 (CH), 130.7 (CH), 132.3 (CH), 137.0 (CH),
138.0 (C), 139.6 (C), 160.2 (C), 207.6 (C)
IR (KBr):
= 2959, 2909, 2870, 1624, 1437, 1390, 1270, 1246, 1201, 1173, 821, 684
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 326 (M+, 32), 260 [(M C5H6)+, 69], 245 (100), 233 [(M C7H9)
+, 71], 189 (19),
57 (19)
6 EXPERIMENTELLER TEIL
164
HRMS (C22H30O2):
Ber.: 326.2246
Gef.: 326.2245
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OG, Heptan, 0.7 mL/min, 254 nm, 10 °C, tr = 7.2 min (+),
tr = 8.1 min ( ): 35% ee (+).
6.2.15.8 (+)-endo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2,3-dihydroxyphenyl)methanon
[(+)-endo-64h]
H
O
OHOH
endo-64h
Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde 64h ausgehend von 2,3-Dihydroxybenzaldehyd (61h,
28 mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 60 min bei 80 °C als blaßgelber Feststoff erhalten
(45 mg, 98%, exo/endo 5:95).
Schmelzpunkt: 91–94 °C
[ ]D22 = +115.4 (c = 0.43 CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.45–1.56 (m, 2H, CH2), 1.63 (ddd, J = 11.6, 4.5, 2.4 Hz, 1H, CHH), 1.97 (ddd, J =
11.6, 9.1, 3.7 Hz, 1H, CHH), 3.00 (s, 1H, CH), 3.31 (s, 1H, CH), 3.90 (ddd, J = 9.0, 4.3,
3.6 Hz, 1H, CH), 5.75 (br s, 1H, OH), 5.85 (dd, J = 5.6, 2.9 Hz, 1H, =CH), 6.23 (dd, J =
5.6, 3.1 Hz, 1H, =CH), 6.89–6.79 (m, 1H, Ar-H), 7.11 (dd, J = 7.9, 1.4 Hz, 1H, Ar-H),
7.47 (dd, J = 8.2, 1.4 Hz, 1H, Ar-H), 12.63 (s, 1H, OH) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 29.3 (CH2), 43.1 (CH), 47.2 (CH), 48.3 (CH), 50.2 (CH2), 118.6 (CH), 119.1 (C),
119.6 (CH), 120.7 (CH), 131.5 (CH), 137.4 (CH), 145.4 (C), 149.6 (C), 207.2 (C)
IR (KBr):
= 3488, 2967, 2864, 1631, 1449, 1366, 1327, 1269, 1197, 1064, 1044, 905, 846, 765,
708, 570, 529, 490
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 230 (M+, 35), 212 (9), 164 [(M–C5H6)+, 100], 146 (9), 137 [(M–C7H9)
+, 40]
6 EXPERIMENTELLER TEIL
165
Elementaranalyse (C14H14O3):
Ber.: C 73.03, H 6.13
Gef.: C 73.04, H 6.21
HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD-H, Heptan/2-Propanol 99:1, 0.5 mL/min, 230 nm, 20 °C,
tr = 47.2 min (+), tr = 48.8 min ( ): 54% ee (+).
6.2.15.9 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur exo-selektiven, Rhodium-
katalysierten, asymmetrischen Hydoacylierung von Norbornadien: (–
)-exo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2-hydroxyphen-yl)methanon [(–)-
exo-64a]
OH O
H
exo-64a
In einer Glovebox wurden unter Argon [Rh(acac)(C2H4)2] (2.58 mg, 10.0 mol, 5 Mol-%)
und Taniaphos 178b (7.83 mg, 11.0 mol, 5.5 Mol-%) in einem Schlenk-Rohr gemischt
und nach Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox in 1,2-Dichlorethan (1 mL)
gelöst. Man ließ die rotbraune Lösung 30 min bei Raumtemperatur rühren. Norbornadien
(62a, 0.122 mL, 1.20 mmol, 6.0 Äquiv.) und Salicylaldehyd (61a, 21 μL, 0.20 mmol, 1.0
Äquiv.) wurden hinzugefügt, das Schlenkrohr wurde verschlossen und 13 h auf 80 °C
erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur entfernte man das Lösungsmittel im
Vakuum und reinigte das Rohprodukt (dr 84:16) per Flash-Chromatopraphie (Kieselgel,
Pentan/EtOAc 50:1). Man erhielt das Keton exo-64a (33 mg, 76%) als farbloses Öl.
[ ]D21 = –43.4 (c = 0.15, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.39 1.47 (m, 1H, CHH), 1.47 1.58 (m, 2H, CH2), 2.01 (ddd, J = 11.6, 4.9, 3.6 Hz,
1H, CHH), 2.99 (s, 1H, CH), 3.11 (s, 1H, CH), 3.16 (ddd, J = 9.1, 4.9, 1.0 Hz, 1H, CH),
6.19 6.32 (m, 2H, =CH), 6.89 (ddd, J = 8.3, 7.2, 1.2 Hz, 1H, Ar-H), 6.98 (dd, J = 8.4,
1.1 Hz, 1H, Ar-H), 7.45 (ddd, J = 8.5, 7.2, 1.7 Hz, 1H, Ar-H), 7.77 (dd, J = 8.1, 1.7 Hz,
1H, Ar-H), 12.49 (s, 1H, OH) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 31.2 (CH2), 42.1 (CH), 46.3 (CH), 46.3 (CH), 46.5 (CH2), 118.4 (CH), 118.7 (CH),
119.2 (C), 130.0 (CH), 135.7 (CH), 135.8 (CH), 138.6 (CH), 162.5 (C), 208.7 (C)
6 EXPERIMENTELLER TEIL
166
IR (CHCl3):
= 3059, 2976, 2872, 2362, 2335, 1636, 1579, 1487, 1447, 1350, 1287, 1237, 1203,
1157, 756, 714, 662
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 214 (M+, 35), 149 [(M+H–C5H6)+, 70], 148 (47), 147 (100), 121 [(M–C7H9)
+,
79], 66 (C5H6+, 31)
HRMS (C14H14O2):
Ber.: 214.0994
Gef.: 214.0994
Der Enantiomerenüberschuß wurde nach der Hydrierung des Produktes zu exo-63a
bestimmt (siehe Kap. 6.2.15.13, S. 169).
6.2.15.10 ( )-exo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(3,5-dichlor-2-hydroxyphenyl)-
methanon [( )-exo-64b]
OH O
H
exo-64b
Cl
Cl
Gemäß Abschnitt 6.2.15.9 wurde exo-64b ausgehend von 3,5-Dichlorsalicylaldehyd (61b,
29 mg, 0.15 mmol, 1.0 Äquiv.) und Walphos 175d (8.6 mg, 8.3 μmol, 5.5 Mol-%) nach
30 min bei 80 °C (exo/endo 96:4) und anschließender Reinigung per Flash-Chromato-
graphie (Pentan/EtOAc 20:1) als farbloser Feststoff (40 mg, 94%) erhalten.
Schmelzpunkt: 86–88 °C
[ ]D22 = +65.3 (c = 0.35, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.44–1.60 (m, 3H, CHH, CH2), 1.98 (ddd, J = 11.6, 4.9, 3.6 Hz, 1H, CHH), 3.02 (br s,
1H, CH), 3.07 (ddd, J = 9.2, 5.0, 0.8 Hz, 1H, CH), 3.11 (br s, 1H, CH), 6.27 (mc, 2H,
=CH), 7.56 (d, J = 2.5 Hz, 1H, Ar-H), 7.64 (d, J = 2.5 Hz, 1H, Ar-H), 12.99 (s, 1H, OH) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 31.6 (CH2), 42.2 (CH), 46.3 (CH), 46.6 (CH2), 46.8 (CH), 120.3 (C), 123.2 (C), 127.9
(CH), 135.4 (CH), 138.9 (CH), 157.1 (C), 208.1 (C)
IR (KBr):
= 3063, 2977, 2948, 2875, 1644, 1594, 1563, 1439, 1367, 1334, 1283, 1213, 1171,
1017, 900, 856, 800, 742, 721, 574, 558
6 EXPERIMENTELLER TEIL
167
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 284 [(M+2)+, 22], 283 [(M+1)+, 11], 282 (M+, 49), 219 (42), 218 [(M+2–
C5H6)+, 68], 217 [(M+1–C5H6)
+, 100], 216 [(M–C5H6)+, 98], 215 [(M–1–C5H6)
+, 80], 191
[(M+2–C7H9)+, 27], 189 [(M–C7H9)
+, 42], 66 (C5H6+, 63)
Elementaranalyse (C14H12Cl2O2):
Ber.: C 59.39, H 4.27
Gef.: C 59.49, H 4.18
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr = 25.9 min (–),
tr = 28.5 min (+): 80% ee (+).
6.2.15.11 ( )-exo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2-hydroxy-5-nitrophenyl)-
methanon [( )-exo-64c]
OH O
H
exo-64cNO2
Gemäß Abschnitt 6.2.15.9 wurde exo-64c ausgehend von 5-Nitrosalicylaldehyd (61c, 25
mg, 0.15 mmol, 1.0 Äquiv.) und Walphos 175d (8.6 mg, 8.3 μmol, 5.5 Mol-%) nach 30
min bei 80 °C (exo/endo >99:1) und anschließender Reinigung per Flash-Chromato-
graphie (Pentan/EtOAc 20:1) als farbloser Feststoff (37 mg, 95%) erhalten.
Schmelzpunkt: 90–92°C
[ ]D22 = +89.1 (c = 0.38, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.45 1.51 (m, 1H, CHH), 1.54 (br d, J = 9.4 Hz, 1H, CHH), 1.65 (ddd, J = 11.6, 9.3,
2.5 Hz, 1H, CHH), 1.99 (ddd, J = 11.6, 4.9, 3.5 Hz, 1H, CHH), 3.05 (br s, 1H, CH), 3.14
(br s, 1H, CH), 3.20 (ddd, J = 9.3, 4.9, 0.9 Hz, 1H, CH), 6.23 6.36 (m, 2H, =CH), 7.09
(d, J = 9.2 Hz, 1H, Ar-H), 8.34 (dd, J = 9.2, 2.7 Hz, 1H, Ar-H), 8.73 (d, J = 2.7 Hz, 1H,
Ar-H), 13.11 (s, 1H, OH) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 31.6 (CH2), 42.2 (CH), 46.2 (CH), 46.6 (CH2), 46.7 (CH), 118.1 (C), 119.6 (CH),
126.5 (CH), 130.6 (CH), 135.6 (CH), 138.9 (CH), 139.4 (C), 167.4 (C), 208.5 (C)
IR (KBr):
= 2972, 1642, 1581, 1515, 1475, 1337, 1292, 1220, 1183, 1114, 824, 722
6 EXPERIMENTELLER TEIL
168
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 259 (M+, 22), 194 [(M+1 C5H6)+, 77], 166 (15), 148 (15), 120 (13), 93 (14), 66
(C5H6+, 100)
Elementaranalyse (C14H13NO4):
Ber.: C 64.86, H 5.05, N 5.40
Gef.: C 65.23, H 5.17, N 5.26
HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD-H, Heptan/2-PrOH 90:10, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C,
tr = 25.4 min (–), tr = 40.8 min (+): 82% ee (+).
Gemäß Abschnitt 6.2.15.1 wurde das Minderdiastereomer exo-64c ausgehend von
5-Nitrosalicylaldehyd (61c, 33 mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) mit [Rh(nbd)2]BF4 (15 mg,
0.040 mmol, 20 Mol-%) und (S)-MonoPhos (26a, 29 mg, 0.080 mmol, 40 Mol-%) nach
13 h bei Raumtemperatur (exo/endo 9:91) und anschließender Reinigung per Flash-
Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 50:1) als farbloser Feststoff erhalten (4 mg,
8%).
Schmelzpunkt: 87 88°C
[ ]D22 = (c = 0.11, CHCl3)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD-H, Heptan/2-PrOH 90:10, 0.5 mL/min, 254 nm, 20 °C,
tr = 23.7 min (–), tr = 38.5 min (+): 94% ee (–).
6.2.15.12 (+)-exo-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl(2,3-dihydroxyphenyl)methanon
[(+)-exo-64h]
OOHHO
H
exo-64h
Gemäß Abschnitt 6.2.15.9 wurde exo-64h ausgehend von 2,3-Dihydroxybenzaldehyd
(61h, 21 mg, 0.15 mmol, 1.0 Äquiv.) und Walphos 175d (8.7 mg, 8.3 μmol, 5.5 Mol-%)
nach 60 min bei 80 °C und anschließender Reinigung per Flash-Chromatographie
(Pentan/EtOAc 20:1) als gelbes Öl (35 mg, 99%, exo/endo 99:1) isoliert, das nach einer
Woche bei Raumtemperatur kristallisierte.
Schmelzpunkt: 83–85 °C
[ ]D22 = +43.1 (c = 0.12 in CHCl3)
6 EXPERIMENTELLER TEIL
169
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.40–1.57 (m, 3H, CHH, CH2), 2.02 (ddd, J = 11.6, 4.6, 3.7 Hz, 1H, CHH), 3.00 (s,
1H, CH), 3.11 (s, 1H, CH), 3.15 (dd, J = 9.0, 5.0 Hz, 1H, CH), 5.73 (br s, 1H, OH), 6.21–
6.30 (m, 2H, =CH), 6.81 (t, J = 8.0, 8.0 Hz, 1H, Ar-H), 7.08-7.15 (m, 1H, Ar-H), 7.28–
7.35 (m, 1H, Ar-H), 12.72 (s, 1H, OH) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 31.1 (CH2), 42.1 (CH), 46.5 (CH), 46.6 (CH, 2C), 118.7 (CH), 119.1 (C), 119.7 (CH),
120.7 (CH), 135.7 (CH), 138.7 (CH), 145,4 (C), 149.7 (C), 209.2 (C)
IR (KBr):
= 3484, 2963, 2874, 1629, 1449, 1328, 1272, 1193, 1060, 908, 748, 714, 570, 528
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 230 (M+, 20), 164[(M–C5H6)+, 100], 146 (7), 137 [(M–C7H9)
+, 26]
Elementaranalyse (C14H14O3):
Ber.: C 73.03, H 6.13
Gef.: C 73.01, H 6.16
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OJ, Heptan/2-PrOH 98:2, 0.7 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =
22.1 min (+), tr = 25.0 min (–): 55% ee (+).
6.2.15.13 Hydrierung des Ketons exo-64a: (–)-exo-Bicyclo[2.2.1]heptan-2-yl(2-
hydroxyphenyl)methanon [(–)-exo-63a]60,74b
OH O
H
exo-63a
Das Keton exo-64a (18 mg, 84 μmol, 1.0 Äquiv.) wurde in einem Probegläschen in
MeOH (1 mL) gelöst. Pd/C (5% auf Aktivkohle, 1.79 mg, 0.840 μmol, 1 Mol-%) wurde
hinzugefügt und anschließend wurde das Probegläschen mit H2-Gas gespült (3 x) und
schließlich unter H2-Atmosphäre gesetzt (1 bar). Man rührte 2 h bei Raumtemperatur und
filtrierte danach über eine kurze mit Kieselgel gefüllte Säule (Eluens: MeOH). Das
Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt, und man erhielt das analytisch reine Produkt
exo-63a (18 mg, 99%) als farbloses Öl.
[ ]D21 = (c = 1.40, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.16 1.39 (m, 2H, CH2), 1.42 1.68 (m, 5H, CHH, CH2), 2.04 (dddd, J = 12.2, 5.6,
4.3, 2.6 Hz, 1H, CHH), 2.37 (br s, 1H, CH), 2.55 (br s, 1H, CH), 3.25 (dd, J = 8.8,
6 EXPERIMENTELLER TEIL
170
5.6 Hz, 1H, CH), 6.89 (ddd, J = 8.4, 7.2, 1.2 Hz, 1H, Ar-H), 6.98 (dd, J = 8.4, 1.2 Hz,
1H, Ar-H), 7.45 (ddd, J = 8.4, 7.2, 1.7 Hz, 1H, Ar-H), 7.78 (ddd, J = 8.1, 1.6, 0.4 Hz, 1H,
Ar-H), 12.49 (s, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 27.9 (CH2), 28.7 (CH2), 32.8 (CH2), 35.2 (CH), 35.3 (CH2), 40.5 (CH), 48.2 (CH),
117.6 (CH), 117.7 (CH), 129.0 (CH), 134.8 (CH), 136.3 (C), 161.9 (C), 206.9 (C)
IR (kapillar):
= 3049, 2955, 2871, 1636, 1581, 1486, 1448, 1352, 1311, 1276, 1239, 1202, 1158,
1033, 993, 943, 805, 757, 653, 529
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 216 (M+, 50), 187 (14), 149 [(M+1 C5H8)+, 20], 121 [(M C7H11)
+, 100]
Elementaranalyse (C14H16O2):
Ber.: C 77.75, H 7.46
Gef.: C 78.15, H 7.22
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan, 0.5 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr = 22.0 min
(+), tr = 25.9 min (–): 62% ee (–).
6.2.15.14 Repräsentative Arbeitsvorschrift zur exo-selektiven, Rhodium-
katalysierten, asymmetrischen Hydoacylierung von Norbornen: (–)-
exo-Bicyclo[2.2.1]heptan-2-yl(2-hydroxyphenyl)-methanon [(–)-exo-
63a]60,74b
OH O
H
exo-63a
In einer Glovebox wurden unter Argon [Rh(acac)(C2H4)2] (7.74 mg, 30.0 mol, 20 Mol-
%) und (S)-MonoPhos (26a, 21.6 mg, 60.0 mol, 40 Mol-%) in einem Schlenk-Rohr ge-
mischt und nach Entnahme des Schlenk-Rohrs aus der Glovebox in 1,2-Dichlorethan (1
mL) gelöst. Man ließ die blaßgelbe Lösung 30 min bei Raumtemperatur rühren.
Norbornen (62b, 85 mg, 0.90 mmol, 6.0 Äquiv.) und Salicylaldehyd (61a, 16 L, 0.15
mmol, 1.0 Äquiv.) wurden hinzugefügt. Das Schlenkrohr wurde verschlossen und 65 h
auf 80 °C erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur entfernte man das Lösungsmittel
im Vakuum und reinigte das Rohprodukt (dr 98.2:1.8) per Flash-Chromatopraphie
(Kieselgel, Pentan/EtOAc 50:1). Man erhielt das Keton exo-63a (16 mg, 50%) als farb-
loses Öl.
6 EXPERIMENTELLER TEIL
171
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OD-H, Heptan, 0.5 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr = 22.5 min
(+), tr = 25.8 min (–): 18% ee (–).
Für weitere Analytik siehe Kapitel 6.2.15.13, S. 169.
6.2.15.15 ( )-exo-Bicyclo[2.2.1]heptan-2-yl(3,5-dichlor-2-hydroxyphenyl)-
methanon [( )-exo-63b]
OH O
H
exo-63b
Cl
Cl
Gemäß Abschnitt 6.2.15.14 wurde 63b ausgehend von 3,5-Dichlorsalicylaldehyd (61b, 29
mg, 0.15 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 17 h bei 80 °C als farbloser Feststoff erhalten (30 mg,
70%, exo/endo >99:1).
Schmelzpunkt: 87 89°C
[ ]D22 = 1.6 (c = 0.21, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.14 1.75 (m, 7H, CHH, CH2), 1.91 2.03 (m, 1H, CHH), 2.39 (s, 1H, CH), 2.54 (s,
1H, CH), 3.17 (dd, J = 8.9, 5.7 Hz, 1H, CH), 7.55 (d, J = 2.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.65 (d, J =
2.4 Hz, 1H, Ar-H), 12.99 (s, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 28.8 (CH2), 29.6 (CH2), 34.1 (CH2), 36.2 (CH), 36.4 (CH2), 41.3 (CH), 49.5 (CH),
119.7 (C), 123.1 (C), 124.1 (C), 127.8 (CH), 135.4 (CH), 157.4 (C), 207.0 (C)
IR (KBr):
= 3780, 3714, 3432, 3064, 2949, 2870, 2289, 1639, 1440, 1382, 1269, 1215, 1167,
1024, 945, 805, 735, 551
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 286 [(M+2)+, 31], 284 (M+, 48], 257 (18), 255 (28), 219 (20), 217 (35), 191
[(M+2 C7H11)+, 42], 189 [(M C7H11)
+, 42], 95 (C7H11+, 100], 67 (C5H7
+, 28)
Elementaranalyse (C14H14Cl2O2):
Ber.: C 58.97, H 4.95
Gef.: C 58.96, H 4.72
HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD, Heptan, 1.0 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr = 22.2 min (+),
tr = 26.0 min ( ): 7% ee (–).
6 EXPERIMENTELLER TEIL
172
6.2.15.16 ( )-exo-Bicyclo[2.2.1]heptan-2-yl(2-hydroxy-5-nitrophenyl)methanon
[( )-exo-63c]
OH O
H
exo-63cNO2
Gemäß Abschnitt 6.2.15.14 wurde 63c ausgehend von 5-Nitrosalicylaldehyd (61c, 25 mg,
0.15 mmol, 1.0 Äquiv.) nach 14 h bei 80 °C als farbloser Feststoff erhalten (27 mg, 69%,
exo/endo 98.5:1.5).
Schmelzpunkt: 87 90°C
[ ]D22 = (c = 0.53, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz CDCl3):
= 1.25 (dtd, J = 9.9, 2.8, 1.4 Hz, 1H, CHH), 1.31 1.57 (m, 3H, CHH, CH2), 1.57 1.77
(m, 3H, CHH, CH2), 1.99 (dddd, J = 12.3, 5.8, 4.1, 2.6 Hz, 1H, CHH), 2.41 (s, 1H, CH),
2.57 (s, 1H, CH), 3.30 (dd, J = 9.1, 5.7 Hz, 1H, CH), 7.08 (d, J = 9.2 Hz, 1H, Ar-H), 8.33
(dd, J = 9.2, 2.7 Hz, 1H, Ar-H), 8.73 (d, J = 2.7 Hz, 1H, Ar-H), 13.11 (s, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 28.7 (CH2), 29.5 (CH2), 34.3 (CH2), 36.3 (CH), 36.5 (CH2), 41.2 (CH), 49.4 (CH),
117.5 (C), 119.6 (CH), 126.5 (CH), 130.5 (CH), 139.4 (C), 167.8 (C), 207.5 (C)
IR (KBr):
= 2953, 2871, 1648, 1583, 1516, 1473, 1340, 1291, 1264, 1182, 1111, 1023, 947, 804,
747, 705, 639
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 261 (M+, 51), 232 (16), 194 [(M+1 C5H8)+, 66], 166 [(M C7H11)
+, 34], 120
(18), 95 (C7H11+, 100), 67 (30)
HRMS (C14H15NO4):
Ber.: 261.1001
Gef.: 261.1001
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OJ, Heptan/2-PrOH 99:1, 0.7 mL/min, 230 nm, 20 °C, tr =
18.8 min ( ), tr = 23.0 min (+): 6% ee (–).
6 EXPERIMENTELLER TEIL
173
6.2.15.17 exo-(2-Hydroxyphenyl)(1,2,3,4-tetrahydro-1,4-epoxynaphthalen-2-
yl)methanon (exo-170)
OOOH
H
exo-170
Diese Verbindung wurde gemäß Abschnitt 6.2.15.14 (3 h, 80 °C) unter Verwendung von
1,4-Epoxy-1,4-dihydronaphthalin (169, 130 mg, 0.9 mmol, 6.0 Äquiv.) und Salicyl-
aldehyd (61a, 16 μL, 0.15 mmol, 1.0 Äquiv.) dargestellt (75%, exo/endo >99:1).
Schmelzpunkt: 118 120 °C 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.93 (dd, J = 11.6, 9.0 Hz, 1H, CHH), 2.49 (dt, J = 11.5, 4.9 Hz, 1H, CHH), 3.48 (dd,
J = 8.9, 4.7 Hz, 1H, CH), 5.53 (d, J = 4.9 Hz, 1H, CH), 5.70 (s, 1H, CH), 6.89 (t, J =
7.6 Hz, 1H, Ar-H), 7.03 (d, J = 8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.19 7.28 (m, 2H, Ar-H), 7.29 7.40
(m, 2H, Ar-H), 7.49 (t, J = 7.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.64 (dd, J = 8.0, 1.2 Hz, 1H, Ar-H), 12.29
(s, 1H, OH) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 32.9 (CH2), 47.8 (CH), 79.0 (CH), 80.6 (CH), 118.6 (C), 118.9 (CH, 2C), 118.9 (CH),
119.4 (CH), 127.0 (CH), 127.2 (CH), 129.6 (CH), 136.4 (CH), 144.4 (C), 146.0 (C),
162.9 (C), 205.1 (C)
IR (KBr):
= 3026, 3009, 1637, 1612, 1579, 1485, 1446, 1353, 1288, 1261, 1217, 1196, 1159,
1030, 990, 968, 915, 862, 840, 786, 758, 609
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 266 (M+, 28), 145 [(M C7H5O2)+, 25], 121 [(M C10H9O)+, 33], 118
[(M C9H8O2)+, 100]
Elementaranalyse (C17H14O3):
Ber.: C 76.68, H 5.30
Gef.: C 77.09, H 5.43
HPLC: DAICEL CHIRALCEL AD, Heptan/2-PrOH 90:10, 1.0 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =
14.4 min, tr = 29.8 min: Racemat.
6 EXPERIMENTELLER TEIL
174
6.2.15.18 Synthese von 1-(2-Hydroxyphenyl)-2,5-dimethylhex-5-en-1-on (iso-
66a)
OH O
iso-66a
OH O
linear -66a
Gemäß Abschnitt 6.2.15.14 wurde iso-66a ausgehend von Salicylaldehyd (61a, 21 μL, 24
mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) und 2-Methyl-1,5-hexadien (65a, 0.162 ml, 115 mg, 1.20
mmol, 6.0 Äquiv.) nach 20 h bei 80 °C sowie Reinigung per Flash-Chromatographie
(Kieselgel, Pentan/EtOAc 100:1) zusammen mit dem linearen Isomer linear-66a erhalten
(41 mg, 94%, iso/linear 27:73).
1H-NMR (iso-66a, 400 MHz, CDCl3):
= 1.24 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CHCH3), 1.55–1.75 (m, 1H, CHH), 1.71 (s, 3H, CH3), 1.95–
2.20 (m, 3H, CHH, CH2), 3.53 (mc, 1H, CHCH3), 4.65 (br s, 1H, =CH), 4.72 (br s, 1H,
=CH), 6.90 (br t, J = 7.4 Hz, 1H, Ar-H), 6.99 (br d, J = 8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.47 (br t, J =
7.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.77 (d, J = 8.0 Hz, 1H, Ar-H), 12.58 (s, 1H, OH)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OB-H, Heptan/2-PrOH 98:2, 0.6 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =
7.03 min (major), tr = 7.55 min (minor), tr = 9.59 min (linear-66a): 14% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.59
6.2.15.19 Synthese von 1-(2-Hydroxyphenyl)-2-methylhex-5-en-1-on (iso-66b)
OH O
iso-66b
OH O
l inear -66b
Gemäß Abschnitt 6.2.15.14 wurde iso-66b ausgehend von Salicylaldehyd (61a, 21 μL, 24
mg, 0.20 mmol, 1.0 Äquiv.) und 1,5-Hexadien (65b, 0.14 mL, 99 mg, 1.2 mmol, 6.0
Äquiv.) nach 96 h bei Raumtemperatur sowie Reinigung per Flash-Chromatographie
(Kieselgel, Pentan/EtOAc 100:1) zusammen mit dem linearen Isomer linear-66b erhalten
(12 mg, 30%, iso/linear 65:35).
1H-NMR (iso-66b, 400 MHz, CDCl3):
= 1.25 (d, J = 6.9 Hz, 3H, CHCH3), 1.51-1.60 (m, 1H, CHH), 1.91-2.00 (m, 1H, CHH),
2.05-2.15 (m, 2H, CH2), 3.54 (ddq, J = 6.9, 6.9, 6.9 Hz, 1H, CHCH3), 4.96-5.03 (m, 2H,
6 EXPERIMENTELLER TEIL
175
=CH2), 5.74-5.87 (m, 1H, =CH), 6.89 (t, J = 8.2 Hz, 1H, Ar-H), 7.00 (d, J = 8.5 Hz, 1H,
Ar-H), 7.47 (m, 1H, Ar-H), 7.77 (d, J = 8.2 Hz, 1H, Ar-H), 12.57 (s, 1H, OH)
HPLC: DAICEL CHIRALCEL OB-H, Heptan/2-PrOH 98:2, 0.6 mL/min, 254 nm, 20 °C, tr =
7.30 min (major), tr = 7.90 min (minor), tr = 9.84 min (linear-66b): 4% ee.
Die gemessenen Daten stimmen mit denen der Literatur überein.59
6.2.16 Dreistufige Synthese des Phosphoramidits (R)-26f
6.2.16.1 (R)-2,2'-Bis(methoxymethoxy)-3,3'-bis(4-(trifluoromethyl)phenyl)-1,1'-
binaphthyl [(R)-164]
CF3
CF3
O OO O
(R)-164
Diese Verbindung wurde nach einer Vorschrift von Chong hergestellt.134a
(R)-3,3'-dibrom-2,2'-bis(methoxymethoxy)-1,1'-binaphthyl [(R)-163, 600 mg, 1.13 mmol,
1.0 Äquiv.] und [Pd(PPh3)4] (130 mg, 0.113 mmol, 10 Mol-%) wurden in einem Schlenk-
Rohr in DME (7.5 mL) gelöst. 4-(Trifluormethyl)phenylboronsäure (749 mg, 3.95 mmol,
3.5 Äquiv.) und wäßr. Na2CO3-Lösung (2 M, 2.93 mL, 5.86 mmol, 5.2 Äquiv.) wurden
unter Rühren hinzugefügt und man erhitzte die Reaktionsmischung 10 h unter Rückfluß.
Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und
der Rückstand in CH2Cl2 (50 mL) gelöst. Die organische Phase wurde mit ges. wäßr.
NH4Cl-Lösung (30 mL), Wasser (30 mL) und ges. wäßr. NaCl-Lösung (30 mL) ge-
waschen und anschließend über MgSO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde im
Vakuum entfernt, und das Rohprodukt wurde per Flash-Chromatographie (Kieselgel,
Pentan/EtOAc 10:1) gereinigt. Man erhielt die Titelverbindung (R)-164 als farblosen
Feststoff (639 mg, 86%).
Schmelzpunkt: 79 82 °C
[ ]D22 = 103 (c = 0.37, CHCl3)
6 EXPERIMENTELLER TEIL
176
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 2.38 (s, 6H, CH3), AB Signal ( A = 4.36, B = 4.41, JAB = 5.9 Hz, 2H, CH2),
7.28 7.39 (m, 4H, Ar-H), 7.47 (ddd, J = 8.1, 5.7, 2.3 Hz, 2H, Ar-H), 7.71 7.80 (m, 4H,
Ar-H), 7.89 7.94 (m, 6H, Ar-H), 7.99 (s, 2H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 55.9 (CH3, 2C), 98.8 (CH2, 2C), 124.3 (q, 1JC,F = 272 Hz, C, 2C), 125.2 (q, 3JC,F =
3.6 Hz, CH, 4C), 125.5 (CH, 2C), 126.3 (CH, 2C), 126.5 (C, 2C), 126.9 (CH, 2C), 128.1
(CH, 2C), 129.4 (q, 2JC,F = 32.4 Hz, C, 2C), 130.0 (CH, 4C), 130.8 (C, 2C), 130.8 (CH,
2C), 133.9 (C, 2C), 134.1 (C, 2C), 142.7 (C, 2C), 151.1 (C, 2C) 19F-NMR (282 MHz, CDCl3):
= 62.38 (s)
IR (KBr):
= 3854, 3743, 3060, 2942, 2361, 2339, 1737, 1618, 1502, 1455, 1398, 1124, 1070,
969, 917, 842, 749, 666, 606
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 662 (M+, 16), 586 [(M C3H8O2)+, 100], 558 (58), 413 (10)
Elementaranalyse (C38H28O4F6):
Ber.: C 68.88, H 4.26
Gef.: C 68.61, H 4.49
6.2.16.2 (R)-3,3'-Bis[4-(trifluormethyl)phenyl]-1,1'-binaphthyl-2,2'-diol
[(R)-165]
OHOH
CF3
CF3
(R)-165
Diese Verbindung wurde nach einer Vorschrift von Chong hergestellt.134a
(R)-2,2'-bis(methoxymethoxy)-3,3'-bis(4-(trifluormethyl)phenyl)-1,1'-binaphthyl
[(R)-164, 554 mg, 0.836 mmol, 1.0 Äquiv.] wurde in THF/MeOH (1:1 v/v, 20 mL) gelöst.
Amberlyst 15 (521 mg) wurde hinzugefügt und die Reaktionsmischung 19 h unter Rück-
fluß erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde filtriert und mit Et2O (25 mL)
gewaschen. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt, und das Rohprodukt wurde
6 EXPERIMENTELLER TEIL
177
per Flash-Chromatographie (Kieselgel, Pentan/EtOAc 10:1) gereinigt. Man erhielt Diol
(R)-165 (493 mg, 99%) als farblosen Feststoff.
Schmelzpunkt: 102 105 °C
[ ]D22 = +50.2 (c = 0.21, CHCl3)
1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 5.35 (s, 2H, OH), 7.38 (ddd, J = 8.0, 6.9, 1.1 Hz, 2H, Ar-H), 7.24 (d, J = 8.3 Hz, 2H,
Ar-H), 7.44 (ddd, J = 8.0, 6.9, 0.9 Hz, 2H, Ar-H), 7.75 (d, J = 8.2 Hz, 4H, Ar-H), 7.88 (d,
J = 8.1 Hz, 4H, Ar-H), 7.97 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar-H), 8.07 (s, 2H, Ar-H) 13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 111.9 (C, 2C), 124.0 (CH, 2C), 124.2 (q, 1JC,F = 272 Hz, C, 2C), 127.7 (CH, 2C),
125.2 (q, 3JC,F = 3.5 Hz, CH, 4C), 128.0 (CH, 2C), 128.6 (CH, 2C), 129.4 (C, 2C), 129.5
(C, 2C), 129.7 (q, 2JC,F = 32.9 Hz, C, 2C), 129.9 (CH, 4C), 132.0 (CH, 2C), 133.0 (C,
2C), 141.0 (C, 2C), 150.0 (C, 2C) 19F-NMR (376 MHz, CDCl3):
= –62.48 (s)
IR (KBr):
= 3854, 3742, 3513, 2361, 2341, 1714, 1619, 1510, 1325, 1122, 1068, 841
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 574 (M+, 100), 555(7), 259 (23)
Elementaranalyse (C34H20O2F6):
Ber.: C 71.08, H 3.51
Gef.: C 71.02, H 3.78
6.2.16.3 (11bR)-N,N-Dimethyl-2,6-bis[4-(trifluormethyl)phenyl]dinaphtho-
[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-amin [(R)-26f]
O
OP NMe2
CF3
CF3
(R)-26f
Et3N (0.340 mL, 247 mg, 2.44 mmol, 7.0 Äquiv.) und PCl3 (30 L, 48 mg, 0.348 mmol,
1.0 Äquiv.) ließ man in einem Schlenk-Rohr rühren. Bei 0 °C gab man Me2NH (2 M in
6 EXPERIMENTELLER TEIL
178
THF, 0.174 mL, 0.348 mmol, 1.0 Äquiv.) hinzu und ließ die Suspension 3 h bei Raum-
temperatur rühren. Anschließend gab man eine Lösung von (R)-3,3'-bis[4-(trifluoro-
methyl)phenyl]-1,1'-binaphthyl-2,2'-diol [(R)-165, 200 mg, 0.348 mmol, 1.0 Äquiv.] in
THF (1 mL) hinzu und ließ die Reaktionsmischung weitere 18 h bei Raumtemperatur
rühren. Das Ammonium-Salz wurde abfiltriert und mit Toluol gewaschen. Das Filtrat
wurde im Vakuum eingeengt und das Rohprodukt per Flash-Chromatographie (neutral
Al2O3, Toluol) gereinigt. Man erhielt Phosphoramidit (R)-26f (99 mg, 44%) als farblosen
Schaum.
Schmelzpunkt: 156 159 °C
[ ]D22 = 397 (c = 0.16, CHCl3)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.95 (s, 3H, CH3), 1.98 (s, 3H, CH3), 7.30-7.52 (m, 6H, Ar-H), 7.67 8.15 (m, 12H,
Ar-H)13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 34.4 (d, 2JC,P = 20.3 Hz, CH3, 2C), 124.3 (q, 1JC,F = 266 Hz, C, 2C), 125.1 (q, 3JC,F =
3.7 Hz, CH, 4C), 125.5 (CH, 2C), 126.5 (CH, 2C), 126.7 (CH, 2C), 126.9 (CH, 2C),
128.6 (CH, 2C), 129.4 (q, 2JC,F = 32.4 Hz, C, 2C), 130.2 (CH, 4C), 130.9 (C, 2C), 131.0
(C, 2C), 132.7 (d, JC,P = 8.8 Hz, C, 2C), 133.5 (C, 2C), 141.7 (C, 2C), 146.8 (d, JC,P =
10.0 Hz, C, 2C) 31P-NMR (121 MHz, CDCl3):
= 147.87 (s) 19F-NMR (286 MHz, CDCl3):
= –62.43 (s), –62.35 (s)
IR (KBr):
= 3487, 3058, 2924, 1497, 1403, 1324, 1121, 1064, 1017, 956, 838, 746, 506
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 647 (M+, 100), 601 (13), 583 (18), 556 [(M C2H6NOP)+, 28], 278 (17), 91
(22), 85 (35), 83 (42)
HRMS (C36H24F6NO2P):
Ber.: 647.1449
Gef.: 647.1448
6 EXPERIMENTELLER TEIL
179
6.2.17 Darstellung der Rhodium-Komplexe
6.2.17.1 Repräsentative Arbeitsvorschrift für die Synthese der Rhodium-
Komplexe: (2,2,6,6-Tetramethyl-3,5-heptandionato)-(1,5-cycloocta-
dien)rhodium(I) (34b)*
tBu tBu
OORh
34b
Diese Verbindung wurde in Analogie zu einer Vorschrift für [Rh(acac)(coe)2] von
Varshavsky dargestellt.141
Zu einer Lösung von [Rh(cod)Cl]2 (251 mg, 0.509 mmol, 0.5 Äquiv.) in Benzol (30 mL)
wurde Natrium 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionat (172b, 210 mg, 1.02 mmol, 1.0
Äquiv.) gegeben, und man erhitzte die Reaktionsmischung 80 min unter Rückfluß. Nach
Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Suspension filtriert und das Filtrat im Vakuum
eingeengt. Der Rückstand wurde in Et2O (5 mL) gelöst und das Lösungsmittel erneut im
Vakuum entfernt. Man erhielt [Rh(dpm)(cod)] (34b) als gelbe Kristalle (358 mg, 89%).
Schmelzpunkt: 168 171 °C (Lit.182 185 °C) 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.08 (s, 18H, tBu), 1.70 1.98 (m, 4H, CH2), 2.31-2.63 (m, 4H, CH2), 4.07 (br s, 4H,
CH), 5.68 (s, 1H, CH) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 28.6 (CH3, 6C), 30.2 (CH2, 4C), 40.9 (C, 2C), 76.4 (d, JC,Rh = 14.1 Hz, CH, 4C), 89.8
(CH, 1C), 196.0 (C, 2C)
IR (KBr):
= 2962, 2873, 2833, 1544, 1499, 1457, 1386, 1357, 1225, 1139, 963, 874
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 394 (M+, 100), 337 (24), 309 (19), 211 [(M-dpm)+, 78], 207 (25), 181 (17)
Elementaranalyse (C19H31O2Rh):
Ber.: C 57.87, H 7.92
Gef.: C 58.10, H 8.14
* Diese Verbindung ist zwar bekannt, wurde aber bisher nur unvollständig charakterisiert; siehe Ref. 182.
6 EXPERIMENTELLER TEIL
180
6.2.17.2 (1,3-Diphenyl-1,3-propanedionato)-(1,5-cyclooctadien)rhodium(I)
(34c)
Ph Ph
OORh
34c
Gemäß Abschnitt 6.2.17.1 wurde 34c unter Verwendung von Natrium 1,3-diphenyl-1,3-
propandionat (172c, 251 mg, 1.02 mmol, 1.0 Äquiv.) dargestellt (398 mg, 90%)
Schmelzpunkt: 176 178 °C (Zers.) 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
= 1.83 2.03 (m, 4H, CH2), 2.40 2.70 (m, 4H, CH2), 4.29 (br s, 4H, CH), 6.66 (s, 1H,
CH), 7.32 7.50 (m, 6H, Ar-H), 7.78 7.89 (m, 4H, Ar-H) 13C-NMR (75 MHz, CDCl3):
= 30.3 (CH2, 4C), 77.0 (d, JC,Rh = 14.0 Hz, 4C), 94.1 (CH, 1C), 127.3 (CH, 4C), 128.2
(CH, 4C), 130.8 (CH, 2C), 139.6 (C, 2C), 181.5 (C, 2C)
IR (KBr):
= 2829, 1590, 1477, 1452, 1381, 1305, 1263, 1225, 1073, 1023, 755, 694, 652
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 434 (M+, 100), 208 (22), 182 (16), 149 (20)
Elementaranalyse (C23H23O2Rh):
Ber.: C 63.60, H 5.38
Gef.: C 63.48, H 5.10
6.2.17.3 (1,1,1,5,5,5-Hexafluoracetylacetonato)-(1,5-cyclooctadien)rhodium(I)
(34d)
F3C CF3
OORh
34d
Gemäß Abschnitt 6.2.17.1 wurde 34d unter Verwendung von Natrium 1,1,1,5,5,5-Hexa-
fluoracetylacetonat (172d, 187 mg, 0.811 mmol, 1.0 Äquiv.) dargestellt (336 mg, 98%)
6 EXPERIMENTELLER TEIL
181
Schmelzpunkt: 122 124 °C 1H-NMR (400 MHz, CDCl3):
= 1.87–1.94 (m, 4H, CH2), 2.37–2.63 (m, 4H, CH2), 4.30 (br s, 4H, CH), 6.12 (s, 1H,
CH)13C-NMR (100 MHz, CDCl3):
= 30.1 (s, CH2, 4C), 78.2 (s, CH, 2C), 78.4 (s, CH, 2C), 90.1 (s, CH), 117.6 (q, JC,F =
284.0 Hz, CF3, 2C), 174.6 (q, JC,F = 34.3 Hz, CO, 2C) 19F-NMR (376 MHz, CDCl3):
= –74.91 (s)
IR (KBr):
= 2953, 2887, 2843, 1618, 1553, 1463, 1345, 1263, 1200, 1146, 802, 681, 590
MS (EI, 70 eV):
m/z (%) = 418 (M+, 100), 211 [(M–hfac)+, 38]
Elementaranalyse (C13H13F6O2Rh):
Ber.: C 37.34, H 3.13
Gef.: C 37.24, H 3.35
7 LITERATUR
183
7 LITERATUR
[1] J. J. Berzelius, Einige Ideen über eine bei der Bildung organischer Verbindungen in der
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[2] Für einen historischen Rückblick auf die Katalyse, vom Stein der Weisen zu
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[3] J. Carrière (Hrsg.), Berzelius und Liebig. Ihre Briefe von 1831 1845 mit erläuternden
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Ref. 40c; (h) Phosphin-Olefin 33: Ref. 95.
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[45] Für einen Überblick siehe: (a) G. C. Fu in Ref. 28, Kapitel 4, S. 79–91; (b) V. Ritleng,
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siehe: (a) K. P. Vora, C. F. Lochow, R. G. Miller, J. Organomet. Chem. 1980, 192, 257–
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[79] Für einen Übersichtsartikel siehe: O. Delacroix, J. A. Gladysz, Chem. Commun.
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[80] Für eine Übersicht siehe: (a) A. Togni, Ferrocenes, Weinheim, VCH, 1995; (b) A.
Togni, R. L. Haltermann (Hrsg.), Metallocenes. Synthesis, Reactivity, Applications,
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[81] Für aktuelle Übersichten, siehe: (a) K. Muñiz, Top. Organomet. Chem. 2004, 7, 205–
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[82] (a) K. N. Gavrilov, V. N. Tsarev, S. I. Konkin, N. M. Loim, P. V. Petrovskii, E. S.
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[99] N. J. Gogan, S. I. De Silva, Organometallics 1990, 9, 1970–1972.
[100] Für aktuelle Übersichten zur CBS-Reduktion, siehe: (a) R. T. Stemmler, Synlett
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[101] Für eine analoge CBS-Reduktion von Benzoylferrocen bzw. Benchrotrenyl)-(4-
chlorphenyl)-methanon siehe: (a) J. Wright, L. Frambes, P. Reeves, J. Organomet.
Chem. 1994, 476, 215–217; (b) E. J. Corey, C. J. Helal, Tetrahedron Lett. 1996, 37,
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[102] Zur Transformation eines Alkohols in das entsprechende Alkyliodid, siehe auch:
G. A. Olah, S. C. Narang, B. G. B. Gupta, R. Malhotra, J. Org. Chem. 1979, 44, 1247–
1251.
[103] Für aktuelle Übersichten zur Übergangsmetall-katalysierten Hydro-borierung
siehe: (a) C. M. Vogels, S. A. Westcott, Curr. Org. Chem. 2005, 9, 687–699; (b) J. M.
Brown, in Ref. 28, S. 33–54; (c) G. C. Fu, in Ref. 17c, S. 193–200; (d) C. M. Crudden,
D. Edwards, Eur. J. Org. Chem. 2003, 4695–4712.
[104] Für eine Übersicht über asymmetrische allylische Substitutionen siehe: A. Pfaltz,
M. Lautens, in Ref. 17a, Vol. 2, Kapitel 24, S. 833–886.
[105] (a) M. Lautens, J.-L. Renaud, S. Hiebert, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1804–1805; (b)
M. Lautens, S. Hiebert, J.-L. Renaud, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 6834–6839; (c) M.
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[106] F. Lopez, S. R. Harutyunyan, A. J. Minnaard, B. L. Feringa, J. Am. Chem. Soc. 2004,
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[107] Für eine aktuelle Übersicht über asymmetrische, katalytische Methoden zur
Synthese von Diarylmethanolen siehe: F. Schmidt, R. T. Stemmler, J. Rudolph, C.
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[108] (a) M. Sakai, M. Ueda, N. Miyaura, Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 3279–3281;
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durch diastereomere Assoziate bekannt. Für eine Diskussion siehe: (c) C. Girad, H.
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enantioselektiven Hydrierung siehe: W. Tang, X. Zhang, Chem. Rev. 2003, 103,
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[131] Phosphoramidit 26b wurde nach einer Literaturvorschrift hergestellt: (a) A. H. M.
de Vries, A. Meetsma, B. L. Feringa, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 2374–
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[133] D. K. Whelligan, C. Bolm, J. Org. Chem. 2006, 71, 4609–4618.
[134] Phosphoramidite 26a und 26l wurden von der Firma STREM bezogen. Verbindung
26f wurde analog zu einer Vorschrift von CHONG hergestellt: (a) T. R. Wu, L. Shen,
J. M. Chong, Org. Lett. 2004, 6, 2701–2704.
7 LITERATUR
193
Alle anderen Verbindungen wurden nach folgenden Literaturvorschriften
hergestellt: (b) Phosphoramidite 26b, 26c, 26d und 26e: Ref. 131a,b; (c) 26i: W.
Zhang, X. Zhang, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 5515–5518; Angew. Chem. 2006,
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R. Hoen, A. J. Minnaard, G. Mehler, M. T. Reetz, J. G. De Vries, B. L. Feringa, J.
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8 ANHANG
197
8 ANHANG
8.1 ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS
9-BBN 9-Borabicyclo[3.3.1]nonan
acac Acetylacetonato
acac-H Acetylaceton
BINAP 2,2'-Bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl
Bn Benzyl
Boc tert-Butyloxycarbonyl
BPPM (2S,4S)-tert-butyl 4-(diphenylphosphino)-2-((diphenylphosphino)
methyl)-pyrrolidin-1-carboxylat
BSA N,O-Bis(trimethylsilyl)acetamid
tBu-BisP* 1,2-Bis[(S)-tert-butyl(methyl)phosphino]ethan
tBu-MiniPHOS Bis[(R)-tert-butyl(methyl)phosphino]methan
CAMP Cyclohexyl(2-methoxyphenyl)(methyl)phosphin
CatBH Catecholboran
Chiraphos 2,3-Bis(diphenylphosphino)butan
cod 1,5-Cyclooctadien
Cp Cyclopentadienyl
Cp* Pentamethylcyclopentadienyl
Cy Cyclohexyl
Cyrhetren 5-Cyclopentadienylrhenium(I)-tricarbonyl
dbm Dibenzoylmethanato
DCE 1,2-Dichlorethan
DIOP 2,3-O-Isopropyliden-2,3-dihydroxy-1,4-bis(diphenylphosphino)butan
DIPAMP 1,2-Bis(cyclohexyl(2-methoxyphenyl)phosphino)ethan
DIPMC (1S,2S)-trans-1,2-bis-(diphenylphosphinomethyl)-cyclohexan
DIT Diisopropyltartrat
DME Dimethoxyethan (Dimethylglycol)
Do Donor
dpm Dipivaloylmethanato
dppb Bis(diphenylphosphino)butan
8 ANHANG
198
dppe Bis(diphenylphosphino)ethan
dppf 1,1'-Bis(diphenylphosphino)ferrocen
dr Diastereomerenverhältnis
ee Enantiomerenüberschuß
Fc Ferrocenyl
H8-MonoPhos (11bS)-N,N-Dimethyl-8,9,10,11,12,13,14,15-octahydro-
dinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-amin
hfac 1,1,1,5,5,5-Hexafluoracetylacetonato
MeDuphos 1,2-Bis[(2S,5S)-2,5-dimethylphospholan-1-yl)benzol
MOM Methoxymethyl
n. b. nicht bestimmt
nbd Norbornadien
nbpPh 7-Diphenylphosphanylnorbornen
Norphos 2,3-Bis(diphenylphosphino)bicyclo[2.2.1]hept-5-en
Pyr Pyridin
QUINAPHOS 1-(dinaphtho[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]dioxaphosphepin-4-yl)-8-(diphenyl-
phosphino)-2-butyl-1,2-dihydroquinolin
S-Phos 2-Dicyclohexylphosphanyl-2',6'-dimethoxybiphenyl
TADDOL trans-4,5-Bis(diphenylhydroxymethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan
TFE 1,1,1-Trifluorethanol
troppPh 5-diphenylphosphanyl-5H-dibenzo[a,d]cycloheptene
u. a. unter anderem
Xyl Xylyl (Dimethylphenyl)
Zers. Zersetzung
8 ANHANG
199
8.2 VERZEICHNIS VOLLSTÄNDIG CHARAKTERISIERTER
VERBINDUNGEN
ReOCOC CO
PPh2
Me
PPh2
87a
OH O
H
exo-64a
O
OH
H
endo-64a
OH O
H
exo-64b
Cl
Cl
O
OH
H
endo-64b
Cl
Cl
OH O
H
exo-64cNO2
O
OH
H
endo-64c
O2N O
NH2
H
endo-64d
Br
Br
O
OH
H
endo-64e
O
OH
H
endo-64f
Me
O
OH
H
endo-64g
tBu
tBu
OOHHO
H
exo-64h
H
O
OHOHendo-64h
OH O
H
exo-63a
OH O
H
exo-63b
Cl
Cl
OH O
H
exo-63cNO2
O
OP NMe2
CF3
CF3
(R)-26f
tBu tBu
OORh
34bPh Ph
OORh
34cF3C CF3
OORh
34d
8 ANHANG
200
ReOCOC CO
P
Me
NMe2
98b
Me
Me 2
ReOCOC CO
P
Me
NMe2
98c
CF3
CF3 2
ReOCOC CO
P
Me
NMe2
98d2
OMe
ReOCOC CO
PPh2
Me
PPh2
BH3
BH3
100a
ReOCOC CO
PPh2
Me
P(tBu)2
100b
BH3
BH3
ReOCOC CO
P
Me
PPh2
100c
Me
Me 2
BH3
BH3
ReOCOC CO
PPh2
Me
P
BH3
BH3
100d
Me
Me 2
ReOCOC CO
PPh2
Me
P(tBu)2
87b
ReOCOC CO
P
Me
PPh2
87c
Me
Me 2
ReOCOC CO
PPh2
Me
P
87d
Me
Me 2
ReOCOC CO
PPh2
Me
OH
104a
ReOCOC CO
PPh2
Me
OMe
104b
Re Br
O
OCOC CO
108a
Re
O
OCCO
CO
108b
Re Br
OH
OCOC CO
110a
Re
OH
OCCO
CO
110b
Re Br
NMe2
OCOC CO
113a
145b
3'
6'
Fe
PPh2
Fe PPh2
rac-144a
Fe PPh2
144b
3'
6'
ReOC CO
COPPh2
(Sp)-143
Fe PPh2
(Sp)-93a
8 ANHANG
201
OOOH
H
exo-170
CF3
CF3
O OO O
(R)-164
OHOH
CF3
CF3
(R)-165
Fe
PPh2
O
154c
Fe
155
PPh2
O
Br
Fe PPh2O
rac-153a
Fe PPh2
O
153b
3'
6'
154b
3'
6'
Fe
PPh2
O
Fe
PPh2
145c
8 ANHANG
202
8.3 DANKSAGUNG
Meinem Doktorvater, Prof. Dr. Carsten Bolm, gilt mein besonderer Dank für die Über-
lassung des Forschungsthemas, die exzellenten Arbeitsbedingungen und für die Möglich-
keit, in einer Gruppe von hervorragenden und hilfsbereiten Mitarbeitern forschen zu
dürfen.
Allen Mitgliedern der Analytik-Abteilungen des Instituts für Organische Chemie der
RWTH Aachen, ohne deren Hilfe diese Arbeit nicht möglich gewesen wäre, danke ich für
die Aufnahmen der NMR- und IR-Spektren, der Massenspektren und der Elementar-
analysen.
Kristina Deckers danke ich herzlich für ihre wertvolle und ertragreiche Mitarbeit in
meinem Labor während ihres ersten Ausbildungsjahres. Weiterhin danke ich Nicole
Brendgen und Susi Grünebaum für zahlreiche präparative Arbeiten.
Herrn Prof. Dr. Walter Leitner, Dr. Giancarlo Franciò, Dirk Reinartz, Matthias
Eggenstein und Christiane Diez-Holz danke ich für die freundliche Bereitstellung ver-
schiedener Liganden und die daraus entstandene produktive Kooperation.
Ein besonderer Dank gilt meinen ehemaligen und derzeitigen Laborkollegen, Dr. Sandra
Saladin, Dr. Yu Yuan, Agathe Mayer und Andreas Hergesell für die hervorragende
Arbeitsatmosphäre während der gemeinsamen, kurzweiligen Zeit im Garfield-und-
Calvin-Comic-Labor. Des Weiteren sei Agathe Mayer, Dr. Frank Schmidt, Dr. Gwion
Harfoot, Dr. Daniel Whelligan, Dr. Matthew McGrath, Dr. Sandra Saladin, Dr. Ingo
Schiffers und Marcus Frings für ihre hochgeschätzte und unermüdliche Hilfe bei
Korrekturen von diversen Manuskripten und der vorliegenden Doktorarbeit gedankt.
Dem "AK Badminton", Dr. Toni Rantanen, Dr. Frank Schmidt, Dr. Jens Rudolph,
Alexander Korte, Marcus Frings, Jörg Sedelmeier, Angelika Bruckmann, Agathe Mayer,
Jürgen Purwin, Dr. Belén Rodríguez Riquelme, Julia Baron, Violetta Terteryan,
Masafumi Nakanishi, Dr. Olga García Mancheño und Dr. Gae Young Bolm danke ich für
eine Menge Spielspaß und die harten Matches bei den wöchentlichen Donnerstagnacht-
Terminen.
Schließlich möchte ich mich bei allen aktuellen und ehemaligen Mitarbeitern des Arbeits-
kreises, mit denen ich in diesen drei Jahren zusammenarbeiten durfte, für die kooperative
und gesellige "AK-Party"-Arbeitsatmosphäre bedanken. Ganz besonders danke ich hier-
bei Dr. Belén Rodríguez für ihre fortwährende Unterstützung und Aufmunterung sowie
die ergiebigen Diskussionen.
8 ANHANG
203
8.4 LEBENSLAUF
Persönliche Daten
Name: René Tobias Stemmler
Geburtsdatum: 12. Dezember 1976
Geburtsort: Frankfurt am Main
Staatsangehörigkeit: deutsch
Familienstand: ledig
Schulausbildung
1987 1993 Gesamtschule am Gluckenstein in Bad Homburg, Hessen.
1993 1996 Philipp-Reis-Schule in Friedrichsdorf, Hessen;
Allgemeine Hochschulreife (Abitur).
Zivildienst
07/1996 07/1997 Zivildienst bei der Revierförsterei Oberursel (Taunus). Pflege und
Erhaltung des Erholungswaldes.
Akademischer Werdegang
10/1997 10/2003 Studium der Chemie an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.
08/2000 07/2001 Einjähriger Studienaufenthalt an der University of North Carolina
at Chapel Hill, NC, USA im Rahmen des Landesprogramms
Baden-Württemberg/North Carolina; Forschungsarbeiten unter der
Leitung von Prof. Dr. James P. Morken.
02/2003 10/2003 Diplomarbeit unter Leitung von Prof. Dr. Bernhard Breit an der
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.
02/2004 06/2007 Promotion in Organischer Chemie unter Leitung von Prof. Dr.
Carsten Bolm am Institut für Organische Chemie der RWTH
Aachen.